CN116611123B - 一种基于图像识别的动态电子签章系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于图像识别的动态电子签章系统，包括文件识别模块、签章处理模块、服务验证模块和终端登录模块，所述文件识别模块用于接收文件并确定签章区域，所述签章处理模块用于生成动态签章并在所述签章区域内添加签章图案，所述服务验证模块用于对动态签章的合法性进行验证，所述终端登录模块用于账号登录并设置用户信息；本系统的电子签章包括用户图案、时间图案和动态图案，其中的动态图案会随时间图案的变化而变化，具有动态性，使得签章无法被仿冒，提高了签章的安全性。

Description

一种基于图像识别的动态电子签章系统

技术领域

本发明涉及电数字数据处理领域，具体涉及一种基于图像识别的动态电子签章系统。

背景技术

随着技术的发展，当前商业社会中的文件处理常常会采用电子文件的形式，因此，需要使用对应的电子签章来替换传统的印泥签章来保障电子文件的有效性，由于图像技术的发展，而电子签章的仿冒比印泥签章更加方便，因此需要一种动态的电子签章来提高仿冒难度，保障商业活动的正常进行。

背景技术的前述论述仅意图便于理解本发明。此论述并不认可或承认提及的材料中的任一种公共常识的一部分。

现在已经开发出了很多电子签章系统，经过我们大量的检索与参考，发现现有的签章系统有如公开号为CN109246376B所公开的系统，这些系统一般通过载入并显示原始数据文件，及根据撷取实时影像时的影像讯息，生成并同步显示所述实时影像，所述实时影像用于呈现所述预定用户输入签名轨迹的过程，然后，根据输入所述签名轨迹时的轨迹讯息，同步显示所述签名轨迹，再撷取前述步骤中所显示的画面，并产生屏幕录影视频，使所述屏幕录影视频包括前述步骤所显示的原始数据文件、实时影像、签名轨迹，最后，结合所述屏幕录影视频于所述签名数据文件。该系统虽然采用了影像，但最终形成的签章仍是固定不变的，仍然存在被仿冒的危险，安全性有待提高。

发明内容

本发明的目的在于，针对所存在的不足，提出了一种基于图像识别的动态电子签章系统。

本发明采用如下技术方案：

一种基于图像识别的动态电子签章系统，包括文件识别模块、签章处理模块、服务验证模块和终端登录模块；

所述文件识别模块用于接收文件并确定签章区域，所述签章处理模块用于生成动态签章并在所述签章区域内添加签章图案，所述服务验证模块用于对动态签章的合法性进行验证，所述终端登录模块用于账号登录并设置用户信息；

所述动态签章包括用户图案、时间图案和动态图案；

所述系统进行电子签章的过程包括如下步骤：

S1、所述文件识别模块接收文件数据，并识别出一个签章区域；

S2、所述终端登录模块将用户图案发送给所述签章处理模块；

S3、所述签章处理模块根据接收用户图案的时间生成时间图案；

S4、所述签章处理模块根据用户图案和时间图案生成动态图案；

S5、所述签章处理模块将生成的签章发送给所述服务验证模块；

S6、所述服务验证模块对签章进行验证，并向所述签章处理模块发送验证结果；

S7、若所述签章处理模块接收的验证结果为通过验证时，将签章图案添加在文件的签章区域中，若所述签章处理模块接收的验证结果为未通过验证时，提示无签章资格；

进一步的，所述时间图案由像素块构成，所述像素块形成间隔码、信息码和填充码，信息码中包含年、月、日、时和序号信息，每个信息码设置于两个间隔码之间，所述填充码用于补充得到完整的时间图案，所述签章处理模块根据下式计算出有效像素块的数量N：

；

其中，表示间隔码的编码数，/>表示年的编码长度，/>表示年的编码数，表示月的编码长度，/>表示月的编码数，/>表示日的编码长度，/>表示日的编码数，/>表示时的编码长度，/>表示时的编码数，/>表示序号的编码长度，/>表示序号的编码数；

