計(jì)琰翔　袁銘基

摘 要 隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，一些不法分子也趁機(jī)犯罪作亂，足跡檢驗(yàn)技術(shù)作為刑事偵查技術(shù)的一種重要方法，通過(guò)綜合運(yùn)用足跡檢驗(yàn)技術(shù)對(duì)足印痕跡的提取分析，可以判斷出足印痕跡與生物特征的聯(lián)系，因此，提高足跡形態(tài)特征的提取技術(shù)是非常重要的。

關(guān)鍵詞 立體足跡 形態(tài)特征 提取技術(shù) 生物特征

作者簡(jiǎn)介：計(jì)琰翔，江門市公安局蓬江分局，痕跡檢驗(yàn)助理工程師，研究方向：痕跡檢驗(yàn)；袁銘基，東莞市公安局茶山分局，痕跡檢驗(yàn)助理工程師，研究方向：痕跡檢驗(yàn)。

中圖分類號(hào)：D918 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.19387/j.cnki.1009-0592.2016.11.422

通過(guò)刑事偵查技術(shù)人員對(duì)多年以來(lái)的足跡檢驗(yàn)工作的實(shí)踐總結(jié)，以及對(duì)足跡檢驗(yàn)技術(shù)的多方面的專題探討，足跡檢驗(yàn)已逐漸形成一套獨(dú)有的應(yīng)用理論體系。足跡檢驗(yàn)技術(shù)由于足跡所特有的生物特征可以為刑事偵查工作提供有力的線索，因此，足跡檢驗(yàn)技術(shù)在刑事偵查工作中是十分重要的。足跡包括平面足跡和三維立體足跡兩種，本文對(duì)立體足跡形態(tài)特征提取技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行介紹，就立體足跡形態(tài)特征的提取技術(shù)和立體足跡形態(tài)特征與生物特征辨析之間的聯(lián)系進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

一、 立體足跡形態(tài)特征提取技術(shù)的應(yīng)用意義及存在的問(wèn)題

（一）立體足跡形態(tài)特征提取技術(shù)的應(yīng)用意義

立體足跡指的是人在站立或者行走狀態(tài)下，遺留在具有可塑性的松軟承受客體上的有明顯凹凸立體感的腳印痕跡，它可以有效反映完整的腳底輪廓、底部以及沿邊的生物形態(tài)特征，還可以反映出腳底肌力分布情況 。

立體足跡作為足印痕跡的一種，是偵查人員對(duì)遺留在案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)的足印進(jìn)行提取綜合運(yùn)用痕跡檢驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行分析的技術(shù)，也是刑事偵查案件中經(jīng)常使用的一種物證。由于足跡中不同區(qū)域的壓痕區(qū)域的大小、位置以及方向變化等分布形態(tài)特征都是由人體腳型骨骼決定，因此，足印痕跡具有相對(duì)的穩(wěn)定性。足跡痕跡可以表現(xiàn)出犯罪嫌疑人的身份特征。通過(guò)足印的形象特征，可以判斷出赤腳、鞋襪等外表特征；通過(guò)足跡的步伐特征，可以推測(cè)出犯罪嫌疑人的行走規(guī)律特征；通過(guò)對(duì)足跡的分析鑒定，可以對(duì)犯罪嫌疑人的身高、體重、年齡等進(jìn)行推測(cè)。

（二）立體足跡形態(tài)特征提取技術(shù)在應(yīng)用中存在的問(wèn)題

在實(shí)際的偵查工作中，由于部分偵查人員在現(xiàn)場(chǎng)偵查工作中對(duì)立體足跡形態(tài)特征提取技術(shù)不重視，在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)并提取立體足跡的過(guò)程中不細(xì)致，導(dǎo)致提取的足跡模糊或者是不全面，在后期的檢驗(yàn)分析過(guò)程中由于提取到的足跡形態(tài)不完整或者模糊，致使工作人員無(wú)法準(zhǔn)確的對(duì)足跡生物特征進(jìn)行判斷。

