CN106033543A - 文档修改检测方法、文档原稿提供装置、文档复制件检测装置、以及文档修改检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种文档修改检测方法、文档原稿提供装置、文档复制件检测装置、以及文档修改检测系统。本发明的文档修改检测方法，检测所述文档的复制件是否存在相对于所述文档的原稿的修改，原稿中具有包含所述文档的特征信息的二维码，所述文档修改检测方法包括以下步骤：扫描所述复制件；从所述复制件读取所述二维码中的所述特征信息；获取所述文档的复制件的与所述特征信息相对应的二次特征信息；对所述特征信息与相对应的所述二次特征信息进行对比，确定所述文档的复制件中是否存在字符修改。

Description

文档修改检测方法、文档原稿提供装置、文档复制件检测装置、以及文档修 改检测系统

技术领域

本发明涉及一种文档修改检测方法一种文档修改检测方法、文档原稿提供装置、文档复制件检测装置、以及文档修改检测系统。尤其涉及一种能够检出文档中的人为的对字符的修改的方法。

背景技术

合同文本和各种权威机构发行的证书、证明等文件经常有被篡改和伪造的风险。恶意利用者拿着伪造或经篡改后的证明文书向第三方行骗，不仅会使第三方蒙受欺骗和经济损失，也会使证明文书发行机构的权威和信誉遭受重大的打击。

目前市场上纸质文档防篡改技术大体分为“特殊用纸、数字水印、二维码防伪”等几大类。

1、特殊用纸：使用特殊材质的纸张，比如嵌有金属丝，可以防止篡改内容，伪造原件。

2、数字水印：不依赖于纸张，利用字体变化、字间距变化将校验信息以离散方式存埋入文档，利用精密扫描鉴定仪器可以提取、验证文档中的校验信息，达到防篡改目的。缺点是文档复印后验证信息容易丢失。

3、二维码防伪：将文档中关键内容加密生成二维码随文档同时发布，通过手持扫码设备提取、验证这部分内容。优点是操作简单、即使复印件仍可验证内容真伪。

二维码防伪，具有操作简单、成本低廉、复印件仍可验证内容真伪的优点，有着非常广泛的商业应用前景。

当前的二维码防伪技术，核心思想为指定关键文字，加密后生成二维码，追加打印到原件中，验证时利用设备读取二维码与原数据比对。

但是当前的二维码防伪技术主要存在着以下几大技术课题：

1)、加密算法一旦被破解，二维码伪造很容易；

2)、需要人参与指定关键的字符内容，检测有效性依赖于人的判断；

3)、关键内容多时，无法全部存入二维码。

发明内容

本发明提出一种能够解决上述课题的，基于文档的特征信息的对比，以对相对于文档原稿的修改进行检测的检测方法和装置。

本发明提供一种文档修改检测方法，检测所述文档的复制件是否存在相对于所述文档的原稿的修改，其特征在于，所述原稿中具有包含所述文档的特征信息的二维码，所述文档修改检测方法包括以下步骤：扫描所述复制件；从所述复制件读取所述二维码中的所述特征信息；获取所述文档的复制件的与所述特征信息相对应的二次特征信息；对所述特征信息与相对应的所述二次特征信息进行对比，确定所述文档的复制件中是否存在字符修改。

本发明还提供一种文档原稿提供装置，包括：第一扫描单元，其扫描文档的原稿，获取第一扫描图像；第一行图像获取单元，其从所述第一扫描图像获取所述原稿的各个字符行的行图像；第一特征信息获取单元，其从所述第一行图像获取特征信息的；二维码生成单元，生成包括该特征信息的二维码，并将该二维码生成到所述文档的原稿中。

