杜英杰，陳 杰，李 晴

(1.中國刑事警察學(xué)院，遼寧 沈陽 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.中國刑事警察學(xué)院，遼寧 沈陽 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，受到越來越多的質(zhì)疑。不少學(xué)者、專家開始對(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，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。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)鑒定意見發(fā)生分歧時(shí)又缺少能夠統(tǒng)一意見的標(biāo)準(zhǔn)，這就使得筆跡檢驗(yàn)鑒定意見不夠客觀。于是，國內(nèi)外不少學(xué)者、專家開始進(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、書寫水平，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，筆畫偏旁書寫先后時(shí)間順序，筆畫偏旁搭配比例關(guān)系。微觀特征分為基本筆畫形態(tài)，筆畫之間照應(yīng)連接關(guān)系及趨勢、連接形態(tài)，書寫速度的快慢、分布規(guī)律，書寫壓力的輕重、分布規(guī)律。

通過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，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 基本筆畫形態(tài)特征量化方法

提取漢字基本筆畫(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 筆畫之間照應(yīng)連接關(guān)系及趨勢、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 書寫速度的快慢、壓力大小分布規(guī)律量化方法

對(duì)于在線型筆跡書寫速度、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)備采集書寫過程中速度和壓力變化規(guī)律，將測量的數(shù)據(jù)經(jīng)過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)的離線型筆跡書寫速度、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判定筆跡書寫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。

[1] 王相臣.物證特征系統(tǒng)分類與系統(tǒng)檢驗(yàn)鑒定[M].北京：中國人民公安大學(xué)出版社，2011.

[2] 王相臣，胡 鑫.物證量化檢驗(yàn)鑒定的理論研究與實(shí)踐探索[M].沈陽：遼寧大學(xué)出版社，2015.

[3] 賈玉文，鄒明理.中國刑事科學(xué)技術(shù)大全(文件檢驗(yàn))[M].北京：中國人民公安大學(xué)出版社，2002.

[4] 白 驊，方 萌.小波變換在圖像匹配技術(shù)中的應(yīng)用研究[J].西安工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2014(8):684-688.

[5] 陳維娜.電子簽名筆跡檢驗(yàn)初探[C].第九屆全國文件檢驗(yàn)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集，2016:203-210.

2017-10-19

中國刑事警察學(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.)