模糊圖像復(fù)原技術(shù)在刑事偵查中的應(yīng)用簡析

任志飛

摘要：科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用帶給刑事偵查一股清新之風(fēng)，其能夠讓刑事偵查最快鎖定嫌疑人，能夠讓刑事犯罪案件得以盡快偵破。因此，探究模糊圖像復(fù)原技術(shù)同樣應(yīng)當(dāng)成為案件處理中非常重要的一個環(huán)節(jié)?；诖耍疚氖紫汝U述了模糊圖像復(fù)原技術(shù)在刑事偵查中的應(yīng)用意義，結(jié)合模糊圖像復(fù)原技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀，指出了常見的模糊圖像處理方法，最終對模糊圖像復(fù)原技術(shù)及其應(yīng)用進行了研究和分析，具有較強的理論及實踐指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：模糊圖像；意義；問題；圖像復(fù)原；處理方法；應(yīng)用；偵查

中圖分類號：D918； TN911.73 文獻標(biāo)識碼：B DOI：10.3969/j.issn.1001-0270.2017.01.21

Abstract： The application of science and technology has brought a fresh wind to criminal investigation. It can make the criminal investigation lock the suspect quickly， and can make the criminal cases to be detected as soon as possible. Therefore， the research of the fuzzy image restoration technology should also be a very important part in the process of the case. Based on this， this paper first describes the significance of application of fuzzy image restoration technology in criminal investigation， combined with the application of fuzzy image restoration technology， points out the common fuzzy image processing method， the final fuzzy image restoration technology and application of research and analysis， has strong theoretical and practical significance.

Key Words： Fuzzy Image； Significance； Problem； Image Restoration； Processing Method； Application； Investigation

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)也在不斷改革與創(chuàng)新，人們對于人身財產(chǎn)安全等越來越重視，監(jiān)控設(shè)備的應(yīng)用范圍也越來越廣泛，而且查看監(jiān)控資料已經(jīng)成為各類刑事案件偵查和尋找線索的重要輔助措施，但是監(jiān)控所拍攝出來的圖像往往會受到諸多因素的影響，比如設(shè)備質(zhì)量、拍攝者的拍攝水平、天氣狀況等，使得所呈現(xiàn)出來的視頻圖像不夠清晰，或者出現(xiàn)重影等問題。因此，在進行刑事偵查過程中，對模糊圖像進行復(fù)原，讓其能夠在偵查過程中發(fā)揮更大的作用，讓刑事案件能夠得以順利偵破就顯得非常重要。相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)積極探索模糊圖像復(fù)原技術(shù)的罪行方式，對該技術(shù)進行不斷深入，讓圖像的表現(xiàn)更加清晰，讓犯罪人無所遁形。

1 模糊圖像復(fù)原技術(shù)在刑事偵查中的應(yīng)用意義

隨著社會科技的快速發(fā)展，我國圖像處理及模擬技術(shù)也在不斷創(chuàng)新，傳統(tǒng)的圖像修復(fù)技術(shù)效果已經(jīng)難以滿足社會各行各界的需求，尤其是計算機及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)大發(fā)展的背景下，犯罪人員的反偵察能力和科技含量越來越高，道高一尺魔高一丈，因此亟待對圖像信息的清晰度進行重新處理。我國相關(guān)學(xué)者對于圖像修復(fù)和圖像復(fù)原處理的研究一直十分關(guān)注，而且隨著計算機軟件發(fā)展，也取得了不錯的效果。數(shù)字化圖像處理技術(shù)越來越成熟，也進一步促進了偵查應(yīng)用的發(fā)展，圖像處理的手段和方式也逐步豐富多樣，物證痕跡處理效率和質(zhì)量越來越高，大大提高了偵查效率，減輕了偵查工作者的壓力。將模糊圖像復(fù)原技術(shù)應(yīng)用到刑事偵查過程中來，能夠從根本上對人們的財產(chǎn)和生命給予保護，能夠推動城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、國家的安全穩(wěn)定發(fā)展。

2 常見模糊圖像處理方法

2.1 對比度增強

對比度增強就是利用灰度處理、直方圖等方式加強圖像內(nèi)各元素之間的對比性，提升圖像的視覺感。其中灰度變化法是對灰度范圍的擴展，通過該技術(shù)圖像細(xì)節(jié)能夠更加凸顯，而且可操作性較強，處理效率高，但是對所調(diào)節(jié)的對比度的程度把握不精準(zhǔn)。直方圖的處理是為了提高圖像的均衡性，即通過對圖像所形成的點的視覺化處理，來提升灰度范圍，而且能夠促使灰度展現(xiàn)的更加的均衡。該方法運算簡單，耗時少，只要對圖像灰度進行相應(yīng)的概率統(tǒng)計再通過映射就可以對圖像進行處理。還有一種增強對比度的技術(shù)方法是利用Retinex理論及技術(shù)，在實際的圖像對比度處理中也能發(fā)揮較大作用。

