Computational ghost imaging with spatiotemporal encoding pseudo-random binary patterns

计算机科学 加密 灰度 像素 光学(聚焦) 随机投影 编码(内存) 人工智能 数字水印 计算机视觉 噪音(视频) 鬼影成像 认证(法律) 维数(图论) 算法 图像(数学) 光学 数学 物理 操作系统 计算机安全 纯数学
作者
Zhiyuan Ye,Hongchao Liu,Jun Xiong
出处
期刊:Optics Express [Optica Publishing Group]
卷期号:28 (21): 31163-31163 被引量:18
标识
DOI:10.1364/oe.403375
摘要

Computational ghost imaging (CGI) can reconstruct the pixelated image of a target without lenses and image sensors. In almost all spatial CGI systems using various patterns reported in the past, people often only focus on the distribution of patterns in the spatial dimension but ignore the possibility of encoding in the time dimension or even the space-time dimension. Although the random illumination pattern in CGI always brings some inevitable background noise to the recovered image, it has considerable advantages in optical encryption, authentication, and watermarking technologies. In this paper, we focus on stimulating the potential of random lighting patterns in the space-time dimension for embedding large amounts of information. Inspired by binary CGI and second-order correlation operations, we design two novel generation schemes of pseudo-random patterns for information embedding that are suitable for different scenarios. Specifically, we embed a total of 10,000 ghost images (64 × 64 pixels) of the designed Hadamard-matrix-based data container patterns in the framework of CGI, and these ghost images can be quantitatively decoded to two 8-bit standard grayscale images, with a total data volume of 1, 280, 000 bits. Our scheme has good noise resistance and a low symbol error rate. One can design the number of lighting patterns and the information capacity of the design patterns according to the trade-off between accuracy and efficiency. Our scheme, therefore, paves the way for CGI using random lighting patterns to embed large amounts of information and provides new insights into CGI-based encryption, authentication, and watermarking technologies.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
艾雪发布了新的文献求助20
刚刚
1秒前
积极的明天完成签到,获得积分10
1秒前
爱听歌帆布鞋完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
慕青应助2052669099采纳,获得20
1秒前
Carpe47发布了新的文献求助10
2秒前
可爱的小树苗完成签到,获得积分10
2秒前
sanmumu完成签到,获得积分10
2秒前
111完成签到,获得积分10
2秒前
Hmbb完成签到,获得积分10
3秒前
勤劳夕阳发布了新的文献求助10
3秒前
每㐬山风发布了新的文献求助20
3秒前
3秒前
3秒前
士载完成签到,获得积分10
3秒前
YeSun完成签到,获得积分10
3秒前
刘唯发布了新的文献求助10
4秒前
李李发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
大个应助明理楷瑞采纳,获得10
5秒前
王小茹发布了新的文献求助10
5秒前
ding发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
端庄的香薇完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
YeSun发布了新的文献求助40
5秒前
6秒前
桐桐应助顺利代曼采纳,获得10
6秒前
墨黎完成签到,获得积分10
6秒前
酷波er应助2052669099采纳,获得10
7秒前
Faith完成签到,获得积分10
7秒前
格格发布了新的文献求助10
8秒前
科研新星发布了新的文献求助10
8秒前
cym发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
勤劳夕阳完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
桐桐应助感动的如音采纳,获得10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1500
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Rheumatoid arthritis drugs market analysis North America, Europe, Asia, Rest of world (ROW)-US, UK, Germany, France, China-size and Forecast 2024-2028 500
17α-Methyltestosterone Immersion Induces Sex Reversal in Female Mandarin Fish (Siniperca Chuatsi) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6364796
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8178835
关于积分的说明 17239140
捐赠科研通 5419882
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2867816
邀请新用户注册赠送积分活动 1844885
关于科研通互助平台的介绍 1692342