反射变换成像技术在钢印印文检验中的应用
朱明新, 李阳, 张里
常州市公安局刑警支队,江苏 常州213003

作者简介: 朱明新,助理工程师,学士,研究方向为文件检验。 E-mail: zhumingxin87@163.com

摘要

在文件检验工作中,检验人员时常会碰到压印力量较小、印文纸张文字花纹干扰强的钢印印文。通过传统方法难以将该类钢印印文清晰的呈现出来。为了更好的解决上述疑难问题,本文通过使用反射变换成像(RTI)技术有效提高了钢印印文图像的清晰度。RTI技术除了传统的图像数据采集以外还通过数字方法增强物体表面的形状与颜色属性。通过RTI技术处理后的钢印印文更有利于直观比对检验和重合比对检验,为钢印印文检验找到了有力解决手段。

关键词: 文件检验; 反射变换成像; 钢印印文
中图分类号:DF794.2 文献标志码:A 文章编号:1008-3650(2016)02-0167-03 doi: 10.16467/j.1008-3650.2016.02.020
Application of Reflectance Transformation Imaging (RTI) in Test of Steel Seal Prints
ZHU Mingxin, LI Yang, ZHANG Li
Police Detachment of Changzhou Municipal Public Security Bureau, Jiangsu, Changzhou 213003, China
Abstract

In the document examination, inspectors often encounter the printed texts difficult to identify because of the interference from paper pattern and/or overlapping printed words. It is not easy for conventional methods to make it seen clear of the printed text that is produced with steel seal in occurrence of the above impediments. These problems can be resolved with the reflectance transformation imaging (RTI) to improve the resolution of the image. With the RTI software, operators, using the interactive device, can reproduce the resultant image through changes of incident light. In addition to the traditional image data acquisition, RTI processing can enhance the properties of shape and color of an object’s surface by the digital manipulation, therefore revealing more abundant information of a surface than that obtained by the traditionally empirical handling. In this article, a case, involving with whether two pressed prints are stamped with genuine official steel seal in the certificates of real estate, has been settled with the RTI utilization. The tests were made by first the side light shooting and successively the RTI procedure, with the RTI choice to be collecting more information of the pressed prints and more obvious of the background contrast and easier of carrying out plus more convenient of superposition and intuitive comparison of the tested materials. In conclusion, RTI can play its vigorous role at solving the difficulty in recognizing the printed texts with the interference of the paper pattern and/or overlapping printed words during the steel seal pressing.

Keyword: document inspection; reflectance transformation imaging (RTI); steel seal

反射变换成像(RTI, Reflectance Transformation Imaging)技术是通过数码相机捕捉物体表面的形状与颜色, 建成相关的模型。该技术由惠普公司实验室的两位科学家汤姆· 马尔兹本德(Tom Malzbender)和丹· 盖尔布(Dan Gelb)发明。在RTI软件中, 操作者利用人机交互的方式再现任意角度入射光线在物体表面的成像效果, 类似于拿一个手电筒从不同角度照射物体产生的效果。除了传统的图像数据采集以外, RTI技术通过数字方法还能增强物体表面的形状与颜色属性, 所以基于RTI技术的图像可以揭示更为丰富的物体表面信息, 而这些信息往往通过传统的经验观察方法难以发现。

1 案件简介·
1.1 案件资料

2014年某日, 某人利用两本房屋所有权证作为担保向某市公路运输有限公司借款100万元。送检单位怀疑此人用作担保的房屋所有权证均为假证, 需查验并证实是否存在挪用或伪造国家机关公章的犯罪行为, 遂要求对上述可疑房屋所有权证上的填发单位钢印印文与填发单位提供的样本钢印印文进行检验鉴定。

1.2 检验过程

1.2.1 侧光拍摄检验

使用侧光拍摄固定两枚检材钢印印文(见图1图2), 发现由于房屋所有权证纸张上有明显的红色底纹, 钢印压印用力不均匀, 压印力量较小等原因导致两枚检材钢印印文模糊不清, 细节特征反映不明显、不完全。使用侧光拍摄采集的钢印印文获取的印文信息量小, 只能观察到局部较明显的印文字迹, 无法全面准确地进行比对检验。

