一種基于網(wǎng)點(diǎn)形狀的全息防偽算法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于網(wǎng)點(diǎn)形狀的全息防偽算法，對(duì)原始數(shù)字圖像采用最小閾值加網(wǎng)技術(shù)生成半色調(diào)圖像；對(duì)二值原始水印圖像進(jìn)行變換生成傅里葉變換加密全息數(shù)據(jù)，拼接數(shù)據(jù)并進(jìn)行二值化，生成新的數(shù)據(jù)矩陣；根據(jù)生成的數(shù)據(jù)矩陣，對(duì)生成的半色調(diào)圖像進(jìn)行水印的嵌入，得到含有防偽信息的加網(wǎng)圖像；印刷并采集加網(wǎng)圖像，根據(jù)網(wǎng)點(diǎn)形狀判斷并提取防偽數(shù)據(jù)信息，將提取的信息和隨機(jī)加密相位模板全息圖像相乘，并進(jìn)行反傅里葉變換，得到原始防偽信息。本發(fā)明利用網(wǎng)點(diǎn)攜帶防偽信息，同時(shí)結(jié)合全息技術(shù)賦予網(wǎng)點(diǎn)特殊的信息，裁切任意一塊印刷圖像都能無(wú)失真地提取出防偽認(rèn)證信息，具有較強(qiáng)魯棒性，能夠保證防偽的安全性和穩(wěn)定性。
【專利說(shuō)明】一種基于網(wǎng)點(diǎn)形狀的全息防偽算法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)字水印防偽技術(shù)，特別涉及一種基于網(wǎng)點(diǎn)形狀的全息防偽算法。
【背景技術(shù)】
[0002]加密全息數(shù)字水印無(wú)需原始載體圖像的參與，通過(guò)正確的密匙就可以提取出原始水印圖像。傅立葉變換加密全息數(shù)字水印技術(shù)通過(guò)雙隨機(jī)調(diào)制模板對(duì)原始數(shù)字水印信息進(jìn)行調(diào)制，通過(guò)傅立葉變換全息技術(shù)生成傅立葉變換加密全息數(shù)字水印，該水印具有抗攻擊性，具有較強(qiáng)的抗低通濾波、噪聲、剪切等性能。
[0003]目前加密全息數(shù)字水印的嵌入和提取步驟為:
(1)加密全息數(shù)字水印的生成:通過(guò)雙隨機(jī)相位調(diào)制加密技術(shù)、傅立葉變換全息技術(shù)，對(duì)原始水印圖像進(jìn)行變換生成傅立葉變換加密全息數(shù)字水印；
(2)嵌入:將生成的NxN的全息數(shù)字水印圖像乘以一定的嵌入系數(shù)
K (O <K <〗)，通過(guò)簡(jiǎn)單的灰度相加的方法嵌入到載體圖像中；
(3)提取:對(duì)獲取的NxN的含數(shù)字水印載體圖像進(jìn)行傅立葉變換加密全息數(shù)字水印的反變換對(duì)原始水印進(jìn)行提取，進(jìn)而進(jìn)行防偽認(rèn)證。
[0004]傅立葉變換加密全息數(shù)字水印提取時(shí)需要相應(yīng)的密鑰參與才能恢復(fù)出原始水印信息，增強(qiáng)了加密全息數(shù)字水印的安全性。但由于獲取的待檢測(cè)的含數(shù)字水印載體圖像可能會(huì)受到旋轉(zhuǎn)等幾何攻擊，從而導(dǎo)致水印信息不能被提取出來(lái)，無(wú)法進(jìn)行防偽認(rèn)證。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)在加密數(shù)字水印提取信息易失真的問(wèn)題，提出了一種基于網(wǎng)點(diǎn)形狀的全息防偽算法，經(jīng)過(guò)印刷后網(wǎng)點(diǎn)形狀不容易變形，結(jié)合全息技術(shù)賦予網(wǎng)點(diǎn)特殊的信息，可保證裁切任意一塊印刷圖像都能無(wú)失真地提取出防偽認(rèn)證信息。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種基于網(wǎng)點(diǎn)形狀的全息防偽算法，具體包括如下步驟:
