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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 紙質(zhì)人像照片及票據(jù)加密技術(shù)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 計(jì)算機(jī)數(shù)字水印技術(shù)發(fā)展已經(jīng)較為成熟，但數(shù)字水印技術(shù)善長于處理數(shù)字化圖像，未能完全解決印刷品（模擬圖像）防偽的技術(shù)難點(diǎn)。本課題針對印刷品圖像版權(quán)認(rèn)證的需求，對于不同的印刷品，采用兩類加密技術(shù)，一類是采用特殊的水印加密方法為彩色人像照片嵌入數(shù)碼信息；第二類是利用光學(xué)全息和干涉原理對門票、發(fā)票等紙質(zhì)媒介加密。研制成功新型綜合印刷品圖像檢測樣機(jī)及配套應(yīng)用程序、薄膜及產(chǎn)生密碼的程序。為印刷品圖像認(rèn)證技術(shù)的更新?lián)Q代提供技術(shù)支持。
- 詳細(xì)介紹：
- 本課題主要分為彩色人像照片水印加密和門票及票據(jù)防偽兩個子課題：（一） 彩色人像照片水印加密。鑒于單憑原有防偽方法不足以遏止印刷品制假行為（特別是證件制假行為），本子課題針對以上難點(diǎn)，提出用“照片嵌入數(shù)碼”的方法?；诠鈱W(xué)原理，通過兩種加密方式（一是直接在計(jì)算機(jī)上對人像數(shù)碼照片嵌入密碼后印刷，二是在拍攝人像照片過程中嵌入“隱形鋼印”）在照片中嵌入肉眼不可見防偽標(biāo)記（數(shù)碼）。經(jīng)檢驗(yàn)，該方法在印刷品被壓縮、旋轉(zhuǎn)、幾何失真、圖片破損等條件下仍然能實(shí)現(xiàn)加密數(shù)碼信息的提取。 （二）門票及票據(jù)防偽。目前廣泛使用的門票及票據(jù)等可機(jī)讀標(biāo)簽，印制在紙張（或塑料）上，易磨損。如果印刷圖案遭故意涂改，則可能誤碼（或亂碼）。本作品采用薄膜加密和新型“多灰階印刷標(biāo)簽”兩種途徑加以改進(jìn)。1、門票及票據(jù)薄膜加密方法。通過特殊的加密算法和印刷方法，平面紙制的加密區(qū)域在覆蓋薄膜后產(chǎn)生特殊的類似于激光防偽標(biāo)記的光學(xué)效果，直接用肉眼可觀察到印刷品中隱藏信息。一份密鑰（一張薄膜）可以檢測無數(shù)張門票、發(fā)票，使用方便、成本低。2、新型二維條形碼加密法。借鑒全息存儲原理，采用分?jǐn)?shù)傅立葉變換光路，生成耐破損新型二維“彩色條形碼”和“多灰階條形碼”，使防偽條碼具備類似于全息照片的“鏡破圖存”的抗破損性能；同時還結(jié)合糾錯編碼原理，進(jìn)一步提高條碼的抗破損性能。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計(jì)、制作目的： 1、最近通過替換照片冒名頂替上大學(xué)的案例（如羅彩霞事件）廣為社會關(guān)注。本作品用光學(xué)方法給人像照片加密，將證件號嵌入照片。2、目前的火車票及運(yùn)動會的門票造假肆虐。我們的目的是開發(fā)一種低成本的門票及發(fā)票的加密方法。 基本思路：本課題主要分為彩色人像照片水印加密和門票及票據(jù)防偽兩個子課題。 1、彩色人像照片水印加密。利用數(shù)字水印的原理，對照相的數(shù)碼圖像文檔進(jìn)行頻域加密，往印刷品載體中嵌入數(shù)碼信息。通過普通攝像頭采集印刷品圖像并解密。 2、門票及票據(jù)防偽。本子課題提出了兩種防偽方法。① 薄膜加密法。通過特殊的加密算法和印刷方法，平面紙制的加密區(qū)域在覆蓋特殊薄膜后產(chǎn)生特殊的類似于激光防偽標(biāo)記的光學(xué)效果。② 新型二維條形碼加密法。利用“信息擴(kuò)散、映射與分布式記錄”原理，設(shè)計(jì)彩色二維條形碼標(biāo)簽。 創(chuàng)新點(diǎn)：1、將數(shù)字水印技術(shù)從數(shù)字圖像（電子文檔）擴(kuò)展到了紙質(zhì)材料。