2.2 圖像去霧

眾所周知，霧天、霧霾環(huán)境等都會大大影響圖像的拍攝效果，使得圖像都是霧蒙蒙的。這種惡劣天氣下，由于空氣中水分過多或者是物體反光出現(xiàn)了散射，影響到了人們的視覺，因此室外環(huán)境大多能見度較低。此時進行拍攝的話，攝像機的感光度、圖像清晰度等受到拍攝對象與拍攝距離影響也會隨之有不同程度的降低。而且隨著近年來環(huán)境日益惡化，大霧天、霧霾天等天氣多發(fā)，已經(jīng)嚴(yán)重影響了相關(guān)的圖像采集。圖像去霧技術(shù)就是利用了“降質(zhì)”模型，來對圖像進行原色修復(fù)，并確定相應(yīng)的傳輸系數(shù)及根據(jù)其變化規(guī)律來幫助提高圖像的可見性。

2.3 圖像去噪

圖像降噪或者是去噪技術(shù)發(fā)展時間比較長，國際上計算機和圖像行業(yè)對圖像去噪的研究也較為廣泛，該技術(shù)應(yīng)用時應(yīng)當(dāng)注意其運算方法，避免去噪過程對圖像邊緣及紋理產(chǎn)生不利影響。常用的去噪方法有單幀處理和序列圖像處理。其中單幀處理技術(shù)的原理是通過對圖像亮度值的調(diào)節(jié)來實現(xiàn)降噪目的。利用濾波技術(shù)使得像素空間距離合理調(diào)整，但是卻忽視了像素的亮度距離。而如果用雙邊濾波技術(shù)的話，就應(yīng)當(dāng)對亮度、空間距離進行整體考慮。并利用圖像變換來減少噪聲對圖像影響。相比之下，序列圖像處理的連續(xù)性更強，主要是針對視頻中連續(xù)圖像中的像素點通過分析其中的差異來進行處理的，因此該方式降噪處理精準(zhǔn)度更高、效果更好。

2.4 圖像復(fù)原

監(jiān)控中最為常見的圖像模糊表現(xiàn)形式就是由于運動或者不聚焦所造成的模糊。如果圖像在拍攝時對焦不準(zhǔn)就會出現(xiàn)散焦模糊，其模糊是隨著點光源形成的圓盤狀的逐步過渡的模糊感，而運動模糊很好理解，就是物體移動過快拍攝速度與其不符所產(chǎn)生的模糊，拍攝時間短，因此運動模糊方向性也較為突出，修復(fù)起來更易操作。但是不論是哪種圖像復(fù)原處理技術(shù)，一般都是根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)驗知識制定相應(yīng)的退化模型，然后進行逆向恢復(fù)操作，來實現(xiàn)復(fù)原，尤其是對監(jiān)控中散焦模糊和運動模糊修復(fù)程度較好。與圖像增強相比，圖像復(fù)原所采用的技術(shù)是截然不同的，但是不論是那種技術(shù)最終都能夠提升圖像質(zhì)量。在進行圖像增強處理時，不用對降質(zhì)模型與參數(shù)了解有多清晰，而更應(yīng)當(dāng)關(guān)注圖像的亮度值。圖像復(fù)原過程是一個逆操作和逆向處理的過程，因此必須要對圖像模型和相關(guān)參數(shù)有全面的掌握才能確保復(fù)原效果。

3 模糊圖像復(fù)原技術(shù)及其應(yīng)用

3.1 利用幾何運算進行復(fù)原矯正

幾何運算處理能夠改變圖像中物體之間的空間結(jié)構(gòu)和聯(lián)系，并能夠較為真實準(zhǔn)確的反映出物體原始狀態(tài)，即實現(xiàn)復(fù)原矯正。數(shù)字技術(shù)對于模糊圖像的復(fù)原矯正作用明顯，尤其是對于一些復(fù)原困難的模糊圖像可以大大提高矯正的效率和質(zhì)量，提升案件證據(jù)采集的準(zhǔn)確性。復(fù)原矯正可以有效矯正變形的立體幾何形態(tài)、平面幾何形態(tài)，還可以對自由幾何和柱面幾何圖像進行矯正和復(fù)原，有效減少由于相機傾斜、鏡頭拍攝角度等問題造成的幾何扭曲和失真問題。

3.2 痕跡物證修復(fù)

