三维枪弹痕点云数据处理及特征提取研究

为了解决传统算法中弹痕图像深度特征信息丢失的问题,本文提出一种能够计算出弹痕图像深度特征参数信息的三维点云图像特征提取算法。该方法根据棱线斜率变化从局部极值点中找到特征点,运用线性拟合法构建三角形对特征参数值进行计算,确定弹痕特征参数值的相似范围,通过利用相似范围对未知弹头进行判别,实现弹痕和枪的一致性确认。实验结果表明:所提出的算法在现有样本的条件下,弹痕比对的正确识别率达到90%以上,单组弹痕数据的转换、特征提取和参数计算共用时32.7s。算法满足弹痕比对需求,可以对后续弹痕比对提供可信依据,具有一定的理论价值和实用意义。

采用区域特征匹配的三维弹痕自动配准

针对三维枪弹痕迹比对中的数据配准问题,提出了一种采用区域特征匹配的配准算法。在通过干涉仪获取枪弹痕迹三维数据后,首先采用基于剪切波的多尺度几何分析方法对数据去噪,以保证去除噪声的同时减少有效信息的损失,然后采用改进的一维高斯滤波器分离三维枪弹痕迹中的轮廓信息和纹理细节,另外,将三维弹痕纹理信息进行分区,并通过纹理信息中擦划痕迹明显的特征区域进行数据配准,最后,在配准过程中引入齐次变换矩阵以提高配准精度,并采用计算不同数据间互相关测度值的方法评价配准效果,通过纹理信息的配准结果完成原始三维枪弹痕迹的配准。实验结果表明,所提出的配准算法能够提高弹痕自动比对正确率,在现有样本及自动比对方法情况下,能够将比对正确率从90%提高至98%。

基于数字伺服聚焦式位移传感器的弹头痕迹测量系统

本文介绍了一种新的弹头痕迹测量系统 ,该系统具有接触和非接触两个传感器 。

弹头发射痕迹计算机图像比对系统研究

弹头发射痕迹的比对是破获涉枪案件的关键之一 ,我国目前在这方面采用的方法都是依靠枪弹痕迹专家在比对显微镜下对所有待比的弹头逐一进行两两比对。这种低效的方法已无法适应形势发展的需要。本文介绍了一种新型弹头发射痕迹计算机图像比对系统 ,包括系统的硬件结构 ,软件功能以及主要技术关键及其解决方法。该系统较好地解决了原先的弹头发射痕迹比对方法中存在的问题 ,实践结果表明具有较高的应用推广价值。

弹头发射痕迹计算机识别系统的研制

研制了一种新型的枪弹痕迹计算机自动识别系统 .该系统采用了一种新型的微恒力位移传感器 ,该传感器具有测量力小且恒定的特点 ,因此 ,可以实现对弹头表面痕迹的无损测量 .采用一种改进的小波分析方法提取出反映发射弹头枪支稳定痕迹特征的信号 ,消除了边界失真 ,并可在不同尺度上对弹头发射痕迹进行分析 .同时提出一种多尺度相关分析方法 ,可以综合利用各个频率段上的信息 。

一种新型非接触式三维弹头痕迹检测系统

本文介绍了一种新研制的非接触式三维弹头痕迹检测系统的原理、结构、控制以及实验结果。该系统垂直分辨率为 0 .0 1μm,测量范围± 30 0μm,圆分辨率 5 0″,轴向分辨率为 1 .2 5μm。

采用三维形貌特征匹配的弹痕自动比对

为了实现计算机对枪弹痕的自动比对,提出了一种采用三维形貌特征匹配的弹痕比对方法.首先通过改进的小波阈值函数对采集到的三维弹痕数据进行滤波以去除噪声干扰;去噪后,设计一维高斯滤波器按照弹痕的垂直方向提取有效信息取代采用经典二维高斯滤波器提取信息,能够减少弹痕信息的损失;最后经旋转、平移截取子弹次棱附近的有效弹痕信息,并计算不同子弹间对应次棱附近的弹痕纹理互相关测度,以判断痕迹所属弹头是否为同一型号枪支所发射.实验表明,所提方法能够提取弹痕的三维形貌特征,并能通过软件编程实现计算机对弹痕的自动比对,在现有数据范围内,其比对正确率不低于98%.

