Adobe Photoshop CS3處理球面指紋的研究

李　靜　王　超

山西省澤州縣公安局，山西　澤州　048000

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Adobe Photoshop CS3處理球面指紋的研究

李靜王超

山西省澤州縣公安局，山西澤州048000

在繁雜的現場勘查工作中，球面客體上指紋的提取一直存在一定的困難。現針對球面指紋，在去除光斑干擾的前提下，文章通過使用AdobePhotoshopCS3軟件的“濾鏡-扭曲-球面化”工具處理現場提取的球面變形指紋，研究是否可以通過此方法提高指紋自動識別系統的查準認定率。

球面客體；指印；AdobePhotoshopCS3

在現場勘查工作中，球面客體上潛隱指紋的提取廣泛存在于各類犯罪現場的各種客體上，如球形門把手上，樓梯扶手拐角處裝飾圓球上、燈泡上及各種工藝品等物上。該類指紋通常情況下用粉末顯現法或熏顯法顯現后其效果用肉眼觀察較為清晰可用。但是在實際提取指紋過程中因其客體的球面特性，如采用膠帶粘取的方法，因膠帶紙為延展性較小的平面客體，無法在曲面上將指紋粘平，故極易造成指紋紋線大量流失及假特征的出現；如采用聚乙烯醇等橡膠或樹脂產品擴散干燥法倒模提取指紋，其操作性較強，不但對客體條件有所要求，而且對技術人員的水平和熟練程度要求也較高，必須一次成功，不可重復提取。如采用照相提取球面指紋則存在以下難點：一、球面物體上的光斑干擾問題；二、指紋嚴重變形問題。雖然，目前可見光指紋照相中，熒光照相法和弧面面光源暗視場定向反射法對于消除光斑影響均有較好的效果，但是無法解決球面客體指紋變形較大的問題。總而言之，目前球面指紋的提取還面臨一定的技術難點。

但是筆者在實際案例中發現，雖然使用照相提取的球面指紋變形嚴重，但是該指紋一般不會出現虛假特征。如若此類案件有嫌疑對象的十指捺印指紋，將現場發現的檢材和嫌疑人捺印樣本進行人工比對，該提取的球面指紋將成為成功破案的關鍵物證。但是這種有嫌疑對象的情況往往是少數情況。大多數案件中，技術人員是將提取的球面指紋錄入指紋自動識別系統進行比對認定。

指紋自動識別系統主要靠特征矢量點的拓撲原理進行排名，因此對穩定的特征定位和特征方向矢量的要求特別嚴格。變形指紋特征方向矢量變形較小，但是定位會有較大差別。這樣球面指紋直接照相后錄入系統，雖然有時可以比中報警，但排名均不理想，給比中破案帶來了一定的困難。考慮到球面指紋確實存在比中認定的切實意義，現運用通用軟件Adobe Photoshop CS3中的“濾鏡—扭曲-球面化”工具對實際案例中球面指紋進行變形校正從而提高指紋比中率的方法進行探索研究。

一、案例

案例一：2015年3月20日，澤州縣大箕鎮石峰村張某某家被盜，被盜糧食200余斤。勘查現場過程中技術人員在現場球形門把手上發現球面指紋一枚。

案例二：2015年12月2日，澤州縣大箕鎮河西村毋某某家被盜，丟失糧食千余斤。勘查現場過程中技術人員在室內一裝飾品上發現球面指紋一枚。

案例三：2016年8月9日，澤州縣南村鎮浪井村郭某某家被盜，被盜現金8000余元。勘查現場過程中技術人員在室內一乒乓球上發現球面指紋一枚。

二、操作方法

(一)現場勘查過程中已經將以上三枚球形指紋分別通過貼比例尺，調整配光至最佳狀態，用數碼相機拍攝提取。現將該三枚指紋分別命名為指紋一、指紋二、指紋三，如圖1、圖2、圖3所示。