根据本发明的文档原稿提供装置，能够提供便于检测复制件是否存在字符修改的原稿。

本发明还提供一种文档复制件检测装置，包括：第二扫描单元，其扫描文档原稿的复制件，读取所述复制件中的二维码中的特征信息，并生成第二扫描图像；第二行图像获取单元，其从所述第二扫描图像获取所述复制件的各个字符行的二次行图像；第二特征信息获取单元，其获取所述复制件的各个字符行的二次行图像中的与所述二维码中的特征信息对应的二次特征信息；对比单元，其对所述特征信息和所述二次特征信息进行比较，确定所述文档的复制件中的字符是否存在修改。

附图说明

图1例示了本发明的实施方式中的文档原稿与文档的复制件。

图2例示了本发明的实施方式的文档修改检测方法的流程图。

图3例示了本发明的实施方式的文档修改检测方法中关于原稿生成的步骤的流程图。

图4例示了本发明的实施方式中的行图像的示例。

图5例示了本发明的实施方式中对行图像的特征信息的提取。

图6(a)、(b)、(c)、(d)同样例示了本发明的实施方式中对行图像的特征信息的提取。

图7是示出本发明的实施例1的特征信息的对比的示意图。

图8是示出本发明的实施例2的特征信息的对比的示意图。

图9是示出本发明的文档原稿提供装置的结构框图。

图10是示出本发明的文档复制件检测装置的结构框图。

图11是示出本发明的文档修改检测系统的结构框图。

具体实施方式

图1例示了本发明的实施方式中的文档原稿与文档的复制件。文档原稿一般包含有字符，例如数字字符或者文字字符。而文档的复制件可能被人为的恶意篡改，图1示出了其中一种情况，即文档原稿复制件中的合同金额被修改了。通过本发明的文档修改检测方法，可检测出这样的修改，并确定被修改字符所在的位置。

下面参考附图通过具体实施方式对本发明的文档修改检测方法进行具体描述。

图2例示了本发明的实施方式的文档修改检测方法的流程图。

如图2所示，步骤S11中，对具有包含特征信息的二维码的原稿的复制件进行扫描。图1所示出的是具有包含了特征信息的二维码的原稿，和该原稿的复制件。接着进入步骤S12，从复制件读取二维码中所包含的特征信息。关于特征信息将在后面进行具体描述。然后，进入步骤S13，获取文档的复制件的与在步骤S12中所读取的二维码中所包含的特征信息相对应的二次特征信息。最后，进入步骤S14，在步骤S14中将步骤S12中读取的特征信息与步骤S13中获取的二次特征信息进行对比，以确定文档的复制件中是否存在字符修改，也就是说，当特征信息与二次特征信息不同，则可以确定文档的复制件中存在字符修改。

所述包含于二维码中的特征信息是指关于原稿中的字符或者字符行的特征的信息。下面给出特征信息的举例说明。文档中可包含多行字符行，而特征信息可针对多行字符行的各个字符行的行图像分别获取。本发明所说的行图像是指，字符行的最小外接矩形，如图4的第一行字符行的外框所示。获取行图像的方式在现有技术中比较常见，例如可采用垂直投影方式，如，OCR识别技术中通常使用这样的提取字符行的最小外接矩形的方法。对于多行字符行的其他各行都可获取其对应的行图像。此时文档的各个字符行的行图像的信息即可作为特征信息。

图5所例示的是特征信息的一种形式，其通过对行图像在水平方向上进行10等分，即，将行图像划分为水平方向的10个区块，然后计算各个区块中的黑色像素占整个行图像的黑色像素的百分比比例，作为该行图像的特征信息。可以理解的是，行图像的划分方式除了上述水平方向上进行等分，也可是垂直方向的等分，甚至非等分，或者斜向等分等。但是为了实际运算的便利，通常进行水平方向等分。另外可以理解的是，对行图像的区块划分越细致(例如在水平方向进行20等分、30等分)，那么得到的特征信息就越细化，之后的判断结果也越精确。技术人员可根据实际需要，例如，根据行图像的长度以及所要求的精度等来确定实际的划分程度。

