应用物像分析人像的特征识点与物理空间探究

王彦学

(辽宁警察学院侦查系，辽宁大连 116036）

应用物像分析人像的特征识点与物理空间探究

王彦学

(辽宁警察学院侦查系，辽宁大连 116036）

监控视频图像处理的一个关键问题是如何分析嫌疑人像。人与物在物理(地理）空间的相伴决定了人像和物像在视频空间中的伴随性生成关系。为分析嫌疑人像可选择、设定和建构嫌疑物像。附属于人像的物像反映了行为人(主要为犯罪嫌疑人）控制支配、携带附着的物品(质）的服饰特征、器具特征、交通特征等情况。挖掘物像的显性或隐性信息，使其成为分析人像，辨识和查缉嫌疑人的依据之一。

视频侦查；图像处理；物像；人像；影像物理(地理）空间

0 引言

某年4月1日下午2时36分，美国某市的一个报社发生爆炸。正当警方勘查现场时，2时47分，警方又接到报警，离被炸报社3个街区外的某银行又发生爆炸。警方发现，银行大厅的监控系统拍摄下来2名身穿皮大衣，头戴滑雪帽(脸部被蒙）的持枪歹徒(走访后发现还有1名歹徒在银行外的卡车厢中负责望风），其中1名下穿浅色牛仔裤(黑白模式的视频无法反映其颜色）。2名歹徒抢劫得手后，点燃1枚炸弹。在2起爆炸案中歹徒都留下了同样落款的印刷体信件，表明2起案件之间间距存在着某种联系，这个字母“P”下加横杠的落款是当地一个种族组织的标志。警方经侦查，并结合告密者所述的情况确定属于该组织的3名本案犯罪嫌疑人(凡尔纳·杰伊梅内尔、罗伯特·贝里和查尔斯·芭比）。破案过程中，除爆炸残留物鉴定等工作外，本案侦查的一个特色是在现场视频图像处理中，通过对物像的微观形态特征识别，与人像进而与犯罪嫌疑人建立起一定的关系，对3人中的1人(查尔斯·芭比）是否出现在现场进行了重建［1］。

1 本案利用物像分析人像的具体做法

1.1 利用影像测量技术推断身高

对视频中出现离摄像头近的1人，选取银行营业厅地砖长宽度、木质办公桌高度作参照物(参数），根据“透视学”原理的函数关系(H=hp/lp·L。H为身高，hp系画面中人像的透视线段长度，lp系画面参照物像的透视长度，L系参照物的实际长度）转换，测量该人身高约为5.65英尺，与查尔斯·芭比(身高5.662 5英尺）相差无几(见组图1）。

1.2 模拟银行监控摄像头的摄角，找等高替身进行拍摄实验

为进一步确认查尔斯·芭比涉案的事证，警方对其家里进行了搜查，从中搜查到1条破旧的蓝色牛仔裤。找到1名与芭比身高相同的人做替身，摆好替身的站位，使其与现场视频中的嫌疑人侧身站位基本一致，然后选取与现场监控探头摄像角度、高度、照度一致的阵位进行拍照和摄像，由影像转化获取的一定帧量的照片，比较替身的照片与视频资料中穿浅色牛仔裤的嫌疑人图片(见组图1）。这一实验旨在验证影像测量的结果，并为下一步纺织物痕迹检验提供可靠性样本。

图1 基于摄像头同样摄角的照相实验

1.3 利用牛仔裤明迹线、脚口纹理确认嫌疑人在现场穿着

将歹徒和替身的牛仔裤右下侧明迹线、脚口的纹理特征图片进行4区共30个相似点的标示(见组图2）。其中，1区为右侧明迹线，2区为右后侧脚口，3区为右侧明迹线与脚口结合处，4区为右前侧脚口。

图2 现场和替身图像明迹线、脚口特征分区比对

运用“逐点分析”的方法，特别是两组相似点中位于明迹线中间位置的第5点最为明显，该处的明迹线已经发生了断裂和折叠。而在位于右前侧脚口的第7点，可见视频图像中的图片相应位置的凸起部位纹理已经延伸至脚口，且结合处发白发亮，显示已经褪色，其宏观特征呈现“H”型图案，并且右线条较宽，左线条较窄。从查尔斯·芭比家中搜出的牛仔裤在替身试穿后也有相同图案，具有相似特征，说明这条裤子与劫案中1名歹徒的裤子具有高度一致性(见组图3）。

本案在侦查人员无法直接指出谁是抢劫犯及其分工的情况下，通过替身试穿搜查出的牛仔裤的图片，对其与现场视频图像中的牛仔裤物像进行了同一检验和认定。由于现场留下的并非牛仔裤实物，仅仅是视频影像，为防止色差、光线等问题干扰，基于黑白照录模式，采取等高替身作模特儿和同角度、高度、照度拍摄等办法，对于如何在侦查中应用视频监控资料，如何进行现场重建，如何对视频图像中的纺织物特殊痕迹检验具有一定的启示。

