生成包含工具痕的物體的修改的3D圖像制造技術

提供一種方法，用于生成物體的3D表示圖，包括：獲取表示具有宏觀形式和微觀特征的物體的至少一部分的3D形貌數據；分離該3D形貌數據為表示微觀特征的微觀數據和表示宏觀形式的宏觀數據；獨立地縮放微觀數據和宏觀數據中的一個，以關于宏觀形式增強微觀特征，從而獲得縮放的形貌數據；以及使用縮放的形貌數據生成3D圖像，從而獲得關于物體的至少一部分的具有增強的微觀特征的修改的表示圖。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及3D圖像生成領域。
技術介紹
在法醫彈道學領域中，對不同類型的物體上呈現的微小工具痕進行對比，以發現匹配的工具痕并將物體(例如彈頭)聯系在一起，并最終將物體與其他物體(例如找到的槍支)聯系在一起。然而，工具痕的對比可能具有相當的挑戰性，尤其是當彈頭上僅呈現很少的工具痕時，或當彈頭具有不同的形式時。因此，需要一種改進的方法和系統，用于對比彈道物體。
技術實現思路
根據第一廣義方面，提供一種生成物體3D表不圖的方法,包括獲取表不具有宏觀形式和微觀特征的物體的至少一部分的3D形貌數據；將3D形貌數據分離為表示微觀特征的微觀數據以及表示宏觀形式的宏觀數據；獨立地縮放微觀數據和宏觀數據中的一個，以關于宏觀形式增強微觀特征，從而獲得縮放的形貌數據；以及使用縮放的形貌數據生成3D圖像，從而獲得具有針對物體至少一部分的增強的微觀特征的修改的表示圖。根據第二廣義方面，提供一種生成物體3D表示圖的系統，包括處理單元；存儲器，用于儲存表示具有宏觀形式和微觀特征的物體的至少一部分的原始3D形貌數據；以及耦接至處理單元和存儲器的應用程序，其中當在處理單元執行該應用程序時，其執行以下步驟將3D形貌數據分離為表示微觀特征的微觀數據和表示宏觀形式的宏觀數據；獨立地縮放微觀數據和宏觀數據中的一個，以關于宏觀形式增強微觀特征，從而獲得縮放的形貌數據；以及使用縮放的形貌數據生成3D圖像，從而獲得具有針對物體至少一部分的增強的微觀特征的修改的表示圖。根據第三廣義方面，提供在計算機可讀介質上具體化并且包括生成物體3D表示圖的指令的軟件產品，包括分離模塊，適用于將表示具有宏觀形式和微觀特征的物體的至少一部分的3D形貌數據分離為表示微觀特征的微觀數據和表示宏觀形式的宏觀數據；增強模塊，適用于獨立地縮放微觀數據和宏觀數據中的一個，以關于宏觀形式增強微觀特征，從而獲得縮放的形貌數據；以及圖像生成器，適用于使用縮放的形貌數據生成3D圖像，從而獲得具有針對物體至少一部分的增強的微觀特征的修改的表示圖。術語“物體”是指包括可用作彈道證據(BPOE)的工具痕的任何物體。物體的實例包括彈頭或彈頭的一部分、槍管或槍管的一部分等。雖然本說明書中使用術語“彈頭”，但其只用于說明的目的并且不應理解為對其的限制。措辭“3D形貌數據”指的是實際物體三維表面的數學表達式作為由3D坐標(x、y、z)定義的點的集合。3D形貌數據是通過合適的3D傳感器在實際物體表面選定的位置進行測量的結果。專用軟件可通過填充點之間的空白空間的幾何結構(三角形、多邊形、曲面)連接點集，以生成連續的表面并顯示由傳感器成像的表面的真實表示圖。附圖說明本專利技術的其他特征和優點將通過以下結合附圖的詳細說明變得顯而易見，其中圖I示出示意性的兩個原始狀態的彈頭，每個彈頭都具有所關注的兩個區域；圖2示出比較顯微鏡下示意性彈頭的定位；圖3示出針對彈頭的一部分的示意性粗糙度圖像； 圖4示出表示由虛擬對比顯微鏡生成的彈頭的示意性形貌的圖像；圖5示出根據實施方式用于生成彈頭的修改的表示圖的方法的流程圖；圖6a示出根據實施方式的彈頭的3D形貌；圖6b示出根據實施方式的擁有增強的微觀特征的圖6a中的彈頭的3D形貌；圖7a示出根據實施方式的兩個變形的彈頭和一個原始狀態的彈頭，每個具有增強的微觀特征；圖7b示出根據實施方式的圖7a的兩個變形的彈頭，其中對形式進行了修改以對應圖7a的初始狀態彈頭的形式；圖8a、8b和Sc示出根據實施方式的不同的瀏覽技術類型渲染的3D數據(8a)、應用了紋理的2D圖像(Sb)和應用了紋理的粗糙度圖像(Sc)；圖9示出根據實施方式的計算機裝置，包括耦接于存儲器和處理器的應用程序，用于生成物體的修改的表示圖；以及圖10示出圖9應用程序的示意性實施方式。