基于圖像相異性的水印印刷圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法研究.pdf

1、商品經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，產(chǎn)權(quán)意識(shí)的逐步提高，促使人們開始尋求高效便捷的防偽技術(shù)來打擊現(xiàn)代社會(huì)中日益猖獗的假冒偽劣行為。數(shù)字水印技術(shù)作為一種新型的防偽手段，因具備“難仿制、易識(shí)別、成本底、無公害”的優(yōu)點(diǎn)，成為包裝印刷防偽領(lǐng)域重要的研究和發(fā)展方向。而圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)算法作為數(shù)字水印防偽技術(shù)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)控制水印圖像質(zhì)量、印品質(zhì)量具有重要作用。為此，本文在現(xiàn)有圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)算法的研究基礎(chǔ)上，從圖像相異性的角度出發(fā)，提出了一種基于印刷油墨密度和色度的圖

2、像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，并針對(duì) DWT全息水印嵌入算法，確定了與印刷行業(yè)質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果匹配的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
　　本文首先結(jié)合油墨成像原理及印刷圖像的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)表征圖像差異性的顏色特征、紋理特征、形狀特征以及空間關(guān)系特征進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上提出了圖像相異性度量的概念，并選用奇異值分解作為圖像主成份分析的方法，運(yùn)用矩陣范數(shù)理論將奇異值分解和圖像性質(zhì)相聯(lián)系，研究了奇異值與圖像結(jié)構(gòu)信息和能量信息之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)可以通過特征向量(奇異值)的偏離程度來

3、表述圖像相異特征。
　　針對(duì)奇異值分解和矩陣 F范數(shù)與圖像性質(zhì)具有緊密的關(guān)聯(lián)性，本文采用圖像空間關(guān)系特征的分塊提取方法，以宿主圖像和失真圖像奇異值對(duì)角陣之間的相關(guān)度作為圖像相異的度量指標(biāo)，塊矩陣 F-范數(shù)占 F-范數(shù)總和的比例為權(quán)重，提出一種基于奇異值的水印圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，定義該方法測(cè)得的圖像低頻失真度為 SVQIL（Singular Value Quality Index）、高頻失真度為 SVQIH，并以印品表觀質(zhì)量檢測(cè)方法得

4、到的色差和密度差作為依據(jù)，確定了具有良好視覺感知的RGB圖像 SVQI標(biāo)準(zhǔn)閾值：SVQIL∈(0,15)，SVQIH>SVQIL。
　　最后對(duì)提出的算法進(jìn)行了四種劣化攻擊仿真實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn) SVQIL和SVQIH都能體現(xiàn)圖像的劣化狀態(tài)，評(píng)價(jià)結(jié)果符合人類視覺感知，總體優(yōu)于 PSNR和UIQI。然后通過一系列打印/印刷-掃描實(shí)驗(yàn)，研究了水印嵌入?yún)?shù)和印刷參數(shù)對(duì)水印圖像質(zhì)量的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：隨著水印嵌入強(qiáng)度增大，水印信息的隱蔽性變差，魯

5、棒性增強(qiáng)；當(dāng)水印嵌入RGB彩色圖像的B通道時(shí)，水印的隱蔽性較好；當(dāng)水印嵌入顏色分量最多的通道時(shí)，水印的魯棒性較好。紙張表面特性不僅對(duì)印刷品質(zhì)量有明顯影響，同樣也對(duì)圖像中的水印有顯著影響：300g/m2銅版紙作為承印材料的水印圖像和再現(xiàn)水印的質(zhì)量都好于200g/m2銅版紙；掃描分辨率對(duì)再現(xiàn)水印質(zhì)量影響不大，但相比于300dpi的掃描分辨率，600dpi掃描分辨率下的印刷水印圖像的掃描質(zhì)量較好。最終將得到的最優(yōu)參數(shù)應(yīng)用到了書籍印刷防偽實(shí)驗(yàn)中