本發(fā)明涉及一種利用光學(xué)干涉現(xiàn)象識別隱藏文字圖形的方法，特別涉及一種利用龜紋現(xiàn)象識別隱藏文字圖形的方法。

背景技術(shù)：

在圖書出版物中，特別是適合少年兒童圖書讀物的書籍中，往往要用有趣性、啟發(fā)性、教育性的問題與讀者產(chǎn)生互動，培養(yǎng)讀者思考探索能力，同時收獲閱讀的樂趣。然而這些問題的答案有些直接印刷在問題之后，有些倒印在問題之后，有些印在書中的某處。這些方法都不能有效隱藏答案，容易被讀者發(fā)現(xiàn)，從而影響讀者思考，同時達(dá)不到問題設(shè)計者的原意。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有方法的不足，提供一種利用龜紋現(xiàn)象識別隱藏文字圖形的方法。該方法通過高加網(wǎng)線數(shù)和圖文與背景錯開加網(wǎng)，使得文字圖形有效地隱藏，并能用識別卡分別與圖文、背景發(fā)生龜紋干涉，增大圖文區(qū)分度，便捷識別信息。整個過程驗證性能強(qiáng)，顯示效果好。

本發(fā)明方法的技術(shù)方案分為隱藏內(nèi)容與背景的加網(wǎng)構(gòu)成隱藏區(qū)和利用識別卡與隱藏區(qū)產(chǎn)生的龜紋現(xiàn)象來識別文字圖形信息兩個過程進(jìn)行，具體內(nèi)容如下：

步驟一.隱藏內(nèi)容與背景的加網(wǎng)構(gòu)成隱藏區(qū)：

1.1由于隱藏內(nèi)容包括文字或/和圖形，故根據(jù)實際情況設(shè)計文字的字體、字號與圖形的形狀。

1.2隱藏內(nèi)容采用δ(40°～50°)角度加網(wǎng)，加網(wǎng)線數(shù)l為175～200lpi，網(wǎng)線為黑色，使得每條網(wǎng)線粗細(xì)w等于相鄰網(wǎng)線間距d且約為0.0635～0.0726mm，形成條紋鏤空文字圖形。

1.3背景部分采用1.2隱藏內(nèi)容部分相同的加網(wǎng)方式，并與1.2所述的隱藏內(nèi)容部分錯開加網(wǎng)，即隱藏內(nèi)容加網(wǎng)線的延長線剛好與背景上相鄰網(wǎng)線間的空白區(qū)重合。

1.4為保證隱藏內(nèi)容顯示輪廓清晰，1.2與1.3的網(wǎng)線搭接細(xì)節(jié)設(shè)計具有一定規(guī)律。

1.5隱藏內(nèi)容部分與背景部分印刷組成一定大小、形狀的隱藏區(qū)。由于隱藏區(qū)的隱藏內(nèi)容與背景加網(wǎng)線數(shù)高，相鄰網(wǎng)線間距小于人眼分辨力0.2mm(在一定光源和視場下)，故隱藏區(qū)不易被人眼識別，達(dá)到了隱藏文字圖形的效果。

步驟二.利用識別卡與隱藏區(qū)產(chǎn)生的龜紋現(xiàn)象來識別文字圖形信息：

2.1設(shè)計識別卡尺寸形狀，選擇合適的材料和印刷方式制作識別卡；

(1)作為優(yōu)選，識別卡的材料為PET聚脂塑料片材，透光性能強(qiáng)，利于發(fā)生條紋干涉。

(2)作為優(yōu)選，印刷油墨為UV油墨，UV油墨是一種不用溶劑，干燥速度快，光澤好，色彩鮮艷，耐水、耐溶劑、耐磨性好的油墨。UV油墨已成為一種較成熟的油墨技術(shù)，其污染物排放幾乎為零。UV油墨在酚醛聚酯塑料片材的著墨性好，不易褪墨，且環(huán)保安全，不影響使用者健康。

(3)作為優(yōu)選，印刷方式為平版印刷，由于平版印刷印版上的圖文部分與非圖文部分幾乎處于同一個平面上，在印刷時，為了能使油墨區(qū)分印版的圖文部分還是非圖文部分，首先由印版部件的供水裝置向印版的非圖文部分供水，從而保護(hù)了印版的非圖文部分不受油墨的浸濕。

