CN103718189B - 安全图像打印 - Google Patents

Abstract

采用单一着色剂打印对于肉眼不可感知的安全特征。对于具有由二进制像素的第一样式形成的第一区域和由二进制像素的不同的第二样式形成的第二区域的数字安全图像，所述第一和第二样式采用单一着色剂被打印。所述第一和第二打印样式中的较暗的一个被确定。安全图像采用单一着色剂被打印，与较暗的打印样式相对应的区域被以降低的灰度等级打印，使得被打印的第一和第二区域表现为对于肉眼基本上不可区分。

Description

安全图像打印

背景技术

防止许多类型的正本文件的未被授权的或假冒的复制或伪造是令人期望的，这样的文件可以包括纸币、可转让票据、活动门票、官方记录、医疗处方、毕业证书、和许多其他的文件。

随着复印机技术的进步，制作许多这些正本文件的逼真的复本已变得更加容易。在许多情形下，复本可能难以与正本区分。作为响应，这些文件的制作者已把使其更难复制的特征添加到文件。这些特征通常采取如下形式：通过高分辨率打印过程（诸如，平版打印（offset printing））在所述正本文件上打印的安全背景。平版打印典型地为模拟打印操作（以相当于2400与10000点每英寸（dpi）之间的分辨率执行）。正本文件上的这种安全背景对于正常观看距离下的肉眼基本上是不可区分的。然而，典型的复印机具有扫描和打印能力，其分辨率比平版打印的分辨率低，通常在300到1200dpi范围内。另外，典型复印机的光学扫描仪与人眼不同地感知并且捕获所述安全背景。因此，在复制文件上安全背景能由人眼容易地察觉。

虽然如此，在许多应用中，在数字打印系统上打印正本文件是令人期望的，所述数字打印系统比平版打印的分辨率低，但可与复印机的分辨率相当。平版打印典型地具有高设置成本，并且因此对于打印大量相同文件是经济有效的。然而，许多正本文件不被大量地打印，并且通常正本文件被单个量地打印。例如，即使特定大学的一组毕业证书被以单个印数打印，每个毕业证书上的毕业生的名字也将是不同的。因此，数字打印系统会比平版打印系统更适合于这种应用。

附图说明

图1A是依据本公开的实施例的正本物理文件的示例性安全图像的示意性表示。

图1B是依据本公开的实施例的在复印机或扫描仪/打印机上制作的图1A的正本物理文件的示例性安全图像的复本的示意性表示。

图2A是依据本公开的实施例的图示在安全图像的不同区域中被打印的样式的图1A的示例性安全图像的区域的放大视图。

图2B是依据本公开的实施例的可用来打印包括示例性安全图像的图1A的正本物理文件的数字安全图像的放大部分的示意性表示。

图3A-B是依据采用单一着色剂数字地打印对于肉眼不可感知的安全特征的方法的本公开的实施例的流程图。

图4A是依据本公开的实施例对于样式B具有减少数量ON-值像素的图2B的数字安全图像的被修改的放大部分的示意性表示。

图4B是依据本公开的实施例的图示将以降低的灰度等级打印的样式B的ON-值像素的图2B的数字安全图像的放大部分的示意性表示。

图5A-C是依据采用单一着色剂数字地打印对于肉眼不可感知的安全特征的另一种方法的本公开的实施例的流程图。

图6是依据本公开的实施例的具有较高分辨率的安全背景的预打印介质的放大部分的示意性表示。

图7是依据本公开的实施例的具有通过以较低分辨率光学扫描图6的介质形成的扫描伪像的数字安全图像的放大部分的示意性表示。

图8是依据本公开的实施例的扫描伪像已被修复之后的图7的数字安全图像的放大部分的示意性表示。

图9是依据本公开的实施例的被修改来降低较暗区域的灰度等级并且对安全消息进行编码的图8的数字安全图像的放大部分的示意性表示。

图10是依据本公开的实施例的可用来实现图3A-B和5A-C的流程图的方法以及可用来采用单一着色剂打印安全图像的打印系统的框图。

具体实施方式

现在参考附图，存在用于采用单一着色剂打印对于人的肉眼基本上不可感知的安全特征的技术和打印系统的图示实施例。包括安全特征的数字安全图像具有由二进制像素的第一样式形成的第一区域和由二进制像素的不同的第二样式形成的邻接的第二区域。所述第一和第二区域均具有相似的灰度等级。所述第一和第二样式采用单一着色剂在打印介质上被打印。所述第一和第二打印样式中较暗的一个被确定。所述安全图像采用单一着色剂在打印介质上被打印，其中与较暗的打印样式相对应的区域被以降低的灰度打印，使得被打印的第一和第二区域表现为对于肉眼基本上不可区分。使用单一着色剂来调节打印区域的外观是有利的，因为这能够在打印系统上产生高质量的结果，所述打印系统比使用不同或多种着色剂调节外观的其他打印系统具有较低精度的颜色配准。

