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目前，各种证件、票据、商标等打印文档在人们的生活中发挥了不可替代的重要作用。同时，随着高分辨率扫描印刷设备的出现，各种扫描、复印件与原件的差异也越来越小。然而实际应用中经常要区分原件与复印件以用作不同的途径，因此，如何有效区分这些打印文档的原件与复印件就十分重要。传统的保护技术虽然在一定程度上起到了保护作用，但存在成本高、工艺复杂、通用性差等不足。而数字水印的出现，为打印文档保护提供了一种新的解决方案。应用于打印文档保护的数字水印主要包括抗打印扫描水印和光水印两种。其中，光水印是近些年发展起来的一种可视水印技术，具有高效、应用范围广等特点。本论文对光水印进行了深入的研究与探索，并将其实际应用到打印文档的保护。本文主要包括：一种改进的多层光水印方法、防扫描/复印水印方法的研究以及基于以上两种方法开发的一个具有实用性的光水印原型系统。在传统光水印的基础上，本文给出了一种改进的多层光水印方法。首先，本文分析了人眼辨识特性，得到人眼辨识物体主要依靠背景与前景反差这个因素。其次，结合光水印的实际应用场景，提出能够更准确衡量水印提取效果的水印对比度标准。接着，使用水印对比度分析嵌入周期与线宽的关系、以及多层水印嵌入角度之间的关系。最终，根据水印对比度出现的峰值，得到获取较好水印提取效果的嵌入周期和嵌入角度，总结得出能够取得更优水印提取效果的方法。防扫描/复印水印方法的研究首先是通过对扫描过程及其特性的研究，得到扫描过程具有模糊效应的特性。其次，根据模糊效应设计具有防扫描/复印功能的水印层，并使之与多层光水印相结合，最终实现防扫描/复印光水印。除此之外，本论文设计和实现了一个具有一定实用价值的基于以上技术的光水印原型系统。该原型系统基于OpenCV、Matlab API接口和VC++/MFC技术构建，其主要功能包括光基础参数设置、防扫描/复印水印层生成、光水印嵌入等，而且使用OpenCV和C++技术对光水印算法进行了优化，使得系统的运行效率得到了提升，增加了原型系统的实用性与可用性。