-1140x400w.jpg)
Comparatoarele video-spectrale
Principii, componente, funcții și utilizări în examinarea criminalistică a documentelor
1. Ce este un comparator video-spectral
Comparatorul video-spectral, denumit frecvent Video Spectral Comparator – VSC, este un sistem integrat destinat examinării nedistructive a documentelor, înscrisurilor, bancnotelor și documentelor de securitate.Acesta combină iluminarea controlată în ultraviolet, spectrul vizibil și infraroșu cu imagistica digitală, filtrarea optică, mărirea, măsurarea și procesarea imaginilor. Sistemele avansate pot include microspectrometrie, imagistică hiperspectrală, reconstrucție topografică 3D și funcții de verificare automată a documentelor de identitate.
Termenul „comparator” provine din posibilitatea de a compara documentul examinat cu un specimen autentic, două zone ale aceluiași document, două documente distincte sau imagini obținute în condiții spectrale diferite.
Un VSC nu este doar o cameră UV-IR sau un microscop digital. Este o stație criminalistică în care sursele de iluminare, filtrele, camera, sistemul optic, platforma documentului și software-ul funcționează coordonat, în condiții controlate și reproductibile.
2. Principiul de funcționare al Comparatoarelor Video Spectrale
Materialele care alcătuiesc un document reacționează diferit atunci când sunt expuse la iluminari (radiații) cu lungimi de undă diferite. Lumina poate fi reflectată, absorbită, transmisă prin suport sau reemisă sub formă de luminescență ori fluorescență.Hârtia, cernelurile, tonerul, pigmenții, adezivii, fibrele de securitate și straturile de laminare nu au același comportament în ultraviolet, lumină vizibilă și infraroșu. Din acest motiv, două elemente care par identice în lumină albă pot pot fi usor diferențiate atunci când sunt examinate în alte domenii spectrale.<>Rezultatul depinde de combinația dintre lungimea de undă a iluminării, geometria luminii, filtrul de observare, sensibilitatea camerei, timpul de expunere și procesarea digitală aplicată imaginii.În criminalistică, această capacitate permite evidențierea unor diferențe care nu sunt perceptibile cu ochiul liber și documentarea lor în condiții controlate.
3. Domenii de utilizare și categorii de utilizatori ai VSC-urilor
Principalul domeniu de utilizare este examinarea criminalistică a documentelor și înscrisurilor. Comparatoarele video-spectrale sunt întâlnite în laboratoare criminalistice ale poliției, institute de expertize, structuri judiciare, unități antifraudă și laboratoare specializate în examinarea documentelor.Sistemele sunt utilizate și în controlul documentelor de identitate și de călătorie, de către poliția de frontieră, autorități de imigrare, servicii de pașapoarte, structuri consulare și unități de verificare de nivel superior.
Un alt domeniu important îl reprezintă examinarea bancnotelor, cecurilor și instrumentelor financiare, unde utilizatorii pot fi bănci centrale, laboratoare specifice, unități de combatere a falsului de monedă, autorități vamale sau departamente de prevenire a fraudelor.
Comparatoarele video-spectrale sunt folosite și în tipografii de securitate, controlul calității documentelor cu valoare, examinarea manuscriselor și documentelor istorice, conservarea patrimoniului și autentificarea obiectelor de colecție.
4. Utilitatea Video comparatoarelor spectrale în examinarea criminalistică a documentelor
Comparatorul video-spectral permite examinarea suportului, a cernelurilor, a tiparului, a reliefului, a elementelor de securitate și a eventualelor intervenții asupra documentului.Una dintre cele mai importante aplicații este diferențierea cernelurilor. Trasee care au aceeași culoare aparentă pot prezenta absorbție, reflectanță sau luminescență diferită. Acest lucru poate susține identificarea unor completări, modificări, suprascrieri sau utilizarea unor instrumente scripturale diferite.
Prin examinare UV, vizibilă și IR pot fi puse în evidență ștersături mecanice, intervenții chimice, modificări ale suprafeței hârtiei, diferențe de fluorescență, resturi de cerneală sau toner și zone în care structura suportului a fost afectată.
