專利名稱：用于嵌入分散式小型安全標記的系統(tǒng)和方法
用于嵌入分散式小型安全標記的系統(tǒng)和方法枝術(shù)領(lǐng)域本公開內(nèi)容總體上涉及用于防止偽造的方法和系統(tǒng)，更特別地涉及 一種用于利用并且自動嵌入分散式小型安全標記的系統(tǒng)和方法，以便區(qū) 分真實的文獻和/或圖像與偽造的文獻和/或圖像。
背景技術(shù)：
當前的防偽系統(tǒng)主要是基于使用數(shù)字水印，這是一種允許向數(shù)字圖 像信號和文獻插入信息(例如版權(quán)聲明、安全碼、標識數(shù)據(jù)等等)的技 術(shù)。這種數(shù)據(jù)可以處在描述與所述信號或信號的作者相關(guān)的信息(例如 姓名、地點等等)的比特組中。用于圖像的最常見的加水印方法工作在 空間域或頻率域中，其中各種空間和頻率域技術(shù)被用于向信號添加水印 以及從信號中除去水印。對于空間數(shù)字加水印來說，最簡單的方法涉及在灰度或彩色圖像中 翻轉(zhuǎn)所選像素的最低位比特。只有當圖像將不受到任何人為或噪聲修改 時，這樣做才有良好效果?？梢园凑瞻阉〖拥郊垙埳系南嗤绞絹戆?更為魯棒的水印嵌入到圖像中。這種技術(shù)可以在圖片的 一個區(qū)域上疊加 水印符號，并且隨后向所述圖像的已改變的像素值加上對應(yīng)于所述水印 的某一固定強度值。所得到的水印可以是可見的或不可見的，這取決于 所述水印的強度值(分別是大或小)。還可以利用顏色分離來應(yīng)用空間加水印。在這種方法中，水印僅僅 出現(xiàn)在其中一個色帶中。在普通的觀看條件下，這種類型的水印在視覺 上不十分明顯并且難于檢測。然而，當所述圖像的各種顏色被分離以用 于打印或靜電復(fù)印時，所述水印立即出現(xiàn)。這使得所述文獻對于打印機 是無用的，除非可以從所述色帶中除去水印。這種方法在商業(yè)上被新聞 記者用于在購買未加水印的版本之前檢查來自照片倉庫的數(shù)字圖片。利用數(shù)字加水印技術(shù)存在幾個缺陷。為了檢索水印，通常釆用提取硬件和/或軟件。由于數(shù)字水印通常具有相當大的覆蓋區(qū)(footprint)， 因此被采用來讀取數(shù)字水印的檢測器常常需要很大的緩沖存儲，這增加 了才企測成本。在一種替換的防偽系統(tǒng)中，可以利用小型安全標記來補救這一 問題。小型安全標記(MSM)由形成某些配置的小的、幾乎不可見的標記 構(gòu)成。所述MSM可以被嵌入在將被保護的文獻或圖像中。當所述文獻 或圖像被掃描、處理以及發(fā)送到打印機時，在所述成像系統(tǒng)中的MSM 沖企測器可以識別所嵌入的MSM標記并且挫敗偽造嘗試。所述MSM優(yōu) 于諸如加水印之類的現(xiàn)有技術(shù)的一個優(yōu)點在于，它僅僅需要非常簡單并 且廉價的檢測器。因此，可以按照成本有效的方式把所述MSM應(yīng)用于 許多設(shè)備。在圖像中嵌入MSM是一個復(fù)雜的過程，其中涉及確定最佳標記位 置以及調(diào)節(jié)標記參數(shù)。由于通常存在多個互相沖突的需求(比如更高的 檢測速率和更低的可見度)，因此試錯方法需要技巧和經(jīng)驗。另外，在 圖像中嵌入MSM是勞動密集型的，并且通常不會產(chǎn)生最佳結(jié)果。為了 補救這一問題以及其他問題，需要開發(fā)一種系統(tǒng)和方法來幫助所述 MSM嵌入過程。另外，雖然所述MSM標記由于其小尺寸而對于不加輔 助的人眼來說是不可見的或者幾乎不可見的，但是為了增強安全性，進 一步降低其可見度將是優(yōu)選的。發(fā)明內(nèi)容所公開的實施例提供在上面的背景討論和其中所引用的現(xiàn)有技術(shù) 中所提到的問題的改進的解決方案的例子。在這些例子中示出 一種利用 標記參數(shù)數(shù)據(jù)庫、圖形用戶接口和檢測仿真器在文獻和圖像內(nèi)嵌入分散 式小型安全標記的改進的方法。該方法包括預(yù)測宿主圖像的每一個像素 位置的檢測錯誤率，其被定義為所述分散式小型安全標記的至少一個接 收方的數(shù)字表示，其中每一個分散式小型安全標記包括多個散開的圓點 (dot)。在圖形用戶接口上與所述宿主圖像一起顯示每個像素的檢測錯 誤率，并且選擇所期望的分散式小型安全標記位置。識別出至少一組分 散式小型安全標記參數(shù)，其中所述參數(shù)是允許確定所迷分散式小型安全 標記的可檢測性與可見度之間的優(yōu)化平衡的標記參數(shù)。在所述圖形用戶 接口上顯示具有所述分散式小型安全標記的宿主圖像，以便由操作員檢 查及調(diào)節(jié)。