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。

以这种方式解决复杂的证据挑战为Dan赢得了Leica Geosystems的国家创新奖，该公司是英国警方3D激光扫描设备的领先供应商。他还参加了拉斯维加斯的一个会议，在那里他向来自美国各地的警察展示了他的技术，他们说他们“从未见过这样的事情”。

激光扫描和“图像拼接”

3D激光扫描技术能够为犯罪现场创建高度精确的数字模型，这已经足够让人印象深刻了。这种非侵入性的技术有助于CSIs防止现场污染，其结果可以帮助调查人员、律师和陪审团成员在任何时候、甚至数年后“走过”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头疼的现场案例，这些案例中有闭路电视的录像，但缺乏证据意义，他被迫把缝线推得比以前更远。

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。

一连串的信念

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,消息西约克郡警方的在这一地区的工作继续扩大，他收到了来自约克郡四支部队和其他部队的大量请求。另一个力，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

据丹说，并不是所有情况都适合这些方法。“我们需要做的第一件事就是回顾我们拥有的镜头——我们能看到我们需要看到的吗?”帧速率是否足够高?事件发生后，现场发生了根本的变化吗?这段录像能在法庭上站得住脚吗?只有当我们认为我们有机会获得一些独立或确证的证据时，我们才会开始这个过程。

“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上。3D模型提供了至关重要的证据，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”，“我从我所在的地方看不到”)。由于模型可以旋转、放大或缩小，它们可以帮助法官和陪审员权衡证词，并在现场定位关键人物和证据。

创新奖

丹用来开发他的技术的激光扫描设备来自莱卡地球系统公司，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。如今，该团队拥有三种不同类型的徕卡激光扫描仪。

迈克·斯基科(Mike Skicko)是英国莱卡地球系统公司(Leica Geosystems)的取证负责人，他与丹相识已有多年。“我们对丹利用现有技术并为它们找到巧妙的新法医应用的方式印象深刻。”

“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

怀疑高度分析

在丹尝试他的身高分析技术之前，他一直在聘请外部顾问使用传统的摄影测量技术来分析犯罪现场的嫌疑人图像。这是缓慢的，只提供了2D模型，并有2英寸的误差幅度-这是很大的，因为很多人会落在身高组，比如说，5英尺7英寸到5英尺11英寸。

但通过将3D激光扫描和闭路电视图像拼接在一起，加上一些基本的三角学技术，丹发现他可以更准确地评估嫌疑人的身高，无论哪种方法，误差幅度都只有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“至5.96”之间。这有助于警方驳回或证实有关嫌疑犯的证据。

在利兹的餐馆和酒吧发生了五起持械抢劫案后，这种技巧被证明是无价之宝。三名嫌疑人多次被监控录像拍到，但他们的脸被遮住了，没有留下脚印或指纹。手机数据显示嫌犯就在附近，但还不足以确定。

丹的技术发现，这三个嫌疑人的身高必须是5英尺4英寸、5英尺11英寸和6英尺5英寸(他给他们取了小、中、大的绰号)。他发现每起案件中嫌疑人的身高都是一样的，这表明参与每起案件的都是同一个人。利用英国男性人口的身高百分位图，丹发现这些嫌疑人不是同一三个人的概率是百万分之一。嫌疑人最初拒绝测量，但当丹的证据导致逮捕的嫌疑人可以在拘留中测量。结果发现它们的高度与丹计算的高度非常接近。

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)

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)

子弹轨迹分析

在2011年的伯明翰骚乱中，41名蒙面和戴兜帽的男子放火烧毁了一家酒吧，以引诱警察到现场。开枪了，但嫌疑人声称他们只是朝天开枪。西米德兰兹郡警方听说了丹的部门的工作，问他们有两个弹孔能做什么:一颗子弹穿过二楼的窗户，然后嵌入了一堵墙。

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。

这个概念证明花了丹的团队六周的时间来弄清楚，然后又花了六周的时间在法庭上陈述。这导致了谋杀未遂等罪名的定罪，枪手被判处29年监禁。(英国广播公司)

什么是3D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，然后建立一个复杂的数字3D场景模型。这为场景中所有物体之间提供了永久、高精度的测量——例如，可能包括身体、武器和门。你甚至可以“站”在3D模型的不同部分，从而在任何时候重现犯罪现场，甚至是多年以后。

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。