印鉴作为具有法律意义的标志和证据,是我国金融系统识别票据真伪的最重要手段之一,在日、韩等东亚国家也被广泛使用。随着科技发展,伪造印鉴的仿真程度越来越高,成为社会经济安全的巨大隐患。一张盖有伪造印鉴的支票可能给银行带来数千万的损失。传统人工“折角核印”的方法在识别准确度和速度方面已经难以满足当前金融系统的需求。现有的自动识别方法多是针对手工雕刻的伪造印鉴提出,不能有效识别高仿真的伪造印鉴。因此,开展印鉴真伪自动识别方法和系统的研究成为社会经济发展的迫切要求。本文针对高仿真伪造印鉴,特别是利用激光雕刻的伪造印鉴,提出了一套包括印鉴图像分割、特征提取与匹配、印鉴图像配准、真伪区分的自动识别算法。不仅能有效识别具有不同形状和笔画结构的高仿真印鉴,还能较好地容忍真章印鉴间的差异。采用大量印鉴图像对算法进行测试,正确识别率高于99%。并以本课题组研制的金融印鉴真伪检验仪为实验平台,将算法移植入基于DSP的嵌入式系统中。本文创新性工作概括如下:1、提出基于数学形态学变换的局部自适应阈值分割方法。根据印鉴图像中字符分布特征将印鉴图像自动分成多个子区域。根据每个字符具有的不同笔画结构和背景均匀度,通过迭代计算的方法自适应地选取适用于该字符所在子区域的最佳尺寸结构元素。利用该最佳尺寸结构元素对此子区域灰度图像作形态学变换,增强图像的细节,再用Otsu方法得到印鉴二值图像。实验表明,该方法降低了对印鉴质量的要求,有效减少了印鉴二值图像的笔画粘结、残缺等失真。2、提出利用印鉴图像SIFT(Scale Invariant Feature Transform)特征相似性与空间关系相结合的方法配准待测印鉴与预留印鉴。提取待测印鉴与预留印鉴二值图像的SIFT特征并匹配。利用RANSAC方法剔除错误匹配点对,增强SIFT特征匹配的准确性和稳定性。根据正确的特征匹配点对之间的空间对应关系实现两印鉴图像的配准。该配准方法利用SIFT特征的旋转不变性和多量性有效消除了印鉴图像间偏转角度对配准结果的影响,并且对印鉴形状、笔画结构等无任何限制,实现了待测印鉴与预留印鉴的准确配准。3、提出一种根据量化的边缘差异自动识别印鉴真伪的方法。刻意伪造的假印鉴与预留印鉴的差异很小,而真印章盖出的不同印鉴也存在微小差异。为了准确区分这两种差异,通过分析待测印鉴与预留印鉴之间边缘差异的几何特征,提出利用不重合的两对应边缘之间的距离和它们的长度判断边缘差异是否由假印鉴引起。量化印鉴边缘的几何差异,构建边缘差异直方图。以此直方图作为输入特征向量,利用支持向量机(SVM)对待测印鉴进行真假分类。实验表明,正确识别率高于99%。还可根据用户需要定制分类结果,当要求错误接受率和错误拒绝率均接近0时,拒识率约为3%。4、实现了基于嵌入式系统的印鉴真伪检验。完善集彩色印鉴图像采集、处理、人机交互、网络传输等功能于一体的金融印鉴真伪检验仪。实现算法从计算机向DSP(Digital Signal Processor)系统的移植,并根据DSP的特点对算法进行优化。实验结果表明,该算法可以在基于DSP的检验仪中有效识别印鉴真伪,方形印鉴和圆形印鉴的识别时间分别约为3秒和5秒。