警用領域
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借助高科技的手段來輔助司法已經(jīng)成為一種趨勢,數(shù)據(jù)可視化是現(xiàn)代取證工作的重要組成部分。 |
| 一、現(xiàn)場復制 |
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刑事案件、交通事故或火災等案發(fā)現(xiàn)場的形成都具有很大的突發(fā)性,案發(fā)現(xiàn)場一旦撤銷或遭到破壞便很難還原,而基層工作又往往面臨著案件現(xiàn)場勘查快、偵破快的現(xiàn)實要求,案發(fā)現(xiàn)場的保護、記錄成為基層司法工作的難點。
以往傳統(tǒng)的二維影像攝錄無法實現(xiàn)空間的測繪,在空間還原方面無法很好滿足需求,現(xiàn)場展示碎片化,對于超大型物證不能很好保全,容易導致之后的犯罪行為分析與現(xiàn)場真實情況脫節(jié)。
在現(xiàn)場勘查過程中,使用三維掃描儀快速、非接觸的對現(xiàn)場進行掃描,能讓現(xiàn)場人員在短時間內(nèi)創(chuàng)建完整的360度場景,將真實案發(fā)現(xiàn)場完整的記錄保存下來,幫助辦案人員收集精確的尺寸、證據(jù)和特征,進行記錄,更好保證現(xiàn)場勘查工作質(zhì)效。
在撤離案發(fā)現(xiàn)場后,根據(jù)掃描得到的海量點云數(shù)據(jù)經(jīng)過計算機專業(yè)軟件處理后可以對現(xiàn)場進行三維建模,重建犯罪現(xiàn)場的空間布局、痕跡物證的分布、尸體在現(xiàn)場中的位置等立體場景,對掃描數(shù)據(jù)進行測量、分析,以提取重要信息,確立可靠的案件分析。
簡單的來說,使用3D掃描方案進行案件調(diào)查的價值在于:
1、能夠使得調(diào)查人員更快的清理現(xiàn)場
2、可以根據(jù)需要,在之后隨時對證據(jù)進行記錄分析和處理
3、除此之外,點云數(shù)據(jù)可以揭示遺漏的證據(jù)或者使證據(jù)能夠以新的方式被考慮,如果新證據(jù)浮出水面或者是嫌犯改變陳述時也可作為應證。
因此,面對復雜的現(xiàn)場環(huán)境,執(zhí)法機構需要快速、易于操作且數(shù)據(jù)完整的三維掃描解決方案。 滬敖擅于使用多設備、多軟件協(xié)同工作,從而使調(diào)查人員快速、完整收集證據(jù)、創(chuàng)建能夠精確描述事件的圖表、動畫和漫游模型,加深對復雜證詞證物的理解,為司法帶來了良好的使用價值。 |
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1、小范圍現(xiàn)場重建 |
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室外犯罪現(xiàn)場還原
室內(nèi)犯罪現(xiàn)場還原 |
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以上室內(nèi)、室外現(xiàn)場記錄使用的設備為MV F6手持三維掃描儀,其在中短距離精度表現(xiàn)優(yōu)秀,內(nèi)置電池、體積小、重量輕,可掃描記錄其他技術手段無法覆蓋的角落等信息;發(fā)射的紅外光線對肉眼傷害程度低,適合直接掃描人體。 |
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點擊圖片查看F6詳細信息
F6編碼結構光三維掃描儀的有效工作距離達到0.5-4.5m(這意味著操作者可以站在更遠的地方進行數(shù)據(jù)采集),大視角覆蓋范圍提高了三維掃描的效率,5分鐘可以完成25平方空間連貫掃描,滿足房間掃描建模的需求。