在一個替換實施例中，公開一種用于利用標記參數(shù)數(shù)據(jù)庫、圖形用 戶接口和檢測仿真器在文獻和圖像內(nèi)嵌入分散式小型安全標記的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括用千預(yù)測宿主圖像的每一個像素位置的檢測錯誤率的裝置， 其被定義為所述分散式小型安全標記的至少一個接收方的數(shù)字表示，其 中每一個分散式小型安全標記包括多個散開的圓點。該系統(tǒng)提供用于檢 測每個像素的錯誤率的裝置。在圖形用戶接口上與所迷宿主圖像一起顯 示所述檢測錯誤率，并且提供用于選擇所期望的分散式小型安全標記位 置的裝置。該系統(tǒng)識別出至少一組分散式小型安全標記參數(shù)，其中所述參數(shù)是允許確定所述分散式小型安全標記的可檢雜'H生與可見度之間的 優(yōu)化平衡的標記參數(shù)。在所述圖形用戶接口上顯示具有所述分散式小型 安全標記的宿主圖像，以便由操作員檢查及調(diào)節(jié)。在本發(fā)明的另一個實施例中，公開一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其具 有具體實現(xiàn)在該介質(zhì)中的計算機可讀程序代碼，當該程序代碼由計算機 執(zhí)行時，其使得該計算機執(zhí)行利用標記參數(shù)數(shù)據(jù)庫、圖形用戶接口和檢 測仿真器在文獻和圖像內(nèi)嵌入分散式小型安全標記的方法步驟。該方法 包括預(yù)測宿主圖像的每一個像素位置的檢測錯誤率，其被定義為所述分 散式小型安全標記的至少一個接收方的數(shù)字表示，其中每一個分散式小 型安全標記包括多個散開的圓點。在圖形用戶接口上與所述宿主圖像一 起顯示每個像素的檢測錯誤率，并且選擇所期望的分散式小型安全標記 位置。識別出至少一組分散式小型安全標記參數(shù)，其中所迷參數(shù)是允許 確定所述分散式小型安全標記的可檢測性與可見度之間的優(yōu)化平衡的 標記參數(shù)。在所述圖形用戶接口上顯示具有所迷分散式小型安全標記的 宿主圖像，以便由操作員檢查及調(diào)節(jié)。


圖1是標準MSM配置的一個實施例的說明；圖2是分散式MSM配置的一個實施例的說明；圖3是進一步放大了的根據(jù)圖2的分散式MSM的說明；圖4是用于在文獻和/或圖像內(nèi)嵌入分散式MSM的系統(tǒng)一個示例性實施例的功能方框圖；圖5是概述用于在文獻和/或圖像內(nèi)嵌入分散式MSM的方法的一個示例性實施例的流程圖；圖6是概述對檢測錯誤率的預(yù)測的一個示例性實施例的流程圖； 圖7是概述用于在文獻和/或圖像內(nèi)嵌入分散式MSM的方法中的參數(shù)確定的一個示例性實施例的流程圖；以及圖8是概述用于在文獻和/或圖像內(nèi)嵌入分散式MSM的方法中的參 數(shù)確定的另 一個示例性實施例的流程圖。
具體實施方式
由于分散式MSM的可見度的降低，因此其與標準MSM相比提供 增強的安全特征。MSM在三個方面與圖像內(nèi)容和噪聲有區(qū)別MSM與 圖像背景具有顯著的顏色差別，每個MSM具有預(yù)定形狀(圓形、正方 形等等)，并且各MSM形成某些預(yù)定圖案。對于分層結(jié)構(gòu)的MSM,所 述圖案可以被分解成兩層，即具有固定圖案的底層以及指定各底層組的 相對位置和取向的頂層。出于這里討論的目的，術(shù)語MSM將包括分層 結(jié)構(gòu)的MSM和非分層結(jié)構(gòu)的MSM。在Fan的同時待審的美國申請No. 11/317,768 ( "Counterfeit Prevention Using Miniature Security Marks (利 用小型安全標記的防偽)")和Fan的美國申請No. 11/472,695 ("HierarchicalMiniatureSecurityMarks(分層結(jié)構(gòu)的小型安全標記)") 中更加完全地描述了 MSM配置和特性，這兩個申請都被轉(zhuǎn)讓給本申請 的相同受讓人，這里合并其全文以作參考。出于本文的目的，分散式 MSM被定義為包括多個散開的圓點的MSM。各圓點在所述MSM內(nèi)的 分布是任意的，并且可以是均勻的或不均勻的。半自動化的分散式MSM嵌入系統(tǒng)和方法對用于把MSM嵌入在文 獻或圖像內(nèi)的現(xiàn)有方法作出了改進 在本公開內(nèi)容中使用的術(shù)語"圖像" 指的是一個或多個圖形、文本編輯、連續(xù)調(diào)或半調(diào)繪畫圖像或者其任何 組合或子組合，其能夠被輸出在顯示設(shè)備、標記器等等上，其中包括這 種圖像的數(shù)字表示。例如， 一個圖像可以是圖形、文本和圖片的組合， 其由表示構(gòu)成該圖像的特定像素的顏色、強度等等的 一 系列像素值表 示。