способ идентификации нарезного огнестрельного оружия по следам на пулях

Формула изобретения

1. Способ идентификации нарезного огнестрельного оружия по следам на пулях, заключающийся в расположении и перемещении при фокусировании оптической системы относительно пули, ось которой перпендикулярна оптической оси системы, и формировании серии изображений, по которым определяется рельеф поверхности пули, отличающийся тем, что перед формированием серии изображений боковой поверхности пули ее помещают на поворотное устройство с помощью устройства крепления, имеющего возможность наклона, производят регулировку положения пули так, чтобы ось пули приблизительно совпадала с осью вращения поворотного устройства, поворачивают поворотное устройство с одновременным измерением угла его поворота относительно первоначального положения и производят регистрацию с помощью фоточувствительного устройства изображений граней нарезов и цилиндрических фрагментов поверхности пули, образованных полями ствола при прохождении пули через канал ствола, измеряют расстояние от некоторой фиксированной плоскости до поверхности пули, определяют положение граней нарезов и углы их наклона относительно некоторой неподвижной оси, по различию углов наклона граней нарезов вычисляют угол наклона оси пули относительно оси вращения поворотного устройства, а по различию расстояний от некоторой фиксированной плоскости до цилиндрических фрагментов поверхности пули вычисляют радиальное смещение оси пули относительно оси вращения поворотного устройства, по полученным данным об угловом и радиальном смещениях определяют компенсирующие воздействия и подают их на устройство крепления пули, после чего формируют серии изображений боковой поверхности пули для последующей идентификации оружия.

2. Способ идентификации нарезного огнестрельного оружия по следам на пулях по п.1, отличающийся тем, что регистрацию настроечной серии изображений, захватывающих, по меньшей мере, три грани нарезов, расположенных не менее чем на половине длины окружности пули, и, по меньшей мере, три цилиндрических фрагмента поверхности пули, расположенных не менее чем на половине длины окружности пули, производят с помощью видеокамеры.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области криминалистической техники и может быть использовано в органах охраны правопорядка для идентификации нарезного огнестрельного оружия по следам, оставляемым на пулях элементами канала ствола.

Известен способ определения боевых и холостых охотничьих патронов по стреляным полиэтиленовым гильзам по патенту РФ 2068235, МПК 6 А 61 В 5/117, заключающийся в том, что полиэтиленовые трубки патронов отделяют от металлических головок, разрезают вдоль, разворачивают, расчерчивают на три равные части и микроскопируют и при наличии в нижней части следов копоти, в средней части раковин, в верхней части контактных пятен от дробин определяют боевые охотничьи патроны, а при наличии на всей поверхности черного цвета от продуктов воспламенения капсюля определяют холостые патроны.

Недостатком этого способа, выбранного в качестве аналога, является принципиальная невозможность его применения к идентификации нарезного огнестрельного оружия по следам на пулях.

Известен также способ формирования изображений и определения рельефа объектов сложной формы (патент РФ 2166748, МПК 7 G 01 N 21/88, опубликованный 10.05.2001 г.), заключающийся в расположении и перемещении при фокусировании оптической системы относительно объекта, ось наблюдения которого перпендикулярна оптической оси системы, и формировании серии изображений, по которым определяется рельеф объекта. Данный способ выбран в качестве прототипа как наиболее близкий к заявляемому техническому решению и используется преимущественно для идентификации нарезного оружия по следам на пулях и гильзах.

Основным недостатком прототипа является снижение качества итогового изображения (развертки поверхности пули) при наличии линейных и угловых смещений исследуемой пули относительно оси вращения поворотного устройства при формировании изображения развертки боковой поверхности пули:

Сшивка изображения из фрагментов, повернутых относительно друг друга в плоскости изображения на некоторый угол, представляет значительные трудности и является источником ошибок при определении такой характеристики пули, как наклон нарезов, оставляемых на пуле. Ошибки могут достигать 25% (ошибка ~ 1,5^o при величине угла ~6^o). Для маскировки погрешностей сшивки развернутых относительно друг друга фрагментов изображения приходится применять ретушь, т.е. искусственно размывать детали изображения в области сшивки.