該方法在紙質(zhì)照片出現(xiàn)壓縮、旋轉(zhuǎn)、幾何失真、破損等條件下仍然能實(shí)現(xiàn)信息提取。2、用于門票和發(fā)票的防偽標(biāo)記，可以利用特殊薄膜直接檢測密文，一張薄膜可以檢測無數(shù)張票據(jù)。3、將全息存儲“抗破損”原理推廣用于印刷圖像抗破損。 關(guān)鍵技術(shù)：1、在適當(dāng)參數(shù)條件下，實(shí)現(xiàn)照片中所隱藏信息的不可見性。2、確保條形碼既是隱性的，又可在破損和有意涂改條件下照常機(jī)讀其內(nèi)容。 主要技術(shù)指標(biāo)：照片大小：48毫米X33毫米；檢測時間：檢測時間5S；信息容量：最高可嵌入32個以上的十進(jìn)制數(shù)。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 科學(xué)性、先進(jìn)性： （一） 數(shù)字水印加密 ①本課題最終成品是印刷品，而不是計(jì)算機(jī)文件。國內(nèi)、外已經(jīng)研發(fā)出多種數(shù)字水印嵌入技術(shù)，其共性特征是：攜帶水印的載體是“計(jì)算機(jī)文檔”。本作品采用了改進(jìn)的數(shù)字水印方法，獨(dú)創(chuàng)性的實(shí)現(xiàn)了在印刷品中嵌入水印，水印的隱蔽性高。 ②檢測方便，可靠性高?？梢酝ㄟ^普通攝像頭就可以快速、準(zhǔn)確提取到水印信息。該方法在印刷品被壓縮、旋轉(zhuǎn)、幾何失真、圖片破損等條件下仍然能實(shí)現(xiàn)水印信息的提取。 （二） 發(fā)票及票據(jù)防偽 1、薄膜加密法。發(fā)票的防偽目前只有水印和條碼，容易造假。本作品通過薄膜膠片便可以直接檢測密文（或防偽標(biāo)記）。該方法在國內(nèi)文獻(xiàn)中未見報(bào)道。 2、新型二維條形碼加密。 目前市場的商用二值條形碼一律采用糾錯編碼原理校驗(yàn)（清除）機(jī)讀時出現(xiàn)的少量數(shù)碼比特錯誤，錯誤糾正能力越強(qiáng)信息冗余越大。本課題生成的耐破損新型二維“彩色條形碼”和“多灰階條形碼”，使防偽條碼具備類似于全息照片的“鏡破圖存”的抗破損性能。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 該作品在數(shù)字水印及票據(jù)防偽上提出新的加密方法。 1、將數(shù)字水印技術(shù)的適用載體由電子文件擴(kuò)展到紙制印刷品。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測試，加密的數(shù)碼信息肉眼不可見；檢測系統(tǒng)簡單、快捷；可靠性強(qiáng)，印刷品在被壓縮、旋轉(zhuǎn)、幾何失真、圖片破損等情況下仍然能實(shí)現(xiàn)加密信息的提取。 2、首次提出在票據(jù)防偽上的新方法——薄膜加密。作品簡單，檢測便捷，防偽成本低，一張密鑰可識別無數(shù)張票據(jù)和門票。 3、利用全息存儲原理，采用分?jǐn)?shù)傅立葉變換光路，提出耐破損新型二維“彩色條形碼”和“多灰階條形碼”，進(jìn)一步提高條碼的抗破損性能。經(jīng)實(shí)驗(yàn)鑒定，在破損面積相等的情況下，本課題制作的耐損型標(biāo)簽的總誤碼率低于普通商用二值條形碼。
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 1、與湖南雅程科技簽訂轉(zhuǎn)讓協(xié)議(前期投資3萬）2、與福建新天地公司簽訂轉(zhuǎn)讓協(xié)議（前期投資1萬）
作品可展示的形式
- 1 實(shí)物；2 圖紙；3 現(xiàn)場演示；4 圖片；5 樣品
