视频检验技术

视频检验技术1、视频检验技术是侦察机关依照法定程序、以预防、控制、揭露和证实犯罪为目的，运用视频监控技术、计算机视觉技术及其他信息化技术、分析、处理和检验与犯罪有关视频资料的一种专门活动。该定义包含以下几个方面的含义：第一、视频检验技术活动的主体是专门行使国家侦查权的侦查机关及侦查人员。第二、视频检验技术活动的客体必须是与犯罪有关的客体，包括犯罪现场和与犯罪有关的人、车、物品等。第三，视频检验技术的行为是依照法定的要求，运用视频监控技术、计算机图像在处理技术以及相关设备器材，采用专门的方法进行。第四、视频检验技术的目的是预防、控制、揭露和证实犯罪。2、视频检验技术的原理（1）建立在视频图像上的同一认定和种属认定（2）建立在视频监控系统上的时空关系3、视频检验技术的特点（1）准确性和直观性 （2）物质依赖性（3）时效性和连续性 （4）稳定性好、容量大（5）易更改性（易伪造性） （6）信息的关联性和可拓展性4、视频检验技术的作用（1）为维护社会治安、打击暴力犯罪奠定基础（2）为刻画犯罪嫌疑人提供方向（3）为现场重建提供有利条件（4）为串并案件开拓新的途径（5）为震慑犯罪提供有力保障（6）为审讯提供有力武器（7）为诉讼提供有力证据5、视频检验技术的应用意义（1）视频检验技术对城市行细化建设有重要指导意义（2）视频检验技术对警务工作的健康发展具有重要意义6、治安视频监控特点：（1）物质依赖性（必须依靠设备记录，依靠载体记载）（2）储存容量大，稳定性强（3） 高度准确性，直观性 （4）易于伪造，仿造性7、图像分类（一）按人眼视觉特性分：1、可见图像（图片，光成像）2、不可见图像（不可见光成像、不可见量形成图）（二）按波段分：1、单波段图像（每个点1个亮度值）2、多波段图像（每个点多个亮度值）3、超波段图像（每个点几十几百个亮度值）（三）按空间坐标，亮度连续性：1、模拟图象（空间坐标，亮度均连续变化）2、数字图像（空间坐标，灰度均不连续，用离散数字表示）（四） 按形成分：1、静态图像（固定一幅影响记录）2、动态图像（连续变化的多幅影响记录）8、灰度直方图性质（1）只反映图像灰度分布情况，不能反映图像位置（2）一副图像对应唯一灰度直方图，一副灰度直方图可对应多副图像，多幅图像可对10、11、121314、15、16、17、18、19、应相同灰度直方图（3）一幅图像分多个区域，多个区域的灰度直方图之和为原图像灰度直方图9、灰度直方图应用（1）判断图像量化是否恰当（2（1）判断图像量化是否恰当（2）确定图像二值化的阈值常见图像模式灰度模式RGB模式（红，绿，蓝）lab模式（明度，a、b）双色调模式1）3）5）7）是否合理利用全部灰度范围2）4）6）HSB模式（色相，饱和度，亮度）CMYK模式（青品黄黑）位图模式（黑白）常见图像格式1） BMP（2）GIF（3）JPEG常见图像格式1） BMP（2）GIF（3）JPEG常见视频图像格式（1）lf.261（视频会议）（3）MPEG-1（数字声像存储）常见视频图像格式（4）TIFF（5）PNG（2）H.265（低码率视频会议）（4）MPEG-4（对象）2）DIVX格式4）RM2）DIVX格式4）RM、RAM格式（7）MOV格式3）AVl格式1）震慑作用（2）3）记录，查阅作用（4）5）实时处理（6）6）nAVI格式预警作用功能复核作用远程监控，管理作用6）nAVI格式预警作用功能复核作用远程监控，管理作用视频监控的作用视频监控的意义1）是城市信息化建设的重要内容2） 对反恐处理，维护社会政治稳定有重要意义3） 是社会治安，促进和谐社会建设的重要内容4） 直接打击犯罪、有效预防犯罪，增强掌控治安能力，增强群众安全感视频监控发展（1）第一代：闭路电视系统构建的模拟系统（2）第二代：数字信号控制的模拟系统（3）第三代：数字硬盘录像设备核心的视频监控系统（4）第四代：网络视频采集终端核心的视频监控系统视频监控系统组成（1（1）影像采集探头（光信号-视频信号）（3）视频服务器（编码输出）监控视频编解码方式2）传输通道（模拟通道，数字通道）（4）监视回看终端（计算机，电视）（1）纯硬件方式编解码优点:实时性好，压缩率高，图像质量好缺点：无法升级更新，造价高（2）纯软件方式编解码优点：方案灵活，易升级更新，造价低缺点：图像质量低，时延长（3）DSP芯片软件编解码优点：缩短时间，提高压缩率，易升级更新主要算法：MPEG-4H.264/AVC图像质量评估（1）（1）SQCIF和QCIF:（2） CIF（主流）（3） 