一种基于结构色的光学隐写方法、产品及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于结构色的光学隐写方法、产品及其制备方法，涉及信息隐写技术领域，其中，基于结构色的光学隐写方法包括：基于薄膜干涉原理，在可见光范围内，层状纳米结构随着层间厚度的变化，所呈现的结构色将呈现周期性循环变化，当明文和背景分别以不同层间厚度的纳米结构呈现相同或相近的结构色时，实现所述明文信息的隐写。本发明专利技术通过对层状纳米结构厚度的精准调控，实现结构色在明文与背景区域的颜色匹配，有效降低明文加密的难度，不仅能够用于敏感信息传递，也能够应用于日常商品防伪。同时本方法即便在纳米尺度下也很难被表征出来，不易引起攻击方注意。不易引起攻击方注意。不易引起攻击方注意。

【技术实现步骤摘要】
一种基于结构色的光学隐写方法、产品及其制备方法


[0001]本专利技术涉及信息隐写
，具体而言，涉及一种基于结构色的光学隐写方法、产品及其制备方法。

技术介绍

[0002]信息技术发达时代，版权识别或用户识别等敏感信息通常会被加密后再进行发送。常规的加密方法需要负载复杂的算法，目前主流的信息隐写技术主要针对数字图像或图片的处理，现有的各种技术方案都具有自己的优缺点：元数据修改：图像文件除了保存像素信息之外，还需要存储一些额外的描述信息，所以文件格式规定了一些特定的字符用以标志特定的元数据起点位；该方法不损失图像质量，但出于信息保护的原因，会将文件格式中的一些特定字符去除，所以这种隐写方法很容易被攻击；比特操作：利用图像本身丰富的信息量，在进行少量修改的情况下，不影响整体视觉效果，这种基于丰富信息量的隐写方法不易被攻击，但会在一定程度上修改图像的视觉质量，同时，对于内容本身不够丰富的图像，例如大面积纯色背景，这种方法很容易被破解；频域水印：采用像素傅里叶变换的方式对频域数据加水印以进行信息隐写，该方法对图像视觉效果影响小，在面对各种图像改写攻击时的还原效果好，但是无法直接对频域的特定区域叠加水印，会对原始图片造成较大损害，而是需要将水印图片进行编码，让水印图像均匀地分布在各个频率，增加了隐写的难度。可见，现有的隐写方式都会引入某种特征，区别在于该特征的显著程度，这就需要使明文加密前后尽量达到难以区分的程度，以此实现信息的隐藏和传递。

