2022年, 第47卷, 第5期　刊出日期：2022-10-15

  

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专题：视频侦查技术
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  面向视频侦查的局部过曝抑制降采样白斑算法

  李众邦, 解梦达, 孙鹏, 刘泽楷, 娄群

  刑事技术. 2022, 47(5): 441-447. https://doi.org/10.16467/j.1008-3650.2021.0163

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  在视频侦查中,涉案视频的偏色将降低视觉类算法鲁棒性并导致人为认知偏差。然而,现有多数色彩恒常算法在偏色校正过程中的光照估计精度欠佳且实时性较差,导致难以应用于涉案视频的偏色校正。针对上述问题,提出了一种基于局部过曝抑制的降采样白斑算法,算法可用于视频帧或单幅图像的偏色校正。首先,为避免视频帧及图像中过曝像素对光照估计的干扰,基于像素通道分量值对过曝像素进行判定并采用掩模覆盖。随后,通过随机化选取像素的方式对视频帧及图像进行降采样并应用白斑算法,以弱化噪点及杂散噪声对光照估计的影响,同时降低数据量,加快算法运行速度。在标准数据集及自建数据集中的实验结果表明,该算法在采集自多个设备的视频帧及图像中均取得较好的偏色校正结果,在两类数据集中运行速度分别为0.03和0.02 s,相比大多数色彩恒常算法速度优势明显。本文提出的算法可以在采集自多个设备的视频帧或图像中快速执行光照估计并进行色彩校正,算法光照估计精度较高且速度优势明显,可作为涉案偏色视频以及单幅图像的一种校正策略。
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  基于C3D和CBAM-ConvLSTM的犯罪事件视频场景分类

  李燕, 何敏

  刑事技术. 2022, 47(5): 448-457. https://doi.org/10.16467/j.1008-3650.2022.0044

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  随着平安城市项目的不断推进,我国大部分城市已经实现监控全覆盖,并且每天产生海量的监控视频,利用人工智能的方式实现监控视频的自动化处理是目前待解决的问题。针对上述问题,本文提出一种基于C3D和CBAM-ConvLSTM（convolutional block attention module-convolutional long short-term memory network）的视频场景分类算法,对监控中的犯罪事件进行有效分类。首先,使用C3D网络和注意力机制提取监控视频的局部空间特征和局部时间特征;然后,将提取的视频特征序列输入到CBAM-ConvLSTM中提取视频的全局空间特征及全局时间特征;最后,根据全局特征使用分类器对输入视频进行犯罪事件分类。实验在自建的犯罪事件数据集Crimes-mini和公开的暴力行为数据集Hockey两个数据集上进行验证,犯罪事件分类的准确率可达92.19%、F1值可达90.40%;暴力行为分类的准确率可达99.5%、F1值可达99.5%。测试结果表明,论文提出的方法能够较有效地对监控视频中的犯罪事件、暴力行为进行分类。
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  基于双目视差机制的视频图像超分辨率重建

  郝贵举, 杨洪臣, 颜瑞彬

  刑事技术. 2022, 47(5): 458-464. https://doi.org/10.16467/j.1008-3650.2022.0028

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  针对公安实践中成像质量较差的视频图像,基于双目视差机制进行超分辨重建。本文提出用视频中相近时段的两帧图像代替双目图像,即将摄像机位置固定,物体连续运动形成视差不同的视频图像,截取视频中同一运动物体不同时间的两帧图像作为双目图像。采用双目视差机制以及残差网络模型实现视频图像的超分辨率重建。通过多尺度特征提取、视差注意模块、超分辨率重建模块,获得图像的高频信息。结果表明,相较于传统方法,本文方法峰值信噪比提升1.27dB,结构相似性指标提升0.004,主观视觉效果上可以观察出视频图像明显清晰,减少了边缘模糊。基于双目视差机制的视频图像超分辨率重建的方法视觉效果上增加了清晰度,超分辨效果良好。
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  数据分析在疑难案事件视频侦查中的应用