În anumite condiții poate fi recuperată informație aflată sub cerneală, marker, ștampilă, toner sau alte materiale de acoperire, atunci când stratul superior și textul inițial au comportamente spectrale diferite.
În examinarea semnăturilor, sistemul poate contribui la diferențierea dintre trasee manuscrise și reproduceri tipărite, la observarea retușurilor, întreruperilor, diferențelor de cerneală sau montajelor. Stabilirea autenticității grafice a semnăturii rămâne însă o problemă distinctă, care necesită examinare grafoscopică.
Prin mărire, iluminare oblică, coaxială și imagistică 3D poate fi studiată succesiunea unor trasee intersectate, relieful tonerului, deformarea suportului și relația dintre scris, tipar și impresiunile de ștampilă. Stabilirea ordinii de aplicare nu este posibilă în toate cazurile și depinde de natura materialelor și de calitatea urmei.
Comparatorul poate contribui și la diferențierea tehnicilor de imprimare, prin observarea structurii tonerului, a punctelor de imprimare, a rasterului, a penetrării cernelii în hârtie și a defectelor repetitive.
În cazul documentelor de securitate pot fi analizate microtextul, hologramele, kinegramele, cernelurile cu efect optic variabil, imaginile latente, gravura și perforațiile laser, fibrele și firele de securitate, tiparele fluorescente, elementele anti-Stokes, fosforescența, retroreflexia și structurile birefringente.
5. Componentele hardware ale unui comparator video-spectral
Un sistem VSC este alcătuit dintr-o incintă optică, unul sau mai multe sisteme de camere, un ansamblu optic cu mărire variabilă, surse multiple de iluminare, filtre optice, o platformă pentru poziționarea documentului și o stație software de control și analiză.Incinta optică reduce influența luminii ambientale, menține geometria dintre surse, document și cameră și permite repetarea acelorași condiții de examinare. De regulă, include și sisteme de protecție pentru utilizarea în siguranță a radiațiilor UV.
Camera trebuie să aibă sensibilitate extinsă în domeniul UV, vizibil și infraroșu apropiat. Ea asigură imaginea live, captarea fotografiilor, reglarea expunerii, focalizarea, amplificarea și înregistrarea luminescențelor slabe.
La sistemele Foster+Freeman de nivel înalt pot fi utilizate două camere: una pentru imaginea generală a documentului și alta pentru examinarea detaliilor la mărire ridicată. Această arhitectură permite trecerea rapidă de la imaginea completă la o zonă microscopică.
Ansamblul optic include obiectivul cu zoom, sistemul de focalizare, diafragma și elementele optice corectate pentru domeniul spectral extins. Mărirea este esențială pentru examinarea microtextului, tonerului, fibrelor, traseelor de cerneală, intersecțiilor și elementelor de securitate de mici dimensiuni.
Platforma documentului poate fi fixă sau motorizată. Platformele XY motorizate permit deplasarea precisă, revenirea la o zonă examinată, realizarea măsurătorilor, scanarea hiperspectrală și reconstrucția 3D.
6. Sursele de iluminare
Iluminarea albă incidentă este utilizată pentru examinarea generală, aprecierea culorilor și localizarea zonelor de interes.Iluminarea ultravioletă poate include UV-A, UV-B și UV-C. Aceste domenii sunt utile pentru observarea fluorescenței hârtiei, fibrelor și tiparelor de securitate, a adezivilor, laminărilor și zonelor tratate chimic.
Iluminarea în benzi înguste ale spectrului vizibil este folosită în combinație cu filtre de barieră pentru producerea și observarea luminescenței. Prin schimbarea succesivă a lungimii de undă se poate determina combinația care asigură cel mai bun contrast între materiale.
Iluminarea infraroșie este deosebit de importantă pentru diferențierea cernelurilor, evidențierea textelor acoperite, examinarea tiparului IR și verificarea documentelor de identitate.
Iluminarea transmisă proiectează lumina prin document și permite examinarea filigranelor, firelor de securitate, variațiilor de grosime, perforațiilor, lipiturilor, înlocuirilor și structurii suportului.
Iluminarea oblică sau laterală pune în evidență relieful și neregularitățile suprafeței. Este utilă pentru observarea ștersăturilor, abraziunilor, deformărilor, impresiunilor, timbrelor seci și marginilor unor zone lipite.
