基于圖像處理技術(shù)的數(shù)字模塊生成

基于圖像處理技術(shù)的數(shù)字模塊生成

隨著刑事案件技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，中國公共安全機(jī)構(gòu)的刑事技術(shù)部門逐步實現(xiàn)了犯罪相位的整個過程。數(shù)碼相機(jī)在拍照記錄、收集、提取和固定案件現(xiàn)場和痕跡物證等方面顯示出了傳統(tǒng)相機(jī)無法比擬的優(yōu)越性,它不僅減少了傳統(tǒng)刑事照相中的沖洗等化學(xué)制作環(huán)節(jié),避免了對環(huán)境的污染,提高了刑事照相的工作效率,而且可以即拍即看,拍攝后通過它的液晶顯示屏預(yù)覽和查看影像效果,隨機(jī)進(jìn)行儲存或刪除,以避免技術(shù)上的失誤,最大限度地保障了照片質(zhì)量。同時,數(shù)字圖像的處理是在計算機(jī)上運(yùn)用各種圖像處理軟件來完成的,簡單方便,易于操作。例如Photoshop軟件的使用,就使得現(xiàn)場照片和痕跡物證照片無論是編排存儲,還是處理編輯,都變得非常容易。另外,將數(shù)碼相機(jī)與手提式電腦相接駁,在案件現(xiàn)場即可將痕跡物證等圖像通過網(wǎng)絡(luò)在第一時間傳送至指揮中心,重要的指紋痕跡照片可以直接進(jìn)入指紋自動識別系統(tǒng)中進(jìn)行校驗比對,大大減輕了刑事技術(shù)人員的工作量和工作時間,為偵查破案爭取了寶貴的時間。一、相機(jī)用于刑事照片的應(yīng)用(一)照片的編排、錄像打印運(yùn)用數(shù)碼相機(jī)采用常規(guī)的照相方法按程序?qū)Ψ缸铿F(xiàn)場進(jìn)行方位、概貌、中心及細(xì)目拍攝固定。拍照時一邊拍,一邊察看拍照效果,不滿意的照片可以隨時從相機(jī)中刪除,重新拍照。拍照完成后把照片輸入到電腦中進(jìn)行適當(dāng)?shù)鼐庉嫼吞幚?保存在電腦磁盤里,或者在現(xiàn)場通過網(wǎng)絡(luò)將照片輸送到圖像處理中心,在圖像處理中心的計算機(jī)上按要求利用編排系統(tǒng)對多張照片進(jìn)行編排、標(biāo)示,加上文字說明后用高清晰度的打印設(shè)備將一整套現(xiàn)場照片打印出來。這套現(xiàn)場照片還可以作為一個文件保存在數(shù)據(jù)庫中,一旦需要再行調(diào)出使用,也可根據(jù)需要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)酵獾毓矙C(jī)關(guān)進(jìn)行移動辦案或?qū)讣掌诰W(wǎng)上發(fā)布,為分析案情、網(wǎng)上追逃及偵查破案提供有力幫助。(二)結(jié)合數(shù)字圖像檢測監(jiān)督特征用傳統(tǒng)技術(shù)拍照痕跡物證要確定拍照效果只能等到膠片沖洗出來,而使用數(shù)碼技術(shù)可隨時察看影像質(zhì)量,根據(jù)需要改變拍照條件并及時作出調(diào)整,大大縮短了照片的制作周期,使痕跡物證得到及時地檢驗和鑒定。數(shù)字技術(shù)可以為痕跡物證照相設(shè)定拍照比例,在計算機(jī)上測定痕跡物證的大小、深淺以及特征點(diǎn)之間的方位、距離,把得到的數(shù)據(jù)與樣本進(jìn)行比較,作出科學(xué)的鑒定結(jié)論。用數(shù)碼技術(shù)還能對照片質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化,模糊的經(jīng)過處理可提高清晰度,反差小的經(jīng)過影調(diào)調(diào)整可提高反差,有彩色背景的痕跡可以改變背景的顏色使痕跡清晰可見,達(dá)到分色照相的目的。