彩色激光打印整幅A4纸跟踪暗码显现与分析

王　琳,　黄文林,　黄建同

(中国人民公安大学， 北京　100038)

彩色激光打印整幅A4纸跟踪暗码显现与分析

王琳,黄文林,黄建同

(中国人民公安大学， 北京100038)

摘要利用彩色激光打印文件上的跟踪暗码鉴别打印机的品牌、型号、机台已作为一种新的鉴别方法为更多的文检人员所接受。以往的研究大多数是将文件放大到足够倍数，对局部的跟踪暗码图形的点阵规律进行分析，尚未见有对A4文件上跟踪暗码进行整体显现和分析的研究。在现有研究的基础上，尝试使用UV- CS高清扫描式文检仪对A4文件进行整幅扫描，并利用PHOTOSHOP CS4图像处理软件对扫描获取图像进行处理分析，实现A4彩色激光打印文件跟踪暗码整幅扫描的目的，试图为利用跟踪暗码鉴别彩色激光打印机提供一种新的研究分析思路。

关键词彩色激光打印机跟踪暗码； A4整幅显现； PHOTOSHOP CS4

0引言

随着计算机技术的不断发展，商务打印迅速崛起，越来越多图文混排信息的出现使得黑白打印已经不能满足人们的需求了，大量的彩色资料被运用于工作生活的各个领域。由于彩色打印技术的日趋完善及成本的下降，一些原本由印刷厂来完成的文件印刷，也逐渐回归到内部办公打印来完成。随着国内信息应用环境的成熟和彩色激光打印机性价比的提高，彩色激光打印机以其打印速度快，打印品质高的优点，在人们的日常工作中越来越受到青睐，逐步得到普及。与此同时，打印机制造伪钞、假票据、假证件等违法犯罪行为引发的危害人民生活、损坏国家利益的案件更是时有出现，为了更好地给侦查人员提供侦查线索，确定侦查范围，准确、快速地对打印文件进行识别检验的工作越来越重要。

现有研究资料中指出绝大多数彩色激光打印机的打印文件上都存在跟踪暗码，这就为鉴别打印机的品牌、型号、机台提供了一种新的研究分析思路。跟踪暗码是指重复出现在某种机型的彩色激光打印机打印文件上由直径只有1微米的黄色墨点所组成的点阵图形。本文针对HP品牌的3种彩色激光打印机型号，综合运用仪器和软件对跟踪暗码做了研究，并以模拟案例——一张欠条为例，详细阐述显现和分析A4整幅打印文件上全部跟踪暗码的方法，最后总结HP品牌跟踪暗码的特征。

1实验

1.1　实验器材

三目连续变倍数码显微镜(裕康公司)、UV- CS高清扫描式文检仪(北京合众视野科技有限公司)、PHOTOSHOP CS4图像处理软件。

1.2　实验样本

收集了HP 3种型号(HP Color LaserJet CP4520、HP Color LaserJet CP5520和HP Color LaserJet 4700dn)的彩色激光打印机使用同一品牌(金旗舰)的A4纸(210×297 mm)打印的文件。打印时间是在2014年3~5月，每隔10天打印一次，每次连续打印5页，共计135页。

1.3　实验原理

彩色激光打印机厂商把彩色激光打印机独特的个体信息设计成独一无二的点阵图形存储在打印机芯片中，点阵图形随着彩色激光打印文件的输出转印到彩色激光打印文件之上，这就形成了跟踪暗码。仅凭肉眼对彩色激光打印机打印文件(以下简称“打印文件”)页面进行直接观察，一般无法观察到跟踪暗码。当使用显微镜进行观察时，可以看到分布在打印文件上的跟踪暗码是一个个的黄色墨点，因此依据不同物质对光的反射不同的特性及蓝色与黄色的互补特性的原理，可以使用420 nm~500 nm蓝光照射打印文件来加大跟踪暗码与纸张的颜色反差，蓝光被黄色墨点大量吸收而使黄色墨点呈现深蓝色，白色纸张对蓝光大量反射而使纸张呈现浅蓝色。本实验使用的UV- CS高清扫描式文检仪内置一部型号为CANON EOS600D的照相机，通过分段照相的方式实现了对打印文件的全幅扫描，对UV- CS高清扫描式文检仪的一些参数进行合理设置(在1.4.2中具体说明)，则可以显现出整张打印文件上所有的跟踪暗码。

