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2009年3月19日晚7时42分,重庆一名执勤哨兵被袭击身亡,袭击者还抢走了哨兵的半自动步枪。这便是震动整个中国的重庆“3·19”哨兵遇袭案。
3月30日,重庆市沙坪坝区公安分局发布悬赏公告,公开了由现场监控录像抓拍的4张视频截图,但截图中并没有袭击者的正面影像。一星期后,在重庆市江北区公安分局公布 的电脑模拟画像中,袭击者的头部被“转正了90度”,一张隐藏在浅色线帽下的面孔逐渐清晰。
画像公布之后,很多人好奇,原本模糊的视频截图,如何能变得清晰?袭击者的头部是怎么被“扭正”的?最终是否能够识破这张隐藏在线帽下的“庐山真面目”?
清华大学电子工程系教授,主持研制“人脸识别系统”的苏光大,曾利用该项技术,协助公安部门成功破获数起要案。在他看来,模糊图像复原和人像组合技术,在中国已经相对成熟,而综合了两者技术特性的人脸识别系统,正越来越多地被人们运用,成为辅助识别犯罪嫌疑人的有效办法。
人工绘图,得到便于抓捕的正面图像
“3·19”枪匪到底是谁,目前不得而知。不过,在以往的案件里,根据视频截图生成人脸正面清晰图像,进而破案,早有先例。
苏教授回忆起他曾协助警方破获的“京城超市投毒第一案”:北京市的7家超市,先后接到一男子的匿名电话。他以投毒相要挟,勒令商场向他指定的账户汇款。为了锁定犯罪嫌疑人,警方利用银行内的电子眼,拍摄其提款过程,想从视频中组合出男子的模样。
图像组合的原理,其实并不复杂——通过获取嫌疑人脸部不同角度的多张图片,经人工绘图,得到便于抓捕的正面图像。
然而,想要从连贯的视频中,精确地“剥离”出接近真实的清晰人脸,其难度比组合几幅静态图片大得多。这就需要借助“模糊图像增强系统”,对多幅图片进行逐个分析。
“这就像放大每一个慢动作里人物模糊的脑袋,再用数学公式重新叠加出一张眉眼清晰的脸来。”章柏幸解释道。他是公安部人脸识别标准委员会委员,也是苏光大科研小组成员之一,曾直接参与系统研发。
问题的关键是,在“超市投毒案”的视频中,嫌疑人的行迹相对连贯清晰,而截取其中单幅画并“抠”出头部后,分析对象仅仅是一张大小不足一厘米的图片,面部细节非常模糊。如果进一步放大分析,眼睛、鼻子等关键部位的信息更是丢失殆尽。
“这就像是拍照抖了手,或者嫌疑人走路太快,焦点没法对准。”章柏幸说。
而“看清”这张脸,正是案件破获的关键。于是,将截图输入“模糊图像增强系统”后,系统会根据模糊成因,进行参数分析。然后,再自动筛选出特征较为清晰的10张。如果将10张左侧脸叠加为1张后,含有嫌疑人明显眼部信息的一个侧脸,就会显示出来。
约一小时的时间里,同样的程序反复运行三四次,最后,警方绘图专家已经可以通过系统细化后的脸部多角度画面,绘制出犯罪嫌疑人的正面模样。
当这个名叫尹刚的东北籍投毒犯被抓获时,他吃惊地说:“原以为在北京,不可能有人认得我。”
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