筆跡檢驗(yàn)鑒定量化研究理論與方法

杜英杰，陳 杰，李 晴

(1.中國(guó)刑事警察學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110035;2.日照浩德司法鑒定所，山東 日照 276800)

筆跡檢驗(yàn)鑒定量化研究理論與方法

杜英杰1，陳 杰1，李 晴2

(1.中國(guó)刑事警察學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110035;2.日照浩德司法鑒定所，山東 日照 276800)

隨著社會(huì)進(jìn)步和科技的發(fā)展，筆跡檢驗(yàn)鑒定作為傳統(tǒng)的法庭科學(xué)手段，受到越來(lái)越多的質(zhì)疑。不少學(xué)者、專家開(kāi)始對(duì)筆跡檢驗(yàn)鑒定量化方法進(jìn)行積極探索，且取得了一系列成果。本文依據(jù)筆跡特征系統(tǒng)分類結(jié)合計(jì)算機(jī)方法進(jìn)行了一定的適用性嘗試。

筆跡檢驗(yàn)鑒定；量化；方法

筆跡檢驗(yàn)在法庭科學(xué)領(lǐng)域占有重要地位，但隨著社會(huì)進(jìn)步、科技的發(fā)展，其科學(xué)性和客觀性受到不斷地質(zhì)疑。傳統(tǒng)的筆跡檢驗(yàn)鑒定主要是依據(jù)鑒定人員對(duì)檢材和樣本符合點(diǎn)和差異點(diǎn)價(jià)值的判定作出鑒定意見(jiàn)，這就導(dǎo)致不同鑒定人員對(duì)同一份檢材和樣本可能給出不同的鑒定意見(jiàn)。由于筆跡不像生物特征(如DNA、指紋)那樣具有較好的穩(wěn)定性。在不同的時(shí)期，同一人的筆跡會(huì)發(fā)生不同程度地變化，這就加大了筆跡檢驗(yàn)鑒定工作的難度。當(dāng)鑒定意見(jiàn)發(fā)生分歧時(shí)又缺少能夠統(tǒng)一意見(jiàn)的標(biāo)準(zhǔn)，這就使得筆跡檢驗(yàn)鑒定意見(jiàn)不夠客觀。于是，國(guó)內(nèi)外不少學(xué)者、專家開(kāi)始進(jìn)行筆跡檢驗(yàn)鑒定量化方法的研究，取得了一系列成果。

1 筆跡特征系統(tǒng)分類

進(jìn)行筆跡檢驗(yàn)鑒定量化的首要工作是對(duì)筆跡特征進(jìn)行科學(xué)、合理的分類，以使后續(xù)工作更加細(xì)致、明確。利用層次分析法(AHP)我們可以把筆跡特征分為宏觀特征(H)、中觀特征(Z)、微觀特征(W)三大類 。其中，宏觀特征又分為整體布局、字行方向、格線關(guān)系，整體風(fēng)格、書(shū)寫(xiě)水平，整體組合、字間關(guān)系。中觀特征分為形體、尺寸大小，成分結(jié)構(gòu)內(nèi)容，筆畫(huà)偏旁書(shū)寫(xiě)先后時(shí)間順序，筆畫(huà)偏旁搭配比例關(guān)系。微觀特征分為基本筆畫(huà)形態(tài)，筆畫(huà)之間照應(yīng)連接關(guān)系及趨勢(shì)、連接形態(tài)，書(shū)寫(xiě)速度的快慢、分布規(guī)律，書(shū)寫(xiě)壓力的輕重、分布規(guī)律。

通過(guò)這種方法確立筆跡特征層次結(jié)構(gòu)與價(jià)值評(píng)估分析模型： ，其中V為筆跡特征價(jià)值，C為筆跡特征符合度，P為筆跡特征出現(xiàn)率 。出現(xiàn)率通過(guò)大量統(tǒng)計(jì)可得到較客觀的數(shù)據(jù)，符合度則需要通過(guò)計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)等方法進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算得到。由此可見(jiàn)，筆跡特征符合度是目前量化研究的重點(diǎn)。

