基于书写笔画三维结构判断朱墨时序的实验研究*

（中国刑事警察学院，辽宁沈阳 110000）

朱墨时序检验是文件检验鉴定的重要组成部分，它不仅能确认当事人所述事实的真实性、证明文件的真伪性，还能间接确定文件的制成时间。［1］目前，对朱墨时序进行判定的无损鉴定方法大多只应用在个案上，较少有人进行系统的研究，对朱墨两种物质交叉时间久远且已相互溶解渗透的材料，更加难以有效判定。因此，急需一种更为客观科学的判定方法，解决朱墨时序无损检验中难以判定的问题，增加鉴定意见的证据能力。

1 实验原理

显微三维立体成像技术，［2］是指在显微环境下，利用显微镜的自动变焦系统对同一个客体拍摄一组连续的不同物距的图片。［3］通常所说的一个客观世界是三维的，把客观世界的三维图像记录下来然后处理、压缩再传输出去，最终在人的大脑中再现客观世界的图像，这个过程就是三维成像技术的全过程。物体在人的眼中呈现的图像之所以不是平面而是三维立体的，原因就在于同一客体反射到人的左眼与右眼中形成的图像是不尽相同的，大脑会自动识别其中的不同，进而判断物体的空间位置，三维立体图像就是利用这种原理。

2 实验部分

由于印文形成过程中，印章、印泥印油种类会对朱墨时序交叉部位产生影响，因而本实验选用生活中常用的光敏、橡胶印章和不同品牌、编号的印泥印油（见表1）。为了尽可能体现实验结果的可靠性、完整性，选取市场上常见的黑、蓝两种不同颜色的签字笔和圆珠笔共16支，由于实验涉及到笔痕测量，因此在选取书写工具时考虑了球珠直径的大小（见表2）。选用安兴纸业A4 复印纸和沈阳宪杰纸业51267信稿纸等日常生活中常见的两种纸张作为制作实验材料时所用的纸张。利用选取的实验材料制作不同组合的朱墨时序样品共计1152份，分别予以命名标识，置于室内自然环境下保存备用，为避免偶然误差，在样品制作过程中，由同一人书写、盖印，衬垫物为水平桌面。实验仪器选用徕卡M205A立体显微镜，提取交叉部位与非交叉点处的压痕曲线和压痕深度值。

表1 实验用印章、印泥和印油的具体情况

表2 实验用书写工具

3 图谱分析及数据统计

3.1 压痕深度曲线分析

利用徕卡M205A 立体显微镜，观察不同时序条件下交叉部位与其临近非交叉点处的压痕深度曲线。在每一取点区域提取的30份压痕深度曲线并做多元回归分析，建立多个变量之间的线性数学模型。而后将样本数据输入SPSS19软件中，设置参数输出结果，构建多元相关系数。观察该模型拟合优度，得出多元线性回归方程，构建曲线图。对30份压痕深度曲线进行相似度筛选，选出最为接近多元回归曲线图的压痕深度曲线作为代表。如此重复操作，筛选出不同条件下的压痕深度曲线12960 份，对比不同时序条件下的压痕深度曲线，得出两种不同时序条件下压痕深度曲线的差异点。不同盖印压力、不同书写工具、不同纸张、不同印染物条件下压痕深度曲线图，如图1、图2、图3、图4 所示。由图可见，大多数情况下，先墨后朱波动性大，先朱后墨波动小，可根据曲线的波动性大致区分朱墨时序，但仍需进一步准确验证。

图1 利用A4复印纸、球珠直径为0.35mm的晨光牌AGPA1704蓝色墨水签字笔、注有晨光ayz97509印油的1号光敏印章制作样品的朱墨交叉部位压痕深度曲线（不同盖印压力）

图2 利用A4复印纸、球珠直径为0.5mm的知心牌G-399黑色墨水签字笔、球珠直径为0.35mm的晨光牌AGPA1704蓝色墨水签字笔、球珠直径为0.5mm的晨光牌BP-8109黑色圆珠笔、球珠直径为0.7mm的晨光牌ABP88402蓝色圆珠笔、注有晨光ayz97509印油的1号光敏印章制作样品的朱墨交叉部位压痕深度曲线（不同书写工具）

图3 利用A4复印纸、信稿纸、票据纸、球珠直径为0.35mm的晨光牌AGPA1704蓝色色墨水签字笔、注有晨光ayz97509印油的1号光敏印章制作样品的朱墨交叉部位压痕深度曲线（不同纸张）

