AR技術(shù)在獄內(nèi)偵查的應(yīng)用

王雨詩

（中央司法警官學(xué)院，河北 保定 071000）

AR技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍。但是在偵查破案這方面卻未見兩者相互聯(lián)系。筆者通過研究，發(fā)現(xiàn)將AR技術(shù)應(yīng)用于獄內(nèi)偵查，會大幅度提升我國現(xiàn)階段獄內(nèi)偵查水平。筆者提出將AR技術(shù)應(yīng)用于獄內(nèi)偵查方面，并對其應(yīng)用的可行性、作用以及使用過程中的注意事項(xiàng)進(jìn)行探究。

1 AR技術(shù)在獄內(nèi)偵查中的作用

1.1 分析和追溯案件更加方便

很多情況下，監(jiān)獄在發(fā)生犯罪案件后不能及時(shí)清空犯罪現(xiàn)場的所有人。這也就導(dǎo)致了監(jiān)獄內(nèi)犯罪現(xiàn)場完整保留的難度較大。

使用AR技術(shù)可以在發(fā)生獄內(nèi)犯罪活動后，立即將原有犯罪現(xiàn)場建模調(diào)出，并且在其上面疊加新的活動痕跡和與犯罪有關(guān)的痕跡物證。偵查人員佩戴顯示器進(jìn)入現(xiàn)場，并對有關(guān)犯罪的痕跡物證進(jìn)行“提取”、“記錄”等。這樣不僅保證了現(xiàn)場的完整性，而且還能在不耽誤獄內(nèi)生產(chǎn)生活的情況下進(jìn)行調(diào)查活動。還可以利用現(xiàn)有技術(shù)，使用Daqri頭盔還能實(shí)時(shí)輸入獄內(nèi)偵查專家的指導(dǎo)。對一些獄內(nèi)大案要案的審理，使用AR技術(shù)則可以將建模數(shù)據(jù)全部存儲，在需要時(shí)可以調(diào)出，再次進(jìn)行調(diào)查[1]。也可以對典型的獄內(nèi)犯罪案件進(jìn)行復(fù)盤，以發(fā)現(xiàn)監(jiān)獄管理的漏洞，從而加強(qiáng)監(jiān)獄管理系統(tǒng)的控制。

例如AR技術(shù)在建筑行業(yè)的運(yùn)用， AR技術(shù)可以直接對虛擬模型進(jìn)行修改。在測量方面，多使用BIM這樣的AR技術(shù)應(yīng)用軟件進(jìn)行測量。在團(tuán)隊(duì)參加會議的時(shí)候，也可以借助AR技術(shù)實(shí)時(shí)反饋，讓團(tuán)隊(duì)成員不到現(xiàn)場就能看到視覺效果的建筑，減少了差旅費(fèi)用，大大提高了工作效率。

1.2 保障監(jiān)獄總體安全

由于監(jiān)獄內(nèi)，服刑人員密集，易產(chǎn)生犯罪心理，獄內(nèi)犯罪活動也往往牽一發(fā)而動全身。一個(gè)監(jiān)區(qū)內(nèi)一個(gè)犯罪活動的出現(xiàn)，可能會導(dǎo)致這個(gè)監(jiān)區(qū)內(nèi)其他服刑人員的躁動甚至是越獄、暴獄行為的發(fā)生。

獄內(nèi)犯罪偵查活動的方針是“預(yù)防為主，防破結(jié)合；及時(shí)發(fā)現(xiàn)，迅速破案”。有效預(yù)防獄內(nèi)犯罪活動的發(fā)生是一個(gè)非常重要的工作。利用AR技術(shù)和GPS建立起監(jiān)獄結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)布局的建模，可以實(shí)地勘察后結(jié)合具體情況建模，在犯罪沒有發(fā)生時(shí)對監(jiān)獄內(nèi)監(jiān)控死角、重點(diǎn)部位進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和安排看守，并且能夠合理安排亂線巡邏。

