專利名稱：基于匹配特征點(diǎn)隨機(jī)生成特征線的偽造印章識別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于印章的防偽識別技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于匹配特征點(diǎn)隨機(jī)生成特 征線偽造印章的識別方法，具體針對高仿真?zhèn)卧煊≌碌淖詣幼R別新技術(shù)、新方法。
背景技術(shù)：
在我國，印章是證明黨政機(jī)關(guān)、企事業(yè)、社會團(tuán)體等單位組織的身份，代表其權(quán)益、 具有法律效力的重要憑證。是國家行使權(quán)力、對社會進(jìn)行管理，以及公民、法人行使民事權(quán) 利的重要手段。它在社會政治、經(jīng)濟(jì)生活中起著極其重要的作用。由于當(dāng)前我國在印章管 理，印章防偽，以及偽造印章識別等方面技術(shù)手段落后，在巨大經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使下，犯罪分 子大肆偽造各級行政機(jī)關(guān)、執(zhí)法部門、金融機(jī)構(gòu)，以及企事業(yè)單位和法人的印章，給國家、集 體和個(gè)人造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。每年兩會期間，都有人大代表呼吁盡快完善國家統(tǒng)一的 印章管理機(jī)制，加快印章制作防偽技術(shù)，以及偽造印章識別技術(shù)的研究，三管齊下，有效打 擊偽造印章的犯罪活動。當(dāng)前，常用的印章制作防偽技術(shù)包括印痕防偽和印油防偽兩大類。印痕防偽是通 過印章章面的特殊性實(shí)現(xiàn)的。已開發(fā)成功的印痕防偽技術(shù)包括1)含印章專用字庫的排版、激光雕刻系統(tǒng)；2) 含特殊標(biāo)志的排版、制凸版系統(tǒng)；3)含不規(guī)則點(diǎn)陣或光學(xué)隨機(jī)幻紋等具有個(gè)性特征的排 版、原子印章系統(tǒng)等技術(shù)手段。印油防偽是通過印油中包含的可檢測物質(zhì)實(shí)現(xiàn)的。已開發(fā)比較成功的印油防偽技術(shù)包括1)熱敏防偽技術(shù)；2)可見熒光防偽技術(shù)； 3)紫外熒光防偽技術(shù)；3)紅外防偽技術(shù)等?，F(xiàn)在高科技偽造印章的手段首先通過掃描或者 復(fù)印的方法獲取真實(shí)印章的印文，然后采用激光雕刻、光敏制章、傳統(tǒng)原子印章制章、樹脂 或金屬版制章等與真實(shí)印章相同的制作方法制作高仿真印章。這種高仿真?zhèn)卧煊≌掠捎谥?作印章的數(shù)據(jù)及制作的過程與真印章基本是一致的，有時(shí)可以達(dá)到以假亂真的程度，因此 檢驗(yàn)難度很高。另一方面，我國目前在偽造印章的識別方法上仍然主要依靠人工肉眼辨別的方 法，通過印章的細(xì)節(jié)特征對照、測量比較、拼接比較、劃線比較、重疊比較等方法進(jìn)行人工識 別。折角驗(yàn)印法是目前仍然是銀行等金融機(jī)構(gòu)判斷印章真?zhèn)危婪顿Y金風(fēng)險(xiǎn)的常規(guī)驗(yàn)印方 法。對采用現(xiàn)代手段仿造的高仿真?zhèn)卧煊≌码y以識別。近年來，隨著計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù) 以及基于人工智能的模式識別技術(shù)取得的發(fā)展和應(yīng)用，利用計(jì)算機(jī)代替人工進(jìn)行偽造印章 自動識別能顯著提高識別的效率和可靠性，因此這方面的研究得到了越來越多的重視。中 國專利CN1100827將折角驗(yàn)印法利用電子圖像處理手段在計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)，將原始印章存入 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中建立檔案，將需要鑒別的目標(biāo)印章通過攝像機(jī)輸入計(jì)算機(jī)與原始印章進(jìn)行 幾何位置比對，在識別的時(shí)候還是由人眼最后判定。