真?zhèn)无嘤≈赣『箍组g相對(duì)距離和角度變化初探

劉赫達(dá)

摘要：目的：探討利用指印汗孔特征間的相對(duì)距離和角度變化區(qū)分真?zhèn)无嘤≈赣〔町惖目尚行?。方法：使用Image-Pro Plus 6.0軟件對(duì)選取的汗孔特征點(diǎn)進(jìn)行測量并統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果：97.6%的真實(shí)捺印指印和97.6%的偽造指印的汗孔特征變異系數(shù)都小于15%;真?zhèn)无嘤≈赣『箍字g相對(duì)距離存在顯著性差異，真?zhèn)沃赣『箍字g角度關(guān)系不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。結(jié)論：真實(shí)捺印指印與硅膠指紋膜偽造指印的汗孔之間距離和角度關(guān)系具有相對(duì)的穩(wěn)定性;當(dāng)硅膠指紋膜偽造指印的汗孔較為清晰的情況下，可以結(jié)合邊緣特征并測量真?zhèn)沃赣『箍字g距離的變化，作為輔助鑒別硅指紋膜偽造捺印指印的依據(jù)。

關(guān)鍵字：硅膠指紋膜;汗孔;捺印指印;變異系數(shù)

隨著生物指紋識(shí)別系統(tǒng)的發(fā)展，硅膠指紋膜應(yīng)運(yùn)而生。由于公民的防范意識(shí)低，指紋及指紋膜泄露的風(fēng)險(xiǎn)逐年上升[1]，不法分子使用指紋膜在文書上偽造虛假的捺印指印，迷惑司法鑒定人員和辦案人員，以達(dá)到他們的不法目的，這類新型犯罪形式已經(jīng)給檢驗(yàn)鑒定工作帶來了極大的干擾。

目前識(shí)別紙張表面上指紋膜偽造指印的主要方法為觀察紋線的形態(tài)，邊緣部分凹凸不平，小犁溝寬窄程度隨捺印力度變化明顯等特征[2]。隨著制作指紋膜熟練度的提高，其偽造指印的仿真程度也會(huì)逐漸提高。汗孔具有高特征密度、高區(qū)分度的特點(diǎn)，在疑難指紋、殘缺指紋或小面積指紋檢驗(yàn)中具有較高的鑒定價(jià)值[3]。本文使用Image-Pro Plus 6.0軟件對(duì)真?zhèn)无嘤≈赣『箍组g距離和角度進(jìn)行測量并統(tǒng)計(jì)分析，目的在于探討依據(jù)指印汗孔特征之間的相對(duì)距離和角度的變化區(qū)分真?zhèn)无嘤≈赣〉目尚行浴?/p>

1.材料及方法

1.1材料及器材

膚色硅膠、固化劑、指紋采集盤、注射器、攪拌盒、朱紅印泥、相機(jī)、便攜式電子天秤。

1.2樣本制備

選取20-50歲之間男性和女性共50人，志愿者自行選取一枚在生活中應(yīng)用于生物指紋識(shí)別場景下最常用的手指，將A4紙水平放置在電子秤上，每名志愿者蘸取朱紅印泥控制適中的按壓力度（500～600g）捺印五枚真實(shí)指印，然后實(shí)驗(yàn)人員為志愿者制作該手指的硅膠指紋膜。制膜完成后，實(shí)驗(yàn)人員按上述相同的捺印條件形成偽造指印。

從實(shí)驗(yàn)樣本中挑取真?zhèn)无嘤≈赣〖y線特征和印面特征差異小、局部汗孔特征清晰的6組捺印指?。拷M含同一手指的5枚真實(shí)指印5枚偽造指印，共60枚），并進(jìn)行拍照固定。

