本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种水印特征的增强方法及系统。
背景技术：
随着科技的进步，票据（如人民币、支票、存单等）的防伪技术也是越来越高。以人民币为例，目前，人民币所进行的防伪技术之一就是水印防伪，水印防伪也是纸币防伪技术进行时间最长的一种。纸币上的水印通常分为白水印和黑水印，区别在于印压方式。黑水印的压印较为简单，两侧同时压印，使纸浆密度变大，呈现出较暗色调的图文；而白水印的制作较为困难，它采用一侧压印，使纸浆密度变小，呈现出较为明色调的图文。假币进行的都是普通纸张，无水印，因此，假币上的水印都是后加上去的。白水印由于对制作工艺要求较高，就成为纸币鉴伪里的重要一环。
将纸币对准光线，可以看到白水印的地方光线透过较多，呈现较亮的图案或字样。虽然通过人眼较容易区分，但是在机器检测中，传感器的灯光照强度本身有限，而且透射光强度更弱，因此白水印图案就不太明显，且白水印的周围区域也是白色，在透射图像中容易与背景混杂，从而显得白水印特征很模糊，使得鉴伪检测难度较大。而支票、存单等票据上也存在透射图白水印特征模糊的情况。
针对这些白水印特征模糊的情况，就要进行图像特征的增强。在现有技术中，有很多种图像特征增强系方法可对图像特征进行增强处理，但是这些方法都比较复杂，且对待处理原始图像的质量要求很高。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种水印特征的增强方法及系统，其算法简单，特征图像增强效果明显,且对待处理原始图像的质量要求不高。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种水印特征的增强方法，包括以下步骤：
步骤1、从票据的原始透射图i中提取白水印特征区域，得到白水印区域图像i0；
步骤2、对所述白水印区域图像i0进行一级滤波或/和二级滤波，得到最小值滤波图像i1与最大值滤波图像i2；
步骤3、将所述最大值滤波图像i2减去最小值滤波图像i1，得到高亮特征边缘加强的部分图像i3，然后将所述白水印区域图像i0加上所述高亮特征边缘加强的部分图像i3，得到白水印特征增强后的图像i4；或将所述白水印区域图像i0减去最小值滤波图像i1，得到高亮特征边缘加强的部分图像i3，然后将所述高亮特征边缘加强的部分图像i3加上最大值滤波图像i2，得到白水印特征增强后的图像i4。
所述步骤2与步骤3的具体操作为：对所述白水印区域图像i0进行最小值滤波，得到所述最小值滤波图像i1；对所述白水印区域图像i0进行最大值滤波，得到所述最大值滤波图像i2；将所述最大值滤波图像i2减去最小值滤波图像i1，得到所述高亮特征边缘加强的部分图像i3，然后将所述白水印区域图像i0加上所述高亮特征边缘加强的部分图像i3，得到所述白水印特征增强后的图像i4。
所述步骤2与步骤3的具体操作为：对所述白水印区域图像i0进行最小值滤波，得到所述最小值滤波图像i1，再对所述最小值滤波图像i1进行最大值滤波，得到所述最大值滤波图像i2；将所述最大值滤波图像i2减去最小值滤波图像i1，得到所述高亮特征边缘加强的部分图像i3，然后将所述白水印区域图像i0加上所述高亮特征边缘加强的部分图像i3，得到所述白水印特征增强后的图像i4。
所述步骤2与步骤3的具体操作为：对所述白水印区域图像i0进行最大值滤波，得到所述最大值滤波图像i2，再对所述最大值滤波图像i2进行最小值滤波，得到所述最大值滤波图像i1；将所述最大值滤波图像i2减去最小值滤波图像i1，得到所述高亮特征边缘加强的部分图像i3，然后将所述白水印区域图像i0加上所述高亮特征边缘加强的部分图像i3，得到所述白水印特征增强后的图像i4。
所述步骤2与步骤3的具体操作为：对所述白水印区域图像i0进行最小值滤波，得到所述最小值滤波图像i1；对所述白水印区域图像i0进行最大值滤波，得到所述最大值滤波图像i2；将所述白水印区域图像i0减去最小值滤波图像i1，得到所述高亮特征边缘加强的部分图像i3，然后将所述高亮特征边缘加强的部分图像i3加上最大值滤波图像i2，得到所述白水印特征增强后的图像i4。
所述最小值滤波采用的模板窗口大于最大值滤波的模板窗口。
所述最小值滤波采用的模板窗口大小为[5*5]像素,所述最大值滤波采用的模板窗口大小为[3*3]像素。
一种水印特征的增强系统，包括
特征区域提取模块，用于从票据的原始透射图i中提取白水印特征区域，得到白水印区域图像i0；
滤波模块，用于对所述白水印区域图像i0进行一级滤波或/和二级滤波，得到最小值滤波图像i1与最大值滤波图像i2；
减影模块，用于将所述最大值滤波图像i2减去最小值滤波图像i1或将所述白水印区域图像i0减去最小值滤波图像i1，得到高亮特征边缘加强的部分图像i3；
叠加模块，用于将所述白水印区域图像i0加上所述高亮特征边缘加强的部分图像i3或将所述高亮特征边缘加强的部分图像i3加上最大值滤波图像i2，得到白水印特征增强后的图像i4。
