張旭東，王云峰

基于Photoshop圖像雜色背景處理的應用研究＊

張旭東，王云峰

（甘肅政法大學 公安技術學院，甘肅 蘭州 730070）

在刑事案件或民事案件的檢驗鑒定工作中，鑒定人經(jīng)常會遇到所需鑒定的圖像帶有雜色背景，對原圖像中的目標造成干擾甚至覆蓋，給檢驗鑒定工作帶來困難及不確定性等影響，如指紋、足跡、印章印文等。為此，結合檢驗鑒定工作實際，基于Photoshop軟件對圖像雜色背景的處理進行了研究與探討，處理效果準確且穩(wěn)定。

圖像處理；痕跡圖像；雜色背景；檢驗鑒定

公安機關偵查人員對于痕跡物證的拍照提取過程中，如指紋、足跡等的拍照提取，經(jīng)常遇到痕跡圖像帶有很強的雜色背景的情況，這會對后續(xù)的檢驗鑒定工作造成影響[1]。而在日常的檢驗鑒定中所遇到的印章印文常會被書寫的文字、捺印的指紋干擾甚至覆蓋，亦會對檢驗鑒定造成影響--。針對圖像雜色背景處理的相關研究早已有之。高樹輝等使用Image—pro Plus軟件進行了增強指紋與雜色背景間反差的實驗，成功將捺印在紙幣上的模糊指紋顯現(xiàn)，但由于圖像中噪聲強度等差異，造成實驗結果并不穩(wěn)定[2]。劉鋆等利用Photoshop軟件中RGB通道命令調(diào)整的方法增強了熏顯現(xiàn)指紋與背景的反差，但必須進行熏顯指紋的提取且保證指紋的質量較好[3]。針對公安機關基層偵查人員與司法鑒定人員使用圖像處理軟件對圖像雜色背景處理遇到的實際問題，文章基于Photoshop軟件，對案件偵查與檢驗鑒定實際工作中常見的帶有雜色背景的指紋與印章印文圖像，應用lab模式通道、摳圖及黑白圖層調(diào)整等方法進行處理，經(jīng)實驗驗證其處理效果準確且穩(wěn)定。

1 Photoshop圖像雜色背景處理的功能及基本原理

圖像當中若存在雜色背景會使圖像當中的目標物體難以辨認，而解決此問題的常用方法是增強目標物與雜色背景的反差或將目標物與雜色背景分離。使用Photoshop軟件中的Lab模式通道隱藏、摳圖和黑白圖層調(diào)整等功能，可對帶有雜色背景的圖像進行處理。Lab顏色模式包括一個明度通道（L）與兩個色彩通道（A、B）。明度通道（L）調(diào)整圖像的明暗程度，而明暗程度的兩極分別為黑色和白色[4]。在對印章、印文的檢驗鑒定中，常遇到紅色印章或印文被黑色字跡遮蓋或影響的情況。如果在此情況下隱藏明度通道，實際上是將圖像中黑色與白色隱藏，而不隱藏其他色彩，可成功將印章或印文突顯出來。摳圖即把所需處理的圖片里清晰邊緣的目標人或物選取出來，然后剝離圖像的“背景”與“前景”，使其成為獨立的圖層。使用此方法可以將邊緣清晰、反差較大的目標物體從雜色背景中剝離出來，以達到檢驗鑒定的標準[5]。黑白圖層調(diào)整是將原圖創(chuàng)建為黑白圖層，原圖顯示為黑白模式，但在設置面板當中依舊可對其原始顏色進行調(diào)整，通過調(diào)節(jié)原圖顏色的數(shù)值可增強或減弱某些顏色區(qū)域的明暗程度達到增強圖像中目標物與背景的反差的效果。

2 實驗驗證

2.1 實驗準備及環(huán)境

實驗樣本分別為帶有黑色手寫或打印字跡干擾背景的紅色印章圖像、帶有黑色字跡及其他顏色印文干擾背景的紅色印章圖像、在人民幣上捺印有紅色指紋的圖像。以上樣本每組各10張，均為JPEG格式，圖像像素大小均為600×400。

實驗軟硬件環(huán)境為能夠運行Photoshop CS5及以上版本的計算機1臺。

2.2 一類印章雜色背景處理的方法及步驟

2.2.1 Lab模式通道隱藏法

在Photoshop軟件中選取需要處理的圖像，如圖1所示。選擇右下角“圖層”選項，右鍵單擊“背景”選項，復制圖層后在“背景-副本”上進行下一步操作。之后在上方菜單欄“圖像/模式”中，把原圖轉變?yōu)長ab顏色模式。在右下方“通道”面板中單擊“明度”通道前的選框，將其隱藏，便可將圖片雜色背景消除，處理后的圖像效果如圖2所示。

圖1中印章部分被黑色文字所覆蓋，這在檢驗鑒定中會對印章文字的識別以及印章真?zhèn)蔚蔫b定均產(chǎn)生較為嚴重的影響。而通過Lab模式下隱藏明度通道的處理，黑色文字就會被去除，只留下紅色的印章，使其符合對印章的檢驗鑒定條件。不足之處是隨著背景的灰度加深，印章與背景的反差相較于原圖略微減小。