如果偵查人員在對相關(guān)物證進行圖像拍攝時往往會受到光線、拍攝技術(shù)、拍攝物的反光性等因素影響而使得拍攝圖像光度不勻，不能客觀、清晰的反映物特點，影響證據(jù)的采集。因此可以通過局部修復(fù)和整體修復(fù)的方式對痕跡物證進行修復(fù)。一方面，如果是因為光照和拍攝物體各地反射差異影響而造成的圖像色調(diào)差、光線差等，就可以利用電腦圖像處理技術(shù)對圖像局部的色調(diào)、顏色、光照對比度等進行修復(fù)，使得局部不和諧圖像能夠與其他部位融合一體。另一方面，如果物證中的痕跡不明顯或者色彩失真，有用圖像難以展現(xiàn)出來，則可以利用圖像修復(fù)工具對圖像進行均衡化處理，并對圖像的對比度進行調(diào)整，增強圖像的真實感，使得痕跡物證與圖像反差明顯。

3.3 去除干擾

一些采集證據(jù)上的圖像信息或者痕跡清晰度都會受到所附著物體的材質(zhì)、顏色、背景、紋理、形態(tài)等的影響，尤其是對諸如指紋等一些比較細(xì)微的痕跡干擾性更強，因此，應(yīng)當(dāng)對模糊圖形進行相應(yīng)的濾波處理、色彩對比分析、圖像分層等處理，來盡可能的減少物質(zhì)對痕跡的干擾，不同的處理方式去除不同干擾的效果也不相同。首先，對于具有干擾痕跡特征雜點噪聲圖像而言，應(yīng)當(dāng)選擇數(shù)字濾波方式，并根據(jù)實際選擇究竟是選擇高通濾波還是低通濾波，來使得圖像細(xì)節(jié)和節(jié)點更加清楚，再結(jié)合相應(yīng)的“降質(zhì)”處理方式來實現(xiàn)圖像的復(fù)原與修復(fù)。其次，針對背景對圖像的干擾，可以選擇局部灰度延伸處理來消除背景對所需圖像覆蓋，促使隱藏在背景中的圖像痕跡能夠浮現(xiàn)。再次，數(shù)字濾波技術(shù)還對背景中一些較為規(guī)則的直線或者是曲線的消除十分有效，幫助指紋等清楚的展現(xiàn)，而對于那些重復(fù)性突出的圖像則可以使用傅里葉變換來處理。第四，如果背景是不規(guī)整的，那就需要通過利用計算機圖像軟件對背景圖像值進行調(diào)節(jié)和移動，使得背景與所需圖像背景整合，再調(diào)節(jié)圖像透明度來實現(xiàn)無用圖像的濾除，在實際的刑事偵查圖像分析中應(yīng)用效果十分好。最后，如果是背景顏色造成的圖像干擾，則應(yīng)當(dāng)有針對性的應(yīng)用圖像分割處理對背景顏色進行濾除，使背景顏色成為統(tǒng)一的底色，消除干擾色后，圖案痕跡也就可以能夠顯示出來了。

3.4 模糊圖像還原

要想把模糊圖像還原為最初的狀態(tài)還需要進行逆圖像退化處理，逆圖像退化技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)被刑事偵查部門廣泛的應(yīng)用到模糊指紋圖像、人臉圖像的還原以及痕跡物證的復(fù)原中來了。尤其是對一些監(jiān)控錄像中所顯示的圖像信息的還原，對于案件偵破至關(guān)重要，而且隨著監(jiān)控事業(yè)的不斷進步，人們越來越重視通過安裝監(jiān)控設(shè)備來預(yù)防和減少盜竊等案件的發(fā)生，基本上每一家賓館、銀行、醫(yī)院、公路上都會有監(jiān)控，雖然監(jiān)控設(shè)備的清晰度和質(zhì)量水平不斷提升，但是由于受到距離或者攝像頭鏡頭清潔度影響，很多監(jiān)控圖像仍需要進行修復(fù)才可以使用。對于公路上道路情況的圖像復(fù)原可以應(yīng)用運動模糊復(fù)原技術(shù)、錄像采集技術(shù)等，還可以根據(jù)距離遠(yuǎn)近進行散焦模糊復(fù)原、數(shù)字綜合技術(shù)復(fù)原處理等，近年來圖像重疊處理技術(shù)也較為常用。

4 結(jié)語

綜上所述，本文針對模糊圖像復(fù)原技術(shù)進行了研究和討論，對其應(yīng)用進行了深入探討，相關(guān)人員還需要對其再次進行研究，在技術(shù)上進行不斷的創(chuàng)新，在應(yīng)用上不斷給予范圍的拓展，才能夠讓模糊圖像還原技術(shù)的應(yīng)用更加高效，才能夠讓模糊圖像還原技術(shù)得到更大作用的發(fā)揮。只有讓模糊圖像還原技術(shù)發(fā)揮更大的作用，讓圖像展現(xiàn)的更加清晰可見，才能夠以最快速度對犯罪人員予以鎖定，才能夠調(diào)動相關(guān)警力對犯罪嫌疑人予以抓捕。相信隨著技術(shù)的提升，模糊圖像復(fù)原技術(shù)將會帶來更大的功效。

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