Полицейское расследование на реальных местах преступления является важным аспектом образования в области судебной экспертизы. Однако практичность привлечения молодых следователей к реальным местам преступления часто затрудняется затратами и связанными с этим проблемами.

Чтобы преодолеть эти препятствия, в качестве потенциальных решений изучаются новые технологии, такие как смешанная реальность (MR). Технология MR предлагает интерактивный и экономически эффективный способ моделирования реальных мест преступления, предоставляя ценный опыт обучения для молодых следователей.

В этой статье представлена новая конструкция системы MR с использованием Microsoft HoloLens 2.0, которая предназначена для работы на пространственном 3D-сканировании и реконструкции места преступления с использованием 3D-сканера облака точек FARO X130 в сочетании с методами фотограмметрии.

Система была разработана через призму теории экспериментального обучения и спроектирована с использованием подхода, предполагающего участие, что обеспечивает экономически эффективное решение, помогающее обученным сотрудникам полиции улучшить свои следственные навыки.

Для оценки пользовательского опыта и взаимодействия с системой были использованы Анкета удовлетворенности пользовательским взаимодействием и Анкета пользовательского опыта. Сорок пять молодых полицейских оценили систему. Студенты-полицейские показали положительный уровень удовлетворенности пользовательским взаимодействием и общим пользовательским опытом с минимальным количеством отрицательных отзывов.

Студентки-студентки показали более высокую удовлетворенность общим впечатлением по сравнению со студентами-мужчинами. На основании положительных отзывов о расширении системы система будет переведена на стадию коммерциализации в будущем, чтобы стать важным инструментом для обучения на месте преступления и практики расследования.

Введение

Целью расследования на месте преступления является сбор и сохранение доказательств с места преступления, чтобы связать их с преступником. Полицейские следователи и специалисты по судебной экспертизе используют различные инструменты и методы для сбора доказательств безопасным и отслеживаемым способом

Неспособность найти и сохранить вещественные доказательства может привести к потере судебной ценности и невозможности идентифицировать преступника. Согласно отчету Министерства внутренних дел, половина дел была прекращена из-за отсутствия подтверждающих доказательств. Таким образом, эксперты по судебной экспертизе обучаются использовать судебно-медицинские инструменты для сбора доказательств с мест преступлений, таких как отпечатки пальцев, порох и капли крови.

Исследования показали, что материальные доказательства играют значительную роль в установлении связи подозреваемых с местами преступлений, составляя 77% случаев убийств и 80% тяжких преступлений

Обучение следователей на месте является сложной задачей, поскольку места преступлений являются деликатными, и доказательства могут быть легко скомпрометированы неопытными стажерами или неосторожным обращением. Это может привести к загрязнению или изменению места преступления и потере ценных доказательств. Кроме того, присутствие большого количества людей на месте преступления может препятствовать эффективному расследованию и увеличивать вероятность уничтожения скрытых доказательств.

Кроме того, некоторые места преступлений могут не подходить для студентов с нарушениями мобильности, и студентам может быть сложно успевать за быстрым темпом процедур и перемещений на месте преступления.

Хотя некоторые учебные заведения предоставляют помещения для практики студентов на месте преступления, нецелесообразно предоставлять индивидуальные расследования для большого количества студентов с разным уровнем опыта и несколькими сценариями в одном помещении, в дополнение к огромным затратам на моделирование нескольких случаев. В результате этого обучение в полицейских академиях методам расследования и судебной экспертизы ограничено практическими занятиями, основанными на контексте.

Целью данного исследования является создание, внедрение и оценка новой системы обучения, которая использует MR, которая объединена с интегрированными методами 3D-сканирования для воспроизведения фактического места преступления, отсканированного на месте преступления. Это распространяется на изучение влияния использования этой технологии на процесс обучения с точки зрения взаимодействия с пользователем, пользовательского опыта и общей удовлетворенности пользователя. Ожидается, что этот инновационный подход понравится молодому поколению следователей, поскольку включение иммерсивной технологии в программы обучения повысит их уровень вовлеченности и взаимодействия.

В этом исследовании для оценки предлагаемой системы использовались количественные методы исследования. Анкета для оценки удовлетворенности взаимодействием с пользователем использовалась для измерения уровня удовлетворенности пользователя, а анкета для оценки пользовательского опыта использовалась для измерения пользовательского опыта. Благодаря использованию технологий МР и 3D-сканирования обученные следователи могут накладывать и воссоздавать места преступлений виртуально в их реальной среде, что позволяет им изучать методы расследования и взаимодействовать со сканированными сценами без каких-либо ограничений доступности места преступления.

Рассмотрение случая в этом исследовании проводилось на объекте по исследованию места преступления, который служил имитацией реального места преступления. Методология построения этой новой системы разделена на две фазы.

Начальная фаза включает в себя захват места преступления с помощью 3D-сканирования с использованием 3D-сканера облака точек FARO X130, который захватывает не только поверхности, но и текстуры, оттенки и криминалистические характеристики места преступления.

FARO X130 был выбран из-за его привилегированности в виде возможности охватывать диапазон сканирования 130 м, в дополнение к высокой точности регистрации между различными сканированиями и времени работы батареи 4,5 ч, что достаточно для сканирования мест преступления в помещениях.

Для 3D-сканирования в помещениях требуются специализированные типы сканеров, способные обнаруживать стены, мебель и слепые зоны, такие как за столами, под диванами и кроватями. Следовательно, лазерные сканеры обычно используются для внешних объектов, но тут они использовались для сканирования внутренних объектов, таких как сканированные места преступлений.

Однако лазерные сканеры имеют ограничение в захвате текстур, оттенков и характеристик во время процесса сканирования. Поэтому, чтобы дополнить это ограничение, были реализованы методы фотограмметрии для предоставления изображений с высоким разрешением для интеграции в методологию. Этот подход представил эффективный метод включения результатов 3D-сканирования со сканами фотограмметрии для формулирования единой 3D-модели всей сцены, полной требуемых текстур и деталей. Выходные данные этой фазы будут рассматриваться как входные данные для последующей фазы.

Последующий этап процесса относится к построению системы MR. Приложение MR было спроектировано для выполнения с использованием гарнитуры Microsoft HoloLens 2.0 и было разработано с использованием набора инструментов смешанной реальности MRTK 2.0. Этот набор инструментов предоставляет полный набор компонентов и функций для облегчения процесса разработки приложения. Кроме того, он позволяет устройству, оснащенному четырьмя камерами, сканировать физическую среду, тем самым обеспечивая пространственную осведомленность, которая облегчает наложение сканированной сцены на физическую среду, тем самым улучшая опыт навигации при ходьбе для пользователей. Следовательно, MRTK 2.0 использовался на этапах проектирования и структурирования, за которыми последовал этап разработки, который включал использование игрового движка Unity 3D, поддерживающего развертывание Microsoft HoloLens.

Впоследствии 3D-сканированная сцена была интегрирована в проект в качестве 3D-модели после улучшения ее текстур и функций. Затем был построен дизайн системы, и все функции и компоненты обучения были концептуализированы. Следующий этап включал включение MRTK 2.0 с его компонентами для установления функциональности этапов обучения. Кроме того, был разработан и реализован пользовательский интерфейс для включения функций этапов обучения и был протестирован на удобство использования. Заключительный этап касался развертывания приложения с использованием Microsoft Visual Studio на гарнитуре, что позволило провести тестирование и отладку перед выпуском

Создание с помощью лазерного сканирования (лидар) смешанной реальности для обучения расследованию на месте преступления. Гибридная реальность