2.2將識別卡的用于識別隱藏區(qū)部分采用與1.2相同的加網(wǎng)方式，且能與隱藏內(nèi)容和背景分別形成干涉條紋，剩余部分印上有關(guān)識別卡的圖文說明。

2.3將識別卡貼放在隱藏區(qū)，識別卡上的網(wǎng)線與隱藏區(qū)的網(wǎng)線疊加產(chǎn)生龜紋現(xiàn)象，網(wǎng)線夾角為γ(0°～90°)，γ’為γ中的識別臨界角度，結(jié)果如下：

(1)當(dāng)γ>γ’時，隱藏內(nèi)容發(fā)生變形，龜紋周期小，文字圖形不易識別。

(2)當(dāng)γ≤γ’時，因為隱藏內(nèi)容與背景加網(wǎng)方式相同但印墨和空白分布相反，所以移動或旋轉(zhuǎn)識別卡，隱藏內(nèi)容明暗變化。具體情況為：

①當(dāng)γ＝0°且識別卡與背景兩者的網(wǎng)線完全重合時，背景仍呈鏤空條紋；識別卡與隱藏內(nèi)容網(wǎng)線左右相接，隱藏內(nèi)容呈實體墨色。由于加網(wǎng)線數(shù)高，肉眼觀察不到網(wǎng)線，因此感覺隱藏內(nèi)容比背景顏色較深，類似陽圖文。反之類似陰圖文(即完全不重合時)。

②當(dāng)γ＝0°且識別卡與背景兩者的網(wǎng)線疊合度較高(即介于一半重合與完全重合)時，顯示背景網(wǎng)線變粗，間距變小，仍呈鏤空條紋，與隱藏內(nèi)容網(wǎng)線一側(cè)相接，空白間距較小，產(chǎn)生類似陽圖文。反之類似陰圖文(即介于一半重合與完全不重合時)。

③當(dāng)γ＝0°且識別卡與兩者疊合度相同(即一半重合)時，即隱藏內(nèi)容與背景鏤空程度相同，與隱藏區(qū)相似，此時文字圖形隱藏。

④當(dāng)0°<γ≤γ’時，隱藏內(nèi)容部分發(fā)生加強(qiáng)干涉，背景部分發(fā)生削弱干涉，形成陽圖文，反之形成陰圖文。隨著夾角的變化，兩者交替進(jìn)行，這樣就增大隱藏內(nèi)容與背景的區(qū)別。其中識別卡與兩者干涉相同時，圖文內(nèi)容隱藏。

所述的龜紋現(xiàn)象符合光的干涉原理：兩列或幾列光波在空間相遇時相互疊加，在某些區(qū)域始終加強(qiáng)，在另一些區(qū)域則始終削弱，形成穩(wěn)定的強(qiáng)弱分布的現(xiàn)象。

本發(fā)明體現(xiàn)龜紋現(xiàn)象與干涉現(xiàn)象的聯(lián)系，運(yùn)用的具體原理是：

從本質(zhì)說，印刷中的龜紋是由間斷性的網(wǎng)點(diǎn)組成的直線光柵以某種角度疊合后，由于光的干涉而產(chǎn)生的幾何圖像。設(shè)2個網(wǎng)點(diǎn)光柵的夾角為γ,網(wǎng)點(diǎn)的間距分別為P₁和P₂，且2個光柵的空間周期相差較小，P₁>P₂；龜紋間距為P，龜紋方向為ɑ。

根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系得出Tollenaar公式：

設(shè)2個色版網(wǎng)點(diǎn)的加網(wǎng)線數(shù)分別為n₁和n₂,龜紋的頻率為N,則有:

而楊氏雙縫干涉實驗用同方向、同頻率、有恒定初相差的兩個單色光源所發(fā)出的兩列光波的疊加。S為線光源，G是一個遮光屏，其上有兩條與S平行的狹縫S₁、S₂，且與S等距離，因此S₁、S₂是相干光源，且相位相同；S₁、S₂之間的距離是d，到屏的距離是D。

