CN102800043A - 印刷品的防伪信息叠加方法、识别方法及检验装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种印刷品的防伪信息叠加方法、识别方法及检验装置，首先获取图像信息和防伪信息，并对防伪信息进行编码；接着将防伪信息添加到拟浓度信息I；最后将添加了防伪信息的拟浓度信息I’还原为彩色图像，输出至印刷流程。这样，印刷品在标准可见光源下，获得和原图像视觉上基本一致的分解，防伪信息复制难度非常大，安全性高，也提高防伪信息的抽出鲁棒性；且将防伪信息插入到CMY中，利用标准光源获取图像，验证其中防伪信息的同时，将隐形防伪信息叠加到K中，有效降低了印刷成本；另外，基于该叠加方法的检验装置结构简单、制作成本低，维护容易、费用少，其连接或整合的业务平台系统，配置灵活、功能完善、实现容易、应用范围广泛。

Description

印刷品的防伪信息叠加方法、识别方法及检验装置

技术领域

本发明涉及印刷品的印刷和识别技术领域，涉及一种印刷品的防伪信息叠加方法、识别方法及检验装置。

背景技术

印刷物的防伪，以纸币为例，凝聚了该国的最高水平的防伪技术。

比如：微型文字、特殊油墨/隐形油墨、水印、hologram等。比如水印，滤纸时改变纸的厚度，来嵌入模样的技术，通过背面的光线，可以确认被嵌入的水印模样。特殊油墨则是利用角度不同可以观察到不同的颜色，或者只有从一个角度看到模样出现，使用特殊发光墨水，或者照射紫外线后使模样发光出现。Hologram是激光将干涉模样照射到胶卷上记录图像，随观察角度可以记录文字的变化。而微型文字和微型模样利用非常细微的文字、线条等，可以利用将模样的一部分设计为细微的文字和线条等，或者用非常细微的线来描画肖像画等来实现。综合利用这些技术会大大提高印刷和识别的成本。

作为简易的防止复印机复制主要有利用潜像技术，将超过扫描仪解像度界限的微小点和相对大的点的组合，用相同浓度来印刷实现。相对大的点可以被扫描读取，但是在扫描过程中失去微小点，图像也就随之消失。复印的结果是仅仅留下了比较大的点集合，出现潜像模样。常见的有复印后出现“复印”等字样。利用潜像模样防止复印被广泛地利用在住民身份证，驾驶执照等证明书类里。但是大量同种机器的贩卖使得很容易得到完全同样的机种，仅靠潜像技术无法完全防止复制，需要和其他技术并用。

除了利用印刷技术实现的上述各种防伪技术外，其他防伪技术也在利用。特别是在个人身份确认，比如护照，驾驶执照等广泛利用的人脸识别，指纹识别等生物信息识别技术，和电子标签技术。随着高性能扫描仪，照相机和打印机的普及，纸面等印刷物的信息复制和非法利用等变得更加容易，今后对印刷物的安全性要求会越来越高。

随着信息处理技术的发展，信息叠加技术和数字水印技术在真赝识别、著作权保护等领域受到瞩目。信息叠加技术将电子信息编码后和原始信息叠合印刷，以验证内容有无篡改，特别是证明信件一类的印刷物，确认印刷物所印刷的内容没有被篡改很重要。例如：将图像信息或文字信息压缩后，利用二维码印刷到输出页的空白处，或者利用细微的点作为背景图像印刷。

数字水印技术则可以在不改变现有印刷流程，不增加其他印刷成本的条件下，将不可视信息叠加到印刷图像中，通过扫描或者照相机等数字化装置，将印刷物上的图像或logo等数字化后，确认水印检验来印刷物的真赝。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种可使印刷品防伪信息难以复制，安全性高的防伪信息叠加方法和其识别方法，以及结构简单、制作成本低，日后维护容易、费用少，且配置灵活、功能完善、实现容易、应用范围广泛的检验装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种印刷品的防伪信息叠加方法，包括有以下步骤：

