数字化物证检验探析
数字化物证检验,指采用计算机图像处理技术,对图像进行采集、存储、输出和管理;其处理过程方便、快捷、准确、直观。但是,由于数字图像具有“可修改性”,易受到人为因素的影响,因此,应对其应用程序加强规范,以确保数字化物证检验技术健康发展。
关键词:计算机图像处理;数字化#物证检验
近年来,由于计算机网络技术的应用,刑事图像处理技术得到了飞速发展,在光学图像处理技术的基础上开发了计算机图像处理技术。计算机图像处理技术的应用,拓展了物证检验的方法,使得物证检验的分析处理从模拟走向数字,从后期处理走向现场实时处理,从档案袋管理走向数据库管理,实现了全数字化飞跃。运用计算机图像处理技术进行物证检验,对物证检验工作产生了积极而深远的影响。
一、计算机图像处理技术
所谓计算机图像处理技术,就是利用计算机及相关设备,采用先进的数字图像处理软件,对图像进行采集、处理、存储、输出和管理的技术。该技术充分运用现代科技的最新成果,采用全数字化的处理模式,具有如下显著特点:一是图像采集数字化。目前,数字化图像采集的基本设备有:数字相机、摄像机和扫描仪,其基本原理是利用电荷耦合器件(CCD或CMOS)的特殊光敏材料芯片,将光信号转化为计算机能识别的等价数字信号。其中,利用数字相机和摄像机,借助数字相机和摄像机上的液晶显示器,可即时方便地观察图像效果,实时进行图像采集,对不理想的图像可删除重拍或直接重拍。对图文、表格等物证,则可借助扫描仪进行数字化扫描采集。二是图像处理直观化。图像下载到计算机以后,即可运用图像处理软件对图像进行编辑处理,并实时观察处理效果,直到处理结果满意为止。目前,计算机图像处理的软件主要有:美国Dicomed公司开发的Imaqinator,FITS公司开发的 Live Picture,Adobe公司开发的Photoshop,其中以Adobe公司开发的Photoshop应用最广。三是图像输出网络化。由于图像实现了全数字化,因此,图像不仅可以打印输出,而且还可以借助强大的网络功能,实现网上传输。四是档案管理数据化。数字化的存储方式,使得档案资料可实现数据库管理。档案资料查询将变得轻松、容易,档案保密工作也将得到进一步加强。在没有物理损坏的前提下,理论上档案资料可无限期保存。
目前,计算机图像处理技术已开始应用于物证的检验和鉴定。虽然应用的范围较小,应用的程序问题还有待于法律规范,但是随着计算机图像处理技术的不断完善和普及,可以坚信,在物证检验中,数字化程度将会越来越高。
二、数字化物证检验方法
物证是指各种与案件有关的、依照法定程序和规则收集、获取的物品与痕迹,是进行诉讼的法定证据之一。物证检测是指运用自然科学的方法,对案件中作为物证提取的物品、痕迹进行检验,确定它们是否和一定的人或物有关联,从而证明案件真实情况的一项技术活动。
传统的物证检验采用的是物理、化学、生物学等检验方法,并且始终离不开胶片照相、暗房处理、光学对比等手段。虽然这些方法和手段在物证检验过程中一直被采用,但明显表现出如下不足:一是周期长、成功率低;二是图像处理难度大;三是档案管理不易,且查询困难。
数字化物证检验,采用的是计算机图像处理技术,涉及图像的采集、处理、存储、输出和管理五个方面,主要的“处理”过程在计算机上完成,方便、快捷、准确、直观。数字化物证检验的运用,不仅拓展了物证检验的方法,而且将从根本上克服传统物证检验方法所存在的不足。