單人手持操作更便捷:使用PAD操作,適合無電源、要求快速采集數(shù)據(jù)的現(xiàn)場環(huán)境。非接觸式的三維掃描作業(yè)方式能夠避免人為因素對現(xiàn)場環(huán)境的破壞,最大程度地保護現(xiàn)場的原貌。
掃描出來的模型1:1還原被掃物品,被掃物品的精度達到毫米級,相關軟件還能將獲取的模型數(shù)據(jù)快速轉(zhuǎn)換成帶尺寸的二維線框圖信息。
總結:F6在便攜性、掃描速度、有效距離、模型還原度及軟件應用等方面均可較好滿足現(xiàn)場需求。 采集外業(yè)數(shù)據(jù)之后,在辦公室里,技術人員可根據(jù)現(xiàn)場三維模型數(shù)據(jù)方便的制作現(xiàn)場勘查筆錄和現(xiàn)場平面圖、現(xiàn)場立體圖。提高現(xiàn)場勘查效率。 |
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2、大場景重建(如交通事故現(xiàn)場)
交通事故不僅給國家和人民的生命財產(chǎn)造成巨大的直接經(jīng)濟損失?同時?交通事故的發(fā)生亦會造成難以數(shù)計的間接經(jīng)濟損失。為了認定事故中的責任?必須對事故現(xiàn)場進行勘查工作。
事故現(xiàn)場勘查必然會引起道路通行能力下降或完全中斷?提高現(xiàn)場處理速度將大大縮短交通阻塞的時間,而且作為交通事故法定處理程序中承上啟下的重要環(huán)節(jié)?需要及時迅速、細致完備、客觀全面、依法定程序?qū)ΜF(xiàn)場進行勘查?為交通事故處理程序的后續(xù)環(huán)節(jié)提供精確、公正、客觀的數(shù)據(jù)和圖像?同時方便進行事故現(xiàn)場的現(xiàn)場重建。
而事故現(xiàn)場圖是分析交通事故原因、認定交通事故責任的重要依據(jù)?可用來補充現(xiàn)場筆錄和現(xiàn)場照片所難以表現(xiàn)的事故現(xiàn)場的空間關系?是事故案卷中的核心材料之一。
交通事故現(xiàn)場圖的最大特點是能夠精確地反映交通事故現(xiàn)場各組成元素間的位置關系?其作用主要能反映出交通事故發(fā)生的過程和狀態(tài)。 目前?繪制交通事故現(xiàn)場圖主要采用交警在交通事故現(xiàn)場手工繪制示意圖的方法?由于交通事故現(xiàn)場勘查工作的特點?決定了交通事故現(xiàn)場草圖不可能工整、詳細地繪制?存在標準化程度不夠、比例失調(diào)的缺點?一定程度上影響了交通事故公正、準確的分析。而交通事故現(xiàn)場比例圖則可以彌補草圖的缺點?更加準確、形象地表現(xiàn)交通事故現(xiàn)場。但在實踐中?繪制比例圖費時、費力?且效率低?質(zhì)量要求越高?繪制所需時間越長。 |
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點擊圖片查看X7詳細信息
滬敖使用地面三維激光掃描設備Trimble X7對交通事故進行記錄,其能在較短時間內(nèi)快速測量事故現(xiàn)場詳細的三維數(shù)據(jù)?解決現(xiàn)場調(diào)查的緊迫性問題?縮短事故現(xiàn)場對正常交通活動和交通秩序的干擾時間?避免連鎖事故的發(fā)生?防止證據(jù)的丟失?為后續(xù)的事故現(xiàn)場的立體再現(xiàn)提供數(shù)據(jù)。獲取事故現(xiàn)場的三維場景數(shù)據(jù)?經(jīng)過處理得到事故現(xiàn)場平面圖、車輛模型以及損壞檢測等。將三維激光掃描技術應用于交通事故現(xiàn)場處理?不僅縮短了事故現(xiàn)場處理的時間?而且便于事故現(xiàn)場圖的繪制和后續(xù)分析。
使用Trimble X7地面三維激光掃描進行事故現(xiàn)場勘查?簡單架站即可自動整平、自動校準開始掃描現(xiàn)場,并可在現(xiàn)場對關鍵部位進行拍照并文字描述注釋,幫助后勤執(zhí)法人員了解現(xiàn)場。 |
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上圖為示意圖
