引用本文
张大治, 向宁, 周鹏. .低质模糊视频人像的综合性检验与同一认定[J]. 刑事技术,2015,40(4): 340-344
ZHANG Dazhi, XIANG Ning, ZHOU Peng. .Comprehensive Examination and Identification of Human Image in Poor-quality Video[J]. Forensic Science and Technology,2015,40(4): 340-344
10.16467/j.1008-3650.2015.04.022  
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《刑事技术》编辑部
低质模糊视频人像的综合性检验与同一认定
张大治1, 向宁2, 周鹏2
1.四川警察学院,四川 泸州646000
2.四川省泸州市公安局物证鉴定所,四川 泸州646000

作者简介: 张大治(1977—),男,四川泸县人,副教授,硕士,研究方向为视听技术. E-mail: 235287248@qq.com

基金: 四川省教育厅项目(No.13TD0016 No.13ZA0116)
摘要

以一起典型案件为例,探寻低质模糊视频人像的综合性检验方法.将多个检材与样本视频链接为单一视频文件以便回放,搜寻和分析人像特征,根据人像特征的反映情况,确定以人像头部,五官形态,衣着,体型,体态五个方面作为检验内容与方向;从连续截取的视频原始画面中裁切出各类人像特征图片,按姿态,视角,方向相似的原则从中筛选用于比较分析的图片;分别对人像头部与五官形态特征,衣着款式特征,人像在行进过程中的头部姿态,摆臂姿态,步幅姿态,人像起落脚的步态特征以及人像的习惯性动作进行比较检验,并对人像身高进行测量.在上述检验过程中,采用制作慢速播放的分屏比对视频的方法对反映在时间连续性上的动态特征进行呈现,比对和记录.最后,综合评断了各类人像特征的一致性.各类人像特征分别在各自维度上具有高度一致性,他们相互联系,相互补充,相互印证,优化并提升了各自的证明价值和证明力,构成了本案人像同一认定的客观依据.搜集充分的,可比性强的各种影像资料与相关物证,采取多种方法,从多个维度进行比对检验,是模糊视频人像检验与同一认定的可行且有效途径.

关键词: 模糊视频; 人像鉴定; 人像同一认定
中图分类号:DF793.2 文献标志码:中图分类号: DF793.2 文献标识号:B 文章编号:1008-3650(2015)04-0340-05 文章编号:1008-3650(2015)04-0340-05 doi: 10.16467/j.1008-3650.2015.04.022
Comprehensive Examination and Identification of Human Image in Poor-quality Video
ZHANG Dazhi1, XIANG Ning2, ZHOU Peng2
1. Sichuan Police College, Sichuan Luzhou 646000, China
2. Institute of Forensic Science, Luzhou Public Security Bureau, Sichuan Luzhou 646000, China
Abstract

Objective To explore a comprehensive method for examining and identifying human image in poor-quality videos based on a typical case.Methods In advance of the examination, a variety of available videos and related evidence were collected and submitted for assessment. The videos were organized and linked together as a single file to facilitate playback, visual inspections and analysis. According to the features depicted in videos, the head and facial morphology, clothing, somatotype and posture were determined as the examination contents and directions. Then the pictures reflecting multiclass human image features were extracted and cropped from the previously captured continuous video-images, and those used for comparison were chosen under similar pose, angle and orientation. Afterwards, a series of “side-by-side” comparisons and evaluations were conducted on the following aspects: the head and facial morphology, clothing features, body postures at key nodes in a gait cycle, foot landing direction, foot motion changes and habitual behavior. A photogrammetric analysis was also conducted to determine the height of the person depicted in the submitted videos. In the above-mentioned process, a slow motion and split screen video were made and used for presenting, comparing and recording the observed dynamic human image characteristics reflected with time lapsing. Finally, a comprehensive assessment was made according to the correspondence/discordance of the human image characteristics.Results All kinds of human image characteristics were consistent in their respective dimensions and thus they were mutually interrelated, complemented and supported. Their probative value and proving ability were optimized and improved, leading to certain identification.Conclusions It is a feasible and effective way for examination and identification of human image in poor-quality video by collecting sufficient image data and related evidence with comparability and conducting photographic comparisons from multiple dimensions with various methods.