考察屏上某點(diǎn)Q處的波程差。在通常情況下，雙縫到屏幕間的垂直距離遠(yuǎn)大于雙縫間距離，即D>>d,S₁、S₂到Q點(diǎn)的波程分別為r₁、r₂,λ為波長，θ為Q點(diǎn)到S₁、S₂之間距離中點(diǎn)的連線與水平線的夾角，則Q點(diǎn)的波程差為r＝r₂-r₁≈dsinθ＝±kλ,k＝0,1,2,…

再由Tollennar公式變形得：h＝Psinγ(h為P₁、P₂、γ組成的三角形第三邊上的高)此公式與光干涉波程差的公式相對應(yīng)，進(jìn)一步把科學(xué)與技術(shù)的聯(lián)系表現(xiàn)出來。進(jìn)一步說，龜紋是一種光學(xué)現(xiàn)象的體現(xiàn)，尤其在相干光源下，以一種最優(yōu)的角度我們可以明顯地觀察到。光源的頻率、強(qiáng)度與觀察角度對龜紋的產(chǎn)生都有影響。

下面用龜紋形成原理分析網(wǎng)線夾角γ大于識別臨界角度γ’時，圖文不能被識別的原因：

設(shè)隱藏區(qū)網(wǎng)線中心間距等于識別卡網(wǎng)線中心間距且都為P₀，網(wǎng)線夾角為γ。根據(jù)公式(1)進(jìn)行計算，龜紋周期P＝P₀/[2sin(γ/2)]，龜紋方向α＝90°±arccos[Psinγ/P₀]。從表達(dá)式也可以看出在龜紋周期與角度成反比。代入P₀數(shù)值和P識別臨界數(shù)值(圖/文區(qū)分度),可得γ≈γ’、α≈90°。當(dāng)龜紋周期小于圖/文區(qū)分度時，γ>γ’,圖文輪廓很難識別，方向α接近90°與圖文加網(wǎng)角度δ相差大，使圖文產(chǎn)生視覺上的變形，此時圖文與背景形成接近隱藏區(qū)的視覺分布。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

(1)對于讀者來說，思考時不受文字圖形的干擾，驗證方便，充滿童趣，同時可以感受閱讀的樂趣；

(2)對于出版社來說，排版方便，只需把隱藏區(qū)印在問題后即可；

(3)對于問題設(shè)計者來說，答案呈現(xiàn)多樣性，增加了與讀者的互動性，吸引了讀者，增加了閱讀性；

(4)對于研究者來說，提供了知識原理應(yīng)用的實例，啟發(fā)他們進(jìn)行有關(guān)橫向和縱向的研究等。

附圖說明

圖1為識別卡識別部分加網(wǎng)示意圖

圖2為書本印刷隱藏區(qū)部分文字及周圍背景的加網(wǎng)放大圖。

圖3為識別卡與隱藏區(qū)部分文字及周圍背景疊合產(chǎn)生的陰字圖。

圖4為書本印刷隱藏區(qū)校標(biāo)圖形及周圍背景的加網(wǎng)放大圖。

圖5為識別卡與隱藏區(qū)圖形及周圍背景疊合產(chǎn)生的陰形圖。

圖6為書本印刷隱藏區(qū)校標(biāo)文字圖形及周圍背景的加網(wǎng)放大圖。

圖7為識別卡與隱藏區(qū)文字圖形及周圍背景疊合產(chǎn)生的陰形圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的分析說明。

實施例1

步驟一.文字信息的加網(wǎng)線隱藏：

1.1根據(jù)謎題答案的內(nèi)容“大塊頭尋找的東西：角落里那根印著狐貍臉的卷軸?！痹O(shè)計文字的字體字號，所述文字應(yīng)當(dāng)結(jié)構(gòu)平整，橫平豎直，便于加網(wǎng)線印刷隱藏和觀察，所以黑體為宜，“大塊頭尋找的東西：”為謎題標(biāo)題，字號應(yīng)為四號?！敖锹淅锬歉≈偰樀木磔S?！睘榇鸢竷?nèi)容，字號應(yīng)為五號。兩部分各占一行，由于排版在書本左側(cè)，所以左對齊兩部分，便于識別卡疊合。

1.2文字部分選擇45°加網(wǎng)，加網(wǎng)線數(shù)為200lpi，網(wǎng)線為黑色，使得網(wǎng)線粗細(xì)等于相鄰網(wǎng)線間距約為0.0635mm，形成條紋鏤空文字。

