对具有多个颜色分量的图像进行编码及同时解码的方法

对具有多个颜色分量的图像进行编码及同时解码的方法
【专利摘要】提供了一种用于将具有至少两个颜色分量的潜在图像编码到可见图像中的方法。产生分别与第一和第二颜色分量相关联的第一和第二图像。第一图像具有基于潜在图像中提供的对应颜色分量处理的元素的第一图案，第二图像具有基于潜在图像中提供的对应颜色分量处理的元素的第二图案。向第一图像和第二图像分别分配第一和第二角度。通过分别根据第一和第二角度定向元素的第一图案来对准第一图像和第二图像。将对准的第一图像和第二图像重叠，以得到使用解码器解码的编码图像，解码器同时显示潜在图像的第一颜色分量和第二颜色分量，以呈现彩色合成图像。
【专利说明】对具有多个颜色分量的图像进行编码及同时解码的方法
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及防伪造领域，更具体地涉及使用编码图像的电子和打印文档保护的领域。
【背景技术】
[0002]文档篡改和产品伪造是严重的问题，已经采用了多种方式来予以解决。一种方法使用向要保护的物品应用或在要保护的物品上打印的潜在或隐藏图像。这些潜在或隐藏图像在不借助于使它们变得可见的专门设备时通常是不可查看的。
[0003]形成潜在图像的一种方法是以光学方式对图像进行编码，使得当向对象应用该图像时，可以通过使用相应的解码设备来观看该图像。这样的图像可以用在包括法律文档在内的几乎任何形式的打印文档、识别卡和纸、标签、货币和印章上。这样的图像也可以应用于易受伪造的商品或商品包装。
[0004]可以通过对编码图像进行解码并且将解码图像与预期的认证图像相比较来认证应用有编码图像的物品。认证图像可以包括所认证的物品特有的信息或者与一组类似物品(例如，特定制造商或工厂生产的产品)相关的信息。可以对编码图像的制作和应用进行控制，使得不能容易地复制编码图像。此外，编码图像可以配置为使得对与文档或标签有关的信息进行的篡改易于看见。
[0005]在现有系统中，当对编码图像进行解码时，将隐藏内容显露为单色图像。备选地，将隐藏内容显露为颜色与在未使用解码设备时打印的原图中每个位置处设置的颜色完全相同的图像。尽管隐藏内容与可见内容相比看起来较亮或较暗，但是图像遵循可见内容中存在的颜色。使用现有技术方法，不能设计隐藏内容的颜色外观，并且不能以可见内容中利用裸眼可观察到的颜色与解码的隐藏内容中的颜色之间不存在视觉关联的方式对隐藏内容进行编码。需要一种使用两个或更多颜色分量对隐藏图像进行编码和解码的处理和方法。

【发明内容】

[0006]本公开提供了一种基于编码参数将潜在图像编码到可见图像中的计算机实现方法和系统，潜在图像具有在将解码器放置在编码图像上时同时显露的两个或更多颜色分量。解码器包括与编码参数相匹配的解码参数。该方法产生与第一颜色分量相关联的第一图像以及与第二颜色分量相关联的第二图像，第一图像具有基于潜在图像的对应颜色分量处理的元素的第一图案及基于潜在图像的对应颜色分量处理的元素的第二图案。向第一图像分配第一角度并且向第二图像分配第二角度。通过分别根据第一角度和第二角度定向元素的第一图案来对准第一图像和第二图像。对准的第一图像和对准的第二图像重叠以得到编码图像。
[0007]本公开还提供了一种对其中嵌入有潜在图像的合成图像进行解码的计算机实现方法和系统。解码潜在图像包括在合成图像内以不同角度定向的第一和第二分色，通过将解码器放置在合成图像上来同时显露第一和第二分色。该方法包括:确定与潜在图像的第一分色相关联的第一角度并且确定与潜在图像的第二分色相关联的第二角度。基于确定的第一角度向第一分色分配第一颜色分量，并且基于确定的第二角度向第二分色分配第二颜色分量。提供解码器以同时显示潜在图像的第一颜色分量和第二颜色分量，以便呈现彩色合成图像。