在昆明長水機(jī)場就有巡邏民警佩戴AR眼鏡巡邏，將實(shí)時(shí)畫面?zhèn)鬟f給指揮中心，再利用先前錄入系統(tǒng)的通緝?nèi)藛T的相關(guān)信息，可以直接識別這些人，降低了巡邏檢查成本，加快了辦案速度，而且從極大程度上保障機(jī)場的安全。

采用一個(gè)AR技術(shù)也不能保障監(jiān)獄總體安全，AR技術(shù)在整個(gè)監(jiān)獄案件中只是起輔助作用?？梢詫R技術(shù)和視頻監(jiān)控技術(shù)結(jié)合，并且利用全息技術(shù)將服刑人員和監(jiān)獄工作人員的日?；顒咏Y(jié)合起來，打破視頻監(jiān)控平面的局限。綜合運(yùn)用多項(xiàng)技術(shù)，大大提高監(jiān)獄的安全系數(shù)。

1.3 獄內(nèi)偵查專業(yè)學(xué)生教學(xué)

在司法系統(tǒng)便攜入警的機(jī)制下，各地的司法警官學(xué)院為監(jiān)獄輸送了大量高質(zhì)量人才。但是政策初期，還有很多方面并不完善，這也就導(dǎo)致很多學(xué)生沒有辦法進(jìn)入監(jiān)獄實(shí)習(xí)，這也就導(dǎo)致學(xué)生缺乏監(jiān)獄的實(shí)踐知識[2]。

在司法警校中使用AR技術(shù)可以將建模傳送給各個(gè)需要的司法警官學(xué)院，利用“虛擬化”和“實(shí)體化”相結(jié)合的技術(shù)，讓學(xué)生們切身體驗(yàn)獄內(nèi)偵查工作。這也就打破了影響和制約司法類警察院校可持續(xù)發(fā)展的瓶頸，為促進(jìn)司法警察院校學(xué)科專業(yè)的發(fā)展提供了發(fā)展機(jī)會，也為司法高等教育爭得了“話語權(quán)”，拓寬施展空間提供了潛力。

此外由于AR整套設(shè)備價(jià)格較為昂貴，可以借鑒波音公司利用AR護(hù)目鏡對飛機(jī)維修的方法來降低成本。在進(jìn)行獄內(nèi)偵查教學(xué)時(shí)，可以解決相關(guān)勘查設(shè)備短缺的問題。AR眼鏡的種類不斷增加，技術(shù)也越來越成熟，在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的可選擇性也越來越多。

2 AR技術(shù)應(yīng)用于獄內(nèi)偵查的可行性

2.1 建模難度相對較小

與人們?nèi)粘Ｋ娚虉隼锏腁R或是VR游戲體驗(yàn)館相同，里面多是一些建模結(jié)構(gòu)相對簡單的虛擬信息，不會有特別細(xì)節(jié)的地方。體驗(yàn)者可以通過佩戴的眼鏡和操縱器（傳感器）對游戲內(nèi)物品進(jìn)行切割或者拿取。

眾所周知，AR技術(shù)建模難度較大，而且應(yīng)用于刑事案件犯罪現(xiàn)場（除獄內(nèi)犯罪之外）的難度更大，這主要是因?yàn)楠z外刑事案件犯罪的主體不一、現(xiàn)場多樣、痕跡物品復(fù)雜。獄內(nèi)犯罪相對普通刑事案件犯罪的主體和管轄范圍都具有特定性，這說明了獄內(nèi)犯罪現(xiàn)場的建模難度較小，也說明了應(yīng)用AR技術(shù)偵破獄內(nèi)犯罪案件的可行性。而國內(nèi)大部分監(jiān)區(qū)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大多類似，而且AR技術(shù)是在人員入住之前或者清空人員后進(jìn)行建模，可以極大得減少人的活動痕跡對建模難度的影響。在獄內(nèi)犯罪案件發(fā)生后，利用現(xiàn)有建模再疊加犯罪現(xiàn)場的變動，可以大大減小AR技術(shù)建模的影響。

