基于數字水印技術(shù)的新型門(mén)票防偽檢測系統

1防偽檢測系統概述

防偽系統概述

水印是不被感知地在作品中嵌入信息的操作行為。數字水印是將具有特定意義的標記(水印)，利用數字嵌入的方法隱藏在數字圖像、聲音、文檔、圖書(shū)、視頻等數字產(chǎn)品中，用以證明創(chuàng )作者對其作品的所有權，同時(shí)通過(guò)對水印的檢測和分析保證數字信息的完整可靠性。數字水印是一種新興、有效的數字產(chǎn)品版權保護和數據安全維護技術(shù)。把數字水印技術(shù)用在印刷品仿偽方面是近幾年大家研究的一個(gè)新方向。

數字水印門(mén)票防偽系統由數字水印嵌入子系統和數字水印識別子系統兩部分組成，每個(gè)子系統又分別由硬件與軟件兩部分組成。使用者可以通過(guò)在門(mén)票的印刷品中嵌入不能為肉眼覺(jué)察且不影響所保護印刷品原有的視覺(jué)感觀(guān)形象的數字水印密鑰，并通過(guò)特有的檢測設備——機讀設備來(lái)讀取該數字水印，以鑒別印刷品的真偽，從而達到防偽目的。

本文介紹了數字水印在門(mén)票中的嵌入，并對水印識別系統中的軟硬件進(jìn)行詳細描述。硬件由攝像頭、ARM、液晶屏等構成。

整個(gè)系統流程如圖1所示。


1.2數字水印嵌入

就目前門(mén)票使用情況而言，主要是對其進(jìn)行打印(或印刷)掃描(或照相)操作，于是我們要尋找一種抗打印掃描數字水印算法?？捎糜谟∷⑵贩聜蔚乃惴ǘ嗍窃谧儞Q域實(shí)現的，其思想大多基于J.Coxdeng等人提出的括頻通信算法。

本文將用基于DCT(離散余弦變換)算法來(lái)嵌入水印。離散余弦變換屬于正交變換圖像編碼方法中的一種。對于一幅典型的圖像，經(jīng)過(guò)變換后，圖像中的大部分DCT能量會(huì )集中在直流系數和低頻交流系數中，許多中頻和高頻的交流系數接近，把它們去掉并不會(huì )明顯影響重構圖像的質(zhì)量。本文通過(guò)對門(mén)票圖片進(jìn)行DCT變換，結合人的視覺(jué)特性，適當改變某個(gè)中頻系數值來(lái)完成水印的嵌入。水印提取時(shí)只需判斷相應中頻系數的正負就可恢復水印圖像。實(shí)驗表明，該算法簡(jiǎn)單，并能有效抗打印掃描。

水印嵌入前后及嵌入信息的圖片如圖2～圖4所示。


2水印檢測系統設計

針對嵌入了水印的門(mén)票真偽檢測需要由專(zhuān)門(mén)的機讀設備辨別。該設備主要由操作系統定制、圖像采集、圖像數字水印檢測三部分組成。系統的核心芯片選用SAMSUNG半導體公司生產(chǎn)的S3C2410嵌入式微處理器。軟件環(huán)境選用Microsoft Windows CE.NET操作系統。系統首先通過(guò)USB攝像頭采集到門(mén)票靜態(tài)圖片，接著(zhù)進(jìn)行數字水印檢測和提取，通過(guò)比對提取出的數字水印跟原先嵌入的水印，判斷門(mén)票的真偽。