所述签章处理模块根据下式确定时间图案的边长S：

；

进一步的，所述动态图案具有与所述时间图案相同的规格，所述签章处理模块根据下式计算出动态图案中坐标为的像素块的编码值/>：

；

其中，表示时间图案中第i个与用户图案对应区域相似的像素块的坐标，n为与用户图案对应区域相似的像素块的数量；

所述签章处理模块将像素块的编码值转换得到签章图案；

进一步的，所述签章处理模块包括图案寄存器、第一编码处理器、图像比较处理器和第一计算处理器，所述图案寄存器用于保存用户图案、时间图案和动态图案，所述第一编码处理器用于处理与像素块编码相关的任务，包括将编码转换为像素块以及保存编码信息，所述图像比较处理器用于比较两个图像之间的像素点信息并获得相似度，所述第一计算处理器用于执行计算任务；

进一步的，所述服务验证模块包括用户信息寄存器、第二编码处理器、用户图案校对处理器、第二计算处理器，所述用户信息寄存器用于保存账号信息以及用户图案，所述第二编码处理器用于将时间图案和动态图案转换成编码，所述图案校对处理器用于比较两个用户图案是否一致，所述第二计算处理器用于执行计算任务，所述第二计算处理器根据下式对动态图案中的每个像素块进行验证：

；

其中，当所有像素块得到的差值均为0时，通过验证，反馈通过验证信息，否则反馈验证不通过信息。

本发明所取得的有益效果是：

本系统提供的签章包括用户图案、时间图案和动态图案，时间图案用于表示签章生成的时间，而动态图案基于时间图案与用户图案之间的关系得到，因此会随时间图案的变化而变化，且变化规律不易被察觉，使得签章无法被仿冒，即使仿造之间出现过的签章也会因时间不对等而无效，大大提高了签章的安全性。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明整体结构框架示意图；

图2为本发明终端登录模块构成示意图；

图3为本发明签章处理模块构成示意图；

图4为本发明服务验证模块构成示意图；

图5为本发明动态图案生成流程示意图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。

实施例一：本实施例提供了一种基于图像识别的动态电子签章系统，结合图1，包括文件识别模块、签章处理模块、服务验证模块和终端登录模块；

所述文件识别模块用于接收文件并确定签章区域，所述签章处理模块用于生成动态签章并在所述签章区域内添加签章图案，所述服务验证模块用于对动态签章的合法性进行验证，所述终端登录模块用于账号登录并设置用户信息；

所述动态签章包括用户图案、时间图案和动态图案；

所述系统进行电子签章的过程包括如下步骤：

S1、所述文件识别模块接收文件数据，并识别出一个签章区域；

S2、所述终端登录模块将用户图案发送给所述签章处理模块；

S3、所述签章处理模块根据接收用户图案的时间生成时间图案；

S4、所述签章处理模块根据用户图案和时间图案生成动态图案；

S5、所述签章处理模块将生成的签章发送给所述服务验证模块；

S6、所述服务验证模块对签章进行验证，并向所述签章处理模块发送验证结果；

S7、若所述签章处理模块接收的验证结果为通过验证时，将签章图案添加在文件的签章区域中，若所述签章处理模块接收的验证结果为未通过验证时，提示无签章资格；

所述时间图案由像素块构成，所述像素块形成间隔码、信息码和填充码，信息码中包含年、月、日、时和序号信息，每个信息码设置于两个间隔码之间，所述填充码用于补充得到完整的时间图案，所述签章处理模块根据下式计算出有效像素块的数量N：

；

其中，表示间隔码的编码数，/>表示年的编码长度，/>表示年的编码数，表示月的编码长度，/>表示月的编码数，/>表示日的编码长度，/>表示日的编码数，/>表示时的编码长度，/>表示时的编码数，/>表示序号的编码长度，/>表示序号的编码数；