  刘光尧, 郭晶晶, 汪磊, 李伟, 侯成刚, 刘冠华, 王明直, 黄威, 黎智辉, 李志刚

  刑事技术. 2022, 47(5): 465-470. https://doi.org/10.16467/j.1008-3650.2022.0003

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  在案事件视频分析过程中,由于拍摄距离远,拍摄角度偏等原因,经常碰到一些视频中的关键信息肉眼难以直观发现,视频现象难以清晰解释的情况,仅仅借助视频增强的一些方法无法解决这些难题,获得案事件的关键信息。针对这一问题,借鉴数据分析的技术思路和方法,本文提出一种案事件视频数据分析的方法,将视频内容的关键变化映射为视频颜色空间参数的数据变化,研究该数据时间序列变化规律,从而反映视频关键内容的变化。本方法在一些疑难案事件视频分析中取得了良好的效果,拓展了视频侦查的思路,供相关从业人员参考。
论著
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  基于光子晶体的硝化甘油荧光传感器的制备

  刘占芳, 张冠男, 孙振文, 胡灿, 周红, 乔婷, 李露, 朱军

  刑事技术. 2022, 47(5): 471-476. https://doi.org/10.16467/j.1008-3650.2022.0011

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  本文通过光子晶体荧光传感器的制备,实现有机炸药硝化甘油的快速检测和半定量分析。首先以聚苯乙烯@二氧化硅核壳结构纳米微球为基体,自组装制备二氧化硅空心球光子晶体,并在合适波长位置光子带隙中掺入罗丹明6 G荧光探针溶液,形成光子晶体荧光传感器。在波长为365 nm的激发光照射下,荧光探针因为受到光子带隙的带边和慢光子效应,发出放大的荧光信号,而硝化甘油溶液对于荧光信号具有淬灭作用,通过淬灭响应的分析,进行硝化甘油样品的快速检测。结果表明,本文研究制备的一套能够增强荧光探针信号的光子晶体功能体系,通过荧光强度变化实现对有机炸药硝化甘油的高灵敏检测。当溶液中存在硝化甘油爆炸物时,荧光探针的信号被有效淬灭,根据不同浓度样品其淬灭程度不同的原理,实现硝化甘油的半定量检测。荧光检测技术具有灵敏度高、选择性好、响应速度快、稳定性高以及操作简单等优点,光子晶体荧光传感器普适性较好,可以通过筛选特异性的荧光探针或者传感阵列交互响应等策略提高灵敏度,在法庭科学领域现场爆炸物痕量快速检测方面具有良好的应用前景。
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  显微共聚焦激光拉曼光谱技术鉴别假币上的光变油墨

  白萃萃, 梁鲁宁, 粱思禹, 刘进, 朱毅

  刑事技术. 2022, 47(5): 477-482. https://doi.org/10.16467/j.1008-3650.2022.0006

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  目的 尝试利用显微共聚焦激光拉曼光谱技术鉴别假币上的仿冒光变油墨。方法 收集77张不同假币制造窝点不同印刷版型的假币,建立最佳实验条件,将所得谱图进行小波变换降噪、非对称最小二乘法基线扣除、数据归一化等一系列预处理,提取出每张假币上光变油墨所包含的拉曼位移峰信息。结果 拉曼谱图中拉曼位移峰与色料成分有关,由此可将假币上的仿光变油墨分为三类:一类检出酞菁铜颜料,一类检出酞菁铜和钛菁绿两种颜料,一类则未检出拉曼位移峰。由于假币纸张选用的不同,造成拉曼谱图中部分拉曼位移及荧光背底的差异,故如果结合纸张影响,可将第一类假币票样分为五大类。结论 显微共聚焦激光拉曼光谱技术不但可以通过拉曼位移的不同鉴别假币,且可根据拉曼位移及强度进一步推断造假手段的差异,为假币溯源提供依据。
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  基于HF-Net光谱特征重定位的三维光谱成像技术研究

  黄威, 李志刚, 侯欣雨, 刘光尧, 汪磊, 蓝杨惠, 刘津宏, 王义

  刑事技术. 2022, 47(5): 483-489. https://doi.org/10.16467/j.1008-3650.2022.0008

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  本文研究采用新型卷积神经网络HF-Net的深度学习技术将光谱数据在三维重建稠密点云上进行重定位的可行性。首先基于HF-Net多任务学习的光谱重定位方法,是一种异构的定位方法,使用MobileNet和NetVLAD层提取光谱图像的全局描述子,在三维重建彩色点云的数据集进行全局检索,得到此光谱照片对应的三维点云的大致位置。使用光谱图像的局部描述子和关键点得分,进行局部特征匹配,找到光谱图像中的光谱信息,对应三维模型点云中的匹配点,从而完成光谱信息和三维模型的映射。结果表明,通过HF-Net实现光谱特征点匹配后,可以将光谱信息完整地映射到三维重建模型上。本文提出的方法,可以实现立体物证的三维空间信息和光谱特征的精细定位,是人工智能在物证全维度影像数据融合技术中的新应用。
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  红外光谱法检验笑气的方法研究

