[发明专利]工具痕迹光学共聚焦三维数据采集系统及其采集方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种影像数据采集方法，特别涉及一种犯罪现场工具遗留痕迹 的影像数据采集方法，其可有效提高痕迹物证取证工作的精度和效率。

背景技术

工具痕迹是指犯罪分子在作案的过程中，使用工具破坏客体时在接触部位 留下的痕迹。工具痕迹在刑事案件现场上出现率较高，这种痕迹在刑事侦查中 和其他痕迹(手印、足迹)一样，在揭露和打击犯罪、为侦破工作提供线索、 确定侦查方向方面具有重要的作用。

目前，工具痕迹的取证通常采用直接相机拍照或者显微镜一次成像拍照的 方式，当用相机直接拍照时，其分辨率十分有限，对于微米级的痕迹细节难以 清晰成像；当用显微镜成像拍照的方式时，所产生的问题是景深太小，当痕迹 物证实体的纵深范围接近或超过毫米级时，就难以在整个拍照范围内清晰成像 了。

如今，还有一种扫描电镜方法，扫描电镜是一个兼顾分辨率和景深需求的 设备，但其高昂的购置和维护成本及对操作人员的专业需求严重阻碍了设备的 广泛应用，多年来也仅限于少数高级别的物证鉴定单元在少数重要案件中应用。

因此，如何设计一种价格低廉并且可克服相机直接拍照或者显微镜拍照提 取痕迹物证所带来的缺点，即为本领域技术人员所需解决的课题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种工具痕迹光学共聚焦三维数据采集方法，其 同时满足高分辨率和大景深成像的要求，其采用普通的光学显微镜和数码拍照 设备，以等间距顺序多聚焦层面拍摄方法和多焦点序列图像融合技术为核心， 获得超常规的清晰图像数据，解决了普通相机和显微镜拍照所面临的大景深和 高分辨率相矛盾的问题，同时相对于扫描电镜又大幅提高了性价比及易用性， 使之能被广大基层单位接受和使用。

为了达到上述目的，本发明提供一种工具痕迹光学共聚焦三维数据采集方 法，其包括下列步骤：

801：将待检样品置于显微镜载物台上、设定显微镜载物台移动行程即拍照 上下边界以及拍照数量；

802：移动控制模块控制显微镜光学系统行走一步；

803：判断步进是否到位，如到位，执行804，否则继续执行803；

804：数码成像设备拍摄一张图片；

805：检测是否到达拍照下边界，如果是，执行806，否则执行802；

806：执行图像分区步骤，即将图像分成多个微区；

807：执行清晰度评价步骤，对第N张图片的所有微区位置的清晰度评价，得 到最清晰索引图，其中所述的清晰度评价步骤包括下列子步骤：

8071：取聚焦序列图像的第一幅图像；

8072：计算每个微区的清晰度值，即微区中各个点的8个邻域梯度之和， 得到对应这幅图的清晰度索引表D1；

8073：取聚焦序列图像的第N幅图像；

8074：计算每个微区的清晰度值，即微区中各个点的8个邻域梯度之和， 得到对应这幅图的清晰度索引表DN；

8075：检测是否所有图像均处理过，如果是，执行8076步骤，如果不是， 执行8073步骤；

8076：得到各个图像的对应索引表；

8077：在清晰度索引表的每个位置比较索引值的大小，找到最大值对应的 图号，形成一张提取图索引表A1；

808：执行图像融合提取步骤，在图像的每一位置，从序列图像中截取最清晰 的那一张的内容置于该位置，形成最终结果图；

809：结束。

较佳的实施方式中，所述的图像分区步骤是从图像上感兴趣区域的左上点 (x1，y1)开始，将图像分成M*N个微区。

较佳的实施方式中，还包括一移动平均步骤：其是将图像分区步骤中的左 上点(x1，y1)的坐标都加1，成为左上点(x2，y2)，重复步骤807和808， 得到清晰图像融合图R2，如此循环L次，得到L个清晰图像融合图，将这些图 的对应像点位置值作算术平均，就得到一幅平滑的融合图。

与现有技术相比，本发明有如下有益效果：

1.本发明采用普通的光学显微镜和数码拍照设备，不仅价格相对于扫描电 镜低廉，又能实现清晰的图像。

2.本发明以等间距顺序多聚焦层面拍摄方法，以移动控制模块步进控制显 微镜移动，解决了普通相机和显微镜拍照所面临的大景深和高分辨率相矛盾的 问题，确保数据不丢失。