CN108749392A - 一种基于网点分级抖动的防伪信息编码和解码方法 - Google Patents
一种基于网点分级抖动的防伪信息编码和解码方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108749392A CN108749392A CN201810515981.1A CN201810515981A CN108749392A CN 108749392 A CN108749392 A CN 108749392A CN 201810515981 A CN201810515981 A CN 201810515981A CN 108749392 A CN108749392 A CN 108749392A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- channel
- layer
- counterfeiting information
- dot
- image
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims abstract description 59
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 40
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 28
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims description 3
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 claims description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 14
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 230000004438 eyesight Effects 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 230000016776 visual perception Effects 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
- B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
- B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
- B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
- B42D25/328—Diffraction gratings; Holograms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
- B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
- B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
- B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
- B42D25/342—Moiré effects
-
- 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
-
- 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
- G06T2201/0065—Extraction of an embedded watermark; Reliable detection
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Credit Cards Or The Like (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于网点分级抖动的防伪信息编码和解码方法，包括如下步骤：(1)、准备原稿和预处理；(2)、网点分级抖动；(3)、网点百分比分级改进；(4)、图像合成；(5)、解码。本发明分级别对原稿加网图像的网点进行微观处理，提高编码隐蔽性和提取识别性，降低操作难度。
Description
技术领域
本发明属于光栅防伪技术领域，具体涉及一种基于网点分级抖动的防伪信息编码和解码方法。
背景技术
人眼正常视觉的极限分辨能力是有限的，当数字加网后的图像网点的大小和网点间距小于人眼视觉的极限分辨能力时，人眼就不能区分网点。所以实际上离散化的二值图像时不连续的，但是由于人眼视觉特性，以一定的观察距离去看的话，根本不能区分网点，也就是不能区分图像细节，最终给人一种连续调的图像效果，从而实现连续调原稿的印刷复制。
光栅防伪是半色调加网技术和莫尔效应相结合产生的防伪技术，将半色调图像的一排排网点看作是一条条黑色的直线，那么将其与相同周期和宽度的数字光栅叠合后就能形成周期无穷大的纵向莫尔条纹，数字光栅就是在计算机上模拟黑白光栅光学特性而设计的一种数字光栅。黑白光栅是由大量的非常细微的黑白相间的平行条纹组成的。理想情况下黑条纹应保证完全不透光，也就是透光率为零，白条纹也就是狭缝，透光率为100％。
