[發明專利]專色印刷圖像數字水印方法及系統

有效

• 申請號: 201810091749.X
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108460716B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 王彩印;李超
• 申請（專利權）人: 大連工業大學
• 主分類號: G06T1/00
• 分類號: G06T1/00;G06T7/90
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李馨

1.專色印刷圖像數字水印方法，其特征在于，步驟如下：

(1)水印預處理

對水印圖像進行Arnold置亂加密處理，生成置亂加密的水印圖像信息；

(2)專色分色

對彩色圖像使用紐介堡數學模型進行專色墨量的計算，獲得專色分色圖；

(3)水印嵌入

對專色分色圖進行Haar提升整數小波分解，獲得LL、HL、LH和HH四個子帶；對各子帶進行奇異值分解，獲得各子帶奇異值矩陣S_i；在各子帶SVD分解后的奇異值矩陣中使用加性水印算法嵌入置亂加密的水印圖像信息，并再次進行SVD分解，得到嵌入水印信息的奇異值矩陣最后，進行逆SVD和IWT操作，得到嵌入水印后的專色分色圖像；

(4)數字簽名生成

在步驟(3)中，在各子帶奇異值矩陣S_i中加入水印信息，并對其進行了再次SVD分解得到嵌入水印信息的奇異值矩陣同時也獲得和V_i^TW矩陣，使用各子帶的和V_i^TW矩陣生成數字簽名；

(5)數字簽名嵌入

在步驟(3)得到嵌入水印后的專色分色圖像中，嵌入數字簽名；

(6)出版印刷

對含數字簽名和水印信息的專色分色圖進行加網制作印版，并使用專色印刷；

(7)掃描專色印刷圖像

掃描專色印刷圖像，專色圖像掃描成灰度圖像；

(8)校正掃描圖像

使用專色梯尺，為每一個專色建立階調校正模型，根據掃描后灰度圖像的梯尺上每個色塊的平均灰度值和專色分色圖上的梯尺每個色塊的灰度值，生成專色網點轉移曲線，根據專色網點轉移曲線建立校正曲線，使用校正曲線對專色印刷掃描成的灰度圖像的階調進行校正；

(9)數字簽名提取和驗證

在校正后的灰度圖像中提取數字簽名并驗證，若數字簽名與生成的數字簽名匹配，則繼續水印信息提取，否則，終止程序；

(10)水印提取

對校正后含水印信息的灰度圖進行一級IWT轉換，生成LL、HL、LH和HH四個子帶；對所有子帶進行SVD分解，使用水印嵌入的逆過程從各個子帶中提取水印信息；

所述的校正掃描圖像中使用專色梯尺為每一個專色建立階調校正模型的方法，其步驟如下：

(1)根據原彩色圖像的顏色，確定原彩色圖像使用的專色；

(2)為原彩色圖像中的每一個專色設計專色梯尺，

(3)分色加網出版并印刷，專色梯尺設置在原彩色圖的空白部分，隨原彩色圖像一起分色加網，或者單獨分色出版印刷，每一個專色梯尺在分色圖或分色版上相當于0％-100％的灰度梯尺，使用相應的專色油墨印刷專色梯尺；

(4)掃描專色梯尺，將專色梯尺掃描成灰度圖，根據掃描后灰度梯尺上每個色塊的平均灰度值和專色分色圖上的梯尺每個色塊的灰度值，建立專色網點轉移曲線，生成專色網點轉移曲線；

(5)根據專色網點轉移曲線建立校正曲線，使用校正曲線對專色印刷掃描成的灰度圖像的階調進行校正；

所述的專色梯尺的設計方法，以10％為步長，設計從0％-100％網點面積率的專色色塊，每個專色梯尺由11個色塊構成。

2.根據權利要求1所述的專色印刷圖像數字水印方法，其特征在于，所述的專色分色，使用紐介堡數學模型進行專色墨量的計算，獲得專色分色圖，專色圖像的L*、a*和b*是已知的，使用公式(ⅰ)獲得三刺激值X、Y和Z值，使用公式(ⅱ)計算得到原彩色圖像每個像素的專色網點面積率a_s；

式中：X、Y、Z為顏色的三刺激值，X_r、Y_r、Z_r為CIE標準照明體的三刺激值，L^*為顏色的明度，a*和b*為顏色的色度；

式中：X₀、Y₀和Z₀是紙張的三刺激值。