(三)數(shù)字視頻監(jiān)控照片的制作有些刑事現(xiàn)場由于客觀因素的影響,導(dǎo)致一些物證、傷痕、人犯及尸體等模糊不清,不易辨認(rèn)、認(rèn)定,這時用數(shù)碼相機(jī)拍攝,通過計算機(jī)進(jìn)行圖像處理,修去一些有礙辨認(rèn)和認(rèn)定的像素,使照片符合偵查和辨認(rèn)的要求,從而使得偵查能夠迅速順利地展開?，F(xiàn)在有的地方警方使用數(shù)碼技術(shù)根據(jù)證人的描述制作犯罪嫌疑人模擬照片;有的技術(shù)人員將腐敗尸體的面部照片輸入電腦,模擬出死者生前的面貌照片以供辨認(rèn);對面部損傷的尸體甚至是顱骨都能用類似方法進(jìn)行處理。運(yùn)用圖像數(shù)字處理技術(shù)對死者顱骨和失蹤人的照片進(jìn)行一定的處理后,可直接在電腦中進(jìn)行顱像重合鑒定。二、照片編排時照片大小的統(tǒng)一性問題用數(shù)碼相機(jī)處理的刑事現(xiàn)場照片,要先存儲到計算機(jī)內(nèi),然后運(yùn)用圖像處理軟件進(jìn)行后期編排和處理。這里,以使用Photoshop軟件為例介紹具體操作及注意事項如下:(一)現(xiàn)場數(shù)碼照片制作及編排步驟1.啟動Photoshop軟件,新建1個、2個或幾個空白文件(視現(xiàn)場照片的多少而定)。2.利用打開功能分別打開每張現(xiàn)場照片,將所需要的照片移動或復(fù)制到新建的文件上。3.對移動或復(fù)制過來的照片按現(xiàn)場要求進(jìn)行編排,此步驟相當(dāng)于在照片卡紙上貼照片。4.對照片進(jìn)行標(biāo)畫并加以文字性說明,最后打印、出圖。(二)編排時照片大小的統(tǒng)一性問題在Photoshop中需要把現(xiàn)場照片一張張地進(jìn)行編排,即相當(dāng)于在照片卡紙上貼照片,此過程一般要對照片進(jìn)行裁剪,多張照片剪下來便出現(xiàn)了大小不一樣的問題,這樣編排出的照片顯得比較凌亂。這時候可以在移動或復(fù)制前先用Photoshop的框選功能,將選框固定大小,用選框的大小來約束相片的大小,即先對所需相片進(jìn)行框選,然后再移動或復(fù)制。這樣制作出的照片就能大小統(tǒng)一,看上去整潔、美觀。選框的大小一般以兩種為宜,方位、概貌照片可以大一些,痕跡、物證照片可以小一些。(三)利用Photoshop的創(chuàng)建運(yùn)作功能,創(chuàng)建所需的一系列動作如果對一般照片進(jìn)行大小選定、復(fù)制、粘貼還可以接受,但是每一個現(xiàn)場照片少則五六張,多則幾十張,這樣工作量太大,太繁瑣了。幸運(yùn)的是在Photoshop中有創(chuàng)建動作的功能,它可將你所做的一系列工作存為一個動作,當(dāng)你對一張照片想進(jìn)行同樣的編輯時,只需將這張照片打開,然后按一下動作按鈕,就可以自動執(zhí)行框選的復(fù)制、粘貼,關(guān)閉原始照片功能,將照片按規(guī)定放置到新文件上。當(dāng)然,動作這一功能還可用于照片編排中的諸多環(huán)節(jié),可以根據(jù)需要,創(chuàng)建任何一組動作,以后打開照片后只需按動作開始按鈕就可以了,非常方便,可以大大減輕工作量。(四)進(jìn)行圖層合并,另存為JPEG格式當(dāng)把所有的照片編排處理完畢,會發(fā)現(xiàn)在新文件中的每張照片都可以移動更改,這樣一是占用空間大,二是有時不小心會導(dǎo)致照片變形。