三维人脸图像的数据采集与预处理

在对人脸图像的研究中,三维图像可以弥补二维图像不能解决的多姿态多角度等问题,因此越来越受到重视。如何高效地大规模采集高清三维人脸图像仍是目前面临的一个值得深入研究的课题,包括设备选用、质量控制以及获取图像后的处理方法等。本文介绍了1100多份高清三维人像采集和处理过程中的方法、技巧以及需要注意的问题。一是设备的选择。在对扫描设备做了大量的资料查阅和性能比较后,选用了Artec Spider手持式3D扫描仪,它不仅使用方便且可以较好地获取被扫描物体的深度信息和彩色纹理,测量精度可达微米级别,适合用于获取高分辨的三维人脸图像。其次是在获取大量的三维脸像样本中如何做好图像质量的控制。由于手持式扫描仪在采集过程中易受到人为操作的不稳定因素影响,本研究摸索出适用的操作流程以提高采集质量和效率。三是采集后的数据处理。获取的原始数据是经过计算机实时配准的几百至上千个曲面的集合,采用了人工干预的方法来进一步提高曲面配准的精度。在大规模样本采集效率的分析方面,通过对预处理前后的图像质量、平均处理时间和单个样本的曲面采集数之间的关系进行分析,得出采集的曲面数在500~700帧之间的样本质量为最佳。     

颅骨三维模型制作和数据库的构建

目的采用激光扫描深度图像法和CT影像法,制作颅骨模型,并建立无身源颅骨模型数据库。方法收集各省(区)送检的59例无身源颅骨样本,采用三维激光扫描仪进行颅骨深度图像的采集;采用多排螺旋CT进行颅骨断层影像数据的采集。分别经处理后建立颅骨三维模型。利用3D打印技术实现数字颅骨模型的实体复制。建立具有颅骨信息查询和三维模型显示的无身源颅骨模型数据库。结果采用深度图像法可以获得颅骨的外表面模型,且通过调整扫描仪的参数使细节特征更清晰。采用CT断层影像法可以重建颅骨的内、外部结构,且对于牙齿具有更好的重建结果。建立数据库并将59例无身源颅骨样本信息和三维模型纳入数据库。结论三维建模和3D打印技术可实现对颅骨的重建和模型复制。无身源颅骨数据库的构建,可实现存储和管理颅骨样本的各类信息和三维数据,有助于查询和信息共享,对法医学实践有积极的应用价值。     

基于2D-3D人脸图像叠加比较的个体识别方法在汉族个体中可行性研究

目的 探讨基于2D-3D人脸图像叠加比较的个体识别方法在汉族个体中的可行性。方法 采集10位汉族个体的2D视频监控图像（包括正面、左侧面及右侧面图像）及高精度3D人脸模型,通过Autodesk 3ds Max 2018软件对3D人脸模型进行透视匹配处理以叠加至2D人脸图像上,并计算叠加后2D-3D人脸图像中11组对应特征点-点间距离的均值,将来自同一个体的2D-3D人脸图像叠加比较定义为匹配组,将来自不同个体的2D-3D人脸图像叠加比较定义为不匹配组。结果 整体而言,不论正面、左侧面或右侧面,匹配组与不匹配组间对应特征点-点间距离均值范围均不重叠（P <0.05）。结论 不重叠的均值范围初步表明本文所述的基于2D-3D人脸图像叠加比较的个体识别方法在汉族个体中具有一定可行性。     

图像降噪和增强对人脸识别系统识别性能的影响

目的研究图像降噪和图像增强方法对人脸识别系统识别性能的影响,以期为人脸识别系统应用过程中的图像处理方法选取提供理论指导和技术方案。方法收集33起人像鉴定领域实际案例中的人脸图像素材,研究以高斯滤波和小波变换为代表的图像降噪技术以及具有边缘保持和小波变换特性的单帧图像超分辨率增强技术对人脸识别系统识别性能的影响,并对不同图像处理方法对人脸识别性能的影响进行量化比较分析。结果本文研究的图像降噪技术均显著提高了人脸识别系统的识别准确性,而图像增强技术虽然提高了人脸图像显示效果,但对人脸识别系统的识别性能无正向促进作用。此外,高斯模糊图像处理的图像降噪方法虽然简单,但与本文研究的其他方法比较,其在人脸识别系统识别性能改善方面效果最显著。结论人脸图像质量对人脸识别系统的识别性能具有显著影响,可以通过图像处理技术改善人脸图像质量进而提高人脸识别系统的识别准确性。其中,图像降噪处理可以显著提高人脸识别系统的识别性能,且比图像增强技术更适合于实际人像鉴定应用中的人脸识别系统识别性能增强。     

