張緒光

（甘肅政法學院，甘肅 蘭州 730000）

圖像去噪處理技術研究

張緒光

（甘肅政法學院，甘肅 蘭州 730000）

案件現(xiàn)場中提取的指紋，往往由于受到自然環(huán)境或人為因素等影響，使顯現(xiàn)的指紋圖像質量較差，這給指紋比對甚至偵查工作帶來了極大的困難。根據(jù)圖像增強理論，利用Photoshop軟件來處理報紙上顯現(xiàn)的與印刷字體重疊的指紋圖像，從而使指紋清晰可見，達到鑒定的條件。

圖像增強；Photoshop；印刷字；指紋

一、前言

隨著信息技術的飛速發(fā)展，計算機已經(jīng)被應用到社會生活的各個方面。近年來，以電子數(shù)據(jù)方式存在的圖像證據(jù)在司法訴訟活動中的應用得到了加強，刑事圖像技術已成為司法鑒定領域中的一種重要技術手段。

實際勘查中，往往由于自然環(huán)境或者人為因素的影響，使得現(xiàn)場提取的手印質量較差。常出現(xiàn)指紋中部分紋線顏色淺淡、與背景顏色反差較小等模糊不清的狀況。這給指紋的比對工作帶來了極大的困難，甚至會影響到案件的進一步偵破。利用計算機圖像增強處理技術對現(xiàn)場提取的指紋進行處理，能夠使指紋更加清晰，提高指紋識別的精確程度。

（一）圖像增強原理

圖像增強技術作為圖像處理技術中的一個大類，目的就是對圖像進行后期加工，使其對具體應用來說取得最好的視覺效果，成為更“好”、更“有用”的圖像。圖像的增強是通過一系列的方法和技術手段來有選擇地增強或者凸顯某些對人或者機械分析較為感興趣的信息。

目前，常用的圖像增強方法可以依據(jù)處理方法、處理策略和處理對象進行分類。處理方法中可分為空域方法和頻域方法，空域方法又可分為點處理（變換）和模板處理（濾波）；處理策略分為全局處理和局部處理；處理對象分為灰度圖像和彩色圖像。

在圖像處理中，空域是指由像素組成的空間。根據(jù)對圖像的每次處理是對單個像素進行的還是對像素及其鄰域進行的，可以將空域技術分為兩組：基于像素（點）的和基于模板的。點處理還可以分為灰度點處理和幾何處理?；叶赛c處理和幾何處理都改變一個像素的特性。一個灰度點處理將一組灰度映射回這組灰度。一般來說，灰度點處理并不可逆，因為兩個不同的灰度有可能被映射到同一個灰度上，但其后就分不開了。因此，灰度點處理常導致不能恢復的信息丟失，幾何處理僅改變一個像素的位置（僅根據(jù)這個像素的位置）。每一個模板實際上是一個2D數(shù)組，其中各個元素的取值確定了模板的功能。這種模板操作也可稱為空間濾波（由頻域對應而來）。實際中，有時需要僅增強圖像中的某一部分或者對圖像的各部分根據(jù)局部的特點分別進行增強，所以增強技術也可分為全局的和局部的。另外，以上討論主要考慮圖像是灰度圖，但近年來彩色圖像已得到廣泛應用，所以已有許多針對彩色圖像的增強方法。

（二）操作

Photoshop是Adobe公司旗下最為出名的圖像處理軟件，利用photoshop提供的“魔棒”“曲線”等工具，可以將指紋與報紙文字分離，達到鑒定要求。如圖1所示。此手印在一盜竊案件現(xiàn)場，在報紙上用茚三酮顯現(xiàn)法提取的手印。因為報紙上的印刷字跡和指紋重疊，加上顯現(xiàn)的指紋顏色過淺，使得這枚指紋模糊，顯現(xiàn)效果不佳。本文主要討論的是應用Adobe Photoshop對遮蓋圖像處理，增加手印與背景分離。

圖1 茚三酮提取的指紋jc4

對于圖像的操作命令，分別在PS軟件的工具欄和圖像菜單中。在使用上述菜單中的子菜單命令時，要注意圖像的變化。

1.首先在Windows環(huán)境下，安裝Adobe Photoshop軟件。點擊PS軟件的“文件”菜單欄的“打開”子菜單欄，將要處理的手印圖像導入PS軟件中。

