基于高保真藏图的防伪方法及系统与流程

本发明涉及防伪技术领域，尤其涉及一种基于高保真藏图的防伪方法及系统。

背景技术：
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防伪技术就是指防止伪造、假冒的技术，且该产品所制成的防伪产品具有多重防伪功能，首先，应该易于被没有专业知识的广大消费者或者贸易者通过简单初级的识别手段来识别产品的真伪；其次，应该可以允许厂家的打假人员通过某种非常规的手段识别一些特殊信息；最后，在厂家打假人员无法判断产品真伪的情况下，可以借助特殊设备，由专业技术人员检验产品的真伪。

防伪技术应该难以复制和仿制、复制和仿制所需设备投资大、防伪产品本身价格合理，易于检验、制作，产品防伪标识不宜除去而重复使用的特点。

在印刷的表图里隐藏其他图像或信息的技术已有相当长的历史。随着印刷的数字化发展，越来越多的隐藏图像或信息的技术方法得到发展应用，其最为广泛的应用在防伪领域。

观察者可以看到的实际显示的图像称为表图；通过特定技术隐藏在表图之下的、肉眼无法分辨的、并通过相应检测手段才可以看到的图像称为底图；将底图隐藏在表图之下的过程称为藏图。

藏图技术用于防伪，主要方法是在表图下面藏一层或多层文字或图像，所藏的图像无法用肉眼识别，必须使用与制作藏图技术相应的检测方法，最常见的方法是采用相应频率的光栅片进行检测，在光栅片与表图处于一定角度时，藏图显现，转动光栅片，各层藏图依次显现，由此达到防伪的目的。

利用藏图技术制作防伪印刷品时，表图质量是最核心的要求，如果因为藏图而损失了表图质量，或者表图必须是某种特定图形，或者只能藏文字或黑白图像，或者只能在某个局部藏图，或者藏图的对比度低，都会影响防伪效果。

常规的大多数印刷系统不具备真实的本征灰度表现能力，例如胶印、柔印等，为了把一幅有灰度的图表现在某种基材(例如纸)上，挂网的技术使之成为可能，宏观的灰度是通过微观上墨的平面覆盖率来达到的。数字挂网系统就是把灰色图转换成只具有(0，1)或黑白两个层次的高分辨率位图(数字半调网图或半色调网图)的软件系统。数字挂网后，再通过制版，印刷，即可得到印刷品。

藏图技术是通过对网屏的结构调制实现的，包括网屏的宏观和微观特征，例如方向、频率、网点的大小、位置、形状等，含有底图的网图，结构复杂，网点失真(包括网点扩散)很难预测。现有藏图技术对表图的图像质量会带来明显的损害，藏图过程中对半色调网点的结构有一定的破坏和扰乱，具体体现在表图上底图区域的显现或/和底图边缘的透露，这个缺陷极大限制了藏图技术的防伪功效。为了避免表图上底图区域显现或/和底图边缘透露的缺陷，现有技术采用的方法一般是降低底图的调制幅度和对比度，牺牲表图的视觉效果，或者降低底图的分辨率，只隐藏简单图标或文字，又或者缩小表图的选用范围，将底图局限于某一狭窄的色阶(浓度)范围或只局限于对观察者不敏感的图像局部，如杂乱的小局部或者粗糙的色块等。藏图技术原理简单而且已广为流传，如果表图和底图的图像质量不高，技术含量低，很容易被仿造，在防伪应用中，就无法达到应有的防伪效果。

印刷的物理过程是一个模拟(非数字)过程，因此，失真、噪音、不稳定性等不可避免，因此，从栅格化的半色调网图到实际印刷品的过程中，网点会有不可避免的失真，有时这种失真还会相当严重。其中最常用的一个指标就是网点的扩散。例如，胶印或柔印的照排、制版和印刷过程中，每一步都有失真，数码印刷中的激光打印中曝光、显影、转换、熔结的过程中，每一步的失真都相当严重，这些失真会严重影响最终印刷的表表图质量。目前现有技术中，网点失真(包括网点扩散)很难预测，无法在印刷前就考虑到印刷过程中网点的失真，并作好精准的补偿校正。

在常规挂网技术中，网点结构均匀(周期性或非周期性)，印刷过程中网点的失真对输出印刷品的影响主要体现在图像的亮度上。这种失真造成的影响大部分可以归咎于点的扩散，通过简单的色彩配置或色阶较正即可复原。但是，对于不规则不均匀网点结构，这些修正方法远远不够，而不规则不均匀的网点结构在特种印刷，例如防伪印刷中很常见，特别是在彩色印刷图像里隐藏另一个或多个图像的情况。因此，对不规则不均匀网点结构的挂网系统需要具备更好的修正补偿方法。

匈牙利JURA公司在其专利U6104812里提出了一种通过超晶胞进行较正补偿的算法，对数字网点进行修正，表图质量得到显著提高，但是并不完美。此算法没有对印刷的物理过程中网点的失真进行补偿校正，因此，其结果只对印刷物理过程中网点失真相对较小、或者网屏的频率相对较低的印刷品有效。具体地说，就是失真必须远小于网点结构。因此，该技术的应用范围受到很大限制。

虽然现有的藏图技术在防伪领域内有一些初级应用，但由于对表图有特殊的要求，且藏图会破坏表图视觉效果，而且藏图技术水平较低，只能藏很少层数的黑白图像或文字，因此无法防止被恶意仿造，始终无法实现在印刷品上有效防伪。

技术实现要素：
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针对现有技术的缺陷，本发明提供一种基于高保真藏图的防伪方法及系统，利用藏图印刷品印前分析系统，分析表图及底图的色彩分布、亮度、分辨率以及用户防伪要求等因素，确定底图的藏图方式、位置、频率、检测手段等，再利用一个自动的高保真藏图数字挂网系统，生成一组优化补偿后的高保真半色调网图，再通过一个设定印刷系统，将高保真藏图数字挂网系统输出的半色调网图进行制版印刷，得到直观的表图效果及各层底图效果，能有效提高表图质量，扩大表图的选用范围，底图的调制幅度大、对比度高、视觉效果好、分辨率高、色阶范围宽，使藏图防伪手段多样化，有效提高防伪性能。