[0008]本公开的另一方面提供了一种对其中嵌入有潜在图像的合成图像进行解码的多层解码器。基于多个编码参数将潜在图像编码到合成图像中，并且潜在图像包括在合成图像内以不同角度定向的第一和第二分色。通过将多层解码器放置在合成图像上来同时显露第一和第二分色。多层解码器包括第一层，第一层具有沿与潜在图像的第一分色相关联的第一角度定向的第一元素。第二层附着至第一层；第二层包括沿与潜在图像的第二分色相关联的第二角度定向的第二元素。第一层和第二层相对于彼此定位，使得第一层和第二层同时显露潜在图像的第一颜色分量和第二颜色分量，以呈现彩色合成图像。
[0009]本公开的又一方面提供了一种对其中嵌入有潜在图像的合成图像进行解码的单层解码器。基于多个编码参数将潜在图像编码到合成图像中，并且潜在图像包括在合成图像内以不同角度定向的第一和第二分色。通过将单层解码器放置在合成图像上来同时显露第一和第二分色。单层解码器包括沿与潜在图像的第一分色相关联的第一角度定向的第一元素。沿与潜在图像的第二分色相关联的第二角度提供和定向第二元素。第一元素和第二元素相对于彼此定位，使得第一元素和第二元素同时显露潜在图像的第一颜色分量和第二颜色分量，以呈现彩色合成图像。
[0010]本公开的又一方面提供了一种基于编码参数将两个潜在图像编码到可见图像中的计算机实现方法，潜在图像具有与两个或更多颜色分量相关联的不同内容，以产生在将解码器放置在编码图像上时显露的彩虹效果。解码器包括与编码参数相匹配的解码参数。该方法包括:产生与第一颜色分量相关联的第一图像，第一图像具有基于潜在图像中提供的对应颜色分量处理的元素的第一图案。产生与第二颜色分量相关联的第二图像，第二图像具有基于潜在图像中提供的对应颜色分量处理的元素的第二图案，第二潜在图像包括与第一潜在图像不同的内容。第一图像和第二图像重叠以得到编码图像，编码图像在利用肉眼观看时视觉上类似于可见图像。
【专利附图】

【附图说明】
[0011]通过连同附图一起阅读以下详细描述可以更完整的理解本发明，在附图中，类似的附图标记用于指示类似的元件，在附图中:
[0012]图1示出了根据本发明实施例的将具有两个颜色分量的潜在图像编码到可见图像中的示例；
[0013]图2示出了根据本发明实施例的半色调网屏的重叠图；
[0014]图3示出了根据本发明实施例的针对半色调图像的相移片段；
[0015]图4A-4C是根据本发明实施例的用于产生合成图像的分量图像的示意表示；
[0016]图5A-5B是根据本发明实施例的产生合成图像的方法中产生的分量图像元素的不意表不;
[0017]图6是根据本发明实施例的产生合成图像的方法中产生的分量图像元素的示意表不;
[0018]图7示出了根据本发明实施例的方法中产生的合成图像；
[0019]图8是根据本发明实施例的用于产生合成图像的分量图像的示意表示；
[0020]图9是根据本发明实施例的产生并入了潜在图像的合成图像的方法的流程图；
[0021]图10是根据本发明实施例的用于产生合成图像的分量图像的图不；
[0022]图11是依据根据本发明实施例的方法由使用图10的合成图像进行网屏处理的可见图像形成的合成图像的图示；
[0023]图12示出了使用根据本发明实施例的方法由可见图像形成并且用于产生合成图像的分量图像；
[0024]图13示出了使用根据本发明实施例的方法用于产生合成图像的可见和潜在分量图像；
[0025]图14是使用根据本发明实施例的方法用于产生合成图像的一系列分量图像的元素的不意图；
[0026]图15示出了使用根据本发明实施例的方法用于产生合成图像的可见图像和两个潜在分量图像；
[0027]图16示出了根据本发明实施例的具有两层的解码器的侧视图、底视图和顶视图；
[0028]图17A-17C示出了根据本发明实施例的针对两层解码器的不同配置；
[0029]图18示出了根据本发明实施例的同时解码潜在图像颜色分量的示例单层解码器；
[0030]图19示出了根据本发明实施例的对频率采样的颜色分量进行解码的单层解码器示例；