光栅防伪中最常用的位移调节法，是通过改变部分网点的位置来完成的，所有被移动后的网点整体组成了新的隐藏信息图案，是一种将需要嵌入的防伪信息进行隐藏的隐藏算法，由于人眼视觉的这种低通滤波特性，在对半色调宿主图形进行调幅加网处理后，整体改变局部区域的部分网点位置，由于网点非常小，微量的其位置后是不会明显的引起人眼是觉感知的，基于这种原理将隐藏信息嵌入到宿主图像之中，且不会引起人眼视觉的感知；然后利用相应的光栅，对隐藏信息检测时才能显示出所有被移动网点构成的整个隐藏信息。
位移调节法的算法公式为：其中，X和Y分别表示网点在横向和纵向的位移量，D代表两个网点之间的距离，即网点实际移动的距离为D/2，单位为mm，由于在图像半色调过程中势必设置加网线数，因此D为一个已知数值，
位移调节法虽然使用非常普遍，但还存在以下不足：
(1)、在防伪信息隐藏阶段，当网点百分比超过20％时，采用位移调节法会产生网点搭接问题，引起视觉感知，隐蔽性较低；
(2)、在防伪信息提取阶段，使用的数字光栅，其在提取性能上没有达到最佳；
(3)、工作量大且操作繁琐。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于网点分级抖动的防伪信息编码和解码方法，分级别对原稿加网图像的网点进行微观处理，提高编码隐蔽性和提取识别性，降低操作难度。
本发明提供了如下的技术方案：一种基于网点分级抖动的防伪信息编码和解码方法，包括如下步骤：
(1)、准备原稿和预处理
准备原稿，原稿为矩形结构且为颜色通道合成的数字文件，颜色通道由C通道、M通道、Y通道和K通道共4个通道组成，在图像处理软件中读取各个通道上的网点百分比的值，颜色通道中至少有一个通道具有网点百分比相同的区域，记所述区域内的网点百分比的值为α，且α为0.1～0.5；
选择任意一个具有网点百分比相同的区域的通道作为加密通道，剩余通道为3个普通通道，对4个通道分别设置加网参数进行加网处理，得到由网点组成的加密通道半色调图和3幅普通通道半色调图；
所述加网处理采用半调网屏，加网参数包括输出分辨率、加网线数和网点形状，对4个通道分别进行加网处理时，采用相同的输出分辨率、加网线数和网点形状；网点形状均为圆形；
(2)、网点分级抖动
记所述加网线数为l，所述加网参数还包括加网角度，4个通道分别对应不同的4个加网角度，记所述加密通道的加网角度为θ；记加密通道半色调图中对应具有网点百分比相同的区域为加密区域；选择需要隐藏的防伪信息，根据防伪信息的轮廓在加密区域中建立网点选区，记网点选区内的网点为集合A，将集合A的网点进行位移，采用X和Y分别表示横向和纵向的位移量，将对应的α值代入位移算法，位移算法为：
(3)、网点百分比分级改进
记集合A的网点中位于网点选区边界上的网点的集合为B，记加密通道中在网点选区外部且最靠近网点选区的网点的集合为G，所述集合G的网点形成的轮廓和集合为B的网点形成的轮廓相适应；当进行位移调节时，集合B的网点相对于集合G的网点的运动状态包括远离运动、接近运动和平行运动；所述接近运动的网点的集合为B1，所述远离运动的网点的集合为B2，网点分级抖动完成后，对集合B1的网点进行网点百分比改进，改进后的网点百分比为α1'：
然后对集合B2的网点进行网点百分比改进，改进后的网点百分比为α2'：
集合B2完成网点百分比改进后，复制集合B2，得到集合B2’，并将集合B2’中的网点移动至集合B2和集合G对应的网点之间，得到编码后的加密通道半色调图；
(4)、图像合成
将编码后的加密通道半色调图和3幅普通通道半色调图进行合成，得到携带防伪信息的原稿半色调图；
(5)、解码
制备解码光栅，解码光栅由长度相同的黑色条纹和透明条纹相互平行间隔排列组成，黑色条纹的宽度为T1，透明条纹的宽度为T2，其中，T1的计算方法为：
将解码光栅覆盖在原稿半色调图上，旋转和移动解码光栅进行解码，直至观察到防伪信息，完成防伪信息的提取。
作为上述技术方案的进一步描述：
步骤(2)中，加网角度包括0°、15°、45°和75°，θ为0°，3个普通通道的加网角度为15°、45°和75的任意组合。
作为上述技术方案的进一步描述：
步骤(2)中，加网角度包括0°、18.44°、45°和71.57°，θ为0°，3个普通通道的加网角度为18.44°、45°和71.57的任意组合。
作为上述技术方案的进一步描述：
步骤(1)中，原稿为采用photoshop软件打开的数字文件，所述加网处理采用photoshop中的半调网屏，每个通道进行加网处理的方法为：选中通道，将通道转换为位图，转换时设置所述输出分辨率，然后采用半调网屏对通道加网处理，所述加网线数为50～200lpi。
作为上述技术方案的进一步描述：
步骤(2)中，所述防伪信息为文字和/或图形。
作为上述技术方案的进一步描述：
步骤(2)中，所述防伪信息为文字，所述网点分级抖动采用photoshop软件完成，所述建立网点选区的方法为：
(1)、在photoshop中新建图像一，图像一的长宽和原稿的长宽相同，图像一的分辨率和所述输出分辨率相同，背景内容为白色，在图层通道中得到“图层0”，将所述加密通道半色调图复制入图像一，得到“图层1”，复制“图层1”，得到“图层2”；将“图层2”、“图层1”和“图层0”依次排列在图层窗口中；
