專利名稱：一種基于cmyk顏色空間的光全息水印算法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于印刷的數(shù)字水印技術(shù)，特別涉及一種基于CMYK顏色空間的光全息水印算法。
背景技術(shù)：
研究全息數(shù)字水印的意義在于能夠杜絕印刷品盜版，它更新了印刷防偽的傳統(tǒng)觀念，在印刷品防偽中具有獨特的性質(zhì)，能夠促進版權(quán)保護認證方面的發(fā)展。在印刷品中隱藏的數(shù)字水印，只有通過計算機解密軟件或特定的檢測設(shè)備才可識別。印刷水印防偽技術(shù)對印刷設(shè)備沒有特殊要求，它在制版或打樣過程中將數(shù)字水印信息加入，不用改變印刷材料和設(shè)備，不增加印刷成本。印刷品中隱藏的水印在經(jīng)過復(fù)印和二次掃描后水印信息損失很大，無法被檢測出來，增加了防偽的安全性。在印刷中，印刷機和打印機采用的是減色三原CMYK顏色空間，CMYK顏色空間的色域較小，如果在其它顏色模式的圖像中加入水印，顏色空間的轉(zhuǎn)換會丟失大量的水印信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對現(xiàn)在印刷水印在顏色轉(zhuǎn)換時水印信息易丟失的問題，提出了一種基于CMYK顏色空間的光全息水印算法，結(jié)合小波變換技術(shù)和加密全息水印技術(shù)，采用對稱的水印圖像，生成加密水印全息圖；不用轉(zhuǎn)換顏色空間，避免了未印刷就人為地導(dǎo)致水印信息的丟失；在變換域中嵌入水印，保證了水印的不可見性、魯棒性和安全性。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種基于CMYK顏色空間的光全息水印算法，包括水印嵌入算法和水印提取算法，具體步驟包括如下
水印嵌入算法
1)生成隨機加密相位模板和Bdη)；
2)對水印圖像/Ku)進行調(diào)制后進行傅立葉變換，再進行隨機加密相位模板的調(diào)制，最后生成傅里葉變換加密全息圖像；
3)讀取RGB圖像，把該圖像轉(zhuǎn)換到CMYK顏色空間，抽取Y分量，對Y分量進行小波分解；小波分解后得到低頻分量、水平分量、垂直分量、對角分量，再對水平分量小波分解，得到第二水平分量，對第二水平分量再次小波分解；
4)選擇合適的嵌入強度K，把水印分別嵌入到第二水平分量經(jīng)過小波分解后的各個分量中，再對各分量進行三次逆小波變換，得到含有水印的Y分量，合并C、M、Y、K通道，得到含水印的CMYK模式的圖像，然后對該圖像進行印刷；
對采集的印刷圖像進行水印提取算法
a)采集印刷的含水印圖像，把該圖像從RGB顏色空間轉(zhuǎn)換到CMYK顏色空間，抽取CMYK 顏色空間的Y分量，對Y分量進行小波分解，然后對得到的水平分量進行小波分解，再對得到的第二水平分量進行小波分解；
b)對第二水平分量小波分解得到的各個分量與隨機加密相位模板1，功全息圖像相乘，再進行逆傅里葉變換，然后把得到的各水印信息疊加在一起，就得到了重建的水印。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明基于CMYK顏色空間的光全息水印算法，結(jié)合傅里葉加密全息和小波變換各自的優(yōu)點提出了基于CMYK顏色空間的光全息水印算法，利用 CMYK顏色空間的Y分量的變換系數(shù)作為水印嵌入的載體，水印具有很好的不可見性；水印圖像經(jīng)過傅里葉相位加密，使該水印具有較高的安全性；提取水印圖像不需要原始圖像的參與，該水印屬于盲檢測水印。


圖I為本發(fā)明基于CMYK顏色空間的光全息水印算法中水印嵌入算法流程圖2為本發(fā)明基于CMYK顏色空間的光全息水印算法中水印提取算法流程圖。