安全图像被打印于其上的打印介质可以是任意类型的适合的片材或卷材，诸如，纸、卡片纸（card stock）、布或其他织物、幻灯片、和聚脂薄膜等等。打印系统可以使用任何种类的数字打印技术，包括（但不限于）液体电子摄影术、调色剂电子摄影术（例如，激光打印机）和液体喷射（例如，喷墨（包括热的和压电的））打印技术。打印系统除了许多其他装置之外，还可以是数字印刷机、激光打印机、或喷墨打印机。举几例来说，打印系统可以包括光学扫描仪或相机，或被包括在复印机或一体化装置（例如，打印机、扫描仪、复印机和传真机中的至少两种的组合）中。如在此和所附的权利要求中定义的，“液体”将被广义地被理解为表示主要不是由一种气体或多种气体组成的流体。

正本物理文件典型地包括叠印在形成正本文件的背景的安全图像上的前景图像。参考图1A可以认识到，正本物理文件的安全图像10具有至少一个第一区域12和至少一个邻接的第二区域14。图1A中所示的边界16本身不出现在被打印的安全图像10中，但被图示以便指示区域12和14之间的分界线。正本物理文件上的区域12和14对于人的肉眼具有相似的外观，使得它们基本上在不借助放大镜或其他放大装置的情形下不能够由以正常观看距离观看所述文件的观看者区分。因此，所述安全特征对于观看者是不可感知的。

现在考虑使用复印机或扫描仪/打印机制作的被打印的安全图像10的复本20，并且参考图1B，所述复本20显示出由区域22, 24形成的安全特征。区域22对应于区域12，以及区域24对应于区域14。在复本20上，区域22与区域24不具有相同的外观。安全特征由区域22, 24的外形确定。图1B中图示的示例性安全特征为字“COPY”，因为区域24比区域22暗，所以字“COPY”在复本20上是可见的。这种在正本上不明显而在复本上却可见的安全特征通常被称为“VOID受电弓（pantograph）”（因为所述字“VOID”通常被用作安全特征）。所述安全特征可以是文本、图形、或指示所述复本20不是正本文件的任何其他特征。区域22, 24之间的外观的差异可能由下述差异产生：打印介质上的区域的亮度（lightness）或光学密度的差异、当在介质上被打印时填充所述区域的样式的外观的差异、或其他的差异。少至2%的区域22, 24之间的亮度或光学密度的差异对于肉眼就能够显示出安全特征。

示例性安全图像10和复本20典型地表示正本文件的安全图像的部分。例如，安全特征可以在安全图像中被复制多次；多个不同安全特征可以由不同成形的区域形成；所述安全特征可以是不同尺寸；各种安全特征可以以不同的方向被放置在安全图像中；以及不同的样式可用于不同的区域。以这种方式在正本文件上包括多个安全特征典型地使正本文件更安全地防止复制，因为调节复印机设置以试图阻止一个安全特征的可见性可能无效于（或甚至可能提高）不同的安全特征的可见性。正本文件也包括由肉眼容易地感知的前景图像，所述前景图像构成所述文件的主题，诸如，毕业证书、活动门票、股票、债券、货币等的文本和图形。

现在更详细的考虑安全图像10的区域12, 14，并且参考图2A，正本文件的区域12具有不同于区域14的样式。图2A图示了图1A的示例性安全图像10的放大区域18。区域12具有第一示例性样式32，而区域14具有不同的第二示例性样式34。在一个实施例中，第一示例性样式32具有较细的平行线36，所述平行线36被以较窄的行间间距37布置，而第二示例性样式34具有较粗平行线38，所述平行线38被以较宽的行间间距39布置。所述线的厚度和间距被选择，使得当正本文件由观看者从正常观看距离观看时，正本物理物件上的两个区域的被感知的亮度（或光学密度）基本上相同。

在其他实施例中，区域12, 14可能使用其他样式。例如，一个区域中的线与其他区域的线相比较可以以不同的方向而不是以相同的方向被布置。作为另一个示例，所述线可以是连续的、间断的、或一系列点。多种样式被设想。

现在考虑可由打印系统使用以打印具有安全特征的正本文件的数字安全图像，并且参考图2B，所述数字安全图像包括二进制赋值（binary-valued）的像素的行列矩阵。每个像素具有值：ON（有）或OFF（无）。在打印期间，单一着色剂由打印系统沉积在打印介质上与ON值像素相对应的那些位置处。

图2B中图示的示例性数字安全图像的部分40与图2A中图示的安全图像10的区域18的部分31相对应。填充的方块（诸如，方块43）表示ON值像素。空白的方块（诸如，方块42）表示OFF值像素。

