[發明專利]一種利用半色調信息檢測文檔真實性的打印文檔取證方法

無效

• 申請號: 201010154461.6
• 申請日: 2010-04-20
• 公開（公告）號: CN101854461A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 孔祥維;吳玉寶
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: H04N1/40
• 分類號: H04N1/40;H04N1/405
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 侯明遠

技術領域

本發明屬于信號與信息處理技術領域，涉及到檢測文檔真實性的打印文檔取證方法，特別涉及到一種利用半色調信息檢測文檔真實性的打印文檔取證方法。

背景技術

偽造文檔通常有兩種辦法：通過直接二次打印方式進行添加文字的偽造；通過對掃描文檔進行添加、刪除和修改文字等編輯操作后再進行打印，稱為剪切合成二次打印。

王躍等人在“添加打印文書檢驗方法新探”文中指出前者不可避免的造成肉眼可見的偽造缺陷，如行字跡橫向傾斜差異、行距差異和左右頁邊距差異，具體如圖1所示。圖中第一段和第二段經過兩次打印形成。

第二種方法使用軟件實現去除、添加文字，操作精度高，可有效避免上述缺陷。但是編輯后只能以圖像形式再次打印，而這會在打印文檔中引入半色調效應。圖2(a)為文檔形式打印的字符，其中不含半色調效應；圖2(b)為圖像形式打印的字符，在含有墨跡區域存在半色調效應。崔嵐在“用復印法變造復印文件的鑒別”文中指出通過數碼復印機復印圖像文件也會產生半色調效應，而模擬復印機不會產生半色調現象。所以針對實際中的數碼復印機偽造文件，也可以使用本發明中的方法幫助檢驗文檔的真實性。

從上面分析中可以看出，利用字符圖像是否含有半色調來判斷其所在文檔是由文檔編輯軟件打印還是以圖像形式打印。如果由文檔編輯軟件打印，則認為不存在剪切合成二次打印的偽造行為；如果是以圖像形式打印，則認為存在剪切合成二次打印偽造行為的可能性很大。綜上所述，有必要進行字符圖像是否含有半色調技術的檢測工作，以幫助確定文檔是否進行過剪切合成二次打印操作。

Kaushal?Solanki等人在“‘Print?and?Scan’Resilient?Data?Hiding?in?Images”文中指出這種半色調信息可以在傅立葉變換的頻域幅度譜中產生明顯的4個對稱的亮點，具體如其文中473頁的“Fig.8”所示。他們利用了頻域的4個亮點的相對位置信息實現對打印文檔的圖像進行傾斜校正，從而幫助實現在打印文檔圖像中隱藏信息的正確提取。孔月萍在“圖像逆半調及其質量評價技術研究”一文中同樣對圖像半色調在頻域中引起的這種亮點現象進行研究，具體如第12頁“圖2.4”所示。她分析這種現象的目的是設計更好的半色調和逆半色調算法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是如何從打印文檔提取各個字符圖像中是否含有半色調信息，以幫助文件檢驗工作人員更準確的檢驗文檔的真實性，這將為文件檢驗提供一種新的方法。本發明利用含有半色調的字符圖像在其頻域中存在明顯的四個對稱亮點的特點，采用預處理方法實現對文檔圖像進行字符分割，通過這種頻域特點判斷每個字符圖像中是否含有半色調信息，最后將每個字符的判決結果均標記在文檔圖像中。這幅標記了每個字符圖像半色調信息的文檔圖像將幫助文檢工作人員分析文檔的真實性。如果文檔的字符圖像整體上或局部區域中存在半色調信息，則說明該文檔可能經過篡改操作。因為這部分區域并不是以正常的文本形式打印，或者以手寫簽名等方式形成的。含有半色調信息的字符一定是以圖像的形式的打印的，這就很有可能是經過了剪切合成二次打印的偽造操作。

本發明的技術方案如下：

1.利用半色調信息判別文檔真實性的方法框圖

本方法的框圖如圖3所示，具體包括3個步驟。針對一幅帶檢測的文檔圖像，首先要經過預處理實現字符分割，然后針對每個字符圖像，使用頻域分析的辦法判斷是否含有半色調信息，最后將是否含有半色調信息的判別結果標記在文檔圖像中。這個判決結果就可以很直觀的幫助文件檢驗工作人員分析文檔的真實性。

2.字符分割

為了從文檔圖像中分割出字符圖像，本文通過二值去噪、傾斜校正、提取字符中心三個步驟構成的預處理過程來獲得特征點，并將其匹配構成特征點對集合。

首先，對文本文檔圖像進行基于閾值的二值化，得到對應的二值圖像。文本文檔圖像包含字符墨跡和均勻背景區域，其灰度直方圖呈現明顯的雙峰，可以選擇雙峰中間的谷點作為二值化閾值。對于二值圖像中面積小于某個閾值的連通區域，認為是墨點飛濺產生的噪聲斑點并將其消除。