获取图像信息和防伪信息，并对防伪信息进行编码；

将防伪信息添加到拟浓度信息I；

将添加了防伪信息的拟浓度信息I’还原为彩色图像。

作为本发明一优选方案，所述将防伪信息添加到拟浓度信息I，具体为：将所述拟浓度信息I进行离散傅里叶变换，得到其振幅图Amp和相位图P；将防伪信息Wm进行编码、加密后的信息W插入到振幅图Amp中的中间频域段内，得到插入防伪信息后的振幅图Amp’，将插入防伪信息后的振幅图Amp’和没有改变的相位图P，合成为插入防伪信息后的拟浓度信息I’。

作为本发明一优选方案，所述将防伪信息Wm进行编码、加密后的信息W，按以下规律插入到振幅图Amp中的中间频域段内，得到插入防伪信息后的振幅图Amp’：

当W=0时，Amp’= Amp×（1＋a）；

    当W=1时，Amp’= Amp×（1－a）；  

或者，

当W=0时，Amp’= Amp＋Power；

当W=1时，Amp’= Amp－Power。

一种印刷品防伪信息的识别方法，包括有以下步骤：

获取印刷品的RGB图像；

从获取的RGB图像中抽出防伪信息；

将抽出的防伪信息与真品的防伪信息对比，确定印刷品的真赝。

作为本发明一优选方案，所述从获取的RGB图像中抽出防伪信息，具体为：从印刷品的RGB图像中计算其浓淡图像G和傅里叶变换DFT的成分、振幅Gamp，并取其频域中间域，当Gamp>Amp时，插入防伪信息比特为1，否则为0，依次求出防伪信息的序列。

作为本发明一优选方案，所述从RGB图像中计算浓淡图像G为：0.1R+0.6G+0.3B。

作为本发明一优选方案，在执行“ 获取印刷品的RGB图像”后，执行“从获取的RGB图像中抽出防伪信息”前，还包括有对RGB图像的角度和纵横比例进行校正的预处理。

一种印刷品防伪信息的检验装置，包括有：

用于获取印刷品隐形的防伪信息和图像信息的图像采集单元；

用于共同配合完成印刷品中防伪信息的抽出、识别和对比，判断抽出的防伪信息的序列与真品的防伪信息是否一致的执行单元和控制单元；

用于显示印刷品真赝识别、鉴别结果的显示单元；

且所述图像采集单元、控制单元和显示单元均与所述执行单元导通连接。

作为本发明一优选方案，所述控制单元包括有：

用于对获取的所述隐形的防伪信息和图像信息进行预处理的图像预处理模块；

用于将预处理后的所述隐形的防伪信息和图像信息中解码、数字水印进行识别、抽出防伪信息的防伪信息抽出模块；

用于对抽出的解码和数字水印信息进行鉴别、确认印刷品真赝的防伪信息识别对比模块。

作为本发明一优选方案，所述图像采集单元为具备照射不可及光和可见光的摄像头组件或扫描组件。

作为本发明一优选方案，本检验装置连接有一业务平台系统，所述业务平台系统包括有用于对数据信息进行统一管理的数据信息管理模块，和用于将获取防伪信息进行编码、添加到拟浓度信息I，并还原为彩色图像输出到印刷流程的防伪信息叠加模块。

作为本发明一优选方案，所述检验装置还包括有一通信单元，所述业务平台系统还包括有另一通信单元，所述通信单元与另一通信单元导通连接。

作为本发明一优选方案，本检验装置还包括有用于对数据信息进行统一管理的数据信息管理模块，和用于将获取防伪信息进行编码、添加到拟浓度信息I，并还原为彩色图像输出到印刷流程的防伪信息叠加模块，且所述数据信息管理模块与所述执行单元导通连接。

