一種足跡采集與提取設(shè)備以及足跡采集與提取的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及的是一體化案件現(xiàn)場足跡采集與花紋特征提取設(shè)備以及提取方法，旨在于提供一種提取精度高的足跡采集與提取設(shè)備，以及圖像分析精確度高的足跡采集與提取的方法，本發(fā)明的設(shè)備包括殼體、暗箱，所述的殼體通過螺絲固定在暗箱的上端，其特征在于：顯示屏、開關(guān)機(jī)按鈕、搜索燈，CMOS攝像頭，所述的暗箱底端的左右側(cè)各設(shè)有一個(gè)導(dǎo)光槽，所述的每個(gè)導(dǎo)光槽上設(shè)有顯跡燈和顯影燈，所述的顯跡燈與水平面成45度角，顯影燈與水平面成45度角；本發(fā)明的提取方法：采用雙光對(duì)同一足跡采集的圖像，再用Snake模型確定輪廓，然后結(jié)合顯影圖輪廓和顯跡圖輪廓確定足跡花紋特征的范圍確定感興趣區(qū)域，最后在感興趣區(qū)域用混合高斯模型減影方法提取足跡花紋足跡。
【專利說明】一種足跡采集與提取設(shè)備以及足跡采集與提取的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)采集及提取設(shè)備以及分析技術(shù)，具體涉及的是一種一體化案件現(xiàn)場足跡采集與花紋特征提取設(shè)備以及提取方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前存在的足跡采集設(shè)備僅僅是提供足跡采集的功能，體型比較龐大不利于現(xiàn)場勘查，而足跡特征的提取是在上位機(jī)完成，上位機(jī)只是分時(shí)操作，沒有實(shí)現(xiàn)真正的并行，很大程度上影響了足跡特征提取的速度，并且上位機(jī)的足跡特征提取方法在顯影圖單一的情況下效果比較理想，但是足跡顯影圖多樣化的場景下足跡花紋特征提取效果不是很理想。足跡采集設(shè)備主要由兩個(gè)獨(dú)立的部分組成:一部分是便攜式足跡采集設(shè)備，通過多個(gè)CMOS攝像頭的圖像采集與融合采集原始的足跡花紋圖像；另外一部分是上位機(jī)獲得圖像通過分塊統(tǒng)計(jì)方法獲取足跡花紋的特征信息，然后在四個(gè)維度方向(位移、旋轉(zhuǎn)、縮放、鏡像)上進(jìn)行最佳重合參數(shù)的搜索，找到相似性最高的圖像?，F(xiàn)有方法對(duì)足跡花紋處理對(duì)足跡花紋的質(zhì)量要求比較高；基于分塊統(tǒng)計(jì)的方法對(duì)足跡花紋特征很容易出現(xiàn)漏提、錯(cuò)提的情況；提取速度也不是很理想，圖像幀率比較慢；與上位機(jī)的接口比較復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的為了提供一種結(jié)構(gòu)簡單、用戶交互友好、效率高、反應(yīng)速度快和足跡特征花紋提取精度高的足跡采集與提取設(shè)備，以及圖像分析精確度高的足跡采集與提取的方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種足跡采集與提取設(shè)備，包括殼體、暗箱，所述的殼體通過螺絲固定在暗箱的上端，其特征在于:顯示屏、開關(guān)機(jī)按鈕、搜索燈，CMOS攝像頭，所述的顯示屏安裝在殼體上，開光機(jī)按鈕安裝殼體上，所述的暗箱底端的左側(cè)設(shè)有一個(gè)導(dǎo)光槽，所述的暗箱底端的右側(cè)設(shè)有一個(gè)導(dǎo)光槽，所述的電路板通過螺絲固定在殼體內(nèi)，所述的電路板上設(shè)有芯片和SDRAM，所述的SDRAM與所述的芯片連接，所述的搜索燈通過搜索燈插口孔固定在暗箱的前壁底端，所述的顯示屏通過接插件連接電路板，所述的CMOS攝像頭通過接插件接連在電路板底層，所述的芯片通過連接件與CMOS攝像頭連接，所述的每個(gè)導(dǎo)光槽上設(shè)有顯跡燈和顯影燈，所述的顯跡燈與水平面成45度角，顯影燈與水平面成45度角，所述的顯影燈位置高于顯跡燈的位置，所述的導(dǎo)光槽可拆卸，在足跡顯影中，只有光對(duì)粉塵造成陰影顯現(xiàn)出來的光才是有效光，而要對(duì)粉塵造成陰影的光必須讓光在射到粉塵時(shí)被粉塵擋住了，無法穿透才可以顯現(xiàn)陰影，要保證光射到粉塵時(shí)不能與水平面成90度，射入角度越低，陰影越明顯。