所述系統(tǒng)包括用戶接口、檢測仿真器以及存儲標記參數(shù)的數(shù)據(jù)庫。 所述嵌入方法包括通過仿真來預(yù)測每個圖像位置的檢測錯誤率，并且在 所述用戶接口上顯示結(jié)果。利用所述預(yù)測信息，操作員選擇所期望的標 記位置。所述系統(tǒng)隨后根據(jù)操作員確定的量度自動選擇最大化所述標記 的可檢測性與其可見度之間的平衡的 一組參數(shù)。這些參數(shù)可以由操作員 調(diào)節(jié)，并且結(jié)果可以被放置在數(shù)椐庫中。各種計算環(huán)境可以結(jié)合用于支持網(wǎng)絡(luò)的能力，所述用于嵌入分散式MSM的系統(tǒng)和方法可以駐留在該網(wǎng)絡(luò)上。下面的討論打算提供對其中 可以實施所述方法和系統(tǒng)的合適計算環(huán)境的簡要的一般描述。雖然不要 求如此，但是將在計算機可執(zhí)行指令(比如程序模塊)的一般情境中描 述所述方法和系統(tǒng)，所述計算機可執(zhí)行指令由單個計算機執(zhí)行。 一般來 說，所述程序模塊包括執(zhí)行特定任務(wù)或者實施特定抽象數(shù)據(jù)類型的例 程、程序、對象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等等。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識 到，可以利用其他計算機系統(tǒng)配置來實行所述方法和系統(tǒng)，其中包括手 持式設(shè)備、多處理器系統(tǒng)、基于微處理器的或可編程的消費電子設(shè)備、 連網(wǎng)的PC、小型計算機、大型計算機等等。還可以在分布式計算環(huán)境中實行所述方法和系統(tǒng)，其中由通過通信 網(wǎng)絡(luò)鏈接的遠程處理設(shè)備來執(zhí)行任務(wù)。在分布式計算環(huán)境中，程序模塊 可以位于本地和遠程存儲器存儲設(shè)備中。參考圖1，其中為了易于觀看而示出了放大版本的標準MSM的說 明。標準MSM是具有預(yù)定形狀(比如圓形、正方形、矩形等等)的0.1-1.0 毫米的尺寸范圍內(nèi)的對象。在該說明中，標準MSM包括7個黃色標記 110，其在部分樣本文獻上具有某一圖案。與此相對，這里公開的分散 式MSM由尺寸遠小于標準MSM (.08-.25毫米)的一組散開的圓點構(gòu) 成。在圖2中示出分散式MSM配置的一個實施例的示例說明，其中每 個MSM包括一組散開的或分散的黃色圓點210。出于說明和比較的目 的，示出具有與圖1類似的檢測精度和相同的放大水平的相同的一般配 置。所述分散式MSM可以具有一組圓點的形式，所述圓點散開在一個 小區(qū)域上，例如具有預(yù)定半徑的圓。所述圓點的總面積決定區(qū)別能力， 從而決定檢測精度。所述圓點的分布是任意的，但是其均勻性可以實現(xiàn) 一些優(yōu)點。所述圓點的尺寸由可見度和可打印性因素決定，這是因為一 些打印引擎可能無法可靠地打印極小的圓點。出于說明的目的，在所顯 示的配置中的所有MSM被顯示為分散的并且全部具有相同的參數(shù)，但 是注意， 一個配置可以包括分散式和非分散式MSM，并且各單獨的MSM 的參數(shù)可以改變。在圖3中提供進一步的放大，其中示出分散式MSM 310。雖然出于說明的目的給出了黃色的分散式MSM,但是所述分散式 MSM可以是與圖像背景具有顯著顏色差別的任何顏色。另外，每個分 散式MSM可以采用各種預(yù)定圓點參數(shù)的形式，其中例如可以包括每個 MSM的圓點數(shù)目、圓點尺寸和圓點分布以及其他可能參數(shù)，所有這些都被本文的說明書和所附權(quán)利要求書的范圍設(shè)想到。參考圖4，其中描繪用于在文獻和/或圖像中嵌入分散式MSM的系 統(tǒng)的一個示例實施例的功能方框圖。這里使用的安全標記可以是施加于 接收方的任何標記(例如凹陷、壓印、凸起、覆蓋等等)，所述接收方 例如是圖像、圖形、圖片、文獻、文本體等等。所述安全標記可以包含 信息，所迷信息可以被檢測、提取和/或解釋。這種信息可以被采用來防 止偽造，這是通過驗證被包含在該安全標記內(nèi)的信息是否是準確的，從 而驗證在其上施加所述安全標記的接收方的真實性。在一個示例實施例 中， 一個安全標記可以具有MSM配置，其包括至少一個分散式數(shù)據(jù)標 記和至少兩個分散式錨標記。所述分散式MSM可以具有不同的顏色和 圓點參數(shù)。特別地，在一個分散式MSM配置內(nèi)的錨標記具有不同于所 述至少一個數(shù)據(jù)標記的至少一個屬性(例如顏色、每個MSM的圓點數(shù) 目、圓點尺寸、圓點分布等等)。