48067 (Подсистема выделения текстильных волокон в задачах экспертизы)

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский Государственный Университет

Информатики и Радиоэлектроники

Кафедра: Электронных вычислительных машин

Факультет: Компьютерных Систем и Сетей

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТУ

НА ТЕМУ:

"Подсистема выделения текстильных волокон в задачах экспертизы"

Дипломник:(С.В. Шкутко)

Руководитель:(Р.Х. Садыхов)

Консультанты:

по экономической части (Т.Л. Слюсарь)

по охране труда и экологической безопасности (Э.Д. Подлозный)

по ЕСКД (В.А. Радишевский)

г. МИНСК

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

   1. Текстильные волокна

   2. Методы обработки изображений

   3. Представление изображения в форматах RGB и HSB

   4. Хранение растровых изображений в формате Bitmap

   5. Экономическое обоснование и охрана труда

2. СТРУКТУРНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

   1. Структура системы обработки текстильных волокон

   2. Структура подсистемы выделения текстильных волокон

3. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

3.1. Работа с BMP - файлами

1. Преобразование изображения из RGB – представления в HSB

2. Выделение волокон на исходном изображении

3. Выделение объектов заданного цвета

4. Выбор исходного изображения

4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ И ПРИМЕНЕНИЯ ПОДСИСТЕМЫ ВЫДЕЛЕНИЯ ТЕКСТИЛЬНЫХ ВОЛОКОН

4.1 Характеристика подсистемы выделения текстильных волокон

4.2 Исходные данные

4.3 Расчет себестоимости и отпускной цены программного средства

4.4 Заработная плата исполнителей основная и дополнительная

4.5 Отчисления в фонд социальной защиты

4.6 Налоги, входящие в себестоимость программного средства

4.7 Материалы

4.8 Спецоборудование

4.9 Машинное время

4.10 Расходы на научные командировки

4.11 Прочие затраты

4.12 Накладные расходы

4.13 Полная себестоимость программного средства

4.14 Прибыль от реализации создаваемого программного средства

4.15 Прогнозируемая цена без налогов

4.16 Платежи в местный и республиканский бюджет

4.17 Цена без налога на добавленную стоимость

4.18 Налог на добавленную стоимость

4.19 Прогнозируемая отпускная цена

4.20 Выводы по разделу

1. Охрана труда и экологическая безопасность. Безопасность при работе оператора-криминалиста с компьютером

5.1 Анализ вредных факторов, воздействующих на оператора

5.2 Формирование изображения на мониторе

5.3 Особенности функционирования зрительной системы оператора

5.4 Воздействие излучений от дисплея

5.5 Выводы по разделу

Заключение

Литература

ВВЕДЕНИЕ

Важнейшая задача правоохранительных органов – повышение эффективности борьбы с любыми проявлениями преступной деятельности. Решение этой задачи требует активного использования в раскрытии и расследовании правонарушений современных научно-технических средств и методов.

Большинство преступлений сопровождается активным воздействием лиц, их совершающих, на различные элементы вещной обстановки события преступления. При этом возникают мельчайшие материальные образования – микрообъекты. Использование результатов исследования микрообъектов – одна из предпосылок повышения эффективности борьбы с преступностью.

К числу микрообъектов, широко встречающихся в криминалистической практике, относятся текстильные волокна. Связано это, прежде всего, с повсеместным использованием изделий из волокнистых материалов (предметы одежды, декоративно-обивочные и технические ткани, средства упаковки и т.д.). Информация, получаемая в результате обнаружения и исследования волокон, позволяет решать многие вопросы, играющие существенную роль в раскрытии преступлений. Особенно велико значение волокон одежды, так как они часто указывают на особенности (характер изделия, цвет, иногда индивидуальные свойства) предметов одежды преступника. Ценность микрообъектов – текстильных волокон для получения розыскной и доказательственной информации состоит в том, что они имеют довольно прочное сцепление со многими материалами, особенно с ворсистыми текстильными изделиями, и длительное время сохраняются на них, образуя устойчивые следы.

