[发明专利]基于彩色图像的抗打印、印刷和拍摄防伪方法

摘要

本发明涉及一种基于彩色图像的抗打印、印刷和拍摄防伪方法，首先，利用全息技术将秘密信息即彩色QR码进行全息处理并归一化；然后，将彩色载体图像从RGB颜色空间转换到YCbCr颜色空间，并对每个通道进行Contoulet变换，取低频子带进行SVD分解得到对角矩阵；最后，将全息处理的秘密信息分通道嵌入彩色载体图像，进行相应逆变换复原为最终的含密图像。本发明方法对抵抗打印、印刷和拍摄具有很强的鲁棒性，而且经过一般攻击如压缩、滤波、旋转和裁切后再打印、印刷和拍摄，仍然可以提取出彩色QR码并正确识别；嵌入信息量大、不可见性好；技术采用手机设备方便快捷，在物流信息系统智能化及商品包装防伪方面具有很好的应用价值。

主权项

1.一种基于彩色图像的抗打印、印刷和拍摄防伪方法，其特征在于，包括秘密信息嵌入和秘密信息提取方法，秘密信息嵌入具体步骤如下：1)、对秘密信息即彩色QR码，分R、G、B通道进行全息处理,并归一化得到预处理后的秘密信息,归一化公式如下：Wi'＝(Wi‑128)/128其中，Wi为全息处理的秘密信息，Wi'为归一化预处理后的秘密信息；2)、对彩色载体图像从RGB颜色空间转换到YCbCr颜色空间，再对Y、Cb、Cr通道分别进行Contourlet变换，得到各通道的低频子带；3)、对Y、Cb、Cr三通道的低频子带分别进行SVD分解,得到相应的对角矩阵Si；设彩色载体图像矩阵为I，大小为N*N，它的奇异值分解式为：I＝UiSiViT其中，U_i和V_i是正交矩阵，V_i^T是V_i的转置矩阵，对角矩阵S_i的对角元素λ_i即为奇异值，i＝1、2......N，满足λ₁≥λ₂≥......≥λ_r≥λ_r+1＝......＝λ_N＝0，r为对角矩阵的秩；4)、根据对角矩阵S_i的奇异值信息熵具有稳定性，以加性方式按在对角矩阵S_i上嵌入秘密信息得到新的对角矩阵再按对进行SVD分解生成新矩阵U_i'、V_i'和S_i'，并保存U_i'、V_i'和原对角矩阵S_i作为密钥；其中，为嵌入强度，W_i'为预处理后的秘密信息，U'_i、V_i'和S_i'为对嵌入秘密信息后的对角矩阵再次进行SVD分解生成的新矩阵，T为转置；5)、对嵌入了秘密信息的Y、Cb、Cr通道分别进行SVD逆变换重构低频子带，Contourlet逆变换重构单通道分量图，合并三个通道；6)、对彩色载体图像从YCbCr颜色空间转换到RGB颜色空间，得到最终含密图像；秘密信息提取方法具体步骤如下：A、对含密图像从RGB颜色空间转换到YCbCr颜色空间，并对每个通道进行Contourlet变换，得到各通道低频子带；B、对Y、Cb、Cr通道的低频子带分别进行SVD分解得到对角矩阵εi，并利用保存的秘钥Ui'、Vi'再进行SVD逆变换，如下式所示：ε′i＝U′iεiV′iC、按下式提取秘密信息：D、对每个通道提取的预处理秘密信息进行反归一化，公式如下所示：Wi＝Wi'*128+128；E、对反归一化后的秘密信息进行全息重建；F、对全息重建后的秘密信息合并R、G、B三个通道得到最终秘密信息。