刑事案件現(xiàn)場移動勘查系統(tǒng)研究

邵 武，李 巖，于 蛟

（遼寧省公安廳 刑事技術(shù)總隊，遼寧 沈陽 110032）

一、引言

刑事案件現(xiàn)場勘查是偵查破案的關(guān)鍵性基礎(chǔ)工作，主要包括現(xiàn)場保護、現(xiàn)場實地勘驗檢查、現(xiàn)場訪問、現(xiàn)場搜索與追蹤、現(xiàn)場實驗、現(xiàn)場分析、現(xiàn)場處理、現(xiàn)場復驗與復查等工作。刑事案件現(xiàn)場勘查是整個刑事案件偵查活動的重要組成部分，是刑事訴訟法的一項重要偵查措施，其任務是發(fā)現(xiàn)、固定、提取與犯罪有關(guān)的痕跡、物證及其他信息，存儲現(xiàn)場信息資料，判斷案件性質(zhì)，分析犯罪過程，確定偵查方向和范圍，為偵查破案、刑事訴訟提供線索和證據(jù)。現(xiàn)場勘查質(zhì)量和效率對案件偵破起著決定性作用。

近年來，新刑事訴訟法的頒布與實施對現(xiàn)場勘查工作提出了新的更高的要求，特別是在勘查規(guī)范、證據(jù)和程序意識、有效物證提取與固定等方面成為了影響訴訟的關(guān)鍵。面對這些新要求，公安部及各級公安機關(guān)做了大量的嘗試和創(chuàng)新，但是由于普遍存在的技術(shù)人員不足、技術(shù)手段落后等問題，勘查工作質(zhì)量不高、勘查工作規(guī)范化不強等瓶頸問題無法突破，致使案件偵查工作，特別是關(guān)系民生的傳統(tǒng)侵財類小案的破案率長期得不到有效提高，影響人民群眾對公安機關(guān)的滿意度。為有效解決現(xiàn)場勘查數(shù)據(jù)采集手段單一、工作強度大、缺乏智能化應用、勘查質(zhì)量無法有效評估等問題，進一步提高一線技術(shù)民警現(xiàn)場勘查工作效率、勘查能力、勘查質(zhì)量，推動智能化勘查的發(fā)展，項目組研發(fā)了刑事案件現(xiàn)場移動勘查系統(tǒng)，實現(xiàn)了對現(xiàn)場勘查工作的系統(tǒng)性創(chuàng)新，用智慧化手段彌補了技術(shù)人員不足的短板，用制度化形式強化了勘查工作規(guī)范化，用人工智能技術(shù)改善了勘查工作強度，用現(xiàn)場勘查全過程的音視頻記錄實現(xiàn)了勘查質(zhì)量的精準評估，用現(xiàn)場實時視頻通訊實現(xiàn)現(xiàn)場勘查遠程指揮和技術(shù)指導，提高了勘查技術(shù)人員的現(xiàn)場勘查能力。

二、刑事案件現(xiàn)場勘查現(xiàn)狀

當前刑事現(xiàn)場案件勘查一直處于較原始的狀態(tài)，主要依靠勘查人員的主觀經(jīng)驗和光源、各種粉末、照相機等普通勘查裝備。現(xiàn)場勘查人員無智能勘查設(shè)備可用，更多地依賴勘驗人員直接對現(xiàn)場痕跡的固定、采集，方法手段單一，手工記錄現(xiàn)場情況，比較耗時耗力，缺乏智能化手段，往往一個小微案現(xiàn)場需要2 小時的勘驗時間，還不包括后續(xù)的現(xiàn)場繪圖和系統(tǒng)錄入工作。研發(fā)資金投入不足、缺乏長效機制導致勘驗現(xiàn)場的儀器設(shè)備早已不能適應時代的發(fā)展，嚴重影響了現(xiàn)場勘驗及時有效地進行，而落后的現(xiàn)場勘驗儀器設(shè)備以及參差不齊的勘驗人員素質(zhì)往往制約著勘驗效果。實踐表明，傳統(tǒng)勘驗方法無法同時將復雜的現(xiàn)場照片、現(xiàn)場平面示意圖以及純文字的勘驗筆錄等多種法律證據(jù)清晰有條理地展示，而引入虛擬現(xiàn)實及數(shù)字可視化等技術(shù)實現(xiàn)現(xiàn)場勘查數(shù)字化、立體化、系統(tǒng)化、可視化以及技術(shù)裝備智能化，有助于警情研判人員全方面、客觀地了解現(xiàn)場的犯罪痕跡分布、現(xiàn)場空間及物證的相互關(guān)系。

