数码照相在公安领域的应用
一、数码照相机基本结构和成像原则
数码照相机又称数字照相机(即 Digital Camera)结构上和传统银盐相机并无多大差别,具有光学镜头、电子快门系统和电子测光系统;取消了传统的相机卷片结构、装片机构,增加了成像芯片、光学低通片、模/数转换机构、信号输入输出接口、白平衡调整机构,彩色液晶显示屏、扬声器等器件。
数码相机成像的光学原理与传统相机相同。传统相机使用胶片感光和记录,而多数数码照相机的感光和记录介质使用CCD电荷耦合器件进行光电转移,少数则使用CMOS互补金属氧化物半导体。这种高感光性能的CCD电荷耦合器件或CMOS光电转换器件是数码相机的核心部件、可将光信号转变为电信号,再经模数转换器变成二进制数字,并送人数码照相内部的存储器件中,随时可以在液晶显示屏上显示。
二、数码照相特点
传统银盐照相系统经过百余年的发展,其优势显而易见:成像质量高,相机的使用广为熟悉,易于接受。但这种以银盐为基础光化学系统要经繁杂费时的多种工序来完成。数码相机目前在质量、价格上日趋强势,它充分利用了现代高科技芯片技术,减少了更换胶卷和照一张拨一下的麻烦,影像在拍摄的同时就能从显示屏上显示出来,传递也更迅速,具有现代信息传递的优点。
同传统相机相比,数码照相具有如下突出特点:
1.快速。快速的特点反映在拍摄与影像的呈现和传输三大方面。
数码照相由于采用CCD芯片作为感光器件,比传统铝盐胶片对光的适应性更强。拍摄时,调整相机白平衡机构即可使影像色彩还原真实,且曝光时间短。而不必象使用负片,需要根据不同的光源更换负片或加用不同的滤色镜。同时,拍摄者可对拍摄效果进行预览。这种快速性既可让拍摄者先睹为快,又能及时反馈:确定照片是否符合要求并决定是否重拍,这样可使拍摄工作万无一失。数码相机在拍摄的同时,还可记录声音信号,使之与影像信号同时存储,进行声画同期制作。
快速呈现表现在数码照相机有与计算机、打印机、电视等相连的接口,可将所拍影像通过计算机或电视显现出来,要制成照片,可以立即打印。传统照相要经拍摄、胶片冲洗、印相或放大等,几个过程缺一不可,最快捷也需十几分钟,其中一步不慎,都可能导致失败。
快速传输主要在于数码影像可通过计算机网络、通讯卫星,在拍摄完瞬间即可将一张清晰的图片发往世界各地、实现异地间的影像传递,且在传输中抗干扰力强,传送质量好。最适于新闻报道、刑事照相医学诊断等工作。
2.图像的后期处理较为方便。
由于数码相机所获影像是以数字方式存储,所以图像的后期处理有强大的修饰平台。利用图像处理软件可很方便地对图像进行修改、合成、更换等,使摄影艺术更具创造性、娱乐性。
3.环保性。
传统银盐胶片在生产制作过程中要耗费大量白银,在制成影像过程中还需要大量具有腐蚀性的化学药品和繁杂的洗印设备,造成污染,对人的健康和环境造成危害。况且大量的底片、照片贮存和查找很不方便。而数码影像可直接由液晶显示屏、计算机、电视等显示。要制成照片、在明室就可打印,或利用现行彩色扩印机直接扩印出银盐照片,改善了工作环境。同时数码相机存储量大,存储卡可重复使用,所得数码影像保存稳定性高,照片的复制不失真,无畸变,不会产生如银盐胶片和照片的影像衰退和霉变,资料的查找更方便。因此,数码照相更符合当今环保潮流。
三、数码照相在公安领域的应用
科学技术是第一生产力。目前,公安领域已树立起向科技要警力,要战斗力,走科技强警之路的观念。数码相机作为高科技发展的产物,已逐渐应用于公安各领域,在治安管理,交通档案管理、犯罪信息档案、刑事照相及办公自动化等方面日益发挥巨大的作用。
数码照相在公安领域中的应用主要有如下几方面:
