Доступ: Анонимный

Система идентификации огнестрельного оружия АБИС «Арсенал»

Сканирование боковой  поверхности пули

Текстовые данные гильзы и изображения следов, занесённых в БД

Применение АБИС «Арсенал» позволяет создавать электронные пулегильзотеки объёмом в десятки и сотни тысяч объектов и перевести на качественно новый уровень выполнение трасологических экспертиз выстреленных пуль, их фрагментов и стреляных гильз при расследовании преступлений, связанных с применением огнестрельного оружия.

Создаваемые АБИС «Арсенал» электронные базы данных и современный уровень развития коммуникационных сетей открывают возможности для организации удалённого доступа к БД и межрегионального обмена информациоей по огнестрельному оружию.

Ввод изображений следов с пуль и гильз выполняется универсальным баллистическим сканером Папилон БС 7.00.3 USB.

Задачи, решаемые АБИС «Арсенал»:

• создание автоматизированных баз данных пуль и гильз от оружия, состоящего на учете в органах внутренних дел
• создание автоматизированных баз данных пуль и гильз, изъятых с мест происшествий
• автоматизация поисков с целью идентификации оружия по следам на стреляных пулях и гильзах
• автоматизация сравнительных исследований пуль и гильз при работе с БД и анализе рекомендательных списков, сформированных по результатам поисков
• автоматизация документирования результатов экспертиз
• обмен информацией между АБИС.

Функциональные возможности системы:

• формирование четырёх массивов БД: регистрируемые пули, регистрируемые гильзы, криминальные пули, криминальные гильзы
• разделение регистрируемого оружия по типам регистрации (боевое, служебное, табельное и т.д)
• сканирование боковой поверхности пули/гильзы, поверхности дна гильзы, следов с фрагментов оболочек и деформированных пуль
• автоматическое определение положения следов холостой и боевой граней нарезов на изображении развертки пули (погрешность определения угла подъема нарезов – 0,15 градуса, погрешность определения ширины полей нарезов – 0,015 мм)
• интерактивное выделение следов на пуле
  • первичный
  • от поля нареза
  • от дна нареза
• автоматическое выделение следов на донышке гильзы с возможностью их корректировки экспертом
  • след бойка ударника
  • след патронного упора
• интерактивное выделение следов на донышке гильзы
  • след отражателя
  • след досылателя
  • след зацепа выбрасывателя
• интерактивное выделение следов на боковой поверхности гильзы
  • след зацепа выбрасывателя
  • след окна в кожухе затвора
  • след загиба магазина при заряжании
  • след загиба магазина при эжекции
  • след поверхности патронника
  • след ребра казенной части ствола
  • след патронного ввода
  • след нижней грани затвора
• хранение изображений в БД, WSQ-компрессия изображений
• формирование профилей и трёхмерных изображений поверхностей объектов
• автоматические поиски по БД по каждому выделенному следу
• формирование по результатам поисков рекомендательных списков
• формирование "синтезированных" рекомендательных списков по гильзам
• работа  с объектами БД и рекомендательными списками, сравнительные исследования изображений
• печать информации из БД
• импорт/экспорт объектов БД, передача информации по линиям связи, поддерживающим IP-соединение
• разграничение прав доступа к БД и защита информации, хранящейся в БД и передаваемой по каналам связи
• формирование статистических отчётов о работе системы.

Математические алгоритмы АБИС

Для кодирования и распознавания изображений в АБИС Арсенал используется высокоточный алгоритм, основа которого проверена многолетней практикой автоматизированной дактилоскопической системы АДИС Папилон. Для сжатия изображений без потерь качества используется собственный метод WSQ-компрессии, сертифицированный в ФБР США.

По результатам сравнительных испытаний систем АБИС Арсенал и IBIS FT, проведённых FSS (Forensic Science Service) Великобритании в 2002 г.: АБИС Арсенал не уступает IBIS FT по основным поисковым характеристикам, имея при этом существенно меньшую стоимость.

