适用图像处理程序论证分析足迹检验的制作方法

根据新《刑事诉讼法》的立法精神，将“鉴定结论”修改为“鉴定意见”，重在强调在检验过程中充分融入合理的逻辑和科学的论证，以达到对专门问题的准确鉴别和判断，切实从程序上保障鉴定意见的可靠性和证明力，一改传统的过于结论化的鉴定弊端。申报人以此精神为指导，结合工作实践不断探索总结、尝试改进足迹检验方法，创新应用的“适用图像处理程序论证分析足迹检验”法是，怎样利用图像处理技术将小的、微观的“证据特征”放大到精确检验，并进行微观组合作为证据认定的新依据，此检验程序方法与逻辑论证相融合，可以有效增加足迹检验鉴定的科学证明力，也进一步提升了人工检验足迹的信息化水平。运用此法强化了足迹的程序化检验，是对传统检验方法的改进和优化。该项目论文已于2013年被中国刑事警察学院《刑事科学技术论文集》收录发表。

背景技术：

足迹在基层公安刑事技术部门的鉴定利用中，可分为“种属鉴定”和“同一鉴定”两类，通常情况下，种属鉴定是指通过检验案件现场上嫌疑足迹的花纹结构，鉴定其是否为同一种鞋子所留，此法多用来串并具有类似作案手段的案件；而同一鉴定是指在种属鉴定的基础上，检验现场足迹是否为嫌疑人所穿鞋子所留，此法鉴定所起的证据效力较强，但鉴定条件要求相对较高，在检验上具有一定的难度。由于“种属鉴定”是解决案件现场上嫌疑足迹能否为同一种鞋子所留，不能解决对嫌疑人所穿的鞋子进行关联同一认定，因此通过分析研究，如何把“种属鉴定”提升到“同一鉴定”，是一线刑事技术部门在侦查实战中致力探索的技术课题。

在基层办案实践中，如果没有其他证据材料相佐证，即便是案件现场上的嫌疑足迹与嫌疑人穿着鞋子的鞋底花纹具有相似一致的结构特征，且作案手段相同，只要犯罪嫌疑人不开口，就无法在审讯审查上形成关联印证，从而导致最后达不到对案件的有效认定，在实际诉讼中，此类现象屡见不鲜，这也着实反映了足迹“种属鉴定”应用上存在的主要缺陷和不足。

由于足迹同一鉴定要求高、难度大，检验条件也非常苛刻，故令一线技术员常常感到无从下手，这也使得本地区和一些地区关于足迹同一鉴定的案例很少，同时也反映了基层应用足迹鉴定破案的普遍现状。

因此，如何通过检验论证形成科学有效的足迹同一鉴定证据，改进完善原有工作流程是非常必要和迫切的。

技术实现要素：

1、适用图像处理程序论证分析足迹检验，从程序上保障了鉴定意见的可靠性和证明力。根据新《刑事诉讼法》将“鉴定结论”修改为“鉴定意见”的立法精神，重在强调在检验过程中充分融入合理的逻辑和科学的论证，以达到对专门问题的准确鉴别和判断。本项目是将一直以来对足迹检验原理的人工应用，上升到借助科技信息化手段，进行精细化、定量实验检验，调高了以往检验的精准度，并使检验程序更加规范科学，是从程序上保障了鉴定意见的可靠性和证明力，提供的法庭证据更加科学有力可靠。

2、适用图像处理程序论证分析足迹检验，在数据论证上具有较高的精准度。此法解决了传统人工方式只是以形象特征检验为标准、没有完全以量化细化的标准进行足迹检验的缺陷，尤其是解决了微小细节特征人工观察比对的困难，从而方便技术员迅速排除或作出是否“同一”的鉴定意见。此法不仅强化了足迹的程序化检验，还精确了误差的测算和排解，是对人工对照法检验的补充和加强。

3、适用图像处理程序论证分析足迹检验，提供的证据更加精准化、精细化。通过细调操作专业图像处理软件，能够将小的、微观的证据特征放大到精确检验，并进行微观组合强化证据认定。而传统人工方法无法做到这一点。

4、适用图像处理程序论证分析足迹检验，为庭审质证提供强有力保障。检验中鉴定人操作专业图像处理软件和屏幕录像软件(可以合并为一个系统软件)，可以完整保存检验步骤以达到对论证过程的有序衔接和完整固定，并将该论证过程有序记录在鉴定文书中，能够体现动静结合的科学论证检验，为出庭质证做好充分论证准备。

5、适用图像处理程序论证分析足迹检验，对以往在鉴定文书中体现的墨守成规的人工测量检验论证进行了革新，以基于该法创新的“动静结合检验论证”固定、体现在鉴定文书中，使程序更加严谨科学、证据更加有力可靠。

6、适用图像处理程序论证分析足迹检验，推动刑事侦查中勘查提取质量必须相应提高。本项目通过强化足迹微观特征检验，能够推动勘查工作中加强对足迹细微、特殊特征的专业化固定提取，切实做到程序化规范化执法并系统化综合应用，从而更好地证明嫌疑人与案件的关系，为刑事侦查破案服务。

附图说明

具体实施方式中图1、图2、图3，分别为说明书附图中图1、图2、图3。图1是嫌疑人右鞋鞋底、样本鞋印与“4.15”案现场足迹的初步比照图；图2是现场足迹移至样本鞋印上层的重叠比照效果图；图3是现场足迹的黑色裂痕与样本鞋印的白色裂痕的重叠比对图。

具体实施方式

较其他犯罪痕迹而言，在各类刑事案件现场上，往往足迹遗留范围较广，足迹记录了鞋底花纹、磨损程度及微小细节特征等信息，通过足迹检验可以提供新《刑事诉讼法》(2012年修正版)规定的“鉴定意见”证据，以证明嫌疑人与案件的关系。然而由于足迹形成的条件千差万别以及提取质量的高低不同，势必会对具体的检验论证产生一定的影响。那么怎样规范做好足迹的检验，使足迹鉴定既科学有据又程序可靠，根据新《刑事诉讼法》的立法精神，将“鉴定结论”修改为“鉴定意见”，重在强调在检验过程中充分融入合理的逻辑和科学的论证，以达到对专门问题的准确鉴别和判断，切实从程序上保障鉴定意见的可靠性和证明力，从而一改传统的过于结论化的鉴定弊端。因此探索改进与逻辑论证相融合的检验程序方法，可以有效增加足迹检验鉴定的科学证明力。

本文以案解析适用图像处理程序论证分析足迹检验的方法，以期通过图像处理技术应用破解传统人工方法不能解决的足迹检验难题。

一、案情简介

2013年4月24日下午，一村庄连发2起“白日闯”案件(嫌犯白天入室盗窃一般被警方称作“白日闯”)，作案的嫌疑人被群众当场发现抓获。嫌疑人到案后，民警提取其穿着鞋子，并用油墨捺印制成黑色样本鞋印，以供下一步对其他案件现场足迹进行比对检验，从而通过现场证据关联实现“由人到案”的查证认定。

二、检验鉴定

根据案侦需要，技术员仔细研究嫌疑人鞋底花纹特征，力图通过“同一鉴定”将嫌疑人与类似手段的案件现场关联起来。经细致查看，技术员在嫌疑人右鞋鞋底花纹上发现了一个长3mm的裂痕，然后同样在2013年4月15日另一村民家被“白日闯”盗窃案(以下简称“4.15”案，涉案总值50000元)现场足迹的同位置花纹上也发现了一个很细小的裂痕。由于二者花纹整体结构类似，且同位置对应出现了相似的细小裂痕(图1画圈处)，究竟是否同一关系，需要在程序上进一步检验才能核实验证。

按照足迹鉴定规范要求，对现场足迹和样本鞋印的破(磨)损特征进行比对检验时，可以采用特征对照法、重叠法等多种方法。从该足迹检验方法上可看出，足迹特征的相似度、吻合度是检验是否同一的重要依据，必须保证检验程序科学规范，才能使最终形成的鉴定意见具有可靠性和说服力。本案中重叠法采用adobephotoshop(版本8.0.1)图像处理软件作为检验工具(可利用屏幕录像软件对整个论证检验过程进行记录)，具体操作步骤如下：

1、借助软件打开检材。在该图像处理软件中打开样本鞋印图像检材和现场足迹图像检材，捺印的样本鞋印是黑色花纹，反映的裂痕特征是微小白色线条；现场足迹是灰白色花纹(拍摄效果)，反映的裂痕特征是微小黑色线条。

2、图像设置重叠比较。将现场足迹移至样本鞋印上层，设置现场足迹不透明度为55％(可以根据具体情况设置比较)，旋转角度、调整大小(按比例)，最终形成能够高度吻合的重叠比照效果图(图2)。

3、误差矫正论证分析。在重叠比照效果图中，黄卷尺计量灰白色的现场足迹，黑标尺(和白标尺)计量黑色的样本鞋印，现场足迹浮于样本鞋印上方，可以发现二者花纹的整体结构高度吻合。但是，在以刻度长度为统一标准的调整过程中，发现无论怎么调法，也无法使黄卷尺的刻度与黑标尺的刻度达到几何上的吻合统一，即便是将二者相同数量的刻度调整成长度等同或相近，也无法使现场足迹与样本鞋印的大小、形状达到完全吻合一致。经分析，由于黄卷尺为弧面刻度，而黑标尺为平面刻度，加之二者摆放及照相条件不一，以及现场足迹与样本鞋印客观形成条件的不同，致使成像比对出现误差，可以通过多次实验从拍摄角度进行模拟还原，并依据测得实验数据进行充分论证，以此来排解误差(本案误差较小，实践中较小误差非主要影响因素可忽略不计)。

4、细节特征比对检验。据以上检验，在整体花纹结构高度吻合的基础上，将对应的微小裂痕放大到较高可见程度，然后适当调整上层现场足迹的不透明度，对裂痕进行微调对位比对。经此法试验比对，可以发现现场足迹的黑色裂痕与样本鞋印的白色裂痕在有相似构形的基础上，几何计量也符合对位吻合条件(图3)。那么检验到此，能否判定现场足迹一定为嫌疑人所穿鞋子所留，来达到同一鉴定呢？从科学认定的机理来看，特征相似度越高加上出现的概率越低，得到同一鉴定的可能性就越大，但概率低并不意味着没有巧合的发生，这就需要对被检验对象达到更深的认识和研究。

5、概率推算科学分析。首先就鞋底裂痕来看，细小的裂痕符合嫌疑人穿着走路时踩到锐物形成，这样鞋底花纹越复杂，破损特征越特殊，形成的概率就越低，更何况本案比对的检材又是近似尺码大小，在分析得出非常低的概率下，现场足迹裂痕的形成为认定同一人所穿用的鞋子所留提供了有力依据。再者通过检验现场足迹花纹，发现其中裂痕较其他部位区别明显，为黑线形印记，由此可以大致判定这是由鞋底花纹特征作用下产生的特殊印记，而且是在足迹纹线的内部产生，不容易受其他因素的干扰，同样具有很低的概率。最后是检验发现现场足迹和样本鞋印的裂痕构形很相似，经重叠比对能够达到对应吻合。本案中裂痕系构成同一鉴定的关键性要素，由此也说明了足迹微观检验的重要性。

6、补充加强鉴定依据。经检验，“4.15”案现场足迹与样本鞋印整体花纹结构高度吻合，个别细节特征构形相似且对位吻合构成关键性微观鉴定要素，此外经补充检验强化论证，发现其他部位亦有相似的微小细节特征能够对应吻合(检验过程亦同上，略)，以此作出鉴定意见(上述“动静结合检验论证”固定、体现在鉴定文书中)：现场足迹应由本文嫌疑人所穿鞋子所留。于是案件成功告破。

三、思考讨论

传统方式的足迹检验，是以手工操作、人工比对为主，重点是通过对照法比较特征的相似度，然后结合特征出现的概率作出是否“同一”的鉴定结论。至于其中涉及的整体形状、大小以及特征细节等方面没有完全以量化细化的标准进行比较检验，忽视了或大或小误差的存在。利用图像处理技术检验足迹的原理是重叠法，是在人工初步比对的基础上，通过图像处理适当调整其中检材图像的大小、角度、亮度及不透明度等，以完成现场嫌疑检材图像与嫌疑人样本检材图像整体和细节特征上的重叠比对，在此过程可以直观地发现二者比对的误差以及特征相符的情况，尤其是解决了微小细节特征人工观察比对的困难，从而方便技术员迅速排除或作出是否“同一”的鉴定意见。此外，适用图像处理程序可以分步保存检验步骤以达到对论证过程的有序衔接和完整固定，不仅强化了足迹的程序化检验，还精确了误差的测算和排解，是对人工对照法检验的补充和加强。