图6所例示的是特征信息的其他形式。图6(a)示出特征信息的一种形式，即，行图像的水平扫描线的穿越字符的次数，所谓扫描线穿越字符的次数是指扫描线穿越字符时黑白像素变换的次数。图6(b)示出特征信息的一种形式，即，行图像的垂直扫描线的穿越字符的次数。图6(c)示出特征信息的一种形式，即行图像的对角扫描线的穿越字符的次数。图6(d)示出特征信息的一种形式，即，对行图像进行区块划分(2等分)之后的对角扫描线穿越字符的次数。图6(a)～(d)示出了设置扫描线的典型情况，当然技术人员可根据实际需要，例如，根据行图像的长度以及所要求的精度等来确定实际的划分程度来确定扫描线的个数和设置扫描线的方式。

如上所述的特征信息都可通过二维码编码方法以可读取的形式被包含在原稿的二维码中。关于包含信息和数据的二维码的生成中现有技术中多有几种，在此不再详细描述。在步骤S12中通过读取二维码可得到特征信息。在步骤S13中，以及该特征信息可获取文档的复制件的与特征信息相对应的二次特征信息。相对应即指原稿中的特征信息与复制件中的二次特征信息的形式相互对应，例如，如果特征信息是对原稿的行图像进行n等分时各个区块中的黑色像素占整个行图像的黑色像素的百分比比例，则二次特征信息是指对与原稿中该行图像对应的复制件的二次行图像进行n等分时各个区块中的黑色像素占整个行图像的黑色像素的百分比比例。

步骤S14中，将步骤S12中从二维码中读取的特征信息与在步骤S13中取得的二次特征信息进行对比分析，并根据对比分析的结果确定文档的复制件中是否存在字符修改。

以特征信息和二次特征信息为如图5所示的水平方向区块的像素在整个行图像的黑色像素中的比例的形式为例对步骤S14中的对比进行说明。举例来说，在步骤S14的对比中，当发现作为特征信息的文档原稿的某一行的行图像的水平方向的第3区块的黑色像素的比例在整个行图像的黑色像素中的比例，与文档的复制件的该行图像对应的二次行图像的水平方向的第3区块的黑色像素在整个二次行图像的黑色像素中的比例不同时，则可确定该字符行存在字符的修改，且可以确定该第3区块中存在被修改的字符。

另外，以特征信息和二次特征信息是如图6所示行图像和二次行图像的扫描线的穿越字符的次数的形式为了对步骤S14中的对比进行说明。举例来说，假设特征图像是水平的5条扫描线的分别穿越字符的次数与垂直的10条扫描线的分别穿越字符的次数时，在步骤S14的对比分析中，当发现文档原稿的某一行的行图像的第2条水平扫描线的穿越字符的次数，与文档的复制件的该行图像对应的二次行图像的第2条水平扫描线的穿越字符的次数不同，则可确定该字符行存在字符的修改，且修改位于第2条水平扫描线穿过的位置。或者，文档原稿的某一行的行图像的第5条垂直扫描线的穿越字符的次数，与文档的复制件的该行图像对应的二次行图像的第5条垂直扫描线的穿越字符的次数不同时，则可以确定该字符行存在字符的修改，且修改位于第5条垂直扫描线穿过的位置。

另外，所述特征信息和二次特征信息也可以分别是：所述行图像的水平方向区块的黑色像素在整个行图像的黑色像素中的比例与扫描线穿越字符的次数的组合、和所述二次行图像的水平方向区块的黑色像素在整个二次行图像的黑色像素中的比例与扫描线穿越字符的次数的组合的形式，此时在步骤S14的对比分析中，例如在进行对于所述行图像的水平方向区块的黑色像素在整个行图像的黑色像素中的比例的对比分析之后，可进一步进行对扫描线穿越字符的次数的对比分析，然后综合两种对比分析的结果，得出更加可靠的检测结论，使得检测的精度得到提高。

