Программа ОКО-1 для исследования кратких и простых почерковых объектов

Вед. эксперт ЛСПЭ РФЦСЭ, к.ф.-м.н. Смирнов А.В.

Программа “ОКО-1” разработана в 1999-2000гг. в ЛСПЭ ГУ РФЦСЭ при Минюстре РФ для автоматизации исследования кратких и простых почерковых объектов согласно ряду разработанных ранее в РФЦСЭ и ВНИИСЭ количественных почерковедческих методик. Программа написана в среде программирования “Delphi” и работает на компютерах под управлением всех основных разновидностей операционной системы “Windows”.

Назначение

Программа “ОКО-1” в первую очередь предназначена для измерения структурно-геометрических характеристик подписей и последующего их сравнительного исследования согласно комплексной методике установления подлинности (неподлинности) кратких и простых подписей (1,2). В этих работах дано подробное описание измеряемых параметров, изложен порядок исследования, теоретические предпосылки, экспериментальное и математическое обоснование применяемых методов и алгоритмов.

Кроме того, программа позволяет:

• Измерить априорную информативность подписи;

• Провести исследование распределения красителя в подписях - денситометрию в автоматическом варианте и в первоначальном варианте “на глаз”.

• Провести измерение и исследование структурно-геометрических характеристик кратких записей согласно методике.

• Провести сопутствкющее предварительное исследование возможности технической подделки подписей (копирование двух подписей с одного оригинала “на просвет”, компьютерный монтаж), сравнить оттиски печатей и т.п.

С помощью программы все геометрические измерения почерковых объектов сводятся к простой простановке точек на соответствующих изображениях.

Ниже описан порядок работы с программой при проведении основного исследования структурно-геометрических характеристик подписи согласно и даны некоторые рекомендации основанные на опыте более 200 экспертных исследований.

В дальнейшем предполагается модифицировать программу на базе собранного материала, а также предложить экспертам версию программы “ОКО-С1” для исследования сходных подписей.

Подбор образцов

Важнейшее значение для правильного решения экспертной задачи имеет правильный подбор наиболее сопоставимых образцов. Этот этап работы не может быть автоматизирован и в то же время он определяет результаты дальнейшего исследования. Поэтому подбор образцов требует особого внимания.

Чрезвычайно желательно, чтобы исходное число образцов составляло несколько десятков или более, а в ситуации, когда предполагается получение отрицательного вывода также очень желательно наличие свободных образцов. Из представленных образцов следует отобрать 11-12 наиболее сопоставимых с исследуемой подписью по составу, наклону и разгону, а также по взаимному размещению звеньев подписи и их относительному размеру. Следует обратить внимание также на совпадение направления линии основания исследуемой подписи и образцов. Оптимальным числом образцов является 10, одну - две дополнительных подписи желательно отобрать, чтобы впоследствии при необходимости удалить неудачно подобранные образцы. Если не удалось отобрать 8 или более сопоставимых образцов, то продолжение исследования согласно методике невозможно. Решение должно приниматься по измерениям на 8 – 12 образцах. Увеличение числа образцов, как правило, несколько увеличивает надежность отрицательного вывода и снижает надежность положительного. Если эксперт располагает изначально всего 10 -15 образцами, то этого достаточно в случае положительного вывода, надежность отрицательного вывода в этой ситуации будет ниже надежности указанной в методике.

Если несколько исследуемых подписей конфигурационно очень близки и совпадают по указанным выше признакам, то можно решать задачу по единой совокупности образцов, в противном случае следует подбирать свои образцы к каждой исследуемой подписи и решать соответствующие задачи раздельно.

Подготовка графического материала

Перед использованием программы “ОКО-1” исследуемую подпись и 8 – 12 наиболее сопоставимых и геометрически близких образцов следует просканировать и подготовить к работе при помощи графического процессора типа “Microsoft Photo Editor”, “Adobe Photoshop”, “Corel Photo-Paint”, “PhotoFinish” и т.п.

