本发明公开了一种用于图文信息隐藏防伪的矩阵轮换加网方法,具体为：步骤1，设计聚集态加网阈值矩阵；步骤2，建立矩阵轮换加网算法；步骤3，生成半色调图像；步骤4，嵌入待隐藏图文信息；步骤5，制作显隐工具；步骤6，检验隐藏图文信息。本发明一种用于图文信息隐藏防伪的矩阵轮换加网方法，利用多个阈值矩阵轮换加网生成具有特殊形状的连结网点，应用于图文信息隐藏防伪技术中，解决了现有方法中传统点阵网点隐藏时出现的断点问题，优化了图文信息的隐藏效果，特殊形状网点的引入也提高了造假的难度系数。
1.一种用于图文信息隐藏防伪的矩阵轮换加网方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，设计聚集态加网阈值矩阵：
设网格阶数为n×n，网线角度为θ，令 m、n、p、q均为整数，p、q互为素数；设加网阈值矩阵大小为L×K，则阈值最大值Qmax＝L×K，L＝m(p2+q2)，K＝m；
选中阈值矩阵中某一网格为中心点，根据网点形状要求，由内而外设计聚集态加网阈值矩阵；改变中心点位置，设计出另外2-5个聚集态加网阈值矩阵；
由内而外设计聚集态加网阈值矩阵，是指网格内数值由中心点向外按照递减规律从阈值最大值Qmax到1依次分布；
首先将待加网的灰度图像像素值F等比例压缩至阈值矩阵范围，建立转化后灰度图像像素值F’与矩阵阈值最大值Qmax的映射关系，然后根据不同网线角度多个阈值矩阵轮换的排布关系，比较转化后灰度图像每一坐标像素值F’与对应坐标处的矩阵阈值Q，决定该网格是否曝光，即当F’小于Q时，网格曝光，反之不曝光；
转化后灰度图像像素值F’与矩阵阈值最大值Qmax的映射关系为：
不同网线角度多个阈值矩阵轮换的排布关系为：每一行阈值矩阵整体较上一行整体位移mq个网格；
在MATLAB中输入一幅灰度图像，根据步骤2中的矩阵轮换加网算法输出加网后的半色调图像；
将步骤3中生成的半色调图像在Adobe Photoshop中打开，将文件转化为灰度模式，转换比例为1；在灰度文件中写入隐藏文字或导入隐藏图像，激活隐藏文字或隐藏图像图层选区，删除隐藏文字或隐藏图像图层，位移待隐藏文字或隐藏图像选区完成待隐藏文字或隐藏图像的嵌入；
新建灰度模式文件，根据步骤3中方法用MATLAB对其进行加网，生成平网半色调图像即为显隐工具；
2.根据权利要求1所述的一种用于图文信息隐藏防伪的矩阵轮换加网方法，其特征在于，所述步骤3中灰度图像的分辨率为300dpi-2400dpi，大小为3cm×3cm-10cm×10cm。
3.根据权利要求1所述的一种用于图文信息隐藏防伪的矩阵轮换加网方法，其特征在于，所述位移待隐藏文字或隐藏图像选区，具体为：利用位移工具进行待隐藏文字或隐藏图像的偏移，水平方向x和垂直方向y具体位移量为：
4.根据权利要求1所述的一种用于图文信息隐藏防伪的矩阵轮换加网方法，其特征在于，所述步骤5具体为：在Adobe Photoshop中新建一个分辨率、大小与步骤3中输入灰度图像相同的灰度模式文件，填充前景色为50％-80％，保存图像为图片格式，并根据步骤3中方法用MATLAB对其进行加网，生成平网半色调图像即为显隐工具。
5.根据权利要求1所述的一种用于图文信息隐藏防伪的矩阵轮换加网方法，其特征在于，所述步骤6具体为：在Adobe Photoshop中打开步骤5中生成的平网半色调图像，转化为灰度模式，转换比例为1；复制背景图层得到背景副本，激活黑色网点选区，反选删除空白区域，将该图层复制到嵌入隐藏文字或隐藏图像的灰度文件中，调整显隐位置使隐藏文字或隐藏图像显现出来。
一种用于图文信息隐藏防伪的矩阵轮换加网方法
技术领域
[0001] 本发明属于印刷半色调加网技术领域，涉及一种矩阵轮换加网的方法，具体涉及一种用于图文信息隐藏防伪的矩阵轮换加网方法。
