專利名稱：針對(duì)多層組織織物采用水印技術(shù)的防偽方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種針對(duì)多層組織織物采用水印技術(shù)的防偽方法。
技術(shù)背景紡織織物是日常必需的消費(fèi)品，其價(jià)值構(gòu)成包括材料、花樣、做工等多種 因素。紡織織物的防偽，其中最重要的就是花樣的保護(hù)。著名品牌在激烈的市 場競爭中有迫切的花樣保護(hù)的需求。但現(xiàn)階段紡織行業(yè)中實(shí)際的保護(hù)手段卻非 常有限，其原因主要在于保護(hù)措施受到各種前提條件的苛刻制約。這些制約包 括了織物圖案外觀的限制、成本的限制及各種生產(chǎn)工藝的限制。目前，電子技 術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)己在紡織領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，如電子提花籠頭和電腦織機(jī)就 是典型的應(yīng)用，而計(jì)算機(jī)輔助組織設(shè)計(jì)則是利用軟件來設(shè)計(jì)織物組織、選擇色 紗排列，進(jìn)而模擬織物外觀。這些技術(shù)在促進(jìn)生產(chǎn)力大幅提高的同時(shí)，也使得 品牌織物產(chǎn)品的假冒變得更加容易。所以說，正是這些技術(shù)提供了數(shù)字水印技 術(shù)應(yīng)用于紡織織物生產(chǎn)現(xiàn)場的客觀條件。數(shù)字水印技術(shù)是近年興起的進(jìn)行版權(quán)保護(hù)的有效技術(shù)手段。其特點(diǎn)是隱蔽 性好、水印與原作品成為一個(gè)有機(jī)的整體。目前的水印算法有很多，按照水印 生成技術(shù)，可分為擴(kuò)頻水印、基于分解的水印、基于變換的水印等；根據(jù)水印 的嵌入位置，可以分為空域算法、DCT變換域算法、DFT變換域算法、DWT 變換域算法等；根據(jù)載體類型，可分為圖像水印算法、視頻水印、音頻水印、 三維網(wǎng)格水印等；根據(jù)應(yīng)用不同，可分為強(qiáng)壯水印算法和易損水印算法等。但 是根據(jù)文獻(xiàn)査閱，還沒有公開發(fā)表的針對(duì)結(jié)構(gòu)化圖像的特定水印算法，也沒有 査到在紡織織物上進(jìn)行數(shù)字水印的相關(guān)研究。而相關(guān)技術(shù)在織物組織分析、輔 助設(shè)計(jì)方面的研究文獻(xiàn)卻有不少。如Ravandi等將傅立葉變換方法用于平紋棉織 物圖像的分析，得到紋路走向、紗線密度與間隔等表面參數(shù)。Xu運(yùn)用快速傅立 葉變換得到二維頻譜圖像，通過選取合適的峰值來重構(gòu)織物圖，識(shí)別出組織結(jié) 構(gòu)、支數(shù)、紗線斜度等結(jié)構(gòu)參數(shù)。李艷梅等分別運(yùn)用功率譜分析和自相關(guān)分析， 確定經(jīng)緯紗密度和組織循環(huán)紗線數(shù)。以上這些文獻(xiàn)都是以織物表面圖像的灰度 圖作為分析對(duì)象，且只能識(shí)別一些規(guī)則的單組織，對(duì)復(fù)雜組織，如重組織、雙 層組織等，都未有涉及。Shinohara等攝取織物表面及斷面的CT圖像，通過追 蹤每根紗線的走向獲得紗線位置信息，用三維造型的方法重構(gòu)出多層組織織物 樣本，該方法硬件設(shè)備昂貴，算法復(fù)雜。這些文獻(xiàn)說明，采用現(xiàn)有組織自動(dòng)識(shí)
