[發明專利]一種基于云計算的公安案件現場三維實景快速還原方法

在審

• 申請號: 201710760877.4
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107507274A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 歐陽平
• 申請（專利權）人: 北京圖航科技有限公司
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06K9/46;G06K9/54;G06K9/62
• 代理公司: 北京紅福盈知識產權代理事務所(普通合伙)11525
• 代理人: 陳月福

技術領域

本發明涉及一種三維場景快速重建技術，具體涉及一種基于云計算的公安案件現場三維實景快速還原方法，屬于計算機圖形和軟件技術領域。

背景技術

現場勘驗是刑事訴訟法規定的偵查行為之一，通過勘驗所獲得的痕跡物證對于幫助偵查人員確定事件和案件的性質，為偵查破案提供線索，為提起公訴和審判活動提供證據，具有其他偵查行為不可替代的作用。公安部2015年修訂后的《公安機關刑事案件現場勘驗檢查規則》(公通字[2015]31號)，進一步強化了各級公安機關對案件現場信息化工作管理的要求，從而有利于證據留存、研判分析和案件偵破。

然而在現場勘驗的實踐中，在現場保護、現場勘驗、技術處理等方面仍然存在一些問題。這些問題的存在，既可能影響到案件的偵破進程，也可能影響到現場勘驗證據的效力，具體表現在：

1)勘驗過程對現場重建不到位

相關痕跡物證未能及時發現、提取和固定。有的勘驗人員在勘驗之前缺乏對現場的分析和重建，僅憑直覺在比較顯性的部位發現和提取，而沒有考慮到現場的變化因素；有的在對現場進行概覽之后就沒輕易得出結論，只重視能夠支持他們所假設的犯罪過程的證據，而忽略了與其理念不相吻合的證據，這就可能導致比較嚴重的后果。

2)勘驗的技術裝備較為落后

現場勘驗使用較為傳統的錄音筆、照相機和攝相機等設備，這些設備所產生的數據文件格式復雜、文件分散，不僅占用存儲空間，而且不便維護管理；

3)制作的現場圖不夠規范

從偵查實踐來看，有的技術人員在完成勘驗、檢查后不制作現場圖或現場圖過于簡單，有的未能將提取的情況如實的記載在工作說明中，有的未對勘驗中發現的痕跡物證進行拍照?；诂F場勘驗人員的經驗和軟件熟練程度，制作的現場圖，不僅費時費力，而且不可避免與真實情況存在較大誤差；

4)勘驗信息的管理不夠先進：

目前公安系統內部廣泛使用的“全國公安機關現場勘驗信息系統”，是對案件現場勘驗信息進行集中管理的系統，該系統研發于多年以前，是以文件的形式對勘驗信息進行管理，這種傳統的管理方式最大的弊端就是信息的指向性、關聯性和互動性較差。

5)勘驗信息的展示方式較為單一：

在對案件現場進行信息展示時，往往只能使用PC機，登錄現勘系統后，以文件列表的形式，逐個打開案件現場拍錄的數據，這種方式不能在一個整體內展示證據鏈條，不利于案件的偵破分析。

發明內容

本發明為了克服上述技術的不足和缺陷，提供了一種基于云計算的公安案件現場三維實景快速還原方法，使用該方法可在最快一小時內，將案件現場還原為具有高度逼真和沉浸感的交互式三維虛擬場景。

本發明采用的技術方案為，一種基于云計算的公安案件現場三維實景快速還原方法，該方法包括數據采集、模型生成、證據管理和信息展示四個步驟：

S1數據采集：對案件現場進行的基礎數據采集，是形成案件現場三維實景模型的前提基礎。本發明區別于傳統的2D數據采集系統，使用如3D紅外相機等具有深度圖像采集功能的裝置對案件現場進行數據采集，以形成三維實景模型，所述裝置不僅可從多個角度采集案件現場的深度圖像，記錄現場最真實的情況，同時借助裝置的自動化操作功能，有效的規避了勘驗人員使用傳統拍攝手法所容易出現的相片質量差、漏拍、拍攝不全等問題；

S2模型制作：通過S1對案件現場深度圖像進行采集后，點擊云上傳，自動將案件現場深度圖像上傳至云端服務器，云端服務器的后臺軟件“三維模型管理系統”將深度圖像還原為與案件現場情況完全一致的三維模型，主要實現過程又分為以下四個步驟：

S2.1圖像預處理：圖像預處理主要涉及到圖像復原、圖像增強、圖像去噪、圖像濾波；

S2.2特征點提取及匹配：特征提取采用角點和邊緣兩種方式，使用角點提取為圖像處理提供了可靠的匹配控制點，極大的提升了圖像處理的速度；邊緣提取是將圖像灰度劇烈變化的區域提取出來后，再對數字圖像進行差分處理,進而把原始圖像中的重要信息保留下來；

特征點匹配采用稀疏點匹配和密集點匹配兩種方法：稀疏點匹配主要是對圖像中的輪廓點、角點等強特征點進行匹配和插值運算，以得到比較完整的匹配結果；密集點匹配是對圖像中的像素點進行逐個匹配,同時依靠周圍其他匹配點做出推斷,從而最大限度地恢復場景的細節特征；