增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在刑事科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用

中國人民公安大學(xué)刑事科學(xué)技術(shù)學(xué)院 林子煜

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在刑事科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用

中國人民公安大學(xué)刑事科學(xué)技術(shù)學(xué)院 林子煜

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（AR）作為當(dāng)前頗具發(fā)展空間的前沿科技，在刑事科學(xué)技術(shù)中具有很大的應(yīng)用潛力。該文試就增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在刑事科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用前景進(jìn)行論述。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù) 人工智能 刑事科學(xué)技術(shù)

在信息技術(shù)高速發(fā)展的時代潮流中，各種新型的人工智能技術(shù)不斷涌現(xiàn)，從虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展而來的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，憑借其虛實(shí)結(jié)合、實(shí)時交互、相互疊加的優(yōu)越特性，已在軍事、醫(yī)學(xué)、水利、建筑設(shè)計和教育訓(xùn)練等多個領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，并正被逐步納入社會公共安全視野范圍。同樣，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)與刑事科學(xué)技術(shù)的結(jié)合將開創(chuàng)一個新的應(yīng)用領(lǐng)域，也必將進(jìn)一步促進(jìn)刑事科學(xué)技術(shù)發(fā)展。

1 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概念和原理

1.1 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的概念

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality，以下簡稱AR）技術(shù)是一種將虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合的技術(shù)。通過對真實(shí)物體的識別來生成當(dāng)前任務(wù)所需的虛擬信息，并顯示在真實(shí)世界的特定位置，支持用戶與其交互，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)實(shí)的“增強(qiáng)”。實(shí)現(xiàn)途徑主要是通過頭戴或手持顯示器向用戶輸出畫面，用戶可以在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中自如地走動，以獲得更多的動態(tài)信息。

1.2 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的運(yùn)行原理

AR系統(tǒng)的運(yùn)行一般遵循以下步驟：一是運(yùn)用攝像頭等設(shè)備獲得用戶眼前的視頻圖象，提取真實(shí)場景的信息。二是運(yùn)用視頻檢測、陀螺儀等技術(shù)對獲得的視頻圖像進(jìn)行分析，計算出用戶所處于現(xiàn)實(shí)空間的位置、其頭部的角度還對視頻圖像中的物體進(jìn)行跟蹤，再判斷虛擬信息應(yīng)該如何疊加在真實(shí)場景中。三是將虛擬信息疊加至獲得的視頻圖象中，通過顯示器將虛實(shí)結(jié)合的場景傳遞給用戶，并在最終圖像上為用戶顯示交互菜單，供用戶與AR系統(tǒng)進(jìn)行交互。

2 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在刑事科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用前景

2.1 在案件現(xiàn)場勘查中的應(yīng)用

在刑事案件中，犯罪現(xiàn)場許多痕跡、物證是潛在、微量的，如果不借助一定的技術(shù)手段和儀器設(shè)備很難發(fā)現(xiàn)。技術(shù)人員應(yīng)用AR技術(shù)，可以快速、便捷、準(zhǔn)確地把握犯罪現(xiàn)場的細(xì)節(jié)。首先，只要對犯罪現(xiàn)場進(jìn)行掃描，計算機(jī)就可以將犯罪現(xiàn)場的信息數(shù)字化并對其進(jìn)行檢索與處理，最終在可移動的顯示器上實(shí)時標(biāo)記犯罪現(xiàn)場中那些需要值得注意、可能存在物證的地方。其次，AR技術(shù)可以在裸眼畫面上投放數(shù)字信息，實(shí)現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實(shí)的“無縫”對接。再次，AR技術(shù)可以連接可移動的顯示頭盔或手持顯示器，技術(shù)人員可以任意走動并以任意的角度觀察犯罪現(xiàn)場，在技術(shù)人員走動、改變視角的過程中，在其眼前的畫面中，由AR系統(tǒng)產(chǎn)生的標(biāo)記在研究人員的視野里都一直“固定”在原本的位置，就好像是真實(shí)存在一樣。對現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)可疑痕跡物證，技術(shù)人員還可以使用掃描儀全方位多角度進(jìn)行掃描，經(jīng)過計算機(jī)調(diào)動自動識別系統(tǒng)和相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行處理后，AR系統(tǒng)可以直接在顯示器上顯示出目標(biāo)的各種信息。例如，在掃描指紋、掌紋、槍彈痕、足跡、工具痕跡、血跡、筆跡等痕跡時，AR系統(tǒng)可以調(diào)動相應(yīng)信息系統(tǒng)對痕跡進(jìn)行識別，將相關(guān)的信息呈現(xiàn)在技術(shù)人員眼前。

