基于三维激光彩色扫描仪的公安子弹综合检测软件系统关键算法研究和实现

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1、华中科技大学硕士学位论文基于三维激光彩色扫描仪的公安子弹综合检测软件系统关键算法研究和实现姓名：鲁静申请学位级别：硕士专业：模式识别与智能系统指导教师：李德华20060430华中科技大学硕士学位论文摘要作者详细讨论基于笔者所在研究组研发的三维激光彩色扫描仪（Three-DimensionalLaserColorScanner,3DLCS）技术的公安子弹综合检测软件系统的关键算法的研究与实现。首先，作者定义和介绍了公安子弹综合检测软件系统中的一些基本概念，方便读者理解全文。然后，在弹痕检测图像处理方法方面，作者提出了基于3DLCS-200型的二维子弹模型-三维子弹模型-子弹信息数据库三位一体

2、的综合检测方法：针对弹头检测，作者提出了减少数据冗余、精确提取弹头齿状痕迹的展平线(Unwrapped-SpreadCurve,USC)方法，给出了弹头横截面边缘曲线与展平线之间一个简单的映射函数，提出了利用展平线的相似性度量进行自动同一认定的算法。通过证明该映射的保角性，确保了该方法在实际应用中的有效性。另外，作者还将传统的最小绝对差(MinimumAbsoluteDistance,MAD)算法应用到弹头展平面上，证明了MAD算法的实用性并认识到MAD算法的不足。接着，基于人眼的视觉机制提出了基于纹理分布的统计算法(StatisticalAlgorithmBasedonGrainDist

3、ribution,SABGD)，给出其视觉原理和流程，利用图像处理的方法突出体现了SABGD相对于MAD算法的优势；针对弹壳检测，作者提出了彩色等高线(ColorContourPlot,CCP)算法，研究了其意义并给出了其流程。最后，作者给出子弹信息数据库的设计方法，包括数据库设计和查询设计，给出了利用数据库子系统进行比对的方法。通过实验证明，这些新方法能较好的完成公安弹痕检测比对的实际需求，减轻比对人员的工作量，提高工作效率。如果成功得到应用，将帮助推动公安弹痕检测的信息化业务重组，使该领域的工作效率得到有效改善和提高。关键词：弹痕检测，三维扫描，展平线，展平面，等高线，最小绝对差，纹理

4、分布，数据库，相似度测量I华中科技大学硕士学位论文AbstractInthisthesiswediscusstheresearchandimplementationofthekeyalgorithmsofcomputer-aidedbulletidentificationsystemwhichisbasedontheThree-DimensionalLaserColorScanner(3DLCS)developedbyourresearchgroup.Atfirst,wedefineandintroducesomebasicconceptionsof3DLCSIntegratedBulle

5、tIdentificationSystem(3DLCS-IBIS),toconvenientreaderscomprehendthewholethesis.Then,concerningtheimageprocessingtechnologiesforbullettracedetecting,weraiseanunprecedentedmethodintegratedwith2D/3Dmodelanddatabase:inthecaseofwarheadtracedetecting,weproposeanewUnwrapped-SpreadCurve(USC)methodtojudgewh

6、ethertheyarefromthesamecertaingun,andgiveamappingfromtheboundarycurveofthecrosssection(BCCS)ofthebullettotheUSC.BasedontheUSCmethod,ratherthandirectlycomparetheBCCSofdifferentbulletsinordertojudgewhethertheyarefromthesamecertaingun,weinventanewdetectingalgorithmbyusingthecomparabilitymeasurementof

7、theUSCinstead.ToensurethepracticabilityoftheUSCmethod,theconformalpropertyofthemapping,whichiscloselyrelatedtotheeffectivenessofthemethod,isproved.Duringbulletmarksmeasuring,thismethodcanreducethequantityofdataan