2007年中國專利CN100568264公開了一種印章鑒別控制方法。包括下面步驟1)， 模版印文采集通過CCD或者掃描儀將待識別的印文圖像采集到數(shù)據(jù)庫中，以圖片格式存 儲，作為模版印文；2)，待識別印文提取利用二值化、骨架提取、邊框提取和印文提取四個(gè)操作步驟提取待識別印文；3)，印文配準(zhǔn)印文配準(zhǔn)操作分為兩個(gè)步驟，粗略配準(zhǔn)和精細(xì)配 準(zhǔn)，粗略配準(zhǔn)首先將待識別印文與模版印文調(diào)整到大致相同的位置和方向，精細(xì)配準(zhǔn)進(jìn)一 步將兩幅印文調(diào)整到幾乎相同的位置和方向；4)，印文鑒別采用了多級識別策略及多特 征分類融合決策方法對待識別印文和模版印文進(jìn)行鑒別。其中印文配準(zhǔn)環(huán)節(jié)是束縛了現(xiàn)有 技術(shù)方法實(shí)用性及可靠性的瓶頸問題，導(dǎo)致了計(jì)算時(shí)間過長，識別準(zhǔn)確率下降。曾維亮等(2006)提出了基于邊緣最大匹配的印鑒識別方法，其方法提取印鑒的 邊緣特征，通過對與原始印鑒不同區(qū)域邊緣的比較，進(jìn)行最大相似程度分析以及差圖像分 析，通過模式識別給出真?zhèn)闻袚?jù)。李晗等(2006)提出基于多特征的支持向量機(jī)(Support Vector Machine, SVM)印 鑒識別方法，該方法從頻域能量，不變特征和幾何差異三方面出發(fā)，采用了對待測印鑒與標(biāo) 準(zhǔn)印鑒進(jìn)行配準(zhǔn)后提取頻率特征及結(jié)構(gòu)特征，可以獲得對兩枚印鑒的細(xì)節(jié)差異。對待測印 鑒提取不變量特征，則因無須配準(zhǔn)而可以抵抗配準(zhǔn)誤差。方法采用Gabor濾波器獲得頻率 特征，采用差圖像獲得結(jié)構(gòu)特征，采用原圖像和極坐標(biāo)圖像的奇異值獲得不變量特征，最終 采用支持向量機(jī)對印鑒進(jìn)行真?zhèn)舞b別。通過對現(xiàn)有方法的分析可以看出，現(xiàn)有的印章自動識別技術(shù)中最后的，也就是關(guān) 鍵的技術(shù)方法，無論是模板匹配法，統(tǒng)計(jì)特征匹配法還是結(jié)構(gòu)匹配法，都屬于典型的全局特 征匹配方法。建立在全局特征匹配方法基礎(chǔ)上的識別技術(shù)決定了現(xiàn)有的技術(shù)系統(tǒng)框架，人 為的提升了待驗(yàn)印章與參考印章配準(zhǔn)的重要性。而通過對現(xiàn)有方法的研究可以發(fā)現(xiàn)，配準(zhǔn) 這一環(huán)節(jié)恰是束縛了現(xiàn)有技術(shù)方法實(shí)用性(速度)，以及可靠性的瓶頸。本發(fā)明將真?zhèn)巫R別 這一關(guān)鍵問題建立在局部特征(特征點(diǎn))匹配基礎(chǔ)之上，而擺脫全局特征匹配的束縛，建立 全新的印章識別技術(shù)體系框架。基于隨機(jī)生成的匹配特征線一致性識別印章真?zhèn)蔚姆椒ㄊ潜景l(fā)明的一項(xiàng)極具創(chuàng) 新性的思想，這一方法的應(yīng)用除了能夠解決蓋印差異性導(dǎo)致的問題，還能從識別的技術(shù)層 面提高偽造印章的難度。據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，犯罪分子往往是針對特定的驗(yàn)印手段進(jìn)行有針對性 的印章偽造，如對圓形印章一般從中心對稱性入手，對于方形印章從字結(jié)構(gòu)及間距入手。