專利名稱：一種基于視覺密碼的可視防復(fù)印技術(shù)的制作方法
一種基于視覺密碼的可視防復(fù)印技術(shù)
背景技術(shù)：
隨著復(fù)印技術(shù)的不斷更新?lián)Q代，復(fù)印機(jī)、掃描儀的分辨率不斷提高，一些諸如紙幣、有價(jià)證券、票據(jù)等等都很容易被違法的復(fù)印偽造，其中有些甚至達(dá)到了以假亂真的地歩。這些偽造的復(fù)印品會(huì)給我們的國(guó)家、企業(yè)和個(gè)人都帶來很大的損失，因此開發(fā)有效的防復(fù)印技術(shù)具有重要的意義。另外，例如個(gè)人信用卡的卡號(hào)、信用卡背面的三位認(rèn)證數(shù)字、身份證號(hào)碼等，均屬于個(gè)人的隱私信息，在我國(guó)目前使用的信用卡、ニ代身份證上，所有信息都是印在表面，容易被有意或無意的偷窺和竊照，隱私保護(hù)不夠。目前已知的防復(fù)印技術(shù)包括4類，參考張巖、吳超，《防復(fù)印技術(shù)及其研究進(jìn)展》，《安防科技》，2010年第10期，第15-18頁:(I)基于特種紙張的防復(fù)印技木。這種技術(shù)主要是使用熱敏、光敏、偏振光等特殊材料的防復(fù)印紙，或者在采用紙張中加入細(xì)絲、彩點(diǎn)、熒光點(diǎn)以及鍍膜等方式。這ー類的技術(shù)通常紙張的成本較高，有些技術(shù)可以防止原件被仿制，但是不能防止其上的信息被復(fù)制，另外這ー類的技術(shù)使用的特殊材料使用壽命短，難以應(yīng)付十年甚至更長(zhǎng)的有效期。(2)采用防復(fù)印圖文設(shè)計(jì)技術(shù)。這種技術(shù)主要是采用防復(fù)印水印，設(shè)計(jì)和應(yīng)用光學(xué)干擾圖形，使得在復(fù)印的時(shí)候，復(fù)印件中會(huì)出現(xiàn)“當(dāng)心偽造”的字樣，這類技術(shù)并不能避免復(fù)印，只能起到警示作用?；蛘卟捎每s微印刷工藝，將文件尺寸盡可能縮小，這種技術(shù)的缺點(diǎn)首先是造成了閱讀上的困難，需要使用放大設(shè)備來輔助閱讀，其次也難以招架越來越高分辨率的復(fù)印機(jī)、掃描儀的復(fù)印及復(fù)制。(3)基于油墨的防復(fù)印技術(shù)。這類技術(shù)采用例如熱敏、光敏、磁性、壓敏油墨來印刷圖文，在復(fù)印機(jī)復(fù)印時(shí)通過一系列的物理化學(xué)變化來干擾復(fù)印的過程，實(shí)現(xiàn)防復(fù)印，與特種防復(fù)印紙張類似，這種技術(shù)的缺點(diǎn)同樣是使用壽命短。(4)防復(fù)印設(shè)備。使用具有下列功能的防復(fù)印設(shè)備，使復(fù)印出的復(fù)印件上留下不可見的密碼，具有追蹤復(fù)印機(jī)的功能；裝有特種電路能防止復(fù)印鈔票、印章、旅行支票等。這類技術(shù)的缺點(diǎn)是不能避免故意復(fù)印，復(fù)印者可以選擇使用未裝防復(fù)印裝置的復(fù)印設(shè)備來復(fù)印。本發(fā)明所基于的視覺密碼(visual cryptography)技術(shù)是針對(duì)圖片的秘密共享技木。本發(fā)明中所涉及的視覺密碼方案是(2，2)門限視覺密碼方案，其基本原理是將ー個(gè)秘密圖片加密后分拆成兩張分享圖片，其中每ー張分享圖片単獨(dú)不能得到秘密圖片的任何信息，加密后每張圖片看上去都是均勻的噪聲圖片，與原秘密圖片毫不相干。本發(fā)明中所涉及的視覺密碼方案針對(duì)黑白圖片進(jìn)行加密，在黒白圖片中，假設(shè)以I代表黒點(diǎn)，0代表白點(diǎn)，其加密方案是，對(duì)需要加密的秘密圖片中的每ー個(gè)像素分別進(jìn)行加密。其對(duì)像素進(jìn)行加
