數位影像對犯罪預防的貢獻（上）

作者：FBI

編者按：從事數位影像坊編輯任務三年多來，這篇文章從相當罕見的議題中切入發揮。擺脫過去一般人對數位影像的觀念和看法。新興的科技正在默默的幫助我們的社會步上正軌，面對不斷進步的未來，編者也同意21世紀的福爾模斯可能就是現正坐在電腦面前網友.....

          太多的『好萊塢』科技電影影響了大眾對『數位影像』的看法。不可靠！是當多數人對數位影像『Digital Image』的第一印象。這樣印象的產生原因有很大一部份來自數位影像的易於修改性。特別是現代影像軟體，只要輕鬆的在鍵盤前面操控幾個鍵，你就可以自由加入人、物或者刪去某些人、物。無須專業人員訓練，只要你有耐心和恆心，小心的移除或創造照片中的每一個細節，你就可以做出以假亂真的影像。

          公眾的印象影響了『數位影像』在現實生活中的發展，特別是現代犯案偵防工作。根據過去法律的要求（保險公司也參在其中），數位影像不得作為舉證的參考。換言之，犯罪現場的蒐證與拍攝、保險的辦理與理賠，很大一部份還是必須交由傳統底片攝影來達成。

         好在人類對電腦的依賴已經不是一天兩天了。特別是人最喜歡把枯燥乏味的事情丟給電腦去作，『指紋辨識』是應用電腦數位影像辦案最明顯的例子。總數有超過兩億五千萬份指紋檔案資料（1998）儲存在位於美國華盛頓 FBI 總部的地下電腦中心，不過，15年前的科技尚無法完全比對所有指紋檔案的精細部位。也就是說警察在犯罪現場蒐集到指紋證據之後，送交指紋中心的人員，還必須先經過受過專業訓練的電腦中心人員對這些資料進行篩檢，然後送入電腦中去分析。電腦會根據指紋檔案上的特徵參考點，列出所有可能的犯罪嫌疑人資料，之後在交於指紋鑑識人員一一去比對。數位影像技術的發展，不斷的提升解析度與辨識技術的成果。今日的指紋辨識不僅在時間上大大的縮短，精確度上也不斷的提升。

        直到 1991年發生在美國佛洲的一件命案改變了當時，司法界對數位影像的看法。這個案件詳細的細節，曾在 DISCOVERY 頻道中『重案夜現場』和 『C.I.S. 微物犯罪偵防』中播出過。筆者在此僅覆述概略：這是一件預謀殺人案，兇手有計畫的在夜間潛入鄰家女孩的住宅，將其冷血謀殺。犯案現場收拾得相當乾淨，除了一件沾血的被單，上面隱隱約約出現了一個兇手掌紋（推測是兇手用來擦拭血跡之用）。傳統的暗房技術，僅能呈現掌紋的概況無法完整的採證，沒有證據就無法舉證兇手，該案陷入膠著。

        1993年初，犯罪鑑識小組運用 Kodak Pro 數位機身拍下證物上的血跡，經過電腦影像處理、重組、加強、放大。終於成功拼湊出完整的掌紋，也進一步指證出兇手。不過，在法庭上兇手的律師質疑『數位影像』提供證物的正確性。破天荒第一遭，檢方將整個鑑識小組使用的設備移至法庭一步步的重演將掌紋復原的過程，總算成功的說服陪審團與法官，採信這項新的科技證物。至此，此一案例順利的宣判（被告被處無期徒刑），代表美國司法正式有紀錄的承認『數位影像』在法律上的地位，讓警官辦案又增添了一項全新的利器。

        但比起 DNA 認證的公允性，數位影像協助辦案還有很長的一段路要走。Kodak 的旗艦級數位機身，在此一事件中受到鼓舞，其後開發出多款具備鑑識設計和功能的數位機身（包括：可以擷取GPS資料的 PRO 760）...此乃後話。

        相較於國內應用『數位影像』最盛的辦案模式，大概是舉發超速駕駛吧！不過，與美國相同台灣的法律對『數位影像』採信度仍顯不足，且大多仍處於辦案協助性質。或許，這可以讓汽車駕駛們稍微鬆口氣，不然遇上全年無休的電子測速相機，大家的皮夾可又要消瘦不少。