背景技术
[0002] 随着印刷技术的快速发展，造假乱象丛生，防伪印刷技术已经成为印刷业中不可缺少的技术手段。基于半色调加网技术的图文信息隐藏防伪方法简单易行，不改变传统印刷的生产设备及工艺，且不会增加生产成本，是近几年发展比较快速的一种防伪方法。图像的隐藏通过偏移网点位置实现，加相应的显隐工具后隐藏信息便可显现出来。目前在该方法中，由于传统形状的网点是均匀分布的点阵信息，网点位置偏移后会出现断点的现象，宏观上形成人眼可感知的白色或黑色线条，影响印刷质量和图文信息的隐藏效果，同时，传统形状网点种类有限，造假者容易仿制，防伪系数不高。若利用多个阈值矩阵轮换加网生成具有特殊形状的连结网点，应用于图文信息隐藏防伪技术中，可优化图文信息隐藏效果，特殊形状网点的引入也可提高造假的难度系数。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种用于图文信息隐藏防伪的矩阵轮换加网方法，优化了图文信息的隐藏效果，提高了防伪系数。
[0004] 本发明所采用的技术方案是，一种用于图文信息隐藏防伪的矩阵轮换加网方法，具体按照以下步骤实施：
[0005] 步骤1，设计聚集态加网阈值矩阵：
[0006] 设网格阶数为n×n，网线角度为θ，令 m、n、p、q均为整数，p、q互为素数；2 2
设加网阈值矩阵大小为L×K，则阈值最大值Qmax＝L×K，L＝m(p+q)，K＝m；
[0007] 选中阈值矩阵中某一网格为中心点，根据网点形状要求，由内而外设计聚集态加网阈值矩阵；改变中心点位置，设计出另外2-5个聚集态加网阈值矩阵；
[0008] 步骤2，建立矩阵轮换加网算法；
[0009] 步骤3，生成半色调图像：
[0010] 在MATLAB中输入一幅灰度图像，根据步骤2中的矩阵轮换加网算法输出加网后的半色调图像；
[0011] 步骤4，嵌入待隐藏图文信息；
[0012] 步骤5，制作显隐工具：
[0013] 新建灰度模式文件，根据步骤3中方法用MATLAB对其进行加网，生成平网半色调图像即为显隐工具；
[0014] 步骤6，检验隐藏图文信息。
[0015] 本发明的特点还在于，
[0016] 步骤1中由内而外设计聚集态加网矩阵，是指网格内数值由中心点向外按照递减规律从阈值最大值Qmax到1依次分布。
[0017] 步骤2具体为：首先将待加网的灰度图像像素值F等比例压缩至阈值矩阵范围，建立转化后灰度图像像素值F’与矩阵阈值最大值Qmax的映射关系，然后根据不同网线角度多个阈值矩阵轮换的排布关系，比较转化后灰度图像每一坐标像素值F’与对应坐标处的矩阵阈值Q，决定该网格是否曝光，即当F’小于Q时，网格曝光，反之不曝光。
[0018] 转化后灰度图像像素值与矩阵阈值的映射关系为：
[0019]
[0020] 不同网线角度多个阈值矩阵轮换的排布关系为：每一行阈值矩阵整体较上一行整体位移mq个网格。
[0021] 步骤3中灰度图像的分辨率为300dpi-2400dpi，大小为3cm×3cm-10cm×10cm。
[0022] 步骤4中具体为：将步骤3中生成的半色调图像在Adobe Photoshop中打开，将文件转化为灰度模式，转换比例为1；在灰度文件中写入隐藏文字或导入隐藏图像，激活字体或隐藏图像图层选区，删除隐藏信息图层，位移待隐藏信息选区完成待隐藏信息的嵌入。
[0023] 位移待隐藏信息选区，具体为：利用位移工具进行待隐藏图文信息的偏移，水平方向x和垂直方向y具体位移量为：
[0024]
[0025]
[0026] 步骤5具体为：在Adobe Photoshop中新建一个分辨率、大小与步骤3中输入灰度图像相同的灰度模式文件，填充前景色K为50％-80％，保存图像为图片格式，并根据步骤3中方法用MATLAB对其进行加网，生成平网半色调图像即为显隐工具。
