便携式犯罪现场重建扫描仪及犯罪现场三维重建系统的制作方法

本实用新型涉及刑事科学技术领域，更具体而言涉及一种便携式犯罪现场重建扫描仪以及犯罪现场三维重建系统。

背景技术：

犯罪现场重建是犯罪现场勘查的重要任务。传统犯罪现场重建方法主要通过现场笔录、现场图和现场照片等方式来保存和描述现场信息，缺少三维空间信息，使侦查人员缺乏对犯罪现场的直观认识，容易受主观因素的影响。因此，如何有效地对犯罪现场进行全面客观、形象直观地重建是刑事科学技术的一个重要研究课题。

随着虚拟现实技术的不断发展和广泛应用，利用计算机对犯罪现场进行三维重建成为现场重建的一条有效途径。2009年美国国家科学基金会(NSF)花140万美元资助北卡州立大学设计开发IC-CRIME平台，该平台使用3D激光扫描技术记录空间和物体的维度，以及犯罪现场每项证据的位置，依靠Unity游戏引擎技术运行，允许用户为犯罪假设创建脚本及真实场景，使刑侦人员及陪审团可以在虚拟世界中分享各自的犯罪假设。同年，重庆市公安局研发了案发现场三维图像重建系统，该系统采用无缝拼接技术，将现场照片进行智能拼接，生成360度全景图，能实现多角度的观察，但该系统属于“假三维”，交互性不强。上述系统要么及其昂贵，要么属于“假三维”，我国公安机关在犯罪现场重建方面面临好用的系统“买不起”，买得起的系统“不好用”的窘境。

因此，需要一种廉价高效的犯罪现场快速重建系统来解决或者缓解上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于深度传感器的便携式犯罪现场重建扫描仪以及犯罪现场快速三维重建系统，实现对犯罪现场的快速重建，提高犯罪现场勘查工作效率。

根据本实用新型的第一方面，提供一种便携式犯罪现场重建扫描仪，该犯罪现场重建扫描仪包括：

本体；

深度传感器，所述深度传感器的感应头设置在所述本体前部外表面，用于获取场景的包括深度图像信息在内的图像信息；

无线传输模块，该无线传输模块用于向后台处理终端发送所述图像信息并接收来自所述后台处理终端的犯罪现场三维重建结果；以及

显示模块，该显示模块用于显示所述深度传感器的扫描结果和/或犯罪现场三维重建结果。

优选地，深度传感器还获取RGB信息。

优选地，所述显示模块设置在所述本体的侧面。

优选地，所述显示模块为起架式折叠液晶显示屏。

优选地，所述起架式折叠液晶显示屏能够竖立并沿竖直轴或水平轴可旋转。

优选地，所述本体上表面设置有手柄。

优选地，所述深度传感器为Kinect深度传感器或激光深度传感器。

优选地，所述深度传感器的帧率为30fps。

优选地，所述深度传感器、所述无线传输模块以及所述显示模块通过嵌入式主板相连接。

根据本实用新型的另一方面，还提供一种犯罪现场重建系统，该系统包括前述便携式犯罪现场重建扫描仪以及后台处理终端；

所述后台处理终端包括无线传输模块、显示器以及处理器，该无线传输模块接收来自所述深度传感器获取的图像信息，所述处理器用于基于所述图像信息进行犯罪现场三维重建，并生成犯罪现场三维重建结果。

优选地，所述后台处理终端的无线传输模块、处理器、显示器通过主板相连接。

应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本实用新型所要求保护内容的限制。

本实用新型的有益效果至少在于：

基于深度传感器的便携式犯罪现场快速重建系统集成了深度传感器(如Kinect)、无线传输模块和显示模块，用做手持式三维场景扫描仪，实现获取三维场景深度图像信息；集成了处理器模块、显示模块和无线传输模块，用做后台处理终端，实现三维场景的实时建模。利用该系统能够方便地对犯罪现场三维扫描重建，可显著提高现场勘查工作效率。

附图说明

参考随附的附图，本实用新型更多的目的、功能和优点将通过本实用新型实施方式的如下描述得以阐明，其中：

图1示意性示出本实用新型一实施例的基于深度传感器的便携式犯罪现场快速重建系统的整体结构示意图。

图2示意性示出本实用新型另一实施例的基于深度传感器的便携式犯罪现场快速重建系统的整体结构示意图。

具体实施方式

通过参考示范性实施例，本实用新型的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本实用新型并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本实用新型的具体细节。

