一种图像中间调区域防伪图文信息的加密和解密方法技术

本发明专利技术公开了一种图像中间调区域防伪图文信息的加密和解密方法，包括如下步骤：(1)、准备原图和防伪信息；(2)、半色调处理；(3)、防伪信息加密；(4)、图像合成。本发明专利技术原图和防伪信息的选择范围更大，在图像中实现加密和解码，隐蔽性和提取识别性能较强。

An encryption and decryption method for image and text information in intermediate area of image

The invention discloses a method for encrypting and decrypting the anti-counterfeiting image and text information in the intermediate tone region of an image, which comprises the following steps: (1) preparing the original image and anti-counterfeiting information; (2) halftone processing; (3) encrypting the anti-counterfeiting information; (4) image synthesis. The invention has a wider selection range of original drawings and anti-counterfeiting information, realizes encryption and decoding in the images, and has strong concealment and extraction and recognition performance.

【技术实现步骤摘要】
一种图像中间调区域防伪图文信息的加密和解密方法
本专利技术属于光栅防伪
，具体涉及一种图像中间调区域防伪图文信息的加密和解密方法。
技术介绍
目前主要的印刷防伪技术大多是基于高精度的设备及特殊的材料的基础上，印刷防伪成本比较高昂，而且一旦印刷防伪所用的材料和设备被得到，就会被大量复制效仿，从而将失去防伪的功效。需要印刷复制的图像、文字等通常均经过半色调加网进行输出，基于莫尔纹的光栅防伪技术，就是针对现在印刷防伪技术和普通印刷企业的生产条件，提出的一种对设备和材料依懒性小，防伪过程简单，防伪效果好的半色调防伪新技术。其基本原理就是对印刷中常见的莫尔条纹形成的原理特性进行分析研究，结合数字半色调加网技术特点，基于人眼的视觉特性，通过在数字加网过程中，在不会引起人眼视觉变化的前提下对加网图像的部分网点进行微量调整，从而完成防伪信息的加入。现有技术中，防伪信息的选型局限于简单的形状和单个字母，随着防伪信息的增大和复杂度的提高，特别是在中间调区域，防伪信息的隐蔽性下降，易被人眼直接察觉，隐蔽性和提取识别性能均不够理想。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种图像中间调区域防伪图文信息的加密和解密方法，原图和防伪信息的选择范围更大，在图像中间调区域实现加密和解码，隐蔽性和提取识别性能较强。本专利技术提供了如下的技术方案：一种图像中间调区域防伪图文信息的加密和解密方法，包括如下步骤：步骤一、准备原图和防伪信息选择具有中间调区域的图像作为原图，原图为矩形，选择防伪信息，防伪信息为文字、图形和图像中的任意一种或者一种以上，原图和防伪信息均为数字文件格式；步骤二、半色调处理在图像处理软件中打开原图，将原图设置为C、M、Y、K四个颜色通道模式，选择其中1个颜色通道作为加密通道，其余3个通道作为普通通道，采用调幅加网技术，设置加网参数，加网处理后得到由网点组成的加密通道半色调图像和3幅普通半色调图像；新建空白图像，其图像大小和普通半色调图像的图像大小相同，将空白图像设置为C、M、Y、K四个颜色通道模式，将3幅普通半色调图像复制入对应的颜色通道中，备用；步骤三、防伪信息加密将防伪信息叠加在加密通道半色调图像的图层上，采集防伪信息的轮廓，在加密通道半色调图像的图层上得到与轮廓相对应的加密选区，记加密通道半色调图像中的网点总数为m*n个，记加密通道半色调图像中的网点为(i，j)，i＝1、2、...m，j＝1、2、...n，记加密选区所有网点的集合为G＝{(i，j)，i≤m；j≤n}，记加密选区中在边界底部的网点的集合为J＝{(i，j)，(i，j)∈G}，记加密选区中在边界顶部和两侧的网点的集合为E＝{(i，j)，(i，j)∈G}，记加密选区中边界内的网点的集合为D＝{(i，j)，(i，j)∈G}，J+E+D＝G；(1)、网点百分比调整记加密通道半色调图像中的每个网点的网点百分比为f(i，j)，在加密选区的所有网点中，位于边界底部的网点的网点百分比为fJ(i，j)，边界顶部和两侧的网点的网点百分比为fE(i，j)，边界内的网点的网点百分比为fD(i，j)；先调整位于边界的网点的网点百分比，集合E中的任一网点(i，j)，其相邻8个网点为(i-1，j-1)、(i-1，j)、(i-1，j+1)、(i，j-1)、(i，j+1)、(i+1，j-1)、(i+1，j)和(i+1，j+1)，相邻8个网点的百分比为f(i-1，j-1)、f(i-1，j)、f(i-1，j+1)、f(i，j-1)、f(i，j+1)、f(i+1，j-1)、f(i+1，j)和f(i+1，j+1)，将网点(i，j)的百分比调整为f’E(i，j)，其中，x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8＝8集合J中的任一网点(i，j)，其相邻8个网点为(