汽車(chē)車(chē)身油漆特征數(shù)據(jù)庫(kù)的建立*

鄭　穎　鄭顯鋒　魏　朗

(1.西安航空學(xué)院，西安 710077；2.西安航天計(jì)量測(cè)試研究所，西安 710100；3.長(zhǎng)安大學(xué)汽車(chē)學(xué)院，西安 710064)

0　引言

對(duì)于交通肇事案件，多數(shù)情況下是沒(méi)有目擊證人的，只能通過(guò)分析事故現(xiàn)場(chǎng)遺留的痕跡物證為案件破獲提供依據(jù)。在事故發(fā)生過(guò)程中，由于汽車(chē)與汽車(chē)之間以及汽車(chē)與行人之間的碰撞刮擦，在事故現(xiàn)場(chǎng)或者受害人身上總能找到或多或少的汽車(chē)油漆痕跡物證[1-3]，而對(duì)于任意汽車(chē)來(lái)說(shuō)，油漆包含著比較多的汽車(chē)信息。因此，通過(guò)對(duì)油漆物證分析，可以快速獲取其對(duì)應(yīng)的汽車(chē)信息。

在歐美很多發(fā)達(dá)國(guó)家，已經(jīng)有相對(duì)較完善的汽車(chē)油漆光譜信息數(shù)據(jù)庫(kù)，并已經(jīng)應(yīng)用到交通肇事逃逸案件的破獲中，例如：國(guó)際法醫(yī)汽車(chē)油漆數(shù)據(jù)查詢(xún)(PDQ)數(shù)據(jù)庫(kù)，加拿大皇家警局(RCMP)的油漆數(shù)據(jù)查詢(xún)系統(tǒng)等[4-5]。通過(guò)將事故現(xiàn)場(chǎng)的汽車(chē)油漆痕跡和數(shù)據(jù)庫(kù)中的樣本比較，可以很快縮小嫌疑車(chē)輛范圍。

目前國(guó)內(nèi)對(duì)于汽車(chē)油漆物證的研究還主要停留在同一性鑒定方面，即通過(guò)對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)的油漆痕跡物證和嫌疑車(chē)輛的油漆進(jìn)行比較，從而確定或者否定嫌疑，為法律提供依據(jù)。而這種方法的局限性在于必須有嫌疑的車(chē)輛才能進(jìn)行分析。隨著近年來(lái)肇事逃逸案件的劇增，建立如美國(guó)、加拿大等國(guó)家那樣比較完善的、標(biāo)準(zhǔn)的事故汽車(chē)油漆物證數(shù)據(jù)庫(kù)已迫在眉睫。本文就是針對(duì)國(guó)內(nèi)的這一空白而研究的。

1　實(shí)驗(yàn)

利用NicoletiN10傅里葉變換紅外光譜儀對(duì)采集到的156份油漆樣本(油漆碎片、漆狀附著物、油漆劃痕的載體)進(jìn)行分析，采集其光譜信息，實(shí)驗(yàn)中光譜采集參數(shù)的設(shè)置如表1所示。

表1　汽車(chē)車(chē)身油漆光譜采集參數(shù)設(shè)置

由于交通事故現(xiàn)場(chǎng)暴露在外，而且現(xiàn)場(chǎng)一般得不到及時(shí)的保護(hù)，所以物證很容易受到污染，因此實(shí)驗(yàn)中對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)采集的樣本必須進(jìn)行前處理[6-7]，用乙醚去除油漆上的油污，再用蒸餾水清洗粘附的灰塵、沙粒等雜質(zhì)；同時(shí)，對(duì)于汽車(chē)表面的油漆而言，是由多層組成的，而每層的物質(zhì)組成不同，因此在分析時(shí)，必須分層的采集光譜信息，在顯微鏡下，利用手術(shù)刀，斜切油漆，使得各層均充分的暴露出來(lái)。

對(duì)實(shí)驗(yàn)所得的光譜進(jìn)行9點(diǎn)平滑、自動(dòng)基線校正、歸一化處理，使得到光譜信息規(guī)范化[8-9]。

圖1為經(jīng)過(guò)信息處理后的北京現(xiàn)代伊蘭特轎車(chē)第二層油漆(色漆層)紅外光譜圖。

圖1　北京伊蘭特轎車(chē)第二層(色漆層)紅外光譜圖

2　建立信息數(shù)據(jù)庫(kù)