[0031]图20示出了根据本发明实施例的对具有两个或更多分色的编码潜在图像进行解码并同时显示的数字解码器；
[0032]图21示出了根据本发明实施例的用于编码和解码图像使得同时显示利用两个或更多颜色分量的潜在图像编码的合成图像的系统；以及
[0033]图22示出了可以用于观看使用本发明方法产生的图像的透镜元件图案。
【具体实施方式】
[0034]本公开提供了对具有颜色信息的图像进行编码和解码的方法。图像(下文中称为“合成图像”)可以包括被嵌入在可见图像中的两个或更多潜在图像。备选地，合成图像可以包括被嵌入在可见图像中具有两个或更多分色(color separation)的潜在图像。合成图像设置在易受改变、篡改和伪造的物品上。
[0035]在本公开中，“潜在图像”是指在可见图像中处理和隐藏的图像。当根据潜在图像和可见图像产生合成图像时，不借助于潜在图像呈现设备(“呈现设备”)或解码设备，人眼不能从合成图像中辨别潜在图像。一个或更多潜在图像可以隐藏在可见图像中，使得在没有呈现设备的情况下难以辨别潜在图像。在备选示例中，潜在图像可以是可见的，但不是可读的，这是因为潜在图像内容在合成图像内被系统性地加扰或者以其他方式处理。本公开提供了用于将具有两个或更多颜色分量的潜在图像编码到可见图像中的技术。本公开还提供了将使用不同颜色分量产生的两个或更多潜在图像编码到可见图像中的技术。本公开还提供了同时对与潜在图像相关联的两个或更多颜色分量进行解码的技术。另外，本公开提供了用于对具有分色信息如不同定向角度(orientation angle)或其他分色信息的潜在图像进行解码的数字技术。
[0036]如在此所述，可以使用光学加密和光学隐写(steganography)将潜在图像编码到可见图像中。在本公开中，术语“光学加密”描述了对潜在图像进行“加扰”(即，变得不可读)直到将匹配的光学解码器放置在合成图像上对隐藏内容进行去加扰的处理。
[0037]根据一个示例，可以将潜在图像以针对两个或更多颜色分量中每一分量的选定角度编码到可见图像中。对于半色调(half tone)潜在图像，可以将与两个或更多颜色分量相关联的半色调潜在图像以一个或更多选定频率编码到可见图像中。选定频率对于两个或更多颜色分量中的每一分量而言可以相同。备选地，选定频率对于两个或更多颜色分量中的每一分量而言可以不同。在每个颜色分量内，可以对可见图像中嵌入的潜在图像应用相移(phase shifting)技术。例如，可以对半色调片段(segment)或线光栅(line gratings)进行相移，以考虑特定位置处潜在图像的密度图案。呈现设备可以包括与编码参数相对应配置的元件。例如，半色调编码参数可以包括选定的编码角度和编码频率。呈现设备还可以通过对潜在图像颜色分量的密度图案进行解码来提供潜在图像的颜色深度。因此，当将呈现设备放置在合成图像上时潜在图像变得可见。本领域普通技术人员应容易地认识到，可以提供除了相移以外的其他技术来编码潜在图像。
[0038]图1示出了使用两个颜色分量将潜在图像编码到可见图像中的示例。可见图像110包括第一颜色分量112和第二颜色分量114。潜在图像116包括使用第一颜色分量产生的心形项117。潜在图像118包括使用第二颜色分量产生的星形项119。生成的合成图像120包括嵌入在可见图像110中的潜在图像116和潜在图像118。在对生成的合成图像120进行解码时显露解码图像122。如下所述，解码图像122示出了来自于潜在图像116的心形项117及来自潜在图像118的星形项119，心形项117和星形项119以它们对应的颜色分量同时显示。