本 項(xiàng)目在真?zhèn)卧u價(jià)過程中，是對隨機(jī)采樣的圖像信息進(jìn)行匹配，未提供確切的真?zhèn)巫R別技術(shù) 手段，因此在一定程度上提高了偽造印章的難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，通過提供一種基于匹配特征點(diǎn)隨機(jī)生成特征線的偽造印章識 別方法，提供確切的真?zhèn)巫R別技術(shù)手段，除了能夠解決蓋印差異性導(dǎo)致的問題，還能從識別 的技術(shù)層面提高偽造印章的難度。本發(fā)明是采用以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)的一種基于匹配特征點(diǎn)隨機(jī)生成特征線的偽造印章識別方法，主要包括以下步驟1)離線階段建立參考印章(真實(shí)印章)圖像特征點(diǎn)數(shù)據(jù)庫。a)通過照相機(jī)、掃描儀、CXD攝像頭等成像裝置獲取真實(shí)印章的印文圖像作為參 考印文圖像。賦予每個(gè)參考印文圖像一個(gè)固定的ID，該ID與特定的真實(shí)印章相對應(yīng)。b)提取參考印文圖像的特征點(diǎn)，構(gòu)建包含每個(gè)特征點(diǎn)的位置信息及描述符信息的 數(shù)據(jù)庫。
2)在線識別階段a)通過照相機(jī)、掃描儀、CXD攝像頭等成像裝置獲取待驗(yàn)印章的印文圖像。b)待驗(yàn)印章印文圖像預(yù)處理及待驗(yàn)印章有效印文圖像提取。蓋印文件中經(jīng)常包含表格，簽名等信息，對于偽造印章識別階段而言，應(yīng)首先排除 此類圖像噪聲的影響，提取有效待驗(yàn)印章印文圖像。基于我國印泥，印油多為紅、藍(lán)等純色 的特點(diǎn)，本發(fā)明采用基于RGB或者HSV兩種顏色模型的有效待驗(yàn)印章印文圖像提取方法。以 紅色印章為例b-Ι)基于RGB顏色模型的方法若某圖像像素red分量值大于100，并且red分量與blue分量，以及red分量與 green分量之差均大于45，則認(rèn)為該像素點(diǎn)為有效印章顏色，即紅色；若三種分量值之和大 于540，則認(rèn)為該像素點(diǎn)為正常背景色(白色或灰色)；除上述兩種情況之外的像素點(diǎn)被認(rèn) 為是干擾背景色。若為藍(lán)色印章，則要求某圖像像素blue分量值大于100，并且blue分量與red分 量，以及blue分量與green分量之差均大于45。b-2)基于HSV顏色模型的方法根據(jù)RGB顏色模型與HSV顏色模型的轉(zhuǎn)換公式 取H的余弦值在W.95，l]之間的圖像像素，去除背景噪聲影響。c)待驗(yàn)印章圖像特征點(diǎn)提取。采用與上述離線階段l)b)所述相同的方法提取待驗(yàn)印章圖像特征點(diǎn)。d)待驗(yàn)印章與參考印章特征點(diǎn)匹配。特征點(diǎn)有特征向量及特征矩陣等兩種形式的描述符。對于前者采用歐式距離評價(jià) 方法進(jìn)行特征點(diǎn)匹配設(shè)參考印章圖像特征點(diǎn)i的特征向量為X2 ... &]，待驗(yàn)印章圖像特征 點(diǎn)j的特征向量為χ: ... &']，其中η表示特征向量的維數(shù)，兩個(gè)特征向量的 歐式距離為 若歐式距離最小的和次最小的相比，不大于后者的々％，認(rèn)為與歐式距離最小的相 對應(yīng)的兩個(gè)特征向量為匹配特征向量，相應(yīng)的參考印章圖像特征點(diǎn)與待驗(yàn)印章圖像特征點(diǎn) 為匹配特征點(diǎn)。對于采用特征矩陣作為特征點(diǎn)特征描述符的，由于此類特征矩陣一般為正定矩 陣，采用如下方法進(jìn)行特征點(diǎn)匹配 設(shè)參考印章圖像特征點(diǎn)i的特征向量為=
，待驗(yàn)印章圖像特征點(diǎn)j的特征向量為= p距離為