2.在PS的主界面左邊的工具欄中有一些調整的小工具，找到其中的魔棒工具。一般如果是單行的工具欄，那么第四個就是魔棒，若是雙排工具欄，則第二列第二個即是。這里需要說明的是，有時魔棒工具會被隱藏，這時需要找先到快速選擇工具，然后在其上單擊右鍵，這樣才會顯出魔棒工具，它的快捷鍵是W，如圖2所示。

圖2 魔棒工具

魔棒工具的主要作用是選擇不規(guī)則的圖形，尤其是用于拾取那種輪廓邊界線對比明顯的地方。本圖主要是用于報紙上與指紋重疊字跡的拾取。

3.在選定魔棒工具后，要調節(jié)容差。容差是指在選定操作后，在既選參數(shù)上允許多大的偏差，以此來選擇控制擴展范圍。容差位置如圖3所示，在工具欄的上方。

圖3 容差

4.下面對在報紙上用茚三酮顯現(xiàn)的指紋圖像進行處理。根據(jù)圖像的情況，先選定魔棒工具，然后開始對報紙中與指紋重疊的印刷字進行拾取。因為字跡部分是小部分，所以將容差選擇到10或15之間。拾取情況如圖4、圖5所示。

圖4 魔棒拾取遮擋印刷字

圖5 再次使用魔棒拾取遮擋印刷字

在拾取時要注意，盡量一次性將所有與指紋重疊的印刷字都選擇上，這樣在后面對其進行處理時可以保證字跡改變的參數(shù)是一致的，有利于保證顯現(xiàn)效果。在拾取時，要按住shift鍵，這樣就可以進行連續(xù)選擇。

5.在對圖像jc4中與指紋重疊的印刷字進行全部拾取后，再應用“曲線”功能進行處理。點擊“圖像”菜單欄下的“調整”子菜單欄，點擊“曲線”，如圖6所示。此時會彈出一個曲線參數(shù)的對話框，上面分別顯示了通道、輸入和輸出的值。根據(jù)圖中圖片的情況，拖動曲線，調試參數(shù)。經(jīng)調試，輸入值為115，輸出值為79，效果較好。如圖7所示。

圖6 菜單中曲線位置

圖7 文字曲線參數(shù)

6.對文字進行處理后，再參照步驟4對指紋進行處理。此時選取魔棒工具后，將容差調到20，然后對指紋進行拾取。如圖8所示。

圖8 魔棒拾取覆蓋指紋

然后打開“圖像”中“調整”菜單欄下的“曲線”，根據(jù)圖中的情況，將曲線參數(shù)“輸出”值調為92，“輸入”為158。如圖9所示。將指紋和重疊印刷字調整好后的效果如圖10所示。

圖9 指紋曲線參數(shù)

圖10 指紋效果圖

7.在魔棒工具對jc4圖中與指紋重疊的印刷字跡進行拾取時，由于字跡較小，精準拾取較為不易，此時可以采用縮放工具，可使用Ctrl和 Alt快捷鍵來進行放大和縮小的切換。

三、討論

在實際工作中提取指紋時，常常會遇到所提取指紋的背景與指紋反差較小，或者背景中有與指紋重疊的干擾字跡、污跡等。這時常常需要對圖像進行處理，消除干擾，增加背景與指紋的反差，以達到良好的顯現(xiàn)效果。這種情況就可以用魔棒和曲線來進行調整。

對于指紋與其他字跡或者干擾物相重疊的情況，用圖像處理軟件進行處理，一般是不可能將干擾完全抹除去掉的。只能通過調整，使干擾與所需的顯現(xiàn)指紋顏色亮度保持一致，讓干擾與指紋很好地融合，這樣就可以最大程度地消除重疊干擾因素，使指紋有好的顯現(xiàn)效果，達到檢驗鑒定條件。

［1］劉丹.實用公安圖像處理技術［M］.北京：國防工業(yè)出版社，2010.

（責任編輯：陳尚坤）

D918.2

A

1671-0541（2014）06-0052-03

2014-08-27

張緒光（1988-），男，吉林松原人，甘肅政法學院碩士研究生，主要研究方向：痕跡檢驗。