專利名稱：一種多層光學(xué)水印的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)防偽技術(shù)，特別是涉及一種多層光學(xué)水印的制作方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，假冒偽劣產(chǎn)品正在對社會造成巨大的危害，它不僅使正規(guī)的商品生產(chǎn)廠家蒙受巨大的經(jīng)濟(jì)損失、消費(fèi)者上當(dāng)受騙，而且更嚴(yán)重的是破壞了正常的社會主義市場經(jīng)濟(jì)秩序。為此，商家為了保護(hù)自己的商品不受假冒偽劣產(chǎn)品所侵害，國家機(jī)關(guān)為了保護(hù)諸如貨幣、證券、票據(jù)、信用卡、護(hù)照、身份證件等不被不法分子所仿制，對上述物品均采取了各種各樣的防偽方式和加密手段。
從現(xiàn)有的防偽加密手段上看，激光模壓全息制作方法雖然具有極高的科技含量，但是由于該技術(shù)的廣泛普及和激光全息商標(biāo)生產(chǎn)廠家的迅速發(fā)展，使這種防偽標(biāo)識被仿制的現(xiàn)象變得十分嚴(yán)重，并且普通民眾也難以對激光模壓全息防偽標(biāo)識的真?zhèn)巫龀稣_地鑒別，從而降低了其防偽功能。防偽油墨技術(shù)也是一種得到了廣泛使用和推廣的技術(shù)，但是由于其在市面上很容易購到，使其防偽性能受到了極大的限制。作為一種新興的防偽手段——電子防偽，由于其較高的使用成本，也阻礙了它在防偽領(lǐng)域中的應(yīng)用等等。
圖像隱藏防偽中的光學(xué)水印制作方法是當(dāng)今比較先進(jìn)的一種制作方法，它是光學(xué)原理與計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，其制品具有防偽能力強(qiáng)、適合于計(jì)算機(jī)合成和印刷業(yè)批量印制生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。如專利申請?zhí)枮?9120157.4的發(fā)明專利采用了光柵解碼器對隱藏水印圖案進(jìn)行解碼讀出的方式，需隱藏的圖像是被加密隱藏于另一幅主畫面之中，并且只能實(shí)現(xiàn)一層水印圖形信息的隱藏。專利申請?zhí)枮?9100945.2的發(fā)明專利其圖像加密原理的最大特征是通過調(diào)整數(shù)字圖像的象素的性質(zhì)(如形狀、方位、頻率等)來實(shí)現(xiàn)水印圖像隱藏于主圖像之中，該方法存在制作過程比較繁瑣的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明的目的正是為克服上述技術(shù)中隱藏圖形信息所存在的缺陷，而提供一種多層光學(xué)水印的制作方法，該方法能在一幅彩色或灰度圖案內(nèi)的指定區(qū)域隱藏一層、同時(shí)隱藏兩層，甚至隱藏多層不同的文字、數(shù)字、符號、或圖形信息，需加隱藏防偽信息的圖案中以本發(fā)明提供的方法而嵌入了一種或多種信息的區(qū)域就形成了所謂的光學(xué)水印。任何需隱藏防偽信息的圖案中嵌入了光學(xué)水印之后，絲毫不會改變其外在的感知效果，也不影響其正常的使用和商業(yè)價(jià)值。以本發(fā)明提供的方法制作的光學(xué)水印可用于商品、證件、證券、貨幣、信用卡等物品進(jìn)行的有效防偽。它克服了現(xiàn)有技術(shù)只能隱藏單一圖形或制作過程繁瑣的缺陷，具有防偽功能更強(qiáng)、檢驗(yàn)更方便、成本低廉而制作過程簡易的特點(diǎn)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是采用下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)先對需要被隱藏的水印信息如文字、數(shù)字、符號、或圖形信息進(jìn)行數(shù)字化處理；其次，對某一需在其中添加防偽信息的印前圖案(可以是商品包裝、證件等的圖案)進(jìn)行數(shù)字加