專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于cmyk顏色空間的光全息水印算法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于印刷的數(shù)字水印技術(shù)，特別涉及一種基于CMYK顏色空間的光全息水印算法。
背景技術(shù)：
研究全息數(shù)字水印的意義在于能夠杜絕印刷品盜版，它更新了印刷防偽的傳統(tǒng)觀念，在印刷品防偽中具有獨(dú)特的性質(zhì)，能夠促進(jìn)版權(quán)保護(hù)認(rèn)證方面的發(fā)展。在印刷品中隱藏的數(shù)字水印，只有通過(guò)計(jì)算機(jī)解密軟件或特定的檢測(cè)設(shè)備才可識(shí)別。印刷水印防偽技術(shù)對(duì)印刷設(shè)備沒(méi)有特殊要求，它在制版或打樣過(guò)程中將數(shù)字水印信息加入，不用改變印刷材料和設(shè)備，不增加印刷成本。印刷品中隱藏的水印在經(jīng)過(guò)復(fù)印和二次掃描后水印信息損失很大，無(wú)法被檢測(cè)出來(lái)，增加了防偽的安全性。在印刷中，印刷機(jī)和打印機(jī)采用的是減色三原CMYK顏色空間，CMYK顏色空間的色域較小，如果在其它顏色模式的圖像中加入水印，顏色空間的轉(zhuǎn)換會(huì)丟失大量的水印信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)在印刷水印在顏色轉(zhuǎn)換時(shí)水印信息易丟失的問(wèn)題，提出了一種基于CMYK顏色空間的光全息水印算法，結(jié)合小波變換技術(shù)和加密全息水印技術(shù)，采用對(duì)稱(chēng)的水印圖像，生成加密水印全息圖；不用轉(zhuǎn)換顏色空間，避免了未印刷就人為地導(dǎo)致水印信息的丟失；在變換域中嵌入水印，保證了水印的不可見(jiàn)性、魯棒性和安全性。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種基于CMYK顏色空間的光全息水印算法，包括水印嵌入算法和水印提取算法，具體步驟包括如下
水印嵌入算法
1)生成隨機(jī)加密相位模板和Bdη)；
2)對(duì)水印圖像/Ku)進(jìn)行調(diào)制后進(jìn)行傅立葉變換，再進(jìn)行隨機(jī)加密相位模板的調(diào)制，最后生成傅里葉變換加密全息圖像；
3)讀取RGB圖像，把該圖像轉(zhuǎn)換到CMYK顏色空間，抽取Y分量，對(duì)Y分量進(jìn)行小波分解；小波分解后得到低頻分量、水平分量、垂直分量、對(duì)角分量，再對(duì)水平分量小波分解，得到第二水平分量，對(duì)第二水平分量再次小波分解；
4)選擇合適的嵌入強(qiáng)度K，把水印分別嵌入到第二水平分量經(jīng)過(guò)小波分解后的各個(gè)分量中，再對(duì)各分量進(jìn)行三次逆小波變換，得到含有水印的Y分量，合并C、M、Y、K通道，得到含水印的CMYK模式的圖像，然后對(duì)該圖像進(jìn)行印刷；
對(duì)采集的印刷圖像進(jìn)行水印提取算法
a)采集印刷的含水印圖像，把該圖像從RGB顏色空間轉(zhuǎn)換到CMYK顏色空間，抽取CMYK 顏色空間的Y分量，對(duì)Y分量進(jìn)行小波分解，然后對(duì)得到的水平分量進(jìn)行小波分解，再對(duì)得到的第二水平分量進(jìn)行小波分解；
b)對(duì)第二水平分量小波分解得到的各個(gè)分量與隨機(jī)加密相位模板1，功全息圖像相乘，再進(jìn)行逆傅里葉變換，然后把得到的各水印信息疊加在一起，就得到了重建的水印。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明基于CMYK顏色空間的光全息水印算法，結(jié)合傅里葉加密全息和小波變換各自的優(yōu)點(diǎn)提出了基于CMYK顏色空間的光全息水印算法，利用 CMYK顏色空間的Y分量的變換系數(shù)作為水印嵌入的載體，水印具有很好的不可見(jiàn)性；水印圖像經(jīng)過(guò)傅里葉相位加密，使該水印具有較高的安全性；提取水印圖像不需要原始圖像的參與，該水印屬于盲檢測(cè)水印。


圖I為本發(fā)明基于CMYK顏色空間的光全息水印算法中水印嵌入算法流程圖2為本發(fā)明基于CMYK顏色空間的光全息水印算法中水印提取算法流程圖。