[0006]作為優(yōu)選，所述的導(dǎo)光槽與水平面的高度為IOmm — 25mm。
[0007]作為優(yōu)選，所述的芯片采用ALTERA處理芯片。
[0008]作為優(yōu)選，所述的顯影燈采用貼片LED燈。
[0009]作為優(yōu)選，所述的顯跡燈采用貼片LED燈。[0010]作為優(yōu)選，所述的貼片LED燈的型號(hào)為SMD3528。
[0011]一種足跡采集與提取設(shè)備的采集方法，其特征在于，依次包括下列步驟:
[0012]先通過搜索燈搜索客體上面的足跡花紋，找到足跡花紋并將設(shè)備蓋在上面，點(diǎn)擊拍照；再打開顯跡燈，顯跡燈與水平面成45角，根據(jù)反射定律，入射角等于出射角，模擬光路走向，在出射角與水平面成45度時(shí)，顯跡燈的光在導(dǎo)光槽內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，不會(huì)射出導(dǎo)光槽影響整體光路，得到顯跡圖像；
[0013]接著打開顯影燈，由于顯影燈與水平面成45角；根據(jù)勾股定律推算出顯影燈的中心軸射出導(dǎo)光槽的時(shí)，導(dǎo)光槽與水平面的距離為25MM，在顯影燈的中心軸下方的光的入射角與水平面高于45度時(shí)，導(dǎo)光槽與水平面的距離為IOMM ;得到顯影圖像；
[0014]再接著對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理:攝像頭圖像采集模塊先對(duì)攝像頭模組進(jìn)行參數(shù)配置，然后根據(jù)攝像頭的數(shù)據(jù)時(shí)序進(jìn)行數(shù)據(jù)接收，并將接受到的數(shù)據(jù)根據(jù)圖像RGB的排列方法進(jìn)行解碼，存儲(chǔ)到SDRAM ;然后通過Snake模型對(duì)上述存儲(chǔ)到SDRAM中的顯跡圖像進(jìn)行足跡花紋輪廓的提取=Snake是一條連續(xù)的樣條曲線，它是由若干個(gè)受控點(diǎn)所組成的集合所表示的，在尋找特定足跡花紋特征輪廓時(shí)(在能量方程中事先給出)，它通過彈性曲線變形和運(yùn)動(dòng)，使之逐漸由位于圖像上的初始位置向特征位置靠攏；Snake的內(nèi)部力是由內(nèi)部力和外部力來控制的，內(nèi)部力起到平滑性限制的作用，而外部力引導(dǎo)足跡花紋特征輪廓線向圖像局部特征能量吻合；Snake模型的優(yōu)點(diǎn)是不需要進(jìn)行額外處理，在收斂時(shí)間內(nèi)，對(duì)象形狀可以進(jìn)行分段線性描述。但Snake模型在很大程度上依賴于良好的圖像梯度來推導(dǎo)輪廓。模糊的圖像邊緣框架和低對(duì)比度的自動(dòng)分割缺乏準(zhǔn)確性，極大的限制其功效。為了解決Snake模型使用中出現(xiàn)的問題，采用拓?fù)渎肪€方法來提高足跡花紋特征的分割性能和檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性；
【權(quán)利要求】
1.一種足跡采集與提取設(shè)備，包括殼體、暗箱，所述的殼體通過螺絲固定在暗箱的上端，其特征在于:顯示屏、開關(guān)機(jī)按鈕、搜索燈，CMOS攝像頭，所述的顯示屏安裝在殼體上，開光機(jī)按鈕安裝殼體上，所述的暗箱底端的左側(cè)設(shè)有一個(gè)導(dǎo)光槽，所述的暗箱端的右側(cè)設(shè)有一個(gè)導(dǎo)光槽，所述的電路板通過螺絲固定在殼體內(nèi)，底所述的電路板上設(shè)有芯片和SDRAM，所述的SDRAM與所述的芯片連接，所述的搜索燈通過搜索燈插口孔固定在暗箱的前壁底端，所述