密的具體方案是，對(duì)于黑像素從加密矩陣^ i和i ^中隨機(jī)選擇ー個(gè)來加密，對(duì)于白像
素則從加密矩陣1 0和0丨中隨機(jī)選擇ー個(gè)來加密。加密矩陣的使用方案是，在第一張 分享圖片上，按照矩陣的第一行來打印黒子像素或者白子像素，第二張分享圖片則按照矩陣的第二行來打印黒子像素或者白子像素。例如，假設(shè)加密黑像素時(shí)隨機(jī)選擇到的矩陣是
0 2，則在第一張分享圖片上順次打印一個(gè)黑子像素和ー個(gè)白子像素，而在第二張分享
圖片上順次打印ー個(gè)白子像素和一個(gè)黑子像素。這樣加密ー張圖片之后，加密圖片的長(zhǎng)將是原被加密圖片的長(zhǎng)的2倍，加密過后的圖片的視覺效果是均勻的噪聲圖片。對(duì)于合法用戶來說，其解密過程只需要將加密后的兩張分享圖片對(duì)齊疊加就可以利用肉眼來解密，即直接觀看到秘密圖片，通常認(rèn)為視覺密碼方案解密時(shí)需要對(duì)齊兩張分享圖片的邊框。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明提出一種成本低廉、高效、安全的可視防復(fù)印技木。該技術(shù)基于視覺密碼學(xué)原理，通過在有一定厚度的透明膠片上的兩面錯(cuò)位印刷視覺密碼方案的兩個(gè)分享圖片，使 得在紙的正面無法觀看到隱藏的圖片，而偏移一定的角度后則能夠看到隱藏的圖片，從而防止復(fù)印機(jī)掃描儀等設(shè)備復(fù)印圖片，并有效的防止有意或無意的偷窺和竊照，保護(hù)隱私。具體技術(shù)方案本發(fā)明的特點(diǎn)是按照如下方式來印制(2，2)視覺密碼方案的兩張分享圖片，生成本發(fā)明所涉及的可視防復(fù)印透明膠片，亦即構(gòu)造ー個(gè)視覺密碼的解密裝置，可以控制觀看到受保護(hù)秘密圖片的視覺區(qū)域。其原理如下在ー張厚度為d的透明膠片的兩面，分別印制兩張分享圖片。記分享圖片中每個(gè)像素的尺寸為sX S，即像素的長(zhǎng)和寬均為S。記分享圖片中每個(gè)像素加密后得到的兩個(gè)子像素橫向排列，則兩張分享圖片在橫向錯(cuò)開dx距離印制(如附圖I所示)，而縱向精確對(duì)齊兩張分享圖片印制(如附圖2所示)。則在橫向觀察者在正上方完全看不到解密的秘密圖片，而偏移角度a時(shí)看到的秘密圖片最清晰。其中dx = 2s/3,a = tan-1^) = tan-1^),
關(guān)于此時(shí)在正上方完全看不到秘密圖片的證明詳見S. Cimato, C. N. Yang著《VisualCryptography and Secret Image Sharing》之果 11 阜劉峰著《Resolving the AlignmentProblem in Visual Cryptography))果 313 頁。下面給出本發(fā)明的可視防復(fù)印透明膠片一般意義上的印制過程(根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境還可能有分別印刷后再粘合以及壓膜等不同印制方式)印制過程包含如下三個(gè)步驟I.