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 使用說明：采用本技術(shù)制作防偽證件，只要辦理人到官方（發(fā)證機(jī)關(guān)）指定地點(diǎn)、用本課題研制的裝置拍攝一張防偽照片，就可以打印、制成含證件號碼的人像照片。查驗(yàn)時，只需要將照片進(jìn)行掃描，然后通過計(jì)算機(jī)軟件將密碼直接讀取出來。 門票和發(fā)票可以在紙張上面直接印刷加密區(qū)域（二維條碼或者隱形圖文），利用手持機(jī)讀設(shè)備和薄膜可以分別讀取出有破損的二維條碼和隱形圖文。 技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢：在肉眼不可察覺的情況下對紙制圖像加密，相比傳統(tǒng)方法具有信息量大、誤碼率低等特點(diǎn)。加密過程無需改變圖像的材料，對現(xiàn)行的印刷設(shè)備無特殊要求，印刷成本與傳統(tǒng)技術(shù)相比較可降低80%，在印刷防偽領(lǐng)域中具有一系列難以替代的優(yōu)點(diǎn)和廣闊的應(yīng)用前景。 推廣應(yīng)用前景：可以應(yīng)用在海關(guān)的護(hù)照檢查，對護(hù)照持有人的證件照片的真實(shí)性進(jìn)行認(rèn)證。另外，在一些考場也可以利用該方法對準(zhǔn)考證中照片的真實(shí)性進(jìn)行認(rèn)證，防止替考、代考的發(fā)生。 印刷制品的版權(quán)進(jìn)行認(rèn)證，在印刷品中嵌入版權(quán)信息，可以為印刷品被非法復(fù)制提供證據(jù)。例如門票、圖書封面及煙盒等等。
同類課題研究水平概述
- （一） 數(shù)字水印加密 國內(nèi)外比較典型的照片水印防偽有以下三種：①國內(nèi)同行用圖像處理軟件給數(shù)碼照片嵌入水印；②伊斯曼柯達(dá)公司（J.E.羅迪等人）用預(yù)先曝光的方法在待使用的膠片上嵌入水??；③國外生產(chǎn)廠商在相機(jī)內(nèi)安裝“嵌入水印的集成電路和程序”，此方法不適合普通攝影器材。上述這些方法主要針對數(shù)字圖像的加密，加密-解密過程僅限于在屏幕上顯示，而印刷品在從電子文檔打印到紙上（以及從紙上掃描成電子文檔）的過程中，不可避免的會丟失信息。所以傳統(tǒng)的數(shù)字水印的方法并不能實(shí)現(xiàn)對印刷品的加密。 通過對數(shù)字水印的改進(jìn)，可以實(shí)現(xiàn)對印刷品的加密，瑞士A.Herrigel等人報(bào)道一種基于光學(xué)識別的數(shù)字水印技術(shù)；美國M.Kutter介紹可旋轉(zhuǎn)變換、壓縮放大的水印技術(shù)；國內(nèi)北京郵電大學(xué)也研究抗打印-掃描數(shù)字水印算法的魯棒性等。北京握奇信安網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有限公司提出的證件照片水印防偽方案，在一定條件下可以實(shí)現(xiàn)對印刷品的加密，具有很多優(yōu)點(diǎn)。這些方法為印刷品的防偽提供技術(shù)支持，初步解決了印刷品水印技術(shù)的一部分技術(shù)難點(diǎn)，但目前在抗打印-掃描方面仍不能滿足實(shí)際的需要。 本作品的特點(diǎn)是可以直接將數(shù)碼加入到人像照片中，而且可以通過計(jì)算機(jī)檢測方法讀取出隱藏的信息。還具有可以對經(jīng)過多種正常破壞的人像照片中檢測出數(shù)碼。 （二）票據(jù)防偽技術(shù) 國內(nèi)外對發(fā)票及其它票據(jù)的加密，目前只限于利用水印墨水以及條形碼，本課題所用的薄膜加密法應(yīng)用于票據(jù)防偽，在國內(nèi)外文獻(xiàn)中未見報(bào)道。 二維條碼產(chǎn)生于二十世紀(jì)80年代，目前應(yīng)用面最廣的二維條碼PDF417是由美國Symbol公司研制的。日本Denso公司于1994年9月研制出QR Code碼。上述兩種條形碼依靠糾錯編碼原理實(shí)現(xiàn)抗破損閱讀。 商用二值條形碼一律采用糾錯編碼原理校驗(yàn)（清除）機(jī)讀時出現(xiàn)的少量數(shù)碼比特錯誤，錯誤糾正能力越強(qiáng)信息冗余越大。本課題提出的新型二維條形碼技術(shù)，借鑒全息存儲原理，采用分?jǐn)?shù)傅立葉變換光路，使防偽條碼具備類似于全息照片的“鏡破圖存”的抗破損性能；同時還結(jié)合糾錯編碼原理，進(jìn)一步提高條碼的抗破損性能。
