一种印章提取与检索方法的研究与实现

摘要

在中国，印章是鉴别金融票据、政府公文等文件合法性的重要手段之一。目前印章的管理方法多为人力管理，而如何实现自动化的管理，面临其独特挑战。要实现印章管理自动化，首先要能够从文件图像中分离出印章图案，即印章提取；其次需要利用印章图像找到对应的印章备案，这就是一个图像检索问题。由于印章图案镂空会产生特殊的背景噪声，印章图案的残缺又会影响其轮廓的识别，这些都会给印章提取带来困难；印章检索作为图像检索的一个特殊问题，与一般图像检索一样，需要解决语义鸿沟带来的困难。
　　本课题针对印章特殊的背景噪声问题和印章图案本身会有残缺的问题，提出了一种基于多特征的印章提取方法；针对印章图像检索中的语义鸿沟问题，提出了一种基于深度信念网络的印章检索方法。
　　文章的主要工作包括以下两个方面：
　　（1）基于多特征的印章提取技术研究。针对印章特殊的背景噪声问题和轮廓残缺问题，本文在研究了几种常用的目标分离技术以及现有的印章提取技术的基础上，提出了一种基于印章颜色和轮廓特征的提取方法。这种方法利用轮廓特征对印章进行定位，利用颜色特征将印章与背景的交叠部分分离；同时在对现有椭圆检测算法进行调查的基础上，使用了一种结合随机霍夫变换与直接最小二乘拟合法的椭圆检测算法来检测印章轮廓。
　　（2）基于DBN的印章检索技术的研究。针对印章检索中的语义鸿沟问题，本文在研究了现有印章检索技术、一般图像的检索技术以及机器学习方法的基础上，提出了一种基于深度信念网络的印章检索技术，利用深度信念网络解决语义鸿沟问题，并设计相关的数据库，从而实现印章图像的检索。
　　本文针对印章图像的提取及背景剥离问题，分别进行了不同背景（有较强干扰、有较弱干扰、无干扰）、不同印章图像质量（完整，部分残缺）等几种情况的测试，测试结果表明本文的方法能够在一些较恶劣的情况下有效地提取出印章图像；另一方面，本文针对印章检索的问题，分别使用了不同旋转角度、不同残缺程度的印章图像做检索测试，均能够达到较高的检索准确率。

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第一章 绪论

1.1课题背景及研究意义

1.2国内外研究现状

1.3论文的主要内容与章节安排

第二章 基于多特征的印章提取子系统的设计与实现

2.1印章提取的基本流程

2.2颜色分离

2.3椭圆印章的轮廓检测

2.4印章提取子系统的实现

2.5实验结果与分析

2.6本章小结

第三章 基于DBN的印章检索子系统的设计与实现

3.1印章检索的基本流程

3.2用于印章检索的DBN构建

3.3印章检索子系统的实现

3.4实验结果及分析

3.5本章小结

第四章 全文总结与展望

4.1本文工作总结

4.2工作展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文