CN209485537U - 一种用于弧面取证的全光谱取证仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及痕迹提取技术领域，针对在进行弧面物证的拍照取证时，无法有效的获取弧面物证的无反光的图像的问题，提供了一种用于弧面取证的全光谱取证仪，包括：全光谱摄像机，全光谱摄像机用于采集全光谱光线并成像；光源部，光源部包括平行光源和侧光源，平行光源用于发射与全光谱摄像机的光轴平行的特定光谱光线，侧光源用于根据使用者需求灵活调节与全光谱摄像机的夹角并发射特定光谱光线；调节部，调节部用于盛放弧面物证，并与全光谱摄像机配合连续调节弧面物证与光源部的角度；其中，平行光源和测光源分别与全光谱摄像机固定连接或可拆卸连接。

Description

一种用于弧面取证的全光谱取证仪

技术领域

本实用新型涉及痕迹提取技术领域，具体涉及一种用于弧面取证的全光谱取证仪。

背景技术

物证照相设备(含物证照相机，照相机光源等)是公、检、法、司等部门对物证进行取证以进一步进行痕迹鉴定的重要设备。该照相设备能对复杂几何客体上的痕迹进行取证，为破案、定案提供依据，因此物证照相设备对刑事、民事等案件的审理工作起着重要的作用。

案件现场多种多样，这意味着刑事技术民警在出现场的时候要准备着应对现场的各种情况，很多情况下客体表面上潜在的痕迹用自然光线是很难摄成人眼可视的照片，因此，面对多变的勘查现场，技术人员在现场勘查过程中需要有更多种的技术手段来对现场的潜在痕迹物证进行无损提取，在改进勘查手段、提升勘查效率的同时，高科技、多功能、一体化的勘验设备更能适应刑事技术发展的需要。

针对上述问题，在公开号为CN105242485A，名称为一种便携式潜在物证配光取证光源装置及其取证方法文献中，一种便携式潜在物证配光取证光源装置，包括镜头接口、光源壳体、灯筒、半透半反镜和光源。镜头接口的下端与光源壳体的顶部可拆卸地连接；光源壳体的底部与灯筒的顶部相连。半透半反镜倾斜地设置在光源壳体内，并能透过紫外线，半透半反镜与水平面之间的夹角可在预定的范围内进行调节。光源包括多波段面光源和红紫外光源；多波段面光源位于半透半反镜的一侧；红紫外光源设置于半透半反镜的下方。光源壳体的顶部设有滤片槽，滤片槽的位置使得插入该滤片槽内的滤光片位于接头接口的正下方。本实用新型还公开了一种便携式潜在物证配光取证光源装置的取证方法。本实用新型能够满足复杂犯罪案件现场需要多种配光方式的需求，且操作方便，便于携带。

但是上述装置在进行弧面物证的拍照取证时，由于只有一个光源，会形成光斑反光，无法有效的获取弧面物证的无反光的图像。

针对上述情况，现在急需一种能够有效的获取弧面物证的多角度的无反光图像的取证仪器。

实用新型内容

本实用新型针对在进行弧面物证的拍照取证时，无法有效的获取弧面物证的无反光的图像的问题，提供了一种用于弧面取证的全光谱取证仪。

本实用新型提供的基础方案为：一种用于弧面取证的全光谱取证仪，包括：

全光谱摄像机，全光谱摄像机用于采集全光谱光线并成像；

光源部，光源部包括平行光源和侧光源，平行光源用于发射与全光谱摄像机的光轴平行的特定光谱光线，侧光源用于根据使用者需求灵活调节与全光谱摄像机的夹角并发射特定光谱光线；

调节部，调节部用于盛放弧面物证，并与全光谱摄像机配合连续调节弧面物证与光源部的角度；

其中，平行光源和测光源分别与全光谱摄像机固定连接或可拆卸连接。

本实用新型的优点在于：通过平行光源与侧光源配合，对弧面物证进行多角度的特定光谱光线的补光，尤其是侧光源与平行光源配合，能够有效的减少反光的情况。对摄像机而言，如果弧面物证的局部亮度远高于其他区域，在成像时，由于对比过大的原因，会在图像中形成光斑，也称为反光。在本方案中，侧光源能够与平行光源配合，提高其他区域的亮度，减小局部区域(平行光源正对的位置)与其他区域的对比，能够有效的解决在成像时的光斑、反光问题。

通过调节部连续调节弧面物证与光源部和全光谱摄像机的角度，让全光谱摄像机能够采集到弧面物证所有角度的正对(弧面物证的横截面的切线与全光谱摄像机的光轴位于同一竖直平面内)全光谱摄像机的图像，从而达到有效获取弧面物证的无反光的图像的目的。

进一步，全光谱摄像机包括摄像机本体、手持部、镜头和显示屏，摄像机本体与手持部固定，镜头固定在摄像机本体的前部，显示屏连接在摄像机本体的中部。

这样的设计方便收纳和携带。

进一步，显示屏与摄像机本体转动连接。

在进行特定角度的取证，本装置能够方便使用者观察，提高舒适性，特定角度包括较低位置，需要弯腰取证的角度，这样的设计结构紧凑，方便携带和使用。

进一步，平行光源包括圆环状的平行基板、短波紫外光源、长波紫外光源、蓝色光源、绿色光源、白色光源以及红外光源，短波紫外光源、长波紫外光源、蓝色光源、绿色光源、白色光源以及红外光源均固定在平行基板上，平行基板安装在镜头前部，平行基板的圆心位于镜头的光轴上。

这样的方式能够形成与镜头的光轴平行的多光谱光线，方便使用者使用。

进一步，侧光源还用于与其他反射面配合形成漫反射的特定光谱光线，侧光源包括侧光支杆、侧光基板、短波紫外光源、长波紫外光源、蓝色光源、绿色光源、白色光源以及红外光源，短波紫外光源、长波紫外光源、蓝色光源、绿色光源、白色光源以及红外光源均固定在侧光基板上，侧光基板与侧光支杆固定连接，侧光支杆为可随外部驱动力变化形态的鹅颈管。

这样的方式能够方便调节侧光源的角度。与其他反射面，如墙面、桌面或者其他挡板等，配合形成的漫反射的多光谱光线，能够通过简单的操作，提高成像质量。

进一步，调节部包括控制子模块、载物台和伺服电机，伺服电机固定在载物台的下方，伺服电机可驱动载物台转动，控制子模块用于根据用户输入的指令控制伺服电机的转速。

这样的方式能够让载物台受控的转动，而且便于携带。

进一步，调节部还包括用于固定弧面物证且使得弧面物证底面的圆心与载物台的旋转中心对齐的夹持对中机构，夹持对中机构可根据弧面物证上痕迹的位置调节高度。

这样的方式能够使得弧面物证的圆心与载物台的选择中心重合，提高成像质量。

进一步，调节部包括载物台、旋转臂以及伺服电机，伺服电机固定在载物台上，旋转臂的一端与载物台连接，伺服电机驱动旋转臂绕载物台转动，旋转臂的另一端设有可夹持手持部的夹持件。

这样的方式，是通过让全光谱摄像机围绕载物台上的弧面物证转动，获取弧面物证各个角度的图像的。

附图说明

图1为本发明实施例1中全光谱摄像机的结构示意图；

图2为图1中另一视角的结构示意图；

图3为实施例1中另一种结构的载物台的局剖图；

图4为载物台上的限位杆张开状态的结构示意图；

图5为载物台上的限位杆闭合状态的结构示意图；

图6为实施例2中全光谱摄像机与调节部的连接结构示意图；

图7为实施例1中载物台的侧视图；

图8为图7的空间结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：摄像机本体10、镜头12、显示屏13、平行光源14、侧光源15、侧光支杆18、载物台20、伺服电机21、限位杆22。

实施例1

一种用于弧面取证的全光谱取证仪，包括：全光谱摄像机，光源部以及调节部。

全光谱摄像机(如图1、图2所示)用于采集全光谱光线并成像，全光谱摄像机包括摄像机本体10、镜头12和显示屏13，镜头12固定在摄像机本体10的前部，显示屏13转动连接在摄像机本体10上，可以上下左右翻转(在其他优选的实施例中选用的是固定连接)。

光源部包括平行光源14和侧光源15，平行光源14用于发射与全光谱摄像机的光轴同轴的特定光谱光线，侧光源15用于根据使用者需求灵活调节与全光谱摄像机的夹角并发射特定光谱光线。具体的，平行光源14包括圆环状的平行基板、短波紫外光源、长波紫外光源、蓝色光源、绿色光源、白色光源以及红外光源，短波紫外光源、长波紫外光源、蓝色光源、绿色光源、白色光源以及红外光源均固定在平行基板上，平行基板安装在镜头12前部，平行基板的圆心位于镜头12的光轴上。侧光源15包括侧光支杆18、侧光基板、短波紫外光源、长波紫外光源、蓝色光源、绿色光源、白色光源以及红外光源，短波紫外光源、长波紫外光源、蓝色光源、绿色光源、白色光源以及红外光源均固定在侧光基板上，侧光基板与侧光支杆18固定连接，侧光支杆18为可随外部驱动力变化形态的鹅颈管。

调节部用于盛放弧面物证，并与全光谱摄像机配合连续调节弧面物证与光源部的角度，全光谱摄像机还用于对获取的弧面物证的图像进行处理获得弧面展平图；调节部包括控制子模块、载物台20和伺服电机21，伺服电机21固定在载物台20的下方，伺服电机21可驱动载物台20转动，控制子模块用于根据用户输入的指令控制伺服电机21的转速。调节部还包括用于固定弧面物证且使得弧面物证底面的圆心与载物台20的旋转中心对齐的夹持对中机构。具体的，本实施例中的对中机构包括设置在载物台20上的三个定位点，三个定位点构成一个正三角形，该正三角形的内接圆的圆心与载物台20的旋转中心重合，每个定位点上均铰接有限位杆22，限位杆22与载物台20之间设置有扭簧。通过三根限位杆22能够实现对弧面物证的固定，且方便调节和观察弧面物证的底面圆心与载物台20的旋转中心是否对齐。

在本实施例中，还公开了另一种结构的载物台20以及与其相对应的夹持对中机构，夹持对中机构选用的是现有技术中的三爪卡盘(如图3所示)，三爪卡盘包括三根限位杆22，限位杆22为倒置的L形，限位杆22与载物台20之间滑动连接，载物台20上设置有供限位杆22滑动的滑槽，限位杆22既可以沿载物台20的径向滑动，也可以沿载物台20的轴向滑动，即高度调节。具体的锁止方式增加限位杆22与载物台20之间的摩擦力，本实施例中采用的是在限位杆22与载物台20之间设置受挤压的弹性层，通过增加两者的相对压力，实现的增大摩擦力，在其他实施例中可以采用增加两者的摩擦系数。具体的限位杆22与弧面物证接触的部分设置为向外凸的弧面。在使用时限位杆22有张开和合拢两种状态(图4、图5所示)。

其中，平行光源14和测光源分别与全光谱摄像机固定连接或可拆卸连接，侧光源15还用于与其他反射面配合形成漫反射的特定光谱光线。

在本实施例中，可以通过改变载物台20与摄像机本体10的相对角度，获得弧面物证各个角度的画面。在获得弧面物证的各个角度的画面后，由于弧面物证(上的痕迹)正对摄像机本体10时，畸变最小，技术人员可以通过PS软件将每张图片中畸变最小的部分裁剪下来，然后将裁剪下来的畸变最小的图片拼接为一张整体的图片，形成一张弧面展平图。

本实施例，主要是帮助技术人员更好的获取弧面物证上各个角度的图片。通过平行光源14与侧光源15配合，减少弧面物证上的反光，获取多角度的无反光图像。

在又一实施例中，全光谱取证仪包括摄像机本体10、处理模块和存储模块，摄像机本体10用于采集弧面物证的图像光学信号并转化为图像电学信号，处理模块用于接收摄像机本体10发送的图像电学信号并处理为单张弧面图像，然后对单张弧面图像进行裁剪，每一张画面保留单张弧面图像中畸变少的局部图像，然后将局部图像拼接为弧面展平图，处理模块将弧面展平图发送至存储模块保存。

具体的，本实施例中的平行光源14采用多波段光源灯组设计，集成短波紫外光、长波紫外光、蓝色光、绿色光、白色光、红外光灯光组合，对应独立的六孔转轮式滤片组，通过后台软件实现光源、滤片一一对应，一键切换，避免误操作。具体技术可以参见本申请人在专利号为ZL201510812700.5的文献中的记载。

本实施例中的镜头12，采用全光谱高清镜头12，其光通范围覆盖150nm—1100nm波段，该镜头12采用大光圈，大通光口设计，具体为聚焦35mm、最大光圈F3.0，集成3cm微距功能。摄像机本体10选用重庆睿视兴科技有限公司生产的ISG04M-GE科学级摄像机，光谱感应范围150nm—1100nm，成像锐利，噪点少，且无需另配散热器。具有HDMI和SDI双输出接口，可同时输出回放全高清视频信号。采用六组可切换光源，每组光功率≥3W；采用六组可切换转轮型滤片组，包含短波紫外光、长波紫外光、蓝光、绿光、白光、红外光；录像分辨率≥1920×1080像素，25张/秒，照相像素≥2百万像素；显示屏13尺寸：≤5.5吋，显示分辨率≥1920×1080像素；整机尺寸≤315×225×110mm；整机重量≤2kg。本实施例中选用的重庆睿视兴科技有限公司生产的ISG04M-GE科学级摄像机，该摄像机包括处理模块，本实施例中在该摄像机上增加了一个蓝牙模块与控制子模块实现通讯。

控制子模块本实施例中选用的是STC12C5A60S2的单片机，伺服电机21选用的是型号为TTSTTS的伺服电机21。

具体使用时：首先确定是普通平面物证还是弧面物证(具体是指在圆柱的弧面上所形成的痕迹)，如果是平面物证，本实施例中用户可以直接使用，对平面物证进行采集。如果需要先进行大面积的搜索犯罪现场的墙面或者其他地方是否存在生物痕迹，可以通过将平行光源14或侧光源15打在需要探测的区域，在确定有痕迹后，由平行光源14直接进行采集。例如，在达到案发现场后，首先打开侧光源15和平行光源14，然后通过改变侧光源15发出光线的类型和角度，例如先打开短波紫外光源，探测是否油脂、汗液指纹显现，在确定墙面存在痕迹后，再将平行光源14打开，对该痕迹进行采集。

当痕迹是遗留在圆柱型的物体上时，如玻璃杯子、不锈钢扶手，甚至口红等。首先将弧面物证放置到载物台20的中央(即将弧面物证的中轴线重合于载物台20的转动时的中轴线)，然后将全光谱摄像机安装在旋转臂上，调节夹持对中机构的高度，打开平行光源14和侧光源15，对准弧面物证准备拍摄。

然后向控制子模块发送启动指令，在本实施例中，控制子模块与摄像机本体10是信号连通的(具体的，本实施例中是通过蓝牙模块进行通讯的)，在控制子模块接收到启动指令后，会向摄像机本体10发送开始拍摄的信号，伺服电机21带动载物台20旋转，同时摄像机本体10开始启动拍摄(如图6所示)。在其他优选的实施例中，控制子模块与摄像机本体10是信号连通的，在摄像机本体10启动拍摄后，会向控制子模块发送启动指令，伺服电机21开始转动。在上述两种情况中，伺服电机21转动的速度与摄像机本体10是相关的，以确保获得清晰的单张弧面图像。伺服电机21与摄像机本体10之间通过控制子模块进行调节，具体的关系与摄像机本体10的参数相关。

在摄像机本体10获得弧面物证的单张弧面图像后，对单张弧面图像进行裁剪，每一张画面保留单张弧面图像中畸变少的局部图像，然后将局部图像拼接为弧面展平图，处理模块将弧面展平图发送至存储模块保存，这样就得到了弧面物证的弧面展平图。

现有技术中，也有能够对图片进行拉伸的技术，但是这样的技术在针对弧面物证的图像时，由于这样的图像是会作为法律意义上的证据的，因此缺乏一定的严谨性。但是本发明提供的解决方案，能够在保证证据的严谨性，保证采集到的是无畸变的图像。

具体的拼接方法也简单说明一下。如果有PC机，可以直接用搭载有PS(PHOTOSHOP)的PC机进行梳理，具体是在Photomerge对话框中，选择拼接，然后点击浏览按钮，选择照片。然后软件自动会完成拼接。在本实施例中，应用的是相关的思想，确定每个单张图像的重叠部分，然后进行拼接，从而得到弧面展平图，不同的是，本实施例中主要是通过摄像机本体10完成的，具体的代码本领域技术人员可以类比前文公开的内容进行编译。

本实施例开公开了一种依赖上述装置的用于弧面取证的全光谱取证方法，包括如下步骤：

S1光线处理步骤：根据实际需求将多光谱光线照射到弧面物证上；

S2图像采集步骤：采集弧面物证的图像光学信号并转化为图像电学信号；

S3图像预处理步骤：图像电学信号并处理为单张弧面图像，然后对单张弧面图像进行裁剪，每一张画面保留单张弧面图像中畸变少的局部图像；

S4图像拼接步骤：将局部图像拼接为弧面展平图。

实施例2

与实施例1相比，不同之处仅在于，调节部包括载物台20、旋转臂以及伺服电机21，伺服电机21固定在载物台20上，旋转臂的一端与载物台20连接，伺服电机21驱动旋转臂绕载物台20转动(如图8所示)，旋转臂的另一端设有可对固定摄像机本体10进行固定的夹持件，夹持件具体的，是类似手机支架相关产品中夹爪的形式。当然夹持件也可以不受名称的限制，通过如同螺纹或螺栓等固定方式进行可拆卸的固定。载物台20上同样设置有限位杆22。

这样的方式能够保证摄像机本体10的稳定性。在实际使用中，便携性有所降低。

实施例3

与实施例1相比，不同之处仅在于，本实施例仅针对规则的圆柱体上留下的弧面物证，还调节部还包括直径检测模块，直径检测模块用于检测弧面物证的直径，并反馈至控制子模块，控制子模块根据弧面物证的直径控制载物台20的转速。具体的，直径检测模块为光敏传感器(反射式或者感应式均可，反射式需要发射器，感应式是直接感应光照强度)，光敏传感器均匀嵌设在载物台20的上表面形成三条互不平行的探测线(以载物台20旋转中心为圆心，三条探测线的起始点均从该圆心向外延伸)，弧面物证放置在载物台20上时，控制子模块通过计算光敏传感器被遮挡的数量，可以获知到该弧面物证的直径。三条探测线，能够辅助判断弧面物证的圆心是否与载物台20的旋转中心重合。本实施例中光敏传感器选用的是型号为LLS08-J，只有两个引脚可以和单片机的引脚直接连接，如果数量比较多的话，可以再选用一个驱动芯片，本领域技术人员可以根据实际情况选择，在此不再赘述。伺服电机21与载物台20之间可以根据实际情况选择是否需要设置减速机(即伺服电机21可以选择带有减速功能的伺服电机21)。