数字安全图像的图示部分40的行列像素矩阵内是由ON值二进制像素的第一样式形成的第一区域，以及由ON值二进制像素的不同的第二样式形成的邻接的第二区域。由ON值像素形成的线的厚度以及由OFF值像素产生的线之间的间距不必按比例绘制，而是为了解释清楚而选择。由ON值二进制像素形成的第一样式由字母“A”表示，而由ON值二进制像素形成的第二样式由字母“B”表示。当被打印时，所述第一和第二区域均具有被感知的灰度等级。如在此和所附的权利要求中定义的，数字图像的二进制像素的打印区域的“灰度等级”将被广义地理解为表示所述区域的被感知的相对暗度。当被打印时，当从正常观看距离被观看时，具有较高被感知的灰度等级的区域将表现为较暗（即，具有较高的光学密度），而具有较低被感知的灰度区域的区域将表现为较亮（即，具有较低光学密度）。以相似（或基本上相同）的灰度等级打印数字安全图像的两个区域，给所述区域（当被打印在正本文件上时）相似的亮度或光学密度，其使安全特征在理想情形下对于肉眼不可区分。

为数字安全图像的每个区域选择的像素的数量和布置旨在可以产生相同或相似的被感知的灰度等级的区域（当被打印时）。然而，由于打印过程的各种打印效果和特性，当具有数字安全图像的正本文件被打印时，观看者可能能够感知所述第一和第二打印区域之间的差异。这又会不合意地使所述安全特征在正本打印文件上可见。

现在考虑采用单一着色剂数字地打印对于肉眼不可感知的安全特征的方法，并且参考附图3A-B，方法300在302开始于：通过提供具有由二进制像素的第一样式形成的第一区域和由二进制像素的不同的第二样式形成的邻接的第二区域的数字安全图像，第一和第二区域的像素均旨在具有相似的灰度等级（当被打印时）。在304，采用单一着色剂在介质上打印所述第一和第二样式。所述介质典型地是相同类型的安全图像（典型地具有叠印其上的前景图像）被打印于其上的介质。着色剂被布置在打印介质上与每个样式的ON值像素相对应的位置处。每个打印样式的尺寸、数量和部分足以允许每个样式的相对亮度的评估或测量。例如，给定尺寸的两个矩形区域可以被打印，区域中的每一个采用两个样式中不同的一个被填充。在306，第一和第二打印样式中的较暗的一个被确定。在308，采用单一着色剂在介质上打印数字安全图像，与较暗的打印样式相对应的区域被以降低的灰度等级打印，使得被打印的第一和第二区域表现为对于肉眼基本上不可区分（当在正常观看距离观看时）。

在一些实施例中，所述确定包括：在314，查明所述第一和第二打印样式之间的光学密度的差异。在这些实施例中，降低的灰度等级与两个打印样式之间的光学密度的差异相对应。

在一些实施例中以降低的灰度等级打印较暗样式的一项技术包括：在316，通过减少与较暗的打印样式相对应的区域中具有ON值的二进制像素的数量修改安全图像。可以实现所述减少的一种方式是通过把灰度等级掩蔽物（screen）应用到所述安全图像。具有ON值的二进制像素数量的减少典型地对应于所打印的第一和第二样式之间的光学密度的差异。减少具有ON值的二进制像素的数量典型地包括把所选择的ON值二进制像素设置成OFF值。例如，考虑被修改的数字安全图像，所述数字安全图像的部分50在图4A中被图示，并且与图2B的部分40相对应。例如假设与图2B中的像素“B”相对应的数字安全图像的第二样式被确定为当被打印时比与像素“A”相对应的第一样式暗了大约4%。所述数字安全图像可以通过把充足数量的像素值从ON值改变为OFF值而被修改（如在图4A中图示），以降低第二样式的灰度等级。例如，在图4A中，像素52已被改变为OFF值；然而，在图2B中，这些相同位置的像素具有ON值。其值被从ON改变为OFF的像素的位置典型地被选择以避免在图像中生成规则的孔样式，所述孔样式会产生伪像，诸如像对于肉眼可见的莫尔（moiré）样式。

在一些实施例中，以及将随后参考图9讨论的，在318被从ON值设置成OFF值的样式中的像素的位置，可以被选择来形成编码消息，所述消息在由复印机或扫描仪/打印机制作的被打印的安全图像的复本中是可察觉的。编码消息能够为打印的正本文本提供附加的安全层。

在一些实施例中以降低的灰度等级打印较暗样式的另一项技术包括（在320）：以标称暗度等级打印与第一和第二打印样式中较亮的一个相对应的区域中具有ON值的二进制像素中的每一个，并且以比标称暗度等级低的降低的暗度等级打印与第一和第二打印样式中较暗的一个相对应的区域中的具有ON值的二进制像素中的每一个。在这项技术中，所述数字安全图像本身不被修改；换言之，所述图像的二进制像素的值不被修改。