i-1，j-1)、(i-1，j)、(i-1，j+1)、(i，j-1)、(i，j+1)、(i+1，j-1)、(i+1，j)和(i+1，j+1)，相邻8个网点的百分比为f(i-1，j-1)、f(i-1，j)、f(i-1，j+1)、f(i，j-1)、f(i，j+1)、f(i+1，j-1)、f(i+1，j)和f(i+1，j+1)，将网点(i，j)的百分比调整为f’J(i，j)：(2)、网点移动调整网点百分比后，将集合E和集合D的网点进行位移，位移方向为垂直向上，位移距离为相邻两个网点距离的1/2；将集合J的网点进行位移，位移方向为垂直向上，位移距离为相邻两个网点距离的1/4；(3)、网点百分比调整和网点移动完成后，得到具有防伪信息的加密通道半色调图像；步骤四、图像合成将步骤三得到的具有防伪信息的加密通道半色调图像复制入步骤二空白图像剩余的颜色通道中，得到嵌入有防伪信息的原图半色调图像，完成防伪信息的加密。作为上述技术方案的进一步描述：所述步骤三中，x1为0.7，x2为1.6，x3为0.7，x4为1，x5为1，x6为0.7，x7为1.6和x8为0.7。作为上述技术方案的进一步描述：所述步骤二中，加网参数包括4个加网角度，分别为0°、15°、45°和75°，对加密通道和3个普通通道分别进行半色调处理，加密通道的加网角度为0°，3个普通通道的加网角度为15°、45°和75°三者的任意组合。作为上述技术方案的进一步描述：所述步骤二中，半色调处理和新建空白图像均采用photoshop软件，在photoshop中打开原图，将原图设置为C、M、Y、K四个颜色通道模式，设置C通道作为加密通道，M、Y、K通道作为普通通道，先将颜色通道转换为位图，转换时设置输出分辨率，然后采用半调网屏对每个颜色通道分别进行加网处理，加网参数还包括网点形状和加网线数，网点形状为圆形或者方形，加网线数为50～200lpi，所述空白图像的分辨率和所述输出分辨率相同，输出分辨率为加网线数的整数。作为上述技术方案的进一步描述：所述步骤二中，半色调处理和新建空白图像均采用photoshop软件，在photoshop中打开原图，将原图设置为C、M、Y、K四个颜色通道模式，设置C通道作为加密通道，M、Y、K通道作为普通通道，先将四个颜色通道分别转换为位图，转换时设置输出分辨率为768dpi，然后采用半调网屏对每个颜色通道分别进行加网处理，加网参数还包括网点形状和加网线数，网点形状为圆形，加网线数为96lpi，所述空白图像的分辨率和所述输出分辨率相同。作为上述技术方案的进一步描述：所述步骤四完成防伪信息的加密后，还包括制作相对应的数字解码片，制作方法为：采用数字文件格式的直线光栅作为数字解码片，直线光栅由实地色块和透明色块间隔排列组成，实地色块和透明色块均为长度相同的矩形结构，计算实地色块和透明色块的宽度，得到数字解码片，将数字解码片覆盖在所述嵌入有防伪信息的原图半色调图像上，旋转和移动数字解码片直至观测到防伪信息，完成解码。作为上述技术方案的进一步描述：所述步骤五中，记实地色块的宽度为T1，透明色块的宽度为T2，记加网线数为L，T1+T2＝25.4/L。作为上述技术方案的进一步描述：所述步骤五中，实地色块宽度的计算方法为：在加密通道半色调图像上选择一个矩形的显像区域，显像区域由加密选区和对比选区组成，加密选区位于显像区域的正中间且占显像区域的50～80％；测量对比选区中各个网点的网点百分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像中间调区域防伪图文信息的加密和解密方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、准备原图和防伪信息选择具有中间调区域的图像作为原图，原图为矩形，选择防伪信息，防伪信息为文字、图形和图像中的任意一种或者一种以上，原图和防伪信息均为数字文件格式；步骤二、半色调处理在图像处理软件中打开原图，将原图设置为C、M、Y、K四个颜色通道模式，选择其中1个颜色通道作为加密通道，其余3个通道作为普通通道，采用调幅加网技术，设置加网参数，加网处理后得到由网点组成的加密通道半色调图像和3幅普通半色调图像；新建空白图像，其图像大小和普通半色调图像的图像大小相同，将空白图像设置为C、M、Y、K四个颜色通道模式，将3幅普通半色调图像复制入对应的颜色通道中，备用；步骤三、防伪信息加密将防伪信息叠加在加密通道半色调图像的图层上，采集防伪信息的轮廓，在加密通道半色调图像的图层上得到与轮廓相对应的加密选区，记加密通道半色调图像中的网点总数为m*n个，记加密通道半色调图像中的网点为(i，j)，i＝1、2、...m，j＝1、2、...n，记加密选区所有网点的集合为G＝{(i，j)，i≤m；j≤n}，记加密选区中在边界底部的网点的集合为J＝{(i，j)，(i，j)∈G}，记加密选区中在边界顶部和两侧的网点的集合为E＝{(i，j)，(i，j)∈G}，记加密选区中边界内的网点的集合为D＝{(i，j)，(i，j)∈G}，J+E+D＝G；(1)、网点百分比调整记加密通道半色调图像中的每个网点的网点百分比为f(i，j)，在加密选区的所有网点中，位于边界底部的网点的网点百分比为fJ(i，j)，边界顶部和两侧的网点的网点百分比为fE(i，j)，边界内的网点的网点百分比为fD(i，j)；先调整位于边界的网点的网点百分比，集合E中的任一网点(i，j)，其相邻8个网点为(i‑1，j‑1)、(i‑1，j)、(i‑1，j+1)、(i，j‑1)、(i，j+1)、(i+1，j‑1)、(i+1，j)和(i+1，j+1)，相邻8个网点的百分比为f(i‑1，j‑1)、f(i‑1，j)、f(i‑1，j+1)、f(i，j‑1)、f(i，j+1)、f(i+1，j‑1)、f(i+1，j)和f(i+1，j+1)，将网点(i，j)的百分比调整为f’E(i，j)，...