Keyword: poor-quality video; human image examination; human image identification

伴随视频图像侦查技战术的广泛应用, 视频人像检验日益成为很多疑难案件取证的关键.视频人像检验技术基于人的生物特征的自身稳定性和个体差异性, 对视频中的人物进行追踪检索, 通过辨认人像面貌, 分析人物行为体态特征等手段, 实现对人像的识别和身份判定[1].但是, 受制于各种因素的影响, 视频人像容易形成画面模糊, 角度不正等不利于比对检验的情况, 对案发现场犯罪嫌疑人的面相, 衣物及行为方式的鉴定以及视频人像检验的准确性问题是今后很长一段时间内的热点问题[2, 3, 4].

本文以一起典型案件为例, 搜集数量多, 可比性强的各种影像资料与相关物证, 采取多种方法, 从多个维度进行比对, 探寻低质模糊视频人像的综合性检验方法.

1 材 料

检验样本来自某年2月8日某市发生的一起抢劫杀人案(简称“ 2.8案” ).检材为作案人在案发前后的监控视频录像文件, 共7个.

比对样本来自该市次日发生的一起抢劫杀人案(简称“ 2.9案” ).将该案嫌疑人A相关的影像资料等作为比对样本, 包括案发前后的监控视频录像文件3个, A辨认照片2张, A指认“ 2.8案” 作案现场录像资料文件3个, A被捕时所着外衣物证照片4张, 侦查员着A外衣对“ 2.8, 2.9案” 进行侦查实验所获取的现场实验录像资料文件10个.

两案提取的嫌疑人相关的影像资料的种类和数量繁多, 虽多个点位的检材监控视频, 能够多角度反映嫌疑人像体貌特征, 但均为街面夜视条件下拍摄, 受制于成像质量, 无法反映面相的细微特征.因此, 如何使用质量有限的检材与丰富多样的样本影像资料进行人像的综合性检验是本项检验成功的关键.

2 检验方法
2.1 回放与查看

2.1.1 对视频进行链接

由于送检监控视频众多, 格式多样, 且目标转瞬即逝, 为便于反复回放与查看, 使用格式工厂, 警视通软件, Image-Pro等软件, 采用格式转换, 屏幕录制或逐帧截频重建的方法, 将检材与样本监控视频文件逐一生成AVI格式, 然后使用会声会影软件将被检人像出现的视频段链接生成为单一视频, 以减少回放与查看时在多个播放器之间切换和搜寻被检人像的繁复操作.

2.1.2 回放查看检材与样本影像资料

首先, 根据检材与样本对人像特征, 以人像的头部形态, 五官形态, 衣着, 体型和体态特征五方面进行检验.其次, 对每段检材视频中被检人像的上述五方面特征进行逐项回放查看, 按拍摄角度(正面, 正侧面, 前斜侧, 背斜侧)对人像各类特征的反映情况作分类记录.然后, 针对分类记录的情况, 逐项在样本(包括监控视频, 侦查实验视频, 指认现场视频, 人像与衣着照片)中, 有针对性地搜寻拍摄条件, 角度与检材被检人像相同或相似的画面, 并做好相应记录.

2.2 分别检验

2.2.1 截取检材和样本视频人像原始画面

考虑到同一视频中的人像检验涉及静态和动态的多方面内容, 对质量满足检验要求的画面采取连续截屏的方式进行截取, 为各类特征图片的裁切作准备.

2.2.2 裁切检材与样本人像特征图片

根据检材与样本对被检人像特征的反映情况, 分别从视频原始截图中裁切检材与样本人像的头部与五官形态, 衣着, 体型和体态特征图片, 长宽比设置为4:3, 分辨率为300 dpi.选取反映人像正面, 正侧面, 前侧面, 背侧面的原始截图裁切五官, 头部形态与衣着图片; 选取摄像头的俯(仰)视角较小, 人像接近自然直立姿态的原始截图裁切体型图片, 用于身高测量; 对于体态图片, 选取人像一个步态周期中连续截图裁切行走姿态图片与步态图片, 并对反映人像习惯性动作的画面进行裁切.由于工作量巨大, 使用photoshop软件“ 动作” 功能实现批量裁切以减少繁复操作.

2.2.3 筛选检材与样本图片

按人像姿态, 拍摄视角, 拍摄方向相同或相似的原则, 在裁切的同类特征图片中筛选出检材与样本图片.

检材图片:头部, 五官形态图片4张, 衣着图片5张, 体型图片2张, 行走姿态相关图片2组, 步态特征相关图片3组, 习惯性动作相关图片3组.