2 利用物像分析人像的特征识点

本案中牛仔裤一侧明迹线(裤缝）、脚口的纹理、破损、褪色等形态特征成为同一认定的触点和识点，体现了运用物像辨识来分析人像的思路。物像附属于人像，反映了嫌疑人控制支配、携带附着的服饰穿戴、器具物品、交通工具及其轨迹特征，有时甚至包含其利用(遗弃）特定物品等情况，如通过监控图像反映的地点、位置来寻找嫌疑人遗弃的烟蒂等痕迹、物证［2］。因此，挖掘物像的显性或隐性信息，如对象信息、背景信息和过程信息［3］，使其成为分析人像，辨识和查缉嫌疑人的直接或间接依据，对完善视频侦查方法体系颇具意义。以下三方面特征是应用物像支持人像分析的基本识点。

2.1 服饰穿戴

监控探头部署的越加广泛和广为人知，使得嫌疑人为反侦查而采取一定的伪装和遮蔽措施的情形越来越突出，如蒙面、打伞、戴帽子、戴眼镜、戴面具等等，嫌疑人像的五官肖像特征的完整性被嫌疑人有意破坏。嫌疑人的穿戴出现伪装和视程遮障一般认为是出于其反侦查心理支撑下的行为外显，这种外显干扰了嫌疑人像的识别。在图像处理中应深入挖掘，从中找出嫌疑人伪装遮蔽的一定规律，如结伙特征、基本形体特征、场所变化特征等。

如某年11月27日凌晨3时10分前后某地发生一起金店被盗案件。案发后侦查人员走访发现，当晚出现了几名头带鸭舌帽的不明人员，而在本城另外一家未盗金店的走访中，也发现了带鸭舌帽的人员。“鸭舌帽”这一物像成为本案影像排查追踪的一条主线。影像处理后比较该金店、某火车站广场、街面视频等多位点的图像，找出画面的服饰穿戴、高矮胖瘦、移动轨迹等差异并结合走访的情况，确认带鸭舌帽的人员共3人，分别为本案1号、2号和3号嫌疑人，案发后分别逃匿(见组图4）。确定3人结伙作案的侦查方向为破案奠定了基础。

图35 号点和7号点形态特征放大着色处理

图4 多位点物像识别人像差异

2.2 器具物品

嫌疑人携持的器具、物品多属于犯罪工具，但对这一问题必须加以探讨。广义的犯罪工具是指所有可能帮助犯罪嫌疑人顺利实施犯罪的实体物品(包含交通工具），但从实际角度而言，其外延比较宽泛且不容易表达复杂的情况。从工具痕迹定义的角度看，作案工具是嫌疑人施于物体的机械力作用于被害利益(人身、财产等）并使承载客体(现场被破坏的客体）的接触部位发生塑性形变的加载工具［4］，携持的器具、物品对照作案工具定义又显得范围过小。因此对嫌疑人携持的器物应结合其实际作用作具体分析。视频图像中如果存在某种器具、物品的物像，在实际调查工作中找到了该(类）器物或其原型，可依据痕迹检验的常规思路开展工作。

如某年6月11日晚20时48分某地发生了一起爆炸案，炸弹是用枇杷饮料瓶制造，警方在查证该饮料的批次号码及其销售范围和实体卖场后，调取了该卖场售出该罐饮料时的录像，通过物像确定了嫌疑人像，并查缉破案(见组图5）。在尚未找到所携持器具、物品的情况下，反映该器物的物像的检验价值尽管存在，但须结合实际情况加以思考。此时的物像能在一定程度上起到犯罪方式手段、工具种类、形态等的查核作用，个别案件中也可能直接确证嫌疑人。

图5 炸弹原材料购买时生成的物像和人像

视频监控系统在录像过程中，排除摄像机的像素等硬件配置因素，以摄像头光学器件为核心的成像系统会不同程度地受到环境照度、场景安装位置和传输、存储过程中信噪度下降等因素影响，导致目标图像的原始完整性和轮廓还原性受损，出现图像模糊的问题［5］。模糊图像使得一些嫌疑人使用的微小型器物难以成像或者即使成像，如果不具备其他条件，也难以进行图像处理，对嫌疑人像特征信息挖掘面临着诸多阻碍因素。为最大程度利用视频图像，应结合视频中的环境、情境因素具体分析关联物像的名称、内容和构成，在缺乏见证人的条件下，采取“猜想+解释”的方法，结合画面所反映的犯罪动作(如触摸、掏出、移动、放置）、环境、情境因素等予以思考。

如某年7月23日发生于某县城火车站的一起杀人抛尸案件，嫌疑人在安检时借口打电话而将2个原来包装“榄菊牌”蚊香的不明纸箱丢弃在车站，然后不知所踪。车站工作人员打开纸箱，发现装有尸块，迅速报警。侦查人员在查找监控录像时，发现了一段嫌疑人在售票室里只有背影的图像。图像显示，嫌疑人在走向列车时刻表展板的过程中，下意识地从衣兜里掏出什么东西放到面前。根据当时的情景因素，推测应为辅助其查看列车时刻表展板的老花镜，据此推测嫌疑人为年龄在50～68岁的老年人，成为划定侦查范围的依据之一(见组图6）。

