單參數變量遞變二元分層加密二進位人民幣防偽印刷方法與流程
2024-01-30 16:15:15
本發明涉及一種人民幣防偽印刷技術，特別是一種單參數變量遞變二元分層加密二進位人民幣防偽印刷方法，該人民幣防偽印刷技術可以用於各種面值的人民幣的防偽印刷中。
背景技術：
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貨幣防偽關係到一個國家的金融安全，從貨幣產生開始防偽與造假的鬥爭就沒有停息，我國的人民幣進行了大膽地創新，採用了水印防偽技術、安全線防偽技術、雕刻凹版印刷及凹印接線防偽技術、紅藍彩色纖維和無色螢光纖維防偽技術、隱形面額數字防偽技術、光變油墨印刷面額數字防偽技術、陰陽互補對印圖案防偽技術、號碼凸印防偽技術、縮微文字防偽技術、無色螢光圖案防偽技術、有色螢光圖案防偽技術和對接吻合等多項防偽技術，但防偽與造假的鬥爭是高科技的較量，再先進的防偽技術都有一定的時效性，所以，必須不斷提升人民幣防偽技術，使其永遠處於防偽技術的領先地位，這也是維繫國家金融安全的根本保證。
技術實現要素：
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為了提高人民幣防偽的可靠性和安全性，本發明針對現有人民幣防偽存在的不足對現有人民幣防偽技術進行了改進，提出了一種二進位加密信號調製調幅網點形狀的人民幣防偽技術，該人民幣防偽技術通過對人民幣印製中調幅網點形狀的改變，將防偽信息以二進位加密信號形式嵌入在整個人民幣頁面中，可在人民幣識別時從任意一個碎片裡識別防偽信息，因此具有很強隱蔽性和抗碎性。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：首先對圖像和文字防偽信息進行數位化處理，利用圖像和文字防偽信息生成8位一組的二進位防偽信息表，為防止加密過程中產生信息溢出，將二進位防偽信息表中的8位一組二進位防偽信息擴展為16位一組二進位防偽信息，生成高8位全為0的16位一組二進位防偽信息表，將16位一組二進位防偽信息表中的第i組16位二進位防偽信息記作Ni，i為大於0的正整數，八位二進位加密參數記作C，加密參數C為0≦C≦255的二進位整數，二進位算符控制變量記作k，二進位算符控制變量k為0≦k≦7的二進位整數，二進位控制變量記作j、n、d、e、f、g、h和m，控制變量j、n、d、e、f、g、h和m的取值為0≦j≦7的整數，算符採用+ 、－、×、÷四種算符，二進位算符控制變量k=0時定義為+，二進位算符控制變量k=1時分別定義為+ 、÷，二進位算符控制變量k=2時分別定義為－、÷、+，二進位算符控制變量k=3時分別定義為+ 、×、+、÷，二進位算符控制變量k=4時分別定義為+ 、×、+、÷、－，二進位算符控制變量k=5時分別定義為+ 、×、+、÷、－、÷，二進位算符控制變量k=6時分別定義為+ 、×、+、÷、－、÷、+，二進位算符控制變量k=7時分別定義為+ 、×、+、÷、－、÷、+ 、×，將16位一組二進位加密防偽信息表中的第i組16位二進位加密防偽信息記作Ni，二進位算符控制變量k=0時二元分層加密運算公式定義為, 二進位算符控制變量k=1時二元分層加密運算公式定義為, 二進位算符控制變量k=2時二元分層加密運算公式定義為, 二進位算符控制變量k=3時二元分層加密運算公式定義為, 二進位算符控制變量k=4時二元分層加密運算公式定義為, 二進位算符控制變量k=5時二元分層加密運算公式定義為, 二進位算符控制變量k=6時二元分層加密運算公式定義為, 