房文周+湯文靜+沈陸康
摘 要:對(duì)視頻偵查物證檢驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行探討,從技術(shù)層面出發(fā),闡述了視頻作為物證時(shí)可以開展的相關(guān)技術(shù)工作。重點(diǎn)闡述了視頻圖像的清晰化檢驗(yàn)、視頻圖像原始性與真實(shí)性檢驗(yàn)、視頻圖像中人像和車型的同一性檢驗(yàn)等。本文引入的新的視頻檢驗(yàn)方法,豐富了視頻作為物證可以檢驗(yàn)的內(nèi)容。作為檢驗(yàn)環(huán)節(jié)而言,給出完整的檢驗(yàn)技術(shù)解決方案。
關(guān)鍵詞:清晰化檢驗(yàn);原始性/真實(shí)性檢驗(yàn);人像檢驗(yàn);車型檢驗(yàn)
中圖分類號(hào):D918.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):2095-4379-(2017)32-0134-03
一、概述
視頻偵查是視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)痊F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與傳統(tǒng)偵查手段相結(jié)合的新技術(shù)手段。2012年7月,全國(guó)公安機(jī)關(guān)視頻監(jiān)控建設(shè)與應(yīng)用工作會(huì)議[1]指出視頻監(jiān)控技術(shù)作為多種技術(shù)交叉、融合的新興技術(shù),在防控打擊違法犯罪、加強(qiáng)改進(jìn)社會(huì)管理、支撐服務(wù)人民群眾的需求、維護(hù)保持社會(huì)和諧穩(wěn)定等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。
隨著視頻在偵查破案中應(yīng)用的深入,視頻越來(lái)越大量地作為證據(jù)被法庭訴訟所使用。在學(xué)術(shù)界也在對(duì)視頻技術(shù)用于物證給予了很大關(guān)注[1-4]?!缎淌略V訟法》和《民事訴訟法》的八類證據(jù)種類中都有“視聽資料”,影像資料屬于視聽資料中重要的一類,聲像資料鑒定與物證類鑒定、法醫(yī)類鑒定并列為三大類鑒定[3]。影像證據(jù)的法律規(guī)定對(duì)照表中的部分內(nèi)容(見表1)。
在辦案實(shí)踐中,影像證據(jù)從勘查過(guò)程、提取、分析、檢驗(yàn)都需要有其合法性的把握。如勘查程序和設(shè)備、提取人員資格、提取程序、分析人員資格、檢驗(yàn)人員資質(zhì)等[3],確保流程、制度等的合法性[8]。對(duì)于關(guān)聯(lián)性和真實(shí)性而言,則需要通過(guò)技術(shù)手段的深入研究,不斷挖掘其關(guān)聯(lián)性和真實(shí)性。物證檢驗(yàn)技術(shù)中的檢驗(yàn)方法將發(fā)揮重要的作用。
二、視頻物證檢驗(yàn)
檢驗(yàn)分析是視頻物證體系中的重要環(huán)節(jié),是視頻物證是否能上法庭訴訟的關(guān)鍵。對(duì)于具體工作而言,視頻物證檢驗(yàn)技術(shù)如下。
(一)視頻清晰化檢驗(yàn)
將視頻、影像中的目標(biāo)進(jìn)行清晰化處理后,通過(guò)檢驗(yàn)分析到相關(guān)特征,可以作為物證分析結(jié)果來(lái)使用。根據(jù)圖像處理方法本身有無(wú)樣本的情況,可以分為如下類型。
1.無(wú)樣本時(shí)的檢驗(yàn)方法
此類方法以增強(qiáng)、去噪、去模糊方法為主,主要是基于通用的圖像處理方法,進(jìn)行視頻圖像分析。在進(jìn)行檢驗(yàn)分析時(shí),效果的好壞依賴于方法本身以及所選參數(shù)。同時(shí)具有一些相關(guān)特點(diǎn)。
