Программа Cognitech Video Investigator: видео в судебной экспертизе
Дмитрий Чеканов, 22 марта 2005



Введение



В следующий раз, когда зайдёте в супермаркет, посмотрите под потолок. Скорее всего, вы обнаружите камеры наблюдения, которые устанавливаются во многих магазинах для предотвращения краж. Если посмотреть пару детективов и телевизионных передач, то может создаться впечатление, что лицо преступника всегда хорошо видно. Но в реальности это не так.

На самом деле, записанное видео часто имеет настолько плохое качество, что приходится прибегать к помощи экспертов. С помощью специальных технологий и ПО они пытаются воссоздать детали. Среди наиболее популярных приложений можно отметить Video Active и Video Investigator, причём, оба они производства Cognitech. Программа Video Investigator помогла засадить многих преступников за решётку.

Как можно использовать видео в криминалистике?

Эксперты-криминалисты могут улучшить исходное видео до такой степени, что на нём можно увидеть детали лица или номер машины. Оригинальное видео часто бывает размыто, недодержано (особенно ночью) или просто ужасно. Криминалисту часто приходится работать с плохим видео, превращая его в полноценную улику. И видео не только помогает раскрывать преступления, но и оберегает невиновных людей от ложных обвинений.

По мере того, как всё больше видеоулик предстаёт в судах, необходимо использовать научные методы для улучшения и восстановления изображений. Криминалисты сегодня полагаются на коммерческие программы, прошедшие тщательную экспертизу, в отличие от каких-то случайных утилит, которые были в прошлом. Программа Cognitech Video Investigator помогла в расследовании множества преступлений. В частности, во время поиска нападавших на "дальнобойщика" Реджинальда Денни (Reginald Denny) в Лос-Анджелесе в 1992 году.

Избиение Реджинальда Денни было снято на видео с вертолётов прессы. Один из подозреваемых носил татуировку на плече. Программа позволила улучшить контуры татуировки, в результате чего она совпала с татуировкой подозреваемого. И он был обвинён.

"Программа Video Investigator уже показала свои возможности в суде, алгоритм был многократно проверен и признан".

Расследования

Во время расследования экспертам-криминалистам всегда следует отдавать оригинальное видео. После этого оно будет перенесено в компьютер в формате без потерь. Подобная передача "один в один" необходима, чтобы обеспечить достоверность улик.

Оригинальная плёнка должна храниться в сейфе, чтобы её нельзя было уничтожить или подменить. При этом следует вести в журнале учёт всех, кто брал плёнку в руки.

В реальности

Крис Энцлер (Chris Enzler) из Cognitech утверждает: "Вы не получите такую же картинку, как в Голливуде. Вы получите хорошую картинку, но воссоздать настолько много деталей у вас не получится. Ведь идеальную запись заполучить нельзя - некоторые видеокассеты записывались более ста раз. Банки и магазины пытаются экономить, а когда доходит до дела, ожидают увидеть тот же результат, что и в фантастических фильмах".

Крис пирвёл пару примеров магии Голливуда, которая не работает в реальной жизни. Скажем, в одном фильме криминалист поворачивал в 3D-модель машины, чтобы посмотреть её номер - причём, модель была получена из двухмерного видео. В других фильмах эксперты разворачивают один пиксель на целый экран c идеальной чёткостью, что, конечно же, невозможно.

"Большинство людей верят в волшебную кнопку. Они думают, что программа автоматически выправит видео. Такого не бывает".

Video Active - утилита демультиплексирования



В больших супермаркетах обычно используется система мультиплексирования, в результате чего на одну ленту записывается картинка с нескольких видеокамер. Это достигается путём записи нескольких кадров с одной камеры, затем с другой и т.д. Проблема заключается в том, что каждый производитель использует свою схему мультиплексирования. В результате часто приходится покупать утилиту для демультиплексирования формата, что встаёт в копеечку.

На представленном видео мы показали поток с 16 мультиплексированных камер. Кстати, вы заметите только "прыгающие" кадры.

Программа Cognitech Video Active является автоматическим и универсальным демультиплексором. Она использует специальные алгоритмы, распознающие смену камеры. Этот подход намного лучше, поскольку вам не нужно использовать временной код или систему того или иного производителя.



После нескольких щелчков по клавишам программа Video Active разделила хаотичное видео на 16 отдельных камер. Система работает в реальном времени, и вы можете видеть картинку с каждой камеры. Воспроизведение можно запустить как с видеомагнитофона, так и с записи на жёстком диске.

Теперь, когда потоки с 16 камер разделены, в толпе людей довольно трудно выделить вора. Нужно расставить камеры таким образом, чтобы они отслеживали путь преступника. Это очень легко - просто нажимайте и переносите картинки с каждой камеры. Тогда вы можете проследить путь подозреваемого по магазину.