图 1 侧光拍摄检材印文一Fig.1 The printed seal of No.1 tested material shot with side light

图 2 侧光拍摄检材印文二Fig.2 The printed seal of No.2 tested material shot with side light

1.2.2 使用RTI技术检验

将相机固定于翻拍架上, 设定自动白平衡, 手动对焦, 设定光圈优先模式, 并选为F9, 图片存储格式为RAW。将被摄物(检材)和反射球放置于载物台上, 然后取景对焦。自动光源设备参数为:拍摄照片张数48, 平稳时间1 s, 对焦时间300 ms, 曝光时间80 ms, 延迟时间3 s。将采集拍摄的48张格式为RAW的图像使用Photoshop CS6软件转换成JPEG格式, 并导入到RTIbuilder软件中, 使用Highlight Based (HSH Fitter)模式进行算法合成(见图3)。

图 3 使用RTIbuilder软件将检材印文一进行算法合成Fig.3 Using RTIbuilder software to conduct synthesis algorithm about the printed seal of No.1 tested material

通过RTIbuilder软件算法合成得到RTI格式文件(钢印印文算法模型), 以RTIViewer软件将其打开。Rendering mode选择为Specular Enhancement模式, 经不断调整Diffuse Color, Specularity, Highlight Size
的数值及光照位置, 在主体窗口会实时呈现出钢印印文表面不同的光影效果, 直至获得最为清晰的钢印印文图像(见图4)。

图 4 使用RTIViewer软件对检材印文一进行观察Fig.4 Using RTIViewer software to observe the printed seal of No.1 tested material

通过上述方法分别获取检材印文一和印文二、样本印文的图像。然后使用Photoshop CS6软件将上述图像调整为原尺寸大小(见图5图6图7)。由于检材印文一、二均是压印在房屋所有权证的纸张上, 而样本印文压印在空白光滑的A4纸上, 故处理后的效果存在差异, 检材印文一、二受纸张的文字底纹影响, 没有样本印文清晰。

图 5 检材印文一Fig.5 RTI-converted image of printed seal of No.1 tested material

图 6 检材印文二Fig.6 RTI-converted image of printed seal of No.2 tested material

图 7 样本印文Fig.7 RTI-converted image of printed seal of controlled sample

图 8 检材印文一与样本印文重叠后重合图像Fig.8 The superposed effect with the image of the controlled sample overlapping that of the printed seal of No.1 tested material

图 9 检材印文二与样本印文重叠后重合图像Fig.9 The superposed effect with the image of the controlled sample overlapping that of the printed seal of No.2 tested material

使用Photoshop CS6软件, 将检材印文一和二分别与样本印文进行重合比对检验, 发现其以“ 溧” 字为匹配基准点配准后, 其余笔画、图案均发生明显错位(图8图9)。

1.3 结果

将检材印文一和二分别与样本印文进行直观比对检验, 发现其字迹笔画形态均存在明显差异(图10)。

图 10 局部放大比对情况Fig.10 Local amplification of the images of the tested materials and controlled sample

使用RTI技术对钢印印文进行采集与检验, 发现本案中的检材印文无论是一还是二, 与样本印文相比较, 均不是由同一枚钢印压制而成。

2 讨 论

使用RTI技术对钢印印文进行检验, 应注意几点:一是反射球与被摄钢印印文应保持一定距离, 防止投影遮盖被摄钢印印文; 二是拍摄钢印印文时纸张要在同一平面, 防止图像变形, 影响鉴定结果; 三是拍摄时被摄物品和相机不能移动, 防止拍摄图片取景不一致; 四是拍摄时应加上比例尺, 以便调整图像为原尺寸。

通过将侧光拍摄采集和检验的效果与RTI处理的相比对, 发现使用RTI技术采集获得的钢印印文信息量更多, 印文与背景的反差更明显, 更便于进行重合比对和直观放大比较。因此, RTI技术能更好地解决因压力较轻、印文纸张文字花纹干扰强而产生的疑难钢印印文检验。另外, 光滑平整纸张的钢印印文经RTI处理后的效果较粗糙、含有文字花纹的纸张的钢印印文更清晰。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
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