一方面，本发明提供一种基于高保真藏图的防伪方法，包括：

(a)输入表图和至少一个底图；

(b)根据设定印刷方式的要求对所述表图进行高保真藏图数字挂网，得到针对设定印刷方式的各单色的藏有底图的高保真半色调网图，其中至少一个单色表图藏有底图；所述高保真藏图数字挂网的方法为针对设定印刷方式的失真预测和优化补偿，得到的所述各单色的藏有底图的高保真半色调网图。

(c)将优化补偿后的所述高保真半色调网图按设定印刷方式相应的后续工作程序完成印刷，输出全彩色的含底图的高保真防伪印刷品；

(d)选择与藏图过程时相对应的检测手段，对印刷得到的所述高保真防伪印刷品进行检测，显现隐藏的底图，实现防伪的目的。

进一步地，高保真藏图数字挂网的方法为一种基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法；所述基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法为针对设定印刷方式，对所述表图经藏图调制与挂网藏图后的半色调网图进行直接的印刷后画质的失真预测和优化补偿。

进一步地，高保真藏图数字挂网的另一种方法为一种基于高保真藏图网屏的数字挂网方法；所述基于高保真藏图网屏的数字挂网方法对网屏的各色阶经挂网藏图后的半色调网图进行失真预测和补偿修正，建立一个对任意表图都适用的高保真藏图网屏，用所述高保真藏图网屏对输入的所述表图进行挂网。

进一步地，藏图方式包括对周期性的、非周期性的或随机的网点和网线的某一个或多个属性按底图进行调制，所述属性包括角度、相位、大小、形状、密度、频率、位置和灰度。

进一步地，如果表图为彩色图像，在步骤(b)中将表图分为RGB三色图或CMYK四色图或其他多色图或加其他专色的多色图，再进行挂网；如果表图为灰度图，在步骤(b)中表图只有黑色一种色图。

进一步地，上述的设定印刷方式为凹版印刷、凸版印刷、平版印刷、孔版印刷、胶印、柔印、丝网印刷，标签印刷、圆管印刷，喷墨、静电、热转印、热升华或银盐冲洗。

进一步地，上述的设定印刷方式还可以为可变数据印刷、可变图像印刷或数码印刷。

进一步地，待隐藏的底图可以为人像、图标、文字、数字、日期、系列号、条码、二维码、图案、花纹或其他黑白、灰度图像。

进一步地，含底图的高保真防伪印刷品采用一种或多种增强防伪功效的方法，所述增强防伪功效的方法包括单色多重藏图、多色层藏图、画面全覆盖藏图、在表图的宽色阶范围藏图、在表图的敏感区域藏图、在多色重叠的区域藏图、用高分辨率藏图、用高分辨率藏小字或小图标、藏灰度图或用高对比度藏图。

进一步地，高保真防伪印刷品的基材为各类纸张、纸板、瓦楞纸板、软硬塑料、复合材料、有机材料、金属、合金、金属箔、玻璃、木材、皮革、特殊布匹，透明基材或易破损基材。

进一步地，高保真防伪印刷品的表面为平面、凹面、凸面或其他曲面、硬质表面、柔软表面或其他可变形面。

进一步地，高保真防伪印刷品可以为包装、标签、贴纸、证件、卡片、票据、商标、封口贴、说明书、发票、门票、吊牌、标识、有价证券、文创产业产品、文化旅游纪念品、铭牌、特业标识、条码或二维码。

进一步地，高保真防伪印刷品的检测手段可以为光学扫描、图像分析、特种成像、其他机器识别、特种照明、特殊观测角度、覆盖膜片模块或其他人为识别手段；所述覆盖膜片模块为印制的膜块、光学解码膜片模块、规则或不规则或随机微小光学器件阵列、线光栅膜块或点光栅膜块。

进一步地，高保真防伪印刷品的检测手段可以为临时识别或长久识别，其中，长久识别为将检测膜块对所述防伪印刷品永久地覆盖或粘合。

另一方面，本发明还提供一种基于高保真藏图的防伪系统，包括：

印前分析模块，用于分析输入的表图、底图的色彩分布、亮度、分辨率和用户防伪要求，提供进一步的设计参数，确定底图的藏画方式、位置、频率和检测手段，优化防伪设计功能；

参数生成模块，用于对印前分析模块输出的设计参数进行细化，确定具体参数设置或参数的取值范围；

高保真藏图数字挂网模块，用于实现高保真藏图数字挂网，在高品质的全彩色表图下，隐藏底图，形成各单色半色调网图；

制版印刷模块，用于将优化后的各单色半色调网图输出，进行制版印刷，得到全彩色的含底图的高保真防伪印刷品；

检测模块，用于对高保真防伪印刷品进行防伪检测，显示隐藏的底图，达到防伪的目的。

进一步地，印前分析模块包括：

表图输入模块，用于输入表图；

底图输入模块，用于输入底图；

设计参数输入模块，用于输入设计参数；

图像分析模块，用于分析输入的表图、底图和设计参数；

印前分析输出模块，用于输出图像分析模块的分析结果。

进一步地，参数生成模块包括：

印前分析结果输入模块，用于输入印前分析模块输出的分析结果；

参数输入模块，用于输入色彩、图层、调制、频率参数的要求；

参数生成模块，用于生成设计参数的具体设置或取值范围；

参数输出模块，用于输出生成的设计参数。

进一步地，高保真藏图数字挂网模块包括：

表图分色模块一，用于将输入的表图进行分色，得到各单色表图；

挂网模块，用于将表图分色模块一分色后的每个单色表图分别进行常规挂网；

网点调制模块，用于根据底图的图形及藏图的具体要求，设定调制参数，确定调试方式，进行网点调制，完成藏图，输出各单色的调制后的半色调数字网图；

印刷图像失真预测模块一，用于在设定印刷方式下，根据预设的印刷系统参数和表图质量要求参数，对网点调制模块调制后形成的各单色的半色调数字网图印刷后可能产生的失真进行预测评估，还用于将得到的各单色含底图的高保真半色调网图经过颜色重叠计算，对重叠后印刷图像的颜色和表图被扰乱网点可能带来的缺陷做出预测评估；

