論數字圖像處理技術在當前刑偵工作中的作用

一、緒論

圖像是人類獲取和交換信息的主要來源之一，也是人類相互交流和認識世界的主要媒體。數字圖像是二維圖像用有限數字數值像素的表示.數字圖像處理技術是將圖像信號轉換成數字信號并利用計算機對其進行處理的技術精度高，處理內容豐富，圖像處理的應用領域已經涉及到人類生活和工作的方方面面，尤其在在當前刑偵工作中的作用也更為突出。因此，新時期的刑偵人員只有更新觀念，有效地利用數字圖像處理技術，進而促使刑偵工作高效的進行。本文主要介紹數字圖像處理技術在當前刑偵工作中的應用。

二、數字圖像處理技術的優點

（一）圖像獲取

傳統的偵查過程中，偵查人員只是利用照相機獲取圖像，然后通過沖洗、擴印等多個環節，往往要經過數小時，才能獲取有效的案件圖片，大大的影響了案件偵查的進度。

新時期的數字處理技術即通過數碼相機等設備，對于案件圖片進行拍攝，當即看到拍攝結果，不合要求可以刪除重拍，進一步提高了案件偵查的速度。

（二）圖像處理

暗房技術就是在沖洗照片的時候通過一些特殊的技巧來實現特殊的效果，是最傳統的圖像處理技術。這種技術對于拍攝照片的質量要求較高，而且對于原始照片不能完成任何加工；數字圖像處理技術可以對于模糊、變形的圖像進行校正處理，進而提高了物證的利用率。

1.指紋校正處理

指紋是人類手指末端指腹上由凹凸的皮膚所形成的紋路。指紋能使手在接觸 物件時增加摩擦力，從而更容易發力及抓緊物件。是人類進化過程式中自然形成的。目前尚未發現有不同的人擁有相同的指紋，所以每個人的指紋也是獨一無二。由于指紋是每個人獨有的標記，近幾百年來，罪犯在犯案現場留下的指紋， 均成為警方追捕疑犯的重要線索，使得指紋識別技術得到了飛快的發展。在現場勘查中，經常會拍攝到模糊的指紋，而這些指紋往往是破案的關鍵。技術人員通過數字圖像處理技術可以進行指紋校正處理。指紋處理過程可分為三個階段： （1） 獲取原始指紋圖像，進行預處理； （2） 提取指紋特征點； （3） 指紋識別分析判斷。在上述三個階段中，指紋圖像的預處理階段尤為重要，該階段對圖像處理的好壞直接關系到后面兩個階段工作的開展。新時期的數字圖像處理技術中的指紋處理技術可以利用計算機系統找出指紋紋線的軸心線來代替紋線的過程，主要采用迭代一一輪廓剝離法。每次壘圖象掃描迭代一次，就剝掉邊界象素中不影響連通性的象素，直至紋線寬度為1個象素為止，這種方式可以對原始灰度圖像進 行平滑、銳化、增強、二值化等處理，從而使細化、特征抽取等操作能夠有效進行，從而使指紋圖像更清晰、邊緣更明顯，幫助刑偵人員更好的提取指紋的特征，提高指紋識別工作的效率。

2.印記校正處理

獲得圖像以后，技術人員通過數字圖像處理技術可以對于案件現場的印記進行校正處理，處理后的圖像與樣本圖像進行對比與分析，并出具鑒定文檔。這種方式可以幫助偵查人員快速的理清思路，縮小嫌疑犯的范圍，使偵查人員從復雜的案件線索中解脫出來，減少社會危害，保障人民群眾的生命財產安全。

（三）圖像傳送

傳統的圖像的傳送只能通過傳真和郵寄的方式，這種方式不僅費時費力，而且對于天氣、交通等外界環境要求較高，也會影響辦案效率。

數字圖像可以通過網絡進行傳輸，傳播速度快，傳播的圖像信息不會失真，進一步縮短了辦案時間，防止犯罪嫌疑人繼續對社會造成危害。

三、數字圖像處理技術的應用

數字圖像處理技術涉及很多學科，是一門多學科交叉應用技術，圖像處理技術內容豐富，主要有以下方面。

（1）幾何處理

幾何處理主要包括坐標變換，圖像的放大、縮小、旋轉、移動，多個圖像配準，全景畸變校正，扭曲校正，周長、面積、體積計算等。技術人員通過集合處理的方式，提取圖像中對象的活動信息，進而找準目標對象，提高圖像線索的精準度。

（2）算數處理

算數圖像處理主要對圖像施以加、減、乘、除等運算。利用這種方式，可以進一步突出圖像細節，處理出重要的目標圖像，為破案提供線索。

（3）圖像變換

由于圖像陣列很大，直接在空間域中進行處理，涉及計算量很大。因此，往往采用各種圖像變換的方法，將空間域的處理轉換為變換域處理，進而可減少偵查技術人員的計算量，使案件圖像信息獲得更有效的處理。