本发明的有益效果是：

本发明通过上述技术方案，由防伪信息叠加方法印刷出来的印刷品在标准可见光源下，获得和原图像视觉上基本一致的分解，防伪信息复制难度非常高，能够在很大程度上防止非授权复制，安全性高，同时也提高插入防伪信息的抽出鲁棒性；而且，由于印刷图像一般采用CMY混色，将防伪信息插入到CMY中，利用标准光源获取图像，验证其中防伪信息的同时，将隐形防伪信息叠加到K中，在不改变印刷流程的基础上，有效降低了印刷成本。

另外，基于该叠加方法的检验装置结构简单、制作成本低，日后维护容易、费用少，而且还连接有或整合有业务平台系统，配置灵活、功能完善、实现容易、应用范围广泛。

附图说明

图1是本发明实施例所述一种印刷品的防伪信息叠加方法的流程示意图；

图2是本发明实施例所述一种印刷品防伪信息的识别方法的流程示意图；

图3是本发明实施例所述一种印刷品防伪信息的检验装置的结构原理示意框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1，本发明实施例所述的一种印刷品的防伪信息叠加方法，包括有以下步骤：

步骤A1.获取图像信息和防伪信息，并对防伪信息进行编码；

步骤A2.将防伪信息添加到拟浓度信息I；

步骤A3.将添加了防伪信息的拟浓度信息I’还原为彩色图像。

所述将防伪信息添加到拟浓度信息I，具体可以为：将拟浓度信息I进行离散傅里叶变换（DFT），得到其振幅图Amp和相位图P；将防伪信息Wm进行编码、加密后的信息W，按照以下的规律插入到振幅图Amp中的中间频域段内，得到插入防伪信息后的振幅图Amp’，将插入防伪信息后的振幅图Amp’和没有改变的相位图P，合成为插入防伪信息后的拟浓度信息I’；

当W=0时，Amp’= Amp×（1＋a）；

    当W=1时，Amp’= Amp×（1－a）；  

或者，

当W=0时，Amp’= Amp＋Power；

当W=1时，Amp’= Amp－Power；

其中，拟浓度信息I由公式I=0.3×（1-C）+0.6×（1-M）+0.1×（1-Y）得到；所述“a”和“Power”为插入防伪信息的强度; 所述振幅图Amp’和相位图P的合成，以及所述将添加了防伪信息的拟浓度信息I’还原为CMY图像，均为现有技术方法，在此不再赘述。

这样，印刷出来的印刷品在标准可见光源下，获得和原图像视觉上基本一致的分解，防伪信息（如数字水印）复制难度非常高，能够在很大程度上防止非授权复制，同时也提高插入防伪信息的抽出鲁棒性；而且，由于印刷图像一般采用CMY混色，将防伪信息插入到CMY中，利用标准光源获取图像，验证其中防伪信息的同时，将隐形防伪信息叠加到K中，在不改变印刷流程的基础上，有效降低了印刷成本。

参见图2，本发明实施例所述的一种印刷品防伪信息的识别方法，该识别方法为本发明所述防伪信息叠加方法的反向过程，具体包括有以下步骤：

步骤B1. 获取印刷品的RGB图像；

步骤B3. 从获取的RGB图像中抽出防伪信息；

步骤B4. 将抽出的防伪信息与真品的防伪信息对比，确定印刷品的真赝。

其中，所述获取印刷品的RGB图像具体可以为：通过扫描、摄像等方式采集、获取印刷品图像信息及其上的防伪信息的RGB图像。

所述从获取的RGB图像中抽出防伪信息具体可以为：从印刷品的RGB图像中计算其浓淡图像G和傅里叶变换DFT的成分、振幅Gamp，并取其频域中间域，当Gamp>Amp时，插入防伪信息比特为1，否则为0，依次求出防伪信息的序列；所述从RGB图像中计算浓淡图像G的近似式为：0.1R+0.6G+0.3B；所述RGB图像中计算傅里叶变换DFT及其成分和振幅Gamp是现有的一般变换，DFT = ∑∑f(x，y)exp(....)，DFT成分包括实部和i虚部，DFT振幅Gamp = 开方（实部平方＋虚部平方）。