(2)、选择文字工具，输入防伪信息，得到“图层3”，选中“图层3”，使用魔棒工具选中防伪信息，得到网点选区，设置“图层3”不可见。
作为上述技术方案的进一步描述：
步骤(2)中，所述防伪信息为图形，所述网点分级抖动采用photoshop软件完成，所述建立网点选区的方法为：
(1)、在photoshop中新建图像二，图像二的长宽和原稿的长宽相同，图像二的分辨率和所述输出分辨率相同，背景内容为白色，在图层通道中得到“图层0”，将所述加密通道半色调图复制入图像二，得到“图层1”，复制“图层1”，得到“图层2”；将“图层2”、“图层1”和“图层0”依次排列在图层窗口中；
(2)、置入防伪信息，得到“图层3”，选中“图层3”，使用魔棒工具选中防伪信息，得到网点选区，设置“图层3”不可见。
作为上述技术方案的进一步描述：
步骤(4)中，所述图像合成的方法为：在photoshop中新建图像三，图像三的长宽和原稿的长宽相同，图像三的分辨率和所述输出分辨率相同，背景内容为白色，颜色模式为CMKY模式，将所述编码后的加密通道半色调图和3幅普通通道半色调图复制入对应的颜色通道中，即得。
本发明的有益效果：分级别对原稿加网图像的网点进行微观处理，提高编码隐蔽性和提取识别性，降低操作难度，具体如下：
1、在防伪信息编码阶段，基于人眼视觉的低通滤波特性，在对连续调原稿进行调幅加网处理后，改变防伪通道中局部区域的网点位置和网点百分比，将防伪信息嵌入到原稿图像之中，达到防伪信息隐藏的目的；与现有技术相比较的优势在于：
(1)、分析和计算得到网点百分比的两个临界值，和当然可以理解的是，这两个临界值是在理想状态下，在实际操作中，受到输出分辨率影响，photoshop中的圆形网点形状会受到轻微影响，但均在这两个临界值上下浮动，因此本发明基于理想状态下，以此为界限将网点百分比分为3个级别，对处于不同级别的网点进行不同的位移和网点百分比改进，具有较强的针对性，使得在多种情况下，防伪信息编码的隐蔽性和提取性能都能协同达到最佳状态；
(2)、当集合A中的网点的百分比为时，先采用传统位移调节法将网点移动D/2的距离，以保证在提取阶段可以形成莫尔条纹，使得防伪信息显现出来，然后对集合B1和集合B2的网点百分比进行改进，以避免集合B1和集合B2的网点与集合G的网点产生搭接或者空隙过大，导致引起视觉感知，改进时，将B1中的网点百分比改为0.5α，将B2中的网点百分比改为两排0.25α的网点，使得B1和B2与周围网点具有较好的融合性，提高了隐蔽性能；
(3)、当集合A中的网点的百分比为时，将集合A全部网点移动D/4的距离，以保证在提取阶段使得防伪信息显现出来，此时集合A中除集合B1和集合B2以外的网点如果仍移动D/2已没有意义，在提取性能上，在其它条件相同的情况下，移动D/2和移动D/4的效果相同，本发明中将集合A中的网点统一位移，可以减少很大的工作量，然后对集合B1和集合B2的网点百分比进行改进，同样用于提高隐蔽性能；
(4)、当集合A中的网点的百分比为时，将集合A全部网点移动D1的距离，以保证在提取阶段使得防伪信息显现出来，同理，此时集合A中除集合B1和集合B2以外的网点如果仍移动D/2已没有意义，在提取性能上，在其它条件相同的情况下，移动D/2和移动D1的效果相同，同时，对于集合B1的网点，移动D1的距离可以避免网点搭接，为后续网点百分比改进提供方便，如果仍按照移动D/2或者D/4后再进行网点百分比改进，其后果就是从相互搭接的网点上改进网点百分比，工作繁琐且融合性较差；
(5)、本实施例的编码方法，可以同时提高隐蔽性和提取识别性，而且还降低了工作量，对于不同级别的网点百分比，具有不同的位移和百分比改进算法，针对性更强，同时，在操作上，先进行位移调节再改进网点百分比，可以减少工作量和降低操作难度，有效避免误差的产生，同时，边界上的网点对提高隐蔽性和识别性均作出贡献；
2、在防伪信息解码阶段，基于莫尔纹光栅防伪原理，利用透射光栅的光学特性，将加网后的半色调图像与设计的相匹配的光栅相叠合，形成周期无穷大的纵向莫尔条纹现象，从而显示出防伪信息，达到防伪信息提取的目的；本发明分研究现有技术中解码光栅的不足，进行全面科学的改进，现有技术中，为形成莫尔条纹，设计的解码光栅中，T1＝2r，但本发明中提取识别的防伪信息不仅基于莫尔条纹，还可以基于反差对比，经过多次实验测试表明，当集合A中的网点的百分比为时，T1的宽度范围为在此范围内制备得到的解码光栅，均可以清晰提取防伪信息，并且T1越接近D/2时，形成的反差效果越明显，提取效果越好；又因为因此等价于：
当集合A中的网点的百分比为T1＝2r，经过多次实验测试表明，如果继续增大，其对于清晰度没有明显提高，因此本发明具有针对性的设计光栅，打破传统基于莫尔纹才能得到防伪信息的技术偏见，设计解码光栅的遮盖宽度，尽可能的提高光栅解码时的清晰度和识别度，使得在使用时，可以更方便的进行防伪信息的验证；
3、本发明网点选区的制备方法更为简单精确，直接在防伪通道半色调图像上制作，并进行调整，使得选区内的网点均为完整的网点，相较于现有技术中，在加网前的防伪通道中预制选区的方法，本发明的方法可以精确的选择完整的网点；
4、本发明可预制提取效果，在图像中编码防伪信息，并且制作相应的解码光栅，可以在图像印刷输出前，用解码光栅检测防伪信息进行提取，预制检测效果，方便对隐藏图像进行核查，具有预警效果，便于后续采用对应的数据制作实物光栅片；