1.4　实验过程

1.4.1显微观察

使用三目连续变倍数码显微镜观察打印文件上的跟踪暗码。该显微镜目镜的放大倍数为5倍，物镜的放大倍数为0.7~4.5倍。调节显微镜的放大倍数直至可以清楚地看到跟踪暗码，采用侧光照射。

1.4.2蓝光扫描观察

使用UV- CS高清扫描式文检仪在蓝光条件下对打印文件的正面进行扫描并保存扫描图像。对UV- CS高清扫描式文检仪各项参数的设置如下：470 nm光源、“UV”滤镜、曝光时间1/125 s、光圈(F)5.6、感光度(ISO)100。

1.4.3图像处理

使用PHOTOSHOP CS4图像处理软件对扫描图像进行处理并保存处理后的图像。处理步骤如下：第一步：在软件的工具栏中选择“图像→调整→黑白”，此时图像由彩色变成灰色；第二步：在软件的工具栏中选择“图像→调整→亮度/对比度”，此时会出现一个对话框，将对话框中的“对比度”视图像的具体情况调整为90~100之间的一个数值。

1.4.4图像分析

继续使用PHOTOSHOP CS4图像处理软件对处理后的图像进行分析(在2.4中具体说明)。

2实验结果与分析

本部分将以使用HP Color LaserJet CP4520在A4纸上打印的模拟案例—一张欠条为例，对显现和分析跟踪暗码的效果进行展示。

2.1　显微观察

肉眼在不借助任何仪器的情况下直接观察打印文件时，看不到打印文件上的跟踪暗码。运用三目连续变倍数码显微镜观察打印文件，当打印文件被放大到3.5倍时，跟踪暗码能够被发现,即能够隐约看到很小的黄色墨点；当放大到20倍时，能够清晰地看到较大的黄色墨点，见图1。这种方法的缺点是观察到的黄色墨点与白色纸张的颜色差异不明显，并且每次只能观察小部分的跟踪暗码，无法一次性观察整幅打印文件上所有跟踪暗码的分布情况，限制了对跟踪暗码的分析。

2.2　蓝光扫描观察

介绍一种可以将打印文件上所有跟踪暗码一次性显现的方法——蓝光扫描观察。运用UV- CS高清扫描式文检仪在蓝光条件下扫描整张打印文件的正面，得到的扫描图像中跟踪暗码的颜色为深蓝色，纸张的颜色为浅蓝色，见图2。这种方法的优点是可以一次性观察整幅打印文件上所有跟踪暗码的分布情况，比如共有多少个跟踪暗码矩阵、每个跟踪暗码之间的距离关系等等特征；缺点是跟踪暗码与纸张的颜色反差仍然不够显著。因此，我们运用PHOTOSHOP CS4图像处理软件对图像进行处理，尝试达到更好的观察效果。

a “欠条”在自然光条件下的图像；b “月”字在显微镜下放大20倍，可以看到“月”字周围呈淡黄色的跟踪暗码图1　显微观察跟踪暗码

a “欠条”在蓝光条件下的图像；b 将图像中的“月”字放大20倍，可以看到“月”字周围呈深蓝色的跟踪暗码图2　蓝光扫描观察跟踪暗码

2.3　图像处理

运用PHOTOSHOP CS4图像处理软件对扫描获得的图像进行处理，最终达到的效果为跟踪暗码为黑色，纸张为白色(以下简称“黑点白底”)，极大加强了跟踪暗码与纸张的颜色反差，见图3。

