介绍一种新的法医损伤测量的方法

在法医鉴定中,对于损伤长度和面积的测量,通常是利用一 把透明的塑料直尺放在损伤部位直接读取测量结果,因此在司 法鉴定文书中,对于损伤长度或面积的描述是这样的,如:‘,3.5 厘米”和‘,3.5厘米x 0.5厘米”。这对规则形状的测量是准确的, 但是,在司法实践中,许多损伤的形状是不规则的,如:有“s" 形、“八”形等,在这种情况下,用一把透明的塑料直尺进行测 量,其结果的准确性可想而知,特别是损伤长度或面积界于不同 伤情程度上下或不同伤残等级之间,不同的鉴定人用上述方法 测量就可能出具不同的鉴定结论,无法很好地维护司法鉴定的 严肃性和公正性。 为了在法律规定的范围内最大限度地维护双方.当事人的合 法权益,在司法鉴定中,我们有必要使用更科学和更精确的方法 测量和计算损伤的长度或面积,力求鉴定结论的科学性和客观 性。为此,我们在司法鉴定实践的基础上,通过拍摄被鉴定人损 伤部位的数码照片,使用Photosh叩7.0图像处理软件,在损伤部 位照片的比例尺上得到图像像素的线密度或面密度的数值,利 用图像处理工具选择损伤的长度或面积范围,求得该长度或面 积范围内的像素数,从而计算出损伤的长度或面积。与其它专用 软件相比,该方法有以下三个特点:第一,简单易行,只要初步掌 握电脑操作的基本知识,法医鉴定人就可以按照本文介绍的方 法完成损伤长度或面积的测算;第二,可操作性强,在界定损伤 的长度或面积范围时,是由法医鉴定人根据实际情况进行选取, 而非由电脑按设定的程序自动选取,从而减小由于被鉴定人损 伤的个体差异造成的误差;第三,使用成本低,只要安装Photo-- shoP 7.0图像处理软件,就能直接使用。 测量的原理和计算方法 像素是构成数码图像的最基本元素,也是最小元素,位图 (又称点阵图或像素图)图像就是由像素的多点组成,多个不同 颜色的点组合后构成一幅完整的图像。由数码照相机拍摄的或 用扫描仪扫描的图像就是一种位图图像,在不改变图像大小的 情况下,位图图像的像素大小(像素总数)是固定的,与图像的 分辨率无关。因此,如果我们通过图像处理技术在已知长度上或 已知面积内的图形中得知其像素数,那么可以求得不同的像素 数所对应的长度或面积,在这样长度或面积范围内,图形的形状 可以是规则的,也可以是不规则的。为了叙述方便,我们将引人 线密度和面密度的概念。 1 .1长度的测量和计算 线密度是指在分辨率确定的情况下,位图图像在一定宽度 上单位长度的像素数,单位用“像素l厘米”表示I1],例如,对于 20像素l厘米的线密度,见图1所示: l厘米 图1 线密度的测量,我们可以用Fbotosh叩7.0图像处理软件,在 位图图像的比例尺上选取一定的宽度和已知长度的范围,然后 使用“图像l直方图”命令,即可得知线密度。对于‘,s’’形、“八” 形或其它任意形状的图形,在线密度已知的情况下,用相同的宽 度沿该图形描绘,利用图像处理工具选取描绘的范围,同样可求 得在这一范围内的像素数,用这一像素数除以线密度,就计算出 损伤部位的长度。 1.2面积的测量和计算 面密度是指在分辨率确定的情况下,位图图像在单位面积 内的像素数,单位用“像素/平方厘米”表示121,例如,对于49像 素/平方厘米的面密度,见图2所示: 娜卜 l厘米 图2 第三,在工具箱中打开“魔棒工具”,在比例尺上铅笔工具 描绘的位置中点按鼠标左键,选取绿色范围,使用“图像l直方 图”命令,可得知绿色范围内的像素数为36904个像素,其线密 度是:36904像素+6厘米。用相同的方法可知损伤处绿色范围 内的像素数为44673个像素,损伤的长度是:44673像素令 (36904像素:6厘米)=7.26厘米。 为了证实上述测算方法的准确性,我们不妨进行以下试验, 首先,截取一段金属线,拉直后用游标卡尺侧得其实际长度 D‘8.604厘米,接着,弯成‘,S’,型,用以上方法测算其长度D,进 行5次,试验结果如表1。 表l长度的测算试验结果 D。(二) 8.604 8.604 比例尺长度(二)比例尺像素数(个)图像线密度(像素/。)金属线像素数(个) 相对误差 8,604 8.604 8.604 65276 6541665 416 65604 65416 10879 1090310 903 10934 10903 95543 9645796 713 95559 95694 D(二) 8‘782 8一847 8.870 8.740 8 .777 2.069% 2.824% 3.092% 1 .581% 2.011% ︸6 r6 6 66 与线密度测量一样,在位图图像的比例尺上选取单位面积 的范围,用“图像l直方图”命令,即可得知面密度。在位图图像 上,利用图像处理工具选择损伤部位的范围,用同样的方法求得 在这一范围内的像素数,把这一像素数除以面密度,就可以计算 出损伤部位的面积。 2举例说明 2.2损伤面积测量和计算的方法与步骤 第一,打开需要测量损伤面积的法医检验照片。 第二,在工具箱中打开“矩形选框工具”,在比例尺的起始 刻度上点按鼠标左键并按下“sll贫,键,向左下方拖动鼠标使虚 线框水平线到达比例尺的终点,如图4所示,接着,使用“图像/ 直方图”命令,可得到正方形选区内的像素数是450241个像素, 面密度为:450241像素、100平方厘米。 