網(wǎng)處理，然后從其中裁剪出一區(qū)域用于隱藏這些信息，并對該區(qū)域進(jìn)行分色處理，得到多種分色網(wǎng)點(diǎn)圖像；然后將需要隱藏的某一文字、數(shù)字、符號、或圖形經(jīng)其中一種分色網(wǎng)點(diǎn)圖像直接采樣，再將采樣得到的圖像分別與相應(yīng)的、在某一網(wǎng)線方向產(chǎn)生了適當(dāng)平移的該分色網(wǎng)點(diǎn)圖像進(jìn)行重疊，就得到一層光學(xué)水印，若在該分色網(wǎng)點(diǎn)圖像的互相垂直的網(wǎng)線方向上均隱藏有信息時(shí)，需調(diào)整兩信息的公共部分在互相垂直的網(wǎng)線方向均為可見；之后，對其它分色網(wǎng)點(diǎn)圖案按隱藏信息的需要進(jìn)行類似操作，分別得到相應(yīng)的水印圖形，然后將得到的多個(gè)光學(xué)水印圖形進(jìn)行合成，形成一幅隱藏有多層信息的圖案，即多層光學(xué)水印。具體執(zhí)行過程如下(1)防偽信息預(yù)處理對需要被隱藏的文字、數(shù)字、符號、或圖形信息進(jìn)行數(shù)字化，以便于計(jì)算機(jī)處理；(2)需嵌入防偽信息的印前圖案的預(yù)處理對某一印前圖案(可以是商品包裝、證件等的圖案)進(jìn)行數(shù)字加網(wǎng)處理，然后從其中裁剪出一區(qū)域用于隱藏信息，并對該區(qū)域進(jìn)行分色處理，得到多種分色網(wǎng)點(diǎn)圖像；(3)采樣將數(shù)字化后的不同文字、數(shù)字、符號、或圖形之一，直接經(jīng)某一分色網(wǎng)點(diǎn)圖像采樣，得到一組采樣后的文字、數(shù)字、符號或圖形；
(4)重疊將過程(3)中經(jīng)分色網(wǎng)點(diǎn)圖案采樣后的文字或圖形分別與相應(yīng)的、在某一網(wǎng)線方向上產(chǎn)生了適當(dāng)平移的分色網(wǎng)點(diǎn)圖像進(jìn)行重疊，得到一層光學(xué)水印圖案；(5)調(diào)整對過程(4)中得到的光學(xué)水印圖案，若在分色網(wǎng)點(diǎn)圖案互相垂直的網(wǎng)線方向上均隱藏有信息時(shí)，即某一網(wǎng)點(diǎn)圖像的兩個(gè)網(wǎng)線方向均經(jīng)過了(3)、(4)步處理時(shí)，調(diào)整兩信息的公共部分在互相垂直的網(wǎng)線方向均為可見，否則，直接進(jìn)入過程(6)；(6)合成根據(jù)需要隱藏信息數(shù)量的要求，分別采用不同的分色網(wǎng)點(diǎn)圖像對不同隱藏圖像均經(jīng)(3)、(4)、(5)步處理，再將處理得到的所有水印圖案進(jìn)行合成，最終形成一幅多信息加密圖案，即多層光學(xué)水印，該圖案中就同時(shí)隱藏有多組不同文字或圖形信息。
(7)還原將該多層光學(xué)水印還原至原印前圖案裁剪處位置。
本發(fā)明一種多層光學(xué)水印的制作方法，所述的對印前圖案的數(shù)字加網(wǎng)中，網(wǎng)點(diǎn)可以是圓形、方形、菱形、橢圓形、直線形和十字叉形。
本發(fā)明中的光學(xué)水印采用常規(guī)印刷設(shè)備和技術(shù)生產(chǎn)，若隨輸出品附以與之相匹配的光柵解碼片，通過相匹配的光柵解碼片就可直接提取出事先在光學(xué)水印中所隱藏的全部信息，檢驗(yàn)出物品的真?zhèn)?，從而達(dá)到對物品進(jìn)行防偽的目的。
本發(fā)明的工作過程是先用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生待加密隱藏的多組文字、數(shù)字、字符或圖形，或?qū)⒋用茈[藏的多組文字或圖形通過掃描設(shè)備輸入計(jì)算機(jī)，得到數(shù)字化的待加密隱藏的文字或圖形，然后對某一印前圖案(彩色或灰度圖案)進(jìn)行數(shù)字加網(wǎng)處理，并裁剪一隱藏區(qū)域進(jìn)行分色，經(jīng)過前面所述的采樣、重疊、調(diào)整、合成、還原，最后圖像輸出，則得到了光學(xué)水印圖案。本發(fā)明的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了多組文字、數(shù)字、字符或圖形同時(shí)加密隱藏于一幅光學(xué)水印圖案中，不改變原圖案的感知效果。全過程由計(jì)算機(jī)程序控制實(shí)現(xiàn)，具有信息隱藏量大、自動(dòng)化程度高、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。
