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概要：法醫(yī)研究人員對(duì)比了犯罪現(xiàn)場(chǎng)分析中運(yùn)用的取證攝影術(shù)和3D掃描術(shù)結(jié)果，結(jié)果令他們頗為驚訝。
目標(biāo)：在模擬取證現(xiàn)場(chǎng)使用手持式彩色3D掃描儀對(duì)一具帶有模擬文身和各類傷口的尸體進(jìn)行數(shù)字捕獲，并對(duì)比 掃描和傳統(tǒng)攝影取證法的結(jié)果（準(zhǔn)確度和速度）。
使用工具：Artec Eva, Artec Studio

多倫多大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，在犯罪現(xiàn)場(chǎng)取證工作中，Artec Eva 3D掃描儀被證明比攝影術(shù)更加流暢快捷，可為破案提供至關(guān)重要的空間數(shù)據(jù)。

在協(xié)助執(zhí)法部門和法院工作方面，法醫(yī)病理學(xué)家在搜集和研究構(gòu)建刑事案件材料的過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。但是，一項(xiàng)由Janujah Sivanandan、Eugene Liscio和P. Eng（多倫多大學(xué)）進(jìn)行的研究表明，法醫(yī)鑒定的工具和方法有時(shí)會(huì)錯(cuò)失證據(jù)，甚至直接忽略重要證據(jù)。

法醫(yī)病理學(xué)專家往往使用攝影術(shù)來(lái)記錄尸體與犯罪現(xiàn)場(chǎng)。這一做法一直保持至今——攝像機(jī)始終是他們的首選設(shè)備。但是，正如研究表明，攝像機(jī)制成的2D圖像，即便擁有優(yōu)質(zhì)分辨率、技術(shù)參數(shù)和整體視覺(jué)質(zhì)量，也依然缺乏有關(guān)物體間空間關(guān)系的重要數(shù)據(jù)。事實(shí)上，這些參數(shù)具有高的價(jià)值，往往決定了刑事司法體系是否會(huì)誤判無(wú)辜、錯(cuò)失真兇。

犯罪現(xiàn)場(chǎng)使用的傳統(tǒng)攝影術(shù)。圖片來(lái)自：forensicoutreach.com

多倫多大學(xué)的科學(xué)家們指出，盡管手動(dòng)測(cè)量方式已足夠用于空間維度信息的測(cè)量，但獲得的參數(shù)很有可能包含了大量粗略估計(jì)而得出的信息。

該項(xiàng)研究作者表示，幾何信息在犯罪現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查中的必要性突出了法醫(yī)取證方法方面的巨大缺失，這也解釋了病理學(xué)家視為何高度依賴標(biāo)尺和卷尺，將其視為萬(wàn)能方案的原因，但當(dāng)前的3D掃描技術(shù)可以輕松解決這些問(wèn)題。多倫多大學(xué)的科學(xué)家們指出，盡管手動(dòng)測(cè)量方式已足夠用于空間維度信息的測(cè)量，但獲得的參數(shù)很有可能包含了大量粗略估計(jì)而得出的信息。顯然，這些粗略估計(jì)不該成為陪審團(tuán)審議、法院裁決和刑事審判的依據(jù)。然而，這依然是目前刑事技術(shù)所面臨的殘酷現(xiàn)實(shí)。

這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的目的自然就是對(duì)比3D成像技術(shù)和傳統(tǒng)取證方法的效果。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，研究人員選擇了結(jié)構(gòu)光3D掃描儀Artec Eva來(lái)與當(dāng)前攝像記錄工具的測(cè)量效果進(jìn)行對(duì)比。Artec Eva是一臺(tái)專業(yè)級(jí)3D成像工具，已經(jīng)為從航空航天到矯形外科等行業(yè)領(lǐng)域帶去了革命性的改變。在大量學(xué)科與技術(shù)領(lǐng)域的無(wú)數(shù)研究、實(shí)驗(yàn)、測(cè)試中，他也是榮譽(yù)滿身、身經(jīng)百戰(zhàn)的一枚老將。

這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，真人參與者在不同身體部位制作了11個(gè)可擦洗紋身——遍布頭頸、手臂和腿部。這樣，研究人員就可以評(píng)估3D掃描儀的表現(xiàn)，首先是捕獲高質(zhì)量色彩的能力，這是法醫(yī)病理學(xué)中至關(guān)重要的元素，可以揭示當(dāng)場(chǎng)獲得的被害人尸體測(cè)量數(shù)據(jù)外的其他大量信息。事實(shí)上，色彩可以進(jìn)一步解釋尸體不同的狀態(tài)，為調(diào)查員提供更多數(shù)據(jù)信息。例如，身體傷害的痕跡顏色，包括淤青和傷口，可以顯示不同程度的傷害及其發(fā)展過(guò)程。此外，皮膚的色素減退可以反映出尸體的腐爛程度。加入環(huán)境因素后，如尸體發(fā)現(xiàn)的場(chǎng)景和天氣狀況，色彩就好似時(shí)間戳，成為了揭露謎底的關(guān)鍵。

Artec Eva掃描真人參與者。

該實(shí)驗(yàn)包括兩項(xiàng)測(cè)試，均在同一條件下進(jìn)行和觀察：一項(xiàng)通過(guò)攝影術(shù)記錄，另一項(xiàng)通過(guò)Artec Eva記錄。第一項(xiàng)測(cè)試要求參與者平躺。為記錄距離，測(cè)試中全程使用了卷尺來(lái)記錄臉部和身體的方位信息（如鼻子、肘部和膝蓋等）。隨后，通過(guò)桌上標(biāo)出的刻度比例為人體照相。同時(shí)，對(duì)身體上的傷口進(jìn)行近距離拍攝。