鑒于上述原因,建議將編排好的照片首先進(jìn)行圖層合并,即將所有可見圖層合并成一個整體(一定要在照片編排完畢無誤后進(jìn)行),然后再將文件另存為JPEG格式,減少圖片的信息量和所占空間,在打開和打印時也可以節(jié)約時間,而不影響照片質(zhì)量。三、數(shù)碼照片照片的形成在刑事照相工作中,我們常常需要獲得1:1、1:2、1:3等比例的指紋或腳印等重要痕跡物證的照片以供比對檢驗。傳統(tǒng)的照相技術(shù)可以通過底片手工印放獲得,而數(shù)碼照相技術(shù)則需要依靠計算機(jī)圖像處理軟件來完成后期的照片制作。但在用數(shù)碼相機(jī)拍照指紋或腳印等重要痕跡物證的時候常常會出現(xiàn)痕跡物證旁邊所貼比例尺長度小于痕跡物證長度或比例尺與相機(jī)取景框邊緣不平衡(或垂直)的情況,因而所得的照片中比例尺就與圖像邊緣不平行(或垂直),且不能貫穿整張照片,這種照片要獲得比例照片有一定的難度。這里,以上述情況為例,介紹一種利用Photoshop軟件輕松地將數(shù)碼痕跡圖像處理為所需用比例痕跡物證照片的方法,具體操作過程如下。(一)顯示標(biāo)記用Photoshop軟件打開一張痕跡物證照片,在菜單欄中選擇[視圖][標(biāo)尺],一個有橫豎坐標(biāo)的標(biāo)尺就顯示在圖像邊框上。(二)圖像旋轉(zhuǎn)布圖可根據(jù)自己的習(xí)慣將比例尺矯正成水平或豎直方向。選擇菜單欄中[圖像]下拉菜單中[旋轉(zhuǎn)畫布],根據(jù)圖像打開時比例尺所在的位置選擇90度順、逆時針旋轉(zhuǎn)或180度旋轉(zhuǎn)將比例尺調(diào)整到圖像上部,再用量角器在屏幕上測量比例尺變?yōu)樗剿枰鏁r針或順時針旋轉(zhuǎn)的角度,點(diǎn)[旋轉(zhuǎn)畫布]中[任意角度],輸入角度及旋轉(zhuǎn)方向,點(diǎn)[確定]就可以了。(三)痕跡物表面為集中由于比例尺矯正后,畫布上出現(xiàn)空白,需要對圖像進(jìn)行重新裁切,使痕跡物證和比例尺更為集中地呈現(xiàn)在畫面上。選擇工具箱中[裁切]工具,在圖像上建立包含完整痕跡物證和比例尺的選區(qū),右擊,在彈出的菜單中選擇[裁切],裁切后再將工具箱恢復(fù)到[矩形選擇]工具。(四)實際樣品的計算點(diǎn)擊圖像上端標(biāo)尺交叉點(diǎn)同時拖動鼠標(biāo),使水平標(biāo)尺上0刻度對準(zhǔn)比例尺上的某一刻度線(最好是在比例尺上有數(shù)值的刻度,以便于讀數(shù)),以該刻度線為起點(diǎn)選取一段寬為1cm的比例尺固定選區(qū),對照上方的標(biāo)尺就可以讀出比例尺上1cm對應(yīng)的標(biāo)尺上的格數(shù),比如說剛好對應(yīng)20小格,表示標(biāo)尺上20小格代表實際尺寸的1cm,雙擊標(biāo)尺交叉點(diǎn),使標(biāo)尺0刻度復(fù)位,從標(biāo)尺上就可以讀出整幅圖像的寬度為多少小格,如為51小格,可以計算出實際取景寬度為51×1/20cm=2.55cm,比例尺不夠1cm的也可以用這種方法計算出來。如果拍照時使用的比例尺足夠長,則直接從比例尺上讀出的數(shù)值就是圖像的實際寬度,不必再換算。(五)物質(zhì)中[點(diǎn)]的確定選擇[圖像][圖像大小]命令,先約束比例,在文檔大小——寬度一欄中將寬度改為上一操作中所計算出的寬度(2.55cm),點(diǎn)[確定],則獲得了原物大痕跡物證檢驗照片;如果[圖像大小]菜單中所顯示的分辨率為72像素/英寸,則需再次打開[圖像大小]對話框,在選中[重定圖像像素]的情況下將分辨率定為300像素/英寸,以保證成像質(zhì)量,如果要得到1:2、1:3的指紋照片,則將文檔大小——寬度改為2×2.7cm或3×2.7cm就可以了,再通過打印機(jī)打印輸出。