四

圖1為本發(fā)明一種多層光學(xué)水印的制作方法流程方框示意圖。
圖2中A、B、C、D、E、F為本發(fā)明的在一幅光學(xué)水印圖案中所要隱藏的6組文字、數(shù)字、字符和圖形示意圖。
圖3為本發(fā)明中需在其中嵌入防偽信息的某一印前圖案中取出的某一區(qū)域的數(shù)字化分色網(wǎng)點(diǎn)圖像之一的放大示意圖。
圖4中G、H、I為本發(fā)明的數(shù)字化分色網(wǎng)點(diǎn)圖像對所要隱藏的6組數(shù)字化文字和圖形分別進(jìn)行采樣、重疊、調(diào)整后形成的水印圖案放大示意圖。
圖5為本發(fā)明圖4中的多個(gè)光學(xué)水印經(jīng)合成后形成的多層光學(xué)水印圖案放大示意圖。
圖6為本發(fā)明將多層光學(xué)水印還原至原印前圖案裁剪處的放大示意圖。
圖7為本發(fā)明的光學(xué)水印經(jīng)光柵解碼片的解碼過程示意圖。
圖8中P、Q、R、S、U、V為本發(fā)明的光學(xué)水印圖案在解碼后得到的6組文字和圖形示意圖。
五具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
本發(fā)明一種多層光學(xué)水印的制作方法其實(shí)施過程是如圖1所示，首先對待隱藏的文字或圖形進(jìn)行數(shù)字化預(yù)處理；其次，對需在其中加入防偽信息的某一印前圖案(可以是商品包裝、證件等的圖案)進(jìn)行數(shù)字加網(wǎng)處理，然后從其中裁剪出一區(qū)域用于隱藏信息，并對該區(qū)域進(jìn)行分色處理，得到多種分色網(wǎng)點(diǎn)圖像，對多個(gè)信息在分別經(jīng)過采樣、重疊、調(diào)整，再合成，最后還原和圖像輸出后，得到多層圖像隱藏的制作方法的防偽制品。
(1)防偽信息預(yù)處理對需要被隱藏的多組文字、數(shù)字、符號、或圖形信息進(jìn)行數(shù)字化，得到結(jié)果如圖2中的A、B、C、D、E、F所示；(2)需加防偽信息的圖案的預(yù)處理對一彩色圖案進(jìn)行數(shù)字加網(wǎng)處理，并從中裁剪出一區(qū)域，然后對該區(qū)域進(jìn)行分色處理，得到多種分色網(wǎng)點(diǎn)圖像，圖3所示為分色網(wǎng)點(diǎn)圖像之一的放大示意圖；(3)采樣對圖2中的A和B、C和D、E和F分別用圖3所示的、但網(wǎng)線方向不同的分色網(wǎng)點(diǎn)圖像分別進(jìn)行采樣。如四色印刷中的黃、品、青、黑四種分色網(wǎng)點(diǎn)圖像，其網(wǎng)點(diǎn)的網(wǎng)線方向各不相同。
(4)重疊和調(diào)整圖2中的A和B、C和D、E和F經(jīng)不同分色網(wǎng)點(diǎn)圖案采樣后，再與相應(yīng)的、在某一網(wǎng)線方向產(chǎn)生了適當(dāng)平移的分色網(wǎng)點(diǎn)圖像進(jìn)行重疊。該例中每一分色網(wǎng)點(diǎn)圖案在互相垂直的網(wǎng)點(diǎn)方向上均隱藏有信息，因此，需調(diào)整兩信息的公共部分在互相垂直的網(wǎng)線方向均為可見，這樣分別得到圖4中G、H、I所示的三個(gè)水印圖案。這里的“平移”是指通過自編程序?qū)?shù)字化分色網(wǎng)點(diǎn)圖像整體進(jìn)行左或右、或者上或者下的適當(dāng)移動(dòng)，“重疊”是指通過自編程序?qū)Σ蓸拥玫降膱D像與相應(yīng)的、在某一網(wǎng)線方向產(chǎn)生了適當(dāng)平移的分色網(wǎng)點(diǎn)圖像進(jìn)行數(shù)組的相加運(yùn)算。“調(diào)整”是指通過自編程序使A和B、或C和D、或E和F的相同信息均出現(xiàn)在某一分色網(wǎng)點(diǎn)圖像的兩個(gè)網(wǎng)線方向上。
