對具有多個顏色分量的圖像進行編碼及同時解碼的方法
【專利摘要】提供了一種用于將具有至少兩個顏色分量的潛在圖像編碼到可見圖像中的方法。產生分別與第一和第二顏色分量相關聯的第一和第二圖像。第一圖像具有基于潛在圖像中提供的對應顏色分量處理的元素的第一圖案，第二圖像具有基于潛在圖像中提供的對應顏色分量處理的元素的第二圖案。向第一圖像和第二圖像分別分配第一和第二角度。通過分別根據第一和第二角度定向元素的第一圖案來對準第一圖像和第二圖像。將對準的第一圖像和第二圖像重疊，以得到使用解碼器解碼的編碼圖像，解碼器同時顯示潛在圖像的第一顏色分量和第二顏色分量，以呈現彩色合成圖像。
【專利說明】對具有多個顏色分量的圖像進行編碼及同時解碼的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及防偽造領域，更具體地涉及使用編碼圖像的電子和打印文檔保護的領域。
【背景技術】
[0002]文檔篡改和產品偽造是嚴重的問題，已經采用了多種方式來予以解決。一種方法使用向要保護的物品應用或在要保護的物品上打印的潛在或隱藏圖像。這些潛在或隱藏圖像在不借助于使它們變得可見的專門設備時通常是不可查看的。
[0003]形成潛在圖像的一種方法是以光學方式對圖像進行編碼，使得當向對象應用該圖像時，可以通過使用相應的解碼設備來觀看該圖像。這樣的圖像可以用在包括法律文檔在內的幾乎任何形式的打印文檔、識別卡和紙、標簽、貨幣和印章上。這樣的圖像也可以應用于易受偽造的商品或商品包裝。
[0004]可以通過對編碼圖像進行解碼并且將解碼圖像與預期的認證圖像相比較來認證應用有編碼圖像的物品。認證圖像可以包括所認證的物品特有的信息或者與一組類似物品(例如，特定制造商或工廠生產的產品)相關的信息?？梢詫幋a圖像的制作和應用進行控制，使得不能容易地復制編碼圖像。此外，編碼圖像可以配置為使得對與文檔或標簽有關的信息進行的篡改易于看見。
[0005]在現有系統中，當對編碼圖像進行解碼時，將隱藏內容顯露為單色圖像。備選地，將隱藏內容顯露為顏色與在未使用解碼設備時打印的原圖中每個位置處設置的顏色完全相同的圖像。盡管隱藏內容與可見內容相比看起來較亮或較暗，但是圖像遵循可見內容中存在的顏色。使用現有技術方法，不能設計隱藏內容的顏色外觀，并且不能以可見內容中利用裸眼可觀察到的顏色與解碼的隱藏內容中的顏色之間不存在視覺關聯的方式對隱藏內容進行編碼。需要一種使用兩個或更多顏色分量對隱藏圖像進行編碼和解碼的處理和方法。

【發(fā)明內容】

[0006]本公開提供了一種基于編碼參數將潛在圖像編碼到可見圖像中的計算機實現方法和系統，潛在圖像具有在將解碼器放置在編碼圖像上時同時顯露的兩個或更多顏色分量。解碼器包括與編碼參數相匹配的解碼參數。該方法產生與第一顏色分量相關聯的第一圖像以及與第二顏色分量相關聯的第二圖像，第一圖像具有基于潛在圖像的對應顏色分量處理的元素的第一圖案及基于潛在圖像的對應顏色分量處理的元素的第二圖案。向第一圖像分配第一角度并且向第二圖像分配第二角度。通過分別根據第一角度和第二角度定向元素的第一圖案來對準第一圖像和第二圖像。對準的第一圖像和對準的第二圖像重疊以得到編碼圖像。
[0007]本公開還提供了一種對其中嵌入有潛在圖像的合成圖像進行解碼的計算機實現方法和系統。解碼潛在圖像包括在合成圖像內以不同角度定向的第一和第二分色，通過將解碼器放置在合成圖像上來同時顯露第一和第二分色。該方法包括:確定與潛在圖像的第一分色相關聯的第一角度并且確定與潛在圖像的第二分色相關聯的第二角度。基于確定的第一角度向第一分色分配第一顏色分量，并且基于確定的第二角度向第二分色分配第二顏色分量。提供解碼器以同時顯示潛在圖像的第一顏色分量和第二顏色分量，以便呈現彩色合成圖像。