別技術(shù)難以識(shí)別、重構(gòu)水印信息。綜上所述，要在提花織物中，利用水印技術(shù)來進(jìn)行品牌保護(hù)有現(xiàn)實(shí)的條件和技術(shù)基礎(chǔ)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種針對(duì)多層組織織物采用水印技術(shù)的防偽方法。 針對(duì)多層組織織物采用水印技術(shù)的防偽方法分為嵌入水印和提取水印兩部分，嵌入水印的步驟為1) 在原始小樣文件中尋找符合織物外觀要求的可選擇水印點(diǎn)；2) 判定可選擇水印點(diǎn)是否符合織物張力平衡的要求；3) 對(duì)符合要求的可選擇水印點(diǎn)進(jìn)行編碼，嵌入水印信息，獲得當(dāng)前小樣文件；提取水印的步驟為1) 當(dāng)前小樣文件與原始小樣文件的每一個(gè)組織點(diǎn)進(jìn)行比對(duì)，識(shí)別出不同的 組織點(diǎn)，即水印點(diǎn)；2) 對(duì)水印點(diǎn)逆編碼，獲得水印信息。所述的在原始小樣文件中尋找符合織物外觀要求的可選擇水印點(diǎn)根據(jù)人 眼視覺系統(tǒng)對(duì)于兩個(gè)較大范圍內(nèi)連續(xù)的，交界位置發(fā)生的色彩變化不敏感的特 點(diǎn)，選擇在連續(xù)兩根跨度在5個(gè)組織點(diǎn)以上的緯線段的交界位置的兩個(gè)組織點(diǎn) 作為可選折水印點(diǎn)；所述的判定可選擇水印點(diǎn)是否符合織物張力平衡的要求的方法為1) 可選擇的水印點(diǎn)不是經(jīng)組織點(diǎn)，則該組織點(diǎn)的改變不會(huì)破壞織物張力平 衡，符合織物工藝的要求，否則重新尋找；2) 可選擇水印點(diǎn)與之前確定的可選擇水印點(diǎn)不是同行或者同列的，則該組 織點(diǎn)的改變不會(huì)破壞織物張力平衡，符合織物工藝的要求，否則重新尋找；所述的對(duì)符合要求的可選擇水印點(diǎn)進(jìn)行編碼的方法為在連續(xù)的兩緯線段 的交界位置，將交界位置右側(cè)的緯線段向左增加一個(gè)組織點(diǎn)的跨度，左側(cè)的緯 線段減小一個(gè)組織點(diǎn)的跨度為編碼'1'，反之，將交界位置左側(cè)的緯線段向右 增加一個(gè)組織點(diǎn)的跨度，右側(cè)的緯線段減小一個(gè)組織點(diǎn)的跨度為編碼'0';所述的對(duì)比當(dāng)前小樣文件與原始小樣文件的每一個(gè)組織點(diǎn)，識(shí)別出不同的組 織點(diǎn)，即水印點(diǎn)的方法為織物是經(jīng)過小樣文件的不斷鋪排得到的，因此經(jīng)過 設(shè)計(jì)師分析織物而得到的當(dāng)前小樣文件與原始小樣文件的起始位置不能保證在
同一個(gè)位置，需要先通過與原始小樣文件進(jìn)行不斷對(duì)比來確定正確的小樣文件 的起始位置，然后再識(shí)別出不同的組織點(diǎn)，即水印點(diǎn)；所述的對(duì)水印點(diǎn)逆編碼的方法為水印點(diǎn)是在織物緯線段的起點(diǎn)位置為編 碼'r，水印點(diǎn)是在織物緯線段的終點(diǎn)位置為編碼《0';本發(fā)明在分析了提花織物的生產(chǎn)工藝和防偽要求的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了最小化 的編碼方案。經(jīng)過計(jì)算機(jī)模擬驗(yàn)證和實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場的試驗(yàn)，并對(duì)工藝可行性、 外觀影響、防偽成本進(jìn)行了全面評(píng)估，證明該方法是有效可行的。