于 彬

(中國刑警學院文件檢驗技術(shù)系，遼寧沈陽 110035)

0 引言

復印文件的檢驗是法庭科學中可疑文件檢驗的重要內(nèi)容之一，在復印文件檢驗中，對于復印文件底灰特征的判定是復印文件檢驗的重要手段之一。復印文件的底灰是指在復印文件空白部分可以發(fā)現(xiàn)的遍布整個紙面的細小墨粉顆粒，是復印文件上的一種常見現(xiàn)象［1－2］，見圖 1。不同的復印機由于使用環(huán)境、使用時間、使用頻率的不同和維護保養(yǎng)的差異，造成復印機的復印效果也不相同。復印效果好的復印機，復印出來的復印文件底灰很輕，相反，復印效果差的復印機，復印出來的復印文件底灰就重，判定底灰的輕重是檢驗復印文件的重要手段。目前，對于底灰的檢驗，主要依靠人工觀察定性檢驗［2－3］，無法做到定量檢驗，本文提出一種新的底灰檢驗方法，通過計算機程序完成底灰檢驗工作，對底灰特征進行量化分析，達到定量檢驗復印文件底灰特征的目的。

1 檢測的基本思想和原理

計算機檢測程序的基本思想是首先要將復印件通過掃描儀掃描到計算機中保存為24位BMP文件，由于復印文件存在底灰，導致BMP文件的像素灰度不同，因此，可以通過設(shè)定灰度閥值來判斷底灰墨點的存在。

圖1 復印文件底灰

如果需要檢測的BMP圖像中的像素灰度值大于灰度閥值，那么這個點就是“白點”，反之為“灰點”。

即設(shè)F(x，y)表示BMP上坐標為(x，y)點的灰度值，N為設(shè)定的灰度閥值;如果F(x，y)≥N，則坐標為(x，y)點就為白點，反之為灰點。

由于復印件底灰不同，有的淺淡有的濃重，因此，在相同大小的BMP圖像中，所包含“白點”和“灰點”的數(shù)量也就不同。復印件底灰越重，“白點”越少，“灰點”越多;復印件底灰越輕，“白點”越多，“灰點”越少。因此，復印文件底灰的輕重就可以用“白點”和“灰點”的數(shù)量來衡量。

2 提出的算法程序

檢測程序是使用美國borland公司的delphi程序開發(fā)工具平臺實現(xiàn)的，在整個程序編寫過程中應(yīng)用了數(shù)字圖像處理的相關(guān)知識。

圖2

2.1 預(yù)處理

在預(yù)處理階段中，首先要將復印文件掃描到計算機中，在這個過程中為了保證圖像質(zhì)量掃描的分辨率不能少于300 dpi，掃描模式為彩色圖像。其次，要對圖像進行一系列的處理，其中最為重要的是對圖像進行灰度化處理，根據(jù)YUV的顏色空間理論，Y分量的物理含義就是亮度，它含有灰度圖的所用信息，用Y分量就完全能夠表示出一副圖像的灰度值來。而BMP圖像屬于RGB顏色空間，因此，根據(jù)YUV顏色空間和RGB顏色空間之間的對應(yīng)關(guān)系，可以得到如下公式計算像素的灰度值［4］:

灰度值Y的范圍是:0≤Y≤255

2.2 檢測程序

白點與灰點的數(shù)量統(tǒng)計:設(shè)W和G分別表示“白點”和“灰點”的數(shù)量，width表示BMP圖像的最大寬度，Length表示BMP圖像最大長度，F(xiàn)(x，y)表示像素的灰度，N表示灰度閥值，那么

2.3 統(tǒng)計數(shù)據(jù)

由于復印文件底灰的分布是不均勻的，為了減少誤差，提高檢驗的準確性，在復印文件圖像上不同位置上選取9個檢測點，檢測點的面積大小盡可能選取一致，而后取平均值。

由于檢測點不可能做到大小完全一致，為了消除實驗誤差，采用“灰度比率”(即用灰點的個數(shù)比上檢測點總的像素數(shù))代替灰點的個數(shù)來衡量復印文件底灰的輕重。

