缩略图

笔记重叠顺序判定中压痕分析技术的运用探讨

作者

闫昱 莎其日娜

内蒙古锡林郭勒盟公安局 026000

在文书可能存在篡改或多次书写的情形中,笔迹先后顺序的判定对于案件事实还原具有关键作用。传统检验方法受限于墨水成分与工具差异,可靠性有限。相比之下,压痕作为书写过程中的物理痕迹,不受时间和环境干扰,具备较高稳定性与隐蔽性。通过对纸张微观形变的分析,能有效辅助顺序判断。随着图像处理技术与检测仪器的进步,压痕分析在司法实践中的应用潜力日益增强。

一、压痕分析技术的基本原理与技术手段

(一)压痕的形成机制与物理特性

在书写过程中,笔尖在纸张表面施加的压力不仅形成可见墨迹,还在纸纤维中留下肉眼难以察觉的形变痕迹,即压痕。压痕的形成与书写工具的类型、笔尖粗细、书写力度、纸张种类等因素密切相关。例如,圆珠笔因笔尖硬度高,常留下深度明显的压痕,而铅笔或毛笔则压痕较浅。常规书写压力在 0.5 至 1.5 牛顿之间,而普通 A4 打印纸( 70~100g/ m2 )在此压力下会形成深度约为5 至50 微米的凹陷。压痕因其不含色素、不易被环境因素影响,具有较强的稳定性和隐蔽性,因此在笔迹顺序判定中具有独特价值。其微观形变表现为纸面结构的局部压缩与纤维变形,适合通过成像或结构重建进行提取和分析。

(二)压痕检测的主要技术手段

压痕的检测手段主要包括光学成像、物理拓印与数字图像增强三类方法。光学成像方面,常采用低角度侧光照明(入射角 15 ° ~30 ),结合高分辨率相机与显微镜头进行显影,适合初级显现压痕走向。更高精度的三维重建技术如激光共聚焦显微镜或结构光扫描系统(例如Bruker ContourGT-K)可获取亚微米级的纸面高低变化,用于构建压痕三维模型。物理拓印方面,炭粉显现法通过极细粉末附着压痕区域形成高对比图像,适用于墨迹不明显样本;硅胶转印则以高柔性硅凝胶复刻纸面凹陷,保留细微压痕结构。数字图像处理技术则利用如 Canny 边缘检测、Sobel 算子及形态学处理手段提升图像清晰度,进而提取压痕轨迹。通过 MATLAB 平台编程分析压痕走向、连贯性和曲率特征,可形成判定基础。将多元信息融合技术应用于数字图像处理领域,可以充分利用不同信息源的优势,克服单一信息源的不足,提高图像处理的精度和鲁棒性 [1]。

二、压痕分析在笔记重叠顺序判定中的应用

(一)重叠笔记情形及判定原理

在实际文书中,笔迹重叠往往发生于修改、添加、篡改等情境,其判断直接影响文书真实性与法律效力。压痕在这种判定中扮演着时间序列载体的角色。根据压痕覆盖原理,先写文字在纸张上形成的凹陷会因后续书写造成压强叠加或压痕破坏,从而展现出不同的物理层次关系。三维剖面检测可揭示交叉区域的曲率变化,若笔迹 A 压在笔迹 B 上,则 B 的压痕在交叉处中断或曲率减弱,反之亦然。此种判断基于对凹陷深度、压强方向、曲率连贯性等多维物理参数的定量分析,在缺乏墨水化学信息时尤为关键。

(二)基于压痕识别的重叠判断流程

压痕分析在顺序判定中通常依循标准化流程,确保客观、稳定的判断结果。首先需对原始文书进行恒温恒湿处理(如 25℃、湿度45% )至少 12 小时,排除外界干扰,再以聚酯膜封存避免污染。成像阶段采用双侧 LED 斜射光源(色温 5500K)及工业级高清摄像系统获取压痕图像,必要时引入激光轮廓扫描仪进行 Z 轴测量。处理阶段,应用 CLAHE 局部对比度增强算法提高压痕清晰度,并通过边缘追踪、形态学运算形成闭合压痕轮廓图[2]。在判定阶段,采用重叠度OR(OverlapRatio)模型量化两重笔迹压痕覆盖程度,如 OR 超过 0.65 则表明上层压痕对下层造成干扰,即后写。最终输出的技术报告结合笔迹压痕特征、结构匹配度及图像比对结论,为法庭提供技术支持。