Подписи небольшого размера желательно увеличивать в 2-3 раза на этапе сканирования (разрешение 300 – 600). Изображение каждой подписи должно быть в отдельном файле типа *.BMP. Работать можно с черно-белым изображением, но удобнее использовать цветное. Если предполагается денситометрическое исследование, то разрешение сканирования следует увеличить, если будут исследоваться только интегральные параметры, то можно установить минимальное разрешение. Слишком большое разрешение сканирования и как следствие большой размер файлов могут привести к проблемам на компьютерах с ограниченной оперативной памятью. Все подписи предочтительно (но не обязательно) сканировать с одним увеличением. Направление сканирования следует выдерживать строго одинаковым – все бланковые строки, например, должны быть горизонтальны.

Границы кадра изображения должны проходить в непосредственной близости от крайних (верхней, правой, нижней, левой) точек подписи. Желательно все файлы изображений сохранить в отдельную папку поименованную номером экспертизы или фамилией предполагаемого исполнителя.

Например :

C:\...\Иванов И.И.\И1.BMP - исследуемая подпись

C:\...\Иванов И.И.\O1.BMP - первый образец

...

C:\...\Иванов И.И.\10.BMP - последний образец.

После завершения двух первых подготовительных этапов можно приступать к работе собственно с программой “ОКО-1”.

Компоновка задачи

Программа “ОКО-1” в основном работает с двумя типами файлов - файлами графики (*.BMP) и файлами задач (*.HWT).

Файл задачи создается с помощью самой программы “ОКО-1” и содержит результаты измерений параметров подписей и ссылки на графические файлы (изображения подписей). Он позволяет быстро переходить от подписи к подписи, просматривать и корректировать измерения, временно прервать и впоследствии возобновить работу с задачей, произвести окончательный расчет и получить решение. Файл задачи следует сохранить первый раз после измерения одного звена во всех подписях – т.е. после подключения всех графических файлов (подписей) к задаче. Можно подключить к задаче все подписи и вообще ничего не измеряя.

Для этого запускаем файл ОКО1.EXE и начинаем создание новой задачи (Файл/Новая задача). Изображения подписей загружаем, начиная с исследуемого объекта. Подключение очередного графического файла происходит при переходе на еще не подключенную подпись с помощью окна “Выбор и загрузка подписи”. После загрузки подписи измеряем одно звено (или ничего), переходим на следующую подпись и т.д.

Сохранить задачу можно непосредственно из окна измерений (Сохранить задачу). Можно также вернуться в основное окно (Окно расчета) и там сохранить задачу (Файл/Сохранить). При сохранении задачи не меняем расширение имени файла (.HWT). Например, “Иванов И.И.1.HWT” – верное имя задачи, а “Иванов И.И.1HWT” - неверное. После сохранения задачи можно начинать систематическое измерение параметров подписей.

Измерение параметров

Интегральные параметры подписей должны измеряться всегда. Измерение кривизны в ряде случаев может отсутствовать. Например, если в подписи преобладают прямолинейно – угловатые движения или если в силу недостаточной координации движений одни и те же звенья подписи систематически разбиваются на разное количество мелких сопряженных дуг.

Для измерения интегрального звена следует перейти на новое звено, установить тип звена (кроме типа «Нет») и провести измерения сначала на исследуемой подписи, а потом на образцах. Рекомендуется измерить одно звено на первой исследуемой подписи, сразу же измерить его на всех остальных подписях, вернуться к первой исследуемой и т.д.

Для измерения интегрального звена подписи щелкаем мышкой в определяющих (как правило экстремальных) точках звена соблюдая одинаковую последовательность измерения точек звена во всех подписях. Во всех подписях, кроме первой исследуемой, возможет тип звена «Нет», что означает отсутствие сопоставимого звена.

В первой исследуемой подписи должны измеряться все звенья без пропусков. Изменение типа интегрального звена в первой исследуемой подписи означает, что вы отказываетесь от уже сделанных измерений этого типа звена в образцах. Это приведет к уничтожению измерений данного звена во всех остальных подписях.

