汽车车身油漆特征数据库的建立*

2014-03-22郑显锋

计量技术 2014年9期

郑　颖　郑显锋　魏　朗

(1.西安航空学院，西安 710077；2.西安航天计量测试研究所，西安 710100；3.长安大学汽车学院，西安 710064)

0　引言

对于交通肇事案件，多数情况下是没有目击证人的，只能通过分析事故现场遗留的痕迹物证为案件破获提供依据。在事故发生过程中，由于汽车与汽车之间以及汽车与行人之间的碰撞刮擦，在事故现场或者受害人身上总能找到或多或少的汽车油漆痕迹物证[1-3]，而对于任意汽车来说，油漆包含着比较多的汽车信息。因此，通过对油漆物证分析，可以快速获取其对应的汽车信息。

在欧美很多发达国家，已经有相对较完善的汽车油漆光谱信息数据库，并已经应用到交通肇事逃逸案件的破获中，例如：国际法医汽车油漆数据查询(PDQ)数据库，加拿大皇家警局(RCMP)的油漆数据查询系统等[4-5]。通过将事故现场的汽车油漆痕迹和数据库中的样本比较，可以很快缩小嫌疑车辆范围。

目前国内对于汽车油漆物证的研究还主要停留在同一性鉴定方面，即通过对事故现场的油漆痕迹物证和嫌疑车辆的油漆进行比较，从而确定或者否定嫌疑，为法律提供依据。而这种方法的局限性在于必须有嫌疑的车辆才能进行分析。随着近年来肇事逃逸案件的剧增，建立如美国、加拿大等国家那样比较完善的、标准的事故汽车油漆物证数据库已迫在眉睫。本文就是针对国内的这一空白而研究的。

1　实验

利用NicoletiN10傅里叶变换红外光谱仪对采集到的156份油漆样本(油漆碎片、漆状附着物、油漆划痕的载体)进行分析，采集其光谱信息，实验中光谱采集参数的设置如表1所示。

表1　汽车车身油漆光谱采集参数设置

由于交通事故现场暴露在外，而且现场一般得不到及时的保护，所以物证很容易受到污染，因此实验中对事故现场采集的样本必须进行前处理[6-7]，用乙醚去除油漆上的油污，再用蒸馏水清洗粘附的灰尘、沙粒等杂质；同时，对于汽车表面的油漆而言，是由多层组成的，而每层的物质组成不同，因此在分析时，必须分层的采集光谱信息，在显微镜下，利用手术刀，斜切油漆，使得各层均充分的暴露出来。

对实验所得的光谱进行9点平滑、自动基线校正、归一化处理，使得到光谱信息规范化[8-9]。

图1为经过信息处理后的北京现代伊兰特轿车第二层油漆(色漆层)红外光谱图。

图1　北京伊兰特轿车第二层(色漆层)红外光谱图

2　建立信息数据库

2.1　物理信息的录入

在access里面建立事故车辆油漆物证数据库[10]。主要内容为事故车辆的物理信息(除了光谱信息以外的所有反映油漆特性的信息)。以北京现代伊兰特轿车为例如表2所示。

表2　北京伊兰特轿车第二层(色漆层)油漆信息在数据库中的存储形式

2.2　油漆光谱信息录入

光谱信息的录入是基于MicrosoftVisicalC++的事故车辆油漆物证数据库管理系统完成的[11]，包括油漆的在数据库中的序号、层数信息以及对应的光谱信息和物理信息通过油漆在数据库中的序号联系起来。

对红外光谱仪得到的油漆光谱进行分析，整个谱图测量范围内总共有936个波数值对应的透过率的数值记录，但对于油漆样本而言，吸收较为明显的波段范围是1450～1250cm-1，这个范围是油漆光谱的特征光谱段[12-13]，最能反映油漆之间的差异。因此只对这一光谱段的的透过率信息进行储存，总共有55条数据信息。对于这55条信息，要是逐一输入的话，比较麻烦。因此本文通过文件载入的形式录入。将每种光谱的信息存储在CSV文件中，所谓“CSV”，是CommaSeparatedValue(逗号分隔值)的英文缩写，通常都是纯文本文件。如表2所示，第一列A中存储光谱的波数，第二列B中存储光谱的透过率数值。在文本标识中，两列之间用逗号隔开。通过选择CSV文件的存储路径，将对应的光谱信息录入进来。具体的函数实现过程如下：

