張金莊

（遼寧警官高等?？茖W(xué)校 遼寧 大連 116036）

中紅外成像技術(shù)顯現(xiàn)可擦中性筆墨水殘留色痕的初步探索

張金莊

（遼寧警官高等?？茖W(xué)校 遼寧 大連 116036）

利用紅外成像顯微鏡采集了7種常見品牌黑、藍(lán)兩種顏色的可擦中性筆墨水殘留色痕的中紅外圖像，并對采集的樣品中紅外圖像進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)處理，得到對應(yīng)的峰面積圖像或一階導(dǎo)數(shù)峰面積圖像，根據(jù)峰面積圖像表征的各組分光譜信息和空間分布信息檢驗(yàn)?zāi)畾埩羯邸?/p>

中紅外成像技術(shù) 峰面積圖像 墨水殘留色痕 無損檢驗(yàn) 證據(jù)

由于可擦中性筆墨水書寫到紙張上的數(shù)字或文字（稱為墨水色痕），在一定時(shí)間內(nèi)可以擦除，而形成肉眼難以辨認(rèn)的數(shù)字或文字（稱為墨水殘留色痕）。故可擦中性筆墨水常被不法分子用來偽造、變造文件或票據(jù)等。其作案手段大致有兩種，一種是只是將文件或票據(jù)中的數(shù)字或文字擦除；第二種是將文件或票據(jù)中的數(shù)字或文字擦除后進(jìn)行改寫。能否有效檢驗(yàn)出墨水殘留色痕表征的數(shù)字或文字信息，就成為此類案件“證據(jù)定案”的關(guān)鍵。

可擦中性筆墨水主要是由成膜劑、著色劑、溶劑及分散劑組成的，其可擦性是由分散劑作用而實(shí)現(xiàn)的。但無論擦除的如何干凈，在墨水殘留色痕中均會(huì)存在一定量的對紅外吸收的成份，而且是沿書寫筆跡分布的，這就為利用中紅外成像技術(shù)檢驗(yàn)?zāi)畾埩羯郾碚鞯臄?shù)字或文字信息提供了基本條件。中紅外成像技術(shù)是一種新的紅外光譜技術(shù)，該技術(shù)采集到的樣品紅外圖像表征了圖像中樣品各組分紅外光譜和空間分布信息，而且該技術(shù)所需樣品量少，幾個(gè)納克樣品就能采集到樣品紅外圖像，對樣品不消耗不損壞屬于無損檢驗(yàn)方法，滿足了本研究的要求和目的。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)參數(shù)

實(shí)驗(yàn)儀器：美國PE公司生產(chǎn)的傅里葉紅外光譜圖像系統(tǒng)（傅里葉紅外光譜儀與紅外成像顯微鏡聯(lián)機(jī)儀器型號(hào)：Spotlight 300）。

實(shí)驗(yàn)參數(shù)：分辨率：8cm-1；掃描范圍：4000—750cm-1；背景掃描次數(shù)：60次；圖像掃描次數(shù)：4次；像素尺寸：25μm。

1.2 實(shí)驗(yàn)樣品

在市場上收集7種常見可擦中性筆墨水（黑、藍(lán)色）作為實(shí)驗(yàn)材料（實(shí)驗(yàn)材料表略）。將收集到的實(shí)驗(yàn)材料分別以數(shù)字或文字書寫到A4打印紙上，然后再將數(shù)字或文字擦除掉，作為第一組實(shí)驗(yàn)樣品。將收集的實(shí)驗(yàn)材料分別以數(shù)字或文字書寫到A4打印紙上，再擦除掉，然后在擦蹭處重新書寫上數(shù)字或文字，作為第二組實(shí)驗(yàn)樣品。

1.3 檢驗(yàn)方法與圖像處理

1.3.1 檢驗(yàn)方法

將樣品分別置于紅外成像顯微鏡載物臺(tái)上，首先在擦蹭處采集可見圖像，然后再采集其紅外圖像。可見圖像和紅外圖像均以紙張為背景。

1.3.2 圖像處理

將采集到的樣品紅外圖像分別進(jìn)行平滑、基線校準(zhǔn)處理，然后導(dǎo)出對應(yīng)的峰面積圖像，對于不清晰的圖像進(jìn)行一階導(dǎo)數(shù)處理，導(dǎo)出對應(yīng)的一階導(dǎo)數(shù)峰面積圖像。

