图案的视觉加密防伪方法技术

本发明专利技术公开了一种隐藏保密图像信息的视觉加密防伪方法。该图案的视觉加密防伪方法包括输入保密图像Ｓ和偏移参数ｓ、ｔ；随机生成灰度图像Ｒ；将保密图像Ｓ与随机图像Ｒ进行异或运算，生成加密图像Ｅ，其中加密图像Ｅ包含保密图像Ｓ的信息。通过将两份加密图像Ｅ叠加，可以恢复其中隐藏的保密图像Ｓ，进而达到防伪的目的。该图案的视觉加密防伪方法可与矩形、弧形等防伪图标结合形成防伪元件，应用在数据载体上，例如防伪文件、有价证券等。该防伪算法具有易识别、难仿造等特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及防伪领域，特别涉及一种隐藏保密图像信息的视觉加密防伪 方法。
技术介绍
防伪技术是一个古老的研究课题，随着市场经济的日益繁荣和科学技术 的不断发展，现已经成为一个崭新的并在不断变化的研究领域，它是综合了 化#、生物学、物理学、材料学、核技术、通讯技术、计算机科学等多门学 科的新兴边缘技术，并通过学科协作形成了一个特殊门类的完整体系。我国国家标准GB/T 17004 - 1997把防伪技术定义为"为了达到防伪的目的而采取 的，在一定范围内能准确鉴别真伪并不易被仿制和复制的技术"。目前，国 内外比较成熟的防伪技术种类繁多，特点各异，防伪效果各有优劣，其评价 指标主要包括防伪技术的仿制难度、防伪技术的类别、检测手段的先进程度、 保持防伪性能的最低时间等，根据防伪技术的难易和复杂程度把防伪技术等 级分为四层(类)第四层防伪技术，即一般的防伪技术(可以直接辨析标 志，也叫公众级)；第三层防伪技术，即在一般的防伪技术基础上经过适当 加密处理的技术(需要借助工具识别，在银行中称为拒台出纳级)；第二层 防伪技术，即采用多种学科的防伪技术并经过适当加密处理的综合防伪技术 (隐蔽的秘密防伪标识，在银行中称为央行级)；第一层防伪技术，即采用 了极难仿造的防伪技术，(需要由专家最终鉴别，在银行中称为专家级)。目前常用的防伪技术包括全息防伪、油墨防伪、纸张防伪、数码防伪等， 它j门把图案(包括图形、文字或数字等)作为防伪标识，通过技术处理或加 密处理以达到标的物防伪的目的。在现有的图案防伪技术研究中，全息防伪 逐渐向大视角、多变换、立体感强烈等方向发展，防伪效果好，但开发周期 比较长，而低水平的全息技术容易被仿制；纸张防伪和油墨防伪产生的防伪 图案易于辨析，但其伪造难度主要局限在原材料和制作工艺上，造假者有可 能通过多种渠道获取原材料和制作工艺而使防伪图案失效；数码防伪技术利用加密技术、编码技术、通讯技术等为每个商品产生一个唯一的防伪查询码， 消费者通过查询(电话或网络等)来辨别真伪，解决了易于伪造的问题，但 它的辨析不是直接辨析，而是需要进行查询，这给消费者带来了不便，并且 很多消费者不愿意去查证，这也给造假者提供了可乘之机。可视加密技术是上世纪90年代发展起来的新兴加密技术。Naor和Shamir 等人在1994年欧洲密码学会议上首先提出了视觉加密技术，并且构造了黑白 密图的(A:,")阈值视觉密码方案(或视觉分存或视觉密码学，简称(A:， ")-VCS )。 视觉密码方案是将一张保密图像加密成N张分享图像，从而将原始数据隐藏 在N张分享图像中。其解密过程仅利用人眼的视觉特性，通过所述N张分享 图像重叠即可判断并辨识出原保密图像。从密文的保密角度看，它达到了 Shannon提出的完全保密的要求；而它更重要的两个特点是(1 )可以利用 图像本身的内容，掩饰保密信息，具有良好的隐蔽性；(2)利用人类的视觉 系统恢复保密图像，既不需要加密知识也不需要密码计算。尤其是在一些无 法使用电脑解密的情况下，上述视觉加密方法是一种很好的解决方案。由于 视觉加密技术的上述特点，加密图像易于被普通人辨识，因此为防伪领域的 研究者提供了 一种新的研究思路。考虑到现有防伪技术的局限性，将可视加密技术与图案防伪技术结合， 设计易识别、难仿造的可视化防伪方案，具有重要的实际意义和应用价值。
技术实现思路
