刑侦痕迹纹理特征提取与比对技术研究

摘要

随着国民经济的发展、科学技术的进步，社会刑事犯罪情形发生了转变，高科技犯罪比率上升，犯罪手段更加隐蔽和智能，给破案增加了困难和考验。刑事侦查过程中对犯罪现场遗留痕迹纹理进行科学提取和充分利用有助于司法人员公正、快速、科学破案。
　　传统的刑侦痕迹纹理比对研究主要由人工完成，比对耗时、效率低且过于主观，通过数字图像处理技术对痕迹纹理进行提取和分析，利用计算机获取痕迹所携带的、人眼无法识别的信息，可以实现物证痕迹的客观比对和定量分析，为案件侦破提供科学依据。
　　本文以安徽某公司X系列10B型光学比较显微镜为载体，利用数字图像处理技术对其刑侦处理能力进行升级改造，提升该型显微镜刑侦痕迹检验提取与比对水准。为改善显微镜的成像效果，使用基于sift特征点匹配技术实现图像拼接功能，使显微镜观察视场扩大1.5倍以上，并提出一种超景深图像融合算法，使用基于拉普拉斯能量分块比较决策的方式提取多聚焦图片的清晰局部，融合成超景深、全区域清晰痕迹图片。针对线型痕迹比对，使用矩形窗沿痕迹线垂直方向截取片段，根据峰值重合次数自动对齐痕迹线，并生成特征曲线进行比对。对于痕迹轮廓，通过Hu矩匹配实现轮廓外形分类，此外，提出一种轮廓展开算法，生成轮廓曲线，实现外形高度相似轮廓之间的精细匹配。
　　本文设计一系列实验对多组刑侦痕迹样本进行验证测试，痕迹采集处理、比对匹配均取得良好的效果，处理结果与预期相符。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 课题来源及背景

1．1．1 课题来源

1．1．2 课题研究背景

1．2 研究现状

1．2．1 国内研究现状

1．2．2 国外研究现状

1．2．3 图像处理发展现状

1．2．4 存在的问题

1．3 本文主要研究内容与方法

1．3．1 研究意义

1．3．2 研究内容和方法

1．4 论文内容与安排

第二章 刑侦痕迹纹理比对技术

2．1 刑侦痕迹纹理及其分类

2．2 比对显微镜

2．3 图像处理

2．3．1 图像预处理

2．3．2 形态学处理

2．3．3 边缘提取

2．4 相似度度量

2．5 小结

第三章 显微镜下大视场与超景深图像获取

3．1 显微镜获取痕迹的意义及问题

3．2 图像拼接

3．2．1 图像拼接

3．2．2 sift特征点提取与匹配

3．2．3 彷射变换与灰度插值

3．2．4 图像叠加与平滑过度

3．2．5 实验结果

3．3 多聚焦超景深

3．3．1 超景深

3．3．2 拉晋拉斯能量

3．3．3 点融合

3．3．4 块融合

3．3．5 分块决策融合

3．3．6 实验结果

3．4 小结

第四章 线型痕迹纹理提取与比对

4．1 线型痕迹纹理介绍

4．2 线型痕迹纹理图像特征提取

4．2．1 滤波

4．2．2 阈值化

4．2．3 截面提取

4．2．4 截面提取优点

4．3 线型痕迹匹配

4．3．1 线痕搜索

4．3．2 区域对齐

4．4 实验结果与分析

4．4．1 区域对齐实验

4．4．2 相似匹配度试验

4．5 小结

第五章 轮廓匹配

5．1 轮廓概述

5．2 轮廓的提取

5．2．1 区域分割

5．2．2 轮廓提取

5．3 轮廓矩

5．4 轮廓展开比对

5．4．1 轮廓尺度归一化

5．4．2 轮廓展开起始点的确定

5．5 实验结果与分析

5．6 小结

第六章 总结与展望

6．1 工作总结

6．2 工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况