李春宇，孙 睿，裴 凯

(中国人民公安大学刑事科学技术学院，北京 100038)

0 引言

在视频检验技术中，人像检验是业界人士共同关注的焦点。它是基于人的生物特征的自身稳定性和个体差异性，通过分析图像中人物的体态、行为和生物特征等要素，开展人像面貌辨认，进而实现人与像的同一认定的一门科学。

近年来，随着我国经济的快速发展，我国犯罪形式呈现多元化特点，犯罪分子的作案手段不断升级，侵财类案件形式层出不穷，给人民群众的财产安全带来了巨大威胁。很多情况下，侵财类案件都会涉及ATM柜员机提款。ATM柜员机是为方便持卡用户自助办理业务而设置的，可以实现全天候24小时的服务。出于保护持卡人和银行的利益、遏制和打击犯罪以及减少金融风险等问题的考虑，ATM柜员机均安装了视频监控系统。

因此，视频人像检验鉴定的相关问题受到越来越多的专家学者的关注。本文试图通过对ATM视频监控系统的研究，分析视频人像的主要特点，结合人脸的整体特征、局部特征及个体识别特征，探索视频人像检验的一般方法。

1 材料

1.1 实验器材

(1)图像处理用计算机2台;

(2)Photoshop CS5图像处理软件2套;

(3)Nikon D70单镜头反光数码相机1台;

(4)实验用具备拍照功能的手机1台，鱼眼镜头1个;

(5)已破案件中视频资料3份。

1.2 实验设计

实际的案件中，ATM监控摄像头容易受到光照、位置、高度以及不可控制因素的影响，加上检验工作需要对检材和样本进行大小、方向等的一致性校正，因此必要的图像处理工作是本项目的重要研究内容之一。课题组经过深入研究探讨，确定了变形校正、光照校正是同一化校正的两大内容。校正工具的选择可以使用公安专用软件或者通用图像处理软件进行。出于通用性的考虑，我们选取了Photoshop CS5进行光线及变形人像的校正工作。

比对检验方法的研究是本课题的核心研究内容，课题组运用了多种方法进行研究，包括实验研究、比较研究以及数据统计整理等研究工作，吸收了一线实战单位同仁的意见建议，总结出了一套符合工作实际的检验方法。

2 实验步骤和方法

2.1 亮度对比度校正

人像检材的提取尽可能选用人物正面光照充足、细节反映充分的图像，如果不能满足上述条件，则需对光照不足的图像进行亮度对比度的调整。

(1)将检材用Photoshop CS5打开，点击菜单栏中的“图像→调整→曲线”打开该图片的灰度直方图。在弹出的曲线对话框中点击位于上部的“预设”，找到“较亮(RGB)”并选中，点击确定。如图1所示。

(2)对于不同亮度照片，可反复多次进行第二步操作，使人物面部亮度适中，细节反映充分即可，切勿过度增加亮度致使细节丢失。

图1 “预设”调整界面

2.2 变形校正

(1)将变形的检材用Photoshop CS5打开，点击菜单栏中的“滤镜→镜头校正”打开镜头校正滤镜对话框。如图2所示。

图2 滤镜

(2)在打开的对话框中点击位于右侧面板中的“自定”选项，并将“几何扭曲”中的“移去扭曲”数值调至30～40之间，点击确定。如图3所示。

(3)对于人像位于镜头中心的将第二部操作进行3～4次，使人脸四周的线条(如窗框、墙线)从曲线校正为直线，这样对于面部的校正即可结束。如图4所示。

(4)对于人像位于镜头边缘的将第二步操作进行3次后点击菜单栏中“滤镜→液化”打开液化滤镜对话框。

(5)在出现的对话框的左侧工具栏中找到从上数第四个的“褶皱工具”并选中。

(6)设置对话框右侧面板中的参数将“画笔大小”调至图像中人头大小的1.5倍、“画笔密度”设为100，点击图像中面部形变部位的相反位置再次将形变适度校正，之后点击确定即完成校正处理，注意不要过度校正使脸部出现人为造成的二次形变。如图5所示。

