文/马洲 郜越
传统侦测方法的变革
文/马洲 郜越
犯罪现场调查——照相、测量、记录等,是一种工作量大、耗费艰辛的过程,如果能有一种设备,不仅能高效率、高精度地完成工作,又能在关注细节的同时储存起来以备不时之需,还便于对陪审团人员播放讲解,一定会受到警察局等执法部门的极大欢迎及热烈追捧。
如今,以360度全景照相机、激光扫描仪为代表的技术被全世界的警察部门不同程度地利用着,以便于更好地执法。
执法部门最大的科技进步当属高分相机的普及和发展。该相机能在短时间内拍摄大量照片,可对犯罪现场进行完整归类,完美地展现每一处细节,这都使得它成为后续调查和向法庭展示的最有价值工具。
一些相机能拍摄360度全景相片,其他的相机也接近这个水平,所有用过这些相机的人都说,这些相机极易上手、灵活便携,实属科技突破。
“在犯罪现场中,最紧用的就是数字相机。”威斯康星州丹库警局副局长斯科特·雷曼说道,“在犯罪现场中,它能够永久保存第一手资料。调查人员可以实时查看拍摄效果,及时调整以达到最佳。”
“那种需用卷尺测量并在纸上记录的老日子已经一去不复返了。”他接着说,“多亏科技进步,在Total Staions公司、全景相机及3D扫描技术的帮助下,犯罪现场的图解及重现成为可能。”
侦测犯罪现场
潘诺斯勘公司专攻数字成像技术,该公司生产的马克III型全景相机可以拍摄分辨率高达580万像素的360度相片。“马克II型/MK-3可以捕获分辨率高于人眼的全景;因为它们善于捕捉细节,所以能保留犯罪现场的每一个物证。”潘诺斯勘总裁泰德·查瓦勒斯说道,“全景相机在法庭上更多是一个能向陪审团作展示的可视化工具。当你用全景相机向他们展示时,他们绝对不会怀疑自己亲眼看到的东西,且所示即是证物。一些证物可被可视化,但一些测量数据不行。为此,我们研发出便携式3D扫描仪。全景相机可利用构图学原理来进行一些测量,但不如3D激光扫描仪精确。”
调查人员可以在全景相片中创建一些热点,链接到该热点所涉及的详细信息——特写、细致相片、测量信息等等。
“使用360度相机的好处是所示即证据。”NC科技有限公司商务总监克里斯·德雷顿如是说,“如果你只有一张照片,但却没有任何说明,人们很难知晓这是犯罪现场的哪一部分,360度相片能使你既微观又不失宏观,身临其境,你可以上下调、也可以左右调,还可以旋转。有了360度相片,一切全搞定。”
如果犯罪现场过于敏感,不便于人员久留,你只需把相机放入,按下“开始”键,留给机器几分钟时间捕获现场,浏览下基本不需改动的相片,就可以做分析判断了。在鉴证科的人进入之前,你就可以获得全部信息。在任何人对其进行破坏之前,你就已经构建好了与之对应的数码场景了。
计算机模拟的犯罪现场
犯罪现场成像的截屏
与高分相机不同,激光扫描仪可以构建一定量的测量点,叫做“点云”,在此基础上实现犯罪场景的3D重现。这些点云数据,通过软件转译,结合精准的测量数据,可以对犯罪现场进行精准还原。
激光扫描仪对犯罪现场出现的每一件物品进行扫描和测量,与该物品在调查人员眼中是否重要无关。现场技术人员安装好扫描仪,让它们自行工作,捕获每一个扫描到的物品,如果紧接着一个月中,一名目击证人愿意出庭作证,抑或需要进行至关重要的测量,你就占得先机了!
“犯罪、事故现场重建技术的出现是技术上的巨大飞跃!新工具、新技术的出现,给犯罪现场的工作人员、实验室里的研究人员都提供了快捷、全面的数字化解决方案。”FARO科技公司执法产品部销售经理海瑟·帕克弗里泽如是说。
她补充道:“由于各局预算有出入,产品的先进程度也可以由低到高,但35毫米相机、测量设备如乙烯尺、宏观照相标尺、L标尺、测轮、CAD及速写板都是调查人员重建犯罪现场所需的最基本工具。”
现在,Total Staitons和LiDARs公司还提供收集测量数据的“进一步”体验。然而,最新进展却出现在像FARO科技制造这样的公司所生产的3D激光扫描仪。“3D扫描仪的美在于它能实现像Total Stations这样的公司生产的传统工具所能实现的一切,它测量,捕获罪证,创建视频,通过电脑里的后期处理软件存储并重建二维环境,模拟甚至创建高级动画。”帕克弗里泽说道。她还说,3D扫描仪的量程、捕获数据的速度、能进行大区域扫描的能力、细节的还原及所减少的人力物力消耗,都使其绝对物超所值!