[0008]本公開的另一方面提供了一種對其中嵌入有潛在圖像的合成圖像進行解碼的多層解碼器?；诙鄠€編碼參數將潛在圖像編碼到合成圖像中，并且潛在圖像包括在合成圖像內以不同角度定向的第一和第二分色。通過將多層解碼器放置在合成圖像上來同時顯露第一和第二分色。多層解碼器包括第一層，第一層具有沿與潛在圖像的第一分色相關聯的第一角度定向的第一元素。第二層附著至第一層；第二層包括沿與潛在圖像的第二分色相關聯的第二角度定向的第二元素。第一層和第二層相對于彼此定位，使得第一層和第二層同時顯露潛在圖像的第一顏色分量和第二顏色分量，以呈現彩色合成圖像。
[0009]本公開的又一方面提供了一種對其中嵌入有潛在圖像的合成圖像進行解碼的單層解碼器。基于多個編碼參數將潛在圖像編碼到合成圖像中，并且潛在圖像包括在合成圖像內以不同角度定向的第一和第二分色。通過將單層解碼器放置在合成圖像上來同時顯露第一和第二分色。單層解碼器包括沿與潛在圖像的第一分色相關聯的第一角度定向的第一元素。沿與潛在圖像的第二分色相關聯的第二角度提供和定向第二元素。第一元素和第二元素相對于彼此定位，使得第一元素和第二元素同時顯露潛在圖像的第一顏色分量和第二顏色分量，以呈現彩色合成圖像。
[0010]本公開的又一方面提供了一種基于編碼參數將兩個潛在圖像編碼到可見圖像中的計算機實現方法，潛在圖像具有與兩個或更多顏色分量相關聯的不同內容，以產生在將解碼器放置在編碼圖像上時顯露的彩虹效果。解碼器包括與編碼參數相匹配的解碼參數。該方法包括:產生與第一顏色分量相關聯的第一圖像，第一圖像具有基于潛在圖像中提供的對應顏色分量處理的元素的第一圖案。產生與第二顏色分量相關聯的第二圖像，第二圖像具有基于潛在圖像中提供的對應顏色分量處理的元素的第二圖案，第二潛在圖像包括與第一潛在圖像不同的內容。第一圖像和第二圖像重疊以得到編碼圖像，編碼圖像在利用肉眼觀看時視覺上類似于可見圖像。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]通過連同附圖一起閱讀以下詳細描述可以更完整的理解本發(fā)明，在附圖中，類似的附圖標記用于指示類似的元件，在附圖中:
[0012]圖1示出了根據本發(fā)明實施例的將具有兩個顏色分量的潛在圖像編碼到可見圖像中的示例；
[0013]圖2示出了根據本發(fā)明實施例的半色調網屏的重疊圖；
[0014]圖3示出了根據本發(fā)明實施例的針對半色調圖像的相移片段；
[0015]圖4A-4C是根據本發(fā)明實施例的用于產生合成圖像的分量圖像的示意表示；
[0016]圖5A-5B是根據本發(fā)明實施例的產生合成圖像的方法中產生的分量圖像元素的不意表不;
[0017]圖6是根據本發(fā)明實施例的產生合成圖像的方法中產生的分量圖像元素的示意表不;
[0018]圖7示出了根據本發(fā)明實施例的方法中產生的合成圖像；
[0019]圖8是根據本發(fā)明實施例的用于產生合成圖像的分量圖像的示意表示；
[0020]圖9是根據本發(fā)明實施例的產生并入了潛在圖像的合成圖像的方法的流程圖；
[0021]圖10是根據本發(fā)明實施例的用于產生合成圖像的分量圖像的圖不；
[0022]圖11是依據根據本發(fā)明實施例的方法由使用圖10的合成圖像進行網屏處理的可見圖像形成的合成圖像的圖示；
[0023]圖12示出了使用根據本發(fā)明實施例的方法由可見圖像形成并且用于產生合成圖像的分量圖像；
[0024]圖13示出了使用根據本發(fā)明實施例的方法用于產生合成圖像的可見和潛在分量圖像；
[0025]圖14是使用根據本發(fā)明實施例的方法用于產生合成圖像的一系列分量圖像的元素的不意圖；
[0026]圖15示出了使用根據本發(fā)明實施例的方法用于產生合成圖像的可見圖像和兩個潛在分量圖像；
[0027]圖16示出了根據本發(fā)明實施例的具有兩層的解碼器的側視圖、底視圖和頂視圖；
[0028]圖17A-17C示出了根據本發(fā)明實施例的針對兩層解碼器的不同配置；
[0029]圖18示出了根據本發(fā)明實施例的同時解碼潛在圖像顏色分量的示例單層解碼器；
