CN106157336B - 基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法及***，涉及防伪印刷技术领域。该方法包括对表图常规挂网藏图后，通过印刷图像失真预测***对藏图和印刷过程导致的图像缺陷做出定量精准的预测，通过图像补偿优化***进行精准的对位补偿，得到高保真的含底图的印刷品；***包括分色模块、挂网模块、网点调制模块、印刷图像失真预测模块、图像失真补偿优化模块、优化结果判定模块和制版印刷模块。本发明提供的基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法及***，在保证表图高保真的情况下隐藏多层高清、多层次灰度的底图，能有效提高表图质量，扩大选用范围，底图调制幅度大、视觉效果好、分辨率高，并适用于各种网点调制方式及其组合。

Description

基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法及***

技术领域：

本发明涉及防伪印刷技术领域，尤其涉及一种基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法及***。

背景技术：

在印刷的表图里隐藏其他图像或信息的技术已有相当长的历史。随着印刷的数字化发展，越来越多的隐藏图像或信息的技术方法得到发展应用，其最为广泛的应用在防伪领域。

观察者可以看到的实际显示的图像称为表图；通过特定技术隐藏在表图之下的、肉眼无法分辨的、并通过相应检测手段才可以看到的图像称为底图；将底图隐藏在表图之下的过程称为藏图。

常规的大多数印刷***不具备真实的本征灰度表现能力，例如胶印、柔印等，为了把一幅有灰度的图表现在某种基材(例如纸)上，挂网的技术使之成为可能，宏观的灰度是通过微观上墨的平面覆盖率来达到的。数字挂网***就是把灰色图转换成只具有(0，1)或黑白两个层次的高分辨率位图(数字半调网图或半色调网图)的软件***。数字挂网后，再通过制版，印刷，即可得到印刷品。

现有的藏图技术多种多样，大多数是基于数字挂网，有网屏角度调制、网点频率调制、网线频率调制、网点形状调制、网线相位调制、网点相位调制、双向网点(网线)相位调制，动态莫耳纹等方法。这些方法的基本原理是：从一个初始的参照网点网屏***结构开始，按照藏图要求，根据藏图的图形，对参照网点网屏的***结构进行调制，调制方法包括网点的大小、形状、黑白、位置、相位、密度，频率、角度等。

根据调制方式，相对应的检测方式也各不相同，基本原理是把调制后的网点网屏和初始的参照网点网屏结构做比较，从而解密隐藏的信息。机器检测主要是扫描加数据分析；光学检测是根据初始的参照网点网屏的结构或其某些特征，创建一个光学面罩或微镜阵列(例如光栅片)作为检测膜片，然后将检测膜片像面罩一样覆盖在表图上，透过检测膜片，就可以解密隐藏的图像或信息。

藏图技术是通过对网屏的结构调制实现的，包括网屏的宏观和微观特征，例如方向、频率、网点的大小、位置、形状等，含有底图的网点图，结构复杂。现有藏图技术对表图的图像质量会带来明显的损害，藏图过程中对半色调网点的结构有一定的破坏和扰乱，具体体现在表图上底图区域的显现或/和底图边缘的透露，这个缺陷极大限制了藏图技术的应用范围和防伪功效。为了避免表图上底图区域显现或/和底图边缘透露的缺陷，现有技术采用的方法一般是降低底图的调制幅度和对比度，降低对表图的画质要求，或者降低底图的分辨率，只隐藏简单图标或文字，又或者缩小表图的选用范围，将底图局限于某一狭窄的色阶(浓度)范围或只局限于对观察者不敏感的图像局部，如杂乱的小局部或者粗糙的色块等。藏图技术原理简单而且已广为流传，如果表图和底图的图像质量不高，技术含量低，很容易被仿造，在特殊应用领域，如防伪技术中，就无法达到应有的效果。

印刷的物理过程是一个模拟(非数字)过程，因此，失真、噪音、不稳定性等不可避免，因此，从栅格化的半色调网点图到实际印刷品的过程中，网点会有不可避免的失真，有时这种失真还会相当严重。其中最常用的一个指标就是网点的扩散。例如，胶印或柔印的照排、制版和印刷过程中，每一步都有失真，数码印刷中的激光打印中曝光、显影、转换、熔结的过程中，每一步的失真都相当严重，这些失真会严重影响最终印刷的表图质量。目前现有技术中，网点失真(包括网点扩散)很难预测，很难在印刷前就考虑到印刷过程中网点的失真，并作好精准的补偿校正。