具體實施例方式為了減少信息的損失，提高算法的魯棒性，選擇在CMYK顏色空間嵌入水??；在小波域中嵌入水印使水印信號能量可以分布到所有像素上，有利于保證水印的不可見性和提高水印的魯棒性。傅里葉加密全息水印技術(shù)將加密技術(shù)與全息技術(shù)結(jié)合，加密全息圖像只有在密鑰的控制下，才能重建原始圖像，為全息圖像提供安全機制，從而具有防偽作用。為了保證水印信息的安全性，基于CMYK顏色空間的光全息水印算法首先將水印圖像進行隨機相位調(diào)制并生成水印全息圖；其次將載體圖像在CMYK空間內(nèi)的Y分量上的小波系數(shù)中嵌入水印信息，得到嵌入后的彩色圖像，將步驟反向操作可將水印圖像再次提取。 所以基于CMYK顏色空間的光全息水印算法，包括水印嵌入算法和水印提取算法。如圖I所示水印嵌入算法流程圖，(I)生成隨機加密相位模板α(Χ/)和JKQ) ；(2) 對水印圖像/(W)進行《C*+，/)調(diào)制后進行傅立葉變換，再進行隨機加密相位模板的調(diào)制，最后生成傅里葉變換加密全息圖像；(3)讀取RGB圖像，把該圖像轉(zhuǎn)換到CMYK顏色空間，抽取Y分量，對Y分量進行小波分解；小波分解后得到低頻分量(ca_l)、水平分量 (^1_1)、垂直分量((^_1)、對角分量(0(1_),再對水平分量(ch_l)小波分解,得到水平分量 (ch_2)，對水平分量(ch_2)再次小波分解；(4)選擇合適的嵌入強度K，把水印分別嵌入到水平分量(ch_2)經(jīng)過小波分解后的各個分量中，再對各分量進行三次逆小波變換，得到含有水印的Y分量，合并C、M、Y、K通道，得到含水印的CMYK模式的圖像。如圖2所示水印提取算法流程圖，(a)采集印刷的含水印圖像，把該圖像從RGB顏色空間轉(zhuǎn)換到CMYK顏色空間，抽取CMYK顏色空間的Y分量，對Y分量進行小波分解，然后對得到的水平分量(ch_l)進行小波分解，再對得到的水平分量(ch_2)進行小波分解；(b) 對水平分量(ch_2)小波分解得到的各個分量與隨機加密相位模板構(gòu)》全息圖像相乘，再進行逆傅里葉變換，然后把得到的各水印信息疊加在一起，就得到了重建的水??；重建水印的過程不需要原始圖像的參與，屬于盲提取技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種基于CMYK顏色空間的光全息水印算法，其特征在于，包括水印嵌入算法和水印提取算法，具體步驟包括如下水印嵌入算法1)生成隨機加密相位模板y)和η)；2)對水印圖像進行調(diào)制后進行傅立葉變換，再進行隨機加密相位模板的調(diào)制，最后生成傅里葉變換加密全息圖像；3)讀取RGB圖像，把該圖像轉(zhuǎn)換到CMYK顏色空間，抽取Y分量，對Y分量進行小波分解；小波分解后得到低頻分量、水平分量、垂直分量、對角分量，再對水平分量小波分解，得到第二水平分量，對第二水平分量再次小波分解；4)選擇合適的嵌入強度K，把水印分別嵌入到第二水平分量經(jīng)過小波分解后的各個分量中，再對各分量進行三次逆小波變換，得到含有水印的Y分量，合并C、M、Y、K通道，得到含水印的CMYK模式的圖像，然后對該圖像進行印刷；對采集的印刷圖像進行水印提取算法a)采集印刷的含水印圖像，把該圖像從RGB顏色空間轉(zhuǎn)換到CMYK顏色空間，抽取CMYK 顏色空間的Y分量，對Y分量進行小波分解，然后對得到的水平分量進行小波分解，再對得到的第二水平分量進行小波分解；b)對第二水平分量小波分解得到的各個分量與隨機加密相位模板全息圖像相乘，再進行逆傅里葉變換，然后把得到的各水印信息疊加在一起，就得到了重建的水印。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于CMYK顏色空間的光全息水印算法首先將水印圖像進行隨機相位調(diào)制并生成水印全息圖；其次將載體圖像在CMYK空間內(nèi)的Y分量上的小波系數(shù)中嵌入水印信息，得到嵌入后的彩色圖像，將步驟反向操作可將水印圖像再次提取。結(jié)合傅里葉加密全息和小波變換各自的優(yōu)點提出了基于CMYK顏色空間的光全息水印算法，利用CMYK顏色空間的Y分量的變換系數(shù)作為水印嵌入的載體，水印具有很好的不可見性；水印圖像經(jīng)過傅里葉相位加密，使該水印具有較高的安全性；提取水印圖像不需要原始圖像的參與，該水印屬于盲檢測水印。
文檔編號G06T1/00GK102592257SQ201210000618
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月4日
發(fā)明者孫劉杰, 張雷洪, 李孟濤, 李晨璐, 王子煜 申請人:上海理工大學(xué)