CN108509564B - 基于印章印文扫描的电子档案归档和查询服务系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种基于印章印文扫描的电子档案归档和查询服务系统及方法，无需额外添加信息，降低了建档的工作量和失误率，也提升了用户的操作便捷性和检索的准确性。本发明采用加密的信息印章，基于信息印章印文唯一性特征提取的方法，利用电子档案原件(上面的盖印图像)本身所固有的特征码与纸质原文件之间唯一对应、天然关联的特点，通过图像处理技术提取特征码，并通过特征码实现目标文件的检索，改变了传统的按条件查询和匹配文档的模式，整个归档和查询过程简单便捷，适用面广，避免了现有技术需额外添加信息带来的不便。

Description

基于印章印文扫描的电子档案归档和查询服务系统及方法

技术领域

本发明涉及一种电子档案归档和查询服务系统及方法。

背景技术

企业经营管理过程中会产生各类业务单据，如购销合同、货物签收单、质量保证书等，对于企业的有序经营和权益保障起着非常重要的作用。以往，企业通常采用纸质单据分类、集中保管的方式进行单据的留存。

随着企业的业务规模扩张，纸质单据量数以万计，传统方式下单据的收集、归类、存放、清点和转移均需要耗费大量的人力物力，给日常管理造成不便。纸质单据一旦保管不当，则容易出现损毁、丢失，无法满足企业的管理要求，甚至为企业的稳定经营留下风险和隐患。

随着移动互联网和云计算技术的迅猛发展、电子化办公浪潮的迅猛发展。传统的纸质材料经过扫描变成了电子化、数字化的数据存放在总部数据中心。

中国专利文献CN105512197A公开了一种文档数字化归档的装置及其归档和查询方法，通过将纸质文档扫描，获取图片格式的电子文件；然后识别及提取图片格式的电子文件中的文字信息；通过逻辑运算，将电子文件和其所对应的识别及提取文字信息形成对应的映射关系，并将其存储于数据库中。在需要调阅文档时，在客户端输入查询信息；服务器端将接收到的查询信息与数据库中的文字信息进行匹配，并根据匹配结果确定查询目标文档，从数据库获取该查询信目标文档的电子文件，并将电子文件和其所对应的识别及提取的文字信息返回客户端。中国专利文献CN104966040公开了一种基于扫码机制的案件文档快速追踪方法，通过将查询信息要素生成二维码，在客户端以扫码的方式通过编码信息获得信息服务的入口地址，从服务器端数据库获取该查询信目标文档的电子文件提供给用户。

以上方案在归档时，都需要另外添加信息，如编号、日期、关键词等，即按条件查询和匹配文档，增加了数据库的复杂性，容易出现因建档条目录入错误导致查询出错的可能，检索服务的效率也不够理想。

发明内容

本发明提出一种基于印章印文扫描的电子档案归档和查询服务系统及方法，无需额外添加信息，降低了建档的工作量和失误率，也提升了用户的操作便捷性和检索的准确性。

本发明的方案如下：

本发明所述的印章是中国专利文献CN106570355A公开的加密的信息印章，并采用了中国专利申请2017113677470提供的信息印章印文唯一性特征提取的方法。

一种基于印章印文扫描的电子档案归档系统，包括(即可以认为其服务器存储有多条指令，所述指令被加载并执行如下程序模块)：

电子档案采集单元，获取对纸质原文件拍照或扫描得到的电子档案原件，所述纸质原文件上具有来自加密信息印章的盖印；

特征码提取单元，截取电子档案原件上的盖印图像，解析所述盖印图像，获得具有唯一性的印痕特征码；

关联存储单元，将权益人提供的可查询电子文件与所述印痕特征码关联，建立索引，并存于云端档案数据库中；所述可查询电子文件包括所述电子档案原件和/或对应于电子档案原件的可编辑文件。

相应的，基于印章印文扫描的电子档案归档方法，包括以下步骤：

通过图像设备形成纸质原文件的电子档案原件，所述纸质原文件上具有来自加密信息印章的盖印；

将所述电子档案原件上传至云端服务系统；

云端服务系统提取电子档案原件中具有唯一性的印痕特征码，将权益人提供的可查询电子文件与所述印痕特征码关联，建立索引，存于云端档案数据库中；所述可查询电子文件包括所述电子档案原件和/或对应于电子档案原件的可编辑文件。

