政法院校招录体制改革背景下的刑事数字图像处理课程教学内容构建

张大治

（四川警察学院 四川泸州 646000）

不同于其他刑事技术专业课程建设经历了长久的建设历程，由于数字图像处理技术的发展历程短，将其应用于刑事科学技术领域也是最近十多年的事，国内对其研究的范畴、技术方法、原理、程序规则和技术标准都缺乏全面、系统的研究[1]。从当前各公安院校刑事技术专业或视听技术专业课程设置来看，虽然部分院校开设有《刑事数字图像处理》课程，但大部分院校仍然处于摸索起步阶段，在课程教学内容、教学方法、实训方法、教材使用等方面大都缺乏较为严谨、科学的设计和规划，使得该课程发展状况相对其应用需求而言相对滞后。此外，在政法院校招录体制改革背景下，学生原有专业背景、学制、培养方式与学历教育也存在较大差异，原有的学历教育的教学模式与体改学生培养的实际需求存在一定不适应性。要改变当前现状，必须对培养对象及课程自身特点进行重新分析、梳理，结合刑事技术专业体改学生培养目标，构建能够充分反映刑事数字图像处理技术在国内外应用现状、突出公安特色、面向警务实战应用、注重实战能力培养并符合体改学生培养目标的教学与实训内容体系结构。

一、招录体制改革下的刑事数字图像处理课程的基本特点

（一）多学科交叉。

刑事数字图像处理的工程学原理涉及的学科门类多、范围广，包括光学、电子学、数学、摄影技术、计算机技术等学科的众多方面，专业跨度较大，系统性强。

（二）专业性强。

不同于普通工科院校计算机及信息相关专业数字图像处理课程，公安院校刑事数字图像处理课程具有较强的公安技术特色，围绕侦查线索的抽取，物证的显现、提取、保全、检验和鉴定为中心，具有浓厚的刑事技术专业性特征。

（三）严格性突出。

刑事数字图像处理最终目标是从图像中抽取有价值的信息为案侦提供线索和取证。从技术方法上看，必须以图像处理科学原理为指导，借助科学的手段和工具实现。另一方面，数字图像处理还具有严肃性和合法性的特征，必须遵循合法的程序和严格的规范才能保全图像的证据价值，规避将图像处理技术应用于刑事司法领域可能的风险。

（四）应用性显著。

与普通工科院校计算机、信息处理等专业的《数字图像处理》课程目标不同，旨在培养和训练学生使用图像处理技术解决刑事技术工作中的特定应用问题的能力，而非从事图像工程学理论研究与工程开发。

从培养对象来看，在招录体制改革背景下，体改刑事技术专业学生具有培养时限短、学生原有专业背景相对复杂、专业素养参差不齐三个基本特点。由于大都没有经历刑事技术本科学历教育前期系统培养，学生对刑事技术学科性质、学科架构与内容缺乏完整认识，专业基本素养参差不齐。这些特点与课程的专业性、严格性和多学科交差的特点相对立，是制约刑事数字图像处理课程内容构建的矛盾和对立的因素。实践教学活动反馈的情况也表明，在有限的课时下，过于偏重图像处理科学原理的系统的讲授不利于学生关键应用技能的掌握，但完全摒弃和回避一些工程学原理性关键内容，则很难使学生适应多变的应用需求，同时，也可能使学生在面对刑事司法领域内图像处理技术应用的合理性、科学性质疑时无所适从。合理构建刑事数字图像处理课程内容体系，需在刑事技术专业体改学生培养目标、学生特点与课程自身特点之间寻求平衡和统一，对课程教学内容的构建带来了较大的挑战。

二、课程教学内容体系构建的目标和基本原则

反映数字图像处理技术在刑事科学技术领域国内外应用的现状、面向警务实战应用、注重实战能力培养是刑事数字图像处理课程教学内容构建的总体目标。从几年的教学实践活动总结来看，笔者认为这门课程的教学内容构建应遵循以下原则：

