引用本文
孙华清, 梁鲁宁, 林雷祥, 董军, 邹积鑫. LAB图像处理模式区分黑色圆珠笔字迹的方法验证[J]. 刑事技术,2012,37(4): 23-25
SUN Hua-qing, LIANG Lu-ning, LIN Lei-xiang, DONG Jun, ZOU Jin-xin. Differentiation of black ballpoint pen writing by lab color mode[J]. Forensic Science and Technology,2012,37(4): 23-25  
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LAB图像处理模式区分黑色圆珠笔字迹的方法验证
孙华清1, 梁鲁宁2, 林雷祥2, 董军1, 邹积鑫1
1.中国人民公安大学,北京 100038
2.公安部物证鉴定中心,北京 100038

作者简介:孙华清(1987—),男,安徽灵璧人,在读研究生,从事文件检验研究工作。Tel:15117980632;E-mail:shq1262006@126.com

摘要

目的 考察验证LAB模式区分黑色圆珠笔字迹的方法,以及油墨浓淡对检验结果的影响。方法 采用600dpi分辨率扫描样品并将图像保存成tiff格式,运用Photoshop CS3图像处理软件中Lab模式进行处理。结果 Lab模式无损区分黑色圆珠笔字迹的识别率达到61.67%,且油墨浓淡对实验结果影响不明显。结论 此方法可用于黑色圆珠笔字迹的区分检验。

关键词: Lab模式; 无损检验; 黑色圆珠笔; Photoshop
中图分类号:DF794.2 文献标志码:A 文章编号:1008-3650(2012)04-0023-03
Differentiation of black ballpoint pen writing by lab color mode
SUN Hua-qing, LIANG Lu-ning, LIN Lei-xiang, DONG Jun, ZOU Jin-xin
Chinese People's Public Security University, Beijing 100038, China
Abstract

Objective To introduce a new method to differentiate black ballpoint pen writing.Methods Black ballpoint pen writing samples was scanned at 600dpi and saved as tiff files, and the images were processed with Lab color mode in Photoshop CS3.Results 61.67% samples can be differentiated by the Lab mode.Conclusion The handwritings of black ballpoint pens can be differentiated by this method.

Keyword: Lab color mode; non-destructive testing; black ballpoint pen; photoshop

Photoshop中的lab模式具有“ 独立于设备” 的色彩, 不论在何种显示器或者打印机上使用, lab的颜色不变[1]。该方法首先由Derek L. Hammond进行系统实验研究[2], Barbara Downer 在2010年对该方法应用于实际案例中进行介绍[3]。Derek L. Hammond选择了44个不同品牌型号的黑色圆珠笔制作了990个实验样本, 按照8个步骤进行系统实验, 最后得出Lab模式可以作为一种无损区分黑色圆珠笔油墨种类的方法, 并认为该方法可靠实用。在文章中Hammond采用VSC-4C型文检仪与Lab模式对990个实验样本进行了对比实验, 发现Lab模式可以区分的一些黑色圆珠笔油墨, 当采用VSC-4C型文检仪检验时未能得到区分, 反之VSC-4C型文检仪可以区分的部分黑色圆珠笔油墨也存在Lab模式未能将其区分, 当然也存在少部分黑色圆珠笔油墨两种方法都不能区分的情况, 但是两者互相补充使用可区分大部分黑色圆珠笔油墨种类。

1 实验部分
1.1 仪器及条件

扫描仪:EPSON V500, 扫描分辨率设置为600dpi, 图片保存格式为tiff数据模式; 图像处理软件为Photoshop CS3。

1.2 样本制作

市售16种不同品牌型号的黑色圆珠笔(见表1)按照表1编号两两组合书写在A4复写纸上以制作成一个样本, 如图1-1表示编号为“ 1号” 和编号为“ 10号” 的两支黑色圆珠笔书写的字迹。

1.3 方 法

Derek L. Hammond在文章中首先对原件进行扫描, 扫描仪分辨率选择300 ppi, 扫描文件要保存成tiff格式, 随后按照表2[2]中的实验步骤进行批处理。