，其中n表示特征矩陣的行、列數(shù)，兩個(gè)特征矩陣的 其中v〖ref和v;ecg為兩個(gè)協(xié)方差矩陣，p(vrf,vjecg)表示他們的評價(jià)距 離.人表示和廠@的廣義本征值，由下式計(jì)算\V;efxk — VJecsxk =0k = l...n其中，xk辛0，為和廠“的廣義本征向量，n為廣義本征向量的維數(shù)。若距離最小的和次最小的相比，不大于后者的A %，認(rèn)為與 /^r7，^^)距離最小的相對應(yīng)的兩個(gè)特征向量為匹配特征向量，相應(yīng)的參考印章圖像特 征點(diǎn)與待驗(yàn)印章圖像特征點(diǎn)為匹配特征點(diǎn)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)測試，本發(fā)明建議但不限制特征點(diǎn)匹配的距離評價(jià)實(shí)驗(yàn)參數(shù)々％取 0% -85%內(nèi)具有選擇性的數(shù)值。待驗(yàn)印章與參考印章特征點(diǎn)匹配完成后，將獲得參考圖像特征點(diǎn)鞏P2. . . Pn]與 待驗(yàn)圖像特征點(diǎn)[P/ P2' ...Pn']的對應(yīng)關(guān)系，其中n表示匹配特征點(diǎn)的數(shù)量。上式表 示參考圖像特征點(diǎn)P1與待驗(yàn)圖像特征點(diǎn)P2’對應(yīng)，P2與P2’對應(yīng)，依此類推。e)基于匹配特征點(diǎn)隨機(jī)生成可識別的待驗(yàn)印章與參考印章圖像特征線視印章圖像情況不同，參考印章圖像與待驗(yàn)印章圖像匹配特征點(diǎn)的數(shù)量一般有幾 百個(gè)。隨機(jī)選擇m對匹配特征點(diǎn)，如鞏P2...Pn]和[P/ P2' ...Pn']，分別在參考印章圖 像與待驗(yàn)印章圖像中生成最多C〗對可識別特征線，如PiP2與P/ P2'，PiP3與P/ P3'，…， m的獲得可以采用廣泛應(yīng)用的隨機(jī)數(shù)生成算法。為確保偽造印章識別的準(zhǔn)確率建 議但不限制n > m > 10，其中n表示匹配特征點(diǎn)的數(shù)量。f)待驗(yàn)印章與參考印章圖像特征線一致性比較。分別提取待驗(yàn)印章與參考印章圖像對應(yīng)的特征線所包含的圖像信息，進(jìn)行一致性 比較。根據(jù)匹配特征線提取的圖像灰度信息，將灰度信息向量化，并對向量歸一化后，通過 歐式距離評價(jià)匹配特征線包含圖像信息的一致性。認(rèn)為歐氏距離小于B的特征線是一致特 征線，否則為不一致特征線，記錄一致特征線的數(shù)量，計(jì)算一致性比例系數(shù)C。經(jīng)統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)測試，為了確保偽造印章識別的準(zhǔn)確率建議但不限制歐式距離評價(jià)閾 值參數(shù)B取區(qū)間°_°5]內(nèi)的可選擇值。g)待驗(yàn)印章真?zhèn)卧u價(jià)。同一印章在不同情況下蓋印得到的印文，應(yīng)同時(shí)具備特征點(diǎn)數(shù)量及分布一致性和 圖像信息一致性兩個(gè)特點(diǎn)?，F(xiàn)有的偽造印章技術(shù)通常不能同時(shí)滿足上述兩個(gè)條件。本發(fā)明 正是基于上述考慮提出了基于匹配特征點(diǎn)隨機(jī)生成特征線一致性的偽造印章識別方法，該 方法從特征點(diǎn)匹配數(shù)量D及特征線一致性比例系數(shù)C兩方面對偽造印章進(jìn)行有效識別。
經(jīng)統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)測試，為了確保偽造印章識別的準(zhǔn)確率建議但不限制特征點(diǎn)匹配數(shù)量 給定D = 20，特征線一致性比例系數(shù)給定C = 0. 90，認(rèn)為待驗(yàn)印章的兩個(gè)參數(shù)值小于上述 給定值時(shí)為偽造印章，否則為真實(shí)印章。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下明顯的優(yōu)勢和有益的的效果本發(fā)明用圖像特征點(diǎn)匹配代替全局特征匹配的優(yōu)勢在于即使待驗(yàn)印章由于各種 原因產(chǎn)生了一些圖像變化，如模糊，蓋印位置破損等情況，依然可以通過其他大量局部特征 的匹配對其真?zhèn)芜M(jìn)行正確判斷。