CN112507524B - 一种具有信息隐藏功能的灰度仿真提花织物设计方法 - Google Patents
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Abstract
该发明提供一种具有信息隐藏功能的灰度仿真提花织物设计方法，其特征是利用英文字母、阿拉伯数字的生成过程呈现织物图像的明暗层次与深浅变化，并利用英文字母、阿拉伯数字的组合设计形成特定的符号信息，经过高经纬密提花织物的设计与生产，织物表现的符号信息不易被人眼察觉和分辨，使灰度仿真提花织物图像获得了信息隐藏功能。主要技术方案包括：(1)英文字母、阿拉伯数字数据库构建，(2)宿主数码图像处理，(3)隐藏信息的组合设计，(4)生成二色值图像，(5)织物规格与组织结构设计，(6)生成纹版文件。该发明的技术特点是既能满足提花织物对灰度图像进行色阶层次的仿真表现，又具有隐藏由英文字母、阿拉伯数字组合产生的字符信息的功能，使每一幅提花织物都能有唯一的信息标识，为提花织物兼具灰度仿真的艺术性和信息隐藏的防伪功能性提供了技术支持。
Description
技术领域
本发明涉及一种经纬交织的提花织物设计方法，特别是一种采用英文字母、阿拉伯数字生成路径表现图像的灰度仿真提花织物设计方法。
背景技术
目前具有信息隐藏或防伪作用的机织物，在设计方法上主要有两种，一是利用光致变色纱线和常规纱线进行交织，而采用光致变色纱线设计织造的简单图形只在特定光源条件下才可见，以此达到防伪目的；二是采用改变织物组织的正常规律，使少量组织点发生变化，利用仿制者手工分析织物样品，容易忽视个别不符合常规织物组织的交织结构，而达到防止被仿制的设计意图。上述两种具有信息隐藏或防伪作用的织物设计方法，都不以表现复杂图像的明暗、深浅层次为设计目的，在织物设计技术上也无法满足对图像的灰度仿真表现。其次，现有的黑白像景织物或黑白仿真数码提花织物，由于采用常规的缎纹影光织物组织，虽可满足对图像灰度的仿真设计，但不具备信息隐藏功能。本发明提出了一种既能满足对图像的灰度仿真，又能隐藏人眼不易察觉的由英文字母、阿拉伯数字组合成的符号信息的提花织物设计方法。至今为止，没有文献对兼具信息隐藏和图像灰度仿真的提花织物进行设计研究。
发明内容
本发明通过设计具有英文字母、阿拉伯数字生成路径的灰度图，并将其应用于灰度仿真提花织物的设计生产，使提花织物产品不仅具有逼真的表现灰度图像的功能，同时包含由英文字母、阿拉伯数字组合的符号信息。本发明在丰富灰度仿真提花织物设计方法的同时，使每一幅提花织物拥有唯一的信息标识。由于图像的灰度变化是依靠数字、字母的生成路径进行呈现，因此通过使用不同的字母、数字，或两者的不同组合形式，为灰度仿真提花织物提供大量的设计选择。此外这种组合可以是随机的，也可以是具有一定含义的字、词和句子。而这些由提花织物所表现的符号信息，由于在尺度上较为微小，需要借助放大设备才能辨识；同时因隐藏的字母、数字的组合规律不易被分析获取，进一步增强了信息的隐藏性能。本发明为灰度仿真类提花织物融合艺术性和防伪功能性需求，提供了技术支持。
本发明的实现方法和主要技术内容为：
(1)英文字母、阿拉伯数字数据库构建
①根据织物实物尺寸和实际经密，设定原始二色值英文字母、阿拉伯数字的长(L)宽(C)像素值，取值区间为8-16个像素点；
②根据英文字母、阿拉伯数字的具体形状与所需的长宽像素值，设计记录英文字母、阿拉伯数字生成路径的灰度图，灰度图的灰度值区间为0-255，灰度等级数为N＝L×C；
③英文字母生成路径灰度图的数据库设计，将区分大小写和不同字体类型，每一种类型数据库均由A-Z共26个字母构成；
④阿拉伯数字生成路径灰度图的数据库设计，由0-9共10个数字构成，不同字体类型均可生成一个独立的数据库；
(2)宿主数码图像处理