Trimble X7的另一個特點是可在現(xiàn)場憑借PAD即時、自動、高精度進行配準數(shù)據(jù),現(xiàn)場人員當時即可查看、確保數(shù)據(jù)無遺漏, 避免再次返回現(xiàn)場。
通過以上全天候、快速地進行事故現(xiàn)場測量?經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后可快速得到事故現(xiàn)場圖。 隨著科學技術的進步?越來越多的高科技產(chǎn)品被應用于交通事故現(xiàn)場勘查工作,大大提高了工作效率。 |
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二、人體信息提取和記錄 |
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在法醫(yī)學鑒定實踐中存在著大量繁瑣的體表測量工作,如何實現(xiàn)快速準確測量并將形態(tài)特征客觀完整地記錄下來是鑒定實踐中的難點。傳統(tǒng)法醫(yī)學證據(jù)的收集與固定主要依靠帶標準比例尺的照片來實現(xiàn),記錄維度的降低無疑會造成信息的丟失或偏倚,且具有一定的主觀性,使其證據(jù)力下降。此外,法醫(yī)學證據(jù)大多不可恢復,局部的照片往往無法保留完整的信息,導致復勘困難,對鑒定造成一定影響。
非接觸性三維測量方法逐漸應用于法醫(yī)學實踐以獲取人體的三維信息,具有測量精確、可重復性高、數(shù)據(jù)易于存儲傳輸?shù)葍?yōu)點。
人體體表損傷與瘢痕的準確測量和記錄是法醫(yī)學日常工作的重要組成部分。在損傷記錄方面,無論是照片還是對損傷測量后作出的敘述性描述都有主觀性強、專家依賴性高、信息還原度低等不足。在拍照不規(guī)范的情形下,可能無法準確記錄損傷的形態(tài)和位置,同時由于法醫(yī)學檢驗的不可重復性,一旦發(fā)生重新鑒定,往往不具備復核的條件。因此,探尋符合法醫(yī)學鑒定實際需要的體表精確測量和永久保存的技術方法具有實踐意義。
人體損傷的數(shù)字化構模不僅可以永久地將損傷信息完整保留,而且可以提供多維度的計量分析和形態(tài)學比較。
使用手持式結構光學三維掃描儀具有很好的便攜性和很快的掃描速度,可以完成對活體對象的全身掃描。這在法醫(yī)病理鑒定和法醫(yī)臨床鑒定中人體創(chuàng)傷面積計算時十分好用。以三維掃描在活體損傷鑒定應用方面的應用為例,交通事故、工傷及故意傷害等造成的人體體表創(chuàng)口、瘢痕的長度或面積的準確測量是法醫(yī)臨床學鑒定的難點。傳統(tǒng)測量方法(如直尺法、貼膜法、手掌法、照相法等)由于容易受鑒定人測量時的人為因素及瘢痕不規(guī)則、增生收縮、體表皮膚曲率變化等因素的影響,誤差較大,容易引起鑒定爭議。使用3D掃描測量法則不受上述等因素的影響,對瘢痕進行測量數(shù)據(jù)精確可靠。 綜上所述,使用結構光三維掃描法對法醫(yī)學體表損傷與瘢痕的測量準確可靠,同時還永久保留了體表三維信息,在案件發(fā)生爭議時能夠進行有效溯源,相較于傳統(tǒng)測量記錄方式是一種更加直觀、客觀的法庭證據(jù)。 |
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三、現(xiàn)場痕跡提取 |
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案件現(xiàn)場痕跡的提取是刑事科學技術工作的重要組成部分,傳統(tǒng)的提取方法主要是照相提取,常用數(shù)碼相機來完成此項工作。數(shù)碼相機在拍攝提取過程中,易受到場地、技術等限制,在提取的圖像邊緣會出現(xiàn)幾何變形情況,尚未達到物證所需的真實性和客觀性。而三維掃描的方式可以保持痕跡原始圖像,客觀、真實反映痕跡特征。 |