在下文中，将参考附图描述本实用新型的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。

图1示意性示出本实用新型的一种基于深度传感器的便携式犯罪现场快速重建系统的整体结构示意图。

如图1所示，根据本实用新型的一个实施例，提供了一种基于深度传感器的便携式犯罪现场快速重建系统，其包括：便携式犯罪现场重建扫描仪(下面简称手持扫描仪)110和后台处理终端120。手持扫描仪110用于获取案件现场深度图像信息并将深度图像信息传输给后台处理终端120，后台处理终端120用于基于接收到的深度图像信息进行犯罪现场三维重建，并将犯罪现场三维重建结果传递给手持扫描仪110。本实施例中，手持扫描仪110包括：本体、深度传感器111、显示模块112、无线传输模块113、电源模块115和主板114等。深度传感器111、显示模块112、无线传输模块113通过主板114相连接，电源模块115为深度传感器111和主板114等部件供电。深度传感器111的主体部分设置在手持扫描仪本体的腔室内，传感器感应头置于本体前部，如设置在前沿外表面，用于获取(扫描)所在场景中的包括深度图像信息在内的图像信息。无线传输模块113内置于主板114内，能够实时地将深度传感器111获取的深度图像信息发送到后台处理终端120，并接收来自后台处理终端120的犯罪现场三维建模结果。显示模块112可设置在手持扫描仪本体的侧面(如右侧面)，用于实时显示手持扫描仪的扫描结果和/或后台处理终端120建模结果。显示模块112可以是LCD。主板114置于手持扫描段110的本体内，主板114优选为集成有深度传感器111、显示模块112、无线传输模块113中的至少之一的嵌入式主板114。

在本实施例的系统中，手持扫描仪110本体上表面可设置手柄，方便提拿。

优选的，深度传感器111可实时同步获取场景的深度图像及RGB图像信息。优选的，深度传感器111可以为Kinect深度传感器或激光深度传感器。

优选的，显示模块112为起架式折叠液晶显示屏，置于手持扫描仪右侧，可竖立并沿设置于手持扫描仪本体上的竖直轴或水平轴可旋转，实时显示扫描和/或犯罪现场三维重建结果。本实用新型实施例中，手持扫描仪上的显示模块可以有一个，也可以设置有2个以上，用于分别显示传感器的扫描结果和后台处理终端的三维重建结果。

本实施例中，后台处理终端120包括处理器模块121、显示模块122、无线传输模块123、主板124等。显示模块、处理器模块和无线传输模块通过主板相连接。处理器模块121用于犯罪现场三维数据实时建模，处理器模块121可设置有图像处理器GPU，以提高三维重建速度。本实用新型另一实施例中，处理器模块121和图像处理器GPU可分开设置，如图2所示。显示模块122例如可以为液晶触摸屏，用于人机交互。无线传输模块123用于接收深度图像信息并发送建模结果，该无线传输模块123与手持扫描仪的无线传输模块113互联通讯。主板124用于集成处理器模块121、显示模块122和无线传输模块123，主板124可设置于后台处理终端本体内。

以犯罪现场的三维重建为例，工作人员带好手套，将后台处理终端放置在现场周边，取出手持扫描仪，一只手持手柄，另一只手托住手持扫描仪底部，将深度传感器前方的镜头对准待扫描场景，并慢速移动，直到案件现场被全部扫描完毕。扫描仪会将扫描获得的信息传送给后台处理终端，后台处理终端进行犯罪现场三维重建建模，并手持扫描仪返回重建结果。

本实施例的工作原理如下：

第一步，手持扫描仪中的深度传感器实时获取犯罪现场场景的深度图像信息及RGB图像信息，帧率为30fps。Kinect深度传感器获得的深度图像是由红外相机根据主动结构红外光通过光学三角测量得到真实世界的以mm为单位的深度图像，简而言之，Kinect深度传感器可利用实时获取的红外图像和存储在Kinect深度传感器中的参考图像通过三角测量来计算出场景的深度信息，得到整个场景的深度图像。

第二步，手持扫描仪中的无线传输模块将深度传感器所获取的深度图像信息及RGB图像信息实时传输到后台处理终端。

第三步，后台处理终端中的无线传输模块将接收到的深度图像信息及RGB图像信息转发给后台处理终端的处理器模块进行犯罪现场三维重建。具体地，处理器模块可利用Kinect传感器获取的深度图像采用现有的三维重建方法实现多幅深度图像融合完成犯罪现场三维重建。

第四步，后台处理终端中的无线传输模块将建模所得结果传输给手持扫描仪。

第五步，手持扫描仪中的无线传输模块将接收到的三维模型发送到显示模块进行显示。

根据本实用新型的实施例，手持扫描仪通过深度传感器获取犯罪现场数据，并通过无线传输模块实时发送到后台处理终端进行现场三维重建；后台处理终端将建模所得结果实时传输到手持扫描仪进行显示。本实用新型可实现犯罪现场3D模型的快速重建，提高犯罪现场勘查效率。

结合这里披露的本实用新型的说明和实践，本实用新型的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本实用新型的真正范围和主旨均由权利要求所限定。