CN102880876B - 一种印章校验方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种印章校验方法及其装置，装置包括：环形分布的n组光源、摄像机、控制处理电路；校验方法包括如下步骤：n组光源按时序轮流开启对印章的印模进行闪光曝光，摄像机随曝光同步拍摄，得到n幅电子图像Fi，比较n幅电子图像的明暗程度值，从中选出最亮的电子图像F_light、和最暗的电子图像F_dark；将最亮的电子图像F_light与最暗的电子图像F_dark对齐进行图像像素叠加合成；将合成电子图像F_target与所存储的目标图像和目标参数进行校验核对，发出校验通过或校验拒绝的信号。本发明能够大幅缩减每日校验印章的人工操作的工作量，极大提升印章校验效率，降低校验出错几率，简化操作，大幅推进办公无纸化和降低纸张的日常消耗。

Description

一种印章校验方法

技术领域

本发明涉及电子监控设备，更具体地说，本发明涉及一种识别和监控管理印章的电子设备。

背景技术

印章的使用一般都牵涉到有关单位、企业、个人的重大财产利益甚至人身安全，对于涉及国家公共安全及国家利益的边检、口岸等单位，验讫章的验证识别技术就显得尤为重要。为检查控制边检、口岸出入的海量人员和货物，每日相关检验人员都必须频繁使用验讫章对出入人员、货物予以签章验放。验讫章上完整和正确的信息，为边检、口岸单位实施正确验放提供了有效凭据。

传统的验讫章校验方式为人工校验即：在每日的边检、口岸工作开始之前，由边检、口岸单位相关人员预先对验讫章上的月份、日期以及密码逐个予以校验，只有完成上述验讫章的校验工作，确保验讫章调整正确后才允许用之进行上勤签到及后续的验放工作。

验讫章校验需要在每日上勤签到、验放工作开始之前完成，而且传统的验讫章校验需要在纸上多次试盖印模，用以检查校对验讫章月份、日期以及密码等内容是否正确有效、乃至保留存档、备后查询。随着验放工作人员、出入境人员、货物数量不断增加，传统的人工校验验讫章的工作方式日感繁重；人工校验不仅耗时耗力导致工作效率低下，且容易出错，直接影响到验放单位的工作质量、公众形象、甚至危害到公众利益和安全，而耗费大量的纸张，也严重违背了低碳环保的理念，又不便保存、核查。

发明内容

针对传统校验技术的上述缺陷，本发明的目的是要提供一种印章校验方法及其装置，可解决如下问题：能够大幅缩减每日校验印章的人工操作的工作量，极大提升印章校验效率，降低校验出错几率，简化操作，大幅推进办公无纸化和降低纸张的日常消耗。

为此，本发明的技术解决方案之一是一种印章校验方法，其采用印章校验装置对印章进行校验，所述印章校验装置包括：环形分布地向所述印章的印模投射光线的n组光源、对所述印模进行摄像的摄像机、控制n组光源和摄像机协同工作并处理印模图像的控制处理电路；所述控制处理电路包括微处理器和与之连接的存储印章参数的存储模块，所述校验方法包括如下步骤：

X1)稳置所述印章并显露其印模；

X2)n组光源按时序轮流开启对所述印章的印模进行闪光曝光，摄像机随曝光同步拍摄，得到n幅电子图像Fi，其中i＝1、2...n-1，n；

X3)所述控制处理电路比较n幅电子图像的明暗程度值，从中选出最亮的电子图像F_light、和最暗的电子图像F_dark；

X4)所述控制处理电路将最亮的电子图像F_light与最暗的电子图像F_dark对齐，然后进行图像像素叠加合成，得到克服印模上污垢影像干扰的合成电子图像F_target；