2.4 比對

設(shè)定M為判定閥值，Q為可疑復印文件底灰比率，Y為樣本復印文件底灰比率，而后將Q與Y的差值與M進行比較，最終得出結(jié)論。

3 實驗部分

為了增加實驗的可靠性，收集了10臺復印機。10臺復印機均是辦公用正常使用環(huán)境，在使用時間內(nèi)感光鼓沒有更換，并且使用頻率相近。復印機具體型號見表1。10臺實驗用復印機使用相同原稿，相同的復印紙張(安圖牌靜電復印紙、70GSM、A4)，在3個墨粉濃度級上的進行復印，即每臺復印機選擇3種墨粉濃度，依次為淡(墨粉濃度級為第一級)、中(默認墨粉濃度)、深(墨粉濃度級為最后一級)，共得到30份實驗用復印件樣本。

表1 復印機型號

4 結(jié)果與討論

4.1 灰度閥值的討論

在灰度閥值N為250的條件下的實驗數(shù)據(jù)見表2。

一般在閥值大的情況下，可以充分地識別灰點，因此統(tǒng)計數(shù)據(jù)比較準確。

在相同的實驗條件下，灰度閥值N選取100的實驗數(shù)據(jù)見表3。

表2 在灰度閥值N為250的條件下測試的數(shù)據(jù)

可以看出灰度閥值變小后，灰度比率的差距在變小，不利于區(qū)分復印件底灰的輕重。

因此，灰度閥值一般來說可以選擇比較大的值(如200以上)，如果復印文件底灰很重，可以適當降低灰度閥值。

4.2 復印機墨粉濃度對復印件底灰的影響

一般來說，復印時選取的墨粉濃度越高復印出的底灰越重，如表2所示。同一臺復印機復印出的復印文件的底灰隨著墨粉濃度級別的增高而增加，但增加的程度有所不同，1、3、7、8號復印機復印的復印件底灰增加明顯，灰度比率增加較快，5、6、9、10號復印機增加的量比較小，2、4號復印機增加量適中。

表3 在閥值為100的條件下測試的數(shù)據(jù)

由于復印文件的底灰隨著復印機墨粉濃度級別的增高而增加，不同復印機在不同的墨粉濃度條件下，灰度比率會十分接近，如2號復印機在墨粉濃度為中的條件下灰度比率為5.85%;10號復印機在墨粉濃度為濃的條件下的灰度比率為5.94%。

4.3 復印機使用時間對復印件底灰的影響

從表2中可以看出，1號和9號復印機的灰度比率，無論在哪個墨粉濃度下差異都很大，很好區(qū)分。造成這個現(xiàn)象的主要原因是1號復印機使用的時間為32個月，時間較長，感光鼓嚴重老化，感光性能下降，因此底灰重;而9號復印機使用時間較短僅為5個月，感光鼓性能良好，因此底灰很輕。

但是，在復印機使用時間差不多的情況下，復印機的底灰比率差異并不大，如使用時間為26個月的3號機和使用時間為24個月的8號復印機;使用時間同為11個月的5號機和10號機。有的時候差異甚至非常小，如3號復印機在墨粉濃度為濃的條件下和8號復印機在墨粉濃度為濃的條件下的灰點比率分別是15.78%和15.89%。

5 結(jié)論

復印文件底灰特征的定量化檢驗為復印文件檢驗提供了新的方法和思路，使復印文件底灰特征的檢驗從定性檢驗轉(zhuǎn)變?yōu)槎炕臋z驗。通過復印文件底灰的定量化檢驗，鑒定人可以量化地判定不同復印文件的底灰，通過底灰比率這個量化指標來衡量不同復印文件的底灰是輕還是重，將“輕”和“重”的概念數(shù)值化，進而將不同復印文件的底灰差異用數(shù)值的形式直觀地衡量出來，為鑒定結(jié)論提供支撐和幫助。在實際檢驗鑒定中，鑒定人應(yīng)綜合考慮復印機的維修保養(yǎng)情況(如是否更換過感光鼓等部件)、使用時間、使用頻率、使用環(huán)境等影響因素對底灰特征的性質(zhì)進行正確的判斷，同時結(jié)合其他鑒定手段對復印文件進行系統(tǒng)的檢驗與鑒定。

［1］王彥吉，王世全．刑事技術(shù)學教程［M］．北京:中國人民公安大學出版社，2006:178－180．

［2］賈玉文，鄒明理．中國刑事技術(shù)大全:文件檢驗分卷［M］．北京:中國人民公安大學出版社，2002:875－889．

［3］王世全．印刷文件檢驗［M］．北京:中國人民公安大學出版社．2001:203－216．

［4］姚敏．數(shù)字圖像處理［M］．北京:機械工業(yè)出版社．2006:231－239．