[0039]在图1中，将彩色潜在图像116和彩色潜在图像118分别编码到可见图像110的对应颜色分量中。可以通过在潜在图像的第一颜色分量内存在内容的区段处将第一颜色分量半色调图像移位半色调频率(halftone frequency)的一半,来执行针对第一颜色分量的编码。例如，第一网屏(screen)频率可以是每英寸200条线，并且第一网屏可以定向为与水平轴成75度。可以通过在潜在图像的第二颜色分量内存在内容的区段处将半色调图像移位来执行第二颜色分量的编码。第二网屏频率可以是每英寸200条线，并且第二网屏可以定向为与水平轴成15度。如下所述，可以使用两层呈现设备来解码彩色潜在图像，两层呈现设备具有与第一网屏的半色调参数匹配的第一层以及与第二网屏的半色调参数匹配的第二层。例如，第一网屏可以对应于青，第二网屏可以对应于品红。
[0040]图2示出了半色调网屏的重叠图200。重叠图200示出了在具有潜在图像的颜色分量内容的所有点处等量处理的半色调网屏202、204。因此，解码的潜在图像应在所有位置处包括一致或相同的颜色强度级。这将每个颜色分量的深度缩减到两个等级。可以执行该方法的变型，以利用针对每个颜色分量的更多色调等级对彩色潜在图像进行编码。解码彩色潜在图像的质量可以通过保留隐藏的潜在图像的颜色深度来提高。换言之，并非在解码潜在图像中的给定点处提供有限数目的相移，例如，全相移或无相移，而是可以在编码处理期间以更精细的粒度保留颜色分量信息。
[0041]图3示出了在编码处理期间使用三个相移来对半色调图像的片段301进行相移以保留颜色分量的示例。本领域普通技术人员应认识到，任何数目的相移可以用于表示0-100%之间的颜色密度值。在潜在图像的对应颜色分量内存在内容的区段处示出了移位区，包括25%颜色密度的部分移位区310和100%颜色密度的全移位区315。在移位期间，将片段301移动到与片段301相邻的选定区域302。针对不包括内容的潜在图像区段示出了无移位区305。
[0042]在图3的构思上扩展，片段移位的量可以与给定点处潜在图像的密度值相当。例如，如果密度值为100%，则可以应用编码片段的最大移位(通常是解码器周期的一半)；如密度值为50%，则可以将片段移位最大可能移位的50% ;如果密度值为25%，则可以将片段移位最大可能移位的25% ;以此类推。本领域普通技术人员应认识到，移位值可以是任何递增，例如，10%、1%、0.1%、0.01%等。
[0043]光学解码器将会示出由于具有不同密度而具有不同移位量的区域，因此向解码潜在图像给出了颜色深度。根据一个示例，可以通过打印分辨率与编码分辨率的比率来确定可以编码的最大颜色深度和最大颜色数目。例如，如果以每英寸2400个点打印图像，并且如果以每英寸200条线编码图像，则编码元素的宽度为2400 / 200=20点。当编码元素移位了其宽度的一半(即，移位了 10个点)时，通常实现编码图像内隐藏图像的全密度。因此，通过应用1、2、…、10个像素的移位，可以针对每个隐藏图像分色编码10个不同的密度等级。这对于四色印刷机获得总共10~4个不同的颜色。该方法可以用于将高质量彩色图像编码到可见图像中。根据一个示例，如果该方法用于单色潜在图像使用，则编码潜在图像可以表现出改进的质量。这是由于可以以多个亮度等级而不是二值图像来表现解码图像的事实。上述构思也适用于下述加扰示例。
[0044]在本公开中，术语“光学隐写”描述了其中明文或加密修改的图像用于通过应用不同变换重新形成可见图像的处理。例如，可以对与颜色分量相关联的片段线光栅移位，以与呈现设备上提供的呈现元件的图案相匹配。潜在图像保持对于肉眼不可见，直到通过将匹配的呈现设备放置在可见图像上从而被解码为止。多种技术可以用于编码和解码潜在图像和可见图像。
[0045]如以下详细所述，可以使用软件解码器或呈现设备(例如，物理透镜)来以光学方式对编码潜在图像解码。呈现设备可以包括以线性和非线性图案布置的元件。可以使用与呈现设备或软件解码器的段频率(segment frequency)匹配的段频率来编码和解码潜在图像或潜在图像颜色分量。例如，在选定区域中使潜在图像片段失真，以在用肉眼观看时隐藏潜在图像。编码潜在图像可以以数字形式产生，如2011年10月11日递交的美国专利申请13 / 270，738或者1998年I月13日授权的美国专利N0.5，708，717中所述，二者的全部内容通过引用合并于此。编码潜在图像可以使用专用拍摄装置以模拟形式产生，如美国专利N0.3，937，565中所述，其全部内容通过引用合并于此。
