一种防复印可识读点阵图形数字水印实现方法

摘要

本发明公开了一种防复印可识读点阵图形数字水印实现方法，包括如下步骤：S1，通过点阵标准规划模块、点阵图形生成模块以及点阵图形应用模块生成并输出可识读防复印点阵图形；S2，防复印点阵图形数字水印识读、验证。本发明能够解决现有技术中存在的成本高、兼容性差、输出质量不稳定、识读困难或无法通过人眼识读等实际问题。

说明书

技术领域

本发明涉及防伪打印印刷技术领域，尤其涉及一种防复印可识读点阵图形数字水印实现方法。

背景技术

防伪打印印刷技术是一种在打印印刷关键材料时经常用到的重要安全保障手段，传统防伪打印印刷技术是利用材料技术(如特殊的纸张、特殊的油墨等)、特殊的输出技术(对输出的文字、位置等进行规律调整等)、加工工艺(采用专用设备、特殊的加工工艺等)起到对输出材料的安全保护作用。各种技术由于实现的技术原理不同，实现安全防护的机制也不同。有依靠材料的特殊性获得安全保障，实现不可仿造的目标；有从外观输出方式上下功夫，采用各种微调的输出，确保材料的真实性；也有利用特殊设备、特殊工艺在材料上留下独特的标记，起到对材料的安全保护作用。目前防伪打印印刷技术最大的问题是缺乏标准化产品和标准化服务，造成服务能力碎片化及不可持续化等现实问题，无法形成有效的技术影响力。同时存在产品的可靠度和兼容性不强，使用环节过于复杂、供应链存在安全风险、识读困难或不支持人眼识别、总体成本或用户端使用过高等实际问题。

发明内容

本发明目的是提供了一种防复印可识读点阵图形数字水印实现方法，以解决上述问题。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

一种防复印可识读点阵图形数字水印实现方法，包括如下步骤：

S1，通过点阵标准规划模块、点阵图形生成模块以及点阵图形应用模块生成并输出可识读防复印点阵图形；

S2，防复印点阵图形数字水印识读、验证。

优选的，点阵标准规划模块，用于根据实际需要规划出科学的点阵基本结构，点阵的基本结构包括点的大小、点间距、点颜色三个要素；点大小根据实际情况采用一到四像素大小，点间距为8到12像素；点颜色根据实际情况进行选择。

优选的，可识读点阵图形生成模块，用于根据规划的点阵标准，绘制出可识读点阵图形库，或采用动态生成方式，根据实际需要随时生成可识读点阵图形库。

优选的，可识读点阵图形应用模块，用于在文档打印印刷前期，按照实际工作需要将需要的可识读点阵图形从图形库中提取出来，或按照要求时时生成可识读点阵图形，嵌入到目标文件中，与目标文件一同打印，完成可识读点阵图形应用输出。

优选的，对于可视化输出的防复印点阵图形通过裸眼验证防复印点阵图形数字水印的完整性，以确认是否为复印件。

优选的，对采用低可视的防复印点阵图形，通过扫描，获得电子图像，利用验证系统进行识别的方式进行读取，利用人工智能技术或者裸眼识别进行判断。

优选的，验证系统包括扫描模块、电子图片处理模块和识别模块，其中，

所述扫描模块，按照技术要求完成对纸制文件的扫描，生成符合条件的电子图片文件；

所述电子图片处理模块，根据防复印点阵图形数字水印的实际技术特征，对电子图片进行必要的技术处理，确保水印图像清晰可辨；

所述识别模块，对提取出来的灰度图像或黑白二值图像进行识别，以判断真伪。

优选的，对采用低可视的防复印点阵图形，通过手机app调用摄像头，通过拍照或者动态图像采样方式，获取原始材料图片或者动态图像，然后对获取的材料进行处理，判断真伪。

有益效果：

本发明与传统水印技术相比，解决了传统水印在生产过程中严重依赖材料、工艺、设备问题；同时解决了传统水印技术在提取时需要采用专用设备等造成的应用成本过高和使用不方便的问题；并且解决了传统水印技术中存在的兼容性差、输出质量不稳定、识读困难或无法通过人眼识读等实际问题。另外本发明可以实现软件加密，实现一物一码，极大提高了产品的安全性和使用的便捷性。