按照這種方式，沒有錨標記可以具有 任何數(shù)椐標記的所有相同屬性。所述一個或多個分散式數(shù)據(jù)標記的位置、顏色和/或圓點參數(shù)可以確 定在其中包含的信息。例如， 一個MSM配置可以包含19個分散式數(shù)據(jù) 標記和兩個分散式錨標記。可以知道所述分散式錨標記和分散式數(shù)據(jù)標 記的顏色和圓點參數(shù)，從而所述錨標記可以被相互區(qū)別。另外，每個 MSM配置中的分散式錨標記的位置可以是彼此已知的，并且可以相對 于所述一個或多個分散式數(shù)據(jù)標記是已知的。按照這種方式，可以利用 與MSM配置相關(guān)聯(lián)的一種或多種算法來從MSM配置中存儲和提取信 息。所迷一種或多種算法可以利用標記位置、顏色和圓點參數(shù)的至少其 中之一來從MSM配置中存儲和/或提取數(shù)據(jù)?？梢圆捎缅^標記來限制在MSM配置的檢測和提取中所采用的計算 開銷的量。例如，由于對圖像(以及在其中施加的MSM配置)的旋轉(zhuǎn)、 偏移和/或縮放是未知的，因此更多的檢測需求可能是必要的。結(jié)果，計 算復(fù)雜度可能會隨著標記數(shù)目的增大而指數(shù)地增長。 一般來說，錨標記 可以允許快速地確定MSM配置的位置。特別地，可以快速地確定所述 MSM配置內(nèi)的至少一個數(shù)據(jù)標記相對于所述錨標記的位置。按照這種 方式，可以緩解過大的計算開銷。此外，MSM配置可以產(chǎn)生小于數(shù)字 水印的覆蓋區(qū)，這可以降低緩沖存儲需求。當采用更多數(shù)目的數(shù)據(jù)和/ 或錨標記時，上述做法是特別有益的。在一個方面中，檢測器可以首先識別錨標記，并且隨后使用所述錨標記來確定位置、取向和縮放參數(shù)。 這些參數(shù)可以在線性計算復(fù)雜度下被應(yīng)用來定位數(shù)據(jù)標記。如圖4中所示，所述系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)接收源410、分散式MSM嵌入 模塊420、存儲器460以及應(yīng)用模塊470。這些設(shè)備通過數(shù)據(jù)通信鏈路 被耦合在一起，所述數(shù)據(jù)通信鏈路可以是允許數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜魏晤愋偷逆?路，比如直接串行連接、局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、 因特網(wǎng)、電路連線等等。該數(shù)椐接收源410接收來自一個或多個源(未 示出)的信息。這種源可以是一個或多個數(shù)據(jù)庫、處理組件等等，其包 含與一個或多個產(chǎn)品(例如貨幣、護照、簽證、銀行業(yè)務(wù)文件、標識文 獻等等)相關(guān)的信息。在一些情況下，用戶對于驗證一個或多個產(chǎn)品的 真實性感興趣。為了提供一種驗證真實性的手段，可以在所述產(chǎn)品上放 置一個或多個安全標記。這種安全標記可以在后面的時間被檢測及提 取，以用于,瞼證的目的。數(shù)據(jù)可以表示基本上任何所期望的量，比如制造來源、日期、時間、 序列號或者簡單地是任意字母數(shù)字串。在一種方法中，所述數(shù)據(jù)是專有 的，從而只有有限數(shù)目的用戶能夠解釋所述數(shù)據(jù)。所述分散式MSM嵌入模塊420可以把所接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成一個或 多個分散式MSM,其被放置在特定配置中。來自所述數(shù)據(jù)接收組件410 的信息可以被采用來生成一個或多個分散式MSM。可以通過一種或多 種算法來構(gòu)成包括MSM配置的標記，所述算法把所接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成 表示所接收的數(shù)椐的標記的配置。所述算法可以利用一個或多個等式、 方法、工作流程等等來確定所述一個或多個標記的位置、顏色和圓點參 數(shù)(每個標記的圓點數(shù)目、圓點尺寸和圓點分布等等)。這種確定可以 至少部分地基于一個或多個分散式標記的一個或多個方面來做出。在 Fan的同時待審的美國申請序列號11/317,768 ( "Counterfeit Prevention Using Miniature Security Marks (利用小型安全標記的防偽)")和Fan 的美國申請No. 