在常规挂网技术中，网点结构均匀(周期性或非周期性)，印刷过程中网点的失真对输出印刷品的影响主要体现在图像的亮度上。这种失真造成的影响大部分可以归咎于点的扩散，通过简单的色彩配置或色阶较正即可复原。但是，对于不规则不均匀网点结构，这些修正方法远远不够，而不规则不均匀的网点结构在特种印刷，例如防伪印刷中很常见，特别是在彩色印刷图像里隐藏另一个或多个图像的情况。因此，对不规则不均匀网点结构的挂网***需要具备更好的修正补偿方法。

藏图对网点结构的调制通常可能造成两类缺陷，第一类是对半色调图造成的直接缺陷，这类缺陷在半色调图上可以识别，也就是说，即使是理想地完全没有失真地印刷出来，缺陷也存在。对这第一类缺陷，必须予以修正。第二类缺陷是在半色调图里无法直接判别的，它是由印刷***的失真与网点结构的扰乱相互作用造成的，不同的印刷***，结果不同。对第二类缺陷应该针对设定印刷***，在数字半色调网图上作精准的补偿。现有技术对第二类缺陷还不是很有效。

匈牙利JURA公司在其专利(US6104812)里提出了一种通过超晶胞进行较正的算法，对数字网点进行修正，表图质量得到显著提高，但是并不完美。此算法没有有效地对印刷的物理过程中网点的失真造成的缺陷(即第二类缺陷)进行补偿，因此，其结果只对印刷物理过程中网点失真相对较小、或者网屏的频率相对较低的印刷品有效。具体地说，就是失真必须远小于网点结构。因此，该技术的应用范围受到很大限制。

发明内容：

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法及***，通过建立一个自动的高保真藏图数字挂网***，在保持表图高保真的情况下，在高品质的彩色表图下隐藏多层高清的、多层次灰度的底图，能有效提高表图质量，扩大表图的选用范围，可隐藏的底图调制幅度大、对比度高、视觉效果好、分辨率高，能有效提高表图上适合藏图的色阶范围，并适用于各种藏图调制方式或调制方式的组合。

一方面，本发明提供一种基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法，包括：

(a)输入表图和至少一个底图；

(b)根据设定的印刷***要求对表图进行分色，得到各单色表图；

(c)将分色后的各单色表图进行常规数字挂网，得到各单色半色调网图；

(d)对挂网后的各单色半色调网图中的至少一个根据底图按设定方式进行调制，输出其对应的藏图调制后的半色调网图；

(e)根据设定印刷方式及参数，对至少一个藏图调制后的半色调网图印刷后的画质失真和表图缺陷进行预测；

(f)根据预测得到的画质失真和表图缺陷，对半色调网图进行相应的优化补偿；

(g)输出优化补偿后的半色调网图。

进一步地，在步骤(g)之后，将优化补偿后的半色调网图按设定印刷方式完成印刷。

进一步地，如果表图为彩色图像，在步骤(b)中将表图分为RGB三色图或CMYK四色图或其他多色图或加其他专色的多色图；如果表图为灰度图，在步骤(b)中表图只有黑色一种色图。

进一步地，常规数字挂网方式为基于周期性的、非周期性的或随机的网点或网线。

进一步地，藏图调制方式包括对网点或网线的某一个或多个属性按底图进行调制，所述属性包括角度、相位、大小、形状、密度、频率、位置和灰度。

进一步地，所述的设定印刷方式为凹版印刷、凸版印刷、平版印刷、孔版印刷、胶印、柔印、丝网印刷、喷墨、静电、热转印、热升华或银盐冲洗。

进一步地，画质失真和表图缺陷的预测是对各单色半色调网图分别进行独立的预测，或是对多个单色半色调网图在颜色重叠后印刷图像的颜色失真缺陷的综合预测。

进一步地，画质失真和表图缺陷的预测以原表图或调制前的半色调网图为基准。

进一步地，画质失真和表图缺陷的预测过程采用人工智能算法模型。

进一步地，画质失真和表图缺陷的预测通过采用一组预测参数来控制预测模式和预测目标，其中，预测参数包括表图分色参数、表图分辨率、表图亮度、表图对比度、表图参数允许干扰度、底图模式、底图色层、底图分辨率、底图对比度、调制方式选择和印刷方式选择。

进一步地，优化补偿过程采用人工智能算法进行补偿。

进一步地，优化补偿过程通过一组优化参数控制其功能，优化参数包括表图分辨率权重、表图色彩权重、表图亮度权重、表图色彩过渡权重、底图分辨率权重和底图亮度权重。

进一步地，画质失真和表图缺陷的预测及优化补偿过程经过多次循环，逐步逼近预设状态，满足优化目标为止。

另一方面，本发明还提供一种基于直接修正的高保真藏图数字挂网***，包括：

分色模块，用于将输入的表图进行分色，得到各单色表图；

挂网模块，用于将每个单色表图分别进行常规挂网；

网点调制模块，用于根据底图的图形及藏图的具体要求，设定调制参数，确定调制方式，进行调制，输出各单色对应的半色调数字网图；

印刷图像失真预测模块，用于对调制后形成的各单色的半色调数字网图在设定印刷方式下，对印刷后可能产生的失真进行预测评估，还用于将得到的各单色含底图的半色调网图经过颜色重叠计算，对重叠后印刷图像的颜色和表图被扰乱网点可能带来的缺陷做出预测评估；