与同类技术相比，同类技术主要是网纹水印或加密图像水印技术，相关网纹水印技术或加密图像水印均采用无法进行人眼识读的图形。本发明采用以点构成的可以识读的特殊底纹图案使水印底纹有意义，也可以根据实际需要对有意义的底纹图案进行加密处理。采用固定样式的点状图案，可以有效解决网纹水印、加密图像水印存在的打印稳定性不好的问题。

附图说明

图1为本发明的方法流程图。

图2(a)为本发明字符5对应的图形。

图2(b)为本发明字符A对应的图形。

图2(c)为本发明字符i对应的图形。

图3为字符串为ayTB7C的图形。

图4为图3字符串颜色调整为255.255.0的图形。

图5为本发明验证系统提取结果图。

图6为图5复印件的提取效果图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1，本发明提供了一种防复印可识读点阵图形数字水印实现方法，包括如下步骤：

S1，通过点阵标准规划模块、点阵图形生成模块以及点阵图形应用模块生成并输出可识读防复印点阵图形；

S2，防复印点阵图形数字水印识读、验证。

防复印点阵图形由采用不连续的点状结构组成。点阵结标准规划模块主要用于根据实际需要规划出科学的点阵基本结构，点阵的基本结构主要包括点的大小、点间距、点颜色三个要素。点大小可根据实际情况采用一到四像素大小，点间距约为十像素左右，优选为8到12像素。在点颜色选择上(以白色纸为背景)，可以根据实际情况进行选择，如果选择黑白打印，建议采用3像素，灰度值设置为150左右比较合适。如果采用彩色打印，建议采用CMYK单色打印通道颜色，比如：255.255.X或X.255.255或255.X.255，其中X值可根据实际情况进行设置。建议采用3像素点阵。在实际工作中具体颜色域值可以根据实际情况进行选择，以达到最佳状态。如为取得比较好的可视效果，可采用粉红色或者灰色(黑白打印机)或其它视觉效果鲜艳突出的颜色进行输出。如想实现低可视效果输出建议采用黄色系进行输出。

可识读点阵图形生成模块，用于根据规划的点阵标准，绘制出可识读点阵图形库，也可以采用动态生成方式，根据实际需要随时生可识读点阵图形库。为了实现防复印点阵图形的可读性，防复印点阵图形需要由有意义的字符图形或者字符转意图形组成。字符转意图形主要解决字符图形简单，相近图形较多，容易产生识读错误的问题，目标是建立一个字符与指定图形的对应关系，以直观稳定的图形输出来表示字符输出，如图2举例说明,：图2(a)为字符5对应的图形；图2(b)为字符A对应的图形；图2(c)为字符i对应的图形。

可识读点阵图形应用模块，用于在文档打印印刷前期，按照实际工作需要将需要的可识读点阵图形从图形库中提取出来，或者按照要求时时生成可识读点阵图形，嵌入到目标文件中，也目标文件一同打印，完成可识读点阵图形应用输出。

在本实施例中，对于可视化输出的防复印点阵图形通过裸眼验证防复印点阵图形数字水印的完整性，以确认是否为复印件。

在另一种实施例中，对采用低可视的防复印点阵图形，由于用肉眼难于识读，通过扫描，获得电子图像，利用验证系统进行识别的方式进行读取，利用人工智能技术或者裸眼识别进行判断。

验证系统包括扫描模块、电子图片处理模块和识别模块，其中，

扫描模块，按照技术要求完成对纸制文件的扫描，生成符合条件的电子图片文件；具体技术要求如下：扫描分辨率为600DPI。保存为PNG格式的图像。

电子图片处理模块，根据防复印点阵图形数字水印的实际技术特征，对电子图片进行必要的技术处理，确保水印图像清晰可辨；具体技术要求如下：采用彩色水印图像的，可根据底纹彩色通道，提取相关彩色通道，生成灰度图像。采用灰度水印图像的，对灰度图像进行清晰度调整，然后保存为黑白二值图像。

识别模块，对提取出来的灰度图像或黑白二值图像进行识别，以判断真伪。利用人工智能方法判断黑白二值图像中是否存在计算出来的防复印点阵图形，如果存在，则为真，否则文件为假。注：对提取后图像文件进行判断，属于应用开发内容，不同开发工具实现方式不同，与本发明没有直接相关性，不具体展开说明。也可采用裸眼识别方法。结合二维码或相关方法，实现前后台对比，判断真伪。

在另一种实施例中，对采用低可视的防复印点阵图形，由于用肉眼难于识读，可采用通过手机app调用摄像头，通过拍照或者动态图像采样方式，获取原始材料图片或者动态图像，然后对获取的材料进行处理，判断真伪。具体实现过程如下：手机采用单色色域方式取景。同时对图像进行清晰度调整。在最近距离取景观察即可。