X5)所述控制处理电路将合成电子图像F_target与所存储的目标图像和目标参数进行校验核对，发出校验通过或校验拒绝的信号。

针对目前国内外在印章智能识别领域，只有对印章在纸张上盖出的印迹进行检测鉴别的方法和设备、而没有对印章本身进行直接识别技术的落后现状，本发明研发过程中首要克服的技术难题是：超越仅对盖到纸张上的印迹信息进行再读取和识别的传统技术，要从布满印油的印章直拍图片上取得清晰的印模图像。然而印章的直接拍摄图片都是印油斑斑的，很难从中稳定地读取和识别出日期等正确清楚的印迹信息。这就对拍照的技术及识别的方法及算法提出了很高的要求。为此，本发明独创地把光源分割成多组，利用环形分布的多组光源轮流从不同角度照射到印章上，再利用不从同角度得到印模的模糊图像进行计算、相互去伪存真、图像合成，终于前所未有地一举解决了模糊摄影图像智能化清晰合成的技术难题。由此，本发明方法彻底地缩减了每日校验印章的人工操作的工作量75％，只需原来工作量的1/4，同时极大提升了印章校验效率，减少了50％的校验时间，降低了校验纰漏几率至0.03％，还能大幅简化验证数据日后的保存及核查操作，且基本取消了核验印章所需的日常纸张消耗、极大推进了办公无纸化。

为进一步综合平衡光源设置与处理效果之间关系，本发明印章校验方法还包括如下的改进：

所述光源的组数n为3-10。

为进一步优化智能识别算法的处理过程，提高验证识别的效率，本发明印章校验方法还包括如下的改进：

所述步骤X3中，任一电子图像Fi的明暗程度值，是对该幅图像上全部像素的明暗程度进行代数求和所得；所述步骤X4中，F_light与F_dark的对齐包括如下操作：取该2幅电子图像同一折角为坐标原点，且使该2幅电子图像相应4边重合，然后对2幅电子图像的全部像素进行叠加。

为从更多物理信号方面直接、综合、互相验证地识别印章，提高智能识别的可靠性和识别的效率，本发明印章校验方法还包括如下的改进：

所述印章带有电子标签RFID；所述控制处理电路还包括感应读卡模块、红外对射模块、提示器，所述步骤X1还包括如下操作即：

X1-1)所述红外对射模块检测所述印章摆放状况正常或否，如果摆放状况正常，转向步骤X1-2)即启动提示器作出正常提示并继续步骤X1-3，否则，转向步骤X1-4)即启动提示器作出异常提示并制止后续步骤；

X1-3)感应读卡模块主动感应检测印章内置的电子标签RFID，并将检测信号与存储模块中的相应数据进行对比识别；

X1-5)判断RFID识别通过与否，如果识别通过，转向步骤X2)，否则，转向步骤X1-6)即发出校验未通过的拒绝信号。

相应地，本发明的另一技术解决方案是一种用于如上所述印章校验方法的印章校验装置，其包括有为印章的印模作取景的透明视窗，而所述装置内设有环形分布地向所述印章的印模投射光线的n组光源、对所述印模进行摄像的摄像机、控制n组光源和摄像机协同工作并处理印模图像的控制处理电路；所述控制处理电路包括：微处理器、光源控制模块、数据通讯模块、图像处理模块、存储印章参数的存储模块、显示屏；所述光源控制模块的受控端、摄像机的电子快门受控端、数据通讯模块相应端口分别连接所述微处理器的相应接口；所述摄像机的视频输出端、图像处理模块的输入端分别连接数据通讯模块的相应端口，所述图像处理模块的输出端、存储模块的输出端、显示屏的输入端分别直接或间接地连接所述数据通讯模块的相应端口。(本申请所述器件相应接口或端口是表示：该器件具有2以上多个接口或端口，而与某功能电路连接的该器件的某接口或端口即为与某功能电路相应的该器件的相应接口或端口。)