Ввод в БД изображений дна гильзы, полученных при секторном освещения, позволяет значительное улучшить результаты автоматических сравнений по следам патронного упора и отражателя (значительно повышается место истинного кандидата в рекомендательном списке). Это особенно выражено для объектов от оружия, оставляющего характерные следы на гильзах. Например, для пистолетов Токарева (ТТ) или Glock.

Разработанная и применённая методика использования комплексной информации об изображениях (2D+3D) при сравнениях по следам бойка ударника значительно повысила избирательность этого вида поисков. В настоящее время ведётся работа по созданию аналогичных методик для сравнений по другим видам следов на гильзах (патронного упора, отражателя).

Ввод изображений пуль и гильз в БД АБИС

При создании запроса на сканирование для каждого объекта (пули или гильзы) вводится обширная текстовая информация – сопроводительные данные и конструктивные параметры. Для облегчения и обеспечения единообразия ввода разработана редактируемая система справочников и словарей. 

Сканирование и ввод в систему изображений боковой поверхности пуль и гильз, дна гильз, следов с фрагментов оболочек и деформированных пуль производится с помощью универсального баллистического сканера Папилон БС 7.00.3 USB.

Процесс сканирования боковой поверхности пули (гильзы) заключается в последовательной записи цифровых изображений отдельных линейных фрагментов в память компьютера при вращении объекта вокруг своей оси с шагом 0,045 градуса. Сканирование производится при косопадающем освещении.

Сканирование следов на сильно деформированных пулях и фрагментах оболочек производится при неподвижно установленном объекте и косопадающем освещении. При необходимости отсканировать несколько следов оператор поворачивает объект программными средствами (шаг поворота – 5 градусов). Перед началом сканирования выполняется автоматическая фокусировка оптической системы на объект.

Сканирование дна гильзы может быть произведено при различных типах освещения: рассеянном, прямом и секторном. Угол сектора освещения равен 45 градусам. Таким образом, для каждой гильзы может быть сформировано 10 изображений дна – по одному изображению при рассеянном и прямом освещениии, 8 изображений – при секторном освещении. По решению оператора, при необходимости быстрого ввода, сканирование может быть произведено только в прямом и/или рассеянном свете.

Для получения качественных изображений следов сканирование всех поверхностей объектов производится “послойно” по всей глубине деформации. Каждый следующий "слой" сканируется с изменением глубины фокусировки оптической системы на 0,095 мм. Значение глубины сканирования устанавливается оператором. Средние значения: 2 мм для недеформированных объектов и 3 мм – для деформированных. Таким образом, для недеформированного объекта будет отсканировано 22 изображения поверхности. Чем сильнее деформирован объект, тем большая глубина сканирования должна быть задана для получения качественного изображения. Максимальная глубина сканирования – 12,4 мм. По окончании процесса производится "склейка" – выбор участков наилучшего качества из всех сформированных изображений и объединение их в одно.

Информация, полученная при “послойном” сканировании, используется для построения трёхмерных изображений и профилей поверхностей.

Применение секторного освещения при сканировании дна гильзы существенно увеличивает время ввода в БД каждого отдельного объекта.

Для непрерывного сканирования донышек партии гильз, в целях снижения суммарных затрат времени ввода их в БД, на предприятии разрабатывается полуавтоматическое устройство револьверного типа.

Устройство револьверного типа
для сканирования изображений дна
партии гильз

Управление работой сканера выполняет специальная программа сканирования.

Отсканированные изображения проходят автоматическую обработку (т.н. первая обработка), в процессе которой система определяет:

• для пуль – угол подъема нарезов и ширину следов полей нарезов, положение следов боевой и холостой граней нарезов,
• для гильз – положение следов бойка ударника и патронного упора, размеры дна гильзы и капсюля.