另，当所述特征信息和二次特征信息为所述行图像的水平方向区块的黑色像素在整个行图像的黑色像素中的比例与扫描线穿越字符的次数的组合、和所述二次行图像的水平方向区块的黑色像素在整个二次行图像的黑色像素中的比例与扫描线穿越字符的次数的组合的形式时，还可调整这两种组合的组成比重。例如，区块划分的方式更容易检测数字类的改动，对于数字类文档，可提高行图像的水平方向区块的黑色像素在整个行图像的黑色像素中的比例在对比分析中的比重，即，使得所述行图像的水平方向区块的黑色像素在整个行图像的黑色像素中的比例在所述对比分析中的分析比重大于扫描线的穿越次数在所述对比分析中的分析比重。而对于文字类文档，可提高扫描线的穿越次数在所述对比分析中比重，即，使得扫描线的穿越次数在所述对比分析中的分析比重大于所述行图像的水平方向区块的黑色像素在整个行图像的黑色像素中的比例在所述对比分析中的分析比重。比重的取值范围并没有限制，用户可根据需要进行设定。例如，其中分析比重较重的一方为50％以上～90％以下。

进一步的，有时文档原稿的复制件在复制过程中可能会发生一些轻微的变形、歪斜等。因此在获取文档原稿的复制件的二次行图像的二次特征信息之前，可对所述文档的复制件进行缩放矫正、角度矫正、形变矫正等，具体矫正方法可利用现有技术中的矫正方式。

下面，通过两个实施例对特征信息的对比进行更进一步的说明。

图7是示出本发明的实施例1的特征信息的对比的示意图。

如图7所示，实施例1中以行图像的水平方向区块的黑色像素在整个行图像的黑色像素中的比例作为特征信息。例如将涉及金额的行图像水平方向划分为10等分的区块，并得到各区块中的黑色像素在整个行图像的黑色像素中的比例作为特征信息。该比例作为特征信息以可读取形式被预先存储在文档原稿的二维码中。之后，在步骤S12中从原稿文档的二维码中读取所述特征信息，即该行图像的水平方向的各区块中的黑色像素在整个行图像的黑色像素中的比例。在获取上述特征信息后，在步骤S13相对应地获取文档的复制件的对应行图像中的二次特征信息。并在步骤S14对从二维码中读取的特征信息与相应获取的二次特征信息进行对比分析。对于图7所示的实施例1来说，通过特征信息与二次特征信息的对比可以发现，步骤S12中读取的第5区块的特征信息(例如5.6％)与步骤S13获得的相对应的二次特征信息(例如6.7％)不同，此时可判断在该行图像的第5区块发生了字符的修改/纂改。

图8是示出本发明的实施例2的特征信息的对比的示意图。如图8所示，实施例2中以行图像中的横向扫描线和纵向扫描线穿越字符的次数作为特征信息。例如将涉及金额的行图像以7条纵向扫描线和4条横向扫描线穿越，并得到各扫描线穿越字符的次数作为特征信息。所述各扫描线穿越字符的次数作为特征信息以可读取的形式被预先存储在文档原稿的二维码中。之后，在步骤S12中从原稿文档的二维码中读取所述特征信息，即各扫描线穿越字符的次数。在获取上述特征信息后，在步骤S13中相对应地获取文档复制件的对应行图像中的二次特征信息。并在步骤S14中对从二维码中读取的特征信息与相应获取的二次特征信息进行对比分析。对于图8所示的实施例1来说，通过特征信息与二次特征信息的对比可以发现，特征信息中的第2横向扫描线穿越字符的次数(例如1次)与二次特征信息中的第2横向扫描线穿越字符的次数(例如3次)不同，且特征信息中的第4横向扫描线穿越字符的次数(例如1次)与二次特征信息中的第4横向扫描线穿越字符的次数(例如2次)不同，此时可判断在该行图像的第2横向扫描线和第4横向扫描线所在位置处发生了字符的修改/纂改。另，假设图8中的特征信息中的第4纵向扫描线穿越字符的次数与二次特征信息中的第4纵向扫描线穿越字符的次数也不同的话，那么可以判断第2横向扫描线和第4横向扫描线与第4纵向扫描线的交叉位置处发生了修改/篡改。

