西约克郡警方的成像团队已经取得了一系列的刑事定罪，这要归功于他们的3D激光扫描和闭路电视技术的创新融合。

丹·夏普(Dan Sharp)是一名电气测量员，当他看到西约克郡警察局刊登招聘犯罪现场测量员的广告时，他的兴趣被激起了。他申请了这份工作，并没有后悔。今天，他是韦克菲尔德的高级成像官员，管理着一个民用小组，为约克郡的四个地区部队提供法医成像服务，并应要求，为全国各地的其他部队提供服务。他们与一系列媒体合作，包括视频、摄影、CCTV和2D/3D建模。

尽管举止谦逊，但丹利用闭路电视和3D激光扫描技术开发了一些革命性的法医技术应用。3D激光扫描有时也被称为激光雷达，用于生成高度精确的3D“点云”(扫描)，用于3D数字建模。

通过研究如何以这种方式解决复杂的证据挑战，丹获得了徕卡地理系统公司（Leica Geosystems）的国家创新奖。徕卡地理系统公司是英国警方3D激光扫描设备的领先供应商。他还参加了在拉斯维加斯举行的一次会议，向来自美国各地的警官介绍了他的技术，他们说他们“从未见过这样的事情”。

激光扫描和“图像拼接”

3D激光扫描创造高精度犯罪现场数字模型的能力令人印象深刻。这种非侵入性技术有助于CSI防止现场受到污染，调查结果可以帮助调查人员、律师和陪审团成员在任何时候、甚至几年后“巡视”现场，并核实距离和视线等细节。

更令人印象深刻的是，3D扫描可以与在现场或附近拍摄的照片或视频“拼接”在一起。有时，这种拼接纯粹是为了给模型添加兴趣点/真实感，或者帮助观众更好地理解他们正在看的东西。

然而，当丹的同事给他带来了一系列令人挠头的现场案例，其中有闭路电视录像，但缺乏证据意义时，他被迫比以往任何时候都更进一步地推动缝合。

首先，他被问到，是否可以利用室外闭路电视的快速录像来确定行人的速度。第二，闭路电视录像是否有助于证实或消除抢劫案的嫌疑人？第三，根据已知的两个弹孔的位置，是否有可能确定枪手当时站在哪里，以及枪是否瞄准了警官？

起初，丹和他的同事不知道。但凭借他对徕卡3D扫描仪和软件的专业知识，以及将数字图像“缝合”到3D扫描中的能力，丹说他会尝试一下。

一连串的定罪

丹的努力得到了回报。他开发了三种技术，包括3D“点云”（扫描数据）模型与CCTV镜头中的静态照片相结合：可疑高度分析、速度分析和子弹轨迹分析。自那以后，许多警察部队在法庭上多次依赖这些证据：据丹所知，他们提供的证据从未被证明有缺陷，从未被辩方成功辩驳，也从未对定罪做出过贡献。

在过去的8年里，丹的三种方法被西约克郡警察局日益增长的犯罪调查小组所使用，帮助确保严重犯罪的定罪，包括谋杀、武装抢劫、危险驾驶致死、故意危及生命的纵火和谋杀警官未遂。虽然当案件最终定罪时，媒体不会提及这个团队，但“关键的闭路电视证据”却经常被提及!

不出所料,消息西约克郡警察局这方面的工作还在继续，他收到了来自约克郡四支部队和其他地方的大量请求。第二种力量，埃塞克斯，最近也开始使用速度分析技术。

决定何时应用这项技术

Dan认为，并不是所有的病例都适合这些方法。“在任何情况下，我们需要做的第一件事就是回顾我们的镜头——我们能看到我们需要看到的吗？帧速率足够高吗？自从事件发生以来，场景发生了根本性的变化吗？这些镜头能在法庭上站得住脚吗？我们只有在认为我们有实际机会制作一些视频时才开始这个过程。”独立的或确凿的证据。

“这一过程可能很费劲——需要几天到几周的时间来访问犯罪现场、评估录像、拼接图像、分析调查结果并撰写报告。但这是值得的：我们能够为法庭提供如此微小的误差，以至于我们的证据出错的可能性非常小LH–有时是百万对一。”

丹和他的团队定期将他们的证据带到法庭。3D模型提供了重要的证据，但它们也帮助证人以一种法庭更容易理解的方式提供证词（“我当时站在这里”，“从我所在的地方看不到”）。由于模型可以旋转、放大和缩小，它们可以帮助法官和陪审员权衡证词，确定关键人物和现场证据的方位。

创新奖

丹用来开发技术的激光扫描设备来自徕卡地球系统公司，这是一家全球光学公司，其英国总部位于米尔顿·凯恩斯。他使用了徕卡激光扫描仪和徕卡旋风3D点云处理软件。今天，该团队有三种不同类型的徕卡激光扫描仪可供调用。

迈克·斯奇科（Mike Skicko）是英国徕卡地球系统公司（Leica Geosystems）的法医学负责人，与丹相识多年。“我们对Dan利用现有技术并为其找到聪明的新法医应用程序的方式印象深刻。”

“曾经可能是不可能的，或者是需要花费很长时间才能用2D照片、测量卷尺和大量的数学来拼凑起来的东西——有很大的人为错误风险和显著的容错幅度——现在可以非常迅速和准确地完成。”这就是为什么西约克郡警方在2014年获得了徕卡的HDS(高清调查)创新奖，在此之前，他们进行了第一次子弹轨迹分析。”