Развёртка боковой поверхности пули с автоматически
установленными следами боевой и холостой граней нарезов

Изображение дна гильзы с автоматически установленными
следами бойка ударника и патронного упор
    
Затем в программе кодирования выполняется интерактивная операция выделения следов на изображениях (кодирование изображений):

• для пуль – первичных следов и следов от поля и дна нареза ствола,
• для гильз – следов, возникающих при заряжании, выстреле и удалении гильзы (система поддерживает выделение 12-ти типов следов)

Следы выделяются рамками или окружностями определенного цвета, в зависимости от типа следа. При необходимости корректируются границы и положение следов, автоматически определенных системой. Для более точного кодирования следов используется режим наложения профиля поверхности на изображение.

Поскольку для дна гильзы может быть введено несколько изображений (от двух до десяти), полученных при различных видах освещения, рамки следов, установленные/откорректированные оператором на каком-то одном изображении, автоматически устанавливаются/корректируются на всех остальных изображениях.

При кодировании дна гильзы, в целях ускорения и повышения избирательности поисков, оператор имеет возможность описать конструктивные особенности бойка ударника и отражателя, а также особенности обработки поверхности патронного упора.

После завершения кодирования изображений система выполняет автоматические операции:

• вторая обработка и сжатие изображений,
• запись всей графической и текстовой информации по объекту (пуле/гильзе) в БД
• поиски по ранее введенным объектам БД
• формирование рекомендательных списков, в т.ч. “синтезированных” рекомендательных списков для гильз.

Работа с объектами БД АБИС и рекомендательными списками

Кросс-платформенная программа просмотра БД АБИС работает в среде ОС Linux и Windows.

Возможности программы просмотра БД:

Просмотр текстовых данных, изображений поверхностей и следов, редактирование текстовых данных любого объекта из списков БД (в т.ч. из рекомендательных списков) 

При редактировании текстовых данных объекта фиксируется информация об операторе, дате и причине редактирования.

При просмотре изображений доступны функции масштабирования, перемещения и поворота изображения в окне просмотра, быстрого перемещения к следующему (предыдущему) следу, отмеченному на изображении, регулировки яркости и контраста, измерения расстояний и углов, показа на изображении рамок следов и профиля поверхности.

Просмотр изображений фрагментов пули
с установленными рамками первичных следов

Измерение расстояния между точками

Измерение угла

Просмотр изображений фрагментов пули в режиме наложения профиля поверхности

 

Просмотр трехмерных изображений поверхностей

Система формирует несколько видов трёхмерных изображений. При работе с трёхмерными изображениями доступны операции масштабирования и поворота.

Трёхмерное изображение дна гильзы

Форма трёхмерного изображения дна гильзы

Макет трёхмерного изображения дна гильзы из точек и линий

Трёхмерное изображение развёртки пули

Макет трёхмерного изображения развёртки из точек и линий

Закольцованное трёхмерное изображение развёртки

Форма трёхмерного изображения развёртки

Сортировка и фильтрация списков БД (в т. ч. рекомендательных списков) в соответствии с заданными условиями
Поиск объекта в БД по текстовым данным
Просмотр рекомендательных списков

Максимальный индекс совпадения объектов по результатам автоматических поисков – 10000. Индекс совпадения 11000 означает, что идентичность объектов установлена экспертом в результате визуального сравнения изображений.

Для объекта-пули система формирует один рекомендательный список.

Для объекта-гильзы предусмотрено формирование отдельного рекомендательного списка для каждого изображения каждого типа следа, отмеченного на дне гильзы. Например, если в процессе ввода было отсканировано 10 изображений дна гильзы (по одному с рассеянным и прямым освещением и восемь – с секторным освещением), то в процессе поисков может быть получено 10 рекомендательных списков по следу патронного упора, 10 рекомендательных списков по следу отражателя и т.д. Поскольку в этих списках могут присутствовать одни и те же объекты-кандидаты, но с разными индексами совпадения, для каждого типа следа формируется также т.н. “синтезированный” рекомендательный список, скомбинированный из рекомендательных списков следов данного типа, полученных при различном освещении.