Вы можете увеличить картинку на любой из камер, просто нажав на неё. В результате видео будет воспроизводиться не в маленьком окне, а в полном размере.

Восстановление резкости



Иногда человек или машина двигаются настолько быстро, что картинка в камере размывается. Кроме того, размытие картинки может быть вызвано слишком быстрым движением камеры. Программа Video Investigator предлагает фильтр "deblur", который позволяет восстановить резкость. Вы должны ввести предполагаемую длину (в пикселях) и направление размытия. Будем надеяться, что после нескольких попыток видео будет достаточно резким, чтобы помочь в расследовании.

Вы можете видеть, что номер машины на оригинальном видео размыт. После применения фильтра "deblur" и череды попыток, мы смогли прочитать номер.

Удаление "шума"



Видео, снятое ночью, будет очень тёмным. Да и "шум" будет весьма сильным. Дело в том, что пиксели на ПЗС-матрице "отгадывают", какой цвет должен быть на данном участке. К сожалению, в условиях низкого освещения на конечный результат влияют помехи самого сенсора. В результате на видео будет заметно мерцание пикселей. Конечно, вы можете повысить яркость видео, но вы увеличите и "шум".

Фильтр "Denoise" в программе Video Investigator позволяет отсеять "шум". Для этого анализируется каждый кадр, один за другим. Технология хорошо работает для стационарных объёктов, но также подходит и для движущихся целей.

Как можно видеть на иллюстрации, оригинальное видео слишком тёмное. После сдвига гистограммы мы получили больше деталей, но "шум" значительно вырос. Фильтр "Denoise" позволяет убрать "шум" и получить вполне приличный результат.

Стабилизация видео



Фильтр удаления "шума" работает великолепно на статических объектах, но как быть, если мимо камеры проехал автомобиль? На иллюстрации выше показан автомобиль, движущийся с левого края экрана к правому. Фильтр удаления "шума" использовать не получится, поскольку все элементы сцены меняются.

Программа Video Investigator предлагает специальный фильтр стабилизации, который позволяет "заморозить" объект на каком-то одном участке. Программа будет прорабатывать соответствие пикселей и просчитывать движение участка. Как только движение будет определено, вид камеры будет перемещаться в том же направлении с той же скоростью. Таким образом, объект будет казаться неподвижным. Результат хорошо виден на иллюстрации (после фильтра удаления "шума").

Как сказал Крис Энцлер, "в некоторых расследованиях приходится использовать множество фильтров, когда каждый готовит картинку для следующего". К счастью, использование каждого фильтра регистрируется. "К примеру, может пройти два года, прежде чем дело будет передано в суд. За это время криминалист многое позабудет. Именно поэтому подробная регистрация столь важна".

Реконструкция панорамы



В недавнем судебном процессе адвокат доказывал невиновность клиента, так как он никогда не был в одном кадре с жертвой. Функция панорамы Video Investigator позволяет распознавать дублирующиеся и новые части каждого кадра, чтобы составлять из них общую картинку.

Вы можете видеть работу этой функции на приведённой иллюстрации. В оригинальном видео показан корабль, проплывающий мимо камеры. Программа Video Investigator позволяет воссоздать полную картинку из отдельных кадров.

Совет компаниям

Как компании могут облегчить жизнь эксперта-криминалиста? Многие компании пытаются экономить деньги, покупая неподходящие камеры. Скажем, web-камера превосходно записывает картинку на расстоянии в полметра, но она совершенно не подходит, если вы ходите увидеть изображение дома напротив.

Расположение камер таким образом, чтобы они охватывали широкую область, тоже является ошибкой. Камеры должны охватывать очень небольшое пространство. Немало полезного можно почерпнуть из опыта казино, где используются одни из самых лучших систем наблюдения. Там обычно на каждый стол направлена своя камера.

Пусть профессионал проверит вашу систему и порекомендует лучший угол обзора для камеры. Тогда все ваши ошибки можно будет легко исправить. К примеру, вряд ли стоит использовать камеру в тех местах, где она будет снимать людей только от шеи вниз.

Также помните простую вещь: оборудование надо регулярно чистить. Эксперт-криминалист из Cognitech поведал нам: "Компании покупают видеомагнитофоны и никогда их не чистят. Некоторые плёнки оказываются настолько плохи, что проиграть их можно только на оригинальном видеомагнитофоне".

Заключение

Хотя эксперты-криминалисты в области видео и не столь часто становятся героями детективных романов, их работу трудно переоценить. Особенно сегодня, когда камеры наблюдения получили столь широкое распространение. Кому-то нужно очищать и улучшать видео ужасного качества, которое будет играть немаловажную роль в судебном процессе.

Программа Cognitech Video Investigator предлагает великолепные фильтры для очистки и восстановления видео. Будем надеяться, что злоумышленникам не поздоровится!


Домашняя страница: http://www.cognitech.com/
Текущая версия: 4.0 build 200

Размер: 21.6 MB