有GIS有意思?手把手教你制作geogif动画教程(两则)
原文/Alasdair Rae、Topi Tjukanov
翻译/饶悦、季钧一、戴劭?
文献/张健 校验/
编辑/排版/ 徐颖
所见即所得的可视化技巧是挖掘海量信息背后故事的一大利器。而GIS动画能从空间和时间两个维度上去讲述一个故事，想要制作炫酷的GIS动画来展示你的研究成果？开源GIS软件招牌QGIS为制作GIS动画提供了简单的解决方案，这里有两则关于通过QGIS制作GIS动画的教程。则一介绍了QGIS Atlas的关键功能，以及如何通过美国人口普查数据去讲述一个故事。则二强调Geogiffery是你的利器，借助QGIS的Time Manager插件和空间地理数据，你能将你的数据以最优雅的形式呈现出来。看完这份教程，你能够学会制作炫酷的动态GIS图，作者还有很多操作小技巧与你分享！
则一、如何做GEO动画
原文/Alasdair Rae
翻译/饶悦、季钧一、戴劭?
在过去的几年里，我做过很多动画，包括2017英国大选、自1996年以来英格兰和威尔士的房价（见视频一）, 大曼彻斯特的通勤（见视频一）和美国***杀案（见视频一）。我最喜欢的是斯凯岛的海岸线（见视频一）, 尽管这只是为了好玩。但有时GEO动画可以非常有效地讲述数据背后的故事, 特别是在网上，我认为大选事件就是在这一点做得很好的例子。
以下是后文描述的工作流的最终结果 --- 2017年美国各州人口的GEO动画。所有的内容 (地图, QGIS 文件,动画, 图层文件) 都可以在我号后台留言下载（参考文献1，请后台留言联系我们下载）。
视频一、样本视频
图一、美国各州人口动画：每帧1200毫秒，共1分钟
我想大家在读这篇文章时，至少应该有了一些QGIS的知识基础，如果没有的话请阅读（http://www.statsmapsnpix.com/2016/02/more-automated-mapping-in-qgis-using.html）获取帮助。本文主要还是针对那些已有一定QGIS 知识的人群。
我已经打包了QGIS工程和用来创建上文动画的单独shapfile图层文件（.qgs文件）。你可以在我号后台留言下载它们（参考文献2，请后台留言联系我们下载）, 然后打开工程, 查看下面有什么。如果你打开工程（us_state_pop_2017.qgs）, 你将看到我使用了三个图层, 如下所示:
1) 一层只是浅灰色背景;
2) 一层是在 gif 中依次出现的较深一些的灰色背景
3) 一层 (深灰色层的副本) 被红色突出显示, 给它一个更加动态的动画效果。
对于暗灰色层, 我使用一定的规则来对设计它, 这意味着它将显示QGIS当前激活的Atlas(预览地图集)要素, 加上所有以前的地图集：$id &= $atlasfeatureid。这是一种简单实现这个效果的方法，来自Ian Turton在StackExchange上对我的建议（https://gis.stackexchange.com/questions/234971/cumulative-atlas-in-qgis-2-14-and-above）。
红色图层是相似的, 但这个图层上的筛选规则是$id = $atlasfeatureid, 意味着它基本上只突出当前的Atlas功能, 因为Atlas会遍历每个要素。
图二、我在上文描述的设定图层样式规则的地方
当转到我在上面共享的文件中的打印处理器时,除非单击Atlas按钮激活功能,否则你看不到任何内容,如下所示。
图三、注意在右边的白色方框中的工程属性
在最终版本的页面布局中, 一旦激活了Atlas, 你就可以从右侧的 "项目属性" 框中看到我在文件所基于的图层中添加的值。基本上, 我添加了字段和一些文本, 你可以看下图。
图四、这一步在规则里增加了数字和州的名称，并且加上逗号和空格
图五、这一步用2017年的美国各州人口除以总人口
图六、这一步将人口除以100万，保留一位小数
我发现这里很重要的一个方面是, 有必要重新排序属性表, 使Atlas以正确的顺序运行而获得预期的效果。如果你要这样做, 需要*** MMQGIS 插件（http://michaelminn.com/linux/mmqgis/），使用修改--排序来实现，用起来相当完美。另一个注意是, 在 QGIS 的后期版本中, Atlas 函数的语法看起来有点不同, 因此如果遇到问题, 请确保你已经知道这一点。
一旦设置了 Atlas 工程, 就可以导出每一帧了。有一点很有用, 如果你给了每帧一个合理的, 描述性的名称，那么你可以轻松地在 QGIS Atlas中重新设定文件名。你可以在后边看到我是如何使用新的 QGIS Atlas 语法来完成此操作的。下面图像中的名字只是从图层文件的属性表中获取当前 Atlas 的功能名称, 并将其添加到文件名中。你可以在我存储所有输出结果的文件夹中看到（参考文献1，请后台留言联系我们下载）。确保文件按照顺序命名可以节省大量时间, 因为对于动画, 需要按它们在最终动画中出现的顺序，来组织排序这些图层文件。
图七、这将创建一个有数字、下划线和州名的文件
图八、这是QGIS Atlas工程的输出文件
好的, 以上基本是第一部分了。你可以用 QGIS Atlas创建各种各样的东西, 当然，你甚至也不一定需要使用它，但对于页面顶部展示的动画的制作方法,这是我操作的工作流程。详情请参见 Youtube QGIS系列的21课和22课（https://www.youtube.com/watch?v=lg9ceXoCUFE&list=PL7HotvlLKHCs9nD1fFUjSOsZrsnctyV2R）, 以了解不同类型的制作动画方法。