該種方法將 極大地增加仿冒者的難度和成本，可有效地保護(hù)多層組織提花織物的自有品牌圖案。由于是非盲水印算法，提取的時(shí)候需要原始小樣文件，不僅為提取提供了 準(zhǔn)確的信息，而且大大減少了提取時(shí)進(jìn)行人工分析的時(shí)間。多層組織織物的圖案一般較為復(fù)雜，本身信息量大，人類視覺系統(tǒng)對(duì)于其 復(fù)雜圖案的變化不敏感。本防偽方法又選擇在織物花樣變換的邊緣區(qū)域進(jìn)行水 印的嵌入，符合人類視覺感應(yīng)的特點(diǎn)。而且在一個(gè)小樣文件內(nèi)，即一個(gè)紋板周 期內(nèi)僅改變了幾個(gè)組織點(diǎn)，因此對(duì)織物的外觀影響已經(jīng)做到了最小。并且不容 易引起其他人的注意，在一些組織自動(dòng)識(shí)別軟件里，可以有效地防止仿冒。從生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)成本角度，本防偽方法在小樣文件上直接加水印，然后 進(jìn)行組織的鋪排，得到正常的紋板文件，控制織機(jī)進(jìn)行上機(jī)生產(chǎn)，因此沒有改 變工藝流程，也沒有增加生產(chǎn)成本。方法在水印嵌入時(shí)己經(jīng)充分考慮了水印嵌 入對(duì)織物組織可能的改變，不會(huì)導(dǎo)致組織類型的改變，不會(huì)導(dǎo)致張力的不平衡 而引起織機(jī)的停機(jī)。嵌入水印的整個(gè)過程只是在小樣文件設(shè)計(jì)完成后增加了加 水印這個(gè)環(huán)節(jié)，沒有導(dǎo)致生產(chǎn)成本的增加。從防偽方法穩(wěn)定性角度分析，本防偽方法可以避免絲線材料、經(jīng)密和緯密、 色系等面料特性對(duì)防偽方法的干擾，防偽方法比較穩(wěn)定。綜上所述，本發(fā)明所提供的一種針對(duì)多層組織織物釆用水印技術(shù)的防偽方 法可以較好地解決多層組織提花織物的花樣版權(quán)防偽問題。


圖1是本發(fā)明的水印信息編碼方式示意圖； 圖2是本發(fā)明的水印嵌入流程圖； 圖3是本發(fā)明的水印提取流程圖； 圖4是本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比圖；具體實(shí)施方式
針對(duì)多層組織織物采用水印技術(shù)的防偽方法法分為嵌入水印和提取水印兩 部分，嵌入水印的步驟為1) 在原始小樣文件中尋找符合織物外觀要求的可選擇水印點(diǎn)； 根據(jù)人眼視覺系統(tǒng)對(duì)于兩個(gè)較大范圍內(nèi)連續(xù)的，交界位置發(fā)生的色彩變化不敏感的特點(diǎn)，選擇在連續(xù)兩根跨度在5個(gè)組織點(diǎn)以上的緯線段的交界位置的 兩個(gè)組織點(diǎn)作為可選折水印點(diǎn)；2) 判定可選擇水印點(diǎn)是否符合織物張力平衡的要求；(1) 可選擇的水印點(diǎn)不是經(jīng)組織點(diǎn)，則該組織點(diǎn)的改變不會(huì)破壞織物張力 平衡，符合織物工藝的要求，否則重新尋找；(2) 可選擇水印點(diǎn)與之前確定的可選擇水印點(diǎn)不是同行或者同列的，則該 組織點(diǎn)的改變不會(huì)破壞織物張力平衡，符合織物工藝的要求，否則重新尋找；3) 對(duì)符合要求的可選擇水印點(diǎn)進(jìn)行編碼，嵌入水印信息，獲得當(dāng)前小樣文件；在連續(xù)的兩緯線段的交界位置，將交界位置右側(cè)的緯線段向左增加一個(gè)組織點(diǎn)的跨度，左側(cè)的緯線段減小一個(gè)組織點(diǎn)的跨度為編碼'r，反之，將交界 