基于形态检验的毛发物证显微图像自动识别方法研究

发布时间：2024-03-22 23:43

　　毛发作为犯罪现场常见物证之一,对犯罪现场重建分析、侦查方向确定、犯罪嫌疑人排除或轨迹追踪有重要意义。目前,毛发物证的形态学检验主要利用显微镜进行微观形态的人工比对与分类鉴别,方法成熟但自动化程度低,易产生主观误差。本文针对毛发物证提出一种基于卷积神经网络的毛发显微图像分类方法,通过自建网络对毛发显微图像进行形态特征提取与训练,实现毛发图像自动分类,提升物证检验智能化水平。本文使用搭载LAS X软件的Leica DVM6数码显微镜,对实验制作的不同种类毛发样本切片进行显微图像采集与滑动窗口裁剪、灰度转换、数据增强等图像处理。建立人类毛发显微图像实验数据集,含5类毛发样本,每类6000张,共30000张显微图像;建立人与动物毛发显微图像实验数据集,含10类毛发样本,每类30000张,共300000张显微图像。针对数据集特点,设计搭建新的卷积神经网络Hair-Net,对人类毛发显微图像数据集进行样本训练与测试,不断调整参数、优化结构以获得最佳模型;再利用改进网络对人与动物毛发显微图像数据集进行样本训练与测试,与经典网络LeNet与AlexNet进行性能对比,引入多种网络优化手段提升网络性能,...

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.3毛发显微结构[4]

（2）毛皮质。位于毛纤维中间,由几层多角形或梭形细胞构成,其发达程度决定着毛纤维的抗张强度与弹性,发达皮质会令毛纤维更紧实、更具弹性。其间可见不同分布类型的色素颗粒影响毛发颜色,常见有类圆形或团块状等,决定着毛的色泽,色素颗粒的长轴与毛干纵轴平行排列,形态各有不同。（3）毛髓质。....

图1.4普通纤维丝黑色假发

在犯罪现场中嫌疑人可能通过改变发色或佩戴假发进行伪装,以躲避公安机关视频监控或走访摸排等侦查手段。改变发色即会改变人类毛发的微观形态特征,如能确定毛发物证是否染色,毛发来源于何种动物或人体何部位,便能在排除嫌疑人及分析案情时发挥重要作用[13]。现场发现的毛发物证（或疑似毛发）外....

图2.1神经细胞连接方式

人的大脑是自然界至今所造就的最高级产物,研究人类智慧的神经网络应以人类大脑为模拟对象。人类大脑约由1010个神经细胞组成,细胞间通过树突、轴突连接构成纵横交错的网络结构,通过突触交换信息,如图2.1所示。每个脑细胞平均有104条通路连接其它细胞形成极其复杂的通讯网[36]。人类的....

图2.2单层网络示意图

多层网络通常有一层或多个隐藏节点层,相应的计算节点称为隐藏单元或隐藏神经元,可介入外部输入和网络输出中,再加上隐藏层引出网络的高阶统计特性,即便网络为局部连接时其他区域的突触连接和神经交互作用也可使其获得全局关系。多层网络示例如图2.3所示。输入层较大时,隐藏层提取高阶统计特性的....

本文编号：3935122