基于模糊理论的印刷水印图像防伪技术研究

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防伪印刷是今后印刷行业主要发展方向之一,但是现有的防伪技术还不能完全满足商业生产的需求。水印防伪技术能够实现印刷图像和数字图像的隐藏信息嵌入以及版权保护,具有流程简便、低成本、适应数字化等特点。应用于印刷生产可以保证安全消费、提高企业经济效益,对增强印刷行业在国民经济中的地位和推动国民经济的发展具有重要意义。  结合小波变换和模糊聚类分析提出一种应用于印刷图像和数字图像的水印防伪算法。通过置乱法(Arnold变换)对水印信息进行预处理以增强算法安全性。对打印扫描图像进行误差分析,根据校正方案选取嵌入频带。依据小波变换对图像进行两层分解,计算分解后中低频位置的亮度、梯度、对比度、纹理、熵值,并由其构成该位置的特征向量。运用模糊C均值聚类分析决定特征向量位置的嵌入程度,在图像的不同位置嵌入不同程度的水印信息,实现水印信息的自适应嵌入。  实验采用软件(Matlab2012b)进行水印嵌入提取和图像处理,应用高分辨率打印机和扫描仪获得实验数据。将水印信息嵌入到小波分解后的中低频子带中,分别验证直接提取、打印扫描后提取,经旋转、剪切等常规图像处理后提取水印的鲁棒性和不可见性,并利用峰值信噪比(PSNR)和归一化相关系数(NC)进行客观评价。  分析客观数据对算法性能进行评价,其中经打印扫描后提取的水印所得 PSNR值均大于42.12,NC值均大于0.8236;经旋转、剪切等常规图像攻击后提取的水印NC值均大于0.8335。通过分析评价结果表明该算法具有一定程度的鲁棒性和不可见性,对数字和印刷图像能提供一定程度的版权保护,与其它印刷防伪技术比较,具有成本低、实现简单的特点。
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