利用photoshop制作指纹特征对比照片

1器材photoshop8·0·1图像处理软件,尼康5400数码相机、WAT-902H CCD摄像头或Epsonperfection3200 photo扫描仪,P3、128M以上配置电脑,MI-NOLTA-QMS magicolor 3100彩色激光打印机或photo950彩色喷墨打印机配A4幅相片打印纸。2方法2·1采集图像使用数码相机、CCD摄像头或扫描仪采集现场指印、样本指纹图像,采集时现场指印、样本指纹旁均应放置比例尺。2·2剪裁保存在photoshop软件中对现场指印、样本指纹进行适当剪裁并同质、原大、等尺寸保存起来。(1)打开现场指印,利用矩型选框工具沿比例尺拉出一方框,使该方框包括现场指印和…     

新疆维吾尔族男性三维人脸图像的年龄估计与年龄面貌重构

目的基于新疆维吾尔族男性三维脸部图像寻找与年龄相关的脸部特征,构建年龄估计模型,重塑个体衰老及年轻时的脸部图像。方法使用Artec Studio软件对采集的105例17~57岁新疆维吾尔族男性人脸三维图像预处理。用Face Analysis软件将人脸图像转为高密度三维点阵数据,使每张图像可用32 251个点所表示。利用广义普鲁克分析法对人脸图像进行中心化校正并统一至同一坐标系。采用偏最小二乘回归法建立年龄估计模型。将年龄相关脸部形态特征的变化展现在平均脸的热图上,并基于该模型进行不同年龄的脸部图像重构。结果随着年龄的增长,平均脸会发生鼻唇沟加深、脸颊凹陷、颧骨突出、眼角下垂等变化。估计年龄和真实年龄之间的Pearson相关系数为0.71,估计年龄的平均绝对偏差(mean absolute deviation,MAD)为6.37岁,30~40岁组的年龄估计结果最准确(MAD值为4.27岁),40岁以后偏差随年龄上升。合成的脸部图像随年龄增长脸部形态变化和衰老效果明显。结论本研究在维吾尔族人群中揭示了年龄相关的脸部特征和衰老标记,建立了可靠的年龄估计模型。     

浅析高清铜轴电缆传输HD-SDI技术

<正>视频监控行业在标清向高清视频图像发展过程中,图像分辨率经历了从CIF、4CIF、D1到高清960H、720P、1080P等,目前主流的高清解决方案有三种:·模拟高清960H,也就是我们常说的700线;·高清数字HD-SDI,包含720p和1080p分辨率;     

一种基于动态比对表的步态特征检验方法

目的建立使用动态比对表检验步态等人像运动特征的具体方法,为人像同一性鉴定中的动态特征比对提供方法和依据。方法从视频采集、预处理、特征提取、识别判断等流程出发考察现有的步态自动识别方法,并依据人像鉴定的实际需求进行分析。结果动态比对表制作应当依照检材、样本采集、归一化处理和制作、标识与输出等步骤,并考虑步态周期、视频参数等制作细节。结论使用动态比对表对人像运动特征进行考察有助于特征的展示,能够成为鉴定人进行人像鉴定的有效辅助手段。     

普通图像处理软件在痕迹比对上的应用

当前,刑事技术仪器设备的高投入与大部分地区的经济落后状况有些不相适应,一些软件厂家的公安应用图像处理软件,功能强大但是价格十分昂贵。通过比对发现这些软件的功能不外乎指纹的清晰处理;印章的真伪比对;变形图像的矫正;复杂背景的删除和颜色的矫正等。通过学习和实践,笔者发现photoshop图像处理软件可达到较为理想的效果。1指纹清晰度处理大部分清晰度不理想的图像指纹,其处理可将提取指纹或者拍照后的指纹照片通过扫描仪扫描(通常使用300dpi的分辨率即可),然后运行以下步骤:启动photoshop软件,打开扫描后的图片,调整视窗大小至合适,用…     