11/472,695 ( "Hierarchical Miniature Security Marks (分 層結(jié)構(gòu)的小型安全標記)")中更加完全地描述了 MSM配置和特性， 這兩個申請都被轉(zhuǎn)讓給本申請的相同受讓人，這里合并其全文以作參 考。分散式MSM嵌入模塊420包括用戶接口 430、檢測仿真器440和 標記參數(shù)數(shù)據(jù)庫450。檢測仿真器440預(yù)測接收方宿主圖像中的每個像素位置的檢測錯誤率，并且把結(jié)果與該宿主圖像一起顯示在用戶接口430上。所述結(jié)果可以在屏幕上被顯示為單獨的圖像或者可以重疊。例 如可以通過使用亮度通道來呈現(xiàn)所述宿主圖像并且使用色度通道來呈 現(xiàn)所述4全測錯誤率，從而可以實現(xiàn)所述重疊，或者可以通過本領(lǐng)域中已 知的任何其他手段來實現(xiàn)。標記參數(shù)數(shù)椐庫450選擇提供所述MSM的 可檢測性與可見度之間的最佳折衷的一組標記參數(shù)。標記參數(shù)例如可以 包括顏色和圓點參數(shù)(每個標記的圓點數(shù)目、圓點尺寸和圓點分布等 等)。被應(yīng)用來優(yōu)化可檢測性與可見度的組合的亮度可以由操作員選擇， 并且可以包括確?？山邮艿目蓹z測性并且最小化可見度，或者確保可接 受的可見度并且最大化可檢測性。包含具有所選參數(shù)的嵌入標記的宿主 圖像被顯示在用戶接口 430上，以便由操作員檢查。下面將參考圖5-7 更加完全地討論檢測仿真器440和標記參數(shù)數(shù)據(jù)庫450的操作。各種算法可以采用基本上任何方法來確定MSM配置內(nèi)的數(shù)據(jù)標記 和/或錨標記的位置、顏色、圓點參數(shù)等等。例如，可以采用鍵值依賴性、 數(shù)學形態(tài)學等等。利用數(shù)學形態(tài)學的算法例如可以利用結(jié)構(gòu)化單元、腐 蝕和/或膨脹來處理圖像?？梢圆捎糜行畔⑶度?informed embedding), 其利用了盲提取。在一個例子中，采用各種技術(shù)來產(chǎn)生緊湊的非真實區(qū) 域以及除去由于從假檢測圖的高質(zhì)量壓縮而導(dǎo)致的噪聲。通過利用數(shù)學 形態(tài)學，可以定位被篡改的區(qū)域，并且減小了噪聲(例如來自有損壓縮)。 在另一個例子中，產(chǎn)生這樣一種算法，該算法產(chǎn)生基于幾何不變的特征 的安全標記。這種標記在旋轉(zhuǎn)、縮放、平移等情況下保持恒定。所述存儲器460可以包含一種或多種算法、查找表等等，以便提供 生成特定MSM配置的方法。由所述分散式MSM嵌入模塊420采用的 新算法可以被傳送到該存儲器460。按照這種方式，算法可以被存儲、 觀看、編輯、組織以及檢索，以便隨后使用。對于算法的選擇可以是基 于多個因素，比如數(shù)椐源、用戶偏好、時間約束、覆蓋區(qū)約束、數(shù)據(jù)約 束、表面類型等等。所述應(yīng)用組件470可以把從所迷分散式MSM嵌入沖莫塊420接收的 一個或多個安全標記應(yīng)用于一個或多個接收方。在一個例子中，該應(yīng)用 組件470是一個打印平臺，其可以至少部分地基于從所述分散式MSM 嵌入模塊420接收的命令而把MSM配置放置在接收方(例如紙張、膜、 醋酸纖維素等等)上。按照這種方式，打印頭、應(yīng)用器或類似設(shè)備可以移動到相對于所述接收方的一個或多個位置，并且在指定位置處分發(fā)墨水，以便產(chǎn)生特定的MSM配置。在另一個例子中，該應(yīng)用組件是一個 激光標記系統(tǒng)，其除去接收方的表面或者使其變色，以便產(chǎn)生特定MSM 配置。應(yīng)當認識到，該應(yīng)用組件470可以是基本上任何設(shè)備，其可以在 接收方上產(chǎn)生一個或多個標記。為了嵌入分布式MSM所執(zhí)行的特定方法包括下面參考一系列流程 圖所描述的各步驟。下面的流程圖說明一個實施例，其中所述方法構(gòu)成 計算機程序，所述計算機程序由計算機可執(zhí)行指令組成。參考流程圖描 述所述方法使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠開發(fā)出軟件程序，所述軟件程序包 括所述指令以便在計算系統(tǒng)上實施所述方法。用于編寫這種程序的語言 可以是過程的(比如Fortran)或基于對象的(比如C++ )。本領(lǐng)域技術(shù) 人員將認識到，在不背離本公幵內(nèi)容的情況下可以得到這些步驟的變型 或組合?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖5，該流程圖說明用于在文獻和/或圖像中嵌入分散式 MSM的方法的一個示例實施例。在510處，對于所述宿主圖像的每個 像素位置預(yù)測檢測錯誤率，其是接收方的數(shù)字表示。