本发明的印章校验装置，采用n组光源环形分布地从不同角度向印章的印模投射光线的结构特点；在此基础上，以微处理器、光源控制模块、数据通讯模块来控制n组光源及摄像机在曝光、抓拍方面的配合，以图像处理模块来处理不同角度曝光所得阴影方向不同且印油遮蔽的直拍图片、进行图像合成；以微处理器调取存储模块中的数据对合成图像实施比对校验。本发明上述独特的印章校验摄影技术，超越了传统技术必须对先盖到纸张上的印迹信息进行再读取和识别的限制，终于前所未有地一举解决了模糊摄影图像智能化清晰合成的技术难题，可直接取得清晰的印模图像、迅速实施印章智能识别。因此，本发明的印章校验装置能够充分顺畅地运行本发明印章校验方法的核心步骤，从而大幅缩减每日校验印章的人工操作的工作量，极大提升印章校验效率，降低校验出错几率，简化操作，大幅推进办公无纸化和降低纸张的日常消耗。

为采用多种物理信号辅助提升印章取景效率，多方面直接、综合、互相验证地识别印章，提高智能识别的可靠性和识别的效率，本发明印章校验装置还包括如下的改进：

所述印章带有电子标签即RFID；所述控制处理电路还包括红外对射模块、感应读卡模块、提示器、综合比对模块；该红外对射模块的I/O端口、感应读卡模块的I/O端口、提示器的输入端分别连接所述微处理器的相应接口；所述图像处理模块的输出端、存储模块的输出端、显示屏的输入端分别连接该综合比对模块的相应端口，而该综合比对模块相应端口又与所述数据通讯模块的相应数据端口对应连接；微处理器处理红外对射模块的检测信号后发送控制信号给提示器提示印章摆放异常、或确认印章摆放正常后启动感应读卡模块和摄像机采集印章数据，进而通过所述数据通讯模块分别将印章数据输给所述图像处理模块作后续处理、且输给所述综合比对模块作后续比对。

为提升验证装置的网络化程度，实现现场操作与远程操控的交互，进一步优化印章验证的效率、可靠性、和安全性，本发明印章校验装置还包括如下的改进：

所述印章校验装置分别设置成为在现场工作的下位机和远程工作的上位机，该下位机包括：带有所述透明视窗的机壳、机壳内设的n组光源、摄像机、控制处理电路中的所述微处理器、红外对射模块、感应读卡模块、光源控制模块、提示器、数据通讯模块；该上位机包括：控制处理电路中的所述综合比对模块、图像处理模块、存储模块、显示屏；下位机和远程上位机之间通过数据线缆相互连接。

一台所述上位机通过数据线缆连接有多台所述下位机。

为进一步优化智能验证的稳定性、提高现场验证的操作效率，增加取景结构清洁的便利性，本发明印章校验装置还包括如下的改进：

所述印章校验装置包括包围在透明视窗周围以上、限定被验印章的凹口，该凹口侧壁上复合有弹性壁面；所述透明视窗包括表面弹性的窗框和一块可从所述下位机侧面抽取和插入窗框下部的透明玻片。