本发明的有益效果为：算法非常简单，适用性强，且因为主要是采用最大值滤波与最小值滤波结合的方式，从而对待处理原始图像的质量要求不高；此外，经本发明方法处理后的图像的白水印比未处理前的图像要清晰突出的多，特征增强效果明显，如此，解决了票据白水印特征模糊的问题，便于票据的后续检测；而对于非白水印特征图像而言，图像变化不明显，只是亮度亮一些，人为引入的噪声小。
附图说明
图1为本发明水印特征的增强方法的其中一实施例的流程框图；
图2为未经本发明水印特征的增强方法处理前的白水印特征区域的示意图；
图3为经本发明水印特征的增强方法处理后的白水印特征区域的示意图；
图4为未经本发明水印特征的增强方法处理前的非特征区域的图示；
图5为经本发明水印特征的增强方法处理后的非特征区域的图示。
具体实施方式
本发明水印特征的增强方法包括以下步骤：
步骤1、从票据的原始透射图i中提取白水印特征区域，得到白水印区域图像i0；
步骤2、对所述白水印区域图像i0进行一级滤波或/和二级滤波，得到最小值滤波图像i1与最大值滤波图像i2；
步骤3、将所述最大值滤波图像i2减去最小值滤波图像i1，得到高亮特征边缘加强的部分图像i3，然后将所述白水印区域图像i0加上所述高亮特征边缘加强的部分图像i3，得到白水印特征增强后的图像i4；或将所述白水印区域图像i0减去最小值滤波图像i1，得到高亮特征边缘加强的部分图像i3，然后将所述高亮特征边缘加强的部分图像i3加上最大值滤波图像i2，得到白水印特征增强后的图像i4。
在本实施例中，所述步骤2与步骤3的具体操作为：对所述白水印区域图像i0进行最小值滤波，得到所述最小值滤波图像i1；对所述白水印区域图像i0进行最大值滤波，得到所述最大值滤波图像i2；将所述最大值滤波图像i2减去最小值滤波图像i1，得到所述高亮特征边缘加强的部分图像i3，然后将所述白水印区域图像i0加上所述高亮特征边缘加强的部分图像i3，得到所述白水印特征增强后的图像i4（如图1所示）。
在另一实施例中，所述步骤2与步骤3的具体操作为：对所述白水印区域图像i0进行最小值滤波，得到所述最小值滤波图像i1，再对所述最小值滤波图像i1进行最大值滤波，得到所述最大值滤波图像i2；将所述最大值滤波图像i2减去最小值滤波图像i1，得到所述高亮特征边缘加强的部分图像i3，然后将所述白水印区域图像i0加上所述高亮特征边缘加强的部分图像i3，得到所述白水印特征增强后的图像i4。
再一实施例中，所述步骤2与步骤3的具体操作为：对所述白水印区域图像i0进行最大值滤波，得到所述最大值滤波图像i2，再对所述最大值滤波图像i2进行最小值滤波，得到所述最大值滤波图像i1；将所述最大值滤波图像i2减去最小值滤波图像i1，得到所述高亮特征边缘加强的部分图像i3，然后将所述白水印区域图像i0加上所述高亮特征边缘加强的部分图像i3，得到所述白水印特征增强后的图像i4。
再另一实施例中，所述步骤2与步骤3的具体操作为：对所述白水印区域图像i0进行最小值滤波，得到所述最小值滤波图像i1；对所述白水印区域图像i0进行最大值滤波，得到所述最大值滤波图像i2；将所述白水印区域图像i0减去最小值滤波图像i1，得到所述高亮特征边缘加强的部分图像i3，然后将所述高亮特征边缘加强的部分图像i3加上最大值滤波图像i2，得到所述白水印特征增强后的图像i4。
所述最小值滤波采用的模板窗口大于最大值滤波的模板窗口。
在本实施例中，较佳的，所述最小值滤波采用的模板窗口大小为[5*5]像素,所述最大值滤波采用的模板窗口大小为[3*3]像素。
如上所述，本发明水印特征的增强方法主要是对白水印区域图像i0进行一级滤波或/和二级滤波，得到最小值滤波图像i1与最大值滤波图像i2,然后对所述最小值滤波图像i1与最大值滤波图像i2以及原始的白水印区域图像i0进行减影、叠加，从而得到最终的白水印特征增强后的图像i4，这种算法非常简单，从而适用性强，而且对比图2与图3可以看出，经本发明方法处理后的图像的白水印（图中的100字样）比未处理前的图像要清晰突出的多，即特征增强效果明显，如此，解决了票据白水印特征模糊的问题，便于票据的后续检测；而从图4与图5可以对比看出，对于非白水印特征图像而言，图像变化不明显，只是亮度亮一些，人为引入的噪声小；且因为主要是采用最大值滤波与最小值滤波结合的方式，从而对待处理原始图像的质量要求不高；此外，两种滤波采用大小不同的模板，且最小值滤波的模板窗口比最大值滤波的模板窗口要大，从而能更好地突出白水印特征。
本发明还提供一种水印特征的增强系统，其包括
特征区域提取模块，用于从票据的原始透射图i中提取白水印特征区域，得到白水印区域图像i0；
滤波模块，用于对所述白水印区域图像i0进行一级滤波或/和二级滤波，得到最小值滤波图像i1与最大值滤波图像i2；
减影模块，用于将所述最大值滤波图像i2减去最小值滤波图像i1或将所述白水印区域图像i0减去最小值滤波图像i1，得到高亮特征边缘加强的部分图像i3；
叠加模块，用于将所述白水印区域图像i0加上所述高亮特征边缘加强的部分图像i3或将所述高亮特征边缘加强的部分图像i3加上最大值滤波图像i2，得到白水印特征增强后的图像i4。