5、本发明的原稿可以是直接在图像处理软件中制作的原稿，也可以是随机选取的符合步骤1的条件的原稿，适用范围更广，更灵活，然后在图像处理软件中读取网点百分比的值，根据不同的网点百分比进行不同的位移算法和网点百分比算法进行改动。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明实施例1中的原稿(色彩信息未示出)；
图2是本发明实施例1中加密通道半色调图；
图3是图2本发明实施例1中加密通道半色调图的局部放大示意图；
图4是本发明实施例1中携带防伪信息的原稿半色调图(色彩信息未示出)；
图5是本发明实施例1中解码的防伪信息提取图(色彩信息未示出)；
图6是本发明实施例1中覆盖光栅后的加密通道半色调图；
图7是本发明实施例1中网点的运动状态分析图；
图8是本发明实施例2中的原稿(色彩信息未示出)；
图9是本发明实施例2中加密通道半色调图；
图10是图8本发明实施例2中加密通道半色调图的局部放大示意图；
图11是本发明实施例2中携带防伪信息的原稿半色调图(色彩信息未示出)；
图12是本发明实施例2中解码的防伪信息提取图(色彩信息未示出)；
图中标记为：1、网点一；2、网点二；3、网点三；4、网点四；5、网点五。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。现结合说明书附图，详细说明本发明的结构特点。
实施例1
一种基于网点分级抖动的防伪信息编码和解码方法，包括如下步骤：
(1)、准备原稿和预处理
参见图1，准备原稿，原稿为矩形结构且为颜色通道合成的数字文件，颜色通道由C通道、M通道、Y通道和K通道共4个通道组成，在photoshop中读取各个通道上的网点百分比的值，颜色通道中至少有一个通道具有网点百分比相同的区域，记所述区域内的网点百分比的值为α，且α为0.1～0.5，超出此范围的α值不选取；本实施例中读取的值为0.15，且具有网点百分比相同的区域的通道为C通道；
选择C通道作为加密通道，剩余通道为3个普通通道，对4个通道分别设置加网参数进行加网处理，参见图2，得到由网点组成的加密通道半色调图，以及3幅普通通道半色调图；
加网处理采用半调网屏，加网参数包括输出分辨率、加网线数和网点形状，对4个通道分别进行加网处理时，采用相同的输出分辨率、加网线数和网点形状，网点形状均为圆形；记加网线数为l，记所述加密通道的加网角度为θ，加网角度包括0°、18.44°、45°和71.57°，θ为0°，3个普通通道的加网角度为18.44°、45°和71.57的任意组合；
(2)、网点分级抖动
记加密通道半色调图中对应具有相同网点百分比的区域为加密区域；参见图3，选择需要隐藏的防伪信息，根据防伪信息的轮廓在加密区域中建立网点选区，记网点选区内的网点为集合A，将集合A的网点进行位移，采用X和Y分别表示横向和纵向的位移量，根据前述读取网点百分比的值α，本实施例中读取的值为0.15，将α＝0.15代入位移算法，位移算法为：
(3)、网点百分比分级改进
记集合A的网点中位于网点选区边界上的网点的集合为B，记加密通道中在网点选区外部且最靠近网点选区的网点的集合为G，即集合G中的网点为包围在集合B外部的网点，所述集合G的网点形成的轮廓和集合为B的网点形成的轮廓相适应；参见图7，图7为网点运动状态的分析图，其中，为便于区分，假设需要位移的网点为灰色和白色网点，包围在灰色网点外部的黑色网点即可以对应作为本实施例中的集合G，当进行位移调节时，集合B的网点相对于集合G的网点的运动状态包括远离运动、接近运动和平行运动；所述接近运动的网点的集合为B1，所述远离运动的网点的集合为B2；从图7中可以看出，当θ为0°，位移方向垂直向上，此时，网点一1的运动状态为接近运动，网点二2的运动状态为平行运动，网点三3和网点五5的运动状态为远离运动，网点四4则不进行位移；
网点分级抖动完成后，对集合B1的网点进行网点百分比改进，改进后的网点百分比为α1'：
然后对集合B2的网点进行网点百分比改进，改进后的网点百分比为α2'：
集合B2完成网点百分比改进后，复制集合B2，得到集合B2’，并将集合B2’中的网点移动至集合B2和集合G对应的网点之间，本实施例中优选为移动至集合B2和集合G对应的网点的正中间，得到编码后的加密通道半色调图；
(4)、图像合成
参见图4，将编码后的加密通道半色调图和3幅普通通道半色调图进行合成，得到携带防伪信息的原稿半色调图；
(5)、解码
参见图5，制备解码光栅，解码光栅由长度相同的黑色条纹和透明条纹相互平行间隔排列组成，黑色条纹的宽度为T1，透明条纹的宽度为T2，其中，T1的计算方法为：
本实施例中，优选为
将解码光栅覆盖在原稿半色调图上，旋转和移动解码光栅进行解码，直至观察到防伪信息，完成防伪信息的提取。参见图5并结合图6，在解码光栅的作用下，可以看出防伪信息可以清晰的显现出来。
其中，
解码直线光栅的制作方法为：
(1)、打开photoshop软件，新建图层X，背景色设置为透明(无背景色)，然后再所建的图层上用矩形工具画一个长宽特定值的第一矩形，然后再画好的矩形框中填充颜色(优选为黑色)，再以同样的方法画一个宽度与第一矩形相等、长度大于第一矩形的第二矩形，并且套在第一矩形上，第一矩形位于第二矩形中的底部，然后选择“编辑/定义图案”，将做好的图案保存为“图案0”；
(2)、然后删除图层X，再重新建一个新图层并命名为图层Z，图层Z的大小即为解码直线光栅的大小，分辨率和所述输出分辨率相同，然后利用保存的“图案0”填充图层Z，填充后形成用于检测防伪信息的解码直线光栅。