1.3背景部分采用1.2文字部分相同的加網(wǎng)方式，并與1.2所述的文字部分錯開加網(wǎng)，即文字加網(wǎng)線的延長線剛好與背景上相鄰網(wǎng)線間的空白區(qū)重合。

1.4為保證文字輪廓清晰，1.2與1.3的網(wǎng)線搭接符合如下規(guī)律：

(1)文字筆畫為“橫”時，“橫”中網(wǎng)線與上邊靠左的背景網(wǎng)線相接，與下邊靠右的背景網(wǎng)線相接。

(2)文字筆畫為“豎”時，“豎”中網(wǎng)線與左邊靠下的背景網(wǎng)線相接，與右邊靠上的背景網(wǎng)線相接。

(3)文字筆畫在轉(zhuǎn)折處的網(wǎng)線和傾斜的筆畫不與背景網(wǎng)線相接，或與兩側(cè)網(wǎng)線都相接。

(4)文字筆畫為“撇”、“捺”時，網(wǎng)線相接由(2)漸變到(1)。

(5)文字筆畫角度接近45°時，筆畫網(wǎng)線邊界連接易于發(fā)生網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大而糊紙，所以留有空白，增大網(wǎng)線間距。

1.5文字與背景印刷組成一定大小、形狀的隱藏區(qū)，隱藏區(qū)為圓角矩形，長為100.0mm，寬為20.0mm，寬圓角弧度半徑為4.0mm，隱藏區(qū)邊框為實線，寬約0.25mm。隱藏區(qū)的文字與背景區(qū)分度小，加網(wǎng)線數(shù)高，不易被人眼識別，達(dá)到了隱藏答案的效果,如圖2所示。

步驟二.利用識別卡與隱藏區(qū)產(chǎn)生的龜紋現(xiàn)象來識別文字信息：

2.1根據(jù)隱藏區(qū)的大小形狀和使用情況：

(1)設(shè)計識別卡，識別卡呈圓角矩形，長為100.0mm，寬為40.0mm，寬圓角弧度半徑為4.0mm，隱藏區(qū)邊框為實線，寬約0.25mm。不僅可以方便讀取隱藏區(qū)，還可以作為書簽，如圖1所示。

(2)識別卡的材料選擇為PET聚脂塑料片材，透光性能強(qiáng)，利于發(fā)生條紋干涉。

(3)印刷油墨為UV油墨，UV油墨是一種不用溶劑，干燥速度快，光澤好，色彩鮮艷，耐水、耐溶劑、耐磨性好的油墨。UV油墨已成為一種較成熟的油墨技術(shù)，其污染物排放幾乎為零。UV油墨在PET聚酯塑料片材的著墨性好，不易褪墨，且環(huán)保安全，不影響使用者健康。

(4)印刷方式為平版印刷，由于平版印刷印版上的圖文部分與非圖文部分幾乎處于同一個平面上，在印刷時，為了能使油墨區(qū)分印版的圖文部分還是非圖文部分，首先由印版部件的供水裝置向印版的非圖文部分供水，從而保護(hù)了印版的非圖文部分不受油墨的浸濕。

2.2將識別卡的用于識別隱藏區(qū)部分采用與1.2相同的加網(wǎng)方式，且能與文字和背景分別形成干涉條紋，剩余部分印上有關(guān)識別卡的圖文說明。

2.3手持識別卡圖文說明部分，將識別卡的識別部分按一定角度貼放在隱藏區(qū)，利用龜紋現(xiàn)象讀取文字信息，結(jié)果如下：

(1)當(dāng)γ>10°時，龜紋周期小于人眼最大分辨力，使得文字發(fā)生變形，此時文字不易識別。

(2)當(dāng)γ≤10°時，因為文字與背景加網(wǎng)方式相同但印墨和空白分布相反，所以移動或旋轉(zhuǎn)識別卡，文字明暗變化。選擇γ＝0°最佳，此時龜紋無限大，對識別文字影響不大。具體情況為：

①當(dāng)γ＝0°且識別卡與背景兩者的網(wǎng)線完全重合時，背景仍呈鏤空條紋；識別卡與文字網(wǎng)線左右相接，文字呈實體墨色。由于加網(wǎng)線數(shù)高，肉眼觀察不到網(wǎng)線，因此感覺文字比背景顏色較深，類似陽字。反之類似陰字(即完全不重合時)，如圖3所示。