图像失真补偿优化模块一，用于根据印刷图像失真预测模块一得到的评估参数及现有网点状态，将各单色半色调数字网图进行相应的优化补偿，还用于根据颜色重叠计算后预测评估得到的参数，对各单色含底图的高保真半色调网图进行相应的优化补偿，得到进一步优化的各单色高保真半色调网图；

优化结果判定模块一，用于判定图像失真补偿优化模块一优化补偿后的半色调数字网图是否达到预设优化目标，如果达到要求，则将得到的各单色含底图的高保真半色调数字网图输出，否则，将优化补偿后的半色调数字网图返回印刷图像失真预测模块一；

优化的半色调网图输出模块，用于将优化后的最终各单色半色调网图输出。

进一步地，高保真藏图数字挂网模块包括：

表图分色模块二，用于将输入的表图进行分色，得到各单色表图；

高保真藏图网屏生成模块，用于创建高保真藏图网屏；

表图分色图挂网模块，用于将表图分色后的每个单色图用高保真藏图网屏生成模块创建的相应的高保真藏图网屏进行挂网，输出每个单色的高保真藏图半色调网图。

进一步地，高保真藏图网屏生成模块包括：

色阶挂网模块，用于将某一色阶填充一个设定尺寸大小的画面，得到一个单一色阶的灰度图，然后通过常规挂网，得到所述某一色阶的半色调网图；

网点调制模块，用于根据藏图的设计指标及底图参数要求对所述某一色阶的半色调网图设定调制参数，确定调试方式，按底图进行网点调制，输出藏图调制后的所述某一色阶的半色调网图；

印刷图像失真预测模块二，用于对被底图调制扰动后的单一色阶的半色调网图在印刷过程中可能产生的失真进行预测评估，还用于将得到的各单色含底图的高保真半色调网图经过颜色重叠计算，对重叠后印刷图像的颜色和表图被扰乱网点可能带来的缺陷做出预测评估；

图像失真补偿优化模块二，用于根据印刷图像失真预测模块二得到的评估参数及现有网点状态，对单一色阶网图进行相应的修正补偿和优化，得到单一色阶的藏有底图的优化后的网图；

优化结果判定模块二，用于判定优化补偿后的单一色阶的半色调数字网图是否达到预设优化目标，如果达到要求，则将得到的各单一色阶含底图的高保真半色调数字网图输出，否则，将优化补偿后的半色调数字网图返回印刷图像失真预测模块二；

网屏合成模块，用于将得到的各色阶的经过修正补偿和优化的半色调图合成为一个网屏，即相应单色的高保真藏图网屏。

进一步地，上述的各印刷图像失真预测模块包括：

调制后网点输入模块一，用于接收对应网点调制过程后输出的单一色阶的半色调数字网图或表图的半色调数字网图，作为本印刷图像失真预测模块的输入量；

印刷参数模块，用于设定印刷方式及参数；

比较参数设置模块，用于设置标准色阶或藏图前的该色阶的半色调网图与藏图后的该色阶的半色调网图的比较指标，或原始表图与藏图后的半色调网图表图或色彩重叠后的半色调网图表图的比较指标；

比较算法模块，用于设定比较模式和比较方法，比较藏图后的某单一色阶的半色调网图与标准色阶或藏图前的该色阶的半色调网图，或比较藏图后的半色调网图与藏图前的半色调网图或原始表图；

失真结果输出模块，用于输出比较算法模块得到的失真预测结果。

进一步地，上述各图像失真补偿优化模块包括：

调制后网点输入模块二，用于接收网点调制过程后输出的单一色阶的半色调数字网图或表图的半色调数字网图，作为本图像失真补偿优化模块的一个输入量；

失真结果输入模块，用于接收相应的所述印刷图像失真预测模块中预测得到的失真预测结果，作为本图像失真补偿优化模块的另一个输入量，即优化补偿的依据；

优化参数设置模块，用于设置优化补偿过程中的相关参数；

优化算法模块，用于根据相应的所述印刷图像失真预测模块中预测得到的失真预测结果对调制后网点输入模块二接收的单一色阶的半色调网图或表图的半色调数字网图进行优化补偿；

优化网点输出模块，用于将优化算法模块得到的优化补偿后的半色调数字网图输出给相应的优化结果判定模块。

由上述技术方案可知，本发明提供的基于高保真藏图的防伪方法及系统，利用藏图印刷品印前分析系统，分析表图及底图的色彩分布、亮度、分辨率以及用户防伪要求等因素，确定底图的藏图方式、位置、频率、检测手段等，再利用一个自动的高保真藏图数字挂网系统，生成一组优化补偿后的高保真半色调网图，再通过一个设定印刷系统，将高保真藏图数字挂网系统输出的半色调网图进行制版印刷，得到直观的表图效果及各层底图效果，在保证表图高保真的情况下，在高品质的彩色表图下隐藏多层高清的、多层次灰度的底图，有效实现防伪的目的。

本发明提供的基于高保真藏图的防伪方法及系统，从根本上去除了藏图对表图图像质量的损害，同时极大地提高了藏图能力，为防伪印刷品提供优化的设计方法和方案，使防伪印刷品具有更好的反仿造、反复制、反扫描重印的功效。