另一方面，采用圖像特征點(diǎn)匹配，無需對待驗(yàn)印章進(jìn)行任何 的旋轉(zhuǎn)等配準(zhǔn)操作，只需根據(jù)匹配的局部特征得到位置坐標(biāo)提取相應(yīng)的圖像信息，即可進(jìn) 行后繼操作?；陔S機(jī)生成的匹配特征線一致性識別印章真?zhèn)蔚乃枷霝橛≌聜卧鞄砹烁?大的難度，從偽造印章識別方面為印章防偽做出了貢獻(xiàn)。本發(fā)明提出的基于特征點(diǎn)匹配，以及根據(jù)匹配特征點(diǎn)隨機(jī)生成的可識別特征線一 致性識別印章真?zhèn)蔚姆椒?，在該領(lǐng)域?qū)偈状翁岢?。與該領(lǐng)域已有專利及公開發(fā)表文章所提 及的其他方法相比，本發(fā)明方法具有簡單、高效、識別準(zhǔn)確率高等特點(diǎn)，基于隨機(jī)生成的匹 配特征線一致性識別印章真?zhèn)蔚乃枷霝橛≌聜卧鞄砹烁蟮碾y度，從偽造印章識別方面 為印章防偽做出了貢獻(xiàn)。該發(fā)明在國家行政機(jī)關(guān)、金融行業(yè)的推廣使用有望產(chǎn)生巨大的社 會和經(jīng)濟(jì)效益。


圖1為經(jīng)預(yù)處理后提取的參考印章印文示意圖；圖2為實(shí)際的包含待驗(yàn)印章印文的文件示意圖；圖3為經(jīng)預(yù)處理后提取的待驗(yàn)印章印文示意圖；圖4為提取特征點(diǎn)后的參考印章印文示意圖(圖中χ表示提取的特征點(diǎn))；圖5為提取特征點(diǎn)后的待驗(yàn)印章印文示意圖(圖中χ表示提取的特征點(diǎn))；圖6為參考印章圖像中匹配的特征點(diǎn)示意圖；(圖中+表示提取的特征點(diǎn))；圖7為待驗(yàn)印章圖像中匹配的特征點(diǎn)示意圖；(圖中+表示提取的特征點(diǎn))；圖8為參考印章圖像中隨機(jī)生成可識別特征線示意圖；圖9為待驗(yàn)印章圖像中隨機(jī)生成可識別特征線示意圖；圖10為匹配特征線包含圖像信息一致性比較示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出的高仿真?zhèn)卧煊≌碌淖詣幼R別技術(shù)方法的工作流程包括離線的真印 章學(xué)習(xí)及參考印章特征點(diǎn)數(shù)據(jù)庫建立階段和在線待驗(yàn)印章識別兩個(gè)階段。下面介紹一個(gè)具 體的實(shí)施例。1)離線階段離線階段的主要任務(wù)是建立真印章特征點(diǎn)參考數(shù)據(jù)庫，將真印章圖像，真印章中 包含的特征點(diǎn)的位置信息，描述符信息等數(shù)據(jù)存儲在參考數(shù)據(jù)庫中。本實(shí)施例采用掃描儀 獲取蓋印在空白紙上的真實(shí)印章印文(如圖1所示)，提取SIFT特征點(diǎn)(需要說明的是， 本實(shí)施例以SIFT局部特征點(diǎn)為例，但本專利并未限制采用其它類型的局部特征點(diǎn))，如圖4 所示，圖中“X”即表示所提取的特征點(diǎn)，示意圖中僅繪出了所提取的一部分特征點(diǎn)，構(gòu)建參考印章特征點(diǎn)數(shù)據(jù)庫。在線階段2)在線識別階段a)本實(shí)施例采用掃描儀獲取一個(gè)蓋印在包含簽名文件上的待驗(yàn)印章印文，如圖2 所示(圖中以曲線來示意印文中包含的其他簽名等信息)。b)采用基本的數(shù)字圖像增強(qiáng)及濾波方法對待驗(yàn)印章印文進(jìn)行預(yù)處理后，本實(shí)施例 采用RGB顏色模型提取了紅色有效待驗(yàn)印章圖像，如圖3所示。根據(jù)印章的印文從參考印 章數(shù)據(jù)庫中提取與待驗(yàn)印章對應(yīng)的參考印章圖像及特征點(diǎn)信息。c)與離線階段相同，提取待驗(yàn)印章的SIFT特征點(diǎn)，如圖5所示，圖中x代表所提取 的特征點(diǎn)，示意圖中僅繪出了所提取的一部分特征點(diǎn)。