1.现场照相。现场照相作为公安机关记录各种刑事犯罪现场和各类治安灾害、事故现场所必需的方法,是现场勘查的一个重要环节,其所记录的事实是诉讼的一项重要法定证据,因此,不应有任何失误。使用银盐系统成相,不仅需要特别的技术条件,而且需要一定的时间、万一拍摄失败、补拍现场的机会和条件都很难取得,甚至失不再来。至于照片的传递就更难实现迅速、高效。而数码照相则可弥补以上缺陷,特别对夜间、室内光线暗弱的现场拍照,可解决人工补光费时、复杂、色彩平衡的问题,极大地提高了现场照相的时效性,又能消除拍摄失误的可能因素。在拍摄的同时就能将现场情景和状况等图像信息通过电话网络或卫星发射出去,使在异地的指挥人员和侦查人员等能及时掌握现场情况并及时处理。如对现场发现的指纹,通过红外、紫外等拍摄技术,可及时进行指纹图像传输,利用计算机指纹自动识别系统进行比对、检索,进行串并案侦查,确定违法犯罪嫌疑人,从而迅速破案,真正实现“运筹帷幄之中,决胜千里之外”。
2.物证检验。计算机图像处理系统在公安领域有着广泛的应用。利用专为刑侦系统设计的图像处理软件,可以很方便地在计算机中进行指纹检验、文件检验、枪弹检验、各种视频图像的检验等;如现场拍摄的指纹图像常受各种背景纹线的干扰,受指纹载体表面不规则质地限制,通过图像处理,可以消除背景干扰;去除重叠指纹的干扰;加强图像与背景的反差;改善图像质量;较正倾斜图像;对破损图像进行复原;对模糊图像作清晰处理等。用于文件检验中的涂改、消褪文字及印章的拍摄,结合红外、紫外技术,能迅速将其原始面貌显现出来。
3.用于人像组合及辨认某些物体。通过现场访问,可将目击者描绘的犯罪嫌疑人的人身形象通过人像组合系统制成犯罪嫌疑人的照片,并能快速复制,通过网络在全国各地实施通缉通报,围追堵截,有力地打击犯罪。还可用于与案件有关人员辨认受害人及某些物体,用以提高现场访问的时效性。
4.用于犯罪情报资料信息管理。即可建立在押人犯图像资料和痕迹档案,如将在押人犯原貌特征及十指指纹拍摄记录下来存入电脑,刻录成光盘或VCD,以备案查证、随时调用,从而使犯罪情报资料更丰富、更形象,以实现公安系统内部或更大范围内的图像信息资料的建档登记、补充、查询、存储和复制就变得高质高效,也更能有效配合侦查工作及其他业务的顺利进行。
5.用于颅像重合照相,进行尸体身源同一认定和尸体辨认照相。
6.数码照相用于证件照,制作智能身份证。随着这种新技术的不断发展和逐步完善,它在公安领域中还会有更多的用武之地。
四、数码照相发展中的若干问题
数码照相虽有它方便、快速的特点,但它毕竟是项新技术,在其发展中,也存在种种不足,因此,公安领域使用数码照相机,应注意以下几方面的问题:
1.分辨率是摄影图像的一项重要技术指标。目前,胶片摄影与数码摄影二者的分辨率参数不一致,前者以线对/毫米为单位,即每毫米能分辨的线条数目,而后者以dpi为单位,即每英寸的点数。且目前大多数数码相机的像质与普通银盐胶片的像质有差距。因此,作为公安领域使用的数码相机对解像度有一定要求。
2.有些数码相机不具备快速连拍功能,通常要在按下快门后延迟几秒钟才能生成影像文件,不适宜抢拍连续动作的照片。
3.数码相机的后期配置如打印机、扫描仪、外存、内存及软件系统,消耗材料等存在更新快,不易定型和兼容、价格较贵等因素。
4.数码相机用在公安领域,最关键、最核心的问题是,如何确定数码影像的证据作用。照相本身具有客观性,即能把被拍对象的本来面貌反映出来。但同时,数码影像也极易被非法人员修改、伪造,且一般不易鉴别。而法律要求的能起证据作用的图文信息,应建立在完全真实的基础上,具有绝对的可信度。因此,使用数码影像时应慎重审查数码影像的形成过程,即主要审查制作者、制作时间、地点、对象、制作过程及设备情况;还应审查与案件有天联系等。有些数码相机,为记录保留影像的原始状态,在芯片中增加了设定日期、时间、相机牌号、光圈及同时录音功能,可作为其真实可靠的标志。