为进一步提高下位机内部结构的空间利用率、增加下位机的小巧便携性，本发明印章校验装置还包括如下的改进：

在透明视窗与所述光源、摄像机的光路之间设有转向光线的斜置平面镜，该平面镜将光线投射向印模、且将印模图像投射给所述摄像机的镜头

为进一步优化装置光源对于拍摄、取景的清晰程度和抗干扰性、增加对智能验证方法的支持力度，提高智能验证效率，本发明印章校验装置还包括如下的改进：

所述环形分布的n组光源，各组光源包括1个总开关、2个以上强光二极管即强光LED，各强光LED的朝向均与所述环形的中心法线成15度地向前汇聚。

本发明印章校验方法及其装置本质上是一个执勤签到签退的系统，主要用于签到、签退和校对验讫章的日期、密码，机要人员还可用其设置验讫章密码和录入验讫章。主要功能如下：

1、验讫章的录入功能。通过此功能把验讫章和使用人对应起来，为自动签到签退功能提供信息。

2、验讫章密码的设置，包括月密码和年度密码的设置。验讫章密码的设置是为自动校验密码提供信息。

3、验讫章日期和密码的校验。系统对验讫章日期和密码进行自动校验，发现日期和密码与服务器中的日期和密码不一致时给予提示，并阻止用户签到或签退。

4、签到、签退功能。当系统对验讫章的校验成功后，随即自动对该章的使用人进行签到或签退操作。

5、查询功能。系统提供对当前班次和历史班次的验讫章检验情况查询功能。查询结果提供了当天的日期密码，系统识别出的日期密码，当天的验讫章印模等等多种内容。

6、把验讫章放到本发明硬件设置中，硬件系统就能自动读取验讫章的芯片与印模。

本发明印章校验方法及其装置，主要应用于边检、海关等单位的验讫章日期的自动识别和无纸化管理。可以调整设置的功能特点如下：

(1)自动日期识别，自动校验，识别精确度高、速度快。可对验讫章和日期进行自动识别和读取，来检验检查员的验讫章真实性和日期是否调试准确。

(2)自动签到签退功能。校验机可对验讫章读取结果与检查员识别仪的签到签退功能进行联动。如果检查员验讫章调试错误，则校验机会自动对该检查员及其识别仪进行锁定，禁止其上台验放。该功能有效消除了人工操作的各种不确定因素。

(3)随机排班功能，科学实用。校验机具备随机排班功能，减少了排版受人为因素的影响，排班管理更加科学严谨。

(4)无纸化办公，节能环保。装置实现了完全无纸化办公，既整合资源、降低成本，又保护环境，符合低碳经济的发展要求。

(5)声光提示，操作简单，历史资料安全存储。装置自动对验讫章进行图像识别，通过声音和指示灯两种方式同时提示识别结果的正确与否，还可在校验机中对实时的调试结果进行电子存档，形成数字档案文件，所有操作均可记录备案。

本发明印章校验方法及其装置具有识别精确度高、识别速度快、自动感应识别、操作简单、智能提示、识别数据存储等优势。装置设计了验讫章自动识别、错误报警、检验员自动上下勤、电子查询等业务范围。既提高了验讫章使用的安全性，避免人为因素造成的失误，又提供了更加方便的查询环境，还创造了无纸化的办公环境，推进了各种资源的节约综合利用。而且，本发明的识别仪体积轻巧，便于移动。

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明印章校验方法实施例的方框示意图。

图2为本发明印章校验装置实施例1的电路结构示意框图。

图3为本发明印章校验装置实施例2的电路结构示意框图。

图4为装置实施例2的下位机内部结构示意图。

图5为装置实施例2的下位机外部结构的立体示意图。

图6为装置实施例2的下位机外部结构的左视示意图。

具体实施方式

方法实施例：

如图1，所示为本发明印章校验方法实施例的方框示意图，本方法实施例采用印章校验装置对印章进行校验，所述印章带有电子标签RFID；所述控制处理电路还包括感应读卡模块、红外对射模块、提示器，所述印章校验装置包括：环形分布地向所述印章的印模投射光线的n＝6组光源、对所述印模进行摄像的摄像机、控制n组光源和摄像机协同工作并处理印模图像的控制处理电路；所述控制处理电路包括微处理器和与之连接的存储印章参数的存储模块，所述校验方法包括如下依序步骤：

X1)稳置所述印章并显露其印模；

X1-1)所述红外对射模块检测所述印章摆放状况正常或否，如果摆放状况正常，转向步骤X1-2)即启动提示器作出正常提示并继续步骤X1-3，否则，转向步骤X1-4)即启动提示器作出异常提示并制止后续步骤；

X1-3)感应读卡模块主动感应检测印章内置的电子标签RFID，并将检测信号与存储模块中的相应数据进行对比识别；

X1-5)判断RFID识别通过与否，如果识别通过，转向步骤X2)，否则，转向步骤X1-6)即发出校验未通过的拒绝信号。

X2)n组光源按时序轮流开启对所述印章的印模进行闪光曝光，摄像机随曝光同步拍摄，得到n幅电子图像Fi，其中i＝1、2...6；

X3)所述控制处理电路比较n幅电子图像的明暗程度值，从中选出最亮的电子图像F_light、和最暗的电子图像F_dark；步骤X3中，任一电子图像Fi的明暗程度值，是对该幅图像上全部像素的明暗程度进行代数求和所得；