以上阐述了位图图像在选定长度和面积范围内的测量原理 和计算方法,这对于法医鉴定人员来说是比较抽象的,下面我们 就以只lotosh叩7.0图像处理软件为例,具体说明在用数码照相 机拍摄的或用扫描仪扫描的法医检验照片上损伤长度和面积的 测量和计算方法,以便让大家有一个感性认识,并通过试验说明 其准确性。 2.1损伤长度测量和计算的方法与步骤 第一,在电脑中先打开Phot。北oP 7.0图像处理软件,再打开 需要测量损伤长度的法医检验照片。 第二,在工具箱中打开“铅笔工具”,主直径设置为40个像 素,在“窗口/色板,,中选取绿色,以便铅笔绘制的线条与比例尺 和损伤颜色有所区别。点按鼠标左键,用铅笔工具沿着损伤的线 路描出损伤的形状,在松开鼠标左键后,再次点按鼠标左键,接 着按下“sh了,键,从比例尺的起始刻度描绘到终点刻度,如图3 所示: 图4 第三,在工具箱中打开“磁性索套工具”,点按鼠标左键沿 损伤面外围拖动,直至曲线闭合为止,即可选出损伤的范围。如 果要扩大选取范围,就使用“选择/修改/扩展”命令,在打开的 “扩展量”文本框中输人相应的像素值,像素值越大,扩展的范 围就越大;反之,就使用“选择l修改/收缩”命令。接着,使用 “图像/直方图”命令,可得到不规则选区内的像素数是3 85583 个像素。根据面积的计算方法,可知损伤面积为:3 85583像素奋 (450241像素于100平方厘米)=85.64平方厘米。 为了证实上述测算方法的准确性,我们不妨进行以下试验, 首先,准备一只长方形的硬壳烟盒,用游标卡尺测得其实际面积 Ao二8.667厘米x 5.551厘米=48.111平方厘米,接着,用以上方 法测算其面积A,进行5次,试验结果如表2o (下转第43页) 39 (上接第39页) 表2面积的 AO(。2) 比例尺长度。)比例尺选区内像素(个)图像 48111 48.111 48.111 48.111 48111 1334025 1334025 1 33025 1 334025 1 334025 6 6 6 66 以上方法是测算损伤面积的绝对值,如果要计算损伤面积 占全身面积的百分数,比如使用手掌法鉴定小面积皮肤损伤毛2{, 那么鉴定人在拍照被鉴定人损伤部位照片的同时,还需要拍摄 被鉴定人五指并拢的手掌照片,用同样的方法计算出被鉴定人 的掌侧面积,从而得出损伤面积占全身面积的百分数。 3注意事项 应用图像处理技术对损伤长度和面积进行测算,其误差大 小与拍照方法、图像处理过程和损伤部位有关。为了减小测算误 差,在使用上述方法时应注意如下三个方面的问题: 第一,在拍照时,照相机镜头的光轴应垂直于损伤表面,并 放置与损伤长度或大小相当的比例尺,比例尺在取景画面上要 处于水平或垂直位置,否则,在图像处理中必须将其旋转至水平 或垂直方向。 第二,在图像处理中,图像的像素数越大,选用铅笔工具的 主直径就越大,反之,则越小,主直径太大或太小均使误差增大。 在一般情况下,对于使用400万像素的数码照相机拍摄的图像, 在损伤长度的测量中应使用主直径为40个像素左右的铅笔工 具。从试验结果表l可以看出,使用上述方法测算损伤长度,测 了密度(像素/二2)烟盒表面像素数(个)A(。2)相对误差 64 64 60 6161 OCQ曰八入︸OCn入︶ 4 4 4 44 37056 37056 37056 37056 37056 1784767 1784752 1784635 1784666 ]784663 0.110% 0.1 10% 0.102% 0.104% 0 104% 算的平均相对误差为2.315%。从表2可以看出,对于面积的测 算,只要正确选择损伤范围,测算误差就极其微小。 第三,由于Pbotos腼p 7.0图像处理软件是应用于平面图像 处理,该测算方法从理论上讲仅适用于平面物体的测量,但是, 对于曲率较小而损伤范围较大的或曲率较大而损伤范围较小的 人体表面,我们可以近似地把它看作平面,并对其长度或面积加 以测算,当然,该测算方法不适用于那些曲率较大而损伤范围也 较大的人体表面,否则误差会增大。从表1和表2可以看出:测 算的数值总是略大于实际数值,这有利于减小人体表面是曲面 造成的误差。介绍一种新的法医损伤测量的方法@陈源锋$福建公安高等专科学院实鸣司法鉴定所!福建 福州 350007 @何松国$福建公安高等专科学院实鸣司法鉴定所!福建 福州 350007 @江洁清$福建公安高等专科学院实鸣司法鉴定所!福建 福州 350007图像处理;;法医鉴定;;测量;;计算在司法鉴定实践工作中,可通过拍摄被鉴定人损伤部位的数码照片,使用Photoshop7.0图像处理软件,在损伤部位照片的比例尺上得到图像像素的线密度或面密度的数值,利用图像处理工具选择损伤的长度或面积范围,求得设长度或面积范围内的像素数,从而计算出损伤的长度或面积。[1]李苑.杨洪臣.刑事数码摄影技术应用[M].北京:中国人民公安 大学出版社,2002,11-13. [2]郭景元.法医鉴定实用全书[M].北京:科学技术文献出版社, 2002,309.