具体使用时，这样的方式主要是为了优化伺服电机21转速与摄像机本体10之间的关系。由于弧面物证的大小(即直径)存在一定差异，在伺服电机21转动的角速度一定时，弧面物证的线速度存在一定的差异。在实施例1中，基本能够实现获取弧面物证清晰的弧面展平图。但是在某些弧面物证超出摄像机本体10的原本的技术参数时，会导致图像不清晰(线速度太快，移动得比较块)，此时需要本实施例中调控，降低伺服电机21或者载物台20的转动速度。当然这个弧面物证的线速度也不会无限的增加下去，因为弧面物证的直径越大，采集到的图像的畸变越小，在某些情况下，几乎可以忽略这种变化，就不属于本发明所要解决的问题了。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.一种用于弧面取证的全光谱取证仪，包括：

全光谱摄像机，全光谱摄像机用于采集全光谱光线并成像；

其特征在于，还包括：

光源部，光源部包括平行光源和侧光源，平行光源用于发射与全光谱摄像机的光轴平行的特定光谱光线，侧光源用于根据使用者需求灵活调节与全光谱摄像机的夹角并发射特定光谱光线；

调节部，调节部用于盛放弧面物证，并与全光谱摄像机配合连续调节弧面物证与光源部的角度；

其中，平行光源和测光源分别与全光谱摄像机固定连接或可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的用于弧面取证的全光谱取证仪，其特征在于：全光谱摄像机包括摄像机本体、手持部、镜头和显示屏，摄像机本体与手持部固定，镜头固定在摄像机本体的前部，显示屏连接在摄像机本体的中部。

3.根据权利要求2所述的用于弧面取证的全光谱取证仪，其特征在于：显示屏与摄像机本体转动连接。

4.根据权利要求3所述的用于弧面取证的全光谱取证仪，其特征在于：平行光源包括圆环状的平行基板、短波紫外光源、长波紫外光源、蓝色光源、绿色光源、白色光源以及红外光源，短波紫外光源、长波紫外光源、蓝色光源、绿色光源、白色光源以及红外光源均固定在平行基板上，平行基板安装在镜头前部，平行基板的圆心位于镜头的光轴上。

5.根据权利要求4所述的用于弧面取证的全光谱取证仪，其特征在于：侧光源还用于与其他反射面配合形成漫反射的特定光谱光线，侧光源包括侧光支杆、侧光基板、短波紫外光源、长波紫外光源、蓝色光源、绿色光源、白色光源以及红外光源，短波紫外光源、长波紫外光源、蓝色光源、绿色光源、白色光源以及红外光源均固定在侧光基板上，侧光基板与侧光支杆固定连接，侧光支杆为可随外部驱动力变化形态的鹅颈管。

6.根据权利要求1所述的用于弧面取证的全光谱取证仪，其特征在于：调节部包括控制子模块、载物台和伺服电机，伺服电机固定在载物台的下方，伺服电机可驱动载物台转动，控制子模块用于根据用户输入的指令控制伺服电机的转速。

7.根据权利要求6所述的用于弧面取证的全光谱取证仪，其特征在于：调节部还包括用于固定弧面物证且使得弧面物证底面的圆心与载物台的旋转中心对齐的夹持对中机构，夹持对中机构可根据弧面物证上痕迹的位置调节高度。

8.根据权利要求1所述的用于弧面取证的全光谱取证仪，其特征在于：调节部包括载物台、旋转臂以及伺服电机，伺服电机固定在载物台上，旋转臂的一端与载物台连接，伺服电机驱动旋转臂绕载物台转动，旋转臂的另一端设有可夹持手持部的夹持件。