CN105513001A - 一种基于微结构网点的信息隐藏防伪方法 - Google Patents

一种基于微结构网点的信息隐藏防伪方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105513001A
CN105513001A CN201510868613.1A CN201510868613A CN105513001A CN 105513001 A CN105513001 A CN 105513001A CN 201510868613 A CN201510868613 A CN 201510868613A CN 105513001 A CN105513001 A CN 105513001A
Authority
CN
China
Prior art keywords
image
information
microstructure
carrier image
threshold matrix
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510868613.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105513001B (zh
Inventor
郭凌华
任龙飞
邢铁豆
刘国栋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shaanxi University of Science and Technology
Original Assignee
Shaanxi University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shaanxi University of Science and Technology filed Critical Shaanxi University of Science and Technology
Priority to CN201510868613.1A priority Critical patent/CN105513001B/zh
Publication of CN105513001A publication Critical patent/CN105513001A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105513001B publication Critical patent/CN105513001B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T1/00—General purpose image data processing
    • G06T1/0021—Image watermarking
    • G06T1/005—Robust watermarking, e.g. average attack or collusion attack resistant
    • G06T1/0071—Robust watermarking, e.g. average attack or collusion attack resistant using multiple or alternating watermarks
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2201/00—General purpose image data processing
    • G06T2201/005—Image watermarking
    • G06T2201/0203—Image watermarking whereby the image with embedded watermark is reverted to the original condition before embedding, e.g. lossless, distortion-free or invertible watermarking

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Printing Methods (AREA)
  • Credit Cards Or The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于微结构网点的信息隐藏防伪方法，根据载体图像所需的加网角度从坐标原点向外扩散，得到阶梯状排布的阈值矩阵单元，且各阈值矩阵单元间能够无缝拼合，然后设计网点形状，再利用图像处理软件对载体图像进行半色调处理，将待隐藏的信息载入处理后的图像，对隐藏信息所覆盖的像素进行微量移动，完成信息的隐藏；最后采用相应的显隐工具即可实现信息再现。本发明的信息隐藏防伪方法视觉保密效果好，防伪性能高，且提取出的信息清晰完整。