4CIF（标清）21、监控视频调取，保存方法（1）监控系统直接保存3）网络下载调取监控视频4）大型网络监控系统视频调取（3）色彩还原 （4）实时性能20、图像分辨率主要方式图像分辨率：一幅图像分解多少个像素，用水平，垂直的像素点乘积来表示优点：存储量低，可窄带使用，价格低缺点：图像质量差优点：存储量低，可宽带使用，价格低，图像质量良好缺点：图像质量不能满足高清晰优点：图像质量好缺点：存储量高，传输宽带要求高，价格高（2）监控系统转化备份22、监控视频1格式转换方法1）系统直接支持格式转换（首选）1）系统直接支持格式转换（首选）2）截取多帧图像序列重组3）第三方软件支持转换特点：质量较好，占用空间较小特点：对支持较好的，转换效率高，文件小画质较好，对不支持的，可以转换，画质量不好4） 视频采集卡转换5） 专用影像处理系统转换4） 视频采集卡转换5） 专用影像处理系统转换6）通用屏幕采集软件转换23、粉屏，黑屏现象显卡在播放视频时用overlay方式，抓频时视频部分采集到粉/黑窗口，说明播放软件默认用overlay格式，发现overlay被占用后用其他方法播放24、直方图处理的方法（1）直方图拉伸图像对比度增强（对比度拉伸，扩大前景，背景灰度差别）（2）直方图均衡化图像对比度增强（增加像素灰度值动态范围，增大整体图像对比度）25、 图像运算的算法主要（1） 图像相加运算主要用于图层叠加，如人像拼接等；（2） 图像相减运算主要用于差异比对，如印文图像比对、监控视频排查、运动物体检测、复杂背景去除等；（3） 图像相乘运算主要用于提取或删掉图像某部分，如photoshop的蒙版工具等；（4） 图像相除运算主要用于多光谱图像相除抵消入射分量，进而加大反差，如法医图像骨密度分析等。26、 图像压缩种类常用处理方法（1） 无损压缩；压缩图像过程可逆，其可以百分百还原被压缩的信息。（2） 有损压缩：压缩图像过程不可逆，造成信息永久性丢失图像作为网页素材--保存为JPEG（有高缩比）图像作为整节打印--保存为PSP（对图像继续编辑）27、 傅里叶频谱图性质图上的明暗不同的亮点表示实际图像上某一点上邻域点差异的强弱（梯度的大小）（1） 暗的点数多，则实际图像比较柔和（各店与邻域差异小）（2） 亮的点数多，则实际图像比较尖锐（边界分明，像素差异大）28、 图像变形校正常用方法（1）一般变换：用数学公式建立前后变换图像坐标关系，通过改变公式参数调整（2）控制点变换：通过选立标准形状为参照来校正其他部分29、影响图像质量的因素（1）影响分辨率（最为重要） （2）光照条件（严重逆光，偏色，无法校正）（3）处理目标，运动速度（处理运动差处理，在一定帧间减少数据量）30、图像增强的方法（1）灰度变损处理 （2）图像平滑处理（消除噪声）（3）图像锐化处理（增强边缘灰质反差）（4）图像色彩增强处理31、灰度变损处理常用方法（1）灰度级修正算法（2）灰度级变换算法（3）基于灰度直方图变换32、图像平滑常用方法（1）空域平滑滤波处理（邻域均值法、加权平均法、中值滤波法）（2）频域平滑滤波处理（低通滤波法）（针对噪声与目标纹理在空域中无法区分且有规律性干扰时就会发挥独特的作用）33、图像锐化处理常用方法（1）空间锐化处理（对图像逆运算使图像清晰化）（2）频域锐化处理（用高通滤波处理，但图像必须有较高信噪比，否则锐化后图像的信噪比反而更低，从而使噪声的增加比信号还要多）34、图像色彩增强处理常用方法（1）伪彩色增强（根据黑白图像的灰度级将黑白图像变彩色图像）（2）色彩空间模式变换（根据使用情况转换RGB模式，CMYK模式，Lab模式等）35、 图像放大处理常用方法（1）最临近点插值算法（最简单速度最快，图像明显失真，出现马赛克现象）（2）双线性插值算法（3）双立方插值算法（4）自适应样条插值极其增强技术36、 图像复原处理概念：以保真原则为前提，找出图像降至的原因，描述物理过程，建立图像退化模型利用图像退化模型还原或部分还原图像，达到接近退化前的真实情况原理：先建立图像退化的数学模型，根据模型对退化图像拟合，然后用连续数学和离散数学处理，处理项的实现可在空间域卷积或在频域相乘。