【笔迹量化检验技术篇2】实现笔迹量化相关技术进展和技术剖析
国外的相关研究人员在10-15年前就提出了笔迹量化的相关算法，用以补充并辅助文件检验人员对笔迹进行视觉评估。其中，采用二进制图像的“骨架化”是广泛采用的技术手段。所谓“骨架化”，就是将图像的线条从多像素宽度减少到单位像素宽度的过程的简称，从而实现图像细化，但剩下的像素仍然能保持原来的形状，从而形成图像的骨架。
图像骨架化图
对于笔迹量化数据分析，软件将扫描的笔迹彩色图像先转换为黑白图像，再进行图像骨架化，形成“字素”。将骨架化后的图像像素进行组合后，根据相关断点规则，对于像素形成“分段”图像再放置“节点”，从而实现对笔迹笔画上不同区域反应书写特征的斜度、形态等特征进行量化分析，实现整体的笔迹量化分析。通过一组密切相关的样本，软件可计算检材和样本之间的相似度。
图像转化并形成骨架化图像
针对笔画斜率、形状和其它特征进行量化
目前较为成熟的笔迹量化辅助工具包括FLASH ID、GRAPHJ、HAT3、iFOX、D-Scribe等。其中某些软件具有自动寻找功能，比如特征点的出现频率，根据笔迹高度、宽度等信息对特征点进行量化和质量评估，对样本和检材的相似度进行比较等，还能允许专家可对其检验分析的每一步进行跟踪。
随着科技的不断进步，近几年国内相关专家和企业也正在对笔迹量化技术进行深入的研究，相关检验技术不断涌现，主要包括基于层析3D图像融合和图像识别技术、激光三维轮廓扫描技术和图像灰阶变化发射成像技术，下面分别进行简述——
采用层析3D图像融合和图像识别技术实现笔迹量化测量，通过精密控制的光学成像装置在Z轴方向的移动，对笔痕不同深度的图像进行采集后融合成高清的3D图像，同时利用图像识别技术，自动识别纸张最高点和笔迹压痕最低点，实现了对笔痕深度的准确测量。
该技术在获取笔痕深度数据的同时，还获得了墨迹宽度、执笔角度数据，从而为笔迹量化检验提供了更多维度的量化数据，反映了笔迹更多的书写量化特征，提取的数据更全面。代表产品为北京瑞源文德科技有限公司推出的奥博8000HS笔迹量化检验仪。
显微三维成像技术测量笔锋深度示意图
笔痕深度、墨迹深度和墨迹宽度
笔画运笔力度变化展示
近年来出现的基于激光轮廓测量技术也逐渐应用于笔迹压痕数据提取。设备采用激光三角反射式原理，通过发射线激光照射到笔迹图像上，传感器内置的相机从一个角度获得笔迹压痕表面上反射回来的激光数据，由于不同深度的笔痕反射的激光到传感器的距离不同，反射回来的激光会落在相机成像区域的不同位置上，通过预先标定的传感器参数，可以计算出激光照射在目标表面所形成激光轮廓上各点的高度，获得点云数据，形成3D轮廓数据并转化为伪彩色立体图像。其量化数据为软件定义后的模拟值。
激光线扫描示意图
而基于图像灰阶变化发射成像技术测量的笔痕深度，通过穹顶照明灯和响应的成像以及软件处理，反射变换成像得到笔迹的三维信息法线图，对笔痕的反射进行采集和处理，应用三维建模技术形成三维图像，辅助对笔痕深度数据的后期处理。
发射成像观察效果图
需要明确的是，任何设备和技术的应用获得的笔迹量化数据，不是试图给出鉴定人员任何结论，而是可以对文检人员形成的检验结论用量化数据提供技术支撑，从而有利于对结果的解释和法庭示证。
下一期将介绍奥博8000笔迹量化检验仪对笔迹概貌特征和细节特征的数据赋能，如何通过更准确的量化数据统计学技术，为文检人员提供笔迹检验技术辅助。敬请期待！
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