1.3測量數(shù)據(jù)及統(tǒng)計(jì)分析方法

每名志愿者的真?zhèn)无嘤≈赣∩线x取五個(gè)相同區(qū)域位置的汗孔（不同紋線上汗孔），使用Image-Pro Plus 6.0軟件對(duì)汗孔之間的距離和角度進(jìn)行測量統(tǒng)計(jì)。首先選取一個(gè)清晰的二級(jí)特征點(diǎn)上的汗孔作為基準(zhǔn)，標(biāo)為p1點(diǎn)位，其余汗孔標(biāo)為P2、P3、P4、P5。隨后以P1作為起點(diǎn)，測量P1到其余點(diǎn)位的距離分別為D1、D2、D3、D4。然后以P1P2線段為基準(zhǔn)，分別測量線段P1P2和P1P3、P1P4、P1P5的逆時(shí)針相對(duì)角度，在軟件中對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)分別為AF1、AF2、AF3[4]。

根據(jù)測量數(shù)據(jù)，分別計(jì)算出真?zhèn)沃赣『箍组g相對(duì)距離、角度的平均值，依據(jù)數(shù)據(jù)分布類型，選擇均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)描述，并采用方差分析對(duì)不同組的組間差異進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，以p<0.05為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，以判斷真?zhèn)无嘤≈赣∈欠駷橛绊懞箍组g相對(duì)距離和角度變化的因素。

2.結(jié)果與討論

通過樣本篩選初步觀察，硅膠指紋膜汗孔特征的復(fù)制情況與志愿者手指的汗孔大小有關(guān)。志愿者汗孔特征明顯、汗孔相對(duì)較大的手指，制作出的硅膠指紋膜捺印指印中汗孔特征清晰、明顯的區(qū)域較多。

根據(jù)測量數(shù)據(jù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差統(tǒng)計(jì)汗孔間相對(duì)距離和角度的變異系數(shù)。變異系數(shù)是衡量數(shù)據(jù)中各觀測值離散程度的一個(gè)統(tǒng)計(jì)量。變異系數(shù)越小，位置關(guān)系越穩(wěn)定;變異系數(shù)越大，位置關(guān)系越不穩(wěn)定。變異系數(shù)的計(jì)算公式為：變異系數(shù)（C.V）=標(biāo)準(zhǔn)差（SD）/平均值（Mean）×100 %[5]。從變異系數(shù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，97.6%的真實(shí)捺印指印和97.6%的偽造指印的汗孔特征變異系數(shù)都小于15%，說明所測數(shù)據(jù)的離散程度不大，在可接受的誤差范圍以內(nèi)，證明真?zhèn)无嘤≈赣【芊€(wěn)定地反映指紋汗孔之間距離與角度的關(guān)系。

繼續(xù)對(duì)6名志愿者的真?zhèn)无嘤≈赣『箍组g距離和角度變異進(jìn)行單因素方差分析，真?zhèn)无嘤≈赣『箍拙嚯x數(shù)據(jù)中21/24的p值均小于0.05，而且YB1、YB4、YB6中p值大于0.05的都是在基準(zhǔn)點(diǎn)P1水平方向的平均值變化不明顯的測量數(shù)據(jù)，證明真?zhèn)无嘤≈负箍拙嚯x之間的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，可以依據(jù)汗孔之間距離的變化區(qū)分真?zhèn)无嘤≈赣　?/p>

真?zhèn)无嘤≈赣『箍捉嵌葦?shù)據(jù)中11/18的p值大于0.05，并且p值大于0.05的都是汗孔特征角度平均值變化不明顯的測量數(shù)據(jù)，證明真?zhèn)沃赣『箍字g角度關(guān)系不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，不可以依據(jù)汗孔之間角度的差異區(qū)別真?zhèn)沃赣　?/p>

3.結(jié)論

本研究數(shù)據(jù)表明，真實(shí)捺印指印與硅膠指紋膜偽造指印的汗孔之間距離和角度具有相對(duì)的穩(wěn)定性;當(dāng)硅膠指紋膜偽造指印的汗孔較為清晰的情況下，可以結(jié)合邊緣特征并測量真?zhèn)沃赣『箍字g距離的變化，作為輔助鑒別硅膠指紋膜偽造捺印指印的依據(jù)。捺印力度對(duì)硅膠指紋膜偽造捺印指印汗孔特征穩(wěn)定性的影響還需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)與認(rèn)證。

參考文獻(xiàn)

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