2 結(jié)果與討論

2.1 第一組樣品實(shí)驗(yàn)結(jié)果與圖像分析

第一組樣品是書寫的數(shù)字或文字被擦除掉，但并不重新書寫其他的數(shù)字或文字。圖1為日產(chǎn)三菱牌（黑）墨水殘留色痕的峰面積圖像，在3026.0cm-1處殘留的墨水成份紅外吸收較強(qiáng)，并檢驗(yàn)出擦除的文字為“10”。圖2為日產(chǎn)百樂牌（藍(lán)）墨水殘留色痕的峰面積圖像，在1713.0cm-1處殘留的墨水成份紅外吸收較強(qiáng)，并檢驗(yàn)出擦除的文字為“m”。圖3為日產(chǎn)三菱牌（藍(lán)） 墨水殘留色痕的峰面積圖像，在2869.5cm-1處可檢驗(yàn)出擦除數(shù)字為“8”。圖4為國產(chǎn)晨光牌（藍(lán)） 墨水殘留色痕的峰面積圖像，在3026.0cm-1處可檢驗(yàn)出擦除的數(shù)字為“6”。對于某些樣品由于各組分間的干擾，得到的峰面積圖像不能清楚的表征光譜和空間信息，所以需對采集的紅外圖像求一階導(dǎo)數(shù)，以提高圖像的分辨率，而達(dá)到顯現(xiàn)出擦除的數(shù)字或文字信息的目的。如圖5為國產(chǎn)金萬年牌（黑） 墨水殘留色痕的一階導(dǎo)數(shù)峰面積圖像，在1147.9cm-1處可檢出擦除的文字為“A”。在研究中，對其它品牌墨水殘留色痕實(shí)驗(yàn)結(jié)果均與上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同，都能準(zhǔn)確顯現(xiàn)出擦除的數(shù)字或文字。

圖1 日產(chǎn)三菱牌（黑）墨水殘留色痕峰面積圖像

圖2 日產(chǎn)百樂牌（藍(lán)）墨水殘留色痕峰面積圖像

圖3 日產(chǎn)三菱牌（藍(lán)）墨水殘留色痕峰面積圖像

圖4 國產(chǎn)晨光牌（藍(lán)）墨水殘留色痕峰面積圖像

圖5 國產(chǎn)金萬年牌（黑）墨水

圖6 日產(chǎn)百樂牌（黑）（3改7）

2.2 第二組樣品實(shí)驗(yàn)結(jié)果與圖像分析

第二組樣品是將原有數(shù)字或文字擦除后，再在擦蹭處重新書寫數(shù)字或文字。圖6為原數(shù)字為“3”改為數(shù)字“7”的一階導(dǎo)數(shù)峰面積圖像，圖像中可清晰的顯現(xiàn)出肉眼不可見數(shù)字“3”。筆跡交叉順序是“7”在“3”上面。圖7、圖8均為數(shù)字“5”改為數(shù)字“6”的峰面積圖像，不同的是圖7中肉眼可見數(shù)字“6”與擦除的“5”為重合狀態(tài)，但在圖像中擦除的“5”的橫可被清晰檢出。而圖8中肉眼可見數(shù)字“6”與擦除的“5”為分離狀態(tài)。圖7反映的信息說明嫌疑人具有一定的反偵查能力。圖9也是數(shù)字“5”改為“6”的峰面積圖像，但從圖像中墨水成份光譜信息來看形成“6”的墨水成份對紅外吸收要大大弱于形成“5”的墨水成份對紅外吸收。圖10“6”與“5”的紅外光譜也表明其差異較大，可認(rèn)定形成“6”的墨水與形成“5”的不是同種類墨水。實(shí)際該樣品是用日產(chǎn)百樂牌可擦中性墨水書寫“5”擦除后再用晨光中性筆墨水改為“6”。

圖7 國產(chǎn)晨光牌（黑）（5改6（重合））峰面積圖像

圖8 國產(chǎn)晨光牌（黑）（5改6（分離））峰面積

圖9 日產(chǎn)百樂牌—國產(chǎn)晨光牌（黑）5改6峰面積

圖10 日產(chǎn)百樂牌—國產(chǎn)晨光牌（黑）5改6紅外光譜

3 結(jié)論

墨水殘留色痕表征信息的檢驗(yàn)結(jié)果是利用可擦中性筆墨水偽造，變造文件或票據(jù)的關(guān)鍵證據(jù)。研究結(jié)果表明中紅外圖像技術(shù)可有效顯現(xiàn)可檫中性筆墨水殘留色痕，其結(jié)果準(zhǔn)確可靠。該技術(shù)方法操作簡便、需要樣品量極少，重要的是屬無損檢驗(yàn)方法，符合文件物證檢驗(yàn)要求，同時(shí)也可為檢驗(yàn)其它可擦?xí)鴮懖牧蠚埩羯厶峁┮环N新的檢驗(yàn)方法。

[1]張金莊.基于FTIR圖像無損檢測交叉筆劃形成順序的研究[J].中國刑警學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，（1）.

[2]楊勝軍，鄒多生，王國強(qiáng)，等.利用傅里葉紅外顯微化學(xué)圖像系統(tǒng)鑒定書寫與蓋章的先后順序[J].光譜與光譜分析，2007，（11）.

[3]袁建新，楊曄，等.淺談消失筆[J].中國制筆，2008，（3）.

（責(zé)任編輯：于 萍）

D918.92

A

出稿日期：2013-12-1

張金莊（1956-），男，遼寧莊河人，遼寧警官高等?？茖W(xué)校副教授，學(xué)士，主要從事刑事化驗(yàn)研究。