司法鉴定中关于伪造图像鉴定研究

发表时间:2020/7/3   来源:《科学与技术》2020年2月5期   作者:施春阳
[导读] 网声像资料的真伪鉴定已成为现代司法鉴定领域中较为重要的组成部分

         摘 要:网声像资料的真伪鉴定已成为现代司法鉴定领域中较为重要的组成部分,与此相关的各种司法争议和伪证现象日益突出。面对司法鉴定发展中的严峻形势,人们意识到有必要利用先进的图像处理技术来解决伪造图像的司法鉴定问题。本文介绍了图像取证技术的研究背景,研究内容,以及各种伪造技术手段,最后阐述了司法取证中伪造图像的主要鉴定技术方法。
         关键字:伪造图像;数字图像处理;司法取证
         声像资料是随着现代科学技术发展而出现的一种新的证据形式,与书证、物证、证人证言、当事人陈述、鉴定结论、勘验笔录一起作为民事诉讼法法定证据。声像资料主要以视频、图像、声音为表现形式,能准确、生动地记录并还原案发情况,包括与案件有关的场景、过程和音效等,为案件的侦查、诉讼及审理提供可信度较高的线索。该鉴定技术是运用物理学、计算机科学和图像学的基本原理和研究成果,对录音带、录像带、磁盘、光盘、图片及文档等载体上记录的声音、图像信息进行真实性、完整性及其所反映的事件过程进行鉴定,并对声音、图像中的语言、人体、物体做出种类或同一认定。
1 研究背景
         声像资料的司法鉴定领域中,图像资料的鉴定是当前较为重要的研究内容之一。随着计算机技术的飞速发展和广泛普及,图像资料的发展趋势呈现出载体形式日益多样化和图像操作简单化的特点。图像资料的记录方式已不仅局限于采用传统模拟摄像机拍摄,人们更多地利用数码相机、数码摄像机、智能手机等高科技产品进行图像采集和存储。同时越来越多的智能化图像处理和编辑软件如 CorelDraw、Photoshop、NeoImaging、ACDSee 等得到了广泛使用,使得修改、编辑和存储图像资料变得越来越简单,颠覆了人们“眼见为实”的传统观念。
         图像取证技术的产生是社会发展和法制健全的必要产物,是基于司法机关的执法需求而诞生的。图像取证是计算机取证的一个分支,运用计算机科学技术及相关科研领域的基本
理论原理、研究方法、实现技术等手段获取犯罪行为相关的图像证据。图形取证是对数字化图像证据进行收集、审查、识别、分析和出示法庭的过程。区别于计算机取证,图像取证不仅对图像文件的计算机磁盘存储格式进行审查,还对图像内容的真实性和原始性等进行审查鉴定。
2 伪造图像取证的主要内容
         数字化的图像伪造是指利用数字图像处理技术对照片和影像进行替换、拼接、添加、删减等多种方式的处理。根据伪造图像性质的不同,伪造图像可分为合成图像、润饰图像和变种图像三大类型:
   (1)合成图像: 指由两幅或多幅数字图像通过拼接、 添加、裁剪等操作对图像内容进行修改。
  (2)润饰图像:指对图像画面内容的色彩、清晰度、亮度与反差、背景等进行修补、润色处理,如消除人脸皱纹、修正脸部阴影、改变人物肤色或景物的色彩、消除景物的粗糙或锯齿现象,或者去除干扰画面的元素等。
  (3)变种图像:是一种把一幅图像逐渐变成另一幅图像的技术。该法的思想原理是通过确定原始图像与目标图像对应的特征点,以不同的权重叠加两幅图像,使其生成兼有两幅图像特征的新图像。常用在伪造人物证件照片的情况。


3 伪造图像取证的关键技术
3.1 客观性审查技术
         图像真伪鉴定最直接的办法是先对其来源的客观性进行认证审查,即先要求查看照片的原始版本,传统的为底片,数码照片的文件格式要求为Raw。对于数码照片,可先查看其元数据和哈希值,以辅助图像取证工作。
3.2 主动鉴定技术
         主动鉴定技术是采用数字水印 (Digital Watermarking)技术识别图像真伪,该技术是将一些标识信息以数字水印的形式直接嵌入数字载体 (包括多媒体、文档、软件等 )中,以达到对该数字载体身份认证的目的。
         数字水印技术是一种最直接的客观性认证技术,概括起来具有两大特点:第一,水印是一种几乎不可见的印记,必须在特定环境下才能被识别,不影响原载体的使用价值,也不易被人的知觉系统 ( 如视觉或听觉系统 ) 觉察或注意到;第二,水印的制作和复制比较复杂,需要特殊的工艺和材料,且只有专门软件才能识别,一旦水印被破坏,则可知原载体已被修改。因此数字水印技术是最直接的防止数字图像被伪造或篡改的方法,通过这些隐藏在载体中的信息,可以确认内容创建者、购买者、传送隐秘信息或者判断载体是否被篡改。目前国内主要用在司法证据保全、 数字作品知识产权保护、票据防伪等领域,如支票、证书、护照、发票等重要印刷品中。
         数字水印技术的使用需要事先使用专用软件(如 Visual Watermark)在图像中嵌入水印,且只有通过特殊的阅读程序才可以读取,其应用范围和普及程度有一定的局限性。
3.3 被动鉴定技术
         被动鉴定技术是依靠被篡改图像自身的特性,在不预先向取证图像中嵌入水印等标识的情况下对图像内容的真实性、完整性和原始性进行认证的技术,也称为数字图像盲取证技术。
         该鉴定技术主要利用景物成像、光照、色彩滤镜矩阵等科学理论,对图像中疑似伪造区域景物的光亮密度、反差、色调、灰度值等进行算对比、分析,以判别照片是否存有改动痕迹 。如分析画面中是否存在与成像原理相互矛盾的地方。
         另一种区域检测法主要依靠图像的统计特性,利用图像的空域灰度值、变换域的频域系数或 DCT系数等进行某种算法运算,以确定图像中是否含有与成像原理不符的异常区域。
如通过复制 / 粘贴手法对照片进行修改,可掩盖图像中某些重要目标或制造不在场证据等,如图4利用纹理较密集的植被掩盖其中的部分牧马 (图4右侧草地区域) 。对于这类型的
伪造照片,可根据统计学原理确定其算法检测机理为:在自然图像中二个或以上空域连贯区域精确匹配 (包括颜色、 形状、纹理等) 的概率很小, 因此要成功识别图像中的复制篡改区域,关键在于确定图像块的大小、特征,以及区域匹配算法。两者在进行匹配算法比对运算时,会直接影响到检测算法的效率和精确度。
   4 总结
         随着现代数字技术的不断深入发展,势必会出现更先进的图像伪造手段,这对数字图像的取证工作将提出更高挑战。由于图像取证是一个全开放的研究领域,目前已得到司法取
证科研领域的全面重视,相信随着图像取证技术的逐步发展,图像取证的理论研究会日趋深入,数字图像取证体系也会日渐完善和规范。 
参考文献:
[1] 廖翔, 赵志强, 庞业龙, 俞文玖. 声像检验鉴定技术概述[J].警察技术 ,2006,(6):45-46.
[2] 郭 美 松 . 视 听 资料的证据能力及采信规则[J].现代法学 ,2004,26(1):41-45.
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