例如，考虑其部分48在图4B中被图示的数字安全图像。部分48的每个像素与其相对应的图2B的部分40中的像素具有相同的值。例如假设与图2B中的像素“B”相对应的数字安全图像的第二样式被确定为当被打印时比与像素“A”相对应的第一样式暗了大约4%。因此，当打印安全图像时，图4B的像素“A”均将被以标称暗度等级打印。图4B的像素“B”均将被以降低的暗度等级（如由用于像素“B”的较亮颜色底纹表示的）打印。因此，第二打印样式的灰度等级将被降低。将随后参考图10讨论的是，不同的打印技术可以使用不同的技术来采用单一着色剂实现标称和降低的暗度等级，而不修改数字安全图像。

回到方法300，在310提供前景图像。所述前景图像构成文本、图形等，所述文本、图形等又构成将被打印的正本文件主题，诸如，毕业证书、活动门票、股票、债券、货币等的主题。在312，前景图形被叠印在安全图像的部分之上，并且然后，组合的前景图像和安全图像被打印以形成包括安全特征的可靠正本文件。所述前景图像可以采用一定数量和种类的不同着色剂（包括单一着色剂）打印。尽管为了解释的清楚，打印312前景图像在图3A-B中被图示为与打印308所述安全图像分离，但可以理解的是，这些打印操作典型地被一起执行，并且所述安全图像典型地不被打印在所述前景图像被打印的位置处。

在一些示例中，在把步骤316或320的灰度等级降低技术应用到打印样式之后，步骤304和306可以被重复一次或多次（如果需要）。这可以证明在打印安全图像之前，安全图像的两个打印区域对于肉眼将基本上是不可区分的。它能够反复地精化将被应用的灰度等级降低量，以便减少或排除两个区域之间的任何可区分性。

方法300使用如下知识：数字安全的哪些ON值像素对应于第一样式，以及哪些对应于第二样式，以便打印所述样式（在304）和安全图像（在308）。在一些实施例中，数字安全图像被使用设计软件生成，所述设计软件提供表示ON值像素是第一样式（即，“A”像素）的一部分还是第二样式（即，“B”像素）的一部分的元数据。这种元数据（如果被提供）在打印操作304, 308中结合数字安全图像而加以使用。

在另一个实施例中，这种元数据不被提供。这种情况可能出现的一个情形是：当数字安全图像不是由这种设计软件生成而是通过扫描包括至少一个安全特征的安全背景已在其上被预打印的介质而获得之时。预打印的安全背景典型地已经被以高分辨率（诸如，通过平版打印）预打印在所述介质上。

尽管一种解决方案将是把期望的前景图像打印在已经被预打印有安全背景的媒体股票（media stock）上，但这通常是不可能的或不令人期望的。例如，安全背景可能是单个样本，而股票对于单个样本是无法得到的。或者，采用将被打印的可靠正本文件的尺寸，安全背景可能无法得到。因此，可能有利的是，把预打印的安全背景转换为数字安全图像，所述数字安全图像然后可以连同期望的前景图像一起被打印在空白媒体股票上。然而，以较低的分辨率扫描以较高分辨率打印的安全背景典型地在作为结果的数字安全图像中生成谐波伪像，所述谐波伪像在使用安全图像的随后被打印的文件中对于肉眼会是可见的。此外，用于分类属于一个样式和/或区域的数字安全图像的像素的信息不通过扫描操作提供。

现在考虑采用单一着色剂数字地打印对于肉眼不可感知的安全特征的另一种方法，并且参考图5A-C，方法500在502开始于：通过提供具有以较高分辨率被预打印其上的安全背景的介质。所述背景具有采用第一预打印样式的第一区域，以及具有邻接的采用不同的第二预打印样式的第二区域。第一和第二区域对于从正常观看距离的肉眼基本上是不可区分的。在一些实施例中，第一预打印样式具有以较窄行间间距布置的较细的线，并且第二预打印样式具有以较宽的行间间距布置的较粗的线。在504，所述介质以较低的分辨率被光学地扫描以产生安全图像。在一些实施例中，数字安全图像具有ON值二进制像素的较细的线（具有较窄的行间间距）的第一像素样式，和ON值二进制像素的较粗的线（具有较宽的行间间距）的第二像素样式，与第一和第二预打印样式的较粗和较细的线相对应。在506，安全图像被分析以识别与第一区域相对应的第一二进制像素的第一像素样式，和与第二区域相对应的第二二进制像素的第二像素样式。在508，第一和第二像素样式采用单一着色剂被打印。在一些实施例中，这可以被以与前面参考步骤304所描述的相似的方式执行。在510，第一和第二打印样式中的较暗的一个被确定。在一些实施例中，这可以被以与前面参考步骤306所描述的相似的方式执行。在512，安全图像正采用单一着色剂以较低分辨率打印，与较暗的打印样式相对应的区域以降低的灰度等级打印，使得被打印的安全图像上被打印的第一和第二区域对于肉眼基本上是不可区分的。在一些实施例中，这可以被以前面参考步骤308, 316, 318和320所描述的相似的方式执行。在514，在一些实施例中，以前面参考步骤310所描述的相似的方式提供前景图像。在516，前景图像被叠印在安全图像的部分之上，并且然后被打印以形成包括安全特征的可靠的正本文件（在一些实施例中，以前面参考步骤312所描述的相似的方式）。