下一步是将图像拼凑成一个动画，你可以用很多不同的方法做, 但我倾向于使用 GIMP（https://www.gimp.org/）。这是一个伟大的免费开源软件, 尽管它的名字听起来不是那么省心 ，但你可以轻松在网上很容易找到它。事实上,你会发现这是谷歌搜索的时候出现的第一个结果。我目前还***着2.8 版。
我假设你已经***了 GIMP, 现在想创建一个动画。以下是操作步骤。
图九、文件→打开图层
第一步就是将所有不同的图层加载到 GIMP 中。我已经加载进去了几百个图层, 它运行得很好, 但如果你加载的图层实在太多, 可能会耗尽内存，那么另一种方法可能是最好的选择。
如果你已使用 QGIS按照次序给各个图层命名, 那么每帧应该按顺序加载到GIMP中, 并且你将首先看到最后一个, 以及右侧列出的各个图层, 如下所示。
图十、这就是在GIMP中的样子
如果需要反转 GIMP 中的图层顺序, 你可以通过地执行图层--堆栈--反转图层顺序来轻松的实现。但我希望我的动画从1号开始, 所以我会保持它本来的样子。
你可以继续往下将其导出为动画,。但如果你没有优化它, 那么文件可能会相当大。我在联机文件夹***享的两个版本都在 1MB以下, 因此这一步骤非常有用。这是优化步骤: 过滤 -- 动画 -- 优化。
图十一、这样在降低文件大小的同时不会降低图片质量
一旦你这样做了, 一个新的 GIMP 窗口将打开。你将会看到和之前一样的东西，这里唯一的区别是, 一个虚线***和黑色的框将出现在图像的上边，并没有什么问题, 它只是告诉你图像的哪一个部分从上一帧到下一帧实际发生了变化。可以通过文件 & 保存为来保存你的 GIMP 文件。
下一步是将图像导出为动画，通过文件--导出为..（格式）来实现。然后就是图像格式设置的事情了。如果你不习惯这一点, 可能有点麻烦,。但基本上你只是点击动画工具箱, 并勾选你的设置就可以了。在这里, 你需要特别注意延迟设置, 因为这会告诉你每一帧的显示时间。正如你在下面看到的, 我为这个动画设置的是1200毫秒, 因为这样，可以使它总共播放一分钟 (每帧1200毫秒，共50帧)。
图十二、这些是用于图像页面顶部的设置
图十三、在这个gif中，我使用了1500的延迟，所以每帧持续1.5秒
另一件要考虑的事情是, 你到底希望你的动画有多大。我做了一个 像素的版本, 但通常来说, 我建议做比这个小得多的就可以了。这页上的两个动画是 800x800像素的, 当从GQGIS Atlas导出时，你可以选择你想要的任何大小。
尽量使广大人群对做出的动画没有认知障碍,才是这件事的棘手之处。这是很容易做到的, 在某种程度上, 这是制作美国国家人口动画时会面临的问题。当然, 做出的动画并不是只被看一次, 这只是用来为你展现工作流程的示例。有一点值得注意, 很多时候，动画并不是人们表达的首选方式, 因此我认为它没有得到充分的利用, 毫无疑问，动画肯定有自己的一席之地。
为什么你想这样做（指用动画表达）呢？
这是个好问题。 如果你想查看各种不同使用的案例，请查看我在页面顶部链接的一些示例。有的比别的表达方式好，但是所有的一切都是在讲述一个故事。有些故事当然可以更好地用其他方式讲述。Topi Tjukanov提供了很多很好的例子以及比较合适的数据（https://medium.com/@tjukanov/geogiffery-in-a-nutshell-introduction-to-qgis-time-manager-31bb79f2af19）。如果你问我在下列情况下，geogif可能是有用的：
1) 当你想展示移动的事物，比如在波罗的海航行的乘客，货运或海上交通（见视频2）。
2) 当你想按顺序展示某些内容时，并且还要展示一些基本数据（见视频2）。
3) 如果你想突出展示“有很多”的东西，而不是关注单个数据（见视频2）。
4) 如果你想快速地比较形状，就像我之前做的观察美国的gerrymandering（杰利蝾螈，为本党利益改划选举区分）一样。
5) 当你想要展示某些东西随时间的地理分布时，比如房价变化。
6) 当你不是想避免一些重复性的工作而是感受到不可阻挡的需求，创造出一些类似的动画（见图十五）。
视频二、样本视频
图十五、旧金山通勤分布。
在很多情况下，geogif只是数据的初步展示而不允许用户更深入地研究，但在很多情况下它可能是突出整体趋势的好方法，这仍然是有用的事情。你可以自己判断什么是有效的，什么不是，什么是有用的。最终，geogiffery可能是有用的，但它也可以只是炫目和混淆，所以使用的时候要认真考虑。
鲜为人知的关于Windows GIF的事实是，如果你在鼠标右上角左键单击并且在窗口右上角按住[X]，它将在动画GIF播放时暂停GIF。将指针从[X]移开并且不再点击。我知道没有别的办法可以做到这一点。有时你可以暂停GIF在推特，至少在移动设备上。
我这里使用的shapefile来自美国人口普查局地理主页（https://www.census.gov/geo/maps-data/data/cbf/cbf_state.html）。用于geogif的2017年各个州人口数据也是从美国人口普查局获取的（https://www.census.gov/data/tables/2017/demo/popest/state-detail.html）。
华盛顿特区不是一个州，所以我没有把它列入上面，但它在日估计有693,972的人口。
我将QGIS标识添加到gif中，只是为了强调这是在QGIS中完成的。
阿拉斯加和夏威夷当然是不成比例的。
“嘿，我不喜欢红色，你可以做一个蓝色的版本？
图十六、是的，你可以拥有一个蓝色版本
则二、Geofiffery简介：
QGIS时间管理器简介
原文/Topi Tjukanov
翻译/饶悦、季钧一、戴劭?