2.2 現(xiàn)階段的需要

社會主義進(jìn)程不斷加快，科技興警的要求也越來越嚴(yán)格，獄內(nèi)偵查工作的“及時(shí)破案”方針也對獄內(nèi)偵查手段提出了更高的要求。而且近年來，監(jiān)獄系統(tǒng)的政策支持和技術(shù)改造也越來越受到國家的重視。但是現(xiàn)階段的獄內(nèi)偵查普遍存在犯罪現(xiàn)場被破壞的現(xiàn)象，而且現(xiàn)階段主要是以拍照、筆錄的方式、提取痕跡物證等固定現(xiàn)場。這些方法比較普遍，但是也存在很明顯的弊端，例如拍照死角問題、光線問題、失真問題等。而且相較于公安系統(tǒng)的偵查手段，由于監(jiān)獄內(nèi)人員較為固定，且較為封閉，監(jiān)獄內(nèi)偵查技術(shù)手段也較為滯后。證據(jù)的提取手段和破案效率方面有待提升。

監(jiān)獄改造作為社會安定必不可少的一環(huán)，獄內(nèi)犯罪的破壞程度不低于獄外刑事犯罪。為獄內(nèi)犯罪活動尋找一個(gè)合適的方法更是重中之重。AR技術(shù)可以突破現(xiàn)有獄內(nèi)偵查手段的短板，增添新的獄內(nèi)偵查手段，并對以往手段起到強(qiáng)有力的配合作用。

3 AR技術(shù)在獄內(nèi)偵查中的應(yīng)用

AR技術(shù)即增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的技術(shù)，其本質(zhì)是虛擬信息和現(xiàn)實(shí)世界融合。目前AR技術(shù)主要應(yīng)用于游戲和軍事方面，在獄內(nèi)偵查方向的研究較少。

基于現(xiàn)階段獄內(nèi)偵查的需要和當(dāng)前國家對獄內(nèi)偵查方面的技術(shù)重視，我們團(tuán)隊(duì)提出將AR技術(shù)應(yīng)用于獄內(nèi)偵查的設(shè)想。利用AR技術(shù)提前對獄內(nèi)結(jié)構(gòu)設(shè)施進(jìn)行建模，在案發(fā)后在現(xiàn)有建模上疊加痕跡物證的虛擬形象信息，將虛擬信息和現(xiàn)實(shí)世界疊加顯示，從而還原案發(fā)現(xiàn)場。并且對尸體解剖能夠通過AR技術(shù)建立起不受冷凍處理的尸體建模，使法醫(yī)能夠發(fā)現(xiàn)微小痕跡物證。由于監(jiān)獄的特殊性，獄內(nèi)偵查人員和需要在這片區(qū)域活動的罪犯會不可避免地對現(xiàn)場的破壞時(shí)，通過AR技術(shù)減少現(xiàn)場被破壞的影響，可以重復(fù)研究獄內(nèi)犯罪活動進(jìn)行分析論證，從而達(dá)到預(yù)防和控制獄內(nèi)犯罪的目的。

3.1 具體操作

清空需要建模地點(diǎn)的人員，同時(shí)需要保留該地點(diǎn)的日常擺設(shè)。由監(jiān)獄警察攜帶3D掃描儀進(jìn)入工廠、監(jiān)舍、食堂等地。攜帶掃描儀的人員須著重掃描監(jiān)門、圍墻、崗樓、警戒地帶、禁閉室、消防通道、監(jiān)舍、下水道、警員值班室及罪犯生活、勞動場所等重點(diǎn)部位。掃描時(shí)，獄警須注意監(jiān)控死角的掃描，利用AR技術(shù)彌補(bǔ)視頻監(jiān)控的不足。在掃描之后，獄警利用計(jì)算機(jī)對掃描地點(diǎn)進(jìn)行建模，形成監(jiān)獄全景圖。

