CN112637440A - 一种兼容扫描仪设备的图片隐形水印嵌入方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种兼容扫描仪设备的图片隐形水印嵌入方法及系统，包括以下步骤：利用封装系统API调用扫描仪TWAIN标准接口；在驱动层捕获扫描仪的成像事件进行拦截；将驱动策略和指令集进行控制传输，建立应用系统与硬件设备的连接；扫描仪对应指令进行图片结果的输出；读取扫描仪设备信息、计算机设备信息、用户账户信息和时间戳组合成二进制溯源编码信息，采用信息隐藏技术，将溯源编码信息隐藏到扫描仪成像图片中。本发明的兼容扫描仪设备的图片隐形水印嵌入方法，提供了一种针对不同商家品牌和型号的扫描仪设备的通用软件应用系统，实现在图片文件生成过程中自动嵌入隐形水印，且确保水印信息不影响该图片文件的视觉效果同时，达到水印信息编码和嵌入策略的兼容统一。
Description
技术领域
本发明涉及水印嵌入技术领域，具体涉及一种兼容扫描仪设备的图片隐形水印嵌入方法及系统。
背景技术
当前，在高频使用扫描仪设备的用户单位，逐渐意识到将扫描仪设备输出的图片进行水印信息嵌入的重要性。首先要解决当下主流的可见水印嵌入带来的文件观感影响，以及该可见水印容易被PS等工具进行擦除破坏的技术问题；其次，不同商家品牌和型号的扫描仪有独立的客户端和水印嵌入机制，无法有效地进行统一的标识信息嵌入和隐藏。
完整的扫描仪产品包含了硬件设备和计算机可执行的客户端应用，通过客户端进行计算机操作实现图片扫描、生成、加水印、存档等操作。不同品牌和型号的扫描仪设备有不同的驱动程序和接口协议，从而只能通过专属的软件应用进行通信和指令下发。
当前的扫描仪设备生成电子照片时，通过自身软件系统进行水印信息合成，以可见水印为主，包括图片、文字、Logo和二维码等方式，影响视觉体验的同时，水印信息容易被画图工具、PS等图片处理工具擦除破坏，使得水印信息失效，从而无法准确识别标识信息。设备品牌型号的差异和壁垒，也阻碍了用户针对扫描图片的统一标识和源头管理。
发明内容
本发明提出的一种兼容扫描仪设备的图片隐形水印嵌入方法及系统，可解决上述技术缺陷。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种兼容扫描仪设备的图片隐形水印嵌入方法，包括以下步骤：
利用封装系统API调用扫描仪TWAIN标准接口；
在驱动层捕获扫描仪的成像事件进行拦截；
将驱动策略和指令集进行控制传输，建立应用系统与扫描仪硬件设备的连接；
读取扫描仪设备信息、计算机设备信息、用户账户信息和时间戳组合成二进制溯源编码信息，采用信息隐藏技术，将溯源编码信息隐藏到扫描仪成像图片中；
扫描仪对应指令进行图片结果的输出。
进一步的，所述利用封装系统API调用扫描仪TWAIN标准接口具体采用扫描仪驱动级标准接口兼容技术；
所述兼容技术包括：
采用信号量机制监听任意扫描仪的成像接口驱动，消息传递至上层应用软件进行业务流的控制和流转；
利用拦截器将成像文件打捞遍历，进行图片的信息隐藏和落地存储操作。
进一步的，所述采用信息隐藏技术包括：
采用图形光学特性变换技术，将水印编码进行图像变换并调整其rgba颜色空间各通道的像素值，从而达到改变水印图像的视觉可见强度，使得a通道在0～0.7范围内呈现，平铺于整个本体图片表层。
进一步的，将溯源编码信息隐藏到扫描仪成像图片中，包括以下步骤，
识别并计算嵌入扫描仪成像图的分辨率，保存数据；
将整个图案矩阵横向与纵向平铺至待嵌入图片的分辨率，构成隐形水印图；
对待嵌入扫描仪成像图的色彩亮度像素点进行分析，计算自适应水印透明强度；
将隐形水印图*动态分布的水印强度，与待嵌入扫描仪成像图动态叠加；
生成叠加水印后图片。
另一方面，本发明还公开一种兼容扫描仪设备的图片隐形水印嵌入系统，包括以下单元：
接口调用单元，用于利用封装系统API调用扫描仪TWAIN标准接口；
拦截单元，用于在驱动层捕获扫描仪的成像事件进行拦截；
建立连接单元，用于将驱动策略和指令集进行控制传输，建立应用系统与扫描仪硬件设备的连接；
图片生成单元，用于读取扫描仪设备信息、计算机设备信息、用户账户信息和时间戳组合成二进制溯源编码信息，采用信息隐藏技术，将溯源编码信息隐藏到扫描仪成像图片中；
图片输出单元，用于扫描仪对应指令进行图片结果的输出。
