基于半色调全息水印的印刷防伪技术研究

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1、分类号密级_______________基于半色调全息水印的印刷防伪技术研究研究生姓名：冯起芹指导教师姓名、职称：谢勇（教授）学科专业：材料学研究方向：产品包装安全与环境湖南工业大学二零一三年五月三十一日分类号密级____________基于半色调全息水印的印刷防伪技术研究ResearchonSecurityPrintingTechnologyBasedontheHalftoneHolographicWatermark研究生姓名：冯起芹指导教师姓名、职称：谢勇（教授）学科专业：材料学研究方向：产品包装安全与环境论文答辩日期2013.05.31

2、答辩委员会主席__________湖南工业大学二○一三年五月三十一日湖南工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：日期：年月日湖南工业大学论文版权使用授权书本人了解湖南工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的

3、全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其他手段保存学位论文；学校可根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文。作者签名：导师签名：日期：年月摘要目前印刷品仍旧是承载金融、法律、商业交易等方面重要数据的主要媒介。随着整个世界的经济条件和科学技术的提高，各种恶意伪造仿冒的犯罪活动也越发猖獗，这使得人们对印刷防伪技术的要求也不断提高。本课题的研究目的是将计算全息和数字水印技术同时应用到印刷防伪中，结合数字图像半色调技术，将多种先进的防伪技术有效结合，以实现一种多重加密、高安全、低成本的印刷防伪技术。首先利用计算机仿真软件MATLAB完成了对数字半色调、

4、菲涅耳全息变换及数字水印生成和再现等相关算法的计算机程序编码。并建立了符合人眼视觉特性的数字水印系统评价方法。然后在上述工作的基础上，为了进一步提高防伪信息抗印刷—扫描的能力，针对彩色印刷工艺原理及特点，将数字半色调、菲涅耳全息变换和离散Harr小波变换同时引入数字水印—印刷防伪系统中，设计了一种基于离散Harr小波变换的全息半色调数字水印算法。最后将本文设计出的全息半色调水印算法应用于印刷品中，以最常用的铜版纸作为承印材料，通过印刷—扫描实验，检验该水印算法的鲁棒性和适应能力。实验结果表明：该水印算法在印刷图像中具有较好的隐蔽性，并且在颜色

5、分量较多的通道中嵌入水印能获得更好的隐蔽性；宿主图像的颜色分量的分布会影响水印嵌入通道的最佳选择，并且嵌入黑色通道的水印系统的鲁棒性最差；宿主图像中各个色彩通道图像的亮度和对比度对该算法水印系统的鲁棒性影响甚小；纸张表面特性不仅影响印刷质量，也对印刷品图像中的水印系统鲁棒性有显著影响；对于同类同品牌的纸质印刷基材，其克重和厚度对水印系统鲁棒性没有明显影响；同一种纸张不同的加网线数对水印鲁棒性没有明显影响；提高扫描分辨率有利于改善提取水印的清晰度。本文对计算全息技术、数字半色调技术、数字水印技术和离散Harr小波变换在印刷防伪应用方面进行了较深

6、入的分析研究，得出该水印算法对印刷—扫描过程的工艺性攻击具有较好的鲁棒性，可发展成为一种有效的印刷品防伪手段。关键词：全息数字水印，数字半色调，离散Harr小波变换，包装印刷防伪IABSTRACTNowprintisstillthemainmediaforbearingimportantdatainthefinancial,legal,commercialtransactionsfields.Inthewakeofimprovementinallglobaleconomyconditionsandsciencetechnology,allki

7、ndsofmaliciouscounterfeitcrimeshavebecomemoreandmorerampant,whichmakestherequirementofpeoplefortheprintinganti-counterfeitingtechnologyenhancecontinuously.Thepurposeofthisresearchistomaketheholographicdigitalwatermarktechnologyappliedtoprintinganti-counterfeitingtechnology,

8、andcombinedwithdigitalhalftoningtechnology.Thismethodwoulduseacombinationofvariety