在一些实施例中，如果需要，步骤508和510可以在把灰度等级降低技术应用到打印样式之后、以此前参考步骤304和306（图3）所描述的相似的方式被重复。

现在考虑采用较低分辨率的光学扫描装置光学地扫描具有较高分辨率预打印安全背景的介质的效果，图6图示了这种预打印介质的放大部分60。较细的线62的第一打印样式以较窄的线间间距被布置，并且较粗的线64的第二打印样式以较宽的行间间距被布置。图7图示了通过以较低的分辨率光学地扫描介质形成的数字安全图像的对应部分70。典型地，所述介质被扫描的分辨率与打印系统的分辨率相对应，所述打印系统将被用于打印数字安全图像和对应的正本文件。由于光学扫描仪的分辨率、特性等的差异，所述安全图像具有在安全背景中并不存在的谐波和其他的伪像。例如，较细的线72和较粗的线74典型地具有锯齿状的外观。此外，伪像（诸如，孔）在线72, 74中用圆圈76所指示的各个位置处是明显的。（可以理解的是，圆圈76仅表示孔的位置，并且所述圆圈76不是数字安全图像的一部分）。例如，这些孔通常形成规则的样式（诸如，莫尔样式），所述样式（当被打印时）对于肉眼是容易可见的。如此，如果被扫描的安全图像被打印在正本文件上，则这些不合意的样式对于肉眼将是可见的，从而不合意地降低所述文件的打印质量。

因此，在一些实施例中，方法500从安全图像中除去（在520）这些伪像中的至少一些。在一些实施例中，所述孔被数字地填充（在522）。为了填充所述孔，与所述孔中的至少一些相对应的像素的二进制值可以被从OFF值改变为ON值。这可以使用模板匹配技术或通过其他方式被实现。作为示例，移除图7的安全图像的部分70中的所述伪像导致图8的被修复的安全图像的部分80。

分析506所述安全图像以识别第一和第二像素样式使ON值二进制像素中的每一个能够被分类到像素所属的像素样式，并且因此被分类到像素所属的安全图像的区域。这个分析的结果重建用于安全图像的丢失像素分类元数据（在这种元数据没有被连同安全图像一起提供的情况下）。除了预打印安全背景被扫描以形成安全图像的情形之外，还可以有数字安全图像被提供而不具有任何对应的像素分类数据的其他情形。

分类所述像素的一项分析技术开始于（在530）：通过细化所述安全图像的粗线和细线以形成线骨架。在532，对于所述骨架中的每个ON值像素，计算从安全图像中它的对应的ON值像素到安全图像中最接近的相邻OFF值像素的距离。在534，如果所述距离小于阈值，则安全图像中对应的ON值像素和它的最接近的相邻ON值像素被分类为第一二进制像素。在536，如果所述距离至少为所述阈值，则安全图像中对应的ON值像素和它的最接近的相邻ON值像素被分类为第二二进制像素。

在一些实施例中，如此前讨论的，通过修改安全图像来减少与较暗的打印样式相对应的区域中的具有ON值的二进制像素的数量，从而使安全图像的区域对于肉眼不可区分。被设置成OFF值以实现所述减少的ON值像素的位置可以用这种方式被选择：对在正本文件中不明显而在由复印机或扫描仪/打印机制作的复本中会是可察觉的消息进行编码。具有图9的编码消息的数字安全图像的部分90与图8的数字安全图像的部分80相对应。参考图9，假设所述较粗的线与较暗的打印样式相对应。为了降低那个区域的灰度等级，孔92可以被插入到所述较粗的线中的一些。为孔选择的位置在一些实施例中可以导致一组线段（诸如，段94），所述线段能够以类型于例如条形码的方式对消息进行编码。安全图像中可以包括所述编码消息的多于一个的复本。这种技术能够为打印的正本文件提供附加的安全层。例如，所述编码消息可以标识生成了正本文件的用户，和/或它在其上被打印的打印系统。这能够允许被复制的文件被追溯到正本文件。