(一)物证图像的采集、分析和处理。传统的物证图像采集,使用的是胶片照相(即“银盐照相”)方法,从现场拍照到最后观察照片效果,需要经历“相照、冲洗和印放”三个阶段,不仅周期较长,而且一旦发现照片有缺陷,将可能对物证检验工作带来无法挽回的损失。此外,胶片、相纸、冲洗药液的质量,暗室条件等诸多因素,都有可能导致物证提取的失败。在数字化物证检验方法中,物证图像的采集,采用的是“光电转换”的方式,图像实质是数字数据的集合。采集时,可实时观察拍照效果,物证采集方便、快捷,稳定性高,并可现场进行分析处理。在条件具备的情况下,还可在现场通过网络将采集的图像、处理结果传输回“中心站”(物证检验中心网站),并在“中心站”的支持下对现场的物证进行实时识别,从而使得现场勘查中物证的提取率、显现成功率和应用速度得到提高。扫描仪既可扫描图文资料,也可以扫描黑白、彩色胶片(负片或反转片),因而,可以对以前保存的大量胶片资料重新进行分析和处理,更好地发挥档案资料的效益。
(二)物证图像的标记、注释和测量。标记、注释和测量是比对检测中十分重要的手段。在传统的比对检验方法中,照片上做标记、注释和测量只能人工完成(直接在照片上标划),标记、注释和测量做好后修改困难(甚至无法修改)。这种方式不仅操作复杂、工作量大,而且易造成对原件的破坏。数字化物证检验技术具有多种标记、注释方式,且标记和注释并不对原图像产生任何影响(原图像可单独保存)。标记、注释完成后,计算机可自动将各标记的注释点之间的位置关系进行测量,且测量结果不受图像放大比例的影响,从而使图像的标记、注释和测量变得简易、直观。
(三)矫正几何变形图像。传统的物证检验方法,矫正几何变形图像一般采用如下两种方法:一是改变胶片形状,使胶片的形状与痕迹承载体表面的形状基本一致,在拍照时进行矫正;二是运用光学图像处理技术与非线性比例尺测量相结合的方法,在放大时进行矫正。这两种方法的共同特点是:采用传统的照相方法,操作过程复杂,人为因素影响较大。运用数字化物证检验技术进行几何变形图像的矫正,将使这一工作变得轻松、容易、准确、直观。根据计算机标记、注释和测量的结果(可进行非线性测量),运用矫正变形、调整尺寸和几何旋转等工具,可以很好地解决遗留在可展面(例如圆柱面、球面、倾斜表面)上的几何变形痕迹物证的校正问题。
(四)物证图像的颜色分离。数字化物证检验技术除具有与传统光学比对仪相同的比对功能外,还具有彩色分离比对功能,以便比对人员更方便地区分被比对的图像。如印章检测是物证检验中经常遇到的问题之一。其基本做法是将红色印章与字迹分离。传统的物证检验方法常运用“分色照相”的方法进行颜色分离,处理过程复杂,周期长。数字化物证检验技术,采用的是优秀的图像处理软件进行颜色分离,方便、快捷、准确、直观。如:在 Photoshop 5.0环境下,将样本图像扫描进入计算机,由于图像中含有红、黑(或蓝)两种颜色,按分色原理,采用CMYK颜色模式,删除图像中M(洋红)、Y(黄)通道,即可去掉红色,保留黑色(或蓝)字迹;采用Lab颜色模式,删除图像中L(明度分量)通道、b(从蓝到黄的色度分量)通道,即可去掉黑色(或蓝)字迹,保留红色印章。印章真伪检验变得轻松容易。
(五)模糊图像处理。在案件的侦查和调查过程中,司法机关通常利用照相、录相和其他影像技术手段,记录、显示和检验与犯罪有关的客体影像。然而,影像在形成、传输和记录过程中,由于成像系统、传输介质和记录设备不完善,都会使影像的质量下降,即图像退化。模糊图像是退化图像的一种,多数是由于光学散焦、摄像设备与景物之间相对运动及大气湍流等引起的。传统的模糊图像处理常根据不同物理模型,采用相应的转移函数、技巧和估计准则,推导出基于某种函数的优化处理方法来进行模糊图像处理,处理过程复杂,难度也极大。应用数字化物证检验技术中的锐化滤镜,对图像整体进行聚焦,可在一定程度上提高模糊图像的清晰度。如在Photoshop 5.0环境下,采用锐化滤镜、进一步锐化滤镜、锐化边缘滤镜、USM锐化滤镜,不仅可以提高模糊图像的清晰度,而且快捷、方便。