本专利技术利用可视加密技术，设计出 一种具有隐藏功能的图案的视觉加密 防伪方法，该通过将一幅加密图像(又叫防伪图标) 和自身叠加在一起，并经过一定相对位移后，恢复(解密)出原始保密图像 的信息。该方法具有易识别、难仿造等特点。根据本专利技术的一个方面，提出了一种具有隐藏功能的图案的视觉加密防 伪方法，该包括以下步骤步骤l:生成具有rowxcol个像素的保密图像S，其中row表示保密图 像S的像素行数，col表示保密图像S的像素列数，并且row〉0， col>0;步骤2:确定偏移参数s、 f，其中s表示在恢复所述保密图像S时，相 同两幅加密图像E在列方向上相对移动的距离；f表示在恢复所述保密图像S 时，相同两幅加密图^f象E在行方向上相对移动的距离，并且>5>0, f>0, s和f不同时为0;步骤3:随机生成具有(row + s) x (col +/)个像素的随机图像R;以及步骤4:将保密图像S与随机图像R进行异或运算，得到具有(row + " x (col + "个像素的加密图像E,其中加密图像E包含保密图像S的信息。.优选地，保密图像S和随机图像R均是具有g级灰度的灰度图像，其中 g>2;并且0<"画，0<^<col。优选地，可以通过下述步骤实现对保密图像S的恢复(解密)1. 将两份相同的包含加密图像E的防伪元件重叠，使得两份防伪元件 所包含的两个加密图像E完全重合；2. 将一个加密图像相对于另一个加密图像在列方向上移动距离s,并且 在行方向上移动距离"从而可视地恢复出保密图像S。优选地，对保密图像S与随机图像R进行异或运算得到加密图像E的步 骤如下用g - 1个二进制位表示g个灰度级；对于随机图像R中的像素R(y)， 及(^表示随机图像R中第i行第j 列的像素，若1 < / < s或1《j'< f，贝'J不做任何处理；若/'>^且j〉 f，则将R(/,力修改为i f!'-w'-()与Sfi--()的异或结果， 其中邻-W'-"表示保密图像S中第(Z-s)行第(_/-"列的像素，从而生 成加密图像E。优选地，用于恢复保密图像S的防伪元件是透明件或半透明件。优选地，用于恢复保密图像S的防伪元件是通过溶丝印、凹印或胶印工 艺中的一种制成的。根据本专利技术的另一方面，提供了一种包含保密图像S的防伪元件。所述 防伪元件通过以下步骤制成生成具有row x col个像素的保密图像S,其中row表示保密图像S的像 素行数，col表示保密图像S的像素列数，并且row〉0, col>0;确定偏移参数s、 f，其中s表示在恢复所述保密图像S时，相同两幅加 密图^f象E在列方向上相对移动的距离；f表示在恢复所述保密图像S时，相 同两幅加密图像E在行方向上相对移动的距离，并且s》0,/X)， s和f不同时为0;随机生成具有(rowh) x 个像素的随机图像R; 将保密图像S与随机图像R进行异或运算，生成具有(rawh) x (co/ 个像素的加密图像E,其中加密图像E包含保密图像S的信息；以及 印刷具有加密图像E的防伪元件。 优选地，所述防伪元件是透明件或半透明件。优选地，所述防伪元件是通过溶丝印、凹印或胶印工艺中的一种制成的。 根据本专利技术的以及应用该视觉加密防伪方法得 到的加密图像具有难伪造、易识别、难复制等优点。并且，根据本专利技术的防 伪元件制作方^f更、成本低廉。该防伪算法可与矩形、弧形等防伪图标结合形成防伪元件，应用在数据 栽体上，例如防伪文件或有价证券，如钞票、股票、债券、契约、票据、信 用卡或ID卡片、护照等。并且，该防伪图标也适用于产品防伪领域。例如将 防伪图标或由其制成的防伪元件应用于产品的标签或包装上或者直接应用于产品上。附图说明图1示出了根据本专利技术第一实施例生成2阶加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图案的视觉加密防伪方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：　步骤１：生成具有ｒｏｗ×ｃｏｌ个像素的保密图像Ｓ，其中ｒｏｗ表示保密图像Ｓ的像素行数，ｃｏｌ表示保密图像Ｓ的像素列数，并且ｒｏｗ＞０，ｃｏｌ＞０；　步骤２：确定偏移参数ｓ、ｔ，其中ｓ表示在恢复所述保密图像Ｓ时，相同两幅加密图像Ｅ在列方向上相对移动的距离；ｔ表示在恢复所述保密图像Ｓ时，相同两幅加密图像Ｅ在行方向上相对移动的距离，并且ｓ≥０，ｔ≥０，ｓ和ｔ不同时为０；　步骤３：随机生成具有（ｒｏｗ＋ｓ）×（ｃｏｌ＋ｔ）个像素的随机图像Ｒ；以及　步骤４：将保密图像Ｓ与随机图像Ｒ进行异或运算，生成具有（ｒｏｗ＋ｓ）×（ｃｏｌ＋ｔ）个像素的加密图像Ｅ，其中加密图像Ｅ包含保密图像Ｓ的信息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王道顺，董琳，李顺东，戴一奇，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]