现在考虑可用于采用单一着色剂数字地打印对于肉眼不可感知的安全特征的打印系统，并且参考图10，打印系统100被配置成打印校准打印102和可靠正本文件104。所述可靠正本文件104包括叠印在安全图像上的前景图像106（被表示为文本“$$$”）。所述安全图像可以是由打印系统100接收的二进制像素的安全图像108。在一些实施例中，安全图像108可以由安全图像生成器110（诸如，在计算机系统上运行的设计软件应用）产生。表示安全图像的哪些二进制像素与第一像素样式相对应、以及哪些二进制像素与第二像素样式相对应的元数据112也可以被提供到打印系统100。例如，图像生成器110可以连同安全图像108一起生成元数据112。在其他的实施例中，所述安全图像可以从安全背景114生成，所述安全背景114被以高分辨率预打印在介质上并被提供到所述打印系统100。在又一些其他的实施例中，安全图像108可以被以不同的方式提供到打印系统100。

打印系统100包括控制器120和打印机构160。打印系统100可以使用硬件、软件或这些技术的组合而被实现。打印系统100的子系统或部分子系统可以使用专用的机械的和电学的硬件、或专用的硬件和由固件或软件控制的计算机或微处理器的组合而被实现。专用的电学硬件可以包括离散的或集成的模拟电路和数字电路，诸如，可编程逻辑装置和状态机。固件或软件可以定义逻辑操作的序列并且可以被组织为计算机程序的模块、功能、或对象。

在一些实施例中，控制器120包括至少一个处理器122和至少一个存储器140。存储器140是可由处理器122执行的指令可以被存储在其上的计算机可读介质。计算机可读介质可以是能够存储、通信、传播、或传送以供打印系统100使用（或与打印系统100有关s）的程序的任何装置。所述计算机可读介质例如可以是（但不限于）电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、设备、装置、或传播介质。计算机可读介质的更多特定示例的非穷尽列表包括具有一个或更多电线的电连接（电子的）、便携式计算机磁盘（磁性的）、随机存取存储器（RAM）（电子的）、只读存储器（ROM）（电子的）、可擦写可编程只读存储器（EPROM、EEPROM、或闪存）（电子的）、光纤（光学的）、便携式光盘只读存储器（CD-ROM）（光学的）。

存储器140包括被组织到各种组件中的固件或软件，所述组件可以是模块、功能、对象或类似物。存储器典型地包括诸如操作系统、装置驱动程序、通信或联网的软件等的组件。在一些实施例中，组件可以实现由打印系统100执行的方法，诸如像方法300（图3）和方法500（图5）。这些方法的各种元件和/或步骤可以表示执行对应逻辑操作的固件或软件代码的段或部分。尽管图3-5的流程图示出了执行的特定流程，但可以理解的是，执行的次序可以与被描述的次序不同。例如，两个或更多块的执行次序可以相对于示出的次序被打乱。此外，连续示出的两个或多个块可以被同时或部分同时执行。

在打印系统100接收预打印安全背景114的实施例中，控制器120被配置成使用（打印系统100中的，或被耦合到打印系统100的）扫描仪126光学地扫描背景114以便形成数字安全图像108。因为扫描仪126典型地以比预打印安全背景114的分辨率低的分辨率产生安全图像108，所以控制器120执行存储器140中的伪像修复模块150以修复由下采样产生的安全图像108中的扫描伪像。这个修复操作可以被以此前参考图5的步骤504, 520-522描述的相似方式执行。

控制器120也被配置成使用打印机构160的单一着色剂170在打印介质上打印校准打印102。校准打印102具有数字安全图像的二进制像素的第一和第二样式。数字安全图像具有由第一样式形成的第一区域和由第二样式形成的邻接的第二区域，并且所述第一和第二区域（当被打印时）均旨在产生相同或相似的被感知的灰度等级的区域。所述样式可以分别地标示为“A”和“B”。存储器140中的样式提取器142可以从安全图像中提取所述样式，并且生成用于校准打印102的样式图像数据164。在识别安全图像的哪些像素属于样式A以及哪些属于样式B，以在校准打印102上打印适合的样式时，所述样式提取器142使用被提供的元数据112。如果元数据112未被提供到打印系统100，则控制器120执行存储器140中的像素分类器152，所述像素分类器152在提取第一和第二样式并且打印校准打印102之前，处理安全图像108以把每个像素分类为属于图像108中的两个像素样式A和B中的一个。这种分类操作可以被以此前参考图5的步骤506, 530-536描述的相似方式执行。控制器120把用于校准打印102的样式图像数据164发送到用于打印校准打印102的打印机构160。