①根据织物实物所需的尺寸与实际经密，调整用于灰度仿真的数码图像水平方向的宽度像素值，而垂直方向的像素值则按数码图像实际的长宽比例缩放产生，再将数码图像的长宽像素值修整为拟采用的英文字母、阿拉伯数字生成路径灰度图的长宽像素值的倍数；
②将宿主数码图像的色彩模式转换为灰度模式，再将图像的长宽像素值除以拟采用的英文字母、阿拉伯数字灰度图的长宽像素值，获得预缩小图像，之后再将预缩小图像的色彩模式转换为索引模式，在索引模式下重新将图像放大至预缩小之前的尺寸；
(3)隐藏信息的组合设计
从英文字母、阿拉伯数字生成路径灰度图数据库中，选择所需的英文字母、阿拉伯数字进行组合设计，组合在同一幅图中的英文字母、阿拉伯数字应有相同的长宽像素值与灰度值等级数，并且最终完成的组合图的长宽像素尺寸需与步骤(2)宿主数码图像相同；
(4)生成二色值图像
①分别设隐藏信息组合图的像素灰度值为G(i，j)，宿主数码图像的像素灰度值为P(i，j)，其中G、P为图像像素的灰度值，i、j为该灰度值像素在图像中的坐标位置，对两者的像素灰度值按顺序进行一一比较，并记录其比较结果；
②当G(i，j)≥P(i，j)时，将比较结果记录为“0”，当G(i，j)＜P(i，j)时，将比较结果记录为“1”，最后生成一幅只有“0”和“1”两种记录标识的二色值图像；
(5)织物规格和组织结构设计
①以步骤(4)获得的二色值图像作为提花织物的表现对象，进行织物的经纬密度、经纬组合，以及经线排列和投纬信息设计；
②分别将一种缎纹经面组织和一种缎纹纬面组织铺入二色值图像，该两种织物组织具有相同的组织循环数和飞数，其组织循环数约为织物经密的1/3；
(6)纹版文件制作
对步骤(5)得到织物组织结构图，进行样卡设计，并生成纹版文件，用于上机织造，获得既能对图像进行灰度仿真表现，又隐藏有英文字母、阿拉伯数字组合构成防伪符号信息的提花织物。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1设计流程示意图
图2字母“A”灰度图
图3数字“3”灰度图
图4二色值图像(局部)
图5-1、图5-2织物组织结构图(局部)
图6提花织物照片(局部)
具体实施方式
下面结合附图和实例说明本发明的实施方法。
1.以一幅数码人物图像设计织制具有信息隐藏功能的灰度仿真提花织物为例，首先设计“A”和“C”两种字母生成路径的灰度图作为被隐藏的信息，其中“A”如图2示出，两幅字母灰度图的长宽均为12像素，包含144级灰度值；
2.将数码人物图像的色彩模式转换为灰度模式，根据织物经密与字母A、C的长宽像素尺寸，将数码人物图像的宽度缩小为180像素，长度按图像长宽比自动产生，再将图像的色彩模式转换为索引模式，之后将数码人物图像的长宽像素值分别放大12倍，由于原始数码人物图像为正方形，最后获得一幅长宽均为2160像素的宿主图像；
3.运用“A”和“C”英文字母灰度图，组合设计成所需的隐藏信息图，最终组合图的长宽像素值需与步骤2完成的宿主人物图像的长宽像素值一致；
4.将隐藏信息组合图与宿主人物图像的像素灰度值进行逐一比较，当前者的像素灰度值大于或等于后者的像素灰度值时，则比较结果标记为“0”；当前者的像素灰度值小于后者的像素灰度值时，其比较结果标记为“1”；再将标识“0”和“1”分别转化为黑色像素点和白色像素点，最后生成一幅只有黑白两色的二色值图像，其局部如图4所示；
5.为二色值图像增加边框，使之符合提花织机的纹针数规格，增加的边框区域采用白色像素点，与二色值图像的地部像素点同色；
6.采用一组白经和一组黑纬进行提花织物设计，设置织物的经、纬密度与投纬信息；
7.设计织物组织结构，黑色意匠色铺入32枚5飞纬面缎纹，白色意匠色铺入32枚5飞经面缎纹，生成一幅织物组织图，局部组织结构在图5-1和图5-2中示出；
