[发明专利]利用快速三维拉曼光谱重构技术鉴定交叉笔画顺序的方法

说明书

一种利用快速三维拉曼光谱重构技术鉴定交叉笔画顺序的方法，包括以下步骤：S1：构建一拉曼光谱数据库；S2：从待鉴定笔迹中选取一待鉴定区域，以该待鉴定区域所在平面为XY平面构建一XYZ坐标系；S3：进行白光重构，获得多张白光照片；S4：在该待鉴定区域对应的XY平面内均匀选择多个坐标点，于白光照片中依次通过比较得出每个坐标点对应的最大灰度值，并分别记录最大灰度值点对应的三维坐标；S5：得到该待鉴定区域的三维拉曼光谱数据集；S6：对三维拉曼光谱数据集进行数据前处理；S7：从上一步骤得到的3D拉曼数据集中选取至少一拉曼指纹峰，进行拉曼重构，得到拉曼重构图像；S8：根据拉曼重构图像中的特征峰鉴别待鉴定笔迹中的墨迹书写顺序。

技术领域

本发明涉及笔画书写顺序鉴定领域，具体而言，涉及一种利用快速三维拉曼光谱重构技术鉴定交叉笔画顺序的方法。

背景技术

在笔迹鉴定领域，涉及改动文字、添加数字、篡改与变造等问题时，鉴定人通常需要对材料中关键的交叉变化处进行验证，从而确定检材是否为某一人书写。此外，判断书写人的笔迹特征、书写笔画习惯也需要对交叉笔画书写顺序展开研究。

传统笔迹鉴定方法多采用二维平面的成像模式，成像的效果容易受到油墨成分的差异、分布状态、笔画连续性、聚敛现象等因素影响，并且层次化效率低，空间分辨率差。具体而言，传统的笔迹鉴定方法包括观察法、转印提取法、扫描电子显微镜法、荧光法等，分别简述如下：

(1)观察法主要依据后书写笔画的笔痕线性形态呈现连续性，以及依据后书写笔画在笔画交叉处变窄(即“收敛”现象)来判断交叉笔画的顺序。该方法的缺点为受鉴定人的主观影响较大，尤其现象不明显时，判断准确率较低。

(2)转印提取法通过转印的方式获取圆珠笔痕的边缘形态，将对笔痕形态的直接观察转为间接观察，能够有效避免观察者的主观影响，其缺陷在于对笔痕的转印提取能力及操作技术要求较高。

(3)扫描电子显微镜法利用扫描电镜获得交叉笔画微观图像进行判断。该方法对于笔画油墨较厚或具有明显凸起层次或笔痕较深的笔迹具有良好的分辨效果。但该方法受限于仪器视野大小影响，观察范围有限，而且当笔痕深度较浅时，实验效果差。

(4)荧光法利用显微荧光的方法获取交叉笔画的荧光图，借以判断交叉笔画的顺序。该方法要求形成交叉笔画的油墨成分不同且荧光特性具有明显差异，才能得到交叉部位在荧光的连贯性、强度及色料的分布上呈现不同的变化规律，否则无法适用。

除了以上几种方法之外，拉曼光谱技术传统中应用于成分检测，近年来被引入用于文检鉴定，随后，有科研人员尝试用于交叉笔画书写顺序的鉴定。拉曼光谱大体有以下两种检测方式：

(1)通过对同一检测点不同层次的油墨成分检测来研究交叉笔画书写顺序，但是，由于大多数情形下两种油墨互相混合，该方法难以适用。

(2)采用拉曼面扫描成像技术检测交叉笔画，通过赋色拟合成像判断笔画的先后顺序，但是，限于二维模式，对于出现“网状”交叉图像的情形无法得出准确结论。

发明内容

本发明提供一种利用快速三维拉曼光谱重构技术鉴定交叉笔画顺序的方法，用以对待鉴定笔迹中的交叉笔画的顺序进行鉴定。

为达到上述目的，本发明提供了一种利用快速三维拉曼光谱重构技术鉴定交叉笔画顺序的方法，其包括以下步骤：

S1：对多种现有书写笔的油墨进行拉曼光谱检测，分别得到对应的拉曼光谱图，利用多个拉曼光谱图构建一拉曼光谱数据库，每一拉曼光谱图均有至少一个特征指纹峰；

S2：从待鉴定笔迹中选取一待鉴定区域，以该待鉴定区域所在平面为XY平面构建一XYZ坐标系，该XYZ坐标系为笛卡尔坐标系；