X4)所述控制处理电路将最亮的电子图像F_light与最暗的电子图像F_dark对齐，然后进行图像像素叠加合成，F_light与F_dark的对齐包括如下操作：取该2幅电子图像同一折角为坐标原点，且使该2幅电子图像相应4边重合，然后对2幅电子图像的全部像素进行叠加；得到克服印模上污垢影像干扰的合成电子图像F_target；

X5)所述控制处理电路将合成电子图像F_target与所存储的目标图像和目标参数进行校验核对，发出校验通过或校验拒绝的信号。

装置实施例1：

如图2，所示为本发明印章校验装置实施例1的电路示意框图。其包括有为被验印章Y的印模作取景的透明视窗10，所述装置内设有环形分布地向所述印章Y的印模投射光线的n组光源20、对所述印模进行摄像的摄像机30、控制n组光源20和摄像机30协同工作并处理印模图像的控制处理电路40；在透明视窗与所述光源20、摄像机30的光路之间设有转向光线的斜置平面镜21；所述控制处理电路40包括：微处理器E10、光源控制模块E20、数据通讯模块E30、图像处理模块E40、存储印章参数的存储模块E50、显示屏E60；所述光源控制模块E20的受控端、摄像机30的电子快门受控端、数据通讯模块E30相应端口分别连接所述微处理器E10的相应接口；所述摄像机30的视频输出端、图像处理模块E40的输入端分别连接数据通讯模块E30的相应端口，所述图像处理模块E40的输出端、存储模块E50的输出端、显示屏的E60输入端分别直接地连接所述数据通讯模块E30的相应端口。

所述透明视窗10包括表面弹性的窗框(未予示出)和一块透明玻片12。

装置实施例2：

如图3，所示为本发明印章校验装置实施例2的电路结构示意框图。其在实施例1的基础上，具有如下进一步电路结构改进：

所述印章Y带有RFID电子标签Y10；所述控制处理电路40还包括连接红外对射灯E71的红外对射模块E70、连接感应线圈E81的感应读卡模块E80、提示器E90、综合比对模块E100；该红外对射模块E70的I/O端口、感应读卡模块E80的I/O端口、提示器E90的输入端分别连接所述微处理器E10的相应接口；所述图像处理模块E40的输出端、存储模块E50的输出端、显示屏E60的输入端分别连接该综合比对模块E100的相应端口，而该综合比对模块E100相应端口又与所述数据通讯模块E30的相应数据端口对应连接；微处理器E10处理红外对射模块E70的检测信号后发送控制信号给提示器E90提示印章Y摆放异常、或确认印章Y摆放正常后启动感应读卡模块E80和摄像机30采集印章数据，进而通过所述数据通讯模块E30分别将印章数据输给所述图像处理模块E40作后续处理、且输给所述综合比对模块E100作后续比对。

所述印章校验装置实施例2分别设置成为在现场工作的下位机和远程工作的上位机，该下位机包括：带有所述透明视窗10的机壳50、机壳50内设的n组光源20、摄像机30、控制处理电路40中一部分装在电路板41上的所述微处理器E10、红外对射模块E70、感应读卡模块E80、光源控制模块E20、提示器E90、带有网络端口E31的数据通讯模块E30；该上位机包括：控制处理电路40中的所述综合比对模块E100、图像处理模块E40、存储模块E50、显示屏E60；下位机和远程上位机之间通过数据线缆相互连接。所述印章校验装置中，一台所述上位机通过数据线缆连接有多台所述下位机(未予详示)。所述提示器E90包括安装在机壳50上的蜂鸣器E91、状态指示灯E92、工作指示灯E93。

如图4-6，所示分别为实施例2的下位机内部结构、外部结构的不同视角的示意图。所述下位机包括包围在透明视窗10周围以上、限定被验印章Y的凹口51，该凹口51侧壁上复合有弹性壁面(未予详示)。