一种基于统计模型和时序分析的弹痕比对方法

提出了一种枪弹头弹痕自动比对方法.首先通过常规的采集设备采集弹痕数据,通过对弹头实际测量数据的统计建模,利用概率模型构造出一个代价函数,当该代价函数的取最小值时,即可估计出平移误差和转动误差,从而有效的消除了测量数据中的各种误差.通过时间序列分析比较两个弹痕的相似程度,结果表明该方法在可接受的计算时间内有效地解决了弹头痕迹的自动比对问题,精度和效率都较传统方法有显著提高.

双参考面FTP法测量弹痕轮廓

针对头盔上弹痕的三维轮廓测量,提出了采用基于双参考面的条纹投影傅里叶变换法.改变一般测量中只选择一个平面作参考面的做法,引入无弹痕时的头盔表面作为测量的第二参考面,克服了单平面参考面测量时的信息丢失,保证了准确性.测得了弹痕的实际三维轮廓.实验证实了其正确性,精度可达0.1 mm.

枪弹头痕迹特征直线提取方法

为了有效地提取枪弹头痕迹特征,提出了一种将三维弹痕数据转换成同形0-1特征点矩阵的方法。介绍了枪弹头痕迹产生的机理,分析了高精度数据采集设备获取枪弹头痕迹数据的过程,基于Hough空间变换模型,建立了从0-1特征点矩阵提取弹痕特征直线的模型,并对6支枪发射的12发弹的三维弹痕数据进行特征直线提取试验。实验结果证明,该方法能正确有效地提取弹痕特征直线。

非制式枪射击弹头痕迹自动识别系统及性能测试

本文对非制式枪射击弹头痕迹自动识别系统进行了详细介绍,并对该系统的自动识别性能进行了测试和评估。该系统利用铝箔模片和弹头痕迹展平装置采集非制式枪射击弹头痕迹图像,对采集到的图像进行特征提取,并存储于数据库中,系统能够以较高的准确率和检索速度完成非制式枪射击弹痕的自动比对识别任务。该系统提供了多种基于基础图像处理操作的专家比对模式,开发了弹头痕迹图像的重叠比对和分割比对方式。经测试,系统的自动识别结果在测试库中排名第一的比例为64.5%,排名前30的比例为90.3%。该系统的投入应用可节省人力物力,提高射击弹头痕迹同一认定的检验效率,为案件的快速串并提供有力的技术支持。

一种枪弹痕迹自动比对算法

研究枪弹痕迹自动检测优化问题,为了能够准确有效地鉴定和分析枪弹痕迹,提出了一种枪弹痕迹的自动比对算法及实现方法。算法采用平滑滤波的方法去除弹痕数据中的噪声点,然后根据斜率的变化提取出弹头各个截面外表面轮廓上的特征点,最后采用相关性分析方法通过比对两个弹痕的特征点之间的相似度来判断两条弹痕的吻合程度,从而达到枪弹痕迹自动比对的目的。改进算法采用MATLAB编程实现,简单高效,误差较小,适合应用于大多数的枪弹痕迹的自动比对。

枪案物证检验技术现状与发展

综述了世界目前领先的枪案物证检验新技术现状与发展和我国近年来在枪案物证检验技术方面所取得的新成果,同时论述了发展方向。

基于多维特征提取的枪弹痕迹比对分析方法

首次给出了针对三维弹痕痕迹数据的比对分析方法,提出提取枪弹数据的多维特征,联合多维特征优势实现弹痕痕迹精确的比对分析技术。首先对数据做去噪等预处理后提取多维特征,然后进行由粗到细分级比对,实验结果证明了方法的有效性。