[0046]为了实现图像认证，将编码潜在图像嵌入在可见图像(例如，照片、色彩(tint)型图像、文档等)内，以形成合成图像。合成图像可以打印、附于或者关联在物品上，物品包括文档、识别卡、护照、标签、产品、产品包装、货币、印章、全息图等。根据一个示例，编码合成图像可以使用可见墨水、不可见墨水、特殊墨水、调色剂、染料、颜料、漆、透射打印介质等产生。备选地，编码合成图像可以在物品上凸印、凹印、成型、激光刻蚀、雕刻等，并附着至物品。合成图像用于认证物品并且促进防伪造工作。
[0047]本公开描述了用于将多个潜在图像或具有两个或更多颜色分量的潜在图像编码到对应可见图像中的多种技术。相同受让人描述的用于将潜在图像编码到可见图像中的技术包括:(1)组合多个分量以创建合成图像，如2011年10月11日递交的美国专利申请13 / 270，738，其全部内容通过引用合并于此；(2)使用加密和隐写方法，如2010年9月14日授权的美国专利N0.7，796，753、2008年12月16日授权的美国专利N0.7，466，876、2005年2月22日授权的美国专利N0.6，859，534以及1998年I月13日授权的美国专利N0.5，708，717，其全部内容通过引用合并于此；以及(3)使用速记(stenographic)方法，如2011年3月I日递交的美国临时专利申请61 / 447，886，本申请要求该申请的优先权，且其全部内容通过引用合并于此。
[0048]应用单层解码透镜来解码通过组合多个分量图像而创建的合成彩色图像
[0049]根据一个示例，例如可以将要编码或加扰的图像分成相对于彼此色调可以互补的图像部分或分量图像。可以关于选定特征(例如，色泽(color shade)或其他特征)来平衡色调分量图像。基于选定参数(例如，频率)来对分量图像进行采样，并且采样后的部分可以配置为提供合成图像，例如，合成图像对于肉眼表现为单色调图像。单色调可以是选定色泽。如本文所述，可以根据在对应解码器或呈现设备中定义的参数来布置采样，对应解码器或呈现设备可以用于观看编码、加扰或潜在图像。
[0050]在一个示例中，可以从至少两个不同图像中提取图像部分。不同图像各自可以贡献被编码或加扰来得到合成图像的图像部分。来自于至少两个不同图像的图像部分可以编码或加扰在一起，以形成可以被解码来显露一个或更多隐藏图像的单个合成图像。
[0051]根据一个示例，可以通过如本文所述构成合成图像来在可见图像内“隐藏”一个或更多潜在图像。可以使用诸如半色调网屏(halftone screen)、随机方法(stochasticmethods)、抖动方法(dithering methods)等呈现技术来将合成图像变换为可见图像。在另一示例中，可以通过创建从由可见图像获得的分量图像采样而导出的合成图像，来在可见图像内隐藏一个或更多潜在图像。可以通过获得针对每个对应图像部分的互补反图像部分来创建合成图像。可以根据诸如频率等参数成对地图案化图像部分和互补反图像部分，并且可以彼此邻近地定位多个对，以呈现合成图像。
[0052]根据一个示例，可以通过将潜在图像套叠在可见图像上以识别与潜在图像内容区域相对应的可见图像内容区域，来执行编码。在这些识别的可见图像内容区域处，可以交换或互换反图像内容和对应的图像内容。通过在合成图像上对每个图像部分和互补反图像部分对应用该技术，来获得编码合成图像。该技术使得能够在无需将潜在图像划分成分色的情况下对图像进行编码。因此，本公开支持通过修改合成图像的单个参数(例如，色调参数)来编码图像。
