一種警用立體足跡定量測試分析系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種警用立體足跡定量測試分析系統(tǒng)，用于協(xié)助警方判斷現(xiàn)場石膏腳印是否與嫌疑人的石膏腳印是否相似，屬于警用信息技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年，采用數(shù)字化處理方式已經(jīng)取代了百年來一直靠手工制模提取和經(jīng)驗型檢驗的模式，而立體足跡定量測試分析系統(tǒng)是一種適用于對人體立體足跡痕跡標本進行自動測量識別和科學性分析處理的一種裝置，可以完全有效的避免現(xiàn)場的重要物證遭受損失和破壞。
[0003]立體足跡定量測試分析系統(tǒng)能夠高效、準確、無損地提取立體足跡痕跡的各項特征值，同時進行對現(xiàn)場立體足跡原物大小、原始形態(tài)的數(shù)字化采集和存儲，直接記錄并顯示足跡各部位的三維數(shù)據(jù)，如足跡重壓點位置及深度、鞋底磨損形態(tài)及范圍等；技術(shù)人員可使用立體足跡定量測試分析系統(tǒng)把現(xiàn)場提取的足跡痕跡檢材和嫌疑人的足跡進行掃描分析比對，并很快把結(jié)果送給專家進行研判。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種立體足跡定量測試分析系統(tǒng)裝置，可以有效完成足跡檢材的采集、存儲和分析處理；同時，整個系統(tǒng)的主體裝置采用自動化控制系統(tǒng)，安全可靠，操作簡便易學，操作人員只需坐在配套的處理終端計算機前就可完成整個標本的數(shù)字化測繪、存儲和分析等工作，無需專業(yè)培訓，大大降低了立體足跡定量測試分析系統(tǒng)的使用門檻，提高取證分析的效率。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明提出如下技術(shù)方案:
[0006]一種警用立體足跡定量測試分析系統(tǒng)，所述的警用立體足跡定量測試分析系統(tǒng)主要包括電氣電路部分和硬件機械部分，其中，所述的電氣電路部分主要包括:
[0007]用于控制硬件設(shè)備和采集分析數(shù)據(jù)的計算機軟件模塊；
[0008]用于接收計算機控制命令操縱電機運動的測量控制器；
[0009]用于移動激光測量儀的步進電機；
[0010]用于驅(qū)動步進電機的步進電機驅(qū)動器；
[0011]用于計算機軟件模塊拍照為算法提供圖片數(shù)據(jù)的高清攝像頭；
[0012]用于高清攝像頭拍照時提供光線的燈光板；
[0013]用于測量石膏腳印的相對高度的激光測量儀；
[0014]用于控制燈光亮度和足跡標本載物臺出入的觸摸屏；
[0015]用于接收觸摸屏的控制命令并操作燈光板和足跡標本載物臺的輔助控制器；
[0016]
[0017]用于移動載物臺出入的足跡標本載物臺電機；
[0018]用于整機的供電的開關(guān)電源；
[0019]所述的硬件機械部分主要包括:
[0020]用于支撐整個儀器的機電設(shè)備的底座及龍門支架；
[0021]用于電機移動激光測量儀的X，Y軸直線滾珠絲杠導軌；
[0022]用于放置足跡石膏的足跡標本載物臺。
[0023]其中，所述的計算機軟件模塊控制整個硬件設(shè)備的運行，其流程為:首先，計算機軟件模塊根據(jù)高清攝像頭拍照所得圖片和畫切線所得的足跡坐標體系來自動控制電機對激光測量儀進行調(diào)整，準確測量關(guān)鍵點數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集；其次，計算機軟件模塊對采集的數(shù)據(jù)進行各項指標的分析處理，存入后臺數(shù)據(jù)庫；最后進行數(shù)據(jù)庫比對，對立體足跡的對比結(jié)果進行分析，判斷石膏腳印的相似度，為警方斷案提供依據(jù)。
[0024]作為優(yōu)選，所述的高清攝像頭為Logitech/羅技C920高清攝像頭，采用H.264視頻標準，1080P全高清視頻；所述的激光測量儀采用Wenglor CP24MHT80測距激光頭，工作范圍40-160mm ;測量精度0.1mm ;響應(yīng)時間小于660uso
[0025]作為優(yōu)選，所述的測量控制器的控制芯片采用STC89C52增強型51單片機，使用串口接收計算機USB轉(zhuǎn)RS232數(shù)據(jù)，通過算法精確控制電機準確運動；所述的步進電機驅(qū)動器是采用的是兩相混合步進電機驅(qū)動器TC8642，最大輸出電流達到4.2A，電機細分數(shù)可以設(shè)置從400到12800 ;所述的步進電機選用兩相42電機，配合滑臺絲桿使用，X、Y軸滑臺絲桿步進精度4mm/每轉(zhuǎn)，X軸有效行程25cm，Y軸有效行程50cm。
[0026]作為優(yōu)選，所述的觸摸屏通過串口與輔助控制器通信，從而控制足跡標本載物臺的進出動作和燈板的開關(guān)和亮度；所述的輔助控制器是采用STC12C5A60S2單片機作為中心控制器，通過PWM信號控制M0S管的開光狀態(tài)來調(diào)節(jié)燈光亮度。
[0027]作為優(yōu)選，所述的激光測量儀固定在龍門支架上，采用倒置移動軸結(jié)構(gòu)設(shè)計。
[0028]進一步，所述的足跡標本載物臺采用精準移動導軌和智能控制、實現(xiàn)自動關(guān)閉或打開。
[0029]進一步，在觸摸屏上實現(xiàn)電源啟、停，足跡標本載物臺的進出控制，對燈光板的開啟數(shù)量和位置，以及光照補光強度的調(diào)整。
[0030]以上所述警用立體足跡定量測試分析系統(tǒng)具體的運行流程為:
[0031]1)對各COM 口和高清攝像頭進行配置
[0032]2)激光原點校準
[0033]高清攝像頭工作正常后，查看激光點是否位于足跡標本載物臺坐標系的原點，如果位于原點，進行確認后直接進行下一步，如果不是，需先輸入電機移動的單位長度，然后使用對應(yīng)按鈕校準激光原點，確認后進入下一步；
[0034]3)脈沖像素校準
[0035]確認開始校準后，電機運動到相應(yīng)位置，攝像頭拍照顯示，縮放圖像大小，用鼠標雙擊圖像上紅色激光點；等電機移動到下一點后，攝像頭更新圖片，雙擊圖像中再次出現(xiàn)的紅色激光點，之后電機會自動回復原位；
[0036]4)拍照并剪裁
[0037]攝像頭拍照完成后，操作鼠標左鍵選擇腳印區(qū)域，進行保存；
[0038]5)找平
[0039]進入找平功能，在圖片中點選四個點后，激光測量儀移動到相應(yīng)位置測量高度后返回原點，采集石膏腳印的水平高度差；
[0040]6)獲取足跡中心線
[0041]按住鼠標左鍵，于足跡左側(cè)拖一條直線，調(diào)整直線位置，保證其準確切線位置，位置調(diào)整好后，雙擊直線，此時更新左側(cè)直線的坐標信息；右邊切線同理得到坐標信息后，點擊獲取足跡中心線，先自動生成足跡中心；而后，點擊足跡后跟與中心線交點，確定和獲取腳后跟點，待腳后跟點順利獲取后，自動生成足跡坐標線；
[0042]7)自動測量
[0043]進行腳掌測量和腳后跟測量，自動測量對應(yīng)的32個點坐標，當測量完成后，修正個別異常點，先選擇人工修正欄下對應(yīng)異常點，然后點擊該點欲重新測量的位置，刷新該點數(shù)據(jù)，完成修正；
[0044]8)測量腳長寬起落腳
[0045]用鼠標左鍵點擊腳尖點，腳掌左點和腳掌右點，并確認；然后按住鼠標左鍵，于足跡起腳處拖一條直線，調(diào)整直線位置，雙擊直線，同理獲得落腳線，最后再確認起落腳線；
[0046]9)寫入數(shù)據(jù)庫
[0047]待數(shù)據(jù)采集完成后，錄入該腳印數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)庫，錄入時，補充現(xiàn)場或嫌疑人信息；
[0048]10)數(shù)據(jù)庫對比
[0049]對立體足跡的對比結(jié)果進行分析，判斷石膏腳印的相似度。
[0050]本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果:
[0051]本發(fā)明提出一種警立體足跡定量測試分析系統(tǒng)，采用計算機技術(shù)和嵌入式技術(shù)的結(jié)合，性能穩(wěn)定可靠，高效實用，是現(xiàn)場犯罪足跡分析檢驗的有效設(shè)備；可在控制觸摸屏上實現(xiàn)儀器的電源啟、停，標本工作臺的進出控制，對面光源對開啟數(shù)量和位置，以及光照補光強度的調(diào)整，該控制單元具有堅固耐用、反應(yīng)速度快、節(jié)省空間、易于交流等許多優(yōu)點，因而該儀器操作簡單、方便、一目了然，實現(xiàn)了操作輕松直觀。
【附圖說