图3例示了本发明的实施方式的文档修改检测方法的关于具有二维码的原稿的生成步骤的流程图。其中，在步骤S21中对原稿进行扫描，接着进入步骤S22，获取原稿的各个字符行的行图像。然后在步骤23中获取步骤S22中取得的行图像中的特征信息。之后在步骤S24中生成包括该特征信息的二维码，并将二维码生成到原稿中。

图3所示出的步骤目的是为了生成便于进行文档修改检测的原稿。通常由文档原稿提供装置来完成。图9示出本发明的文档原稿提供装置的结构框图。如图9所示，文档原稿提供装置10包括：第一扫描单元101，第一行图像获取单元102，第一特征信息获取单元103，和二维码生成单元104。其中第一扫描单元101扫描文档的原稿，获取第一扫描图像；第一行图像获取单元102从由第一扫描单元101扫描得到的扫描图像中取得所述原稿的各个字符行的行图像；第一特征信息获取单元103从第一行图像获取单元102所获取的行图像中取得特征信息。二维码生成单元104根据第一特征信息获取单元获得的特征信息，生成包括该特征信息的二维码，并将二维码生成到文档的原稿中。从而，文档原稿提供装置10能够提供便于对复制件的修改进行检测的、带有包含特征信息的二维码的原稿。

图10是示出本发明的文档复制件检测装置的结构框图。如图10所示，文档复制件检测装置20包括：第二扫描单元201，第二行图像获取单元202，第二特征信息获取单元203，对比单元204。其中第二扫描单元201扫描带有包含特征信息的二维码的文档原稿的复制件，读取所述复制件中的二维码中的特征信息，并生成第二扫描图像；第二行图像获取单元202从第二扫描单元201扫描得到的第二扫描图像中获取复制件的各个字符行的二次行图像；第二特征信息获取单元203从第二行图像获取单元202所取得的二次行图像中取得与二维码中的特征信息对应的二次特征信息；对比文件204对特征信息和二次特征信息进行比较，确定文档的复制件中的字符是否存在修改。

上述文档原稿提供装置和文档复制件检测装置可以构成文档修改检测系统。图11是示出本发明的文档修改检测系统30的结构框图。如图11所示，文档修改检测系统30包括：文档原稿提供装置10和文档复制件检测装置20。其中，可以理解的，对于本领域技术人员可对上述文档修改检测系统10的各个功能单元进行功能的合并或者组合，例如，第一扫描单元101和第二扫描单元201可实现为同一单元，或将第一行图像获取单元102与第一特征信息获取单元103合并为一个功能单元或将第二行图像获取单元202与第二特征信息获取单元203合并为一个功能单元等等，其都将落入本发明的保护范围。

以上对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式仅作为举例说明，并不具有限定发明范围的意图。这些实施方式能够通过其他各种形态实施，在不超出发明主旨的范围内进行各种各样的省略、置换、变更、组合。这些实施方式和其变形包含在发明范围和主旨中的同时，也包含在权利要求书中记载的发明以及与其均等的范围内。

Claims (16)

1.一种文档修改检测方法，检测所述文档的复制件是否存在相对于所述文档的原稿的修改，其特征在于，所述原稿中具有包含所述文档的特征信息的二维码，

所述文档修改检测方法包括以下步骤：

扫描所述复制件；

从所述复制件读取所述二维码中的所述特征信息；

获取所述文档的复制件的与所述特征信息相对应的二次特征信息；

对所述特征信息与相对应的所述二次特征信息进行对比，确定所述文档的复制件中是否存在字符修改。

2.如权利要求1所述的文档修改检测方法，其特征在于，

所述特征信息为所述原稿的各个字符行的行图像的信息；

所述二次特征信息为所述复制件的各个字符行的二次行图像的信息。

3.如权利要求2所述的文档修改检测方法，其特征在于，所述特征信息和二次特征信息分别为所述行图像和所述二次行图像的水平方向的各区块的黑色像素在整个行图像的黑色像素中的比例。