        國內最受矚目應用『數位影像』辦案的案件，該是發生在於民國 八十五年十一月三十日彭婉如女士命案。彭女士於當日二十三時許在高雄市大昌路尖美飯店前失蹤，八十五年十二月三日十三時在高雄縣鳥松鄉中正路四００巷五十號旁空地發現屍體，並在鄰近的屏東縣東港鎮東港大橋下發現彭女所有名片、登機證、皮包等遺物（該案詳細的資訊可查詢以下網址：http://www.kcpb.gov.tw/1201/1201.html）  。彭案震驚全國，如果連身為民進黨婦女部主任的彭婉如女士都難逃歹徒的魔掌，那其他千千萬萬婦女同胞的安全該怎麼辦？

彭婉如命案之可疑涉案計程車（網友如有相關線索可聯絡：聯合專案小組（07）7433279）
下圖為電腦 3D 造景，用於搜尋數位影像上可供辨識的畫素！

        然而，該案偵辦的進行隨即陷入膠著。因為，關鍵的計程車一直找不到！唯一的線索是來自恰巧在高市皓東路右轉大昌路被攝錄到一部計程車（見附圖）。可惜，適逢深夜光線不足，僅能看到該輛計程車的輪廓。既是破案的關鍵，這張照片的處理備受矚目，除了送往美國NASA 加強影像處理外，包括：交通大學、著名犯罪博士 李昌鈺 都曾對其進行分析。國內亦有影像處理工作者運用手邊的工具協助清晰影像，可惜均因畫素不足，功敗垂成。

        一轉眼 7 年過去了，電腦處理能力的大幅躍進，影像處理新技術已經可以被用在一般電腦上。其中備受矚目的影像還原處理方式也三種：

1. 『 Maximum Entropy deconvolution Method (MEM)』： 這是美國太空總署 NASA 為了初步解決太空望遠鏡 (哈伯太空望遠鏡) 球面像差問題而發展出來影像還原 (Restore) 技術，其能針對受大氣擾動效應 (seeing effect) 、追焦誤差 (guiding error) 和光學像差 (optical aberration) 等所破壞的影像進行復原工作。MEM 更正效果對特別是對使用 CCD 作為照相原件的攝影器材來說有奇效。

2. 『Lucy - Richardson 檢算法』：LR、Regularized 和 Wiener deblurring 作用大致相似，主要是針對 Deconvolution 反摺積運算下，因雜訊影響和混沌蝴蝶效應所造成影像錯誤。LR 利用統計學的概論反覆進行運算，並將其與處理前後影像作比較，消除雜訊的部分，得到增強的結果。

3. 『van Cittert 檢算法』: Van Cittert-Zernike 理論主要是在空間相關度上應用廣泛的工具，它主要在不同位置量測散射體所反射信號的相關特性，應用空間相關性配合相關函數運算（例如 FFT 傅立業轉換）為基礎，對影像進行修正。這個方法在掃瞄人體組織上，因組織不均勻所造成的影像誤差可加以修正。長期以來，用於醫療超音波影像成像，近年逐漸延伸到天文、犯罪等數位影像成像科學。
   

        其他如： 3D 立體成像分析以及尚在開發中 WHST 虛擬成像技術，都不斷的再加強數位影像的還原能力。另一方面，美國軍方近年來也釋出不少影像增強處理的論文（據信是過時的衛星偵照技術藉以交換其他領域的心得）以及 SETI 的成功（另用網路 + 個人電腦閒置時間連線搜尋天際的外星生命）。美國聯邦調查局 FBI 也將部分不可解的犯罪照片交於業餘數位影像愛好者來處理，期待能找到更多辦案線索。

        誠如，FBI 資深鑑識顧問 Mark Olshaker 對犯罪者說的一句話：『不要以為你做下的是天衣無縫的犯罪...揭開你的真面目，純粹只是時間問題（Only matter of time)....』

待續.....

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