非制式枪射击弹头痕迹图像自动识别方法技术

本申请公开了一种非制式枪射击弹头痕迹图像自动识别方法，包括以下步骤：步骤1、将三维空间中的弹头痕迹转换成二维的弹头痕迹图像，作为待识别的图像；步骤2、对待识别的图像进行水平和垂直方向投影，分别生成特征feature1[y]、feature2[x]，其中，0≤y＜M，0≤x＜N，M和N分别为弹头痕迹图像的像素阵列的行数和列数；步骤3、将所述特征feature1[y]、feature2[x]与样本库中的K个样本的特征feature1[Mk]、feature2[Nk]，分别进行比对，其中k＝1、2、……K，生成对应于各个样本的K个相似度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本申请公开了一种，包括以下步骤：步骤1、将三维空间中的弹头痕迹转换成二维的弹头痕迹图像，作为待识别的图像；步骤2、对待识别的图像进行水平和垂直方向投影，分别生成特征feature1、feature2，其中，0≤y＜M，0≤x＜N，M和N分别为弹头痕迹图像的像素阵列的行数和列数；步骤3、将所述特征feature1、feature2与样本库中的K个样本的特征feature1、feature2，分别进行比对，其中k＝1、2、……K，生成对应于各个样本的K个相似度。【专利说明】
本专利技术属于图像模式识别
，涉及一种非制式枪射击弹头痕迹图像自动识 别方法。
技术介绍
非制式枪支是国内不法分子私自制造的枪支，国内目前对于非制式枪射击弹头痕 迹的识别鉴定主要依靠专家人工比对，尚无规范的完整的计算机自动识别方法和系统。弹 头痕迹的人工比对任务对专家的技术水平要求比较高，同时也会极大地耗费专家的精力； 因此，研宄基于图像模式识别技术的弹头痕迹图像计算机自动识别方法具有重要的实用价 值。 非制式枪射击弹头痕迹图像自动识别，首先需要采集非制式枪射击弹头的痕迹图 像，建立痕迹图像样本数据库，并提取描述图像痕迹的特征，构成样本特征数据库；每当有 新的弹头痕迹图像需要识别鉴定时，自动识别系统将根据待查痕迹图像的特征，从样本数 据库中识别检索出最匹配的少量嫌疑样本，供专家人工鉴定，极大地提高了识别鉴定速度 和准确性，节省专家们宝贵时间和体力，加速涉枪案件的侦破。综上所述，研宄开发非制式 枪射击弹头痕迹识别技术对国内枪案的侦破是非常有意义的。 到目前为止，国际国内已经有比较成熟的制式枪射击弹痕图像自动识别技术和实 用系统；非制式枪的制造过程不同于制式枪的制造过程，其射击出的弹头痕迹中，无明显的 膛线标志，而膛线是制式枪射击弹头痕迹自动识别中非常重要的基准特征。国内目前尚无 比较成熟的非制式枪射击弹头痕迹图像自动识别技术和系统，且由于"非制式枪"的制造是 我们国内特有的情况，国际上并无与此相关（即解决非制式枪射击弹头痕迹图像识别）的 研宄成果发表。
技术实现思路
针对非制式枪射击弹头痕迹的特殊性和国内近年来涉枪案件不断增加的现实，本 专利技术从技术上解决了非制式枪射击弹头痕迹图像计算机自动识别问题，设计了一种非制式 枪射击弹头痕迹图像自动识别方法和系统，其基于弹头痕迹展平装置（参见我国著名痕迹 专家崔道植教授的专利ZL200520021566. 9，"弹头膛线痕迹展平装置"（下面称为专利文献 1，并通过引用将其全部内容合并于此），其能够制作出反映弹头痕迹的检测膜片）形成的 痕迹膜片来采集痕迹图像，并进一步进行图像模式比对识别。 根据所采集的非制式枪射击弹头痕迹膜片图像的特点，本专利技术首先对痕迹膜片图 像（待查询图像）进行预处理，消除膜片自身纹理对识别特征的影响；其次，提取描述图像 痕迹的特征；最后，将待查询图像的痕迹特征与样本库图像的痕迹特征逐一进行比对，按照 比对分数进行排序，得到匹配分数较高的前30幅图像，最后供专家进行人工鉴别。 根据本专利技术的实施例，提供了一种，包 括以下步骤：步骤1、将三维空间中的弹头痕迹转换成二维的弹头痕迹图像，作为待识别 的图像；步骤2、对待识别的图像进行水平和垂直方向投影，分别生成特征featurel、feature〗，M和N分别为弹头痕迹图像的像素阵列的行数和列数；步骤3、将所述特征 featurel、feature2 与样本库中的K个样本的特征featurel、feature2 ，分 别进行比对，其中k= 1、2、......K，生成对应于各个样本的K个相似度。 本专利技术的有益效果主要在于以下几个方面：非制式枪射击弹头痕迹识别技术，从 根本上改变了以往涉枪案件发生后，专业人员在显微镜下长时间艰辛的查找比对工作；在 显微镜下的人工比对借助显微镜每次只观察子弹的局部痕迹只见局部不见整体，全凭办案 专家的经验和极好的记忆力来完成比对工作。而使用弹痕图像计算机自动识别系统检索子 弹痕迹，首先将弹头的整周期痕迹以一幅宏观图像的形式展现在系统的显示器上，观察显 示器上的完整痕迹图像自然比观察显微镜下的局部图像更适合人类的视觉系统识别；再加 上办案专家只需要核查经过计算机筛选的少量嫌疑样本，其工作量的减少、办案速度的提 尚是不目而喻的。而提尚涉枪案件的侦破率，对维护社会秩序具有重要意义。 【专利附图】【附图说明】 图1是根据本专利技术的实施例的非制式枪射击弹头痕迹图像识别方法的流程示意 图。 【具体实施方式】 下面，结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。 本领域的技术人员能够理解，尽管以下的说明涉及到有关本专利技术的实施例的很多 技术细节，但这仅为用来说明本专利技术的原理的示例、而不意味着任何限制。本专利技术能够适用 于不同于以下例举的技术细节之外的场合，只要它们不背离本专利技术的原理和精神即可。 另外，为了避免使本说明书的描述限于冗繁，在本说明书中的描述中，可能对可在 现有技术资料中获得的部分技术细节进行了省略、简化、变通等处理，这对于本领域的技术 人员来说是可以理解的，并且这不会影响本说明书的公开充分性。 下面参照图1来描述根据本专利技术的实施例的非制式枪射击弹头痕迹图像自动识 别方法的原理。 根据本专利技术的实施例的主要包括以下 步骤。 (1)图像采集 基于专利文献1的展平装置制作的弹头痕迹膜片，采集得到待查询图像。具体地， 该展平装置将三维空间中的弹头痕迹转换成膜片上的二维痕迹，然后将膜片放入高分辨率 扫描仪中，通过扫描仪扫描得到痕迹的二维数字图像，以便进行计算机图像模式识别。 (2)图像切割 对于扫描获得的数字图像，为减少无关内容的干扰，并节约存储空间，需要进行图 像切割（可通过人工、或者自动剪切方式），只保留数字图像中有弹头痕迹的部分。具体地， 可通过保留弹头痕迹的外接矩形部分、而去除其余部分，将原始的数字图像剪切成较小的 图像。 (3)图像预处理 为消除膜片自身纹理及细小擦痕的对比对识别的干扰，更好地提取描述图像痕迹 的特征，对图像进行预处理，包括以下步骤： 步骤3-1.对图像进行水平方向增强，以滤除噪声干扰。具体地，设灰度图像为 I(X，y)，（X，y)eMXN，M和N分别为图像点阵的行数和列数；所使用的滤波器为h(u，V)， (u，v)eUXV，U和V分别为滤波器窗口的横向和纵向大小；水平增强后的图像为g(x，y)， (X，y)eMXNJJ (1) Zr 【权利要求】1. 一种，包括以下步骤： 步骤1、将三维空间中的弹头痕迹转换成二维的弹头痕迹图像，作为待识别图像； 步骤2、对待识别图像进行水平和垂直方向投影，分别生成水平和垂直投影特征； 步骤3、将所述水平和垂直投影特征与样本库中的多个样本的水平和垂直投影分别进 行比对，生成对应于各个样本的多个相似度。2. 根据权利要求1所述的，其中，所述步骤1 包括： 通过弹痕展平装置，将三维空间中的弹头痕迹转换成膜片上的二维痕迹，对膜片上的 二维痕迹进行扫描，得到所述二维的弹头痕迹图像。3. 根据权利要求2所述的，其中，所述步骤1 还本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非制式枪射击弹头痕迹图像自动识别方法，包括以下步骤：步骤1、将三维空间中的弹头痕迹转换成二维的弹头痕迹图像，作为待识别图像；步骤2、对待识别图像进行水平和垂直方向投影，分别生成水平和垂直投影特征；步骤3、将所述水平和垂直投影特征与样本库中的多个样本的水平和垂直投影分别进行比对，生成对应于各个样本的多个相似度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵衍运，马新和，崔道植，蔡安妮，宋荣健，苏菲，赵志诚，庄伯金，
申请(专利权)人：北京邮电大学，公安部物证鉴定中心，
类型：发明
国别省市：北京;11