毕业论文：打印文稿识别技术研究与设计.docVIP

中 北 大 学 毕业设计开题报告 学 生 姓 名： 张晓春 学 号： 0806054219 学 院、系： 电子与计算机科学技术学院 计算机科学与技术系 专 业： 软件工程 设 计 题 目： 打印文稿识别技术研究与设计 指导教师: 陈够喜 2012年2月24日 1绪论 1．1研究背景和意义 目前，打印文档的使用越来越广泛，而与此同时与伪造文档相关的案件也越来越多，例如伪造合同、伪造文档证据、非法传单。在法庭的审判中，需要验证这些作为证据的文档的真实性；在刑事侦查过程中，需要追踪文档的来源。因此，司法和公安部门迫切需要打印文档的取证技术，检验文档是否经过伪造，以及判断文档来自于哪一台打印机。目前我国司法部门进行文件检验时主要采用人工借助仪器的手段，针对喷墨打印机主要从墨水驱动方式、墨水种类、打印字符质量、打印介质、用纸、油墨的理化性质[l-3]等进行种类鉴别；针对激光打印机主要利用拉曼光谱[4]分析打印文件字迹确定墨粉种类，从而推断打印机品牌和大致型号。这些方法存在分析仪器价格高，操作专业性强，人工操作凭经验，分析成本高，有一定的主观性等特点。实际的检验过程中，还很难做到判断文档来自于哪一台打印机。如何确定文档的打印机品牌，以及来自于哪～台具体的打印机，一直是文件检验中的一个亟待解决的问题[5]。 随着计算机科学的发展，人们逐步尝试使用图像处理和模式识别技术来解决文档检验问题。这种技术通过扫描仪将文档扫描成文档图像，然后利用图像处理技术从文档图像中提取一些能够代表打印机固有特征的特征，最后使用模式识别技术判断文档的打印机来源。近年来，这种基于图像的无损被动打印取证技术[16-27]逐步发展起来，学者们提出了很多种方法。但是实际中情况非常复杂，对提取特征的影响因素主要包括：纸张类型的变换、打印机的老化、硒鼓中墨量变化和更换、扫描仪的不同。目前所提出的各种方法中的特征针对上述情况还并不是很稳定，检验准确率还有待进一步提高。 1．2本文贡献 在上述基于图像的无损被动打印机取证技术中，学者们提出的方法主要集中在如何从含有墨迹的连通区域中提取打印机固有特征。本文从整体页面上提取页面几何失真特征，实验表明，该特征可用于打印机来源认证。本文分别用投影变换模型和弹性变换模型来对页面几何失真进行建模，提取模型的参数作为打印机固有特征。本文的主要贡献如下： (1)综述打印文件取证技术 本文总结归纳了2002年以来的打印取证技术，介绍各种取证技术主要思路。目前在打印机取证技术领域，主要包含两大类技术：主动取证技术和被动取证技术。本文所研究的内容属于被动取证技术。 (2)提出了利用矩和矩阵函数进行判别 本文最大的贡献就是利用矩阵相关知识来取证研究。文中具体介绍通过行斜率变化规律实验发现页面几何失真现象的过程。文中分别采用了投影变换模型和弹性变换模型来模拟页面几何失真现象，并实验了两个模型在文档来源认证中的具体性能，比较了两种模型在各方面的相似和不同之处，并比较了它们各自的优缺点。 1．3论文结构 本论文各章的结构组织如下： 第一章为绪论，主要介绍了研究背景和意义，同时介绍了本文主要贡献。 第二章为打印文档取证技术概述，主要从主动和被动两个方面进行介绍。 第三章介绍如何通过矩阵知识进行相关取证研究。 第四章在对全文进行总结归纳的基础上，展望了本文工作的可能发展。 2打印机取证技术综述 本章将打印取证技术分为主动打印取证技术和被动打印取证技术两类。主动取证技术通过嵌入外部特征实现取证；被动取证技术则利用了文档打印过程引入的固有特征。 2．1主动打印取证技术 主动取证技术向打印文档中嵌入水印信息，使文档具有视觉不可见又可供算法识别的外部特征(extrinsic siemature)，从而实现打印文档的主动取证。目前主要包括以下典型技术：打印机厂商在部分品牌彩色激光打印机的打印品中嵌入视觉不可见的黄色斑点阵列信息：有很多学者研究了在打印机半色调算法中嵌入视觉不可见的水印信息；而Purdue大学的Edward J Dclp团队通过改变打印机机械级参数[10-15]控制墨点大小和位置来嵌入视觉不可见的外部特征。以上方法和思想分述如下： (1)彩色激光打印机的黄色斑点信息 激光打印机的制造商很早就考虑到其高性能的办公设备可能会给伪造文件者提供方便。于是在打印机输出文件中嵌入了可供追查文件来源的水印信息。在电子先锋(EFF，EIeclI_omc Frontier Foundation)的网站[6]上，报道了施乐彩色撇光打印机在输出文档中嵌入规则的黄色斑点阵列，如图2．1所示，以此记录文档的打印机型、打印时问等信息。在文献中针对彩色激光打印机的黄点嵌入机制给予了一些实验性研究工作的报道[7-9]。在图2. 1中，左图为实际扫描的黄色