地理+GIF动画=地理动态效果
我最近在Twitter上发布了一个地图动画地图，经常有人问我他们如何制作自己的动画。我敢打赌有很多方法可以达到类似的结果，我使用的是QGIS+Time Manager插件。我想为初学者做一个简单的教程，介绍如何进入geogiffery迷人的世界。据我所知，geogiffery这个词最初是由Alasdair Rae提出的。
简而言之，为了制作如下所示的动画，QGIS时间管理器允许我们从QGIS中以一定的时间间隔导出几个单独的帧（地图图像），然后将其合并为一个动画。
图十七、气泡吗？不，这是用QIS的TimeManager制作的动画。数据是芬兰五小时的火车GPS点
首先，非常感谢AnitaGraser和其他积极开发QGIS插件的先驱者们。你可以在这里（https://anitagraser.com/projects/time-manager/）或这里（https://github.com/anitagraser/TimeManager）阅读更多关于插件和不同的使用案例，如果你觉得本教程长而复杂，你可以随时查阅YouTube上的视频教程（https://www.youtube.com/results?search_query=qgis+time+manager），在那里你可以找到一些好的TimeManager教程。
学习该教程的前提是，你已经在计算机上***了QGIS，并具有使用它的一些先前知识（添加图层，更改样式和使用投影）。
让我们开始吧！
一、关于日期和时间
在QGIS时间管理器帮助菜单打开以下文本：
QGISTimeManager插件的目标是借助时间地理数据为用户提供舒适的浏览。一个dock小部件提供一个时间滑块和一个配置对话框供你用来图层管理。
TimeManager可以过滤矢量数据集，并在用户指定的时间范围内仅显示带有时间戳的要素。时间戳必须采用以下格式之一：
YYYY-MM-DDHH:MM:SS.ssssss
YYYY-MM-DDHH:MM:SS
YYYY-MM-DDHH:MM
YYYY-MM-DD
YYYY/MM/DDHH:MM:SS.ssssss
YYYY/MM/DDHH:MM:SS
YYYY/MM/DDHH:MM
YYYY/MM/DD
DD.MM.YYYYHH:MM:SS.ssssss
DD.MM.YYYYHH:MM:SS
DD.MM.YYYYHH:MM
DD.MM.YYYY
DD-MM-YYYYHH:MM:SS.ssssss
DD-MM-YYYYHH:MM:SS
DD-MM-YYYYHH:MM
DD-MM-YYYY
DD/MM/YYYYHH:MM:SS.ssssss
DD/MM/YYYYHH:MM:SS
DD/MM/YYYYHH:MM
DD/MM/YYYY
这里似乎有很多时间格式！但重要的是要注意，在你的数据中，它们必须完全属于这些格式之一，并且每个功能都必须在其时间栏中具有值才能使动画正常工作。
例如在芬兰，如果日期和月份是单个数字，则通常以D.M.YYYY的格式写日期。另外，如果你有几年的数据，请注意简单的2015年不会作为你的时间格式有效，但你必须修改它的格式，如。另外，美国的下午5点（American 5pm）也不是一个时间格式。
如果你的数据不使用前面列出的一种可接受的格式，则必须手动修改数据。你可以使用Notepad++，Excel，QGIS表格管理器，SQL或任何最适合你使用的工具来做到这一点。我不打算详细介绍如何修改数据，但一般指导意见是，如果数据不能立即与Time Manager一起使用，则日期格式错误，或者你有一些数据缺少需要的属性。
二、Time Manager概览
像QGIS中的所有其他插件一样，你可以从QGIS主窗口上的插件选项卡***时间管理器。当你***了它，你可以从同一个标签打开它。时间管理器的Dock小部件应该出现在你的QGIS画布的底部。
图十八、Dock小部件
Dock小部件有一个播放按钮和一个按钮，你可以打开和关闭时间管理器。时间帧大小定义了一帧的长度，这对于定义动画导出时的帧数非常重要。Dock小部件还有一个设置，你可以在其中调整一帧的长度和一个用于导出帧的按钮。
通过点击设置按钮，打开下面的窗口：
图十九、时间管理器设定
一开始看起来有点混乱，但不要害怕！它其实超级简单，要突出显示设置对话框中的几个重要部分，可以在右上角看到添加图层按钮。一旦将数据添加到QGIS项目中，您就可以添加TimeManager使用的数据。其次，“显示帧”选项允许您更改QGIS中显示帧的时间。但是最好注意，如果你在那里浏览你的数据，这不会影响你的最终动画，而只会在QGIS中显示的动画。在时间显示选项中，你可以调整以何种方式在动画上显示时间。
就像你在本教程开始的示例中可以看到的，我使用了不同的字体，增加了字体大小，只显示了％H：％M，并将其放在了框架的NE中。请注意，你也可以在该文本框中编写自己的文本，如“芬兰的列车运行％H：％M”