案件發(fā)生后，獄偵人員對現(xiàn)場痕跡物證進(jìn)行固定，及時(shí)對每個(gè)痕跡物證進(jìn)行掃描，通過3D建模技術(shù)形成痕跡物證的虛擬形象信息，將所獲得的痕跡物證和之前建模的監(jiān)區(qū)場景進(jìn)行結(jié)合，形成一個(gè)完整的“犯罪現(xiàn)場”。

若有嚴(yán)重獄內(nèi)犯罪行為發(fā)生，則可以迅速調(diào)動這套技術(shù)應(yīng)用。獄偵人員需要尋找較大的空地，將犯罪現(xiàn)場利用AR技術(shù)進(jìn)行還原，進(jìn)行虛擬的犯罪現(xiàn)場與現(xiàn)實(shí)空間的疊加。獄偵人員需要佩戴頭戴式AR顯示器和視覺、觸覺、嗅覺和聽覺傳感器，并與計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接。這樣完整的犯罪現(xiàn)場的立體圖像就出現(xiàn)在了佩戴顯示器和傳感器的獄偵人員面前，通過移步換景，在場景內(nèi)進(jìn)行虛擬的“痕跡物證”進(jìn)行“提取”、“標(biāo)記”和記錄，而法醫(yī)則可以在無法接觸到真正的尸體的情況下可以對虛擬的尸體進(jìn)行尸檢，以此判斷作案工具、作案時(shí)間或者死亡性質(zhì)等相關(guān)信息。由于信息的虛擬性和現(xiàn)實(shí)空間的真實(shí)性，獄偵人員可以保存每次的犯罪現(xiàn)場的變化[3]。

由于信息的虛擬性，在這個(gè)現(xiàn)場進(jìn)行操作就不存在現(xiàn)場被破壞的后果。而且在監(jiān)區(qū)內(nèi)一個(gè)場所地點(diǎn)進(jìn)行建模后不需要對該場景重復(fù)建?！４嬖性搱龅亟＃谄渖席B加犯罪的信息。對疑難案件或者有爭議的案件，計(jì)算機(jī)已將案件整體情況保存，也有利于案件復(fù)盤和追溯。

3.2 技術(shù)依托

AR技術(shù)并不是單一技術(shù)的應(yīng)用，而是很多技術(shù)的配合運(yùn)用，主要有跟蹤技術(shù)、顯示技術(shù)和建模技術(shù)。

3.2.1 建模技術(shù)

現(xiàn)階段利用GPS和AR技術(shù)的結(jié)合經(jīng)常以步行導(dǎo)航的形式出現(xiàn)在人們的生活中。它將地圖、手機(jī)攝像頭和AR技術(shù)相結(jié)合，將路線箭頭等疊加到手機(jī)上。這樣路人就可以直接看著路線箭頭到達(dá)目的地，不用在普通2D地圖上費(fèi)力尋找路線。監(jiān)獄結(jié)構(gòu)建?？梢砸劳蠫PS、SLAM，繪制2D地圖，再利用AR技術(shù)將建筑進(jìn)行立體化、增量化，并且根據(jù)3D掃描技術(shù)細(xì)節(jié)化的內(nèi)容，進(jìn)行建模。

