Использование современных компьютерных технологий при производстве судебно-трасологических экспертиз

В последние годы в криминалистической экспертизе широко используют современную телевизионную и компьютерную технику. Наибольший эффект от ее применения достигается при идентификационных исследованиях, когда обращаются к технологиям цифровой обработки изображений. Это стало возможным благодаря внедрению в практические и научные исследования аппаратно-программных комплексов, состоящих из телевизионной (видео) камеры или сканера, устройства ввода и оцифровки телевизионного изображения, компьютера с печатающим устройством и специальных компьютерных программ по анализу и обработке изображений. Такие комплексы позволяют вводить в компьютер изображения объектов исследования, выполнять необходимые преобразования, анализировать, размечать на них идентификационные признаки и распечатывать в виде документа- иллюстрации к исследованию.

Сейчас популярны универсальные системы обработки изображений, предоставляющие широкий спектр возможностей для специалиста в области криминалистических исследований. Однако, как и все универсальные системы, они сложны в освоении и в работе, доступны довольно узкому кругу хорошо подготовленных специалистов. Кроме того, эти системы отличаются друг от друга по технике работы с изображениями, неодинаковы по объему выполняемых операций. Это, а также отсутствие разработок по способам и возможностям применения их в экспертных исследованиях ограничивает применение компьютерных технологий небольшим числом наиболее употребимых приемов работы с изображениями: телеввод изображения, разметка, аннотирование и распечатка.

В 1992 году создана первая версия отечественной компьютерной системы обработки изображений ТАЛИ-ТУЮ, специально предназначенной для судебно-медицинских и криминалистических исследований (С.С. Абрамов, Н.И. Болдырев, Р.В. Ильинский, А.О. Ляховец). На ней и на последующих ее версиях отрабатываются компьютерные технологии идентификационных исследований, выявляются наиболее рациональные и эффективные приемы анализа и обработки изображений, способы их сравнения и иллюстративной документации результатов. Результаты этих исследований позволили определить области применения данных технологий в судебной экспертизе и выработать рекомендации по их применению в криминалистических исследованиях, которые могут быть использованы при работе с любыми компьютерными системами анализа и обработки изображений.

В общих чертах аппаратно-программные комплексы ввода и обработки изображений могут быть использованы для быстрого изготовления иллюстративных материалов путем ввода, записи в компьютер, анализа, обработки и распечатки (в виде произвольных или стандартных “фототаблиц” с аннотациями к рисункам) изображений любых объектов. Эти изображения могут быть получены в процессе прямого их наблюдения посредством телекамеры (видеокамеры) или при воспроизведении видеозаписи через видеомагнитофон (видеокамеру), а также с представленного фотонегатива или фотоотпечатка. Отмеченные возможности данных аппаратно-программных средств могут быть применены:

в криминалистической лаборатории — фиксация признаков объектов во всех видах трасологических и баллистических экспертиз; получение, анализ, обработка и распечатка изображений объектов, наблюдаемых через микроскоп, соединенный с телевизионной камерой (микроследы, микрочастицы, микрохимические реакции); выполнение и документация сравнительных исследований (сопоставление, скольжение, наложение, простой репераж с цифровой или буквенной разметкой признаков); получение, обработка, анализ и распечатка изображений, контактограмм с цветными химическими реакциями на металлы; “покадровая” фиксация динамических процессов и явлений в экспериментальных исследованиях;

в оперативно-розыскной и следственной работе — получение, анализ, обработка и распечатка изображений “стоп-кадра” с оперативной видеозаписи обстановки на месте происшествия с целью опознания участников и установления последовательности этапов развития расследуемого события; получение и распечатка изображений “стоп-кадра” с видеозаписи осмотра места происшествия, выхода на место происшествия, следственного эксперимента, иных следственных действий для иллюстрации соответствующих протоколов;

ведение каталога (“альбома”) с изображениями потенциальных преступников для предъявления потерпевшим или свидетелям с целью опознания, распечаток изображений опознанных лиц для приобщения к делу;

быстрое формирование и распечатка бланков протокола опознания с изображениями опознаваемого и контрольных лиц.

На предметах, имеющих темную базовую окраску, достаточно трудно выделить на глаз и при исследовательской фотосъемке наложения различного рода веществ: крови, смазочных веществ от транспортных средств и механизмов, следов обтирания резиной шин автомобиля, копоти и т.д. При цветоделительном фотографировании подбором светофильтров или с использованием фотоматериалов с заданным диапазоном спектральной чувствительности получают различные по тону, контрастно отличающиеся друг от друга изображения поверхности предмета-носителя и следа. Но, как правило, эти объекты (носитель и пятно) различаются не только по цвету, но и по тональности. А этого уже достаточно, чтобы в режиме компьютерного контрастирования изображений получить четкие контуры следа. Данный способ может использоваться для выделения следов-пятен на пестрой по цвету основе предмета-носителя.

Отконтрастированные изображения объектов с помощью программы в ручном (с помощью программы-редактора) или автоматическом режиме могут быть оконтурены и размечены для иллюстрации результатов исследования.

Используя данные координат точек, одновременно высвечиваемые на экране, можно выполнять измерения с заданным интервалом, например ширину клинка ножа с интервалами в 10 мм от острия.

Определение углов (острого, тупого, от 360″). Для этого на изображении объекта размечают два отрезка прямых и указывают место, куда программа впечатывает значение угла. Таким образом можно определить направление длинников ран относительно осей тела, направления раневых каналов, угла между гранями и ребрами орудий, краями повреждений. При ситуалогических экспертизах с помощью программы определяют углы наклона потеков крови, брызг, оси ножа относительно удерживающей его руки;

– при измерении площадей. Необходимость измерения площади чаще возникает при баллистических экспертизах (площадь зоны отложения копоти, рассеивания дроби, тени снаряда на рентгенограмме и др.). В трасологических экспертизах и научных исследованиях такие измерения также могут применяться при изучении следов-наложений, участков поверхностного повреждения материала одежды (зоны стертости, нарушения структуры переплетения нитей, втянутости краев) и т.д.

Данная операция может быть выполнена в ручном и автоматическом режимах. Для этого сначала, как при определении расстояний между точками, задают по масштабной линейке эталонный размер. При ручном режиме измерения эксперт сам оконтуривает границы измеряемой зоны изображения и указывает место, куда программа впечатывает значение площади этой зоны в кв.см. Для автоматической разметки на специальной шкале плотности задают диапазон зоны разметки; программа визуализирует зону данного диапазона и по указанию эксперта впечатывает значение площади. Измерение оптической плотности (денситометрия). Плотность изображения (на фотоснимке — степень почернения) измеряется в любом его участке, в заданной точке и фиксируется на экране вместе с ее координатами. Данное исследование может выполняться при изучении рентгенограмм для определения относительной плотности инородных включений, определения границ изменения тональности изображения и т.д.

Геометрические преобразования изображений необходимы при трасологических исследованиях, выполняемых традиционными средствами.  Изменение масштаба изображения может быть выполнено одновременно с функцией поворота изображения вокруг указанного оператором центра вращения. Для этого необходимо указать, на сколько процентов необходимо изменить масштаб, на какой градус “повернуть” изображение.

Зеркальное отражение позволяет получить эффект, достигаемый при фотопечати с негатива, уложенного эмульсией вверх. Эта операция выполняется в режимах горизонтального, вертикального или двойного отражения.

Выделение и перенос фрагмента изображения. На изображении объекта эксперт может выделить путем ручного оконтуривания участок любой конфигурации, переместить в любом направлении по изображению, “вырезать” его и “вставить” в другое изображение в необходимом месте. Чтобы выделить этот фрагмент на фоке изображения другого объекта, можно изменить его общую тональность, не изменяя контрастности.

Графическая разметка изображений. Программа реализует функции, которые позволяют:

в ручном режиме “рисовать” на них контрастные по тону кривые и прямые линии, размечать контуры признаков объектов, обозначать их стрелками, цифровыми и буквенными символами, делать необходимые надписи на фоке изображения;

впечатывать в изображение координатную сетку с заданной точкой начала координат и размером квадратов;

в автоматическом режиме графически оконтуривать изображения объектов по границам изменения оптических плотностей (тональностей), регулируя порог контрастности смежных тональностей, границы между которыми подлежат разметке.

“Прозрачное” наложение изображений позволяет совместить два полутоновых изображения и, изменяя яркость и контрастность любого из них или обоих, добиться эффекта “прозрачности”, когда один объект хорошо различим на фоне другого. Кроме того, программа выполняет наложение графических контуров одного объекта на полутоновое изображение или контуры второго объекта в любом сочетании. Наложить друг на друга можно два ранее полученных изображения либо на один зафиксированный снимок одного объекта накладывается вводимое через телекамеру изображение другого объекта.

Перечисленные функциональные возможности специализированного аппаратно-программного комплекса “ТАОБ-ТУЮ” позволяют проводить полноценные сравнительные исследования изображений объектов методами сопоставления, скольжения, наложения и репеража.

Сопоставление. Для сравнения двух объектов путем сопоставления их изображений нужно:

получить изображения обоих объектов в одном масштабе, в одной проекции и при одинаковых условиях освещения;

поместить изображения в одно поле зрения и придать им одинаковое положение (ориентировать их по одной оси);

показать путем разметки изображения сходные одноименные признаки и различия.

Одномасштабность, одинаковые проекция и освещенность изображений объектов достигаются, в зависимости от исследуемого материала, несколькими способами:

– если сравниваемые объекты представлены небольшими по размерам препаратами, предметами, их помещают рядом в одном поле зрения в одинаковом положении на одном уровне и выполняют съемку одновременно обоих при одной масштабной линейке. При этом легко создать условия для одинакового освещения объектов.

– при невозможности поместить для съемки два объекта в одно поле зрения (следы-повреждения на одном предмете-носителе и др.) выполняют раздельную масштабную съемку объектов, не изменяя масштаб и условия освещения. Оба объекта снимают в одинаковом положении (с ориентацией по одной оси, вертикальной или горизонтальной, которая безошибочно чертится на изображении с помощью графического редактора). На одном из полученных снимков выделяют фрагмент с изображением объекта, и переносят его на снимок другого объекта, размещая их рядом в одном поле зрения.

Когда на исследование вместо одного из объектов представлен его масштабный фотоснимок, сопоставить признаки объектов можно двумя способами:

а) путем телеввода получают и фиксируют компьютерную репродукцию фотоснимка с необходимым увеличением. Затем отдельно вводят в такой же проекции и примерно в том же масштабе изображение нативного объекта. На его зафиксированном изображении выделяют прямоугольный фрагмент с масштабной линейкой. Фрагмент переносят на первое изображение и совмещают с его масштабной линейкой. Сравнивая масштабные линейки, определяют разницу в их значениях. После этого на нужное число процентов изменяют масштаб изображения одного из объектов. Полученные таким путем одномасштабные изображения объектов размещают рядом в одном поле зрения.

Такие же операции выполняют, если необходимо сравнить два разномасштабных фотоснимка объектов:

б) путем телеввода получают и фиксируют компьютерную репродукцию фотоснимка с необходимым увеличением. Затем, используя режим прозрачного наложения, через телекамеру вводят изображение другого (нативного) объекта и под контролем репродукции придают ему положение, одинаковое с первым объектом. Одномасштабности изображений добиваются совмещением масштабных линеек, увеличивая или уменьшая вводимое изображение второго объекта.  После этого его изображение при полученном положении фиксируют отдельно от первого изображения. Фрагмент с изображением какого-либо из объектов переносят в одно поле зрения с другим и размещают их рядом.

Аналогичным образом поступают, если необходимо сопоставить готовые разномасштабные фотоснимки двух объектов: сначала вводят в компьютер и фиксируют репродукцию одного снимка, затем путем телеввода проецируют на него и подбирают масштаб второго изображения. Раздельно зафиксированные одномасштабные изображения объектов размещают рядом в одном поле зрения.

Первый способ предпочтительнее, если сравниваются плоские объекты и фотоснимки. Второй способ рациональнее применять при сопоставлении трехмерных объектов.

Видимые на полученных изображениях признаки объектов обозначают в режиме графической разметки.

Скольжение (совмещение) Этот метод при трасологических исследованиях выполняют преимущественно для сравнения динамических следов, оставленных лезвиями острых орудий, кромками тупых предметов, реже — при сравнении контуров и рельефа статических следов-отпечатков.

Непременными условиями эффективного выполнения такого исследования являются одномасштабность изображений обоих объектов, одинаковый угол проекции при съемке, одинаковые условия освещения;

возможность перемещения объектов в одном поле зрения относительно друг друга, в одной плоскости и по такой линии сечения изображений, которая позволяет сравнивать максимальное число признаков.

Если сравнению подлежат плоские динамические следы скольжения, направление валиков и бороздок их рельефов ориентируют по одной горизонтальной или вертикальной оси, а для сравнения статических следов их изображения ориентируют относительно избранной оси по двум противоположно расположенным на объектах одноименным признакам.

Следующей операцией является выделение на одном изображении (как правило, это отображение исследуемого объекта) фрагмента следа, содержащего наиболее значимую информацию о его особенностях. Этот фрагмент переносят на изображение другого объекта и, перемещая его в разные стороны на фоне второго изображения, находят такое положение, когда сравниваемые признаки обоих объектов совпадут по местоположению.

Компьютерный способ сравнения изображений методом скольжения выгодно отличается от традиционного тем, что при идентификации динамических следов очень узких, прерывистых или со сложно изогнутыми внешними контурами можно путем тиражирования фрагментов следа, искусственно “выращивать”, продлевать изображение микрорельефа до необходимой протяженности, не искажая объективно его признаков. Такие искусственно “исправленные” изображения содержат значительно больше идентификационной информации и легче сравниваются между собой.

Наложение изображений компьютерным способом выполняют в двух режимах: путем аппликации, т.е. “непрозрачным” наложением фрагмента одного изображения на другое (в технике исполнения не отличается от метода скольжения), и “прозрачным” наложением (совмещением) изображений объектов.

В первом случае на изображение одного объекта накладывают фрагмент второго. Такая непрозрачная аппликация неудобна тем, что признаки одного объекта полностью перекрываются вторым. Этот технический прием аппликации фактически используется при реализации метода скольжения.

Применяя “прозрачное” наложение, прослеживают одновременно контуры и поверхности сравниваемых объектов по всей площади изображений. Для этого выполняют те же условия и операции, что и при методе сопоставления получив и зафиксировав изображение одного объекта в режиме телеввода, проецируют на него изображение второго объекта и, изменяя угол проекции, кратность увеличения, освещенность объекта, добиваются совмещения контуров и других признаков.

Репераж при трасологических экспертизах в компьютерном исполнении наиболее эффективен, когда необходимо сравнить координаты признаков.

Азимова И.А.
эксперт лаборатории СБТИ

Матнда хато топсангиз, уни белгилаб Ctrl+Enter тугмаларини биргаликда босинг .