位置左側(cè)的緯線段向右增加一個(gè)組織點(diǎn)的跨度，右側(cè)的緯線段減小一個(gè)組織點(diǎn)的跨度為編碼'0，;提取水印的步驟為1) 當(dāng)前小樣文件與原始小樣文件的每一個(gè)組織點(diǎn)進(jìn)行比對(duì)，識(shí)別出不同的 組織點(diǎn)，即水印點(diǎn)；織物是經(jīng)過小樣文件的不斷鋪排得到的，因此經(jīng)過設(shè)計(jì)師分析織物而得到的 當(dāng)前小樣文件與原始小樣文件的起始位置不能保證在同一個(gè)位置，需要先通過 與原始小樣文件進(jìn)行不斷對(duì)比來確定正確的小樣文件的起始位置，然后再識(shí)別 出不同的組織點(diǎn)，即水印點(diǎn)；2) 對(duì)水印點(diǎn)逆編碼，獲得水印信息；水印點(diǎn)是在織物緯線段的起點(diǎn)位置為編碼'1'，水印點(diǎn)是在織物諱線段的終 點(diǎn)位置為編碼'0'。由于是非盲水印算法，提取的時(shí)候需要原始小樣文件，不僅為提取提供了準(zhǔn) 確的信息，而且大大減少了提取時(shí)進(jìn)行人工分析的時(shí)間。 多層組織織物的圖案一般較為復(fù)雜，本身信息量大，人類視覺系統(tǒng)對(duì)于其復(fù)
雜圖案的變化較不敏感。本水印算法又選擇在織物花樣變換的邊緣區(qū)域進(jìn)行水 印的嵌入，符合人類視覺感應(yīng)的特點(diǎn)。而且在一個(gè)小樣圖上，即一個(gè)紋板周期 內(nèi)僅改變了幾個(gè)點(diǎn)，因此對(duì)織物的外觀影響已經(jīng)做到了最小。并且不容易引起 其他人的注意，在一些組織自動(dòng)識(shí)別軟件里，可以有效地防止仿冒。從生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)成本角度考慮，本水印算法在擴(kuò)展小樣圖上直接加水印， 然后進(jìn)行組織的鋪排，得到正常的紋板文件，控制織機(jī)進(jìn)行上機(jī)生產(chǎn)，因此沒 有改變工藝流程，也沒有增加生產(chǎn)成本。算法在水印嵌入時(shí)已經(jīng)充分考慮了水 印嵌入對(duì)織物組織可能的改變，不會(huì)導(dǎo)致組織類型的改變，不會(huì)導(dǎo)致張力的不 平衡而引起織機(jī)的停機(jī)。水印對(duì)后續(xù)的裁剪等生產(chǎn)工藝也沒有任何的影響。嵌 入水印的整個(gè)過程只是在小樣文件設(shè)計(jì)完成后增加了加水印這個(gè)環(huán)節(jié)，沒有導(dǎo) 致生產(chǎn)成本的增加。從算法穩(wěn)定性角度分析，本算法可以避免絲線材料、經(jīng)密和緯密、色系等面 料特性對(duì)水印算法的干擾，算法比較穩(wěn)定。綜上所述，本章所提出的針對(duì)多層組織織物的數(shù)字水印算法可以較好地解決 多層組織提花織物的花樣版權(quán)防偽問題。 實(shí)施例對(duì)原始小樣文件qhb25.xy進(jìn)行防偽保護(hù) 嵌入水印的步驟為-1. 打開原始小樣文件qhb25.xy;2. 點(diǎn)擊加載水印按鈕，彈出要求用戶輸入任意字符的水印信息的對(duì)話框；3. 將用戶輸入的水印信息通過字符的ASCII碼轉(zhuǎn)化為一串二進(jìn)制的0-1字 符串，并保存該0-l字符串與原始水印信息之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；4. 遍歷小樣文件的每一個(gè)組織點(diǎn)，出現(xiàn)次數(shù)最多的點(diǎn)即為經(jīng)組織點(diǎn)，由此 確定經(jīng)組織點(diǎn)的組織信息；5. 