一种用图文内容结合水印来鉴别图文页面的同一性的方法与流程

本发明涉及一种用图文内容结合水印来鉴别前后两幅图文页面是否同一的方法，以及相关的拍摄和扫描页面的方法、图像分析方法、图像数据保存和调用方法。

背景技术：

图文页面是指承载有图像和文字内容的纸张(这里是指广义的纸张，包括普通纸张、无纺布、塑料薄膜等能够承载图文内容的薄膜材料)。图文页面有很多种，例如，字画、信函、公文、票据等。

水印是指由于纸张本身的密度变化而产生的，迎光透视时可见的明暗图案。水印可以是造纸过程中用改变纸浆纤维密度的方法而制成的。有些纸张有自然形成的无规则的随机水印图案。

本发明技术所解决的问题是鉴别前后两幅图文页面是否为同一幅页面(同一张纸)。

现有的相关技术包括通过分析比对待鉴别页面上的图文内容中的书写和绘画的笔迹特点和疑是创作者的笔迹特点来判断图文内容是否是该创作者所为，另外，可以用纸张上的笔触的各种光学特性来判别待鉴别页面是否为原件(而不是复印或打印而成的副本)。另一类方法是通过分析比对待鉴别页面上加盖的印鉴的形状及纹理和疑是印章的形状及纹理来判断加盖的印鉴是否是该印章所留，另外，可以用纸张上的印迹的各种光学特性来判断是否为原件。

现有技术存在不足之处，需要新技术来更好地满足实际需求。

技术实现要素：

本发明是一种用图文内容结合水印来判别前后两幅页面是否为同一幅页面的方法，是通过分析待鉴别页面和疑是页面的在正面光照下的数字图像(以下简称为正光照图像)和在背面光照下的数字图像(以下简称为背光照图像)来判别待鉴别页面是否就是疑是页面的。

本发明的技术方案包括以下4个步骤。

1.采集图文页面的正光照图像和背光照图像。一种方法是用底座上装置白色平面背光源的速拍仪采集。另一种方法是用盖板上装置白色平面背光源的平板扫描仪采集。

2.建立待鉴别页面的正光照图像和疑是页面的正光照图像的平面上的点对点的几何映射关系。

3.沿着纵横方向均匀划分待鉴别页面的正光照图像，形成排列整齐的正方形图像块阵列。

4.对于每个图像块，比对块内的待鉴别页面的正光照图像内容和疑是页面的正光照图像内容，比对块内的待鉴别页面的背光照图像内容和疑是页面的背光照图像内容，相似度高于设定阈值的，则标记该图像块为支持块。如果支持块的数量与总块数的比值超过设定的阈值，则判别待鉴别页面就是疑是页面，否则为非疑是页面。

使用本发明技术的方式包括：

(一)执行步骤1来获取拟存档备查的页面的正光照图像和背光照图像，存储在本方。当有页面需要判别是否就是某一幅备查页面时，则从本方存储中提取该备查页面的正光照图像和背光照图像作为疑是页面，执行步骤1来获取待鉴别页面的正光照图像和背光照图像，并执行步骤2至4实施鉴别。

(二)执行步骤1来获取拟存档备查的页面的正光照图像和背光照图像，交付第三方保存。当有页面需要鉴别是否就是某一幅备查页面时，则从第三方提取该备查页面的正光照图像和背光照图像作为疑是页面，执行步骤1来获取待鉴别页面的正光照图像和背光照图像，并执行步骤2至4实施鉴别。

(三)执行步骤1来获取拟存档备查的页面的正光照图像和背光照图像，上传到互联网服务器。当有页面需要判别是否就是某一幅备查页面时，则从互联网服务器下载该备查页面的正光照图像和背光照图像作为疑是页面，执行步骤1来获取待鉴别页面的正光照图像和背光照图像，并执行步骤2至4实施鉴别。

