生成包含工具痕的物体的修改的3D图像制造技术

提供一种方法，用于生成物体的3D表示图，包括：获取表示具有宏观形式和微观特征的物体的至少一部分的3D形貌数据；分离该3D形貌数据为表示微观特征的微观数据和表示宏观形式的宏观数据；独立地缩放微观数据和宏观数据中的一个，以关于宏观形式增强微观特征，从而获得缩放的形貌数据；以及使用缩放的形貌数据生成3D图像，从而获得关于物体的至少一部分的具有增强的微观特征的修改的表示图。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及3D图像生成领域。
技术介绍
在法医弹道学领域中，对不同类型的物体上呈现的微小工具痕进行对比，以发现匹配的工具痕并将物体(例如弹头)联系在一起，并最终将物体与其他物体(例如找到的枪支)联系在一起。然而，工具痕的对比可能具有相当的挑战性，尤其是当弹头上仅呈现很少的工具痕时，或当弹头具有不同的形式时。因此，需要一种改进的方法和系统，用于对比弹道物体。
技术实现思路
根据第一广义方面，提供一种生成物体3D表不图的方法,包括获取表不具有宏观形式和微观特征的物体的至少一部分的3D形貌数据；将3D形貌数据分离为表示微观特征的微观数据以及表示宏观形式的宏观数据；独立地缩放微观数据和宏观数据中的一个，以关于宏观形式增强微观特征，从而获得缩放的形貌数据；以及使用缩放的形貌数据生成3D图像，从而获得具有针对物体至少一部分的增强的微观特征的修改的表示图。根据第二广义方面，提供一种生成物体3D表示图的系统，包括处理单元；存储器，用于储存表示具有宏观形式和微观特征的物体的至少一部分的原始3D形貌数据；以及耦接至处理单元和存储器的应用程序，其中当在处理单元执行该应用程序时，其执行以下步骤将3D形貌数据分离为表示微观特征的微观数据和表示宏观形式的宏观数据；独立地缩放微观数据和宏观数据中的一个，以关于宏观形式增强微观特征，从而获得缩放的形貌数据；以及使用缩放的形貌数据生成3D图像，从而获得具有针对物体至少一部分的增强的微观特征的修改的表示图。根据第三广义方面，提供在计算机可读介质上具体化并且包括生成物体3D表示图的指令的软件产品，包括分离模块，适用于将表示具有宏观形式和微观特征的物体的至少一部分的3D形貌数据分离为表示微观特征的微观数据和表示宏观形式的宏观数据；增强模块，适用于独立地缩放微观数据和宏观数据中的一个，以关于宏观形式增强微观特征，从而获得缩放的形貌数据；以及图像生成器，适用于使用缩放的形貌数据生成3D图像，从而获得具有针对物体至少一部分的增强的微观特征的修改的表示图。术语“物体”是指包括可用作弹道证据(BPOE)的工具痕的任何物体。物体的实例包括弹头或弹头的一部分、枪管或枪管的一部分等。虽然本说明书中使用术语“弹头”，但其只用于说明的目的并且不应理解为对其的限制。措辞“3D形貌数据”指的是实际物体三维表面的数学表达式作为由3D坐标(x、y、z)定义的点的集合。3D形貌数据是通过合适的3D传感器在实际物体表面选定的位置进行测量的结果。专用软件可通过填充点之间的空白空间的几何结构(三角形、多边形、曲面)连接点集，以生成连续的表面并显示由传感器成像的表面的真实表示图。附图说明本专利技术的其他特征和优点将通过以下结合附图的详细说明变得显而易见，其中图I示出示意性的两个原始状态的弹头，每个弹头都具有所关注的两个区域；图2示出比较显微镜下示意性弹头的定位；图3示出针对弹头的一部分的示意性粗糙度图像； 图4示出表示由虚拟对比显微镜生成的弹头的示意性形貌的图像；图5示出根据实施方式用于生成弹头的修改的表示图的方法的流程图；图6a示出根据实施方式的弹头的3D形貌；图6b示出根据实施方式的拥有增强的微观特征的图6a中的弹头的3D形貌；图7a示出根据实施方式的两个变形的弹头和一个原始状态的弹头，每个具有增强的微观特征；图7b示出根据实施方式的图7a的两个变形的弹头，其中对形式进行了修改以对应图7a的初始状态弹头的形式；图8a、8b和Sc示出根据实施方式的不同的浏览技术类型渲染的3D数据(8a)、应用了纹理的2D图像(Sb)和应用了纹理的粗糙度图像(Sc)；图9示出根据实施方式的计算机装置，包括耦接于存储器和处理器的应用程序，用于生成物体的修改的表示图；以及图10示出图9应用程序的示意性实施方式。