采用(2，2)視覺密碼方案加密ー副受保護(hù)的圖片，得到兩張分享圖片，其中兩個(gè)子像素橫向排列，每個(gè)像素的尺寸為sX s的正方形；2.將第一張分享圖片印制在厚度為d的透明膠片的正面；3.將第二張分享圖片橫向反轉(zhuǎn)后印制到透明膠片的另一面，要求該分享圖片相對(duì)與第一張分享圖片沿橫向移動(dòng)距離2s/3，縱向精確對(duì)齊來印制。有益效果本發(fā)明通過使用錯(cuò)位印刷的技術(shù)，將(2，2)視覺密碼方案的兩張分享圖片，分別印刷到具有一定厚度的透明膠片的兩面，達(dá)到了控制視覺密碼可視區(qū)域的效果。根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境，透明膠片的厚度d和子像素的尺寸s可以有不同的選擇，而最佳觀看角度a可以通過計(jì)算得出，即a -tairYg)。從而使得本發(fā)明可以方便的控制受保護(hù)圖片的可視區(qū)域。在觀看本發(fā)明制成的可視防復(fù)印透明膠片時(shí)，在其正上方將完全看不到秘密圖片，而橫向偏移ー個(gè)角度時(shí)，可以清晰的看到受保護(hù)的圖片(如附圖3所示)。在復(fù)印本發(fā)明受保護(hù)的圖片時(shí)，由于復(fù)印相當(dāng)于在正面觀看，則復(fù)印出來的圖片將是與受保護(hù)圖片完全無關(guān)的噪聲圖片。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)ー步說明。圖I是橫向分享圖片排列及觀看角度示意。圖2是縱向分享圖片排列及觀看角度示意。圖3是不同角度觀看效果示意。圖I中(101)是位于橫向正上方的觀看角度，(102)是位于橫向側(cè)面的觀看角度，
(103)是第一張分享圖片，(104)是第二張分享圖片，(105)是透明膠片。其中透明膠片
(105)的厚度為d，分享圖片(103)和(104)的像素尺寸為sX s，分享圖片(103)和(104)錯(cuò)開的距離為dx。圖2中(201)是位于橫向正上方的觀看角度，(202)是第一張分享圖片，(203)是第二張分享圖片，(204)是透明膠片。其中透明膠片(204)的厚度為d，分享圖片(202)和
(203)的像素尺寸為s X s，分享圖片(202)和(203)精確對(duì)齊不錯(cuò)位。圖3中(301)是位于正上方的觀看角度，(302)是位于橫向側(cè)面的觀看角度，(303)是從正上方角度(301)觀看到的圖片，(304)是從橫向側(cè)面觀看到的圖片，(305)是本發(fā)明所印制的可視防復(fù)印透明膠片。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所涉及的透明膠片，若使用激光打印機(jī)打印，則需要抗高溫，可以選用滌綸膠片。若使用噴墨打印機(jī)打印，則可以使用普通的透明塑料紙片即可。實(shí)施例之一將本發(fā)明使用在信用卡上。信用卡卡號(hào)屬于敏感信息，目前國(guó)內(nèi)使用的信用卡的卡號(hào)都是明文印刷到信用卡上的。另外，信用卡的背面均有ー個(gè)三位數(shù)字，這三位數(shù)字作為認(rèn)證信息，通常也都是明文印制在信用卡上。由于在付款時(shí)需要出示信用卡，導(dǎo)致這類信息很容易被隱蔽的攝像頭竊取，或被不懷好意的人直接看到，若這類信息被竊取則可能會(huì)被人利用，造成持卡人的財(cái)產(chǎn)損失。本發(fā)明可以用于保護(hù)信用卡卡號(hào)和信用卡的三位認(rèn)證數(shù)字。使用本發(fā)明加以保護(hù)之后，使得這些敏感信息的可視區(qū)域減小，從而使得偷窺者很難竊取這些信息。而持卡人卻可以很方便的觀察到這些信息。將本發(fā)明應(yīng)用于信用卡的具體實(shí)施方式