【技术特征摘要】
1.一种图像中间调区域防伪图文信息的加密和解密方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、准备原图和防伪信息选择具有中间调区域的图像作为原图，原图为矩形，选择防伪信息，防伪信息为文字、图形和图像中的任意一种或者一种以上，原图和防伪信息均为数字文件格式；步骤二、半色调处理在图像处理软件中打开原图，将原图设置为C、M、Y、K四个颜色通道模式，选择其中1个颜色通道作为加密通道，其余3个通道作为普通通道，采用调幅加网技术，设置加网参数，加网处理后得到由网点组成的加密通道半色调图像和3幅普通半色调图像；新建空白图像，其图像大小和普通半色调图像的图像大小相同，将空白图像设置为C、M、Y、K四个颜色通道模式，将3幅普通半色调图像复制入对应的颜色通道中，备用；步骤三、防伪信息加密将防伪信息叠加在加密通道半色调图像的图层上，采集防伪信息的轮廓，在加密通道半色调图像的图层上得到与轮廓相对应的加密选区，记加密通道半色调图像中的网点总数为m*n个，记加密通道半色调图像中的网点为(i，j)，i＝1、2、...m，j＝1、2、...n，记加密选区所有网点的集合为G＝{(i，j)，i≤m；j≤n}，记加密选区中在边界底部的网点的集合为J＝{(i，j)，(i，j)∈G}，记加密选区中在边界顶部和两侧的网点的集合为E＝{(i，j)，(i，j)∈G}，记加密选区中边界内的网点的集合为D＝{(i，j)，(i，j)∈G}，J+E+D＝G；(1)、网点百分比调整记加密通道半色调图像中的每个网点的网点百分比为f(i，j)，在加密选区的所有网点中，位于边界底部的网点的网点百分比为fJ(i，j)，边界顶部和两侧的网点的网点百分比为fE(i，j)，边界内的网点的网点百分比为fD(i，j)；先调整位于边界的网点的网点百分比，集合E中的任一网点(i，j)，其相邻8个网点为(i-1，j-1)、(i-1，j)、(i-1，j+1)、(i，j-1)、(i，j+1)、(i+1，j-1)、(i+1，j)和(i+1，j+1)，相邻8个网点的百分比为f(i-1，j-1)、f(i-1，j)、f(i-1，j+1)、f(i，j-1)、f(i，j+1)、f(i+1，j-1)、f(i+1，j)和f(i+1，j+1)，将网点(i，j)的百分比调整为f’E(i，j)，其中，x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8＝8；集合J中的任一网点(i，j)，其相邻8个网点为(i-1，j-1)、(i-1，j)、(i-1，j+1)、(i，j-1)、(i，j+1)、(i+1，j-1)、(i+1，j)和(i+1，j+1)，相邻8个网点的百分比为f(i-1，j-1)、f(i-1，j)、f(i-1，j+1)、f(i，j-1)、f(i，j+1)、f(i+1，j-1)、f(i+1，j)和f(i+1，j+1)，将网点(i，j)的百分比调整为f’J(i，j)：(2)、网点移动调整网点百分比后，将集合E和集合D的网点进行位移，位移方向为垂直向上，位移距离为相邻两个网点距离的1/2；将集合J的网点进行位移，位移方向为垂直向上，位移距离为相邻两个网点距离的1/4；(3)、网点百分比调整和网点移动完成后，得到具有防伪信息的加密通道半色调图像；步骤四、图像合成将步骤三得到的具有防伪信息的加密通道半色调图像复制入步骤二空白图像剩余的颜色通道中，得到嵌入有防伪信息的原图半色调图像，完成防伪信息的加密。2.根据权利要求1所述的图像中间调区域防伪图文信息的加密和解密方法，其特征在于：所述步骤三中，x1为0.7，x2为1.6，x3为0.7，x4为1，x5为1，x6为0.7，x7为1.6和x8为0.7。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：王飞，
申请(专利权)人：合肥博之泰电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34