的顯示屏通過接插件連接電路板，所述的CMOS攝像頭通過接插件接連在電路板底層，所述的芯片通過連接件與CMOS攝像頭連接，所述的每個(gè)導(dǎo)光槽上設(shè)有顯跡燈和顯影燈，所述的顯跡燈與水平面成45度角，顯影燈與水平面成45度角，所述的顯影燈位置高于顯跡燈的位置，所述的導(dǎo)光槽可拆卸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的足跡采集與提取設(shè)備，其特征在于:所述的導(dǎo)光槽與水平面的高度為IOmm—25mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的足跡采集與提取設(shè)備，其特征在于:所述的芯片采用ALTERA處理芯片。
4.根據(jù)根據(jù)權(quán)利要求1所述的足跡采集與提取設(shè)備，其特征在于:所述的顯影燈采用貼片LED燈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的足跡采集與提取設(shè)備，其特征在于:所述的顯跡燈采用貼片LED 燈。
6.根據(jù)據(jù)權(quán)利要求4一5中的任何一項(xiàng)所述的足跡采集與提取設(shè)備，其特征在于:所述的貼片LED燈的型號(hào)為SMD3528。
7.—種如權(quán)利要求1所述的足跡采集與提取設(shè)備的采集方法，其特征在于，依次包括下列步驟:` 先通過搜索燈搜索客體上面的足跡花紋，找到足跡花紋并將設(shè)備蓋在上面，點(diǎn)擊拍昭.再打開顯跡燈，顯跡燈與水平面成45角，根據(jù)反射定律，入射角等于出射角，模擬光路走向，在出射角與水平面成45度時(shí)，顯跡燈的光在導(dǎo)光槽內(nèi)進(jìn)行循環(huán)，不會(huì)射出導(dǎo)光槽影響整體光路，得到顯跡圖像； 接著打開顯影燈，由于顯影燈與水平面成45角；根據(jù)勾股定律推算出顯影燈的中心軸射出導(dǎo)光槽的時(shí)，導(dǎo)光槽與水平面的距離為25MM，在顯影燈的中心軸下方的光的入射角與水平面高于45度時(shí)，導(dǎo)光槽與水平面的距離為IOMM ;得到顯影圖像； 再接著對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理:攝像頭圖像采集模塊先對(duì)攝像頭模組進(jìn)行參數(shù)配置，然后根據(jù)攝像頭的數(shù)據(jù)時(shí)序進(jìn)行數(shù)據(jù)接收，并將接受到的數(shù)據(jù)根據(jù)圖像RGB的排列方法進(jìn)行解碼，存儲(chǔ)到SDRAM ； 然后通過Snake模型對(duì)上述存儲(chǔ)到SDRAM中的顯跡圖像進(jìn)行足跡花紋輪廓的提取:Snake是一條連續(xù)的樣條曲線，它是由若干個(gè)受控點(diǎn)所組成的集合所表示的，在尋找特定足跡花紋特征輪廓時(shí)(在能量方程中事先給出)，它通過彈性曲線變形和運(yùn)動(dòng)，使之逐漸由位于圖像上的初始位置向特征位置靠攏；Snake的內(nèi)部力是由內(nèi)部力和外部力來控制的，內(nèi)部力起到平滑性限制的作用，而外部力引導(dǎo)足跡花紋特征輪廓線向圖像局部特征能量吻合；采用拓?fù)渎肪€方法來提高足跡花紋特征的分割性能和檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性； 再然后通過上述的Snake模型確定輪廓之后的圖像再結(jié)合結(jié)合顯影圖輪廓和顯跡圖輪廓確定足跡花紋特征的范圍確定感興趣區(qū)域；最后在所述的感 興趣區(qū)域中采用混合高斯模型減影方法提取足跡花紋足跡。
【文檔編號(hào)】A61B5/117GK103549960SQ201310484465
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月16日
【發(fā)明者】王亮 申請(qǐng)人:杭州創(chuàng)恒電子技術(shù)開發(fā)有限公司