(三)典型案例分析

在多起司法实务中,压痕分析成功用于揭示笔迹篡改行为。在某合同篡改案件中,“签署日期”为争议点。通过侧光成像与深度测量发现“5 月 5 日”字样压痕深度平均值仅为相邻文字的 73% ,且轮廓边缘模糊,结合墨迹老化试剂判定为后写。在一起遗嘱效力案件中,末尾添加内容与原文存在字体不一致,通过三维重建发现其压痕走向与上下文不连贯,且书写笔压显著较轻,为后来补写。在某企业账本重审过程中,收入栏多处笔迹交叠,通过压痕图像匹配确认先写金额被后写文字覆盖,提供了账目造假的直接证据。这些案例均显示出压痕分析在笔迹重叠顺序判定中的高实用性与技术可靠性。

(四)与其他技术的融合应用

单一的压痕分析在复杂文书环境中存在局限性,因此常与其他技术手段融合使用以提高判定精度。红外光谱成像可区分不同墨水成分及渗透层次,用于验证墨迹真伪;X 射线显微成像可从纸张内部识别结构断层,适合厚纸及涂层纸张;同时,近年来AI 辅助分析技术迅速发展,通过构建专用数据集并训练深度学习模型(如ResNet、Inception 网络),可自动判断压痕重叠关系,减少人工主观偏差。这种多模态融合策略逐步成为司法文检中应对高难度案件的重要手段。

三、当前技术难点与发展趋势展望

(一)技术瓶颈与挑战

尽管压痕分析具备非接触、无墨成像等优势,但在实际应用中仍面临诸多挑战。首先是压痕本身微弱,尤其在轻笔书写或印刷纸张表面涂层存在时,压痕极易被背景噪声掩盖。其次,重叠压痕往往互相干扰,若两层书写压力相近、笔迹方向一致,传统图像增强手段难以有效分离。再者,目前国内尚未形成统一的压痕分析标准,结果解释多依赖专家经验,存在主观判断成分,难以满足严格的司法证据要求。

(二)技术创新路径探讨

要突破当前瓶颈,亟需从检测精度、数据分析及操作流程等方面进行技术革新。设备层面,可引入超高分辨率的白光干涉仪(Z 轴精度达 0.01μm ),提升微观结构检测能力;在数据处理方面,构建标准压痕图像数据库,借助人工智能技术(如图神经网络)提升压痕识别的深度学习能力,实现精准分层判读;流程层面,制定统一压痕分析操作规范与图像评估标准,确保技术结果具有可重复性与法庭可采性。

(三)未来发展趋势预测

未来压痕分析将朝着非接触、自动化与智能化方向演进[3]。非接触式三维重建与图像光谱技术的结合将实现真正意义上的无损检测;人工智能技术的应用将推动“压痕判定助手”系统的开发,实现快速、自动化处理;同时,构建全国性压痕样本数据库,推动数据标准化、模型共享,有望形成开放式“文检AI 平台”。随着技术、法制与司法协作的深入,压痕分析将在文书证据识别中发挥越来越重要的作用。

总结:压痕分析作为笔迹重叠顺序判定的重要技术,凭借其非墨迹、稳定性强的特性,在文书检验中展现出独特优势。通过光学成像、数字增强等手段,能有效识别书写先后关系,为司法实践提供技术支撑。尽管当前仍存在精度、标准化等方面的挑战,但随着设备升级与智能化分析的发展,压痕技术的应用前景广阔,未来将在证据鉴定中发挥更大作用。

参考文献

[1] 陈妙燕 . 基于多元信息融合的数字图像处理技术研究 [J]. 信息记录材料 ,2024,25(11):42- 44.

[2] 赵菁洁 . 纳米压痕测量影响因素及规律研究 [D]. 大连交通大学 ,2023.000691.

[3] 许睿 , 周势超 , 张媛 , 等 . 基于激光扫描的球压试验压痕直径自动测量系统研制及应用 [J]. 家电科技 ,2024,(06):27- 33+45 .