特別是當(dāng)刑事案件發(fā)生在一些常人難以到達(dá)的地方、場所，如高空、深井等，或可能發(fā)生爆炸、坍塌、具有放射性污染的場所時，技術(shù)人員往往既要勘查整個現(xiàn)場，又要盡可能地保證自身安全，難以保障勘查的質(zhì)量。這時，如果能運(yùn)用基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的攝像記錄設(shè)備，對這類現(xiàn)場進(jìn)行詳細(xì)掃描，并將掃描結(jié)果具現(xiàn)化，構(gòu)建出虛擬的現(xiàn)場。技術(shù)人員就可以在安全的情況下對虛擬化現(xiàn)場進(jìn)行勘查，還可以讓更多的技術(shù)員參與到現(xiàn)場勘查中，這將大大提高對此類案件現(xiàn)場分析的準(zhǔn)確性和工作效率。

2.2 在犯罪現(xiàn)場重建中的應(yīng)用

犯罪現(xiàn)場重建是一種通過研究案件現(xiàn)場物證與犯罪行為過程并進(jìn)行案件現(xiàn)場重建的偵查活動。當(dāng)前，普通案件的現(xiàn)場勘查材料以文字、圖片的形式保存，重特大案件則在文字、圖片的基礎(chǔ)上增加錄像加以保存。然而，這樣的保存方式可能會造成現(xiàn)場涉案信息資源的遺漏或者導(dǎo)致無法全方位、多角度地保存現(xiàn)場，這會增大現(xiàn)場重建難度，使得重建的現(xiàn)場無法給后續(xù)的工作提供進(jìn)一步的指導(dǎo)信息。而AR技術(shù)的應(yīng)用將會避免這種情況的出現(xiàn)，技術(shù)人員可以將以往以文字、圖片、錄像為主的現(xiàn)場材料，升級為能夠全方位、無死角地記錄下整個案件現(xiàn)場的環(huán)境與信息的模擬現(xiàn)場資料，以便準(zhǔn)確重建現(xiàn)場，深入挖掘現(xiàn)場涉案信息。另一方面，進(jìn)行犯罪現(xiàn)場重建的主要依據(jù)是對物證的整合及推理來對犯罪過程進(jìn)行想象，再編寫入文字報告中。受這種思維方式和表達(dá)方式的主觀性和局限性影響，技術(shù)人員對犯罪過程的描述過程中可能會忽略許多細(xì)節(jié)，這會導(dǎo)致犯罪現(xiàn)場重建的結(jié)果與真實(shí)情況有所偏差，甚至完全不同。為此，若能運(yùn)用AR技術(shù)，技術(shù)人員就可以通過用三維模型模擬犯罪行為與過程來對犯罪過程進(jìn)行推理分析，并實(shí)現(xiàn)可視化、可互動化的犯罪現(xiàn)場重建。

例如，在侵財類案件特別是入室盜竊、入戶搶劫案中，技術(shù)人員可以根據(jù)先前偵查、勘查得到的信息，在真實(shí)的現(xiàn)場中模擬出作案人員的作案路線。技術(shù)人員通過走過相同的路線換位思考，分析犯罪嫌疑人的心理變化，掌握嫌疑人的犯罪心理；在命案中，技術(shù)人員可以利用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)使犯罪嫌疑人、被害人的虛擬模型與真實(shí)犯罪現(xiàn)場疊加，再使“犯罪嫌疑人”“嘗試”不同的作案手法，進(jìn)而模擬相應(yīng)的作案手法對被害人所造成的后果，依次推斷相應(yīng)的作案手法可能在犯罪現(xiàn)場留下的痕跡物證。最后，技術(shù)人員再將對不同作案手法的模擬結(jié)果與犯罪現(xiàn)場的真實(shí)物證進(jìn)行檢驗(yàn)與比對，選出最符合現(xiàn)實(shí)的作案手法，模擬最貼近現(xiàn)實(shí)的犯罪過程。當(dāng)犯罪過程已被確認(rèn)后，技術(shù)人員便可以通過編程技術(shù)，對犯罪過程的展示編寫成可在AR系統(tǒng)上運(yùn)行的程序，作為犯罪現(xiàn)場重現(xiàn)的重要報告。技術(shù)人員可以運(yùn)行編寫好的程序，向他人展示犯罪的過程。這種直觀的展示可讓偵查員更清楚看到犯罪的全過程，便于技術(shù)人員之間對案情的探討與交流，為查明案件真實(shí)情況、犯罪嫌疑人的作案動機(jī)、作案心理分析乃至作案人的刻畫提供有價值的參考依據(jù)。

3 結(jié)束語

AR技術(shù)雖然尚處于應(yīng)用探索科研階段，還無法立即投入應(yīng)用到刑事科學(xué)技術(shù)工作中，但在刑事科學(xué)技術(shù)工作中的廣闊應(yīng)用前景已經(jīng)凸現(xiàn)出來。AR技術(shù)未來必將越來越融入刑事科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中，也將為刑事科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶來新的研究方向和應(yīng)用領(lǐng)域，成為偵查破案新的技術(shù)手段和途徑。

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