所述将抽出的防伪信息与真品的防伪信息对比，确定印刷品的真赝，具体可以为：根据编码纠错方式，将得到的防伪信息的序列与真品的防伪信息的序列进行逐一对比，如果一致的，确认为真品，否则，确认为赝品; 所述编码纠错方式可以利用现有技术，比如BCH等等。 

本发明一优选实施例，所述的一种印刷品防伪信息的识别方法，在执行步骤B1“ 获取印刷品的RGB图像”后，执行步骤B3“从获取的RGB图像中抽出防伪信息”前，还包括有步骤B2“RGB图像的预处理”，对其角度和纵横比例进行校正。

参见图3，本发明实施例所述的一种印刷品防伪信息的检验装置，包括有图像采集单元1、执行单元2、控制单元3和显示单元4，且所述图像采集单元1、控制单元3和显示单元4均与执行单元2导通连接。其中，所述采集单元1是具备照射不可及光和可见光的摄像头组件或扫描组件，主要用于获取印刷品隐形的防伪信息和图像信息，完成印刷品图像的数字化（A/D转换）；所述执行单元2包括有中央处理器、存储器、输入输出控制、A/D转换接口（图中均未表示出来）等；所述控制单元3包括有图像预处理模块31、防伪信息抽出模块32和防伪信息识别对比模块33，所述图像预处理模块31用于对获取的所述隐形的防伪信息和图像信息进行预处理（如对图像角度和纵横比例进行校正），所述防伪信息抽出模块32用于将预处理后的所述隐形的防伪信息和图像信息中解码、数字水印进行识别、抽出，所述防伪信息识别对比模块33用于对抽出的解码和数字水印信息进行鉴别、确认印刷品的真赝；所述显示单元4是一显示屏，主要用于显示印刷品真赝识别、鉴别结果。

本发明所述检验装置工作原理为：首先，图像采集单元1采集、获取印刷品图像信息和隐形的防伪信息，并转换成数字化，传输给执行单元2；接着，执行单元2依次调取控制单元3中的图像预处理模块31、防伪信息抽出模块32和防伪信息识别对比模块33，共同配合完成印刷品中防伪信息的抽出、识别和对比，判断抽出的防伪信息的序列与真品的防伪信息是否一致；最后，将识别、鉴别结果输送到显示单元4显示出来。本检验装置结构简单、制作成本低，日后维护容易、费用少。

作为本发明一优选实施例，所述的一种印刷品防伪信息的检验装置连接有一业务平台系统6，该检验装置与业务平台系统6之间分别通过各自设有的通信单元5和通信单元63相互导通连接，实现数据的传输。所述业务平台系统6上设有数据信息管理模块61和防伪信息叠加模块62，该数据信息管理模块61与通信单元63连接，用于对将通信单元63接收到的数据信息（包括防伪信息和识别、鉴别结果信息）进行统一管理，所述防伪信息叠加模块主要用于将获取防伪信息进行编码、添加到拟浓度信息I中，且最后还原为彩色图像，输出到印刷流程（排版和印刷）。这样，通过检验装置和业务平台系统6的组合应用，配置灵活、功能完善、实现容易、应用范围广泛。

当然，所述业务平台系统6也可直接整合到所述检验装置中，即将所述执行单元2直接与所述业务平台系统6中的数据信息管理模块61导通连接，节省了两通信单元以及之间的连接导线，结构更简化，维护更方便。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种印刷品的防伪信息叠加方法，其特征在于，包括有以下步骤：

获取图像信息和防伪信息，并对防伪信息进行编码；

将防伪信息添加到拟浓度信息I；

将添加了防伪信息的拟浓度信息I’还原为彩色图像。

2.根据权利要求1所述的防伪信息叠加方法，其特征在于，所述将防伪信息添加到拟浓度信息I，具体为：将所述拟浓度信息I进行离散傅里叶变换，得到其振幅图Amp和相位图P；将防伪信息Wm进行编码、加密后的信息W插入到振幅图Amp中的中间频域段内，得到插入防伪信息后的振幅图Amp’，将插入防伪信息后的振幅图Amp’和没有改变的相位图P，合成为插入防伪信息后的拟浓度信息I’。