[0027] 步骤6具体为：在Adobe Photoshop中打开步骤5中生成的平网半色调图像，转化为灰度模式，转换比例为1；复制背景图层得到背景副本，激活黑色网点选区，反选删除空白区域，将该图层复制到隐藏图像文件中，调整显隐位置使隐藏图文信息显现出来。
[0028] 本发明的有益效果是，本发明一种用于图文信息隐藏防伪的矩阵轮换加网方法，利用多个阈值矩阵轮换加网生成具有特殊形状的连结网点，应用于图文信息隐藏防伪技术中，解决了现有方法中传统点阵网点隐藏时出现的断点问题，优化了图文信息的隐藏效果，特殊形状网点的引入也提高了造假的难度系数。
附图说明
[0029] 图1是本发明实施例中设计出的三个45°聚集态加网阈值矩阵；
[0030] 图2是本发明实施例中45°阈值矩阵轮换的排布关系图；
[0031] 图3是本发明实施例中三矩阵轮换加网效果图，其中a为完整效果图，b为局部放大效果图；
[0032] 图4是本发明实施例中“小花”隐藏效果图，其中a为完整效果图，b为局部放大效果图；
[0033] 图5是本发明实施例中显隐工具效果图，其中a为完整效果图，b为局部放大效果图；
[0034] 图6是本发明实施例中加显隐工具后“小花”显现效果图，其中a为完整效果图，b为局部放大效果图。
具体实施方式
[0035] 下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
[0036] 本发明一种用于图文信息隐藏防伪的矩阵轮换加网方法，具体按照以下步骤实施：
[0037] 步骤1，设计聚集态加网阈值矩阵：
[0038] 设网格阶数为n×n，网线角度为θ，令 m、n、p、q均为整数，p、q互为素数。设加网阈值矩阵大小为L×K，则阈值最大值Qmax＝L×K，L＝m(p2+q2)，K＝m。选中阈值矩阵中某一网格为中心点，根据网点形状要求，由内而外设计聚集态加网阈值矩阵，即网格内数值由中心点向外按照递减规律从阈值最大值Qmax到1依次分布。改变中心点位置，设计出另外
2-5个聚集态加网阈值矩阵。
[0039] 步骤2，建立矩阵轮换加网算法：
[0040] 首先将待加网的灰度图像像素值F等比例压缩至阈值矩阵范围，建立转化后灰度图像像素值F’与矩阵阈值最大值Qmax的映射关系，即
[0041]
[0042] 根据不同网线角度多个阈值矩阵轮换的排布关系，即每一行阈值矩阵整体较上一行整体位移mq个网格。比较转化后灰度图像每一坐标像素值F’与对应坐标处的矩阵阈值Q，决定该网格是否曝光，当F’小于Q时，网格曝光(“涂黑”)，反之不曝光(“涂白”)。
[0043] 步骤3，生成半色调图像：
[0044] 利用MATLAB编程软件实现加网过程：输入一幅灰度图像，分辨率为300dpi-2400dpi，大小为3cm×3cm-10cm×10cm，根据步骤2中的矩阵轮换加网算法输出加网后的半色调图像。
[0045] 步骤4，嵌入待隐藏图文信息：
[0046] 将步骤3中生成的半色调图像在Adobe Photoshop中打开，将文件转化为灰度模式，转换比例为1；在灰度文件中写入隐藏文字或导入隐藏图像，激活字体或隐藏图像图层选区，删除隐藏信息图层，位移待隐藏信息选区完成待隐藏信息的嵌入，即利用“滤镜-其他-位移”工具进行待隐藏图文信息的偏移，水平方向x和垂直方向y具体位移量为：
[0047]
[0048]
[0049] 步骤5，制作显隐工具：
[0050] 在Adobe Photoshop中新建一个分辨率、大小与步骤3中输入灰度图像相同的灰度模式文件，填充前景色K为50％-80％，保存图像为图片格式，并根据步骤3中方法用MATLAB编程软件加网，生成平网半色调图像即为显隐工具。