1)對(duì)原始數(shù)字圖像的處理:
采用最小閾值加網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)兩個(gè)不同的最小閾值矩陣A和B對(duì)原始數(shù)字圖像進(jìn)行調(diào)幅加網(wǎng)，把數(shù)字圖像轉(zhuǎn)換成半色調(diào)圖像a和b ;
2)對(duì)二值原始水印圖像的處理:
采用傅里葉加密的光全息技術(shù)，對(duì)64X64的原始水印二值圖像，即防偽信息進(jìn)行兩次相位調(diào)制,生成64X64傅里葉變換加密全息圖像，然后對(duì)64X64大小的全息圖像進(jìn)行拼接，拼接成128X128大小的數(shù)據(jù)矩陣，再對(duì)128X128大小的數(shù)據(jù)進(jìn)行二值化，得到新的全息圖像數(shù)據(jù)矩陣H (i, j)；
3)嵌入:
對(duì)步驟I)生成的半色調(diào)圖像a進(jìn)行嵌入水印操作，如果H (i，j)=0，a (i，j)=b (i，j )，如果 H (i, j ) =1, a (i, j ) =b (i, j )，a (i, j )和 b (i, j )為半色調(diào)圖像 a 和 b 中的網(wǎng)點(diǎn)單元，得到含有防偽信息的新的加網(wǎng)圖像；
4)提取:
步驟3)得到的圖像經(jīng)過(guò)印刷后，采集一塊含有64X64個(gè)網(wǎng)點(diǎn)單元的印刷圖像，根據(jù)網(wǎng)點(diǎn)的形狀，判斷防偽信息，如果A閾值矩陣形狀，提取數(shù)據(jù)為1，如果B閾值矩陣形狀，提取數(shù)據(jù)為O，最后組成二值數(shù)據(jù)矩陣G ;由提取的數(shù)據(jù)信息G和隨機(jī)加密相位模板全息圖像相乘，再進(jìn)行反傅里葉變換，就得到了原嵌入的防偽信息。
[0007]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明基于網(wǎng)點(diǎn)形狀的全息防偽算法，利用網(wǎng)點(diǎn)攜帶防偽信息，同時(shí)結(jié)合全息技術(shù)賦予網(wǎng)點(diǎn)特殊的信息，裁切任意一塊印刷圖像都能無(wú)失真地提取出防偽認(rèn)證信息，具有較強(qiáng)魯棒性，能夠保證防偽的安全性和穩(wěn)定性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本發(fā)明基于網(wǎng)點(diǎn)形狀的加密原理圖；
圖2為本發(fā)明基于網(wǎng)點(diǎn)形狀的解密原理圖；
圖3為本發(fā)明基于網(wǎng)點(diǎn)形狀的防偽信息嵌入實(shí)施例圖；
圖4為本發(fā)明半色調(diào)圖像生成算法以及嵌入流程圖；
圖5為本發(fā)明基于網(wǎng)點(diǎn)形狀的防偽信息提取實(shí)施例圖；
圖6為本發(fā)明基于網(wǎng)點(diǎn)形狀的防偽信息網(wǎng)點(diǎn)形狀解密流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]如圖1和圖2所示基于網(wǎng)點(diǎn)形狀的加密原理圖和解密原理圖，本發(fā)明基于網(wǎng)點(diǎn)形狀的印刷防偽算法如下:
1)對(duì)原始數(shù)字圖像的處理:
采用最小閾值加網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)兩個(gè)不同的最小閾值矩陣A和B對(duì)原始數(shù)字圖像進(jìn)行調(diào)幅加網(wǎng)，把數(shù)字圖像轉(zhuǎn)換成半色調(diào)圖像a和b ;
2)對(duì)二值原始水印圖像的處理:
采用傅里葉加密的光全息技術(shù)，對(duì)64X64的原始水印二值圖像(即防偽信息)進(jìn)行兩次相位調(diào)制,生成64X64傅里葉變換加密全息圖像，然后對(duì)64X64大小的全息圖像進(jìn)行拼接，拼接成128X128大小的數(shù)據(jù)矩陣，再對(duì)128X128大小的數(shù)據(jù)進(jìn)行二值化，得到新的全息圖像數(shù)據(jù)矩陣H (i, j)；
3)嵌入:
對(duì)步驟I)生成的半色調(diào)圖像a進(jìn)行嵌入水印操作，如果H (i，j)=0，a (i，j)=b (i，j )，如果 H (i, j ) =1, a (i, j ) =b (i, j )，a (i, j )和 b (i, j )為半色調(diào)圖像 a 和 b 中的網(wǎng)點(diǎn)單元，得到含有防偽信息的新的加網(wǎng)圖像；如圖3所示，具體的半色調(diào)圖像生成算法以及嵌入流程如圖4 ；
4)提取:
步驟3)得到的圖像經(jīng)過(guò)印刷后，采集一塊含有64X64個(gè)網(wǎng)點(diǎn)單元的印刷圖像，根據(jù)網(wǎng)點(diǎn)的形狀(如圖5 (a))，判斷防偽信息，如果A閾值矩陣形狀，提取數(shù)據(jù)為I，如果B閾值矩陣形狀，提取數(shù)據(jù)為0，最后組成二值數(shù)據(jù)矩陣G (如圖5(b));由提取的數(shù)據(jù)信息G和隨機(jī)加密相位模板全息圖像相乘，再進(jìn)行反傅里葉變換，就得到了原嵌入的防偽信息(如圖5(c))，具體的網(wǎng)點(diǎn)形狀解密流程如圖6。
【權(quán)利要求】
1.一種基于網(wǎng)點(diǎn)形狀的全息防偽算法，其特征在于，具體包括如下步驟: 1)對(duì)原始數(shù)字圖像的處理: 采用最小閾值加網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)兩個(gè)不同的最小閾值矩陣A和B對(duì)原始數(shù)字圖像進(jìn)行調(diào)幅加網(wǎng)，把數(shù)字圖像轉(zhuǎn)換成半色調(diào)圖像a和b ; 2)對(duì)原始水印圖像二值圖像的處理: 采用傅里葉加密的光全息技術(shù)，對(duì)64X64的原始水印二值圖像，即防偽信息進(jìn)行兩次相位調(diào)制，生成64X64傅里葉變換加密全息圖像，然后對(duì)64X64大小的全息圖像進(jìn)行拼接，拼接成128X128大小的數(shù)據(jù)矩陣，再對(duì)128X128大小的數(shù)據(jù)進(jìn)行二值化，得到新的全息圖像數(shù)據(jù)矩陣H (i, j)； 3)嵌入: 對(duì)步驟I)生成的半色調(diào)圖像a進(jìn)行嵌入水印操作，如果H (i，j)=0，a (i，j)=b (i，j )，如果 H (i, j ) =1, a (i, j ) =b (i, j )，a (i, j )和 b (i, j )為半色調(diào)圖像 a 和 b 中的網(wǎng)點(diǎn)單元，得到含有防偽信息的新的加網(wǎng)圖像； 4)提取: 步驟3)得到的圖像經(jīng)過(guò)印刷后，采集一塊含有64X64個(gè)網(wǎng)點(diǎn)單元的印刷圖像，根據(jù)網(wǎng)點(diǎn)的形狀，判斷防偽信息，如果A閾值矩陣形狀，提取數(shù)據(jù)為1，如果B閾值矩陣形狀，提取數(shù)據(jù)為O，最后組成二值數(shù)據(jù)矩陣G ;由提取的數(shù)據(jù)信息G和隨機(jī)加密相位模板全息圖像相乘，再進(jìn)行反傅里葉變換，就得到了原嵌入的防偽信息。
【文檔編號(hào)】G06T1/00GK103996166SQ201410244106
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】張雷洪, 于海琦, 吳光遠(yuǎn), 賴和木, 汪祖輝 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)