亲权鉴定中常用STR基因座的基因组学和遗传学分析

美国联邦调查局建立的联合DNA索引系统即CODIS系统至今已有10年,该系统确定的13个STR基因座及近年来开发的PentaD、PentaE、D2S1338和D19S433基因座被全世界范围内的实验室广泛采用,在亲权鉴定和罪犯数据库建设等方面发挥了重要的作用。本文利用Web of Knowledge核心检索系统和Elsevier等全文数据库及网络资源,对近年来常用STR基因座的基因组学特征和遗传学特征进行了深入地分析,并对这些STR基因座在实践中的应用情况进行了综述。     

重建耻骨联合三维结构用于活体年龄推断的技术方法

目的建立基于MRI成像的快速耻骨联合三维结构重建技术方法。方法利用3.0 T超导磁共振仪对成年男性志愿者骨盆进行T1小角度快速激发3D梯度回波序列扫描,进行二值化阈值分割、区域增长提取骨盆软组织图像;运算获得耻骨联合三维结构模型雏形,经逆向工程软件降噪处理建立耻骨联合三维结构模型,并与耻骨CT扫描三维结构重建模型进行比较。结果耻骨联合面沟嵴、下端、腹侧缘(斜面)、背侧缘(斜面)、耻骨结节等结构显示完整,无明显噪点,与CT扫描三维重建模型吻合较好。结论 MRI扫描成像可实现快速有效的耻骨联合三维结构重建,可为法医活体年龄推断提供安全无辐射作用的三维可视化影像学技术方法。     

三维几何形态学在下颌骨性别推断中的应用

目的 使用基于标志点的三维几何形态法对下颌骨进行分析,评估下颌骨形状和大小的性别差异,为进一步了解下颌骨的形态特征及性别推断提供新思路和理论依据。方法 纳入164名北方汉族成年人（男性80名,女性84名）的颅面部薄层CT图像进行三维重建,获取了18个地标,采用普鲁克氏叠加、主成分分析和回归分析等评估了下颌骨大小和形状的性别差异。结果 异速生长分析显示下颌骨大小对形状的影响具有统计学意义（P <0.001）,下颌骨大小和形状均具有性别差异,男性下颌骨大于女性,PCA图显示男性和女性下颌骨的重叠较多,逻辑回归表明总体性别推断准确率为67.1%～89.6%。结论 下颌骨大小比形状提供了更多的性别推断信息,当形状和大小信息结合分析时,性别分类精度会较大程度提高。     

24个基因座复合扩增系统的应用

目的建立24个基因座的复合扩增系统,并对其性能指标进行评价。方法选择24个基因座（包含D8S1179、D5S818、D2S1338、D18S51、D6S1043、D2S441、D3S1358、vWA、D19S433、D16S539、CSF1PO、Penta D、D22S1045、D13S317、D1S1656、D7S820、TPOX、Penta E、D10S1248、TH01、D12S391、D21S11、FGA等23个STR基因座及1个Amelogenin基因座）;合成引物,上游端标记荧光染料;收集DNA数据库建库血痕及口腔拭子样本及相关11种动物样本,采用本文方法进行复合扩增;并对方法的准确性、灵敏度、稳定性、种属特异性、检材适用性、混合样本的检验等系统性能指标进行验证。结果本文复合扩增系统对最长保存9年的各种血痕检材完整分型成功率为100%,且均衡性良好,无非特异性扩增,口腔拭子的成功率为97.8%,灵敏度达125pg,对含有抑制剂样本,在血红素浓度≤600μmol/L,腐殖酸浓度≤50ng/μL时检出效果稳定,种属特异性好。结论本文24个基因座复合扩增系统在DNA数据库建设中具有较好的应用价值。     

数字图像技术在痕检工作中的应用

1数字图像工作的仪器基本配备输入设备:数码相机NIKON-D1X(17—35cm,28—105cm变焦镜头,80cm微距镜头,70—210cm变焦镜头和128MB储存卡),UMAXAstra6400扫描仪。处理设备:台式计算机(联想PIV),笔记本计算机(IBMThinkpad)。输出设备:EPSONSTYLUSPHOTOEX3彩色喷墨打印机,PanasonicMPD1热升华打印机,ACER光盘刻录机。网络传输设备:internet和公安网(台式计算机),无线传输系统(笔记本计算机)。2痕检工作中数字图像的采集运用数码相机拍摄现场方便快捷,并且可以通过LCD显示屏当时看到拍摄效果,与传统的胶片感光照相相比,如果…     