本发明提供的基于高保真藏图的防伪方法及系统还特别适用于基于周期性检测膜片的藏图制作，能将藏图的清晰度、对比度最优化，而不损害表图的品质。

本发明提供的基于高保真藏图的防伪方法及系统能有效提高表图质量，扩大表图的选用范围，还适用于底图不变、表图大量变化或更换的情况。在藏图时，表图上藏图处的边缘处平滑过渡、无痕迹，表图表面看不出多层底图的痕迹，同时，表图可以是任何亮度、任何对比度的图像，表图的灰度可变化范围宽，底图可以隐藏在整幅表图图幅下面，整版藏图时的底图可以是周期性的重复图案，也可以是某个单独的图片。

本发明提供的基于高保真藏图的防伪方法及系统使可隐藏的底图调制幅度大、对比度高、视觉效果好、分辨率高，底图也可以是很小的文字或图像，藏图后，底图高清，分辨率接近检片线数。

本发明提供的基于高保真藏图的防伪方法及系统能有效提高表图上可供藏图的色阶范围，可以在全色阶范围内高保真藏图，还可以将底图隐藏在几个不同的色阶上或连续覆盖一定的色阶范围。

本发明提供的基于高保真藏图的防伪方法及系统不受具体的藏图调制方式的影响，对各种藏图方法均适用，可以对某一分色进行多种方式的混合多层藏图；可以对多个分色或每个分色进行分别独立的藏图，使藏图的内容和技术手法极大的丰富，能更有效提高藏图的表现力和防伪功效。

本发明提供的基于高保真藏图的防伪方法及系统可以对各层底图检测时的清晰度和对比度作分别独立的控制，有显而易见的，也有隐藏得很深不易错觉的，从而，提供不同层次的防伪手段，满足不同层次的防伪需求。

本发明提供的基于高保真藏图的防伪方法及系统可以将一个底图分成几个部分，分别藏在几个单色里，在这种情况下，只有检测膜片同时检测出藏在各个单色里的子图形并综合显示，底图才会显现出来。

本发明提供的基于高保真藏图的防伪方法及系统可以在表图下隐藏立体底图，经过相应的检测手段，可以显示立体效果；也可以通过隐藏特殊处理的底图，在检片在相应角度固定时，随着光照的角度及视角的变化，产生不同的效果；也可以通过检片转动或平移，在表图背景下，不同层次的底图顺序显现，形成独特的动画效果；可以隐藏多层条码、二维码等码类信息，并可以在图形识别之后利用各类扫码设备进行识读。

本发明提供的基于高保真藏图的防伪方法及系统使藏图制作过程简单，不改变原制版、印刷工艺，不使用特殊耗材，不额外增加印刷成本，在印刷时就解决了藏图问题，不需要印后处理。

本发明提供的基于高保真藏图的防伪方法及系统适用于各种印刷技术、各种印刷基材、各种基材的表面形态。

附图说明：

图1为本发明实施例的基于高保真藏图的防伪方法流程图；

图2为图1中高保真藏图数字挂网第一种过程示意图；

图3为图1中高保真藏图数字挂网第二种过程示意图：

图4为图3中高保真藏图网屏生成过程系统流程图；

图5为图2和图4中印刷图像失真预测系统及图像补偿优化系统流程图；

图6为本发明实施例的基于高保真藏图的防伪系统的结构框图；

图7为图6中印前分析模块的结构框图；

图8为图6中参数生成模块的结构框图；

图9为图6中高保真藏图数字挂网第一种模块的结构框图；

图10为图6中高保真藏图数字挂网第二种模块的结构框图；

图11为图10中高保真藏图网屏生成模块的结构框图；

图12为各印刷图像失真预测模块的结构框图；

图13为各图像失真补偿优化模块的结构框图。

图中：601、印前分析模块；6011、表图输入模块；6012、底图输入模块；6013、设计参数输入模块；6014、图像分析模块；6015、印前分析输出模块；602、参数生成模块；6021、印前分析结果输入模块；6022、参数输入模块；6023、参数生成模块；6024、参数输出模块；603、高保真藏图数字挂网模块；603A1、表图分色模块一；603A2、挂网模块；603A3、网点调制模块一；603A4、印刷图像失真预测模块一；603A5、图像失真补偿优化模块一；603A6、优化结果判定模块一；603A7、优化的半色调网图输出模块；603B1、表图分色模块二；603B2、高保真藏图网屏生成模块；603B21、色阶挂网模块；603B22、网点调制模块二；603B23、印刷图像失真预测模块二；603B24、图像失真补偿优化模块二；603B25、优化结果判定模块二；603B26、网屏合成模块；603B3、表图分色图挂网模块；604、制版印刷模块；605、检测模块；1201、调制后网点输入模块一；1202、印刷参数模块；1203、比较参数设置模块；1204、比较算法模块；1205、失真结果输出模块；1301、调制后网点输入模块二；1302、失真结果输入模块；1303、优化参数设置模块；1304、优化算法模块；1305、优化网点输出模块。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

一种基于高保真藏图的防伪方法，如图1所示，为该方法的流程图，本实施例中，在一幅全彩表图下隐藏四幅底图，达到防伪的目的，表图图案平滑过渡，分辨率300dpi，底图1为一幅与表图图幅相同的满版8位灰度藏图，底图2为一幅人像8位灰度图，底图3为一幅花卉8位灰度图，底图4为一幅logo整版周期性重复底图，藏图频率为159lpi，表图色阶范围可以是0～100％，底图的色阶范围也可以是0～100％，在表图色阶范围10～90％范围内，底图清晰可检测。具体方法如下所述。