a方法本身為通用方法,非直接針對(duì)某種特征設(shè)計(jì)的方法;
b方法本質(zhì)并未引入新的數(shù)據(jù)或信息,只是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了抑制或增強(qiáng);
c去噪可能會(huì)去掉局部小特征,增強(qiáng)可能放大局部小特征或是噪聲,使用時(shí)要區(qū)分;
d去模糊可能有振鈴,即局部偽信息,要注意區(qū)分對(duì)待。
去噪算法和去模糊算法,舉例(見圖1、圖2)。
2.有樣本的清晰化方法
對(duì)于某些檢驗(yàn)分析要求,特征的獲取是依賴于樣本[5]的,比如顏色校正、變形校正、尺寸測(cè)量等,此時(shí)以樣本作為參考,可以進(jìn)行相關(guān)清晰化分析。
對(duì)于以下應(yīng)用,有樣本時(shí)可開展相關(guān)檢驗(yàn)工作,并可期望有較好效果。
a顏色校正[6]:通過(guò)在視頻中設(shè)立顏色樣板(見圖3),獲取樣本,根據(jù)此樣本作為參考,計(jì)算出相關(guān)模型,從而對(duì)檢材進(jìn)行檢驗(yàn),獲得顏色校正后結(jié)果。
b變形校正:通過(guò)在視頻現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立校正攝像頭定標(biāo)板(見圖4),獲得攝像頭參數(shù),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)形變圖像不同景深的校正;
c尺寸測(cè)量:尺寸測(cè)量是在同一平面內(nèi)進(jìn)行測(cè)量,包括垂直于鏡頭和不垂直于鏡頭兩種,無(wú)論是哪一種,都需要有一個(gè)標(biāo)定板(或尺子),進(jìn)行定標(biāo),利用已知尺寸確定參數(shù)無(wú)誤后,可進(jìn)行尺寸測(cè)量(面積、長(zhǎng)度、角度等);
d身高測(cè)量:身高測(cè)量需要利用一個(gè)標(biāo)定架子進(jìn)行樣本采樣,之后計(jì)算攝像頭參數(shù)。利用該攝像頭參數(shù),進(jìn)行檢材的參數(shù)計(jì)算。
形變校正及平面測(cè)量,舉例(見圖5、圖6)。
(二)視頻/影像的真實(shí)性與原始性檢驗(yàn)
視頻、影像信息的真實(shí)性、完整性鑒定是聲像資料司法鑒定業(yè)務(wù)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。從檢驗(yàn)的流程(過(guò)程)上來(lái)講,圖像檢驗(yàn)包括原始性檢驗(yàn)和真實(shí)性檢驗(yàn),原始性檢驗(yàn)又分為無(wú)樣本檢驗(yàn)和有樣本檢驗(yàn),真實(shí)性檢驗(yàn)按照待檢圖像的篡改手段又分為同圖篡改檢驗(yàn)和異圖篡改檢驗(yàn)。各種類型的檢驗(yàn)之間的技術(shù)和方法有些可以交叉使用。
1.原始性檢驗(yàn)
數(shù)字圖像的原始性是指圖像與其形成時(shí)的原始信息的一致性,就是圖像沒有經(jīng)過(guò)任何形式的處理。圖像的原始信息包括:圖像的EXIF信息;圖像亮度、對(duì)比度、色彩平衡、飽和度和清晰度等;圖像文件信息,如圖像的尺寸及分比率、壓縮比等。不同的圖像,其原始信息不一致,原始信息的變化意味著圖像原始性的改變。