(二)現場勘查完畢后，技術人員已將該三枚現場指紋直接錄入指紋自動識別系統進行特征編輯后上傳和查詢。指紋比中結果及排名分別為：指紋一，未比中嫌疑人；指紋二，比中現場庫指紋編碼尾號為03290103的指紋，排名第8名；指紋三比中嫌疑人原某，指紋排名第3位。

(三)將上述三枚球面指紋分別在Adobe Photoshop CS3內打開，旋轉畫布使比例尺呈垂直狀態。

(四)更改裁剪工具參數為寬度4cm，長度4cm，分辨率為500dpi，對指紋圖片進行裁剪。

(五)選擇“濾鏡-扭曲-球面化”分別對指紋一、指紋二、指紋三進行多次調整，使變形的球面指紋逐步得以校正。如圖4、圖5、圖6所示。(圖像處理后，圖像及比例尺有所變形，在錄入指紋自動識別系統時，根據變形比例尺對指紋進行適當調整)。

(六)將調整后的指紋再次錄入指紋自動識別系統進行特征編輯后上傳和查詢，系統自動報警，指紋查中的結果及指紋所在排名有所變化：指紋一，比中嫌疑人陳某，該比中指紋排名第13名；指紋二，排名由原來的第8名向后變動成為第11名；指紋三，排名未變。

三、實驗結果分析

通過實驗，可以看出運用Adobe Photoshop CS3軟件中的“濾鏡—扭曲—球面化”工具處理球面指紋確實可以使得指紋自動識別系統的比中結果和排名有所變動，但是效果卻有所差別：有的指紋由未比中變成了比中，或者排名有所提前；有的指紋反而無法比中，或者排名不變，甚至排名變得靠后。

根據試驗所用的三枚指紋進行分析：

指紋一、中心以下變形較大，且指紋中心左下有一組較好的細節特征，使用Adobe Photoshop CS3軟件處理后，該塊變形相對變小，且該特征組距離中心的位置得到了一定的校正，其結果由未比中直接優化為了比中。

指紋二、中心右上區域有所擦劃，中心以下變形較大，但是細節特征較好的區域均集中在中心兩側，使用Adobe Photoshop CS3軟件處理后，中心以下區域變形相對減小，但是中心及以上，尤其是中心以上區域在發生了球面變形的基礎上又發生了一次變形調整，導致其比中排名直接變得靠后。

指紋三、除去右下角特征部分與客體原有字跡重疊外，其余特征變形相對不大，故使用Adobe Photoshop CS3軟件處理后，其結果及其排名均并未發生變化。

四、結論

現場指紋在錄入指紋自動識別系統后是否可以查中嫌疑人及其他現場相關指紋，主要取決于照相時球形指紋變形區域的位置及該變形區域是否存在主要明顯的特征組。如在該區域存在這樣的特征組，則使用“濾鏡—扭曲—球面化”對該變形指紋進行校正可能會使未比中指紋比中，或者排位提前。反之，可能造成相反的結果。

試驗證明，通過Adobe Photoshop CS3軟件的“濾鏡—扭曲—球面化”工具對球面指紋進行變形校正針對某些指紋可以提高指紋比中率，但其效果并不穩定。故實際案例中，我們可以針對某些未比中指紋或指紋比中但排名超出前50名的球形指紋使用本方法再次進行嘗試。

[1]蔡能斌.照相拍攝圓弧面上的汗液指紋[J].中國人民公安大學學報：自然科學版，2000(2)：51-52.

[2]徐杰.弧面面光源光學顯現光滑弧形表面潛在指紋[J].影像技術，2011(6)：38-40.

D631.2

A

2095-4379-(2016)21-0139-02

李靜(1985-)，女，漢族，山西晉城人，學士學位，山西省澤州縣公安局，助理工程師，主要從事現場勘查及痕跡檢驗工作；王超(1988-)，男，漢族，山西澤州人，學士學位，山西省澤州縣公安局，助理工程師，主要從事現場勘查及痕跡檢驗工作。