1. 研究目的与意义
随着科学技术水平的飞速发展,印刷业的相关工艺技术都取得了突飞猛进的发展,同时各种数码相机、扫描仪、彩色打印机等图像获取设备和功能完善的软件得到普及。这些也带来了存在的弊端,包装、证件、钞票、支票和有价证券的伪造和篡改给消费者和企业造成了巨大财产损失。因此,必须及时解决这些印刷品的版权保护问题,研究出更加实用更加安全的印刷防伪技术。
激光全息技术是继激光器于二十世纪六十年代问世之后,迅速发展起来的一种立体照相技术。随着其他防伪技术的进步,全息防伪也得到新的发展与应用。但是随着激光全息图像制作技术的迅速扩散,加之这些全息图没有任何加密措施,原母版制作技术比较容易被仿制,甚至达到乱真的地步,如今这种防伪方式已经几乎失去了防伪的功能。此外全息记录不易实现,密码图案不丰富,识别困难。为了提高全息防伪技术的防伪力度,许多企业对防伪产品进行了新的开拓,提出了加密全息防伪技术,其中运用莫尔理论进行加密,引起了防伪领域科技工作者的广泛关注。这种莫尔纹防伪技术是属于光学加密防伪,根据所采用的光路及密码是否可见,可分为不需要钥匙板的显现型加密法和需要钥匙板解码的隐蔽型加密法[1]。
莫尔纹的设计可以隐藏美观及具有时效性的防伪标识,运用在版权保护时,需要考虑防伪标识的大小及在宿主图像中的嵌入位置和通道。光栅防伪技术将数字加网与信息隐藏技术相结合,在宿主图像半色调加网过程中微量改变部分网点相位,从而形成防伪标识的潜像;对应周期的光栅检测片覆盖在输出图像上,形成的周期无穷大的莫尔纹即为隐藏的防伪标识[2]。
2. 国内外研究现状分析
随着科学技术水平的不断提高,防伪技术涉及的学科范围越来越广,包括物理学、化学、生物、材料科学、光学、计算机科学、电子科学等,并趋向于发展为综合多学科多领域的交叉型学科。由于防伪技术的快速发展,防伪印刷技术也进入了高速的发展期。防伪印刷技术主要利用特殊的承印材料、高端的输出设备以及复杂的印刷工艺等来实现防伪,例如变色油墨、荧光油墨、印钞纸、水印纸、手工雕刻凹版印刷工艺、彩虹印刷、激光全息、数字水印等等[4-7],虽然实现了防伪的目的,但是成本也大大提高,实际应用范围受到限制。所以找到廉价、过程简单、防伪效果好的印刷防伪技术在国内外都是研究的热门方向。
近年来,国外在基于网点印刷防伪技术方面取得了较大的进步,比如澳大利亚的塑料钞票防伪技术;加拿大的纪念币激光全息防伪技术。比较典型的是ferenckoltai等人研究的应用数字加网实现防伪的方法和设备和nicholasjohnphillips等人研究的一种防伪印刷和扩散加网技术。ferenckoltai等人研究的是基于网点大小和形状(主要是指网格内有调幅网转变为调频网)的防伪信息加载技术;nicholasjohnphillips等人提出的防伪印刷和扩散加网技术是基于线条纹理和缩微文字的防伪印刷技术。还有研究成果比较突出的是基于视觉加密技术的半色调图像的数字水印技术等[8,9]。国外专家学者在印刷防伪领域已取得了丰硕的研究成果,但是关于光栅防伪的研究还不多。主要有基于阴阳图文的光栅防伪技术、基于柱镜光栅检测的光栅防伪技术等。
目前民用商业防伪技术虽然成本低、易识别,但存在防伪效果差、易被仿制伪造的缺陷。彩色莫尔纹防伪技术具有可靠性高、独占性强、工艺简单和成本低等诸多特点[10]。amidrori、chossons等人[11-13]指出,以莫尔纹技术为基础的方法和莫尔纹的变体都可以被单或结合在一起应用到保护安全文件如身份证、护照或各种不同的商业文件上来,同时这些方法也可以用来保护有价值的物品和产品,如cd、dvd等。i-saacamidror[14]提出了莫尔强度分布结合微结构艺术加网在半色调或黑白图像中的应用,使黑白或彩色图像产生强烈的难以仿制的视觉效果。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:建立信息嵌入率与视觉感知阈值的关系模型,利用韦伯定律和图像显著性相关理论分析信息嵌入率对潜像隐蔽性和提取效果的影响。将特征不同的宿主图像和防伪标识作为研究对象,在不同加网线数下,以0.05为步长在[0,0.5]区间内的信息嵌入率完成防伪标识的隐藏与光栅检测提取;并用加权信噪比和彩色结构相似度评价隐蔽性、用信息熵函数和区域对比度评价提取显著性。
研究计划:
2016.01.01-2016.01.16论文任务书、开题报告
4. 研究创新点
特色:国内外对于研究信息嵌入率对莫尔纹防伪的研究非常少,且信息嵌入率对莫尔纹防伪的影响十分重要。
创新:本文将人眼视觉特性与光栅防伪技术原理相结合,分析了潜像信息嵌入率对光栅防伪效果的影响,建立了信息嵌入率与隐蔽性、显著性关系模型。
