[发明专利]图案的视觉加密防伪方法

说明书

技术领域

本发明涉及防伪领域，特别涉及一种隐藏保密图像信息的视觉加密防伪方法。

背景技术

防伪技术是一个古老的研究课题，随着市场经济的日益繁荣和科学技术的不断发展，现已经成为一个崭新的并在不断变化的研究领域，它是综合了化学、生物学、物理学、材料学、核技术、通讯技术、计算机科学等多门学科的新兴边缘技术，并通过学科协作形成了一个特殊门类的完整体系。我国国家标准GB/T 17004-1997把防伪技术定义为“为了达到防伪的目的而采取的，在一定范围内能准确鉴别真伪并不易被仿制和复制的技术”。目前，国内外比较成熟的防伪技术种类繁多，特点各异，防伪效果各有优劣，其评价指标主要包括防伪技术的仿制难度、防伪技术的类别、检测手段的先进程度、保持防伪性能的最低时间等，根据防伪技术的难易和复杂程度把防伪技术等级分为四层(类)：第四层防伪技术，即一般的防伪技术(可以直接辨析标志，也叫公众级)；第三层防伪技术，即在一般的防伪技术基础上经过适当加密处理的技术(需要借助工具识别，在银行中称为柜台出纳级)；第二层防伪技术，即采用多种学科的防伪技术并经过适当加密处理的综合防伪技术(隐蔽的秘密防伪标识，在银行中称为央行级)；第一层防伪技术，即采用了极难仿造的防伪技术，(需要由专家最终鉴别，在银行中称为专家级)。

目前常用的防伪技术包括全息防伪、油墨防伪、纸张防伪、数码防伪等，它们把图案(包括图形、文字或数字等)作为防伪标识，通过技术处理或加密处理以达到标的物防伪的目的。在现有的图案防伪技术研究中，全息防伪逐渐向大视角、多变换、立体感强烈等方向发展，防伪效果好，但开发周期比较长，而低水平的全息技术容易被仿制；纸张防伪和油墨防伪产生的防伪图案易于辨析，但其伪造难度主要局限在原材料和制作工艺上，造假者有可能通过多种渠道获取原材料和制作工艺而使防伪图案失效；数码防伪技术利用加密技术、编码技术、通讯技术等为每个商品产生一个唯一的防伪查询码，消费者通过查询(电话或网络等)来辨别真伪，解决了易于伪造的问题，但它的辨析不是直接辨析，而是需要进行查询，这给消费者带来了不便，并且很多消费者不愿意去查证，这也给造假者提供了可乘之机。

可视加密技术是上世纪90年代发展起来的新兴加密技术。Naor和Shamir等人在1994年欧洲密码学会议上首先提出了视觉加密技术，并且构造了黑白密图的(k，n)阈值视觉密码方案(或视觉分存或视觉密码学，简称(k，n)-VCS)。视觉密码方案是将一张保密图像加密成N张分享图像，从而将原始数据隐藏在N张分享图像中。其解密过程仅利用人眼的视觉特性，通过所述N张分享图像重叠即可判断并辨识出原保密图像。从密文的保密角度看，它达到了Shannon提出的完全保密的要求；而它更重要的两个特点是：(1)可以利用图像本身的内容，掩饰保密信息，具有良好的隐蔽性；(2)利用人类的视觉系统恢复保密图像，既不需要加密知识也不需要密码计算。尤其是在一些无法使用电脑解密的情况下，上述视觉加密方法是一种很好的解决方案。由于视觉加密技术的上述特点，加密图像易于被普通人辨识，因此为防伪领域的研究者提供了一种新的研究思路。

考虑到现有防伪技术的局限性，将可视加密技术与图案防伪技术结合，设计易识别、难仿造的可视化防伪方案，具有重要的实际意义和应用价值。

发明内容

本发明利用可视加密技术，设计出一种具有隐藏功能的图案的视觉加密防伪方法，该图案的视觉加密防伪方法通过将一幅加密图像(又叫防伪图标)和自身叠加在一起，并经过一定相对位移后，恢复(解密)出原始保密图像的信息。该方法具有易识别、难仿造等特点。

根据本发明的一个方面，提出了一种具有隐藏功能的图案的视觉加密防伪方法，该图案的视觉加密防伪方法包括以下步骤：

步骤1：生成具有row×col个像素的保密图像S，其中row表示保密图像S的像素行数，col表示保密图像S的像素列数，并且row＞0，col＞0；

步骤2：确定偏移参数s、t，其中s表示在恢复所述保密图像S时，相同两幅加密图像E在列方向上相对移动的距离；t表示在恢复所述保密图像S时，相同两幅加密图像E在行方向上相对移动的距离，并且s≥0，t≥0，s和t不同时为0；

步骤3：随机生成具有(row+s)×(col+t)个像素的随机图像R；以及

步骤4：将保密图像S与随机图像R进行异或运算，得到具有(row+s)×(col+t)个像素的加密图像E，其中加密图像E包含保密图像S的信息。