2 筆跡檢驗(yàn)量化方法

2.1 筆跡宏觀特征量化方法

2.1.1 整體布局特征量化方法

圖1 整體布局特征標(biāo)示

2.1.2 整體組合、字間關(guān)系特征量化方法

運(yùn)用輪廓跟蹤法測(cè)量文字組成的整體輪廓、重心等，將得到的數(shù)據(jù)組成特征向量矩陣然后進(jìn)行比較。

2.2 筆跡中觀特征量化研究方法

2.2.1 形體、尺寸量化方法

測(cè)量歸一化的字符圖像高和寬的比例得到特征矩陣，分類器進(jìn)行對(duì)比得到結(jié)果。

2.2. 2 筆畫(huà)及偏旁搭配比例特征量化方法

對(duì)截取需要的特征部位進(jìn)行歸一化處理，對(duì)比部位的數(shù)據(jù)組成向量矩陣，利用歐氏距離分類器計(jì)算距離。樣本與檢材距離越小說(shuō)明與樣本相似度越高，特征質(zhì)量越高。

2.3 筆跡微觀特征量化方法

2.3.1 基本筆畫(huà)形態(tài)特征量化方法

提取漢字基本筆畫(huà)(橫、豎、撇、捺)的單側(cè)輪廓，再用輪廓跟蹤法抽取運(yùn)筆特征輪廓，將筆畫(huà)端點(diǎn)間距離，弧度等參數(shù)作為特征向量進(jìn)行比較。

2.3.2 筆畫(huà)之間照應(yīng)連接關(guān)系及趨勢(shì)、連接形態(tài)特征量化方法

利用小波變換對(duì)檢材與樣本對(duì)應(yīng)的特征部位圖像進(jìn)行三層小波分解，分析結(jié)果如圖3.2所示。將得到的圖像水平、垂直和對(duì)角細(xì)節(jié)系數(shù)組成特征向量，通過(guò)歐氏距離分類器或者余弦分類器計(jì)算比較距離或者夾角得到最終相似度 。

圖2 小波分析結(jié)果示意圖

2.3.3 書(shū)寫(xiě)速度的快慢、壓力大小分布規(guī)律量化方法

對(duì)于在線型筆跡書(shū)寫(xiě)速度、壓力變化分布規(guī)律的量化研究方法一般是利用特定的儀器設(shè)備采集書(shū)寫(xiě)過(guò)程中速度和壓力變化規(guī)律，將測(cè)量的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理得到筆跡速度壓力動(dòng)態(tài)變化曲線圖或三維立體效果圖，研究分析曲線變化規(guī)律得到最終結(jié)果 。

對(duì)于傳統(tǒng)的離線型筆跡書(shū)寫(xiě)速度、壓力分布規(guī)律目前有兩種量化方法：一種類似于在線型筆跡，利用測(cè)量筆壓儀器、軟件分析筆跡速度、壓力變化分布規(guī)律；一種是將筆跡圖像二值化或灰度化處理，利用圖像的灰度直方圖或者投影來(lái)判定筆跡書(shū)寫(xiě)速度快慢和壓力大小分布規(guī)律。

3 總結(jié)

本文只是依據(jù)筆跡特征分類對(duì)一些計(jì)算機(jī)方法進(jìn)行適用性嘗試，并不完全。筆跡量化方法還有密切值法、結(jié)構(gòu)特征提取法等等，這些研究方法從理論出發(fā)對(duì)筆跡特征的一個(gè)或多個(gè)方面進(jìn)行深入量化研究，對(duì)筆跡檢驗(yàn)鑒定工作向著客觀方向發(fā)展具有推動(dòng)作用。但也要清楚認(rèn)識(shí)到，筆跡鑒定這一傳統(tǒng)檢驗(yàn)手段要走向真正意義上的客觀還有很長(zhǎng)的一段路。只要不斷創(chuàng)新，把計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、圖像處理技術(shù)等領(lǐng)域的先進(jìn)理論知識(shí)、技術(shù)方法運(yùn)用到筆跡檢驗(yàn)工作中，經(jīng)過(guò)反復(fù)嘗試、改進(jìn)、歸納，一定會(huì)找到讓筆跡鑒定工作足夠科學(xué)客觀的量化方法。

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2017-10-19

中國(guó)刑事警察學(xué)院研究生創(chuàng)新能力提升項(xiàng)目資助

杜英杰(1993—)，山東日照人，在讀碩士研究生。

D918.92

A

1008-021X(2017)22-0111-02

(本文文獻(xiàn)格式：杜英杰，陳杰，李晴.筆跡檢驗(yàn)鑒定量化研究理論與方法[J].山東化工，2017，46(22)：111-112.)