一种基于印章印文扫描的电子档案查询服务系统，包括(即可以认为其服务器存储有多条指令，所述指令被加载并执行如下程序模块)：

印痕电子影像采集单元，获取客户端发来的盖印图像，所述盖印图像源于加密信息印章在纸质原文件上的盖印；

特征码提取单元，解析所述盖印图像，获得具有唯一性的印痕特征码；

特征码检索单元，将印痕特征码作为检索条件，搜索云端档案数据库，匹配印痕特征码对应的可查询电子文件；所述可查询电子文件由权益人提供，包括所述电子档案原件和/或对应于电子档案原件的可编辑文件；

电子文件输出单元，将匹配的可查询电子文件回传至客户端。

相应的，基于印章印文扫描的电子档案查询服务方法，包括以下步骤：

用户利用移动终端拍照获得盖印图像，通过网络将盖印图像上传至云端服务系统；所述盖印来自加密信息印章；

云端服务系统对接收到的盖印图像提取具有唯一性的印痕特征码，并将特征码作为检索条件，搜索云端档案数据库，匹配特征码对应的可查询电子文件，将可查询电子文件回传至客户端，所述可查询电子文件由权益人提供，包括所述电子档案原件和/或对应于电子档案原件的可编辑文件。

本发明具有以下有益效果：

本发明建立了一种新的互联网应用模式，改变了传统的按条件查询和匹配文档的模式，而是可以利用移动终端拍照快速、准确调阅权益人提供的可查询电子文件，大大提升了用户的操作便捷性和检索的准确性。

这里所说的可查询电子文件，尤其是电子档案原件(即权益人提供的拍照或扫描的完整电子件原件，而不是其他人拍摄的、只有部分页面的电子件)，也可以是办公软件编辑的与纸质原文件和电子档案原件内容一致的可编辑文件，或者二者皆有。

基于印痕特征码建立的电子档案，印痕特征码与电子档案原件之间是唯一对应(类似于人类指纹与个体之间的唯一对应关系)且天然关联的，使得电子档案原件与特征码之间可以实现相互查阅。

本发明利用电子档案原件(上面的盖印图像)本身所固有的特征码与纸质原文件之间唯一对应、天然关联的特点，通过图像处理技术提取特征码，并通过特征码实现目标文件的检索，整个归档和查询过程简单便捷，适用面广，避免了现有技术需额外添加信息带来的不便。

附图说明

图1为本发明的电子档案归档的流程示意图。

图2为本发明的电子档案查询服务的流程示意图。

图3为本发明涉及的信息印章外框的加密特征点示意图。

图4为加密特征点的位置坐标系(极坐标系)。

图5为加密的信息印章的一个示例；图中，环形编码区(G码区域)的坐标范围为X1,X2,X3:Y26‐Y424(图中有省略)，环形加密区共有6个加密点，坐标分别为图中列表所示数值的印章加密部分示意图案。

具体实施方式

本发明的技术原理：中国专利文献CN106570355A公开的一种加密的信息印章及其加密方法，这种印章在章面设计的时候，章面具有编码和加密特征点信息，这些信息是唯一的。这种印章在盖印过程中，由于力度、角度、材质、以及盖印背景等差异，会形成微观上印痕的随机差异。依赖印章设计的唯一性和印痕的随机性，我们可以把印痕特征(印文指纹)同盖印所属的纸质原文件相对应起来，建立文件的指纹档案，参见中国专利申请2017113677470《一种信息印章印文唯一性特征提取的方法》。服务系统通过对客户拍照的盖印图像提取印痕特征码，检索并匹配相应的可查询电子文件，并将可查询电子文件传输至客户端以便用户调阅。

以下通过一个实施例详细介绍本发明。

该实施例中，可查询电子文件仅为电子档案原件；涉及的系统主要包括两大部分：电子档案的归档存储、拍照查阅电子档案原件。

如图1所示，电子档案归档存储的主要流程是：用户通过图像设备(例如：手机、扫描仪等)获得文档的电子影像件，然后登陆云端服务系统，上传电子影像。云端服务系统会自动提取电子档案原件中的印痕特征码，建立基于特征码的印文档案索引，并存于云端档案数据库中。

如图2所示，拍照查阅电子档案原件的主要流程是：用户利用移动终端对文档中的印痕进行拍照(由于特征码是基于印痕而生成，所以只需针对完整盖印拍照即可)，通过网络将印痕影像上传至云端服务系统，云端服务系统提取印痕特征码，并将特征码作为检索条件，搜索云端档案数据库，匹配特征码对应的文档，将电子档案原件回传至客户端。