控制器120进一步被配置成确定在校准打印102上所打印的第一（“A”）和第二（“B”）样式中的较暗的一个。存储器140中的光学密度分析器144可以执行、协调、或参与这个操作。在一些实施例中，光学密度测量装置124（诸如像光密度计）可以被布置在打印系统100中（或被耦合到打印系统100）以便对校准打印102上的样式A和B进行光学密度测量。所述测量典型地为相对测量，并且包括确定所打印的两个样式之间的百分比差异。在其他实施例中，扫描仪126可以被用于进行光学密度测量。在又一些其他实施例中，所述测量在打印系统的外部（诸如，通过离线光学密度测量装置，或通过操作者的视觉比较）进行，并且结果可以随后例如通过键盘被输入到所述打印系统。

控制器120附加地被配置成使用打印机构160的单一着色器170打印数字安全图像，与较暗的打印样式相对应的区域被以相对于用来打印较亮打印样式的标称灰度等级降低的灰度等级打印。因此，被打印的第一和第二区域表现为在可靠正本文件104上对于肉眼基本上不可区分。这些操作可以由存储器140中的安全文件生成器146协调。所述可靠文件生成器146在生成可靠正本文件图像数据162之前，把前景图像106叠印在数字安全图像上。尽管采用单一着色剂170打印安全图像，但所述前景图像可以采用替代单一着色剂170（或除了单一着色剂170之外）的多种其他着色剂172打印。

在一些其他的实施例中，灰度等级掩蔽物148通过应用掩蔽物或半调色（halftone）修改所述安全图像，所述掩蔽物或半调色减少与较暗的打印样式相对应的区域中的具有ON值二进制像素的数量。掩蔽样式被设计以阻止或最小化被打印的正本文件104中的扫描伪像的感知。所述掩蔽样式也可以被设计以对安全图像中的消息进行编码，这已经在此前参考图9被描述。前景图像106被叠印在被修改的数字安全图像之上，以形成可靠正本文件图像162。控制器120把所述可靠正本文件图像162发送到打印机构160以打印可靠正本文件104。因为较暗区域的灰度等级的降低在被修改的安全图像108的数据内被实现，所以灰度等级掩蔽物148的使用趋向于很好地适应现有打印工作流程。

在其他的实施例中，安全图像108未被修改以降低较暗区域的灰度等级。因此，除了可靠正本文件图像162之外，控制器120还向打印机构160提供分类数据166，所述分类数据166指示文件图像162中的哪些ON值像素对应于样式A，以及哪些对应于样式B。这种技术提供了最优打印质量：在不修改安全图像108的情形下获得灰度等级的降低。

当打印安全图像的较暗区域的像素时，打印机构160使用分类数据166来调整所述单一着色剂的暗度等级。暗度等级调整如何实现取决于打印机构160中所使用的打印技术。例如，对于打印技术（诸如，液体电子摄影术、调色剂电子摄影术），使用比用于打印较亮的打印样式的ON值像素的标称激光功率低的激光功率打印与较暗的打印样式相对应的区域的ON值像素。所述激光功率的等级可以与被打印的液体或调色剂的量成正比，并且因此与打印区域的暗度成正比。作为另一个示例，对于液体喷射技术，使用比标称量的单一着色剂减少量的单一着色剂打印与较暗的打印样式相对应的区域的ON值像素，所述标称量的单一着色剂用于打印较亮的打印样式的ON值像素。所述减少量的着色剂例如可以通过打印较少滴的着色剂（比用于标称量的打印）而获得。

从上文将被认识到的是，由本公开提供的打印系统和方法表示了本领域显著的进步。尽管几个特定实施例已被描述和图示，但所述公开不限于所描述和图示的特定方法、形式或部分的安排。这个说明应被理解为包括在此描述元素的所有新颖的且非显而易见的组合，并且在这个或后续的申请中可以对这些元素的任何新颖的且非显而易见的组合主张权利。前面的实施例是说明性的，并且没有单个的特征或元素对于可能在这个或后续的申请中主张权利的所有可能的组合是必不可少的。除非另有说明，方法权利要求的步骤不需要以规定的次序执行。所述公开不限于以上描述的实现方式，而取而代之是由所附的权利要求依据其等价物的全部范围定义。在权利要求引用其等价物的“一个”或“第一”元素之处，这种权利要求应被理解为包括一个或多个这种元素的结合，既不要求也不排除两个或更多的这种元素。

Claims (15)

1.一种采用单一着色剂数字地打印对于肉眼不可感知的安全特征的方法，包括：

采用单一着色剂打印数字安全图像的二进制像素的第一和第二样式，所述图像具有由第一样式形成的第一区域以及由不同的第二样式形成的邻接的第二区域，所述第一和第二区域均具有灰度等级；

确定所述第一和第二样式中较暗的一个；

采用单一着色剂打印所述安全图像，其中，与较亮的打印样式相对应的区域被以标称灰度等级打印，而与较暗的打印样式相对应的区域被以比标称灰度等级低的降低的灰度等级打印，使得被打印的第一和第二区域表现为对于肉眼基本上不可区分。

