概要：法醫研究人員對比了犯罪現場(chǎng)分析中運用的取證攝影術(shù)和3D掃描術(shù)結果，結果令他們頗為驚訝。
目標：在模擬取證現場(chǎng)使用手持式彩色3D掃描儀對一具帶有模擬文身和各類(lèi)傷口的尸體進(jìn)行數字捕獲，并對比 掃描和傳統攝影取證法的結果（準確度和速度）。
使用工具：Artec Eva, Artec Studio

多倫多大學(xué)的研究人員發(fā)現，在犯罪現場(chǎng)取證工作中，Artec Eva 3D掃描儀被證明比攝影術(shù)更加流暢快捷，可為破案提供至關(guān)重要的空間數據。

在協(xié)助執法部門(mén)和法院工作方面，法醫病理學(xué)家在搜集和研究構建刑事案件材料的過(guò)程中發(fā)揮著(zhù)關(guān)鍵作用。但是，一項由Janujah Sivanandan、Eugene Liscio和P. Eng（多倫多大學(xué)）進(jìn)行的研究表明，法醫鑒定的工具和方法有時(shí)會(huì )錯失證據，甚至直接忽略重要證據。

法醫病理學(xué)專(zhuān)家往往使用攝影術(shù)來(lái)記錄尸體與犯罪現場(chǎng)。這一做法一直保持至今——攝像機始終是他們的首選設備。但是，正如研究表明，攝像機制成的2D圖像，即便擁有優(yōu)質(zhì)分辨率、技術(shù)參數和整體視覺(jué)質(zhì)量，也依然缺乏有關(guān)物體間空間關(guān)系的重要數據。事實(shí)上，這些參數具有高的價(jià)值，往往決定了刑事司法體系是否會(huì )誤判無(wú)辜、錯失真兇。

犯罪現場(chǎng)使用的傳統攝影術(shù)。圖片來(lái)自：forensicoutreach.com

多倫多大學(xué)的科學(xué)家們指出，盡管手動(dòng)測量方式已足夠用于空間維度信息的測量，但獲得的參數很有可能包含了大量粗略估計而得出的信息。

該項研究作者表示，幾何信息在犯罪現場(chǎng)調查中的必要性突出了法醫取證方法方面的巨大缺失，這也解釋了病理學(xué)家視為何高度依賴(lài)標尺和卷尺，將其視為萬(wàn)能方案的原因，但當前的3D掃描技術(shù)可以輕松解決這些問(wèn)題。多倫多大學(xué)的科學(xué)家們指出，盡管手動(dòng)測量方式已足夠用于空間維度信息的測量，但獲得的參數很有可能包含了大量粗略估計而得出的信息。顯然，這些粗略估計不該成為陪審團審議、法院裁決和刑事審判的依據。然而，這依然是目前刑事技術(shù)所面臨的殘酷現實(shí)。

這項實(shí)驗的目的自然就是對比3D成像技術(shù)和傳統取證方法的效果。實(shí)驗過(guò)程中，研究人員選擇了結構光3D掃描儀Artec Eva來(lái)與當前攝像記錄工具的測量效果進(jìn)行對比。Artec Eva是一臺專(zhuān)業(yè)級3D成像工具，已經(jīng)為從航空航天到矯形外科等行業(yè)領(lǐng)域帶去了革命性的改變。在大量學(xué)科與技術(shù)領(lǐng)域的無(wú)數研究、實(shí)驗、測試中，他也是榮譽(yù)滿(mǎn)身、身經(jīng)百戰的一枚老將。

這項實(shí)驗中，真人參與者在不同身體部位制作了11個(gè)可擦洗紋身——遍布頭頸、手臂和腿部。這樣，研究人員就可以評估3D掃描儀的表現，首先是捕獲高質(zhì)量色彩的能力，這是法醫病理學(xué)中至關(guān)重要的元素，可以揭示當場(chǎng)獲得的被害人尸體測量數據外的其他大量信息。事實(shí)上，色彩可以進(jìn)一步解釋尸體不同的狀態(tài)，為調查員提供更多數據信息。例如，身體傷害的痕跡顏色，包括淤青和傷口，可以顯示不同程度的傷害及其發(fā)展過(guò)程。此外，皮膚的色素減退可以反映出尸體的腐爛程度。加入環(huán)境因素后，如尸體發(fā)現的場(chǎng)景和天氣狀況，色彩就好似時(shí)間戳，成為了揭露謎底的關(guān)鍵。

Artec Eva掃描真人參與者。

該實(shí)驗包括兩項測試，均在同一條件下進(jìn)行和觀(guān)察：一項通過(guò)攝影術(shù)記錄，另一項通過(guò)Artec Eva記錄。第一項測試要求參與者平躺。為記錄距離，測試中全程使用了卷尺來(lái)記錄臉部和身體的方位信息（如鼻子、肘部和膝蓋等）。隨后，通過(guò)桌上標出的刻度比例為人體照相。同時(shí)，對身體上的傷口進(jìn)行近距離拍攝。

在使用Artec Eva的第二項測試中，整個(gè)流程明顯流暢了許多。3D成像儀對參與者身體進(jìn)行了多次掃描。Artec Studio的測地線(xiàn)工具對于傷口測量數據和曲度數據的記錄幫助很大。測試中還使用了色彩地圖來(lái)記錄色彩。同時(shí)，在掃描過(guò)程中，計算機顯示器輸出了3D網(wǎng)格數據和點(diǎn)云信息，實(shí)時(shí)調整了視覺(jué)角度和定向。值得注意的是，生成的網(wǎng)格表面數據具有高清分辨率。Artec Studio軟件為這些掃描文件提供了處理平臺，它能夠完成圖像對齊融合工作，合成3D數字復制品。

測地線(xiàn)工具測量人體曲面紋身。

3D數據用戶(hù)可以從靈活操作和查看圖像的過(guò)程中受益。它們使用范圍更廣，可以更全面真實(shí)地記錄現實(shí)，法醫病理學(xué)領(lǐng)域同樣如此。例如，還原外界物體進(jìn)入人體路徑的功能可以協(xié)助執法機構和醫學(xué)專(zhuān)家確定死亡原因，以及犯罪現場(chǎng)各種物證元素間的相互聯(lián)系。事實(shí)上，它為犯罪環(huán)境調查取證帶來(lái)了更多的可能。

就該實(shí)驗目的來(lái)看，研究人員希望可以還原子彈穿透人體的軌跡。他們在觀(guān)察臺周?chē)芷鹑_架，用鋼條來(lái)模擬子彈路徑。由于鋼材料反光，鋼條很難被捕獲，對于結構光掃描儀來(lái)說(shuō)尤為如此，不同光源沖突帶來(lái)了很多噪點(diǎn)。然而，Artec Eva卻完成了這項任務(wù)。這對于無(wú)法傳遞幾何信息的攝像記錄法來(lái)說(shuō)是不可能完成的任務(wù)。

Artec Studio中子彈軌跡設置截圖。途中紅圈標記的綠色直線(xiàn)即為Artec Eva成功掃描的軌跡鋼條。

確實(shí)，相較于傳統取證方法而言，Artec Eva幾何細節的復制能力提升了取證效率。配套的色彩捕獲能力也同樣令人矚目。

但是，研究者們沒(méi)有滿(mǎn)足于此。他們還進(jìn)行了平行調查，即調查了這些方法的使用難易度和設備錯誤率。畢竟，用于補充復雜多層數據的高科技產(chǎn)品使用難度不能過(guò)高。該研究也解密了這一問(wèn)題。

攝像術(shù)耗費了54分30秒的時(shí)間完成記錄，而Artec Eva以26分01秒的時(shí)間勝出，耗時(shí)幾乎減半。

為量化攝像術(shù)和3D掃描的簡(jiǎn)易程度，實(shí)驗人員設計了效率和使用難度的計算方法。該方法是一套基于技術(shù)難度（包括軟件出錯失靈阻礙記錄的嚴重程度）和記錄耗費時(shí)間的計分系統。結論顯而易見(jiàn)。攝像術(shù)耗費了54分30秒的時(shí)間完成記錄，而Artec Eva以26分01秒的時(shí)間勝出，耗時(shí)幾乎減半。差異的原因主要是因為Artec Eva每秒16幀的速率，可以復制各種復雜的幾何。此外，大多數后期處理可以在尸檢后進(jìn)行，同樣大幅縮減了時(shí)間。

多倫多大學(xué)的研究人員認為，Artec Eva較當前的取證方式而言擁有明顯優(yōu)勢。Artec Eva不僅僅擁有普通攝像機的色彩記錄能力，它還能渲染出豐富的3D數據，而不增加任何技術(shù)難度。此外，它生成的3D數據還可以更直觀(guān)、更高效地揭露真相、保護真相。值得注意的是，獲得的數據可以始終保持“新鮮”，無(wú)論現在還是未來(lái)。在新技術(shù)的幫助下，重新調查“懸案”也不會(huì )因證據丟失損壞或無(wú)法還原現場(chǎng)等原因而被擱置。新接手案件的法醫病理專(zhuān)家只需打開(kāi)圖像文件，從不同角度操作觀(guān)察，就可以很快熟悉圖像證據，這比翻閱大量照片、滑動(dòng)查看無(wú)序圖像的方法來(lái)說(shuō)快了許多。換言之，Artec Eva解決了重建犯罪現場(chǎng)的各類(lèi)困難。