一种枪弹痕迹自动检测优化仿真研究

为了消除因弹痕测量位置和姿态不同而造成的测量误差,提高检测和分析枪弹痕迹的准确性,提出了一种枪弹弹痕自动检测优化仿真算法。首先采用最小二乘法拟合出弹头各个截面的外表面轮廓,用MATLAB编程实现,并得到对应的圆心坐标。然后通过连接各截面的圆心坐标得到弹头的中轴线,根据中轴线的位置计算得出中轴线在进行坐标变换时需要旋转的角度和平移量,从而使其与y轴重合后再进行统一比对。实践证明,算法简单高效,能够较好的消除因位置和姿态不同而造成的测量误差,适合应用于大多数的枪弹弹痕的自动比对中。

基于SURF特征的枪弹痕迹匹配方法

为实现枪弹痕迹的自动比对与识别,提出将特征识别加速鲁棒特征(SURF)算法引入到弹壳痕迹匹配研究中,利用该算法提取弹底窝痕三维表面形貌特征,并采用随机抽样一致性(RANSAC)算法实现匹配优化。重点讨论了SURF特征点检测中参数调整及匹配效果关系,并借助美国国家标准与技术研究院(NIST)提供的弹底窝痕测试样本实现了最佳参数及识别条件的认定。实验结果表明,SURF算法对弹底窝痕表面形貌特征的提取与描述优异,在测试样本上可达到90 %以上的匹配率。

大量程光学共焦跟踪式三维弹头痕迹检测仪

新研制了一种大量程光学共焦跟踪式非接触三维弹头痕迹检测仪 ,介绍了这个测量系统的原理、结构、控制以及实验结果。该系统采用了光学共焦跟踪式微位移器 ,垂直分辨率为0 .0 1μm,测量范围为± 2 0 0 μm ,通过量程扩展到 ± 10 0 0 μm ,它的圆周分辨率为 50″ ,轴向步距为1.2 5μm。另外 ,还采用光学聚焦测量方法的某些措施和数字伺服来克服光学共焦跟踪式微位移传感器的短处 ,即形貌垂直方向的允许阶跃变化量从每步± 2 0 μm增加到每步± 80 μm。该系统可以完整地获取弹头发射痕迹的真实形状 ,提供了部分测量数据和弹头痕迹的拟实图片。

利用高分子材料复制枪弹物证三维形貌及痕迹特征

目的建立一种简便易行、精确可靠的枪弹物证的复制方法,以提高枪弹痕迹检验效率。方法选择流动性好、固化成型后收缩率小、物理性能稳定、抗撕强度高的高分子材料,结合快速制模以及注塑成型技术,建立一种射击弹头、弹壳三维形貌以及痕迹特征的复制方法——枪弹物证模塑成型技术。将制成的枪弹物证模型与原物在外形、痕迹特征方面进行比较分析。结果使用本方法制备的枪弹模型除复制原物的三维形貌外,还复制其细小的痕迹特征,与原物在痕迹检验中可以达到同等的效果。结论利用这种枪弹物证模型与原物外形及痕迹特征的同一性,能够实现同一枪弹痕迹物证的多人同时检验,从而解决枪弹痕迹检验效率低、案件串并时效性差的难题。

七七式手枪弹头发射顺序的规律性研究

目的研究总结七七式手枪射击弹头的排序。方法对已知顺序的实弹射击取样,显微观察弹头上连续射击过程中形成的痕迹,通过统计、归纳,从中发现各痕迹与射击顺序之间的关系。结果根据弹头上的磕碰痕迹、顶压痕迹的出现规律判断出七七式手枪发射子弹的顺序。

六四手枪射击弹头痕迹与发射顺序的研究

通过已知顺序实弹射击取样,显微观察弹头上发射过程中形成的痕迹,从中发现与排序有关的痕迹,然后通过统计、分析和归纳研究,发现弹头进膛时形成的痕迹及其形态变化,可以判断六四手枪发射子弹的顺序。