政法院校招錄體制改革背景下的刑事數(shù)字圖像處理課程教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建

張大治

（四川警察學(xué)院 四川瀘州 646000）

不同于其他刑事技術(shù)專業(yè)課程建設(shè)經(jīng)歷了長久的建設(shè)歷程，由于數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展歷程短，將其應(yīng)用于刑事科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域也是最近十多年的事，國內(nèi)對其研究的范疇、技術(shù)方法、原理、程序規(guī)則和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都缺乏全面、系統(tǒng)的研究[1]。從當(dāng)前各公安院校刑事技術(shù)專業(yè)或視聽技術(shù)專業(yè)課程設(shè)置來看，雖然部分院校開設(shè)有《刑事數(shù)字圖像處理》課程，但大部分院校仍然處于摸索起步階段，在課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實訓(xùn)方法、教材使用等方面大都缺乏較為嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的設(shè)計和規(guī)劃，使得該課程發(fā)展?fàn)顩r相對其應(yīng)用需求而言相對滯后。此外，在政法院校招錄體制改革背景下，學(xué)生原有專業(yè)背景、學(xué)制、培養(yǎng)方式與學(xué)歷教育也存在較大差異，原有的學(xué)歷教育的教學(xué)模式與體改學(xué)生培養(yǎng)的實際需求存在一定不適應(yīng)性。要改變當(dāng)前現(xiàn)狀，必須對培養(yǎng)對象及課程自身特點進(jìn)行重新分析、梳理，結(jié)合刑事技術(shù)專業(yè)體改學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建能夠充分反映刑事數(shù)字圖像處理技術(shù)在國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀、突出公安特色、面向警務(wù)實戰(zhàn)應(yīng)用、注重實戰(zhàn)能力培養(yǎng)并符合體改學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)與實訓(xùn)內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)。

一、招錄體制改革下的刑事數(shù)字圖像處理課程的基本特點

（一）多學(xué)科交叉。

刑事數(shù)字圖像處理的工程學(xué)原理涉及的學(xué)科門類多、范圍廣，包括光學(xué)、電子學(xué)、數(shù)學(xué)、攝影技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)等學(xué)科的眾多方面，專業(yè)跨度較大，系統(tǒng)性強(qiáng)。

（二）專業(yè)性強(qiáng)。

不同于普通工科院校計算機(jī)及信息相關(guān)專業(yè)數(shù)字圖像處理課程，公安院校刑事數(shù)字圖像處理課程具有較強(qiáng)的公安技術(shù)特色，圍繞偵查線索的抽取，物證的顯現(xiàn)、提取、保全、檢驗和鑒定為中心，具有濃厚的刑事技術(shù)專業(yè)性特征。

（三）嚴(yán)格性突出。

刑事數(shù)字圖像處理最終目標(biāo)是從圖像中抽取有價值的信息為案偵提供線索和取證。從技術(shù)方法上看，必須以圖像處理科學(xué)原理為指導(dǎo)，借助科學(xué)的手段和工具實現(xiàn)。另一方面，數(shù)字圖像處理還具有嚴(yán)肅性和合法性的特征，必須遵循合法的程序和嚴(yán)格的規(guī)范才能保全圖像的證據(jù)價值，規(guī)避將圖像處理技術(shù)應(yīng)用于刑事司法領(lǐng)域可能的風(fēng)險。

（四）應(yīng)用性顯著。

與普通工科院校計算機(jī)、信息處理等專業(yè)的《數(shù)字圖像處理》課程目標(biāo)不同，旨在培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生使用圖像處理技術(shù)解決刑事技術(shù)工作中的特定應(yīng)用問題的能力，而非從事圖像工程學(xué)理論研究與工程開發(fā)。

從培養(yǎng)對象來看，在招錄體制改革背景下，體改刑事技術(shù)專業(yè)學(xué)生具有培養(yǎng)時限短、學(xué)生原有專業(yè)背景相對復(fù)雜、專業(yè)素養(yǎng)參差不齊三個基本特點。由于大都沒有經(jīng)歷刑事技術(shù)本科學(xué)歷教育前期系統(tǒng)培養(yǎng)，學(xué)生對刑事技術(shù)學(xué)科性質(zhì)、學(xué)科架構(gòu)與內(nèi)容缺乏完整認(rèn)識，專業(yè)基本素養(yǎng)參差不齊。這些特點與課程的專業(yè)性、嚴(yán)格性和多學(xué)科交差的特點相對立，是制約刑事數(shù)字圖像處理課程內(nèi)容構(gòu)建的矛盾和對立的因素。實踐教學(xué)活動反饋的情況也表明，在有限的課時下，過于偏重圖像處理科學(xué)原理的系統(tǒng)的講授不利于學(xué)生關(guān)鍵應(yīng)用技能的掌握，但完全摒棄和回避一些工程學(xué)原理性關(guān)鍵內(nèi)容，則很難使學(xué)生適應(yīng)多變的應(yīng)用需求，同時，也可能使學(xué)生在面對刑事司法領(lǐng)域內(nèi)圖像處理技術(shù)應(yīng)用的合理性、科學(xué)性質(zhì)疑時無所適從。合理構(gòu)建刑事數(shù)字圖像處理課程內(nèi)容體系，需在刑事技術(shù)專業(yè)體改學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)、學(xué)生特點與課程自身特點之間尋求平衡和統(tǒng)一，對課程教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)建帶來了較大的挑戰(zhàn)。