在本領(lǐng)域中已知的 各種方法可以被用來做出這種確定，在下面的圖6中更加詳細地描述了 一種示例方法。在已經(jīng)對于每個像素計算了所述檢測錯誤率之后，與該 宿主圖像一起把結(jié)果顯示給操作員?？梢栽趩蝹€屏幕上分開顯示所述結(jié) 果和所述宿主圖像(例如并排顯示)，或者所述各圖像可以重疊?？梢?利用各種已知方法來重疊各圖像，比如使用亮度通道來顯示所述宿主圖 像，以及使用色度通道來顯示所述檢測錯誤率。操作員隨后可以在520 處選擇所期望的標記位置。雖然具有較低檢測錯誤的位置通常是優(yōu)選 的，但是可能也需要考慮其他因素，比如位置中的平衡(以避免標記集 中在單個區(qū)域中)。在530處，由所述系統(tǒng)選擇一組標記參數(shù)。所述標記參數(shù)提供在所 述MSM的可檢測性與可見度之間的優(yōu)化平衡。雖然出于討論的目的把 顏色用作示例參數(shù)，但是還可以使用替換參數(shù)，比如每個標記的圓點數(shù) 目、圓點尺寸以及圓點分布。以顏色參數(shù)為例，對于每個標記，該系統(tǒng) 識別出背景顏色，所述背景顏色是在標記位置周圍的宿主圖像顏色。隨時最小化可見度的標記顏色?？蛇x擇地，可以應(yīng)用一個量度來對于可見度施加限制并同時最大化所述檢測。注意，還可以應(yīng)用優(yōu)化可檢測性和 可見度的組合的其他量度，所有這些量度都被這里的討論和權(quán)利要求書 的范圍所設(shè)想到。所述用戶接口把各種量度呈現(xiàn)給操作員以供選擇。在540處，在所述用戶接口上顯示包含了具有所選參數(shù)的嵌入標記 的宿主圖像。如果所述選擇不令人滿意，則操作員可以通過該用戶接口 修改所述標記參數(shù)。否則，操作員可以把所述文件保存到存儲器，并且 通過所述系統(tǒng)應(yīng)用模塊應(yīng)用所述MSM來完成所述嵌入過程。現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖6,該流程圖說明用于預(yù)測所述檢測錯誤率的一個示例 實施例。在610處，在宿主圖像的第一像素位置處嵌入一個分布式MSM。 如果不可能在特定位置處(例如在宿主圖像的邊界處)嵌入分布式 MSM,則把對應(yīng)于該位置的錯誤率標記為100%，并且識別出下一個像 素位置。隨后，所述系統(tǒng)選擇對應(yīng)于所述MSM的參數(shù)，從而使得它確 保對應(yīng)于所述檢測的足夠的信噪比。在620處，通過對在610處產(chǎn)生的 已嵌入宿主圖像執(zhí)行各種操作來生成一組仿真圖像。所述操作可以包括 但不限于旋轉(zhuǎn)、偏移、縮放和濾波。在630處執(zhí)行在所述仿真圖像上的 MSM檢測，并且在640處記錄檢測率。在650處確定是否對于宿主圖 像中的所有像素都計算了檢測錯誤率。當對于宿主圖像的所有像素都計 算了檢測錯誤率時，在660處把所述結(jié)果與宿主圖像一起顯示在用戶接 口上。如上所述，可以作為獨立的或疊加的圖像來顯示所述圖像?？梢?利用各種方法來疊加所述圖像， 一個例子是使用亮度通道來顯示宿主圖 像，并且使用色度通道來顯示檢測錯誤率?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖7,該流程圖說明用于在文獻和/或圖像中嵌入MSM的 方法中的參數(shù)確定方法的 一個示例實施例。在操作員確定了標記位置之 后，所述系統(tǒng)自動選擇提供所述MSM的可檢測性與可見度之間的優(yōu)化 平衡的一組標記參數(shù)?？梢岳枚喾N參數(shù)，比如標記顏色(下面參考圖 8描述)、每個標記的圓點數(shù)目、圓點尺寸和圓點分布或者本領(lǐng)域中已 知的任何其他參數(shù)。在710處，利用當前指定的可見度Vse,來初始化所述系統(tǒng)，其中該 V^被初始地設(shè)置為無窮大。在720處，該系統(tǒng)對于每個標記識別出對 應(yīng)于所選參數(shù)的宿主背景信息。隨后，該系統(tǒng)搜索所述數(shù)據(jù)庫，以便識 別出最小化標記可見度并同時其可檢測性超出預(yù)定閾值的最佳參數(shù)組。 在730處確定所識別出的標記參數(shù)組是否是將在該數(shù)據(jù)庫中檢查的最后一個參數(shù)組。如果該標記參數(shù)組是將在該數(shù)椐庫中檢查的最后一個參數(shù)組，則在740處確定可見度是否等于無窮大。如果可見度等于無窮大， 則在750處不選擇參數(shù)，并且該系統(tǒng)在755處返回一條消息，該消息表 明沒有識別出滿足所述檢測和可見度要求的參數(shù)組。