一种基于移动端的半色调信息隐藏与识别方法技术

本发明专利技术公开了一种基于移动端的半色调信息隐藏与识别方法，具体为：制作印刷载体图像及防伪信息；将防伪信息进行置乱，生成印刷量子信息；制作半色调隐藏图像，得到含有印刷量子信息的隐藏图像，判断两者的视觉效果；利用数码打印机与高精度扫描仪印刷载体图像，即就是半色调未加密像与制作的含有印刷量子信息的隐藏图像，即就是半色调加密图像，进行模拟印刷与扫描，分别得到未加密和含有印刷量子信息的加密扫描图像，然后进行几何校正和灰度直方图均衡化校正；比较加密扫描与未加密扫描图像的灰度共生矩阵特征值，根据二者特征值的差异识别图像是否含有隐藏信息。本发明专利技术解决了现有技术中存在的移动端设备无法采集到印刷图像的网点信息的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于移动端的半色调信息隐藏与识别方法
本专利技术属于印刷图像防伪
，涉及一种基于移动端的半色调信息隐藏与识别方法。
技术介绍
随着社会经济的发展，人民的物质生活水平极大提高。盗版者开始通过仿制各种商品以谋取非法利益。半色调信息隐藏技术因成本低廉、操作简单等优势得到了快速发展与应用，半色调信息隐藏技术通过改变网点属性实现信息的隐藏与提取，该技术成本低廉、操作简单。但受限于移动端设备无法采集到印刷图像的网点信息，阻碍了该技术在移动端的发展。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于移动端的半色调信息隐藏与识别方法，解决了现有技术中存在的移动端设备无法采集到印刷图像的网点信息的问题。本专利技术所采用的技术方案是，一种基于移动端的半色调信息隐藏与识别方法，具体按照如下步骤实施：步骤1，制作印刷载体图像，对不同格式的防伪图像、文字信息进行处理，使之成为规范灰度模式的防伪信息；步骤2，将步骤1中处理好的防伪信息按照置乱算法进行置乱，生成印刷量子信息，完成印刷量子信息的调制；步骤3，利用基于网点式光栅的半色调图像防伪技术制作半色调隐藏图像，然后制作的半色调隐藏图像进行二级Haar小波分解，将步骤2生成的印刷量子信息嵌入到二级Haar小波分解的LL2部分，得到含有印刷量子信息的隐藏图像；步骤4，将步骤3制作的含有印刷量子信息的隐藏图像与半色调隐藏算技术制作的半色调隐藏图像进行结构相似度比较，判断两者的视觉效果；步骤5，利用数码打印机与高精度扫描仪对步骤1制作的印刷载体图像，即就是半色调未加密像与步骤3制作的含有印刷量子信息的隐藏图像，即就是半色调加密图像，进行模拟印刷与扫描，分别得到未加密和含有印刷量子信息的加密扫描图像；步骤6，对步骤5得到的未加密和含有印刷量子信息的加密扫描图像进行几何校正和灰度直方图均衡化校正；步骤7，比较经过步骤6校正的加密扫描与未加密扫描图像的灰度共生矩阵特征值，根据二者特征值的差异识别图像是否含有隐藏信息。步骤2具体为：在MATLAB软件中构造两个logistic系统，并设定系统参数分别为u1和u2，u1和u2为任意正整数，系统初始值分别为x1和x2，x1和x2的取值范围为[0,1]，读取步骤1中处理好的防伪信息，计算防伪信息所有像素之和，并对像素和进行取余运算，余数除以256得到辅助密钥，构造两个logistic混沌序列，利用辅助密钥将logistic混沌序列改造为替值加密序列y1、y2，利用y1、y2序列对原始图像的像素按顺序进行替换，输出替换像素后的图像，完成印刷量子信息的调制。步骤2中在MATLAB软件中读取防伪信息，计算防伪信息所有像素之和，并对像素和进行取余运算，之后余数除以255得到辅助密钥通过以下方式实现：读取防伪信息，获取防伪信息的尺寸，利用计算防伪信息所有像素之和，通过求余运算获取辅助密钥，其中，％为求余运算，sumA表示防伪信息所有像素之和，Key表示辅助密钥，i表示第i个像素点，Xi表示第i个像素点的像素数，n为总像素数。步骤2中构造两个logistic混沌序列通过以下方式实现：第一个logistic混沌序列通过下式计算：第二个logistic混沌序列通过下式计算：其中，u1、u2分别为系统参数，x1、x2分别为系统初始值，取值范围为[0,1]，i为第i个像素点，分别为第一、第二混沌序列中第i个子元素。