图4 利用A4复印纸、球珠直径为0.35mm的晨光牌AGPA1704蓝色墨水签字笔、注有晨光ayz97509印油的1号光敏印章、注有亚信078印油的2号光敏印章、亚信No.054印泥、1号橡胶印章、得力快干No.9864印台、2号橡胶印章制作样品的朱墨交叉部位压痕深度曲线（不同印染物）（上)

图4 利用A4复印纸、球珠直径为0.35mm的晨光牌AGPA1704蓝色墨水签字笔、注有晨光ayz97509印油的1号光敏印章、注有亚信078印油的2号光敏印章、亚信No.054印泥、1号橡胶印章、得力快干No.9864印台、2号橡胶印章制作样品的朱墨交叉部位压痕深度曲线（不同印染物）

3.2 压痕深度值测量及数据分析

为进一步验证朱墨时序，利用徕卡M205A立体显微镜的配套软件Leica Application Suite提取三维坐标中的z值数据，即沟痕深度h。在实验过程中，为了减少实验数据测量时的偶然误差，每组数据平行测量30 次，并求取平均值H，见公式1。为了对数据进行分析，定义沟痕深度平均值的差异程度为α，用以衡量朱墨交叉点的笔画与邻近笔画的差异程度。需要比较分析的差异程度，见公式2，其中H为朱墨交叉点处沟痕的平均深度，H′为邻近笔画处沟痕的平均深度。

根据以上公式计算得到两种不同时序条件下平均沟痕深度差异度。初步发现轻盖印力度下，平均沟痕深度差异度相差较小，考虑到实验误差，此结果无法确定朱墨先后次序。因此以下主要针对中度压力和重度压力盖印条件下的压痕深度值的差异度比较。对实验所有条件下的平均沟痕深度差异度进行对比观察，发现实验不同纸张、不同印染物的平均沟痕深度差异度虽存在细微差别，但在控制其他条件一致的情况下差异度对比较为相似。不同书写工具、不同盖印力度的平均沟痕深度差异度，如图5所示。

图5 利用A4复印纸、注有晨光ayz97509印油的1号光敏印章、16种书写工具制作样品的平均沟痕深度差异度对比柱状图（不同盖印力度）

3.3 两种不同时序下差异度阈值的统计分析

在上述数据处理基础上，定义参考价值W，用以衡量交叉点处与邻近笔画处差异程度的参考价值。同一组合条件下，交叉点处沟痕差异程度的参考价值，见公式3，其中α为先墨后朱交叉点处与邻近笔画处沟痕的差异度，α′为先朱后墨交叉点处与邻近笔画处沟痕的差异度。对大量平均沟痕深度差异度数据进行计算，得出此条件下参考值在60.0%～97.2%之间，可见不同时序平均沟痕深度差异度相差较大，可作为衡量标准。

对本文所有实验条件下的平均沟痕深度差异度进行统计分析，可得出：（1）以A4复印纸和信稿纸为载体，中等力度和重力度条件下盖印，相同两种色料组合形成的不同朱墨时序材料，交叉点和相近点沟痕数据的差异程度相差较大。（2）先墨后朱沟痕数据的差异程度在40.4%～93.0%之间，先朱后墨沟痕数据的差异程度在1.6%～23.7%之间。两种时序条件下的数据差异程度较大且没有区间上的交叠，因此依据平均沟痕深度差异度可有效判定朱墨时序。

4 结语

本文基于笔画三维结构，利用A4 复印纸、信稿纸、票据纸、两枚光敏印章、两枚橡胶印章、晨光ayz97509 印油、亚信078 印油、亚信No.054 120g 印泥、得力快干No.9864 印台、16种书写工具制作盖印力度为轻度、中度、重度三种不同力度条件下的实验样品，对不同时序条件下的实验样品进行压痕深度曲线比对、笔画沟痕测量和数据统计分析，得出如下结论：

（1）不同时序条件下的压痕深度曲线，先墨后朱和先朱后墨的波动性明显不同，先墨后朱条件下，交叉部位与其临近点处压痕深度曲线波动性较大；先朱后墨条件下则无明显波动，可初步判断朱墨时序。（2）两种不同时序下的平均沟痕深度差异度的阈值差异较大且没有区间上的交叠，可有效判定朱墨时序。（3）实验所用A4复印纸和信稿纸对实验结果无明显影响。（4）书写工具的种类、球珠的直径等虽然会影响沟痕深度差的明显程度，但不影响朱墨次序的判定。（5）印染物的种类对结果无明显影响。（6）盖印压力对朱墨先后次序的判定影响较大，轻力度条件下盖印印文，无法实现朱墨先后次序的有效判定。