Description

一种基于微结构网点的信息隐藏防伪方法
技术领域
本发明属于印刷数字加网技术领域，具体涉及一种基于微结构网点的信息隐藏防伪方法。
背景技术
随着科技的快速发展，高精度的印刷设备不断普及，各种关于印刷品的盗版侵权现象日益增加，尤其是票据、卡券等有价证券，不仅造成了巨大的经济损失而且扰乱了社会秩序，所以防伪技术在印刷品中的应用所起的作用也越来越重要。目前，印刷防伪技术主要依赖于设备和材料等，不但会增加产品的生产成本同时对生产技术和设备提出了较高的要求，使技术的广泛使用受到一定的限制。
近几年出现了依赖于网点特征来进行防伪的新型防伪技术，但是存在的问题是普通网点的信息隐藏所产生人眼正常视觉上的人工纹理而导致信息隐藏的视觉保秘性差，而且信息提取效果不清晰完整，防伪效率还有待进一步提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于微结构网点的信息隐藏防伪方法，采用具有艺术效果的特殊网点将加密信息进行隐藏，解决了现有防伪方法视觉保秘性差，且信息提取效果不清晰完整的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种基于微结构网点的信息隐藏防伪方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1：微结构加网的阈值矩阵单元设计；
在直角坐标系中以坐标原点为阈值矩阵单元的中心，根据载体图像所需的加网角度从坐标原点向外扩散，得到阶梯状排布的阈值矩阵单元，且各阈值矩阵单元间能够无缝拼合，阈值矩阵单元的大小依加网线数与载体图像的分辨率而定。然后将阈值矩阵单元中的各方块按照曝光顺序从1到最大值排列，按照256级灰度进行等比例压缩，压缩时保持网点形状不变，得到网点矩阵。
步骤2：网点形状的设计；
对网点矩阵赋予网点形状。
步骤3：载体图像半色调处理；
选择载体图像，以步骤2设计了网点形状的网点矩阵作为微结构加网单元，利用图像处理软件对载体图像进行半色调处理，将其由连续调图像转换为特殊网点组成的半色调图像，保存处理后的载体图像。
步骤4：半色调信息隐藏；
利用图像处理软件将待隐藏的信息载入半色调处理后的载体图像，选中载体图像中隐藏信息所覆盖的像素，利用公式(1)对选区像素进行移动，得到含有防伪信息的加网图像。
式中，α为加网角度，X表示横向移动的距离，Y表示纵向移动的距离。
步骤5：解密工具提取隐藏信息；
建立一个与载体图像信息隐藏区域灰度值相同的图像，按照步骤3的方法对该图像进行半色调处理，将处理后的图像去除白色像素使之透明，得到显隐工具；将显隐工具导入载体图像并与载体图像完全重合，再按照步骤4的移动方法移动显隐工具，再现隐藏的信息。
为了进一步增强防伪性能，上述步骤2中对不同加网角度下的阈值矩阵单元可以赋予不同的网点形状，四色叠印后更有利于提升信息隐藏的视觉保密效果。
本发明的有益效果是：本发明的信息隐藏防伪方法实现了连环的三层防伪，首先是独特的微结构的加网实现载体图像的特殊网点半色调化，然后使用符合微结构网点特性的半色调信息隐藏技术手段实现秘密信息的隐藏，消除了传统信息隐藏产生的人工纹理达到了很好的视觉保密效果，最后是与加网网点形状和灰度相匹配的解密工具制作，与载体图像匹配实现信息再现，获得了低成本高效率的印刷品防伪技术，有利于促进普通印刷品防伪技术水平的提高和发展。本发明的信息隐藏防伪方法视觉保密效果好，防伪性能高，且提取出的信息清晰完整。
附图说明
图1-a是本发明信息隐藏防伪方法0°半色调加网的微结构网点单元图；
图1-b是本发明信息隐藏防伪方法15°半色调加网的微结构网点单元图；
图1-c是本发明信息隐藏防伪方法45°半色调加网的微结构网点单元图；
图1-d是本发明信息隐藏防伪方法75°半色调加网的微结构网点单元图；
图2-a是本发明信息隐藏防伪方法0°的实际加网效果图；
图2-b是本发明信息隐藏防伪方法15°的实际加网效果图；
图2-c是本发明信息隐藏防伪方法45°的实际加网效果图；
图2-d是本发明信息隐藏防伪方法75°的实际加网效果图；
图3-a是实施例中在45°半色调载体图像中嵌入文字隐藏信息效果图；
图3-b是实施例中在45°半色调载体图像中嵌入图案隐藏信息效果图；
图4-a是实施例中显隐工具对图3-a的隐藏信息显隐效果图；
图4-b是实施例中显隐工具对图3-b的隐藏信息显隐效果图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种基于微结构网点的信息隐藏防伪方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1：微结构加网的阈值矩阵单元设计；