值得注意的是，整個附圖中相同的特征使用相同的參考標號表示。具體實施例方式在對比顯微鏡下觀察對比呈現在兩個彈頭上微小的工具痕可能具有相當的挑戰性，尤其是在彈頭上僅有少量的痕跡時。在該情況下，所關注的任何單個區域上的匹配線的數量可能不足以表明該彈頭對是“確定性的彈頭對”，即，從同一槍支發射的彈頭對。然后槍支技術員必須在所關注的若干區域尋找匹配線組。由于對比顯微鏡的局限性，該操作可能具有挑戰性。在某些情況下，此類彈頭可能具有圓形的橫截面，即，初始形態，并且當放置在對比顯微鏡下時，每個彈頭的對稱軸可與旋轉軸相一致。在此情況下，專家可通過手動地使每個彈頭繞其對應的旋轉軸旋轉來對比彈頭。然而，在其他情況下，針對一個彈頭的對稱軸和旋轉軸可能不一致。然后槍支專家必須進行若干手動操作來比對兩個彈頭，包括旋轉彈頭、移動彈頭以及變化光源的位置和強度。對于那些工具痕非常少的彈頭的此類操作具有相當的挑戰性。圖I示出了兩個原始的彈頭10和10’，每個具有兩個關注的區域分別為12、14和12’、14’，S卩，包括適于可視分析的工具痕的兩個區域。在該實例中，所關注的每個區域12、14、12’和14’僅包括少量的工具痕。專家在對比顯微鏡下觀察彈頭10和10’時僅能看見每個彈頭10和10’在顯微鏡視野中的那部分。在某些情況下，可以尋找并對正均呈現在彈頭10和10’上的相似的痕跡。然而由于顯微鏡視野范圍的局限性，專家一次只能對比所關注的一個區域。在圖I示出的實例中，所關注的每個區域上的匹配痕跡的數量不足以表明彈頭10和10’構成確定性的子彈對。然后專家必須分析針對彈頭10和10’所關注的其他區域。挑戰在于當尋找其他對正的和相似的痕跡并且在之前的匹配線不再出現在顯微鏡的視野范圍內保持之前的匹配線對正時對兩個彈頭10和10’的操作。圖2示出對比顯微鏡20下彈頭的定位。為示出的目的，示出的彈頭是帶有圓形橫截面的圓柱體。每個彈頭安裝在對比顯微鏡的不同的旋轉臺上。顯微鏡的旋轉軸22由穿過彈頭的水平線表示。每個彈頭的對稱軸和彈頭表面的交叉點用“X”表示。彈頭24和26表示理想的情況。它們具有原始的形狀和基本相同的直徑。矩形28和30表示在用于分析的顯微鏡視野內的區域。箭頭32和34是垂直的，其表示垂直于矩形28和30的局部向量。然后彈頭24和26上的區域28和30可在最佳的照明條件下進行對t匕。此外，如果在彈頭24和26上均發現了匹配線，假如施加于彈頭24和26的旋轉相同， 那么匹配線將保持對正。然后，如果在彈頭24和26的其他區域上發現一組新的匹配的且對正的痕跡時，可以假設第一組匹配線仍然對正。當匹配和對正的痕跡的數量足夠高時，專家可聲明彈頭24和26形成確定性的彈頭對。然而，彈頭通常并未沿對比顯微鏡的旋轉軸理想地放置。該情況由彈頭32和34表示。關于彈頭32和34，由“X”表示的對稱軸與顯微鏡20的旋轉軸22不一致。通過旋轉顯微鏡20的旋轉軸22，待對比的各自區域36和38的法線40、42未保持平行。然后專家在操作期間除了要移動旋轉軸22之外還要改變光源的位置和強度。如果在彈頭32和34上均發現匹配線，當專家要尋找一組新的匹配痕跡時，匹配線可不必保持對正。在顯微鏡20的旋轉軸22的若干操作之后，不能假設第一組匹配線保持對正。結果使對比顯微鏡下的可視分析程序的效率降低，尤其是對于在所關注的每個區域上具有少量的潛在匹配痕跡的彈頭。當對比的彈頭中的至少一個高度變形時，分析程序的效率將進本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：阿蘭·博卡姆普，丹尼·羅貝熱，伯努瓦·佩羅內，
申請(專利權)人：司法技術WAI公司，
類型：
國別省市：