真实的情况下

可疑高度分析

在丹尝试他的高度分析技术之前，他的部队一直在聘请外部顾问，使用传统的摄影测量方法分析现场嫌疑人的图像。这是一个缓慢的过程，只提供了2D模型，并且无论哪种方式都有2英寸的误差幅度——这是很大的，因为很多人都会落在5英尺7英寸到5英尺11英寸的高度组中。

但通过将3D激光扫描和CCTV拼接在一起，并添加一些基本的三角技术，丹发现他可以更准确地评估嫌疑人的身高，从而将误差幅度降低到0.6英寸。因此，在这个例子中，这将把嫌疑犯的范围缩小到5.84“和5.96”之间。这有助于警方驳回或证实有关嫌疑人的证据。

在利兹的餐馆和酒吧发生了五起持械抢劫案之后，这项技术被证明是无价之宝。三名嫌疑人在闭路电视上被反复抓获，但他们的脸被遮住了，没有留下任何脚印或指纹。手机数据将嫌疑人放在附近，但没有足够的结论性。

丹的技术发现，这三名嫌疑人的身高必须分别为5英尺4英寸、5英尺11英寸和6英尺5英寸（他给他们起了个小、中、大的绰号）。他发现每一次犯罪嫌疑人的身高都是一样的，这表明每一次犯罪都涉及相同的人。使用英国男性人口的百分位身高图表，Dan发现这些嫌疑犯在录像中不是同三个人的几率是百万分之一。嫌疑人最初拒绝接受测量，但当丹的证据导致逮捕时，嫌疑人可以在拘留期间进行测量。他们被发现非常接近丹计算的高度。

速度分析

在圣诞前夜谢菲尔德一名教堂风琴手被高调杀害后，丹首次使用3D激光扫描和CCTV图像计算速度。嫌疑犯声称他们只是走在那名男子的后面，但当他们超过他时，随后发生了一场混战，那名男子意外死亡。相反的证据也很有限。

然而，丹拿到了夜间闭路电视的录像片段，先是受害者，然后是嫌疑人在路上行走。他扫描了这一区域，并计算出受害者和嫌疑人的准确行走速度。他发现嫌疑犯走得比风琴师慢，如果没有明显的步伐变化是不可能赶上的。犯罪嫌疑人肯定是故意将速度从每小时3英里加速到每小时14英里——换句话说，从缓慢的步行加速到冲刺——然后攻击并毒打风琴手，抢走他的公文包。这证明了他们的意图，一名嫌疑人因谋杀被判至少25年，另一名因过失杀人被判9年。（英国广播公司新闻）

同样的技术也可用于确定车辆速度。在一起案件中，一名汽车司机在罗瑟汉姆撞死一名行人后否认超速。路上没有打滑的痕迹，也没有目击者。然而，闭路电视从附近一所房子的外部拍摄的视频显示了道路的局部视图。丹的团队证明超速已经足够了：司机被判入狱8年，禁止驾驶14年。（英国广播公司新闻）

子弹轨迹分析

在2011年的伯明翰骚乱中，41名蒙面和头戴兜帽的男子向一家酒吧纵火，以诱使警方到场。有人开枪，但嫌疑人声称他们只是向空中开枪。西米德兰兹警方听说了丹所在部门的工作，并询问他们能用两个弹孔做些什么：一颗子弹穿过二楼的窗户，然后嵌在墙上。

一开始，丹不确定他们能不能帮上忙。然而，他和一位同事去查看现场，却发现窗户已经被换掉了。但通过扫描房间，并在CSI的受损窗户照片上缝上，他重新确定了窗洞的确切位置。将它与墙上的洞连接起来，就可以找到枪手唯一可能的射击位置，即一块1平方米的空地。闭路电视录像显示，当时只有一名嫌疑人站在那里。

丹随后将四辆警车缝合到现场，并绘制了子弹的整个轨迹，证明子弹只差三英尺就击中了一名警官的头部。一位弹道学专家表示，如果弹道学角度仅低1.2°，就会导致警察头部中弹，而射手的1.2°“失误”可以通过简单地扣动扳机来解释。法庭接受了杀人的意图。

这个概念的证明花了丹的团队六周的时间才弄清楚，然后六周的时间才在法庭上陈述。这导致了谋杀未遂等罪名的定罪，开枪者被判处29年监禁。（英国广播公司新闻）

什么是三维激光扫描/激光雷达？

激光雷达代表光探测和测距，它使用3D激光扫描仪——有点像照相机——每秒向各个方向发射数千个激光脉冲。当它们撞击周围物体时，这些脉冲会反射回来，并被扫描仪记录下来。发送和接收之间的延迟允许扫描仪以非常高的精度计算空间距离。

扫描仪生成的“点云数据”通过专业软件输入，然后构建复杂的场景数字3D模型。这将在场景中的所有对象之间提供永久、高精度的测量，例如，可能包括身体、武器和门口。你甚至可以“站”在3D模型的不同部分，从而在任何时候，甚至几年后重新创建犯罪现场。

激光扫描节省了大量时间，精确到足以在法庭上使用，并有助于防止犯罪现场污染。例如，您可以将扫描仪放在门口，在踏入场景之前完成所有测量。