技术摘要：
本发明提出了一种基于图像置乱的文档防复制方法及系统，将经过图像置乱操作后的暗记水印添加到文档中，使得可以通过手机、检测仪等设备，快速识别文档是否为原版文档，以及快速查询文档编号，从而能在数据库中查询文档的相关信息，实现对纸质文档的高效管理。本方案结  全部
背景技术：
面对大量的纸质文档的管理，人们非常需要一种快速自动检测文档真伪和查询文 档内容的工具。 目前文档的防伪通常是采用物理防伪技术，通过在纸张生产过程中采用特种材料 或特殊工艺形成技术壁垒，如采用特种纸张、特种油墨、镭射薄膜、特殊印刷工艺等。然而最 普通的变色油墨，一公斤需要2000元左右，而一吨镭射纸也高达2万元，比普通纸高出了4倍 价钱，并且这些耗材因为批次的不同对工艺的变量影响较大。
技术实现要素：
发明目的：提供一种基于图像置乱的文档防复制方法，以解决现有技术存在的上 述不足。进一步目的是提供一种实现上述方法的系统。 技术方案：一种基于图像置乱的文档防复制方法，包括以下步骤： 步骤1、根据打印机打印特性，获取该打印机暗记水印的灰度值范围； 步骤2、根据灰度值范围选取一个预设的颜色通道； 步骤3、根据选定的颜色通道制作暗记水印图案，并进行图像置乱操作； 步骤4、将置乱后的暗记水印打印于文档空白处。 在进一步的实施例中，所述步骤1进一步包括：打印标准色谱图获得打印机的打印 特性，通过标准扫描仪扫描或复制打印出来的标准色谱图，根据前后两种图的比对计算出 预设的暗记图案的灰度值范围。 在进一步的实施例中，所述步骤1进一步包括： 步骤1-1、生成标准色谱图电子图：利用软件生成灰度值从1到256灰度的256个灰 度块，其中灰度值1为最浅、灰度值256为最深； 步骤1-2、打印标准色谱图：分别使用打印机CMYK四个色彩通道打印标准色谱图的 灰度块，分别得到CMYK四个色彩通道的色谱图； 步骤1-3、分别观察CMYK四个色彩区域的灰度块，分别搜索四个色彩区域中肉眼可 见的灰度最低的色块，这些色块在原标准色谱图的灰度值，就是预设的暗记图案在CMYK四 个色彩通道中的灰度值范围下限； 步骤1-4、扫描打印出的色谱图，得到扫描后的色谱图电子图，分别搜索CMYK四个 色彩通道中灰度值大于1且灰度值最小的色块，这些色块在原标准色谱图的灰度值，就是预 设的暗记图案在CMYK四个色彩通道中的灰度值范围的上限； 步骤1-5、结合步骤1-1至步骤1-4得到适合该打印设备的暗记图案分别在C、M、Y、K 四个色彩通道中灰度值范围的下限和上限。 6 CN 111597517 A 说　明　书 2/7 页 在进一步的实施例中，所述步骤2进一步包括：计算CMYK四个色彩通道的灰度值范 围的上限与下限之差的绝对值，以绝对值最大的色彩通道作为制作暗记水印图案的最优通 道方案；其余灰度值范围根据其上限与下限之差的绝对值从大到小排序，依次为备选通道 方案。 在进一步的实施例中，所述步骤3进一步包括： 步骤3-1a、将文档编号或名称信息生成为图片或者相应的二维码图片，按预设的 分块大小进行分块； 步骤3-2a、以分块为单位对图片进行位平面变换，位平面变换后图片变成了无意 义的图像。 在进一步的实施例中，所述步骤4进一步包括： 按照步骤3得到的暗记水印依据其所在特定颜色通道的灰度值范围，将变换后图 像的灰度值调整到该灰度值范围内，并打印到文档的空白位置。 