[发明专利]专色印刷图像数字水印方法及系统

权利要求书

1.专色印刷图像数字水印方法，其特征在于，步骤如下：

(1)水印预处理

对水印图像进行Arnold置乱加密处理，生成置乱加密的水印图像信息；

(2)专色分色

对彩色图像使用纽介堡数学模型进行专色墨量的计算，获得专色分色图；

(3)水印嵌入

对专色分色图进行Haar提升整数小波分解，获得LL、HL、LH和HH四个子带；对各子带进行奇异值分解，获得各子带奇异值矩阵S_i；在各子带SVD分解后的奇异值矩阵中使用加性水印算法嵌入置乱加密的水印图像信息，并再次进行SVD分解，得到嵌入水印信息的奇异值矩阵最后，进行逆SVD和IWT操作，得到嵌入水印后的专色分色图像；

(4)数字签名生成

在步骤(3)中，在各子带奇异值矩阵S_i中加入水印信息，并对其进行了再次SVD分解得到嵌入水印信息的奇异值矩阵同时也获得和V_i^TW矩阵，使用各子带的和V_i^TW矩阵生成数字签名；

(5)数字签名嵌入

在步骤(3)得到嵌入水印后的专色分色图像中，嵌入数字签名；

(6)出版印刷

对含数字签名和水印信息的专色分色图进行加网制作印版，并使用专色印刷；

(7)扫描专色印刷图像

扫描专色印刷图像，专色图像扫描成灰度图像；

(8)校正扫描图像

使用专色梯尺，为每一个专色建立阶调校正模型，根据扫描后灰度图像的梯尺上每个色块的平均灰度值和专色分色图上的梯尺每个色块的灰度值，生成专色网点转移曲线，根据专色网点转移曲线建立校正曲线，使用校正曲线对专色印刷扫描成的灰度图像的阶调进行校正；

(9)数字签名提取和验证

在校正后的灰度图像中提取数字签名并验证，若数字签名与生成的数字签名匹配，则继续水印信息提取，否则，终止程序；

(10)水印提取

对校正后含水印信息的灰度图进行一级IWT转换，生成LL、HL、LH和HH四个子带；对所有子带进行SVD分解，使用水印嵌入的逆过程从各个子带中提取水印信息；

所述的校正扫描图像中使用专色梯尺为每一个专色建立阶调校正模型的方法，其步骤如下：

(1)根据原彩色图像的颜色，确定原彩色图像使用的专色；

(2)为原彩色图像中的每一个专色设计专色梯尺，

(3)分色加网出版并印刷，专色梯尺设置在原彩色图的空白部分，随原彩色图像一起分色加网，或者单独分色出版印刷，每一个专色梯尺在分色图或分色版上相当于0％-100％的灰度梯尺，使用相应的专色油墨印刷专色梯尺；

(4)扫描专色梯尺，将专色梯尺扫描成灰度图，根据扫描后灰度梯尺上每个色块的平均灰度值和专色分色图上的梯尺每个色块的灰度值，建立专色网点转移曲线，生成专色网点转移曲线；

(5)根据专色网点转移曲线建立校正曲线，使用校正曲线对专色印刷扫描成的灰度图像的阶调进行校正；

所述的专色梯尺的设计方法，以10％为步长，设计从0％-100％网点面积率的专色色块，每个专色梯尺由11个色块构成。

2.根据权利要求1所述的专色印刷图像数字水印方法，其特征在于，所述的专色分色，使用纽介堡数学模型进行专色墨量的计算，获得专色分色图，专色图像的L*、a*和b*是已知的，使用公式(ⅰ)获得三刺激值X、Y和Z值，使用公式(ⅱ)计算得到原彩色图像每个像素的专色网点面积率a_s；

式中：X、Y、Z为颜色的三刺激值，X_r、Y_r、Z_r为CIE标准照明体的三刺激值，L^*为颜色的明度，a*和b*为颜色的色度；

式中：X₀、Y₀和Z₀是纸张的三刺激值。