其中，用户拍照获得盖印图像，具体应用场景可以是用户持纸质原文件或影印件进行拍照，也可以是对扫描件(非电子档案原件)等电子文件进行拍照。

以下内容摘录自中国专利文献CN106570355A和中国专利申请2017113677470，用于帮助读者理解本发明。

如图3‐图5所示，加密的信息印章，包括在印章本体工作面的外框设置的环形编码区，所述环形编码区包括沿环形连续排列的多个基本单元组成的信息串，每个基本单元表达一个字符；所述信息串中包含该信息印章唯一的ID号，通过识别获取所述ID号能够关联至相应的加密信息数据库，在印章本体工作面的外框还设置有环形加密区，该环形加密区根据设定的密钥分布有多个加密特征点，加密特征点均为凹坑或者凸起，加密特征点的特征信息包括坐标、形状、尺寸和方向，密钥与加密特征点的特征信息存在确定的函数关系；所述加密信息数据库还包含密钥项，通过所述ID号能够在加密信息数据库相应地址获取到该信息印章的密钥，进而明确该信息印章加密特征点的特征信息。

对该信息印章进一步的优化有：

环形加密区与所述环形编码区共用同一极坐标系，环形加密区的每一个极坐标对应于一个虚拟的单元格；所述加密特征点仅占用一个单元格。

上述形状包括正方、长方、圆和三角形；尺寸指凹坑或者凸起的长高比；方向包括相对圆心是水平、垂直、左45度和右45度。

加密特征点的属性还包括真点/假点，假点即计算出的特征信息表征的加密特征点坐标落在环形编码区。

加密信息数据库中存储有特征点列表，利用所述密钥按照确定的函数关系能够从该特征点列表中明确加密特征点的特征信息。

外框的主体为环形加密区；在外框幅面上，环形编码区占据环形加密区靠内侧的一段区域。

相应的加密方法，包括以下环节：

(1)采用加密算法生成所述信息印章的密钥，将密钥存入对应的加密信息数据库中；

(2)根据密钥生成加密后的印章外框数字图像，即该数字图像包含有环形编码区和环形加密区；输出印章外框图样参数，包括加密特征点的坐标、形状、尺寸和方向；

(3)通过设计侧排版软件自动生成信息印章的刻制底版，刻制得到加密的信息印章。

根据环形编码区的编码信息，印章管理系统可自动为该信息印章生成唯一表达的一串数字，加密算法利用这串数字生成所述密钥。

在加密信息数据库中建立有对应于所述密钥的特征点列表；如图5所示，该特征点列表中，序号记录加密特征点的个数，采用不同数字分别代表不同的形状，采用不同的数字分别代表不同的方向；所述形状包括正方、长方、圆和三角形；所述尺寸为凹坑或者凸起的长高比；所述方向包括相对圆心是水平、垂直、左45度和右45度。

同理，解密方法是利用上述特征点列表和特征点识别过程得到的“图像特征列表”，两表运算，得出图像合理性结果。

根据痕迹学方面的原理，印章在盖印过程中，由于力度、角度、材质、以及盖印背景等差异，会形成微观上印痕的随机差异，依赖加密信息印章设计的唯一性和印痕的随机性，我们通过扫描盖印图像，可以提取每次盖章所形成的“唯一性”印痕特征。该信息印章印文唯一性特征提取的方法，包括以下步骤：

(1)印文图像采集；

通过图像获取设备得到印文图像，将模拟信号采样量化后，以矩阵形式存储图像数据，生成方向数组；

(2)印文图像预处理；

对生成的方向数组图像进行预处理，消除局部噪声干扰，使印痕图像清晰、边缘明显；

(3)加密特征点信息提取；

根据图像中加密特征点所处的位置、尺寸、灰度占比和占空比这四个要素，判别有效特征点；提取有效特征点的细节特征参数，即这四个要素的值，构造二维特征码矩阵，即为该印文的唯一性特征(也即本发明中所述的印痕特征码)。

位置：特征点区域中心位置在印痕圆周上的角度坐标。

灰度占比：特征点拟合区域内所有灰度值分布占比。

尺寸：特征点在印痕环形区域的面积占比。

占空比：占空比表征渗印程度。特征点理论上是椭圆区域，但是由于渗印的原因，该区域由三部分构成，即外边界、渗印过渡区、特征点内部空白区。不同的渗印程度反映到渗印过渡区会有不同的宽度。衡量渗印程度的主要方法就是梯度的统计特征，通常梯度值越高，画面的渗印程度低，图像越清晰，反之渗印程度越高。

表1为一个二维特征码矩阵(印痕特征码)的示例。

表1

有效特征点序号	位置	尺寸	灰度占比	渗印程度
					1	10	0.1	23	0.12
2	12.5	0.12	35	0.15
					5	45	0.09	36	0.21
6	126.5	0.13	26	0.15
					…
n	345	0.11	45	0.18