Пример: у исследуемой гильзы есть два изображения следа патронного упора, полученные при различном освещении. Для каждого изображения сформирован свой рекомендательный список. В каждом рекомендательном списке присутствует один и тот же кандидат. В синтезированный список следа патронного упора данного объекта попадет кандидат, имеющий больший индекс совпадения.

Наличие “синтезированных” списков позволяет упростить процедуру работы с большим количеством рекомендательных списков по следам на дне гильзы.

При удалении объекта-“кандидата” из синтезированного” списка, он будет автоматически удален из всех рекомендательных списков этого типа следа.

Рекомендательный список пули

Слева: изображения всех следов на дне гильзы, для которых сформированы
рекомендательные списки.
Справа: Рекомендательный список гильзы для выделенного следа (след патронного упора
при прямом освещении)

Справа: Изображения следов-кандидатов из рекомендательного списка выделенного следа

 

Сравнительные исследования изображений и следов

Визуальное сравнение производится методами совмещения изображений и следов (в двухоконном режиме, подобно тому, как это делается в сравнительном микроскопе) или наложения “полупрозрачных” изображений. Режим сравнения доступен как при анализе рекомендательных списков, так и при просмотре изображений любых двух пуль/гильз из БД.

Линия раздела изображений перемещается в пределах общего окна просмотра. Изображения могут перемещаться/поворачиваться каждое в своем окне и оба вместе в режиме “сцепки”. Поддерживается режим наложения профилей поверхностей на изображения.

При работе с изображениями дна гильз может быть включен режим сравнения карт глубины следа (чем светлее изображение, тем больше глубина следа).

Совмещение следов на развёртках пуль

Совмещение изображений дна гильз с наложением профилей

Наложение "полупрозрачных" изображений

Совмещение карт глубины следов

 

Занесение объектов в списки идентификаций

Если при сравнении изображений эксперт убедился в идентичности объектов, он добавляет их в рекомендательные списки и в список идентификаций (таким объектам устанавливается индекс совпадения 11000 и они не могут быть удалены из рекомендательных списков).

Список идентификаций по пулям

 

Отправка объекта на перекодирование

В случае, если у эксперта есть сомнения в правильности кодирования объекта, этот объект может быть отправлен на перекодирование

Формирование запроса на повторный поиск

В повторном поиске могут участвовать все объекты БД или объекты, отвечающие определенным условиям (например, по дате происшествия). Повторный поиск может быть произведен по определенному типу следа или по определенному разделу регистрируемой части БД (служебное, табельное оружие и т.д.).

Печать информации из БД

Пользователь имеет возможность напечатать любую информацию из БД: изображения поверхностей и следов, трехмерные изображения, экраны сравнительных исследований, текстовую информацию, списки разделов БД и рекомендательные списки.

Удаление объектов из БД

При удалении объекта из БД фиксируются дата, время, причина удаления и имя оператора, удалившего объект.

Для восстановления ошибочно удаленных объектов БД реализована утилита “корзина". Операция восстановления или окончательного удаления объекта из “корзины” доступна только администратору системы.

Технические средства АБИС

Программное обеспечение

Изначально АБИС Арсенал была реализована для ОС Linux. В настоящее время, для повышения удобства работы с системой и обеспечения гибкого подхода к построению комплексов, принято решение реализовать интерактивные программные модули, используемые экспертами, как кросс-платформенные приложения для ОС Linux и Windows. На данный момент по этой технологии построена «Программа работы с БД». В ближайшее время появятся кросс-платформенные программы сканирования и кодирования.

Протокол обмена данными – TCP/IP.