2.根据权利要求1所述的方法，

其中，所述确定包括查明所述第一和第二样式之间的光学密度的差异；

其中，所述降低的灰度等级与所述光学密度的差异相对应。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中打印所述安全图像包括：

通过减少与较暗的打印样式相对应的区域中具有ON值的二进制像素的数量修改所述安全图像；以及

采用单一着色剂打印被修改的安全图像。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，具有ON值的二进制像素的数量的减少包括把所选择的二进制像素设置成OFF值，并且其中样式中所选择的像素的位置形成编码消息，所述消息在被打印的安全图像的影印中对于肉眼是明显的。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中打印所述安全图像包括：

以标称灰度等级打印与第一和第二打印样式中较亮的一个相对应的区域中具有ON值的安全图像的二进制像素中的每一个；以及

以降低的灰度等级打印与第一和第二打印样式中较暗的一个相对应的区域中的具有ON值的安全图像的二进制像素中的每一个。

6.一种采用单一着色剂数字地打印对于肉眼不可感知的安全特征的方法，包括：

以较低的分辨率光学地扫描具有以较高分辨率在其上预打印安全背景的介质，所述背景具有采用第一预打印样式的第一区域以及采用不同的第二预打印样式的邻接的第二区域，所述第一和第二区域对于肉眼基本上不可区分，所述扫描产生安全图像；

分析所述安全图像以识别与第一区域相对应的第一二进制像素的第一像素样式以及与第二区域相对应的第二二进制像素的第二像素样式；

采用单一着色剂打印第一和第二像素样式；

确定所述第一和第二样式中较暗的一个；

采用单一着色剂以较低的分辨率打印所述安全图像，其中，与较亮的打印样式相对应的区域被以标称灰度等级打印，而与较暗的打印样式相对应的区域被以比标称灰度等级低的降低的灰度等级打印，使得被打印的第一和第二区域对于肉眼基本上不可区分。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一像素样式包括具有较窄的行间间距的ON值像素的较细的线，并且其中所述第二像素样式包括具有较宽的行间间距的ON值像素的较粗的线。

8.根据权利要求6或权利要求7所述的方法，其中所述安全图像包括由光学扫描产生的谐波伪像，所述方法进一步包括：

把所述伪像中的至少一些从所述数字安全图像除去。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述谐波伪像包括ON值像素的线中的至少一些中OFF值像素的孔，包括：

通过把对应像素的二进制值从OFF改变为ON，数字地填充所述孔。

10.根据权利要求7所述的方法，其中分析所述安全图像包括：

细化所述较粗和较细的线以形成所述较粗和较细的线的骨架；

对于所述骨架中的每一个ON值像素，计算从安全图像中它的对应的ON值像素到安全图像中最接近的相邻OFF值像素的距离；

如果所述距离小于阈值，则把安全图像中对应的ON值像素和它的最接近的相邻ON值像素分类为第一二进制像素；

如果所述距离至少为所述阈值，则把安全图像中对应的ON值像素和它的最接近的相邻ON值像素分类为第二二进制像素。

11.一种打印系统，包括

打印机构；

控制器，被配置成：

使用打印机构的单一着色剂把数字安全图像的二进制像素的第一和第二样式打印到介质上，所述数字安全图像具有由第一样式形成的第一区域以及由第二样式形成的邻接的第二区域，所述第一和第二区域均具有灰度等级；

确定介质上所述第一和第二样式中较暗的一个；

采用打印机构的单一着色剂打印所述安全图像，其中，与较亮的打印样式相对应的区域被以标称灰度等级打印，而与较暗的打印样式相对应的区域被以比标称灰度等级低的降低的灰度等级打印，使得被打印的第一和第二区域表现为对于肉眼基本上不可区分。

12.根据权利要求11所述的打印系统，其中所述控制器被进一步配置成：

接收所述数字安全图像；以及

接收与所述图像相关联的元数据，所述元数据指示所述图像的哪些二进制像素与所述第一样式和第二样式相对应。

13.根据权利要求11所述的打印系统，其中所述控制器被进一步配置成：

光学地扫描预打印安全背景以形成数字安全图像；以及

分析所述数字安全图像以检测所述第一和第二样式，并且识别所述图像的哪些二进制像素与所述第一样式和第二样式相对应。

14.根据权利要求11-13中任一项所述的打印系统，其中所述打印机构打印与所述较暗的打印样式相对应的区域的每个ON值像素，所述打印使用比用于打印每个其他ON值像素的标称激光功率低的激光功率。

15.根据权利要求11-13中任一项所述的打印系统，其中所述控制器被进一步配置成：

把灰度等级掩蔽物应用到所述安全图像以减少与较暗的打印样式相对应的区域中的具有ON值二进制像素的数量；以及

采用单一着色剂打印被修改的安全图像。