②當(dāng)γ＝0°且識別卡與背景兩者的網(wǎng)線疊合度較高(即介于一半重合與完全重合)時，顯示背景網(wǎng)線變粗，間距變小，仍呈鏤空網(wǎng)線，與文字網(wǎng)線一側(cè)相接，空白間距較小，產(chǎn)生類似陽文。反之類似陰文(即介于一半重合與完全不重合時)。

③當(dāng)γ＝0°且識別卡與兩者疊合度相同(即一半重合)時，即文字與背景鏤空程度相同，與隱藏區(qū)相似，此時文字隱藏。

④當(dāng)0°<γ≤10°時，隱藏內(nèi)容部分發(fā)生加強(qiáng)干涉，背景部分發(fā)生削弱干涉，形成陽文，反之形成陰文。隨著夾角的變化，兩者交替進(jìn)行，這樣就增大隱藏內(nèi)容與背景的區(qū)別。其中識別卡與兩者干涉相同時，文字內(nèi)容隱藏。

下面用龜紋形成原理分析旋轉(zhuǎn)角度大于10°時不能被識別的原因：

設(shè)隱藏區(qū)網(wǎng)線中心間距為P₁，識別卡網(wǎng)線中心間距為P₂，夾角為γ。根據(jù)公式(1)進(jìn)行計算，由于兩者網(wǎng)線間距相同，令P₁＝P₂＝P₀，則龜紋周期P＝P₀/[2sin(γ/2)]，龜紋方向α＝90°±arccos[Psinγ/P₀]。從表達(dá)式也可以看出在龜紋周期與角度成反比。代入P₀數(shù)值0.127mm，P數(shù)值為文字區(qū)分度0.73mm,可得γ≈10°,α＝90°±1.54°。當(dāng)龜紋周期小于0.73mm時，γ>10°,文字輪廓很難識別，方向接近90°與文字加網(wǎng)角度45°相差大，使文字產(chǎn)生視覺上的變形，此時文字與背景形成接近隱藏區(qū)的視覺分布。

實施例2

步驟一.圖形信息的加網(wǎng)線隱藏：

1.1設(shè)計圖形：結(jié)合文字的輪廓造型，向簡單圖形過渡，例如杭州電子科技大學(xué)的校徽中心由4個字母C逐漸變化構(gòu)成，整體像一個字母“E”，象征著“電子”這一英文單詞的首字母。4個字母C飄逸流暢，象征著杭電解放思想、科技創(chuàng)新的目標(biāo)。圖形尺寸大小為20*20mm。

1.2圖形部分選擇45°加網(wǎng)，加網(wǎng)線數(shù)為175lpi，網(wǎng)線為黑色，使得網(wǎng)線粗細(xì)等于相鄰網(wǎng)線間距約為0.0726mm，形成條紋鏤空圖形。

1.3背景部分采用1.2圖形部分相同的加網(wǎng)方式，并與1.2所述的圖形部分錯開加網(wǎng)，即圖形加網(wǎng)線的延長線剛好與背景上相鄰網(wǎng)線間的空白區(qū)重合。

1.4為保證圖形輪廓清晰，1.2與1.3的網(wǎng)線搭接符合如下規(guī)律：

(1)圖形水平部分網(wǎng)線與上邊靠左的背景網(wǎng)線相接，與下邊靠右的背景網(wǎng)線相接。

(2)圖形豎直部分網(wǎng)線與左邊靠下的背景網(wǎng)線相接，與右邊靠上的背景網(wǎng)線相接。

(3)圖形在轉(zhuǎn)折處的網(wǎng)線和傾斜的部分不與背景網(wǎng)線相接，或與兩側(cè)網(wǎng)線都相接。

(4)圖形曲線部分，網(wǎng)線相接由(2)漸變到(1)或由(1)漸變到(2)。

(5)圖形部分輪廓角度接近45°時，網(wǎng)線邊界連接易于發(fā)生網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大而糊紙，所以留有空白，增大網(wǎng)線間距。