要想獲得精確的虛擬信息，必須對獄內(nèi)犯罪現(xiàn)場進(jìn)行建模，真實(shí)的犯罪場景是充分利用AR技術(shù)的關(guān)鍵，一個(gè)好的建模是AR技術(shù)的基礎(chǔ)?，F(xiàn)在3D建模技術(shù)較為發(fā)達(dá)，有3ds MAX等技術(shù)可供選擇。3ds MAX技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)建模的多層疊加，而且上手比較簡單，目前有應(yīng)用于工程可視化的基礎(chǔ)，這就為獄內(nèi)犯罪現(xiàn)場建模提供了極大的便利。此外，利用視頻監(jiān)控技術(shù)，對現(xiàn)場物品進(jìn)行定位。因?yàn)閭刹槠瓢高^程中發(fā)現(xiàn)的痕跡物品大多是小而精的，所以要求建模的準(zhǔn)確度和還原度要高。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)行虛擬繪圖，得到獄內(nèi)犯罪現(xiàn)場的初步平面圖。此外監(jiān)獄總體結(jié)構(gòu)可以依托GPS技術(shù)進(jìn)行總體結(jié)構(gòu)把握。但是由于GPS的精確度不高，一般局限于10m左右，因此對一些需要精準(zhǔn)把握的地方，例如外圍警戒地帶、監(jiān)區(qū)監(jiān)控重點(diǎn)部位和服刑人員生活與勞動現(xiàn)場，可以使用3D掃描技術(shù)進(jìn)行精確建模。將視頻監(jiān)控定位、GPS和3D掃描所得的數(shù)據(jù)利用3ds MAX技術(shù)進(jìn)行建模，并且根據(jù)獄偵人員對“犯罪現(xiàn)場”的操作再次進(jìn)行建模疊加，渲染后與現(xiàn)實(shí)場景里的疊加，呈現(xiàn)在顯示器中。

3.2.2 跟蹤技術(shù)

跟蹤技術(shù)是將建模所得的虛擬信息和攝像采集到的現(xiàn)實(shí)場景進(jìn)行疊加的關(guān)鍵技術(shù)[4]。另外也需要對人的動作進(jìn)行捕捉，把人的動作準(zhǔn)確地捕捉到，并且參與疊加。這就需要進(jìn)入虛擬現(xiàn)場的獄偵人員佩戴相關(guān)傳感器，以保證獄偵人員對“現(xiàn)場物品”的記錄和提取等操作可以被計(jì)算機(jī)監(jiān)控到，從而能夠幫助偵查破案的效率。而且可以利用可預(yù)測追蹤技術(shù)，通過該技術(shù)可以使疊加層的運(yùn)動處理減少，計(jì)算機(jī)處理量也較低，而且使用感受也會大幅度提升。

3.2.3 顯示技術(shù)

顯示技術(shù)的好壞直接關(guān)系到成像的好壞，所以使用色彩還原度高、精度高的顯示器能更好的還原真實(shí)獄內(nèi)犯罪現(xiàn)場?，F(xiàn)有Daqri頭盔[5]工作流程指示簡單、數(shù)據(jù)可視化處理和專家遠(yuǎn)程協(xié)助等技術(shù)，滿足獄內(nèi)偵查應(yīng)該AR技術(shù)的需要。而且該頭盔配備360°攝像頭，支持物品識別和電子標(biāo)識，也就是說當(dāng)獄內(nèi)偵查人員佩戴該頭盔進(jìn)入模擬現(xiàn)場時(shí)，可以立即獲取現(xiàn)場的一些物品的信息，減少了現(xiàn)場提取痕跡物品的工作量，在一定程度上增加了提取物品的全面性。此外電子識別技術(shù)，并不是單單利用各個(gè)物品現(xiàn)成數(shù)據(jù)的輸入，更要在偵查中將現(xiàn)成物品數(shù)據(jù)和現(xiàn)場特定的數(shù)據(jù)相結(jié)合。而且在輸入數(shù)據(jù)時(shí)，要注意將微量物證的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和整合，以避免有所遺漏。

并且，顯示技術(shù)要結(jié)合跟蹤技術(shù)，使偵查人員在進(jìn)入“犯罪現(xiàn)場”時(shí)候，能夠“一步一景”地在計(jì)算機(jī)上顯示偵查人員的畫面和Daqri頭盔上的顯示的畫面。