2.2.2 摳圖法

在Photoshop軟件中選取需要處理的圖像，如圖3所示。點擊“圖層”選項，右鍵單擊“背景”選項，復制圖層后在“背景-副本”上進行下一步操作。建立一個空白背景圖層，其畫面大小與需處理的痕跡圖像相等。在工具欄中點擊選取“魔棒工具”，右鍵單擊選擇“色彩范圍”選項，在彈出的操作框中，用吸管選取要分離的目標圖像，調(diào)整色彩容差，直到預覽框中的目標圖像完整且無雜色背景后點擊“確定”。點擊工具欄“移動工具”選項，將分離出的目標圖像拖入新建的空白背景圖層，圖像便分離成功，處理后的圖像效果如圖4所示。圖3中紅色印章部分被藍色印文以及黑色字跡所干擾，在檢驗鑒定中對于印章文字的識別以及印章真?zhèn)蔚蔫b定均產(chǎn)生了一定程度的影響。利用摳圖的方法進行處理后，紅色印章部分被完整剝離出來，達到了檢驗鑒定的要求。不足之處在于，因為色彩容差的原因，有一定概率會將淺淡的黑色字跡一同剝離出來。

圖1 原圖像

圖2 處理后的圖像

圖3 原圖像

圖4 處理后的圖像

2.2.3 黑白圖層調(diào)整法

在Photoshop軟件中選取需要處理的圖像，如圖5所示。點擊“圖層”選項，右鍵單擊“背景”選項，復制圖層后在“背景-副本”上進行下一步操作。在菜單欄選擇“圖像/調(diào)整/黑白”選項，在彈出的窗口中，根據(jù)所處理的圖像具體特點，對窗口中各類顏色選項進行數(shù)值調(diào)整，以達到增強圖像中目標物體、削弱雜色背景的目的。在編輯過程中，需要將紅色數(shù)值調(diào)整至﹣150%，將黃色、綠色、青色、藍色數(shù)值均調(diào)整至300%，將洋紅色數(shù)值調(diào)整至50%，處理后的圖像效果如圖6所示。圖5中，三枚紅色指紋被藍色紙幣的圖案影響，尤其是第一、二枚指紋因為背景顏色較深，受到的影響尤為嚴重，幾乎無法判別紋線特點。利用黑白圖層調(diào)整法，減弱了圖片中指紋的顏色亮度，增強了背景花紋的顏色亮度，使指紋與背景圖案的反差增強，原圖中被遮蓋的指紋得以較為清晰地顯現(xiàn)，達到檢驗鑒定的要求。在實際操作中，因為每幅圖像特點不同，所以對各類顏色數(shù)值的調(diào)整范圍并不固定，通常情況下，應將與目標物體顏色相同或相近的顏色數(shù)值調(diào)低，與雜色背景顏色相同或相近的顏色數(shù)值調(diào)高。

3 總結

本文在介紹Photoshop軟件處理圖像雜色背景常見的三種方法基礎上，針對不同情況的雜色背景圖像，應用Photoshop軟件進行不同情況下的分類處理，經(jīng)過大量實驗驗證，對這幾類的雜色背景圖像的處理均取得了較為理想的效果，操作簡便快捷且效果準確而穩(wěn)定。通過實驗比對發(fā)現(xiàn)，Lab模式通道隱藏法與摳圖法適用于與雜色背景相差較大且顏色較為單一的痕跡圖像，如印章印文、指紋圖像等。其中Lab模式通道隱藏法對于大多數(shù)被黑色文字或花紋覆蓋的印章印文的處理效果都較為理想，而摳圖法對于雜色圖像的完整度與邊緣清晰度要求較高，如果用于邊緣較為模糊或完整性較差的痕跡圖像，容易丟失圖像細節(jié)或與原圖產(chǎn)生色彩差異。而黑白圖層調(diào)整法適用于與背景顏色差別較大的指紋圖像、足跡圖像與印章印文圖像等。綜上所述，應用Photoshop圖像處理軟件，針對不同雜色背景圖像，結合工作實際及經(jīng)驗，采用不同的雜色背景圖像處理方法，保證處理效果準確而穩(wěn)定，操作又簡便快捷，且能取得較為理想的效果，解決公安機關基層偵查人員與司法鑒定人員在檢驗鑒定工作中的實際困難。同時，也說明該軟件在刑事偵查與檢驗鑒定的實際工作中具有較高的應用價值，若基層偵查人員與檢驗鑒定人員熟練應用該軟件，將對檢驗鑒定結果的準確和穩(wěn)定以及檢驗鑒定相關工作帶來有益幫助。

圖5 原圖像

圖6 處理后的圖像

［1］王正，王勇，吳延良.淺談利用Photoshop軟件對痕跡圖像的雜色背景處理［J］.科學技術創(chuàng)新，2018（7）：79-80.

［2］高樹輝，謝麗麗，馮衛(wèi)疆，等.加強雜色背景上指紋反差的圖像處理方法［J］.中國人民公安大學學報（自然科學版），2008（2）：45-47.

［3］劉鋆，陳志軍.利用Photoshop中的通道命令調(diào)整“502”熏顯的指紋與背景重疊的照片［J］.黑龍江科技信息，2016（36）：126.

［4］王樂，賈宗平，龍吟.Photoshop在印章印文檢驗鑒定中的綜合應用［J］.遼寧警察學院學報，2018，20（6）：67-73.

［5］張宏建.Lab色彩模式在圖像處理中的應用［J］.福建電腦，2011，27（1）：146-147.

TP391.41

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.19.068

2095－6835（2019）19－0160－02

張旭東（1994—），男，甘肅武威人，甘肅政法大學碩士研究生，研究方向為物證技術學。王云峰（1968—），男，甘肅秦安人，工學博士，教授，副院長，主要研究方向為公安技術、模式識別、智能控制、信息安全等。

2018年甘肅省科技計劃（重點研發(fā)計劃-社會發(fā)展類）項目資助（編號：18YF1FA083）；甘肅政法學院2018年度研究生科研創(chuàng)新項目（編號：2018027）；2017年甘肅省高校大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)專項項目（編號：甘財教〔2017〕62號）

〔編輯：嚴麗琴〕