三、刑事案件現(xiàn)場移動勘查系統(tǒng)功能

刑事案件現(xiàn)場移動勘查系統(tǒng)分為后臺和APP 端，外加一部AR（Augmented Reality）智能眼鏡，如圖1 所示。

圖1 刑事案件現(xiàn)場移動勘查系統(tǒng)架構(gòu)圖

“小勘”APP 是基于Android 系統(tǒng)設(shè)計的，基于JAVA 平臺開發(fā)，兼容國產(chǎn)華為HarmonyOS系統(tǒng)，后臺管理系統(tǒng)基于Vue 框架開發(fā)[1]。本系統(tǒng)將案件現(xiàn)場通過AR 智能眼鏡進行視頻、圖像、音頻數(shù)據(jù)收集和記錄，實現(xiàn)勘查錄音、錄像、即時通訊、數(shù)據(jù)上傳比對、數(shù)據(jù)整理呈現(xiàn)，生成勘查報告，所有數(shù)據(jù)都可在APP 或后臺展示，通過對現(xiàn)場基礎(chǔ)信息、現(xiàn)場分析意見、現(xiàn)場圖、現(xiàn)場照片采集、現(xiàn)場痕跡物證、尸體信息、關(guān)聯(lián)現(xiàn)場等信息的整合，建立一套一體化的高效移動現(xiàn)場勘查及指揮系統(tǒng)，進一步提高一線技術(shù)民警現(xiàn)場勘查工作效率和案件串并能力，提高刑偵部門對案件的快速響應和偵破能力。AR 智能眼鏡通過佩戴者的第一視角，將現(xiàn)場的信息以實時視頻流傳輸?shù)街笓]中心，支持語音指令智能控制、語音文字智能識別。指揮員可以通過系統(tǒng)直接發(fā)布語音指令或是推送文字信息調(diào)度一線勘查技術(shù)人員，根據(jù)現(xiàn)場具體情況實時調(diào)整勘查方向及重點，極大地提高了工作效率。通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)匯集，將線索證據(jù)按勘查要求匯集整理成勘查報告。同時依據(jù)大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析，構(gòu)建不同案件現(xiàn)場數(shù)據(jù)的協(xié)同串并體系，深化現(xiàn)場勘查大數(shù)據(jù)在偵查、管理等方面的創(chuàng)新應用，提升基層民警獲取信息、分析數(shù)據(jù)、應用實戰(zhàn)的能力，并按照現(xiàn)勘系統(tǒng)模式實現(xiàn)勘查信息直接導入，能夠?qū)崿F(xiàn)信息化偵查背景下快勘、快采、快檢、快錄、快比、快破的“六快”目標。

四、刑事案件現(xiàn)場移動勘查系統(tǒng)優(yōu)勢

刑事案件現(xiàn)場移動勘查系統(tǒng)符合現(xiàn)場勘查語境的語音識別和語音分析精度優(yōu)化，實現(xiàn)了繪制現(xiàn)場圖與現(xiàn)場拍攝融合應用，實現(xiàn)了移動智能終端的生物特征采集。