Выбор оборудования

В качестве вычислительной платформы для комплексов АБИС Арсенал, с учетом пожеланий Заказчика, используется оборудование с гарантированными параметрами надежности и производительности, имеющее оптимальное соотношение цены и эксплуатационных характеристик, и обеспечивающее:

• масштабирование архитектуры системы
• модульность с возможностью замены отдельных компонентов
• модификацию и совершенствование комплекса с минимальными затратами.

Архитектура системы

Конфигурация комплекса АБИС Арсенал определяется объемом базы данных и требуемым количеством рабочих станций. Протокол обмена данными – TCP/IP.

В основу построения системы положена архитектура «клиент-сервер», поддерживающая независимое обращение рабочих станций к обслуживающему запросы серверу.

Серверные функции:

• поддержка электронного массива закодированных изображений объектов БД (пуль и гильз)
• прием к исполнению запросов рабочих станций
• распределение вычислительных задач (поиски по БД)
• формирование результатов поисков и передача их на рабочие станции в соответствии с запросами
• подготовка текстовой части БД АБИС к хранению с использованием SQL СУБД.

Серверные функции обеспечиваются ресурсами единого серверного блока или распределяются между рабочими станциями.

SQL-массив размещается на сервере, в случае его выделения в отдельный блок, или на одной из рабочих станций.

Для хранения массива закодированных изображений объектов БД (пуль и гильз) в системе может быть выделен отдельные компьютеры (мембоксы). В противном случае изображения хранятся на одной из рабочих станций.

Для проведения поисков в системах с большим объемом БД и высокими требованиями к пропускной способности выделяются специализированные мэтчеры-вычислители. В небольших системах вычислительные функции распределяются между рабочими станциями.

Процесс поисков организован по технологии параллельных вычислений. Программное обеспесение АБИС Арсенал обеспечивает использование нескольких мэтчеров, как единого вычислительного ресурса.

Операции ввода текстовых данных, сканирования и обработки изображений пуль и гильз, анализа рекомендательных списков и работы с БД выполняются на рабочих станциях.

В составе системы отдельной станцией может быть выделено рабочее место администратора, с которого осуществляется оперативный контроль за состоянием АБИС и прохождением поисков, производится архивирование данных и текущего состояния системы, управление сегментами БД.

 Дальнейшее развитие АБИС Арсенал

• Разработка и применение полуавтоматического устройства револьверного типа для непрерывного сканирования дна гильз.
• Разработка программного обеспечения пользователей АБИС по кросс-платформенной технологии (ОС Linux, ОС Windows).
• Сканирование развёртки пули с различными углами освещения для повышения избирательности автоматических поисков.
• Более широкое использование трёхмерной информации при проведении автоматических поисков.

В настоящее время комплексная информация (2D+3D) используется при сравнениях по следам бойка ударника, что позволило повысить избирательность данного вида поисков. Разрабатываются аналогичные методики для сравнения других следов на дне гильзы (след патронного упора, след отражателя).

Технология получения 3D-информации о поверхности основана в АБИС Арсенал на "послойном" сканировании 2D-изображений по всей глубине деформации объекта.

В отличие от метода замера 3D-поверхностей при помощи конфокальных сенсоров, применяемого в ряде других систем, технология Папилон на сегодняшний день много дешевле при сопоставимых результатах поисков.

В настоящее время для повышения информативности трёхмерных моделей, в целях изучения возможностей улучшения избирательности поисков, ведётся работа в двух направлениях:

1. Совершенствование используемой оптической схемы Папилон для повышения разрешающей способности при построении 3D-профиля поверхности

2. Применение конфокальных сенсоров для измерения профилей поверхностей.

Изображения поверхностей построены с помощью конфокального сенсора

Отображение профилей поверхностей псевдоцветом

 

Описание актуально на: 26.10.2010.

Для уточнения технических характеристик «Система идентификации огнестрельного оружия АБИС "Арсенал"», а также для получения информации по наличию и условиям поставки Вы можете заполнить форму запроса ниже.

Внимание! Поставка оборудования осуществляется только юридическим лицами и только по безналичному расчёту.