二、課程教學(xué)內(nèi)容體系構(gòu)建的目標(biāo)和基本原則

反映數(shù)字圖像處理技術(shù)在刑事科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域國內(nèi)外應(yīng)用的現(xiàn)狀、面向警務(wù)實戰(zhàn)應(yīng)用、注重實戰(zhàn)能力培養(yǎng)是刑事數(shù)字圖像處理課程教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建的總體目標(biāo)。從幾年的教學(xué)實踐活動總結(jié)來看，筆者認(rèn)為這門課程的教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建應(yīng)遵循以下原則：

（一）以公安應(yīng)用為主線。

從以往的教學(xué)活動來看，偏重工程學(xué)原理性內(nèi)容的講授將難于激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能動性，導(dǎo)致學(xué)生對圖像處理的理解停留在空洞抽象的工程學(xué)的概念和原理上，很難具體地和公安實際應(yīng)用聯(lián)系上。另一方面，也將大幅壓縮實驗、實訓(xùn)環(huán)節(jié)的課時量，不利于學(xué)生實務(wù)技能的掌握。因此，應(yīng)構(gòu)建以公安圖像實務(wù)應(yīng)用為主線的內(nèi)容體系，盡量精簡不必要的工程學(xué)原理性內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)學(xué)以致用。

（二）專業(yè)針對性原則。

刑事科學(xué)技術(shù)專業(yè)是培養(yǎng)專門職業(yè)技術(shù)、技能的應(yīng)用型專業(yè)，因此，課程內(nèi)容構(gòu)建應(yīng)圍繞從圖像（視頻）中抽取偵查線索，物證的顯現(xiàn)、提取、檢驗和鑒定的各個環(huán)節(jié)為中心，重視其與痕跡檢驗、文件檢驗等其他刑事技術(shù)門類之間的聯(lián)系性，針對性地構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容并設(shè)計相關(guān)的實驗與實訓(xùn)項目，有利于學(xué)生刑事技術(shù)專業(yè)素養(yǎng)水平的提高和拓展，彌補刑事技術(shù)專業(yè)體改學(xué)生職業(yè)認(rèn)知度相對較低的先天缺陷。

（三）注重內(nèi)容的系統(tǒng)性構(gòu)建。

這里的系統(tǒng)性非指數(shù)字圖像處理科學(xué)自身內(nèi)容的系統(tǒng)性，而是指用于刑事技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的圖像理的一系列技術(shù)方法、原理、程序規(guī)則和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的有序和完整組織。只有合理、科學(xué)、有序地組織這些內(nèi)容，才能在有限的課時下實現(xiàn)教學(xué)效果最大化，滿足刑事技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要。同時，課程內(nèi)容的系統(tǒng)構(gòu)建還必須重視和尊重與數(shù)字圖像處理自身知識體系結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系性，脫離了其本源學(xué)科的嚴(yán)謹(jǐn)知識架構(gòu)作為支撐，學(xué)生不僅難于理解具體技術(shù)的科學(xué)原理，刑事數(shù)字圖像處理的科學(xué)性和嚴(yán)肅性也難以得到保證。

（四）內(nèi)容不斷充實和完善原則。

由于數(shù)字圖像處理技術(shù)是近幾年才引入刑事圖像技術(shù)中來的，其研究和應(yīng)用的深度和廣度都在不斷深入和拓展，因此，其課程內(nèi)容體系應(yīng)是與時俱進(jìn)的開放的架構(gòu)，不斷將這一領(lǐng)域的新方法、新技術(shù)和手段納入其中。

三、刑事數(shù)字圖像處理課程的教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建

（一）課程框架。

1.刑事數(shù)字圖像處理概述。主要介紹刑事圖像技術(shù)的數(shù)字化發(fā)展、結(jié)合一些應(yīng)用案例介紹刑事數(shù)字圖像處理在刑事技術(shù)工作中的地位和作用，旨在使學(xué)生盡早對這些技術(shù)產(chǎn)生感性認(rèn)識，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和能動性，為后續(xù)內(nèi)容的展開做好鋪墊。