[0053]在以数字方式产生合成图像之后，可以使用例如半色调网屏呈现合成图像。由于使用针对图像部分和互补反图像部分对的期望频率来编码潜在图像，因此可以以如下半色调频率来打印半色调网屏，该半色调频率大于图像部分和互补反图像部分对的期望频率。例如，半色调频率可以是图像部分和互补反图像部分对的期望频率的至少两倍。此外，可以选择半色调网屏角度，以避免例如打印网屏和编码元素之间的莫尔(Moir6)效应。本领域普通技术人员应认识到，可以在不对合成图像引起干扰的情况下使用半色调频率的多种更大倍数。
[0054]用于产生合成图像的一个示例包括:使用图像部分和互补反图像部分来数字编码彩色潜在图像，以产生编码色彩图像。用于产生合成图像的另一示例包括:数字编码彩色潜在图像的变暗和变亮版本。用于将颜色混合到合成图像中的备选技术包括:将彩色图像变换到颜色空间，颜色空间将图像分离成强度和颜色分量，例如，Lab、Yuv或HSI颜色空间。可以使用其他颜色空间。
[0055]在对合成图像进行数字编码之后，可以使用标准打印技术(例如，半色调网屏打印、随机网屏打印和抖动打印)及其他打印技术打印合成图像。如本文所述，如果使用半色调打印，则可以将半色调频率设置为大于呈现设备的频率或解码器频率的频率。例如，半色调频率可以是呈现设备的频率或解码器频率的至少两倍。本领域普通技术人员应认识到，在不对合成图像引起干扰的情况下可以使用半色调频率的多种更大倍数。
[0056]如本文所述，以由多个分量图像构成的合成图像的形式提供编码图像。本公开提供了使用多分量方法来将信息隐藏到合成图像中的方法。
[0057]对分量图像的使用利用了人眼不能辨别编码图像中微小细节的事实。编码图像通常是打印或以其他方式显示的图像。人眼倾向于将打印或显示图像的精细细节合并在一起。因此，打印机设计为利用该人类倾向。打印机在打印介质(例如，基板、纸、塑料等)上产生多个微小点或其他结构。各个打印点的尺寸可以小到千分之几英寸，并且不能被肉眼视觉感知。人眼对点图案进行平均以创建色泽。例如，点尺寸或点密度确定感知的色泽。如果打印的点尺寸较大，或者如果打印点较为密集，则眼睛会感知到较暗的色泽。如果打印的点尺寸较小，或者如果打印点较为分散，则眼睛会感知较浅的色泽。
[0058]根据一个示例，可以将潜在图像分成色调互补的分量图像。在本公开中，术语“色调互补”描述了关于特定颜色对分量图像进行平衡。因此，如果一起观看对应元素(例如来自分量图像上对应位置的元素)，则眼睛会感知到关于其对分量色调进行平衡的颜色。术语色调值或色泽意味着强度值或颜色值。
[0059]图4A示出了定义潜在图像的第一和第二分量图像。在分量图像I中，实心背景410具备包围区域420的第一色泽。提供第二色泽以定义大写字母“USA”所示的潜在图像。相比于分量图像1，在分量图像2中反转色调值。第二色泽覆盖背景区域410’而定义大写字母“USA”的区域420’包括第一色泽。关于单一色泽来平衡第一和第二色泽，使得如果将分量图像合成，则裸眼仅会感知到该单一色泽，并且不能分辨大写字母“USA”。每个分量图像可以被称作原始图像的“相(phase) ”。
[0060]根据一个示例，可以根据与解码器或呈现设备的图案相对应的图案，将每个相划分成较小元素。例如，呈现设备图案可以由透镜元件来定义。透镜元件可以是例如与双凸透镜(lenticular lens)的透镜元件相对应的线性元件(笔直或弯曲)或片段。备选地，透镜元件可以以形成为与多元件透镜例如蝇眼透镜对应的二维元件矩阵的形式。在图4B中示出的示例中，将分量图像划分成方形元素430、430’的阵列。例如，方形元素430、430’的尺寸和位置可以对应于蝇眼透镜的元件。分量元素图案可以包括与透镜元件的频率(或元件频率之一)相对应的频率。分量元素图案可以具有与透镜元件频率(或多个透镜元件频率)相同的频率(或针对多维图案的多个频率)。备选地，分量元素图案可以具有是透镜元件频率倍数的频率。