（4）圖像增強

圖像增強處理是指按特定的需要采用特定方法突出圖像中的某些信息，同時削弱或去除無關信息，或將原圖轉換成一種更適合人或機器進行分析處理的形式的圖像處理方法。在刑偵過程中，偵查人員可以利用圖像增強技術突出圖像中重要的信息，而減弱或去除不需要的信息，從而使有用的信息得到加強，便于區分或解釋。即改善圖像的視覺效果，以便技術人員進行后續處理。圖像增強的主要方法有直方圖增強、偽彩色增強法、灰度窗口等技術。在案件現場獲得的圖像往往質量較差，可區分性差，對于破案的意義不大。但是，技術人員可以通過圖像增強的方式，改變這種情況。尤其針對夜間環境帶來的低照度和高噪聲問題，以及視頻壓縮產生的方塊效應和畫面閃爍，利用光流估計及邊沿銳化技術，可以進一步解決夜間弱光條件下圖像模糊的問題，突出圖像輪廓，衰減各種噪聲，提高圖像質量，幫助偵查人員更加快速地鎖定嫌疑目標。

（5）圖像復原

圖像復原就是使退化了圖像去掉退化因素，以最大的保真度，恢復成原來的圖像。實際的復原過程是設計一個濾波器，使其能從降質圖像中計算得到真實圖像的估值，使其根據預先規定的誤差準則，最大程度地接近真實圖像。偵查人員獲取的信息大部分來源于圖像媒體，大量而清晰的圖像對于案件的偵破有著重要的作用。但是，在圖像在形成、傳輸和記錄的過程中會受到諸多因素的影響，所以偵查人員通過各種方式獲得的圖像一般都不可能是一個物體完整的描述，實際上只是一幅記錄圖像，質量會有所下降，其典型表現為圖像模糊、失真、有噪聲等，并且常常伴隨著噪聲的存在。圖像復原的主要目的是去除干擾、模糊和圖像畸變，恢復圖像的本來面目。典型的去噪操作就屬于復原處理。在刑偵過程中，通過圖像復原技術，可以進一步保持案件圖像的真實再現，同時使整個案件的分析更為形象與生動。技術人員在進行圖像復原工作的時候，可以把圖像質量評價標準作為一個的課題來進行研究，針對特定類型的圖像，研究特定的圖像質量評價標準。通過客觀的圖像質量評定標準來判斷復原后的圖像質量是否改善，評價改善視覺效果的程度，進而將最清晰的圖片應用與當前的刑偵工作中去。

（6）圖像分割

圖像分割是將圖像中有意義的特征部分提取出來，這是進一步進行圖像識別、分析和理解的基礎。它是由圖像處理到圖像分析的關鍵步驟。現有的圖像分割方法主要分以下幾類：基于閾值的分割方法、基于區域的分割方法、基于邊緣的分割方法以及基于特定理論的分割方法等。圖像分割技術在刑偵過程中可以用來分析特征明顯的人、車、物等要素，因此在案件的偵查過程中的運用也較為廣泛。

（7）圖像重建

幾何處理、圖像增強、圖像復原都是從圖像到圖像的處理，即輸入的原始數據是圖像，處理后輸出的也是圖像，而重建處理則是從數據到圖像的處理，也就是說輸入的是某種數據，而處理結果得到的是圖像。超分辨率圖像重建是指將一系列各自包含一部分不同圖像細節的相似低分辨率圖像通過一定方法融合成一幅高分辨率圖像的處理方法。對于一定的數字成像系統，通過超分辨率圖像重建可以得到高質量的圖像而不需要提高系統的硬件性能，因此它可以被廣泛應用于圖像處理的各種領域中。這種技術對于技術人員的要求較高，但是可以幫助偵查人員分析案情，重建圖片信息，進而找到嫌疑目標并，形成有效的破案線索。

（8）圖像編碼

圖像編碼研究屬于信息論中信源編碼范疇，其主要宗旨是利用圖像信號的統計特性及人類視覺的生理學及心理學特性對圖像信號進行高效編碼，即研究數據壓縮技術，以解決數據量大的矛盾。通過圖像編碼技術，偵查人員可以更加快速的查找破案線索，尤其可以對于視頻監控系統進行處理和篩查，分析案件現場的特征要素，擴展挖掘更多的視頻圖像信息、通訊信息、銀行卡信息、上網信息、住宿信息、GPS信息等隱性信息，進而尋找案件的突破口，提高破案速度。

四、結論

隨著科技的進步，我國的科學技術也在不斷提高，數字圖像處理技術已經開始在日常的刑偵工作中普遍運用，也具有巨大的社會意義，已經成為新時期刑偵人員破案的重要工具，但是由于技術水平的局限性，數字圖像處理技術仍然不能滿足現在實際偵查過程中對于圖像處理領域的要求。為了促進這門技術的進一步發展，偵查技術人員要通過不斷地提高認識，不斷的提升自己的技術水平，增強刑偵破案的技術力量，保障偵查方法決策和實施的正確性和科學性，提高數字圖像處理技術的效果，進而提高偵查效率，獲得最佳偵查效益。