图像失真补偿优化模块，用于根据印刷图像失真预测模块得到的评估参数，将各单色半色调数字网图进行相应的优化补偿，得到包含各自底图的各单色的独立补偿后的半色调网图，还用于根据颜色重叠计算后预测评估得到的参数，对各单色含底图的半色调网图进行相应的优化补偿，得到各单色综合补偿后的半色调网图；

优化结果判定模块，用于判定优化补偿后的半色调数字网图是否达到预设优化目标，如果达到要求，则将得到的各单色含底图的补偿后的半色调数字网图输出，否则，将优化补偿后的半色调数字网图返回印刷图像失真预测模块；

制版印刷模块，用于将优化补偿后的各单色半色调网图输出，进行制版印刷。

进一步地，印刷图像失真预测模块包括：

调制后网点输入模块一，用于接收网点调制模块调制后输出的半色调数字网图，作为印刷图像失真预测模块的输入量；

印刷参数模块，用于设定印刷方式及参数；

比较参数设置模块，用于设置原始表图或藏图前的半色调网图与藏图后的表图的比较指标；

比较算法模块，用于比较藏图后的表图与原始表图或藏图前的半色调网图；

失真结果输出模块，用于输出比较算法模块得到的失真预测结果。

进一步地，图像失真补偿优化模块包括：

调制后网点输入模块二，用于接收网点调制模块调制后输出的半色调数字网图，作为图像失真补偿优化模块的一个输入量；

失真结果输入模块，用于接收印刷图像失真预测模块中预测得到的失真预测结果，作为图像失真补偿优化模块的另一个输入量，即优化补偿的依据；

优化参数设置模块，用于设置优化补偿过程中的相关参数；

优化算法模块，用于根据印刷图像失真预测模块中预测得到的失真预测结果对调制后网点输入模块二接收的半色调数字网图进行优化补偿；

优化网点输出模块，用于将优化算法模块得到的优化补偿后的半色调数字网图输出给所述优化结果判定模块。

由上述技术方案可知，本发明提供的基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法及***，通过建立一个自动的高保真藏图数字挂网***，采用直接修正的方式，根据底图及设置参数，对表图直接进行各种方式的网点调制，然后通过印刷图像失真预测***和图像补偿优化***，对调制后的表图网图进行失真预测并进行优化补偿，在保证表图高保真的情况下，在高品质的彩色表图下隐藏多层高清的、多层次灰度的底图。

本发明提供的基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法及***能有效提高表图质量，扩大表图的选用范围。在藏图时，表图上藏图处的边缘处平滑过渡、无痕迹，表图表面看不出多层藏图的痕迹，同时，表图可以是任何亮度、任何对比度的图像，表图的灰度可变化范围宽，藏图可以藏在整幅表图图幅下面；

本发明提供的基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法及***使可隐藏的底图调制幅度大、对比度高、视觉效果好、分辨率高，底图可以是很小的文字或图像，藏图后，底图高清，分辨率接近检片线数；

本发明提供的基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法及***能有效提高表图上适合藏图的色阶范围，可以在全色阶范围内高保真藏图，特别是在光滑的色区里藏图，底图清晰可检而表图毫无痕迹。例如，可以将底图隐藏在几个不同的色阶上或光滑连续地覆盖一定的色阶范围；

本发明提供的基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法及***不受具体的藏图调制方式的影响，对各种藏图方法均适用，可以对某一分色进行多种方式的混合调制藏图；

本发明提供的基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法及***可以对各层底图检测时的清晰度和对比度作分别独立的控制，有显而易见的，也有隐藏得很深不易错觉的，从而，提供不同层次的防伪手段，满足不同层次的防伪需求；

本发明提供的基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法及***可以将一个底图分成几个部分，分别藏在几个单色里，在这种情况下，只有检测膜片同时检测出藏在各个单色里的子图形并综合显示，底图才会显现出来；

本发明提供的基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法及***可以在表图下隐藏立体底图，经过相应的检测手段，可以显示立体效果；也可以通过隐藏特殊处理的底图，当检片在相应角度固定时，随着光照的角度及视角的变化，产生不同的效果；也可以通过检片的转动或平移，在表图背景下，不同层次的底图顺序显现，形成独特的动画效果；

本发明提供的基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法及***使藏图制作过程简单，不改变原制版、印刷工艺，不使用特殊耗材，不额外增加印刷成本，在印刷时就解决了藏图问题，不需要印后处理；

