當(dāng)今社會(huì)，紙張是一種十分重要的信息載體。但是由于紙張上的內(nèi)容是通過印刷方式呈現(xiàn)的，盜版、盜用十分猖獗，因此，十分有必要對(duì)紙張上信息的嵌入進(jìn)行深入研究。通過數(shù)字化的手段將紙張的信息在生產(chǎn)過程植入到紙張內(nèi)部，使紙張具有更好的防偽特性。

通常人們采用磁性材料來表征紙張信息，這種方式雖然在某些方面能有效抵制仿制品的滋生，但由于此類紙張大部分是通過后期印刷手段制作，紙的特征表現(xiàn)在表面，保證不了紙張信息的唯一性，不能從根本上解決紙張信息的表達(dá)問題，并且這些都屬于公眾識(shí)別范疇。

紙張內(nèi)嵌信息數(shù)字化植入方法

對(duì)紙張內(nèi)部信息的植入方法設(shè)計(jì)為在造紙過程中采用一種纖維成紙過程的數(shù)字化技術(shù)，利用纖維素纖維的優(yōu)點(diǎn)，將含有磁性纖維素的復(fù)合纖維，借助先進(jìn)的造紙方法和控制理論，采用數(shù)字化技術(shù)將“紙張信息”隱形嵌入非織成形過程中，通過數(shù)字化技術(shù)提高紙張功能信息數(shù)字化的唯一性與可靠性。

在紙張內(nèi)嵌信息數(shù)字化植入的研究中，設(shè)計(jì)在紙漿的纖維中加入一定比例的磁性纖維，采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)將磁性纖維形成規(guī)律性交織，從而達(dá)到對(duì)紙張數(shù)字化加密的目的。

在制漿過程中，加入磁性纖維混合均勻；用磁性編碼器控制編碼，使其作用于紙漿流動(dòng)中的磁性纖維，磁性編碼器位于網(wǎng)部上方，主要包括處理器模塊、輸入模塊、存儲(chǔ)模塊以及轉(zhuǎn)換模塊，輸入模塊通過與轉(zhuǎn)換模塊相互連接，共同用于輸入十進(jìn)制數(shù)，轉(zhuǎn)換模塊與存儲(chǔ)模塊相互連接，共同用于將輸入的數(shù)字轉(zhuǎn)換為8421碼，處理模塊與存儲(chǔ)模塊共同用于控制磁性編碼器上條碼的磁性；該磁性編碼控制器的編碼區(qū)域?yàn)榫匦?，寬度為紙幅的寬度，磁條等間隔地分布在編碼區(qū)域內(nèi)，磁性編碼器通過電來控制各磁條的磁性，紙漿流過編碼控制區(qū)域時(shí)，由于磁場(chǎng)的作用力，紙漿中的磁性纖維聚集在磁條周圍（磁性控制器隔板下方），從而在紙張內(nèi)部形成了具有磁性的條碼。該方法在保證紙漿不發(fā)生絮聚的情況下，完成紙張內(nèi)嵌信息的數(shù)字化植入，其已經(jīng)取得專利授權(quán)（專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201210199190.5）。如圖1、圖2所示。

以編碼“2016”為例對(duì)該方法作進(jìn)一步說明，現(xiàn)代造紙工序包括在漿池中制漿，然后在網(wǎng)部上成行，再經(jīng)烘缸烘干，經(jīng)過反復(fù)壓榨、烘干后送入卷紙機(jī)，本纖維成紙過程的數(shù)字化加密方法，是在現(xiàn)代造紙工序的基礎(chǔ)上加入了以下工序：

第一，在制漿的過程中，加入30%左右磁性纖維并混合均勻；

第二，在網(wǎng)部上覆蓋一層隔板，隔板上方沿紙漿流向設(shè)置有滑軌，在滑軌上設(shè)置磁性編碼控制器，磁性編碼器可以沿著滑軌在紙漿流動(dòng)的方向移動(dòng)；紙漿流過編碼控制器時(shí)，紙漿中的磁性纖維受到磁場(chǎng)的作用按磁性控制器的控制編碼聚集成型，調(diào)節(jié)滑軌使得磁性編碼控制器處于網(wǎng)部的合適位置，保證成形后的編碼濕紙幅紙漿在烘缸干燥前不會(huì)變形，這樣在紙張內(nèi)部會(huì)形成磁性條碼。