3.根据权利要求2所述的防伪信息叠加方法，其特征在于，所述将防伪信息Wm进行编码、加密后的信息W，按以下规律插入到振幅图Amp中的中间频域段内，得到插入防伪信息后的振幅图Amp’：

当W=0时，Amp’= Amp×（1＋a）；

    当W=1时，Amp’= Amp×（1－a）；  

或者，

当W=0时，Amp’= Amp＋Power；

当W=1时，Amp’= Amp－Power。

4.一种印刷品防伪信息的识别方法，其特征在于，包括有以下步骤：

获取印刷品的RGB图像；

从获取的RGB图像中抽出防伪信息；

将抽出的防伪信息与真品的防伪信息对比，确定印刷品的真赝。

5.根据权利要求4所述的识别方法，其特征在于，所述从获取的RGB图像中抽出防伪信息，具体为：从印刷品的RGB图像中计算其浓淡图像G和傅里叶变换DFT的成分、振幅Gamp，并取其频域中间域，当Gamp>Amp时，插入防伪信息比特为1，否则为0，依次求出防伪信息的序列。

6.根据权利要求5所述的识别方法，其特征在于，所述从RGB图像中计算浓淡图像G的近似式为：0.1R+0.6G+0.3B。

7.根据权利要求4至6中任何一项所述的识别方法，其特征在于，在执行“ 获取印刷品的RGB图像”后，执行“从获取的RGB图像中抽出防伪信息”前，还包括有对RGB图像的角度和纵横比例进行校正的预处理。

8.一种印刷品防伪信息的检验装置，其特征在于，包括有：

用于获取印刷品隐形的防伪信息和图像信息的图像采集单元（1）；

用于共同配合完成印刷品中防伪信息的抽出、识别和对比，判断抽出的防伪信息的序列与真品的防伪信息是否一致的执行单元（2）和控制单元（3）；

用于显示印刷品真赝识别、鉴别结果的显示单元（4）；

且所述图像采集单元（1）、控制单元（3）和显示单元（4）均与所述执行单元（2）导通连接。

9.根据权利要求8所述的检验装置，其特征在于，所述控制单元（3）包括有：

用于对获取的所述隐形的防伪信息和图像信息进行预处理的图像预处理模块（31）；

用于将预处理后的所述隐形的防伪信息和图像信息中解码、数字水印进行识别、抽出防伪信息的防伪信息抽出模块（32）；

用于对抽出的解码和数字水印信息进行鉴别、确认印刷品真赝的防伪信息识别对比模块（33）。

10.根据权利要求9所述的检验装置，其特征在于，所述图像采集单元（1）为具备照射不可及光和可见光的摄像头组件或扫描组件。

11.根据权利要求8或9或10所述的检验装置，其特征在于，本检验装置连接有一业务平台系统（6），所述业务平台系统（6）包括有用于对数据信息进行统一管理的数据信息管理模块（61），和用于将获取防伪信息进行编码、添加到拟浓度信息I，并还原为彩色图像输出到印刷流程的防伪信息叠加模块（62）。

12.根据权利要求11所述的检验装置，其特征在于，所述检验装置还包括有一通信单元（5），所述业务平台系统（6）还包括有另一通信单元（63），所述通信单元（5）与另一通信单元（63）导通连接。

13.根据权利要求8或9或10所述的检验装置，其特征在于，本检验装置还包括有用于对数据信息进行统一管理的数据信息管理模块（61），和用于将获取防伪信息进行编码、添加到拟浓度信息I，并还原为彩色图像输出到印刷流程的防伪信息叠加模块（62），且所述数据信息管理模块（61）与所述执行单元（2）导通连接。

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