Наклоны объекта в плоскости, перпендикулярной плоскости изображения, приводят к нерезкости части изображения вследствие смещения части поверхности от плоскости наводки на резкость. Так, наклон объекта на 1^o приводит на длине 2 мм к смещению ~30 мкм, что сравнимо с глубиной резкости применяемых оптических систем.

Радиальные смещения объекта (пули) относительно оси вращения шпинделя приводят при повороте шпинделя к уходу поверхности из зоны резко изображаемого объема, а также некоторым смещениям в плоскости изображения, что может потребовать увеличения зоны перекрытия соседних фрагментов для обеспечения сшивки. Для установки пули на устройство, реализующее способ, описанный в прототипе, используется набор цанг, с помощью которых пулю устанавливают на шпиндель, а после закрепления пули цангу удаляют, освобождая боковую поверхность для исследования.

Источником погрешностей установки служат следующие обстоятельства:

Продольная образующая пули может иметь лишь слабо выраженный прямой участок, т. е. исследуемая часть поверхности пули может представлять собой бочкообразное тело. Захват такого тела цангой имеет достаточно случайный характер.

Поперечный разрез в зоне нарезов пули имеет форму окружности лишь до выстрела. Диаметр этой окружности больше калибра. После прохождения пули по каналу ствола те ее фрагменты, которые соприкасались с полями ствола, вдавливаются и приобретают форму фрагментов цилиндра с диаметром, равным калибру. Излишек объема пули при этом выдавливается в промежутки между полями (нарезы) ствола, причем процесс этот зависит от количества и ширины нарезов, начального диаметра пули (при заданном калибре имеется как технологический разброс, так и различия по типам оружия) и т.п. Цанговый зажим захватывает пулю за выступающие части, то есть именно за те части поверхности, которые имеют наибольшую погрешность в конфигурации и размерах. Все это и приводит к погрешности установки пули, достигающей 1,5^o. Причина возникновения погрешностей иллюстрируется на фиг.1, где цифрами обозначены: 1 - сечение пули до выстрела, 2 - следы полей ствола (фрагменты цилиндра), 3 - объемы металла пули, выдавленные в нарезы ствола, 4 - грани нареза.

Логичным было бы проводить установку пули на шпиндель, используя в качестве базы те фрагменты поверхности, характеристики которых менее всего подвержены разбросу. Такими фрагментами являются участки пули, сформированные при выстреле полями ствола. Но эти участки являются впадинами поверхности и не могут быть захвачены обычными цанговыми зажимами. Конструирование же специальных зажимов, которые не касались бы выступов поверхности, представляют проблему, так как количество, ширина и направление закрутки нарезов меняются в очень широких пределах даже для оружия одного калибра.

Другой характеристикой оружия, имеющей малый разброс, является угол наклона нарезов относительно оси ствола и, соответственно, относительно оси участков пули, сформированных полями ствола при выстреле. Таким образом, эти фрагменты поверхности пули и грани нарезов могут являться базой для регулирования положения исследуемой пули на шпинделе.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является повышение качества изображения исследуемой поверхности за счет устранения или компенсации погрешностей начальной установки пули на шпинделе. Это достигается тем, что:

Перед формированием изображения боковой поверхности пули ее помещают на поворотное устройство (шпиндель) с помощью переходного устройства (столика), имеющего возможность наклона по двум осям (и, возможно, перемещения вдоль этих осей), линейно независимым (например, перпендикулярным) как друг с другом, так и с осью вращения шпинделя, причем пулю размещают на шпинделе так, чтобы ось пули приблизительно совпадала с осью вращения шпинделя.