三、我们可以开始做geogif了！
在本教程中，我正在使用带有列车GPS位置和速度的数据集。这个API提供的数据最近刚在芬兰开放，所以我将立即测试这个API。这是一个类似的数据集，我在本文前面的示例中使用。你可以在这里下载本教程的示例数据（参考文献3，请后台留言联系我们下载）。如果你想从API获取你自己的数据，你可以使用我的Python脚本（参考文献4，请后台留言联系我们下载）。API的完整描述可以通过这个链接（https://rata.digitraffic.fi/api/v1/doc/index.html）找到。
将我们的示例数据整齐地放在csv文件中，我们就可以通过单击QGIS左侧栏上的逗号符号将其添加到QGIS。一旦你点击并浏览到你的计算机上的文件，你应该看到下面的对话框：
图二十、用逗号分隔的文本文件创建图层
因为我已经给坐标数据列指定了经度和纬度的名字，QGIS会自动检测它们，你只需点击OK。几秒钟后（取决于你使用的机器），你应该在画布上看到数据。不关心未知CRS的警告，因为它在这种情况下猜测它是正确的，数据是用的EPSG：4326的坐标系。
将数据导入到PostGIS会使动画运行更为顺畅，但为了使本教程尽可能简单，我们只是使用本地文件而不是数据库。但是请注意，如果你有任何使用PostGIS的能力，就借助PostGIS来操作！特别是当您尝试制作脱离PostGIS的超过百万行数据的动画时，它开始变得讨厌甚至不可能。
在画布上获得点后，可以右键单击该图层并选择另存为。我建议将数据保存到地址包中。在保存asdialog中，可以省略经度和纬度属性，使文件尽可能小。我还建议将坐标系改为EPSG：3067，因为这是芬兰官方的全国坐标系。请记住，也可以将项目更改为使用QGIS窗口右下角的相同坐标系。
图二十一、把矢量图层存储为其他格式
一旦你准备好地理包后，可以从画布中删除csv文件。然后，你可以将数据添加到时间管理器。
在时间管理器设置中，点击添加图层并选择你的文件。然后选择哪个列有time属性，在我们的测试数据中是列名为time的列。点击OK，QGIS自动检测时间格式。QGIS加载数据一段时间，然后一切从你的屏幕上消失。但是别担心，因为这只是你的动画的第一帧！你可以使用工具栏上的滑块来浏览文件。文件开始处有几个奇怪的点，但是当你使用Time Manager底座上的滑块向前浏览几分钟，就会发现点开始像火车一样移动！
然后，你可以添加背景地图，并使用图层属性（稍后会详细介绍）对图层进行样式设置，当你对结果感到满意，就可以继续导出相框。
四、从画布到帧，从帧到动画
从Time Manager插件小部件中单击“导出帧”时，导出对话框将打开。你会看到下面的图片：
图二十二、对话框
导出时间取决于您的机器性能，文件格式和您选择的设置。我通常在100到500帧之间制作动画。这意味着在这种情况下每帧使用两分钟（我提供的csv具有大约八小时的数据，1H=60分钟，每帧2分钟=60*8=480帧）。这由dock小部件中的时间帧大小来定义。
一旦你导出了你的地图框，你可以制作一个动画。以下是我在之前的一篇博文中写的关于如何在GIMP中创建动画的内容：
您应该从主文件菜单中打开GIMP Open作为图层选项的所有框架。浏览到您已导出所有Time Manager帧的文件夹，选择全部。GIMP将会把所有图像创建为一个新的项目作为图层。
如果你有很多帧，比如+500，那么需要优化文件。转到过滤器→动画→优化（对于GIF），GIMP将自动减小产生的文件大小。这是可选的，取决于你将如何使用最终的文件。要导出图像，只需转到文件→导出为GIMP，然后选择GIF作为最终格式。从GIF导出选项中，您可以选择任何您觉得在视觉效果上最好的延迟。通常使用这些动画，我选择大约100毫秒。
如果您能够使用Photoshop或GIMP将帧拼接成动画，那太棒了，但是如果您不这样做，不用担心！有很多体面的在线工具，您可以上传您的框架，调整浏览器的设置，然后准备好时下载动画。提供这种服务的网站有Ezgif或Gifmaker。
John Wiseman在Twitter上评论说：“值得一提的是gifsicle（OSX上的'brew install gifsicle）作为创建优化gif的方便的命令行工具。”所以你有它就可以了！生成动画地图的整个过程就是如上。我认为任何拥有QGIS和工作数据基础知识的人都可以轻松使用Time Manager。
但是如果你想让你的动画看起来迷人？
五、让你的数据看起来很迷人
最近当我把这个博客开头的火车动画贴到Twitter的时候，我得到的评论是非常令人愉快的。
所以，现在你知道如何在技术上制作一个动画地图，但是是什么能让动画变得好看呢？这个问题不是一个简单的问题，不同的人喜欢不同的东西，但是我可以给出一些我在动画中使用过的原则。
