砍创形成的逆向研判系统、其构建方法及研判方法技术方案

本发明专利技术涉及一种砍创形成的逆向研判系统的构建方法，其构建所得系统，以及砍创形成逆向研判方法。该构建方法以人体组织受到砍击负荷破坏的生物力学理论为基础，采用有限元方法的遍历性仿真实验方法，建立砍创形成因素的逆向研判量表，进而构建出逆向研判系统。该逆向研判系统以砍创特征和砍击角度、刀具类型和锋利程度为输入，并以砍击动作的砍击速度和砍击力为输出，意涵明确、简单易学、实施难度低。利用本发明专利技术研判系统很容易结合现场勘验证据进行多种可能情况的研判，在计算机软件的辅助下，在非常短时间内就可以完成一个周期的研判，能够快速进行多种不同因素的组合研判，为案件侦查或者庭审证据呈现大幅节省时间。案件侦查或者庭审证据呈现大幅节省时间。案件侦查或者庭审证据呈现大幅节省时间。

【技术实现步骤摘要】
砍创形成的逆向研判系统、其构建方法及研判方法


[0001]本专利技术涉及一种砍创形成的逆向研判系统、其构建方法及研判方法，属于生物力学建模与计算机仿真技术、以及计算机可视化


技术介绍

[0002]据申请人了解，砍杀案件是民事纠纷或者恐怖袭击中的一种刑事案件。为打击此类违法犯罪，案发后法医等刑事侦查人员通常会对受害人砍创(伤口)进行检验和现场搜集的物证信息进行综合判断，推断砍击刀具和砍击行为特征，例如：刀具类型及其锋利程度等特征，砍击事件中刀具的速度和力度(砍击力)等物理特征；并以此为线索进行犯罪嫌疑人的追查，以及案件起诉证据的准备。
[0003]砍杀案件中，砍创的形态学特征、砍器的判别、砍击行为的动作特征、加害人的个体特征是砍杀案件刑事侦查和法庭审判的四个关键要素。其中刀具作为作案工具是案件中的主要因素，包括有很多不同类型：如砍刀、菜刀、匕首等。砍击时刀具速度、砍击角度和砍击力都是砍击行为的主要因素。刀具类型、锋利程度、砍击速度、砍击角度和砍击力等都是影响砍创的重要因素。在当前刑事侦查中，依靠经验估计刀具类型、锋利程度、砍击速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种砍创形成的逆向研判系统的构建方法，其特征是，包括以下步骤：第一步、建立仿真模型，所述仿真模型包括刀具数据库和人体模型数据库；结合仿真模型进行成伤因素遍历性仿真实验，所述成伤因素包括刀具类型、锋利程度、砍击角度、砍击速度、砍击力；第二步、根据成伤因素遍历性仿真实验所得数据建立砍创形成条件数据集，所述砍创形成条件数据集包括各成伤因素与砍创特征的关联数据；将砍创形成条件数据集进行无量纲化处理，并建立逆向研判量表，所述逆向研判量表包括输入条件和输出结果，所述输入条件包括成伤因素中的刀具类型、锋利程度、砍击角度、以及砍创特征，所述输出结果包括成伤因素中的砍击速度、砍击力；第三步、建立与逆向研判量表对应的输入模块、处理模块和输出模块，所述输入模块用于输入逆向研判量表的输入条件，所述处理模块用于根据输入模块的输入条件结合逆向研判量表得出输出结果，所述输出模块用于显示处理模块发来的输出结果。2.根据权利要求1所述砍创形成的逆向研判系统的构建方法，其特征是，第一步中，所述刀具数据库包括多种刀具的参数数据、以及这些刀具的三维有限元模型；所述参数数据选自或包括刀具的重量、惯性参数、三维几何尺寸、材料属性、刀头力学特征；所述人体模型数据库包括人体组织参数数据以及人体有限元模型库；所述人体组织参数数据包括人体组织的材料力学参数；所述人体有限元模型库包括人体全身有限元模型、以及人体局部有限元模型；所述人体局部选自或包括头部、颈部、胸部、腹部、髋部、臀部、肩部、上臂部、前臂部、大腿部、小腿部。3.根据权利要求2所述砍创形成的逆向研判系统的构建方法，其特征是，第一步中，所述刀具的参数数据通过测量、检测或查询现有资料获得；所述刀具的三维有限元模型建立过程为：测量目标刀具的几何参数，先采用SolidWorks软件建立刀具几何模型，再采用HyperMesh软件对刀具实体三维几何模型进行单元网格划分，建立刀具有限元模型；所述人体全身有限元模型或人体局部有限元模型的有限元模型建立过程为：取志愿者的人体全身或人体局部的DICOM格式的CT图像，导入Mimics软件后，计算生成冠状面图和矢状面图，通过调节阈值范围分别提取骨组织和软组织，使用区域增长依次对骨组织及软组织蒙罩进行编辑，随后对组织蒙罩进行重建，初步建立各组织结构的三维几何模型；将分割组织模型以STL格式输出，存储为不同的几何模型文件；将所有的骨骼模型及软组织模型文件导入Geomagic Studio软件中，进行平滑、减少噪声、优化边缘处理，运用精确曲面功能自动合并曲面片，并应用自动曲面化，形成包括骨组织和软组织模型的人体全身或人体局部的有限元模型。4.根据权利要求2所述砍创形成的逆向研判系统的构建方法，其特征是，第一步中，在进行成伤因素遍历性仿真实验时，首先，确定刀具类型和目标部位，将该刀具类型的刀具有限元模型与人体全身有限元模型、或该目标部位的人体局部有限元模型在ABAQUS有限元软件系统中组合装配，作为后续使用的仿真模型；将锋利程度划分为至少2个等级；将砍击角度划分为至少2个等级；将刀具类型、锋利程度、砍击角度分别赋予代码，并对刀具类型的具体刀具、锋利程度各等级、砍击角度各等级进行赋值；其次，将砍创特征按照砍创严重程度划分为至少2个等级，将砍创特征赋予代码，并对砍创特征各等级进行赋值；再次，将刀具类
型的具体刀具、锋利程度各等级、砍击角度各等级相互组合，得到一组仿真条件，在每个仿真条件下，结合仿真模型进行仿真实验，即以一系列砍击速度依次砍击仿真模型目标部位，直至该目标部位的砍创特征等级达到最高的等级，以此获得仿真实验数据；所述仿真实验数据包括砍击力、砍创深度。5.根据权利要求4所述砍创形成的逆向研判系统的构建方法，其特征是，第一步中，所述砍创特征的各等级至少包括最低等级和最高等级，所述最低等级为破皮入骨、即砍创导致皮肤和软组织破裂但砍创深度刚到达骨质表面，所述最高等级为完全骨折、即砍创导致该部位骨质完全骨折或被砍断；在仿真实验过程中，将导致砍创特征达到最低等级的砍击动作的砍击速度和最大砍击力作为砍创特征最低等级对应的砍击速度和砍击力，并将导致砍创特征达到最高等级的砍击动作的砍击速度和最大砍击力作为砍创特征最高等级对应的砍击速度和砍击力；当所述砍创特征的各等级还包括至少一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝卫亚，肖晓飞，
申请(专利权)人：国家体育总局体育科学研究所，
类型：发明
国别省市：