2.刑事數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)。包括數(shù)字圖像的概念、圖像數(shù)字化過程、數(shù)字圖像處理的基本任務(wù)與研究范疇，空域和頻域兩大圖像處理工程學(xué)的基本原理以及展開后續(xù)內(nèi)容所必需的部分基礎(chǔ)知識點，例如：直方圖、對比度、位深度、動態(tài)范圍、像素與空間解析度、色彩空間等。其中，空間域和頻域圖像處理的工程學(xué)基本原理的介紹旨在為后續(xù)展開具體應(yīng)用技術(shù)的實現(xiàn)機(jī)理做好鋪墊。

3.事務(wù)性圖像處理。事務(wù)性圖像處理是指從事刑事技術(shù)工作所應(yīng)具備的常規(guī)知識與技能，例如圖像尺寸調(diào)整、裁剪、旋轉(zhuǎn)圖像、圖像壓縮、圖像輸出與質(zhì)量控制、多圖輸出、全景照片合成等。設(shè)計這部分內(nèi)容，一方面是考慮到學(xué)生盡快熟悉實驗、實訓(xùn)軟件環(huán)境的需要，另外，通過在實驗、實訓(xùn)內(nèi)容中設(shè)計相關(guān)的公安圖像應(yīng)用的模擬場景，利于啟發(fā)學(xué)生使用圖像軟件工具解決實際問題的應(yīng)用性思維。例如，圖像裁切可結(jié)合物證檢驗圖像制作、多圖自動輸出可結(jié)合人像辨認(rèn)筆錄制作等。

4.刑事圖像增強(qiáng)。刑事圖像增強(qiáng)技術(shù)指以克服人的視覺系統(tǒng)缺陷為指向的一系列技術(shù)方法。這部分內(nèi)容包括：圖像增強(qiáng)概念、圖像問題的分析與評價、圖像增強(qiáng)經(jīng)典技術(shù)方法及其原理等。圖像增強(qiáng)的概念應(yīng)強(qiáng)調(diào)其主觀性特點，即對于特定圖像用途，可能存在多種不同的增強(qiáng)技術(shù)可以實現(xiàn)，其最終效果的評價取決于處理結(jié)果是否符合圖像用途的最終需要，并不存在客觀、統(tǒng)一的測評標(biāo)準(zhǔn)。這是學(xué)生深刻理解、掌握并靈活運用圖像增強(qiáng)處理技術(shù)的基石。圖像問題的分析與評價旨在幫助學(xué)生根據(jù)刑事圖像自身的特點結(jié)合其最終用途客觀認(rèn)識圖像問題，以便在面對具體需求時能夠確立正確的處理方向和最佳處理策略。需考察的方面包括：圖像噪聲、動態(tài)范圍、解析度水平、關(guān)鍵細(xì)節(jié)與干擾背景的特征差異、局部問題還是全局問題等[2]。

（二）擴(kuò)展內(nèi)容。

圖像增強(qiáng)的技術(shù)手段隨著圖像工程科學(xué)的研究而不斷發(fā)展，課程內(nèi)容難以囊括所有技術(shù)的細(xì)節(jié)。因此，這部分內(nèi)容以刑事圖像細(xì)節(jié)增強(qiáng)的主要技術(shù)，也是圖像處理領(lǐng)域內(nèi)的經(jīng)典增強(qiáng)技術(shù)作為授課內(nèi)容，包括：圖像降噪、伽馬校正，USM處理、拉普拉斯處理、差分高斯處理、頻率域高通濾波、直方圖均衡化與規(guī)定化處理等，還包括三種適用范圍不同的物證圖像干擾背景的削弱處理技術(shù)：快速傅里葉變換、計算機(jī)分色技術(shù)、圖像減法技術(shù)。這些必要的空域、頻域圖像處理的工程學(xué)基本原理的鋪墊，易于以學(xué)生容易接受的方式展開這些技術(shù)的具體實現(xiàn)機(jī)理。此外，由于大部分圖像處理軟件都實現(xiàn)有這些功能，也便于構(gòu)建相應(yīng)的實驗、實訓(xùn)具體內(nèi)容。

1.模糊（退化）圖像的復(fù)原。其內(nèi)容包括：圖像復(fù)原的概念、圖像退化/復(fù)原的過程模型、圖像復(fù)原技術(shù)的工程學(xué)原理及其實現(xiàn)過程、主流刑事圖像處理軟件中模糊圖像的復(fù)原處理功能。雖然軟件工具中的這類功能的操作使用并不難，但教學(xué)活動反饋的信息表明，強(qiáng)調(diào)圖像復(fù)原的客觀性及其技術(shù)機(jī)理與圖像增強(qiáng)技術(shù)存在的本質(zhì)差異，能有效避免學(xué)生將圖像增強(qiáng)技術(shù)與復(fù)原技術(shù)混為一談，理解圖像復(fù)原的難點及技術(shù)限制。