样本图片:从样本(指认现场, 辨认照片)中裁取头部, 五官形态图片4张, 从样本(2.8案侦查实验, 2.9案监控, 2.9案侦查实验)中裁取衣着图片11张, 选取外衣物证图片2张用于身高测量检验, 从样本(2.9案监控)中裁取行走姿态图片1组, 步态特征图片3组, 从样本(2.9案监控, 指认现场)中裁取习惯性动作图片2组.

2.3 比较检验

2.3.1 头部, 五官形态特征检验

检材与样本中被检人像的面型, 发型, 发际线, 额部, 颧部, 面颊, 下颌, 下巴等头部形态特征相同, 五官的眼, 眉, 口, 鼻, 耳等形态特征的相对位置及相互比例关系一致, 且在逐帧查看, 反复比对检验过程中, 发现检材与样本中人像的相同部位具有9个相对稳定的形态特征.虽然检材和样本中人像由于视频记录时的光照条件, 拍摄角度, 拍摄器材, 拍摄环境以及被检人物运动状态等成像因素不同, 从而导致人与像存在一定差异, 但是它们在头部形态, 五官形态特征方面具有很高的一致性(见图1).

图 1 特征比对图.左侧图为头部, 五官形态特征比对图, 其中左半部为2.8案图, 右半部第2栏为嫌疑人图.右侧图为衣着特征比对图.Fig.1 Comparison of Images. Left picture is for comparison of head and facial morphology. 1st culunm on the left is “ 2.8” case images. 2nd column on the left is suspect images. Right picture is for clothing comparison. Top row: “ 2.8” case images. The other rows: the suspect images, including the video images of the suspect acquired from case “ 2.9” , photos of the jacket that the suspect dressed in when he was arrested, and the video-images acquired from field experiment.

2.3.2 衣着特征检验

样本(外衣照片)中的衣服为长袖太空棉外衣, 由暗青色和午夜蓝两色布料拼接缝制而成.检材和样本衣着图片中的外衣颜色在相同光照和成像条件下具有相同的颜色反映; 不同的视频采集点位, 外衣呈现不同颜色, 这是外衣本色对不同色光的不同反映; 检材与样本衣着均反映出样本(外衣照片)中外衣款式特征, 且具有相同的细节特征, 未见本质差异(见图1 ).

2.3.3 体型(身高)特征检验

采用等比例换算法对检材人像身高进行测算.在检材(体型图片)与样本(外衣图片)中, 对检材人像影像身高与外衣相同特征点位距外衣下沿的影像长度和实际长度进行测量, 测算出检材人像的一组身高值, 经平均计算后的检材人像身高为163.11 cm, 与样本(辨认照片)中反映的人像身高相同(见图2).

图 2 部分身高测量检验图Fig.2 Height measurement with the measuring points and values

2.3.4 体态特征检验

(1)对人像在行进中头部, 摆臂, 步幅姿态比较检验:检材与样本均反映出被检人像在行进中有勾首, 大步幅, 大幅度摆臂的行走习惯, 且在一个步态周期关键节点上整体动态形象具有高度相似性, 未见本质差异(见图3); (2)对人像行进步态比对检验:检材与样本中被检人像在行进中均呈右脚尖向外的“ 八字脚” (见图4).在步态动态变化中, 均现左脚起脚时足尖外勾, 迈步时足尖外展的步态特征(见图5); (3)对习惯性动作比对检验:检材与样本人像均检出行进中左手间歇性摸鼻的习惯性动作(见图6).

图 3 一个步态周期中关键节点上的行走姿态.1:头部; 2:摆臂; 3:步幅.Fig.3 Images of gait for comparison, showing the body postures at key nodes in a gait cycle. Top two rows: examined images. Bottom: specimen images. 1: head; 2: arm in swing; 3: stride.

图 4 检材与样本(2.9案)中人像行进方向与右脚落地方向比对Fig.4 Images of gait for comparison, showing the landing direction of right foot. Left: examined images. Right: specimen images.

图 5 检材与样本(2.9案监控)中人像的步态特征比对.Fig.5 Pictures of gait for comparison, showing the motion changes of left foot. Top: “ 2.8” case images. Bottom: “ 2.9” case images.

