pimiПриборы и методы измеренийDevices and Methods of Measurements2220-95062414-0473BNTU10.21122/2220-9506-2015-6-2-33-40pimi-227Research ArticleМетоды измерений, контроля, диагностикиMethods of measurements, monitoring, diagnosticsПРИМЕНЕНИЕ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ ЦИФРОВЫХ ОПТИЧЕСКИХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ КРИМИНАЛИСТИКИCORRELATION PROCESSING OF DIGITAL OPTICAL IMAGES FOR SOLVING CRIMINALISTIC PROBLEMSКозловВ. А.KozlovV. L.

Address for correspondence: Kozlov V.L. Belarusian State University, Nezavisimosty Ave., 4, Minsk, 220050, Belarus e-mail: KozlovVL@bsu.by

KozlovVL@bsu.byВасильчукА. С.VasilchukA. S.

Адрес для переписки: Козлов В.Л. Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220050, г. Минск, Беларусь e-mail: KozlovVL@bsu.by

KozlovVL@bsu.byБелорусский государственный университетБеларусьBelarusian State UniversityBelarus20150912201562220229Copyright © Козлов В.А., Васильчук А.С., 20152015Козлов В.А., Васильчук А.С.Kozlov V.L., Vasilchuk A.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://pimi.bntu.by/jour/article/view/227

Применение корреляционной обработки цифровых оптических изображений объектов экспертного исследования является перспективным направлением повышения качества, достоверности и репрезентативности проводимых исследований. Целью работы являлась разработка принципов компьютерной реализации и алгоритмов проведения экспертных исследований с применением методов корреляционного анализа для решения таких задач криминалистики, как сравнение цвето-тоновых параметров изображений оттисков печатей и штампов и измерение параметров следов полей нарезов канала ствола на стреляных пулях. Разработана методика и программное приложение, предназначенное для получения линейных, угловых и высотных характеристик профиля (микрорельефа) следов полей нарезов канала ствола оружия, отобразившихся на пуле в процессе выстрела, для проведения судебно-баллистических экспертиз. Экспериментальные данные свидетельствуют о высокой эффективности работы разработанного программного приложения и подтверждают требуемую точность проводимых измерений. Разработана методика и создано специализированное программное приложение для сравнительного анализа цвето-тоновых характеристик изображений оттисков печатей и штампов, отражающее степень и характер распределения красящего вещества в штрихах, что повышает наглядность и объективность экспертиз, а также позволяет сократить сроки их проведения. Предложена методика экспертной интерпретации результатов корреляционного анализа. Достоверность полученных значений подтверждается экспериментальными исследованиями и была проверена при помощи других методов. 

The correlation processing of optical digital images of expert research objects is promising to improve the quality, reliability and representativeness of the research. The development of computer algorithms for expert investigations by using correlation analysis methods for solving such problems of criminology, as a comparison of color-tone image parameters impressions of seals and stamps, and measurement of the rifling profile trace of the barrel on the bullet is the purpose of the work. A method and software application for measurement of linear, angular and altitude characteristics of the profile (micro relief) of the rifling traces of the barrel on the bullet for judicial-ballistic tests is developed. Experimental results testify to a high overall performance of the developed program application and confirm demanded accuracy of spent measurements. Technique and specialized program application for the comparison of color-tone image parameters impressions of seals and stamps, reflecting degree and character of painting substance distribution in strokes has been developed. It improves presentation and objectivity of tests, and also allows to reduce their carrying out terms. The technique of expert interpretation of correlation analysis results has been offered. Reliability of the received results has been confirmed by experimental researches and has been checked up by means of other methods.