[0030]圖19示出了根據本發(fā)明實施例的對頻率采樣的顏色分量進行解碼的單層解碼器示例；
[0031]圖20示出了根據本發(fā)明實施例的對具有兩個或更多分色的編碼潛在圖像進行解碼并同時顯示的數字解碼器；
[0032]圖21示出了根據本發(fā)明實施例的用于編碼和解碼圖像使得同時顯示利用兩個或更多顏色分量的潛在圖像編碼的合成圖像的系統；以及
[0033]圖22示出了可以用于觀看使用本發(fā)明方法產生的圖像的透鏡元件圖案。
【具體實施方式】
[0034]本公開提供了對具有顏色信息的圖像進行編碼和解碼的方法。圖像(下文中稱為“合成圖像”)可以包括被嵌入在可見圖像中的兩個或更多潛在圖像。備選地，合成圖像可以包括被嵌入在可見圖像中具有兩個或更多分色(color separation)的潛在圖像。合成圖像設置在易受改變、篡改和偽造的物品上。
[0035]在本公開中，“潛在圖像”是指在可見圖像中處理和隱藏的圖像。當根據潛在圖像和可見圖像產生合成圖像時，不借助于潛在圖像呈現設備(“呈現設備”)或解碼設備，人眼不能從合成圖像中辨別潛在圖像。一個或更多潛在圖像可以隱藏在可見圖像中，使得在沒有呈現設備的情況下難以辨別潛在圖像。在備選示例中，潛在圖像可以是可見的，但不是可讀的，這是因為潛在圖像內容在合成圖像內被系統性地加擾或者以其他方式處理。本公開提供了用于將具有兩個或更多顏色分量的潛在圖像編碼到可見圖像中的技術。本公開還提供了將使用不同顏色分量產生的兩個或更多潛在圖像編碼到可見圖像中的技術。本公開還提供了同時對與潛在圖像相關聯的兩個或更多顏色分量進行解碼的技術。另外，本公開提供了用于對具有分色信息如不同定向角度(orientation angle)或其他分色信息的潛在圖像進行解碼的數字技術。
[0036]如在此所述，可以使用光學加密和光學隱寫(steganography)將潛在圖像編碼到可見圖像中。在本公開中，術語“光學加密”描述了對潛在圖像進行“加擾”(即，變得不可讀)直到將匹配的光學解碼器放置在合成圖像上對隱藏內容進行去加擾的處理。
[0037]根據一個示例，可以將潛在圖像以針對兩個或更多顏色分量中每一分量的選定角度編碼到可見圖像中。對于半色調(half tone)潛在圖像，可以將與兩個或更多顏色分量相關聯的半色調潛在圖像以一個或更多選定頻率編碼到可見圖像中。選定頻率對于兩個或更多顏色分量中的每一分量而言可以相同。備選地，選定頻率對于兩個或更多顏色分量中的每一分量而言可以不同。在每個顏色分量內，可以對可見圖像中嵌入的潛在圖像應用相移(phase shifting)技術。例如，可以對半色調片段(segment)或線光柵(line gratings)進行相移，以考慮特定位置處潛在圖像的密度圖案。呈現設備可以包括與編碼參數相對應配置的元件。例如，半色調編碼參數可以包括選定的編碼角度和編碼頻率。呈現設備還可以通過對潛在圖像顏色分量的密度圖案進行解碼來提供潛在圖像的顏色深度。因此，當將呈現設備放置在合成圖像上時潛在圖像變得可見。本領域普通技術人員應容易地認識到，可以提供除了相移以外的其他技術來編碼潛在圖像。
[0038]圖1示出了使用兩個顏色分量將潛在圖像編碼到可見圖像中的示例?？梢妶D像110包括第一顏色分量112和第二顏色分量114。潛在圖像116包括使用第一顏色分量產生的心形項117。潛在圖像118包括使用第二顏色分量產生的星形項119。生成的合成圖像120包括嵌入在可見圖像110中的潛在圖像116和潛在圖像118。在對生成的合成圖像120進行解碼時顯露解碼圖像122。如下所述，解碼圖像122示出了來自于潛在圖像116的心形項117及來自潛在圖像118的星形項119，心形項117和星形項119以它們對應的顏色分量同時顯示。