图6 人像掏东西的物像猜想

2.3 交通工具及轨迹

嫌疑人的交通特征主要是步行、人力车、电动车、机动车、船只等，但对关联物像而言，对个体的步态识别属于人像的组成部分，因而反映交通特征的关联物像主要集中在器械辅助交通的情况下，研究与交通工具相伴随的形态特征识别。交通工具除号牌、品牌、类型等物像的直接特征外，还应研究装载、悬挂、绑缚物等特征的物像，此外，与研究嫌疑人像呈现的步态特征相类似，研究交通工具的骑行、行驶的动作、轨迹等特征，以便于观察、比对其它地段、路段的监控系统拍摄下的关联物像以及查到(获）的交通工具实物。如某年1月31日某地发生一起杀人案件，侦查人员勘查现场后推测嫌疑人具有船只交通条件，排查后发现一只右侧船舷绑缚汽车轮胎的船只(见组图4）。

图7 某杀人案件的船只绑缚轮胎的特征点

再如某年2月25日某地发生一起杀人案件，某水库一具女尸浮出水面，侦查人员查明系被害人魏某。根据尸体现象推测出死亡时间的范围，侦查人员调取那段范围内魏某暂居处附近的交通录像，发现案前某日的深夜时分，一辆轿车在魏某暂居处附近走走停停，来回转圈，并且在行驶中突然熄灭大前灯等反常情况。经查，此车属“比亚迪”系列车某款，曾驾驶过该车的范某被列入嫌疑对象，并最终破案(见图8）。

3 应用物像分析人像的物理(地理）空间

图8 “02.25”杀人案的嫌疑车辆行驶轨迹图

从理论上说，人像和物像具有伴随性生成的关系，反映了摄像头在一定的物理、地理空间中所捕捉到的人与物的相伴关系，它们分布于以中心现场影像为中轴的来去路线、犯罪嫌疑人犯下本案以外的犯罪前后的生产、生活空间(其间也可能存在其他违法犯罪活动的影像）。基于个案中视频图像存在的物理(地理）空间分布，可以分为嫌疑人犯前生产生活影像、嫌疑人来现场路线影像、中心现场影像、嫌疑人去现场路线影像和嫌疑人犯后生产生活影像等5个轨迹空间(见图9）。尽管嫌疑人来去现场可能遵循同一路线的轨迹运作，但就影像资料作为侦查证据的形成性而言，来现场路线和去现场路线所形成的影像资料并不能说是同一关系，来现场路线的形体、动作、工具使用等特征影像毕竟与离开现场的相关特征影像具有多种差异。

图9 嫌疑物像与嫌疑人像的伴随性生成原理:轨迹空间的阈值

5 段空间都可能没能被视频摄像头记录，即物理(地理）空间的临界阈值为“0”的情况，主要原因是未安装、或因摄角的原因拍摄不到、被拍摄却没被保存或被覆盖等，但只要特定时段被视频监控记录下来嫌疑人的特定活动，都会形成人像，而物像是为分析嫌疑人像而选择、设定甚至有时是建构的问题。人像和物像作为一对组合问题，规定了侦查人员如何站在由“5段论”所揭示出的物理(地理）空间的视域中，应用视频图像反映出的嫌疑人特定活动情况，进行图像处理和技术鉴定的两条思路。第一条思路是物像和物像之间在同一空间或不同段点的空间，以及物像和实体物品的比对和鉴定；第二条思路是利用视频图像中特定物像或人像活动轨迹所关涉的地理空间数据、通讯数据、交通票卡数据、资质登记数据、商业贸易数据、金融数据、互联网数据和警务数据等信息。这就意味着在传统实体化侦查方法之外，可寻求开发利用信息化侦查的技战法［6］。

［1］公安部金盾影视文化中心.国际警务教学资料［M］.北京:华盛音像出版社，2002.

［2］李彦雷，杨冀虎.视频监控系统在现场重建工作中的应用［J］.刑事技术，2012(2）:58.

［3］陈刚，续磊.视频监控图像侦查方法研究［J］.中国人民公安大学学报:社会科学版，2012(3）:120-125.

［4］徐立根.物证技术学［M］.北京:中国人民大学出版社，2000:242.

［5］王彦学，鲍俊杰，李阳.监控录像中模糊人像的模拟画像研究［J］.中国人民公安大学学报:自然科学版，2011(1）:72.

［6］郝宏奎.论视频监控系统在侦查中的应用［J］.山东警察学院学报，2008(5）:71-80.

(责任编辑 陈小明）

D919.6

公安部公安理论及软科学计划项目“视频侦查中关联物像的特征点应用策略研究”(2013LLYJLNST039）。

王彦学(1975—），男，辽宁本溪人，博士，讲师。主要从事侦查学的教学研究工作。