цифровое изображениецвето-тоновые параметрыкорреляционная обработкасубпиксельная интерполяцияdigital imagecolor-tone image parameterscorrelation processingsub-pixel interpolationReferencesЯблоков, Н.П. Криминалистика: природа, система, методологические основы / Н.П. Яблоков, А.Ю. Головин. – М. : НОРМА, 2009. – 288 с.Yablokov N.P. Kriminalistika: priroda, sistema, metodologiceskiye osnovy [Criminalistics: the nature, system, methodological bases]. Moscow, Norma Publ., 2009, 288 p.Вандер, М.Б. Применение научно технических средств при расследовании преступлений. – СПб., 2000. – 60 с.Vandler M.B. Primeneniye nauchno-tekhnicheskikh sredstv pri rassledovanii prestyplenij [Application of scientific and technical tools in the investigation of crimes]. St. Peterburg., 2000, 60 p.Зубаха, В.С. Видовая классификация компьютерно-технической экспертизы / В.С. Зубаха, А.И. Усов // Экспертная практика. – М. : ЭКЦ МВД РФ, 2000. – № 48.Zubaha V.S., Ysov A.I. Species classification of computer-technical expertise. Ekspertnaya praktika. Moscow, EKC MVD RF, no. 48, 2000 (in Russian).Булгаков, В.Г. Компьютерные технологии в криминалистической фотографии / В.Г. Булгаков, С.М. Колотушкин. – Волгоград, 2000. – 164 с.Bulgakov V.G., Kolotushkin S.M. Kompyuterniye tekhnologii v kriminalisticheskoj fotografii [Computer technologies in criminalistics photography]. Volgogrаd, 2000, 164 p.Sutton, M.A. Image Correlation for Shape, Motion and Deformation Measurements / M.A. Sutton, J.-J. Orteu, H. Schreier. – University of South Carolina, Columbia, SC, USA, 2009. – 364 p.Sutton M.A., Orteu J.-J., Schreier H. Image Correlation for Shape, Motion and Deformation Measurements. University of South Carolina, Columbia, SC, USA, 2009, 364 p.Thorsten, S. Crompton. Application of High Speed Digital Image Correlation for Vibration Mode Shape Analysis / S. Thorsten, J. Crompton Matt // Proceedings of the SEM Annual Conference June 7–10, 2010. – Indianapolis, Indiana USA.Thorsten Siebert, Matt J. Crompton. Application of High Speed Digital Image Correlation for Vibration Mode Shape Analysis. Proceedings of the SEM Annual Conference June 7-10, 2010, Indianapolis, Indiana USA.Im, J. Object-based change detection using correlation image analysis and image segmentation / J. Im, J.R. Jensen, J.A. Tullis // International Journal of Remote Sensing. – Vol. 29, no. 2. – 20 January 2008. – Р. 399–423.Im J., Jensen J.R. and Tullis J.A. Object-based change detection using correlation image analysis and image segmentation. International Journal of Remote Sensing, vol. 29, no. 2, 20 January 2008, pp. 399–423.Okhandiara, R.R. Neighborhood correlation image analysis technique for change detection in forest landscape / R.R. Okhandiara, P.L.N. Rajub, W. Bijkerc // The International Archives of the 95 Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. – Vol. XXXVII. – Part B8. – Beijing 2008.Okhandiara R.R., Rajub P.L.N., Bijkerc W. Neighborhood correlation image analysis technique for change detection in forest landscape. The International Archives of the 95 Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, vol. XXXVII, part. B8, Beijing 2008.Бардаченко, А.Н. Особенности проведения линейных и угловых измерений следов полей нарезов на выстрелянных пулях с использованием современного микроскопического оборудования / А.Н. Бардаченко // Известия Саратовского университета. Новая серия Сер. Экономика. Управление. Право. – Т. 14, Вып. 1, ч. 2. – 2014. – С. 216–218.Bardachenko A.N. Features of the linear and angular measurements of the rifling traces on the bullets using modern microscopic equipment. News of Saratov University. New series. Ser. Economy. Management. Law. vol. 14, no. 1, h. 1, 2014, pp. 216–218 (in Russian).Brown, Myron Z. Advances in Computational Stereo / Myron Z. Brown, Darius Burschka, Gregory D. Hager // IEEE transactions on pattern analysis and machine intelligence. – Vol. 25, no. 8. – 2003. – P. 993–1008.Myron Z. Brown, Darius Burschka, Gregory D. Hager. Advances in Computational Stereo. IEEE transactions on pattern analysis and machine intelligence, vol. 25, no. 8, 2003, pp. 993–1008.Szeliski, R. Computer Vision: Algorithms and Applications / R. Szeliski // Springer. – 2010. – 957 p.Szeliski R. Computer Vision: Algorithms and Applications. Springer, 2010, 957 p.Хорн, Б. Зрение роботов. Мир / Б. Хорн. – 1989. – 487 с.Horn B. Robot vision. MIT. Press Cambridge, MA, 1986, 503 p.Wang, S. A stereo video segmentation algorithm combining disparity map and frame difference / S. Wang, X. Wang, H. Chen // 3rd International Conference on Intelligent System and Knowledge Engineering. – Vol. 1. – 2008. – P. 1121–1124.Wang S., Wang X., Chen H. A stereo video segmentation algorithm combining disparity map and frame difference 3rd International Conference on Intelligent System and Knowledge Engineering, vol. 1, 2008, pp. 1121–1124.Ackermann, F. Digital image correlation – performance and potential application in photogrammetry / F. Ackermann // Photogram Ree. – 1984. – Vol. 11, 64. – P. 429–439.Ackermann F. Digital image correlation – performance and potential application in photogrammetry. Photogram Ree, 1984, vol. 11, 64, pp. 429–439.William, H. Press Numerical recipes in C: the art of scientific computing / H. Press William / H. William // Cambridge University Press, 2nd ed. – 1995. – 994 p.William H. Press Numerical recipes in C: the art of scientific computing. Cambridge University Press, 2nd ed., 1995, 994 p.Optical distance measurement device using image sensors for determining distance to symmetric objects: patent №5432594 US, МКИ5 G 01 C 3/00 / Kenhi Ogawa. – № 1118544; Filing Date: 26.08.1993; Issue Date: 11.07.1995.Kenhi Ogawa. Optical distance measurement device using image sensors for determining distance to symmetric objects. Patent US, no. 5432594, 1995.Измеритель расстояний на цифровой фотокамере для криминалистических экспертиз: пат. 8572 Респ. Беларусь, МКИ G 01 C 3/00 / В.Л. Козлов, И.А. Мороз, А.С. Рубис. – 2012.Kozlov V.L., Moroz I.A., Rybis A.S. Izmeritel’ rasstoyanii na cifrovoj fotocamere dlya criminalisticheskikh ekspertiz [Distances measuring instrument on a digital camera for criminalist examinations]. Patent BY, no. 8572, 2012.Козлов, В.Л. Субпиксельная обработка изображений для измерения дальности на основе цифровой фотокамеры / В.Л. Козлов, А.С. Васильчук // Приборы и методы измерений. – 2012. – № 1(4). – С. 115–120.Kozlov V.L., Vasilchuk A.S. Sub pixel image processing for distance measurement on the base of digital camera // Pribory i metody izmerenij. 2012, no. 1 (4), pp. 115–120 (in Russian).Устройство для сравнения цифровых изображений оттисков печатей и штампов для криминалистических экспертиз: пат.10722 Респ. Беларусь, МКИ G 01 C 3/00 / В.Л. Козлов, А.С. Рубис, Р.М. Ропот. – 2015.Kozlov V.L., Rybis A.S., Ropot R.M. Ustrojstvo dlya sravneniya cifrovykh izobragenij ottiskov pechatej i shtampov dlya kriminalisticheskikh ekspertiz [The device for comparing of digital prints images of seals and stamps for criminal examinations]. Patent BY, no. 10722, 2015.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.