[0039]在圖1中，將彩色潛在圖像116和彩色潛在圖像118分別編碼到可見圖像110的對應顏色分量中?？梢酝ㄟ^在潛在圖像的第一顏色分量內存在內容的區(qū)段處將第一顏色分量半色調圖像移位半色調頻率(halftone frequency)的一半,來執(zhí)行針對第一顏色分量的編碼。例如，第一網屏(screen)頻率可以是每英寸200條線，并且第一網屏可以定向為與水平軸成75度?？梢酝ㄟ^在潛在圖像的第二顏色分量內存在內容的區(qū)段處將半色調圖像移位來執(zhí)行第二顏色分量的編碼。第二網屏頻率可以是每英寸200條線，并且第二網屏可以定向為與水平軸成15度。如下所述，可以使用兩層呈現設備來解碼彩色潛在圖像，兩層呈現設備具有與第一網屏的半色調參數匹配的第一層以及與第二網屏的半色調參數匹配的第二層。例如，第一網屏可以對應于青，第二網屏可以對應于品紅。
[0040]圖2示出了半色調網屏的重疊圖200。重疊圖200示出了在具有潛在圖像的顏色分量內容的所有點處等量處理的半色調網屏202、204。因此，解碼的潛在圖像應在所有位置處包括一致或相同的顏色強度級。這將每個顏色分量的深度縮減到兩個等級。可以執(zhí)行該方法的變型，以利用針對每個顏色分量的更多色調等級對彩色潛在圖像進行編碼。解碼彩色潛在圖像的質量可以通過保留隱藏的潛在圖像的顏色深度來提高。換言之，并非在解碼潛在圖像中的給定點處提供有限數目的相移，例如，全相移或無相移，而是可以在編碼處理期間以更精細的粒度保留顏色分量信息。
[0041]圖3示出了在編碼處理期間使用三個相移來對半色調圖像的片段301進行相移以保留顏色分量的示例。本領域普通技術人員應認識到，任何數目的相移可以用于表示0-100%之間的顏色密度值。在潛在圖像的對應顏色分量內存在內容的區(qū)段處示出了移位區(qū)，包括25%顏色密度的部分移位區(qū)310和100%顏色密度的全移位區(qū)315。在移位期間，將片段301移動到與片段301相鄰的選定區(qū)域302。針對不包括內容的潛在圖像區(qū)段示出了無移位區(qū)305。
[0042]在圖3的構思上擴展，片段移位的量可以與給定點處潛在圖像的密度值相當。例如，如果密度值為100%，則可以應用編碼片段的最大移位(通常是解碼器周期的一半)；如密度值為50%，則可以將片段移位最大可能移位的50% ;如果密度值為25%，則可以將片段移位最大可能移位的25% ;以此類推。本領域普通技術人員應認識到，移位值可以是任何遞增，例如，10%、1%、0.1%、0.01%等。
[0043]光學解碼器將會示出由于具有不同密度而具有不同移位量的區(qū)域，因此向解碼潛在圖像給出了顏色深度。根據一個示例，可以通過打印分辨率與編碼分辨率的比率來確定可以編碼的最大顏色深度和最大顏色數目。例如，如果以每英寸2400個點打印圖像，并且如果以每英寸200條線編碼圖像，則編碼元素的寬度為2400 / 200=20點。當編碼元素移位了其寬度的一半(即，移位了 10個點)時，通常實現編碼圖像內隱藏圖像的全密度。因此，通過應用1、2、…、10個像素的移位，可以針對每個隱藏圖像分色編碼10個不同的密度等級。這對于四色印刷機獲得總共10~4個不同的顏色。該方法可以用于將高質量彩色圖像編碼到可見圖像中。根據一個示例，如果該方法用于單色潛在圖像使用，則編碼潛在圖像可以表現出改進的質量。這是由于可以以多個亮度等級而不是二值圖像來表現解碼圖像的事實。上述構思也適用于下述加擾示例。
[0044]在本公開中，術語“光學隱寫”描述了其中明文或加密修改的圖像用于通過應用不同變換重新形成可見圖像的處理。例如，可以對與顏色分量相關聯的片段線光柵移位，以與呈現設備上提供的呈現元件的圖案相匹配。潛在圖像保持對于肉眼不可見，直到通過將匹配的呈現設備放置在可見圖像上從而被解碼為止。多種技術可以用于編碼和解碼潛在圖像和可見圖像。
