电子触控笔签名与正常签名笔迹特征比较的实验研究

于 彬 杜英杰 班智慧

（中国刑事警察学院文件检验技术系 辽宁 沈阳 110035）

电子触控笔签名与正常签名笔迹特征比较的实验研究

于 彬 杜英杰 班智慧

（中国刑事警察学院文件检验技术系 辽宁 沈阳 110035）

模拟书写人使用电子触控笔，在不同倾斜角度的触控屏上进行签名。通过观察比较电子触控笔签名与正常签名笔迹特征的异同，分析电子触控笔签名笔迹特征产生的变化及其成因，归纳总结在不同角度下电子触控笔签名笔迹特征的变化规律，从而为电子触控笔签名的检验鉴定提供参考。

电子触控笔签名 笔迹特征 变化规律

1 电子触控笔签名简述

随着科技高速发展，无纸化办公不断推进，越来越多的银行、医院、手机营业厅等部门都在使用电子触控笔签名办理相关业务。电子触控笔签名技术是以电子触控笔为书写工具，以触控屏为承载物，以电磁压感技术或电流感应技术为核心，将笔尖在屏幕上的运动轨迹记录下来的电子技术。以电磁压感技术为例，一方面，当电磁数位压感笔笔尖与电容触控屏接触时，触控屏后的电磁板能感应到笔尖发出的电磁信号，计算出笔尖所在的位置坐标；另一方面，电磁笔内的压力感应器根据书写压力大小确定笔划的粗细。在确定了笔划位置和粗细后，“签名”便呈现出来[1-2]。这种新颖的签名方式与传统的纸质签名相比具有更加环保、方便、快捷等特点，大大提高了工作效率。然而，在电子触控笔签名盛行的同时也出现了一些相应的问题，如双方发生纠纷时如何对电子触控笔签名进行检验鉴定，电子触控笔签名在网络终端储存样貌，委托鉴定前如何收集样本等问题。由此可见，对同一人的电子触控笔签名与正常状态下签名的比较研究显得尤为重要。本实验主要针对书写人在倾斜角度不同的触控屏上签名形成的电子触控笔签名笔迹进行研究，比较电子触控笔签名与正常签名笔迹特征的异同，总结在不同角度下电子触控笔签名笔迹特征的变化规律，从而为技术人员在检验电子触控笔签名时提供参考，为诉讼和审判提供有力证据。

2 实验设计

2.1 实验工具

晨光0.5mm黑色中性笔（MG6140）、A4空白打印纸若干、可变换角度散热器一个、电子设备（SurfacePro3平板电脑）一台、电子触控笔一支。

2.2 实验样本设计与收集

随机选取50名中国刑事警察学院在读研究生作为实验样本收集对象，年龄在20～28岁之间，其中男生30人，女生20人。首先，每位样本采集对象在正常坐姿条件下使用中性笔分别以慢速、正常和快速各签名三次，共450份平时签名实验样本。其次，再用电子触控笔在不同倾斜角度的屏幕上各签名两次，共400份电子触控笔签名实验样本。为保证收集到质量较高的实验样本，以便书写人的笔迹特征能够较为稳定地重复出现，同时也避免实验者因不熟悉电子触控笔签名方式而导致的差异，样本采集采取以下方法：让每位实验者拿到电子触控笔和电子设备后先自行签名熟悉一段时间，然后再让每位实验者在同一个高度下（高度约为120cm的平台）采取站立姿势，分别在0°、15°、30°和45°四种倾斜角度下各签名两次。

3 电子触控笔签名笔迹特征的变化及其成因

电子触控笔签名笔迹与正常状态下的签名笔迹相比，极易出现各种不稳定的笔迹特征，这是由于书写人不适应书写工具和书写材料所导致的结果。通过观察下图可以看出：在不同的倾斜角度下形成的电子触控笔签名笔迹，其笔迹特征变化较为明显，与正常签名笔迹相比这些变化更为显著。

图 不同角度下电子触控笔签名笔迹与正常签名笔迹的比较

3.1 电子触控笔签名笔迹概貌特征的变化及其成因

书写工具和材料的改变，使得书写人不适应这种变化，从而导致笔迹特征发生变化，整体概貌出现差异。通过本实验研究，笔者认为电子触控笔签名笔迹与正常签名笔迹特征相比易在如下方面发生改变。

3.1.1 书写水平降低

书写水平是个人书写技能的表现，每个人的书写技能参差不齐，形成了不同书写水平的笔迹[3]。使用电子触控笔在一定倾斜角度的触控屏上签名，会严重影响到书写人正常的签名，从而导致其书写水平发生不同程度的下降。

3.1.2 整体布局倾斜

站姿时使用电子触控笔进行签名，手与屏幕有一定的距离，再加上电子触控笔不易控制，且与屏幕之间的摩擦力较小，导致电子触控笔签名笔迹易出现整体倾斜的现象。

3.1.3 字间距增大

签名一般由两或三个汉字组成，每个人对自己的签名所使用的文字内容最为熟悉，在长期的签名过程中早已形成相对稳定的字间距。然而采用站姿使用电子触控笔在电子板上进行签名时，由于难以控制运笔使得字间距普遍增大。

