[发明专利]一种基于彩色光栅的图像防伪方法

说明书

本发明公开了一种基于彩色光栅的图像防伪方法，包括以下步骤：步骤一、分色：对原始图像进行分色得到四张对应的分色图像，选取其中一张分色图像作为防伪信息的载体图像，其余三张分色图像为待合成图像；步骤二、载体图像二值化等步骤。本发明的彩色光栅的提取清晰度优于黑白光栅的提取清晰度；本发明将光栅识别技术从调幅图像扩展到调频图像，并将调幅加网的局部阶调扩展到全阶调，还打破了光栅防伪技术中彩色光栅的适用局限性。

技术领域

本发明属于光栅防伪领域，具体涉及一种基于彩色光栅的图像防伪方法。

背景技术

近年来，光学在信息安全和图像加密领域取得一系列研究进展，运用彩虹全息、莫尔条纹、光可变器件等技术以防止对机密文档和认证信息的非法复制。现代光学信息隐藏通常借助密钥作用，对宿主图像进行光学变换或处理，以便在空域内嵌入载体图像完成信息的隐藏，其中基于相位调制潜像法的光栅防伪技术因其便捷性而具有较大优势。

在信息隐藏阶段，防伪信息直接在加网过程中嵌入；在信息提取阶段，需用光栅片覆盖在宿主图像上进行旋转识别，现有技术的光栅片主要为线性光栅。

为提高潜像提取性能，陕西科技大学的郭凌华等人提出了一种不同于传统线性光栅的网点式光栅，该光栅为规则排列的网点式形，与网点形状相对应，实验表明该光栅在单色调幅图像的防伪上占有一定优势，提取的隐藏信息边界性更为凸显，但该光栅无法应用于调频图像；北京化工大学的易军凯等人引入曲线光栅，增加了隐藏信息的识别成本，提高了信息安全性，但由于曲线光栅存在一定的角度，所以在进行光栅点偏移的过程中，容易造成隐藏信息丢失。

上述研究提出了不同的光栅类型，但这些光栅仅能提取出调幅图像中的潜像，因此在现有研究成果中均以调幅加网图像为研究对象，由于现有的光栅防伪技术其实现原理均基于调幅加网图像而形成，因此以全幅的调频加网图像作为研究对象的文献还少有报道，进一步的，还尚未有将彩色光栅与调频加网相结合实现的防伪技术的报道。

在调频加网中最重要的误差扩散半色调算法，其基本思想是将灰度图像的当前像素值与一个阈值相比较，得到一个二值输出(0或l)，然后将输入与输出的像素差以一定的方式向周围未经处理的像素传递，再由周围的像素把此误差向下传递，直到整个图像处理完毕。传统误差扩散算法一般取量化阈值为中间值128，但是传统误差扩散算法容易出现边缘模糊现象，结合前述，导致了调频加网在光栅防伪技术应用中的技术偏见。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于彩色光栅的图像防伪方法，以解决上述技术问题。

本发明提供的技术方案如下：一种基于彩色光栅的图像防伪方法，包括以下步骤：

步骤一、分色

输入原始图像，原始图像的颜色模式为CMYK四色模式，对原始图像进行分色得到四张对应的分色图像，选取其中一张分色图像作为防伪信息的载体图像，其余三张分色图像为待合成图像；

步骤二、载体图像二值化

将防伪信息置入载体图像中，删除防伪信息仅保留其轮廓，并将轮廓位移一个像素点，采用改进的调频加网算法对带有防伪信息轮廓的载体图像二值化处理，得到携带防伪信息的载体半色调图像，改进的调频加网算法处理过程为：

(1)、确定动态阈值；

(2)、提取载体图像的边缘信息并计算图像梯度值，记提取到的边缘图像为C(m,n)，在C(m,n)中非边缘点像素值为0，边缘点的像素值为1；采用sobel算子获得水平和垂直梯度；

(3)、将当前像素G(m,n)转换为半色调像素H(m,n)，然后计算量化误差；

(4)、根据检测到的边缘图像，确定自适应误差扩散系数，然后将量化误差传递，得到携带防伪信息的载体半色调图像；

步骤三、待合成图像二值化