利用辅助密钥将logistic混沌序列改造为替值加密序列y1、y2通过以下方式实现：其中分别y1、y2序列的中的第i个子元素，key为密钥，分别为步骤2构造的第一、第二混沌序列中的第i+1个子元素，i为第i个像素点；利用y1、y2序列对原始图像的像素按顺序进行替换，输出替换像素后的图像通过以下方式实现：首先对图像进行按位逻辑运算，按照从上至下，从左至右的顺序判断每个像素值是否素数，如果为素数，则利用yl序列对该点进行如下替换计算：其中，[]为取整运算，％为求余运算；否则利用y2序列对该点进行如下替换计算：其中，[]为取整运算，％为求余运算，分别y1、y2序列中第i个子元素，分别为利用yl、y2序列替换后的对应的像素值。步骤3中二级Haar小波分解的LL2部分具体为：在MATLAB软件中利用dwt2()函数，指定小波基函数为Haar，然后将基于网点式光栅技术的半色调隐藏图像进行二级Haar小波分解。步骤4中将步骤3制作的含有印刷量子信息的隐藏图像与基于网点式光栅的半色调图像防伪技术制作的半色调隐藏图像进行结构相似度比较，判断两者的视觉效果具体按照如下方式：图像结构相似度计算公式：其中，C1＝(k1L)2、C2＝(k2L)2；其中，x为步骤3制作的半色调隐藏图像，y为含有印刷量子信息的隐藏图像，μx为半色调隐藏图像像素均值，μy为含有印刷量信息的隐藏图像像素均值，为半色调隐藏图像的方差，为含有印刷量信息的隐藏图像的方差，σxy为协方差，C1、C2为常数，L为像素值的动态范围，k1＝0.01，k2＝0.03，n为总像素数，i为第i个像素，xi、yi为分别为两图第i个像素点的像素值；通过计算的图像结构相似度，结构相似度的范围为[0,1]，若越接近1则两张图像的视觉效果越接近，反之越不接近。步骤6具体为：在MATLAB中分别读取未加密图像与含有印刷量子信息的隐藏图像的扫描图像，利用Uint8函数将扫描图像类型更改为8位，利用多项式拟合函数Isqcurvefit(f,a,x,y)对扫描图像进行几何校正，其中f为符号函数句柄，a为预拟合的未知参数的估计值，x为已获知的x的值，y为已经获知的x所对应的y的值，之后根据数据游标取截取区域的左上方点，利用双线性内插法对图像进行重采样完成几何校正，完成扫描图像的几何校正之后，对扫描图像进行灰度直方图均衡化校正处理，具体按照以下方式进行：在MATLAB中分别读取未加密图像与含有印刷量子信息的隐藏图像的经几何校正的扫描图像及原始图像，令pr(V)、pz(Z)分别为经几何校正的扫描图像和原始图像的灰度概率密度函数，对原始图像进行直方图均衡化处理，如下所示：其中ri、Zi分别为经几何校正的扫描图像和原始图像的不同灰度级，为求解均衡变换函数，n为总像素是，ni为第i个像素点的像素值，i为第i个像素。步骤7具体为：在MATLAB软件中分别读取经步骤6校正的加密扫描图像与未加密扫描图像，按照45°、90°、135°的方向，横纵方向分别间隔a和b个单位进行灰度共生矩阵特征值的计算，a、b取值为[0,3]，然后比较两类图像的特征值的差异，从而判断图像是否携带防伪信息，其中，判断图像是否携带防伪信息具体为：加密图像的熵、差分熵均大于未加密图像，角二阶矩小于未加密图像。本专利技术的有益效果是与基于网点式光栅的半色调图像防伪本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于移动端的半色调信息隐藏与识别方法，其特征在于，具体按照如下步骤实施：/n步骤1，制作印刷载体图像，对不同格式的防伪图像、文字信息进行处理，使之成为规范灰度模式的防伪信息；/n步骤2，将步骤1中处理好的防伪信息按照置乱算法进行置乱，生成印刷量子信息，完成印刷量子信息的调制；/n步骤3，利用基于网点式光栅的半色调图像防伪技术制作半色调隐藏图像，然后制作的半色调隐藏图像进行二级Haar小波分解，将步骤2生成的印刷量子信息嵌入到二级Haar小波分解的LL