进一步优化的，上述步骤(3)在判别有效特征点之前，可先进行以下具体步骤：

3.1)加密点区域检测

通过检测图像的灰度变化量，界定加密特征点所在的区域以及各加密特征点的角度位置；优选Canny算法；

3.2)加密点投影分割

以印章图像的圆心作为投影点，向外进行射线投影，投影角度从0度开始，至360度截止，采样形成灰度投影带，然后计算得出加密特征点在灰度投影带中的位置，依据这个位置进行加密点区域切割，形成序列加密点图像；

具体可以每隔0.1度进行一次投影采样，采样射线共计3600条；相应的灰度投影带水平方向上，每像素代表0.1度；

3.3)加密点拟合及插值处理

采用最小二乘法拟合来寻找加密特征点的轮廓，并通过双线性插值算法补偿拟合点像素，得到连续连续平滑的特征点边界轮廓。

上述细节特征参数：位置为有效特征点中心位置在印痕圆周上的角度坐标；灰度占比为有效特征点拟合区域内所有灰度值分布占比；尺寸为特征点在印痕环形区域的面积占比；渗印程度采用梯度的统计特征，梯度值越高，代表渗印程度低，图像越清晰，反之渗印程度越高。

上述步骤3.1)加密点区域检测，具体可为：

首先将预处理后的图像数据进行高斯滤波：

f_s(x，y)＝f(x，y)*G(x，y)

f(x,y)表示预处理后的图像数据，G(x,y)表示二维高斯函数，也即卷积操作数，fs(x,y)为卷积平滑后的图像；σ为设定的方差；

然后执行以下Canny算法：

3.1.1)用一阶偏导有限差分计算梯度

使差商(Δf/Δx)近似取代微商

求灰度的变化率，分别取x和y方向上相邻像素做差，代替求取x和y方向一阶偏导；

3.1.2)对幅值图像进行应用非极大值抑制

将角度划分成四个方向范围:水平(0°)、-45°、垂直(90°)、+45°；若中心点(即：访问点)在沿其方向上邻域的梯度幅值最大，则保留；否则，抑制；

3.1.3)双阈值算法检测和连接边缘

选取高阈值TH和低阈值TL；

取出非极大值抑制后的图像中的最大梯度幅值，重新定义高低阈值；

将小于TL的点抛弃，赋0；将大于TH的点立即标记，这些点即边缘点，赋1；

将大于TL、小于TH的点使用8连通区域确定，即：只有与TH像素连接时才会被接受，成为边缘点，赋1。

Claims (1)

1.基于印章印文扫描的电子档案归档及查询系统，其特征在于，包括：

归档系统包括：

电子档案采集单元，获取对纸质原文件拍照或扫描得到的电子档案原件，所述纸质原文件上具有来自加密信息印章的盖印；

特征码提取单元，截取电子档案原件上的盖印图像，解析所述盖印图像，获得具有唯一性的印痕特征码；

关联存储单元，将权益人提供的可查询电子文件与所述印痕特征码关联，建立索引，并存于云端档案数据库中；所述可查询电子文件包括所述电子档案原件和/或对应于电子档案原件的可编辑文件；

基于下述过程实现归档：

通过图像设备形成纸质原文件的电子档案原件，所述纸质原文件上具有来自加密信息印章的盖印；

将所述电子档案原件上传至云端服务系统；

云端服务系统提取电子档案原件中具有唯一性的印痕特征码，将权益人提供的可查询电子文件与所述印痕特征码关联，建立索引，存于云端档案数据库中；所述可查询电子文件包括所述电子档案原件和/或对应于电子档案原件的可编辑文件；

查询系统包括：

印痕电子影像采集单元，获取客户端发来的盖印图像，所述盖印图像源于加密信息印章在纸质原文件上的盖印；

特征码提取单元，解析所述盖印图像，获得具有唯一性的印痕特征码；

特征码检索单元，将印痕特征码作为检索条件，搜索云端档案数据库，匹配印痕特征码对应的可查询电子文件；所述可查询电子文件由权益人提供，包括所述电子档案原件和/或对应于电子档案原件的可编辑文件；

电子文件输出单元，将匹配的可查询电子文件回传至客户端；

基于下述过程实现查询：

用户利用移动终端拍照获得盖印图像，通过网络将盖印图像上传至云端服务系统；所述盖印来自加密信息印章；

云端服务系统对接收到的盖印图像提取具有唯一性的印痕特征码，并将特征码作为检索条件，搜索云端档案数据库，匹配特征码对应的可查询电子文件，将可查询电子文件回传至客户端，所述可查询电子文件由权益人提供，包括所述电子档案原件和/或对应于电子档案原件的可编辑文件。

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