[0061]如图4B所示，可以将与分量图像I和分量图像2相对应的元素430、430’系统地划分成子元素432、432’。可以从子元素432、432’获取样本，并且可以对样本进行组合以形成具有平均色调的合成图像440，平均色调与关于其对分量图像I和分量图像2进行平衡的色泽的色调相匹配。如图4C所示，元素和子元素大到使得容易看出潜在图像。然而，应认识到，如果合成图像的元素足够小，则人眼会将元素合并在一起，使得仅感知到单一均匀色泽。
[0062]当肉眼观看到单一均匀色泽或色调时，合成图像可能看起来不包括内容。然而，潜在图像在解码器或呈现设备放置在合成图像之上使得解码器的特征包括与子元素432、432’的图案相对应的频率、形状和几何结构时变得可见。实际上，当在合成图像440上适当地定向解码器或呈现设备时解码潜在图像。解码器特征被配置为分离地提取由分量图像I和分量图像2中每一个所贡献的合成图像部分。这允许人类观察者通过观看解码器来观看到潜在图像。解码器特征可以包括放大属性，并且观察者观看到的具体分量图像可以根据通过解码器的视角而改变。例如，从第一视角，观看者可以看到亮背景中有暗插图的图像。从第二视角，观看者可以看到暗背景中有亮插图的反图像。
[0063]图4A-4C中示出的示例分量图像包括两个色泽。然而,应认识到,色泽的数目不受限制。根据用于在合成图像中产生单一外在色调值的一个示例，可以关于单个色调值来平衡两个分量图像中提供的多个色泽。备选地，可以关于多个色调值来平衡分量图像，在这种情况下，生成的合成图像具有多个外在色调值。
[0064]根据图4A-4C中示出的一个示例，合成图像可以设计为与以阵列(例如方形或矩形网格)形式布置的单独透镜(例如，蝇眼透镜)协作。然而，应理解，可以实质上任何图案形成透镜特征，这些图案包括对称图案、非对称图案、规则间隔图案或不规则间隔图案。此外，透镜特征可以适于任何形状。可以通过解码透镜的特征尺寸来确定合成图像元素的尺寸。如本文所述，可以将分量图像的采样频率计算为解码器特征频率的倍数。例如，分量图像的采样频率可以与透镜特征的采样频率相同，或者是其二倍或三倍。
[0065]在图4C所示的示例中，分量图像的交替部分形成合成图像，该合成图像具有如下形式的矩阵图案:
[0066]
【权利要求】
1.一种基于编码参数将潜在图像编码到可见图像中的计算机实现方法，潜在图像具有在将解码器放置在编码图像上时同时显露的两个或更多颜色分量，解码器具有与编码参数相匹配的解码参数，所述方法包括: 经由处理器产生与第一颜色分量相关联的第一图像，第一图像具有基于潜在图像中提供的对应颜色分量处理的元素的第一图案； 向第一图像分配第一角度； 产生与第二颜色分量相关联的第二图像，第二图像具有基于潜在图像中提供的对应颜色分量处理的元素的第二图案； 向第二图像分配第二角度； 通过根据第一角度定向元素的第一图案来对准第一图像； 通过根据第二角度定向元素的第二图案来对准第二图像；以及 将对准的第一图像和对准的第二图像重叠以得到编码图像，编码图像在利用肉眼观看时在视觉上类似于可见图像。
2.根据权利要求1所述的计算机实现方法，其中，元素的第一图案和元素的第二图案分别根据第一编码频率和第二编码频率来配置。
3.根据权利要求1所述的计算机实现方法，其中，元素的第一图案和元素的第二图案根据相移操作来处理。
4.根据权利要求1所述的计算机实现方法，其中，将对准的第一图像和对准的第二图像重叠包括:将根据第一图`像进行图案化的第一半色调网屏与根据第二图像进行图案化的第二半色调网屏重叠。
5.根据权利要求1所述的计算机实现方法，其中，元素的第一图案包括波状结构、之字形结构、鱼骨结构和弧形结构中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的计算机实现方法，其中，元素的第二图案包括波状结构、之字形结构、鱼骨结构和弧形结构中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的计算机实现方法，其中，第一图像和第二图像是单色调图像，并且解码器在解码期间分配颜色分量。
