纸上得来终觉浅,觉知此事要躬行

纸上得来终觉浅,觉知此事要躬行

——证据科学技术2017-2018第2学期教学简报

在这个学期,共有两个班70位学生选课,其中一个班是40人的大班。因此本学期从上课方式到综合设计性任务分配都作出了一定调整,以适合大班教学。为了保证加强动手能力锻炼的原则,让更多的学生体会到动手能力在学术研究中的重要作用,在综合实验设计时将每组任务按照一条主线安排下来,这样每组的任务都是主任务其中的一部分,在最后的研讨会中再将各组任务汇总讨论,然后升华总结出最终的主题。换句话说,每人领到任务的时候都不知道完整剧本,最后汇总在一起才会晓得完整剧情。

本学期的主线任务是考察图形图像技术对于证据科学技术的推进,因此每个任务小组都涉及到了图形图像技术的具体应用。现代图形图像技术发端于摄影、测绘等技术,在计算机网络时代发展成强大的形象分析技术,在刑事侦查和司法领域有了越来越多的应用,为了了解这个趋势,本学期分配了以下小组分别开展了以下研究:

一、图像证据材料

(一)图像证据材料的获取

图像证据的获取技术由以下几个小组负责考察:

1.摄影小组考察了图像的最初获得方式,从古法摄影蓝晒法,到拍立得、lomo相机的摄影实践,并继续尝试了红外、紫外物证摄影,体会了不同的摄影参数对最终图像效果的影响。

蓝晒古法摄影体验

2.显微镜小组用新进的金相显微镜观察了各种花粉、泥土等微小物质,并用显微照相的方式获得相应显微图像。

3.文书小组用多光谱视频比对仪获取了不同书写材料、不同印刷材料的多光谱图像。

红外荧光法检验热敏打印文件

4.文书小组探索了丝网印刷方式对图像的复制,认识了感光胶的曝光原理和丝网印刷原理。

丝网印刷

加上公共实验的数字化指纹采集和脚印采集还有办公用的扫描仪,大家应该感受到了证据图像采集设备的多样性。这是证据图像处理的第一步。

(二)数字化图像处理

图像证据获得后需进行处理才能提取出有用的信息,进行图像处理的工具还是主要用Photoshop软件。由于在前几个学期已经对Photoshop的基本处理方法有了了解,因此本学期着重研究其与其他技术配合的功能,如作为3d建模贴图、背景图等其中一个流程环节的应用情况。主要有以下小组涉及到此技术:

1.数字图像处理小组,通过考察photoshop的笔刷和三维贴图功能,初步掌握某些痕迹在三维场景中的表现技能;

脚印笔刷

2.模拟人像小组,通过素描、数码精修的方式,对刑侦画像技术做了初步的了解和研究;

3.足迹小组,用photoshop的像素统计原理考察了赤脚印重压面和全脚掌面积的比例测量方法,为以后研究重压面比例与体重的关系奠定基础。

二、图形证据材料

(一)平面图形绘制

平面图形主要运用在现场图的绘制上,主要由现场绘图小组用visio软件对两个案例进行了现场平面图的绘制,并学习了用激光测距仪快速测量现场的方法。

visio制作现场平面图

(二)立体图形建模

这部分成为本学期的重点内容,大部分小组做任务时都遇到不同的建模方法,总结起来目前遇到比较重要的方法有:

1.现场绘图小组用sketch up 软件对两个案例进行了立体图的绘制,属于场景建模方式;

Sketch up 制作现场立体图

2.枪弹痕迹小组用sketch up 进行了子弹外形的立体建模,了解了子弹的外形构造;

3.场景建模小组和人像建模小组分别对室外场景和人像进行360度环拍,用3dcloud、get3d、recap pro等软件进行照片建模,经历了多次失败,也取得了一定成功。

场景建模

人像扫描建模

人像照片建模

4.文书小组用sketch up,Image to Lithophane软件设计一枚小组印章并成功3d打印。

5.人像小组用Image ton Lithophane软件成功制作出人像立体浮雕,并进行3d打印。通过应用facegen、facial studio软件对人像建模方法有了初步了解。

Facegen人脸建模

全身扫描建模

6.足迹小组用3d扫描仪,成功采集鞋底花纹立体图像。

鞋底花纹3d扫描

7.指纹小组通过硅胶制模方式,制得包含立体指纹的橡皮泥模型,并用3d扫描仪进行扫描,但未扫描出指纹。

立体手指模型

三、虚拟现实展示材料

目前虚拟现实技术作为证据信息的展示技术也越来越多地在司法中得到应用,通过以下小组的实验,我们也能体会到这项技术的发展前景。

1.数字图像处理小组将图像导入Unity3d软件,制作出虚拟场景地形,为以后地形制作奠定技术基础。

2.vr虚拟现实小组,运用Sweethome3d软件制作出室内场景,同样可以导入虚拟现实软件中。

3.vr虚拟现实小组,运用国产虚拟现实软件中视典Xbuilder教育版,进行了人物动作绑定、灯光布置、摄像机跟随方面的研究。并通过研究国外犯罪现场勘察游戏,设想了未来虚拟现实课件互动设计的可能性。

虚拟现实场景(未贴图)

四、总结

从上述小组完成的不同任务来看,现代计算机图形图像技术已经渗透到证据科学技术的方方面面,特别是图像识别、立体建模和虚拟现实等方面更是其未来发展的主要方向。同学们通过亲自动手,了解了许多陌生的知识,更是亲身体会了这些技术其实离自己并不遥远,即使是文科生也容易把握其中的基本原理。此外,也是大家今后要注意到的,科学是一把双刃剑,它给人带来方便的同时,也具有相应的弊端,在司法领域更要注意。

本期精彩瞬间:

3.

前方高能!一大波Get新技能的法学僧靠近!

——2016-2017-1学期简报

图文均由证据科学技术原创

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