Интегральные звенья следует измерять в порядке их выполнения, и порядок измерения этих звеньев будет влиять на результат. Результат зависит и от выбора типа интегральных звеньев при разбиении подписи на звенья. Предпочтительным является разбиение на псевдозамкнутые звенья (угол) и выпрямленные дуги (дуга), менее употребительны петли (петля) и точки (точка).

Псевдозамкнутые звенья позволяют получить наиболее информативное разбиение подписи, дуги дают наиболее однозначное разбиение в случаях недостаточной сопоставимости объектов. На кратких подписях следует измерять и разрывы конечной и начальной точками – как дуги. Следует учитывать, что чем меньше размер интегрального звена и чем больше ширина штриха, тем меньше точность измерения.

Для измерения кривизны устанавливаем тип дуги и ставим три точки на каждой дуге по ходу движения (знак кривизны учитывается). Далее, если требуется, подгоняем радиус окружности к радиусу дуги. Для дуг большого радиуса добиваемся максимальной длины совпадения штриха и вспомогательной окружности. Для дуг малого радиуса и при большой ширине штриха ориентируемся на кривизну внешнего или внутреннего края штриха. Штрихи с точкой перегиба не измеряются. Дуги очень близкие к углу или к прямой одновременно и в исследуемой подписи и в образцах, как правило, не измеряются. Такие измерения следует проводить, если в исследуемой подписи и образцах имеется соответствующее качественное различие (дуга – прямая, дуга – угол). Близость дуги к углу демонстрируется цветом вспомогательной окружности. Дуги желтого цвета считаются углами, они имеют предельно большую кривизну и могут встречаться в измерениях только в качестве исключения, а не правила. В образцах при отсутствии звена сопоставимого со звеном исследуемой подписи ставим тип «Нет». Не следует измерять кривизны двух разных сопряженных дуг кривизной одной усредненной дуги. Чем меньше радиус дуги и больше ширина штриха, тем меньше точность измерения.

В целом измерение кривизны менее точно, более трудоемко и требует большей аккуратности, чем измерение интегральных параметров. С другой стороны получение положительного вывода для кратких подписей без измерения кривизны невозможно в силу недостатка информативности.

В первой исследуемой подписи следует измерять, только те звенья, для которых в образцах имеется не меньше трех сопоставимых (измеряемых) звеньев.

Измерять характеристики подписей можно, двигаясь, как от подписи к подписи, так и от звена к звену. Первый вариант предпочтительней, поскольку позволяет избегать ошибок соответствия звеньев друг другу в разных объектах.

Расчет решающих функций и корректировка измерений

После проведения всех измерений переходим в главное окно и щелкаем пункт Методики/Подписи. В результате получаем решение – значения решающей функции и выводы в традиционной форме, как для исследуемой подписи, так и для всех образцов в режиме «скользящего экзамена». Эта совокупность выводов позволяет контролировать качество работы эксперта и допустимость вариационности образцов. При правильно подобранных образцах и правильно проведенных измерениях среди образцов не должно быть выводов КО (категорический отрицательный) и ВО (вероятный отрицательный).

Однако, при недостаточно тщательных измерениях или при большой вариационности образцов и некачественном их подборе такая ситуация возможна. В этом случае следует проверить правильность измерений и исправить возможные ошибки, либо удалить явно несопоставимый образец. Для этого надо вернуться в окно измерений (пункт Подпись), просмотреть звенья проблемного образца, очистить неверно измеренные звенья и измерить их заново. Если звено мало сопоставимо, то можно его убрать (тип «Нет»). Для обнаружения ошибок и неточностей удобно пользоваться пунктом (Правка /Отн. отклонения). Отклонения более или равные 2,0 являются выбросами - различиями. Если ошибки измерения не обнаруживаются и корректировка невозможна, то следует удалить или заменить соответствующий образец (Файл/Удалить).

Исследуемую подпись изначально следует измерять особенно тщательно. Корректировка измерений на этой подписи технически возможна, но крайне нежелательна. На первой исследуемой подписи возможно добавление и измерение новых звеньев (Звенья/Вставить).