在直角坐标系中以坐标原点为阈值矩阵单元的中心，根据载体图像所需的加网角度从坐标原点向外扩散，得到阶梯状排布的阈值矩阵单元，且各阈值矩阵单元间能够无缝拼合，阈值矩阵单元的大小依加网线数与载体图像的分辨率而定。0°加网角度时的阈值矩阵单元为正方形网格块，而其他加网角度由于需要角度差来完成角度的确定，所以加网阈值就不能排成一个完整的矩阵而是按照加网角度以阶梯状排布，形成一定倾斜角度的阶梯状的网格块。在不同加网线数与图像分辨率的情况下可以得到不同大小的阈值矩阵单元，而且最主要的是任何相邻的阈值矩阵单元之间都要实现无缝连接并符合加网角度的要求，可以完成不同条件下的图像半色调处理。
然后将阈值矩阵单元中的各方块按照曝光顺序从1到最大值排列，按照256级灰度进行等比例压缩，压缩时保持网点形状不变，得到网点矩阵。
以2100像素图像175线加网条件下标准的灰度级别为144，只有加网角度为0°的阈值矩阵才能够达到此要求，所以其他角度的矩阵只能寻找该加网角度下与标准最接近的矩阵来保证各阈值矩阵单元间能够无缝拼合。例如：0°加网角度时的灰度级为1-144，15°和75°加网角度时的图像灰度级从1-153，45°加网角度时的灰度级为1-148。如图1-a、1-b、1-c、1-d所示。
步骤2：网点形状的设计；
对步骤1得到的网点矩阵赋予网点形状，对于不同加网角度下的阈值矩阵单元，既可以赋予相同的网点形状，也可以赋予不同的网点形状，但是要确保所设计网点在印刷时不会由于网点变形而扩大对色彩的影响。当不同加网角度下的阈值矩阵单元赋予不同的网点形状时，能够在四色叠印后提升信息隐藏的视觉保密效果，增强防伪性能。
步骤3：载体图像半色调处理；
选择载体图像，以步骤2设计了网点形状的网点矩阵作为微结构加网单元，使用MATLAB图像处理软件对载体图像进行半色调处理，将其由连续调图像转换为特殊网点组成的半色调图像，把连续掉图像处理成能够实施印刷的半色调图像。保存处理后的载体图像。
步骤4：半色调信息隐藏；
在Photoshop软件中打开步骤3处理过的载体图像，新建图层载入所要隐藏的信息，选中载体图像中隐藏信息所覆盖的像素，利用公式(1)对选区像素进行微量移动，得到含有防伪信息的加网图像。
式中，α为加网角度，X表示横向移动的距离，Y表示纵向移动的距离。
例如，根据上式计算，0°加网角度时的移动距离为(6.00，6.00)，15°移动距离为(4.25，7.35)，45°移动距离为(0，8.50)，75°移动距离为(-4.25，7.35)。
步骤5：解密工具提取隐藏信息；
建立一个与载体图像信息隐藏区域灰度值相同或者非常接近的图像，按照步骤3的方法对该图像进行半色调处理，将处理后的图像去除白色像素使之透明，即为显隐工具；然后打开载体图像，将制作好的透明的显隐工具导入载体图像层中，并与载体图像完全重合，再按照步骤4的移动方法移动显隐工具图层，就可以清晰地再现隐藏的秘密信息。
实施例
现在分别以30％和20％的灰度图像在45°网版中分别隐藏文字和图像信息以及显隐效果为例，具体来说明本发明基于微结构网点的信息隐藏防伪方法的具体应用过程。
(1)阈值矩阵单元的网点形状设计：在网线角度为0°时，阈值矩阵大小为144，阈值最大值为144，按照字母“A”的形状来排列矩阵内的阈值，由内而外设计阈值依次增大。网线角度为15°和75°时，阈值最大为153，按照字母“U”的形状设计。同样的方法设计出45°时的网点形状。设计完成的放大网点效果如图2-a、2-b、2-c、2-d所示。
(2)载体图像半色调处理：在PS软件中设计出大小为5㎝×5㎝的两幅灰度载体图像，灰度值分别为30％和20％。在MATLAB软件中分别打开这两幅图像用45°的微结构网点单元实施加网，将其由连续调图像转换为特殊网点组成的半色调图像，将处理好的两幅载体图像进行保存。
(3)半色调信息隐藏：在PS软件中打开步骤3处理过的两幅微结构半色调载体图像，并分别建立两个隐藏信息的图层“陕西科大”的字样和“图形花”。将“陕西科大”的字样载入到灰度值为30％的图像中，根据公式(1)计算得到45°加网角度下选取移动距离为(0，8.50)，因此选中隐藏信息所覆盖的载体图像中的像素点向上移动8.50个像素的距离完成文字信息的防伪；同样的方法将“图形花”隐藏到灰度值为20％的图像中，选中隐藏信息轮廓所包含的像素点然后竖直向上移动8.50个像素的距离完成图形信息的信息防伪，效果如图3-a、3-b所示。
(4)解密工具提取隐藏信息：分别建立两个与载体图像灰度值相同的图像，按照(2)中的步骤对该图像进行相同的半色调处理，然后将处理过的图像导入到PS软件中，将没有灰度信息的像素点抠除，保存信息，完成显隐工具的制作。同时将(3)中处理的图像和显隐工具打开使同系列的图片完全重合，将显隐工具按照信息隐藏中距离进行位置移动，就可以清晰地观察到隐藏到载体图像中的秘密信息，至此完成信息的再现，效果如图4-a、4-b所示。
本发明的基于微结构网点的信息隐藏防伪方法，利用微结构加网来实现印刷图像的半色调化，并将加密信息加载到载体图像中，消除人眼视觉上的人工纹理，使信息隐藏效果达到可靠的保密性能，实现很好的隐藏效果，并且利用参数匹配的显隐工具可使隐藏信息达到清晰完整的再现效果。达到了在不增加任何成本的条件下实现印刷品多层次的高效防伪，提高了印刷品防伪的标准、效率和产品的附加价值，并且有利于防伪技术的大众化推广。