（一）以公安应用为主线。

从以往的教学活动来看，偏重工程学原理性内容的讲授将难于激发学生发现问题、解决问题的能动性，导致学生对图像处理的理解停留在空洞抽象的工程学的概念和原理上，很难具体地和公安实际应用联系上。另一方面，也将大幅压缩实验、实训环节的课时量，不利于学生实务技能的掌握。因此，应构建以公安图像实务应用为主线的内容体系，尽量精简不必要的工程学原理性内容，强调学以致用。

（二）专业针对性原则。

刑事科学技术专业是培养专门职业技术、技能的应用型专业，因此，课程内容构建应围绕从图像（视频）中抽取侦查线索，物证的显现、提取、检验和鉴定的各个环节为中心，重视其与痕迹检验、文件检验等其他刑事技术门类之间的联系性，针对性地构建教学内容并设计相关的实验与实训项目，有利于学生刑事技术专业素养水平的提高和拓展，弥补刑事技术专业体改学生职业认知度相对较低的先天缺陷。

（三）注重内容的系统性构建。

这里的系统性非指数字图像处理科学自身内容的系统性，而是指用于刑事技术领域内的图像理的一系列技术方法、原理、程序规则和技术标准的有序和完整组织。只有合理、科学、有序地组织这些内容，才能在有限的课时下实现教学效果最大化，满足刑事技术专业应用型人才培养的需要。同时，课程内容的系统构建还必须重视和尊重与数字图像处理自身知识体系结构之间的联系性，脱离了其本源学科的严谨知识架构作为支撑，学生不仅难于理解具体技术的科学原理，刑事数字图像处理的科学性和严肃性也难以得到保证。

（四）内容不断充实和完善原则。

由于数字图像处理技术是近几年才引入刑事图像技术中来的，其研究和应用的深度和广度都在不断深入和拓展，因此，其课程内容体系应是与时俱进的开放的架构，不断将这一领域的新方法、新技术和手段纳入其中。

三、刑事数字图像处理课程的教学内容构建

（一）课程框架。

1.刑事数字图像处理概述。主要介绍刑事图像技术的数字化发展、结合一些应用案例介绍刑事数字图像处理在刑事技术工作中的地位和作用，旨在使学生尽早对这些技术产生感性认识，激发学生学习兴趣和能动性，为后续内容的展开做好铺垫。

2.刑事数字图像处理基础。包括数字图像的概念、图像数字化过程、数字图像处理的基本任务与研究范畴，空域和频域两大图像处理工程学的基本原理以及展开后续内容所必需的部分基础知识点，例如：直方图、对比度、位深度、动态范围、像素与空间解析度、色彩空间等。其中，空间域和频域图像处理的工程学基本原理的介绍旨在为后续展开具体应用技术的实现机理做好铺垫。

3.事务性图像处理。事务性图像处理是指从事刑事技术工作所应具备的常规知识与技能，例如图像尺寸调整、裁剪、旋转图像、图像压缩、图像输出与质量控制、多图输出、全景照片合成等。设计这部分内容，一方面是考虑到学生尽快熟悉实验、实训软件环境的需要，另外，通过在实验、实训内容中设计相关的公安图像应用的模拟场景，利于启发学生使用图像软件工具解决实际问题的应用性思维。例如，图像裁切可结合物证检验图像制作、多图自动输出可结合人像辨认笔录制作等。

4.刑事图像增强。刑事图像增强技术指以克服人的视觉系统缺陷为指向的一系列技术方法。这部分内容包括：图像增强概念、图像问题的分析与评价、图像增强经典技术方法及其原理等。图像增强的概念应强调其主观性特点，即对于特定图像用途，可能存在多种不同的增强技术可以实现，其最终效果的评价取决于处理结果是否符合图像用途的最终需要，并不存在客观、统一的测评标准。这是学生深刻理解、掌握并灵活运用图像增强处理技术的基石。图像问题的分析与评价旨在帮助学生根据刑事图像自身的特点结合其最终用途客观认识图像问题，以便在面对具体需求时能够确立正确的处理方向和最佳处理策略。需考察的方面包括：图像噪声、动态范围、解析度水平、关键细节与干扰背景的特征差异、局部问题还是全局问题等[2]。

