一种基于曲线匹配的印鉴图像自动检索方法1).pdfVIP

1) 一种基于曲线匹配的印鉴图像自动检索方法 宋 勇 （北京大学信息科学中心，北京，100871） 刘 宏 （北京大学视觉与听觉信息处理国家重点实验室，北京，100871） 摘 要 一般来说，印鉴图像的形状比较规整，整体变形很小，其中的汉字信息也接近于印 刷体。但实际的印鉴图像常受到加盖模糊和图文背景的干扰，有时甚至比较严重。因此，寻 找抗干扰能力较强的图像特征便成为了印鉴检索任务的关键。本文从汉字笔划横平竖直这一 特点出发，提出了汉字图像中适合于印鉴图像检索的两种特征：汉字的外边缘轮廓和汉字的 方向投影密度。进而用函数曲线对这两种特征进行量化描述，将对汉字的匹配归结为对函数 曲线的匹配。最后通过实验验证了这两种特征的稳定性以及基于这两种特征的曲线匹配方法 的有效性。 关键词 印章；图像检索；汉字特征；曲线匹配 中图分类号 0235 0. 引言 印鉴的一对一真伪鉴别是一个典型的模式识别应用问题。日本和韩国学者率先开展了这 方面的研究工作，近年来国内学者在印鉴图像真伪判别方面也已取得了很大进展。Fan 和 Tsai[1]根据印鉴笔划的拓扑结构具有的相对稳定性，提出基于细化后骨架结构的识别方法。 Lee 和 Kim[2]引入笔划特征图ASG ，把关系图和几何位置结合起来进行判决，该方法突破了 对印鉴形状和拓扑结构完整性的限制。胡庆和杨静宇等[3,4]，从知识工程的角度出发，引入 差图像的概念，并结合统计和结构模式识别的方法，提出一种基于多特征的鉴别方法。高文 等[5]在考虑印鉴中笔锋、笔划粗细及笔划相对位置等特征的基础上，提出了一种基于边缘匹 配的鉴别方法，利用边缘点的距离作为识别特征。这些都是关于印鉴一对一鉴别的方法。 现在进一步的问题是：在实用上，如何摆脱对人工输入 ID 号这一过程的依赖，以实现 印鉴自动鉴别处理过程的全自动化？也就是需要解决基于印鉴图象内容的自动检索问题。提 及到检索，匹配速度便成为了实用的关键，需要找到简单而适应性强的特征，这一点与一对 一真伪鉴别有很大不同。由于实际当中许多印章加盖的并不是很清晰，因而对汉字笔划的精 确分析[5]有时就会显得难以奏效。通过对大量印鉴中汉字图像的观察分析与具体实验，本文 选择了两种相对稳定的特征：汉字的外边缘轮廓和汉字的方向投影密度。并引入了函数曲线 的概念，介绍了一种基于曲线匹配的高效率的印鉴自动检索方法。 1. 印章整体结构分析 现在的公章以圆形的外轮廓为多，而公章的鉴别比私人名章的鉴别更具有实用价值，因 而本文重点讨论解决圆形公章的 自动检索问题。这里首先来对印章的整体结构进行分析处 理，提取出文字部分。下面只做大体的论述，具体细节可参考文献[6]。 1) 国家 973 项目（G199803606）资助课题。 图 1 给出了整体处理过程: (a)给出了一枚实验用章的原始图像。经过灰度拉伸处理， 得到(b)所示的增强图像。首先用统计的方法找到印鉴前景圆形外轮廓的中心，然后将圆形 的印鉴前景图像用线性插值法沿径向分割展开成(c)所示的一个矩形图像，进而分离出(d) 所示的主文字区域部分。最后再对文字串进行分割，得到每个文字的图像。 (a) 一个实验用印章示例 (b) 增强处理后的图像 (c) 平面展开后的图像 (d) 分离出来的主文字串 图 1 印章