淺析印章鑒定系統(tǒng)的圖像處理

張霞

（河南省（濮陽市）范縣人民檢察院，河南 范縣 457500）

?

淺析印章鑒定系統(tǒng)的圖像處理

張霞

（河南省（濮陽市）范縣人民檢察院，河南 范縣 457500）

摘要：銀行在進行印章鑒定時，質(zhì)量較高的預處理圖像對識別票據(jù)印章非常重要。因為票據(jù)模式的樣式很多，其背景比較復雜，圖像采集具有任意性，給圖像的預處理增加了難度。本文主要探究預處理時所需閾值的確定方法與去除印章區(qū)域噪聲的算法。通過實踐表明，多種濾波器相結(jié)合，可以得到高質(zhì)量的處理圖像，能夠滿足識別算法的需要。

關鍵詞：印章鑒定；預處理圖像；閾值確定；去除噪聲

一、印章鑒定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)的第一步是輸入開戶單位賬號，以此得到該用戶的預留印章，再由掃描儀掃描印章圖像，再進行預處理把圖像轉(zhuǎn)變?yōu)槎档驮肼晥D像，之后經(jīng)過圖像匹配識別，將其結(jié)果傳入后處理器，然后進行人工校驗或自動校驗，最后就可以得到結(jié)果。

二、閾值的確定

1.閾值確定算法。

掃描儀所掃描的印章圖像分為三部分：一是灰色或白色背景區(qū)域；二是紅色印章目標區(qū)域；三是干擾噪聲的藍色或黑色手寫簽名、印刷文字或表格。三值化的作用就是把印章圖像分為以上三部分。運用彩色信息分割圖像，由于不同區(qū)域的色度、亮度以及飽和度都不同，所以可以把圖像分為背景、印章、噪聲三個區(qū)域，先把圖像從RGB空間映射到HSI空間，轉(zhuǎn)換格式之后就能得到H、S、I三個分量直方圖。飽和度直方圖顯示大小兩個峰，分別對應著白色背景與紅色印章，然后就可以提取紅色印章。然后再區(qū)分剩余的白色與黑色區(qū)域，以此找到一個確定的亮度閾值，即為閾值。

2.人工干預確定閾值。

因為通過自動確定閾值這種方法可以更好的劃分圖像。但是有時候印章圖像有特色的要求，這是就要人機交互確定閾值，方法有以下兩種：一種就是人工直接根據(jù)直方圖確定閾值；另一種就是通過人工采集圖像中的多個印章像素點確定閾值。

在進行人工法確定閾值時，閾值與取樣點有著密切的關系，所以閾值的準確度會受到采樣準確度的影響。在圖像不清楚的情況下取得的采樣點可能是噪聲點而不是印章像素點，這樣的效果可能還比不上自動處理的效果。此外，人工方法還有一個不良因素就是人的加入會使系統(tǒng)的處理效率有所降低。

3.去除噪聲。

在三值化結(jié)束后，要去除黑色的像素點，這對預處理至關重要。但是也存在以下困難：第一，無法對噪聲的特征與分布進行較為精確的數(shù)學描述。因為印章圖像的噪聲會受到很多方面的影響，如印刷的文字與表格、手寫簽名等等，所以就不能用一個數(shù)學模型來描述噪聲的特征及其分布。第二，與背景區(qū)域或者目標區(qū)域重合的噪聲不易區(qū)別。因為三值化之后的圖像分黑、白、紅三種顏色，而很多黑色與白色重合，一小部分與紅色區(qū)域重合，對這兩種噪聲要分別進行處理，又因為其隨機性較強、空間分布交散亂，導致很難區(qū)別噪聲的類型。

從本質(zhì)上去除噪聲可以分為兩種類型：一種是噪聲與背景區(qū)域相重合，可以把噪聲設置成背景；另一種就是噪聲和目標區(qū)域重合，可以把噪聲設置成目標。這樣就可以區(qū)別噪聲點的特征，如果噪聲點領域內(nèi)背景點的數(shù)量多于目標點的數(shù)量，就可以把把噪聲點設備成背景點，反之可以把噪聲點設置為目標點。