8.完成织物样卡设计，生成纹版文件，上机织造，获得一幅隐含“A”与“C”两种字母组合信息的灰度仿真提花织物，织物效果在图6中示出；
上述实施例用来解释和说明本发明，而不是对本发明的限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
Claims (1)
1.一种具有信息隐藏功能的灰度仿真提花织物设计方法，其特征是利用英文字母、阿拉伯数字的生成过程呈现织物图像的明暗层次与深浅变化，并利用英文字母、阿拉伯数字的组合设计形成特定的符号信息，经过高经纬密提花织物的设计与生产，织物表现的符号信息不易被人眼察觉和分辨，使灰度仿真提花织物图像获得了信息隐藏功能,主要技术方案包括：(1)英文字母、阿拉伯数字数据库构建，(2)宿主数码图像处理，(3)隐藏信息的组合设计，(4)生成二色值图像，(5)织物规格与组织结构设计，(6)生成纹版文件，其中：
(1)英文字母、阿拉伯数字数据库构建
①根据织物实物尺寸和实际经密，设定原始二色值英文字母、阿拉伯数字的长L宽C像素值，其取值区间为8-16个像素点；
②根据英文字母、阿拉伯数字的具体形状与所需的长宽像素值，设计记录英文字母、阿拉伯数字生成路径的灰度图，灰度图的灰度值区间为0-255，灰度等级数为N＝L×C；
③英文字母生成路径灰度图的数据库设计，将区分大小写和不同字体类型，每一种类型数据库均由A-Z共26个字母构成；
④阿拉伯数字生成路径灰度图的数据库设计，由0-9共10个数字构成，不同字体类型均可生成一个独立的数据库；
(2)宿主数码图像处理
①根据织物实物所需的尺寸与实际经密，调整用于灰度仿真的数码图像水平方向的宽度像素值，而垂直方向的像素值则按数码图像实际的长宽比例缩放产生，再将数码图像的长宽像素值修整为拟采用的英文字母、阿拉伯数字生成路径灰度图的长宽像素值的倍数；
②将宿主数码图像的色彩模式转换为灰度模式，再将图像的长宽像素值除以拟采用的英文字母、阿拉伯数字灰度图的长宽像素值，获得预缩小图像，之后再将预缩小图像的色彩模式转换为索引模式，在索引模式下重新将图像放大至预缩小之前的尺寸；
(3)隐藏信息的组合设计
从英文字母、阿拉伯数字生成路径灰度图数据库中，选择所需的英文字母、阿拉伯数字进行组合设计，组合在同一幅图中的英文字母、阿拉伯数字应有相同的长宽像素值与灰度值等级数，并且最终完成的组合图的长宽像素尺寸需与步骤(2)宿主数码图像相同；
(4)生成二色值图像
①分别设隐藏信息组合图的像素灰度值为G(i，j)，宿主数码图像的像素灰度值为P(i，j)，其中G、P为图像像素的灰度值，i、j为该灰度值像素在图像中的坐标位置，对两者的像素灰度值按顺序进行一一比较，并记录其比较结果；
②当G(i，j)≥P(i，j)时，将比较结果记录为“0”，当G(i，j)＜P(i，j)时，将比较结果记录为“1”，最后生成一幅只有“0”和“1”两种记录标识的二色值图像；
(5)织物规格和组织结构设计
①以步骤(4)获得的二色值图像作为提花织物的表现对象，进行织物的经纬密、经纬组合，以及经线排列和投纬信息设计；
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| CN103414840A (zh) * | 2013-07-25 | 2013-11-27 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种基于图像集的数据隐藏方法 |
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| 聚集态网点结构提花织物的灰度仿真特性;张爱丹;纺织学报;全文 * |
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