本发明提供的基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法及***适用于各种印刷技术、各种印刷基材、各种基材的表面形态；

本发明提供的基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法及***还特别适用于基于周期性检测膜片的藏图制作，能将藏图的清晰度、对比度最优化，而不损害表图的品质。

附图说明：

图1为本发明实施例的基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法流程图；

图2为图1中单色藏图挂网***流程图；

图3为图1中印刷图像失真预测***及图像补偿优化***流程图：

图4为本发明实施例的基于直接修正的高保真藏图数字挂网***的结构框图；

图5为图4中印刷图像失真预测模块的结构框图；

图6为图4中图像补偿优化模块的结构框图；

图7为本发明实施例中常规藏图挂网方法的输出结果示意图；

图8为本发明实施例中单色高保真藏图数字挂网***为胶印优化后的输出结果示意图；

图9为本发明实施例中单色高保真藏图数字挂网***为静电打印优化后的输出结果示意图。

图中：401、分色模块；402、挂网模块；403、网点调制模块；404、印刷图像失真预测模块；4041、调制后网点输入模块一；4042、印刷参数模块；4043、比较参数设置模块；4044、比较算法模块；4045、失真结果输出模块；405、图像失真补偿优化模块；405１、调制后网点输入模块二；4052、失真结果输入模块；4053、优化参数设置模块；4054、优化算法模块；4055、优化网点输出模块；406、优化结果判定模块；407制版印刷模块；A1、背景一；A2、常规挂网第一输出区；A3、常规挂网第二输出区；B1、背景二；B2、高保真胶印优化第一输出区；B3、高保真胶印优化第二输出区；C1、背景三；C2、高保真静电打印优化第一输出区；C3、高保真静电打印优化第二输出区。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

一种基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法，如图1所示，为该方法的流程图，本实施例中，在一幅全彩表图下隐藏一幅底图，藏图后，表图无肉眼可见的缺陷，表图色阶范围可以是0～100％，底图的色阶范围也可以是0～100％，在表图色阶范围10～90％范围内，底图清晰可检测，具体方法如下所述。

S101、输入全彩色表图、一幅灰度底图及设置参数，其中底图参数包括底图的层数1层、灰度图像、角度0度、品红色层、网点的频率1591pi。

S102、根据相应的印刷***要求对表图进行分色，得到各单色表图，本实施例中将彩色表图按CMYK分色，分为青、品红、黄、黑四个基本色的单色表图。

S103、将分色后的各个单色表图按常规数字挂网方式进行藏图，各单色图挂网过程分别有对应的该色底图和参数输入，具体步骤如图2所示，包括：S201、根据参数对表图进行常规挂网；S202、对形成的表图网点结构根据底图及相应参数要求设定调制参数；S203、确定表图网点调制方式；S204、进行网点调制，完成藏图；S205、输出各单色对应的栅格化高分辨率的半色调网点图。本实施例中，青色、黄色、黑色单色无藏图，不需调制，品红单色有藏图要求，对品红单色表图网点结构根据底图及相应参数要求进行网点调制，完成藏图，调制方法选择网点相位调制。

挂网的过程就是将输入的信息加工处理，输出分色后的可供制版印刷用的栅格化半色调文件，但此时的网点图中的网点结构已被扰乱，直接输出会有缺陷。

S104、将步骤S103中调制后输出的各单色对应的栅格化高分辨率的半色调网点图输入一个印刷图像失真预测***，从现有数字网点状态出发，根据不同的印刷方式，预测各单色的半色调网点图印刷后的失真画质，做出包括表图质量、各层底图的质量、印刷后可能产生的图像缺陷、表图网点被底图打乱后可能造成的表图缺陷的位置和损害程度等各方面的评估。

印刷图像失真预测***采用一组预测参数来控制预测模式和预测目标，本实施例的预测参数即其取值包括表图分色参数为4色、表图分辨率150dpi、表图亮度和对比度全覆盖、底图模式为灰度、底图色层为品红、底图对比度为最大可能对比度的70％、调制方式选择网点相位调制、制版方式选用CTP、印刷方式选择胶印、基材选用铜版纸等。采用人工智能印刷图像失真预测算法，对各半色调分色文件可能出现的表图网点失真度进行预测，所述预测的过程采用图像识别、机器学习或其他人工智能算法模型进行。

S105、将步骤S104预测评估得到的缺陷参数传给一个图像补偿优化***，根据缺陷参数及现有网点状态对预测缺陷做出补偿优化决定，把某个或某些像素由黑变白或由白变黑，将半色调网点图进行相应的优化补偿。