上，可以采用兩種方法。其一，采用嵌入透明膠片的方式，將按照前述印制過程所制成的透明膠片嵌入到信用卡之上；其ニ，采用壓膜的方式，在信用卡上和膜上分別印刷(2，2)視覺密碼方案的兩張分享圖片，然后錯(cuò)位壓制。實(shí)施例之ニ
目前加拿大、澳大利亞、新西蘭等國(guó)家已經(jīng)率先使用了塑料貨幣。塑料貨幣具有防水、防凍的效果，抗腐蝕能力更強(qiáng)，比傳統(tǒng)紙幣擁有2. 5倍長(zhǎng)的壽命。在塑料貨幣上很容易實(shí)現(xiàn)透明膠片的效果，現(xiàn)有的塑料貨幣上也通常都有一片透明的區(qū)域，從而使本發(fā)明可以方便的應(yīng)用其上。使用本發(fā)明加以保護(hù)之后，使得貨幣不再能夠通過高精度的復(fù)印機(jī)進(jìn)行復(fù)印，從而有效的防止貨幣的偽造。將本發(fā)明應(yīng)用在塑料貨幣的具體實(shí)施方式

上，可以采用雙面印刷的方法，其具體印制過程同前述印制過程。甚至，可以在透明膠片的兩面用激光刻上類似光盤中凹凸的小坑來表示黒白像素。從而保持本發(fā)明中的透明膠片仍然透明，而在偏一定角度之后，可以觀看到受保護(hù)的圖片。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員可以在本發(fā)明的精神和范圍的前提之下進(jìn)行進(jìn)一步的變形和替換，亦即，對(duì)于不同的用途，選擇不同的透明膠片材質(zhì)，不同的打印方式等等。
權(quán)利要求
1. 一種基于視覺密碼的可視防復(fù)印技術(shù)，其特征是包括如下步驟(1.)采用(2，2)視覺密碼方案加密一副受保護(hù)的圖片，得到兩張分享圖片，其中兩個(gè) 子像素橫向排列，每個(gè)像素的尺寸為sXs的正方形；(2.)將第一張分享圖片印制在厚度為d的透明膠片的正面；(3.)將第二張分享圖片橫向反轉(zhuǎn)后印制到透明膠片的另一面，要求該分享圖片相對(duì)與 第一張分享圖片沿橫向移動(dòng)距離2s/3，縱向精確對(duì)齊來印制。
全文摘要
本發(fā)明提出一種成本低廉、高效、安全的可視防復(fù)印技術(shù)。該技術(shù)基于視覺密碼學(xué)原理，通過在一定厚度的透明膠片上按照特定方式印刷視覺密碼方案的兩個(gè)分享圖片，使得在紙的正面無法觀看到隱藏的圖片，而偏移一定的角度后則能夠看到隱藏的圖片，從而防止復(fù)印機(jī)掃描儀等設(shè)備復(fù)印圖片。如下圖所示，使用本發(fā)明技術(shù)印制成的可視防復(fù)印透明膠片，從正上方觀看和側(cè)面觀看所看到的結(jié)果完全不同，從側(cè)面觀看可以清晰的看到隱藏的圖片，而從正面觀看則看不到或看不清隱藏的圖片。這種技術(shù)可以用于防止平面圖文的非法復(fù)印，從而有效的避免偽造；防止有意或無意的偷窺和竊照，保護(hù)隱私；同時(shí)成本低廉，可以應(yīng)用在大規(guī)模發(fā)行的如紙幣、信用卡、有價(jià)證券、票據(jù)、身份證等平面圖文載體之上。
文檔編號(hào)B41M5/00GK102658741SQ201210075
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月21日
發(fā)明者劉峰, 錢麗娜 申請(qǐng)人:劉峰