数码照相机又称数字照相机(即 Digital Camera)结构上和传统银盐相机并无多大差别,具有光学镜头、电子快门系统和电子测光系统;取消了传统的相机卷片结构、装片机构,增加了成像芯片、光学低通片、模/数转换机构、信号输入输出接口、白平衡调整机构,彩色液晶显示屏、扬声器等器件。
数码相机成像的光学原理与传统相机相同。传统相机使用胶片感光和记录,而多数数码照相机的感光和记录介质使用CCD电荷耦合器件进行光电转移,少数则使用CMOS互补金属氧化物半导体。这种高感光性能的CCD电荷耦合器件或CMOS光电转换器件是数码相机的核心部件、可将光信号转变为电信号,再经模数转换器变成二进制数字,并送人数码照相内部的存储器件中,随时可以在液晶显示屏上显示。
二、数码照相特点
传统银盐照相系统经过百余年的发展,其优势显而易见:成像质量高,相机的使用广为熟悉,易于接受。但这种以银盐为基础光化学系统要经繁杂费时的多种工序来完成。数码相机目前在质量、价格上日趋强势,它充分利用了现代高科技芯片技术,减少了更换胶卷和照一张拨一下的麻烦,影像在拍摄的同时就能从显示屏上显示出来,传递也更迅速,具有现代信息传递的优点。
同传统相机相比,数码照相具有如下突出特点:
1.快速。快速的特点反映在拍摄与影像的呈现和传输三大方面。
数码照相由于采用CCD芯片作为感光器件,比传统铝盐胶片对光的适应性更强。拍摄时,调整相机白平衡机构即可使影像色彩还原真实,且曝光时间短。而不必象使用负片,需要根据不同的光源更换负片或加用不同的滤色镜。同时,拍摄者可对拍摄效果进行预览。这种快速性既可让拍摄者先睹为快,又能及时反馈:确定照片是否符合要求并决定是否重拍,这样可使拍摄工作万无一失。数码相机在拍摄的同时,还可记录声音信号,使之与影像信号同时存储,进行声画同期制作。
快速呈现表现在数码照相机有与计算机、打印机、电视等相连的接口,可将所拍影像通过计算机或电视显现出来,要制成照片,可以立即打印。传统照相要经拍摄、胶片冲洗、印相或放大等,几个过程缺一不可,最快捷也需十几分钟,其中一步不慎,都可能导致失败。
快速传输主要在于数码影像可通过计算机网络、通讯卫星,在拍摄完瞬间即可将一张清晰的图片发往世界各地、实现异地间的影像传递,且在传输中抗干扰力强,传送质量好。最适于新闻报道、刑事照相医学诊断等工作。
2.图像的后期处理较为方便。
由于数码相机所获影像是以数字方式存储,所以图像的后期处理有强大的修饰平台。利用图像处理软件可很方便地对图像进行修改、合成、更换等,使摄影艺术更具创造性、娱乐性。
3.环保性。
传统银盐胶片在生产制作过程中要耗费大量白银,在制成影像过程中还需要大量具有腐蚀性的化学药品和繁杂的洗印设备,造成污染,对人的健康和环境造成危害。况且大量的底片、照片贮存和查找很不方便。而数码影像可直接由液晶显示屏、计算机、电视等显示。要制成照片、在明室就可打印,或利用现行彩色扩印机直接扩印出银盐照片,改善了工作环境。同时数码相机存储量大,存储卡可重复使用,所得数码影像保存稳定性高,照片的复制不失真,无畸变,不会产生如银盐胶片和照片的影像衰退和霉变,资料的查找更方便。因此,数码照相更符合当今环保潮流。
三、数码照相在公安领域的应用
科学技术是第一生产力。目前,公安领域已树立起向科技要警力,要战斗力,走科技强警之路的观念。数码相机作为高科技发展的产物,已逐渐应用于公安各领域,在治安管理,交通档案管理、犯罪信息档案、刑事照相及办公自动化等方面日益发挥巨大的作用。
数码照相在公安领域中的应用主要有如下几方面:
1.现场照相。现场照相作为公安机关记录各种刑事犯罪现场和各类治安灾害、事故现场所必需的方法,是现场勘查的一个重要环节,其所记录的事实是诉讼的一项重要法定证据,因此,不应有任何失误。使用银盐系统成相,不仅需要特别的技术条件,而且需要一定的时间、万一拍摄失败、补拍现场的机会和条件都很难取得,甚至失不再来。至于照片的传递就更难实现迅速、高效。而数码照相则可弥补以上缺陷,特别对夜间、室内光线暗弱的现场拍照,可解决人工补光费时、复杂、色彩平衡的问题,极大地提高了现场照相的时效性,又能消除拍摄失误的可能因素。在拍摄的同时就能将现场情景和状况等图像信息通过电话网络或卫星发射出去,使在异地的指挥人员和侦查人员等能及时掌握现场情况并及时处理。如对现场发现的指纹,通过红外、紫外等拍摄技术,可及时进行指纹图像传输,利用计算机指纹自动识别系统进行比对、检索,进行串并案侦查,确定违法犯罪嫌疑人,从而迅速破案,真正实现“运筹帷幄之中,决胜千里之外”。
2.物证检验。计算机图像处理系统在公安领域有着广泛的应用。利用专为刑侦系统设计的图像处理软件,可以很方便地在计算机中进行指纹检验、文件检验、枪弹检验、各种视频图像的检验等;如现场拍摄的指纹图像常受各种背景纹线的干扰,受指纹载体表面不规则质地限制,通过图像处理,可以消除背景干扰;去除重叠指纹的干扰;加强图像与背景的反差;改善图像质量;较正倾斜图像;对破损图像进行复原;对模糊图像作清晰处理等。用于文件检验中的涂改、消褪文字及印章的拍摄,结合红外、紫外技术,能迅速将其原始面貌显现出来。
3.用于人像组合及辨认某些物体。通过现场访问,可将目击者描绘的犯罪嫌疑人的人身形象通过人像组合系统制成犯罪嫌疑人的照片,并能快速复制,通过网络在全国各地实施通缉通报,围追堵截,有力地打击犯罪。还可用于与案件有关人员辨认受害人及某些物体,用以提高现场访问的时效性。
4.用于犯罪情报资料信息管理。即可建立在押人犯图像资料和痕迹档案,如将在押人犯原貌特征及十指指纹拍摄记录下来存入电脑,刻录成光盘或VCD,以备案查证、随时调用,从而使犯罪情报资料更丰富、更形象,以实现公安系统内部或更大范围内的图像信息资料的建档登记、补充、查询、存储和复制就变得高质高效,也更能有效配合侦查工作及其他业务的顺利进行。
5.用于颅像重合照相,进行尸体身源同一认定和尸体辨认照相。
6.数码照相用于证件照,制作智能身份证。随着这种新技术的不断发展和逐步完善,它在公安领域中还会有更多的用武之地。
四、数码照相发展中的若干问题
数码照相虽有它方便、快速的特点,但它毕竟是项新技术,在其发展中,也存在种种不足,因此,公安领域使用数码照相机,应注意以下几方面的问题:
1.分辨率是摄影图像的一项重要技术指标。目前,胶片摄影与数码摄影二者的分辨率参数不一致,前者以线对/毫米为单位,即每毫米能分辨的线条数目,而后者以dpi为单位,即每英寸的点数。且目前大多数数码相机的像质与普通银盐胶片的像质有差距。因此,作为公安领域使用的数码相机对解像度有一定要求。
2.有些数码相机不具备快速连拍功能,通常要在按下快门后延迟几秒钟才能生成影像文件,不适宜抢拍连续动作的照片。
3.数码相机的后期配置如打印机、扫描仪、外存、内存及软件系统,消耗材料等存在更新快,不易定型和兼容、价格较贵等因素。
4.数码相机用在公安领域,最关键、最核心的问题是,如何确定数码影像的证据作用。照相本身具有客观性,即能把被拍对象的本来面貌反映出来。但同时,数码影像也极易被非法人员修改、伪造,且一般不易鉴别。而法律要求的能起证据作用的图文信息,应建立在完全真实的基础上,具有绝对的可信度。因此,使用数码影像时应慎重审查数码影像的形成过程,即主要审查制作者、制作时间、地点、对象、制作过程及设备情况;还应审查与案件有天联系等。有些数码相机,为记录保留影像的原始状态,在芯片中增加了设定日期、时间、相机牌号、光圈及同时录音功能,可作为其真实可靠的标志。
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