（一）符合現(xiàn)場勘查語境的語音識別和語音分析精度優(yōu)化

當前的現(xiàn)場勘查工作中，勘查人員與后端指揮人員間的聯(lián)系更多地依賴于手機通話或微信語音且通話過程沒有一個可支撐的記錄平臺。為解決這一問題，研究開發(fā)音視頻系統(tǒng)，具有中央攝像頭的AR 智能眼鏡，內(nèi)含有人工智能算法，可以通過觸摸及語音雙控制，并且在視頻錄制過程中，只需語音控制就可以在不打斷視頻錄制的前提下進行拍照，拍照完畢后還可以通過連接AR 智能眼鏡的警務通手機屏幕進行預覽，方便下一步工作的進行。在工作過程中音視頻被記錄在系統(tǒng)的管理后臺中，以便后續(xù)查看。本項目采用商業(yè)語音識別算法結(jié)合現(xiàn)場勘查環(huán)境進行優(yōu)化訓練的技術(shù)路線，訓練的方法采用基于CD-DNN-HMM（Context-Depedent Deep Neural Network-Hidden Markov Model）架構(gòu)的語音識別聲學模型[2]，充分利用神經(jīng)網(wǎng)絡優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展和 GPU 計算能力的不斷提升，通過 RNN（Recurrent Neural Network）和CTC（Connectionist Temporal Classification）[3]來進行建模，實現(xiàn)了end-to-end 語音識別的聲學模型。CTC 可以看成是一個分類方法，甚至可以看作是目標函數(shù)。在構(gòu)建end-to-end[4]聲學模型的過程中，CTC起到了很好的自動對齊的效果?；趲瑢R的方法強制要求切分好的幀對齊到對應的標簽上去，而CTC 則可以時幀的輸出為空，只有少數(shù)幀對齊到對應的標簽上去。神經(jīng)網(wǎng)絡將聲學符號到字符串的映射關(guān)系也一并建模學習出來，這部分是在傳統(tǒng)的框架中詞典所應承擔的任務。針對這個模塊，傳統(tǒng)框架中有一個專門建模的單元 G2P（grapheme-to-phoneme），來處理集外詞 OOV（out of vocabulary）[5]。在end-to-end 的聲學模型中，可以沒有詞典，沒有OOV，也沒有G2P。這些全都被建模在一個神經(jīng)網(wǎng)絡中，刑偵現(xiàn)場勘查語境語音識別優(yōu)化算法識別錄入率高達97%。

（二）實現(xiàn)繪制現(xiàn)場圖與現(xiàn)場拍攝融合應用

現(xiàn)場繪制圖與現(xiàn)場拍攝融合應用技術(shù)路線采用智能眼鏡的微小屏幕和攝像機關(guān)聯(lián)Android APP 的技術(shù)方案。系統(tǒng)中的AR 智能眼鏡采用世界領(lǐng)先光學技術(shù)的FOV 77 度廣角鏡頭，具有可變焦距攝像頭，定焦、變焦自動切換，F(xiàn) 2.0 大光圈，1.4 um * 1.4 um 感光單元，滿足安防場景下的定點、動態(tài)快速人臉識別需求，并且能在20 cm 的距離進行準確的物品識別、二維碼識別，同時集成 Amlogic 905D3 芯片，內(nèi)嵌矢量處理器，支持本地化深度學習和計算機視覺計算。AR 眼鏡佩戴者可以從第一視角進行識別、錄像、遠程協(xié)作、查看消息等，所見即所得，能夠更直觀地看到識別的結(jié)果、錄像的角度、遠程的畫面、消息內(nèi)容。AR 智能眼鏡包含一個揚聲器和一個麥克風，用來做聲音的交互。所有預裝功能支持離線免喚醒語音操控，執(zhí)勤過程中可隨時進入錄像、拍照、識別等功能，AR 智能眼鏡配有一個物理按鍵，可實現(xiàn)快捷操作。AR 智能眼鏡配備了各種磁性鏡片夾片配件，可在各種激光光源勘查設(shè)備使用時佩戴使用，針對近視的使用者，支持配置帶有適合自己眼睛度數(shù)的鏡片。在“小勘”APP 端，可以進行基于多點觸碰技術(shù)的手繪、繪圖工具繪制、電子地圖截取等方式的現(xiàn)場圖生成方法，按照《全國公安移動警務建設(shè)總體技術(shù)方案（2016 版）》規(guī)定進行制圖種類、格式、文字規(guī)范等生成現(xiàn)場圖，然后根據(jù)現(xiàn)場圖生成拍攝點、角度，通過智能眼鏡微小屏幕進行提示指引拍攝，將拍攝的現(xiàn)場照片嵌入現(xiàn)場圖，也可通過宣傳圖進行查看。