近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)研制出了具有高科技含量的提取立體足跡形態(tài)特征的儀器設(shè)備，但是在實(shí)際的工作過(guò)程中，我國(guó)絕大多數(shù)公安機(jī)關(guān)的刑事偵查人員在進(jìn)行立體足跡形態(tài)特征提取時(shí)仍然是采用傳統(tǒng)的拍照或者石膏制模等，由于這些傳統(tǒng)方法在操作過(guò)程中都具有一定的局限性，對(duì)于工作人員又要求具有一定的操作技術(shù)，一旦出現(xiàn)技術(shù)失誤，足跡形態(tài)特征的提取就會(huì)失敗或者遭到破壞。

二、立體足跡形態(tài)特征的提取技術(shù)

心與腳跟質(zhì)心之間的夾角度數(shù)，將夾角度數(shù)等作為立體足跡的全局特征，以便于更好的反映出立體足跡所代表的人體足部骨骼分布的形狀。

在實(shí)際生活中，不同的人各腳趾區(qū)域所對(duì)應(yīng)的面積其實(shí)差距并不大，因此在辨識(shí)人體生物特征時(shí)區(qū)分能力并不強(qiáng)，對(duì)實(shí)際情況并沒(méi)有意義。本文采取的立體足跡局部特征是根據(jù)人體五趾之間的位置關(guān)系所構(gòu)成的多邊形圖案，用線段將計(jì)算出來(lái)五趾區(qū)域的質(zhì)心依次連接構(gòu)成封閉的多邊形圖案，我們通常將之稱為質(zhì)心多邊形，它可以表示人體五趾之間的位置搭配關(guān)系 。

質(zhì)心多邊形的形狀是由人體腳底面各趾之間的關(guān)系以及其周圍的韌帶、皮膚和肌肉等因素決定的，對(duì)于任何人來(lái)說(shuō)，由于先天性因素以及后天性因素的影響，人體腳底五趾間的骨骼在某一個(gè)時(shí)間內(nèi)具有立體足跡形態(tài)特征的提取包括兩個(gè)方面，一方面是獲取足跡圖像，另一方面是立體足跡全局特征的提取與分析。

（一）獲取足跡圖像

在進(jìn)行足跡深度圖像區(qū)域分割和與處理的基礎(chǔ)上，在VC++編程環(huán)境中，為了運(yùn)用計(jì)算機(jī)對(duì)足跡進(jìn)行識(shí)別和分析深度圖像，首先通過(guò)人機(jī)交換的方法得到確定的足跡結(jié)構(gòu)示意圖，分別標(biāo)出五趾以及腳后跟，并對(duì)腳跟區(qū)域和五趾區(qū)域進(jìn)行數(shù)值設(shè)置，以便于后期分析處理。

（二）立體足跡全局特征的提取與分析

為了找到一個(gè)可以判斷足跡一致性的標(biāo)準(zhǔn)以及定義一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的足跡識(shí)別處理過(guò)程，在對(duì)立體足跡全局特征進(jìn)行預(yù)處理過(guò)程中，將提取到的足跡生物特征定量的描述出來(lái) 。依據(jù)以往的建模經(jīng)驗(yàn)，腳跟的位置以及五趾的相對(duì)位置對(duì)足跡自身所具有的特征在足跡識(shí)別生物特征的過(guò)程中具有十分重要的意義。

本文針對(duì)已經(jīng)分出來(lái)的各個(gè)腳趾以及腳跟區(qū)域，計(jì)算出區(qū)域質(zhì)心。區(qū)域質(zhì)心是根據(jù)屬于該區(qū)域所有的點(diǎn)計(jì)算出來(lái)的，設(shè)A為區(qū)域面積，M、S、Z、H、X、G分別表示食指、中拇指、環(huán)趾、小趾以及腳跟區(qū)域質(zhì)心。

由計(jì)算結(jié)果可知，立體足跡的提取問(wèn)題可以看成一個(gè)特定的而為區(qū)域的問(wèn)題，并通過(guò)該二維區(qū)域提取出立體足跡的一維特征，這對(duì)生物特征的識(shí)別是十分有利的。我們將質(zhì)心坐標(biāo)分別設(shè)為（xiyi）其中（i=1，2，3，4，5，6），根據(jù)公式d=，可以分別計(jì)算出五趾質(zhì)心與腳跟質(zhì)心之間的距離，并根據(jù)余弦定理cosA=計(jì)算出五趾質(zhì)其獨(dú)立的穩(wěn)定性，并且由于影響因素地不同具有其特定性 。在現(xiàn)階段的絕大多數(shù)試驗(yàn)樣本中，質(zhì)心多邊形形狀是不同的，從側(cè)面反映了對(duì)于性別相同且身高、體重以及年齡都基本相同的人來(lái)說(shuō)，其質(zhì)心多邊形具有一定程度的區(qū)別，由于質(zhì)心多邊形的特定性比較好，因此通常被作為立體足跡的同一認(rèn)定的依據(jù)之一。

三、 立體足跡形態(tài)特征與生物特征辨析

立體足跡作為人體特征的一種重要荷載方式，其足跡形態(tài)的排列形狀不僅僅與人體腳底五趾之間的骨骼排列順序有關(guān)，還與人體的性別、年齡、體重以及身高等具有一定的聯(lián)系 。通過(guò)日常實(shí)驗(yàn)分析我們可以得知，立體足跡的形狀與人體的足部之間的骨骼分布情況以及人體腳趾之間肌肉的分布情況緊密相關(guān)，因此，通過(guò)對(duì)人體立體足跡進(jìn)行生物特征的提取，我們不僅僅可以通過(guò)立體足跡之間形態(tài)特征之間的比對(duì)實(shí)現(xiàn)身份鑒別，還可以通過(guò)對(duì)立體足跡形態(tài)特征的分析，推斷出人體的身高、形態(tài)特征、性別等生物特征。

身高、體重、年齡是人體生理的三大指標(biāo)。由于每個(gè)人的身高是不同的，因此行走運(yùn)動(dòng)時(shí)的特點(diǎn)也是不同的，反映在立體足跡上也就是所留下的生物特點(diǎn)也不同，在實(shí)際的生活中，身高越高、體重越重的人遺留下來(lái)的立體足跡長(zhǎng)度也越長(zhǎng)，對(duì)人體遺留下的立體足跡進(jìn)行鑒定分析，其形態(tài)特征中蘊(yùn)含著豐富的行走人的個(gè)體信息。

四、立體足跡形態(tài)特征提取技術(shù)的思考

（一）提高足跡勘察的現(xiàn)場(chǎng)提取質(zhì)量

對(duì)犯罪現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行偵查是刑事偵查工作的第一道工序，在犯罪現(xiàn)場(chǎng)對(duì)犯罪分子遺留下來(lái)的足跡痕跡進(jìn)行提取是運(yùn)用體力足跡檢驗(yàn)技術(shù)開展刑事偵查工作的第一步。因此，偵查人員在進(jìn)行刑事偵查工作時(shí)，要從案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)的中心區(qū)域逐漸向外圍區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)散，從案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)遺留下來(lái)的雜亂足跡中提取到能證明犯罪嫌疑人犯罪事實(shí)的足跡 。在實(shí)際的偵查工作中，案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)的足跡一般都是凌亂不堪的，偵查人員在進(jìn)行足跡發(fā)現(xiàn)、提取的工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合足跡遺留的新舊程度、遺留的位置和犯罪現(xiàn)場(chǎng)的其他物證進(jìn)行綜合分析，提取到與犯罪事實(shí)相關(guān)的立體足跡，為刑事案件的偵查提供有力的證據(jù)。

（二）認(rèn)真做好立體足跡的檢驗(yàn)鑒定工作

在案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)提取到的立體足跡只有通過(guò)檢驗(yàn)鑒定，并且經(jīng)過(guò)有關(guān)部門的認(rèn)定，才能成為刑事案件訴訟的證據(jù)，因此，對(duì)采集到的立體足跡進(jìn)行生物形態(tài)特征提取是發(fā)揮立體足跡在刑事案件偵查工作中作用的重要環(huán)節(jié)。

首先，為了更好地對(duì)立體足跡進(jìn)行生物特征提取，需要不斷提高相關(guān)工作人員的素質(zhì)，工作人員需要不斷加強(qiáng)自身的學(xué)習(xí)意識(shí)，更好地掌握立體足跡生物特征的提取技術(shù)，并做到活學(xué)活用。在實(shí)際的工作中，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，提高自身的工作能力和水平。其次，偵查人員在進(jìn)行立體足跡的提取、分析工作時(shí)，要嚴(yán)格遵守相關(guān)的法律法規(guī)和工作原則。在進(jìn)行立體足跡生物特征提取的實(shí)際操作時(shí)，要堅(jiān)持實(shí)事求是的原則，通過(guò)對(duì)各方面原因的綜合分析，透過(guò)表象發(fā)現(xiàn)其本質(zhì)，對(duì)生物特征作出正確的判斷。最后也是最重要的，要保證立體足跡生物提取的準(zhǔn)確性，立體足跡生物特征提取技術(shù)具有一定的難度，因此，偵查人員在進(jìn)行實(shí)際的操作時(shí)，要認(rèn)真分析立體足跡所代表的生物特征，分析立體足跡的形成條件，做好實(shí)驗(yàn)樣本的比對(duì)，合理運(yùn)用立體足跡生物特征提取技術(shù)，綜合分析后得出適當(dāng)?shù)目茖W(xué)意見。

（三）強(qiáng)化足跡檢驗(yàn)的綜合運(yùn)用

經(jīng)過(guò)人類的偵查實(shí)踐表明，足跡痕跡作為案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)常見的且不易被破壞的犯罪痕跡之一，假若能夠從多方面、多角度的對(duì)足跡痕跡進(jìn)行檢驗(yàn)，不僅可以更好更快的為刑事偵查提供有利的證據(jù)，還可以擴(kuò)大痕跡檢驗(yàn)的利用范圍 。立體足跡生物特征提取技術(shù)作為足跡痕跡檢驗(yàn)的有效方法之一，在進(jìn)行立體足跡生物特征提取技術(shù)時(shí)，要充分考慮各方面的因素，分析立體足跡的形成條件，充分利用立體足跡形成的現(xiàn)場(chǎng)條件，綜合運(yùn)用立體足跡的生物特征提取技術(shù)，分析犯罪足跡形成時(shí)犯罪嫌疑人所穿的鞋子種類、質(zhì)地，犯罪嫌疑人的身高、體重以及性別等特征，并通過(guò)對(duì)立體足跡與其他痕跡之間的相關(guān)聯(lián)系，掌握犯罪嫌疑人的足跡特征，為案件偵查提供證據(jù)。

五、結(jié)語(yǔ)

足跡與指紋痕跡、工具痕跡以及其他痕跡相比較，足印痕跡出現(xiàn)在犯罪現(xiàn)場(chǎng)的頻率較高而且不容易被消除，因此，足跡痕跡在刑事偵查中的作用是非常重要的。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，研究人員也應(yīng)當(dāng)將高新技術(shù)成果應(yīng)用到立體足跡形態(tài)特征的提取技術(shù)中，為立體足跡的檢驗(yàn)分析提供更為科學(xué)的方法，更好的為公安機(jī)關(guān)刑事案件偵查提供線索和證據(jù)，為早日破案提供有力的技術(shù)支持。

注釋：

苗良.立體足跡形態(tài)特征提取與生物特征分析.解放軍信息工程大學(xué).2006.

王衛(wèi)東.立體足跡重壓面分割與形態(tài)特征描述.中國(guó)人民解放軍信息工程大學(xué).2005.

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