图像补偿优化***通过一组优化参数控制其功能，本实施例的优化参数及其取值包括表图分辨率权重80、表图色彩权重80、表图亮度权重80、表图色彩过渡权80重、底图分辨率权重20、底图亮度权重20等。采用人工智能图像补偿优化算法，对预测到的各半色调分色文件进行优化补偿。

S106、对经优化补偿后的优化结果进行判定，如果符合预设优化参数要求，本实施例中预设的优化目标为失真度小于5％，则得到各单色含底图的高保真半色调网图，进入下一步，否则，再次将步骤S105的输出回输到步骤S104，重新进行预测、补偿优化和判定，直到符合预设参数要求为止。

步骤S104、S105和S106的流程图如图3所示。

藏图对网点结构的调制通常可能造成两类缺陷，第一类是对半色调图造成的直接缺陷，这类缺陷在半色调图上可以识别，也就是说，即使是理想地完全没有失真地印刷出来，缺陷也存在。对这第一类缺陷，必须予以修正。第二类缺陷是在半色调图里无法直搞判别的，它是由印刷***的失真与网点结构的扰乱相互作用造成的，不同的印刷***，结果不同。对这第二类缺陷应该针对设定印刷***，在数字半色调网图上作精准的补偿。本发明对两种缺陷的修正补偿都适用，对这两种缺陷可以分别修正补偿，也可以同时完成。

失真预测和修正补偿可以不考虑色彩重叠对各单色独立执行，优点是运祘速度快。也可以考虑色彩重叠，对图像的各单色做出综合评判，协同修正补偿，优点是结果更为精准，但运祘速度慢。一般，单色独立优化补偿后的结果就可以满足要求。

一种更为优越的实施方法是结合两者的优势，先各单色独立优化补偿，然后再考虑色彩重叠，综合评判和修正。

经过步骤S104、S105和S106的循环执行，已经获得各单色(基本色)的含底图的高保真半色调数字网图，如果单色分别印刷，高保真表图及底图的效果优异，但将各单色套色以后，由于网点重叠，网点结构的复杂变化可能给表图的色彩重现带来一些不容易预测的结果，如多色干涉的莫尔纹、色彩噪音等，因此，有时还需要对各单色套色以后可能会出现的失真情况进行进一步的预测和补偿优化，最大程度减小表图失真度。

S107、将得到的各单色含底图的高保真半色调网图再次输入印刷图像失真预测***，进行颜色重叠计算，对重叠后印刷图像的颜色和表图被扰乱网点可能带来的缺陷做出预测评估。

S108、根据颜色重叠计算后预测评估得到的缺陷参数，在图像补偿优化***中做出补偿优化决定，对各单色含底图的高保真半色调网图进行相应的优化补偿，此处的优化目标使用色彩失真度作为主要判定标准，失真度小于5％时，即满足优化目标，否则需要重复预测和优化过程，直至满足预设优化目标，最后输出各单色的优化半色调网点图。

印刷图像失真预测***及图像补偿优化***可以在数字网点阶段进行先期的恰到好处的补偿修正，从而得到优化的半色调网点图，达到最佳的印刷图像输出。

S109、将S108输出的优化半色调网点图输入制版印刷***，得到全彩的含底图的高保真印刷品。

数字半色调网点图形成以后，需要按各种印刷技术相应的后续工作程序完成印刷，从而输出含有藏图的印刷品，常用的印刷技术有平版、凹版、凸版、胶印、柔印、凹印、激光压印等；传统印刷方式也可以先激光照排，输出菲林，再加工制版、套色印刷，新型的现代***，多采用无菲林直接制版(CTP)，然后套色印刷。数字打印***则直接输出印刷图片。

此时，印刷的表图里含有挂网时藏入的一个或多个隐形底图，如果需要检测，可以选择与藏入时相对应的检测手段，例如机器识读、扫描、特殊照明、特殊观测角度、特殊光学工具等，来检测隐藏的底图。一种最为常见的藏图及检测方法是用一种透明光学膜或板，覆盖在表图上，当位置角度合适时，藏图就会显现出来。

一种基于直接修正的高保真藏图数字挂网***，如图4所示，该***具体包括：分色模块401、挂网模块402、网点调制模块403、印刷图像失真预测模块404、图像失真补偿优化模块405、优化结果判定模块406和制版印刷模块407。

分色模块401，用于将输入的表图进行分色，得到各单色表图。

挂网模块402，用于将分色模块401分色后的每个单色表图分别进行常规挂网。

网点调制模块403，用于根据底图的图形及藏图的具体要求，设定调制参数，确定调制方式，进行网点调制，完成藏图，输出各单色对应的栅格化高分辨率的半色调数字网图。

印刷图像失真预测模块404，用于对网点调制模块403调制后形成的各单色的半色调数字网图在设定印刷方式下，根据预设的印刷***参数和表图质量要求参数，对印刷后可能产生的失真进行预测评估，还用于将得到的各单色含底图的高保真半色调网图经过颜色重叠计算，对重叠后印刷图像的颜色和表图被扰乱网点可能带来的缺陷做出预测评估。