Поворачивают шпиндель с одновременным измерением угла его поворота относительно первоначального положения и производят регистрацию с помощью фоточувствительного устройства (например, видеокамеры) настроечной серии изображений, захватывающих, по меньшей мере, три грани нарезов, расположенных не менее, чем на половине длины окружности пули, и по меньшей мере три цилиндрических фрагмента поверхности пули, сформированных полями ствола, расположенных не менее, чем на половине длины окружности пули. При этом измеряют расстояние от некоторой фиксированной плоскости до поверхности пули.

В процессе регистрации настроечной серии изображений определяют положение граней нарезов и углы их наклона относительно некоторой неподвижной оси.

По различию углов наклона граней нарезов вычисляют угол наклона оси пули относительно оси вращения шпинделя.

По различию расстояний от фиксированной плоскости до цилиндрических фрагментов поверхности пули вычисляют радиальное смещение оси пули относительно оси вращения шпинделя.

По полученным данным об угловом и радиальном смещениях оси пули определяют компенсирующие воздействия на устройство крепления пули.

Перед регистрацией рабочей серии изображений фрагментов поверхности пули подают компенсирующее воздействие на устройство крепления пули.

Сравнением характерных следов, оставленных оружием на поверхности исследуемой пули и поверхности пуль, выпущенных из известного оружия, производят идентификацию оружия.

Сущность изобретения поясняется на фиг. 2, где схематично приведено устройство для реализации заявляемого способа. Устройство содержит шпиндель 5, вращающийся вокруг оси , столик 6 для крепления пули 7 со следами полей ствола 8, видеокамеру 9, имеющую возможность перемещаться для наводки на резкость в направлении оси . Для простоты на фиг.2 не показаны устройство вращения шпинделя 5 со столиком 6, а также устройства, обеспечивающие наклоны столика 6 относительно осей и , а возможно и перемещения его вдоль этих осей для совмещения оси пули 7 с осью вращения шпинделя 5. Перед проведением регистрации рабочей серии изображений фрагментов пули 7 производят регистрацию нескольких фрагментов поверхности пули 7 так, чтобы каждый фрагмент содержал изображение грани нареза и/или изображение цилиндрического фрагмента поверхности пули, образованного полем ствола при выстреле. Причем для увеличения точности дальнейших вычислений, фрагменты должны быть расположены не менее, чем на половине окружности. Для каждого настроечного фрагмента фиксируют угол поворота шпинделя 5 относительно первоначального положения и расстояние от поверхности пули 7 до фиксированной плоскости (например, взаимное перемещение пули 7 и видеокамеры 9 при наводке на резкость). На фрагментах, содержащих изображение граней 4 нарезов определяют углы наклона этих граней относительно фиксированной оси. По различию углов наклона граней 4 нарезов определяют угловое смещение оси пули 7 относительно оси вращения шпинделя 5, a по различию расстояний до фрагментов цилиндрической поверхности пули 7 определяют величину и направление радиального смещения d оси пули 7 относительно оси вращения шпинделя 5 и производят наклон и поступательное перемещение столика 6 относительно шпинделя 5 так, чтобы скомпенсировать имеющиеся отклонения оси пули 7. Для определения пространственного наклона оси необходимо вычислить не менее двух разностей углов наклона, а следовательно, зарегистрировать изображения не менее чем трех граней нарезов. Соответственно, для определения радиального смещения оси пули необходимо зарегистрировать не менее трех изображений цилиндрических фрагментов. После компенсирования погрешностей начальной установки регистрируют рабочую серию изображений, предназначенную для получения развертки боковой поверхности пули и дальнейшего анализа характерных особенностей, используемых для идентификации оружия. При этом все фрагменты ориентированы одинаково относительно видеокамеры, отсутствуют различия резкости вдоль оси пули, обусловленные ее наклоном, а перемещения видеокамеры для наводки на резкость минимальны и обусловлены лишь рельефом поверхности.

Таким образом, предложенный способ улучшает качество изображения фрагментов, позволяет упростить сшивку изображений фрагментов поверхности пули в единое изображение развертки поверхности и повышает точность определения угла наклона нарезов.