图 6 检材与样本(2.9案监控, 指认现场)中人像的习惯性动作比对Fig.6 Images of habitual behavior for comparison, showing the habit of touching nose intermittently. Left three pictures: “ 2.8” case images. Right two: “ 2.9” case images.

3 结果和讨论
3.1 结 果

检材和样本均有人和物两项检验内容.从人看, 检材和样本中人像的头部形态特征相同, 五官形态特征的相对位置及相互比例关系一致, 其行走姿态, 步态特征具有高度相似性, 且具相同的习惯性动作; 从物看, 检材和样本中人像的衣着均反映出同一衣服款式和细节特征, 用等比例换算法测出的人像身高与被检人身高相符.综合检验结果, 未见本质差异, 反映了检材人像与样本人像特征的本质同一性.根据《视频中人像检验技术规范》[5]可以推断送检的检材中人像与样本中人像系同一人.

3.2 讨 论

3.2.1 被检视频人像相关影像及物证

视频人像检验的本质是影像比较分析, 通过评估影像与影像或影像与实体(物)特征的一致性以做出同一或排除认定的专家意见[6], 搜集到的与被检人相关的影像资料及相关物证数量越多, 可比性就越强, 这正是本项鉴定成功实施的前提.没有嫌疑人外衣物证照片, 侦查实验视频, 难以对被检人像的衣着款式和细节特征作同一认定; 同样, 没有外衣物证照片就难以对被检人像身高进行等比例精确测量; 没有夜视条件下嫌疑人指认现场的视频, 就难以确认摸鼻动作是被检人像的习惯性还是偶发性动作, 也无法在相似条件下对检材人像面相进行比对, 进而客观评价面相的符合程度; 没有2.9案监控视频就难以对人像的行走姿态, 步态特征进行比对检验.因此, 视频图像侦查需特别重视各种涉案事物影像资料与相关物证的及时采集与保存, 并按相关规定合法调取, 完备相关手续, 做到采集时应采尽采, 送检时应送尽送.

3.2.2 在动与静的变化中寻找特征

视频人像反映人的静态和动态两方面的特征, 静态特征的稳定性需要在影像的动态变化中对其进行确认, 动态特征则通过静态影像结构在时间维度上的变化予以反映, 体现在时间延续的过程或节点上.因此, 对视频人像的检验, 应遵循“ 静” , “ 动” 结合的原则, 在“ 静” 和“ 动” 中实现对人像特征的全面, 准确把握.对静态特征, 应注意从动态画面中发掘并验证其稳定性; 对反映在时间延续性上的动态特征, 可以在一组连续的静态画面中考察检材与样本人像的符合程度(如本例中人像行走姿态的检验), 对反映在时间节点上的特征, 也可以通过时间节点上的静态画面予以表达, 呈现和比对(如本例中人像步态的检验).必要时, 还可以制作慢速分屏播放的比对检验视频.简言之, 视频人像的检验既要“ 寓静于动” 也要“ 寓动于静” .

3.2.3 综合检验与评判视频人像及相关物证

视频人像能够提供包括人像头部形态, 五官形态, 衣着, 体型, 体态, 人体特殊标记, 佩饰等特征[5], 构成了人像检验的多维特征空间.本案人像检验, 综合了各种影像资料与相关物证, 内容涉及人像特征检验的诸多方面, 对每类特征的符合点和差异点逐一进行了客观评价, 这些特征分别在各自维度上具备高度一致性.各类特征相互联系, 相互补充, 相互印证, 优化了它们的证明价值, 提升了其证明力, 构成了综合评判作出人像同一认定的客观依据.

综上所述, 搜集充分的, 可比性强的各种影像资料与相关物证, 采取多种方法, 从多个维度进行比对, 是模糊视频人像检验与同一认定的可行且有效途径.

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
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[2] 张继宗, 徐磊. 人像资料鉴定存在问题及对策[J]. 刑事技术, 2013(01): 54-56. [本文引用:1]
[3] 王少仿, 吴启. 视频人像检验[J]. 湖北警官学院学报, 2014(02): 165-168. [本文引用:1]
[4] 许磊, 黎智辉, 王俊娟, 等. 高精度三维人脸数据库 [J]. 刑事技术, 2015, 40(2): 94-97. [本文引用:1]
[5] GA/T 1023-2013, 视频中人像检验技术规范[S]. 北京, 2013. [本文引用:2]
[6] [本文引用:1]