二進位算符控制變量k=7時二元分層加密運算公式定義為,設定加密參數C的初值，設定j、n、d、e、f、g、h和m的初值j=0、n=0、d=0、e=0、f=0、g=0、h=0和m=0，設定16位一組二進位防偽信息表中16位二進位防偽信息Ni的位置控制變量i=1，從16位一組二進位防偽信息表中第一組16位二進位防偽信息N1開始，循環採用上述八種不同的加密運算公式對16位一組二進位防偽信息表中16位二進位防偽信息進行加密運算，並且在每一次加密運算的同時進行i+1、j+1、k+1、n+1、d+1、e+1、f+1、g+1、h+1和m+1運算，隨著i、j、k、n、d、e、f、g、h和m的取值變化，通過對16位一組二進位防偽信息表中的每一組16位二進位防偽信息進行加密運算，生成與16位一組二進位防偽信息表對應的16位一組二進位加密防偽信息表，對人民幣印刷中調幅網點的形狀進行數位化處理，將調幅網點的形狀設置為和兩種，其中定義為數字0、定義為數字1，在人民幣印刷過程中利用生成的16位一組的二進位加密防偽信息通過循環查表法調製人民幣頁面上的調幅網點，使人民幣頁面上的調幅網點有規律的按照上述兩種調幅網點的形狀進行變化，調製後人民幣頁面上相鄰16個調幅網點構成一組16位二進位防偽信息，使得人民幣頁面上通過調幅網點形狀的變化攜帶防偽信息，並使該防偽信息嵌入在整個人民幣頁面網點中，實現人民幣防偽。通過在人民幣頁面中非顯見地嵌入可提取的防偽信息，能夠為真人民幣提供有效證明，同時具有較強的抗偽造能力，且不增加額外的防偽成本。
為解決上述的技術問題，首先對防偽信息進行數位化處理，生成8位一組的二進位防偽信息表，防偽信息可以是圖像信息和文字信息信息，將二進位防偽信息表中的8位一組二進位防偽信息擴展為16位一組二進位防偽信息，生成高8位全為0的16位一組二進位防偽信息表，對16位一組二進位防偽信息表中的每一個16位二進位防偽信息進行分層加密運算，生成16位一組的二進位加密防偽信息表，利用二進位加密防偽信息表中的16位二進位加密防偽信息經過信道編碼，生成具有檢錯和糾錯功能的16位一組的二進位調製信號，信道編碼可以採用循環編碼、卷積編碼或Turbo編碼多種形式，將人民幣頁面原始連續調圖像信號經過柵格化處理（RIP）和混合加網輸出半色調混合加網圖像信號，其中包括調幅網點和調頻網點圖像信號，利用生成的16位一組二進位調製信號採用循環查表法調製方式調製半色調混合加網圖像信號中調幅網點的形狀，使調幅網點的形狀按照和有規律的發生改變，使半色調混合加網圖像信號中相鄰16個調幅網點通過形狀的改變攜帶16位二進位加密防偽信息，從而生成在整個人民幣頁面網點中嵌入防偽信息的半色調混合加網圖像信號，實現人民幣的防偽印刷。
在提取防偽信息時，首先採集人民幣頁面網點圖像信號，經過對調幅網點的形狀的模糊識別，分辨調幅網點的形狀，提取調幅網點的邊沿信號和形狀信息，解調人民幣頁面調幅網點的形狀信息，輸出16位一組的二進位調製信號，對解調輸出的16位一組的二進位調製信號進行信道解碼, 信道解碼後恢復生成二進位解密防偽信息表。
將二進位解密防偽信息表中的16位二進位信息記作Hi，通過加密過程可知，在恢復生成的二進位解密防偽信息表中，二進位算符控制變量k=0時二元分層解密運算為，二進位算符控制變量k=1時二元分層解密運算為，二進位算符控制變量k=2時二元分層解密運算為，二進位算符控制變量k=3時二元分層解密運算為，二進位算符控制變量k=4時二元分層解密運算為，二進位算符控制變量k=5時二元分層解密運算為，二進位算符控制變量k=6時二元分層解密運算為，二進位算符控制變量k=7時二元分層解密運算為，將解碼後恢復生成的二進位解密防偽信息表中16位二進位信息Hi的位置控制變量初值設定為i=1，二進位算符控制變量初值設定為k=0,從恢復生成的二進位解密防偽信息表中第一組H1開始，對恢復生成的二進位解密防偽信息表中的每一組16位二進位信息進行相應的二元分層解密運算，解出二進位防偽信息Ni，生成高8位全為0的16位一組二進位防偽信息表，去掉高8位，恢復生成8位一組的二進位防偽信息表，恢復防偽信號並輸出防偽信息。
附圖說明
下面結合附圖對本發明進一步說明。
圖1 加載防偽信息流程圖。
圖2 提取防偽信息流程圖。
具體實施方式