[0045]如以下詳細所述，可以使用軟件解碼器或呈現設備(例如，物理透鏡)來以光學方式對編碼潛在圖像解碼。呈現設備可以包括以線性和非線性圖案布置的元件?？梢允褂门c呈現設備或軟件解碼器的段頻率(segment frequency)匹配的段頻率來編碼和解碼潛在圖像或潛在圖像顏色分量。例如，在選定區(qū)域中使?jié)撛趫D像片段失真，以在用肉眼觀看時隱藏潛在圖像。編碼潛在圖像可以以數字形式產生，如2011年10月11日遞交的美國專利申請13 / 270，738或者1998年I月13日授權的美國專利N0.5，708，717中所述，二者的全部內容通過引用合并于此。編碼潛在圖像可以使用專用拍攝裝置以模擬形式產生，如美國專利N0.3，937，565中所述，其全部內容通過引用合并于此。
[0046]為了實現圖像認證，將編碼潛在圖像嵌入在可見圖像(例如，照片、色彩(tint)型圖像、文檔等)內，以形成合成圖像。合成圖像可以打印、附于或者關聯在物品上，物品包括文檔、識別卡、護照、標簽、產品、產品包裝、貨幣、印章、全息圖等。根據一個示例，編碼合成圖像可以使用可見墨水、不可見墨水、特殊墨水、調色劑、染料、顏料、漆、透射打印介質等產生。備選地，編碼合成圖像可以在物品上凸印、凹印、成型、激光刻蝕、雕刻等，并附著至物品。合成圖像用于認證物品并且促進防偽造工作。
[0047]本公開描述了用于將多個潛在圖像或具有兩個或更多顏色分量的潛在圖像編碼到對應可見圖像中的多種技術。相同受讓人描述的用于將潛在圖像編碼到可見圖像中的技術包括:(1)組合多個分量以創(chuàng)建合成圖像，如2011年10月11日遞交的美國專利申請13 / 270，738，其全部內容通過引用合并于此；(2)使用加密和隱寫方法，如2010年9月14日授權的美國專利N0.7，796，753、2008年12月16日授權的美國專利N0.7，466，876、2005年2月22日授權的美國專利N0.6，859，534以及1998年I月13日授權的美國專利N0.5，708，717，其全部內容通過引用合并于此；以及(3)使用速記(stenographic)方法，如2011年3月I日遞交的美國臨時專利申請61 / 447，886，本申請要求該申請的優(yōu)先權，且其全部內容通過引用合并于此。
[0048]應用單層解碼透鏡來解碼通過組合多個分量圖像而創(chuàng)建的合成彩色圖像
[0049]根據一個示例，例如可以將要編碼或加擾的圖像分成相對于彼此色調可以互補的圖像部分或分量圖像。可以關于選定特征(例如，色澤(color shade)或其他特征)來平衡色調分量圖像?；谶x定參數(例如，頻率)來對分量圖像進行采樣，并且采樣后的部分可以配置為提供合成圖像，例如，合成圖像對于肉眼表現為單色調圖像。單色調可以是選定色澤。如本文所述，可以根據在對應解碼器或呈現設備中定義的參數來布置采樣，對應解碼器或呈現設備可以用于觀看編碼、加擾或潛在圖像。
[0050]在一個示例中，可以從至少兩個不同圖像中提取圖像部分。不同圖像各自可以貢獻被編碼或加擾來得到合成圖像的圖像部分。來自于至少兩個不同圖像的圖像部分可以編碼或加擾在一起，以形成可以被解碼來顯露一個或更多隱藏圖像的單個合成圖像。
[0051]根據一個示例，可以通過如本文所述構成合成圖像來在可見圖像內“隱藏”一個或更多潛在圖像?？梢允褂弥T如半色調網屏(halftone screen)、隨機方法(stochasticmethods)、抖動方法(dithering methods)等呈現技術來將合成圖像變換為可見圖像。在另一示例中，可以通過創(chuàng)建從由可見圖像獲得的分量圖像采樣而導出的合成圖像，來在可見圖像內隱藏一個或更多潛在圖像。可以通過獲得針對每個對應圖像部分的互補反圖像部分來創(chuàng)建合成圖像?？梢愿鶕T如頻率等參數成對地圖案化圖像部分和互補反圖像部分，并且可以彼此鄰近地定位多個對，以呈現合成圖像。
[0052]根據一個示例，可以通過將潛在圖像套疊在可見圖像上以識別與潛在圖像內容區(qū)域相對應的可見圖像內容區(qū)域，來執(zhí)行編碼。在這些識別的可見圖像內容區(qū)域處，可以交換或互換反圖像內容和對應的圖像內容。通過在合成圖像上對每個圖像部分和互補反圖像部分對應用該技術，來獲得編碼合成圖像。該技術使得能夠在無需將潛在圖像劃分成分色的情況下對圖像進行編碼。因此，本公開支持通過修改合成圖像的單個參數(例如，色調參數)來編碼圖像。