在使用Artec Eva的第二項(xiàng)測(cè)試中，整個(gè)流程明顯流暢了許多。3D成像儀對(duì)參與者身體進(jìn)行了多次掃描。Artec Studio的測(cè)地線工具對(duì)于傷口測(cè)量數(shù)據(jù)和曲度數(shù)據(jù)的記錄幫助很大。測(cè)試中還使用了色彩地圖來(lái)記錄色彩。同時(shí)，在掃描過(guò)程中，計(jì)算機(jī)顯示器輸出了3D網(wǎng)格數(shù)據(jù)和點(diǎn)云信息，實(shí)時(shí)調(diào)整了視覺(jué)角度和定向。值得注意的是，生成的網(wǎng)格表面數(shù)據(jù)具有高清分辨率。Artec Studio軟件為這些掃描文件提供了處理平臺(tái)，它能夠完成圖像對(duì)齊融合工作，合成3D數(shù)字復(fù)制品。

測(cè)地線工具測(cè)量人體曲面紋身。

3D數(shù)據(jù)用戶可以從靈活操作和查看圖像的過(guò)程中受益。它們使用范圍更廣，可以更全面真實(shí)地記錄現(xiàn)實(shí)，法醫(yī)病理學(xué)領(lǐng)域同樣如此。例如，還原外界物體進(jìn)入人體路徑的功能可以協(xié)助執(zhí)法機(jī)構(gòu)和醫(yī)學(xué)專家確定死亡原因，以及犯罪現(xiàn)場(chǎng)各種物證元素間的相互聯(lián)系。事實(shí)上，它為犯罪環(huán)境調(diào)查取證帶來(lái)了更多的可能。

就該實(shí)驗(yàn)?zāi)康膩?lái)看，研究人員希望可以還原子彈穿透人體的軌跡。他們?cè)谟^察臺(tái)周圍架起三腳架，用鋼條來(lái)模擬子彈路徑。由于鋼材料反光，鋼條很難被捕獲，對(duì)于結(jié)構(gòu)光掃描儀來(lái)說(shuō)尤為如此，不同光源沖突帶來(lái)了很多噪點(diǎn)。然而，Artec Eva卻完成了這項(xiàng)任務(wù)。這對(duì)于無(wú)法傳遞幾何信息的攝像記錄法來(lái)說(shuō)是不可能完成的任務(wù)。

Artec Studio中子彈軌跡設(shè)置截圖。途中紅圈標(biāo)記的綠色直線即為Artec Eva成功掃描的軌跡鋼條。

確實(shí)，相較于傳統(tǒng)取證方法而言，Artec Eva幾何細(xì)節(jié)的復(fù)制能力提升了取證效率。配套的色彩捕獲能力也同樣令人矚目。

但是，研究者們沒(méi)有滿足于此。他們還進(jìn)行了平行調(diào)查，即調(diào)查了這些方法的使用難易度和設(shè)備錯(cuò)誤率。畢竟，用于補(bǔ)充復(fù)雜多層數(shù)據(jù)的高科技產(chǎn)品使用難度不能過(guò)高。該研究也解密了這一問(wèn)題。

攝像術(shù)耗費(fèi)了54分30秒的時(shí)間完成記錄，而Artec Eva以26分01秒的時(shí)間勝出，耗時(shí)幾乎減半。

為量化攝像術(shù)和3D掃描的簡(jiǎn)易程度，實(shí)驗(yàn)人員設(shè)計(jì)了效率和使用難度的計(jì)算方法。該方法是一套基于技術(shù)難度（包括軟件出錯(cuò)失靈阻礙記錄的嚴(yán)重程度）和記錄耗費(fèi)時(shí)間的計(jì)分系統(tǒng)。結(jié)論顯而易見(jiàn)。攝像術(shù)耗費(fèi)了54分30秒的時(shí)間完成記錄，而Artec Eva以26分01秒的時(shí)間勝出，耗時(shí)幾乎減半。差異的原因主要是因?yàn)锳rtec Eva每秒16幀的速率，可以復(fù)制各種復(fù)雜的幾何。此外，大多數(shù)后期處理可以在尸檢后進(jìn)行，同樣大幅縮減了時(shí)間。

多倫多大學(xué)的研究人員認(rèn)為，Artec Eva較當(dāng)前的取證方式而言擁有明顯優(yōu)勢(shì)。Artec Eva不僅僅擁有普通攝像機(jī)的色彩記錄能力，它還能渲染出豐富的3D數(shù)據(jù)，而不增加任何技術(shù)難度。此外，它生成的3D數(shù)據(jù)還可以更直觀、更高效地揭露真相、保護(hù)真相。值得注意的是，獲得的數(shù)據(jù)可以始終保持“新鮮”，無(wú)論現(xiàn)在還是未來(lái)。在新技術(shù)的幫助下，重新調(diào)查“懸案”也不會(huì)因證據(jù)丟失損壞或無(wú)法還原現(xiàn)場(chǎng)等原因而被擱置。新接手案件的法醫(yī)病理專家只需打開(kāi)圖像文件，從不同角度操作觀察，就可以很快熟悉圖像證據(jù)，這比翻閱大量照片、滑動(dòng)查看無(wú)序圖像的方法來(lái)說(shuō)快了許多。換言之，Artec Eva解決了重建犯罪現(xiàn)場(chǎng)的各類困難。