（三）實現(xiàn)移動智能終端的生物特征采集

指紋識別方案采用指紋傳感器和算法芯片的SDK（Software Development Kit）進行開發(fā)的技術(shù)路線，解決通用型移動智能終端指紋采集面積偏小的問題，利用SDK 模式匹配接口，研制開發(fā)多維度的采集拼接處理算法[6]，并將算法拼接合并的指紋進行圖片化保存。見證人或物證持有人簽名采用屏幕跟隨手寫簽名方式，通過多點觸碰屏幕SDK 實現(xiàn)全屏簽名后自動縮小保存。

五、刑事案件現(xiàn)場移動勘查系統(tǒng)重點解決的問題

刑事案件現(xiàn)場移動勘查系統(tǒng)主要解決現(xiàn)場勘查過程中音視頻記錄問題、現(xiàn)場勘查規(guī)范化優(yōu)化問題、信息語音實時識別、錄入與存儲問題、現(xiàn)場勘查全過程記錄問題。

（一）現(xiàn)場勘查過程中音視頻記錄問題

本系統(tǒng)具有AR 智能眼鏡，內(nèi)含有人工智能算法，可以通過觸摸及語音雙控制，并且在視頻錄制過程中，只需語音控制就可以在不打斷視頻錄制的前提下進行拍照，拍照完畢后還可以通過連接AR 智能眼鏡的警務通手機屏幕進行預覽，方便下一步工作的進行。在工作過程中音視頻被記錄在系統(tǒng)的管理后臺中，以便后續(xù)查看。

（二）現(xiàn)場勘查規(guī)范化優(yōu)化問題

為了使現(xiàn)場勘查更加規(guī)范，系統(tǒng)嚴格按照小微案件的“七步勘查法”的步驟進行，小微案件“七步勘查法”從整體現(xiàn)場勘查和實地勘驗兩個層面對勘查步驟進行了規(guī)范，這既是參照依據(jù)，也是執(zhí)行標準。本系統(tǒng)在“七步勘查法”的具體實現(xiàn)中，未完成上一步驟，就無法進行下一步驟，保證每個步驟都能確實地做到，通過系統(tǒng)優(yōu)化進行程序選擇?？辈榻Y(jié)束后，在軟件界面進行現(xiàn)場勘查相關(guān)人員和見證人電子簽字，直接生成電子化案卷，有效降低個人經(jīng)驗和操作差別對現(xiàn)場勘查質(zhì)量的影響。

（三）信息語音實時識別、錄入與存儲問題

考慮到現(xiàn)場勘查工作的難度以及勘查人員在現(xiàn)場無法及時使用系統(tǒng)錄入案件信息且錄入工作量大這一問題，我們通過現(xiàn)場勘查語境下的語音識別和語音分析技術(shù)，實現(xiàn)現(xiàn)場勘查的信息語音實時錄入和存儲，針對專業(yè)化術(shù)語、相對固定的常用語模式，建立公安現(xiàn)場勘查語境訓練模型對語言識別和語音分析修正優(yōu)化技術(shù)，進一步提高語音錄入的識別準確率和錄入效率。這樣現(xiàn)場勘查人員在現(xiàn)場就能夠?qū)Π讣畔⑦M行準確錄入，大大減輕一線勘查人員的錄入工作量，同時錄入系統(tǒng)數(shù)據(jù)全記錄。