遍歷尋找可選擇的水印點(diǎn)，只要是連續(xù)緯線段的交界位置上的點(diǎn)就認(rèn)為 是可選擇的，此處的連續(xù)性默認(rèn)為緯線段的跨度至少大于5個(gè)組織點(diǎn)；6. 判斷找到的可選擇水印點(diǎn)是否符合織物張力平衡的要求，即為判斷是否 是經(jīng)組織點(diǎn)，經(jīng)組織點(diǎn)的信息巳經(jīng)在前面獲得；還要判斷是否與之前找到的可 選用的組織點(diǎn)在同行或者同列；每找到一個(gè)合適的水印點(diǎn)都保存該點(diǎn)的行列信 息；7. 若找不到足夠的可選擇水印點(diǎn)，則提示用戶當(dāng)前文件無法進(jìn)行防偽保護(hù) 的對(duì)話框；
8. 若得到了足夠數(shù)量的可選擇水印點(diǎn)，則對(duì)最終得到的可選擇水印點(diǎn)進(jìn)行 0-1編碼，按位嵌入轉(zhuǎn)化后的水印信息；9. 水印加載完成后，提示用戶完成，并顯示含水印信息的小樣文件，后續(xù) 的工藝操作過程和正常生產(chǎn)工藝完全相同；提取水印的步驟為1. 以人工方式獲得精確的織物組織結(jié)構(gòu)圖，即小樣文件；2. 打開待提取水印信息的當(dāng)前小樣文件，點(diǎn)擊提取水印按鈕，要求提取水 印信息；3. 出現(xiàn)提示對(duì)話框，要求讀取未加水印信息的原始小樣文件；4. 對(duì)比當(dāng)前小樣文件與原始文件，通過糾偏和重定位，可確定當(dāng)前文件識(shí) 別水印編碼的正確起始位置；5. 從得到的正確的起始位置，按原始文件的尺寸，再次對(duì)比兩個(gè)文件，識(shí) 別出不同的組織點(diǎn)，即為水印點(diǎn)；6. 對(duì)找到的一串水印點(diǎn)進(jìn)行逆編碼，獲得一串0-l字符串；7. 通過內(nèi)部文件讀取得到的0-1字符與原始水印信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系，重構(gòu)出 水印信息，并顯示。
權(quán)利要求
1.一種針對(duì)多層組織織物采用水印技術(shù)的防偽方法，其特征在于防偽方法分為嵌入水印和提取水印兩部分，嵌入水印的步驟為1)在原始小樣文件中尋找符合織物外觀要求的可選擇水印點(diǎn)；2)判定可選擇水印點(diǎn)是否符合織物張力平衡的要求；3)對(duì)符合要求的可選擇水印點(diǎn)進(jìn)行編碼，嵌入水印信息，獲得當(dāng)前小樣文件；提取水印的步驟為1)當(dāng)前小樣文件與原始小樣文件的每一個(gè)組織點(diǎn)進(jìn)行比對(duì)，識(shí)別出不同的組織點(diǎn)，即水印點(diǎn)；2)對(duì)水印點(diǎn)逆編碼，獲得水印信息。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)多層組織織物采用水印技術(shù)的防偽方法， 其特征在于所述的在原始小樣文件中尋找符合織物外觀要求的可選擇水印點(diǎn) 根據(jù)人眼視覺系統(tǒng)對(duì)于兩個(gè)較大范圍內(nèi)連續(xù)的，交界位置發(fā)生的色彩變化不敏 感的特點(diǎn)，選擇在連續(xù)兩根跨度在5個(gè)組織點(diǎn)以上的緯線段的交界位置的兩個(gè) 組織點(diǎn)作為可選折水印點(diǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)多層組織織物采用水印技術(shù)的防偽方法， 其特征在于所述的判定可選擇水印點(diǎn)是否符合織物張力平衡的要求的方法為-1) 可選擇的水印點(diǎn)不是經(jīng)組織點(diǎn)，則該組織點(diǎn)的改變不會(huì)破壞織物張力平 衡，符合織物工藝的要求，否則重新尋找；2) 可選擇水印點(diǎn)與之前確定的可選擇水印點(diǎn)不是同行或者同列的，則該組 織點(diǎn)的改變不會(huì)破壞織物張力平衡，符合織物工藝的要求，否則重新尋找。