[发明专利]一种证件数字图像的光场防篡改采集装置及防篡改方法

说明书

本发明公开了一种证件数字图像的光场防篡改采集装置，将光场成像技术同证件数字图像防篡改相结合，通过采用光场成像技术的证件扫描装置以及特征检测和提取方法相结合的计算方式，并通过角度计算方法来对能够提供所使用人员的身份信息类证件的图像特征进行提取和识别，以获取证件数字图像的特征信息。通过使用本发明所提供的方法，在一定程度上可以实现不局限于第二代居民身份证的访客人员身份识别以及证件数字图像防篡改技术，并且通过本发明的方法，可以在不局限于第二代居民身份证的基础上来实现诸如对驾驶证、居民暂住证等证件的防止电子篡改的技术。

技术领域

本发明属于计算机摄影学以及数字图像处理技术领域，具体涉及一种证件数字图像的光场防篡改采集装置，还涉及一种证件数字图像的光场防篡改方法。

背景技术

光场成像是计算机视觉和计算机摄影学的代表理论之一，采用了光场成像技术的光场相机能够记录光线在传播过程中的二维方向和二维角度信息，相较于传统相机的二维成像方式而言，光场成像技术多出两个维度能够记录光线更多的信息，而通过光场相机拍摄出来的光场图像中含有的信息量也高于传统图像。

随着近些年来数字成像技术的快速发展和信息安全的普及，证件扫描技术以及证件图像的可信性评价等相关领域也受到人们的愈发关注。目前来看，证件的可信性评价主要采用传统人工检查方式对证件进行登记确认，基于内置芯片的加密信息认证技术，根据生物信息等的身份识别方法等。针对已采集的证件数字图像，已经有可用于数字图像电子篡改检测的相关算法，但是由数字图像成像端出发的防篡改采集及篡改检测方法较少，特别是将光场成像技术与防篡改采集的相关技术及理论仍未见报道。现有相近的光学防伪技术如激光镭射防伪标签技术、湿敏防伪技术以及光变油墨防伪技术，其目标主要是生成难以伪造的图像目标，但是对于传统数字图像数据如何进行高可信及防篡改的图像采集仍缺乏相应技术手段。

发明内容

本发明的目的在于提供一种证件数字图像的光场防篡改方法，为现有证件识别检测装置进行防伪甄别提供了一种可靠方法。

本发明的目的还在于提供一种证件数字图像的光场防篡改采集装置。

本发明所采用的第一种技术方案是：一种证件数字图像的光场防篡改采集装置，包括证件数字图像采集端、数据处理端、数据存储端；证件数字图像采集端包括光场相机、固定装置和光源控制装置，光场相机能够采集证件图像的二维空间和二维角度信息的特点，采集到多维度证件图像用于进行图像特征检测和提取，固定装置用于放置证件，光源控制装置能够提供恒定亮度，满足光场成像端清晰成像的要求；

数据处理端包括处理单元和控制单元，数据存储端证件特征库和证件数据库；处理单元连接到光场相机和证件特征库，处理单元用于处理证件图像采集端内置光场相机采集得到的证件光场数字图像，计算和提取特征并将计算得到的数据存储到证件特征库；控制单元能够控制证件图像采集端内置光场相机对证件进行数字图像获取；

证件特征库存储经由数据处理端处理过后的证件光场数字图像特征；所述证件数据库存储经由证件图像采集端采集的证件光场数字图像。

本发明所采用的第二种技术方案是：一种证件数字图像的光场防篡改方法，具体操作步骤如下：

步骤1，将证件置于固定装置上，采用证件数字图像端内嵌光场相机成像模组采集证件的光场图像信息；

步骤2，对于通过步骤1拍摄证件得到证件光场原始图像，采用光场数据处理端对输入的光场原始图像进行解码，获得光场五维参数化矩阵LF[s,t,u,v,3]；

步骤3，从五维参数化矩阵LF[s,t,u,v,3]中提取得到光场图像的中心子孔径图像，具体是通过循环遍历矩阵LF[s,t,u,v,3]中的[u,v]数据，通过提取每一个(u,v)角度的图像，进而得到有序的子孔径图像矩阵；

步骤4，将光场图像的子孔径图像矩阵上传至数据存储端的证件特征库进行处理得到光场对极平面图像，即EPI图像；