Iluminarea coaxială este folosită pentru suprafețe reflectante, laminări, imprimări lucioase, elemente optice variabile și structuri de suprafață.
Sistemele avansate pot include iluminare specializată pentru holograme și OVD-uri, polarizare liniară sau circulară, excitare anti-Stokes și iluminare UV pulsată pentru examinarea fosforescenței.
7. Filtrele optice
Filtrele controlează radiația care ajunge la senzor și sunt esențiale pentru izolarea informației relevante.Filtrele long-pass transmit lungimile de undă mai mari decât o anumită valoare și sunt utilizate frecvent ca filtre de barieră pentru observarea luminescenței și a informației IR.
Filtrele short-pass transmit domeniul inferior al spectrului, iar filtrele band-pass selectează o bandă spectrală limitată. Filtrele notch blochează o regiune îngustă, iar filtrele de densitate neutră reduc intensitatea luminii fără a modifica semnificativ distribuția spectrală.
Filtrele polarizante reduc reflexiile și pot evidenția materiale birefringente sau informații aflate sub suprafețe lucioase.
În sistemele moderne, selectarea filtrelor poate fi motorizată și coordonată automat cu sursa de iluminare. Această funcție permite reproducerea examinării, prevenirea combinațiilor necorespunzătoare și executarea unor secvențe automate.
8. Microspectrometria și imagistica avansată
Microspectrometrul integrat măsoară cantitativ radiația reflectată, transmisă sau emisă de o zonă mică a documentului.Acesta poate fi utilizat pentru compararea cernelurilor, hârtiei, coloranților și elementelor de securitate. Datele spectrale completează examinarea vizuală și permit o documentare mai precisă a diferențelor observate.Rezultatul spectral nu reprezintă, în mod automat, identificarea chimică completă a materialului. Interpretarea trebuie să țină cont de suport, grosimea traseului, vechime, degradare și condițiile de achiziție.
Imagistica multispectrală presupune captarea documentului în mai multe benzi UV, vizibile și IR. Imagistica hiperspectrală utilizează un număr mult mai mare de benzi înguste, permițând construirea unei semnături spectrale pentru fiecare zonă sau pixel.
Prin imagistică hiperspectrală pot fi separate materiale foarte apropiate ca aspect, pot fi cartografiate adăugirile și pot fi create reprezentări fals-color care evidențiază diferențele spectrale.
Imagistica 3D reconstruiește topografia suprafeței și poate evidenția relieful tonerului, depresiunile, marginile traseelor, imprimările în relief, timbrele seci, zonele răzuite și intersecțiile dintre straturi.
9. Funcțiile manuale de bază
Funcțiile manuale permit expertului să adapteze examinarea la problema criminalistică concretă.Operatorul poate selecta tipul de iluminare, lungimea de undă, geometria sursei și filtrul de observare. Poate regla expunerea, amplificarea, focalizarea, diafragma, balansul de alb și mărirea.
Documentul poate fi deplasat, rotit sau examinat din unghiuri diferite. În cazul platformelor motorizate, poziționarea poate fi realizată cu precizie și repetată ulterior.
Software-ul permite compararea imaginilor live cu imagini salvate, afișarea alăturată, suprapunerea, alternarea rapidă, transparența variabilă și calcularea diferențelor dintre imagini.
Sunt disponibile și funcții de procesare precum ajustarea nivelurilor, separarea canalelor de culoare, inversarea, pseudocolorarea, izolarea culorilor, accentuarea marginilor și reducerea fundalului.
Expertul poate efectua măsurători de lungimi, unghiuri, suprafețe și distanțe, poate adăuga marcaje și poate salva parametrii examinării.
În cazul microspectrometriei, zona de interes, timpul de integrare, numărul de medieri și spectrul de referință pot fi selectate manual.
10. Funcțiile automate și semiautomate
Sistemele moderne pot executa secvențe prestabilite de iluminări, filtre, expuneri și capturi. Aceste examinări automate sunt utile pentru documente repetitive, verificări de rutină și menținerea unei proceduri constante.Expunerea, focalizarea, amplificarea și balansul de alb pot fi ajustate automat. Operatorul trebuie însă să verifice rezultatul, în special în cazul luminescențelor slabe sau al zonelor cu contrast extrem.
