光学图像加密技术因具有低成本,高速度和高并行度的处理能力而被广泛应用在信息安全领域。光具有波长,振幅,相位,偏振等多种属性,因此光可以作为一种多维的信息载体,这就为光学图像加密技术的密钥系统提供了多种选择,增加了加密自由度,并且具有极大的保密性。由于人体具有各自独一无二的生物特征,比如指纹,虹膜,人脸,声音等,因此利用人体的生物特征进行信息加密可以提高光学图像加密系统的安全性。本论文调研了目前光学图像加密技术的发展现状,针对光学图像加密的安全性问题,提出了联合生物特征密钥的光学图像加密方法。人体生物特征密钥的使用大大提高了信息加密的安全性,增加了加密结构的复杂性,为新型的光学图像加密技术提供了参考。本论文的主要工作包括:1.介绍了光学扫描全息(OSH)的基本原理及其光学实现方式,着重分析了OSH系统的光学传递函数,并对扫描物体的光斑—菲涅尔波带片和光学扫描全息成像进行仿真模拟和分析。2.针对加密安全性的问题,提出了一种联合生物特征密钥的光学图像加密方法,介绍了gyrator变换的光学实现方式,阐述了联合加密方案的基本原理,并详细分析了其密钥的敏感度和抗攻击能力等安全性问题。3.针对加密安全性的问题,提出了一种基于生物特征阵列密钥的光学扫描全息加密方法,阐述了其加密和解密的基本原理,并分析了其密钥的敏感度和抗攻击能力等安全性问题。4.针对三维目标的加密问题,提出了一种联合生物特征密钥对三维目标进行光学加密的方法,阐述了其加密和解密的基本原理,采用对三维目标用垂直切片的处理方法将其转换成多个二维平面目标加密的过程,并对整个加密解密过程进行了仿真分析。