1.5圖形與背景印刷組成一定大小、形狀的隱藏區(qū)，隱藏區(qū)為圓角矩形，長為20.0mm，寬為20.0mm，寬圓角弧度半徑為1.0mm，隱藏區(qū)邊框為實線，寬約0.25mm。隱藏區(qū)的圖形與背景區(qū)分度小，加網(wǎng)線數(shù)高，不易被人眼識別，達(dá)到了隱藏答案的效果,如圖4所示。

步驟二.利用識別卡與隱藏區(qū)產(chǎn)生的龜紋現(xiàn)象來識別圖形信息：

2.1根據(jù)隱藏區(qū)的大小形狀和使用情況：

(1)設(shè)計識別卡，識別卡呈圓角矩形，長為100.0mm，寬為40.0mm，寬圓角弧度半徑為4.0mm，隱藏區(qū)邊框為實線，寬約0.25mm。不僅可以方便讀取隱藏區(qū)，還可以作為書簽，如圖1所示。

(2)識別卡的材料選擇為PET聚脂塑料片材，透光性能強(qiáng)，利于發(fā)生條紋干涉。

(3)印刷油墨為UV油墨，UV油墨是一種不用溶劑，干燥速度快，光澤好，色彩鮮艷，耐水、耐溶劑、耐磨性好的油墨。UV油墨已成為一種較成熟的油墨技術(shù)，其污染物排放幾乎為零。UV油墨在PET聚酯塑料片材的著墨性好，不易褪墨，且環(huán)保安全，不影響使用者健康。

(4)印刷方式為平版印刷，由于平版印刷印版上的圖文部分與非圖文部分幾乎處于同一個平面上，在印刷時，為了能使油墨區(qū)分印版的圖文部分還是非圖文部分，首先由印版部件的供水裝置向印版的非圖文部分供水，從而保護(hù)了印版的非圖文部分不受油墨的浸濕。

2.2將識別卡的用于識別隱藏區(qū)部分采用與1.2相同的加網(wǎng)方式，且能與圖形和背景分別形成干涉條紋，剩余部分印上有關(guān)識別卡的圖文說明。

2.3手持識別卡圖文說明部分，將識別卡的識別部分按一定角度貼放在隱藏區(qū)，利用龜紋現(xiàn)象讀取圖形信息，結(jié)果如下：

(1)當(dāng)γ>5°時，龜紋周期小于人眼最大分辨力，使得圖形發(fā)生變形，此時圖形不易識別。

(2)當(dāng)γ≤5°時，因為圖形與背景加網(wǎng)方式相同但印墨和空白分布相反，所以移動或旋轉(zhuǎn)識別卡，圖形明暗變化。選擇γ＝0°最佳，此時龜紋無限大，對識別圖形影響不大。具體情況為：

①當(dāng)γ＝0°且識別卡與背景兩者的網(wǎng)線完全重合時，背景仍呈鏤空條紋；識別卡與圖形網(wǎng)線左右相接，圖形呈實體墨色。由于加網(wǎng)線數(shù)高，肉眼觀察不到網(wǎng)線，因此感覺圖形比背景顏色較深，類似陽圖。反之類似陰圖(即完全不重合時)，如圖5所示。

②當(dāng)γ＝0°且識別卡與背景兩者的網(wǎng)線疊合度較高(即介于一半重合與完全重合)時，顯示背景網(wǎng)線變粗，間距變小，仍呈鏤空條紋，與圖形網(wǎng)線一側(cè)相接，空白間距較小，產(chǎn)生類似陽圖。反之類似陰圖(即介于一半重合與完全不重合時)。

③當(dāng)γ＝0°且識別卡與兩者疊合度相同(即一半重合)時，即圖形與背景鏤空程度相同，與隱藏區(qū)相似，此時圖形隱藏。

④當(dāng)0°<γ≤5°時，圖形部分發(fā)生加強(qiáng)干涉，背景部分發(fā)生削弱干涉，形成陽圖，反之形成陰圖。隨著夾角的變化，兩者交替進(jìn)行，這樣就增大圖形與背景的區(qū)別。其中識別卡與兩者干涉相同時，圖形內(nèi)容隱藏。