?少即是多。你真的需要一个背景图吗？你真的需要标签吗？当你制作一个动画的时候，地图上会出现很多东西，所以试着保留真正相关的东西。
?使用动态样式。在我的火车动画中，我使用火车速度属性来定义圆的大小。您可以通过转到“图层”属性并单击“大小”右侧的小黑箭头并选择“编辑”来完成此操作。在那里，你可以测试出不同的点的大小，标签位置或任何你认为你可以从数据动态使用值的值。
图二十三、字段计算
这个例子可以在博客文章的开始部分看到：
点的大小已经在这个可视化中定义为每小时1000辆的汽车，所以它随着时间的推移而不断变化。
?复制TimeManager图层。这是我在几个动画中用来创建移动点的轨迹的一个技巧。您可以简单地通过在QGIS中复制图层，将其添加到时间管理器来完成此操作。然后对这两个图层使用不同的样式，你会得到一个很好的拖尾效果，如下图所示。这些效果在船舶移动的地方显示得非常好。
?使用颜色和特征混合模式进行实验。在线有几个很好的调色板工具（除了已经非常好用的Colorbrewer）。有时在动画中一些更极端的颜色选择会带来令人惊喜的效果。另外一个处理重叠特征的好方法是使用QGIS提供的透明度和不同的特征混合模式。有些颜色单独看可能很奇怪，但放在一起就很漂亮。
?再说一句：从上面的所有例子中可以看出，黑色背景总是一个不错的选择。
SustainableCity
我们为本文提供的免费下载资料有：
1、《2017年美国各州人口的GEO动画所有数据资料》
2、《QGIS工程文件和shapfile图层文件》
3、《GEOgif的示例数据》
4、《GEOgif的Python脚本》
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今日搜狐热点图像资料的检验和清晰化处理
来源：科技强检（ID：techjc）
原创：毛奕宏 兰州市人民检察院
各位领导、同仁，大家晚上好！
我是毛奕宏，来自甘肃省兰州市人民检察院检察技术处。
首先感谢正义创新给了我这次机会，感谢今晚上线的每个人，让我能以“微分享”的形式，与大家一起交流学习。
今天我与大家分享的内容有三个方面：一是图像资料的原始性、真实性检验；二是人像和物像的同一性检验；三是模糊图像的清晰化处理。根据我的工作经历，我认为这三块内容，是我们检察工作实践中最常见到、也是办案人员咨询最多的问题。
分析原因，是近年来随着监控录像和智能手机的大范围普及，图像资料已成为各类刑事和民事案件的重要证据来源。目前，声像资料鉴定与物证类鉴定、法医类鉴定被并列为三大类司法鉴定。
在我们检察机关的技术性证据审查工作中，有关图像资料的处理分析和检验鉴定意见书，在交通事故、人身伤害、不当得利纠纷等案件中会经常遇到。在自侦办案中，对录像资料的过程分析、模糊图像的清晰化处理等委托也呈现出逐年上升的态势。
从公安机关来看，随着“天网”城市报警监控系统的建设和各种智能卡点系统的应用，以及遍布大街小巷民用探头的覆盖，图像侦查技术在刑事案件的侦破中已经发挥出越来越重要的作用。该技术已经成为继刑事技术、行动技术、网侦技术之后，排列第四的侦查破案支撑技术。
由于时间原因，今天晚上的分享主要结合实例作一些基础知识的讲解。我们的要说的第一个内容是图像资料的原始性、真实性检验。广义上，图像是所有具有视觉效果的画面，它包括：纸介质上的、底片或照片上的、电视、投影仪或计算机屏幕上的。一般可以把图像分为静态图像（如图片、照片等）和动态图像（如影片、录像等）两种。
在胶卷时代，摄影师要证明自己的照片是真实的、没有裁剪的，最好的办法就是出示原始的拍摄底片，他们通常会把整卷的胶卷画面直接印在一张相纸上，用于存档和挑选放大的照片。每张照片的原始构图和相互之间的关联性，就是照片原始性、真实性的最好证明。
进入数码时代，数码图像易于修改、复制的特点，使得图像的加工处理变得非常快捷方便。我们所接触的图像资料大多数是以电子数据的形式存在的，如能确定加工处理是以改变图像反映的客观事实为目的，则一般用“篡改处理”来表述。
我们先举一个例子，这是我拍摄的四张测试照片，看起来几乎是一模一样的，我们的问题是：1. 这四张照片是否是同一个时间段拍摄的？2.这四张照片是否是同一台照相机拍摄的？
通过ExifToolGUI软件查看照片文件属性和元数据，***是：1. 这四张照片是同一个时间段拍摄的。第二和第四张照片拍摄时更改了照相机的时钟日期。 2. 这四张照片不是同一台照相机拍摄的。前两张是同一台相机拍摄的；后两张是另外一台相机拍摄的，而且文件名做了修改。
1.1图像资料的原始性检验
图像的原始信息包含了拍摄日期、拍摄器材（机身、镜头、闪光灯等）、拍摄参数（快门速度、光圈F值、ISO速度、焦距、测光模式等）、图像处理参数（锐化、对比度、饱和度、白平衡等）、图像描述及版权信息、GPS定位数据、缩略图等大量数据。不同的图像，其原始信息不一致，原始信息的变化意味着图像原始性的改变。原始性检验通常可以分为有样本和无样本的检验，一般通过查看图像的文件属性和元数据EXIF信息、二次JPEG压缩检测、直方图检测、CFA检测、固定模式噪声检测等方法检验。