這種方式比較簡單，用空間域低通濾波器對圖像進行掃描，此時把濾波器窗口和圖像進行匹配，要是窗口的重點像素點是噪聲，那么就對這個區(qū)域進行檢查并修正這個點的值。低通濾波器的種類比較多，例如：3x3方窗、5x5方窗及十字型窗等。但是這種方法還存在弊端，會出現(xiàn)誤差累積。針對背景區(qū)域或目標區(qū)域內(nèi)的噪聲點，在掃描時不會出現(xiàn)問題，但是噪聲如果在背景及目標區(qū)域的交界處時，就可能出現(xiàn)判斷錯誤，這個錯誤同時也會對相鄰點的處理造成影響。比如：把目標區(qū)域內(nèi)的一個點誤判為背景區(qū)域內(nèi)的點，當窗口轉(zhuǎn)到下一個相鄰點時，就會出現(xiàn)背景區(qū)域點數(shù)增加的情況，最終使背景點數(shù)目大于目標點的數(shù)目。所以這種掃描方法容易造成誤差累積，圖像經(jīng)過處理之后就可能在紅色的印章區(qū)出現(xiàn)白色背景的線條。

所以，可以運用前后向結(jié)合的濾波掃描的方法。第一次從前往后掃描圖像，去除黑色噪聲，得到的結(jié)果就是噪聲點被重置的值，可能是白色的也可能是紅色的。然后把它存在一組數(shù)里，接著再從后往前掃描圖像，用相同的方法去除噪聲，然后把得到的結(jié)果存到另一個數(shù)組里，最后再比較這兩組數(shù)的結(jié)果，只有那些去除效果相同的噪聲點才能被重置。只有運用前后濾除這種方法，才能有效的減小誤差的累積。

三、實驗探究

本文對普通文章、發(fā)票以及支票的印章圖像進行了實際的測試，把測試的樣本圖像輸入掃描儀，得到的結(jié)果是噪聲的主要來源是手寫簽名以及印刷的字體與表格。經(jīng)過實踐表明，原始的圖像有很大一部分被文字所覆蓋，只有經(jīng)過有效的濾波才能提取出較為清晰的印章。

四、結(jié)束語

本文主要探索了印章鑒定系統(tǒng)中圖像的預處理問題，根據(jù)印章圖像的基本特點，詳細的分析了確定閾值的算法以及去除噪聲的算法。閾值的確定主要采取了類內(nèi)方差與最小原則，能夠成功的把三峰問題轉(zhuǎn)變成兩峰。其中噪聲的消除主要利用了幾種比較特殊的低通濾波器，經(jīng)過這種方法處理后得到的結(jié)果能夠滿足后續(xù)處理的需要。然而利用這種存數(shù)據(jù)的方法來去除噪聲并沒有科學的利用印章圖像的許多先驗知識，所以去除噪聲的效果會受到一定的限制。目前，建立科學完善的印章圖像模型，根據(jù)印章圖像的基本共同點對圖像進行提取可以得到比較理想的效果，這也是今后印章鑒定發(fā)展的一個重要趨勢。

參考文獻：

[1]萬朝進,葉昌妍.職業(yè)學院《圖像處理技術(shù)》課程教學探索[J].黑龍江科技信息.2015(15).

[2]白丹,宋靜波.圖像處理技術(shù)在指紋自動識別系統(tǒng)中的靈活應用[J].黑龍江科技信息.2013(34).

[3]吳新原.數(shù)字圖像處理技術(shù)在印章印文鑒定中的應用[J].新疆警官高等專科學校學報.20012(03).

張霞，女（1975-2）。民族：漢。籍貫（精確到市）:山東省聊城市。當前職務：無。當前職稱：無。學歷：法律本科（學士學位）。研究方向：筆跡學。

作者簡介：

中圖分類號：TP391.4

文獻標識碼：A

文章編號：1671-864X（2016）01-0063-01