【摘要】：在我國公安刑事技術(shù)工作中,由于足跡特征表述模糊、成因復(fù)雜、機理不明,足跡檢驗在長期以來始終過度依賴足跡學專家的主觀經(jīng)驗,各種足跡檢驗技術(shù),尤其是足跡步態(tài)特征檢驗技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展進程緩慢。為了適應(yīng)新時代公安刑事偵查工作的需要,提高公安刑事偵查工作效率,同時也為了繼承發(fā)展傳統(tǒng)的足跡步態(tài)特征檢驗理論,本文主要關(guān)注平面足跡步態(tài)特征中的起腳特征,將模式識別領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)方法應(yīng)用于足跡步態(tài)特征檢驗領(lǐng)域,取得了較好的效果。本項研究召集約320名志愿者采集到6000多張平面足跡圖片,其中約一半圖片足趾區(qū)域出現(xiàn)了“月牙狀”的痕跡。對這一“月牙狀”痕跡分兩步進行了檢測:首先使用了三種方法進行該平面足跡起腳特征的存在性檢測。一是使用了一個6層小型卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對其進行檢測,測試正確率可以達到約97.0%;二是使用了VGG-16經(jīng)典卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),測試正確率約為84.8%;三是提取Haar-like特征后使用Adaboost分類器對其進行檢測,測試正確率約為84.3%。可得,小型卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在平面足跡起腳特征的存在性檢測中效果最佳。其次是根據(jù)這一“月牙狀”痕跡與整個足跡的相對位置關(guān)系來對其進行方向性檢測,主要分為偏內(nèi)起腳和正起腳兩類。該步同樣使用了三種方法進行效果對比。一是提取GIST特征后使用支持向量機(Support Vector Machine,SVM)進行檢測,左右腳的測試正確率分別約為85.4%和81.1%;二是提取HOG特征(Histograms of Oriented Gradients,HOG)后使用SVM進行檢測,左右腳的測試正確率分別約為80.7%和76.3%;三是提取Haar-like特征后使用Adaboost分類器進行檢測,左右腳的測試正確率分別為72.7%和80.4%�？傻�,提取GIST特征后使用SVM進行平面足跡起腳特征的方向性檢測效果最佳。最后,對平面足跡起腳特征的方向與足跡遺留人起腳時的動作姿態(tài)之間的關(guān)系進行了探究。截取志愿者身后攝像機所錄下的其起腳瞬間的一幀圖像,并對其小腿和足之間的夾角進行測量,得出如下結(jié)論:絕大部分在第二步中被研判為偏外起腳的志愿者,其起腳瞬間的腿足夾角要小于正起腳的志愿者。本研究證明使用模式識別相關(guān)技術(shù)來開展平面足跡步態(tài)特征的自動化檢驗是具有可行性的,為后續(xù)利用平面足跡步態(tài)特征進行足跡分析和人身鑒別打下了良好基礎(chǔ)。
【學位授予單位】：中國人民公安大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：D918.91
【圖文】：

度上制約了足跡步態(tài)特征自動化檢驗技術(shù)的推廣應(yīng)用、優(yōu)化改善與創(chuàng)新發(fā)展。因此，將傳統(tǒng)的足跡檢驗技術(shù)與模式識別技術(shù)等現(xiàn)代科學技術(shù)相結(jié)合，創(chuàng)新一種形象直觀實用可靠、操作簡單的足跡量化檢驗方法，促進足跡檢驗的科學化、標準化、自動化發(fā)展，是對未來足跡檢驗研究所提出的要求。1.4 本項研究的技術(shù)路線本項研究的技術(shù)路線圖如下圖 1.1 所示。

圖 2.1 起腳方向示意圖挖痕，腳跟抬起離開地面，腳趾向下向后挖翻地面的具體表現(xiàn)為在足趾區(qū)前部挖出土坑，并同時方等不同方向甩土的現(xiàn)象。與蹬痕不同的是，挖挖、正挖、偏外挖三種。偏內(nèi)挖和正挖比偏外方向的與起腳動作方向是一致的，但兩者作用，腳趾內(nèi)側(cè)或拇趾部位在起腳時挖動地面，挖出，出現(xiàn)挖痕的位置越偏內(nèi)，而挖痕的出現(xiàn)率也部位有挖土后甩現(xiàn)象，則多甩向正后方。內(nèi)收外挖，但挖出的土多甩向內(nèi)后方。[17]摳痕摳痕，表現(xiàn)為起腳時足跖即將離開地面，趾尖

-12-圖 2.1 起腳方向示意圖2.2.3 立體足跡中的挖痕挖痕是起腳時，腳跟抬起離開地面，腳趾向下向后挖翻地面而遺留的痕跡。在立體足跡中，挖痕的具體表現(xiàn)為在足趾區(qū)前部挖出土坑，并同時伴隨有向足內(nèi)側(cè)、向足外側(cè)或向足后方等不同方向甩土的現(xiàn)象。與蹬痕不同的是，挖痕根據(jù)方向分類，一般只劃分為偏內(nèi)挖、正挖、偏外挖三種。偏內(nèi)挖和正挖比偏外挖出現(xiàn)率高。挖痕出現(xiàn)在足跡中位置方向的與起腳動作方向是一致的，但兩者作用力的方向相反。外展步易出現(xiàn)偏內(nèi)挖，腳趾內(nèi)側(cè)或拇趾部位在起腳時挖動地面，挖出的土甩向外后方。步子外展角度越大，出現(xiàn)挖痕的位置越偏內(nèi)，而挖痕的出現(xiàn)率也越低。直行步易出現(xiàn)正挖，如果趾尖部位有挖土后甩現(xiàn)象，則多甩向正后方。內(nèi)收步或青年女子偏外起腳時，易出現(xiàn)偏外挖，但挖出的土多甩向內(nèi)后方。[17]2.2.4 立體足跡中的摳痕立體足跡中的摳痕，表現(xiàn)為起腳時足跖即將離開地面，趾尖向下?lián)笁旱孛嫘纬擅济珷罨驈澰滦蔚暮圹E。[17]在松軟土地上雖然摳痕部位土發(fā)生了移動，但是不想后甩土，在較硬地面上則會出現(xiàn)一道白印。與蹬痕相類似，摳痕也可以根據(jù)方向和位置不同而分為五類，內(nèi)摳、偏內(nèi)摳、正摳、偏外摳、外摳。其中偏內(nèi)摳，正摳出現(xiàn)率最高，外摳和內(nèi)摳很少出現(xiàn)。不同的步幅類型和起腳?

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本文編號：2782014