1.2图像资料的真实性检验
图像的真实性检验是对其进行检测，判断其包含的原始信息内容是否经过人为的修改或编辑。图像真实性检验本质上属于符合性检验，即需要检验的图像是否符合真实图像的特点。
真实性检验主要从图像完整性、视频连续性、音频连续性等方面进行分析，同时也要考虑可能的篡改目的和对象。只要没改变图像的原始状况，而仅对一些信息如时间、曝光等参数的改变将不会改变图像的真实性。
图像真实性检验手段根据算法的适用性分为通用方法和专用方法。
通用方法包括图像处理常用的直方图、亮度对比度、曲线、亮度反转、反色、颜色空间、色彩分离、测量法（距离测量、角度测量）。
专用方法是篡改专用的针对同图和异图的方法，包括图像噪声一致性检测、光照一致性、景深差异检测、边缘模型检测、透视原理检测、人体几何比例、同图篡改检测（DCT检测、Sift检测）、异图篡改检测（重采样检测、CFA检测）等。
我们只有深入了解图像处理和检验的具体方法，才可以找出加工处理图像在哪些地方作了修改。一般需要从成像过程出发，考虑每个环节对结果图像的影响，从场景属性、设备属性、存储手段、采集方法和篡改手段上分析，给出针对性的检验方法，或是多种检验方法并用。
下面介绍5种常见的图像真实性检验方法。
1. 图像真实性检验----颜色空间转换
有些篡改在RGB色彩空间中不明显，但篡改痕迹经过图像增强、亮度反转操作或变换到其他色彩空间（HSV、LAB、YCbCr）后，篡改痕迹就会暴露出来。这是S分量效果，可以看出照片中的人物脸部不是一次成像形成的。
2. 二次JPEG压缩检测
一幅图像经过两次或多次JPEG压缩，在其频率域内会留下明显的痕迹，对应频率域内生成的直方图具有明显的周期特征。左图是原始图像和二次压缩后图像的DCT曲线对比图，能看出经过二次压缩的图像，其DCT曲线图呈周期性，使用软件还可以给出压缩区域的推测图，推测出疑似篡改的区域。
3.图像真实性检验 ---- 噪声一致性检验
不同型号相机拍摄的图像本身的噪声不同，对拼接图像和局部修改图像，经过噪声一致性检测后，可得到图像噪声分布不一致的结果。本图中，图像噪声分布具有明显差异，人脸、白色衣服翻领和背景存在修改可能。
4.图像真实性检验----透视关系分析
真实图像中，物体成像满足透视规律，画面中只有一个消失点，呈现出近大远小的效果，广角镜头透视夸张，长焦镜头透视压缩。篡改图像中往往各物体的透视规律不一致，通过透视关系分析，可以检测图像是否存在篡改。
5.图像真实性检验 ---- 异图CFA检测
CFA (彩色滤镜阵列color filter array )检测可以检测不同成像设备获取的图像相邻像素之间的相关性差异，用来判定图像中是否存在拷贝-拼接的内容。
1.3视频检验方法
视频检验从流程（过程）上来讲，包括原始性检验和真实性检验，技术和方法有些可以交叉使用。
视频篡改手段主要是通过对视频图像、图片、文字、语音信息进行融合，破坏的是视频的原始性和真实性。如同我们小时候看露天电影，胶片拷贝断了之后，放映员会重新拼接，假如接的不对，或者是拷贝的播放顺序不对，我们就会发现电影的情节也会完全不同。
帧都是静止的图像，快速连续地显示帧便形成了运动的图像。帧数就是在1秒钟时间里传输的图片的量，也可以理解为图形处理器每秒钟能够刷新几次。
视频篡改常用的方法有两种：一是帧内篡改，可以使用静态图像检验的方法来发现。二是帧间篡改，篡改者通常会在关键的位置添加一部分其他视频图像或片段，或者在原视频中删除一部分视频内容再添加一部分与原视频无关的内容。这样往往会在拼接处的帧之间会有一定的差异或跳变。
正常拍摄的连续的视频中，连续的两帧图像差异应当不大。帧间篡改可以使用帧间相关性检测、帧间差异性检测、时间码变化检测等三种方法来检测。
帧间相关性检测是通过检测不同帧间的相似性从而检测视频中是否存在帧拷贝粘贴的区域。对一段视频进行帧间相关性检测，视频中相似性较大的片段会被标出，可以进一步在两个窗口中播放查看两个相似的视频片段进行比对，从而判断是否是人为篡改。
帧间差异性检测是通过检测连续两帧图像之间的差异，输出帧间差异曲线，快速定位帧间差异大的区域。在帧间差异曲线上，视频无异常的地方其曲线是呈周期性变化的，曲线突变的地方表明帧间差异比较大或零差异，可能存在篡改。
时间码变化检测是通过检测视频中的时间标签变化情况，统计视频的帧率曲线等指标，快速定位视频中帧被删除的区域，可作为视频原始性或真实性的判断依据。
2.1人像和物像的同一性检验
在声像资料鉴定领域中，人像检验鉴定是一个有着较长历史的传统鉴定项目。当前，随着监控录像的大量普及，人像检验鉴定又被赋予新的任务。由于大量的案件涉及视频监控中人像的识别或确认，人像检验鉴定的司法实践需求大幅增加，目前已成为声像资料鉴定中的一个常见鉴定项目。