首先定义一个结构体变量st_paint，两个变量dataX，dataY用来存储读入的油漆光谱信息，由于“CSV”文件中存储的信息是使用“逗号”隔开的，因此，用dataX来存储逗号左边A中的波数值，用dataY来存储逗号右边B中的透过率的值。

typedefstruct

{doubledataX；

doubledataY；}st_paint;

……

voidCPaintInfoDlg::OnButtonNew()

……

m_ctrList.InsertItem(count,paintdata.m_code);//油漆序号(A004)

ReadPaintInfoFromCSV(dlg.m_filepath,dlg.m_code,dlg.m_layerNo);}//存储光谱信息的CSV文件

……

图2为添加进数据库中的北京现代伊兰特轿车第二层油漆(色漆层)红外光谱数据信息。

图2　北京现代伊兰特轿车第二层油漆(色漆层)红外光谱谱图数据

2.3　数据库之间的连接

通过开放式数据库互联ODBC(Open-DateBase-Connectivity)实现ACCESS数据库与Microsoft VisicalC++的事故车辆油漆物证数据库管理系统之间的动态链接。

在添加ODBC的连接方式上，为了提高数据库的通用性，本文没有采用传统的控制面板添加，而是通过在BOOL CPaintApp::InitInstance()函数中增加如下代码实现VC++对ACCESS数据库的访问。

SQLConfigDataSource(NULL,ODBC_ADD_DSN,

同时，在paint.h文件中加入#incclude”odbcinst.h”；并添加odbccp32.lib文件。从而完成数据源的创建工作。

3　数据库管理

数据库的管理模块是构成汽车油漆数据库的关键模块，通过该模块可以实现对数据库中的汽车油漆信息的管理，包括对油漆信息的增加、删除、修改、保存等功能。界面如图3(a)所示。现有的油漆样本数量与与日俱增的汽车数量相比较而言，太过有限，因此，数据库建立起来后，还要对其进行不断的扩充完善。因此增加功能最为重要。

增加一条新的油漆信息，包括油漆的序号、颜色、漆层以及油漆的光谱数据信息。对光谱信息的录入也是通过选择CSV文件的存储路径完成的。实现界面如图3(b)所示，实现过程如下

typedefstruct

{double dataX；//波数值

double dataY；//吸光度值

}st_paint;

……

void CPaintInfoDlg::OnButtonNew()

……

m_ctrList.InsertItem(count,paintdata.m_code);//油漆序号

m_ctrList.SetItemText(count,1,paintdata.m_color);//油漆颜色

Read PaintInfo From CSV(dlg.m_filepath,dlg.m_code,dlg.m_layerNo);}//存储光谱信息的CSV文件

4　结论

在access中建立的油漆物理信息数据库，包含了油漆样本的所有宏观信息，同时油漆红外光谱在特征谱段范围内存在明显的差距，在VC++中存储的油漆物证具有明显的指针性，由于两个数据库的动态联系，如果光谱信息相符，很容易便能找到对应的汽车信息；随着汽车种类、颜色的多样化，以及汽车的使用时间，其上的油漆信息会越来越多样化，通过对汽车油漆数据库的管理，该数据库会逐渐完善起来。

[1]姜红.油漆物证在交通肇事逃逸案件中的应用[J].上海涂料，2005

[2]郑永红.道路交通事故中微量物证的利用.新疆警官高等专科学校学报，2004(1):27-29

[3]Caddy B.Forensicexamination of glass and paint,analysis and interpretation [M].London: Taylor and Francis, 2001

[4]Brenda B.Christy, M.S.，D-ABC ，The use of PDQ(Paint Data Query) database along with other resources to provide vehicle infor-

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[5]Automotive Paint Database,P.D.Q.Program&Spectral Libraries.Royal Canadian Mounted Poloce 1993-2007

[6]何洪源，王龙.交通指示逃逸案件中微量物证提取的综合应用.中国人民公安大学学报(自然科学版)，2006(1):17-20

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[9]翁诗甫.傅里叶变换红外光谱仪[M].化学工业出版社，2005,5

[10](美)CaryN.Prague.Access 2003 宝典[M].Publishing House of Electronics Industry.2003

[11]魏朗,陈涛.VisualC++程序设计攻略教程[M].西安:西安电子科技大学出版社,2004