（四）現(xiàn)場勘查全過程記錄問題

在以往的現(xiàn)場勘查工作中，勘查的過程沒有被完整地記錄下來，在后期需要復盤案件時，沒有完整的執(zhí)法記錄可供復盤。這一研究成果，支持通過語音命令開啟執(zhí)法記錄，對勘查人員從到達勘查現(xiàn)場到結(jié)束勘查工作進行實時全過程記錄，勘查結(jié)束后支持上傳至“小勘”APP 及后臺，并通過實時智能語音解析算法及應用實現(xiàn)智能打印證物標簽，實時上傳指掌紋、足跡等現(xiàn)場物證照片，通過比對系統(tǒng)實現(xiàn)快比、快反?，F(xiàn)場數(shù)據(jù)分類采集，按照公安部《公安機關(guān)刑事案件現(xiàn)場勘驗檢查規(guī)則》智能整理、匯總。

六、刑事案件現(xiàn)場移動勘查系統(tǒng)在實戰(zhàn)中的應用

2020 年開始，刑事案件現(xiàn)場移動勘查系統(tǒng)已在某省的縣區(qū)級公安機關(guān)進行了大范圍應用，其中僅2023 年3 月1 日至2023 年3 月30 日，某公安分局刑警大隊技術(shù)科利用刑事案件現(xiàn)場移動勘查系統(tǒng)，共勘查現(xiàn)場77 起，其中小微案件現(xiàn)場55 起，入室盜竊案件現(xiàn)場4 起，其他案事件現(xiàn)場18 起。該系統(tǒng)操作簡單便捷的同時又對勘查步驟進行了規(guī)范，通過語音控制AR 智能眼鏡對現(xiàn)場進行拍照固定，通過語音記錄現(xiàn)場情況，勘查結(jié)束的同時將勘驗信息同步上傳到現(xiàn)場勘查系統(tǒng)，節(jié)省了大量勘查時間。使用該系統(tǒng)后小微案件現(xiàn)場勘查時間由原來的20～30 分鐘減少到10～15 分鐘左右，還省去了后期在電腦上將案件信息整理錄入現(xiàn)勘系統(tǒng)的步驟，大大減少了基層一線勘查人員的小微案件勘查負擔，受到了基層一線勘查員一致好評。某分局刑警大隊技術(shù)科勘查人員使用該系統(tǒng)快速比對功能對多起有現(xiàn)場指紋的案件進行了快速比對，其中通過快速比對功能比中嫌疑人1 人次，現(xiàn)場排查相關(guān)人員10 人次，實現(xiàn)了快比、快反的效果。使用該系統(tǒng)視頻連線功能3 次，在現(xiàn)場第一時間得到市局專家的在線指導，其中2 起現(xiàn)場經(jīng)專家在線查看現(xiàn)場照片及視頻后，提出了指導意見，1 起現(xiàn)場經(jīng)專家在線查看現(xiàn)場照片及視頻后，認為需要臨場協(xié)助勘驗。視頻連線功能既節(jié)省了專家時間，也減少了基層現(xiàn)場勘查人員等待專家回復的時間。

七、結(jié)語

刑事案件現(xiàn)場移動勘查系統(tǒng)實現(xiàn)了對現(xiàn)場勘查工作的系統(tǒng)性創(chuàng)新，用智慧化手段彌補了技術(shù)人員不足的短板，用制度形式強化了勘查工作規(guī)范化，用人工智能技術(shù)改善了勘查工作強度，用現(xiàn)場勘查全過程的音視頻記錄實現(xiàn)了勘查質(zhì)量的精準評估，用現(xiàn)場實時視頻通訊實現(xiàn)了現(xiàn)場勘查遠程指揮和技術(shù)指導，有效解決了目前現(xiàn)場勘查中管理分散、工作不規(guī)范、偵查與技術(shù)脫節(jié)、現(xiàn)場物證不能快速比對、后方指揮員和專家不能第一時間直觀了解現(xiàn)場情況及實時互動、證據(jù)保管意識和程序意識欠缺等問題，全面提高了刑偵部門現(xiàn)場勘查工作效率和偵破能力。