Современные возможности криминалистической экспертизы микрообъектов велики. Применение высокочувствительных методов исследования позволяет анализировать морфологическое строение, структуру, химический состав чрезвычайно малых количеств веществ и материалов, что дает обширную информацию о видовой принадлежности исследуемых микрообъектов, характере процессов, повлекших их образование, признаках и назначении предметов, частью которых они являются, а при наличии последних проводить идентификационное исследование.

Сказанное в полной мере относится и к текстильным волокнам. Каждая разновидность изделий из волокнистых материалов обладает комплексом особенностей, что обусловливается использованием при их получении волокон того или иного вида, формы, диаметра и длины, применением определенных приемов изготовления материала. Характерные свойства изделиям придают и технологические процессы обработки.

Задачами экспертного исследования текстильных волокон может быть решение ряда вопросов, имеющих как самостоятельное значение, так и являющихся отдельными этапами комплексного сравнительного исследования волокон между собой и с изделиями.

Уже само наличие волокон от определенных изделий, механизм их повреждения и локализация в конкретных местах исследуемых предметов нередко позволяют устанавливать фактические данные события преступления, такие как характер условий, в которых данные предметы находились, источник их происхождения, принадлежность к одному комплекту. По одинаковым перекрестным наслоениям волокон оказывается возможным устанавливать контакты предметов одежды между собой и с телом человека, что особо важно. Присутствие волокон определенного вида и назначения на предметах вещной обстановки позволяет получить информацию о внешних признаках изделия, от которого эти волокна могли быть отделены, что чрезвычайно важно для раскрытия неочевидных преступлений, розыска лиц, их совершивших.

Текстильные материалы, как правило, окрашены. Большое разнообразие используемых для их крашения способов и красителей, применение в ткацком производстве комбинаций цветных волокон, нитей, пряжи раскрывают широкие возможности сравнительного исследования микрообъектов – текстильных волокон по их цвету, способу крашения и свойствам красителей. Для исследования ограниченных количеств волокон в криминалистической практике апробирован ряд методов: визуальное сравнение, спектральные и хроматографические методы, химические реакции.

Человек с нормальным зрением различает в солнечном спектре до 160 цветовых оттенков. С этой точки зрения глаз человека является весьма точным аналитическим прибором для дифференциации окрашенных волокон.

Визуальная оценка цвета волокон осуществляется несколькими способами: невооруженным глазом, с помощью микроскопа и с применением светофильтров. Задача исследования при этом состоит в распознавании цветового оттенка и выражении его в конкретном названии (величине) или оценке сходства, различия сравниваемых объектов по цветовому оттенку и насыщенности цвета.

Простейший способ распознавания цвета состоит в сравнении волокон с эталонами, цветовые характеристики которых известны. Такое исследование может быть осуществлено невооруженным глазом или с использованием лупы. Визуальная оценка цвета волокон при их сравнении с эталонами должна проводиться при освещении, спектр излучения которого близок к солнечному свету. В противном случае при распознавании цветовых оттенков, особенно синих и фиолетовых, можно допустить ошибку. Визуальное сравнение цвета окрашенных микрообъектов носит субъективный характер, что вызывает определенные трудности в формулировке результатов исследования, так как различие или сходство цвета нельзя выразить в конкретных понятиях (величинах).

Всесторонняя объективная оценка цвета волокон может быть получена только спектрофотометрическим методом. В принципе, когда объект исследования не ограничен в размерах, спектральный анализ красителей волокон может быть осуществлен на любом спектрофотометре. Особенно эффективно в этом случае исследование растворов красителей, извлеченных соответствующими растворителями, или растворов непосредственно волокон. Исследование единичных элементарных волокон может быть осуществлено лишь с помощью специальных микроспектрофотометров, представляющих собой агрегат, состоящий из микроскопа, монохроматора, микроскопа-фотометра и электронно-вычислительной системы.

