应用数学在发展刑事科学技术中的作用

雷志鹏 蓝绵申

摘 要：在经济全球化和法治现代化的快速发展下，中国法制在不断健全普及，讲证据、用证据、重证据已成为人们的共识。在这样的情况下，刑事技术人员如何能鉴定证据是否有效，则显得尤为关键。近年来，应用数学不断发展，应用数学在刑事中有什么作用呢？本文首先简要阐述应用数学以及刑事科学技术的相关概念，再重点说明应用数学在刑事科学技术中的作用。

关键词：应用数学;形势科学技术;回归分析;图像复原技术;图像合成重建技术

在经济全球化和法制现代化的大背景下刑事技术鉴定工作就面临着越来越多的新情况和新问题，犯罪活动越来越注意掩盖证据，越来越科技化，这也就致使对诉讼证据质量的不断提高，要求刑事科学技术工作人员在质量和数量上都要有显著提高，才能适应当前以及未来刑事犯罪的形势，强有力的打击各种犯罪，维护社会治安以及政治稳定，为我国的建设保驾护航。发展形势科学技术是加强公安部门“战斗力”的有效办法，将应用数学应用到刑事科学技术中，有利于刑事科学技术的科学化、规范化、现代化，对促进刑事科学技术的发展具有十分重要的现实意义。

1 概念解读

1.1应用数学

应用数学是数学学科的一个分支，是指应用目的明确的数学理论和方法的总称，研究如何将应用数学知识应用到其他范畴的数学分支。

1.2刑事科学技术

刑事科学技术是公安、司法机关依照刑事诉讼法的规定，利用社会科学和自然科学的原理和方法，应用现代科学技术的成果，进行现场勘察、刑事勘察，采集现场图像证据并对其进行检验、鉴定工作，为侦查、起诉、审判工作提供线索和证据的专门技术，简称刑事技术，也称物证技术。

2 应用数学在发展刑事科学技术中的作用

2.1量性分析锁定特征

回归分析法目前在刑事科学技术中应用的较为广泛，主要是利用现场发现的各种痕迹推断嫌疑人的年龄、身高、体重等基础信息，分析犯罪手法以及受害人的死亡时间等。

线性回归分析可根据不同环境下，人体器官随着死亡时间的变化规律为推断死亡时间为破案提供参考资料;正确计算射击距离，对枪击事件的定性能起到至关重要的作用，利用枪弹散布图，应用线性回归方程可以较准确的推断出枪击距离进而锁定案发时嫌疑人所在位置。当然还有很多物证技术都采用了回归分析方法，如：利用平面赤足足迹推断相关涉案人员身高;人类肝脏腐烂产生的胺类和周围环境温度与受害者死亡时间之间关系的研究;根据女性踝关节推断年龄、根据男性耻骨结构推断面临的研究等。

2.2图像复原

图像是刑事案件分析过程中必不可少的工具，但是在获取图像时可能由于外界环境干扰或是器械本身影像或者图像形成和传输过程中的影响导致最终得到的图像模糊不清，使得现场可识别的目标变得不可识别，該注意的细节被忽略，因此图像复原技术在刑事科学技术中则显得尤为重要。

传统的图像复原技术算法主要有代数以及逆滤波法和空域滤波法等，基于偏微分方程（PDE：Partial Differential Equation）的图像复原方法是近十几年来发展起来的新兴算法。其基本思想是先建立一个与图像复原问题接近的变分PDF模型，再通过求解此PDE方程进而获得复原后的图像。

图像复原能改善图像视觉效果，挖掘图像隐藏信息，提取图像证据价值，为侦查破案提供关键方向。图像复原在指纹识别、印章、手迹、人像等的鉴定方面，为公安机关的判断分析提供条件，给破案提供了极大的便利。当然由于刑事技术工作的特殊性，在对图片进行修复是需要客观，即不能“修改”，不可随意修改鉴定图片或现场图片，要本着复原的心态对图像进行处理。

2.3数字图像合成重建

在案件侦破过程中遇到瓶颈，或者对嫌疑人作案手法有所质疑时，对案件进行案情模拟还原是一个不错的方法，但是若是在案发现场进行模拟则会破坏现场、破坏部分尚未被发现的隐藏线索，此时，刑侦人员需要一个虚拟环境来对案件进行模拟还原，这就需要运用到数字图像合成重建技术了。

数字图像合成技术利用输入的空间、时间、现场平面图像等数据，利用计算机绘图技术来生成二维或三维图像。复原技术的早期成果主要归功于数字信号处理中一些技术和方法的引用，如逆滤波技术;随后发现可以利用状态空间、自回归滑动平均模型（ARMA：Auto-Regressive and Moving Average Model）等控制技术，根据犯罪现场采集到的平面图像以及测量到的现场空间信息可以进行对影像和空间的重建，对犯罪事件进行案情模拟演示。公安执法机关还可以通过目击者的描述用数据库里的人体面部器官组合生成犯罪嫌疑人面部头像，用于排查犯罪嫌疑人。另外颅骨复原系统还可以根据颅骨还原生成死者生前的二维或三维图像。

结语

虽说应用数学直接用于刑事科学技术范围的有限，但刑事科学技术中所涉及的其他科学技术多是基于应用数学的基础上发展进步的，比如图像还原技术、数字图像合成重建技术等。

将数学知识应用到不同领域中，建立相关模型，为各领域技术发展带来便利。应用数学在刑事科学技术上的应用不仅为公安机关提供了至关重要的破案线索，为案件的侦破带来巨大作用，还提供了证实嫌疑人犯罪行为的有力证据。法制社会对“证据”的关注越来越大，这就要求不断提升应用数学在刑事科学技术的应用，取得更有利的证据，打击犯罪份子，维护社会稳定。

参考文献

[1]张刘新武. 基于偏微分方程的图像复原技术研究[M].湖南大学.2014

[2]刘莹、郜杰雷. 数字图像在刑事技术中的应用研究[J].中国科技博览.2017.6