本发明以上描述只是部分实施例，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式。上述的具体实施方式是示意性的，并不是限制性的。凡是采用本发明的方法，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，所有具体拓展均属本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于微结构网点的信息隐藏防伪方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1：微结构加网的阈值矩阵单元设计；
在直角坐标系中以坐标原点为阈值矩阵单元的中心，根据载体图像所需的加网角度从坐标原点向外扩散，得到阶梯状排布的阈值矩阵单元，且各阈值矩阵单元间能够无缝拼合，阈值矩阵单元的大小依加网线数与载体图像的分辨率而定。然后将阈值矩阵单元中的各方块按照曝光顺序从1到最大值排列，按照256级灰度进行等比例压缩，压缩时保持网点形状不变，得到网点矩阵；
步骤2：网点形状的设计；
对网点矩阵赋予网点形状；
步骤3：载体图像半色调处理；
选择载体图像，以步骤2设计了网点形状的网点矩阵作为微结构加网单元，利用图像处理软件对载体图像进行半色调处理，将其由连续调图像转换为特殊网点组成的半色调图像，保存处理后的载体图像；
步骤4：半色调信息隐藏；
利用图像处理软件将待隐藏的信息载入半色调处理后的载体图像，选中载体图像中隐藏信息所覆盖的像素，利用公式(1)对选区像素进行移动，得到含有防伪信息的加网图像；
公式(1)
式中，α为加网角度，X表示横向移动的距离，Y表示纵向移动的距离；
步骤5：解密工具提取隐藏信息；
建立一个与载体图像信息隐藏区域灰度值相同的图像，按照步骤3的方法对该图像进行半色调处理，将处理后的图像去除白色像素使之透明，得到显隐工具；将显隐工具导入载体图像并与载体图像完全重合，再按照步骤4的移动方法移动显隐工具，再现隐藏的信息。
2.根据权利要求1所述的基于微结构网点的信息隐藏防伪方法，其特征在于，所述步骤2中对阈值矩阵单元赋予网点形状时，对不同加网角度下的阈值矩阵单元赋予不同的网点形状。
CN201510868613.1A 2015-11-30 2015-11-30 一种基于微结构网点的信息隐藏防伪方法 Active CN105513001B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510868613.1A CN105513001B (zh) 2015-11-30 2015-11-30 一种基于微结构网点的信息隐藏防伪方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510868613.1A CN105513001B (zh) 2015-11-30 2015-11-30 一种基于微结构网点的信息隐藏防伪方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105513001A true CN105513001A (zh) 2016-04-20
CN105513001B CN105513001B (zh) 2018-12-28

Family

ID=55720959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510868613.1A Active CN105513001B (zh) 2015-11-30 2015-11-30 一种基于微结构网点的信息隐藏防伪方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105513001B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108833734A (zh) * 2018-06-06 2018-11-16 合肥思博特软件开发有限公司 一种在宿主图像中预制防伪信息的方法
CN109572270A (zh) * 2018-12-06 2019-04-05 南京林业大学 一种微结构网点的半色调信息双重防伪方法
CN110143097A (zh) * 2019-05-22 2019-08-20 纪金凤 一种工艺玻璃画及其制备方法
CN112848727A (zh) * 2021-01-07 2021-05-28 北京印刷学院 一种图像网目调呈色的加网方法、印刷方法、系统及装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104616245A (zh) * 2015-02-09 2015-05-13 西安理工大学 一种网点形状防伪技术中优化网点参数的方法