由上述技术方案可知，本发明的兼容扫描仪设备的图片隐形水印嵌入方法，提供了一种针对不同商家品牌和型号的扫描仪设备的通用软件应用系统，实现在图片文件生成过程中自动嵌入隐形水印，且确保水印信息不影响该图片文件的视觉效果同时，达到水印信息编码和嵌入策略的兼容统一。
本方法基于TWAIN标准协议进行系统底层接口调用，对扫描仪驱动的通用接口进行封装，进行系统指令的通信和下发，完成设备和应用软件之间的信息数据传输和交换。据此封装标准的驱动方式和指令集，实现面向扫描仪的通用应用软件系统的功能。
本发明在应用软件系统中利用隐形水印嵌入技术，将设备信息、时间信息等标识内容转换成信息编码嵌入到图片中，通过隐藏技术与图片进行融合，将水印信息覆盖整个图片，肉眼不可见且不影响原图画质，从而进行扫描仪设备成像图片进行保护。
附图说明
图1是本发明的方法流程示意图；
图2是本发明的原理框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1所示，本实施例所述的兼容扫描仪设备的图片隐形水印嵌入方法，包括以下步骤：
利用封装系统API调用扫描仪TWAIN标准接口；
在驱动层捕获扫描仪的成像事件进行拦截；
将驱动策略和指令集进行控制传输，建立(通用软件)应用系统与扫描仪硬件设备的连接；
读取扫描仪设备信息、计算机设备信息、用户账户信息和时间戳组合成二进制溯源编码信息，采用信息隐藏技术，将溯源编码信息隐藏到扫描仪成像图片中；
扫描仪对应指令进行图片结果的输出。
其中，
所述利用封装系统API调用扫描仪TWAIN标准接口具体采用扫描仪驱动级标准接口兼容技术；
所述兼容技术包括：
采用信号量机制监听任意扫描仪的成像接口驱动，消息传递至上层应用软件进行业务流的控制和流转；
利用拦截器将成像文件打捞遍历，进行图片的信息隐藏和落地存储操作。
在驱动层捕获扫描仪的成像事件进行拦截可解释为在驱动层捕获任意品牌和型号扫描仪的成像事件进行拦截；
采用信息隐藏技术包括：
采用图形光学特性变幻为人眼不可感知的色彩平铺于整个图片表层。具体为采用图形光学特性变换技术，将水印编码进行图像变换并调整其rgba颜色空间各通道的像素值，从而达到改变水印图像的视觉可见强度，使得a通道在0～0.7范围内呈现，平铺于整个本体图片表层。
将溯源编码信息隐藏到扫描仪成像图片中，包括以下步骤，
识别并计算嵌入扫描仪成像图的分辨率，保存数据；
将整个图案矩阵横向与纵向平铺至待嵌入图片的分辨率，构成隐形水印图；
对待嵌入扫描仪成像图的色彩亮度像素点进行分析，计算自适应水印透明强度；
将隐形水印图*动态分布的水印强度，与待嵌入扫描仪成像图动态叠加；
生成叠加水印后图片。
具体的说，如图2所示，本发明所述的兼容扫描仪设备的图片隐形水印嵌入方法的实现步骤如下：
步骤1：电脑连接上扫描仪设备，启动扫描仪，电脑端打开已经集成水印嵌入系统客户端程序；
步骤2：点击拍照，对不同型号与规格的扫描仪按上述方式重复操作；
步骤3：程序系统检测拍照事件，调用扫描仪TWAIN标准接口，对成像事件进行拦截，捕获扫描成像数据；
步骤4：驱动扫描仪输出成像图片；
步骤5：程序系统读取扫描仪设备信息、计算机设备信息、用户账户信息和时间戳等，组合成二进制溯源编码信息，采用信息隐藏技术，将溯源信息隐藏到扫描仪成像图片中。
其中，隐藏技术步骤包括：
将二进制溯源编码信息转化成水印图，与扫描仪成像图片按照一定的透明度叠加整合，输出含有溯源编码信息的成像图。其叠加隐藏过程如下：
5.1、计算待嵌入扫描仪成像图的分辨率：
识别并计算嵌入扫描仪成像图的分辨率，保存数据。
5.2、生成隐形水印图：
将整个图案矩阵横向与纵向平铺至待嵌入图片的分辨率，构成隐形水印图。
5.3、计算自适应水印透明强度：
对待嵌入扫描仪成像图的色彩亮度像素点进行分析，色彩丰富像素点采用较高的水印透明强度，色彩简单像素点采用较低水印透明强度。
5.4、隐形水印图片动态叠加：
将隐形水印图*动态分布的水印强度，与待嵌入扫描仪成像图动态叠加。
5.5、生成叠加水印后图片：
叠加隐形水印后的成像图由于是动态计算水印强度适配嵌入的，几乎看不见添加的水印图，图片整体视觉效果较好。
步骤6：将成功隐藏溯源信息的扫描成像图，输出至程序设置的保存目录。
