一种制备新型二维码图像全息防伪标签的处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种制备新型二维码图像全息防伪标签的处理方法，该防伪标签不仅 利用二维码携带大量的产品信息，美化的二维码提高包装的美观性，还结合数字水印及激 光全息技术提高标签的防伪性能，属于条码、数字水印和激光全息防伪的信息处理领域。
【背景技术】
[0002] 信息防伪与物理防伪技术的结合，是当今防伪技术的发展趋势。传统的主流物理 防伪技术主要为激光全息技术;而信息防伪方面，数字水印技术是一种新型有效防伪手段。 W美化二维码为图像载体，并将激光全息技术和数字水印技术结合在一起构造新型防伪标 签，是物理防伪和信息防伪的一种很好的结合方法。
[0003] 二维码由于具有编码能力强、信息密度高、纠错能力强等优点，能够更好地与智能 手机等移动终端相结合，用户只需要在手机上安装二维码识别软件，拍摄图像即可获取二 维码中的信息。二维码被称为互联网的入口，免去了手动键盘输入字符的烦恼，高效便捷的 特性使其在各类移动端互联网应用中的使用频率迅速增长，常用于手机支付、购物分享链 接、社交名片W及火车飞机票等。特别是在W支付宝为代表的电子支付、淘宝为代表的扫码 购物、W及微信为代表的社交软件中使用，有广泛的用户群体。
[0004] 二维码可包含大量文本信息，可用于携带产品相关信息。但是，二维码容易被复制 仿造，在使用过程中也极易被篡改二维码的文本信息，存在较大的安全隐患，使得不法者可 W比较容易的从事伪造活动，而消费者却难W从主观上识别真假。例如智能手机通过二维 码中的链接下载APP、访问网站时，可能已经被篡改为钓鱼网站或病毒木马。
[0005] 由于传统的二维码基本采用黑白模块，从用户角度来看，该类二维码的内容单调， 视觉体验十分糟糕。在美化二维码是由设计师或艺术家在原有孤码的基础上手工创作的， 需要支付昂贵的设计成本，或由计算机根据算法自动生成，常用于商业广告宣传，对于提高 包装的美观性有良好的效果。
[0006] 20世纪80年代末，激光全息技术被应用于防伪印刷领域，常用于制作防伪标签，最 早应用在酒类、茶叶和化妆品包装行业。附着在产品包装物表面，是较流行的防伪手段之 一。面对90年代初造假和售假猎獄的严峻形势，激光防伪标签技术及时解决了烟草行业的 防伪难题。然而，传统的激光防伪标签在实际应用中存在一些问题:常规的全息图文是通过 全息金属板在塑料膜上压膜而成的，该方式制作出来的全息图文的版式或图样十分有限， 只能用于重复的印刷相同的图文。如果伪造者获得了运些激光图像的图样，可快速仿造。
[0007] 数字水印技术是指采用信息处理的方法，在数字多媒体数据（图像、音频、视频等） 中埋入某些特殊保密信息，用于证明产品的版权，作为解决版权冲突、完整性等的证据。埋 入水印信息后的图像需要对常用的攻击具有一定的鲁棒性，且埋入的信息具有不可见性， 不影响原始图像的视觉效果。
[000引随着社会的发展，人们对包装的个性化和防伪技术的要求进一步提高，原来的普 通二维码和激光全息防伪日益显示出了其局限性，市场亟需一种新的防伪方式。因此，将二 维码、数字水印和激光全息防伪等技术的优点结合，制作携带信息量大、美观度较高、防伪 性能较优的防伪标签，具有良好的市场前景。
[0009] 为了便于理解本发明，一下对有关术语加 W解释：
[0010] 傅里叶梅林变换频谱图：傅里叶梅林变换化Oiirier-Mellin Transform,FMT)是一 种有效的图像分析和识别的数学工具，其变换的频谱结果具有旋转、平移和缩放的不变性， 抗噪性能较好。傅里叶梅林变换频谱图是对原始图像采样，得到离散点分布，经过傅里叶梅 林变换得到的图。
【发明内容】
[0011] 本发明提供一种制备新型二维码图像全息防伪标签的处理方法，提高包装上二维 码标签的美观性，并解决现有标签携带信息量少、激光全息标签防伪力度不高的问题。
[0012] 本发明解决其技术问题是采取W下技术方案实现的：
[0013] -种制备新型二维码图像全息防伪标签的处理方法，包括二维码图像全息防伪标 签的生成和二维码图像全息防伪标签的识别；
