CN104778593A - 防伪图像加密及检测方法 - Google Patents

Abstract

一种防伪图像加密及检测方法，包括以下步骤：一、选定一幅便于肉眼识别的原始图像；二、选择加密函数或加密图像作为密钥，对原始图像进行运算得到加密后的图像；三、将加密后的图像印制在包装上；四、解密时，利用图像获取工具将加密后的图像录入电脑，经过密钥解密后，即可还原原始图像；通过以上的步骤，实现商品防伪。本发明通过采用以上的方法，加密后的图像印制步骤简单，生产成本低廉，本发明中采用经过加密的灰度图像，复制后由于复制中图像信息损失的原因，难以被还原出原始图像，因此防伪效果优于二维码。加密后的图像的制作技术不能通过加密后的图像本身运用逆向工程原理得到，造假者很难通过加密图像来获取原图像。

Description

防伪图像加密及检测方法

技术领域

本发明涉及商品的防伪领域，特别是一种防伪图像加密及检测方法。

背景技术

随着商品经济的深入发展，各种商品，特别是名贵商品的防伪包装变得越来越重要，并受到厂家及消费者的高度重视。所谓防伪，其目的就是为了鉴定商品的真伪。一个好的防伪技术需要解决一个矛盾问题，即在不易伪造的同时又要易于识别。商品的防伪包装印刷技术多种多样，目前商品包装中应用最多的是激光全息防伪标志。这种防伪技术的特点是消费者可以直接通过肉眼而无需借助其它工具来鉴定商品的真伪。但是，正由于其被广泛运用以及制备技术的推广和普及，激光全息标识的防伪效果已有所下降。因而，市面上又衍生出了需要借助专门的仪器设备来鉴定的各种新型防伪技术，如激光防伪码、网纹防伪、超能防伪等。但是，又因为这类商标的防伪特征仅用肉眼是难以识别的，需要借助专用仪器，所以其普遍适用性不大，多用于价值较高的商品防伪上。

近几年来，随着计算机、网络以及3C技术的发展，人们开始借助远程服务器来鉴定真伪。例如现在市面上推广的较普遍的一种防伪技术——二维条码/二维图形编码防伪技术。该技术可以在横向和纵向两个方位同时编码信息，因而可以在很小的面积内表达大量的信息，如图片、文字、数字等。同时，这种编码技术还可以对每一个商品进行身份识别。但是，尽管二维图形编码相比于数字码更难以通过计算机程序破解。由于其实质还是由“0”和“1”组成的数字编码，因此还是可以通过穷举法来应用计算机对其进行破解，有些不法商贩就是将正品的二维码进行扫描后再打印在仿冒品的包装上，由于二维码仅有黑白两色信息，复制是非常便利的。所以，严格来说，二维码的防伪安全性也并不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种防伪图像加密及检测方法，能够实现较好的防伪效果，仿制困难，制作成本低、检测简单方便、识别率高。