[0053]在以數字方式產生合成圖像之后，可以使用例如半色調網屏呈現合成圖像。由于使用針對圖像部分和互補反圖像部分對的期望頻率來編碼潛在圖像，因此可以以如下半色調頻率來打印半色調網屏，該半色調頻率大于圖像部分和互補反圖像部分對的期望頻率。例如，半色調頻率可以是圖像部分和互補反圖像部分對的期望頻率的至少兩倍。此外，可以選擇半色調網屏角度，以避免例如打印網屏和編碼元素之間的莫爾(Moir6)效應。本領域普通技術人員應認識到，可以在不對合成圖像引起干擾的情況下使用半色調頻率的多種更大倍數。
[0054]用于產生合成圖像的一個示例包括:使用圖像部分和互補反圖像部分來數字編碼彩色潛在圖像，以產生編碼色彩圖像。用于產生合成圖像的另一示例包括:數字編碼彩色潛在圖像的變暗和變亮版本。用于將顏色混合到合成圖像中的備選技術包括:將彩色圖像變換到顏色空間，顏色空間將圖像分離成強度和顏色分量，例如，Lab、Yuv或HSI顏色空間。可以使用其他顏色空間。
[0055]在對合成圖像進行數字編碼之后，可以使用標準打印技術(例如，半色調網屏打印、隨機網屏打印和抖動打印)及其他打印技術打印合成圖像。如本文所述，如果使用半色調打印，則可以將半色調頻率設置為大于呈現設備的頻率或解碼器頻率的頻率。例如，半色調頻率可以是呈現設備的頻率或解碼器頻率的至少兩倍。本領域普通技術人員應認識到，在不對合成圖像引起干擾的情況下可以使用半色調頻率的多種更大倍數。
[0056]如本文所述，以由多個分量圖像構成的合成圖像的形式提供編碼圖像。本公開提供了使用多分量方法來將信息隱藏到合成圖像中的方法。
[0057]對分量圖像的使用利用了人眼不能辨別編碼圖像中微小細節(jié)的事實。編碼圖像通常是打印或以其他方式顯示的圖像。人眼傾向于將打印或顯示圖像的精細細節(jié)合并在一起。因此，打印機設計為利用該人類傾向。打印機在打印介質(例如，基板、紙、塑料等)上產生多個微小點或其他結構。各個打印點的尺寸可以小到千分之幾英寸，并且不能被肉眼視覺感知。人眼對點圖案進行平均以創(chuàng)建色澤。例如，點尺寸或點密度確定感知的色澤。如果打印的點尺寸較大，或者如果打印點較為密集，則眼睛會感知到較暗的色澤。如果打印的點尺寸較小，或者如果打印點較為分散，則眼睛會感知較淺的色澤。
[0058]根據一個示例，可以將潛在圖像分成色調互補的分量圖像。在本公開中，術語“色調互補”描述了關于特定顏色對分量圖像進行平衡。因此，如果一起觀看對應元素(例如來自分量圖像上對應位置的元素)，則眼睛會感知到關于其對分量色調進行平衡的顏色。術語色調值或色澤意味著強度值或顏色值。
[0059]圖4A示出了定義潛在圖像的第一和第二分量圖像。在分量圖像I中，實心背景410具備包圍區(qū)域420的第一色澤。提供第二色澤以定義大寫字母“USA”所示的潛在圖像。相比于分量圖像1，在分量圖像2中反轉色調值。第二色澤覆蓋背景區(qū)域410’而定義大寫字母“USA”的區(qū)域420’包括第一色澤。關于單一色澤來平衡第一和第二色澤，使得如果將分量圖像合成，則裸眼僅會感知到該單一色澤，并且不能分辨大寫字母“USA”。每個分量圖像可以被稱作原始圖像的“相(phase) ”。
[0060]根據一個示例，可以根據與解碼器或呈現設備的圖案相對應的圖案，將每個相劃分成較小元素。例如，呈現設備圖案可以由透鏡元件來定義。透鏡元件可以是例如與雙凸透鏡(lenticular lens)的透鏡元件相對應的線性元件(筆直或彎曲)或片段。備選地，透鏡元件可以以形成為與多元件透鏡例如蠅眼透鏡對應的二維元件矩陣的形式。在圖4B中示出的示例中，將分量圖像劃分成方形元素430、430’的陣列。例如，方形元素430、430’的尺寸和位置可以對應于蠅眼透鏡的元件。分量元素圖案可以包括與透鏡元件的頻率(或元件頻率之一)相對應的頻率。分量元素圖案可以具有與透鏡元件頻率(或多個透鏡元件頻率)相同的頻率(或針對多維圖案的多個頻率)。備選地，分量元素圖案可以具有是透鏡元件頻率倍數的頻率。