4.如权利要求3所述的文档修改检测方法，其特征在于，根据行图像的长度，设置所述水平方向的区块的个数。

5.如权利要求2所述的文档修改检测方法，其特征在于，所述特征信息和二次特征信息分别为所述行图像和所述二次行图像的扫描线的穿越字符的次数。

6.如权利要求5所述的文档修改检测方法，其特征在于，所述扫描线为水平、垂直、对角扫描线中的至少两种以上的组合。

7.如权利要求5所述的文档修改检测方法，其特征在于，根据行图像的长度，设置所述扫描线的个数。

8.如权利要求2所述的文档修改检测方法，其特征在于，

所述特征信息和二次特征信息分别为所述行图像的水平方向区块的黑色像素在整个行图像的黑色像素中的比例与扫描线穿越字符的次数的组合、和所述二次行图像的水平方向区块的黑色像素在整个二次行图像的黑色像素中的比例与扫描线穿越字符的次数的组合。

9.如权利要求8所述的文档修改检测方法，其特征在于，

根据文档类型，调整所述行图像的水平方向区块的黑色像素在整个行图像的黑色像素中的比例和扫描线穿越字符的次数在所述对比分析中分别所占的分析比重。

10.如权利要求9所述的文档修改检测方法，其特征在于，对于数字类文档，使得所述行图像的水平方向区块的黑色像素在整个行图像的黑色像素中的比例在所述对比分析中的分析比重大于扫描线的穿越次数在所述对比分析中的分析比重。

11.如权利要求9所述的文档修改检测方法，其特征在于，对于文字类文档，使得扫描线的穿越次数在所述对比分析中的分析比重大于所述行图像的水平方向区块的黑色像素在整个行图像的黑色像素中的比例在所述对比分析中的分析比重。

12.如权利要求1所述的文档修改检测方法，其特征在于，

在获取所述文档的复制件的二次行图像的二次特征信息之前，对所述文档的复制件进行矫正，所述矫正为缩放矫正、角度矫正、形变矫正中的一种或几种。

13.如权利要求1所述的文档修改检测方法，其特征在于，所述原稿的生成包括：

扫描所述原稿；

获取所述原稿的各个字符行的行图像；

获取所述行图像中的特征信息；以及

生成包括该特征信息的二维码，并将所述二维码生成到所述原稿中。

14.一种文档原稿提供装置，其特征在于，包括：

第一扫描单元，其扫描文档的原稿，获取第一扫描图像；

第一行图像获取单元，其从所述第一扫描图像获取所述原稿的各个字符行的行图像；

第一特征信息获取单元，其从所述第一行图像获取特征信息的；

二维码生成单元，生成包括该特征信息的二维码，并将该二维码生成到所述文档的原稿中。

15.一种文档复制件检测装置，其特征在于，包括：

第二扫描单元，其扫描文档原稿的复制件，读取所述复制件中的二维码中的特征信息，并生成第二扫描图像；

第二行图像获取单元，其从所述第二扫描图像获取所述复制件的各个字符行的二次行图像；

第二特征信息获取单元，其获取所述复制件的各个字符行的二次行图像中的与所述二维码中的特征信息对应的二次特征信息；

对比单元，其对所述特征信息和所述二次特征信息进行比较，确定所述文档的复制件中的字符是否存在修改。

16.一种文档修改检测系统，其特征在于，包括：

权利要求14所记载的文档原稿提供装置；和

权利要求15所记载的文档复制件检测装置。