其中，
第一矩形的长度即为T1，第二矩形的长度即为T1+T2，第一矩形的长度和第二矩形的长度可以用标尺度量，也可以用其它常规方法，以使得到的黑色条纹的宽度符合T1的计算方法得到的数值；
本实施例中，优选加网线数为96lpi，输出分辨率为2400dpi，输出分辨率为加网线数的整数倍，在photoshop中将图层放大至最大，可以清楚的看见每个网目调单元的边长为25个小栅格组成，第二矩形的长度T1+T2即为网目调单元的边长，也即为相邻两个网点间的距离因此，在制作解码直线光栅中，只需要根据T1的计算数值并结合小栅格，用于进一步起到校准作用，降低了操作的误差，减少了大量的工作量。
其中，
原稿为采用photoshop软件打开的数字文件，所述加网处理采用photoshop中的半调网屏，每个通道进行加网处理的方法为：选中通道，将通道转换为位图，转换时设置所述输出分辨率，然后采用半调网屏对通道加网处理。
其中，
本实施例的防伪信息为文字，所述网点分级抖动采用photoshop软件完成，所述建立网点选区的方法为：
(1)、在photoshop中新建图像一，图像一的长宽和原稿的长宽相同，图像一的分辨率和所述输出分辨率相同，背景内容为白色，在图层通道中得到“图层0”，将所述加密通道半色调图复制入图像一，得到“图层1”，复制“图层1”，得到“图层2”；将“图层2”、“图层1”和“图层0”依次排列在图层窗口中；
(2)、选择文字工具，输入防伪信息，得到“图层3”，选中“图层3”，使用魔棒工具选中防伪信息，得到网点选区，设置“图层3”不可见，选中“图层1”删除网点选区中的网点，然后选中“图层2”，复制粘贴网点选区中的网点，得到“图层4”，然后删除“图层2”和“图层3”，使得“图层4”、“图层1”和“图层0”依次排列在图层窗口中，此时“图层4”中的网点即为需要调整的网点，另外，当这些网点选择后，如果有边界上出现不完整的网点，可以继续用魔棒工具结合新建图层进行微调，以使得网点选区的网点均为完整网点。当然，本领域技术人员可以理解的是，本实施例中建立网点选区也可以选用其它常规方法，同样适用于本实施例中的位移算法和网点百分比算法。
其中，
本实施例图像合成的方法为：在photoshop中新建图像三，图像三的长宽和原稿的长宽相同，图像三的分辨率和所述输出分辨率相同，背景内容为白色，颜色模式为CMKY模式，将所述编码后的加密通道半色调图和3幅普通通道半色调图复制入对应的颜色通道中，即得。
将实施例1中的加密通道半色调图以及3幅普通通道半色调图合并，得到未嵌入防伪信息的原稿半色调图，采用SSIM(结构相似度)算法和WSNR(加权信噪比)分别评价未嵌入防伪信息的原稿半色调图和携带防伪信息的原稿半色调图两者之间的相似度，从而间接得到隐藏信息的隐蔽性的评价结果，如下表1所示：
表1实施例1相似度评价结果
其中，SSIM的值越接近于1或者WSNR的值越大，代表两幅图像的相似度越大，由上述表1可知，实施例1的SSIM值接近于1，且WSNR较大，因此本发明的方法，隐蔽性效果好，不易被人眼察觉。
实施例2
参见图7～图11，在实施例1的基础上，实施例2与实施例1的区别在于：(1)、选取不同的原稿，读取的α值为0.2；位移算法为，
解码光栅制作时，
(2)、防伪信息为图形，所述建立网点选区的方法为：
在photoshop中新建图像二，图像二的长宽和原稿的长宽相同，图像二的分辨率和所述输出分辨率相同，背景内容为白色，在图层通道中得到“图层0”，将所述加密通道半色调图复制入图像二，得到“图层1”，复制“图层1”，得到“图层2”；将“图层2”、“图层1”和“图层0”依次排列在图层窗口中；
置入防伪信息，得到“图层3”，选中“图层3”，使用魔棒工具选中防伪信息，得到网点选区，设置“图层3”不可见。
对比例
在实施例2的基础上，对比例1的不同之处在于：只进行位移，不进行网点百分比改进，位移算法为：
将实施例2中的加密通道半色调图以及3幅普通通道半色调图合并，得到未嵌入防伪信息的原稿半色调图，采用SSIM(结构相似度)算法和WSNR(加权信噪比)分别评价未嵌入防伪信息的原稿半色调图和携带防伪信息的原稿半色调图两者之间的相似度；
将对比例中的加密通道半色调图以及3幅普通通道半色调图合并，得到未嵌入防伪信息的原稿半色调图，采用SSIM(结构相似度)算法和WSNR(加权信噪比)分别评价未嵌入防伪信息的原稿半色调图和携带防伪信息的原稿半色调图两者之间的相似度，从而间接得到隐藏信息的隐蔽性的评价结果，如下表2所示：
表2实施例2和对比例相似度评价结果
其中，SSIM的值越接近于1或者WSNR的值越大，代表两幅图像的相似度越大，由上述表2可知，实施例1的SSIM值接近于1，且WSNR较大，因此本发明的方法，隐蔽性效果更好，不易被人眼察觉。
综上所述，在防伪信息编码阶段，本发明基于光栅防伪领域中的位移调节法，分析位移调节法的不足，进行全面科学的改进，具体如下：
1、经过多次实验测试发现，当网点百分比小于0.1时，防伪信息的隐蔽性非常好，但是提取识别性能极差；当网点百分比大于0.5时，防伪信息的提取识别性能较好，但是隐蔽性较弱，为达到最好的隐蔽性和提取性，本发明中只采用0.1～0.5之间的网点百分比；另外，在实际操作中，网点百分比达到0.5时，采用photoshop加网后的半色调图中(网点形状为圆形)，相邻两个网点在不产生位移的情况已经相互接触，使得集合B1的网点做任何移动都会产生网点搭接；