d)參考印章與待驗(yàn)印章特征點(diǎn)匹配。由于SIFT特征描述符是128維的數(shù)值向量， 采用歐式距離評價(jià)方法，選擇閾值々％為80%，獲得特征點(diǎn)匹配。如圖6和圖7所示，為了 便于說明，圖中僅給出了三組匹配特征點(diǎn)，即Fl，F(xiàn)2和F3。本實(shí)施例中實(shí)際的特征點(diǎn)匹配 數(shù)量D= 156。由圖中可以看出本發(fā)明所提出的采用特征點(diǎn)匹配代替全局特征匹配的優(yōu)勢， 即使待驗(yàn)印章由于各種原因產(chǎn)生了一些圖像變化，如模糊，蓋印位置破損等情況，依然可以 通過其他大量局部特征的匹配對其真?zhèn)芜M(jìn)行正確判斷。另一方面，采用特征點(diǎn)匹配，無需對 待驗(yàn)印章進(jìn)行任何的旋轉(zhuǎn)等配準(zhǔn)操作，只需根據(jù)匹配的局部特征得到位置坐標(biāo)提取相應(yīng)的 圖像信息，即可進(jìn)行后繼操作。這是本發(fā)明所提出的一項(xiàng)具有創(chuàng)新性的、簡單而有效的技術(shù) 手段。e)基于匹配特征點(diǎn)隨機(jī)生成可識別的待驗(yàn)印章與參考印章圖像特征線。特征匹配 完成后，在同一印章圖像中隨機(jī)采樣匹配的特征點(diǎn)，構(gòu)成后繼供識別用的匹配特征線，m = 21，如圖8和圖9所示。隨機(jī)采樣兩組匹配特征F1和F3，在兩組印章中連接該兩點(diǎn)生成匹 配特征線。一般說來這樣的特征線在實(shí)際印章中包含數(shù)十條，為了便于說明，圖中僅繪出一條。f)待驗(yàn)印章與參考印章圖像特征線一致性比較。根據(jù)圖8和圖9所示的匹配特征 線(F1F3)提取的圖像灰度信息如圖10所示，將灰度信息向量化后，可以很容易的判別出兩 匹配線所采集的圖像信息是否一致。本實(shí)施例給出的該匹配線，從圖10示意中能夠明顯看 出L1，L2，…，L6所處位置圖像信息明顯不同。因此該匹配特征線(F1F3)被認(rèn)為不一致。 計(jì)算所有的特征匹配線的一致性，計(jì)算一致性比例系數(shù)C。本實(shí)施例中，C = 0. 8095。e)待驗(yàn)印章真?zhèn)卧u價(jià)。本實(shí)施例中，匹配的特征點(diǎn)數(shù)量為D = 156，匹配特征線一 致性比例系數(shù)C = 0. 8095，根據(jù)本發(fā)明所提出的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，該待驗(yàn)印章被認(rèn)為是偽造印章。 與實(shí)際情況相符。最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù) 方案；因此，盡管本說明書參照上述的各個(gè)實(shí)施例對本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換；而一切不脫離發(fā) 明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
一種基于匹配特征點(diǎn)隨機(jī)生成特征線的偽造印章識別方法，其特征在于包含下列步驟1.1離線階段步驟建立參考印章圖像特征點(diǎn)數(shù)據(jù)庫；1.1.1通過成像裝置獲取真實(shí)印章的印文圖像作為參考印文圖像，賦予每個(gè)參考印文圖像一個(gè)固定的ID，該ID與特定的真實(shí)印章相對應(yīng)；1.1.2提取參考印文圖像的特征點(diǎn)，構(gòu)建包含每個(gè)特征點(diǎn)的位置信息及描述符信息的數(shù)據(jù)庫；1.2在線識別階段步驟1.2.1通過成像裝置獲取包含待驗(yàn)印章印文的蓋印文件圖像；1.2.2待驗(yàn)印章印文圖像預(yù)處理及待驗(yàn)印章有效印文圖像提??