精準(zhǔn)獲取罪犯腳印，SMARTTECH三維掃描技術(shù)在刑偵破案上的應(yīng)用

傳統(tǒng)的腳印復(fù)原方式在之前在公安刑偵破案的調(diào)查中很流行，即通過(guò)制作嫌疑人的腳印模型來(lái)配合下一步的審查對(duì)證。收集腳印所用的材料通常是液態(tài)硅膠或者石膏。

而現(xiàn)在，我們完全可以通過(guò)三維掃描的技術(shù)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的嫌疑痕跡：比如雪地上的腳印，進(jìn)行掃描三維，進(jìn)而通過(guò)3D打印制作模型，來(lái)獲得最完美且不破壞現(xiàn)場(chǎng)的對(duì)證模型。下面，我們將通過(guò)可以通過(guò)SMARTTECH三維掃描儀掃描雪地中腳印的案例來(lái)給大家介紹相關(guān)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

在搜集嫌疑人的腳印證據(jù)時(shí)，必須非常小心，不能對(duì)現(xiàn)場(chǎng)造成破壞。在使用傳統(tǒng)方法對(duì)雪中腳印進(jìn)行翻模時(shí)，會(huì)用到硫磺。一旦把硫磺注入雪印中，硫磺會(huì)快速冷卻成一個(gè)結(jié)晶的腳印翻模，但這個(gè)過(guò)程會(huì)損壞原本留下的現(xiàn)場(chǎng)腳印。另一種獲取證據(jù)的方式是拍照，但是拍照不能獲取準(zhǔn)確的信息，如鞋印的深度和角度。正因?yàn)槿绱�，三維掃描的技術(shù)在刑偵取證方面的應(yīng)用顯得十分有效和重要。使用三維掃描儀可以準(zhǔn)確獲取到痕跡的各項(xiàng)特性，且不破壞現(xiàn)場(chǎng)痕跡，而這恰恰是傳統(tǒng)方法很難做到的。

于是，SMARTTECH公司決定通過(guò)三維掃描技術(shù)來(lái)證明這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。應(yīng)用于這個(gè)領(lǐng)域的三維掃描儀是擁有測(cè)量體積達(dá)到300*400*300mm和精度達(dá)到0.041mm的綠色10像素的MICRON3D三維掃描儀。它可以一次掃描40*30cm的表面積和30cm的深度。

值得注意的是，采用綠色LED光源的MICRON3D要比比傳統(tǒng)的白光測(cè)量方式高出30%的準(zhǔn)確度。

△圖為正在用掃描儀掃描雪中腳印的場(chǎng)景

這項(xiàng)研究是在零下三度的環(huán)境下進(jìn)行。首先在留下足跡的雪上覆蓋一層薄薄的干粉，這種干粉用于防止反射和保證光學(xué)測(cè)量?jī)x正常工作。為了得到全面的腳印信息，MICRON3D需要從不同角度來(lái)進(jìn)行掃描，最后通過(guò)三點(diǎn)法合并成一個(gè)文件。MICRON3D三維掃描儀還具有基于旋轉(zhuǎn)臺(tái)或定位標(biāo)記的自動(dòng)對(duì)焦功能。

△使用三點(diǎn)法初步掃描的結(jié)果

在掃描過(guò)程中，測(cè)量頭在物體上投射光影，然后用探測(cè)器分析物體上光影的變化。這些變化的光影就是關(guān)于測(cè)量物體的幾何信息。隨后將數(shù)據(jù)導(dǎo)入SMARTTCH V2017三維測(cè)量軟件中，然后轉(zhuǎn)化成包含1000多萬(wàn)個(gè)含有XYZ坐標(biāo)點(diǎn)的3D模型，用于后面制作腳印模型。