所述透明视窗10包括表面弹性的窗框11和一块可从所述下位机侧面抽取和插入窗框11下部的透明玻片12。

所述透明视窗10及凹口51仰面朝上地设置在所述下位机的机壳50上，所述光源围绕所述摄像机水平朝向地设置在所述下位机的机壳内部，该平面镜21同时将光线投射向印模、且将印模图像投射给所述摄像机30的镜头。

所述光源20的组数n为6；所述环形分布的6组光源20，各组光源包括1个总开关(未予示出)、2个以上强光二极管即强光LED，各强光LED的朝向均与所述环形的中心法线成15度交角α地向前汇聚。

操作方法：

将下位机、上位机的电源线连接好，并用数据线缆将下位机、上位机相应连接好，然后只需要工作人员将植入唯一标识RFID芯片的验讫章印章Y放入到下位机的凹口51内，印章Y摆放正确并完全遮断红外对射灯E71后，装置即将自动识别验讫章印章Y的月份、日期、密码以及当前验讫章印章Y内的芯片RFID序列号。进而通过上位机将提取出来的印章Y图案利用先进的图像处理模块E40和综合比对模块E100进行处理比对，从而给出目标印章Y与模板印章的相似度，将相似度与预设域值进行比较，最后在显示屏E60上显示校验结论。

Claims (5)

1.一种印章校验方法，其采用印章校验装置对印章进行校验，所述印章校验装置包括：环形分布地向所述印章的印模投射光线的n组光源、对所述印模进行摄像的摄像机、控制n组光源和摄像机协同工作并处理印模图像的控制处理电路；所述控制处理电路包括微处理器和与之连接的存储印章参数的存储模块，所述校验方法包括如下步骤：

X1)稳置所述印章并显露其印模；

X2)n组光源按时序轮流开启对所述印章的印模进行闪光曝光，摄像机随曝光同步拍摄，得到n幅电子图像Fi，其中i＝1、2...n-1,n；

X3)所述控制处理电路比较n幅电子图像的明暗程度值，从中选出最亮的电子图像F_light、和最暗的电子图像F_dark；

X4)所述控制处理电路将最亮的电子图像F_light与最暗的电子图像F_dark对齐，然后进行图像像素叠加合成，得到克服印模上污垢影像干扰的合成电子图像F_target；

X5)所述控制处理电路将合成电子图像F_target与所存储的目标图像和目标参数进行校验核对，发出校验通过或校验拒绝的信号。

2.如权利要求1所述的印章校验方法，其特征在于：所述光源的组数n为3-10。

3.如权利要求1所述的印章校验方法，其特征在于：所述步骤X3中，任一电子图像Fi的明暗程度值，是对该幅图像上全部像素的明暗程度进行代数求和所得；所述步骤X4中，F_light与F_dark的对齐包括如下操作：取该2幅电子图像同一折角为坐标原点，且使该2幅电子图像相应4边重合，然后对2幅电子图像的全部像素进行叠加。

4.如权利要求1所述的印章校验方法，其特征在于：所述印章带有电子标签RFID；所述控制处理电路还包括感应读卡模块、红外对射模块、提示器，所述步骤X1还包括如下操作即：

X1-1)所述红外对射模块检测所述印章摆放状况正常或否，如果摆放状况正常，转向步骤X1-2)即启动提示器作出正常提示并继续步骤X1-3，否则，转向步骤X1-4)即启动提示器作出异常提示并制止后续步骤；

X1-3)感应读卡模块主动感应检测印章内置的电子标签RFID，并将检测信号与存储模块中的相应数据进行对比识别；

X1-5)判断RFID识别通过与否，如果识别通过，转向步骤X2)，否则，转向步骤X1-6)即发出校验未通过的拒绝信号。

5.如权利要求1所述的印章校验方法，其特征在于：所述环形分布的n组光源，各组光源包括1个总开关、2个以上强光二极管即强光LED，各强光LED的朝向均与所述环形的中心法线成15度地向前汇聚。