3.1.4 字形变圆

由于电子触控笔与触控屏之间摩擦力过小，在签名时不易控制笔尖的走势，转折连笔处难以出现正常签名时棱角分明的现象，力道控制不稳使得笔画变圆，导致形成的签名整体字形变圆。

3.1.5 书写速度变快

书写速度是书写人习惯的书写频率，由于电子触控笔与光滑的触控屏之间摩擦力要小于平时签名时所用的笔与纸张接触的摩擦力，导致电子触控笔签名笔迹书写速度变快。

3.1.6 字形增大

使用电子触控笔在触控屏上进行书写时，由于触控屏提供的可书写面积较大，以及书写人的手因不能接触到屏幕而采用悬腕的方式进行签名的原因，极易导致整体字形增大。

3.2 电子触控笔签名笔迹细节特征的变化及其成因

书写条件的改变不仅会改变电子触控笔签名笔迹的概貌特征，也会在细节方面出现不同的变化，从而形成诸多差异，具体如下：

3.2.1 连笔增多

签名本身就是书写人书写最为熟悉的文字，正常书写时速度和力度控制恰到好处，整个签名动作行云流水。而使用电子触控笔进行签名时，由于摩擦力过小且不易控制，形成的连笔相对增加。

3.2.2 搭配错位

搭配是指笔画或偏旁之间的交接部位及相对位置的高低远近方面的关系。使用电子触控笔时不易掌握正常签名的搭配位置，从而会出现错位的现象。

3.2.3 笔画中断缺失

由于电子触控笔与触控屏之间是通过接触感应形成笔画，但是书写人签名时会由于压力不均或者电子触控笔与触控屏之间接触不够灵敏，从而导致笔画出现中断或缺失的现象。

3.2.4 多余笔画动作

当电子触控笔与触控屏接触时，很难控制笔尖的走势，容易造成笔画的间断。为了弥补笔画的间断缺失，书写人很容易出现多余的笔画动作。

3.2.5 笔画弯曲抖动

电子触控笔与触控屏之间摩擦力较小，书写较长笔画或者在笔画的转折处，笔尖不易控制，从而出现各种笔画弯曲抖动的现象。

3.2.6 运笔紊乱

这是由于短时间内不适应新的书写工具，在进行签名笔迹时，书写水平较低的人在控制书写运动方面的能力较低，会出现运笔紊乱的现象。

3.2.7 收笔拖拉

电子触控笔与触控屏之间的摩擦力要小于平时书写人习惯的纸张与笔之间的摩擦力，书写签名时不易收笔，从而形成收笔拖拉的现象。

3.2.8 书写压力增大

在光滑的触控屏上签名时，书写人会通过增大压力的方式使得签名过程得以顺利完成。

4 结果与讨论

4.1 不同角度下电子触控笔签名笔迹特征变化的比对分析

通过观察表1和表2可以看出：在各种倾斜角度下电子触控笔签名笔迹特征变化较为明显稳定。例如，字形增大与压力增大的出现率（p=n/N，其中p为该特征的出现率，n为出现该特征的人数，N为总人数）为50/50=100%。即无论在什么书写条件下，电子触控笔签名都会不同程度地出现字形增大和书写压力增大的现象。同样，多余笔画动作和笔画弯曲抖动出现率都比较高。此外，在屏幕倾斜角度为15°和30°时反映出的笔迹特征较另外两种角度要更为稳定。这是因为书写人在站姿进行签名时，书写衬垫物的倾斜角度在适当的范围内，会使整个签名过程更顺利地完成。同时，电子触控笔签名笔迹的特征反映也会更充分、稳定。

表1 不同倾斜角度下概貌特征变化的出现率

表2 不同倾斜角度下细节特征变化的出现率

4.2 结论

由于电子触控笔签名笔迹属于书写条件改变而形成的笔迹，它的特征会因此发生某些规律性的变化，在某些条件下与正常签名笔迹有一定的可比性。对于电子触控笔签名笔迹的检验鉴定一定要慎重，注意把握和分析特征变化的规律及其成因，在条件允许的情况下多采用模拟实验的方法，确定检材与样本之间的差异点是因书写习惯不同导致的本质差异还是由于条件变化形成的非本质差异[4]，最后经过系统的综合评断得出正确的鉴定意见。

总之，电子触控笔签名笔迹检验与传统的笔迹检验既有相似又有区别，只有不断深入地研究电子触控笔签名的特点，进一步挖掘电子触控笔签名笔迹特征，办案人员在遇到此类案件时才能有条不紊地出具正确鉴定意见。

[1]闫龙飞,王立梅.数字手写签名笔迹检验实验研究[J].中国司法鉴定,2016(4):25-29.

[2]于彬,王帅帅,杜英杰.字迹色痕与纸张色泽感光度鉴别仪的研究[J].中国刑警学院学报,2016(4):72-74.

[3]贾玉文,等.笔迹检验[M].北京:警官教育出版社,2004:83-101.

[4]闫龙飞.数字手写签名笔迹的特点及其检验研究[J].北京警察学院学报,2015(3):95-105.

（责任编辑：孟凡骞）

DF794.2

A

2095-7939（2017）04-0072-03

10.14060/j.issn.2095-7939.2017.04.013

2017-03-03

于彬（1978-），男，辽宁丹东人，中国刑事警察学院文件检验技术系副教授，主要从事刑事科学技术与文件检验鉴定研究。