Исследование красителей может быть проведено химическими реакциями и методами бумажной и тонкослойной хроматографии.

Указанные методы требуют для своей реализации специального оборудования и зачастую занимают много времени. К тому же текущая их реализация не соответствует современному уровню развития техники. Для реализации экспертизы необходимо из множества микрообъектов, собранных на месте происшествия выбрать те, которые представляют интерес для дальнейшего анализа. Поэтому и возникла задача создания системы, которая бы позволила быстро и без особых затрат решать задачу анализа цвета текстильных волокон независимо от их строения и происхождения. Задача эта в настоящее время решается в основном “вручную” большим числом работников лабораторий криминалистического анализа, т. е. требует от работников лабораторий постоянного физического и умственного напряжения, отрицательно влияет на зрение. Затраты времени и людских ресурсов при таком подходе к поиску волокон весьма значительны, т. к. количество обрабатываемых объектов очень велико. Использование для решения данных задач вычислительной техники избавит от необходимости привлечения к процессу анализа дорогостоящего специализированного оборудования и сократит потребление временных ресурсов. В данном дипломном проекте разрабатывается подсистема выделения, которая на исходных изображениях, представляющих собой фотографии различного типа волокон, осуществляет выделение волокон и позволяет дать ответ о присутствии искомых объектов заданного цвета. Подсистема выделения предназначена для использования на ранних этапах криминалистического анализа с целью уменьшения времени идентификации объектов, собранных с элементов вещной обстановки события преступления. В конечном итоге данное программное средство в совокупности с уже используемыми методами должно значительно упростить проведение экспертизы, сократить потребление людских и временных ресурсов.

1.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Текстильные волокна

Работа [1] посвящена анализу текстильных волокон применительно к решению задач криминалистической экспертизы, описаны основные методы анализа, приведены справочные данные по различным типам волокон, описана технология изготовления и промышленной обработки волокон. При оценке результатов исследования волокон бывает принципиально важным знать свойства и строение текстильных материалов. Текстильные материалы подразделяются на текстильные волокна, нити и пряжу, вырабатываемые из них, и текстильные изделия. К текстильным относятся волокна натурального происхождения и химические. Последние применяются в виде элементарных волокон, называемых элементарной нитью (единичное волокно неопределенно большой длины), либо в виде штапелек (кусочков элементарных волокон определенной длины). Конструктивными элементами текстильных изделий обычно являются нити и пряжа или непосредственно волокна (предметы валяльно-войлочного производства, нетканые материалы, нитки и т.д.). В настоящее время натуральные волокна в чистом виде применяются для выработки ограниченного ассортимента изделий. Обычно они используются в смеси с химическими волокнами. К натуральным относятся хлопок, лубяные волокна, шерсть и натуральный шелк. Химические волокна используются в текстильной промышленности как самостоятельно, так и в смеси с натуральными. В мировой практике наметилась устойчивая тенденция замены шерстяных, шелковых и хлопковых волокон на химические. Этим достигается не только экономия натурального сырья, но и возможность придания изделиям специально заданных потребительских свойств, оригинального внешнего вида.

Все химические волокна, в зависимости от характера исходного сырья, делятся на два класса: искусственные и синтетические. Искусственные волокна получают из полимерных материалов естественного происхождения, главным образом – целлюлозосодержащих; синтетические – из полимеров, образованных в результате химического синтеза. Несмотря на большое число разновидностей химических волокон, описанных в литературе, текстильная промышленность применяет довольно ограниченное их количество. В основном используются волокна, изготовляемые на основе целлюлозы и полиамидные, полиэфирные, полиакрилонитрильные; несколько в меньших масштабах – на основе хлор - и фторсодержащих полимеров, полиолефинов. Увеличение ассортимента химических волокон происходит преимущественно за счет модификации уже выпускаемых.