下面用龜紋形成原理分析旋轉(zhuǎn)角度大于5°時不能被識別的原因：

設(shè)隱藏區(qū)網(wǎng)線中心間距為P₁，識別卡網(wǎng)線中心間距為P₂，夾角為γ。根據(jù)公式(1)進(jìn)行計算，由于兩者網(wǎng)線間距相同，令P₁＝P₂＝P₀，則龜紋周期P＝P₀/[2sin(γ/2)]，龜紋方向α＝90°±arccos[Psinγ/P₀]。從表達(dá)式也可以看出龜紋周期與角度成反比。代入P₀數(shù)值0.145mm，P數(shù)值為圖形區(qū)分度1.65mm,可得γ≈5°,α＝90°±0.99°。當(dāng)龜紋周期小于1.65mm時，γ>5°,圖形輪廓很難識別，方向接近90°與圖形加網(wǎng)角度45°相差大，使圖形產(chǎn)生視覺上的變形，此時圖形與背景形成接近隱藏區(qū)的視覺分布。

實施例3

步驟一.圖形文字信息的加網(wǎng)線隱藏：

1.1設(shè)計圖形文字：結(jié)合文字的輪廓造型，向簡單圖形過渡，例如杭州電子科技大學(xué)的校徽中心由4個字母C逐漸變化構(gòu)成，整體像一個字母“E”，象征著“電子”這一英文單詞的首字母。4個字母C飄逸流暢，象征著杭電解放思想、科技創(chuàng)新的目標(biāo)。圖形周圍設(shè)計文字，內(nèi)容為校名的中英文和建校年份。設(shè)計文字的字體字號,中文“杭州電子科技大學(xué)”為五號手寫體，英文“HANGZHOU DIANZI UNIVERSITY”五號Arial，數(shù)字“1956”為六號Times New Roman。總體大小為40*40mm。

1.2圖形文字部分選擇45°加網(wǎng)，加網(wǎng)線數(shù)為175lpi，網(wǎng)線為黑色，使得網(wǎng)線粗細(xì)等于相鄰網(wǎng)線間距約為0.0726mm，形成條紋鏤空圖形文字。

1.3背景部分采用1.2圖形文字部分相同的加網(wǎng)方式，并與1.2所述的圖形文字部分錯開加網(wǎng)，即圖形文字加網(wǎng)線的延長線剛好與背景上相鄰網(wǎng)線間的空白區(qū)重合。

1.4為保證圖形文字輪廓清晰，1.2與1.3的網(wǎng)線搭接符合如下規(guī)律：

(1)圖形文字水平部分網(wǎng)線與上邊靠左的背景網(wǎng)線相接，與下邊靠右的背景網(wǎng)線相接。

(2)圖形文字豎直部分網(wǎng)線與左邊靠下的背景網(wǎng)線相接，與右邊靠上的背景網(wǎng)線相接。

(3)圖形文字在轉(zhuǎn)折處的網(wǎng)線和傾斜的部分不與背景網(wǎng)線相接，或與兩側(cè)網(wǎng)線都相接。

(4)圖形文字曲線部分，網(wǎng)線相接由(2)漸變到(1)或由(1)漸變到(2)。

(5)圖形文字部分輪廓角度接近45°時，網(wǎng)線邊界連接易于發(fā)生網(wǎng)點(diǎn)擴(kuò)大而糊紙，所以留有空白，增大網(wǎng)線間距。

1.5圖形文字與背景印刷組成一定大小、形狀的隱藏區(qū)，隱藏區(qū)為圓角矩形，長為40.0mm，寬為40.0mm，寬圓角弧度半徑為1.0mm，隱藏區(qū)邊框為實線，寬約0.25mm。隱藏區(qū)的圖形文字與背景區(qū)分度小，加網(wǎng)線數(shù)高，不易被人眼識別，達(dá)到了隱藏答案的效果,如圖6所示。

步驟二.利用識別卡與隱藏區(qū)產(chǎn)生的龜紋現(xiàn)象來識別圖形文字信息：

2.1根據(jù)隱藏區(qū)的大小形狀和使用情況：

(1)設(shè)計識別卡，識別卡呈圓角矩形，長為100.0mm，寬為40.0mm，寬圓角弧度半徑為4.0mm，隱藏區(qū)邊框為實線，寬約0.25mm。不僅可以方便讀取隱藏區(qū)，還可以作為書簽，如圖1所示。