方法：（1）运动模糊复原（在运动模糊的点扩散函数未知，估计点扩散函数从确定相对运动的方向和角度，甚至运动规律）（2）高斯模糊复原（利用高斯点扩展函数特性，初始估计点扩展函数并对噪声图像进行逆运算）（3）维纳滤波（对真实信号的最小均方差估计）37、多帧图像处理方法（1）多帧图像平均 （2）多帧图像融合（3）多帧图像超分辨 （4）帧差处理38I帧（帧内编码帧）优点：自带全部信息的独立帧，不用参考其他图像可独立解码缺点：占用更多的数据位（不产生可觉察的模糊）P帧（帧间预测编码帧）优点：占用更少的数据位缺点:依赖参考前面的的I帧或P帧的不同部分进行编码，对传输错误非常敏感。B帧（双向预测编码帧）依赖前面帧和后面帧做参考帧在单帧图像处理一般选I帧来操作（I帧采用真实图像误差或假象可能性小），当处理较大视频时挑取I帧的工作量是很大的IBBPBBPBBIBBP39、 帧差处理：通过对视频帧序列中前后相减找差别，实现对运动物体及其边缘的检测40、 多帧图像融合处理概念：使用图像融合算法，将帧集中的细节信息融合到一张结果图中操作：（1）稳定化：确立标准帧，使其他帧相对于标准帧做稳定化和重建（2） 多帧融合：得到一个稳定的图像序列，将帧集中的细节信息，融合到一帧图（实现动态视频大信息量与单帧图像高分辨率的兼容）41、 常用稳定化的方法（1） SIFT特征点匹配适合运动较剧烈面积较大的运动目标，但匹配时间较长（2） 光流场适合运动平缓，对大小没有较高要求，运算速度较快，同时能获得较精确的结果（3）块匹配适合平移运动为主，基本没有旋转缩放运动，运算快有一定精确（4）鲁棒匹配算法能够有效地克服序列图像中由于噪声的影响，能够有效地计算出两帧图像之间的运动矢量，适合用在高噪声图像序列的稳定化中，不失稳定化的准确性。42、 多帧图像超分辨处理概念：通过相邻帧间运动矢量，运动参数估计，将相邻帧的信息集成到标准帧并增强当前帧的分辨率和清晰度操作：（1）稳定化：确立标准帧（相对信息量大，位移小的帧序列，并选标志明显的做标准帧）（2）设立参数（设置放大比例和插值类型）（3） 超分辨，按照重建精度分类应用不同的算法使图像高质量平滑43、 图像处理系统组成（1）影像采集（硬件采集，软件采集）（2）影像处理（反差增强，滤波，影像复原）（3）影像分析（侧重影响内容分析解释）（4）影像管理 （5）影像输出44、 增加反差处理的一般方法原理：对比度增强，通过对灰度级变换实现（1） 亮度/对比度处理：对图像亮度对比度直接调整（调整颜色易使图像细节损失）（2） 直方图处理：直方图调整（调整画面总体亮度）和直方图均衡化（增强具体纹理细节反差）（3）伽马调整:调整软件对画面亮度的解释，从而对图像做细微明暗层次调整。45、 模糊人像重建的主要方法（1）人工重建 （2）计算机重建46、 人工重建方法（1）模拟画像法（想象描绘法，对临法）（2） 人像组合法（计算机画像法）：画面效果照片化，易掌握，但相似度比画像差（3） 电子模拟画像：可自由修改，方便画像与图像处理（4）画像合成综合法：易掌握，缩短重建时间47、计算机自动重建的方法利用输入已知目标相关信息，结合知识库自动完成人像重建优点：工作效率高，受主观影响小，利于推广缺点：表情，年龄等造成识别难度48、电子模拟画像重建的方法（1）图像采集（从动态图像中选效果好，辨认价值大的角度为检材）（2）预处理（改变图像大小，提高像素，图像增强，提高分辨率）（3）重建49、视频的特点：（1）客观性 （2）反复使用性（3）信息拓展性 （4）信息丰富，证明力强50、视频资料与其他证据相比较（1）与书证：两者同样以其内容和含义证明案件案性，但视频资料本质功能是生动，全面，立体反映案件事实（2）与言词证据:言词证据易受到各种因素影响而使客观真实性下降，视频资料不易受各种因素影响证明力强（3）与物证：物证是间接证明，其证明力通过人去发现来确定部分事，视频资料直接证明，能提供连续、动态、形象的证明力51、视频资料的证据属性（1）原始性（包括经复制原视频得到的复件）（2）连续完整性（3）真实性（4）关系三个属性满足一个才能具备证据效力原始性改变未必改变真实性；完整性改变必然改变原始性；真实性改变必然改变性、完整性。52、视频原始性检验（1）检验数据失真:检验复制件与原始视