[0014] 二维码图像全息防伪标签的生成具体步骤如下：
[0015] (1)生成美化二维码的数字图像；
[0016] (2)将防伪码按照数字水印方法埋入到数字图像中；
[0017] (3)将埋入防伪码的数字图像印刷成纸质图像；
[0018] (4)将上述印刷图像通过直接或间接的形式附着在激光全息防伪标签上；
[0019] 二维码图像全息防伪标签的识别，包括图像信号采集模块、识别模块、显示模块和 语音播报模块，具体的：
[0020] 所述的图像信号采集模块用于采集新型防伪码标签的图像；
[0021] 所述的识别模块包括图像预处理子模块、译码及解密子模块；用于对图像进行处 理、译码和解码；
[0022] 所述的显示模块用于显示解码后的原始防伪码；
[0023] 所述的语音播报模块播报原始防伪码的信息。
[0024] 步骤(1)所述的生成美化二维码的数字图像，具体步骤如下：
[0025] 1-1根据指定的二维码版本和纠错等级，标记每个RS块的位置、每个RS块中数据码 字和纠错码字的位置，构造码字分布图；
[0026] 所述的RS块是二维码中定义的一种码字分组的结构，该类型的二维码内置了 RS纠 错算法用于生成纠错码字，并将纠错码字置于数据码字之后，每个分组中的数据码字和纠 错码字组成一个RS块；
[0027] 1-2利用显著性检测技术检测背景图片中的感兴趣区域，生成显著性图；
[00巧]1-3选择最佳可替换区域：
[0029] 1-3-1结合码字分布图和显著性图，根据码字分布图中码字块的大小和位置，对显 著性图分块；
[0030] 1-3-2根据分块情况，计算每块的显著性值;所述的显著性值为每个码字块的平均 值；
[0031] 1-3-3根据显著性值生成码字排序表，码字序号按显著性值从大到小排序，选择前 m个码字块作为最佳可替换区域，其中m为正整数；
[0032] 所述的码字分布图中的码字块指代数据码字块或纠错码字块;一个RS块由多个数 据码字块和纠错码字块组成；
[0033] 所述的可替换区域是指能够被背景图完全替换的区域;所述的最佳可替换区域指 从可替换区域中选择的，用于显露背景图中最重要区域的区域；
[0034] 1-4分层的模块替换规则进行图像融合;对步骤1-3选出的最佳可替换区域，W码 字为基本单位，将其相对应的背景图直接替换到二维码中；针对剩余的非可替换区域，W单 元模块为基本单位，采用基于阔值的分层替换规则，具体有如下四种情况：
[003引
[0036] 其中，Q = O表示该模块直接被背景替换，Q = -I表示该模块与自定义形状的深色模 块做图像融合，Q=I表示该模块与自定义形状的浅色模块做图像融合;记符号Tl表示二值 化后的背景图的对应小块的均值，该块大小与二维码模块大小相同；To表示用户图片的二 值化阔值;Ni = O代表二维码中的黑色模块，Ni = I代表二维码中的白色模块。
[0037] 所述的步骤(2)的数字水印方法埋入具体如下：
[0038] 2-1.将选取的数字图像的中屯、区域进行频域变换，频域变换采用的是傅里叶梅林 变换；
[0039] 2-2.将防伪码的比特流埋入频域变换后的中频系数上，埋入模型是加法模型，埋 入强度大于10的7次方；
[0040] 所述的防伪码是有限位数的六进制数字，将防伪码编码成Ol比特流，编码机制是 每个六进制数字是由6个0或1组成一组，每组只有一个1;
[0041] 所述的中频系数是W傅里叶梅林变换频谱图中屯、对称方式选取。
[0042] 所述的步骤(4)中将上述印刷图像通过直接或间接的形式附着在激光全息防伪标 签上是指:通过激光打印、喷墨打印、胶印、凸版印刷、凹版印刷、丝网印刷、激光直接雕刻、 热敏印刷和转印在内的所有可将印刷图像附着在激光全息防伪标签上的方法。
[0043] 所述的步骤(4)中将上述印刷图像通过直接或间接的形式附着在激光全息防伪标 签上是指:埋入防伪码的印刷图像是通过一次加工实现附着在激光全息防伪标签上;或将 埋入防伪码的印刷图像分拆成不同部分，各个部分分别用不同的电磁波长吸收特性的材料 加工实现附着在激光全息防伪标签上。
[0044] 所述的识别模块包括图像预处理子模块、译码及解密子模块，