張大治

（四川警察學(xué)院 四川瀘州 646000）

不同于其他刑事技術(shù)專業(yè)課程建設(shè)經(jīng)歷了長久的建設(shè)歷程，由于數(shù)字圖像處理技術(shù)的發(fā)展歷程短，將其應(yīng)用于刑事科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域也是最近十多年的事，國內(nèi)對其研究的范疇、技術(shù)方法、原理、程序規(guī)則和技術(shù)標準都缺乏全面、系統(tǒng)的研究[1]。從當前各公安院校刑事技術(shù)專業(yè)或視聽技術(shù)專業(yè)課程設(shè)置來看，雖然部分院校開設(shè)有《刑事數(shù)字圖像處理》課程，但大部分院校仍然處于摸索起步階段，在課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實訓(xùn)方法、教材使用等方面大都缺乏較為嚴謹、科學(xué)的設(shè)計和規(guī)劃，使得該課程發(fā)展狀況相對其應(yīng)用需求而言相對滯后。此外，在政法院校招錄體制改革背景下，學(xué)生原有專業(yè)背景、學(xué)制、培養(yǎng)方式與學(xué)歷教育也存在較大差異，原有的學(xué)歷教育的教學(xué)模式與體改學(xué)生培養(yǎng)的實際需求存在一定不適應(yīng)性。要改變當前現(xiàn)狀，必須對培養(yǎng)對象及課程自身特點進行重新分析、梳理，結(jié)合刑事技術(shù)專業(yè)體改學(xué)生培養(yǎng)目標，構(gòu)建能夠充分反映刑事數(shù)字圖像處理技術(shù)在國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀、突出公安特色、面向警務(wù)實戰(zhàn)應(yīng)用、注重實戰(zhàn)能力培養(yǎng)并符合體改學(xué)生培養(yǎng)目標的教學(xué)與實訓(xùn)內(nèi)容體系結(jié)構(gòu)。

一、招錄體制改革下的刑事數(shù)字圖像處理課程的基本特點

（一）多學(xué)科交叉。

刑事數(shù)字圖像處理的工程學(xué)原理涉及的學(xué)科門類多、范圍廣，包括光學(xué)、電子學(xué)、數(shù)學(xué)、攝影技術(shù)、計算機技術(shù)等學(xué)科的眾多方面，專業(yè)跨度較大，系統(tǒng)性強。

（二）專業(yè)性強。

不同于普通工科院校計算機及信息相關(guān)專業(yè)數(shù)字圖像處理課程，公安院校刑事數(shù)字圖像處理課程具有較強的公安技術(shù)特色，圍繞偵查線索的抽取，物證的顯現(xiàn)、提取、保全、檢驗和鑒定為中心，具有濃厚的刑事技術(shù)專業(yè)性特征。

（三）嚴格性突出。

刑事數(shù)字圖像處理最終目標是從圖像中抽取有價值的信息為案偵提供線索和取證。從技術(shù)方法上看，必須以圖像處理科學(xué)原理為指導(dǎo)，借助科學(xué)的手段和工具實現(xiàn)。另一方面，數(shù)字圖像處理還具有嚴肅性和合法性的特征，必須遵循合法的程序和嚴格的規(guī)范才能保全圖像的證據(jù)價值，規(guī)避將圖像處理技術(shù)應(yīng)用于刑事司法領(lǐng)域可能的風險。

（四）應(yīng)用性顯著。

與普通工科院校計算機、信息處理等專業(yè)的《數(shù)字圖像處理》課程目標不同，旨在培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生使用圖像處理技術(shù)解決刑事技術(shù)工作中的特定應(yīng)用問題的能力，而非從事圖像工程學(xué)理論研究與工程開發(fā)。

從培養(yǎng)對象來看，在招錄體制改革背景下，體改刑事技術(shù)專業(yè)學(xué)生具有培養(yǎng)時限短、學(xué)生原有專業(yè)背景相對復(fù)雜、專業(yè)素養(yǎng)參差不齊三個基本特點。由于大都沒有經(jīng)歷刑事技術(shù)本科學(xué)歷教育前期系統(tǒng)培養(yǎng)，學(xué)生對刑事技術(shù)學(xué)科性質(zhì)、學(xué)科架構(gòu)與內(nèi)容缺乏完整認識，專業(yè)基本素養(yǎng)參差不齊。這些特點與課程的專業(yè)性、嚴格性和多學(xué)科交差的特點相對立，是制約刑事數(shù)字圖像處理課程內(nèi)容構(gòu)建的矛盾和對立的因素。實踐教學(xué)活動反饋的情況也表明，在有限的課時下，過于偏重圖像處理科學(xué)原理的系統(tǒng)的講授不利于學(xué)生關(guān)鍵應(yīng)用技能的掌握，但完全摒棄和回避一些工程學(xué)原理性關(guān)鍵內(nèi)容，則很難使學(xué)生適應(yīng)多變的應(yīng)用需求，同時，也可能使學(xué)生在面對刑事司法領(lǐng)域內(nèi)圖像處理技術(shù)應(yīng)用的合理性、科學(xué)性質(zhì)疑時無所適從。合理構(gòu)建刑事數(shù)字圖像處理課程內(nèi)容體系，需在刑事技術(shù)專業(yè)體改學(xué)生培養(yǎng)目標、學(xué)生特點與課程自身特點之間尋求平衡和統(tǒng)一，對課程教學(xué)內(nèi)容的構(gòu)建帶來了較大的挑戰(zhàn)。