(5)合成將經(jīng)重疊和調(diào)整處理后得到的圖4中的G、H、I進(jìn)行合成得到一幅圖5所示的多層光學(xué)水印圖案。這里的“合成”是指通過圖像處理軟件對G、H、I進(jìn)行圖像融合處理。
(6)還原將制作完成的光學(xué)水印還原至原印前圖案裁剪處的位置，如圖6所示。
(7)將含有光學(xué)水印的印前圖案直接印刷或打印輸出作為防偽標(biāo)貼，或采用常規(guī)印刷技術(shù)將光學(xué)水印圖案直接印制在物品的適當(dāng)位置或物品包裝盒(袋)上，作為防偽標(biāo)識。
(8)最后，通過與光學(xué)水印相匹配的光柵解碼片可直接提取出事先在該光學(xué)水印圖案中所隱藏的全部信息，從而達(dá)到對物品進(jìn)行防偽的目的。
為了將隱藏于一幅光學(xué)水印圖案中隱藏的所有文字或圖形信息全部提取出來，可按如下步驟操作1.依據(jù)采樣過程中的分色網(wǎng)點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)制作相應(yīng)的黑白光柵解碼片，黑的部分不透明，白的部分透明，并將此光柵解碼片貼置于本發(fā)明的光學(xué)水印圖案的表面上，同時(shí)沿順時(shí)針或反時(shí)針方向輕輕旋轉(zhuǎn)該光柵解碼片，便可以從該光學(xué)水印圖案中依次提取出所隱藏的信息。
2.依據(jù)采樣過程中的分色網(wǎng)點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)制作塑料柱面透鏡光柵解碼片，將此光柵解碼片貼置于本發(fā)明的光學(xué)水印圖案的表面上，利用塑料柱面透鏡光柵解碼片在光照下所形成的焦線陣列，沿順時(shí)針或反時(shí)針方向輕輕旋轉(zhuǎn)該柱面光柵解碼片，也可以從該光學(xué)水印圖案中依次提取出所隱藏的信息。
圖7顯示了光學(xué)水印圖案的這種解碼過程，圖8中的P、O、R、S、U、V是從光學(xué)水印圖案5中提取出的事先所隱藏的文字和圖形信息。它顯示了本發(fā)明可用于對不同文字、不同字體、數(shù)字和圖形的同時(shí)加密隱藏。
雖然，本發(fā)明中對不同的分色網(wǎng)點(diǎn)圖像只采用一種網(wǎng)點(diǎn)頻率作實(shí)例，即這些分色圖案的網(wǎng)頻是相同的，但對不同的分色網(wǎng)點(diǎn)圖像采用不同的網(wǎng)點(diǎn)頻率，依然具有十分理想的效果，因此本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅限于實(shí)施例中所涉及的內(nèi)容。
采用本發(fā)明制作的網(wǎng)點(diǎn)加密圖案具有如下的優(yōu)點(diǎn)1．在一幅面積約為2×1cm2。的光學(xué)水印中可以同時(shí)隱減多達(dá)六層以上的不同文字、數(shù)字、字符或圖形信息，而它們在分別被解碼后依然清晰可辨。
2．本發(fā)明允許同時(shí)采用不同網(wǎng)點(diǎn)頻率的分色網(wǎng)點(diǎn)圖像對不同組的文字或圖形信息分別進(jìn)行加密隱藏，若其中任一空間頻率結(jié)構(gòu)的光柵解碼片和其所對應(yīng)的信息僅由管理者所掌握，不對外公布，那么造假者就難以將該光學(xué)水印圖案中所隱藏的信息全部解碼并進(jìn)行造假，這有利于管理者對市場進(jìn)行管理。
3．依據(jù)本發(fā)明制作的光學(xué)水印不僅可用于物品等的防偽，也可用于保密信息通信領(lǐng)域。
因此，采用本發(fā)明制作的光學(xué)水印在商品及有效證件等物品的防偽和保密信息通信等領(lǐng)域?qū)⒕哂辛己玫陌l(fā)展前景。
權(quán)利要求
