计算机鉴定笔迹真伪的探讨
一、计算机自动鉴定笔迹的程序和实质
计算机自动鉴定笔迹按取样方式的不同可以分为在线和离线两类。在线计算机笔迹鉴定可以采集到笔迹的笔顺、笔画的力度、运笔方向、速度、握笔的倾斜角度等动态笔迹特征,为笔迹鉴定提供更丰富的信息。离线计算机笔迹鉴定的对象是静态的字迹,需要通过扫描仪或照相机等转化为计算机能处理的数字信号。因为司法鉴定实践中,需要鉴定的往往是离线、静态的笔迹文件,研究离线计算机自动鉴定笔迹更具实用价值,所以本文讨论的主要是离线的计算机笔迹鉴定。计算机自动鉴定笔迹主要有以下程序:
(一)笔迹图像的采集检材和样本笔迹
图像的采集是计算机自动鉴定笔迹中最重要的一部分。因为计算机通常为二进制识别,所以要将待鉴定的笔迹转化为计算机可以运算的数字信号,实践中主要通过扫描仪扫描和数码照相机拍照等方式将笔迹形成数字化图像,输入计算机。
(二)图像的预处理
基于图像采集设备自身的原因以及图像本身也存在一些无用的信息等,这时就需要通过对采集的图像进行平滑、去除噪音、锐化、归一化、二值化、图像分割等处理,使图像特征更为清晰、显著,从而为笔迹特征的选取提供更有利的条件。
(三)笔迹特征的选择和提取
笔迹特征的选择和提取是计算机自动鉴定笔迹中的关键步骤,在对图像预处理后,需要从获得的大量数据中正确地识别、选择笔迹图像的关键特征,并提取出来。目前对离线的笔迹自动鉴别方法大致可以分为统计特征法和结构特征法两类。统计特征法是把采集的笔迹图像作为一个整体,对该图像的特征进行选取,其常用方法有几何特征法、降维处理法、纹理特征法等。结构特征法是将笔迹图像分割为若干笔画的结合体,对每个笔画进行特征选取,其常用方法有拆分法、DF法等。
(四)笔迹识别、鉴定
计算机对提取的特征进行分析、分类,最后得出检材笔迹真伪的自动鉴定结论。计算机自动鉴定笔迹所采用的方法主要有人工神经网络法、结果模式识别法、统计模式识别法、纹理分析法、伪动态特征法等。[7]计算机自动鉴定笔迹实质上是一种模式识别。现有的计算机自动鉴定笔迹系统与传统的笔迹鉴定理论相差较远,所采用的图像采集和模式识别算法只注重笔迹图像的静态特征,依据其算法所得到的结论无法用笔迹鉴定理论进行合理解释。计算机自动鉴定笔迹是对检材字迹特征与样本字迹特征的机械比对,只能做到对笔迹特征的定量分析,是一种简单识别,还远远达不到人脑对笔迹特征的定性分析,具有一定的局限性。
二、计算机自动鉴定笔迹的局限性
对于静态的字迹,计算机笔迹鉴别系统只能采集和识别笔迹图像的静态特征,静态笔迹在一般人看来是一种二维的笔迹图像,是可以用纵横坐标加以描述的,但是,笔迹是书写运动的痕迹,它的运动不限于二维空间,也不是匀速运动。比如,它还包括用笔压力、行笔快慢节奏的变化等,文件专业人员可以从平面、静态的笔迹中看出它的立体的、动态的形象,从笔画中领悟行笔抑扬顿挫、轻重疾徐的运动过程,这些是计算机笔迹鉴定系统无法识别的。计算机自动鉴定笔迹的局限性主要体现在以下几个方面:
(一)对检材、样本字迹分析的局限
笔迹鉴定一般分为分别检验、比较检验、综合评断三个步骤,分别检验是笔迹鉴定的首要步骤,分别检验是对检材和样本分别进行分析。首先,要了解检材的形成方式,有无拼接、消退等痕迹,检材文件是何种书写材料(一般是纸张),检材上需检的字迹是直接书写形成的原件还是复印件或者复写件,若是直接书写形成,它是何种书写工具。其次,要分析检材笔迹笔画是否清晰可辨,笔迹特征反映如何,是否具备鉴定条件。分析样本包括分析自然样本与实验样本,分析自然样本的要求与分析检材的要求大体相同,而分析实验样本,还要特别注意样本字迹的书写条件与书写模式是否正常,自然样本与实验样本字迹笔迹特征反映是否稳定、有无变化等。这些都需要鉴定人员的专业评断与分析,计算机自动鉴定只能是机械地反映检材和样本字迹的笔迹形态,无法做到人脑对笔迹特征的能动反映。现阶段的计算机笔迹鉴定,基本上是建立在对正常书写笔迹的鉴别上,而现实中往往遇到检材、样本字迹属于伪装、模仿或者老年人抖动笔迹等特殊笔迹,此时计算机自动鉴定笔迹的正确率将大大降低。因此,计算机自动鉴定笔迹只有在检材、样本笔迹均属正常笔迹的情况下才能运用,而检材、样本字迹是否正常往往需要具有丰富经验、专业知识的鉴定人员的专业评断和分析。
(二)笔迹特征分析与提取的局限