[0051] 步骤6，检验隐藏图文信息：
[0052] 在Adobe Photoshop中打开步骤5中生成的平网半色调图像，转化为灰度模式，转换比例为1；复制背景图层得到背景副本，激活黑色网点选区，反选删除空白区域，将该图层复制到隐藏图像文件中，调整显隐位置使隐藏图文信息显现出来。
[0053] 本发明用于图文信息隐藏防伪的矩阵轮换加网方法，利用多个阈值矩阵轮换加网生成具有特殊形状的连结网点，应用于图文信息隐藏防伪技术中，解决了现有方法中传统点阵网点隐藏时出现的断点问题，优化了图文信息的隐藏效果，特殊形状网点的引入也提高了造假的难度系数。
[0054] 现以20％灰度图网格阶数12×12的45°三个阈值矩阵加网效果图进行图案隐藏的效果和加显隐工具后的效果为例，具体来说明本发明用于图文信息隐藏防伪的矩阵轮换加网方法的具体过程。
[0055] (1)设计聚集态加网阈值矩阵：
[0056] 网格阶数为12×12，网线角度为45°时， 则p＝q＝1，取m＝8，K＝m＝8，L＝2m＝16，加网阈值矩阵大小为16×8，阈值最大值Qmax为128。选中阈值矩阵中某一网格为中心点，根据网点形状要求，由内而外设计聚集态加网阈值矩阵，网线角度为45°时，网格内数值由中心点向外按照递减规律从128到1依次分布；改变中心点位置，设计出另外2个不同的聚集态加网阈值矩阵。图1所示为采用该方法设计出的三个45°聚集态加网阈值矩阵。
[0057] (2)建立矩阵轮换加网算法的：
[0058] 首先将待加网的灰度图像像素值F等比例压缩至阈值矩阵范围，建立转化后灰度图像像素值F’与矩阵阈值最大值Qmax的映射关系，即
[0059]
[0060] 然后根据45°网线角度阈值矩阵的排布关系，每一行阈值矩阵整体较上一行整体左移8个网格，比较转化后灰度图像每一坐标像素值F’与对应坐标处的矩阵阈值Q，决定该网格是否曝光，当F’小于Q时，网格曝光(“涂黑”)，反之不曝光(“涂白”)。图2所示为网格阶数12×12的45°阈值矩阵轮换的排布关系。
[0061] (3)生成半色调图像：
[0062] 利用MATLAB编程软件实现加网过程，输入一幅分辨率为2100dpi，大小为5cm×5cm的20％灰度图像，根据步骤2中的矩阵轮换加网算法输出加网后的半色调图像。图3所示为20％灰度图像三矩阵轮换加网形成的“蝴蝶结”网点及其放大图。
[0063] (4)嵌入待隐藏图文信息：
[0064] 将步骤3中生成的“蝴蝶结”网点图像在Adobe Photoshop中打开，将文件转化为灰度模式，转换比例为1；绘制隐藏图形“小花”，激活“小花”选区，删除该图层，位移“小花”选区完成待隐藏信息的嵌入，即利用“滤镜-其他-位移”工具进行待隐藏图文信息的偏移，具体位移量为：网线角度为45°时，水平8像素，垂直0像素。图4所示为“小花”隐藏效果图及其放大图。
[0065] (5)制作显隐工具：
[0066] 在Adobe Photoshop中新建一个分辨率为2100dpi、大小5×5cm的灰度模式文件，填充前景色K为50％，保存图像为JPEG格式，并根据步骤3中方法用MATLAB编程软件加网，生成平网半色调图像即为显隐工具。图5为显隐工具效果图及其放大图。
[0067] (6)检验隐藏图文信息：
[0068] 在Adobe Photoshop中打开步骤5中生成的平网半色调图像，转化为灰度模式，转换比例为1；复制背景图层得到背景副本，激活黑色网点选区，反选删除空白区域，将该图层复制到加隐藏“小花”的“蝴蝶结”网点图像中，调整显隐位置使隐藏“小花”显现出来。图6为加显隐工具后“小花”显现效果图及其放大图。
