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实验教学大纲

《刑事图像技术》课程实验教学大纲
2018-01-04 09:36   审核人:


课程编号:

课程名称:刑事图像技术
开课单位:刑事科学技术系

实验室名称:声像技术教研室
实验学时:28

授课对象:刑事科学技术本科
执笔人:李钦
编写日期:2013年6月
一、制定实验教学大纲的依据
以规划教材《刑事图像教程》为依据制定。
二、本课程实验教学在培养学生实验能力中的地位和作用

刑事图像技术课程,是一门刑事技术专业课,也是一门集摄影摄像、图像处理知识和实践运用高度融合的应用型课程,适合理论与实践结合的教学方法。本课程通过必要的实验、实训教学环节,培养学生实际观察、深入思考和操作动手能力,理解转化课堂知识,提高教学质量效果。力求学生通过对本课程的理论学习和实践操作,对刑事图像技术的相关原理和最新研究成果有系统性的了解,掌握一些基本的摄影摄像、图像分析的操作技能,从而达到为公安和司法机关培养刑事图像检验与处理的专门技术人才的目的。

三、本课程应讲授的基本实验理论和实验教学应达到的基本要求

通过对刑事图像技术的学习,使学生了解本课的研究内容,并通过实训进一步了解数码照相机及摄像机的常规操作,掌握现场照相、物证检验照相、辨认照相及现场录像的原则与技巧,学会基本的图像处理方法和影像后期制作方法。在实验操作的基础上,培养学生的动手能力,养成良好的实验记录习惯,做到合理设计和安排实验,有条不紊的完成实验步骤,正确撰写实验报告。
四、学时、实验教材及教学形式
1.学时:刑事科学技术专业:本课程为64学时,其中实验学时为28学时,约占总课时的44%。
2.实验教材:中国人民公安大学“十二五”规划教材《刑事图像技术实训指导》等,2012.9。
3.教学形式:理论联系实际,要求学生课前必须做到充分预习教师讲解有关实验原理、仪器使用、基本操作和注意事项,以学生动手操作为主,教师指导为辅,注意培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力;要求学生独立完成实验全过程,撰写实验报告,适当组织学生讨论。

五、实验考核方法与成绩评定
1.刑事图像技术实验成绩的计分办法
刑事图像技术是一门理论性和实践性较强的学科,实验技能十分重要,实验成绩30%计入该课程总成绩。
2. 刑事图像技术实验成绩具体计算办法
1)课前预习:检查预习报告的完成情况,以及实验过程中的提问回答情况。占实验成绩的20%。
2)实验操作:实验过程中,随时检查学生的基本操作是否规范,是否遵循课堂纪律。期末汇总结果占实验成绩的40%。
3)实验报告:每次实验报告成绩按优、良、中、差四个等级评分,期末汇总后占总实验成绩的40%。
优:实验报告中如实并且有条理地记录实验过程和所得结果,结论明确,文字简练,书写整洁,思考题回答正确。
良:实验报告中能够如实并且有条理地记录实验过程和所得结果,书写工整。结论或思考题错误不超过10%。
中:实验报告记录不够清楚,结论或思考题中错误达20%-30%。
差:实验及报告不符合要求者(重做)。
3.期末汇总每个实验成绩,给出刑事图像技术实验成绩(最高成绩为30分)
六、刑事图像技术实验项目

序号

实验项目名称

学时

每组人数

实验类型

实验要求

1

数码相机的使用

2

4

综合

必 修

2

犯罪嫌疑人面貌辨人照相技术

2

4

综合

必 修

3

现场照相及制卷

8

4

综合

必 修

4

物证的翻拍和脱影技术

4

4

综合

必 修

5

Photoshop刑事图像校正

3

4

综合

必 修

6

Matlab刑事图像增强

3

4

综合

必 修

7

刑事现场录像及制作

6

4

综合

必 修

实训一    数码相机的使用

一、实训目的

在教师指导下,以学生自主训练为主,熟悉Nikon D90相机,了解其基本功能和基本设置,掌握简单操作,完成拍摄任务。

二、实训要求

1)通过本实训,使学生掌握数码相机的主要功能和相关设置参数;