四、現(xiàn)場評估指紋用Photoshop軟件可以將原物大指紋照片轉(zhuǎn)變成指紋自動識別系統(tǒng)可以接受的圖像文件格式,通過文件掃描直接掃入系統(tǒng)中進(jìn)行標(biāo)識比對,使經(jīng)數(shù)碼相機(jī)拍照的指紋照片能夠直接進(jìn)入指紋自動識別系統(tǒng)中進(jìn)行校驗比對,迅速而準(zhǔn)確地查詢現(xiàn)場遺留指紋的情況,從而完成刑事照相全過程數(shù)碼化,進(jìn)一步發(fā)揮數(shù)碼相機(jī)的作用和優(yōu)勢。對案發(fā)現(xiàn)場進(jìn)行細(xì)致勘查,準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場遺留指紋及現(xiàn)場遺留指紋的位置、特征,如可能有潛在指紋存在,可以利用多波段光源進(jìn)行搜索觀察?，F(xiàn)場指紋位置固定后,用數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行拍照。根據(jù)現(xiàn)場曝光量的大小,盡量提高快門速度拍出高清晰度的指紋圖像。拍照后通過液晶顯示屏或計算機(jī)查看指紋圖像質(zhì)量,如有不滿意或不符合指紋自動識別系統(tǒng)比對要求的地方,可以立即刪除重新拍照,直到滿意為止。為方便保存或在以后的訴訟過程中使用,最好隨機(jī)進(jìn)行備份,存盤在計算機(jī)或軟盤中,預(yù)備隨時調(diào)出使用,從而彌補(bǔ)指紋自動識別系統(tǒng)只能比對指紋而不能打印輸出圖像的缺點(diǎn)。在現(xiàn)場遺留指紋拍照條件好、所拍指紋圖像符合指紋自動識別系統(tǒng)要求的條件下,技術(shù)人員可以把數(shù)碼相機(jī)直接與計算機(jī)相連,進(jìn)入計算機(jī)中的指紋自動識別系統(tǒng)中進(jìn)行現(xiàn)場比對、分析,及時、準(zhǔn)確地為辦案民警提供有價值的信息資料,甚至通過比對直接確定犯罪嫌疑人,快速破案。如果現(xiàn)場技術(shù)裝備條件好,還可以通過移動電話和計算機(jī)用撥號上網(wǎng)的方式,經(jīng)過公安信息網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入全省、乃至全國的指紋自動識別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行查詢、比對。現(xiàn)場遺留指紋拍照條件不理想的,數(shù)碼相機(jī)拍照后通過計算機(jī)的圖像處理工具進(jìn)行指紋圖像處理,提高現(xiàn)場指紋圖像的分辨率。1.他污跡的處理紋線不太清晰,指紋粘附物表面有臟點(diǎn)或其他污跡,可以用圖像處理的印章功能對其進(jìn)行凈畫面處理,或進(jìn)一步地銳化處理,把模糊不清的指紋圖像轉(zhuǎn)化為可利用的指紋信息圖像。2.補(bǔ)處理的分級紋線不多且特征少,可對指紋圖像進(jìn)行修補(bǔ)處理,根據(jù)紋線形態(tài)特征及指紋遺留位置,在準(zhǔn)確判斷指紋方位的基礎(chǔ)上,力求形成一個完整而不失真的指紋信息圖像。3.用0.0紋線作為不同流場所示可利用圖像處理中的放大工具,根據(jù)紋線流向的不同,用繪圖工具中鉛筆以不同的顏色繪出不同指紋的紋線及特征,逐步區(qū)分出重疊著的每個指紋圖像,分別進(jìn)行儲存。4.指紋身份證法根據(jù)指紋變形程度,準(zhǔn)確判斷壓力的方向和大小,利用圖像處理中的特殊效果進(jìn)