● 摘要
造纸术和印刷术的发明使得纸质文档在信息的传播过程中扮演着重要的角色，随着现代科技的不断进步，扫描仪和复印机等数字印刷设备不断普及，打印文档在传播过程中更容易被伪造，并且与原件的差异越来越小。实际上许多纸质文档比多媒体数据更有价值，如果一些单据、证书、证件、公文、合同等被违法的复制和伪造，可能会造成不良的社会影响或重大政治经济损失。因此，在现代社会中对打印文档的真实可信性实施有效保护已成为一个具有重要意义的课题。光水印是近些年发展起来的一种应用于打印文档防伪的可视水印技术，具有方便提取、鲁棒性较好等特点。本论文对光水印技术和防扫描/复印技术进行了较为深入的研究，主要研究内容包括：多层灰度图像光水印算法、基于灰度图像光水印的防扫描/复印算法。除此之外，本论文设计和实现了一个基于以上算法的打印文档防伪原型系统。针对二值图像光水印在事物表现方面的缺陷，本论文提出了一种灰度图像光水印算法，该算法通过对灰度的分级处理，将光水印从二值域扩展到灰度域，使得水印区域可以以一定的形式表现，并取得较好的水印提取效果；同时本论文提出了加权水印对比度，该方法可以较为准确的衡量灰度图像光水印中水印提取效果，并利用加权水印对比度对不同灰度级别的水印提取效果做了实验验证和分析，通过实验可以得出一个推荐的灰度级别，使得水印区域事物表现和水印提取效果都较好。针对灰度图像光水印在防扫描/复印方面的缺陷，本论文提出了一种基于灰度图像光水印的防扫描/复印算法。并利用加权水印对比度对原件和扫描件的水印提取效果做了定量的分析，实验结果表明该算法在经过不同扫描和复印设备处理后，水印信息都无法提取，取得了不错的防扫描/复印效果。在基于以上两种算法的研究基础上，本论文设计和实现了一个具有一定实用价值的打印文档防伪原型系统。该系统中对灰度图像光水印核心算法进行了优化，使得系统的运行效率得到了一定的提升。