2、位移调节法为了实现莫尔效应，考虑了所有网点进行相同的位移，但集合B1中的网点，其实际可移动的距离为两个网点最近点之间的距离D1，在本领域的现有技术中，尚未有对边界网点的可移动距离进行相关的深入研究，极少的一些也局限于浅层的主观判断和理论基础上，忽略了可移动距离对光栅防伪实现带来的影响，也忽略了网点百分比对光栅防伪信息隐藏和提取阶段的影响，根据位移调节法，所有网点移动的距离为D/2，本实施例中发现，当D/2＝D1时，此时移动后的网点刚好和它前方的网点相接触但不搭接，由于前期半色调处理中会设置加网参数，因此加网线数为已知数，加网线数确定了相邻两个网点之间的距离D和一个网目调单元的边长D2，D＝D2，在加网线数一定的情况下，D1则取决于网点半径r，而网点半径取决于网点百分比α，另外两个网点最近点之间的距离D1等于相邻两个网点之间的距离D减去两个半径r的值，得到如下算式：
因此，当D/2等于D1时，当按照传统位移调节法移动网点时，集合B1中的网点会与其移动方向前方的网点搭接，网点搭接会对防伪信息隐蔽性造成非常大的负面效果，搭接处的视觉感知非常明显，尤其是搭接处的网点还是边界上的网点，会使得防伪信息的轮廓在提取前就被人眼感知，导致防伪功能失效；因此，本实施例中，仅在时，对集合A的网点进行传统位移调节法调节，具体如下：
又因为所以前述公式又可以表述为：
3、现有技术中，有改进的算法将集合B1的网点全部位移D/4，以避免处于边界的网点产生搭接问题，这种算法存在以下不足：一方面，将集合B1的网点再次移动或者另外移动不同的距离，而集合A中其他的网点则仍按照传统方法进行位移，这样产生额外大量的工作量；另一方面，将集合B1的网点位移D/4，不适用于所有网点百分比，当网点百分比逐渐增大，使得D/4＝D1时，移动后的网点刚好和它前方的网点相接触但不搭接，此时的网点百分比α：
因此，当D/4等于D1时，当将集合B1的网点全部位移D/4，集合B1中的网点仍会与其移动方向前方的网点搭接；因此，本实施例中，仅在情况下，将整个集合A的网点进行位移，具体如下：
又因为所以前述公式又可以表述为：
4、当时，为保证集合B1可以为提取识别性做出贡献，集合B1实际可移动的距离为D1，具体如下：
又因为：
所以，当时，集合A中网点在横向和纵向的位移算法如下：
5、结合前述，在防伪信息编码阶段，本实施例的方法为：读取α值，将0.1≤α≤0.5的网点百分比进行分级，共分为3个级别，分别是：和对这3个阶段的网点进行不同位移然后再进行网点百分比改进：
(1)、当读取的α值为：
移动集合A的网点，位移公算法为：
改进集合B1的网点百分比：α′1＝0.5α；
改进集合B2的网点百分比：α′2＝0.25α；集合B2完成网点百分比改进后，复制集合B2，得到集合B2’，并将集合B2’中的网点移动至集合B2和集合G对应的网点之间，得到编码后的加密通道半色调图；
(2)、当读取的α值为：
移动集合A的网点，位移公算法为：
改进集合B1的网点百分比：α′1＝0.25α；
改进集合B2的网点百分比：α′2＝0.15α；集合B2完成网点百分比改进后，复制集合B2，得到集合B2’，并将集合B2’中的网点移动至集合B2和集合G对应的网点之间，得到编码后的加密通道半色调图；
(3)、当读取的α值为：
移动集合A的网点，位移公算法为：
改进集合B1的网点百分比：α′1＝0.15α；
改进集合B2的网点百分比：α′2＝0.15α；集合B2完成网点百分比改进后，复制集合B2，得到集合B2’，并将集合B2 ’中的网点移动至集合B2和集合G对应的网点之间，得到编码后的加密通道半色调图。
在防伪信息解码阶段，本发明分研究现有技术中解码光栅的不足，进行全面科学的改进，现有技术中，为形成莫尔条纹，设计的解码光栅中，T1＝2r，但本发明中提取识别的防伪信息不仅基于莫尔条纹，还可以基于反差对比，经过多次实验测试表明，当集合A中的网点的百分比为时，T1的宽度范围为在此范围内制备得到的解码光栅，均可以清晰提取防伪信息，并且T1越接近D/2时，形成的反差效果越明显，提取效果越好；又因为因此等价于：
当集合A中的网点的百分比为T1＝2r，经过多次实验测试表明，如果继续增大，其对于清晰度没有明显提高，因此具有针对性的设计光栅，打破传统基于莫尔纹才能得到防伪信息的技术偏见，设计解码光栅的遮盖宽度，尽可能的提高光栅解码时的清晰度和识别度，使得在使用时，可以更方面的进行防伪信息的验证。
Claims (8)
1.一种基于网点分级抖动的防伪信息编码和解码方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)、准备原稿和预处理
准备原稿，原稿为矩形结构且为颜色通道合成的数字文件，颜色通道由C通道、M通道、Y通道和K通道共4个通道组成，在图像处理软件中读取各个通道上的网点百分比的值，颜色通道中至少有一个通道具有网点百分比相同的区域，记所述区域内的网点百分比的值为α，且α为0.1～0.5；
选择任意一个具有网点百分比相同的区域的通道作为加密通道，剩余通道为3个普通通道，对4个通道分别设置加网参数进行加网处理，得到由网点组成的加密通道半色调图和3幅普通通道半色调图；
所述加网处理采用半调网屏，加网参数包括输出分辨率、加网线数和网点形状，对4个通道分别进行加网处理时，采用相同的输出分辨率、加网线数和网点形状；网点形状均为圆形；
(2)、网点分级抖动