S101、输入表图、至少一个底图及其设计参数，设计参数包括在表图下隐藏的底图的位置关系、藏图方式、角度关系、色层、各种权重、网点的频率等。

S102、对表图、底图、表图与底图的对应关系和设计参数进行分析，得到分析结果，确定表图与底图的位置关系、色彩关系、亮度关系、分辨率关系、图层关系、调制方式、调制幅度、表图失真允许度、藏图位置、藏图频率分布和检测手段等。

S103、根据设计要求，对步骤S102得到的分析结果进行计算及细化，生成具体参数设置。

其中，图层关系为，底图1设计在青色层，底图2和底图3设计在品红色层，底图4设计在黑色层；藏图频率统一为159lpi；表图允许失真度为5％；调制方式为，底图1为调幅网点加调相位方式，底图2和底图3为调幅网点加调相位方式，底图4为调幅网点加调角度方式；四层底图角度分别为15度、75度、165度和45度。

S104、根据相应的印刷系统要求，对输入的表图分色为青、品红、黄和黑四色，得到各单色表图；

S105、将表图分色后的各个单色图进行高保真藏图数字挂网，单色图分别进入相对应的单色高保真藏图数字挂网系统，每个单色高保真藏图数字挂网系统分别有相对应的该色底图和参数输入，黄色单色无藏图，不需调制；青色、品红色和黑色单色有藏图要求。

其中，青色和黑色的高保真藏图数字挂网系统采用第一种高保真藏图数字挂网过程分别实现藏图挂网，如图2所示。品红色的高保真藏图数字挂网系统采用第二种高保真藏图数字挂网过程实现藏图挂网，如图3和图4所示。两种藏图方式，为了实现高保真，都借助于一个印刷图像失真预测及图像补偿优化过程，如图5所示。下面结合附图，对本发明的两种高保真藏图数字挂网方式作进一步详细描述。

对青色和黑色的高保真藏图数字挂网系统采用第一种高保真藏图数字挂网过程分别实现藏图挂网，如图2所示，具体方法如下：

S201、将青色和黑色的单色表图分别输入第一种高保真藏图数字挂网系统；

S202、对青色和黑色按常规数字挂网方式挂网。例如，常规挂网，青色和黑色别在15度和45度，根据输入参数，选用159lpi调幅网点；

S203、各单色图挂网藏图过程分别有对应的该色底图和参数输入，其中，青色单色表图按调幅加调相位方式进行调制，黑色单色表图按调幅加调网角方式进行调制，完成网点调制藏图，输出各单色对应的表图下藏有底图的半色调网图；

S204、将步骤S203中调制后输出的各单色对应的栅格化高分辨率的半色调网图输入一个印刷图像失真预测系统，从现有数字网点状态出发，根据不同的印刷方式，预测各单色的半色调网图印刷后的失真画质，做出包括表图质量、各层底图的质量、印刷后可能产生的图像缺陷、表图网点被底图打乱后可能造成的表图缺陷的位置和损害程度等各方面的评估；

S205、将步骤S204预测评估得到的缺陷参数传给一个图像补偿优化系统，根据缺陷参数及现有网点状态对预测缺陷做出补偿优化决定，把某个或某些像素由黑变白或由白变黑，将半色调网图进行相应的优化补偿；

S206、对经优化补偿后的优化结果进行判定，如果符合预设优化参数要求，本实施例中预设的优化目标为失真度小于5％，则得到各单色含底图的高保真半色调网图，进入下一步，否则，再次将步骤S205的输出回输到步骤S204，重新进行预测、补偿优化和判定，直到符合预设参数要求为止。

步骤S204、S205和S206的流程图如图5所示。

藏图对网点结构的调制通常可能造成两类缺陷，第一类是对半色调图造成的直接缺陷，这类缺陷在半色调图上可以识别，也就是说，即使是理想地完全没有失真地印刷出来，缺陷也存在。对这第一类缺陷，必须予以修正。第二类缺陷是在半色调图里无法直接判别的，它是由印刷系统的失真与网点结构的扰乱相互作用造成的，不同的印刷系统，结果不同。对这第二类缺陷应该针对设定印刷系统，在数字半色调网图上作精准的补偿。本发明对两种缺陷的修正补偿都适用，对这两种缺陷可以分别修正补偿，也可以同时完成。

经过步骤S204、S205和S206的循环执行，已经获得青色和黑色的含底图的高保真半色调数字网图或称为优化的半色调网图。

品红色的高保真藏图数字挂网系统采用第二种高保真藏图数字挂网过程实现藏图挂网，如图3所示，具体方法如下：

S301、输入单色分色图，底图及其设置参数。此例，品红单色位图无需再分色，直接进入对应于品红位图的通道，底图2，3及其他设置参数也直接输入；

接下来的一系列步骤S302到S307是为了生成品红的高保真藏图网屏，具体过程如图4所示。

S302、对品红单色层的色阶0进行单一色阶常规挂网，对该色阶图按调幅加调相位方式进行调制，完成藏图，得到藏有底图的色阶0网图；

S303、将藏图调制后的色阶0网图输入一个印刷图像失真预测子系统，与色阶0的标准色阶图进行比较，并从现有数字网点状态出发，根据不同的印刷方式，预测印刷后的画质，印刷图像失真预测子系统对画质的预测通过采用一组预测参数来控制预测模式和预测目标，该组预测参数包括但不限于比较标准为品红色阶0标准色阶图、底图模式为8位灰度图、底图色层为品红色层、底图对比度为最大可能对比度的70％、调制方式选择网点调幅及相位调制、印刷方式选择胶印。采用人工智能模糊算法，对可能出现的表图网点失真进行预测；

S304、把根据印刷图像失真预测子系统预测评估得到的缺陷数据输入给一个图像失真补偿优化子系统，根据缺陷参数及现有网点状态，做出优化决定，把某个或某些像素由黑变白或由白变黑，将色阶0的单一色阶图进行相应的优化补偿，其中，优化算法采用简单补偿算法。图像失真补偿优化子系统对各网图进行相应的优化补偿过程通过一组优化参数控制其功能，优化参数包括但不限于表图分辨率权重为80、表图色彩权重为80、表图亮度权重为80、表图色彩过渡权重为80、底图分辨率权重为20、底图亮度权重为20；

