[发明专利]一种弹头发射痕迹计算机识别系统及其弹痕比对方法

说明书

技术领域

本发明属于刑侦技术领域，特别涉及一种弹头发射痕迹计算机识别系统及其弹痕比对方法。

背景技术

枪弹痕迹检验是用来侦破涉枪案件的一项重要的刑侦技术手段。由于制造、使用、保管等方面的原因,不可能有两支膛线完全相同的枪,枪弹痕迹检验的主要任务便是枪支的同一认定,也就是要确定现场弹头、弹壳是哪一支枪发射的。因此,枪弹痕迹鉴定和指纹鉴定、DNA 鉴定一样,都是枪械性能分析与枪案刑侦工作中不可或缺的部分。传统的子弹比对方法,如比对显微镜检测法、分段照相、触针检测等方法,有着无法获取三维信息、精度不高、影响物证物理完整性、无法进行计算机自动比对的缺陷。随着现代高精度数据测量、采集设备和信息技术的发展,为弹痕的自动化比对创造了必要条件。

自动化比对过程一般可以分为两步:首先用光学设备采集弹头上弹痕的3维数据；然后用计算机软件根据一定的模型判断子弹间的相似程度,确认发射子弹的枪支。我们一般着重研究第二步,在获取了样本数据之后,如何采用有效的方法进行提取特征并验证同一性。为此，研究人员们做了很多基础的研究。由于弹痕采样的方法有不同,对于弹痕数据的处理也各有特点。在枪案侦破和提供刑事物证过程中,需对弹头的发射痕迹进行测量和鉴别，目前国内对枪弹痕迹的检验，主要是在显微镜下人工对比检验，以专家经验为主，缺乏客观的识别标准,工作效率低且不适应打击犯罪的要求。

而在光学设备上测量弹头上弹痕的3维数据时,需要人工调整弹头的位置和姿态.人工操作中必然会造成一定的误差，现有技术中多是采用小波去噪的方法只能消除一部分噪声,而如何处理弹头姿态位置造成的误差并没有进行讨论。

因此，有必要针对如何使得两个弹头可以尽量在相同位置和相同姿态的情况下进行比对这个首要问题，设计了一套科学合理的解决方案，以消除随机误差对测量结果和比对结果的影响。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种弹头发射痕迹计算机识别系统及其弹痕比对方法，

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种弹头发射痕迹计算机识别系统，主要包括以下主要模块弹头痕迹三维测量模块，弹头痕迹纹理特征提取模块、弹头痕迹自动比对模块、数据库处理模块、弹头痕迹自动比对模块、人工辅助比对模块，其中：

所述的弹头痕迹三维测量模块：实现弹头三维形貌的测量；

所述的弹头痕迹纹理特征提取模块：提供可视化的工具进行弹头痕迹特征区域的自动截取和手工选取.数据预处理模块用来对测量并经过特征区域截取后的数据进行处理,以提取弹头上反映发射枪支稳定痕迹特征的数据。

所述的数据库处理模块：实现对弹头数据库的管理,包括添加、删除、修改弹头痕迹特征记录。

所述的弹头痕迹自动比对模块：实现样本弹头痕迹与数据库中已有弹头痕迹的自动比对, 并自动从数据库中查找出发射样本弹头的枪支；弹头痕迹自动比对模块还提供多种比对手段、比对策略的选择以及多种查找策略的选择。

所述的人工辅助比对模块：提供一些辅助性的可视化工具实现对弹头痕迹的人工比对。

作为优选，所述的弹头痕迹三维测量模块为非接触式视频显微仪。

基于上述一种弹头发射痕迹计算机识别系统的弹头痕迹识别方法，其具体步骤为：

(1)通过弹头痕迹三维测量模块采集弹痕数据；

(2)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,估计出平移误差和转动误差,消除了测量数据误差；

(3)通过时间序列分析比较两个弹痕的相似程度。

本发明的有益效果

1、本发明提出一种弹头发射痕迹计算机识别系统，应用机器视觉技术设计出枪弹弹头自动检测系统，在不接触弹头的情况下，实对枪弹弹头痕迹的自动测量和重量的自动检测，同时，本发明检测的准确率高，实用性强，易于操作。

2、本发明还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。

具体实施方式