Funcția HDR combină imagini cu expuneri diferite pentru a păstra informația atât din zonele luminoase, cât și din cele întunecate.
Super-resolution combină mai multe capturi pentru obținerea unei imagini cu detalii sporite, iar focus stacking reunește zone focalizate la distanțe diferite într-o singură imagine clară.
Scanarea hiperspectrală poate fi automatizată prin modificarea succesivă a lungimii de undă, captarea imaginilor și construirea cubului spectral. În mod similar, reconstrucția 3D poate fi realizată automat din imagini captate sub iluminări sau focalizări diferite.
Pentru documentele de identitate sunt disponibile funcții automate de citire MRZ, OCR, citire a codurilor de bare și analiză a cipului RFID. Sistemul poate extrage datele, verifica cifrele de control și identifica neconcordanțe între zona vizuală, MRZ și cip.
Pot exista și module pentru decodarea elementelor ascunse, compararea fotografiei tipărite cu fotografia din cip, consultarea bazelor de date de documente autentice și generarea automată a rapoartelor.
Sistemele avansate includ rutine de autodiagnoză, verificarea poziției filtrelor, monitorizarea surselor de iluminare, calibrarea platformei și controlul componentelor motorizate.
11. Sistemele Foster+Freeman
Foster+Freeman este compania asociată cu dezvoltarea și consacrarea denumirii Video Spectral Comparator. Gama VSC a evoluat de la sisteme dedicate examinării IR a documentelor la platforme complexe care integrează imagistică UV-Vis-IR, spectrometrie, imagistică hiperspectrală, analiză 3D și verificarea datelor electronice.VSC9000
VSC9000
reprezintă platforma de nivel înalt a producătorului pentru examinarea
criminalistică a documentelor.
Sistemul poate
include una sau două camere de înaltă rezoluție, cu sensibilitate extinsă în
domeniul aproximativ 350–1100 nm. Configurația duală permite combinarea
imaginii generale a documentului cu examinarea microscopică a detaliilor.
Pentru examinarea documentelor de identitate pot fi disponibile funcții de citire MRZ, coduri de bare, analiza datelor ePassport, verificarea cipului, decodarea elementelor ascunse și compararea fotografiilor.
VSC8000/HS
VSC8000/HS este o platformă destinată laboratoarelor criminalistice care necesită imagistică spectrală avansată, microspectrometrie și examinări automatizate.
Sistemul include cameră de înaltă rezoluție, mărire optică, iluminare UV-Vis-IR, platformă XY motorizată, analiză 3D, imagistică hiperspectrală și funcții de procesare și gestionare a lucrărilor.
Examinările automate de tip Quick Check permit rularea unor secvențe prestabilite și menținerea unor condiții constante pentru documente similare.
Sisteme pentru verificarea documentelor de identitate
Gama Foster+Freeman include și sisteme orientate spre examinarea documentelor de călătorie și de identitate. Acestea combină analiza fizică multispectrală cu citirea MRZ, codurilor și cipului RFID.
În funcție de configurație, pot fi utilizate în laboratoare, structuri de control la frontieră, autorități de imigrare și unități de verificare specializată.
12. Concluzie
Comparatorul video-spectral este una dintre cele mai importante platforme nedistructive utilizate în examinarea criminalistică a documentelor.Valoarea sa rezultă din integrarea iluminării UV-Vis-IR, filtrării optice, imagisticii digitale, măririi microscopice, măsurătorilor, spectrometriei, imagisticii hiperspectrale și analizei 3D.
Prin aceste funcții pot fi examinate suportul, cernelurile, tiparul, relieful, elementele de securitate și eventualele intervenții asupra documentului.
Funcțiile automate cresc viteza și reproductibilitatea examinării, dar nu înlocuiesc expertul. Selectarea metodelor, interpretarea diferențelor și formularea concluziilor criminalistice rămân responsabilitatea examinatorului.
Sistemele
Foster+Freeman, în special platformele VSC9000 și VSC8000/HS, oferă o integrare
avansată între examinarea optică, analiza spectrală și verificarea digitală a
documentelor.