本发明与传统水印技术相比，解决了传统水印在生产过程中严重依赖材料、工艺、设备问题；同时解决了传统水印技术在提取时需要采用专用设备等造成的应用成本过高和使用不方便的问题；并且解决了传统水印技术中存在的兼容性差、输出质量不稳定、识读困难或无法通过人眼识读等实际问题。另外本发明可以实现软件加密，实现一物一码，极大提高了产品的安全性和使用的便捷性。

与同类技术相比，同类技术主要是网纹水印或加密图像水印技术，相关网纹水印技术或加密图像水印均采用无法进行人眼识读的图形。本发明采用以点构成的可以识读的特殊底纹图案使水印底纹有意义，也可以根据实际需要对有意义的底纹图案进行加密处理。采用固定样式的点状图案，可以有效解决网纹水印、加密图像水印存在的打印稳定性不好的问题。

应用例1

第一步，生成防复印点阵图形材料，以低可视防复印点阵图形举例。

1、本应用例点单元大小为三像素。点间距设置为10像素，点的颜色设置为255.255.0。2、本例采用字符转意图形表示字符，防复印点阵图形对应的字符串为：ayTB7C，如图3所示。

把这一图形组合的颜色调整为255.255.0的效果如图4所示。

把这个图形根据实际情况，在合适的时机嵌入到打印或印刷材料中，为直观起见本应用例，把这个单元图形以平铺的方式，嵌入到word文件中，打印输出后，扫描得到的图像。

第二步，防复印点阵图形提取验证，以利用pc端检测程序检测水印的过程为例说明。

1、对文件以600DPI分辨率方式进行彩色扫描，生成高质量图像。

2、根据底纹彩色通道，提取相关色域空间，本例是保存B色域通道生成灰度图像。

3、对灰度图像进行清晰度调整，然后保存为黑白二值图像。

4、利用人工智能方法或者裸眼识别方法判断黑白二值图像中是否存在底纹单元图形，如果存在，则反馈文件为真，否则文件为假。

本应用例为通过软件提取后的水印图形如图5所示。

应用例2

下面提供另一个应用例说明防复印可识读点阵图形数字水印具体实现方法。

本应用例中采用字符转意图形方式，用图形表示字符，以图形方式输出可识读加密防复印点阵图形水印。

具体步骤如下：

一、生成可识读加密防复印点阵图形水印底图：

1.提前准备好可识读点阵水印图片库。本例中，字符图形库统一保存在bianma目录下，图形文件以对应的字符命名，如2对应2.png，其中数字和特殊字符直接保存在bianma目录下，小写字母保存在bianma/c/目录下，大写字母保存在bianma/s/目录下。

2.为安全起见水印信息采用SM4加密，分别准备好明文和密文。为例中将明文也对应的图形做为水印图形嵌入到文件中。

3.以二维码的形式把密文打印到文件上。

4.利用明文内容，从水印图片库中，找到对应的图片列表。

5.根据实际工作需要对原始图进行必要的颜色调整，如采用黑白打印，就是使用灰度水印，如采用低可视打印，就需要采用B色彩域进行输出等。把调整好的图片临时保存。

6.准备好目标文件，以PDF为例。

7.规划到水印图片文件的嵌入方式，如边距、间距、分组等。

8.在PDF文件执行打印命令前向内存文件中以规划好的方式嵌入水印图片，然后打印。打印完成后，释放内存文件，这样原始PDF文件中并不保留文印文件，从而确保水印安全。

二、提取水印信息，本例采用扫描分析法提取，如果想采用其它方式提取可以借鉴此技术思路。

对文件以600DPI分辨率方式进行彩色扫描，保存为PNG非压缩图像，本例程中，文件命名为1.png。经过验证系统提取，获得如图5所示提取结果。

上述提取结果可以通过人工裸眼检测，也可以利用人工智能方式进行识别。

图6是复印件的提取效果，可以看出水印底纹几乎不存在了。

本发明提供了一种生成防复印可识读点阵图形数字水印的制作和检测一般过程。在实际运用过程中，在点阵图形形态选择、图形颜色选择、字符集或内容表示方式选择、是否加密或者加密方式选择等方面都可以根据实际进行相应的变通处理，凡在打印或印刷环节以本发明专利规定特征形成可识读点阵图形，实现防复印目标的，均为本发明所保护的范围。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。