【技术特征摘要】
1.一种基于移动端的半色调信息隐藏与识别方法，其特征在于，具体按照如下步骤实施：
步骤1，制作印刷载体图像，对不同格式的防伪图像、文字信息进行处理，使之成为规范灰度模式的防伪信息；
步骤2，将步骤1中处理好的防伪信息按照置乱算法进行置乱，生成印刷量子信息，完成印刷量子信息的调制；
步骤3，利用基于网点式光栅的半色调图像防伪技术制作半色调隐藏图像，然后制作的半色调隐藏图像进行二级Haar小波分解，将步骤2生成的印刷量子信息嵌入到二级Haar小波分解的LL2部分，得到含有印刷量子信息的隐藏图像；
步骤4，将步骤3制作的含有印刷量子信息的隐藏图像与半色调隐藏算技术制作的半色调隐藏图像进行结构相似度比较，判断两者的视觉效果；
步骤5，利用数码打印机与高精度扫描仪对步骤1制作的印刷载体图像，即就是半色调未加密像与步骤3制作的含有印刷量子信息的隐藏图像，即就是半色调加密图像，进行模拟印刷与扫描，分别得到未加密和含有印刷量子信息的加密扫描图像；
步骤6，对步骤5得到的未加密和含有印刷量子信息的加密扫描图像进行几何校正和灰度直方图均衡化校正；
步骤7，比较经过步骤6校正的加密扫描与未加密扫描图像的灰度共生矩阵特征值，根据二者特征值的差异识别图像是否含有隐藏信息。


2.根据权利要求1所述的一种基于移动端的半色调信息隐藏与识别方法，其特征在于，所述步骤2具体为：
在MATLAB软件中构造两个logistic系统，并设定系统参数分别为u1和u2，u1和u2为任意正整数，系统初始值分别为x1和x2，x1和x2的取值范围为[0,1]，读取步骤1中处理好的防伪信息，计算防伪信息所有像素之和，并对像素和进行取余运算，余数除以256得到辅助密钥，构造两个logistic混沌序列，利用辅助密钥将logistic混沌序列改造为替值加密序列y1、y2，利用y1、y2序列对原始图像的像素按顺序进行替换，输出替换像素后的图像，完成印刷量子信息的调制。


3.根据权利要求2所述的一种基于移动端的半色调信息隐藏与识别方法，其特征在于，所述步骤2中在MATLAB软件中读取防伪信息，计算防伪信息所有像素之和，并对像素和进行取余运算，之后余数除以255得到辅助密钥通过以下方式实现：
读取防伪信息，获取防伪信息的尺寸，利用计算防伪信息所有像素之和，通过求余运算获取辅助密钥，其中，％为求余运算，sumA表示防伪信息所有像素之和，Key表示辅助密钥，i表示第i个像素点，Xi表示第i个像素点的像素数，n为总像素数。


4.根据权利要求3所述的一种基于移动端的半色调信息隐藏与识别方法，其特征在于，所述步骤2中构造两个logistic混沌序列通过以下方式实现：
第一个logistic混沌序列通过下式计算：



第二个logistic混沌序列通过下式计算：



其中，u1、u2分别为系统参数，x1、x2分别为系统初始值，取值范围为[0,1]，i为第i个像素点，分别为第一、第二混沌序列中第i个子元素。


5.根据权利要求4所述的一种基于移动端的半色调信息隐藏与识别方法，其特征在于，所述利用辅助密钥将logistic混沌序列改造为替值加密序列y1、y2通过以下方式实现：






其中分别y1、y2序列的中的第i个子元素，key为密钥，分别为步骤2构造的第一、第二混沌序列中的第i+1个子元素，i为第i个像素点；
利用y1、y2序列对原始图像的像素按顺序进行替换，输出替换像素...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭凌华，马策践，穆萌，刘国栋，海敬溥，李楠，张宜洋，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61