对检材、样本分析之后,需要进一步对检材上需检的字迹和样本材料上的样本字迹的笔迹特征进行分析和提取,这是笔迹鉴定的重要步骤。首先,要分析需检字迹的书写速度如何,书写是否流畅,笔画是否存在断笔、抖动、重描等特殊笔迹特征。笔迹是书写人通过书写活动形成的,是一个运动的过程,分析笔迹特征必须认识笔迹的运动过程,鉴定人员可以通过观察、描摹来重现书写人的书写过程,而计算机只能机械地反映笔迹的静态特征,是无法获取这些特征的。其次,笔迹特征的提取要挑选稳定的、有价值的特征。笔迹特征是书写习惯的表现,是相对稳定的,不是固定的、机械重复的。现实中需检字迹的字形往往变化较大,如基本笔画横不平、竖不直、直笔变弯笔、折角变圆弧等,还有笔画模糊、连笔混乱等,有时还有停顿、涂改、重描等现象,都给计算机提取笔迹特征带来一定的麻烦。再次,计算机自动鉴定笔迹所依据的笔迹图像基本上是笔迹特征的平面信息,不能全面、充分地获取笔迹特征,如纸张背面的笔迹压痕特征等。
(三)在笔迹鉴定综合评断上的局限
综合评断是对检材、样本字迹之间笔迹特征的符合点和差异点进行分析、判断,研究异同点的形成原因和性质,最终得出鉴定意见的过程,是笔迹鉴定的关键环节。综合评断是一种思维活动,是人脑所特有、计算机不具备的特殊功能。笔迹特征由书写习惯决定,而书写习惯往往会受到年龄、疾病、精神状态、心理因素、书写条件、衬垫物、书写速度、书写姿势等影响,使笔迹特征发生一定变化。现实中往往遇到伪装书写笔迹、模仿笔迹等非正常笔迹。笔迹鉴定必须正确认识笔迹特征及其变化原因,对检材、样本笔迹之间特征的符合点和差异点进行综合分析,认真评判特征点的数量和质量,抓住本质特征,不能单纯追求数量上的优势进行机械比对。计算机往往不能对笔迹特征符合与差异进行客观、理性的分析,只能对笔迹特征点的数量和质量加以简单比较,最后依靠机械的程序进行比对而得出结论。在司法实践中,即使是笔迹鉴定专业人员给出的鉴定意见,仍然可能受到法庭的质疑,有时还需要出庭质证,而计算机笔迹自动鉴别缺乏人脑的思考分析所得出的鉴定结果,必然经不起法庭的辩证与质疑,更无法出庭质证了。
三、计算机自动鉴定笔迹的可行性及建议
尽管计算机自动鉴定笔迹有其固有的局限性,远远无法达到人脑对笔迹理性、科学地认识,但是计算机笔迹鉴别系统在笔迹鉴定的一些方面也有其特有的优势。
(一)计算机笔迹鉴定具有一定的正确率
清华大学与公安部第二研究所研制的“计算机笔迹鉴别系统”可以判断检材与样本是否为同一人所写。据了解,该计算机笔迹鉴别系统具有独创的基于单个字符的统计笔迹鉴别框架、笔迹鉴别的多个字符的融合方法等,对于样本数大于4个的正常书写笔迹,身份鉴别正确率可达96%,对于4个字检材集成的身份鉴别正确率可达99%以上。[8]由此可见,在一定条件下,对于书写正常的笔迹,检材和样本字迹均笔画清晰,笔迹特征反映较好,鉴定比对条件较好时,计算机自动鉴定笔迹具备一定的可行性。
(二)计算机笔迹鉴定系统的优势
作用计算机笔迹鉴定系统比鉴定人员进行笔迹鉴定在以下方面有其特有的优势:
1.存储量大,比对速度快
计算机笔迹鉴定系统可以利用长期实践工作中收集的大量重点人口的笔迹资料,建立重点人口笔迹信息数据库。在进行笔迹鉴定时,用检材笔迹与数据库的样本笔迹进行快速比对,按照与检材笔迹书写相似程度进行检索排序,把与检材笔迹书写风格最相近的少数样本笔迹挑选出来,供笔迹鉴定专业人员检验,其鉴别检索精度高,计算速度快,还具有网络化远程笔迹鉴别检索功能,可以利用网络,实现笔迹鉴定样本的异地提取和远程比对,大大节省笔迹鉴定的时间以及大量人力、物力、财力。
2.特征比对表准确性高,高效、快捷
计算机笔迹鉴定系统能自动制作检材笔迹和样本笔迹的比对表,能自动打开笔迹原始图像,自动采集、提取、排列笔迹特征。与以往文检人员手工描摹、剪切或复印、扫描制作特征比对表相比,更省时省力、高效快捷,而且无损检材样本,可以无限复制,提高了文检人员笔迹鉴定工作的效率,更适应现代社会的办公自动化需求。
3.自动生成鉴定意见书
计算机笔迹鉴定系统不仅可以自动生成比对表,还可以自动生成鉴定意见书,比鉴定人员人工输入鉴定意见书更方便、快捷。当然,鉴定意见书的出具是笔迹鉴定最终结果的体现,必须有鉴定人员的签字和鉴定机构的签章,计算机生成的鉴定意见书不可能完全体现鉴定人员的意见,但可以为鉴定人员出具意见书提供草稿、素材,经鉴定人员审核、修正并认可后发挥其作用。
(三)运用计算机自动鉴定笔迹的建议
1.人机结合
目前,在计算机笔迹自动鉴定系统的智能化程度还不够高,远远不能完全取代文检专业人员笔迹鉴定的情况下,应将计算机笔迹鉴定系统与文检专业人员的综合评断结合起来,充分利用计算机笔迹鉴定系统的优势,帮助文检专业人员完成笔迹特征的提取、排序并制作特征比对表,同时文检专业人员也要对笔迹特征进行人工筛选,进行理性分析和客观评断后出具鉴定意见。同时,文检专业人员也应积极学习计算机知识,提高自身运用计算机的能力,充分运用先进的计算机技术,为笔迹鉴定工作服务,也有利于计算机笔迹自动鉴定系统的进一步发展和完善。
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