现在,便携式扫描仪可以比传统激光扫描仪更便捷、更少花费地捕获相对较小的犯罪现场了。
“潘诺斯勘的‘点枪’3D扫描仪能让调查员比以往更快速、更清晰地图解和重建犯罪现场。”丹库警局的雷曼说道,“点枪已经被用来调查凶杀案、机动车事故现场及弹道轨迹归档,它记录数据及捕获画面的速度比传统的卷尺测量和平面图解要快得多。三维成像技术的出现使我们能以一个神奇的视角重建犯罪现场,它让我们身临其境,进行虚拟行走,不再只是隔岸观火。”
据潘诺斯勘的查维斯所说,有迹象表明,在执法过程中,激光扫描仪正在得到越来越多的应用。“第一次革命是数码相机,自此相片可以比以前拍得多得多。360度相机也开始流行,但当下最时兴的当属3D激光扫描仪了。激光扫描仪非常适合户外场景,但问题在于,它很贵且不易携带,所以我们现在正研发一个可以手持且不那么贵,便于在狭小空间内使用的版本。”
激光扫描仪简化了捕获犯罪、事故现场的过程。“当下最时尚的工具就是激光扫描仪,它可以通过一次性捕捉百万级的点将犯罪及事故现场存档。”来自AI2-3D公司的尤金·里斯科说道,“当所有的点连在一起时,可视化的3D环境就应运而生了,我们可以用其来分析或模拟。激光扫描仪能提供与传统方法完全不同的模型,被捕获的数据无论是速度还是数量,都是传统方法无法比拟的,试图用传统方法来完成激光扫描仪所完成的,不仅不可能,就算可能,时间也无法估量。”
一些部门既有全景相机又有激光扫描仪,所以他们重建出来的犯罪场景难以置信地详细。“我们针对犯罪现场,有两个‘大杀器’:一个是莱卡C-10扫描仪,另一个是Istar相机。”门特梅尔县(德克萨斯州)警局实验室犯罪现场调查员提莫斯·斯拉舍说道,“我们刚刚到手Istar相机,在此之前,我们用扫描仪自带的,但那效果差强人意。现在,根据协议,我们所有的调查员都将接受扫描仪及Istar相机使用培训。他们将在犯罪现场被破坏之前拍下宏观情形。然后和拿出扫描仪一样,拿出Istar相机拍摄全景照片,然后如法炮制2~4次。如果是室外场景,就得重复12或14次了。非全景照片也是要拍的,因为法庭上还是要看8×10海报大小的相片。”
斯拉舍对他返回实验室要做的工作做了进一步说明(实验室里有一台专用电脑,可以运行“旋风莱卡”软件,扫描收集的数据并存入特定文件夹)。
“我们将Istar照片及扫描数据导出,上传到‘彩色云’——Istar开发的拼接软件,‘彩色云’能对他们进行拼接,在‘鲜嫩多汁’的图片出炉后,你就可以尽情地浏览、测量、图解,以目击证人的视角观察了。”
国家旅游安全理事会运用了一系列应对不同事故现场及环境的技术。“在一些事故现场中,高分辨率的相片比比皆是。”该机构的生物机械工程博士克里斯汀·波兰说,“其他情况下,我们还将高分辨率相片与测量学原理相结合。对很多事故现场而言,是需要进行场景还原及情景虚拟才能实现碰撞测量的,这个时候我们就用3D扫描仪,通过捕获包含色彩在内的3D点云,创建虚拟车辆和事故现场。点云可从不同角度观察、划区,小到虚拟车辆大到整个划区都可被测量。我们也有大量的工具来进行车辆、驾驶员虚拟及碰撞模拟。”
全景360度相机非常擅长在短时间内拍摄高品质的相片,与此同时,激光扫描仪在捕获测量信息与空间关系上臻于完美。问题在于相机在测量上表现不好,激光扫描仪只要涉及图片就败下阵来。
许多人认为科技发展的下一步就是二者优点的结合,实现这个目标大约需要五年。然而,它像初升的太阳一样正在冉冉升起。
“我坚信犯罪现场的3D构图是大势所趋。”丹库警局的雷曼说道,“就像数码相机取代胶卷一样,3D构图也会取代数字构图。随着软件编程的不断进步,身临其境般观察犯罪现场将不再是科幻。”
“我曾亲自看到过‘管道’——10步乘10步大小的一个屋子,可以将3D扫描结果‘播出’,戴上特制眼镜,就能身处其中。你可以开场景中的门,或从场景中的过道走下。你将再也不用载陪审团成员去犯罪现场了。”
向数字“移民”的大迁徙已然开始,激光扫描仪的普及正如火如荼地进行中。AI2-3D公司的里斯科说:“今后十年,因3D技术所蕴藏的巨大价值,大部分警局都将以一定的形式与其合作。”
颜色捕获、便携、速度、精确性上的进步将使得这些工具适应各种环境,也因此变得更加美轮美奂、梦寐以求。同时,软件编程及应用开发上的进步也使警方及调查人员能更细致地进行分析,这是传统方法想都不敢想的。数字的虚拟化使其可以被展现的形式大大增加,动画、虚拟旅行、虚拟现实和3D打印都不是问题。
LizardQ 球形成像系统
尽管这些技术的花费相对较高,但随着该技术的不断普及,相应支出肯定会被纳入预算。“技术进步一日千里,十年之内,你就会发现,越来越多的人员会像鉴证科的人一样,携带已经列入标准配备或工作流程的3D存档及测量设备第一批到达现场。”FARO公司的帕克弗里泽说道,“控诉人或辩护律师在陪审团面前走过用拟真技术模拟出的恍如实景的犯罪或事故现场的日子将不再遥不可及。”
我们需要的是一个“多合一”产品——能够对犯罪或事故现场提供“一站式”服务。“产品未来的发展肯定是既能拍高分相片,又能扫描信息。”门特梅尔县警局的斯拉舍预测说,“有人会发明出这个的,到时候只要按一个按钮,所有的事情就都搞定了。”
幸运的是,尽管技术取得如此巨大的进步,破案这根“针”,还是得通过人来穿!