二、課程教學(xué)內(nèi)容體系構(gòu)建的目標和基本原則

反映數(shù)字圖像處理技術(shù)在刑事科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域國內(nèi)外應(yīng)用的現(xiàn)狀、面向警務(wù)實戰(zhàn)應(yīng)用、注重實戰(zhàn)能力培養(yǎng)是刑事數(shù)字圖像處理課程教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建的總體目標。從幾年的教學(xué)實踐活動總結(jié)來看，筆者認為這門課程的教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建應(yīng)遵循以下原則：

（一）以公安應(yīng)用為主線。

從以往的教學(xué)活動來看，偏重工程學(xué)原理性內(nèi)容的講授將難于激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能動性，導(dǎo)致學(xué)生對圖像處理的理解停留在空洞抽象的工程學(xué)的概念和原理上，很難具體地和公安實際應(yīng)用聯(lián)系上。另一方面，也將大幅壓縮實驗、實訓(xùn)環(huán)節(jié)的課時量，不利于學(xué)生實務(wù)技能的掌握。因此，應(yīng)構(gòu)建以公安圖像實務(wù)應(yīng)用為主線的內(nèi)容體系，盡量精簡不必要的工程學(xué)原理性內(nèi)容，強調(diào)學(xué)以致用。

（二）專業(yè)針對性原則。

刑事科學(xué)技術(shù)專業(yè)是培養(yǎng)專門職業(yè)技術(shù)、技能的應(yīng)用型專業(yè)，因此，課程內(nèi)容構(gòu)建應(yīng)圍繞從圖像（視頻）中抽取偵查線索，物證的顯現(xiàn)、提取、檢驗和鑒定的各個環(huán)節(jié)為中心，重視其與痕跡檢驗、文件檢驗等其他刑事技術(shù)門類之間的聯(lián)系性，針對性地構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容并設(shè)計相關(guān)的實驗與實訓(xùn)項目，有利于學(xué)生刑事技術(shù)專業(yè)素養(yǎng)水平的提高和拓展，彌補刑事技術(shù)專業(yè)體改學(xué)生職業(yè)認知度相對較低的先天缺陷。

（三）注重內(nèi)容的系統(tǒng)性構(gòu)建。

這里的系統(tǒng)性非指數(shù)字圖像處理科學(xué)自身內(nèi)容的系統(tǒng)性，而是指用于刑事技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的圖像理的一系列技術(shù)方法、原理、程序規(guī)則和技術(shù)標準的有序和完整組織。只有合理、科學(xué)、有序地組織這些內(nèi)容，才能在有限的課時下實現(xiàn)教學(xué)效果最大化，滿足刑事技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要。同時，課程內(nèi)容的系統(tǒng)構(gòu)建還必須重視和尊重與數(shù)字圖像處理自身知識體系結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系性，脫離了其本源學(xué)科的嚴謹知識架構(gòu)作為支撐，學(xué)生不僅難于理解具體技術(shù)的科學(xué)原理，刑事數(shù)字圖像處理的科學(xué)性和嚴肅性也難以得到保證。

（四）內(nèi)容不斷充實和完善原則。

由于數(shù)字圖像處理技術(shù)是近幾年才引入刑事圖像技術(shù)中來的，其研究和應(yīng)用的深度和廣度都在不斷深入和拓展，因此，其課程內(nèi)容體系應(yīng)是與時俱進的開放的架構(gòu)，不斷將這一領(lǐng)域的新方法、新技術(shù)和手段納入其中。

三、刑事數(shù)字圖像處理課程的教學(xué)內(nèi)容構(gòu)建

（一）課程框架。

1.刑事數(shù)字圖像處理概述。主要介紹刑事圖像技術(shù)的數(shù)字化發(fā)展、結(jié)合一些應(yīng)用案例介紹刑事數(shù)字圖像處理在刑事技術(shù)工作中的地位和作用，旨在使學(xué)生盡早對這些技術(shù)產(chǎn)生感性認識，激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣和能動性，為后續(xù)內(nèi)容的展開做好鋪墊。

2.刑事數(shù)字圖像處理基礎(chǔ)。包括數(shù)字圖像的概念、圖像數(shù)字化過程、數(shù)字圖像處理的基本任務(wù)與研究范疇，空域和頻域兩大圖像處理工程學(xué)的基本原理以及展開后續(xù)內(nèi)容所必需的部分基礎(chǔ)知識點，例如：直方圖、對比度、位深度、動態(tài)范圍、像素與空間解析度、色彩空間等。其中，空間域和頻域圖像處理的工程學(xué)基本原理的介紹旨在為后續(xù)展開具體應(yīng)用技術(shù)的實現(xiàn)機理做好鋪墊。

3.事務(wù)性圖像處理。事務(wù)性圖像處理是指從事刑事技術(shù)工作所應(yīng)具備的常規(guī)知識與技能，例如圖像尺寸調(diào)整、裁剪、旋轉(zhuǎn)圖像、圖像壓縮、圖像輸出與質(zhì)量控制、多圖輸出、全景照片合成等。設(shè)計這部分內(nèi)容，一方面是考慮到學(xué)生盡快熟悉實驗、實訓(xùn)軟件環(huán)境的需要，另外，通過在實驗、實訓(xùn)內(nèi)容中設(shè)計相關(guān)的公安圖像應(yīng)用的模擬場景，利于啟發(fā)學(xué)生使用圖像軟件工具解決實際問題的應(yīng)用性思維。例如，圖像裁切可結(jié)合物證檢驗圖像制作、多圖自動輸出可結(jié)合人像辨認筆錄制作等。

4.刑事圖像增強。刑事圖像增強技術(shù)指以克服人的視覺系統(tǒng)缺陷為指向的一系列技術(shù)方法。這部分內(nèi)容包括：圖像增強概念、圖像問題的分析與評價、圖像增強經(jīng)典技術(shù)方法及其原理等。圖像增強的概念應(yīng)強調(diào)其主觀性特點，即對于特定圖像用途，可能存在多種不同的增強技術(shù)可以實現(xiàn)，其最終效果的評價取決于處理結(jié)果是否符合圖像用途的最終需要，并不存在客觀、統(tǒng)一的測評標準。這是學(xué)生深刻理解、掌握并靈活運用圖像增強處理技術(shù)的基石。圖像問題的分析與評價旨在幫助學(xué)生根據(jù)刑事圖像自身的特點結(jié)合其最終用途客觀認識圖像問題，以便在面對具體需求時能夠確立正確的處理方向和最佳處理策略。需考察的方面包括：圖像噪聲、動態(tài)范圍、解析度水平、關(guān)鍵細節(jié)與干擾背景的特征差異、局部問題還是全局問題等[2]。

（二）擴展內(nèi)容。

圖像增強的技術(shù)手段隨著圖像工程科學(xué)的研究而不斷發(fā)展，課程內(nèi)容難以囊括所有技術(shù)的細節(jié)。因此，這部分內(nèi)容以刑事圖像細節(jié)增強的主要技術(shù)，也是圖像處理領(lǐng)域內(nèi)的經(jīng)典增強技術(shù)作為授課內(nèi)容，包括：圖像降噪、伽馬校正，USM處理、拉普拉斯處理、差分高斯處理、頻率域高通濾波、直方圖均衡化與規(guī)定化處理等，還包括三種適用范圍不同的物證圖像干擾背景的削弱處理技術(shù)：快速傅里葉變換、計算機分色技術(shù)、圖像減法技術(shù)。這些必要的空域、頻域圖像處理的工程學(xué)基本原理的鋪墊，易于以學(xué)生容易接受的方式展開這些技術(shù)的具體實現(xiàn)機理。此外，由于大部分圖像處理軟件都實現(xiàn)有這些功能，也便于構(gòu)建相應(yīng)的實驗、實訓(xùn)具體內(nèi)容。

1.模糊（退化）圖像的復(fù)原。其內(nèi)容包括：圖像復(fù)原的概念、圖像退化/復(fù)原的過程模型、圖像復(fù)原技術(shù)的工程學(xué)原理及其實現(xiàn)過程、主流刑事圖像處理軟件中模糊圖像的復(fù)原處理功能。雖然軟件工具中的這類功能的操作使用并不難，但教學(xué)活動反饋的信息表明，強調(diào)圖像復(fù)原的客觀性及其技術(shù)機理與圖像增強技術(shù)存在的本質(zhì)差異，能有效避免學(xué)生將圖像增強技術(shù)與復(fù)原技術(shù)混為一談，理解圖像復(fù)原的難點及技術(shù)限制。

2.物證圖像的計算機輔助檢驗。物證圖像的計算機輔助檢驗指數(shù)字圖像處理技術(shù)為改善物證鑒定條件、提高檢驗鑒定效率提供的新方法和手段。包括：物證檢驗圖像校準、變形圖像校正、數(shù)字分色檢驗、特征測量、物證圖像的重疊比對、拼接比對等。

3.監(jiān)控錄像畫面的處理、分析與利用。監(jiān)控視頻的主要問題在于噪聲干擾、低解析度和視頻壓縮帶來的低質(zhì)化，幀平均降噪技術(shù)、超分辨率技術(shù)是用于解決這些問題的主要技術(shù)思路。因此，這部分教學(xué)內(nèi)容主要講授這兩種技術(shù)的技術(shù)機理以及刑偵用視頻模糊圖像處理系統(tǒng)增強模糊視頻的具體方法。由于視頻模糊圖像處理技術(shù)受制約和限制的因素眾多，很多涉案視頻經(jīng)處理后仍然難以揭示出直接可用的關(guān)鍵信息，因此，還應(yīng)組織一定的案例，引導(dǎo)學(xué)生重視視頻中隱含信息的深度挖掘和利用，結(jié)合其他偵查措施，通過關(guān)聯(lián)、分析、比對、碰撞從中獲取偵查線索和犯罪證據(jù)。

4.數(shù)字影像證據(jù)的保全。數(shù)字影像易于處理的優(yōu)勢，同時也是將其應(yīng)用于刑事司法領(lǐng)域易受到質(zhì)疑的原因。只有在技術(shù)手段與法律規(guī)范（程序）兩個層面確保數(shù)字圖像證據(jù)的可靠性，才能規(guī)避可能面對的風險[3]。數(shù)字圖像證據(jù)保全涉及從收集、制作、保管到交付使用的整個流程，基于我國對數(shù)字影像證據(jù)的收集、制作和保全的技術(shù)規(guī)范和保障機制并不完善，更無完整的技術(shù)標準和質(zhì)量認證體系的現(xiàn)狀，這部分內(nèi)容以國際鑒定聯(lián)合會（IAI）下的圖像技術(shù)科學(xué)工作組 （SWGIT）①關(guān)于保全刑事數(shù)字影像證據(jù)的一系列最佳實踐（Best Practice）②和SOP③程序（Standard Operating Procedure標準操作流程）作為教學(xué)內(nèi)容，以幫助學(xué)生樹立圖像證據(jù)保全意識并使之了解和掌握圖像證據(jù)保全的常見技術(shù)與程序手段。

四、結(jié)語

只有緊密圍繞體改刑事技術(shù)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)目標，以公安應(yīng)用為主線，將刑事技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)圖像處理的一系列技術(shù)方法、原理、程序規(guī)則和技術(shù)標準進行有序和完整組織，才能使刑事數(shù)字圖像處理課程教學(xué)內(nèi)容滿足招錄體制改革背景下刑事技術(shù)專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)的需要。同時，為實現(xiàn)教學(xué)效果的最大化，還應(yīng)在教學(xué)方法、實訓(xùn)方法、教學(xué)活動組織方式等方面進行配套的改革和創(chuàng)新。

【注釋】：

①由FBI法庭科學(xué)訓(xùn)練廳管理的機構(gòu)，由美國圖像技術(shù)專家組成，制定了一系列刑事司法領(lǐng)域圖像技術(shù)應(yīng)用的規(guī)程及指南，形成事實上的法庭科學(xué)標準。

②是技術(shù)、方法、過程、活動或機制的集合，可以使生產(chǎn)或管理實踐的結(jié)果達到最優(yōu)，并減少出錯的可能性。

③SOP程序是指在刑事偵查和審判程序中,針對圖像電子證據(jù)等需要特殊規(guī)程的證據(jù)制定的制式化程序規(guī)則和人員行為守則。

[1]臺治強.數(shù)字化刑事圖像技術(shù)[M].北京：中國人民公安大學(xué)出版社,2009:1.

[2]張大治.刑事數(shù)字圖像增強、復(fù)原處理一般方法初論[J].中國司法鑒定2012,（4）:31.

[3]劉廣三,李文偉.刑事訴訟中的圖像電子證據(jù)初論[J].法學(xué)論壇，2009，24（121）：32-38.