2.1　物理信息的錄入

在access里面建立事故車(chē)輛油漆物證數(shù)據(jù)庫(kù)[10]。主要內(nèi)容為事故車(chē)輛的物理信息(除了光譜信息以外的所有反映油漆特性的信息)。以北京現(xiàn)代伊蘭特轎車(chē)為例如表2所示。

表2　北京伊蘭特轎車(chē)第二層(色漆層)油漆信息在數(shù)據(jù)庫(kù)中的存儲(chǔ)形式

2.2　油漆光譜信息錄入

光譜信息的錄入是基于MicrosoftVisicalC++的事故車(chē)輛油漆物證數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)完成的[11]，包括油漆的在數(shù)據(jù)庫(kù)中的序號(hào)、層數(shù)信息以及對(duì)應(yīng)的光譜信息和物理信息通過(guò)油漆在數(shù)據(jù)庫(kù)中的序號(hào)聯(lián)系起來(lái)。

對(duì)紅外光譜儀得到的油漆光譜進(jìn)行分析，整個(gè)譜圖測(cè)量范圍內(nèi)總共有936個(gè)波數(shù)值對(duì)應(yīng)的透過(guò)率的數(shù)值記錄，但對(duì)于油漆樣本而言，吸收較為明顯的波段范圍是1450～1250cm-1，這個(gè)范圍是油漆光譜的特征光譜段[12-13]，最能反映油漆之間的差異。因此只對(duì)這一光譜段的的透過(guò)率信息進(jìn)行儲(chǔ)存，總共有55條數(shù)據(jù)信息。對(duì)于這55條信息，要是逐一輸入的話，比較麻煩。因此本文通過(guò)文件載入的形式錄入。將每種光譜的信息存儲(chǔ)在CSV文件中，所謂“CSV”，是CommaSeparatedValue(逗號(hào)分隔值)的英文縮寫(xiě)，通常都是純文本文件。如表2所示，第一列A中存儲(chǔ)光譜的波數(shù)，第二列B中存儲(chǔ)光譜的透過(guò)率數(shù)值。在文本標(biāo)識(shí)中，兩列之間用逗號(hào)隔開(kāi)。通過(guò)選擇CSV文件的存儲(chǔ)路徑，將對(duì)應(yīng)的光譜信息錄入進(jìn)來(lái)。具體的函數(shù)實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：

首先定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體變量st_paint，兩個(gè)變量dataX，dataY用來(lái)存儲(chǔ)讀入的油漆光譜信息，由于“CSV”文件中存儲(chǔ)的信息是使用“逗號(hào)”隔開(kāi)的，因此，用dataX來(lái)存儲(chǔ)逗號(hào)左邊A中的波數(shù)值，用dataY來(lái)存儲(chǔ)逗號(hào)右邊B中的透過(guò)率的值。

typedefstruct

{doubledataX；

doubledataY；}st_paint;

……

voidCPaintInfoDlg::OnButtonNew()

……

m_ctrList.InsertItem(count,paintdata.m_code);//油漆序號(hào)(A004)

ReadPaintInfoFromCSV(dlg.m_filepath,dlg.m_code,dlg.m_layerNo);}//存儲(chǔ)光譜信息的CSV文件

……

圖2為添加進(jìn)數(shù)據(jù)庫(kù)中的北京現(xiàn)代伊蘭特轎車(chē)第二層油漆(色漆層)紅外光譜數(shù)據(jù)信息。

圖2　北京現(xiàn)代伊蘭特轎車(chē)第二層油漆(色漆層)紅外光譜譜圖數(shù)據(jù)

2.3　數(shù)據(jù)庫(kù)之間的連接

通過(guò)開(kāi)放式數(shù)據(jù)庫(kù)互聯(lián)ODBC(Open-DateBase-Connectivity)實(shí)現(xiàn)ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)與Microsoft VisicalC++的事故車(chē)輛油漆物證數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)之間的動(dòng)態(tài)鏈接。

在添加ODBC的連接方式上，為了提高數(shù)據(jù)庫(kù)的通用性，本文沒(méi)有采用傳統(tǒng)的控制面板添加，而是通過(guò)在BOOL CPaintApp::InitInstance()函數(shù)中增加如下代碼實(shí)現(xiàn)VC++對(duì)ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)。

