[发明专利]用于将合成全息图合并于半色调图像中的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于将合成全息图合并于可见图像中的方法。具体地说，本发明涉及将合成编码孔径全息图合并于具有灰度外观的半色调图像中的方法。

背景技术

在许多领域，特别是在奢侈品行业（例如，香水、珠宝或皮革制品），或在药品领域，打击品牌产品的仿制品是日常生活中关注的问题。目前许多方法和装置用于试图保证品牌产品的真实性。

在这些技术中，已提供将具有在其上形成的全息图的透明的芯片置于待识别的产品上。这样的全息图从可见图像获得，通过读取全息图可重新发现可见图像。全息图的存在很难用肉眼检测到，以及没有合适的读取装置的直接读取不能够识别全息图的可见源图像。

图1是示出用于形成全息图的方法的流程图。图2示出在合成编码孔径全息图的情况下通过图1的全息图形成方法获得的外观的示例。

图1中，从全息图的源图像IMAGE_H 10开始，在步骤12中计算其傅立叶变换。计算该傅立叶变换提供傅立叶变换振幅图像A_H 14和傅立叶变换相位图像然后，将振幅图像14和相位图像16结合在一新图像中，该新图像对应于最终的全息图（步骤18，全息图）。可以进行振幅图像14和相位图像16的不同组合，其思想是结合执行傅立叶反变换的光学器件，利用合适的光束照射全息图，以便能够读取该全息图的源图像IMAGE_H 10。

全息图18由具有通过由计算傅立叶变换12而获得的图像的对应像素所限定的形状的许多像素形成。因此，全息图18具有与初始图像10相同的分辨率。

图2示出通过图1的方法而获得的全息图的示例，该全息图是合成编码孔径全息图，也被称为合成迂回相位全息图。图2示出由5×5个像素形成的全息图部分。参考帧（x，y）用来标记各个像素。各个像素22包括椭圆形的暗中心区域24，并且像素背景是亮的。在各个像素22中，区域24的中心沿轴线y与像素中心对齐。

各个像素中的暗区24的尺寸取决于相同坐标的像素的源图像IMAGE_H的傅立叶变换12的振幅图像14的计算结果。因此，在全息图中提供各种尺寸的区域24。

此外，在像素中各个区域24沿轴线x的中心偏移取决于相位图像相同的坐标的像素的值。

应当注意，已知不同的编码孔径全息图定义方法。例如，在像素22中的区域24的形状可以不同于本文中所提供的椭圆形形状。具体地提供根据振幅图像14尺寸可变的且根据相位图像16（沿轴线x）在像素中或多或少偏离中心的矩形区域24。

图3示出用于读取通过如图1中的方法而获得的如图2中所示的合成全息图的装置。在图3中，读取装置是反射装置。应当注意，具有类似的传输读取装置。例如，通过立方分束器32向形成在芯片36上的全息图34（未详细示出）发射光束30。全息图34的像素反射该光束。

由全息图反射的光束返回穿过立方分束器32，然后由透镜38组合，该透镜38具有对接收的光束施加傅立叶反变换，以在置于透镜的焦点处的显示装置（未示出）上显示图像的功能。

应当注意，如果在形成全息图的过程中提供全息图的相位密钥加密，则类似于该相位密钥的波板应被置于图3的读取装置中以读取全息图。

已经提供用于将全息图合并于图像中的技术。Joseph Rosen和Bahram Javidi在Appl.Opt.40,第20,3346-3353号发表的题目为“在半色调图像中的隐藏的图像（Hidden images in halftone pictures）”的文章中，公开了这样的技术。

图4A和图4B分别示出第一图像40和第二图像42，第一图像40具有灰度外观，第二图像42由第一图像产生且具有合并在其中的合成编码孔径全息图。通过上述出版物中所描述的方法来获得第二图像。

图4A是通过灰度图像的半色调而获得的图像。目前使用的半色调方法，例如，在印刷工艺中的半色调方法，包括与初始灰度级像素的各个色调有关的像素，该像素包括在黑色背景上的白色中心区域（或在白色背景上的黑色中心区域），中心区域根据灰度图像的等效像素的色调呈现可变的尺寸。在视觉上，远离图像移动，半色调图像和灰度图像看起来是相同的。

应当注意，通常利用足够高的分辨率来进行半色调技术，这是因为半色调对肉眼是不可见的。

图4B的图像42是从图4A的图像40获得的并且合并了合成全息图。在图像42中，根据待被合并的全息图，通过修改具有不同像素的中心区域的尺寸和对准而合并全息图。

例如，通过例如与滤波器相关联的图3中的装置读取图4B的图像，提供用于形成全息图的源图像。