以视频监控为载体的人像鉴定与传统的以照片为载体的人像鉴定有着不同的技术特点，一方面视频监控提供了更多的人体角度及体态、动态方面的特征，可用于人像特征的拓展；但是，另一方面，由于视频分辨率较低的原因，人像细节特征，特别是特征价值较高的特异性特征的发现则变得十分困难，由此对鉴定人的技术能力提出了更大地挑战。
人像检验鉴定运用的是同一认定的原理和方法，因而和其他物证同一认定的方法一样，也包括分别检验、比较检验和综合评断三个基本步骤。
人像特征是人体外貌各部分生长特点及其运动习惯的具体征象，是人像鉴定的具体依据。人像特征分为人体外貌的解剖学特征、人体动态特征、人体特殊标记特征及人体着装、佩饰特征等。这四个人像特征的具体内容在《录像资料鉴定规范》 SF-Z JD0中有详细介绍，有兴趣的朋友可以抽时间看看。
人像和物像的同一性检验中，对特征符合点的分析应注意把握以下几个方面：
1. 无论人像还是物像鉴定，小概率特征和特异性特征，其特征价值较高，是同一认定的主要依据；
2. 对每一个符合特征，不能仅从外部形态去分析，还必须从细节特征结合其对称的部分或相关联的部分综合分析，尽量提高每一特征的使用价值；
3. 应特别注意和发现特殊标记特征的符合情况（比如有一起刑事案件，收费站录像拍到桑塔纳车标部分残缺，以此为线索快速破案）
4. 应特别注意个人特殊的着装、佩饰特征的符合情况。
下面结合2016年司法部司法鉴定科学技术研究所（以下称司鉴所）能力验证作业进行摘要讲解。这是一起模拟盗窃案的现场监控录像，案发后警方抓获了嫌疑人张三，并扣押张三所骑的电动车一辆。委托要求是对案发现场监控录像（检材）中的作案人及其所骑电动车进行鉴定，确定检材和现场还原录像（样本）是否是同一人人像，是否是同一辆电动车。
首先我们选取检材及样本视频文件中处理得到的静态照片进行人像身高确定。
根据附件2所列的比较，在2.2和2.3所列的两组截图中，人像头顶红线与案发现场建筑瓷砖和百叶窗的水平线平行。在百叶窗位置，红线以上均有5条横杆，红线以下均有9条横杆，可得出红线高度约181厘米，红线与嫌疑人张三的身高一致，两组人像身高一致。
接下来我们进行重叠比较和三维比较。可以使用相关软件对照片进行放大，截取局部再进行旋转、放大、移位等处理，形***像头部和五官可进行定位测量的对比图。然后对头部及五官的结构与分布特征分别测量和计算。这是正面重叠比较的效果。
这是三维比较的效果。大家可以看出重合效果是非常好的。
这是对人像细节特征比较检验的结果，在嫌疑人张三的右侧脸部，有三处明显的的黑痣。根据附件4-1所列，在三组截图中，第一组检材连续三帧的右眼角、右嘴角黑痣和第三组检材连续三帧的右耳垂黑痣，均可在可在第二组样本中找到位置完全一致、大小相近的对应点。
一些人如双胞胎之间，相貌可能非常相似，说明有些人的五官形态及配置关系可能非常接近。但是，疤痕、黑痣等特殊标记的位置和形态组合具有非常强的特异性，可以成为区分相似相貌人的根据。特殊标记特征是人像特征中价值最高的一类特征，是鉴定中，特别是认定同一的鉴定中，最需要关注的特征。
这是对人像耳朵、眉毛及眉间纹比较检验的结果，可以看出，双耳的外部轮廓形态相同，耳轮、对耳轮、耳垂的具体形态、宽窄、厚薄均相同，耳屏间切迹一致。
眉头位置、眉的走向以及浓淡、疏密、长短、形状均高度相似。每张图片中均可见到一条较深的眉间纹。
这是对人像眉毛、眼睛、鼻子、法令纹比较检验的结果，可以看出样本和检材是高度一致的。
这是对样本和检材的发际线、鼻翼、鼻头及下颌部曲线比较检验的结果，可完全重合。
基于动态比对表的步态特征检验，是人像识别除了面部识别之外的一种有效辅助手段，两者相融合后，其识别性能优于只采用脸部或步态单一特征的识别方法。通过使用动态比对表对人像运动特征进行对比，并制作出不同速率的关键帧视频，可以清晰地看出符合特征的动态效果。
下面简单介绍一下动态比对表的制作。首先是样本和检材的采集，一般以人像右腿向前迈出至完全伸直、脚跟着地截图为起始帧，再次即将出现相同动作为结束帧，并以此作为一个步态周期，可在检材和样本录像中各找到5个同一运动方向、速度基本一致、动作稳定的步态周期。
第二步是归一化处理。分别采集检材第2～3周期的60帧截图、样本第2～3周期的52帧截图，制作动态比对表和步态录像。因样本步频较快，相同步态周期采集总帧数比检材少8帧，故每隔6张复制1张样本帧，共复制8张加入，共60帧，使其总帧数与检材一致。
第三步是制作动态比对表。这是选出的第2周期截图排列，可以看出，样本和检材步态是同一动作，能够清晰反映出人像的行走韵律、步态以及细微的动作特征。在大多数动态比对表中，肩关节与髋关节的运动呈现出同一的习惯性动作，手部、脚部和四肢姿势相同，头部、肘部、膝部、脚踝弯度一致。