所述签章处理模块根据下式确定时间图案的边长S：

；

所述动态图案具有与所述时间图案相同的规格，所述签章处理模块根据下式计算出动态图案中坐标为的像素块的编码值/>：

；

其中，表示时间图案中第i个与用户图案对应区域相似的像素块的坐标，n为与用户图案对应区域相似的像素块的数量；

所述签章处理模块将像素块的编码值转换得到签章图案；

所述签章处理模块包括图案寄存器、第一编码处理器、图像比较处理器和第一计算处理器，所述图案寄存器用于保存用户图案、时间图案和动态图案，所述第一编码处理器用于处理与像素块编码相关的任务，包括将编码转换为像素块以及保存编码信息，所述图像比较处理器用于比较两个图像之间的像素点信息并获得相似度，所述第一计算处理器用于执行计算任务；

所述服务验证模块包括用户信息寄存器、第二编码处理器、用户图案校对处理器、第二计算处理器，所述用户信息寄存器用于保存账号信息以及用户图案，所述第二编码处理器用于将时间图案和动态图案转换成编码，所述图案校对处理器用于比较两个用户图案是否一致，所述第二计算处理器用于执行计算任务，所述第二计算处理器根据下式对动态图案中的每个像素块进行验证：

；

其中，当所有像素块得到的差值均为0时，通过验证，反馈通过验证信息，否则反馈验证不通过信息。

实施例二：本实施例包含了实施例一中的全部内容，提供了一种基于图像识别的动态电子签章系统，包括文件识别模块、签章处理模块、服务验证模块和终端登录模块；

所述文件识别模块用于识别出文件中的签章区域，所述签章处理模块用于生成签章并在所述签章区域内添加签章图案，所述服务验证模块用于对签章图案进行图像识别确认签章的合法性，所述终端登录模块用于账号登录并设置用户信息；

所述文件识别模块和所述签章处理模块通过安装软件的形式存在于个人计算机等电子设备中，所述服务验证模块存在于中央服务器中，所述终端登录模块存在于移动电子存储设备中；

所述签章处理模块生成的签章包括三个部分：用户图案、时间图案和动态图案，所述用户图案由用户制定并提供，所述时间图案用于表示签章生成的时间，所述动态图案用于验证签章的合法性；

当用户在所述终端登录模块初次登录时，需要进行账号绑定，绑定账号的用户信息会记录在所述服务验证模块中，所述用户信息包括账号和用户图案，所述用户图案能够由用户自行设计；

结合图2，所述终端登录模块包括通讯单元、本地存储单元和图案设计单元，所述通讯单元用于与所述签章处理模块和服务验证模块建立连接关系并传输信息，所述本地存储单元用于保存用户图案以及用户信息，所述图案设计单元用于对用户图案进行编辑修改；

所述系统进行电子签章的过程包括如下步骤：

S1、所述文件识别模块接收文件数据，并识别出一个签章区域；

S2、所述终端登录模块将用户图案发送给所述签章处理模块；

S3、所述签章处理模块根据接收用户图案的时间生成时间图案；

S4、所述签章处理模块根据用户图案和时间图案生成动态图案；

S5、所述签章处理模块将生成的签章发送给所述服务验证模块；

S6、所述服务验证模块对签章进行验证，并向所述签章处理模块发送验证结果；

S7、若所述签章处理模块接收的验证结果为通过验证时，将签章图案添加在文件的签章区域中，若所述签章处理模块接收的验证结果为未通过验证时，提示无签章资格；

在步骤S3中，所述签章处理模块生成的时间图案共包括五部分，分别表示年、月、日、时和序号，在时间图案中，每个像素块的取值为0和1，分别对应黑和白，通过两个间隔码之间黑像素块的数量来表示具体的数值，所述像素块为由多个像素点构成的正方形区域，像素块中的像素点仅存在全黑和全白的情况，例如，当间隔码为101时，101000101表示数字3，101010100101表示数字12，所述签章处理模块根据下式计算出有效像素块的数量N：

；

其中，表示间隔码的编码数，/>表示年的编码长度，/>表示年的编码数，表示月的编码长度，/>表示月的编码数，/>表示日的编码长度，/>表示日的编码数，/>表示时的编码长度，/>表示时的编码数，/>表示序号的编码长度，/>表示序号的编码数；