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)多層組織織物采用水印技術(shù)的防偽方法, 其特征在于所述的對(duì)符合要求的可選擇水印點(diǎn)進(jìn)行編碼的方法為在連續(xù)的兩 緯線段的交界位置，將交界位置右側(cè)的緯線段向左增加一個(gè)組織點(diǎn)的跨度，左 側(cè)的緯線段減小一個(gè)組織點(diǎn)的跨度為編碼'I',反之，將交界位置左側(cè)的諱線 段向右增加一個(gè)組織點(diǎn)的跨度，右側(cè)的緯線段減小一個(gè)組織點(diǎn)的跨度為編碼'0，。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)多層組織織物采用水印技術(shù)的防偽方法， 其特征在于所述的對(duì)比當(dāng)前小樣文件與原始小樣文件的每一個(gè)組織點(diǎn)，識(shí)別出 不同的組織點(diǎn)，即水印點(diǎn)的方法為織物是經(jīng)過小樣文件的不斷鋪排得到的， 因此經(jīng)過設(shè)計(jì)師分析織物而得到的當(dāng)前小樣文件與原始小樣文件的起始位置不 能保證在同一個(gè)位置，需要先通過與原始小樣文件進(jìn)行不斷對(duì)比來確定正確的 小樣文件的起始位置，然后再識(shí)別出不同的組織點(diǎn)，即水印點(diǎn)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對(duì)多層組織織物采用水印技術(shù)的防偽方法， 其特征在于所述的對(duì)水印點(diǎn)逆編碼的方法為水印點(diǎn)是在織物緯線段的起點(diǎn)位 置為編碼'r,水印點(diǎn)是在織物緯線段的終點(diǎn)位置為編碼'0'。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種針對(duì)多層組織織物采用水印技術(shù)的防偽方法。防偽方法分為嵌入水印和提取水印兩部分，嵌入水印的步驟為1)在原始小樣文件中尋找符合織物外觀要求的可選擇水印點(diǎn)；2)判定可選擇水印點(diǎn)是否符合織物張力平衡的要求；3)對(duì)符合要求的可選擇水印點(diǎn)進(jìn)行編碼，嵌入水印信息；提取水印的步驟為1)當(dāng)前與原始小樣文件的每一組織點(diǎn)進(jìn)行比對(duì)，識(shí)別出不同的組織點(diǎn)，即水印點(diǎn)；2)對(duì)水印點(diǎn)逆編碼，獲得水印信息。本發(fā)明在分析了提花織物的生產(chǎn)工藝和防偽要求的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了最小化的編碼方案。經(jīng)過計(jì)算機(jī)模擬和生產(chǎn)現(xiàn)場試驗(yàn)，證明該方法是有效可行的。該方法將增加仿冒者的難度和成本，可有效地保護(hù)多層組織提花織物的自有品牌圖案。
文檔編號(hào)D06H1/00GK101127115SQ200710069929
公開日2008年2月20日 申請日期2007年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月6日
發(fā)明者張大興, 張明敏, 潘志庚, 馬妍嫣 申請人:浙江大學(xué)