由上可知，本发明实施例利用封装系统API调用扫描仪TWAIN标准接口，在驱动层捕获扫描仪的成像事件进行拦截，将驱动策略和指令集进行控制传输，建立应用系统与硬件设备的连接，实现上层业务系统的功能操作，扫描仪对应指令进行图片结果的输出。基于此路径设计和实现通用的上层应用软件系统，达到兼容多品牌型号的扫描仪操作的目的。
完成了通用化软件系统兼容和控制多品牌型号的扫描以设备之后，本方法即可在软件侧增加隐形水印嵌入图片的功能模块。利用信息隐藏技术将扫描仪设备信息、计算机设备信息、用户账户信息和时间戳等进行组合编码，形成源头标识与图片进行融合，采用图形光学特性变幻为人眼不可感知的色彩平铺于整个图片表层，达到不可见水印信息嵌入的目的，同时对原图不带来任何画质污染和视觉污染。
另一方面，本发明还公开一种兼容扫描仪设备的图片隐形水印嵌入系统，包括以下单元：
接口调用单元，用于利用封装系统API调用扫描仪TWAIN标准接口；
拦截单元，用于在驱动层捕获扫描仪的成像事件进行拦截；
建立连接单元，用于将驱动策略和指令集进行控制传输，建立应用系统与扫描仪硬件设备的连接；
图片生成单元，用于读取扫描仪设备信息、计算机设备信息、用户账户信息和时间戳组合成二进制溯源编码信息，采用信息隐藏技术，将溯源编码信息隐藏到扫描仪成像图片中；
图片输出单元，用于扫描仪对应指令进行图片结果的输出。
可理解的是，本发明实施例提供的系统与本发明实施例提供的方法相对应，相关内容的解释、举例和有益效果可以参考上述方法中的相应部分。
第三方面，本发明还公开一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行上述方法的步骤。
第四方面，本发明还公开一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述方法的步骤。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种兼容扫描仪设备的图片隐形水印嵌入方法，其特征在于：包括以下步骤：
利用封装系统API调用扫描仪TWAIN标准接口；
在驱动层捕获扫描仪的成像事件进行拦截；
将驱动策略和指令集进行控制传输，建立应用系统与扫描仪硬件设备的连接；
读取扫描仪设备信息、计算机设备信息、用户账户信息和时间戳组合成二进制溯源编码信息，采用信息隐藏技术，将溯源编码信息隐藏到扫描仪成像图片中；
扫描仪对应指令进行图片结果的输出。
2.根据权利要求1所述的兼容扫描仪设备的图片隐形水印嵌入方法，其特征在于：所述利用封装系统API调用扫描仪TWAIN标准接口具体采用扫描仪驱动级标准接口兼容技术；
所述兼容技术包括：
采用信号量机制监听任意扫描仪的成像接口驱动，消息传递至上层应用软件进行业务流的控制和流转；
利用拦截器将成像文件打捞遍历，进行图片的信息隐藏和落地存储操作。
3.根据权利要求1所述的兼容扫描仪设备的图片隐形水印嵌入方法，其特征在于：
采用信息隐藏技术包括：
采用图形光学特性变换技术，将水印编码进行图像变换并调整其rgba颜色空间各通道的像素值，从而达到改变水印图像的视觉可见强度，使得a通道在0～0.7范围内呈现，平铺于整个本体图片表层。
4.根据权利要求1所述的兼容扫描仪设备的图片隐形水印嵌入方法，其特征在于：
将溯源编码信息隐藏到扫描仪成像图片中，包括以下步骤，
识别并计算嵌入扫描仪成像图的分辨率，保存数据；
将整个图案矩阵横向与纵向平铺至待嵌入图片的分辨率，构成隐形水印图；
对待嵌入扫描仪成像图的色彩亮度像素点进行分析，计算自适应水印透明强度；
将隐形水印图*动态分布的水印强度，与待嵌入扫描仪成像图动态叠加；
生成叠加水印后图片。
5.一种兼容扫描仪设备的图片隐形水印嵌入系统，其特征在于，包括以下单元：
接口调用单元，用于利用封装系统API调用扫描仪TWAIN标准接口；
拦截单元，用于在驱动层捕获扫描仪的成像事件进行拦截；
建立连接单元，用于将驱动策略和指令集进行控制传输，建立应用系统与扫描仪硬件设备的连接；
图片生成单元，用于读取扫描仪设备信息、计算机设备信息、用户账户信息和时间戳组合成二进制溯源编码信息，采用信息隐藏技术，将溯源编码信息隐藏到扫描仪成像图片中；
图片输出单元，用于扫描仪对应指令进行图片结果的输出。
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