a “欠条”经过图像处理后的图像；b 将图像中的“月”字放大20倍，可以看到“月”字周围呈黑色的跟踪暗码图3　图像处理跟踪暗码

2.4　图像分析

2.4.1PHOTOSHOP CS4画线分析

HP品牌的跟踪暗码成片分布且分散，仅凭肉眼观察不易找出规律，可以运用PHOTOSHOP CS4中的相关功能快速确定哪些跟踪暗码在同一行上、哪些跟踪暗码在同一列上以及行列循环特征等。

a 画好参考线后的“欠条”全貌，参考线为垂直的竖线；b 约30 mm×35 mm大小的黑色框框选的部分放大为原物大的5倍后跟踪暗码分布情况，零散分布着的黑色小点为跟踪暗码，垂直竖线为使用PHOTOSHOP CS4软件所画的参考线；c 框选出图中每一个跟踪暗码单位矩阵以及每一个跟踪暗码单位阵中第一列的3个跟踪暗码点图4　PHOTOSHOP CS4画线分析

画线分析的第一步：选择软件工具栏中的“视图→标尺”，此时在软件界面中上方和左方会出现两条标有刻度的标尺；第二步：将鼠标移动到标尺上，此时鼠标会自动由黑色变为白色，当鼠标变成白色时，按住鼠标左键，一直拖拽至想要放置参考线的位置。“参考线”功能支持改变参考线的颜色和粗细，可以根据需要进行调整；第三步：画好需要的所有参考线后，选择工具栏中的“画笔工具”，这时便可在需要的部位画线标识。“画笔工具”的操作方法与第二步类似，在起始位置按住鼠标左键不要放手，一直拖动到结束位置再松手。如果按住鼠标左键的同时，按住键盘上的shift键不放手，等到松开鼠标左键的时候再松开shift键，则可以精确地画出水平或垂直的一条直线。这个“画笔工具”同样支持改变线条颜色和粗细，可以根据需要进行调整。

以欠条为例，展示PHOTOSHOP CS4画线分析的效果，见图4。图4b中，借助Photoshop CS4中“参考线”的功能，即使跟踪暗码分布极其分散，也可以清晰地看出哪些跟踪暗码在同一条直线上；图4c中，对跟踪暗码进行了画线标识，使用“画笔工具”框选出了每一个跟踪暗码单位阵(图4c中共有四个完整的跟踪暗码单位阵)，并且还框选出每一个跟踪暗码单位阵中第一列的跟踪暗码点，由此可以看出跟踪暗码在列与行上都存在着循环。

2.4.2PHOTOSHOP CS4测量分析

使用标尺工具可以在PHOTOSHOP CS4中直接测量距离，省去了使用尺子等工具进行测量的繁琐，并且使用标尺工具测量可以提高测量的准确度。标尺工具测量得到的数值默认以mm为单位，精确到小数点后两位。

测量分析的步骤：选择工具栏中的“标尺工具”，此时鼠标会变成十字符号，在测量距离的起点处按住鼠标左键，拖拽鼠标至测量距离的终点处，测量的数值会自动显示在上方的工具栏中。想要精确地画出水平或垂直的直线的方法与画线分析中描述的一致。此外，我们可以多次测量取平均值来减小误差。

在图4的基础上进一步分析，展示PHOTOSHOP CS4测量分析的效果，见图5。选取图5a中的一个完整的跟踪暗码单位阵进行分析(以图5a中左上角第一个跟踪暗码单位阵为例)，该跟踪暗码单位阵经放大为原物大的10倍成为图5b，在图5b中选取在同一行上的两个跟踪暗码，经放大为原物大的30倍成为图5c，使用“标尺工具”测量这两个跟踪暗码点之间的距离，图5c中两跟踪暗码点之间的灰色直线即为使用“标尺工具”画出的测量线，此测量线的长度就是所测得的距离，即两跟踪暗码点之间的距离为17.72 mm。

a 选取一个完整的跟踪暗码单位阵(以左上角的跟踪暗码单位阵为例)，使用黑色框框选出来；b 约13 mm×17 mm大小的黑色框框选的部分放大为原物大的10倍后跟踪暗码分布情况；c 将由两个跟踪暗码点组成的局部图放大为原物大的30倍，水平的灰色直线为测量两个跟踪暗码距离时所画的测量线，此测量线的长度就是所测得的距离，即两跟踪暗码之间的距离为17.72 mm图5　PHOTOSHOP CS4测量分析

