[发明专利]基于光学微结构的防复印图像水印方法

摘要

本发明提供一种检测复印件和原件的方法，从而达到防复印的目的，其基本原理是将经过编码和加密后的水印信息嵌入到载体直线上，再结合光学上的折射理论设计光学微结构并将其印刷到纸介质上，用以校正嵌入水印造成的载体失真。而在检测阶段则采用四步相移技术对待检测材料成像，再经过水印提取算法提取水印信息。该方法包括水印嵌入和提取两个过程，包括步骤：水印形式和载体形式选择；水印编码和加密；水印嵌入到载体；光学微结构修复失真；四步相移技术成像；水印提取算法提取水印。本技术可以有效的区分原件和复印件，并且有较好的鲁棒性，可用于票据、文档等重要材料的防伪中。

主权项

1.一种基于光学微结构的防复印图像水印方法，其技术要点是：采用直线作为水印载体，用0，1序列作为嵌入的水印信息，选择不同的水印形式将经过编码和加密的水印信息嵌入到载体直线上形成凹凸，以保存信息，利用设计的一种光学微结构覆盖到嵌入水印的地方，修复这些凹凸失真使扫描仪不能扫描到水印信息，达到隐藏水印的目的，而原件可经过四步相移技术成像和水印提取算法提取载体直线中的水印信息，实现水印的嵌入的具体步骤是：/n(1)载体形式选择和水印形式选择：提供的载体形式有三种，分别是一条载体直线、两条载体直线、三条载体直线，提供的水印的形式也有三种，分别是基于凹凸差异性方案、基于凸起高度差异性方案、基于图案自身特性的方案，可以根据实际情况选择这三种水印形式中的一种；/n(2)水印重复编码和置乱：得到用户输入的0、1水印序列后，为了保证水印信息有一定的纠检错能力，也为了保证水印有保密性，对原始水印序列进行了重复编码和置乱；/n(3)将水印嵌入到载体中：将预处理过后的水印序列按照选择的水印形式和载体形式嵌入到载体直线中，依次读取水印序列中的一位，根据水印形式及水印参数，修改直线上一段像素的位置，形成凸起或凹陷，将所有的水印信息都嵌入载体后，完成水印的嵌入；/n实现水印信息的提取具体步骤是：/n(1)对含有水印的图像去噪处理：在采用CCD成像得到含水印的图像过程中，由于仪器自身存在的噪声以及纸介质本身遭到污染，图像含有很多的噪声，采用高斯滤波和中值滤波可有效的去除这些噪声，除此而外成像过程中，存在倾斜，所以采用Hough直线识别，识别出载体直线的倾斜角θ，对图像旋转-θ角，达到倾斜校正的目的，提高识别水印的精度；/n(2)水印嵌入位置的识别以及水印区域的切割：嵌入水印的载体可以是多条直线，必须识别出每个载体所在的位置，继而切分出每个载体，对其运用识别算法以提取出水印，采取的主要策略是对图像进行投影操作，达到一定阈值的识别为载体；/n(3)水印信息提取：水印图像在经过噪声攻击和去噪后，载体直线变得不再规整了，存在锯齿状，对于后续的识别过程及识别精度带来影响，因此，在识别前，先对直线的宽度进行归一化，即就是先扫描整条直线，统计出现次数最多的宽度，将其识别为载体直线的宽度w，然后重新扫描整条直线，宽度不为w的，根据其左右像素点分布情况，将其宽度调整为w，接下来根据选定的水印嵌入类型，扫描水印所在的像素带，统计出每位水印的长度，水印长度确定后，用其作为阈值重新扫描，大于这个长度的就识别为水印的一位，然后根据嵌入时不同策略的差异，确定是水印0还是水印1，将每一位识别结果连起来经过反置乱，水印解码得到原始的水印信息，完成整个识别过程。/n