如果可見度不等于 無窮大，則在745處識別出所選參數(shù)Psel，并且在755處將其提供給操作員。如果所述參數(shù)不是將在所述數(shù)據(jù)庫中檢查的所述標記參數(shù)組中的 最后一個參數(shù)，則在760處識別出該組中的下一個候選標記參數(shù)Pi。在 770處，所述系統(tǒng)確定該候選參數(shù)是否滿足對應(yīng)于可檢測性的預(yù)定閾值。 該閾值由該系統(tǒng)設(shè)置，并且可以由操作員修改。如果該可檢測性閾值得 到滿足，則該系統(tǒng)在775處計算對應(yīng)于所述候選標記參數(shù)組所得到的可 見度。如果該可檢測性閾值沒有得到滿足，則該系統(tǒng)返回到730,并且 從數(shù)據(jù)庫中選擇新的候選參數(shù)組。在已經(jīng)計算了可見度V,之后，所述系統(tǒng)在780處確定所計算的可見 度是否小于當前指定的可見度Vsel。如果所計算的可見度小于當前指定 的可見度，則在785處把當前指定的可見度Vse)重設(shè)為所計算的可見度 (Vsel=Vi )，并且把所選擇的標記參數(shù)設(shè)置為所述候選標記參數(shù)(Psel=Pi )。 隨后，該系統(tǒng)返回到730以評估另一個候選標記參數(shù)，直到所迷數(shù)據(jù)庫 中的所有參數(shù)組都被嘗試過?？梢詰?yīng)用各種量度來優(yōu)化可檢測性與可見 度之間的平衡，例如最小化可見度并同時提供檢測的下界，正如所說明 的那樣?？蛇x擇地，可以應(yīng)用某一量度以便對于可見度施加限制，同時 最大化檢測。還可以使用優(yōu)化可檢測性與可見度的組合的其他量度。這 些選項被呈現(xiàn)在系統(tǒng)用戶接口上，以便由操作員選擇?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖8，該流程圖說明用于參數(shù)確定的方法的另一個示例實 施例。在由操作員確定了標記位置之后，所述系統(tǒng)自動選擇提供所述 MSM的可檢測性與可見度之間的優(yōu)化平衡的一組標記參數(shù)。出于本實 施例的目的，使用圓點尺寸作為一個示例參數(shù)，但是也可以使用其他參 數(shù)，比如每個標記的圓點數(shù)目、圓點顏色以及圓點分布。在810處，該 系統(tǒng)被初始化，并且當前指定的可見度V^被初始地設(shè)置為無窮大。在 820處，該系統(tǒng)對于每個標記識別出作為圍繞標記位置的宿主圖像顏色 的背景顏色B以及標記顏色。隨后，該系統(tǒng)搜索所述數(shù)據(jù)庫，以便識別 出在標記可檢測性大于預(yù)定閾值的約束下最小化所感覺到的標記顏色佳圓點尺寸。在830處確定所識別出的圓點 尺寸是否是將在所述數(shù)椐庫中檢查的最后一個圓點尺寸。如果它是將在 該數(shù)據(jù)庫中檢查的最后一個圓點尺寸，則在840處確定可見度是否等于 無窮大。如果可見度等于無窮大，則在850處沒有識別出圓點尺寸，并 且該系統(tǒng)在855處返回一條消息，以表明沒有識別出圓點尺寸。如果所 述可見度不等于無窮大，則在845處識別出所選圓點尺寸Ssel，并且在 855處將其返回給操作員。如果所述圓點尺寸不是將在所述數(shù)據(jù)庫中檢查的最后一個圓點尺 寸，則在860處識別出下一個候選圓點尺寸Si。在870處，所述系統(tǒng)確 定在執(zhí)行檢測的顏色通道中的標記顏色與背景顏色之間的差乘以所述 候選圓點尺寸是否大于對應(yīng)于可檢測性的預(yù)定閾值。該鬮值由該系統(tǒng)設(shè) 置，并且可以由操作員修改。如果超出了該可檢測性閾值，則該系統(tǒng)在 875處計算所得到的可見度，所迷可見度被計算為1^*通道中的所選顏色 與背景顏色之間關(guān)于圓點尺寸的差。如果沒有超出所述可檢測性閾值， 則該系統(tǒng)返回到830,并且從數(shù)據(jù)庫中選擇新的候選圓點尺寸。在計算了所述可見度Vi之后，所述系統(tǒng)在880處確定所計算的可見 度是否小于當前指定的可見度Vsel。如果所計算的可見度小于當前指定 的可見度，則在890處把當前指定的可見度重設(shè)為所計算的可見度(Vse產(chǎn)Vi),并且把所選圓點尺寸設(shè)置為候選圓點尺寸(Sse尸Si)。隨后，該系統(tǒng)返回到830以評估另一個候選圓點尺寸，直到該數(shù)據(jù)庫中的所有 圓點尺寸都被測試。
權(quán)利要求