在进一步的实施例中，基于步骤1至步骤4得出的打印于文档空白处的暗记水印， 包括以下提取检测方法： 步骤5-1、利用手机或检测仪获取到特定位置的图像，首先进行图像增强，然后截 取需要图像还原的部分，对截取的图像按预设的分块大小进行分块，并以分块为单位用位 平面变换的逆变换还原图像，最后得到还原后的暗记水印图像； 步骤5-2a、如果暗记水印图像为二维码等编码图像(包括了格子码等其他编码图 像)，则通过手机或检测仪识读二维码等编码信息，再从文档数据库中获取文档的相关信 息，如果为复制文档，则还原不了文档的编号或名称信息； 步骤5-2b、如果暗记水印图像为文档编号或文档名称，则通过字符识别程序，将图 像识读为文档的编号或名称，再通过编号或名称从文档数据库中获取文档的相关信息。 在进一步的实施例中，所述格子码包括编码过程和解码过程： 编码过程： 步骤6-1、将格子码分两个区域，一个是定位点，一个是编码区域；定位点为编码信 息点的4倍大小，用于标识格子码的编码区域的四个角；格子码用6位二进制序列对26个小 写英文字母、26个大写英文字母和10个阿拉伯数字总计62个字符进行编码，从000001开始 到111110结束，其中000000和111111不参与编码； 步骤6-2、将需要编码的字符序列按照前述方式转换为二进制序列，用0将序列按 预设参数k的整数倍补齐，对补齐后序列以k长度分组，并按预设参数n和k进行BCH编码，其 中n为BCH编码后的码长度，k为BCH编码前的码长度，也就是信息位有效长度； 步骤6-3、将BCH编码序列按乘方序列中大于该序列长度的最小数值补齐，补齐的 数据为0，乘方序列的计算公式为：X＝m*m-16，m＝5，6，7......。根据最终补齐的序列长度， 生成对应大小为m*m的格子码图像，每一个格子表示一位信息，四个定位点分别占据格子码 图像的四个角，且大小为4个格子； 步骤6-4、从左上角定位点右侧第一个格子开始生成格子码，当序列的信息为0时， 用黑色格子表示，当序列的信息为1时，用白色格子表示，依次类推，直到所有序列信息按此 方式生成为编码图像； 解码过程： 7 CN 111597517 A 说　明　书 3/7 页 步骤7-1、用手机或检测仪获取到格子码编码图像，用模板匹配的方法搜寻四个定 位点，并获得定位点外角坐标； 步骤7-2、依据外角坐标和定位点大小，对编码图像进行校正，并按格子码信息点 大小对图像划分格子； 步骤7-3、从左上角定位点右侧第一个格子开始还原格子码，当格子的平均灰度值 小于等于0.5时，序列的信息为0，当格子的平均灰度值大于0.5时，序列的信息为1，依次类 推，直到还原所有序列信息； 步骤7-4、将获得的序列信息按预设参数n的整数倍截断，并按预设参数n和k进行 BCH解码，得到BCH解码序列； 步骤7-5、将BCH解码序列从第一位开始，每六位一组进行分组，并按照前述的字符 对应规则解码，得到最终格子码，若最后不足6位则舍弃，若得到的6位数值为000000，则表 示格子码结束，停止格子码解码。 一种基于图像置乱的文档防复制系统，包括以下模块：用于根据打印机打印特性， 获取该打印机暗记水印的灰度值范围的灰度值监测模块；用于根据灰度值范围选取一个预 设的颜色通道的通道选择模块；用于根据选定的颜色通道制作暗记水印图案、并进行图像 置乱操作的暗记水印处理模块；以及用于将置乱后的暗记水印打印于文档空白处的暗记水 印执行模块。 