  许利津, 卫小飞, 黄博, 陈海洋, 路玉平, 黄浩然, 田娜鸽

  刑事技术. 2022, 47(5): 490-496. https://doi.org/10.16467/j.1008-3650.2022.0015

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  本文建立了对笑气（N₂O）进行定性定量分析的红外光谱检验方法。利用傅里叶变换红外光谱仪配红外气体池对笑气进行定性和定量分析。结果表明,用高纯笑气（99.9%）测得笑气的典型红外光谱,并对笑气的主要红外特征吸收峰的归属进行了分析;用定量进样法对不同含量的笑气进行了定量分析,在红外气体池中笑气浓度为0.02%~14.54%（体积百分比）时,选取笑气在1 300 cm^-1波数附近的红外特征吸收峰的峰高对笑气浓度所做的工作曲线符合朗伯-比尔定律,R²为0.992 4,线性关系良好;本方法对笑气的检出限为0.02% ,定量限为0.10%。本文建立的红外光谱法检验笑气具有简便、快捷、准确的特点,具有较强的实用性,能快速准确地判断某些特定场所是否存在滥用笑气的情况,以便对其进行及时有效的监管,严厉打击笑气滥用行为。
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  甲卡西酮及其代谢物在大鼠体内的分布研究

  杨秀秀, 王学志, 贺强, 于维光, 王凌霄, 张潮, 王涛, 傅善林, 贠克明, 尉志文

  刑事技术. 2022, 47(5): 497-505. https://doi.org/10.16467/j.1008-3650.2021.0107

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  本文旨在建立甲卡西酮大鼠腹腔注射染毒模型,观察甲卡西酮及其代谢物在大鼠体内的分布规律。SD大鼠分别经腹腔注射7.6、15.2、22.8 mg/kg的甲卡西酮,观察中毒症状,分别于注射5、15、30 min后处死解剖,立即取心、肝、脾、肺、肾、脑、胃组织、肌肉、睾丸和心血,高效液相色谱-串联质谱方法检测其中甲卡西酮及其代谢物卡西酮、麻黄碱和伪麻黄碱的含量。结果表明,各样本中甲卡西酮、卡西酮的含量分布特点主要为肾>肺、脾、肝、脑>胃组织、心、肌肉、心血、睾丸;在不同时间下,甲卡西酮的含量分布特点主要为15 min的含量﹥5 min的含量﹥30 min的含量,卡西酮的含量分布特点主要为30 min的含量﹥15 min的含量﹥5 min的含量。麻黄碱、伪麻黄碱主要分布在肾、肝、肺,其余组织含量基本相同。甲卡西酮及其代谢物在大鼠体内分布不均,肾检材中含量较高,可作为疑似甲卡西酮死亡案例分析的检材。
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  两种情况平均非祖父母排除率和祖孙关系指数推算与验证

  张陈明, 周密

  刑事技术. 2022, 47(5): 506-511. https://doi.org/10.16467/j.1008-3650.2021.0174

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  推导双祖疑母和双祖鉴定的平均非祖父母排除率（RGE）和祖孙关系指数（GI）公式,并对RGE公式进行模拟实验验证。本研究首先根据双祖疑母（DGAM）和双祖（DG）鉴定的RGE和GI定义,分别推导RGE_DGAM、GI_DGAM和RGE_DG的数学公式,并依据15个STR基因座上的数据计算RGE_DGAM和RGE_DG的公式值。其次设计实验由15个STR基因座计算出RGE_DGAM和RGE_DG的模拟值。最后,将模拟值比对公式值,对所推导公式进行实验验证。结果表明,RGE_DGAM和RGE_DG公式计算值与模拟实验验证值相符合。对比各类祖孙鉴定的RGE,存在“双祖鉴定﹤双祖亲母鉴定﹤双组疑母鉴定”的规律。本文公式可应用于双祖疑母和双祖鉴定的RGE和GI计算。
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  亚硝酸盐对氨水法测定碳氧血红蛋白的影响

