當今社會，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，十分有必要對紙張上信息的嵌入進行深入研究。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問題，并且這些都屬于公眾識別范疇。

紙張內(nèi)嵌信息數(shù)字化植入方法

對紙張內(nèi)部信息的植入方法設計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，將含有磁性纖維素的復合纖維，借助先進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，設計在紙漿的纖維中加入一定比例的磁性纖維，采用計算機控制技術(shù)將磁性纖維形成規(guī)律性交織，從而達到對紙張數(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，共同用于輸入十進制數(shù)，轉(zhuǎn)換模塊與存儲模塊相互連接，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)域為矩形，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，由于磁場的作用力，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?zhí)枮镃N201210199190.5）。如圖1、圖2所示。

以編碼“2016”為例對該方法作進一步說明，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)過反復壓榨、烘干后送入卷紙機，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置有滑軌，在滑軌上設置磁性編碼控制器，磁性編碼器可以沿著滑軌在紙漿流動的方向移動；紙漿流過編碼控制器時，紙漿中的磁性纖維受到磁場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變形，這樣在紙張內(nèi)部會形成磁性條碼。

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，用于輸入十進制數(shù)；轉(zhuǎn)換模塊與存儲模塊連接，將輸入的數(shù)字轉(zhuǎn)換成8421碼；處理模塊與存儲模塊連接，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標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，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別，必須通過相應的磁條解碼器解碼后才能識別。在加密的過程中，將存儲的信息轉(zhuǎn)換成8421碼，從而達到在紙張內(nèi)部存儲數(shù)據(jù)信息的目的。

紙張內(nèi)嵌信息數(shù)字化硬件設計

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)，微處理器與存儲模塊連接，一方面可以保存相關數(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，紙漿中的磁性纖維受到磁場的作用聚集在磁條周圍，這樣在紙張內(nèi)部會形成磁性條碼，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比較復雜的問題，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。為了增強紙張功能信息數(shù)字化識別的可靠性與唯一性，從專業(yè)識別方面對紙張進行功能數(shù)字信息化識別，本文研究探索了一種紙張功能信息數(shù)字化植入技術(shù)，在紙張防偽領域提出了創(chuàng)新思路。