720°全景图像下现场照相模拟研究

陈 龙



720°全景图像下现场照相模拟研究

陈 龙

福州市公安局刑事侦查支队技术处

随着720°全景拍摄技术的出现，基于其所具有的“全” “景” “环” “久”四大特征，借助全景三维漫游模拟实验，优化现场照片，真实还原犯罪现场，从而实现对案件予以客观、全面的展示，将为案件侦破提供有效的辅助手段。

720°全景图像 三维漫游 现场照相模拟

现场摄影是将案件发生的场所和与案件有关的一切全面、准确、客观、系统地拍摄下来，使之成为一套完整的现场图像记录[1]。作为案件第一手资料的现场照片，在案件的侦破过程中扮演着必不可少的角色。实践证明，现场照片的好坏直接影响侦破工作的速度和质量。传统现场照片的拍摄方法，反映了现场局部以及痕迹物证与周围环境的关系，需多角度拍摄照片并进行编排标画说明。然而，大量零散的现场照片会使侦查人员毫无头绪，导致案件的积重难返，甚至成为积案、难案。

鉴于此，笔者提出利用720°全景拍摄技术来拍摄现场照片，以期达到通过优化现场照片手段，对案件侦破提供有力帮助的目的。

1 720°全景拍摄技术的内涵和特征

1.1 内涵

随着科学技术的快速发展，全景技术已逐渐融合相关领域，成为一个完整体系。720°全景，也有称为360×180°全景，视角在水平方向达到360°，垂直方向达到180°，是一种无视角盲点的球面全景[2]。全景拍摄技术不需要使用昂贵的拍摄器材，却能实现犯罪现场真实、直观还原的效果。并以三维全景为主体，加入重点部位照片、细目照片、文字说明、现场录像等多种媒体，对现场各个区域进行整体、全面的展示。

1.2 特征

720°全景图具备“全” “景” “环” “久”等特征。

（1）“全”：全方位、全面地展示720°球型范围内的中心现场，让侦查人员观看中心现场的各个方向。

（2）“景”：实景，真实的场景。三维全景是在现场照片基础上拼接得到的图像，客观真实地记录中心现场。

（3）“环”：720°环视效果。平面的照片通过软件处理得到的720°全景，将中心现场准确、直观地呈现于侦查人员。

（4）“久”：永久性。720°全景图可以实现对犯罪现场的永久性系统保存，为案件的再研究提供宝贵资料。

2 基于720°全景拍摄模式的现场模拟实验

2.1 软硬件设备

模拟实验中，拍摄现场所需的硬件设备包括全景云台、镜头、相机、三脚架、超广角或鱼眼镜头等。软件主要指拼接全景照片的软件和全景漫游软件。笔者在模拟实验中采用8mm鱼眼镜头，并通过Ptgui软件处理拼接素材照片。

2.2 拍摄方法

将相机固定于全景云台上，调节镜头节点。首先将镜头上斜30°角，按照云台刻度，每60°拍摄一张，拍摄6张图片，之后将镜头下斜30°角，再拍摄6张图片，一共拍摄12张图片。这种方法既保证相邻的照片有25%至50%的交叠区域，又由于机不离台，在保证相机精准拍摄的同时，避免“补天”“补地”拍摄过程中的误差，同时也最大限度地减少三脚架区域对全景的影响，加快后期处理的速度。

2.3 现场模拟实验

以一起室内模拟现场为例，笔者通过上述方法得到12张现场照片，如图1所示。

图1   

打开全景拼接软件Ptgui，加载12张照片，在“相机/镜头参数”中“镜头类型”的下拉框中选择“全帧鱼眼（对角线）”，如图2所示，然后点击“对准图像”按钮，软件会进行对准计算。在拍摄方法没有问题的情况下可自动完成图像对准，点击“创建全景图”按钮，初步完成全景图片的拼接。软件自动拼接的全景图会出现一些不是场景中的内容，比如三脚架，可以通过对照片中三脚架等多余内容区域添加蒙版，这样软件在进行图像拼合的时候，会将蒙版部分排除在外，这样就可以得到全景照片，如图3所示。

图2   

图3   

2.4 全景模式

使用全景漫游软件，导入已经拼接的全景照片，制作模拟现场720°全景图，并加入现场热点，通过热点来放大现场指纹或浏览客厅照片，如图4所示。

图4   

3 实验结果与讨论

通过720°全景图，侦查人员可以通过鼠标任意观看中心现场各个角度，还可放大缩小现场中各个物证，观察其细节特征、朝向、摆放等。相较于传统的现场照片，其具有全面、无盲区的优势[3]，使观者产生身临其境的观感和客观的认识。亦可深入其中一个现场进行浏览、查勘、分析，从而为研究案件性质、分析作案手段、进行现场模拟实验提供资料和为技术检验、鉴定提供条件。

利用720°全景展示技术，侦查人员只需要通过电脑、手机或网络，就能身临其境般地感觉真实现场。720°全景技术适用于室内外现场，对于一些特殊的犯罪现场比如汽车内部，也能最大限度地避免盲区，保证现场及物证之间的关联性。但720°全景拍摄技术对于拍摄人员的拍摄技术性、后期软件处理的熟练性提出较高要求。要保证照片拼接成功，主要是看全景云台上相机节点的调整，调整的精度越高，拼接成功率也越高。

4 结论

720°全景图制作简单、短时、成本低，生成文件小，适合各种案件现场的应用；720°全景图像源自对真实场景的摄影捕捉，真实感强烈；侦查人员可观看整个现场空间的所有信息，无死角区；可以结合场景热点、大环境地图、文字描述，现场细目照片、现场录像等，真正做到多媒体交互的虚拟现实三维漫游；且720°全景图能永久性保存，为案件的再研究提供方便。

[1] 潘国光. 刑事摄影教程[M].北京：中国人民公安大学出版社，2002.

[2] 孙荣．索尼NEX-7“微单”轻松拍摄制作360×180°全景照片[J]．照相机，2013(6): 28-30．

[3] 赵以恒. 360° 全景技术的应用及发展研究[J].中国高新技术企业，2014 (34): 66-67.