如图5所示，印刷图像失真预测模块404具体包括：调制后网点输入模块一4041，用于接收网点调制模块403调制后输出的半色调数字网图，作为印刷图像失真预测模块404的输入量；印刷参数模块4042，用于设定印刷方式及参数；比较参数设置模块4043，用于设置原始表图或藏图前的半色调网图与藏图后的表图的比较指标；比较算法模块4044，用于设定比较模式和比较方法，比较藏图后的表图与原始表图或藏图前的半色调网图；失真结果输出模块4045，用于输出比较算法模块4044得到的失真预测结果。

图像失真补偿优化模块405，用于根据印刷图像失真预测模块404得到的评估参数及现有网点状态，将各单色半色调数字网图进行相应的优化补偿，还用于根据颜色重叠计算后预测评估得到的参数，对各单色含底图的高保真半色调网点图进行相应的优化补偿，得到进一步优化的各单色高保真半色调网点图。

如图6所示，图像失真补偿优化模块405具体包括：调制后网点输入模块二4051，用于接收所述网点调制模块403调制后输出的半色调数字网图，作为图像失真补偿优化模块405的一个输入量；失真结果输入模块4052，用于接收印刷图像失真预测模块404中预测得到的失真预测结果，作为图像失真补偿优化模块405的另一个输入量，即优化补偿的依据；优化参数设置模块4053，用于设置优化补偿过程中的相关参数；优化算法模块4054，用于根据印刷图像失真预测模块404中预测得到的失真预测结果对调制后网点输入模块二4051接收的半色调数字网图进行优化补偿；优化网点输出模块4055，用于将优化算法模块4054得到的优化补偿后的半色调数字网图输出给所述优化结果判定模块406。

优化结果判定模块406，用于判定图像失真补偿优化模块405优化补偿后的半色调数字网图是否达到预设优化目标，如果达到要求，则将得到的各单色含底图的高保真半色调数字网图输出，否则，将初步优化补偿后的半色调数字网图返回印刷图像失真预测模块404。

制版印刷模块407，用于将优化后的最终各单色半色调网点图输出，进行制版印刷。

本发明对藏图对网点结构的调制通常可能造成的两类缺陷都适用，对这两种缺陷可以分别修正补偿，也可以同时完成。

如图7、图8和图9所示，显示了单色高保真藏图数字挂网***的功效。图7为一种常规的通过网点移动实现网点相位调制的藏图挂网方法的输出，在一个均匀的背景上置入一个圆形的底图。A1为背景一，在A2和A3区，网点的覆盖率明显低于或高于背景太多，质量不可接受。图7显示的主要是第一类缺陷。

图8是单色高保真藏图数字挂网***为胶印优化后的输出。由于胶印失真小，从数字网点到印刷品输出需要修正补偿的幅度很小，所以，从数字网点上看，B1、B2和B3区有很相近的覆盖率，印刷以后，保真度高，B1、B2和B3区有相同的亮度，藏图不会被肉眼识别。图8主要显示第一类缺陷被修正后的结果。

图9是单色高保真藏图数字挂网***为静电打印优化后的输出，和胶印有两点不同，第一，网点覆盖率低，这是因为静电打印时点的失真大，点的扩散大，为了达到正确的印刷亮度，本实施例在优化时对网点的失真特别是点的扩散进行了补偿。第二，C2和C3区的网点覆盖率与C1不相等。这也是因为补偿的结果，C2和C3区网点的频率(或密度，即单位面积网点的数量)比C1高或低，网点在印刷过程中的扩散与频率成正比，因此，C1、C2和C3区分别得到不同的修正值。所以，虽然在优化的半色调网图上，C1，C2和C3区有不同的覆盖率，但在经过设定的印刷***印刷输出以后的印刷品上，C1，C2和C3区会有同样的亮度，从而实现印刷品的高保真藏图。因此，图9不但显示了对第一类缺陷的修正，而且还含有针对静电打印的第二类缺陷的补偿结果。

本发明提供的基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法及***，通过建立一个自动的高保真藏图数字挂网***，采用直接修正的方式，根据底图及设置参数，对表图直接进行各种方式的网点调制，然后通过印刷图像失真预测***和图像补偿优化***，对调制后的表图网点图进行失真预测并进行补优化偿，在保证表图高保真的情况下，在高品质的彩色表图下隐藏多层高清的、多层次灰度的底图。