2.物證圖像的計算機(jī)輔助檢驗。物證圖像的計算機(jī)輔助檢驗指數(shù)字圖像處理技術(shù)為改善物證鑒定條件、提高檢驗鑒定效率提供的新方法和手段。包括：物證檢驗圖像校準(zhǔn)、變形圖像校正、數(shù)字分色檢驗、特征測量、物證圖像的重疊比對、拼接比對等。

3.監(jiān)控錄像畫面的處理、分析與利用。監(jiān)控視頻的主要問題在于噪聲干擾、低解析度和視頻壓縮帶來的低質(zhì)化，幀平均降噪技術(shù)、超分辨率技術(shù)是用于解決這些問題的主要技術(shù)思路。因此，這部分教學(xué)內(nèi)容主要講授這兩種技術(shù)的技術(shù)機(jī)理以及刑偵用視頻模糊圖像處理系統(tǒng)增強(qiáng)模糊視頻的具體方法。由于視頻模糊圖像處理技術(shù)受制約和限制的因素眾多，很多涉案視頻經(jīng)處理后仍然難以揭示出直接可用的關(guān)鍵信息，因此，還應(yīng)組織一定的案例，引導(dǎo)學(xué)生重視視頻中隱含信息的深度挖掘和利用，結(jié)合其他偵查措施，通過關(guān)聯(lián)、分析、比對、碰撞從中獲取偵查線索和犯罪證據(jù)。

4.數(shù)字影像證據(jù)的保全。數(shù)字影像易于處理的優(yōu)勢，同時也是將其應(yīng)用于刑事司法領(lǐng)域易受到質(zhì)疑的原因。只有在技術(shù)手段與法律規(guī)范（程序）兩個層面確保數(shù)字圖像證據(jù)的可靠性，才能規(guī)避可能面對的風(fēng)險[3]。數(shù)字圖像證據(jù)保全涉及從收集、制作、保管到交付使用的整個流程，基于我國對數(shù)字影像證據(jù)的收集、制作和保全的技術(shù)規(guī)范和保障機(jī)制并不完善，更無完整的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量認(rèn)證體系的現(xiàn)狀，這部分內(nèi)容以國際鑒定聯(lián)合會（IAI）下的圖像技術(shù)科學(xué)工作組 （SWGIT）①關(guān)于保全刑事數(shù)字影像證據(jù)的一系列最佳實踐（Best Practice）②和SOP③程序（Standard Operating Procedure標(biāo)準(zhǔn)操作流程）作為教學(xué)內(nèi)容，以幫助學(xué)生樹立圖像證據(jù)保全意識并使之了解和掌握圖像證據(jù)保全的常見技術(shù)與程序手段。

四、結(jié)語

只有緊密圍繞體改刑事技術(shù)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)，以公安應(yīng)用為主線，將刑事技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)圖像處理的一系列技術(shù)方法、原理、程序規(guī)則和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行有序和完整組織，才能使刑事數(shù)字圖像處理課程教學(xué)內(nèi)容滿足招錄體制改革背景下刑事技術(shù)專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)的需要。同時，為實現(xiàn)教學(xué)效果的最大化，還應(yīng)在教學(xué)方法、實訓(xùn)方法、教學(xué)活動組織方式等方面進(jìn)行配套的改革和創(chuàng)新。

【注釋】：

①由FBI法庭科學(xué)訓(xùn)練廳管理的機(jī)構(gòu)，由美國圖像技術(shù)專家組成，制定了一系列刑事司法領(lǐng)域圖像技術(shù)應(yīng)用的規(guī)程及指南，形成事實上的法庭科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。

②是技術(shù)、方法、過程、活動或機(jī)制的集合，可以使生產(chǎn)或管理實踐的結(jié)果達(dá)到最優(yōu)，并減少出錯的可能性。

③SOP程序是指在刑事偵查和審判程序中,針對圖像電子證據(jù)等需要特殊規(guī)程的證據(jù)制定的制式化程序規(guī)則和人員行為守則。

[1]臺治強(qiáng).數(shù)字化刑事圖像技術(shù)[M].北京：中國人民公安大學(xué)出版社,2009:1.

[2]張大治.刑事數(shù)字圖像增強(qiáng)、復(fù)原處理一般方法初論[J].中國司法鑒定2012,（4）:31.

[3]劉廣三,李文偉.刑事訴訟中的圖像電子證據(jù)初論[J].法學(xué)論壇，2009，24（121）：32-38.