Optical encryption with noise-free recovery

Los sistemas de protección de información basados en procesadores ópticos y que emplean una técnica de codificación de doble máscara aleatoria de fase permiten el manejo seguro de los datos, pero su recuperación no está libre de ruido. Si bien la seguridad del sistema es provista por el procesador óptico que habilita encriptar la información, en este trabajo se demuestra que la recuperación libre de ruido es posible mediante la inclusión de la codificación de respuesta rápida, sin alterar el proceso de protección de datos. La información que se desea proteger es previamente convertida en un código de respuesta rápida o código QR, y posteriormente el código es encriptado ópticamente. El código QR recuperado contendrá el ruido habitual producido por el uso de las máscaras aleatorias de fase y el procesamiento óptico-digital involucrado en el proceso. Finalmente, al escanear el código QR desencriptado se puede recuperar la información original completamente libre de ruido. Se incluye la descripción teórica del procesador óptico y se presentan resultados experimentales que demuestran la validez y aplicabilidad del sistema de protección.The information protection systems based on optical processors, employing a double random phase mask encryption technique, allow data securely handling, but the recovery is not noise-free. Although the system security is provided by the optical processor enabling the information encoding, we demonstrate in this contribution that noise-free recovery is indeed possible by including the quick response coding, without altering the data protection process. The information to be protected is first converted into a quick response code or QR code, and then this code is optically encrypted. The decrypted QR code exhibits the usual noise produced by the random phase masks along with the involved opto-digital processing. Finally, when scanning the decrypted QR code we recover the original information without noise. We include the theoretical description of the optical processor, as well as we show experimental results that corroborate the validity and applicability of the security system.Fil: Barrera Ramirez, John Fredy. Universidad de Antioquia; ColombiaFil: Torroba, Roberto Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Centro de Investigaciones Opticas (i); Argentina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ingenieria; Argentin

XVI International Congress of Control Electronics and Telecommunications: "Techno-scientific considerations for a post-pandemic world intensive in knowledge, innovation and sustainable local development"

Este título, sugestivo por los impactos durante la situación de la Covid 19 en el mundo, y que en Colombia lastimosamente han sido muy críticos, permiten asumir la obligada superación de tensiones sociales, políticas, y económicas; pero sobre todo científicas y tecnológicas. Inicialmente, esto supone la existencia de una capacidad de la sociedad colombiana por recuperar su estado inicial después de que haya cesado la perturbación a la que fue sometida por la catastrófica pandemia, y superar ese anterior estado de cosas ya que se encontraban -y aún se encuentran- muchos problemas locales mal resueltos, medianamente resueltos, y muchos sin resolver: es decir, habrá que rediseñar y fortalecer una probada resiliencia social existente - producto del prolongado conflicto social colombiano superado parcialmente por un proceso de paz exitoso - desde la tecnociencia local; como lo indicaba Markus Brunnermeier - economista alemán y catedrático de economía de la Universidad de Princeton- en su libro The Resilient Society…La cuestión no es preveerlo todo sino poder reaccionar…aprender a recuperarse rápido.This title, suggestive of the impacts during the Covid 19 situation in the world, and which have unfortunately been very critical in Colombia, allows us to assume the obligatory overcoming of social, political, and economic tensions; but above all scientific and technological. Initially, this supposes the existence of a capacity of Colombian society to recover its initial state after the disturbance to which it was subjected by the catastrophic pandemic has ceased, and to overcome that previous state of affairs since it was found -and still is find - many local problems poorly resolved, moderately resolved, and many unresolved: that is, an existing social resilience test will have to be redesigned and strengthened - product of the prolonged Colombian social conflict partially overcome by a successful peace process - from local technoscience; As Markus Brunnermeier - German economist and professor of economics at Princeton University - indicates in his book The Resilient Society...The question is not to foresee everything but to be able to react...learn to recover quickly.Bogot

Data protection using a joint transform correlator experimental system

En esta contribución se presenta la implementación experimental un sistema de protección de información basado en el procesamiento óptico y se analiza la fidelidad de la información recuperada cuando hay pérdida de datos durante la transmisión. La información es encriptada empleando una arquitectura óptica de correlador de transformada conjunta y una técnica de codificación de doble máscara de fase. Un usuario autorizado puede recuperar la información original cuando tiene acceso a la información del dato encriptado y de la llave de seguridad; si un intruso puede interceptar la imagen encriptada, pero no accede la información de la llave de seguridad, no podrá acceder a la información contenida en el dato encriptado. La descripción teórica y los resultados experimentales demuestran la habilidad que tiene el sistema de seguridad para proteger y recuperar información por medio de procesadores ópticos, y su tolerancia a la pérdida de información durante la transmisión.In this contribution the implementation of an experimental data protection system based on optical processing is presented, and the reliability of the recovered information when there is data loss during transmission is analyzed. The information is encrypted using an optical joint transform correlation architecture together with a double phase mask encoding technique. An authorized user recovers the original information when accessing the encoded data and the security key; if an intruder intersects the encoded image but does not possess the security key there is no possibility to access to the information contained in the encrypted image. The theoretical description and the experimental results show the ability the security systems exhibits to protect and recover the information by optical means, including the tolerance to data loss during transmission.Fil: Torroba, Roberto Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Centro de Investigaciones Opticas (i); Argentina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ingenieria; ArgentinaFil: Barrera Ramirez, John Fredy. Universidad de Antioquia; Colombi

One-step reconstruction of assembled 3D holographic scenes

We present a new experimental approach for reconstructing in one step 3D scenes otherwise not feasible in a single snapshot from standard off-axis digital hologram architecture, due to a lack of illuminating resources or a limited setup size. Consequently, whenever a scene could not be wholly illuminated or the size of the scene surpasses the available setup disposition, this protocol can be implemented to solve these issues. We need neither to alter the original setup in every step nor to cover the whole scene by the illuminating source, thus saving resources. With this technique we multiplex the processed holograms of actual diffuse objects composing a scene using a two-beam off-axis holographic setup in a Fresnel approach. By registering individually the holograms of several objects and applying a spatial filtering technique, the filtered Fresnel holograms can then be added to produce a compound hologram. The simultaneous reconstruction of all objects is performed in one step using the same recovering procedure employed for single holograms. Using this technique, we were able to reconstruct, for the first time to our knowledge, a scene by multiplexing off-axis holograms of the 3D objects without cross talk. This technique is important for quantitative visualization of optically packaged multiple images and is useful for a wide range of applications. We present experimental results to support the method.Fil: Velez Zea, Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Centro de Investigaciones Opticas (i); Argentina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata; ArgentinaFil: Barrera Ramirez, John Fredy. Universidad de Antioquia; ColombiaFil: Torroba, Roberto Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Centro de Investigaciones Opticas (i); Argentina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ingenieria; Argentin