2)通过本实训,使学生掌握数码相机的常规操作和拍照方法。

三、实训内容

1)了解数码相机的结构及性能;

2)掌握数码相机的基本设置和基本操作;

3)使用数码照相机的不同模式进行拍照。

四、实训步骤

16人一组,领取一台Nikon D90相机;

2)认真阅读使用说明书,了解掌握数码相机的结构,功能按钮等;

3)安装电池及存储卡,打开相机电源开关,查看电量是否充足,电量不足时及时报告更换电池;

4)删除存储卡内的所有照片,可以通过删除按钮操作,也可以通过Menu菜单进行格式化实现;

5)设置数码相机的日期与时间、图像分辨率;

6)以人像、景物、特写、运动为拍摄内容,分别在室内室外进行拍摄,在自动模式、场景模式和PSAM模式下完成三组照片,根据模式及环境的需要,对光圈、快门、焦距、白平衡、感光度和曝光补偿等进行设置,室内拍摄时使用三脚架;

7)拍摄要有组织有计划,在设置参数的同时将参数值进行记录,与照片对应,拍摄完成后使用读卡器或数据线将所拍摄照片导出。

五、思考题

1Nikon D90 数码相机的有效像素、光学变焦倍数是多少?

2)感光度、白平衡的调节分别有什么作用,对图像有什么影响?

3)什么是场景模式?Nikon D90的场景模式有哪几种?谈谈这些模式有怎样的特点?

实训二   犯罪嫌疑人面貌辨认照相技术

一、实训目的和要求

1)掌握犯罪嫌疑人面貌辨认照相技术的概念和原理;

2)掌握犯罪嫌疑人面貌辨认照相技术的步骤和方法。

二、实训基础知识

犯罪嫌疑人面貌辨认照相是以辨认、通缉犯罪嫌疑人及建立违法犯罪人员资料为目的,对人犯面貌进行的专门照相:

1)清晰准确真实反映人犯的体貌特征、特殊特征,为正确辨认提供条件;

2)照片不能采用任何修饰、艺术加工手段。

体貌特征:由人的相貌、性别、年龄、体格、衣着构成的外表形象。

特殊特征:它包括纹身,先天性病变(驼背、歧指、斑痣等),外表性病变(肿、瘤、癣),外伤性伤痕(锐器伤、钝器伤)

三、 实训内容

1要求拍摄正面和左侧面半身免冠标准照片各一张,尺寸为2寸。

2注意对痣、疤痕、纹身等特殊特征的记录,必要时可拍局部特写照片。

3光线要求均匀柔和,使面部肌肉层次分明,富有立体感,要求用散射光拍摄。

四、实训步骤

1)正面拍照

   1、相机镜头的中心、胶片的中心点、被摄人的下唇三者为一条水平线;

   2、被摄人的姿势要端正,头部不能上扬或下俯,不能戴墨镜,面部表情正常放松;

   3、被摄人两耳外露一致,两眼平视镜头,两肩平衡,两手自然下垂;

   4、被摄人、下颌中心、胸牌中心、背景中线成一条垂直线;

   取景范围下端至胸牌下边沿,左右取至背幕边沿,上端至被拍对象头顶上方10cm处。

2)侧面拍照

1、拍照时要求被摄人双肩、躯干姿势与拍正面照片时一样;

2、头颈向右方旋转80度,照相机镜头的中心轴线对准对准被摄人的左耳部,耳部不要被头发遮掩;

3、画面要充分表现被摄人的前额、眼、鼻、嘴轮廓和耳部;

4、一般要求拍摄左侧面相,必要时也可以拍摄右侧面相。

五、思考题

1)犯罪嫌疑人面貌辨认照相如何配光?

2)犯罪嫌疑人面貌辨认照相的原理?

实训三    现场照相及制卷

一、实训目的

1)掌握现场的拍照技术方法;

2)掌握现场案卷的制作规则。

二、实训内容

1)现场拍照:

    现场方位照相;现场概貌照相;现场重点部位照相;现场细目照相。

2)命案现场制卷:

    封面;封二;案情简介;目次。

三、实训基础知识

1)现场照相基本要求:迅速、及时、客观、全面、系统、规范、统一;

2)巡视、制定计划、实际拍照;

3)现场照相基本原则:六先六后;

4)现场照相常用方法:单向、双向、多向、直线连续等;

5)现场照相内容:方位、概貌、重点部位、细目;

6)现场照相编排要求:照片质量、规格,层次、文字、标线等。

四、实训步骤

1)准备模拟现场、设备,了解现场、制定拍照计划;

2)概貌、重点部位、细目、方位拍照;

3)制作模拟现场照相案卷。

五、思考题

1)现场的重点照相主要有哪些?

2)现场细目照相主要有哪些?

实训四   物证的翻拍和脱影技术

一、实训目的和要求

本实训为综合实验项目,以开放模式组织教学,在教师指导下以学生自主训练为主,培养学生的翻拍脱影摄影技能,要求学生具有较强的实践能力,能够很快适应工作岗位的技能要求。同时培养学生综合引用知识的素质,培养学生创新意识和创造能力。

二、实训内容

1)对彩色照片进行原样翻拍和突出性翻拍;

2)对黑白照片、图片、报纸上的文字和捺印手印进行原样性翻拍和突出性翻拍;

3)对刀锤螺丝刀钥匙等分别进行亮背景脱影、暗背景脱影和避开阴影脱影摄影。

三、实训基础知识

1)翻拍

   翻拍也称摹摄,是运用摄影方法将原件复制成照片的技术。

   实际工作中遇到的原件主要包括:单据、契约、信件、书籍、文件、图表、照片、手印、字迹等。

翻拍原件的分类:原样翻拍、突出性翻拍、校正性翻拍。

2)脱影照相

  脱影就是消除被摄物体由于光照而产生的投影,使物体的影像轮廓、边缘特征清晰显示出来,以利于辨认和检验。    

   在刑事案件中,常对斧、锤、钥匙、刀、机械零件、手枪、子弹、骨骼等物体进行拍摄,无论用自然光或是灯光照射,物体背后或物体侧面都会产生阴影。这种阴影往往会模糊物体的外围轮廓特征,给辨认和鉴定带来一定的困难。物体投影的浓淡是由光线的强弱决定的。被摄物投影的形状和大小,取决于物体和投影面的距离、照明光源的位置、物体与投影面之间的角度和投影物面的表面形态等。因此,在配光时就要根据产生投影的条件,设法消除或减弱由于光照而产生的投影。

四、实训步骤

1)物证翻拍基本步骤

1、翻拍的前期准备工作;

   2、取景调焦;

   3、翻拍用光;

4、 翻拍注意事项。

2)脱影照相方法

1、脱影灯箱脱影;

2、环形灯脱影;

3、其他脱影方法。

五、思考题

1)比例尺的使用规范?

2)翻拍原件的种类?

3)翻拍时有哪些配光要求?

4)翻拍时如何防止杂乱光线进入镜头,如何防止照相机震动?

5)脱影摄影的方法有哪些?

6)脱影摄影中亮背景和暗背景脱影背景的选择原则?

实训五   Photoshop刑事图像校正

一、实训目的

在教师指导下,以学生自主训练为主,熟悉Photoshop软件的基本操作,深入理解图像产生变形的原因及图像校正的相关原理。

二、实训要求

1)通过本实训,使学生能够准确判断图像变形的原因;

2)通过本实训,使学生掌握Photoshop软件的基本操作和镜头校正功能。

三、实训内容

1)熟悉Photoshop CS6软件及其基本操作;

2)了解掌握图像产生形变的原因;

3)利用Photoshop CS6的镜头校正功能,对透视变形图像和给定图像进行校正。

四、实训步骤

16人一组,领取一台Nikon D90相机;

2)利用三脚架拍摄6组照片,各组照片分别从不同的俯仰角度取景拍摄,产生不同程度的透视变形;

3)利用读卡器或数据线将拍摄完成的具有透视变形的照片导入到计算机中,与给定变形图像保存在一个目录下;

4)运行计算机中安装好的Photoshop CS6 软件,选择打开要处理的照片;

5)在Photoshop CS6 菜单栏上点击滤镜,于弹出菜单中点击镜头校正,调出镜头校正子窗口;

6)镜头校正子窗口中选择自定选项,通过调整几何扭曲、变换等参数,实现变形图像校正;

7)保存处理后的图像。

五、思考题

1Photoshop CS6 可以进行哪几种图像校正?分别是对什么参数进行调整?

2)使用Photoshop CS6 进行透视形变的校正时,具体操作步骤有哪些?

实训六    MATLAB刑事图像增强

一、实训目的

在教师指导下,以学生自主训练为主,熟悉Matlab软件的开发环境,了解图像处理工具箱的基本函数,深入理解图像处理的相关原理。

二、实训要求

1)通过本实训,使学生掌握简单的Matlab软件编程技术;

2)通过本实训,使学生掌握图像的滤波处理。

三、实训内容

1)熟悉Matlab软件及其图像处理工具箱的基本操作(图像读取、转换及显示);

2)利用Matlab编程实现车辆图像去运动模糊;

3)利用Matlab编程实现指纹图像对比度提高。

四、实训步骤

1)在Matlab命令窗输入函数实现基本的图像读取与显示,观察Matlab工作区的数据情况;

首先启动Matlab;然后在命令窗口调用imread函数读入一幅图像并赋值给矩阵A,并在Matlab工作区内观察矩阵A的数据;最后调用figure函数创建图像窗口,调用imshow函数显示A图像。

2)在文件编辑器中编写程序,读取道路监控图像 “motioncar.jpg”,实现图像的去运动模糊;

首先打开Matlab文件编辑器;在文件编辑器 中调用imread函数读入含运动模糊的道路监控图像并赋值给矩阵B,调用fspecial函数设置滤波器参数,调用deconvwnr函数对B进行去模糊滤波;最后调用figureimshow函数显示处理前后的结果。

3)在文件编辑器中编写程序,读取含有指纹信息的图像“zhiwen.jpg”,实现图像的对比度提高。

首先打开Matlab文件编辑器;在文件编辑器中调用imread函数读入含指纹信息的图像并赋值给矩阵C,调用histeq函数分别对CRGB通道数据进行直方图均衡化,调用fspecialimfilter函数进行去噪滤波;最后调用figureimshow函数显示。

五、思考题

1MATLAB读取灰度图像和彩色图像后,像素矩阵有什么不同?

2MATLAB去运动模糊时主要对哪些参数进行了处理?

3MATLAB可以去除哪些类型的图像噪声?

实训七    现场录像及制作

一、实训目的

1)掌握现场录像的方法和技巧

2)能用premiere软件编辑现场录像片。

二、实训内容

1)摄录模拟犯罪现场:

2)编辑现场摄像片。

三、实训基础知识

1)摄像机基本参数设置;

2)摄像的基本要求及技巧;

3premiere软件的基本操作

4)现场摄像的基本要求、内容;

5)刑事录像后期制作质量要求;

四、实训步骤

1)准备模拟现场、设备,了解现场、制定摄像计划;

2)概貌、重点部位、细目、方位摄像;

3)制作现场录像片。

五、思考题

1)现场录像与现场照相的联系与区别?

2)现场录像应注意哪些问题?

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