[0061]如圖4B所示，可以將與分量圖像I和分量圖像2相對應的元素430、430’系統地劃分成子元素432、432’?？梢詮淖釉?32、432’獲取樣本，并且可以對樣本進行組合以形成具有平均色調的合成圖像440，平均色調與關于其對分量圖像I和分量圖像2進行平衡的色澤的色調相匹配。如圖4C所示，元素和子元素大到使得容易看出潛在圖像。然而，應認識到，如果合成圖像的元素足夠小，則人眼會將元素合并在一起，使得僅感知到單一均勻色澤。
[0062]當肉眼觀看到單一均勻色澤或色調時，合成圖像可能看起來不包括內容。然而，潛在圖像在解碼器或呈現設備放置在合成圖像之上使得解碼器的特征包括與子元素432、432’的圖案相對應的頻率、形狀和幾何結構時變得可見。實際上，當在合成圖像440上適當地定向解碼器或呈現設備時解碼潛在圖像。解碼器特征被配置為分離地提取由分量圖像I和分量圖像2中每一個所貢獻的合成圖像部分。這允許人類觀察者通過觀看解碼器來觀看到潛在圖像。解碼器特征可以包括放大屬性，并且觀察者觀看到的具體分量圖像可以根據通過解碼器的視角而改變。例如，從第一視角，觀看者可以看到亮背景中有暗插圖的圖像。從第二視角，觀看者可以看到暗背景中有亮插圖的反圖像。
[0063]圖4A-4C中示出的示例分量圖像包括兩個色澤。然而,應認識到,色澤的數目不受限制。根據用于在合成圖像中產生單一外在色調值的一個示例，可以關于單個色調值來平衡兩個分量圖像中提供的多個色澤。備選地，可以關于多個色調值來平衡分量圖像，在這種情況下，生成的合成圖像具有多個外在色調值。
[0064]根據圖4A-4C中示出的一個示例，合成圖像可以設計為與以陣列(例如方形或矩形網格)形式布置的單獨透鏡(例如，蠅眼透鏡)協作。然而，應理解，可以實質上任何圖案形成透鏡特征，這些圖案包括對稱圖案、非對稱圖案、規(guī)則間隔圖案或不規(guī)則間隔圖案。此外，透鏡特征可以適于任何形狀。可以通過解碼透鏡的特征尺寸來確定合成圖像元素的尺寸。如本文所述，可以將分量圖像的采樣頻率計算為解碼器特征頻率的倍數。例如，分量圖像的采樣頻率可以與透鏡特征的采樣頻率相同，或者是其二倍或三倍。
[0065]在圖4C所示的示例中，分量圖像的交替部分形成合成圖像，該合成圖像具有如下形式的矩陣圖案:
[0066]
【權利要求】
1.一種基于編碼參數將潛在圖像編碼到可見圖像中的計算機實現方法，潛在圖像具有在將解碼器放置在編碼圖像上時同時顯露的兩個或更多顏色分量，解碼器具有與編碼參數相匹配的解碼參數，所述方法包括: 經由處理器產生與第一顏色分量相關聯的第一圖像，第一圖像具有基于潛在圖像中提供的對應顏色分量處理的元素的第一圖案； 向第一圖像分配第一角度； 產生與第二顏色分量相關聯的第二圖像，第二圖像具有基于潛在圖像中提供的對應顏色分量處理的元素的第二圖案； 向第二圖像分配第二角度； 通過根據第一角度定向元素的第一圖案來對準第一圖像； 通過根據第二角度定向元素的第二圖案來對準第二圖像；以及 將對準的第一圖像和對準的第二圖像重疊以得到編碼圖像，編碼圖像在利用肉眼觀看時在視覺上類似于可見圖像。
2.根據權利要求1所述的計算機實現方法，其中，元素的第一圖案和元素的第二圖案分別根據第一編碼頻率和第二編碼頻率來配置。
3.根據權利要求1所述的計算機實現方法，其中，元素的第一圖案和元素的第二圖案根據相移操作來處理。
4.根據權利要求1所述的計算機實現方法，其中，將對準的第一圖像和對準的第二圖像重疊包括:將根據第一圖`像進行圖案化的第一半色調網屏與根據第二圖像進行圖案化的第二半色調網屏重疊。
5.根據權利要求1所述的計算機實現方法，其中，元素的第一圖案包括波狀結構、之字形結構、魚骨結構和弧形結構中的至少一種。