一种防伪图像加密及检测方法，包括以下步骤：

一、选定一幅便于肉眼识别的原始图像；

二、选择加密函数或加密图像作为密钥，对原始图像进行运算得到加密后的图像；

三、将加密后的图像印制在包装上；

四、解密时，利用图像获取工具将加密后的图像录入电脑，经过密钥解密后，即可还原原始图像；

通过以上的步骤，实现商品防伪。

优选的方案中，所述的原始图像采用灰度值图像。

优选的方案中，所述的原始图像取值范围为0~255。

优选的方案中，在加密过程中使部分图像数值溢出。

优选的方案中，在加密过程中使部分图像数值溢出，溢出的比例在0~60%。

优选的方案中，所述的加密函数为加、减、乘、除、积分或微分运算。

优选的方案中，所述的加密图像为与原始图像大小和分辨率相同的图像，将加密图像的像素点与原始图像相应的像素点进行函数运算，得到加密后的图像。

优选的方案中，函数运算为加、减、乘、除、积分或微分运算。

优选的方案中，解密的方法为反向运算。

优选的方案中，包装上还设有序列号，序列号与密钥相对应。

本发明提供的一种防伪图像加密及检测方法，通过采用以上的方法，加密后的图像印制步骤简单，生产成本低廉，本发明中采用经过加密的灰度图像，复制后由于复制中图像信息损失的原因，难以被还原出原始图像，因此防伪效果优于二维码。进一步的，采用部分图像数值溢出的方式，进一步提高了防伪效果。消费者仅需借助简单工具，如手机、相机或扫描仪等就可获取到图像，再将其解密来辨认商品真伪。由于加密图像是随机生成的，因此具有唯一性。造假者除非能够获取加密图像或加密函数程序，否则无法对加密后的图像进行解密，难以仿制。另外，加密后的图像的制作技术不能通过加密后的图像本身运用逆向工程原理得到，造假者很难通过加密图像来获取原图像。厂家可以每生产一批产品改变一个加密图像或加密函数，也可以一个加密图像或加密函数对应一批生产序列号；另外，原始图像以及加密图像的分辨率和尺寸都可以任意调制，使造假者不易仿冒，复制的成本高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的整体流程示意图。

图2为本发明中的原始图像示意图。

图3为本发明中的加密图像示意图。

图4为本发明中的加密后的图像印制示意图。

图5为本发明中解密后的原始图像示意图。

具体实施方式

实施例1：

一种防伪图像加密及检测方法，包括以下步骤：

一、选定一幅便于肉眼识别的原始图像；如图1中所示，对原始图像取灰度，并预处理，使其满足一定的对比度、亮度、色调等要求，以便于被肉眼识别。

二、选择加密函数或加密图像作为密钥，对原始图像进行运算得到加密后的图像；

加密函数加密方式为：采用加、减、乘、除、积分及微分等运算函数对原始图像的像素值进行逐一运算。从而生成加密后的图像。

加密图像加密方式为：通过自定义函数、随机函数或混沌演化等方法生成有规律或无规则的图形作为密钥，由于该密钥是二维的，有一定的灰度范围，因此实质上具有三维编码变量，且具有唯一性，破解非常困难；然后再以加密图像的像素值与原始图像的像素值进行加、减、乘、除、积分及微分等运算，从而得到加密后的图像。如图3、4中所示。

三、将加密后的图像印制在包装上；印制方式如图4中所示。

四、解密时，利用图像获取工具将加密后的图像录入电脑，经过密钥解密后，即可还原原始图像；如图5中所示。由于在录入过程中会丢失一些信息，因此，解密后的图像经过肉眼可以识别，而难以被复制，因为复制再印制的过程中，会丢失更过信息，而且在运算过程中，这种误差会被进一步放大，从而造成肉眼难以被识别。

通过以上的步骤，实现商品防伪。

优选的方案中，所述的原始图像采用灰度值图像。采用灰度值，便于运算，也减少后期采集的难度。

优选的方案中，所述的原始图像取值范围为0~255。采用更大的取值范围，例如大于255的数值，有利于提高运算的精度，减少在加密和加密过程中的数值溢出。

优选的方案中，在加密过程中使部分图像数值溢出。所述的数值溢出，是指经过运算后得到的数值超出了取值范围，例如小于零或者大于255，从而造成不能解密，使该像素难以被还原。有意识的使部分图像数值溢出，能够增加解密后图像识别的难度，进一步降低伪造的可能性。因为，将数值溢出控制在一个阀值，正好是肉眼可以识别的范围，而经过伪造后，更多的数值不可被准确还原，从而造成肉眼无法识别，进一步提高了防伪性能。

优选的方案中，在加密过程中使部分图像数值溢出，溢出的比例在0~60%。即仅需正确解密部分像素，即可识别原始图像的图案。

优选的方案中，所述的加密函数为加、减、乘、除、积分或微分运算。

优选的方案中，所述的加密图像为与原始图像大小和分辨率相同的图像，将加密图像的像素点与原始图像相应的像素点进行函数运算，得到加密后的图像。函数运算为加、减、乘、除、积分或微分运算。