在进一步的实施例中，所述灰度值监测模块进一步用于打印标准色谱图获得打印 机的打印特性，通过标准扫描仪扫描或复制打印出来的标准色谱图，根据前后两种图的比 对计算出预设的暗记图案的灰度值范围；所述通道选择模块进一步用于计算CMYK四个色彩 通道的灰度值范围的上限与下限之差的绝对值，以绝对值最大的色彩通道作为制作暗记水 印图案的最优通道方案；其余灰度值范围根据其上限与下限之差的绝对值从大到小排序， 依次为备选通道方案；所述暗记水印处理模块进一步用于将文档编号或名称信息生成二维 码等编码图片，按预设的分块大小进行分块，并以分块为单位对编码图片进行位平面变换， 将位平面变换后的编码图片变成无意义的图像； 设像素的坐标x，y∈S＝{0，1，2，...N-1}； 经过位平面变换后的像素 式中，N表示数字图像的阶数，x’表示变换后的像素横坐标，y’表示变换后的像素 纵坐标； 在此基础上继续利用矩阵相乘和异或运算处理，进行三次置换： 首先读取上一步骤得出的初步置换的图像，把该图像称作“初置换图像”，将初置 换图像分为N层，其中第i层记为Si，i∈[1，2，3，...N]； 对每一层分别在周期Ti时间内进行对应次数的变换，该对应次数满足以下公式： 式中，modN表示对图像位平面层数求余运算，Ti表示第i层经历的周期时间，TN表示 第N层的周期时间，以上次数ai的结构四舍五入求整，得出二次置换图像；最终将N层二次置 8 CN 111597517 A 说　明　书 4/7 页 换图像组合形成新的加密图像； 所述暗记水印包括但不限于文字、图像、花纹。所述暗记水印执行模块进一步用于 按照暗记水印处理模块得到的暗记水印在特定通道的灰度值范围，将变换后图像的灰度值 调整到该灰度值范围内，并打印到文档的空白位置。 在进一步的实施例中，所述灰度值监测模块进一步利用软件生成灰度值从1到256 灰度的256个灰度块，其中灰度值1为最浅、灰度值256为最深；分别使用打印机CMYK四个色 彩通道打印标准色谱图的灰度块，分别得到CMYK四个色彩通道的色谱图；分别监测CMYK四 个色彩区域的灰度块，分别搜索四个色彩区域中肉眼可见的灰度最低的色块，这些色块在 原标准色谱图的灰度值，就是预设的暗记图案在CMYK四个色彩通道中的灰度值范围下限； 扫描打印出的色谱图，得到扫描后的色谱图电子图，分别搜索CMYK四个色彩通道中灰度值 大于1且灰度值最小的色块，这些色块在原标准色谱图的灰度值，就是预设的暗记图案在 CMYK四个色彩通道中的灰度值范围的上限；最终得到适合该打印设备的暗记图案分别在C、 M、Y、K四个色彩通道中灰度值范围的下限和上限。 有益效果：本发明提出了一种基于图像置乱的文档防复制方法及系统。将经过图 像置乱操作后的暗记水印添加到文档中，使得可以通过手机、检测仪等设备，快速识别文档 是否为原版文档，以及快速查询文档编号，从而能在数据库中查询文档的相关信息，实现对 纸质文档的高效管理。本方案结合了暗记水印方法，能够方便快速准确的区分复制品，通过 将置乱图像作为暗记水印添加到原始文档中，使得原始文档被复制以后，该暗记水印消失， 人们通过检测有无暗记水印，区分原版文档与复制版文档。本发明不需要采用特别的纸张 或特殊油墨，无需对文档的印刷流程、印刷工艺、耗材、设备等做任何改变，只需要在文档印 刷或打印过程中，将特定的暗记水印一并印刷在文档中，即可实现对文档的防复制和快速 验证的功能，提高文档管理的自动化程度，因此其性价比远远优于其他物理防伪技术。 附图说明 图1为本发明的流程图。 图2为本发明中涉及到的生成灰度值范围的流程图。 图3为本发明中对二维码图像进行图像置乱处理的示意图。 图4为本发明中将格子码作为暗记水印图像的示意图。