1.一種多層光學(xué)水印的制作方法，其特征在于先對需要被隱藏的文字、數(shù)字、符號、或圖形等信息進(jìn)行數(shù)字化處理。其次，對某一需在其中嵌入隱藏信息的印前圖案進(jìn)行數(shù)字加網(wǎng)處理，然后從其中裁剪出一區(qū)域用于隱藏防偽信息，之后對該區(qū)域進(jìn)行分色處理，得到多種分色網(wǎng)點(diǎn)圖像。然后，將需要隱藏的某一文字、數(shù)字、符號、或圖形經(jīng)其中一種分色網(wǎng)點(diǎn)圖像直接采樣，再將采樣得到的圖像與相應(yīng)的、在某一網(wǎng)線方向產(chǎn)生了適當(dāng)平移的該分色網(wǎng)點(diǎn)圖像進(jìn)行重疊，就形成了一層光學(xué)水印。若在該分色網(wǎng)點(diǎn)圖像的互相垂直的網(wǎng)線方向上均隱藏有防偽信息時(shí)，需調(diào)整兩信息的公共部分在互相垂直的網(wǎng)線方向均為可見。之后，對其它分色網(wǎng)點(diǎn)圖案按隱藏信息的需要對其它信息進(jìn)行類似操作，分別形成相應(yīng)的光學(xué)水印，然后將得到的多個(gè)光學(xué)水印進(jìn)行合成，形成一幅藏有多層信息的多層光學(xué)水印，再將該光學(xué)水印還原至原印前圖案裁剪處位置，印刷輸出后就得到一有防偽功能的制品。通過適當(dāng)?shù)墓鈻沤獯a片就可提取出水印中的全部信息，從而辨別出物品的真?zhèn)巍?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于對某一分色網(wǎng)點(diǎn)圖像的不同網(wǎng)線方向可以采用不一樣的網(wǎng)目線數(shù)、或?qū)Σ煌稚W(wǎng)點(diǎn)圖像也可采用不一樣的網(wǎng)目線數(shù)來對需加密隱藏的信息進(jìn)行采樣，制作多層光學(xué)水印，相應(yīng)的光柵解碼片具有不同的空間頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于也可以在一幅彩色或灰度圖案內(nèi)的指定區(qū)域只隱藏一層或兩層、甚至多層信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于制作的光學(xué)水印可以嵌入另一幅圖案中使用，也可單獨(dú)以標(biāo)貼的方式使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于用于提取出光學(xué)水印中隱藏信息的解碼片可以是黑白光柵，也可以是柱面光柵。其占空比，即一個(gè)光柵周期內(nèi)不透明部分和透明部分的比值，可以取1∶1到1∶5之間的不同數(shù)值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多層光學(xué)水印的制作方法，其特征是先對需隱藏的水印信息進(jìn)行數(shù)字化，然后對某一需嵌入這些水印信息的印前圖案進(jìn)行數(shù)字加網(wǎng)，并從該印前圖案中取出一區(qū)域，對該區(qū)域進(jìn)行分色處理得到多種分色網(wǎng)點(diǎn)圖像。然后將某一需隱藏的信息用其中一種分色網(wǎng)點(diǎn)圖像采樣，采樣得到的圖像再與相應(yīng)產(chǎn)生了適當(dāng)平移的該分色網(wǎng)點(diǎn)圖像重疊，形成一層光學(xué)水印。對其它分色網(wǎng)點(diǎn)圖案按隱藏信息的需要作類似操作，并形成相應(yīng)的光學(xué)水印。將形成的多個(gè)光學(xué)水印合成，得到一幅藏有多層信息的多層光學(xué)水印，再將該水印還原至原印前圖案取出處，經(jīng)印刷輸出后就得到一防偽功能極強(qiáng)的輸出品。通過適當(dāng)?shù)慕獯a片可提取出該水印中的全部信息，從而辨別出物品的真?zhèn)巍?br> 文檔編號B41M3/00GK1962287SQ200510022039
公開日2007年5月16日 申請日期2005年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月9日
發(fā)明者李大海 申請人:四川大學(xué)