本发明提供的基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法及***能有效提高表图质量，扩大表图的选用范围；使可隐藏的底图调制幅度大、对比度高、视觉效果好、分辨率高，底图可以是很小的文字或图像，藏图后，底图高清，分辨率接近检片线数；能有效提高可供藏图的表图的色阶范围，可以在全色阶范围内高保真藏图，能保证5％到90％可见，10％到80％清晰，还可以将底图隐藏在几个不同的色阶上或连续覆盖一定的色阶范围，最好大于20％的色阶范围，例如，从30％到70％，再例如，从15％到40％，以提高防仿造的效能；不受具体的藏图调制方式的影响，对各种藏图方法均适用，可以对某一分色进行多种方式的混合多层藏图，包括但不限于网点相位调制与网点角度调制并用、网点相位调制与网点形状调制并用、多角度网点相位调制、多相位网点相位调制、多频率网点相位调制等；可以对各层底图检测时的清晰度和对比度作分别独立的控制，有显而易见的，也有隐藏得很深不易错觉的，从而，提供不同层次的防伪手段，满足不同层次的防伪需求；可以将一个底图分成几个部分，分别藏在几个单色里，在这种情况下，只有检测膜片同时检测出藏在各个单色里的子图形并综合显示，底图才会显现出来；可以在表图下隐藏立体底图，经过相应的检测手段，可以显示立体效果；也可以通过隐藏特殊处理的底图，在检片在相应角度固定时，随着光照的角度及视角的变化，产生不同的效果；也可以通过检片转动或平移，在表图背景下，不同层次的底图顺序显现，形成独特的动画效果；使藏图制作过程简单，不改变原制版、印刷工艺，不使用特殊耗材，不额外增加印刷成本，在印刷时就解决了藏图问题，不需要印后处理；适用于各种印刷技术、各种印刷基材、各种基材的表面形态，其中印刷技术包括但不限于传统制版印刷技术的凹版印刷、凸版印刷、平版印刷、孔版印刷、胶印、柔印、丝网印刷等、数码打印技术的喷墨、静电、热转印、热升华、银盐冲洗等、特种印刷的标签印刷、圆管印刷等，印刷基材包括但不限于各类纸张、纸板、瓦楞纸板、软硬塑料、复合材料、有机材料、金属、合金、金属箔、玻璃、木材、皮革、特殊布匹等，并可以在平面或弯曲表面上藏图及还原；还特别适用于基于周期性检测膜片的藏图制作，能将藏图的清晰度、对比度最优化(调制幅度大)，而不损害表图的品质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明权利要求所限定的范围。

Claims (12)

1.一种基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法，其特征在于，该方法包括：

(a)输入表图和至少一个底图；

(b)根据设定的印刷***要求对所述表图进行分色，得到各单色表图；

(c)将分色后的所述各单色表图进行常规数字挂网，得到各单色半色调网图；

(d)根据底图的图形及藏图的具体要求，设定调制参数，确定调制方式，对挂网后的所述各单色半色调网图中的至少一个根据底图按设定方式进行调制，输出其对应的藏图调制后的半色调网图；

(e)根据设定印刷方式及参数，对至少一个藏图调制后的半色调网图印刷后可能产生的失真进行预测评估，同时将得到的各单色含底图的半色调网图经过颜色重叠计算，对重叠后印刷图像的颜色和表图被扰乱网点可能带来的缺陷作出预测评估；

所述预测评估的具体方法为：设定印刷方式及参数，设置原始表图或藏图前的半色调网图与藏图后的表图的比较指标，比较藏图后的表图与原始表图或藏图前的半色调网图，然后输出比较得到的失真预测结果；

(f)根据所述预测评估得到的评估参数，将各单色半色调数字网图进行相应的优化补偿，得到包含各自底图的各单色的独立补偿后的半色调网图，同时根据颜色重叠计算后预测评估得到的参数，对各单色含底图的半色调网图进行相应的优化补偿，得到各单色的综合补偿后的半色调网图；所述优化补偿时，先设置优化补偿过程中的相关参数；

(g)判定优化补偿后的半色调数字网图是否达到预设优化目标，如果达到要求，则将得到的各单色含底图的补偿后的半色调数字网图输出，执行步骤(h)，否则，将优化补偿后的半色调数字网图返回步骤(e)；

(h)输出优化补偿后的半色调网图，进行制版印刷。

2.根据权利要求1所述的基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法，其特征在于，在所述步骤(g)之后，将所述优化补偿后的半色调网图按设定印刷方式完成印刷。

3.根据权利要求1所述的基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法，其特征在于，如果所述表图为彩色图像，在所述步骤(b)中将所述表图分为RGB三色图或CMYK四色图或其他多色图或加其他专色的多色图；如果所述表图为灰度图，在所述步骤(b)中所述表图只有黑色一种色图。

