光学莫尔技术是一种传统的光学手段,可以对微小形变或位移进行精确地测量,并对物体的形貌进行测绘等等。本文介绍了光学莫尔技术的新应用:进行编码分析,并利用研究的结果给出了该方法的另一种很有前途的新应用:信息加密。

一、特种莫尔光栅结构及条纹特点

与经典的莫尔光栅制法不同,本文中所讨论的莫尔光栅是采用计算机编码技术制成的。首先确定一定的编码顺序,然后用一系列的黑白相间的条纹来表示这种编码,然后利用莫尔技术来显示我们感兴趣的图案。下面我们分别从两个目的来确定编码原则:编码分析与信息加密。

1、利用莫尔光栅来进行编码分析

自然界中很多事物可以用一定的编码来表示,例如我们用二进制(0,1)来传递信息,表示一组计算机信息;又如DNA有一系列的碱基对组成,但碱基一共只有四种(A,G,C,T),碱基对的不同排列可以用编码来表示;在商业领域中条形码也是编码使用的例子。

本实验利用不同排列的黑白条纹表示不同的编码,利用计算机得到一组编码,并对两组发生突变或错位的图像编码进行对比,以发现发生变换的位置。

2、利用莫尔光栅来隐藏图像

图像的隐藏与再现技术在艺术领域、商业防伪领域均有广泛的应用。本实验利用特种莫尔光栅的编码技术,将一些字母、图像隐藏在完全无规则的图像编码中。然后将另一幅发生编码突变的编码图像与其叠加,即可再现所隐藏的图像。

二、特种莫尔光栅的编码原则与效果

我们利用信息编码原理来制作这种特种莫尔光栅。如对只有四种(A,G,C,T),碱基对的不同排列可以用下面的编码来表示:

用莫尔技术给信息加密

利用这种编码方式我们就可以对任意复杂的编码进行处理,得出我们需要的特种莫尔图样(图2)。

用莫尔技术给信息加密

然后将其中部分编码进行调整再进行倾斜,与原图样进行匹配,就可以得到带有突变信息的莫尔图像(图3)。

用莫尔技术给信息加密

这样我们利用莫尔技术就可以分析编码中是否出现了突变等信息,成为一种新型编码分析技术。

三、利用莫尔技术进行信息加密

从上面的分析我们发现,当两个特种莫尔光栅的编码方式发生变化时,会对应不同位置的特种线,从而我们想到可以利用这种方法进行主动成像。

我们先将一幅图像绘出,再用前面讲到的方法进行编码。下面以字母“A”为例,说明图像加密与再现的效果。

用莫尔技术给信息加密

由上图可见,利用这种莫尔技术可以有效地对图像进行加密及解密,这样我们可以将一些如商标等需要保护的图样进行隐藏,或将一些信息淹没在无规则在特种莫尔图像中。

这种特种莫尔技术,可以有效地实现各种信息的编码与识别,而且利用主动编码技术,可以进行信息加密及解密(合成),在防伪领域有潜在的应用价值。

小知识之莫尔法

沉淀滴定法中常用的银量法的一种滴定终点的确定方法。除此之外还有佛尔哈德(Volhard)法和法扬司(Fajans)法。