圆形印章图像提取与配准方法研究

论文摘要

印章作为票据和公文的身份有效凭证,印章在现代经济和社会生活中得到广泛的应用,伪造印章犯罪已经成为侵犯法律尊严、影响政府信誉、扰乱经济秩序和破坏诚信环境的主要公害,利用图像处理和模式识别等技术对印章自动鉴别真伪成为一个越来越重要的课题。本文在分析了近年印章真伪鉴别技术的基础上,对印章真伪鉴别系统的各阶段算法上进行探讨和研究,提出两种针对圆形印章的配准方法和差图像鉴别方法。本文主要研究工作如下:(1)在印章图像的提取和分割过程中,采用将图像从RGB空间转换到HSI空间,然后根据色度,饱和度和亮度进行目标分割,提取红色的圆形印章,然后采用加权平均值的方法进行印章灰度化。针对通常二值化方法阈值偏大,有大面积黑色像素的缺点,提出了采用了先对印章图像做直方图,再进行累加直方图计算,然后根据印章在图像中所占的比例,以此作为准则判定阈值区域,通过实验取得阈值,消除了印章图像噪声的干扰,得到理想的印章二值图像。(2)在印章配准过程中,针对印章配准中的精度低、速度慢的问题,本文提出一种用辐射状模板配准圆形印章的方法。该方法把印章图像从二维数据转换成一维数据,首先设计八种不同频率的辐射状模板,然后用辐射状模板分别与预留印章和待检验印章做卷积运算,再根据卷积结果设计一个准则函数,并通过对准则函数求极小值得到最佳配准角度。(3)针对区分印章中文字区域差别的问题,提出基于圆—矩变换的圆形印章配准方法,该方法把圆形印章转化成矩形印章,再对矩形化的印章进行纵向一维投影并得到投影曲线,对预留印章和待检验印章之间不同角度下的投影曲线值的平均相对误差进行分析判断,通过投影曲线的循环移位确定最佳偏转角度,这样可以使圆形印章由二维数据变成一维数据,同时每个角度的多个像素的投影值累计成一个值。然后用差图像方法对配准后的预留印章和待检验印章进行异或运算,通过统计差图像后的黑点个数得到匹配相似度,最后通过比较匹配相似度和阈值得到鉴别结果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 研究现状综述
• 1.2.1 先配准再鉴别方法
• 1.2.2 不配准的鉴别方法
• 1.3 印章处理中遇到的困难
• 1.4 主要研究内容
• 1.5 本文的组织结构
• 第二章 图像处理相关技术简介
• 2.1 图像配准理论
• 2.2 图像分割理论
• 2.2.1 边缘检测算法
• 2.2.2 阈值分割算法
• 2.2.3 霍夫变换法
• 2.3 图像增强
• 2.3.1 灰度变换增强
• 2.3.2 直方图增强
• 2.4 数学形态学图像处理
• 2.4.1 基本概念和运算
• 2.4.2 基于形态学的算法
• 2.5 本章小结
• 第三章 圆形印章图像的预处理
• 3.1 印章图像的难点
• 3.1.1 印章图像受盖印条件的影响
• 3.1.2 印章图像之间差异的影响
• 3.1.3 圆形印章的处理难点
• 3.2 印章图像的提取和分割
• 3.2.1 印章图像的提取
• 3.2.2 印章图像的分割
• 3.3 印章图像的去噪
• 3.3.1 均值滤波
• 3.3.2 中值滤波
• 3.4 印章图像的灰度化
• 3.5 基于直方图的印章二值化方法
• 3.5.1 常用二值化方法
• 3.5.2 基于直方图的印章二值化方法
• 3.6 圆形印章图像的参数计算
• 3.6.1 种子填充算法
• 3.6.2 外切正方形法
• 3.7 本章小结
• 第四章 基于辐射状模板的圆形印章配准
• 4.1 经典的印章配准算法
• 4.2 辐射状模板的设计
• 4.3 直角坐标系和极坐标系的转换
• 4.4 辐射状模板与印章灰度图的卷积
• 4.5 实验结果与分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 基于圆-矩变换的圆形印章配准和鉴别
• 5.1 圆形印章的圆-矩变换方法
• 5.2 投影配准的方法
• 5.3 差图像鉴别方法
• 5.4 模拟手工折角识别方法
• 5.5 实验结果与分析
• 5.5.1 圆矩变换方法的实验分析
• 5.5.2 投影配准的实验分析
• 5.5.3 差图像的实验分析
• 5.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要