例如，2023年的编码长度为4，2023年的编码数为7；

所述签章处理模块根据下式计算出时间图案的边长S：

；

边长S表示时间图案中每一行含有的像素块数量；

所述签章处理模块将编码后的像素块按照先行后列的顺序排列，并在最后一行中用编码为0的像素块进行补充，得到完整的时间图案，补充的像素块数量为：

；

在步骤S4中，生成的动态图案具有与时间图案相同的规格，即相同的像素块大小和相同的边长；

结合图5，所述签章处理模块生成动态图案的过程包括如下步骤：

S21、将所述时间图案放大至与用户图案相同的大小，并将时间图案与用户图案进行重叠放置；

S22、将时间图案中的像素块与用户图案中对应区域进行比较，若相似度超过50%，收集对应的像素块坐标，像素块横坐标为像素块所在的行数，像素块纵坐标为像素块所在的列数，所述相似度为用户图案对应区域中与像素块具有相同颜色的像素点数量与所述对应区域像素点数量总和的比值；

S23、将收集的坐标处理成两个数列和/>，其中，/>表示收集的第i个像素块坐标；

S24、根据下式计算出动态图案中坐标为的像素块的编码值/>：

；

其中，n为步骤S22中收集的像素块数量；

S25、根据编码值在动态图案中生成对应的像素块并得到完整的动态图案，编码值为0的生成全黑的像素块，编码值为1的生成全白的像素块；

需要注意的是，本申请所说的黑指签章的主体色，而不是指传统意义上的黑色，例如，实际使用的签章为红色，则黑指红色；

结合图3，所述签章处理模块包括图案寄存器、第一编码处理器、图像比较处理器和第一计算处理器，所述图案寄存器用于保存用户图案、时间图案和动态图案，所述第一编码处理器用于处理与像素块编码相关的任务，包括将编码转换为像素块以及保存编码信息，所述图像比较处理器用于比较两个图像之间的像素点信息并获得相似度，所述第一计算处理器用于执行计算任务；

所述服务验证模块在接收签章的同时还将接收用户的账号信息，所述服务验证模块对签章进行验证的过程包括如下步骤：

S31、根据接收的账号信息得到保存的用户图案，并与签章中的用户图案进行比较，图案一致则进入步骤S32，否则反馈验证不通过信息；

S32、根据签章中的时间图案确定像素块的规格；

S33、根据像素块规格对时间图案进行解码，得到年、月、日、时和序号信息；

S34、判断年、月、日、时信息是否符合当前时间，若符合，则进行步骤S35，否则反馈验证不通过信息；

S35、根据像素块规格对动态图案进行解码；

S36、根据下式进行验证：

；

其中，通过与步骤S22和步骤S23相同的方式获得，当所有像素块得到的差值/>均为0时，通过验证，反馈通过验证信息，否则反馈验证不通过信息；

在步骤S32中，获取横向同色连续像素点的长度和纵向同色连续像素点的长度，以最小且相等的横向长度和纵向长度表示像素块的规格；

结合图4，所述服务验证模块包括用户信息寄存器、第二编码处理器、图案校对处理器、第二计算处理器，所述用户信息寄存器用于保存账号信息以及用户图案，所述第二编码处理器用于处理与像素块编码相关的任务，包括识别像素块规格以及将时间图案和动态图案转换成编码，所述图案校对处理器用于比较两个用户图案是否一致，所述第二计算处理器用于执行计算任务。

以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的保护范围内，此外，随着技术发展其中的元素可以更新的。

Claims (4)

1.一种基于图像识别的动态电子签章系统，其特征在于，包括文件识别模块、签章处理模块、服务验证模块和终端登录模块；

所述文件识别模块用于接收文件并确定签章区域，所述签章处理模块用于生成动态签章并在所述签章区域内添加签章图案，所述服务验证模块用于对动态签章的合法性进行验证，所述终端登录模块用于账号登录并设置用户信息；