技术实现思路

[0003]本专利技术解决的问题是如何改善现有隐写技术的多数固载体的吸附能力低，释放稳定性差以及释放效果不理想导致限制应用的问题。
[0004]为解决上述问题，本专利技术提供一种基于结构色的光学隐写方法，包括：基于薄膜干涉原理，在可见光范围内，层状纳米结构随着层间厚度的变化，所呈现的结构色将呈现周期性循环变化，当明文和背景分别以不同层间厚度的纳米结构呈现相同或相近的结构色时，实现所述明文信息的隐写。
[0005]进一步地，在可见光范围内，所述层状纳米结构的结构色反射峰的中心波长满足相长干涉公式：
[0006]2nd＝kλ，
[0007]其中，n表示介质层的有效折射率，d表示层状纳米结构的介质层厚度，k表示共振阶次(k＝1，2，3
…
)，λ表示共振波长。
[0008]进一步地，所述不同层间厚度的纳米结构呈现相同或相近的结构色为不同颜色循环周期中相同或相近的结构色，所述相同或相近的结构色的色差小于8。
[0009]进一步地，还包括解密，所述解密为在所述明文信息的隐写后，对结构参数进行调整，使得所述背景与所述明文的光谱反射峰均发生偏移，不同颜色循环周期中同色域内的
光谱偏移后色差值变大，实现所述明文的解密。
[0010]进一步地，所述结构参数包括层状纳米结构的层间折射率。
[0011]本专利技术所述的基于结构色的光学隐写方法相对于现有技术的优势在于，本专利技术的通过层状纳米结构随着层间厚度的变化，所呈现的结构色将呈现周期性循环变化，当明文和背景分别以不同层间厚度的纳米结构呈现相同或相近的结构色时，实现所述明文信息的隐写。由于现有的结构色制备工艺成熟，结合本专利技术中对层状纳米结构厚度的精准调控，实现结构色在明文与背景区域的颜色匹配，能够在保证隐写效果的基础上有效降低明文加密的难度，不仅能够用于敏感信息传递，也能够应用于日常商品防伪。同时本方法在明文加密过程中仅引入不同的层状纳米结构的层间厚度作为特征差异，即便在纳米尺度下也很难被表征出来，不易引起攻击方注意。
[0012]一种基于结构色的光学隐写产品，基于如上所述的基于结构色的光学隐写方法，包括依次连接的金属A层，介质层和金属B层，入射光在所述金属A层和所述介质层交界处，以及所述介质层和所述金属B层的交界处发生反射，反射光间发生干涉，并出现发射峰。
[0013]进一步地，所述金属A为高纯铝箔，所述介质层为多孔氧化铝薄膜，所述金属B为银。
[0014]本专利技术所述的基于结构色的光学隐写产品利用不同材料交界处的反射光发生干涉，并出现发射峰，形成结构色，由于不同的反射峰位可以对应相同或相近的结构色，在实现光学隐写效果的同时结构简单易于制备。
[0015]一种基于结构色的光学隐写产品的制备方法，基于如上所述的基于结构色的光学隐写产品，包括如下步骤：
[0016]步骤1：对高纯铝箔进行电化学氧化，使得所述高纯铝箔表面生长出一定厚度的多孔氧化铝薄膜，
[0017]步骤2：在所述多孔氧化铝薄膜表面贴附掩膜版，采用激光在所述掩膜版上雕刻出于明文对应的图案，使所述图案下方的多孔氧化铝薄膜裸露出来；
[0018]步骤3：对步骤2中的所述多孔氧化铝薄膜再次进行电化学氧化，使得裸露部分的所述多孔氧化铝薄膜继续生长到预设厚度，去除所有残余的掩膜版，在所述多孔氧化铝薄膜表面利用热蒸发技术蒸镀银层，完成光学隐写产品的制备。
[0019]进一步地，还包括通过调控所述多孔氧化铝薄膜的结构参数来改变所述多孔氧化铝薄膜的折射率，实现所述明文的解密。
[0020]进一步地，所述多孔氧化铝薄膜的结构参数包括所述多孔氧化铝薄膜的孔径、孔内折射率和孔间距。
[0021]本专利技术所述的基于结构色的光学隐写产品的制备方法相对于现有技术的优势在于，本专利技术的通过多孔氧化铝薄膜厚度的变化，所呈现的结构色将呈现周期性循环变化，当明文和背景分别以不同厚度的多孔氧化铝薄膜呈现相同或相近的结构色时，实现所述明文信息的隐写。由于现有的结构色制备工艺成熟，结合本专利技术中对多孔氧化铝薄膜厚度的精准调控，实现结构色在明文与背景区域的颜色匹配，能够在保证隐写效果的基础上有效降低明文加密的难度，不仅能够用于敏感信息传递，也能够应用于日常商品防伪。同时本方法在明文加密过程中仅引入不同的多孔氧化铝薄膜的层间厚度作为特征差异，即便在纳米尺度下也很难被表征出来，不易引起攻击方注意。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例中的基于结构色的光学隐写产品的薄膜干涉原理示意图；
[0023]图2为本专利技术实施例中的基于结构色的光学隐写产品结构示意图；
[0024]图3为本专利技术实施例中的基于结构色的光学隐写产品俯视图。
[0025][0026]1‑
明文区域；2
‑
背景区域；3
‑
入射光；4
‑
反射光；5
‑
界面一；6
‑
界面二。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。下面将对本专利技术做进一步的详细说明：本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本专利技术的保护范围不限于下述实施例。
[0028]具体地，结合图1，本专利技术实施例提供一种基于结构色的光学隐写方法，包括：基于薄膜干涉原理，在可见光范围内，层状纳米结构随着层间厚度的变化，所呈现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于结构色的光学隐写方法，其特征在于，包括：基于薄膜干涉原理，在可见光范围内，层状纳米结构随着层间厚度的变化，所呈现的结构色将呈现周期性循环变化，当明文和背景分别以不同层间厚度的纳米结构呈现相同或相近的结构色时，实现所述明文信息的隐写。2.根据权利要求1所述的基于结构色的光学隐写方法，其特征在于，在可见光范围内，所述层状纳米结构的结构色反射峰的中心波长满足相长干涉公式：2nd＝kλ，其中，n表示介质层的有效折射率，d表示层状纳米结构的介质层厚度，k表示共振阶次(k＝1，2，3
…
)，λ表示共振波长。3.根据权利要求1所述的基于结构色的光学隐写方法，其特征在于，所述不同层间厚度的纳米结构呈现相同或相近的结构色为不同颜色循环周期中相同或相近的结构色，所述相同或相近的结构色的色差小于8。4.根据权利要求1所述的基于结构色的光学隐写方法，其特征在于，还包括解密，所述解密为在所述明文信息的隐写后，对结构参数进行调整，使得所述背景与所述明文的光谱反射峰均发生偏移，不同颜色循环周期中同色域内的光谱偏移后色差值变大，实现所述明文的解密。5.根据权利要求1所述的基于结构色的光学隐写方法，其特征在于，所述结构参数包括层状纳米结构的层间折射率。6.一种基于结构色的光学隐写产品，基于权利要求1至5任一项所述的基于结构色的光学隐写方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王文鑫，王祎，吴玉泽，黄雨蝶，黄星淇，杨金浩，从蓉，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：