3结论

本实验使用了显微观察和蓝光扫描观察两种方法对打印文件上跟踪暗码进行显现，使用显微观察的方法一次只能够看到小部分的跟踪暗码并且跟踪暗码的颜色与纸张颜色差异不明显，不易观察；使用蓝光扫描观察的方法，即使用UV- CS高清扫描式文检仪在蓝光条件下对整张打印文件进行扫描，得到的扫描图像上可以一次性看到整幅 打印文件上全部跟踪暗码，对于跟踪暗码的研究分析有很大帮助。在得到的扫描图像基础上，继续使用PHOTOSHOP CS4图像处理软件对其进行处理，可以实现“黑点白底”的效果，更加容易观察跟踪暗码。

通过对HP 3种市场上常见型号不同打印时间的打印文件上跟踪暗码的对比研究，发现HP的跟踪暗码以下几项特征：

(1)成片且分散地布满整张打印文件，每一个跟踪暗码单位阵紧密相临，与那些跟踪暗码单位阵相互之间分布有明显间隔的打印机品牌存在显著区别，如利盟Lexmark、富士施乐FX，见图6、图7；

图6　Lexmark C935 PS3的打印文件上的跟踪暗码

图7　FX ApeosPort C6550 I PCL6的打印文件上的　跟踪暗码

(2)在行和列上存在循环，也就是说整张打印文件上的全部跟踪暗码由若干个跟踪暗码单位阵组成。以本实验中涉及的HP 3种型号的彩色激光打印机为例进行详细阐述：

HP Color LaserJet CP4520的A4打印文件上的跟踪暗码，在横向上每17列一循环，即第18列与第1列的跟踪暗码分布一致；在纵向上每21行一循环，即第22行与第1行的跟踪暗码分布一致。HP Color LaserJet CP5520的A4打印文件上的跟踪暗码，在横向上每21列一循环，即第22列与第1列的跟踪暗码分布一致；在纵向上每17行一循环，即第18行与第1行的跟踪暗码分布一致。HP Color LaserJet 4700dn的A4打印文件上的跟踪暗码，在横向上每16列一循环，即第17列与第1列跟踪暗码分布一致；在纵向上每21行一循环，即第22行与第1行的跟踪暗码分布一致。由此可见，HP这3种型号的彩色激光打印机的打印文件上的跟踪暗码虽然在列和行上均存在循环，但是在具体的循环情况上存在差别。

(3)通过对本实验中涉及的HP 3种型号机具不同打印时间打印的文件上的跟踪暗码的显现与分析，得出这3种型号机具打印文件上的跟踪暗码单位阵分布特征稳定不变,也就是说跟踪暗码单位阵的点阵形态不随打印时间的变化而变化，这一点与那些跟踪暗码单位阵点阵形态随打印时间变化而变化的打印机品牌存在显著区别。

HP 3种型号机具的跟踪暗码特征总结见表1，其中跟踪暗码单位阵图均为原物大的10倍。

表1　HP 3种型号机具的暗码特征总结

参考文献

[1]黄建同.文件检验[M].北京：中国人民公安大学出版社，2013.

[2]梁立峥,黄建同. 彩色激光打印文件跟踪暗码小点特征初探[J]. 中国人民公安大学学报:自然科学版,2011(4).

[3]李江春. 利用暗记特征对HP系列彩色激光打印文件鉴别的研究[J]. 湖北警官学院学报,2008(6).

[4]陈春涛,裴雷. 施乐DocuColor彩色激光打印机隐含信息的获取[J]. 江苏警官学院学报,2006(6).

(责任编辑陈小明)

作者简介王琳(1991—)，女，天津人，2013级文件检验技术方向硕士研究生。主要研究方向为文件检验。

中图分类号D918.92