；1.2.3待驗(yàn)印章圖像特征點(diǎn)提取步驟；提取待驗(yàn)印章印文圖像的特征點(diǎn)，構(gòu)建包含每個(gè)特征點(diǎn)的位置信息及描述符信息的數(shù)據(jù)庫；1.2.4待驗(yàn)印章與參考印章特征點(diǎn)匹配步驟；特征點(diǎn)有特征向量及特征矩陣等兩種形式的描述符，對于前者采用歐式距離評價(jià)方法進(jìn)行特征點(diǎn)匹配；若歐式距離最小的和次最小的相比，不大于后者的A％，認(rèn)為與歐式距離最小的相對應(yīng)的兩個(gè)特征向量為匹配特征向量，相應(yīng)的參考印章圖像特征點(diǎn)與待驗(yàn)印章圖像特征點(diǎn)為匹配特征點(diǎn)；對于采用特征矩陣作為特征點(diǎn)特征描述符的，由于此類特征矩陣一般為正定矩陣，采用正定矩陣距離評價(jià)方法進(jìn)行特征點(diǎn)匹配；若正定矩陣距離最小的和次最小的相比，不大于后者的A％，認(rèn)為與正定矩陣距離最小的相對應(yīng)的兩個(gè)特征向量為匹配特征向量，相應(yīng)的參考印章圖像特征點(diǎn)與待驗(yàn)印章圖像特征點(diǎn)為匹配特征點(diǎn)；待驗(yàn)印章與參考印章特征點(diǎn)匹配完成后，將獲得參考圖像特征點(diǎn)[P1 P2...Pn]與待驗(yàn)圖像特征點(diǎn)[P1′P2′...Pn′]的對應(yīng)關(guān)系，其中n表示匹配特征點(diǎn)的數(shù)量；上式表示參考圖像特征點(diǎn)P1與待驗(yàn)圖像特征點(diǎn)P2’對應(yīng)，P2與P2’對應(yīng)，依此類推；1.2.5基于匹配特征點(diǎn)隨機(jī)生成可識別的待驗(yàn)印章與參考印章圖像特征線步驟；隨機(jī)選擇m對匹配特征點(diǎn)，如[P1 P2...Pm]和[P1′P2′...Pm′]，分別在參考印章圖像與待驗(yàn)印章圖像中生成最多對可識別特征線，如P1P2與P1′P2′，P1P3與P1′P3′，…，Pm 1Pm與Pm 1′Pm′；1.2.6待驗(yàn)印章與參考印章圖像特征線一致性比較步驟；分別提取待驗(yàn)印章與參考印章圖像對應(yīng)的特征線所包含的圖像信息，進(jìn)行一致性比較，根據(jù)匹配特征線提取的圖像灰度信息，將灰度信息向量化，并對向量歸一化后，通過歐式距離評價(jià)匹配特征線包含圖像信息的一致性；認(rèn)為歐氏距離小于B的特征線是一致特征線，否則為不一致特征線，記錄一致特征線的數(shù)量，計(jì)算一致性比例系數(shù)C；1.2.7待驗(yàn)印章真?zhèn)卧u價(jià)步驟；同一印章在不同情況下蓋印得到的印文，同時(shí)具備特征點(diǎn)數(shù)量及分布一致性和圖像信息一致性兩個(gè)特點(diǎn)。FSA00000142990200011.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于匹配特征點(diǎn)隨機(jī)生成特征線的偽造印章識別方法，其特 征在于所述的圖像特征點(diǎn)為圖像的局部灰度、梯度極值點(diǎn)，并通過周圍圖像像素信息予以描述，描述符為數(shù)值向量或者數(shù)值矩陣；參考印章與待驗(yàn)印章特征點(diǎn)數(shù)據(jù)庫包含每個(gè)印章 圖像所有特征點(diǎn)的描述符的位置信息及描述符向量或者描述符矩陣信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于匹配特征點(diǎn)隨機(jī)生成特征線的偽造印章識別方法，其特 征在于待驗(yàn)印章印文圖像預(yù)處理步驟，采用但不限于圖像增強(qiáng)、圖像濾波等數(shù)字圖像處理 方法。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于匹配特征點(diǎn)隨機(jī)生成特征線的偽造印章識別方法，其特 征在于所述的待驗(yàn)印章有效印文圖像提取步驟，采用基于RGB或者HSV兩種顏色模型的有 色印文提取方法。