S305、对经优化补偿后的色阶0网图重新进行失真预测，判定优化结果，如果优化结果符合预设参数要求，则得到优化的色阶0网图，进行下一色阶图的预测优化过程，否则，再次对色阶0网图进行优化补偿，直到符合预设参数要求为止；

对单一色阶的半色调网图的失真预测S304与优化补偿过程S305，如图5所示。此处，图5中“藏有底图的半色调网图”为该色阶的调制后的半色调网图，失真预测与修正补偿过程主要是对单色半色调网图独立进行的。

S306、对色阶0的下一色阶1进行上述单一色阶的挂网、藏图调制、印刷图像失真预测、图像失真优化补偿的操作，即S302、S303、S304和S305，重复此过程，直至完成该单色的所有0～255级色阶的全部操作，得到品红单色优化后含有底图的256个单一色阶网图；

S307、将品红单色的256个优化后含有底图的单一色阶网图重合叠加，合并形成一个灰度的藏有底图的品红色藏图网屏。与网图不同，网屏是一个灰度图，综合了所有色阶的网点结构，包括藏图内容，对任意表图都适用。

作为一种替代实施方案，藏图只需要在一部分，而不必在所有色阶上进行。例如在接近全白或全黑的色阶上(接近0或255)不藏图。再例如，如果表图的某单色只局限在一定的色阶范围，在此色阶范围之外的色阶上不必进行藏图和相应的修正补偿；

通过S302至S307的过程，品红单色的高保真藏图网屏已经生成待用。

S308、将品红的分色位图用由上述步骤产生的品红的高保真藏图网屏挂网，即将品红色网屏的灰度值作为一组阈值，表图的品红色单色图每一像素的灰度值与相对应品红色网屏像素的阈值做减法比较，若得数大于0，则对应的半色调网图像素取值1，若得数不大于0，则对应的半色调网图像素取值0，重复此过程，得到品红单色调制后的藏有底图的半色调网图。

至此，采用第一种高保真藏图数字挂网过程(如图2所示的S201至S206)得到了青色和黑色的高保真藏图半色调网图。采用第二种高保真藏图数字挂网过程(如图3和图4所示的S301至S308)得到了品红的高保真藏图半色调网图。

S106、按各种印刷技术相印的后续工作程序，将优化完成的各单色半色调网图输入制版系统进行制版，然后进行胶印，得到表图下藏有底图的高保真防伪印刷品。

S107、在印刷完成的表图上，使用159lpi光栅片进行检测，在光栅角度15度时，清晰显示底图1，在光栅角度75度时，清晰显示底图2，在光栅角度165度时，清晰显示底图3，在光栅角度45度时，清晰显示底图4，转动光栅片，则四层底图依次显现，实现防伪的目的。

在具体实施中，数字半色调网图形成以后，可以根据需要按各种印刷技术相应的后续工作程序完成印刷，从而输出含有藏图的印刷品，常用的印刷技术有平版、凹版、凸版、胶印、柔印、凹印、激光压印等；传统印刷方式也可以先激光照排，输出菲林，再加工制版、套色印刷，新型的现代系统，多采用无菲林直接制版(CTP)，然后套色印刷，数字打印系统则直接输出印刷图片。需要检测时，可以根据藏图过程选择与藏入时相对应的检测手段，例如机器识读、扫描、特殊照明、特殊观测角度、特殊光学工具等，来检测隐藏的底图，最为常见的检测方法是用一种透明光学膜或板，覆盖在表图上，当位置角度合适时，藏图就会显现出来。

一种基于高保真藏图的防伪系统，用于实现上述的基于高保真藏图的防伪方法，如图6所示，该系统具体包括：印前分析模块601、参数生成模块602、高保真藏图数字挂网模块603、制版印刷模块604和检测模块605。

印前分析模块601，用于分析输入的表图、底图的色彩分布、亮度、分辨率和用户防伪要求，提供进一步的设计参数，确定底图的藏画方式、位置、频率和检测手段，优化防伪设计功能。如图7所示，该模块具体包括：

表图输入模块6011，用于输入表图；

底图输入模块6012，用于输入底图；

设计参数输入模块6013，用于输入设计参数；

图像分析模块6014，用于分析输入的表图、底图和设计参数；

印前分析输出模块6015，用于输出图像分析模块6014的分析结果。

参数生成模块602，用于对印前分析系统输出的设计参数进行细化，确定具体参数设置或参数的取值范围。如图8所示，该模块具体包括：

印前分析结果输入模块6021，用于输入印前分析模块输出的分析结果；

参数输入模块6022，用于输入色彩、图层、调制、频率参数的要求；

参数生成模块6023，用于生成设计参数的具体设置或取值范围；

参数输出模块6024，用于输出设置好的参数。

高保真藏图数字挂网模块603，用于实现高保真藏图数字挂网，在高品质的全彩色表图下，隐藏底图，形成各单色半色调网图。

高保真藏图数字挂网模块603是本系统的核心，第一种结构采用基于直接修正的高保真藏图数字挂网系统，第二种结构采用基于高保真藏图网屏的数字挂网系统。

高保真藏图数字挂网模块603的第一种结构，如图9所示，该模块具体包括：

表图分色模块一603A1，用于将输入的表图进行分色，得到各单色表图；

挂网模块603A2，用于将表图分色模块一603A1分色后的每个单色表图分别进行常规挂网：

网点调制模块一603A3，用于根据底图的图形及藏图的具体要求，设定调制参数，确定调试方式，进行网点调制，完成藏图，输出各单色对应的栅格化高分辨率的半色调数字网图；