具體實(shí)施例方式為了減少信息的損失，提高算法的魯棒性，選擇在CMYK顏色空間嵌入水??；在小波域中嵌入水印使水印信號(hào)能量可以分布到所有像素上，有利于保證水印的不可見(jiàn)性和提高水印的魯棒性。傅里葉加密全息水印技術(shù)將加密技術(shù)與全息技術(shù)結(jié)合，加密全息圖像只有在密鑰的控制下，才能重建原始圖像，為全息圖像提供安全機(jī)制，從而具有防偽作用。為了保證水印信息的安全性，基于CMYK顏色空間的光全息水印算法首先將水印圖像進(jìn)行隨機(jī)相位調(diào)制并生成水印全息圖；其次將載體圖像在CMYK空間內(nèi)的Y分量上的小波系數(shù)中嵌入水印信息，得到嵌入后的彩色圖像，將步驟反向操作可將水印圖像再次提取。 所以基于CMYK顏色空間的光全息水印算法，包括水印嵌入算法和水印提取算法。如圖I所示水印嵌入算法流程圖，(I)生成隨機(jī)加密相位模板α(Χ/)和JKQ) ；(2) 對(duì)水印圖像/(W)進(jìn)行《C*+，/)調(diào)制后進(jìn)行傅立葉變換，再進(jìn)行隨機(jī)加密相位模板的調(diào)制，最后生成傅里葉變換加密全息圖像；(3)讀取RGB圖像，把該圖像轉(zhuǎn)換到CMYK顏色空間，抽取Y分量，對(duì)Y分量進(jìn)行小波分解；小波分解后得到低頻分量(ca_l)、水平分量 (^1_1)、垂直分量((^_1)、對(duì)角分量(0(1_),再對(duì)水平分量(ch_l)小波分解,得到水平分量 (ch_2)，對(duì)水平分量(ch_2)再次小波分解；(4)選擇合適的嵌入強(qiáng)度K，把水印分別嵌入到水平分量(ch_2)經(jīng)過(guò)小波分解后的各個(gè)分量中，再對(duì)各分量進(jìn)行三次逆小波變換，得到含有水印的Y分量，合并C、M、Y、K通道，得到含水印的CMYK模式的圖像。如圖2所示水印提取算法流程圖，(a)采集印刷的含水印圖像，把該圖像從RGB顏色空間轉(zhuǎn)換到CMYK顏色空間，抽取CMYK顏色空間的Y分量，對(duì)Y分量進(jìn)行小波分解，然后對(duì)得到的水平分量(ch_l)進(jìn)行小波分解，再對(duì)得到的水平分量(ch_2)進(jìn)行小波分解；(b) 對(duì)水平分量(ch_2)小波分解得到的各個(gè)分量與隨機(jī)加密相位模板構(gòu)》全息圖像相乘，再進(jìn)行逆傅里葉變換，然后把得到的各水印信息疊加在一起，就得到了重建的水?。恢亟ㄋ〉倪^(guò)程不需要原始圖像的參與，屬于盲提取技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種基于CMYK顏色空間的光全息水印算法，其特征在于，包括水印嵌入算法和水印提取算法，具體步驟包括如下水印嵌入算法1)生成隨機(jī)加密相位模板y)和η)；2)對(duì)水印圖像進(jìn)行調(diào)制后進(jìn)行傅立葉變換，再進(jìn)行隨機(jī)加密相位模板的調(diào)制，最后生成傅里葉變換加密全息圖像；3)讀取RGB圖像，把該圖像轉(zhuǎn)換到CMYK顏色空間，抽取Y分量，對(duì)Y分量進(jìn)行小波分解；小波分解后得到低頻分量、水平分量、垂直分量、對(duì)角分量，再對(duì)水平分量小波分解，得到第二水平分量，對(duì)第二水平分量再次小波分解；4)選擇合適的嵌入強(qiáng)度K，把水印分別嵌入到第二水平分量經(jīng)過(guò)小波分解后的各個(gè)分量中，再對(duì)各分量進(jìn)行三次逆小波變換，得到含有水印的Y分量，合并C、M、Y、K通道，得到含水印的CMYK模式的圖像，然后對(duì)該圖像進(jìn)行印刷；對(duì)采集的印刷圖像進(jìn)行水印提取算法a)采集印刷的含水印圖像，把該圖像從RGB顏色空間轉(zhuǎn)換到CMYK顏色空間，抽取CMYK 顏色空間的Y分量，對(duì)Y分量進(jìn)行小波分解，然后對(duì)得到的水平分量進(jìn)行小波分解，再對(duì)得到的第二水平分量進(jìn)行小波分解；b)對(duì)第二水平分量小波分解得到的各個(gè)分量與隨機(jī)加密相位模板全息圖像相乘，再進(jìn)行逆傅里葉變換，然后把得到的各水印信息疊加在一起，就得到了重建的水印。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于CMYK顏色空間的光全息水印算法首先將水印圖像進(jìn)行隨機(jī)相位調(diào)制并生成水印全息圖；其次將載體圖像在CMYK空間內(nèi)的Y分量上的小波系數(shù)中嵌入水印信息，得到嵌入后的彩色圖像，將步驟反向操作可將水印圖像再次提取。結(jié)合傅里葉加密全息和小波變換各自的優(yōu)點(diǎn)提出了基于CMYK顏色空間的光全息水印算法，利用CMYK顏色空間的Y分量的變換系數(shù)作為水印嵌入的載體，水印具有很好的不可見(jiàn)性；水印圖像經(jīng)過(guò)傅里葉相位加密，使該水印具有較高的安全性；提取水印圖像不需要原始圖像的參與，該水印屬于盲檢測(cè)水印。
文檔編號(hào)G06T1/00GK102592257SQ201210000618
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月4日
發(fā)明者孫劉杰, 張雷洪, 李孟濤, 李晨璐, 王子煜 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)