值得注意的是，整个附图中相同的特征使用相同的参考标号表示。具体实施例方式在对比显微镜下观察对比呈现在两个弹头上微小的工具痕可能具有相当的挑战性，尤其是在弹头上仅有少量的痕迹时。在该情况下，所关注的任何单个区域上的匹配线的数量可能不足以表明该弹头对是“确定性的弹头对”，即，从同一枪支发射的弹头对。然后枪支技术员必须在所关注的若干区域寻找匹配线组。由于对比显微镜的局限性，该操作可能具有挑战性。在某些情况下，此类弹头可能具有圆形的横截面，即，初始形态，并且当放置在对比显微镜下时，每个弹头的对称轴可与旋转轴相一致。在此情况下，专家可通过手动地使每个弹头绕其对应的旋转轴旋转来对比弹头。然而，在其他情况下，针对一个弹头的对称轴和旋转轴可能不一致。然后枪支专家必须进行若干手动操作来比对两个弹头，包括旋转弹头、移动弹头以及变化光源的位置和强度。对于那些工具痕非常少的弹头的此类操作具有相当的挑战性。图I示出了两个原始的弹头10和10’，每个具有两个关注的区域分别为12、14和12’、14’，S卩，包括适于可视分析的工具痕的两个区域。在该实例中，所关注的每个区域12、14、12’和14’仅包括少量的工具痕。专家在对比显微镜下观察弹头10和10’时仅能看见每个弹头10和10’在显微镜视野中的那部分。在某些情况下，可以寻找并对正均呈现在弹头10和10’上的相似的痕迹。然而由于显微镜视野范围的局限性，专家一次只能对比所关注的一个区域。在图I示出的实例中，所关注的每个区域上的匹配痕迹的数量不足以表明弹头10和10’构成确定性的子弹对。然后专家必须分析针对弹头10和10’所关注的其他区域。挑战在于当寻找其他对正的和相似的痕迹并且在之前的匹配线不再出现在显微镜的视野范围内保持之前的匹配线对正时对两个弹头10和10’的操作。图2示出对比显微镜20下弹头的定位。为示出的目的，示出的弹头是带有圆形横截面的圆柱体。每个弹头安装在对比显微镜的不同的旋转台上。显微镜的旋转轴22由穿过弹头的水平线表示。每个弹头的对称轴和弹头表面的交叉点用“X”表示。弹头24和26表示理想的情况。它们具有原始的形状和基本相同的直径。矩形28和30表示在用于分析的显微镜视野内的区域。箭头32和34是垂直的，其表示垂直于矩形28和30的局部向量。然后弹头24和26上的区域28和30可在最佳的照明条件下进行对t匕。此外，如果在弹头24和26上均发现了匹配线，假如施加于弹头24和26的旋转相同， 那么匹配线将保持对正。然后，如果在弹头24和26的其他区域上发现一组新的匹配的且对正的痕迹时，可以假设第一组匹配线仍然对正。当匹配和对正的痕迹的数量足够高时，专家可声明弹头24和26形成确定性的弹头对。然而，弹头通常并未沿对比显微镜的旋转轴理想地放置。该情况由弹头32和34表示。关于弹头32和34，由“X”表示的对称轴与显微镜20的旋转轴22不一致。通过旋转显微镜20的旋转轴22，待对比的各自区域36和38的法线40、42未保持平行。然后专家在操作期间除了要移动旋转轴22之外还要改变光源的位置和强度。如果在弹头32和34上均发现匹配线，当专家要寻找一组新的匹配痕迹时，匹配线可不必保持对正。在显微镜20的旋转轴22的若干操作之后，不能假设第一组匹配线保持对正。结果使对比显微镜下的可视分析程序的效率降低，尤其是对于在所关注的每个区域上具有少量的潜在匹配痕迹的弹头。当对比的弹头中的至少一个高度变形时，分析程序的效率将进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿兰·博卡姆普，丹尼·罗贝热，伯努瓦·佩罗内，
申请(专利权)人：司法技术WAI公司，
类型：
国别省市：