(六)档案管理。传统的物证档案(尤其是照片)保存、管理和查询较难,保存期短,制作和维护费用高。数字化物证检验技术采用的是数字化存储方式,具有先进的数据管理功能,可分门别类地对所有图像及相关信息进行存储与管理,查寻省时省力(可网上查寻)。如一张光盘至少可以存储200多张135胶片高质量图像,而成本仅为数十元,性能价格比极高。光盘的体积小、重量轻,保存方便,在没有物理损坏的前提下,理论上可无限期保存,图像质量也不会随时间或使用次数而有任何下降。
三、运用数字化物证检验技术值得思考的问题
计算机图像处理技术经过几年的发展,它所具有的强大编辑及网上传输功能,已在新闻、广告设计、影视艺术等领域取得了巨大成就。但在计算机图像处理技术基础上发展起来的数字化物证检验技术,其应用还只是刚刚起步。为提高数字化物证检验技术的应用质量,同时加强规范,以下两个问题值得思考。
(一)法律规范问题。数字化物证检验技术的应用,实现了物证检验的全数字化飞跃。但是,我们也应看到,在给物证检验提供方便、快捷、准确的同时,也存在着自身的不足,即由于它的“可修改性”,检验结果是否能成为诉讼活动中可采信的证据?笔者认为,不能因为其具有“可修改性,”就否认其证据价值。众所周知,在我国法定的七种证据中,“视听资料”中的录音、录相资料,同样具有“可修改性”。这充分说明,只要这些证据能和其他的证据一起组成一个完整的“证据链”,其法定地位不容怀疑。在数字化物证检验中,重要的问题是如何进行“证据保全”,即对数字化物证检验技术的应用加强规范。根据有关法律制定一套关于数字化物证检验技术在学科主体、研究对象、应用程序方面的法律规范和技术要求,即按照什么样的程序、方法,具备什么样的条件,由什么样的人才能进行数字化物证检验,以保证数字化物证检验技术健康发展。
(二)数字化物证检验协作问题。目前,物证检验协作,依据区域协定或行政指令,只停留在区际协作以内,范围较小,这不利于物证检验技术向深度和广度发展的时代要求。由于物证检验是一项技术性很强的工作,加之目前全国各地物证检验人员的素质极不平衡,仪器、设备的配备也不可能一步到位,因此,为了保证物证检验快速、准确,充分利用数字化信息资源,应建立起全国物证检验协作机制,以此推动数字化物证检验工作的广泛开展。一方面,可充分利用网络优势,建立网上数字化物证检验“专家站”,以利于疑难物证检验工作的开展;另一方面,通过网上跨区域学习、培训及相互交流,促使物证检验人员素质整体提高。
物证检验是刑侦工作获取物证的重要手段,应用计算机图像处理技术进行数字化物证检验,不仅能从根本上克服传统物证检验方法所存在的不足,而且有利于物证检验技术的发展和刑事情报信息网的建设。由于材料科学、微电子技术等相关硬件技术的发展,数字化图像输入、输出设备的质量已在逐步提高,同时,随着产品价格的逐年下降,数字化物证检验技术的应用将更加普及。可以预见,数字化物证检验技术将更加适应新时期公安工作的需要。
参考文献:
[1]常金光著.《刑事技术实用指南》[M].北京:群众出版社,2000.
[2]宁靓主编.《Photoshop 5.0中文版》[M].北京:人民邮电出版社,1999.
[3][美]Ben Sawyer Ron Pronk著,杜国梁、杜墨等译.《数码相机用户伴侣》[M].北京:中国水利水电出版社, 1998.
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