记所述加网线数为l，所述加网参数还包括加网角度，4个通道分别对应不同的4个加网角度，记所述加密通道的加网角度为θ；记加密通道半色调图中对应具有网点百分比相同的区域为加密区域；选择需要隐藏的防伪信息，根据防伪信息的轮廓在加密区域中建立网点选区，记网点选区内的网点为集合A，将集合A的网点进行位移，采用X和Y分别表示横向和纵向的位移量，将对应的α值代入位移算法，位移算法为：
(3)、网点百分比分级改进
记集合A的网点中位于网点选区边界上的网点的集合为B，记加密通道中在网点选区外部且最靠近网点选区的网点的集合为G，所述集合G的网点形成的轮廓和集合为B的网点形成的轮廓相适应；当进行位移调节时，集合B的网点相对于集合G的网点的运动状态包括远离运动、接近运动和平行运动；所述接近运动的网点的集合为B1，所述远离运动的网点的集合为B2，网点分级抖动完成后，对集合B1的网点进行网点百分比改进，改进后的网点百分比为α1'：
然后对集合B2的网点进行网点百分比改进，改进后的网点百分比为α2'：
集合B2完成网点百分比改进后，复制集合B2，得到集合B2’，并将集合B2’中的网点移动至集合B2和集合G对应的网点之间，得到编码后的加密通道半色调图；
(4)、图像合成
将编码后的加密通道半色调图和3幅普通通道半色调图进行合成，得到携带防伪信息的原稿半色调图；
(5)、解码
制备解码光栅，解码光栅由长度相同的黑色条纹和透明条纹相互平行间隔排列组成，黑色条纹的宽度为T1，透明条纹的宽度为T2，其中，T1的计算方法为：
将解码光栅覆盖在原稿半色调图上，旋转和移动解码光栅进行解码，直至观察到防伪信息，完成防伪信息的提取。
2.根据权利要求1所述的基于网点分级抖动的防伪信息编码和解码方法，其特征在于：所述步骤(2)中，加网角度包括0°、15°、45°和75°，θ为0°，3个普通通道的加网角度为15°、45°和75的任意组合。
3.根据权利要求1所述的基于网点分级抖动的防伪信息编码和解码方法，其特征在于：所述步骤(2)中，加网角度包括0°、18.44°、45°和71.57°，θ为0°，3个普通通道的加网角度为18.44°、45°和71.57的任意组合。
4.根据权利要求1所述的基于网点分级抖动的防伪信息编码和解码方法，其特征在于：所述述步骤(1)中，原稿为采用photoshop软件打开的数字文件，所述加网处理采用photoshop中的半调网屏，每个通道进行加网处理的方法为：选中通道，将通道转换为位图，转换时设置所述输出分辨率，然后采用半调网屏对通道加网处理，所述加网线数为50～200lpi。
5.根据权利要求1所述的基于网点分级抖动的防伪信息编码和解码方法，其特征在于：所述步骤(2)中，防伪信息为文字和/或图形。
6.根据权利要求5所述的基于网点分级抖动的防伪信息编码和解码方法，其特征在于：所述步骤(2)中，防伪信息为文字，所述网点分级抖动采用photoshop软件完成，所述建立网点选区的方法为：
(1)、在photoshop中新建图像一，图像一的长宽和原稿的长宽相同，图像一的分辨率和所述输出分辨率相同，背景内容为白色，在图层通道中得到“图层0”，将所述加密通道半色调图复制入图像一，得到“图层1”，复制“图层1”，得到“图层2”；将“图层2”、“图层1”和“图层0”依次排列在图层窗口中；
(2)、选择文字工具，输入防伪信息，得到“图层3”，选中“图层3”，使用魔棒工具选中防伪信息，得到网点选区，设置“图层3”不可见。
7.根据权利要求5所述的基于网点分级抖动的防伪信息编码和解码方法，其特征在于：所述步骤(2)中，防伪信息为图形，所述网点分级抖动采用photoshop软件完成，所述建立网点选区的方法为：
(1)、在photoshop中新建图像二，图像二的长宽和原稿的长宽相同，图像二的分辨率和所述输出分辨率相同，背景内容为白色，在图层通道中得到“图层0”，将所述加密通道半色调图复制入图像二，得到“图层1”，复制“图层1”，得到“图层2”；将“图层2”、“图层1”和“图层0”依次排列在图层窗口中；
(2)、置入防伪信息，得到“图层3”，选中“图层3”，使用魔棒工具选中防伪信息，得到网点选区，设置“图层3”不可见。
8.根据权利要求1所述的基于网点分级抖动的防伪信息编码和解码方法，其特征在于：所述步骤(4)中，图像合成的方法为：
在photoshop中新建图像三，图像三的长宽和原稿的长宽相同，图像三的分辨率和所述输出分辨率相同，背景内容为白色，颜色模式为CMKY模式，将所述编码后的加密通道半色调图和3幅普通通道半色调图复制入对应的颜色通道中，即得。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810515981.1A CN108749392A (zh) | 2018-05-25 | 2018-05-25 | 一种基于网点分级抖动的防伪信息编码和解码方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810515981.1A CN108749392A (zh) | 2018-05-25 | 2018-05-25 | 一种基于网点分级抖动的防伪信息编码和解码方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108749392A true CN108749392A (zh) | 2018-11-06 |
Family