印刷图像失真预测模块一603A4，用于在设定印刷方式下，根据预设的印刷系统参数和表图质量要求参数，对网点调制模块一603A3调制后形成的各单色的半色调数字网图印刷后可能产生的失真进行预测评估，还用于将得到的各单色含底图的高保真半色调网图经过颜色重叠计算，对重叠后印刷图像的颜色和表图被扰乱网点可能带来的缺陷作出预测评估；

图像失真补偿优化模块一603A5，用于根据印刷图像失真预测模块一603A4得到的评估参数及现有网点状态，将各单色半色调数字网图进行相应的优化补偿，还用于根据颜色重叠计算后预测评估得到的参数，对各单色含底图的高保真半色调网图进行相应的优化补偿，得到进一步优化的各单色高保真半色调网图；

优化结果判定模块一603A6，用于判定图像失真补偿优化模块一603A5优化补偿后的半色调数字网图是否达到预设优化目标，如果达到要求，则将得到的各单色含底图的高保真半色调数字网图输出，否则，将优化补偿后的半色调数字网图返回印刷图像失真预测模块一603A4；

优化的半色调网图输出模块603A7，用于将优化后的最终各单色半色调网图输出。

高保真藏图数字挂网模块603的第二种结构，如图10所示，该模块具体包括：

表图分色模块二603B1，用于将输入的表图进行分色，得到各单色表图；

高保真藏图网屏生成模块603B2，用于创建高保真藏图网屏；

表图分色图挂网模块603B3，用于将表图分色后的每个单色图用相应的由高保真藏图网屏生成模块603B2创建的高保真藏图网屏进行挂网，输出每个单色的高保真藏图半色调网图。分色图通过网屏挂网，计祘方法简单快速，通过分色图与网屏加减或比较实现。由于使用高保真藏图网屏，所得到的半色调藏图网图也具有高保真特性。

高保真藏图网屏生成模块603B2，如图11所示，具体包括：色阶挂网模块603B21、网点调制模块二603B22、印刷图像失真预测模块二603B23、图像失真补偿优化模块二603B24、优化结果判定模块二603B25和网屏合成模块603B26。

色阶挂网模块603B21，用于将某一色阶填充一设定尺寸大小的画面得到一个单一色阶的灰度图，然后通过常规挂网，得到该色阶的半色调网图。

网点调制模块二603B22，用于根据藏图的设计指标及底图参数要求对所述色阶的半色调网图设定调制参数，确定调试方式，按底图进行网点调制，输出藏图调制后的该单一色阶的半色调网图。

印刷图像失真预测模块二603B23，用于对被底图调制扰动后的单一色阶的半色调网图在印刷过程中可能产生的失真进行预测，用于对调制后形成的各单色的半色调数字网图在设定印刷方式下，根据预设的表图质量要求参数，对印刷后可能产生的失真进行预测评估，还用于将得到的各单色含底图的高保真半色调网图经过颜色重叠计算，对重叠后印刷图像的颜色和表图被扰乱网点可能带来的缺陷作出预测评估。

图像失真补偿优化模块二603B24，用于根据印刷图像失真预测模块二603B23得到的评估参数及现有网点状态，对单一色阶网图进行相应的修正补偿和优化，得到单一色阶的藏有底图的优化后的网图。

优化结果判定模块二603B25，用于判定优化补偿后的单一色阶的半色调数字网图是否达到预设优化目标，如果达到要求，则将得到的各单色含底图的高保真半色调数字网图输出，否则，将优化补偿后的半色调数字网图返回印刷图像失真预测模块二603B23。

网屏合成模块603B26，用于将得到的各色阶的经过修正补偿和优化的半色调图合成为一个网屏，即相应单色的高保真藏图网屏。当所有选定的色阶都完成挂网、藏图、修正补偿和优化后，就可以通过叠加等方法，把各色阶的修正补偿后的半色调网图合成一个网屏。由于此前每一色阶都经过藏图、修正补偿和优化，因此，所生成的网屏为高保真藏图网屏，而且对所有表图都适用。

以上两种可相互替代的高保真藏图数字挂网模块603A(图9)或603B(图10)，都可以用来产生了一组各单色的高保真藏图半色调网图。

制版印刷模块604，用于将优化后的各单色半色调网图输出，进行制版印刷，得到全彩色的含底图的高保真防伪印刷品。

检测模块605，用于对高保真防伪印刷品进行防伪检测，显示隐藏的底图，达到防伪的目的。

本实施例中的各印刷图像失真预测模块均包括如下结构，如图12所示：

调制后网点输入模块一1201，用于接收对应网点调制过程后输出的单一色阶的半色调数字网图或表图的半色调数字网图，作为本印刷图像失真预测模块的输入量；

印刷参数模块1202，用于设定印刷方式及参数；

比较参数设置模块1203，用于设置标准色阶或藏图前的该色阶的半色调网图与藏图后的该色阶的半色调网图的比较指标，或原始表图与藏图后的半色调网图表图或色彩重叠后的半色调网图表图的比较指标；

比较算法模块1204，用于设定比较模式和比较方法，比较藏图后的某单一色阶的半色调网图与标准色阶或藏图前的该色阶的半色调网图，或比较藏图后的半色调网图与藏图前的半色调网图或原始表图；失真结果输出模块1205，用于输出比较算法模块1204得到的失真预测结果。

本实施例中的各图像失真补偿优化模块均包括如下结构，如图13所示：

调制后网点输入模块二1301，用于接收网点调制过程后输出的单一色阶的半色调数字网图或表图的半色调数字网图，作为本图像失真补偿优化模块的一个输入量；

失真结果输入模块1302，用于接收相应印刷图像失真预测模块中预测得到的失真预测结果，作为本图像失真补偿优化模块的另一个输入量，即优化补偿的依据；

优化参数设置模块1303，用于设置优化补偿过程中的相关参数；

优化算法模块1304，用于根据相应印刷图像失真预测模块中预测得到的失真预测结果对调制后网点输入模块二1301接收的单一色阶的半色调网图或表图的半色调数字网图进行优化补偿；