  王乐, 刘捷, 丁斌, 张瑞先, 关江玲, 滕汉飞, 柴盼盼

  刑事技术. 2022, 47(5): 512-516. https://doi.org/10.16467/j.1008-3650.2022.0024

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  探究血液中亚硝酸盐的存在对氨水法测定碳氧血红蛋白的结果影响及影响机理,为使用氨水法测定排除干扰,为准确定性定量测定血液中的碳氧血红蛋白提供参考依据。利用紫外-可见分光光度仪在高级读数模式下测定不含亚硝酸盐的不同碳氧血红蛋白含量系列检材血样,再向该系列检材血样中分别加入不同浓度亚硝酸盐后在同等条件下测定碳氧血红蛋白含量,分析含量变化规律,探究亚硝酸盐对氨水法测定碳氧血红蛋白产生影响的原因。结果表明,血液中亚硝酸盐的存在会导致使用氨水法测定碳氧血红蛋白时出现假阳性并能使碳氧血红蛋白含量较低的阳性检材血样的测定值增大。在使用氨水法对需要进行碳氧血红蛋白测定的血样进行定性定量分析时,应重视可能出现的诸如亚硝酸盐或其他具有类似化学性质的毒物的存在造成的影响,防止误判。
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  固相支撑液液萃取-液相色谱-串联质谱检测全血、尿液中氟胺酮和去甲氟胺酮

  吴永富, 米兰, 邹多生, 蔡玉刚, 王燕军

  刑事技术. 2022, 47(5): 517-522. https://doi.org/10.16467/j.1008-3650.2021.0135

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  建立固相支撑液液萃取-液相色谱-串联质谱（SLE-HPLC-MS/MS）检测全血和尿液中氟胺酮及其代谢物去甲氟胺酮的检验方法。考察液液萃取、固相萃取、固相支撑液液萃取在全血和尿液中对药物的萃取效果,应用液相色谱-串联质谱对全血和尿液中氟胺酮和去甲氟胺酮进行检验分析。结果表明,固相支撑液液萃取法回收率最高,在 0.5~200 ng/mL 范围内全血和尿液中氟胺酮和去甲氟胺酮与峰面积呈现良好的线性关系（R²大于0.997 2）。全血中的氟胺酮和去甲氟胺酮的最低检出限分别为 0.05和 0.01 ng/mL,尿液中去甲氟胺酮和氟胺酮的最低检出限分别为0.01和0.005 ng/mL。固相支撑液液萃取-液相色谱-串联质谱法操作简单、基质效应较小、回收率高,能满足全血和尿液中氟胺酮和去甲氟胺酮的检验需求。
研究与探讨
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  多拷贝Y-STR基因座判型标准及家系排查应用

  丁光树, 孙辉, 孙敬, 袁丽萍, 莫晓婷, 宋文, 尚蕾, 李万水

  刑事技术. 2022, 47(5): 523-529. https://doi.org/10.16467/j.1008-3650.2021.0157

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  研究多拷贝Y-STR基因座的拷贝数判定方法,探索多拷贝Y-STR基因座在家系排查中的应用效能。选取在多拷贝Y-STR基因座DYF399S1、DYS464、DYF371中出现分型异常的男性家系排查样本,分别扩增可能表征3个多拷贝Y-STR基因座拷贝数变化的内参基因BPY2、DAZ、CDY1,并检测判断它们在各样本相关于上述3个多拷贝Y-STR基因座的拷贝数,以此与根据分型图谱推测的预期值进行比较。在研究选取的样本中,内参基因实测拷贝数与预期拷贝数相符,表明可通过上述内参基因的检测分别判定DYF399S1、DYS464、DYF371的拷贝数变化。进一步结合多拷贝Y-STR的染色体定位,可初步推断Y染色体上的缺失或重复类型。本研究为男性家系排查样本多拷贝Y-STR异常分型的判定提供了一种简便实用的分析方法,初步提出了针对多拷贝Y-STR基因座的家系排查判定方案。Y染色体片段缺失或重复事件出现频率较高,因此可导致出现多拷贝Y-STR异常分型,对此应在今后的案件排查中留意重视。
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  高坠案件现场快速勘验的影响因素