在加載防偽信息流程圖1中，原始防偽信息（圖像、文字）經加密，生成8位一組的二進位防偽信息表，將二進位防偽信息表中的8位一組二進位信息擴展為16位一組二進位信息，生成高8位全為0的16位一組二進位防偽信息表，16位一組二進位防偽信息表中的第i組16位二進位信息記作Ni，i為大於0的正整數，八位二進位加密參數記作C，加密參數C為0≦C≦255的二進位整數，二進位算符控制變量記作k，二進位算符控制變量k為0≦k≦7的二進位整數，二進位控制變量記作j、n、d、e、f、g、h和m，控制變量j、n、d、e、f、g、h和m取值為0≦j≦7的整數，算符採用+ 、－、×、÷四種算符，二進位算符控制變量k=0時定義為+，二進位算符控制變量k=1時分別定義為+ 、÷，二進位算符控制變量k=2時分別定義為－、÷、+，二進位算符控制變量k=3時分別定義為+ 、×、+、÷，二進位算符控制變量k=4時分別定義為+ 、×、+、÷、－，二進位算符控制變量k=5時分別定義為+ 、×、+、÷、－、÷，二進位算符控制變量k=6時分別定義為+ 、×、+、÷、－、÷、+，二進位算符控制變量k=7時分別定義為+ 、×、+、÷、－、÷、+ 、×，二進位算符控制變量k=0時二元分層加密運算公式定義為, 二進位算符控制變量k=1時二元分層加密運算公式定義為, 二進位算符控制變量k=2時二元分層加密運算公式定義為, 二進位算符控制變量k=3時二元分層加密運算公式定義為, 二進位算符控制變量k=4時二元分層加密運算公式定義為, 二進位算符控制變量k=5時二元分層加密運算公式定義為, 二進位算符控制變量k=6時二元分層加密運算公式定義為, 二進位算符控制變量k=7時二元分層加密運算公式定義為,設定加密參數C的初值，設定j、n、d、e、f、g、h和m的初值j=0、n=0、d=0、e=0、f=0、g=0、h=0和m=0，設定16位一組二進位防偽信息表中16位二進位防偽信息Ni的位置控制變量i=1，從16位一組二進位防偽信息表中第一組16位二進位防偽信息N1開始，循環採用上述八種不同的加密運算公式對16位一組二進位防偽信息表中16位二進位防偽信息進行加密運算，並且在每一次加密運算的同時進行i+1、j+1、k+1、n+1、d+1、e+1、f+1、g+1、h+1和m+1運算，隨著i、j、k、n、d、e、f、g、h和m的取值變化，通過對16位一組二進位防偽信息表中的每一組16位二進位防偽信息進行加密運算，生成與16位一組二進位防偽信息表對應的16位一組二進位加密防偽信息表，對人民幣印刷中調幅網點的形狀進行數位化處理，將調幅網點的形狀設置為和兩種，其中定義為數字0、定義為數字1，在人民幣印刷過程中利用生成的16位一組的二進位加密防偽信息通過循環查表法調製人民幣頁面上的調幅網點，使人民幣頁面上的調幅網點有規律的按照上述兩種調幅網點的形狀進行變化，調製後人民幣頁面上相鄰16個調幅網點構成一組16位二進位防偽信息，使得人民幣頁面上通過調幅網點形狀的變化攜帶防偽信息，並使該防偽信息嵌入在整個人民幣頁面網點中，實現人民幣防偽印刷。
在提取防偽信息流程圖2中，在提取防偽信息時，首先採集人民幣頁面網點圖像信號，經過對調幅網點的形狀的模糊識別，分辨調幅網點的形狀，提取調幅網點的邊沿信號和形狀信息，解調人民幣頁面調幅網點的形狀信息，輸出16位一組的二進位調製信號，對解調輸出的16位一組的二進位調製信號進行信道解碼, 信道解碼後恢復生成二進位解密防偽信息表。
將二進位解密防偽信息表中的16位二進位信息記作Hi，通過加密過程可知，在恢復生成的二進位解密防偽信息表中，二進位算符控制變量k=0時二元分層解密運算為，二進位算符控制變量k=1時二元分層解密運算為，二進位算符控制變量k=2時二元分層解密運算為，二進位算符控制變量k=3時二元分層解密運算為，二進位算符控制變量k=4時二元分層解密運算為，二進位算符控制變量k=5時二元分層解密運算為，二進位算符控制變量k=6時二元分層解密運算為，二進位算符控制變量k=7時二元分層解密運算為，將解碼後恢復生成的二進位解密防偽信息表中16位二進位信息Hi的位置控制變量初值設定為i=1，二進位算符控制變量初值設定為k=0,從恢復生成的二進位解密防偽信息表中第一組H1開始，對恢復生成的二進位組防偽信息表中的每一組16位二進位信息進行相應的二元分層解密運算，解出二進位防偽信息Ni，生成高8位全為0的16位一組二進位防偽信息表，去掉高8位，恢復生成8位一組的二進位防偽信息表，恢復防偽信號並輸出防偽信息。