4.根据权利要求1所述的基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法，其特征在于，所述常规数字挂网方式为基于周期性的、非周期性的或随机的网点或网线。

5.根据权利要求1所述的基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法，其特征在于，所述藏图调制方式包括对网点或网线的某一个或多个属性按底图进行调制，所述属性包括角度、相位、大小、形状、密度、频率、位置和灰度。

6.根据权利要求1或2所述的基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法，其特征在于，所述设定印刷方式为凹版印刷、凸版印刷、平版印刷、孔版印刷、胶印、柔印、丝网印刷、喷墨、静电、热转印、热升华或银盐冲洗。

7.根据权利要求1所述的基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法，其特征在于，所述画质失真和表图缺陷的预测是对各单色半色调网图分别进行独立的预测，或是对多个单色半色调网图在颜色重叠后印刷图像的颜色失真缺陷的综合预测。

8.根据权利要求1或7所述的基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法，其特征在于，所述预测的过程采用图像识别、机器学习或其他人工智能算法模型进行预测。

9.根据权利要求1或7所述的基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法，其特征在于，所述画质失真和表图缺陷的预测通过采用一组预测参数来控制预测模式和预测目标，所述预测参数包括表图分色参数、表图分辨率、表图亮度、表图对比度、表图参数允许干扰度、底图模式、底图色层、底图分辨率、底图对比度、调制方式选择和印刷方式选择。

10.根据权利要求1所述的基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法，其特征在于，所述优化补偿过程采用人工智能算法进行优化补偿。

11.根据权利要求1所述的基于直接修正的高保真藏图数字挂网方法，其特征在于，所述优化补偿过程通过一组优化参数控制其功能，所述优化参数包括表图分辨率权重、表图色彩权重、表图亮度权重、表图色彩过渡权重、底图分辨率权重和底图亮度权重。

12.一种基于直接修正的高保真藏图数字挂网***，其特征在于，该***包括：

分色模块(401)，用于将输入的表图进行分色，得到各单色表图；

挂网模块(402)，用于将每个所述单色表图分别进行常规挂网；

网点调制模块(403)，用于根据底图的图形及藏图的具体要求，设定调制参数，确定调制方式，进行调制，输出各单色对应的半色调数字网图；

印刷图像失真预测模块(404)，用于对调制后形成的各单色的所述半色调数字网图在设定印刷方式下，对印刷后可能产生的失真进行预测评估，还用于将得到的各单色含底图的半色调网图经过颜色重叠计算，对重叠后印刷图像的颜色和表图被扰乱网点可能带来的缺陷作出预测评估；

图像失真补偿优化模块(405)，用于根据所述印刷图像失真预测模块(404)得到的评估参数，将各单色半色调数字网图进行相应的优化补偿，得到包含各自底图的各单色的独立补偿后的半色调网图，还用于根据颜色重叠计算后预测评估得到的参数，对各单色含底图的半色调网图进行相应的优化补偿，得到各单色的综合补偿后的半色调网图；

优化结果判定模块(406)，用于判定优化补偿后的半色调数字网图是否达到预设优化目标，如果达到要求，则将得到的各单色含底图的补偿后的半色调数字网图输出，否则，将优化补偿后的半色调数字网图返回所述印刷图像失真预测模块(404)；

制版印刷模块(407)，用于将优化补偿后的各单色半色调网图输出，进行制版印刷；

所述印刷图像失真预测模块(404)包括：

调制后网点输入模块一(4041)，用于接收所述网点调制模块(403)调制后输出的半色调数字网图，作为印刷图像失真预测模块(404)的输入量；

印刷参数模块(4042)，用于设定印刷方式及参数；

比较参数设置模块(4043)，用于设置原始表图或藏图前的半色调网图与藏图后的表图的比较指标；

比较算法模块(4044)，用于比较藏图后的表图与原始表图或藏图前的半色调网图；

失真结果输出模块(4045)，用于输出比较算法模块(4044)得到的失真预测结果；

所述图像失真补偿优化模块(405)包括：

调制后网点输入模块二(4051)，用于接收所述网点调制模块(403)调制后输出的半色调数字网图，作为所述图像失真补偿优化模块(405)的一个输入量；

失真结果输入模块(4052)，用于接收所述印刷图像失真预测模块(404)中预测得到的失真预测结果，作为所述图像失真补偿优化模块(405)的另一个输入量，即优化补偿的依据；

优化参数设置模块(4053)，用于设置优化补偿过程中的相关参数；

优化算法模块(4054)，用于根据所述印刷图像失真预测模块(404)中预测得到的失真预测结果对所述调制后网点输入模块二(4051)接收的半色调数字网图进行优化补偿；

优化网点输出模块(4055)，用于将所述优化算法模块(4054)得到的优化补偿后的半色调数字网图输出给所述优化结果判定模块(406)。