抗体芯片竞争抑制法检测尿液中吗啡含量

目的建立抗体芯片竞争抑制法检测尿液中吗啡含量的方法。方法将吗啡单克隆抗体固定在用琼脂糖包被的芯片上,与含有吗啡的尿液检材和Cy3荧光标记-吗啡-BSA复合物进行竞争抑制反应,共聚焦扫描仪采集反应图像并进行分析。结果吗啡单克隆抗体及Cy3-吗啡-BSA的最佳浓度是31.25μg/m l、12.50μg/m l,检测线性范围0.01~10ng/m。回收率在91.2%~109.2%之间,尿液检测限为0.02ng/m l。甲基苯丙胺、安非他明与吗啡抗体之间无交叉反应,与可待因有一定的交叉反应。结论抗体芯片竞争抑制法检测尿液中的吗啡含量具有灵敏度高,特异性好、操作简单、高通量等优点,可用于法医毒物检测、戒毒效果监测。     

数字虚拟切片技术在武汉市中心城区水域春季硅藻调查中的应用

目的建立武汉市中心城区水域春季的硅藻形态及相对构成比数据库。方法2012年3、4月期间,在武汉市中心城区的主要河流、湖泊、公园水域中共选取32个采水点并进行水样采集,利用数字虚拟切片工作站（OLYMPUS-DotSlide）采集图像,对硅藻进行种属鉴别和计数。结果共检见14种硅藻藻属,各水域所含硅藻种类及相对构成比有所差异。结论本研究结果提高了硅藻的阳性检出率、计数的准确率以及溺死诊断的效率,可为溺死案件中相应水域的硅藻比对提供基础检测平台,为溺死地点的推断提供依据。     

山西地区汉族人群4个STR基因座的遗传多态性

<正> 为建立不同民族和地区DNA分型数据库的需要,以便于法医在检案中对不同民族和地区之间的差异进行相关分析,本文作者对山西地区173名汉族无关个体进行了D5S818、D18S51、D3S1358、D21S11等4个基因座的群体遗传学调查,现报道如下。     

中国汉族人颅骨数字模型的性别判别方法

目的利用步进Fisher法建立多元性别判别函数,对西安地区成年人颅骨进行性别判别。方法从颅面数据库中选择西安地区133个（73男,60女）三维颅骨模型,利用计算机软件测量并统计颅骨的12项几何测量指标和2项角度测量指标,利用步进Fisher方法建立多元性别判别函数,并对方程进行回代检验。结果男性的12项几何测量指标均值大于女性,女性的2项角度测量指标均值大于男性,除2项指标（X7和X14）外,其他指标均存在显著性差异（P〈0.01）。由4项指标建立的判别方程,判别率男性为87.5%,女性为86.67%。结论利用计算机软件可以实现完整颅骨和无下颌的颅骨的性别判别。     

复合扩增18个基因座的初步研究

目的建立五色荧光18个基因座的复合扩增检验体系。方法设计、合成引物,通过调整引物浓度和复合扩增条件,建立起五色荧光复合扩增体系,包含Amelogen、D6S1043、D21S11、D7S820、CSF1PO、D2S1338、D3S1358、D13S317、D8S1179、D16S539、PentaE、TH01、TPOX、PentaD共计18个基因座。结果该复合扩增系统检验结果稳定,分型准确。结论五色荧光18个基因座复合扩增系统构建成功。     

螺旋CT三维成像技术在疑难骨外伤中的应用价值

目的探讨螺旋CT(SCT)三维(3D)成像技术在法医疑难骨外伤中的诊断价值。方法选择11例骨外伤病人进行X线及螺旋CT3D检查,观察和分析骨折的位置、数量及性质。结果11例中,X线检查共发现肋骨骨折34处,肩胛骨骨折1处,鼻骨骨折2处,掌骨不完全性骨折1处,左胫、腓骨骨折1处,耻骨骨折1处。CT检查共发现肋骨骨折47处,肩胛骨粉碎性骨折1处,鼻骨骨折明显移位1处,排除骨折1处,上颌骨骨折1处,掌骨完全性骨折1处,左胫、腓骨陈旧性骨折1处,骶骼关节脱位1处,第5腰椎椎弓根骨折1处。结合三维图像,冠位状及矢位状重组图像清晰地显示出骨折线的部位、数量、性质和错位、复原等情况。结论螺旋CT三维成像应用对法医复杂骨外伤的客观诊断非常有效,优于常规X线检查。