  高飞, 王鑫, 刘腾浩, 赵勇, 汤艺坤

  刑事技术. 2022, 47(5): 530-535. https://doi.org/10.16467/j.1008-3650.2022.05.001

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  本文通过对G市Y区近四年的高坠案件资料进行统计学分析,研究高坠现场勘验时间的影响因素,为该类案件的快速勘验提供理论基础。收集2014年6月至2018年5月期间高坠案件318例,按案件性质、个体年龄与性别和坠落现场类型等分组,对勘验时长在各组的分布进行统计分析,并对现有文献中由尸体损伤推测坠落高度的回归方程进行案例验证。结果表明:高坠现场以自杀最常见,占比89.0%,多发于住宅;勘验时长≤60 min的现场最多,占比78.8%;勘验时长在性别和案件性质的分布无显著性差异,场地涉及工作相关区域及坠落起点在较高楼层（10层以上）的高坠现场勘验花费更多时间;文献中的回归方程应用于12例实际案例推测坠落高度的准确率可达75%。因此,高楼层是高坠现场勘验时间过长的原因,场地是时间长短的影响因素,根据尸体损伤准确估计坠落高度是减少高楼层对调查时间的负面影响从而提高快速勘验能力的有效策略。
技术与应用
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  Quick TargSeq全集成DNA快速检测系统在案件中的应用

  刘金杰, 万群, 王颖希, 姚伊人, 赵蕾, 张博源, 庄斌, 赵丽健, 韩俊萍, 焦章平

  刑事技术. 2022, 47(5): 536-541. https://doi.org/10.16467/j.1008-3650.2021.0168

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  常规法医DNA检验包括DNA提取、PCR扩增、电泳检测、数据分析等环节,需要专业人员在实验室用不同仪器操作6~8 h完成。然而,面对突发案（事）件,现有技术耗时长、步骤多、实验场所要求高等不足限制其作出适时到位的应对。为此,国外先后推出了RapidHIT等现场快检仪器,但价格昂贵且只能用于个体识别。Quick TargSeq全集成DNA快速检测系统是国内首台自主研制的现场快检仪,2 h即可完成检验全过程,可以实现DIP族群推断和STR个体识别功能。本文利用该系统检测了一起案件的现场物证及血样,促进了案件的侦破。
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  DYS460核心重复序列异常探究

  余政梁, 丁光树, 蔡惠鞠, 王佳欣, 孙辉, 李万水

  刑事技术. 2022, 47(5): 542-545. https://doi.org/10.16467/j.1008-3650.2022.0004

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  目的 探究DYS460基因座因引物不同导致分型异常的原因。方法 对DYS460基因座分型异常的样本,测序其DYS460所在区域,比较序列,查找分型异常原因。结果 经比对分析,发现DYS460基因座序列中有相邻的两段[CTAT]_n重复序列,因引物选择扩增此两段重复序列的不同,分型结果就不一样。结论 对于复杂重复序列的基因座分型,除应按照STR基因座通用命名标准外,还需考虑已有商品试剂盒的命名方式,若基因座包含两段完全相同的重复序列,尤须仔细甄别,确定通用的核心重复序列位置,并相应调整引物结合部位,使其目的片段及其等位基因标准品中只包含唯一的核心重复序列,从而避免因核心重复序列选择差异导致分型异常。
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  解剖隔离技术在研制法医学解剖用利器安全盒中的应用

  张以刚, 张妍, 吕途, 张超, 朱晓东, 吕剑锐, 张磊磊, 袁明俊, 孙彦辉, 何光龙

  刑事技术. 2022, 47(5): 546-550. https://doi.org/10.16467/j.1008-3650.2022.05.002

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  法医解剖过程中,多种尸体及解剖相关因素均可对操作者造成危害,如尸体上的传染病病原体、气溶胶、血污、解剖用锐器可通过不同的暴露途径对法医造成传染病、刺割伤等不同情形的职业损害,因此工作中需要针对以上危害因素采取防护措施。笔者团队在研究职业防护辅助工具的过程中,总结出一种新的技术概念,即法医解剖隔离技术,并提出法医解剖隔离技术的研究方法,利用该研究方法研制出法医解剖用利器安全盒,实现了对解剖用锐器充分有效的隔离,从而验证了法医解剖隔离技术的有效性。法医解剖隔离技术可为解剖中各种危害因素的隔离提供指导,措施有效可靠,对法医职业防护具有重要指导意义。