(四)用方式二、或三，通过判别待鉴别页面的局部(例如加盖印鉴的区域)是否就是备查页面的对应部分来判断整个页面是否为备查页面。这样就能够在仅公开图文页面的局部区域的内容的前提下用保存在第三方或互联网服务器上的局部图像数据来辨别待鉴别页面是否就是备查页面。

(五)用方式一、二、三、或四，其他不变，仅改为用人眼比对显示在屏幕上或打印在纸张上的待鉴别页面的正光照图像和备查页面的正光照图像，以及比对待鉴别页面的背光照图像和备查页面的背光照图像，然后根据相似度来判别待鉴别页面是否就是备查页面。

附图说明

图1、用速拍仪采集页面图像的示意图。图例：1-背光源模块；2-稿台；3-图文页面；4-摄像头和正面光源模块。

图2、用扫描仪采集页面图像的示意图。图例：1-稿台；2-图文页面；3-背光源模块。

图3、划分图像形成正方形图像块阵列的示意图。

具体实施方式

具体实施本发明的技术方案的方式如下：

1.采集图文页面的正光照图像if和背光照图像ib。

a)使用速拍仪采集：在摄像头周边配备白色正面照明光源，均匀照明页面正面，例如采用一圈围绕摄像头的白光led灯珠。在底座上配备白色平面背光源，均匀照明页面背面，例如采用液晶显示屏的背光源模块(图1)。

采集过程：开启正面光源，关闭背面光源，拍摄页正面，得到正光照图像if。保持页面位置不变，开启背面光源，关闭正面光源，拍摄页正面，得到背光照图像ib。

b)使用平板扫描仪采集：在盖板上配备白色平面背光源，均匀照明页面背面，例如采用液晶显示屏的背光源模块(图2)。

采集过程：移动传感器组件到扫描起始位置。初始化计数变量i为1。重复执行b1至b3，直至传感器组件达到扫描结束位置

b1)开启传感器组件上的正面光源，关闭盖板上的背光源，用线阵传感器拍摄一次，得到线阵图像数据其中上标#i表示第i根扫描线。

b2)开启背光源，关闭正面光源，用线阵传感器拍摄一次，得到线阵图像数据

b3)驱动传感器组件向着结束位置移动一步(两根扫描线之间的间距)。计数变量i加1。

拼接扫描线i＝1，2，...，n得到正光照图像if，其中n表示扫描线的数量。拼接扫描线i＝1，2，...，n得到背光照图像ib。

2.通过配准待鉴别页面的正光照图像和疑是页面的正光照图像来得到这两个图像平面之间的点对点的几何映射关系。例如，用关键点检测方法从待鉴别页面的正光照图像和疑是页面的正光照图像得到关键点及伴随描述子。关键点检测可以选用surf方法[作者：herbertbay，tinnetuytelaars，andlucvangool，题目：surf：speededuprobustfeatures，国际会议名称：europeanconferenceoncomputervision，发表日期：2006年]，sift方法[作者：davidg.lowe，题目：distinctiveimagefeaturesfromscale-invariantkeypoints，期刊名称：internationaljournalofcomputervision，发表日期：2004年]，或其他具有同样功能的方法。接着，用关键点的伴随描述子来匹配关键点。然后，用匹配了的关键点的坐标矢量来建立这两个图像平面之间的点对点的几何映射关系，例如建立单应几何映射关系。

3.沿着纵横方向等间隔划分待鉴别页面的正光照图像形成由排列整齐的正方形图像块组成的阵列(图3)。图像块的数量一般可以选择为几十至几百。

4.对于每个图像块，互相关待鉴别页面的正光照图像上的和疑是页面的正光照图像上的对应的像素，得到正光照图像块的互相关值，同时，互相关待鉴别页面的背光照图像上的和疑是页面的背光照图像上的对应像素，得到背光照图像块的互相关值。如果所得的互相关值的加权和超过设定的阈值，则标记该图像块为支持块(支持判别待鉴别页面就是疑是页面)。如果支持块的数量与图像上的总块数的比值超过设定的阈值，则判别待鉴别页面就是疑是页面，否则为非疑是页面。