ID=64006536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810515981.1A Withdrawn CN108749392A (zh) | 2018-05-25 | 2018-05-25 | 一种基于网点分级抖动的防伪信息编码和解码方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108749392A (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060170974A1 (en) * | 2005-01-28 | 2006-08-03 | Hsi-Chun Wang | Method of watermark with hybrid halftone dots |
| CN103996166A (zh) * | 2014-06-05 | 2014-08-20 | 上海理工大学 | 一种基于网点形状的全息防伪算法 |
-
2018
- 2018-05-25 CN CN201810515981.1A patent/CN108749392A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060170974A1 (en) * | 2005-01-28 | 2006-08-03 | Hsi-Chun Wang | Method of watermark with hybrid halftone dots |
| CN103996166A (zh) * | 2014-06-05 | 2014-08-20 | 上海理工大学 | 一种基于网点形状的全息防伪算法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7813572B2 (en) | Compressing and restoring method of image data including a free microdot image element, a print dot image element, and a line picture image element | |
| JP4010688B2 (ja) | 人が読むことのできる情報を画像に埋め込むための方法 | |
| CN108765507A (zh) | 一种基于20~50%网点百分比的防伪信息的隐藏方法 | |
| US20210327081A1 (en) | Methods for generating moiré-producing pattern, apparatuses for generating moiré-producing pattern, and systems for generating moiré-producing pattern | |
| CN108830774A (zh) | 基于20~50%网点百分比的网点位移光栅防伪方法 | |
| CN108765254A (zh) | 一种基于光栅防伪的直线光栅匹配方法 | |
| CN108749392A (zh) | 一种基于网点分级抖动的防伪信息编码和解码方法 | |
| CN108777753A (zh) | 一种在颜色通道中隐藏防伪信息的光栅防伪方法 | |
| CN108995433A (zh) | 一种基于相位调制法的防伪信息隐藏和识别方法 | |
| CN109118418A (zh) | 一种基于双加密通道的防伪标识嵌入方法 | |
| CN108765251A (zh) | 一种基于网点位移和网点百分比改进的光栅防伪方法 | |
| CN108900732A (zh) | 基于网点位移的防伪信息的隐藏和提取方法 | |
| CN108881661A (zh) | 一种改进的莫尔纹光栅防伪信息的隐藏方法 | |
| CN108898541A (zh) | 一种基于网点百分比和加网线数的直线光栅匹配方法 | |
| CN108777752A (zh) | 一种提高防伪信息识别性的解码直线光栅匹配方法 | |
| CN108898544A (zh) | 一种基于双通道的光栅防伪方法 | |
| CN108769456A (zh) | 一种基于颜色值的光栅防伪相位调制的改进方法 | |
| CN108521536A (zh) | 一种提高防伪信息隐蔽性的莫尔纹防伪方法 | |
| CN108537854A (zh) | 一种基于光栅防伪的图像隐藏信息编码和解码的方法 | |
| CN109040512A (zh) | 一种基于颜色值的光栅防伪信息隐藏和提取方法 | |
| CN108717682A (zh) | 一种母版加网角度为0度的防伪信息的隐藏和提取方法 | |
| CN108921765A (zh) | 一种基于颜色值的宿主图像信息隐藏方法 | |
| CN109159575A (zh) | 一种基于相位调制法的识别光栅角度确定方法 | |
| CN108551539A (zh) | 一种高隐蔽性图像防伪信息的加密方法 | |
| CN109130563A (zh) | 一种双层加密防伪标识的设置及提取方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20181106 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |