CN210618302U - 一种犯罪现场勘查三维建模车 - Google Patents

Abstract

一种犯罪现场勘查三维建模车，包括建模车本体、转动结构、三维扫描仪、随车电脑和总控制设备；建模车本体包括小车架体以及直接或间接设在小车架体上的三个以上车轮、车轮电机、供电模块和走行指引模块；转动结构直接或间接设在建模车本体上且与三维扫描仪连接；总控制设备设在建模车本体外，且总控制设备与建模车本体上的随车电脑和三维扫描仪连接，总控制设备通过随车电脑对建模车进行控制，并将三维扫描仪采集到的信息进行三维建模。本实用新型对犯罪现场进行三维建模，实现了犯罪现场信息的数字化保存，利于犯罪现场的分析、观察与测量，减轻了勘察人员的工作量，提高了勘察记录的准确性，不破坏现场又防范了现场的不安全因素。

Description

一种犯罪现场勘查三维建模车

技术领域

本实用新型属于刑事科学技术领域，具体涉及一种犯罪现场勘查三维建模车。

背景技术

犯罪现场是犯罪嫌疑人进行犯罪的场所，是客观性犯罪信息的源泉，现场勘查工作的精细与否，对案件有着举足轻重的作用，不仅犯罪现场本身随着时间流逝必然会发生变化，侦察人员进行现场勘查活动的同时也是对现场原始性的破环，如何将这种破坏降到最低，值得更加进一步的研究，但是不可否认的是，传统的现勘模式，人员进进出出现场，勘查人员的水平高低和经验多少，都会影响现场信息的记录保存。

由于绝大多数的犯罪现场都不适合长期进行保留，因此，要求侦查人员利用各种手段进行现场的记录和重现工作。在传统的犯罪现场重现中，公安人员大多是采取摄像和拍照的方法来进行现场信息的保存。对一些复杂的现场进行保存时，需要对对象之间的位置关系，以及某一个对象的局部特征等细节进行提取，目前，摄像、拍照和画图等技术在刑侦破案的现场重现方面用得非常普遍。仅摄影一项技术，就包括方位摄影，概貌摄影，重点部位摄影和细部摄影；拍摄的手法有单向拍摄法、相向拍摄法、多向拍摄法、回转连续拍摄法、直线连续拍摄法和测量拍摄法等。但是，无论采用哪一种拍摄方法，照片只能把三维空间的物体成像在平面的感光片上，这就从根本上决定了摄影不能直观地表现物体之间的空间位置关系。特别是在采用概貌摄影时，证据之间联系弱而且不直观。为了让现场情形更加准确地重现，勘查人员往往要在照片的基础上加上繁琐的文字说明解释案件，往往由于勘查人员文字表述能力有限，很可能引起一些歧义。

传统的现场勘查在现场勘验过程中的人员伤亡事故频频发生，教训屡见不鲜，使得现场勘验人员的安全防护成为现场保护薄弱、滞后的研究领域。

目前国内三维扫描技术应用广泛，三维扫描技术已用于各个行业的产品设计当中，包括飞机制造业、航空航天、汽车、模具制造、铸造行业、玩具制造业、制鞋业等；特别是在汽车、飞机、玩具等领域，并非所有的产品都能由CAD设计出来，尤其是具有非标准曲面的产品，在某些情况下常采用“直觉设计(逆向设计)”，设计师直接用胶泥、石膏等做出手工模型，或者需要按工艺品的样品加工，该模型和样品一般具有复杂曲面特征。采用三维扫描仪，可对这些样品、模型进行扫描，得到其立体尺寸数据，并直接与各种CAD/CAM软件接口，完成建模、修改、优化和快速制造。同时，由于三维激光扫描仪采用非接触式技术，对易碎、易变性物体，也能实现好的测量，有利于产品的优化设计。

专利文献CN201720045752公开了一种便携式犯罪现场重建扫描仪以及犯罪现场三维重建系统，该系统包括：手持扫描仪和后台处理终端。手持扫描仪包括主板、显示模块、深度传感器、无线传输模块和电源模块等，显示模块、深度传感器、无线传输模块通过嵌入式主板相连接，电源模块为深度传感器和主板供电；后台处理终端包括主板、显示模块、处理器模块和无线传输模块等部分，显示模块、处理器模块和无线传输模块通过主板相连接。手持扫描仪通过深度传感器获取犯罪现场数据，并通过无线传输模块实时发送到后台处理终端进行现场重建；后台处理终端将建模所得结果实时传输到手持扫描仪进行显示。该实用新型可实现犯罪现场3D模型的快速重建，提高犯罪现场勘查效率。但是手持式的扫描仪在工作时位置并不稳定,精度低，导致模型误差大，建模效果差；且因犯罪现场的不确定因素给现场勘验人员带来风险，及存在犯罪现场被人员的进出给破坏的可能性。

专利文献CN201420660358公开了一种移动式三维激光建模采集装置，包括具有平面360度扫描范围的激光测距装置、定位装置、移动装置，激光测距装置和定位装置安装在移动装置上，通过在移动过程中进行平面内的扫描测量，从而实现对整个空间区域的建模数据采集。该装置无法远程控制，且容易倾倒或者碰撞导致设备损坏。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种犯罪现场勘查三维建模车，以解决背景技术中提出的手持式的扫描仪在工作时位置并不稳定，易影响后台处理的效果；因犯罪现场的不确定因素给现场勘验人员带来风险，及存在犯罪现场被人员的进出给破坏的可能性的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种犯罪现场勘查三维建模车，所述建模车包括建模车本体、转动结构、三维扫描仪、随车电脑和总控制设备；

所述建模车本体包括小车架体以及直接或间接设置在小车架体上的三个以上车轮、车轮电机、供电模块和指导建模车行走的走行指引模块，所述走行指引模块包括摄像头和/或自动避障模块；

所述转动结构直接或间接设置在建模车本体上且与三维扫描仪连接，用于控制三维扫描仪转动，所述转动结构包括机械臂或舵机云台；

所述总控制设备设置在建模车本体外，且总控制设备通过有线或无线方式直接或间接与建模车本体上的随车电脑和三维扫描仪连接，总控制设备通过随车电脑对建模车进行控制，并将三维扫描仪采集到的信息进行三维建模，随车电脑控制转动结构的转动，随车电脑通过直接或间接的方式控制车轮电机进而控制车轮的转动，随车电脑还与摄像头和/或自动避障模块连接而控制其运行，摄像头实时监控的界面用于在总控制设备中即时显示；所述供电模块至少用于给车轮电机供电。

进一步地，所述建模车还包括传输导线，总控制设备通过传输导线直接或间接与建模车本体上的随车电脑和三维扫描仪连接。

进一步地，所述建模车还包括设置在建模车本体上的数据传输模块，总控制设备通过无线连接方式直接或间接与建模车本体上的随车电脑和三维扫描仪进行网络通讯连接，所述数据传输模块包括无线网卡。

进一步地，所述随车电脑为树莓派微型电脑，所述供电模块包括锂电池及分压器，所述小车架体包括小车底盘，所述车轮为麦克纳姆轮，所述自动避障模块为超声波发射接收器，所述总控制设备为计算机，所述计算机安装有自动建模软件以及安装有控制随车电脑的软件。

进一步地，所述转动结构通过立杆连接在建模车本体上，且所述立杆为升降推杆，由供电模块给升降推杆供电，由随车电脑控制升降推杆的升降。

进一步地，所述建模车还包括照明设备，所述照明设备与转动结构连接，且由所述转动结构控制照明设备的转动。

进一步地，所述建模车还包括电机驱动芯片，所述车轮电机与电机驱动芯片相连，随车电脑控制电机驱动芯片的运行，进而控制车轮转动方向和转动速度。

进一步地，所述电机驱动芯片为L298N，所述供电模块还用于给转动结构和随车电脑供电。

进一步地，所述车轮设置在小车架体周边，所述小车架体与车轮之间还设置有保障建模车行驶平顺的悬架系统。

进一步地，所述小车架体为可折叠形架体，能通过对小车架体折叠使车身左右两边之间的距离变窄；所述小车架体上还设置有与随车电脑相连的加速度传感器。

相比于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型能够快速稳定的针对犯罪现场进行三维建模，既不破坏现场又从一定程度上防范了犯罪现场的不安全因素给现场勘验人员带来的伤害。实现了犯罪现场物品信息的数字化保存，有利于犯罪现场的即时分析、远程分析以及观察与测量，减轻现场勘察人员的工作量，减少现场勘察的时间，提高现场勘察记录的准确性。

本实用新型能测量模型中任意两点间的距离，为侦查提供方便。利用转动结构能全方位转动的特性，建模车在建模时能方便对整个空间进行建模，尽量减少了车体本身的移动。

通过建模车保存、重建现场之后，指挥人员可以在计算机中反复进行巡查，分析哪个部位可能会有存在的潜在的痕迹物证，确定专人进去现场以及制作专门的方案，避免多人进入，重复进入现场，从而减少破坏现场潜在痕迹物质的机率，提高勘查效率，并具有长时期保存原始犯罪现场信息的作用，供侦查人员全面、准确地了解第一手信息，为分析案情提供可靠的信息来源。

针对危房或者存在有毒气体的环境，现场勘验人员不再需要亲涉险境，只需要通过无线网络就可以采集到第一手的犯罪现场情报。

多角度三维全景图与二维图片相比，对侦查人员破案能起到较大的辅助作用，同时对法庭上的举证和起诉也非常有利，能让法官清晰的了解犯罪现场的情况。

摄像头实时监控方便勘验人员在不用亲临险境的情况下，远程判断关键情报，即时了解小车周围的环境，方便进行重点侦查。

拥有自动避障模块使得小车上的仪器不会因碰撞导致受损。

优选所述三维建模车还包括悬架系统，采用悬架系统对小车进行减震，保持所有车轮贴地，使得小车上的各仪器在通过坑洼道路时不易被震动所损坏，提高了复杂地形的通过性，防止失控。

优选所述小车架体为可折叠形架体，车身变窄以后能通过更狭小的过道，通过性更好。

优选所述三维建模车采用麦克纳姆轮是为了能在狭小的空间内更灵活的进行移动，不需转向就能向任意方向移动，大大提高了移动的稳定性和灵活性。

优选所述三维建模车采用加速度传感器，能用于测量车轮与地面的接触情况，一旦出现打滑立即通过调整车轮电机的输出功率来制止。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型一种实施例的结构示意图；

图2是本实用新型另一种实施例的结构示意图；

其中，1、建模车本体；2、立杆；3、转动结构；4、三维扫描仪；5、照明设备；6、总控制设备；7、小车架体；8、车轮；9、车轮电机；10、电机驱动芯片；11、供电模块；12、随车电脑；13、摄像头；14、自动避障模块；15、数据传输模块；16、传输导线。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1

本实用新型提供的一种犯罪现场勘查三维建模车，所述建模车包括建模车本体1、转动结构3、三维扫描仪4、随车电脑12和总控制设备6；

所述建模车本体1包括小车架体7以及直接或间接设置在小车架体7上的三个以上车轮8、车轮电机9、供电模块11和指导建模车行走的走行指引模块，所述走行指引模块包括摄像头13和/或自动避障模块14；

所述转动结构3直接或间接设置在建模车本体1上且与三维扫描仪4连接，用于控制三维扫描仪4转动，所述转动结构3包括机械臂或舵机云台；

所述总控制设备6设置在建模车本体1外，且总控制设备6通过有线或无线方式直接或间接与建模车本体1上的随车电脑12和三维扫描仪4连接，总控制设备6通过随车电脑12对建模车进行控制，并将三维扫描仪4采集到的信息进行三维建模，随车电脑12控制转动结构3的转动，随车电脑12通过直接或间接的方式控制车轮电机9进而控制车轮的转动，随车电脑12还与摄像头13和/或自动避障模块14连接而控制其运行，摄像头13实时监控的界面用于在总控制设备6中即时显示；所述供电模块11至少用于给车轮电机9供电。

本实用新型能够快速稳定的针对犯罪现场进行三维建模，既不破坏现场又从一定程度上防范了犯罪现场的不安全因素给现场勘验人员带来的伤害。实现了犯罪现场物品信息的数字化保存，有利于犯罪现场的即时分析、远程分析以及观察与测量，减轻现场勘察人员的工作量，减少现场勘察的时间，提高现场勘察记录的准确性。本实用新型能测量模型中任意两点间的距离，为侦查提供方便。利用转动结构能全方位转动的特性，建模车在建模时能方便对整个空间进行建模，尽量减少了车体本身的移动。

通过建模车保存、重建现场之后，指挥人员可以在计算机中反复进行巡查，分析哪个部位可能会有存在的潜在的痕迹物证，确定专人进去现场以及制作专门的方案，避免多人进入，重复进入现场，从而减少破坏现场潜在痕迹物质的机率，提高勘查效率，并具有长时期保存原始犯罪现场信息的作用，供侦查人员全面、准确地了解第一手信息，为分析案情提供可靠的信息来源。摄像头实时监控方便勘验人员在不用亲临险境的情况下，远程判断关键情报，即时了解小车周围的环境，方便进行重点侦查。

进一步地，所述建模车还包括传输导线16，总控制设备6通过传输导线16直接或间接与建模车本体1上的随车电脑12和三维扫描仪4连接。

进一步地，所述建模车还包括设置在建模车本体1上的数据传输模块15，总控制设备6通过无线连接方式直接或间接与建模车本体1上的随车电脑12和三维扫描仪4进行网络通讯连接，所述数据传输模块15包括无线网卡。

进一步地，所述随车电脑12为树莓派微型电脑，所述供电模块11包括锂电池及分压器，所述小车架体7包括小车底盘，所述车轮8为麦克纳姆轮，采用麦克纳姆轮是为了能在狭小的空间内更灵活的进行移动，不需转向就能向任意方向移动，大大提高了移动的稳定性和灵活性。

所述自动避障模块14为超声波发射接收器。自动避障模块14能在三维建模车遇到障碍物时使三维建模车自动停止，拥有自动避障模块14使得小车上的仪器不会因碰撞导致受损。

所述总控制设备6为计算机，所述计算机安装有自动建模软件以及安装有控制随车电脑12的软件。

进一步地，所述转动结构3通过立杆2连接在建模车本体1上，且所述立杆2为升降推杆，由供电模块11给升降推杆供电，由随车电脑12控制升降推杆的升降。

进一步地，所述建模车还包括照明设备5，所述照明设备5与转动结构3连接，且由所述转动结构3控制照明设备5的转动。

进一步地，所述建模车还包括电机驱动芯片10，所述车轮电机9与电机驱动芯片10相连，随车电脑12控制电机驱动芯片10的运行，进而控制车轮8转动方向和转动速度。

进一步地，所述电机驱动芯片10为L298N，所述供电模块11还用于给转动结构3和随车电脑12供电。

进一步地，所述车轮8设置在小车架体7周边，所述小车架体7与车轮8之间还设置有保障建模车行驶平顺的悬架系统。采用悬架系统对小车进行减震，保持所有车轮贴地，使得小车上的各仪器在通过坑洼道路时不易被震动所损坏，提高了复杂地形的通过性，防止失控。

进一步地，所述小车架体7为可折叠形架体，能通过对小车架体7折叠使车身左右两边之间的距离变窄，车身变窄以后能通过更狭小的过道，通过性更好。所述小车架体7上还设置有与随车电脑12相连的加速度传感器，采用加速度传感器，能用于测量车轮与地面的接触情况，一旦出现打滑立即通过调整车轮电机的输出功率来制止。

针对危房或者存在有毒气体的环境，现场勘验人员不再需要亲涉险境，只需要通过无线网络就可以采集到第一手的犯罪现场情报。多角度三维全景图与二维图片相比，对侦查人员破案能起到较大的辅助作用，同时对法庭上的举证和起诉也非常有利，能让法官清晰的了解犯罪现场的情况。

所述升降推杆、舵机云台、机械臂、三维扫描仪4、照明设备5、总控制设备6、车轮电机9、电机驱动芯片10、供电模块11、随车电脑12、摄像头13、自动避障模块14、传输导线16、数据传输模块15、可折叠形架体、悬架系统、麦克纳姆轮和加速度传感器均可通过商购获得。

建模车的工作流程：整车组装→现场预扫描→进入室内现场→室内概貌扫描→伸缩、旋转细目填充扫描→数据同步传输建模→退出现场→模型后期处理。

第一步：整车组装。根据现场地形情况，因地制宜，配用不同种类的车轮8。固定住立杆2与转动结构3，保持稳定不晃动。依据现场需要开启照明设备5。在转动结构3上固定住三维扫描仪4，并将三维扫描仪4直接或间接与总控制设备6通讯连接好。

第二步：现场预扫描。在现场外围测试车体、立杆2、转动结构3以及照明设备5是否能正常运行。尝试用三维扫描仪4预扫描周围物体，查看建模情况是否正常。

第三步：进入室内现场。规划进入室内现场的路径、扫描路径。尽量做到不破坏、不遗漏、全覆盖的效果。将建模车按原定路线进入现场。

第四步：室内概貌扫描。依照原定路线对现场整体情况进行初步的扫描，要求能初步反映室内的整体架构、物品之间的关系。

第五步：升降、旋转细目填充扫描。通过立杆2和转动结构3控制扫描姿态实现全方位、全覆盖的扫描。对于重点部位采用照明设备5打光与角度调节的方法单独扫描。

第六步：数据同步传输建模。通过传输导线16或者随车电脑12和数据传输模块15接入总控制设备6，扫描的数据传输到总控制设备6进行同步建模。

第七步：退出现场。扫描完成后，将建模车按原定路线退出现场

第八步：模型后期处理。通过MeshLab、3DMax等软件后期处理三维现场图，增强画面效果。再对三维现场图进行信息标注，更加直观地表现现场，以及突出物品之间的关系。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演和替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种犯罪现场勘查三维建模车，其特征在于，所述建模车包括建模车本体(1)、转动结构(3)、三维扫描仪(4)、随车电脑(12)和总控制设备(6)；