Ошибки измерений в исследуемой подписи и/или неправильно подобранные образцы могут привести к неправомерному, чаще, отрицательному выводу.

Поэтому дача заключения при наличии отрицательного вывода хотя бы для одного образца недопустима.

Печать и интерпретация результатов

Печать результатов (Файл/Печать) возможна быстрая (без графики) и с иллюстрациями, что бывает весьма полезно при наличии более одной исследуемой подписи, но может быть проблемным, если файлы изображений имеют чрезмерно большой размер. Полученная распечатка используется в качестве приложения для обоснования и контроля правомерности выводов. В случае проведения исследования всех структурно-геометрических параметров эксперт может выбирать между результатами по интегральным параметрам и результатами в целом. Использование только результатов, полученных при измерении кривизны недопустимо. В заключении эксперта следует привести число образцов, значения решающей функции для исследуемых объектов и значения соответствующих границ решающего правила.

Для удобства исследования программа позволяет также распечатать изображения подписей до измерений, сразу после их подключения к задаче.

Оформление заключения

Ниже приведен пример оформления итогов исследования в заключении эксперта. Числа закавычены, чтобы избежать путаницы со знаком “-”.

При исследовании подписей ... и ... применен модельный метод изучения структурно – геометрических характеристик на автоматизированном уровне с использованием ПК и сканера. С помощью программы «Око – 1» проведены измерение и статистический анализ четырех интегральных характеристик (разность ориентаций, разность расстояний средних точек от базовой линии, отношение протяженностей движения по вертикали и горизонтали, отношение протяженностей сгибательных и разгибательных движений в рядом расположенных звеньях) и кривизны. Для измерения использованы 11 наиболее сопоставимых образцов.

В результате исследования наличия (отсутствия) отклонений за пределы вариативности по всем характеристикам для подписи ... получена значимость, равная “-279” (при пороговом значении “-150”), что является достаточным основанием для категорического отрицательного вывода.

В результате исследования наличия (отсутствия) отклонений за пределы вариативности по всем характеристикам для подписи ... получена значимость, равная “-314” (при пороговом значении “-150”), что является достаточным основанием для категорического отрицательного вывода.

Установка программы и восстановление связей задачи с графическими файлами

Для установки приложения “OKO-1” достаточно скопировать c компакт-диска на “Рабочий стол” его папку.

Чтобы воспользоваться демонстрационными учебными примерами уже решенных задач (файлы *.HWT) надо связать каждую задачу с ее графическими файлами на вашем компьютере. Для этого после сообщения об ошибке загрузки файла при попытке открыть задачу надо согласиться с предложением программы искать графические файлы или воспользоваться пунктом (Файлы\Связать задачу с графикой) и далее следовать инструкциям в соответствующем окне. При поиске файлов учтите, что имя папки с графическими файлами задачи практически совпадает с именем самой задачи.

Установка программы и восстановление связей задачи с графическими файлами

Для установки приложения “OKO-1” достаточно скопировать c компакт-диска на “Рабочий стол” его папку.

Чтобы воспользоваться демонстрационными учебными примерами уже решенных задач (файлы *.HWT) надо связать каждую задачу с ее графическими файлами на вашем компьютере. Для этого после сообщения об ошибке загрузки файла при попытке открыть задачу надо согласиться с предложением программы искать графические файлы или воспользоваться пунктом (Файлы\Связать задачу с графикой) и далее следовать инструкциям в соответствующем окне. При поиске файлов учтите, что имя папки с графическими файлами задачи практически совпадает с именем самой задачи.

Литература

1. Комплексная методика установления подлинности (неподлинности) кратких и простых подписей, М., 1987.

2. Установление подлинности кратких и простых подписей, выполненных в обычных условиях, и неподлинных подписей, выполненных с подражанием после предварительной тренировки. М.,1984.

3.Методы исследования структурно-геометрических и нажимных характеристик для установления исполнителя кратких буквенных записей. М., 1993.