图3 移去扭曲

图4 首次变形校正

图5 二次变形校正

2.3 检材和样本的选取

(1)首先确定检材中人像的脸型

脸型的分类方法很多，适用于我国人脸型的分类法是字形分类法。通常分为8种:①田字形脸型;②国字形脸型;③由字形脸型;④用字形脸型;⑤目字形脸型;⑥甲字形脸型;⑦风字形脸型;⑧申字形脸型。将变形的检材用Photoshop CS5打开，点击菜单栏中的“滤镜→镜头校正”打开镜头校正滤镜对话框。如图6、图7所示为两个检材。

图6 检材1“甲”字脸

图7 检材2“目”字脸

(2)选取

尽量选取人物正面的图像作为样本，样本中的五官位置尽量与检材中一致，方便后续步骤中对检材的人像进行特征标注。

3 检验

人面部的特征包括五官的位置，及一些生物特征有:麻、疤、痣、斑、胎记等。这些特征不是普遍存在于每个人面部，且在不同人面部的相同位置出现的概率很小，因此，他们在人面部的位置、大小、形状、颜色等细节特征对人像鉴定有重要意义。图8为检材1标注后的结果，1和2:额头上的斑痕;3:下巴上的褶皱;4:鼻下的一块斑痕;5和6:额头上的痦子。图9为样本1，其标注结果，1:眉毛中有残缺;2、4和5:脸颊上的痦子;6:嘴角上方的斑;7和8:嘴角两侧脸颊的突起。如果图像不够清晰，可应用图像处理软件进行增强处理后再标划。

图8 检材1标注结果

图9 样本1标注结果

图10 是检材2标注结果，图11是样本2标注结果，在相应部位进行标划即可。

图10 检材2标注结果

4 结论

4.1 分析

检材1中人像脸型与样本1中人像脸型均为“甲”字脸、发际线中间有明显突出、五官的位置及五官之间的距离基本相同、眉毛较为浓密且粗，眉形一致、额头上中间靠左的位置都有两道棕色的斑痕，呈头左脚右的“八”字、额头右侧靠近发际线的位置均有两颗竖直排列的黑色的痦子(上方的痦子颜色较深，下方的颜色较浅)、鼻子右下方浅棕色块状斑痕位置与块面大小相同、下巴上均有一条“一字”褶皱痕迹。

图11 样本2标注结果

检材2中人像脸型与样本2中人像脸型均为“目”字脸、五官的位置及五官之间的距离基本相同、眉毛稀疏且眉毛中均有一条斜向下的空缺、左侧眼角上方均有一颗大小一致的黑色的痦子、眼睛极为有特点，均为一边单眼皮一边双眼皮、鼻梁中间左侧的痦子位置相同、嘴大且嘴唇厚，左侧嘴角上方均有一块颜色较浅的斑痕、嘴角两侧的脸颊均有突起、下巴均左高右低。

4.2 注意事项

视频人像检验涉及诸多方面的知识，容易受到光照、角度、形变、噪声等多方面因素的影响，因此想要做好人像检验工作，应该注意以下事项:

(1)对监控视频进行提取保存，通过侦看回放监控视频，截取犯罪嫌疑人正面人像的单帧图像，最好使用监控厂商提供的播放软件进行操作;

(2)选取人像角度、亮度和对比度相对合适，图像较为清晰的单帧图像作为检材，最好使用犯罪嫌疑人面貌辨认照相的照片作为样本;

(3)通过调整图像灰度直方图，色阶等操作，将图像的亮度调整到合适的范围，在进行变形的校正时，应注意选取图像中的直线物体作为参照物做适当调整，切勿过度校正，必要时可对检材进行图像增强操作再保存图像;

(4)在进行特征标注时，应对标注好特征点的检材和样本进行简要说明;

(5)可根据检验结果出具检验文书。

［1］ 杨玉柱.刑事图像技术［M］.北京:中国人民公安大学出版社，2007.

［2］ 高一卓，王志群，杨洪臣.视频人像检验技术分析［J］.中国刑警学院学报，2013(1):49-50.

［3］ 蔡立明，金波，吴炬.人像鉴定相关问题研究［J］.警察技术，2010(5):31-33.

［4］ 王彦学，陈建峰.模糊监控图像的模拟画像初论［J］.警察技术，2011(2):32-35.