所述建模车本体(1)包括小车架体(7)以及直接或间接设置在小车架体(7)上的三个以上车轮(8)、车轮电机(9)、供电模块(11)和指导建模车行走的走行指引模块，所述走行指引模块包括摄像头(13)和/或自动避障模块(14)；

所述转动结构(3)直接或间接设置在建模车本体(1)上且与三维扫描仪(4)连接，用于控制三维扫描仪(4)转动，所述转动结构(3)包括机械臂或舵机云台；

所述总控制设备(6)设置在建模车本体(1)外，且总控制设备(6)通过有线或无线方式直接或间接与建模车本体(1)上的随车电脑(12)和三维扫描仪(4)连接，总控制设备(6)通过随车电脑(12)对建模车进行控制，并将三维扫描仪(4)采集到的信息进行三维建模，随车电脑(12)控制转动结构(3)的转动，随车电脑(12)通过直接或间接的方式控制车轮电机(9)进而控制车轮的转动，随车电脑(12)还与摄像头(13)和/或自动避障模块(14)连接而控制其运行，摄像头(13)实时监控的界面用于在总控制设备(6)中即时显示；所述供电模块(11)至少用于给车轮电机(9)供电。

2.根据权利要求1所述的犯罪现场勘查三维建模车，其特征在于，所述建模车还包括传输导线(16)，总控制设备(6)通过传输导线(16)直接或间接与建模车本体(1)上的随车电脑(12)和三维扫描仪(4)连接。

3.根据权利要求1所述的犯罪现场勘查三维建模车，其特征在于，所述建模车还包括设置在建模车本体(1)上的数据传输模块(15)，总控制设备(6)通过无线连接方式直接或间接与建模车本体(1)上的随车电脑(12)和三维扫描仪(4)进行网络通讯连接，所述数据传输模块(15)包括无线网卡。

4.根据权利要求1所述的犯罪现场勘查三维建模车，其特征在于，所述随车电脑(12)为树莓派微型电脑，所述供电模块(11)包括锂电池及分压器，所述小车架体(7)包括小车底盘，所述车轮(8)为麦克纳姆轮，所述自动避障模块(14)为超声波发射接收器，所述总控制设备(6)为计算机，所述计算机安装有自动建模软件以及安装有控制随车电脑(12)的软件。

5.根据权利要求1所述的犯罪现场勘查三维建模车，其特征在于，所述转动结构(3)通过立杆(2)连接在建模车本体(1)上，且所述立杆(2)为升降推杆，由供电模块(11)给升降推杆供电，由随车电脑(12)控制升降推杆的升降。

6.根据权利要求1所述的犯罪现场勘查三维建模车，其特征在于，所述建模车还包括照明设备(5)，所述照明设备(5)与转动结构(3)连接，且由所述转动结构(3)控制照明设备(5)的转动。

7.根据权利要求1所述的犯罪现场勘查三维建模车，其特征在于，所述建模车还包括电机驱动芯片(10)，所述车轮电机(9)与电机驱动芯片(10)相连，随车电脑(12)控制电机驱动芯片(10)的运行，进而控制车轮(8)转动方向和转动速度。

8.根据权利要求7所述的犯罪现场勘查三维建模车，其特征在于，所述电机驱动芯片(10)为L298N，所述供电模块(11)还用于给转动结构(3)和随车电脑(12)供电。

9.根据权利要求1所述的犯罪现场勘查三维建模车，其特征在于，所述车轮(8)设置在小车架体(7)周边，所述小车架体(7)与车轮(8)之间还设置有保障建模车行驶平顺的悬架系统。

10.根据权利要求1所述的犯罪现场勘查三维建模车，其特征在于，所述小车架体(7)为可折叠形架体，能通过对小车架体(7)折叠使车身左右两边之间的距离变窄；所述小车架体(7)上还设置有与随车电脑(12)相连的加速度传感器。

Images