优选的方案中，解密的方法为反向运算。

优选的方案中，包装上还设有序列号，序列号与密钥相对应。由此结构，进一步提高加密防伪的效果。

实施例2：

如图1 所示，整个技术实施过程或步骤包括：

一、 选定一个灰色的原始图像，同时又具有灰度渐变的“A”字作为被加密的信息，如图2 所示。其灰度变化范围为77~130，而原始图像的背景也为灰色，灰度为128。整个原始图像的大小为100×100像素。

二、利用随机函数的方法生成加密图像或称为掩膜，其每个灰度格的灰度变化范围在0~255之间，灰度格的大小为4×4像素，掩膜的大小为100×100像素。生成多组，选定其中最佳的加密图像作为最终的密钥，即如图3所示。需要说明的是，被加密的原图是应用户的需求，并匹配商品包装的设计风格来设计的，可在一定要求下随意改变。

三、应用相加的方法将加密图像与原始图像进行融合，加密图像与原始图像均为100×100像素，大小相等。得到一幅加密后的图像，也为100×100像素。该加密后的图像已没有了原始图像的形貌信息。本案例实施时还将得到的加密后的图像结合设计在带一定背景色的底板上，假设其为实际商品包装上的背景色，本例中选定的背景色为褐红色。

四、将设计好的加密后的图像按照原始大小印刷到白纸上，如图4所示。印刷方式为直接喷墨打印或制版胶印。其中喷墨打印机Epson Stylus PRO 4000打印机的最大打印分辨率为2880×1440像素。

五、应用相机、手机或扫描仪等摄像工具，在自然光的条件下，拍摄印刷的加密后的图像。拍摄时采用的是分辨率为900万像素的诺基亚N8型号手机以及分辨率为1610万像素的Canon Ixus 125 HS 数码相机。然后，将拍摄所得的图像上传输入到电脑中。

六、对拍摄所得的加密图像进行裁剪、缩小、旋转等调整，将其处理为大小为100×100像素的图像。继而利用相减的方法，应用实施时已知的密钥对处理后的拍摄所得的加密图像进行解密，便可还原出被加密的原图像信息，即看到在灰色背景上的“A”字。本发明实施案例的解密后效果图可参见图5。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防伪图像加密及检测方法，其特征是包括以下步骤：

一、选定一幅便于肉眼识别的原始图像；

二、选择加密函数或加密图像作为密钥，对原始图像进行运算得到加密后的图像；

三、将加密后的图像印制在包装上；

四、解密时，利用图像获取工具将加密后的图像录入电脑，经过密钥解密后，即可还原原始图像；

通过以上的步骤，实现商品防伪。

2.根据权利要求1所述的一种防伪图像加密及检测方法，其特征是：所述的原始图像采用灰度值图像。

3.根据权利要求2所述的一种防伪图像加密及检测方法，其特征是：所述的原始图像取值范围为0~255。

4.根据权利要求3所述的一种防伪图像加密及检测方法，其特征是：在加密过程中使部分图像数值溢出。

5.根据权利要求3所述的一种防伪图像加密及检测方法，其特征是：在加密过程中使部分图像数值溢出，溢出的比例在0~60%。

6.根据权利要求1所述的一种防伪图像加密及检测方法，其特征是：所述的加密函数为加、减、乘、除、积分或微分运算。

7.根据权利要求1所述的一种防伪图像加密及检测方法，其特征是：所述的加密图像为与原始图像大小和分辨率相同的图像，将加密图像的像素点与原始图像相应的像素点进行函数运算，得到加密后的图像。

8.根据权利要求7所述的一种防伪图像加密及检测方法，其特征是：函数运算为加、减、乘、除、积分或微分运算。

9.根据权利要求1所述的一种防伪图像加密及检测方法，其特征是：解密的方法为反向运算。

10.根据权利要求1所述的一种防伪图像加密及检测方法，其特征是：包装上还设有序列号，序列号与密钥相对应。