△鞋底的表面

MICRON3D Green 是為復(fù)雜的工作環(huán)境設(shè)計(jì)的。掃描儀的外殼是由堅(jiān)硬的碳纖維制成，保證了在溫度變化時(shí)能進(jìn)行穩(wěn)定的測(cè)量工作。外殼內(nèi)的減震系統(tǒng)，通過(guò)過(guò)濾器可以有效地保護(hù)脆弱元件，阻止極小的微粒進(jìn)入掃描儀內(nèi)部。MICRON3D完全按照德國(guó)VDI/VDE2643標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)量的精準(zhǔn)度也通過(guò)了德國(guó)測(cè)量認(rèn)證實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)認(rèn)證。

△對(duì)齊后的掃描是非常詳細(xì)的

MICRON3D Green不需要配套專(zhuān)門(mén)的工作場(chǎng)所就能提供很好的測(cè)量結(jié)果。堅(jiān)固的三腳架，讓定位激光定位得更加準(zhǔn)確。

完成掃描過(guò)程后，還需要對(duì)腳印的三維模型進(jìn)行后處理。SMARTTCH V2017掃描儀軟件支持點(diǎn)云的編輯功能，消除由外部光源干擾而造成的不必要噪點(diǎn)。SMARTTECH三維軟件中所做工作的最終結(jié)果是全面而準(zhǔn)確地反映三角形網(wǎng)絡(luò)的幾何掃描面。三角形網(wǎng)絡(luò)被應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)腳印痕跡和腳印模型的全面掃描分析。通過(guò)使用Geomagic控制軟件，我們可以快速容易地獲取到一個(gè)非常豐富的分析比較結(jié)果。

△鞋底細(xì)節(jié)的綜合比較

分析的結(jié)果是一個(gè)清楚顯示了差異的顏色偏差地圖，同時(shí)允許在選定的截面上進(jìn)行完整的2D分析。數(shù)據(jù)表明在腳趾附近掃描的表面會(huì)與鞋底的模型重疊，原因在于在行走時(shí)鞋底的力分布并不均勻，導(dǎo)致了留在雪地上印跡的變形。

然而，這些差異并沒(méi)有阻止我們做比較，并匹配掃描的腳印模型到具體的鞋底。令人驚喜的是，掃描痕跡的結(jié)果是如此精確，即便是輕微的劃痕和鞋底特有的紋路反映得都一清二楚。此外，最終三維掃描得到的模型數(shù)據(jù)，可以直接轉(zhuǎn)換為佳能3D打印機(jī)直接讀取的打印模型。得益于彩噴打印技術(shù)，可以低成本且快速地進(jìn)行彩色3D打印。

△帶偏差圖的三維打印樣件

顯而易見(jiàn)，彩噴打印技術(shù)對(duì)刑偵取證很重要，因?yàn)樵诠�安刑警中，�?duì)彩色的3D打印模型非常有需要。刑偵調(diào)查人員必須將鞋子和痕跡進(jìn)行直接比對(duì)。另外，他們可以打印一些相似的痕跡，然后和打印出來(lái)的模型在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行比對(duì)。使用3D打印技術(shù)的模型精度在準(zhǔn)確性上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了傳統(tǒng)石膏鑄件的方法。

研究表明，三維掃描儀和3D打印機(jī)不僅可以支持公安中的刑偵破案工作，同時(shí)也是現(xiàn)代警察部隊(duì)可以配備的最好工具之一。不同于傳統(tǒng)歸檔方法，三維掃描儀對(duì)留在現(xiàn)場(chǎng)的腳印，在取樣上是完全是無(wú)破壞的，同時(shí)還能以最高的精度來(lái)檢查遺留現(xiàn)場(chǎng)的痕跡細(xì)節(jié)。

關(guān)于公司的更多信息：

SMARTTCH是世界領(lǐng)先的三維掃描儀制造商。該公司已參與特種三維掃描儀生產(chǎn)銷(xiāo)售16年以上。SMARTTCH在不斷地改進(jìn)產(chǎn)品以適應(yīng)多種行業(yè)，例如制藥和考古學(xué)。更多詳情請(qǐng)咨詢(xún)其大中華區(qū)總代理精唯信誠(chéng)（北京）科技公司，咨詢(xún)電話(huà)：400-626-0562
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