圖像原始性檢驗(yàn)分為無(wú)樣本檢驗(yàn)和有樣本檢驗(yàn),無(wú)樣本檢驗(yàn)可使用的技術(shù)和方法有:查看圖像的EXIF信息、二次JPEG壓縮檢測(cè)、直方圖檢測(cè);有樣本檢驗(yàn)可使用的技術(shù)和方法有:查看圖像的EXIF信息、CFA檢測(cè)、固定模式噪聲檢。其中查看圖像的EXIF信息既可以用于無(wú)樣本檢驗(yàn)也可以用于有樣本檢驗(yàn)。利用二次JPEG壓縮檢測(cè)技術(shù),對(duì)圖像做原始性檢驗(yàn)(見圖9)。
2.真實(shí)性檢驗(yàn)
數(shù)字圖像的真實(shí)性是指圖像與形成時(shí)的原始狀況相一致。只要沒改變圖像的原始狀況,而僅對(duì)一些信息如時(shí)間、曝光等參數(shù)的改變將不會(huì)改變圖像的真實(shí)性。圖像真實(shí)性檢驗(yàn)是指對(duì)數(shù)碼照片進(jìn)行檢測(cè),判斷其包含的原始信息內(nèi)容是否經(jīng)過(guò)人為的修改或編輯。對(duì)圖像真實(shí)性的篡改包括同圖復(fù)制-粘貼篡改和異圖之間的拷貝-拼接篡改,這兩種不同的復(fù)制-粘貼篡改手段,由于其特點(diǎn)不同,其檢測(cè)方法也不同。利用DCT檢測(cè)、噪聲一致性檢驗(yàn)圖像的真實(shí)性(見圖8)。
(三)視頻/影像的同一性比對(duì)檢驗(yàn)endprint
對(duì)視頻、影像中的目標(biāo)同一性進(jìn)行檢驗(yàn),是視頻物證最終形成的極為重要的環(huán)節(jié)。在檢驗(yàn)中,人像與車型的同一性檢驗(yàn),是同一性檢驗(yàn)中最為重要的兩種。
1.人像同一性檢驗(yàn)
人像同一性檢驗(yàn)不同于人像識(shí)別,人像識(shí)別是將采集到人像與計(jì)算機(jī)人臉數(shù)據(jù)庫(kù)中的人像依次進(jìn)行比較,產(chǎn)生一組由計(jì)算機(jī)評(píng)估的相似度排序的人臉圖像。
人臉比對(duì)是手工觀察檢測(cè)分析兩張或者更多的人臉圖像,以確定其差異性和相似性,并判斷他們是否為同一人。目前有四種人臉比對(duì)方法:整體法、形態(tài)分析法、測(cè)量法和重疊法。
比對(duì)過(guò)程中,方法的選擇取決于圖像的質(zhì)量,鑒定者的經(jīng)驗(yàn)以及比對(duì)目的。不管選擇哪種方法,從圖像對(duì)比中得出的重復(fù)性和準(zhǔn)確性的結(jié)論都依賴于圖像的質(zhì)量。一般來(lái)說(shuō),圖像質(zhì)量越低結(jié)論越弱。高分辨率圖像是最佳面部比較圖像,可觀測(cè)到如斑和皺紋等細(xì)節(jié)特征。其中整體法和形態(tài)分析法適合于圖-人和圖-圖比較。而測(cè)量法和疊加法適用于圖-圖比較。形態(tài)學(xué)中的比對(duì)指標(biāo)(眉形、眼形)(見圖9);測(cè)量學(xué)中的指標(biāo)(嘴巴比值、夾角值)(見圖10)。
為解決多姿態(tài)人像比對(duì)問(wèn)題,可以引入三維掃描儀進(jìn)行人臉掃描,獲得高精度三維人像數(shù)據(jù),之后就可以進(jìn)行任意姿態(tài)人像比對(duì)。
2.車型同一性檢驗(yàn)
車型同一性檢驗(yàn)[7],是對(duì)視頻、影像中的車輛,進(jìn)行特征分析,從而獲得是同一種車型,或是同一輛車的檢驗(yàn)分析結(jié)論。
車型檢驗(yàn)主要是基于車的局部特征與全局特征,一般對(duì)于模糊車型而言,適于利用局部特征進(jìn)行車型認(rèn)定。對(duì)于清晰車輛,適于用局部和全局特征共同進(jìn)行檢驗(yàn)?;诰植刻卣髌ヅ涞能囆驼J(rèn)定(見圖11)。
三、總結(jié)
本文給出了視頻圖像物證內(nèi)容檢驗(yàn)的幾種方法,包括視頻圖像清晰化檢驗(yàn)、真實(shí)性與原始性檢驗(yàn)、同一性檢驗(yàn)等方法。
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