所述动态签章包括用户图案、时间图案和动态图案；

所述系统进行电子签章的过程包括如下步骤：

S1、所述文件识别模块接收文件数据，并识别出一个签章区域；

S2、所述终端登录模块将用户图案发送给所述签章处理模块；

S3、所述签章处理模块根据接收用户图案的时间生成时间图案；

S4、所述签章处理模块根据用户图案和时间图案生成动态图案；

S5、所述签章处理模块将生成的签章发送给所述服务验证模块；

S6、所述服务验证模块对签章进行验证，并向所述签章处理模块发送验证结果；

S7、若所述签章处理模块接收的验证结果为通过验证时，将签章图案添加在文件的签章区域中，若所述签章处理模块接收的验证结果为未通过验证时，提示无签章资格；

所述时间图案由像素块构成，所述像素块形成间隔码、信息码和填充码，信息码中包含年、月、日、时和序号信息，每个信息码设置于两个间隔码之间，所述填充码用于补充得到完整的时间图案，所述签章处理模块根据下式计算出有效像素块的数量N：

；

其中，表示间隔码的编码数，/>表示年的编码长度，/>表示年的编码数，/>表示月的编码长度，/>表示月的编码数，/>表示日的编码长度，/>表示日的编码数，表示时的编码长度，/>表示时的编码数，/>表示序号的编码长度，/>表示序号的编码数；

所述签章处理模块根据下式确定时间图案的边长S：

；

所述签章处理模块生成动态图案的过程包括如下步骤：

S21、将所述时间图案放大至与用户图案相同的大小，并将时间图案与用户图案进行重叠放置；

S22、将时间图案中的像素块与用户图案中对应区域进行比较，若相似度超过50%，收集对应的像素块坐标，像素块横坐标为像素块所在的行数，像素块纵坐标为像素块所在的列数，所述相似度为用户图案对应区域中与像素块具有相同颜色的像素点数量与所述对应区域像素点数量总和的比值；

S23、将收集的坐标处理成两个数列和/>，其中，/>表示收集的第i个像素块坐标；

S24、根据下式计算出动态图案中坐标为的像素块的编码值/>：

；

其中，n为步骤S22中收集的像素块数量；

S25、根据编码值在动态图案中生成对应的像素块并得到完整的动态图案，编码值为0的生成全黑的像素块，编码值为1的生成全白的像素块。

2.如权利要求1所述的一种基于图像识别的动态电子签章系统，其特征在于，所述动态图案具有与所述时间图案相同的规格，所述签章处理模块根据下式计算出动态图案中坐标为的像素块的编码值/>：

；

其中，表示时间图案中第i个与用户图案对应区域相似的像素块的坐标，n为与用户图案对应区域相似的像素块的数量；

所述签章处理模块将像素块的编码值转换得到签章图案。

3.如权利要求2所述的一种基于图像识别的动态电子签章系统，其特征在于，所述签章处理模块包括图案寄存器、第一编码处理器、图像比较处理器和第一计算处理器，所述图案寄存器用于保存用户图案、时间图案和动态图案，所述第一编码处理器用于处理与像素块编码相关的任务，包括将编码转换为像素块以及保存编码信息，所述图像比较处理器用于比较两个图像之间的像素点信息并获得相似度，所述第一计算处理器用于执行计算任务。

4.如权利要求3所述的一种基于图像识别的动态电子签章系统，其特征在于，所述服务验证模块包括用户信息寄存器、第二编码处理器、用户图案校对处理器、第二计算处理器，所述用户信息寄存器用于保存账号信息以及用户图案，所述第二编码处理器用于将时间图案和动态图案转换成编码，所述图案校对处理器用于比较两个用户图案是否一致，所述第二计算处理器用于执行计算任务，所述第二计算处理器根据下式对动态图案中的每个像素块进行验证：

；

其中，当所有像素块得到的差值均为0时，通过验证，反馈通过验证信息，否则反馈验证不通过信息。