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賽斯拜克中國核心技術(shù)品牌 博士專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊   18年專注高光譜

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基于高光譜成像技術(shù)的黑色中性筆痕跡檢測研究

來源:賽斯拜克 發(fā)表時間:2023-11-13 瀏覽量:1460 作者:

本文詳細(xì)介紹基于高光譜成像技術(shù)的黑色中性筆痕跡檢測研究的過程和結(jié)果。該研究使用了400-1000nm的高光譜相機(jī)(采用廣東賽斯拜克科技有限公司產(chǎn)品SP130M)進(jìn)行實驗,旨在識別市場熱賣的18種品牌的黑色中性筆之間的篡改和掩蓋痕跡。

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本研究應(yīng)用了400-1000nm的高光譜相機(jī),可采用廣東賽斯拜克科技有限公司產(chǎn)品SP130M進(jìn)行相關(guān)研究。

在實驗中,制作了306個篡改實驗樣本和306個掩蓋實驗樣本,通過不同品牌的中性筆相互篡改和掩蓋,并應(yīng)用高光譜成像技術(shù)進(jìn)行檢測。通過對實驗數(shù)據(jù)的處理和分析,研究結(jié)果表明該技術(shù)可以準(zhǔn)確識別字跡的篡改和掩蓋。

研究還發(fā)現(xiàn),在720-1000nm波段范圍內(nèi),不同品牌中性筆的光譜反射率差異較大,這是識別字跡的最佳波段。通過去除背景信息后的分析處理,識別效果更佳清晰。此外,研究還發(fā)現(xiàn)國產(chǎn)筆和日產(chǎn)筆的識別效果可達(dá)100%,為商品的假冒偽劣提供了理論基礎(chǔ)。


詳細(xì)實驗過程

1材料與設(shè)備

1.1實驗材料與實驗樣品制備

實驗樣品為市場熱賣的18種品牌的黑色中性筆,18種品牌中性筆相互篡改和掩蓋。用18種品牌的中性筆分別寫上數(shù)字“1”,24小時后被其他品牌中性筆篡改成數(shù)字“40”,制作了306個篡改實驗樣本。如圖1中(a)、(b)為1號筆被2號筆篡改

前和篡改后的圖片。從圖1中可以看出,1號筆被同種顏色的2號筆篡改后,用肉眼完全看不出篡改的痕跡。用18種品牌的中性筆分別寫上各自對應(yīng)的數(shù)字序號,24小時后被其他品牌中性筆分別掩蓋,制作了306個掩蓋實驗樣本,如圖1中(c)、(d)為14號筆被15號筆掩蓋前和掩蓋后的圖片。從圖1中可以看出,掩蓋后的字跡用肉眼完全不能識別。

2結(jié)果與討論

2.1字跡篡改和掩蓋重現(xiàn)的識別結(jié)果

以1號筆和17號筆相互篡改為例,圖2中(a)是數(shù)碼照片,(b)是沒有去除背景的主成分分析處理結(jié)果,(c)是去除背景的主成分分析處理結(jié)果,(d)是假彩色合成的處理結(jié)果。從圖2可以看出,去除背景信息的干擾后,處理結(jié)果更清晰。大量數(shù)據(jù)分析得知,假彩色合成對字跡篡改的識別效果最好。沒有見過原數(shù)據(jù)的人,能成功識別篡改后的字跡,即該組樣本可以識別。

以2號中性筆被13號中性筆掩蓋樣本為例,圖3中(a)是樣本的數(shù)碼照片,(b)是沒有去除背景的主成分分析處理結(jié)果,(c)是去除背景的主成分分析處理結(jié)果,(d)是假彩色合成的處理結(jié)果。大量數(shù)據(jù)分析得知,去除背景的主成分分析處理對字跡掩蓋重現(xiàn)的識別效果最好。

3.結(jié)論

1)在720-1000nm波段范圍內(nèi)不同品牌中性筆光譜反射率差異較大,是識別字跡的最佳波段。

2)國產(chǎn)筆和日產(chǎn)筆的識別效果可達(dá)100%,這為商品的假冒偽劣提供了理論基礎(chǔ)。

3)研究表明,去除背景信息后,再次進(jìn)行分析處理,識別效果更新清晰。

4)本文通過降噪、IsoData、建立眼膜、去除背景和PCA分析處理對字跡進(jìn)行識別,經(jīng)過不同的方法處理后,都會識別出不同的樣本數(shù)據(jù)。306組黑色中性筆的篡改樣本數(shù)據(jù)中,有232組數(shù)據(jù)可以被識別出來,識別率達(dá)到75.8%。306組黑色中性筆的掩蓋樣本中,175組數(shù)據(jù)可以被重現(xiàn)出來,識別率達(dá)到57.3%。

5)研究的結(jié)果表明高光譜成像技術(shù)可以用于不同品牌的黑色中性筆之間的篡改和掩蓋的識別,為字跡的刑偵鑒定提供了研究基礎(chǔ)。


該研究展示了高光譜成像技術(shù)在黑色中性筆痕跡檢測中的有效性和準(zhǔn)確性。這種技術(shù)為非破壞性、快速和無損的字跡檢測提供了新的方法,具有廣闊的應(yīng)用前景,尤其在刑偵鑒定等領(lǐng)域有著重要的意義。

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