在人像检验鉴定中，完全--致或完全不同的人像是不存在。工作中鉴定人必须同时关注检材与样本人像之间的符合点、相似点、变化点、差异点，如果仅仅偏重于一个方面，往往会导致先入为主的成见。至于符合特征与差异特征的价值权衡，这是综合评断的任务，依赖于特征发现的全面性及鉴定人的专业知识和经验，是鉴定过程中最为关键的一环。
如果对检材与样本人像的特征比对过于机械，没有考虑到拍摄条件、图像质量、人像角度等因素都会对一些特征的表现产生影响，特别是图像分辨率较低导致的一些特征的“失真”。而是将模糊的或稍有变化的形态一概认为差异，就会作出错误的鉴定意见。我们常说的检验过程的四部曲是（对检材的检验、对样本的检验、对检材与样本的比较检验、综合评断），只有全面检验、使用正确的的方法和标准、规范操作，才能得到正确的结果。
下面再介绍一下物像的同一性认定。在电动车左前侧及前侧方向对比中，样本和检材的特征符合点至少有9处，用红色数字1～9标识。
在电动车左侧对比中，样本和检材的特征符合点至少有14处，用红色字母A～N标识。
综上，我们的鉴定意见是人像和电动车都是同一认定。这个结果被反馈评为满意。
今天我们分享的最后一个内容是模糊图像的清晰化处理，通常有两大应用领域。
一是刑侦领域。主要针对刑侦影像分析工作特点，全面考虑刑侦影像成像过程中的各种降质因素，将视频图像采集、处理、分析、物证化管理进行有机地结合，形成视频、序列图像、单张图像以及特殊目标（人、车、物）的综合分析处理平台，为广大刑侦技术工作者提供图像、视频综合分析与物证化处理，为侦查破案提供线索。这块工作通常使用国内比较先进的警视通等商业软件高效实现。
二是物证领域。主要为图像客观性鉴定提供技术和方法，形成完整的物证检验包，满足法庭科学视频侦查技术检验工作的需求，为法庭诉讼提供证据。
模糊图像的清晰化处理是非常具有挑战的工作。能否取得满意的结果，往往与送检样本的条件、检验设备和使用软件、技术人员的图像处理能力有很大的关系。在实践中，基本上是失败多于成功。今天我就大家最关心的车辆号牌辨识讲两个实例。
这是今年拍摄的一个视频截图，图中的***车辆号牌使用单帧截图的方法，仍然无法看清号码。这类运动模糊的图像在日常生活中非常普遍，需要通过运动模糊图像复原技术来尽可能地去除失真，恢复图像的原来面目。
这是使用专门软件对车牌区域稳定化处理后，对多帧低分辨率图像进行超分辨率重构之后的效果。可以看到，号码的辨识仍然是非常困难的。
拍摄过程中，不正确的对焦和移动所造成的模糊非常难修复，很多人可能会以为模糊是不可逆的操作，因为信息会丢失。但实际上所有信息可以按照相同规则重新分配，根据一定的假设恢复信息并进行判读。这是使用免费的SmartDeblur 1.27 开源去模糊工具处理后的效果，这个软件专用于修复拍摄照片过程中由于不正确的对焦（虚焦）和移动所造成的模糊图像。
我们可以看出，图片中的车号已经可以识别，结合省份和地区，在车管所数据库排查，找到该车应该是比较容易的。
这是另一起模拟案件的监控录像截图，由于车辆大灯非常明亮，加上车辆图像相对较小，前牌照无法看清。我们还是利用前面的方法进行处理，得到了下面这张图片。我们对号牌的五位数序号是这样辨识的。
根据《中华人民共和国机动车号牌》（GA 36-2007）行业标准，对图片分析，可得出如下号牌特征：
1. 可疑车辆前面***的是外廓尺寸为440×140mm的小型汽车号牌，颜色为蓝底白字白框线 。
2. 号牌的序号第一位，在图片中上大下小，整体笔划呈漏斗形，根据B.1.2和B.1.3字样，符合的只有一个字母：Y ，同时可以排除的相似字母是T和 V。
3. 号牌的序号第二位，在图片中上有圆弧，中有斜线。下有横线，整体笔划呈挂钩形，根据B.1.2和B.1.3字样，符合的只有一个数字：2， 同时可以排除的相似字母和数字是Z和 7。
4. 号牌的序号第三位，在图片中上中下均有圆弧，整体笔划流畅，且中间笔划无拐点，根据B.1.2和B.1.3字样，符合的只有一个字母：S， 同时可以排除的相似数字是5。
5. 号牌的序号第四位和第五位，在图片中特征基本一致，上下均有圆弧，中间竖线条无断笔、无束腰弯曲，中央空白区域干净，整体笔划呈标准跑道形。根据5.9.1 序号编码规则，号牌序号中最多只允许出现2位英文字母，根据前面2～6分析，第一位和第三位是字母，其余各位只能是数字。根据B.1.2和B.1.3字样，符合的只有一个数字：0 ，同时可以排除的相似字母和数字是DGQU和8。
6. 综上，可疑车辆号牌是Y2S00组合的概率较大。该组合同时符合5.9.2 序号使用规则表3中“序号用字母和数字组合方式10----第一位和第三位是字母，其余是数字”的规定。
图像资料检验鉴定是声像资料鉴定的一个重要分支，需要鉴定人运用声学、光学、语音学、计算机科学等技术手段或者专门知识，对司法活动涉及的专门性问题进行检验并提供鉴定意见。
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