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案例1:三維掃描提取立體足跡 |
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本案例使用F6手持三維掃描儀 立體足跡提取常用制模法,受到主客觀因素影響,制模法存在不可避免的弊端。立體足跡的數(shù)字化精確提取,通過三維掃描技術得到解決。通過非接觸式激光掃描方式獲取立體足跡形態(tài)特征,實現(xiàn)無損提取足跡信息,獲取立體足跡深度在內(nèi)的三維數(shù)據(jù)信息。三維數(shù)據(jù)信息比制模、照片蘊含更多的細節(jié)信息,增加了立體足跡檢驗中的特征參量。通過數(shù)據(jù)處理軟件建立足跡的三維模型,可以完成各種復雜幾何測量。檢驗人員也可以方便地進行多角度、任意縮放的觀察、重合比對,豐富了檢驗手段。 |
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案例2、人牙咬痕個體識別 |
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對咬痕及牙模3D掃描處理, 并對咬痕和牙模的相關參數(shù)進行3D數(shù)字化記錄處理,可以排除傳統(tǒng)比對方法所導致的失真性,3D測量和數(shù)字化分析法具有較高的精確性,可對人牙咬痕作出精確的分析認定。 |
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本案例使用的是iReal 2E
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| 案例3、物證提取 |
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三維掃描技術應用于工具痕跡(撬壓,打擊痕跡等)、特殊痕跡等立體痕跡物證的提取和檢驗鑒定。 以往現(xiàn)場勘查中立體痕跡的提取主要采用制模法,可視化效果差,細節(jié)特征難以體現(xiàn),模型需要長期存儲,容易損壞、丟失,存儲需要的空間也比較大。三維掃描測量技術通過計算機操作,實現(xiàn)立體痕跡上任意兩點之間的高精度測量,利用這些數(shù)據(jù)進行立體痕跡的重新構建。重新構建的三維模型精度高,并且可以從多個角度和多個方位對立體痕跡進行觀察和測量,為后期的準確鑒定奠定堅實基礎。三維掃描技術、三維實體模型重構技術在痕跡物證鑒定領域的應用將突破傳統(tǒng)二維痕跡形態(tài)學比對方法,實現(xiàn)痕跡物證檢驗的全程非接觸式和非創(chuàng)傷性的三維痕跡數(shù)字化信息采集、比對和判定,構建了全新的痕跡比對模式,能夠有效提升痕跡物證提取和檢驗鑒定能力。(下圖為現(xiàn)場撬痕掃描提取數(shù)據(jù)) |
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| 四、MR智能穿戴展示、三維模擬動畫 |
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MR智能穿戴可將物光與參考光在記錄材料中形成干涉,產(chǎn)生全息圖,在顯示光學中有效展示對應的仿真虛擬形象,進而真實完整地呈現(xiàn)三維場景模型,實現(xiàn)虛實結合的互動體驗,以最大化貼近真實的方式還原整個案發(fā)現(xiàn)場,跨越了時間與空間的界限。
重建的三維現(xiàn)場可導入MR智能眼鏡、手機及大屏中查看實景詳情,配以語音助手操控切換視場,將現(xiàn)場投射至現(xiàn)實場景中,技術專家可漫游式觀察目標場景或物證。對現(xiàn)場虛擬物品及重點痕跡進行自由移動、縮放、測量與比對,跨越時空界限達到觀者身臨其境的效果,實現(xiàn)了對現(xiàn)場及物證沉浸式分析研判與遠程支撐。這種直觀的混合現(xiàn)實交互展現(xiàn),更利于案件有效還原、演繹模擬、證據(jù)分析及講解教學等。
