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针对信息加密系统中信息安全性不理想的问题，提出一种基于压缩感知的光学图像信息加密方法．在发送端，自然图像经稀疏表示、随机投影实现图像信息加密；然后将降维后的观测值通过4F双随机相位编码光学系统进行二次加密并将其融入宿主图像，实现信息加密及隐藏．在接收端，图像信息经双随机相位编码技术解码，通过正交匹配追踪算法实现原始图像信息重构．该系统能有效降低数据传输量、减小随机相位板大小．且收发方只需按照规则生成密钥而不需传输密钥，保证了密钥的安全性．仿真结果表明：解密恢复图像质量理想，峰值信噪比为30．8991dB，