优化网点输出模块1305，用于将优化算法模块1304得到的优化补偿后的半色调数字网图输出给相应的优化结果判定模块。

本发明提供的基于高保真藏图的防伪方法及系统，利用藏图印刷品印前分析系统，分析表图及底图的色彩分布、亮度、分辨率以及用户防伪要求等因素，确定底图的藏图方式、位置、频率、检测手段等，再利用一个自动的高保真藏图数字挂网系统，生成一组优化补偿后的高保真半色调网图，再通过一个设定印刷系统，将高保真藏图数字挂网系统输出的半色调网图进行制版印刷，得到直观的表图效果及各层底图效果，在保证表图高保真的情况下，在高品质的彩色表图下隐藏多层高清的、多层次灰度的底图，有效实现防伪的目的。

本发明提供的基于高保真藏图的防伪方法及系统，从根本上去除了藏图对表图图像质量的损害，同时极大地提高了藏图能力，为防伪印刷品提供优化的设计方法和方案，使防伪印刷品具有更好的反仿造、反复制、反扫描重印的功效；对规则网点网线进行的调制，特别是调制幅度略大时，很容易造成表图的缺陷，因此，本发明还特别适用于基于周期性检测膜片的藏图制作，能将藏图的清晰度、对比度最优化，而不损害表图的品质；能有效提高表图质量，扩大表图的选用范围，还能适用于底图不变、表图大量变化或更换的情况；在藏图时，表图上藏图处的边缘处平滑过渡、无痕迹，表图表面看不出多层底图的痕迹，同时，表图可以是任何亮度、任何对比度的图像，表图的灰度可变化范围宽，底图可以隐藏在整幅表图图幅下面，整版藏图时的底图可以是周期性的重复图案，也可以是某个单独的图片；使可隐藏的底图调制幅度大、对比度高、视觉效果好、分辨率高，底图也可以是很小的文字或图像，藏图后，底图高清，分辨率接近检片线数；能有效提高表图上可供藏图的色阶范围，可以在全色阶范围内高保真藏图，能保证5％到90％可见，10％到80％清晰，还可以将底图隐藏在几个不同的色阶上或连续覆盖一定的色阶范围，最好大于20％的色阶范围，例如，从30％到70％，再例如，从15％到40％，以提高防仿造的效能；不受具体的藏图调制方式的影响，对各种藏图方法均适用，可以对某一分色进行多种方式的混合多层藏图，包括但不限于网点相位调制与网点角度调制并用、网点相位调制与网点形状调制并用、多角度网点相位调制、多相位网点相位调制、多频率网点相位调制等；可以对多个分色或每个分色进行分别独立的藏图，使藏图的内容和技术手法极大的丰富，能更有效提高藏图的表现力和防伪功效；可以对各层底图检测时的清晰度和对比度作分别独立的控制，有显而易见的，也有隐藏得很深不易错觉的，从而提供不同层次的防伪手段，满足不同层次的防伪需求；可以将一个底图分成几个部分，分别藏在几个单色里，在这种情况下，只有检测膜片同时检测出藏在各个单色里的子图形并综合显示，底图才会显现出来；可以在表图下隐藏立体底图，经过相应的检测手段，可以显示立体效果；也可以通过隐藏特殊处理的底图，在检片在相应角度固定时，随着光照的角度及视角的变化，产生不同的效果；也可以通过检片转动或平移，在表图背景下，不同层次的底图顺序显现，形成独特的动画效果；可以隐藏多层条码、二维码等码类信息，并可以在图形识别之后利用各类扫码设备进行识读；藏图制作过程简单，不改变原制版、印刷工艺，不使用特殊耗材，不额外增加印刷成本，在印刷时就解决了藏图问题，不需要印后处理。

本发明提供的基于高保真藏图的防伪方法及系统适用于各种印刷技术、各种印刷基材、各种基材的表面形态。其中，印刷技术包括但不限于传统制版印刷技术的凹版印刷、凸版印刷、平版印刷、孔版印刷、胶印、柔印、丝网印刷等、数码打印技术的喷墨、静电、热转印、热升华、银盐冲洗等、特种印刷的标签印刷、圆管印刷等，印刷基材包括但不限于各类纸张、纸板、瓦楞纸板、软硬塑料、复合材料、有机材料、金属、合金、金属箔、玻璃、木材、皮革、特殊布匹等，并可以在平面或弯曲表面，硬质表面、柔软表面或其他可变形表面上藏图及还原。

本发明提供的基于高保真藏图的防伪方法及系统可以广泛应用在各类产品的防伪包装、防伪标签、防伪贴纸等领域，可以在商品的内外包装、商标贴、封口贴等任意彩色印刷处隐藏防伪浮图，也可以印制专用浮图防伪标签。

本发明可以适用于以下行业或产品，但不限于这些行业或产品，包括烟酒行业、食品副食品行业、种子农资行业、特色农产品行业、汽配摩配行业、高档商品行业、化妆台行业、药品保健品行业、文化印刷出版行业、服装鞋帽行业、轻工电器行业、玩具礼品以及其他有防伪需求的行业，还可以应用于以上各行业各类产品的外包装盒、内包装盒、防伪标签、标签、贴纸、商标贴、说明书、药品封口金属箔、封口贴、专业行业标签以及其他附着在产品之上的或印制在产品之上的印刷品，还包括各类有防伪需求的票据、证件、卡券、证券、吊牌、卡片、单据、发票类产品，各类文创产业产品、印刷品、文化旅游纪念品类产品，各类名片、铭牌、标识、识别标志类产品，各类需隐藏的条码、二维码类产品，数据加密与还原，新型动漫产品等。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。