筆跡檢驗鑒定量化研究理論與方法

杜英杰，陳 杰，李 晴

(1.中國刑事警察學院，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)

隨著社會進步和科技的發展，筆跡檢驗鑒定作為傳統的法庭科學手段，受到越來越多的質疑。不少學者、專家開始對筆跡檢驗鑒定量化方法進行積極探索，且取得了一系列成果。本文依據筆跡特征系統分類結合計算機方法進行了一定的適用性嘗試。

筆跡檢驗鑒定；量化；方法

筆跡檢驗在法庭科學領域占有重要地位，但隨著社會進步、科技的發展，其科學性和客觀性受到不斷地質疑。傳統的筆跡檢驗鑒定主要是依據鑒定人員對檢材和樣本符合點和差異點價值的判定作出鑒定意見，這就導致不同鑒定人員對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)那樣具有較好的穩定性。在不同的時期，同一人的筆跡會發生不同程度地變化，這就加大了筆跡檢驗鑒定工作的難度。當鑒定意見發生分歧時又缺少能夠統一意見的標準，這就使得筆跡檢驗鑒定意見不夠客觀。于是，國內外不少學者、專家開始進行筆跡檢驗鑒定量化方法的研究，取得了一系列成果。

1 筆跡特征系統分類

進行筆跡檢驗鑒定量化的首要工作是對筆跡特征進行科學、合理的分類，以使后續工作更加細致、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、格線關系，整體風格、書寫水平，整體組合、字間關系。中觀特征分為形體、尺寸大小，成分結構內容，筆畫偏旁書寫先后時間順序，筆畫偏旁搭配比例關系。微觀特征分為基本筆畫形態，筆畫之間照應連接關系及趨勢、連接形態，書寫速度的快慢、分布規律，書寫壓力的輕重、分布規律。

通過這種方法確立筆跡特征層次結構與價值評估分析模型： ，其中V為筆跡特征價值，C為筆跡特征符合度，P為筆跡特征出現率 。出現率通過大量統計可得到較客觀的數據，符合度則需要通過計算機、數學等方法進行相關運算得到。由此可見，筆跡特征符合度是目前量化研究的重點。

2 筆跡檢驗量化方法

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 整體布局特征標示

2.1.2 整體組合、字間關系特征量化方法

運用輪廓跟蹤法測量文字組成的整體輪廓、重心等，將得到的數據組成特征向量矩陣然后進行比較。

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，分類器進行對比得到結果。

2.2. 2 筆畫及偏旁搭配比例特征量化方法

對截取需要的特征部位進行歸一化處理，對比部位的數據組成向量矩陣，利用歐氏距離分類器計算距離。樣本與檢材距離越小說明與樣本相似度越高，特征質量越高。

2.3 筆跡微觀特征量化方法

2.3.1 基本筆畫形態特征量化方法

提取漢字基本筆畫(橫、豎、撇、捺)的單側輪廓，再用輪廓跟蹤法抽取運筆特征輪廓，將筆畫端點間距離，弧度等參數作為特征向量進行比較。

2.3.2 筆畫之間照應連接關系及趨勢、連接形態特征量化方法

利用小波變換對檢材與樣本對應的特征部位圖像進行三層小波分解，分析結果如圖3.2所示。將得到的圖像水平、垂直和對角細節系數組成特征向量，通過歐氏距離分類器或者余弦分類器計算比較距離或者夾角得到最終相似度 。

圖2 小波分析結果示意圖

2.3.3 書寫速度的快慢、壓力大小分布規律量化方法

對于在線型筆跡書寫速度、壓力變化分布規律的量化研究方法一般是利用特定的儀器設備采集書寫過程中速度和壓力變化規律，將測量的數據經過處理得到筆跡速度壓力動態變化曲線圖或三維立體效果圖，研究分析曲線變化規律得到最終結果 。

對于傳統的離線型筆跡書寫速度、壓力分布規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律。

3 總結

本文只是依據筆跡特征分類對一些計算機方法進行適用性嘗試，并不完全。筆跡量化方法還有密切值法、結構特征提取法等等，這些研究方法從理論出發對筆跡特征的一個或多個方面進行深入量化研究，對筆跡檢驗鑒定工作向著客觀方向發展具有推動作用。但也要清楚認識到，筆跡鑒定這一傳統檢驗手段要走向真正意義上的客觀還有很長的一段路。只要不斷創新，把計算機、數學、統計學、圖像處理技術等領域的先進理論知識、技術方法運用到筆跡檢驗工作中，經過反復嘗試、改進、歸納，一定會找到讓筆跡鑒定工作足夠科學客觀的量化方法。

[1] 王相臣.物證特征系統分類與系統檢驗鑒定[M].北京：中國人民公安大學出版社，2011.

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

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

[4] 白 驊，方 萌.小波變換在圖像匹配技術中的應用研究[J].西安工業大學學報，2014(8):684-688.

[5] 陳維娜.電子簽名筆跡檢驗初探[C].第九屆全國文件檢驗學術交流會論文集，2016:203-210.

2017-10-19

中國刑事警察學院研究生創新能力提升項目資助

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

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