1、一種利用標記參數(shù)數(shù)據(jù)庫、圖形用戶接口和檢測仿真器在文獻和圖像內(nèi)嵌入分散式小型安全標記的方法，該方法包括預(yù)測宿主圖像的每一個像素位置的檢測錯誤率，其中，所述宿主圖像包括所述分散式小型安全標記的至少一個接收方的數(shù)字表示，其中每一個所述分散式小型安全標記包括多個散開的圓點；在圖形用戶接口上顯示每個所述像素的所述檢測錯誤率和所述宿主圖像；從所述顯示的檢測錯誤率和所述宿主圖像中選擇所期望的分散式小型安全標記位置；識別出至少一組分散式小型安全標記參數(shù)，其中所述參數(shù)是提供所述分散式小型安全標記的可檢測性與可見度之間的優(yōu)化平衡的分散式小型安全標記特性；在所述圖形用戶接口上顯示包含所述分散式小型安全標記的所述宿主圖像，其中所述分散式小型安全標記具有所述參數(shù)；并且如果所述確定的該組分散式小型安全標記參數(shù)不令人滿意，則調(diào)節(jié)所述標記參數(shù)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，檢測預(yù)測錯誤率包括 在所述宿主圖像的所選像素位置中嵌入分散式小型安全標記；通過對具有所述嵌入的分散式小型安全標記的所述宿主圖像執(zhí)行 至少一個操作來生成一組仿真圖像；在所述該組仿真圖像上執(zhí)行分散式小型安全標記檢測并且獲得至少一個檢測錯誤率；記錄所述至少一個檢測錯誤率；并且確定是否對于所述宿主圖像的所有像素位置都獲得了檢測錯誤率。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，確定至少一組分散式小型 安全標記參數(shù)還包括初始化所指定的可見度；檢索對應(yīng)于所述識別出的分散式小型安全標記參數(shù)的宿主圖像背 景信息；并且搜索所述標記參數(shù)數(shù)據(jù)庫，以便識別出最小化所述標記參數(shù)的可見 度并同時保持可檢測性的最佳標記參數(shù)。
4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，搜索所述標記參數(shù)數(shù)據(jù)庫 以便識別出所述最佳標記參數(shù)包括確定所述識別出的標記參數(shù)是否是將在該標記參數(shù)數(shù)據(jù)庫中檢查 的標記參數(shù)組中的最后一個；如果所述識別出的標記參數(shù)是將在該標記參數(shù)數(shù)椐庫中檢查的該 標記參數(shù)組中的最后一個，則確定所計算的可見度是否等于所述指定的 可見度；如果所述計算出的可見度等于所述指定的可兔度，則呈現(xiàn)一條消 息，其表明沒有識別出滿足檢測和可見度要求的參數(shù)；如果所述計算出的可見度不等于所述指定的可見度，則在所述圖形 用戶接口上呈現(xiàn)所選參數(shù)；如果所述識別出的標記參數(shù)不是將在該標記參數(shù)數(shù)據(jù)庫中檢查的 該標記參數(shù)組中的最后一個，則識別出另 一個候選標記參數(shù)；確定所述候選標記參數(shù)是否滿足對應(yīng)于可檢測性的閾值；如果所迷對應(yīng)于可檢測性的閾值得到滿足，則計算對應(yīng)于所述候選 標記參數(shù)的可見度；如果所述對應(yīng)于可檢測性的閾值沒有得到滿足，則選擇新的候選標 記參數(shù)并且評估所述可檢測性閾值，直到所述可檢測性閾值得到滿足；確定對應(yīng)于所迷候選標記參數(shù)的所述計算出的可見度是否小于所 述指定的可見度；并且如果對應(yīng)于所述候選標記參數(shù)的所述計算出的可見度小于所述指定的可見度，則把所述指定的可見度重設(shè)為所述計算出的可見度，并且 把所述選擇的標記參數(shù)重設(shè)為所述候選標記參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于嵌入分散式小型安全標記的系統(tǒng)和方法。該方法包括預(yù)測宿主圖像的每一個像素位置的檢測錯誤率，其被定義為所述分散式小型安全標記的至少一個接收方的數(shù)字表示，其中每一個分散式小型安全標記包括多個散開的圓點。在圖形用戶接口上與所述宿主圖像一起顯示每個像素的檢測錯誤率，并且選擇所期望的分散式小型安全標記位置。識別出至少一組分散式小型安全標記參數(shù)，其中所述參數(shù)是允許確定所述分散式小型安全標記的可檢測性與可見度之間的優(yōu)化平衡的標記參數(shù)。在所述圖形用戶接口上顯示具有所述分散式小型安全標記的宿主圖像，以便由操作員檢查及調(diào)節(jié)。
文檔編號G06K9/62GK101231700SQ20081000377
公開日2008年7月30日 申請日期2008年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月23日
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