但是在实验进行中, 笔者发现无需进行通道的隐藏和分离就可以达到实验效果, 而且如果同时选择“ a” 通道和“ b” 通道, 区别会更加明显, 简化和增强后的中文版Photoshop的操作步骤见表3。当然在不分离通道的情况下需运用截图将图片另存。

表1 黑色圆珠笔种类及编号
表2 Lab模式操作指令表
表3 简化步骤
2 结果与讨论
2.1 结 果

在Hammond文章中可以看出不同厂家的圆珠笔油墨大部分可以得到区分, 同一品牌不同型号的圆珠笔部分可以得到区分, 笔者的实验数据也验证了这一观点。在制作的120对样本中, 可以区分74对, 区分率达到61.67%, 以型号为Z-1的0.7mm斑马牌和型号为SN-10的1.0mm三菱牌的两种黑色圆珠笔为实验样本, 按照表3的步骤在“ b” 通道下可以很容易将这两种圆珠笔油墨加以区分, 而在自然光照条件下两者是无法区分的。具体结果如图1-1、图1-2、图1-3、图1-4所示。

图1-1 未处理的自然光图像

图1-2 “ a” 通道下的图像

图1-3 “ b” 通道下的图像

图1-4 “ a” 和“ b” 通道下的图像

2.2 油墨量多少对实验的影响

在Hammond实验研究中, 没有对油墨量的多少对实验结果的影响进行探讨。为了探究这个问题, 笔者选择了8号、14号两支不同品牌的黑色圆珠笔进行实验。

对8号笔进行轻写、重写制样, 样品制备后进入实验过程, 得到结果见图2-1、图2-2、图2-3、图2-4。结果表明轻写或重写对实验结果未产生明显影响。

图2-1 未处理的自然光图像

图2-2 “ a” 通道下的图像

对14号圆珠笔先正常书写制样到圆珠笔油墨即将耗尽之时再次书写极淡的字迹样品, 样品制备后进入实验过程得到结果见图3-1、图3-2、图3-3、图3-4。结果表明书写的字迹浅淡或发白对实验结果产生了影响。

图2-3 “ b” 通道下的图像

图2-4 “ a” 和“ b” 通道下的图像

图3-1 未处理的自然光图像

图3-2 “ a” 通道下的图像

图3-3 “ b” 通道下的图像

图3-4 “ a” 和“ b” 通道下的图像

3 讨 论

(1) 本方法可以用于添加改写字迹的检验, 只要字迹浅淡差异不是极端不同, 当处理图像结果不同时可以作为不同笔书写的依据, 但当图像处理结果未见差异时不能作为同一支笔书写的依据;

(2) 处理时应将“ a” 通道、“ b” 通道、“ a” 和“ b” 通道下的图片都处理后再进行判断, 对比时应看整体处理后的图像, 而不是只看个别差异点。当两者墨迹浓淡差不多, 但处理图像差异很大时, 即使有个别点符合, 依然可以认定其不是同一支笔书写;

(3) 本方法的实用性及有效性还需众多文检工作者做进一步研究, 且本文没有针对纸张不同和书写时间的差异对处理后图像的影响进行讨论, 所以只推荐用于同一纸张上的添该字迹的检验。

(4) 对LAB模式能区分不同黑色圆珠笔油墨的机理需要众多文检人员进行实践和探讨。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
[1] 张陆军, 刘畅. 中文版Photoshop CS3图像处理快学易通[M]. 北京: 机械工业出版社, 2008: 23. [本文引用:1]
[2] Hammond, Derek L. Validation of LAB color mode as a nondestructive method to differentiate black ballpoint pen inks[J]. J Forensic Science, 2007, 52(4): 967-973. [本文引用:2]
[3] Barbara Downer. Using LAB color mode in adobe photoshop to different between black ballpoint pen inks[J]. J Forensic Document Examination, 2010, 20: 71-73. [本文引用:1]