CN104985913A (zh) * 2015-06-12 2015-10-21 陕西科技大学 一种用于图文信息隐藏防伪的矩阵轮换加网方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104616245A (zh) * 2015-02-09 2015-05-13 西安理工大学 一种网点形状防伪技术中优化网点参数的方法
CN104985913A (zh) * 2015-06-12 2015-10-21 陕西科技大学 一种用于图文信息隐藏防伪的矩阵轮换加网方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周啸等: "一种基于艺术网点加网的图像防伪技术研究", 《测绘科学技术学报》 *
龚晔等: "微结构加网防伪应用", 《包装工程》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108833734A (zh) * 2018-06-06 2018-11-16 合肥思博特软件开发有限公司 一种在宿主图像中预制防伪信息的方法
CN109572270A (zh) * 2018-12-06 2019-04-05 南京林业大学 一种微结构网点的半色调信息双重防伪方法
CN109572270B (zh) * 2018-12-06 2020-12-01 南京林业大学 一种微结构网点的半色调信息双重防伪方法
CN110143097A (zh) * 2019-05-22 2019-08-20 纪金凤 一种工艺玻璃画及其制备方法
CN112848727A (zh) * 2021-01-07 2021-05-28 北京印刷学院 一种图像网目调呈色的加网方法、印刷方法、系统及装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN105513001B (zh) 2018-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105513001A (zh) 一种基于微结构网点的信息隐藏防伪方法
Chen A PVD-based data hiding method with histogram preserving using pixel pair matching
CN103886545B (zh) 基于计算全息的变换域抗打印扫描数字水印方法
CN101916427B (zh) 一种基于空间域的图像水印添加方法
CN102682418B (zh) 一种数字图像的多个零水印嵌入及提取方法
CN103839260B (zh) 一种基于隐藏图像网点面积率的模拟光栅的匹配方法
CN103325117B (zh) 一种基于matlab的岩心图像处理方法及系统
CN103413269A (zh) 一种图像隐写方法和秘密信息提取方法
CN107316269A (zh) 一种用于信息泄密跟踪的微色差水印处理方法及系统
CN105049670A (zh) 一种半色调印刷图像中防伪信息隐藏与提取方法
CN107578362A (zh) 基于纹理合成在图像中嵌入秘密信息的方法
Lu et al. Secure halftone image steganography based on feature space and layer embedding
CN102750699B (zh) 一种基于信息熵的图像置乱程度衡量方法
CN1710610A (zh) 一种抗数模模数变换过程的数字水印防伪方法
CN104985913B (zh) 一种用于图文信息隐藏防伪的矩阵轮换加网方法
CN110120005B (zh) 一种半色调隐藏图像三维效果的显隐方法
CN105096240A (zh) 基于纹理合成的影像敏感目标隐藏方法
US10062312B2 (en) Method and apparatus for discriminating luminance backgrounds for images, and a display apparatus
CN104766266A (zh) 一种基于二维元胞自动机的图像置乱方法
CN111583090A (zh) 一种基于半色调图像隐藏信息的隐藏与显隐方法
CN108898544A (zh) 一种基于双通道的光栅防伪方法
CN109118418A (zh) 一种基于双加密通道的防伪标识嵌入方法
CN110086956B (zh) 一种半色调隐藏图像浮图效果的显隐方法
CN109130563A (zh) 一种双层加密防伪标识的设置及提取方法
CN104270580A (zh) 一种视频特效快速实现方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant