1、1.1 图像与数字图像基本概念 1.2 图像处理与数字图像处理1.3 数字图像处理技术在刑事司法领域应用中存在的风险及其应对 1.4 刑事数字图像处理软件简介 据统计，人们从外界环境获得的信息中，视觉占到了60(听觉占20，味、触、嗅觉等占20）， 尽管“图像”这个词经常被使用，很多人仍不能确切地说出它的定义。人们往往将“图像(image)”与“图画(picture)”等同起来。那么究竟什么是图像?这是我们在研究“图像处理”这个课题之前首先要解决的问题。俗话说：百闻不如一见its better to see for oneself rather than to hear for many ti
2、mes耳听为虚、眼见为实：one picture is worth thousand words1.1 图像与数字图像图像与数字图像图像的概念图像的概念：狭义上理解：图像是指客观景物在人眼中所形成的“影像”或“映像”，也就是人眼所能感知的视觉信息。广义上理解：图像是泛指能够描绘事物的特征的形象化信息。它包括人眼所直接感知的视觉信息和人眼无法直接感知，但可以通过间接感知的的图像信息(如红外线、X光、超声波图像等)。1.1 图像与数字图像图像与数字图像图像的分类图像按存在形式分类：模拟图像、数字图像模拟图像：保存于传统介质上的图像（照相纸、感光片、画纸、画布等有形载体）数字图像：模拟图像经过采样后
3、以离散的二进制序列（0，1编码序列）形式记录在特殊介质上的计算机文件。1.1 图像与数字图像图像与数字图像图像的数学模型按存在形式对图像进行分类虽然直观，但并不够严格和准确，要从本质上说明数字图像和模拟图像的区别和特点，并便于对其进行研究，必须借助数学方法对其进行描述。从数学的观点来看，图像可看作二维或三维空间上的一个或一组分布函数。 1、模拟图像的数学模型灰度（黑白）模拟图像的数学模型：灰度图像中灰度强度值随坐标图像空间坐标(x,y)连续分布，因此可将其定义为三维空间上的连续函数zf(x，y)，其中，Z代表图像在空间坐标处的灰度值(或亮度)强度。 实际图像的灰度值是有界的，这种有界性可表示为
4、： 0f(x,y)Bmy0nf(x,y) 1、模拟图像的数学模型B：三维空间上的图像AC：f(x,y)投影到XY平面1、模拟图像的数学模型彩色模拟图像的数学模型：彩色图像的数学模型还应反映出色彩的类别及强度变化。通常将彩色图像分解为三个连续三维灰度（或亮度）函数Zr =fr(x,y), ， Zg =fg(x,y), ， Zb =fb(x,y)进行表达，分别代表图像中红、绿、蓝三种光谱成分的亮度幅值在二维空间（x，y）上的分布变化，同样fr(x,y)、fg(x,y)、fb(x,y)也是连续有界的。Zr =fr(x,y), 0fr(x,y)BmZg =fg(x,y), 0fg(x,y)BmZb =
5、fb(x,y), 0fb(x,y)Bm模拟图像的特点1 空间上连续（空间坐标是有界且连续变化的量）2 信号连续，不分级（亮度或色彩属性呈连续变化）3、 不能直接被计算机和数字设备识别和处理（连续信号不能被数字设备识别和处理）。2、数字图像的数学模型对于灰度（黑白）图像，定义三维离散亮度函数：z=f(x，y)，其中：x=0，1，2.xmaxy=0，1，2.ymaxz=0,1,2zmaxx，y说明图像像素的空间坐标，xmax，ymax代表图像尺寸（长、宽），同时决定x，y的取值范围为介于0 xmax和0ymax之间的整数。函数值z 代表了在坐标(x，y)处像素的灰度值（亮度值），通常取值范围为0到
6、255的整数值，0表示纯黑、255表示纯白。注意：坐标空间和亮度幅值的离散性，即取值为某个区间内的整数值，而非实数值。2、数字图像的数学模型使用二维矩阵方式对数字图像的进行表达方式更接近于人们对数字图像的视觉感受，便于理解。定义二维矩阵fm,n，m , n说明图像的宽和高，矩阵元素f(i，j)的值表示图像在第i行，第j 列的像素的灰度值或色彩属性值；i,j表示图像像素的几何位置。m X n 代表数字图像的像素总数，称作图像的空间分辨率（图像尺寸）对于灰度等级（K=256）的灰度图像， f(i,j)=0255;对于24位RGB彩色图像，f(i,j)=RGB(r,g,b)|(r、g、b=0255)
7、数字图像的特点1 空间上离散（空间坐标是介于某个区间的正整数值）2 信号是分级的离散值（亮度或色彩属性为不连续集合空间内的正整数值）3、 能直接被计算机和数字设备识别和处理。这幅数字图像由56x56个像素组成。每个像素在二维空间中具有特定的位置（x,y）属性和幅值f(x,y)属性。若该图是24位RGB彩色图像，f(i,j)=RGB(r,g,b)|(r、g、b=0255)为什么需要图像的数学模型？l便于研究、分析和处理图像l根据需要对这些函数进行某种数学运算（即对其表达函数进行加工和改造或分析），即可达到某种目标。目标：图像增强、图象恢复、边缘提取、图像内容识别等。1.2 图像处理与数字图像处理
8、1.2.1 图像处理与图像处理方法 图像处理的概念：按特定的目标，使用一定的设备和方法，对已有图像进行的“加工”和“改造”。图像处理方法分类：一、模拟图像处理l对象：模拟图像l手段和方法：光学、化学、模拟电子手段二、数字图像处理l对象：数字图像l手段和方法：数字化设备和软件模拟图像处理手段及特点l 光学手段：利用光的透射、干涉、衍射原理l 化学手段：如：暗房技术对底片加厚、减薄、反差调整l 模拟电子手段：对图像的模拟电子信号进行滤波、边缘提取、反差增大、亮度对比度调整、伪彩色显示等缺点：容易产生信号失真、引入噪声干扰、不易控制处理的量和度、过程不直观。数字图像处理手段及特点利用计算机，使用具备
9、某些特定算法的软件对数字化后的图像进行处理。特点特点 ：l 不会引入噪声干扰、精确性高（数字技术自身的特点）l 过程直观，再现性好，易控制处理的量和度l 灵活性大，一般不依赖于特定的硬件设备，成本低廉l速度快，由计算机或数字设备完成，快捷、方便。1.2.2 数字图像处理的研究领域（基本任务）数字图像处理过程是对原始图像的数学函数f(x，y)进行某种运算H从而得到目标G的过程，这个过程可以表示为：G=H(f(x，y)根据H性质和目标的不同可分为：1. 图像增强(image enhancement) 2. 图像压缩(image compression) 3. 图像恢复(image restorat
10、ion) 4. 图像特征提取(feature extraction)1、数字图像处理（图像增强）给定一幅图像f (x，y)，选择一种操作运算H，使得结果图像f(x，y)在某种主观评测标准主观评测标准下比原图f (x，y)具有更好的视觉质量，这就是图像增强(image enhancement)问题。对比度增强前、后图像增强是个高度主观的过程，增强效果的评判是否取决于目标图像的最终用途，没有一个普遍适用严格的客观测评标准。注意2、数字图像处理（图像压缩） 给定一幅图像f (x，y) ，我们寻找一种操作H，使得f (x，y)对原图像f (x，y)的表示（存储、处理、显示、传输等）可以在少量图像细节丢
11、失的条件下用更少的比特数进行，这就是图像压缩(image compression)问题。图像压缩的两种基本类别图像压缩：有损压缩、无损压缩 “你的妻子，Helen，将于明天晚上6点零5分在波士顿的Logan机场接你”n无损压缩：去除冗余信息你的妻子将于明晚6点零5分在Logan机场接你n有损压缩：去除非关键信息Helen将于明晚6点在Logan接你。3、图像恢复 给定一幅损毁或失真图像f(x，y),找出对H-1的估计，恢复图像f(x，y)，这就是图像恢复(image restoration)问题。其中， H-1代表对造成图像损毁或失真过程的数学模型的逆函数，对损毁或失真过程所建立的数学模型越精
12、确，恢复效果越好。图像恢复是个客观的过程，必须依赖于图像损毁或失真过程的较为准确的数学模型，否则难以获得理想的恢复结果。注意4、图像特征提取给定一幅图像f(x，y)，寻找一种操作H，使得处理结果G为图像f(x，y)的某种特征（灰度、颜色、纹理等），这就是图像特征提取(feature extraction) 。图像特征提取往往又需要进行边缘检测(edge detection)、图像分割(image segmentation)。特征提取属于数字图像处理研究与应用的中级层面。即输入图像，输出便于机器识别的图像的特征。特征提取过程的例子车牌自动识别系统中的图像处理（边缘检测）图像分割例子指纹自动识别预
13、处理（图像分割）通过图像分割算法（基本全局阈值算法）分割得到的图像1.2.3 数字图像处理应用领域 图像处理的应用涉及航空航天、生物医学工程、通信工程、工业和工程、军事、公安、档案、文化艺术、计算机视觉等众多领域和学科。数字图像处理应用领域（医学）对原始对比度不够的CT扫描图像和经过直方图均衡化处理(一种图像增强技术)以后的图像，可以看出，图像增强后的CT图，细节得到了突出。数字图像处理应用领域（地质遥感）遥感图像的判读是遥感图像分析的一项重要内容。图(a)给出一幅灰度遥感图像， 其中海洋、山川等地貌不突出。图(b)为一幅经过伪彩色处理的图像，各种地貌的差异变大，便于判读。人的视觉系统对颜色变
14、化的敏感程度强于灰度变化。数字图像处理应用领域（工业检测）装瓶生产线上，可以通过图像检测瓶子是否装满。(a)原图(b)通过合适的图像分割方法，将液体和没有液体的空白图像区域分割开（增大差异），再通过计算机进行分析检测。1.2 .4 数字图像处理设备和数字图像处理系统 图像处理系统的5大组成部分其中，计算机及图像处理软件为核心 1、图像采集设备（数字化输入设备)图像采集设备是图像数字化输入单元，常用设备有：l扫描仪（平板扫描仪、胶片扫描仪）lCCD（Charged-Coupled Device）摄像机、数码相机l视频采集器（采集卡）2、图像存储设备（存储器）o常用存储容量单位o 比特(bit,)
15、 : 1个二进制位，数字技术最小处理容量单位o 字节（Byte，): 1byte=8bito 千字节（K Byte，单位缩写 KB), 1KB= 210Byteo 兆字节(M Byte，单位缩写 MB), 1MB=210KB o 吉字节(G Byte，单位缩写 GB), 1GB=210MBo 存储器分类l可读写存储（计算机内存）l在线或联机存储器（软盘、硬盘）l数据库存储器（磁带、光盘）l移动存储器（SD卡,CF卡，U盘等）3、图像处理设备(完成图像处理运算)l计算机及图像处理软件l图像处理数字电路硬件模块:为了提高速度或克服通用计算机限制的情况下才用特制的硬件。4、图像显示、输出设备n显示器
16、、阴极射线管(CRT)和各种打印设备。n打印机n是一种输出设备，可将计算机产生的彩色图像或来自扫描仪的彩色图像高质量地打印出来。n打印机的分类n针式打印机n喷墨打印机n激光打印机n热升华打印机5、交互设备在图像处理过程中会存在大量人机交互操作，这些操作将通过鼠标、键盘进行。1.2 .5 图像数字化过程图像数字化过程（Image Digitzing Process）: 将一副图像从模拟状态转变为数字化形式的处理过程。 包括以下三个基本步骤： 扫描(Scanning）：对模拟图像进行寻址，每个被寻址的最小单元最终形成数字图像的一个像素 采样(Sampling)：在每个扫描位置测定其灰度值。 量化(
17、Quantization)：将灰度数值划分为不同的等级并对像素地址及量化后的像素灰度等级值进行编码形成离散的二进制序列。 灰度值灰度值：表征图像某空间位置处明暗程度的物理量1、扫描、扫描数字化设备将模拟图像划分成M(行) X N（列）的矩阵，然后对每个矩形方格进行寻址，进行一次灰度值的采样和量化，最后形成1个像素点，这个寻址过程称作扫描。n0mM，NM X N 叫做数字图像的空间分辨率空间分辨率，实质是构成数字图像的像素点个数，通常用于度量数字图像的尺寸图像的尺寸和也用于说明图像采样精度。模拟图像f(x,y) - 采样图像fc(i,j)l其中, i1、2、3、n；j1、2、3、m，m x n
18、叫做空间分辨率l若将图像数字化为灰度图像，fc(i,j)表示采样得到的i行j列矩形方格的灰度值(0f(i,j)Bm)也称作“抽样”，指将图像的连续表达方式f(x,y)转换成为空间上离散的表达方式fc(i,j)的操作过程 。2、采样像素灰度值像素平均灰度值2、采样(灰度值的确定)y0nf(x,y) fc(i,j)nm0m，n0f(i,j)Bm的实数105.3200.8197181172172170.27195184178170163.4160.3153.26125142131123.7114.41051025108928363.360.57177.6469635133.154.5114124.5
19、3831171224834108.8152.526310811745950.4103.1176543210X均匀分隔 等份均匀分隔 等份1616323263631281283232采样6464采样128128采样 显然，采样小方格的面积取得越小（m，n越大），采样区域数越多，采样图像就越接近原始模拟图像。模拟图像1616采样采样后的数字图像2、采样（空间分辨率对图像质量的影响）量化：为了便于计算机处理, 采样得到的图像灰度矩阵 fc(i,j)中的每个像素的灰度值f(i,j) 还必须被离散化为便于计算机可以识别和度量、处理的等级，这一步操作称为“量化”。连续的灰度空间(物理值)量化后的灰度空间(
20、逻辑值)QiQi+1Qi-1If Zi = Z Zi+1 Q=Qi一般情况下，采取均匀量化，即将像素灰度的取值范围分成均等的K个子区间，为便于计算机处理和存储，通常量化等级K取为2的整数次幂，即： K=2n，(n=1,2,3,)3、量化K叫做灰度分辨率(图像最多可能能灰度级别数量)n 叫做位深度ziZi+1Zi-1Bm0概念：灰度概念：灰度灰度：像素的灰度值代表了图像像素的灰暗和明亮等级，等级的范围从全黑到全白。根据位深度的不同可划分为不同的等级范围：在8 位（N=8，K=256）灰度图像中，像素值0 代表全黑，而像素值255代表全白。灰度127 代表了恰好处在黑色和白色正中间的一种灰色（中灰
21、），灰度63 的灰色则处在中灰和全黑的正中间。 0纯黑 255纯白127中灰 64深灰 概念：位深度概念：位深度 灰度图像的位深可以是1,2、4、6、8 、12、16 和32，但最常用的还是8位灰度图像。 原因： 1）1个像素的灰度值（0-255），刚好可由1个Byte进行表示，计算机很容易进行处理 (例,0可表示为00000000,255可表示为11111111) 2） 8 BPP的灰度图像提供了256 个明显的灰度色阶（人的眼睛能够同时区分的灰度色阶不超过200种），所以它可以如实地表现出任何的灰度图像。N=3,K=8(灰度等级为8)0123456725507510012515017520
22、0105.3200.8197181172172170.27195184178170163.4160.3153.26125142131123.7114.41051025108928363.360.57177.6469635133.154.5114124.53831171224834108.8152.526310811745950.4103.1176543210fc(i,j)灰度采样值(实数)4777666777766666555445454324233421112443344114622441016176543210灰度量化值（整数）量化10011011111011010010101110010
23、0011110010010100100001000001110001111110101100011001000000离散二进制01序列灰度值编码当 n = 1 时，K=2，像素值只有黑白两种，对应二值图像。当 n = 2 时，K=4，像素值只有黑到白4级灰度。当 n = 3 时，K=8，像素值只有黑到白8级灰度。当 n = 8 时，K=256，像素值为黑到白256级灰度。对应灰度图像。灰度分辨率K对图像质量的影响:图像数字化过程采样和量化参数对图像质量的影响图像数字化时，行和列的采样点数m和n(空间分辨率），量化时像素灰度值的量化级K（灰度分辨率）是影响数字化后的图像是否忠实原图像的重要质量参
24、数。3232采样6464采样128128采样1616采样n=1, k=2n=2, k=4n=3, k=8n=8, k=2561.2 .6 数字图像处理的基本原理和方法根据图像增强处理所在的空间不同，数字图像图像处理方法可分为两类基本方法：1. 空间域图像处理。l 灰度变换l 空域滤波2. 频率域（变换域）图像处理。1、空间域图像处理“空间域“一词指的图像平面本身，这种技术以对图像像素进行直接处理为基础。包括：l 灰度变换l 空域滤波概念：灰度变换基于点操作的增强方法，它将每一个像素的灰度值按照一定的数学变换公式转换为一个新的灰度值，如增强处理中常用的对比度拉伸、直方图均衡化、图像算术运算（加、
25、减）等方法。特点：某一像素的新值取决于其原值。例如，灰度级范围为【0，K-1】的图像反转运算的变换式为： s=K-1-r，其中k为灰度分辨率，r为图像原像素灰度，s为输出灰度。又如：图像减操作获得的新图像中的每个像素值取决于两幅图像同一空间坐标处像素值之差。概念：空域滤波基于邻域处理的增强方法，依次对图像中每个像素及其周围一定范围（邻域）内的像素进行某种数学运算，得到该像素新的灰度值（即输出值），该输出值与其自身原来的值和邻域内的像素值有关，常用的图像锐化与平滑技术就属于空间域滤波的范畴。特点：某一像素的新值取决于其自身及其周围一定范围内像素的值。空域滤波原理：原点：xy图像 f(x,y)(x
26、,y)图像f(x,y)的子图像（以x,y坐标为中心的3x3大小的邻域）对坐标位置为x,y的像素为中心的子图像（邻域）进行某种运算T（邻域内像素都参与运算），运算结果g作为新图像坐标位置x,y处的像素值。子图像中心从一个像素移到下一个像素，每移动一次，对新的子图像（邻域）再次应用T运算.2、频率域（变换域）图像处理 与空间域处理不同，频率域处理将图像中包含的信息成份以频率的视觉来看待（图像中变化缓慢的内容对应图像低频成分、变化剧烈的成份对应图像的高频成分），在进行处理时，首先经过傅里叶变换将图像从空间域变换到频率域，然后在频率域对图像进行操作和处理，去除图像中某些不需要的成分所对应的频率，再将其
27、反变换到空间域，从而得到增强后的图像。频率域（变换域）图像处理例规则织物上的指纹频谱图去除高频部分后的频谱图通过逆变换得到的去除背景后的指纹图像空间域指纹图像指纹图像对应的频率域图像空间域指纹图像1、空间域转换为频率域2、频率域转换为空间域1.3数字图像处理技术在刑事司法领域应用中存在的风险及应对 数字图像易于处理和修改的优势，同时也是导致数字图像图像在刑事司法领域的应用易受到质疑、存在风险的原因。Left is original image. Image on right has been altered to remove weapon from table. Top image has
28、been created by altering bottom left image and compositing it with the bottom right image. 近年来，造假照片愈演愈烈:l 纽约时报记者造假伊拉克士兵驱赶难民（后期修改制作）l 美联社记者造假陕西洪水漫过膝盖（后期制作合成照片）l “华赛”大奖作品造假中国高楼第一爆（后期修改制作）l 当年“非典”时期一对新婚伴侣走上街头的照片.根据网民提出的质疑及刘为强本人确认，影响2006CCTV 图片新闻年度评选专业组铜奖作品青藏铁路为野生动物开辟生命通道是刘为强经过电脑合成处理的虚假新闻图片 上图曾获得2005年“华
29、赛”金奖，但2年后，有网友认为图中两只鸽子一模一样，并做了一些技术分析为证。风险与挑战一数字图像处理过程中，主观故意或无意的偶然都可能“创造”图像中原本没有的信息或者移去图像原始信息，取决于图像处理者的意图以及其处理图像的技巧。随着软件技术发展，计算机图像处理软件随处可得，使用也相对简单。恶意篡改、伪造图像比以往任何时候都更相对容易，直接带来的问题是：采用数字图像处理技术伪造的图像比通过传统手段伪造的图像更难于检验。这使得很多人将数字图像技术用于刑事司法领域心存疑虑和恐惧。风险与挑战二什么样的处理技术手段能够增强图像细节与什么样的处理技术手段会带来图像信息的歪曲、损失或者会引入原本没有的额外信
30、息，两者之间的界限并不是简明清晰的。“真理向前跨越一步就是谬误”，即便是对比度调整之类的源于传统暗房技术的处理技术的简单增强处理，如果处理过度也可能会导致图像中关键信息的损失（例如过度的对比度调整会直接影响图像中客体的尺寸）。如何定义处理手段的科学性、有效性？如何证实？风险与挑战三诉讼参与者基本都不是图像技术专家，不懂图像处理的原理和方法，甚至对该技术存在偏见。图像处理者要从理论的角度向非专业人员说明和论证其所采用的图像处理手段是否是正确、适当的并不是件容易的事情。当处理后的图像作为证据使用时受到质疑？如何向诉讼参与者证实所进行的处理不会带来图像本质内容的改变？因为以上原因而排斥数字图像在刑事
31、司法领域的使用是不明智的，保证刑事数字图像作为证据使用的可靠性（Reliability），规避数字图像技术在刑事司法领域中的使用风险，特别需要关注数字图像的四方面的特性：风险规避与应对（1）原始性（）原始性（ Originality ）（）（2）真实性（）真实性（Authenticity）（3）完整性（）完整性（ Integrity ）（）（4）可重复性（）可重复性（ Repeatability ）风险应对需考量的四方面问题：原始性（Originality） ：指数字图像呈现的图像信息是否源于最初获得的场合，是否人为创造或进行过加工处理。原始性是数字图像证据可靠性和真实性的基石，是评判数字图像
32、是否真实描绘待证事实的基础依据。什么是数字图像的原件（存储器中存储的0，1二进制序列？）国内学者普片倾向认同美国联邦证据规则（Federal Rules of Evidence (Rules 10011008)）中类似的规定：照片原件包括原始负片及其打印输出形式的，如果原始信息以计算机等类似设备存储，则任何准确反映这些信息的可视输出都应视为原件。 真实性（Authenticity）：数字图像的真实性是指作为图像所反映的内容是否与其形成时候的场景状况一致。 图像真实性的审查依赖于对图像来源的审查，必要时候还需借助技术检验。 来源审查包括整个图像生成到展示过程的可靠性评估，包括：拍照：什么情形下拍
33、摄、拍摄人是谁、是否符合法定程序和技术规范.处理：什么软件？谁进行的处理？如何处理？处理方法和步骤是否科学有效？存储：原始图像是否妥善保存，图像存储是否安全、可靠？有什么样的程序和技术措施予以保证？是否存储时候采用有损压缩导致关键信息丢失？传送：传送过程是否存在被截获、修改的可能？原始性与真实性的关系l数字图像原始性不完全等同于待证事实的真实性（图像是原始的，其反映的内容就是真实的吗？周老虎案说明什么?）l图像真实性改变必然导致原始性的丧失l图像原始性改变未必导致真实性改变完整性（Integrity）：数字图像证明力之保证。 完整性是用于衡量图像是否存在真实性丧失风险，是衡量数字图像可靠性的重
34、要指标。图像完整性是指图像生成的伴生数据信息的完整性， 也包括图像从加工、处理直到交付作为证据使用的整个保管链所采用的程序及技术手段的合法规范及安全可靠程度。这意味着，为了让数字图像证据的真实性经得住审查，图像证据的举证方必须尽可能保证数字图像的完整性，并且在面对质疑时，知道如何论证图像的完整性。例如：假如对图像进行了加工处理，应该记录处理人、处理时间、所使用的软件、功能、步骤及每步骤参数。 可重复性(Repeatability)：当需要将处理后数字图像作为证据使用或在其基础上作出鉴定结论，应确保所采用的技术手段能够通过一组相同的操作得到相同的结果，即处理过程的应是可再现的。当采用的技术与方法
35、在法庭上受到质疑与挑战时, 通过操作过程的再现可以直观的方式说明所采用的技术给对于原图像带来的影响和变化。 确保图像处理过程可重复、处理结果可再现是避免可能的争议或解决争议的有效办法。1.3 风险应对 刑事数字影像技术规则（刑事数字影像技术规则（GA/T 592-2006）1、必须在副本上进行，避免破坏原件2、处理必须保证不破坏事物本质，不能破坏图像客观性3、操作过程应能再现l 每步处理过程结果应分别存盘l 记录每步操作所使用的软件、功能及参数l 记录处理日期以及操作人员更多可参考的指导细则可参阅：更多可参考的指导细则可参阅：国际鉴定联合会（国际鉴定联合会（IAI）下的科学图像工作组）下的科学
36、图像工作组 (SWGIT) 的指导建议的指导建议Recommendations and Guidelines for the Use of Digital Image Processing in the Criminal Justice System （刑事数字图像处理指导）（刑事数字图像处理指导）Best Practices for Maintaining the Integrity of Digital Images and Digital Video (released 6-4-2007) （维护数字图像完整性的最佳实践）（维护数字图像完整性的最佳实践）1.4 数字图像处理软件数字图像处
37、理软件数字图像处理软件是数字图像处理系统的重要核心。本质是对原始图像的数学函数f(x，y)进行某些运算H从而得到目标G的算法程序库。可用于刑事数字图像处理软件既包括： 各种被广泛应用于各种科学研究邻域的图像处理软件(Media Cybernetics公司的Image-Pro ) 也包括各种被实现有被广泛认可的处理算法的民用图像处理软件(Photoshop) 专用的刑事数字图像处理系统。刑事技术专用图像处理软件刑事技术专用图像处理软件用于解决刑事技术领域特有的图像处理难题1、刑事痕迹、文检图像增强处理、检验分析类 代表：大连恒锐公司 痕迹/文检分析系统北京极名源公司 痕迹/文检分析系统 主要功能
38、：重叠指纹、痕迹的分离 模糊图像复原 去除噪声（图像干扰） 变形校正 痕迹复杂背景去除 对图像的标注与测量 痕迹的半自动识别等 2、监控录像模糊画面处理类：美国Cognitech（识慧）模糊图像处理系统北京极名源公司 刑侦模糊图像处理系统3、图像识别类：指纹、足迹、步态、人脸特征分析与识别软件4、人像组合类：依靠人体面貌（五官）特征图像数据库重构人体面貌图像， 例如重庆创新公司的人像组合系统。美国Cognitech（识慧）模糊图像处理系统在成都6.5公交车纵火案、车亚亭等案中该系统为明确侦查方向、最终确定嫌疑人发挥了重要作用。通用数字图像处理软件通用数字图像处理软件Photoshop Phot
39、oshop:Adobe公司出品的优秀综合图像处理软件、功能强大。 适用于普通业余用户：裁减、格式转换、调整尺寸、旋转等。 适用于摄影师：改善图形质量，例如色调范围调整、颜色校正、处理变形、改善曝光等 适用于平面图形设计人员：大画幅创意广告，精美合成图像、杂志封面电影海报等。 视频和电影制作者：处理图像以适合视频输出。（处理图像以便将其作为视频素材时不至于导致失真） 网站编辑人员：处理图片以适合网络传输。PhotoShop的启动运行（方法一）的启动运行（方法一）点击“开始”菜单下的“程序”蓝下的“PhotoShop CS”快捷方式。PhotoShop的启动运行（方法二）的启动运行（方法二）选中需
40、要编辑的图像文件点击鼠标右键，在弹出菜单中点击“使用Photoshop编辑”菜单选项。PS界面工具栏各种常用工具菜单栏选项栏（各种工具参数）画布，图像显示区各种面板标题栏(显示当前文件名称、格式、缩放比例等)刑事数字图像处理工作环境的配置和管理刑事图像处理工作环境的配置和管理关系到：l 图像是否能够正确显示其图像数据包含的重要信息l 图像处理的软件性能l 图像能够输出和显示器所显示一致的效果l 是够能够自动记录处理过程（方法、参数）l 是否能够有一个得心应手的工作环境等2.2.1 显示器校准显示器校准l 设置显示器颜色以及空间解析度（显示分辨率）l 设置显示器色温l 使用颜色校准设备校准显示器
41、显示颜色的准确度显示分辨率校准显示分辨率校准计算机显示卡能够支持的显示分辨率，例如：640 X 480、800 X 600、1024 X 768、 1280 X 1024等 ，不恰当的设置可能导致图像存在柔化或变形 。图左图显示器分辨率为1280 X 960, 图像存在变形校准方法：使用软件绘制圆形，调整分辨率查看其是否失真色温校准色温校准显示器色温直接决定图像是否能真实再现图像中的色彩信息，一般情形下，6500K的色温是广泛使用的显示器色温设置值，在此设置下使屏幕中显示的白色准确代表白色，可以获得较好色彩平衡，使屏幕中的图像真实再现图像文件中包含的色彩信息。显示器色温调整，因使用的显示器不同
42、而稍有差异，必要时可查阅显示器用户手册，通常通过显示器上面的控制面板进行设置。色彩校准色彩校准严格的颜色校准必须借助于颜色校准设备，这种设备使用软件在计算机屏幕上显示一系列特殊的颜色条，然后需要将颜色校准设备附带的分光光度计或色度计放于显示器屏幕前读取屏幕显示的颜色条信息，根据这些信息软件将自动生成一个配置文件（Profile），当计算机加载配置文件后计算机将自动进行颜色校准（加载配置文件一般通过控制面板内的计算机显示卡配置管理来完成）。色度计读取生成配置文件2.2.2 Photoshop软件配置管理lPS软件的颜色管理l保存处理记录l图像处理性能l工作区管理PS软件的颜色管理PS软件的颜色设
43、置功能位于“编辑”菜单下。将“RGB（R）”中的PS软件默认色彩空间配置方案“sRGB”改为“Adobe RGB(1998)”，这有利于显示更多图像色域范围。保存处理过程的历史记录对于刑事图像处理而言，记录重要物证图像处理的步骤及方法和参数是非常必要的 记录方式可选择：1.元数据：将处理步骤和方法及参数记录到图像文件中2.文本文件：记录到单独的文本文件中3.两者皆有：既记录到图像文件中又记录到文本文件中、1.记录内容可选择：1.仅限工作进程：只是记录打开、关闭文件的时间2.简明：只记录处理方法（所使用的Photoshop功能）3.详细：记录打开、关闭文件的时间，处理步骤、每步所用方法、参数PhotoShop各种面板、工具窗口的显示控制在“窗口”菜单下把需要显示的窗口或面板打上勾，需要隐藏的窗口则取消勾
