增强现实技术在刑事科学技术中的应用

2017-07-13中国人民公安大学刑事科学技术学院林子煜

海峡科学 2017年2期

关键词：犯罪现场物证作案

中国人民公安大学刑事科学技术学院林子煜

增强现实技术在刑事科学技术中的应用

中国人民公安大学刑事科学技术学院林子煜

增强现实技术（AR）作为当前颇具发展空间的前沿科技，在刑事科学技术中具有很大的应用潜力。该文试就增强现实技术在刑事科学技术领域的应用前景进行论述。

增强现实技术人工智能刑事科学技术

在信息技术高速发展的时代潮流中，各种新型的人工智能技术不断涌现，从虚拟现实技术发展而来的增强现实技术，凭借其虚实结合、实时交互、相互叠加的优越特性，已在军事、医学、水利、建筑设计和教育训练等多个领域广泛应用，并正被逐步纳入社会公共安全视野范围。同样，增强现实技术与刑事科学技术的结合将开创一个新的应用领域，也必将进一步促进刑事科学技术发展。

1 增强现实技术的概念和原理

1.1 增强现实技术的概念

增强现实（Augmented Reality，以下简称AR）技术是一种将虚拟与现实结合的技术。通过对真实物体的识别来生成当前任务所需的虚拟信息，并显示在真实世界的特定位置，支持用户与其交互，实现对现实的“增强”。实现途径主要是通过头戴或手持显示器向用户输出画面，用户可以在现实环境中自如地走动，以获得更多的动态信息。

1.2 增强现实系统的运行原理

AR系统的运行一般遵循以下步骤：一是运用摄像头等设备获得用户眼前的视频图象，提取真实场景的信息。二是运用视频检测、陀螺仪等技术对获得的视频图像进行分析，计算出用户所处于现实空间的位置、其头部的角度还对视频图像中的物体进行跟踪，再判断虚拟信息应该如何叠加在真实场景中。三是将虚拟信息叠加至获得的视频图象中，通过显示器将虚实结合的场景传递给用户，并在最终图像上为用户显示交互菜单，供用户与AR系统进行交互。

2 增强现实技术在刑事科学技术中的应用前景

2.1 在案件现场勘查中的应用

在刑事案件中，犯罪现场许多痕迹、物证是潜在、微量的，如果不借助一定的技术手段和仪器设备很难发现。技术人员应用AR技术，可以快速、便捷、准确地把握犯罪现场的细节。首先，只要对犯罪现场进行扫描，计算机就可以将犯罪现场的信息数字化并对其进行检索与处理，最终在可移动的显示器上实时标记犯罪现场中那些需要值得注意、可能存在物证的地方。其次，AR技术可以在裸眼画面上投放数字信息，实现虚拟与现实的“无缝”对接。再次，AR技术可以连接可移动的显示头盔或手持显示器，技术人员可以任意走动并以任意的角度观察犯罪现场，在技术人员走动、改变视角的过程中，在其眼前的画面中，由AR系统产生的标记在研究人员的视野里都一直“固定”在原本的位置，就好像是真实存在一样。对现场发现可疑痕迹物证，技术人员还可以使用扫描仪全方位多角度进行扫描，经过计算机调动自动识别系统和相应的数据库进行处理后，AR系统可以直接在显示器上显示出目标的各种信息。例如，在扫描指纹、掌纹、枪弹痕、足迹、工具痕迹、血迹、笔迹等痕迹时，AR系统可以调动相应信息系统对痕迹进行识别，将相关的信息呈现在技术人员眼前。

特别是当刑事案件发生在一些常人难以到达的地方、场所，如高空、深井等，或可能发生爆炸、坍塌、具有放射性污染的场所时，技术人员往往既要勘查整个现场，又要尽可能地保证自身安全，难以保障勘查的质量。这时，如果能运用基于增强现实技术的摄像记录设备，对这类现场进行详细扫描，并将扫描结果具现化，构建出虚拟的现场。技术人员就可以在安全的情况下对虚拟化现场进行勘查，还可以让更多的技术员参与到现场勘查中，这将大大提高对此类案件现场分析的准确性和工作效率。

2.2 在犯罪现场重建中的应用

犯罪现场重建是一种通过研究案件现场物证与犯罪行为过程并进行案件现场重建的侦查活动。当前，普通案件的现场勘查材料以文字、图片的形式保存，重特大案件则在文字、图片的基础上增加录像加以保存。然而，这样的保存方式可能会造成现场涉案信息资源的遗漏或者导致无法全方位、多角度地保存现场，这会增大现场重建难度，使得重建的现场无法给后续的工作提供进一步的指导信息。而AR技术的应用将会避免这种情况的出现，技术人员可以将以往以文字、图片、录像为主的现场材料，升级为能够全方位、无死角地记录下整个案件现场的环境与信息的模拟现场资料，以便准确重建现场，深入挖掘现场涉案信息。另一方面，进行犯罪现场重建的主要依据是对物证的整合及推理来对犯罪过程进行想象，再编写入文字报告中。受这种思维方式和表达方式的主观性和局限性影响，技术人员对犯罪过程的描述过程中可能会忽略许多细节，这会导致犯罪现场重建的结果与真实情况有所偏差，甚至完全不同。为此，若能运用AR技术，技术人员就可以通过用三维模型模拟犯罪行为与过程来对犯罪过程进行推理分析，并实现可视化、可互动化的犯罪现场重建。

例如，在侵财类案件特别是入室盗窃、入户抢劫案中，技术人员可以根据先前侦查、勘查得到的信息，在真实的现场中模拟出作案人员的作案路线。技术人员通过走过相同的路线换位思考，分析犯罪嫌疑人的心理变化，掌握嫌疑人的犯罪心理；在命案中，技术人员可以利用增强现实技术使犯罪嫌疑人、被害人的虚拟模型与真实犯罪现场叠加，再使“犯罪嫌疑人”“尝试”不同的作案手法，进而模拟相应的作案手法对被害人所造成的后果，依次推断相应的作案手法可能在犯罪现场留下的痕迹物证。最后，技术人员再将对不同作案手法的模拟结果与犯罪现场的真实物证进行检验与比对，选出最符合现实的作案手法，模拟最贴近现实的犯罪过程。当犯罪过程已被确认后，技术人员便可以通过编程技术，对犯罪过程的展示编写成可在AR系统上运行的程序，作为犯罪现场重现的重要报告。技术人员可以运行编写好的程序，向他人展示犯罪的过程。这种直观的展示可让侦查员更清楚看到犯罪的全过程，便于技术人员之间对案情的探讨与交流，为查明案件真实情况、犯罪嫌疑人的作案动机、作案心理分析乃至作案人的刻画提供有价值的参考依据。