磁性編碼控制器放置于網(wǎng)部上方，由輸入模塊、轉(zhuǎn)換模塊、存儲(chǔ)模塊以及處理模塊組成。輸入模塊與轉(zhuǎn)換模塊連接，用于輸入十進(jìn)制數(shù)；轉(zhuǎn)換模塊與存儲(chǔ)模塊連接，將輸入的數(shù)字轉(zhuǎn)換成8421碼；處理模塊與存儲(chǔ)模塊連接，用于控制磁性編碼器上條碼的磁性。

磁性編碼控制器的編碼區(qū)呈矩形，與紙幅等寬，磁條均勻地分布在該區(qū)域，且在編碼區(qū)內(nèi)設(shè)置有起始位以及比其他位更寬的起始位磁條，以便成紙后作為檢測(cè)標(biāo)志起始位的磁條寬度比其他位的磁條寬。

在網(wǎng)部上覆蓋有一層隔板，磁性編碼控制器放置在隔板上，防止磁性編碼器工作時(shí)，由于磁力的作用使?jié){料絮聚。

磁性纖維形成的條碼在紙張內(nèi)部，外觀上不易看不出來也無法識(shí)別，必須通過相應(yīng)的磁條解碼器解碼后才能識(shí)別。在加密的過程中，將存儲(chǔ)的信息轉(zhuǎn)換成8421碼，從而達(dá)到在紙張內(nèi)部存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息的目的。

紙張內(nèi)嵌信息數(shù)字化硬件設(shè)計(jì)

在纖維成紙過程中，采用微處理器控制磁性編碼控制器來完成內(nèi)嵌數(shù)字信息的植入。植入控制系統(tǒng)包括鍵盤輸入模塊、存儲(chǔ)模塊、液晶顯示模塊及磁性編碼控制器模塊；鍵盤輸入模塊主要用于輸入系統(tǒng)參數(shù)，微處理器將輸入的數(shù)字轉(zhuǎn)換成編碼數(shù)據(jù)，微處理器與存儲(chǔ)模塊連接，一方面可以保存相關(guān)數(shù)據(jù)，另一方面可根據(jù)輸入模塊轉(zhuǎn)換的信息編碼，控制信息編碼控制器上相應(yīng)的磁性線圈的通斷。在制漿過程中，加入磁性纖維混合均勻，在紙漿流動(dòng)過程中，利用磁性編碼控制器控制編碼，并作用于紙漿中的磁性纖維，磁性編碼器控制器設(shè)置于網(wǎng)部上方，磁性編碼器通過電控制各磁條的磁性，紙漿流過編碼控制區(qū)域時(shí)，紙漿中的磁性纖維受到磁場(chǎng)的作用聚集在磁條周圍，這樣在紙張內(nèi)部會(huì)形成磁性條碼，這種磁性條碼鑲嵌于紙張內(nèi)部，形式變換容易，不易仿造。

紙張內(nèi)嵌信息數(shù)字化植入的研究是一個(gè)比較復(fù)雜的問題，磁性紙雖然在某些方面能有效地抵制仿制品滋生，但大部分是通過后期印刷手段制作的，紙的特征表現(xiàn)在表面，保證不了紙張功能信息數(shù)字化的唯一性。為了增強(qiáng)紙張功能信息數(shù)字化識(shí)別的可靠性與唯一性，從專業(yè)識(shí)別方面對(duì)紙張進(jìn)行功能數(shù)字信息化識(shí)別，本文研究探索了一種紙張功能信息數(shù)字化植入技術(shù)，在紙張防偽領(lǐng)域提出了創(chuàng)新思路。