現(xiàn)場勘查全息重建信息化系統(tǒng)可將掃描好的場景、作案工具、作案痕跡等保存至平臺,便于查閱還原現(xiàn)場各類全息信息,在任意地點支持多人同時虛擬進入同一全息空間(即復原的犯罪現(xiàn)場),共享彼此的偵查視角,對現(xiàn)場進行勘查并進行實時的互動交流,可邀請遠程技術專家以虛擬形象進入犯罪現(xiàn)場進案情研討。
3D模型呈現(xiàn)了客觀真實的現(xiàn)場環(huán)境,克服傳統(tǒng)選擇性攝錄的主觀局限,彌補了2D、偽3D影像的應用盲區(qū)。
3D現(xiàn)場數(shù)據(jù)有效保存為定向深度神經(jīng)網(wǎng)絡輔助歸類三維數(shù)據(jù)集建立了條件,為未來構建犯罪現(xiàn)場大型3D勘查數(shù)據(jù)庫和行為特征可視化匹配分析提供了可能。 利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù),可以進行三維數(shù)字化重建、存儲各類痕跡物證,以真實的比例還原實際物體,增益立體細節(jié)展示,對物證數(shù)量、形狀、顏色、表面狀態(tài)及時、準確、全面地表征,克服如氧化、融化、腐爛、破碎、人為丟失及保存環(huán)境局限等易損變動的問題,實現(xiàn)物證永久無損的四維時空保全,降低物證保存成本與風險,同時正確提煉的三維尺寸信息更便于形態(tài)復雜物證的法庭動態(tài)呈現(xiàn)與案后調(diào)閱分析。 |
| 總結 |
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三維掃描具有采集速度快、采集信息全、數(shù)據(jù)信息真實可靠,展現(xiàn)形式豐富的特點,
(1)掃描記錄速度快:一般現(xiàn)勘技術人員要第一批進入犯罪現(xiàn)場,現(xiàn)場三維數(shù)據(jù)的采集時間往往僅幾十分鐘;
(2)采集信息全:犯罪現(xiàn)場整體環(huán)境,物證散落的位置、各個關鍵角落、地面、墻面及房頂?shù)榷嘣畔⒕娌杉?/span>
(3)數(shù)據(jù)真實可靠:要求犯罪現(xiàn)場能實景還原,應包含場景物體1:1的尺寸信息;
(4)數(shù)據(jù)調(diào)用便捷:現(xiàn)場重建數(shù)據(jù)用途廣泛,可被應用于VR/AR/MR展現(xiàn)、遠程指揮及AI拓展訓練等情景。 綜上所述:三維掃描在現(xiàn)場勘查中的應用,極大的減輕了現(xiàn)場勘查人員的工作強度,提高了現(xiàn)場勘查效率。
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滬敖3D是一家致力于三維數(shù)字化行業(yè)解決方案的技術型企業(yè),擁有豐富的三維項目經(jīng)驗,公司以行業(yè)應用為出發(fā)點,為客戶提供三維數(shù)字化采集、三維數(shù)據(jù)處理、三維數(shù)據(jù)管理等一系列應用服務。
滬敖3D擁有結構光拍照式三維掃描儀、手持三維掃描儀(大小空間)、地面三維激光掃描儀、無人機傾斜攝影測量、3D打印等多種技術手段,從幾厘米到幾百米的物體或三維空間,從幾個微米到幾個厘米的精度,滬敖均可提供涵蓋軟硬件產(chǎn)品和項目服務的完整解決方案。 滬敖3D目前主要服務于制造業(yè)(汽車、航空航天、船舶、模具、鑄造以及各種機械)、建筑業(yè)(建筑設計、施工、裝修等)、文化遺產(chǎn)(博物館、古建筑、考古等)、數(shù)字化工廠、警用公共安全、影視制作、教育等行業(yè)。提供質(zhì)量檢測、三維建模、逆向工程、數(shù)字存檔、GD/T分析、有限元分析、虛擬安裝、干涉分析、工程測繪、形變監(jiān)測、3D打印等技術方案。 |
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