[发明专利]基于混沌特性的图像防伪方法

摘要

本发明公开的基于混沌特性的图像防伪方法，首先将需要进行保密防伪的信息采用混沌映射系统生成混沌序列，利用此混沌密码序列进行信息的加密，再将混沌加密的信息根据PDF417条码，打印生成二维条码图像；用扫描仪采集二维条码图像，对采集的二维条码图像进行图像分割、滤波、几何校正及分层的预处理，然后采用国家标准PDF417条码的解码规则对条码进行译码操作，得到条码图像中所承载的混沌加密信息。本发明充分利用了混沌系统和二维条码技术的特点，将二者结合进行图像防伪，具有保密性强、携带信息量大的特点，且能够自动识读。

主权项

1.一种基于混沌特性的图像防伪方法，包括信息隐藏步骤和信息识别步骤，其中信息隐藏步骤包括对原始信息进行混沌加密隐藏、生成二维条码图像，信息识别步骤包括对条码图像进行识别得到条码中承载的混沌信息以及对混沌信息进行混沌解密处理得到原始信息，其特征在于，该方法按以下步骤进行：信息隐藏第一步，首先选择需要进行保密防伪的信息，并控制信息容量在二维条码支持的容量范围内；第二步，采用Logistic混沌映射系统 xn+1＝μ·xn(1-xn)其中xn∈(0，1)，分岔控制参数μ∈(0，4)，当3.5699456＜μ≤4时，Logistic映射处于混沌状态，此时经过k次迭代后生成混沌序列xk，利用此生成的混沌密码序列进行信息的加密，其中k等于原始信息的长度，Xk是长度为k的Logistic混沌映射序列；第三步，获得混沌加密的信息后，采用国家标准生成PDF417条码，按照可容纳的条码图像的大小决定条码的尺寸，并打印在规定的位置上，生成二维条码；信息识别第一步，用扫描仪采集二维条码图像，对采集的二维条码图像进行图像预处理，然后采用国家标准PDF417条码的解码规则对条码进行译码操作，得到条码图像中所承载的混沌加密信息，具体步骤如下：1)用扫描仪采集二维条码图像；2)对采集的二维条码图像进行图像预处理；a输入二维条码图像，采用Ostu最佳阈值分割算法对二维条码图像进行分割；b对条码图像进行滤波、几何校正及分层处理；采用5×1模板对条码图像进行中值滤波，去除条码图像中因扫描存在的盐粒式噪音；采用Hough变换ρ＝xcosθ+ysinθ来获得PDF417条码起始符和终止符的直线方程和倾斜角，即根据PDF417条码的起始符和终止符来检测条码的左右边界，根据获得的倾斜角θ对条码图像进行旋转，旋转θ°校正到水平位置，旋转的过程中采用双线性插值对图像像素进行插值；采用取中值的方法对每一层PDF417条码图像进行滤波整形，首先将条码图像按层分开，获得条码图像的层数和每一层的高度，然后对每一层进行滤波处理，采用Sobel水平边缘检测算子，得到条码图像的水平边缘，然后进行水平方向的投影，水平方向投影的峰值就对应着条码图像的水平层边界，得到条码图像的层数和每一层的高度，对每一层进行滤波整形，采用取中值的方法对每一层的每一列进行滤波，即对条码每一层中每一列像素的灰度值进行相加取平均值，和128相比，如果平均值大于128，则认为该列为空，像素灰度值赋值为255，否则认为该列为条，像素灰度值赋值为0；3)根据PDF417译码规则对条码图像进行识别和译码，得到所承载的加密信息；检测每一个符号字符的条空个数，查表确定每一个符号字符代表的信息，就将二维条码图像中的符号字符变成码字信息，将上述得到的码字信息根据制定的PDF417国家标准译码，得到条码中存储的原始信息；第二步，对得到的混沌加密信息根据解密密钥初始值x0和参数μ，用Logistic混沌映射经过k次迭代后生成混沌序列Xk，将其作为流密钥对加密信息进行混沌解密，得到原始信息。