印刷数字水印技术研究

论文摘要

随着图像印刷品在人们的生活中影响力越来越广泛,如何保护印刷作品的知识产权,已经成为了一个迫切需要解决的问题。特别,在新的科学技术迅速发展,印刷品的造假水平也得到了很大程度地提高,不法分子为谋取利益,铤而走险地制假售假,给社会带来了经济利益的损失,同时也给社会带来不良的影响。因为传统印刷防伪技术的升级慢、技术含量低和成本高等自身特点,已经不能适应层出不穷的造假手段。目前,数字水印技术作为数字媒体版权保护的有效手段,已经产生了重大的影响。数字水印技术将为印刷品防伪提供一种新的有效的解决方法。本文主要研究防伪印刷数字水印算法,通过分析打印扫描过程、当前研究的现状和存在的问题,提出了相应的解决方案。一、在分析打印和扫描的工作原理及对图像的影响,采用了非线性亮度变换和对比度拉伸的办法来解决像素失真。接着,针对图像在打印扫描过程中存在的几何失真,提出采用结合harris角点检测和hausdorff距离的方法来校正图像的几何失真。实验表明,这两种校正方法能够有效校正图像的失真,提高图像质量。二、在分析了打印扫描过程对图像的低频区域影响较小,提出一种结合离散小波变换和奇异值分解算法,在小波域低频区域的奇异值上嵌入无意义水印序列,采用水印序列相关程度进行真伪的判别。实验表明,该方法对打印扫描具有较强的鲁棒性,能够满足防伪印刷的快速检测要求。三、为了获得比较好的水印视觉效果,提出了一种基于零水印的有意义水印算法。该算法利用图像小波域低频区的相邻分块的最大奇异值的大小关系,获得载体特征信息与水印信息进行异或运算,得到版权信息图。实验表明,该方法能够抵抗打印扫描的攻击,能够判别图像的二次复制(赝品),满足印刷防伪的实际应用。文章结尾时,对全文的所做的工作进行总结,并提出了未来的研究方向及进一步改进的方向。

论文目录

• 论文摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究意义
• 1.2 数字水印技术应用于印刷品防伪的优势
• 1.3 数字水印防伪技术研究现状
• 1.3.1 国内外研究现状
• 1.3.2 商业应用现状
• 1.3.3 当前研究存在的问题
• 1.4 本文的结构安排
• 第二章 数字图像水印概述
• 2.1 数字水印概念与特征
• 2.2 数字水印的评价标准
• 2.2.1 数字水印的不可感知性常用评价标准
• 2.2.2 数字水印鲁棒性的常用评价标准
• 2.3 数字水印系统的基本结构
• 2.4 数字水印的分类
• 2.5 数字水印在防伪印刷特殊性
• 2.6 本章小结
• 第三章 小波分析
• 3.1 连续小波变换的定义
• 3.2 离散小波变换的定义
• 3.2.1 离散小波变换
• 3.2.2 二进小波变换
• 3.3 正交小波、半正交小波和双正交小波
• 3.4 多分辨率分析
• 3.5 Mallat 算法
• 3.6 水印嵌入位置分析
• 3.7 本章小结
• 第四章 打印扫描过程对图像的影响及解决方案
• 4.1 打印机的工作原理及对图像的影响
• 4.1.1 打印机的工作原理
• 4.1.2 打印机对图像影响分析
• 4.2 扫描仪的工作原理及对图像的影响
• 4.2.1 扫描仪的工作原理
• 4.2.2 扫描仪对图像影响分析
• 4.3 打印扫描过程中人为因素对图像影响
• 4.4 像素失真分析及解决方案
• 4.4.1 非线性亮度变换
• 4.4.2 对比度拉伸变换
• 4.5 几何失真分析及解决方案
• 4.5.1 harris 角点检测
• 4.5.2 Hausdorff 距离
• 4.5.3 校正几何失真算法
• 4.6 本章小结
• 第五章 基于奇异值变换的防伪印刷数字水印算法
• 5.1 打印和扫描对图像空间域的影响
• 5.2 打印和扫描对图像变换域的影响
• 5.3 奇异值分解的原理及在数字图像中的应用
• 5.3.1 奇异值分解（SVD）介绍
• 5.3.2 图像矩阵的奇异值分解
• 5.4 基于离散小波变换和奇异值分解的数字水印算法
• 5.4.1 水印嵌入算法
• 5.4.2 水印检测算法
• 5.5 仿真结果与分析
• 第六章 基于零水印的数字水印防伪印刷技术
• 6.1 算法相关理论
• 6.1.1 零水印的概念
• 6.1.2 混沌的概念
• 6.2 零水印的构造算法
• 6.3 零水印的检测算法
• 6.4 仿真结果与分析
• 6.5 本章小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文