6.根據權利要求1所述的計算機實現方法，其中，元素的第二圖案包括波狀結構、之字形結構、魚骨結構和弧形結構中的至少一種。
7.根據權利要求1所述的計算機實現方法，其中，第一圖像和第二圖像是單色調圖像，并且解碼器在解碼期間分配顏色分量。
8.一種基于編碼參數將潛在圖像編碼到可見圖像中的計算機實現方法，潛在圖像具有在將解碼器放置在編碼圖像上時同時顯露的兩個或更多顏色分量，解碼器具有與編碼參數相匹配的解碼參數，所述方法包括: 經由處理器獲得具有至少兩個顏色分量的潛在圖像； 產生具有反顏色值的潛在圖像的反圖像； 針對潛在圖像的每個顏色分量確定潛在圖像元素的圖案，該圖案包括與解碼參數相對應的至少一個元素頻率以及元素配置，潛在圖像元素提供內容信息；以及 構成編碼圖像，編碼圖像具有包括與解碼參數相對應的至少一個元素頻率在內的潛在圖像元素的圖案。
9.根據權利要求8所述的計算機實現方法，還包括:對可見圖像進行網屏處理以產生其中合并有潛在圖像的可見圖像的半色調圖像，其中潛在圖像對于肉眼不可觀看，但是當將解碼器放置在編碼圖像上時通過解碼器可觀看。
10.根據權利要求8所述的計算機實現方法，還包括與第一顏色分量對應的半色調圖案的第一網屏，第一網屏定義潛在圖像元素的第一圖案，以包括為所述至少一個元素頻率至少兩倍的第一頻率。
11.根據權利要求10所述的計算機實現方法，還包括與第二顏色分量對應的半色調圖像的第二網屏，第二網屏定義潛在圖像元素的第二圖案，以包括為所述至少一個元素頻率至少兩倍的第二頻率。
12.根據權利要求8所述的計算機實現方法，其中，潛在圖像元素的至少一部分包括從多邊形、橢圓形、部分橢圓形、圓形和部分圓形中的至少一種選擇的幾何形狀。
13.根據權利要求8所述的計算機實現方法，其中，針對每個分量圖像，潛在圖像元素的圖案包括波狀結構、之字形結構、魚骨結構和弧形結構中的至少一種。
14.一種基于編碼參數將兩個潛在圖像編碼到可見圖像中的計算機實現方法，潛在圖像具有與兩個或更多顏色分量相關聯的不同內容，以產生在將解碼器放置在編碼圖像上時顯露的顏色效果，解碼器具有與編碼參數相匹配的解碼參數，所述方法包括: 經由處理器產生與第一顏色分量相關聯的第一圖像，第一圖像具有基于潛在圖像中提供的對應顏色分量處理的元素的第一圖案； 產生與第二顏色分量相關聯的第二圖像，第二圖像具有基于潛在圖像中提供的對應顏色分量處理的元素的第二圖案，第二潛在圖像具有與第一潛在圖像不同的內容；以及 將第一圖像與第二圖像重疊以得到編碼圖像，編碼圖像在利用肉眼觀看時在視覺上類似于可見圖像。
15.根據權利要求14所述的計算機實現方法，其中，元素的第一圖案和元素的第二圖案分別根據第一編碼頻率和第二編碼頻率來配置。
16.根據權利要求14所述的計算機實現方法，其中，元素的第一圖案和元素的第二圖案根據相移操作來處理。
17.根據權利要求14所述的計算機實現方法，其中，將對準的第一圖像和對準的第二圖像重疊包括:將根據第一圖像進行圖案化的第一半色調網屏與根據第二圖像進行圖案化的第二半色調網屏重疊。
18.根據權利要求14所述的計算機實現方法，其中，元素的第一圖案包括波狀結構、之字形結構、魚骨結構和弧形結構中的至少一種。
19.根據權利要求14所述的計算機實現方法，其中，元素的第二圖案包括波狀結構、之字形結構、魚骨結構和弧形結構中的至少一種。
20.根據權利要求14所述的計算機實現方法，其中，具有與第一潛在圖像不同內容的第二潛在圖像呈現與第一顏色分量不同的第二顏色分量。
【文檔編號】G06K9/00GK103782306SQ201280021269
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年3月1日 優(yōu)先權日:2011年3月1日
【發(fā)明者】茨弗科特維奇·斯洛博丹, 托馬斯·C·阿拉西亞, 阿爾佛雷德·J·阿拉西亞, 凱里·奎因 申請人:圖形安全系統公司