SQLConfigDataSource(NULL,ODBC_ADD_DSN,

同時(shí)，在paint.h文件中加入#incclude”odbcinst.h”；并添加odbccp32.lib文件。從而完成數(shù)據(jù)源的創(chuàng)建工作。

3　數(shù)據(jù)庫(kù)管理

數(shù)據(jù)庫(kù)的管理模塊是構(gòu)成汽車(chē)油漆數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)鍵模塊，通過(guò)該模塊可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的汽車(chē)油漆信息的管理，包括對(duì)油漆信息的增加、刪除、修改、保存等功能。界面如圖3(a)所示?，F(xiàn)有的油漆樣本數(shù)量與與日俱增的汽車(chē)數(shù)量相比較而言，太過(guò)有限，因此，數(shù)據(jù)庫(kù)建立起來(lái)后，還要對(duì)其進(jìn)行不斷的擴(kuò)充完善。因此增加功能最為重要。

增加一條新的油漆信息，包括油漆的序號(hào)、顏色、漆層以及油漆的光譜數(shù)據(jù)信息。對(duì)光譜信息的錄入也是通過(guò)選擇CSV文件的存儲(chǔ)路徑完成的。實(shí)現(xiàn)界面如圖3(b)所示，實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下

typedefstruct

{double dataX；//波數(shù)值

double dataY；//吸光度值

}st_paint;

……

void CPaintInfoDlg::OnButtonNew()

……

m_ctrList.InsertItem(count,paintdata.m_code);//油漆序號(hào)

m_ctrList.SetItemText(count,1,paintdata.m_color);//油漆顏色

Read PaintInfo From CSV(dlg.m_filepath,dlg.m_code,dlg.m_layerNo);}//存儲(chǔ)光譜信息的CSV文件

4　結(jié)論

在access中建立的油漆物理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，包含了油漆樣本的所有宏觀信息，同時(shí)油漆紅外光譜在特征譜段范圍內(nèi)存在明顯的差距，在VC++中存儲(chǔ)的油漆物證具有明顯的指針性，由于兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的動(dòng)態(tài)聯(lián)系，如果光譜信息相符，很容易便能找到對(duì)應(yīng)的汽車(chē)信息；隨著汽車(chē)種類(lèi)、顏色的多樣化，以及汽車(chē)的使用時(shí)間，其上的油漆信息會(huì)越來(lái)越多樣化，通過(guò)對(duì)汽車(chē)油漆數(shù)據(jù)庫(kù)的管理，該數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)逐漸完善起來(lái)。

[1]姜紅.油漆物證在交通肇事逃逸案件中的應(yīng)用[J].上海涂料，2005

[2]鄭永紅.道路交通事故中微量物證的利用.新疆警官高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)，2004(1):27-29

[3]Caddy B.Forensicexamination of glass and paint,analysis and interpretation [M].London: Taylor and Francis, 2001

[4]Brenda B.Christy, M.S.，D-ABC ，The use of PDQ(Paint Data Query) database along with other resources to provide vehicle infor-

mation for hit and run fatalities within Virginia

[5]Automotive Paint Database,P.D.Q.Program&Spectral Libraries.Royal Canadian Mounted Poloce 1993-2007

[6]何洪源，王龍.交通指示逃逸案件中微量物證提取的綜合應(yīng)用.中國(guó)人民公安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2006(1):17-20

[7]廖岳華.交通事故常見(jiàn)的微量物證及其提取方法，湖南公安高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)，2003，4(2):88-90

[8]吳瑾光.近代傅里葉紅外光譜[M].北京:科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1994：221-236.

[9]翁詩(shī)甫.傅里葉變換紅外光譜儀[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2005,5

[10](美)CaryN.Prague.Access 2003 寶典[M].Publishing House of Electronics Industry.2003

[11]魏朗,陳濤.VisualC++程序設(shè)計(jì)攻略教程[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2004

[12]郝愫媛.模式識(shí)別技術(shù)在法庭科學(xué)微量油漆物證鑒定中應(yīng)用的研究.山東科技大學(xué)，工程碩士論文,2004

[13]龍之一，陳森，道克剛.高性?xún)r(jià)比的光譜自動(dòng)檢測(cè)和識(shí)別系統(tǒng)[J].計(jì)量技術(shù)，2004(4)