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龙图腾网获悉中国人民解放军国防科技大学申请的专利一种超构表面双图像加密器件及其设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121814906B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-01发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202610289534.3，技术领域涉及：H04N1/44；该发明授权一种超构表面双图像加密器件及其设计方法是由戴琦;涂任轩;张天佑;何柄翰;李霄;于金冉;张滨滨;张超凡设计研发完成，并于2026-03-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种超构表面双图像加密器件及其设计方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种超构表面双图像加密器件及其设计方法，先设计工作波长下具有高偏振转换效率且对应不同结构色的纳米砖单胞元的三组几何参数。基于单像素傅里叶成像原理对两幅目标图像进行非均匀傅里叶采样与四步相移处理，生成各自的桶信号，对两幅目标图像对应的桶信号进行处理并拼接为复合加密数据矩阵。将复合加密数据矩阵的数值拆分为数位，分别通过结构色编码和灰度编码生成第一、第二通道图像，并生成记录映射关系的第三通道密码本图像。依据三幅通道图像以及筛选出的不同结构色的纳米砖单胞元的三组几何参数设计并制备三通道超构表面阵列。本发明利用超构表面结合单像素傅里叶成像算法实现两幅图像的高效加密与解密。

本发明授权一种超构表面双图像加密器件及其设计方法在权利要求书中公布了：1.超构表面双图像加密器件设计方法，其特征在于，包括： S1，利用电磁仿真软件对纳米砖单胞元的几何参数进行扫描优化，筛选出设定工作波长下具有高偏振转换效率且对应不同结构色的三组几何参数，其中，设定工作波长以及纳米砖单胞元的高度H、单元周期C，设置扫描范围，包括纳米砖单胞元的长轴长度L扫描范围以及短轴长度W扫描范围，利用电磁仿真软件在扫描范围内筛选出在设定工作波长下偏振转换效率靠前的三组几何参数； S2，对于待加密的两幅目标图像，分别进行非均匀傅里叶采样与四步相移处理，生成各目标图像的桶信号，包括以下步骤： S2.1，对目标图像进行二维离散傅里叶正变换，得到傅里叶频谱，将傅里叶频率坐标中心化，并依据设置的采样路径类型，在频域中优先选择能量集中的关键频率点，形成目标图像对应的非均匀的傅里叶采样点集； S2.2，针对傅里叶采样点集合中的每个傅里叶采样点对应的傅里叶频率，生成四组不同初始相位的正弦照明光场，四组正弦照明图案的初始相位与设定的四步相移相位序列对应；通过计算每个正弦照明光场与目标图像的内积，模拟获得四步相移的桶信号； S3，将两幅目标图像对应的桶信号进行旋转、拼接及填充操作，形成一个复合加密数据矩阵，包括： 取两幅目标图像其四步相移的桶信号中的非零值矩阵区域，通过旋转与拼接操作将两幅目标图像的四步相移的桶信号转换为一个灰度矩阵，灰度矩阵的上下部分能拼接形成一个类圆形，将灰度矩阵的左右部分之间通过填充一列零矩阵进行拼接，得到第一矩阵； 将第一矩阵沿垂直方向拼接，上下部分之间填充一行零矩阵，得到复合加密数据矩阵，复合加密数据矩阵的上半部分对应待加密的第一幅目标图像，下半部分对应待加密的第二幅目标图像； S4，将复合加密数据矩阵中的数值进行拆分，分别通过结构色编码和灰度编码生成第一通道彩色图像和第二通道灰度图像，并生成包含颜色-数值映射关系的第三通道密码本图像； S5，基于第一通道彩色图像、第二通道灰度图像、第三通道密码本图像以及筛选出的设定工作波长下对应不同结构色的三组几何参数设计三通道超构表面阵列，包括以下步骤： S5.1，将第一通道彩色图像中的每个像素按照其颜色值，映射为S1中筛选出的一组对应的几何参数，其中第一颜色对应第一组几何参数，第二颜色对应第二组几何参数，第三颜色对应第三组几何参数，由此确定三通道超构表面阵列上每个像素对应的纳米砖单胞元几何尺寸，形成固定的阵列物理布局； S5.2，在S5.1已确定的阵列物理布局基础上，依据马吕斯定律，将第二通道灰度图像中每个像素的归一化灰度值反演计算为对应的纳米砖单胞元方位角； S5.3，在S5.1已确定的阵列物理布局基础上，基于每个像素对应的纳米砖单胞元本身所产生的固定传输相位和方位角得到总相位调制量，以第三通道密码本图像为优化目标图像，采用模拟退火算法对超构表面阵列上每个像素对应的纳米砖单胞元方位角进行全局迭代寻优，使再现全息图像与优化目标图像的误差评价函数最小化，从而获得同时满足灰度调制要求与全息相位调制要求的最终方位角分布，至此完成三通道超构表面阵列上所有纳米砖单胞元的几何尺寸与方位角分布的确定。

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