纸张真伪辨别系统和方法
【专利摘要】在本发明的一方面提供了一种纸张真伪辨别系统，包括：图像采集装置、色相饱和度明度颜色特征提取装置、局部二值模式图像纹理特征提取装置和相似辨别装置。所述纸张真伪辨别系统分别为原始图像和二次采集的图像得出色相饱和度明度颜色特征统计直方图和均匀局部二值模式图像纹理特征统计直方图，根据预设的权重计算原始图像和二次采集的图像之间的相似度，再根据预设的阈值辨别原始图像和二次采集的图像是否相似。在本发明的另一方面提供了一种纸张真伪辨别方法。
【专利说明】纸张真伪辨别系统和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及图像处理、计算机视觉【技术领域】，具体地涉及基于纸张纹理特征的票 据可信度度量技术，更具体地涉及一种纸张真伪辨别系统和方法。
【背景技术】
[0002] 随着计算机技术的发展和网络的普及，对图像进行伪造越来越简单，且利用先进 的打印技术对纸质票据进行伪造的成本越来越低。针对纸币、票据伪造这类行为，我们不但 需要做好主动的防伪工作，也需要引入有效的票据真伪检测方法，能够准确快速的进行票 据等纸质产品的真伪辨别。在现有技术中，在制造重要的票据或纸币时，制造商使用表面有 标记或隐藏暗记的、甚至配加有特殊纤维的防伪纸，但是防伪纸的制造成本和辨别成本都 较高，使用范围不够广。在专利CN102073865A中，作者提出利用纸张自身纹理的防伪框架， 必须建立图像特征数据库，并且没有具体的实现方式。
【发明内容】
[0003] 本发明旨在提供有效且易实施的用于票据真伪辨别的系统和方法，其能够准确快 速地进行票据等纸质产品的真伪辨别，且为商业文件的保密、标识提供了一种保护方案。
[0004] 在本发明的第一方面提供了一种纸张真伪辨别系统，其特征在于，包括：
[0005] 图像采集装置，对纸张进行图像采集，得到所述纸张的放大图像，对所述放大图像 进行剪切得到具有预设分辨率的图像；
[0006] 色相饱和度明度颜色特征提取装置，对所述具有预设分辨率的图像提取色相饱和 度明度颜色特征，计算色相饱和度明度颜色特征统计直方图；
[0007] 局部二值模式图像纹理特征提取装置，将所述具有预设分辨率的图像转化为灰度 图像，对所述灰度图像在进行图像增强后提取局部二值模式图像纹理特征，对所述局部二 值模式图像纹理特征降维，得到均匀局部二值模式图像纹理特征，计算均匀局部二值模式 图像纹理特征统计直方图；
[0008] 相似辨别装置，
[0009] 当通过所述图像采集装置和所述色相饱和度明度颜色特征提取装置、分别得出了 原始图像的色相饱和度明度颜色特征统计直方图HSV1和二次采集的图像的色相饱和度明 度颜色特征统计直方图HSV2时，采用如下公式（1)计算HSV1和HSV2之间的相似度Si :
[0010]
【权利要求】
1. 纸张真伪辨别系统，其特征在于，包括： 图像采集装置，对纸张进行图像采集，得到所述纸张的放大图像，对所述放大图像进行 剪切得到具有预设分辨率的图像； 色相饱和度明度颜色特征提取装置，对所述具有预设分辨率的图像提取色相饱和度明 度颜色特征，计算色相饱和度明度颜色特征统计直方图； 局部二值模式图像纹理特征提取装置，将所述具有预设分辨率的图像转化为灰度图 像，对所述灰度图像在进行图像增强后提取局部二值模式图像纹理特征，对所述局部二值 模式图像纹理特征降维，得到均匀局部二值模式图像纹理特征，计算均匀局部二值模式图 像纹理特征统计直方图； 相似辨别装置， 当通过所述图像采集装置和所述色相饱和度明度颜色特征提取装置、分别得出了原始 图像的色相饱和度明度颜色特征统计直方图HSV1和二次采集的图像的色相饱和度明度颜 色特征统计直方图HSV2时，采用如下公式（1)计算HSV1和HSV2之间的相似度& :
i表示特征统计直方图的每一维， 当通过所述图像采集装置和所述局部二值模式图像纹理特征提取装置、分别得出了 所述原始图像的均匀局部二值模式图像纹理特征统计直方图uniLBPl和所述二次采集的 图像的均匀局部二值模式图像纹理特征统计直方图uniLBP2时，采用如下公式（2)计算 uniLBPl和uniLBP2之间的相似度S2 :
，i表示特征统计直 方图的每一维； 根据为Si预设的权重m和为S2预设的权重1-m，计算所述原始图像和所述二次采集的 图像之间的相似度S = mS^d-nOS；^，其中m〈l， 当S大于或等于一个预设的阈值S'时，所述相似辨别装置判断所述原始图像和所述二 次采集的图像相似，当S小于S'时，所述相似辨别装置判断所述原始图像和所述二次采集 的图像不相似。
2. 根据权利要求1所述的纸张真伪辨别系统，其中S' =90%。
3. 根据权利要求1或2所述的纸张真伪辨别系统，其中m〈l/2。
4. 根据权利要求3所述的纸张真伪辨别系统，其中m = 40%。
5. 纸张真伪辨别方法，其特征在于，包括如下步骤： 对纸张进行图像采集，得到所述纸张的放大图像，对所述放大图像进行剪切得到具有 预设分辨率的图像； 对所述具有预设分辨率的图像提取色相饱和度明度颜色特征，计算色相饱和度明度颜 色特征统计直方图； 将所述具有预设分辨率的图像转化为灰度图像，对所述灰度图像在进行图像增强后提 取局部二值模式图像纹理特征，对所述局部二值模式图像纹理特征降维，得到均匀局部二 值模式图像纹理特征，计算均匀局部二值模式图像纹理特征统计直方图； 当分别得出了原始图像的色相饱和度明度颜色特征统计直方图HSV1和二次采集的图 像的色相饱和度明度颜色特征统计直方图HSV2时，采用如下公式（1)计算HSV1和HSV2之 间的相似度&:
，i表示特征统计直方图的每一维， 当分别得出了所述原始图像的均匀局部二值模式图像纹理特征统计直方图uniLBPl 和所述二次采集的图像的均匀局部二值模式图像纹理特征统计直方图uniLBP2时，采用如 下公式（2)计算uniLBPl和uniLBP2之间的相似度S 2 :
，i表示特征统计直 方图的每一维； 根据为Si预设的权重m和为S2预设的权重1-m，计算所述原始图像和所述二次采集的 图像之间的相似度S = mS^d-nOS；^，其中m〈l， 当S大于或等于一个预设的阈值S'时，判断所述原始图像和所述二次采集的图像相 似，当S小于S'时，判断所述原始图像和所述二次采集的图像不相似。
6. 根据权利要求5所述的纸张真伪辨别方法，其中S' = 90%。
7. 根据权利要求5或6所述的纸张真伪辨别方法，其中m〈l/2。
8. 根据权利要求7所述的纸张真伪辨别方法，其中m = 40%。
【文档编号】G06K9/62GK104156732SQ201410377854
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月1日 优先权日:2014年8月1日
【发明者】杨雅丽, 李思远, 马志博 申请人:北京利云技术开发公司