(2)識別卡的材料選擇為PET聚脂塑料片材，透光性能強(qiáng)，利于發(fā)生條紋干涉。

(3)印刷油墨為UV油墨，UV油墨是一種不用溶劑，干燥速度快，光澤好，色彩鮮艷，耐水、耐溶劑、耐磨性好的油墨。UV油墨已成為一種較成熟的油墨技術(shù)，其污染物排放幾乎為零。UV油墨在PET聚酯塑料片材的著墨性好，不易褪墨，且環(huán)保安全，不影響使用者健康。

(4)印刷方式為平版印刷，由于平版印刷印版上的圖文部分與非圖文部分幾乎處于同一個平面上，在印刷時，為了能使油墨區(qū)分印版的圖文部分還是非圖文部分，首先由印版部件的供水裝置向印版的非圖文部分供水，從而保護(hù)了印版的非圖文部分不受油墨的浸濕。

2.2將識別卡的用于識別隱藏區(qū)部分采用與1.2相同的加網(wǎng)方式，且能與圖文和背景分別形成干涉條紋，剩余部分印上有關(guān)識別卡的圖文說明。

2.3手持識別卡圖文說明部分，將識別卡的識別部分按一定角度貼放在隱藏區(qū)，利用龜紋現(xiàn)象讀取圖形文字信息，結(jié)果如下：

(1)當(dāng)γ>5°時，隱藏內(nèi)容發(fā)生變形，龜紋周期小，文字圖形不易識別。

(2)當(dāng)γ≤5°時，因為隱藏內(nèi)容與背景加網(wǎng)方式相同但印墨和空白分布相反，所以移動或旋轉(zhuǎn)識別卡，隱藏內(nèi)容明暗變化。具體情況為：

①當(dāng)γ＝0°且識別卡與背景兩者的網(wǎng)線完全重合時，背景仍呈鏤空條紋；識別卡與隱藏內(nèi)容網(wǎng)線左右相接，隱藏內(nèi)容呈實體墨色。由于加網(wǎng)線數(shù)高，肉眼觀察不到網(wǎng)線，因此感覺隱藏內(nèi)容比背景顏色較深，類似陽圖文。反之類似陰圖文(即完全不重合時)，如圖7所示。

②當(dāng)γ＝0°且識別卡與背景兩者的網(wǎng)線疊合度較高(即介于一半重合與完全重合)時，顯示背景網(wǎng)線變粗，間距變小，仍呈鏤空網(wǎng)線，與隱藏內(nèi)容網(wǎng)線一側(cè)相接，空白間距較小，產(chǎn)生類似陽圖文。反之類似陰圖文(即介于一半重合與完全不重合時)。

③當(dāng)γ＝0°且識別卡與兩者疊合度相同(即一半重合)時，即隱藏內(nèi)容與背景鏤空程度相同，與隱藏區(qū)相似，此時文字圖形隱藏。

④當(dāng)0°<γ≤5°時，隱藏內(nèi)容部分發(fā)生加強(qiáng)干涉，背景部分發(fā)生削弱干涉，形成陽圖文，反之形成陰圖文。隨著夾角的變化，兩者交替進(jìn)行，這樣就增大隱藏內(nèi)容與背景的區(qū)別。其中識別卡與兩者干涉相同時，圖文內(nèi)容隱藏。

下面用龜紋形成原理分析旋轉(zhuǎn)角度大于5°時不能被識別的原因：

設(shè)隱藏區(qū)網(wǎng)線中心間距為P₁，識別卡網(wǎng)線中心間距為P₂，夾角為γ。根據(jù)公式(1)進(jìn)行計算，由于兩者網(wǎng)線間距相同，令P₁＝P₂＝P₀，則龜紋周期P＝P₀/[2sin(γ/2)]，龜紋方向α＝90°±arccos[Psinγ/P₀]。從表達(dá)式也可以看出龜紋周期與角度成反比。代入P₀數(shù)值0.145mm，P數(shù)值為圖形文字區(qū)分度1.65mm,可得γ≈5°,α＝90°±0.99°。當(dāng)龜紋周期小于1.65mm時，γ>5°，圖形文字輪廓很難識別，方向接近90°與圖形文字加網(wǎng)角度45°相差大，使圖形文字產(chǎn)生視覺上的變形，此時圖形文字與背景形成接近隱藏區(qū)的視覺分布。

上述實施例并非是對于本發(fā)明的限制，本發(fā)明并非僅限于上述實施例，只要符合本發(fā)明要求，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。