這3項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用如圖1所示。

圖1 技術(shù)流程

3.3 案例實(shí)操

為詳細(xì)說明AR技術(shù)在獄內(nèi)偵查的應(yīng)用，下面模擬罪犯脫逃案例實(shí)操進(jìn)行說明。

案例： 某監(jiān)獄2名無期徒刑罪犯撬開工作車間鐵皮柜門，取出鋸條，使用撬杠撬開下水井蓋后，用鋸條鋸斷鋼柵欄門，進(jìn)入2米下水井蓋后逃脫。

應(yīng)用：監(jiān)獄警察在發(fā)現(xiàn)2名罪犯逃脫之后，立即匯報(bào)情況，封鎖監(jiān)區(qū)。技術(shù)部門調(diào)出之前存檔的監(jiān)區(qū)結(jié)構(gòu)和車間建模，并且利用GPS再次查看監(jiān)獄周圍實(shí)時(shí)情況。同時(shí)對已經(jīng)存檔的監(jiān)區(qū)下水道和車間建模進(jìn)行檢查，獄偵人員佩戴3D掃描儀進(jìn)入現(xiàn)場，將發(fā)生變化的事物以及與犯罪有關(guān)的痕跡物證進(jìn)行掃描和電子識別，同時(shí)傳遞至計(jì)算機(jī)，使掃描和建?；就瑫r(shí)完成。建模完成后，在空地還原“犯罪現(xiàn)場”，獄偵人員佩戴Daqri頭盔進(jìn)入“犯罪現(xiàn)場”，利用可預(yù)測追蹤技術(shù)，對犯罪現(xiàn)場的痕跡物證進(jìn)行記錄、提取等操作，并且可以聯(lián)系有關(guān)獄偵專家進(jìn)行遠(yuǎn)程協(xié)助。偵查終結(jié)后，可以將該建模通過網(wǎng)絡(luò)加密傳遞給司法警官院校，供獄內(nèi)偵查專業(yè)師生研究分析，以提高司法警官院校的辦學(xué)水平和質(zhì)量，增進(jìn)學(xué)生對獄內(nèi)偵查工作的認(rèn)識。

4 結(jié)語

監(jiān)獄不同于社會，有很多國家嚴(yán)格保密的設(shè)施，包括監(jiān)舍的內(nèi)部構(gòu)造等。將AR技術(shù)應(yīng)用于獄內(nèi)偵查首先就要考慮其保密問題。只有掌握了監(jiān)獄構(gòu)造，才能真正發(fā)揮AR技術(shù)的作用，也才能保障我國的監(jiān)獄系統(tǒng)總體安全。其次，要加強(qiáng)對專業(yè)人員的培訓(xùn)。AR技術(shù)的使用有一定難度，需要專業(yè)人員才能操作，需要大量的專業(yè)獄偵人才，才能改進(jìn)監(jiān)獄內(nèi)各種科學(xué)技術(shù)。最后，國家對監(jiān)獄系統(tǒng)重視程度越來越高，也給了監(jiān)獄應(yīng)用AR技術(shù)的條件。同時(shí)現(xiàn)階段AR技術(shù)發(fā)展迅速，國家的支持使監(jiān)獄能夠根據(jù)自身需要經(jīng)常更新AR技術(shù)以更高效地處理獄內(nèi)犯罪案件[6]。

AR技術(shù)在獄內(nèi)偵查破案的應(yīng)用相對獄外刑事案件偵查的難度較小，而且在獄內(nèi)偵查犯罪活動所受外界干擾較小。利用AR技術(shù)，并且依托于GPS和3ds MAX技術(shù)對獄內(nèi)犯罪現(xiàn)場進(jìn)行建模，在使用跟蹤技術(shù)和可預(yù)測追蹤技術(shù)對獄偵人員的行為進(jìn)行疊加，最后通過Daqri頭盔將虛擬的犯罪現(xiàn)場呈現(xiàn)出來。

采用AR技術(shù)有利于監(jiān)獄預(yù)防和控制獄內(nèi)犯罪活動，另外在獄內(nèi)偵查使用AR技術(shù)帶來的好處不僅可以分析追溯案件、保障監(jiān)獄總體安全，而且可以進(jìn)一步將建模數(shù)據(jù)保存下來，用于獄內(nèi)偵查人員教學(xué)。