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于匹配特征點(diǎn)隨機(jī)生成特征線的偽造印章識別方法，其特 征在于所述的待驗(yàn)印章圖像特征點(diǎn)提取步驟，對于采用特征向量描述的特征點(diǎn)采用歐式 距離評價(jià)兩個(gè)特征點(diǎn)的相似程度，對于采用特征矩陣描述的特征點(diǎn)采用正定矩陣距離評價(jià) 兩個(gè)特征點(diǎn)的相似程度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于匹配特征點(diǎn)隨機(jī)生成特征線的偽造印章識別方法，其 特征在于所述的待驗(yàn)印章與參考印章特征點(diǎn)匹配步驟，特征點(diǎn)匹配的距離評價(jià)實(shí)驗(yàn)參數(shù) 八％取0% -85%內(nèi)具有選擇性的數(shù)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于匹配特征點(diǎn)隨機(jī)生成特征線的偽造印章識別方法，其特 征在于所述的待驗(yàn)印章與參考印章圖像特征線步驟，在η對參考圖像與待驗(yàn)圖像匹配的 特征點(diǎn)[P1 P2... Pn]與[P/ P2' ...Pn']隨機(jī)選擇其中的m對，要求m<n，m的獲得采 用廣泛應(yīng)用的隨機(jī)數(shù)生成算法，為確保偽造印章識別的準(zhǔn)確率建議但不限制m > 10。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于匹配特征點(diǎn)隨機(jī)生成特征線的偽造印章識別方法， 其特征在于由隨機(jī)選擇的m對參考圖像與待驗(yàn)圖像匹配的特征點(diǎn)[P1 P2... PJ與 [P1' P2' ...P/ ]生成最多對可識別特征線。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于匹配特征點(diǎn)隨機(jī)生成特征線的偽造印章識別方法，其 特征在于為了確保偽造印章識別的準(zhǔn)確率建議但不限制歐式距離評價(jià)閾值參數(shù)B取區(qū)間
內(nèi)的可選擇值。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于匹配特征點(diǎn)隨機(jī)生成特征線的偽造印章識別方法，其 特征在于為了確保偽造印章識別的準(zhǔn)確率建議但不限制特征點(diǎn)匹配數(shù)量給定D = 20，特 征線一致性比例系數(shù)給定C = O. 90，認(rèn)為待驗(yàn)印章的兩個(gè)參數(shù)值小于上述給定值時(shí)為偽造 印章，否則為真實(shí)印章。
全文摘要
一種基于匹配特征點(diǎn)隨機(jī)生成特征線的偽造印章識別方法，包含離線階段步驟，在線識別階段步驟，通過成像裝置獲取包含待驗(yàn)印章印文的蓋印文件圖像；待驗(yàn)印章印文圖像預(yù)處理及待驗(yàn)印章有效印文圖像提??；待驗(yàn)印章圖像特征點(diǎn)提取步驟；提取待驗(yàn)印章印文圖像的特征點(diǎn)，構(gòu)建包含每個(gè)特征點(diǎn)的位置信息及描述符信息的數(shù)據(jù)庫；待驗(yàn)印章與參考印章特征點(diǎn)匹配步驟；基于匹配特征點(diǎn)隨機(jī)生成可識別的待驗(yàn)印章與參考印章圖像特征線步驟；待驗(yàn)印章真?zhèn)卧u價(jià)步驟；同一印章在不同情況下蓋印得到的印文，同時(shí)具備特征點(diǎn)數(shù)量及分布一致性和圖像信息一致性兩個(gè)特點(diǎn)。本發(fā)明方法具有簡單、高效、識別準(zhǔn)確率高等特點(diǎn)，對于印章防偽做出了貢獻(xiàn)。
文檔編號G06K9/64GK101894260SQ201010191308
公開日2010年11月24日 申請日期2010年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月4日
發(fā)明者郎海濤, 雷蘭一菲 申請人:北京化工大學(xué)