8.一种基于编码参数将潜在图像编码到可见图像中的计算机实现方法，潜在图像具有在将解码器放置在编码图像上时同时显露的两个或更多颜色分量，解码器具有与编码参数相匹配的解码参数，所述方法包括: 经由处理器获得具有至少两个颜色分量的潜在图像； 产生具有反颜色值的潜在图像的反图像； 针对潜在图像的每个颜色分量确定潜在图像元素的图案，该图案包括与解码参数相对应的至少一个元素频率以及元素配置，潜在图像元素提供内容信息；以及 构成编码图像，编码图像具有包括与解码参数相对应的至少一个元素频率在内的潜在图像元素的图案。
9.根据权利要求8所述的计算机实现方法，还包括:对可见图像进行网屏处理以产生其中合并有潜在图像的可见图像的半色调图像，其中潜在图像对于肉眼不可观看，但是当将解码器放置在编码图像上时通过解码器可观看。
10.根据权利要求8所述的计算机实现方法，还包括与第一颜色分量对应的半色调图案的第一网屏，第一网屏定义潜在图像元素的第一图案，以包括为所述至少一个元素频率至少两倍的第一频率。
11.根据权利要求10所述的计算机实现方法，还包括与第二颜色分量对应的半色调图像的第二网屏，第二网屏定义潜在图像元素的第二图案，以包括为所述至少一个元素频率至少两倍的第二频率。
12.根据权利要求8所述的计算机实现方法，其中，潜在图像元素的至少一部分包括从多边形、椭圆形、部分椭圆形、圆形和部分圆形中的至少一种选择的几何形状。
13.根据权利要求8所述的计算机实现方法，其中，针对每个分量图像，潜在图像元素的图案包括波状结构、之字形结构、鱼骨结构和弧形结构中的至少一种。
14.一种基于编码参数将两个潜在图像编码到可见图像中的计算机实现方法，潜在图像具有与两个或更多颜色分量相关联的不同内容，以产生在将解码器放置在编码图像上时显露的颜色效果，解码器具有与编码参数相匹配的解码参数，所述方法包括: 经由处理器产生与第一颜色分量相关联的第一图像，第一图像具有基于潜在图像中提供的对应颜色分量处理的元素的第一图案； 产生与第二颜色分量相关联的第二图像，第二图像具有基于潜在图像中提供的对应颜色分量处理的元素的第二图案，第二潜在图像具有与第一潜在图像不同的内容；以及 将第一图像与第二图像重叠以得到编码图像，编码图像在利用肉眼观看时在视觉上类似于可见图像。
15.根据权利要求14所述的计算机实现方法，其中，元素的第一图案和元素的第二图案分别根据第一编码频率和第二编码频率来配置。
16.根据权利要求14所述的计算机实现方法，其中，元素的第一图案和元素的第二图案根据相移操作来处理。
17.根据权利要求14所述的计算机实现方法，其中，将对准的第一图像和对准的第二图像重叠包括:将根据第一图像进行图案化的第一半色调网屏与根据第二图像进行图案化的第二半色调网屏重叠。
18.根据权利要求14所述的计算机实现方法，其中，元素的第一图案包括波状结构、之字形结构、鱼骨结构和弧形结构中的至少一种。
19.根据权利要求14所述的计算机实现方法，其中，元素的第二图案包括波状结构、之字形结构、鱼骨结构和弧形结构中的至少一种。
20.根据权利要求14所述的计算机实现方法，其中，具有与第一潜在图像不同内容的第二潜在图像呈现与第一颜色分量不同的第二颜色分量。
【文档编号】G06K9/00GK103782306SQ201280021269
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年3月1日 优先权日:2011年3月1日
【发明者】茨弗科特维奇·斯洛博丹, 托马斯·C·阿拉西亚, 阿尔佛雷德·J·阿拉西亚, 凯里·奎因 申请人:图形安全系统公司