（二）扩展内容。

图像增强的技术手段随着图像工程科学的研究而不断发展，课程内容难以囊括所有技术的细节。因此，这部分内容以刑事图像细节增强的主要技术，也是图像处理领域内的经典增强技术作为授课内容，包括：图像降噪、伽马校正，USM处理、拉普拉斯处理、差分高斯处理、频率域高通滤波、直方图均衡化与规定化处理等，还包括三种适用范围不同的物证图像干扰背景的削弱处理技术：快速傅里叶变换、计算机分色技术、图像减法技术。这些必要的空域、频域图像处理的工程学基本原理的铺垫，易于以学生容易接受的方式展开这些技术的具体实现机理。此外，由于大部分图像处理软件都实现有这些功能，也便于构建相应的实验、实训具体内容。

1.模糊（退化）图像的复原。其内容包括：图像复原的概念、图像退化/复原的过程模型、图像复原技术的工程学原理及其实现过程、主流刑事图像处理软件中模糊图像的复原处理功能。虽然软件工具中的这类功能的操作使用并不难，但教学活动反馈的信息表明，强调图像复原的客观性及其技术机理与图像增强技术存在的本质差异，能有效避免学生将图像增强技术与复原技术混为一谈，理解图像复原的难点及技术限制。

2.物证图像的计算机辅助检验。物证图像的计算机辅助检验指数字图像处理技术为改善物证鉴定条件、提高检验鉴定效率提供的新方法和手段。包括：物证检验图像校准、变形图像校正、数字分色检验、特征测量、物证图像的重叠比对、拼接比对等。

3.监控录像画面的处理、分析与利用。监控视频的主要问题在于噪声干扰、低解析度和视频压缩带来的低质化，帧平均降噪技术、超分辨率技术是用于解决这些问题的主要技术思路。因此，这部分教学内容主要讲授这两种技术的技术机理以及刑侦用视频模糊图像处理系统增强模糊视频的具体方法。由于视频模糊图像处理技术受制约和限制的因素众多，很多涉案视频经处理后仍然难以揭示出直接可用的关键信息，因此，还应组织一定的案例，引导学生重视视频中隐含信息的深度挖掘和利用，结合其他侦查措施，通过关联、分析、比对、碰撞从中获取侦查线索和犯罪证据。

4.数字影像证据的保全。数字影像易于处理的优势，同时也是将其应用于刑事司法领域易受到质疑的原因。只有在技术手段与法律规范（程序）两个层面确保数字图像证据的可靠性，才能规避可能面对的风险[3]。数字图像证据保全涉及从收集、制作、保管到交付使用的整个流程，基于我国对数字影像证据的收集、制作和保全的技术规范和保障机制并不完善，更无完整的技术标准和质量认证体系的现状，这部分内容以国际鉴定联合会（IAI）下的图像技术科学工作组 （SWGIT）①关于保全刑事数字影像证据的一系列最佳实践（Best Practice）②和SOP③程序（Standard Operating Procedure标准操作流程）作为教学内容，以帮助学生树立图像证据保全意识并使之了解和掌握图像证据保全的常见技术与程序手段。

四、结语

只有紧密围绕体改刑事技术专业学生的培养目标，以公安应用为主线，将刑事技术领域内图像处理的一系列技术方法、原理、程序规则和技术标准进行有序和完整组织，才能使刑事数字图像处理课程教学内容满足招录体制改革背景下刑事技术专业学生培养的需要。同时，为实现教学效果的最大化，还应在教学方法、实训方法、教学活动组织方式等方面进行配套的改革和创新。

【注释】：

①由FBI法庭科学训练厅管理的机构，由美国图像技术专家组成，制定了一系列刑事司法领域图像技术应用的规程及指南，形成事实上的法庭科学标准。

②是技术、方法、过程、活动或机制的集合，可以使生产或管理实践的结果达到最优，并减少出错的可能性。

③SOP程序是指在刑事侦查和审判程序中,针对图像电子证据等需要特殊规程的证据制定的制式化程序规则和人员行为守则。

[1]台治强.数字化刑事图像技术[M].北京：中国人民公安大学出版社,2009:1.

[2]张大治.刑事数字图像增强、复原处理一般方法初论[J].中国司法鉴定2012,（4）:31.

[3]刘广三,李文伟.刑事诉讼中的图像电子证据初论[J].法学论坛，2009，24（121）：32-38.