ПОРТАТИВНОЕ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТАНОВЛЕНИЯ ГРУППОВОЙ ПРИНАДЛЕЖНОСТИ ЛАКОКРАСОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ ПО ЦВЕТОВОМУ ТОНУ, НАСЫЩЕННОСТИ И ЯРКОСТИ ЦВЕТА В ЦИФРОВОМ ЭКВИВАЛЕНТЕ

Полезная модель относится к устройствам для установления групповой принадлежности лакокрасочных покрытий, которое может быть использовано в криминалистике при предварительном криминалистическом исследовании объектов с места происшествия с целью раскрытия преступлений по «горячим следам» при проведении досмотровых мероприятий на транспорте, автодорогах, аэропортах и является эффективным средством борьбы с нарушителями дорожного движения, с преступниками, покинувшими место дорожно-транспортного происшествия (ДТП) и др.
Объектами криминалистической экспертизы лакокрасочных материалов и покрытий при расследовании ДТП являются лакокрасочное покрытие конкретно окрашенного транспортного средства (ТС) и предположительно отделившееся от этого покрытия части. Чаще всего это бывает, когда при осмотре места ДТП обнаруживают отслоившиеся части лакокрасочных покрытий (ЛКП) деталей, механизмов, агрегатов конкретного ТС при столкновении или наезде на препятствие или части лакокрасочного покрытия, образовавшегося от переноса с одного предмета на другой при соприкосновении (контактном взаимодействии) их поверхностей.
Основными задачами рассматриваемого вида экспертизы являются:
- обнаружение микрочастиц лакокрасочных материалов и покрытий (ЛКМ и П), расположенных как на поверхности перемещаемых предметов-носителей (ТС, одежда, обувь) так и на поверхности неперемещаемых объектов (участков местности);
- определение природы, состава, назначения ЛКМ и П;
- определение общей родовой и групповой принадлежности сравниваемых ЛКМ и П;
- отождествление конкретно окрашенного предмета по отдельным частям ЛКП или следам-наложениям;
- установление источника происхождения.
- установление факта и механизма контактного взаимодействия исследуемых объектов ТС с одеждой пешехода, двух ТС по взаимопереходящим веществам, в состав которых входят ЛКМ.
Для получения нужного цвета или оттенка материалы колируют (окрашивают). Для этого используют специальные тонирующие красители, которые позволяют добиться нужного оттенка. Колеровать краску можно вручную непосредственно на объекте или в цехе покраски. Однако, во-первых, очень трудно получить требуемый оттенок, а во-вторых, его практически не получится повторить, если в этом возникает необходимость.
Поэтому современным способом является использование специального оборудования (колеровочных машин), которые позволяют получить не только любое количество краски нужного цвета, но и повторить его при необходимости. Для выбора нужного оттенка практически у всех ведущих мировых производителей красок есть свои колеровочные карты, где каждому оттенку присвоен свой номер.
Акриловые краски прекрасно колеруются с получением до 15000 различных цветов и оттенков.
Следует учитывать, что у различных производителей свои системы колеровки, и оттенки цвета разных систем могут не совпадать.
1
При покраске автомобиля целиком, обычно бывает достаточно произвести компьютерный подбор краски на основании номерного кода цвета окрашиваемого автомобиля. При покраске отдельных элементов кузова автомобиля возникает необходимость подбора колера эмали, максимально приближенного по яркости, цветовому тону и насыщенности к подбираемому цвету. Лаборатория для компьютерного подбора красок компании «Spies Hecker» обеспечивает наилучшее качество в этом направлении.
Подбор краски для автомобиля - это сложный процесс получения нужного оттенка путем смешения цветов в определенной пропорции. Цветовая палитра автоэмалей очень широка. Поэтому при подборе краски очень важно на 100% добиться совпадения заводского цвета и цвета окрашиваемой детали.
При окраске отдельных деталей кузова возникает необходимость подбора колера эмали, максимально приближенный по яркости, насыщенности к подбираемому цвету. У автомобиля есть код цвета автомобиля.
Для быстрого подбора цвета, корпорацией PPY был разработан ряд инструментов, облегчающих определение и подбор цвета. Все эти инструменты применяются центром автоэстетики «Smart Fix» У них есть в наличии полное собрание всех названий цветов, кодов, годов применения красок на всех основных марках автомобилей мира.
2
Большое значение в ускорении процесса подбора краски для ТС имеют индивидуальные качества работника (цветовосприимчивость, профессиональные навыки).
Таким образом, отметим главное - для чего предназначено предлагаемое «Устройство»:
1. для криминалистического установления групповой принадлежности ЛКМ и П;
2. для определения кода цветов ЛКМ и П для ТС, строительных материалов и т.д. (цветового тона, насыщенности и яркости цвета).
1
https.//domashke/net refereti/promyshlennost-proizdstvo/referat-tipy-lakokrasochnyh-pokryti-isposoc=by-ih-identfikacii
2
https://Russia-remont.ru
https://konsulavto.ru
https://smartfix.ru
В ходе исследования ЛКМ и П применяются методы оптической микроскопии, проводятся исследования при обработке растворителями, кислотами, щелочами и оценивается поведение при нагревании и воздействии открытого огня.
Микроскопическими исследованиями ЛКМ и П выявляются признаки внешней и внутренней морфологии сравниваемых объектов для выявления цвета, прозрачности, толщины, однородности материала, однослойности или многослойности, наличие наполнителей, включений, загрязнений и пр. [Митричев B.C., Хрусталев В.Н., «Основы криминалистического исследования материалов, веществ и изделий из них» СПб.: Питер, 2003, с. 591].
Портативное многофункциональное устройство для установления групповой принадлежности лакокрасочных материалов и покрытий по цветовому тону, насыщенности и яркости цвета в цифровом эквиваленте, содержащее корпус в виде цилиндрической емкости, кнопки управления вкл/выкл, аккумулятор, разъем для подключения зарядного устройства, ЭВМ, микроконтроллер, светодиоды инфракрасного, ультрафиолетового и видимого, сенсорный дисплей, microUSB порт, приемопередающее устройство работающее по протоколу Bluetooth (v. 3), защитная крышка, ручка для транспортировки, регулятор интенсивности излучения штатных источников света, приемопередающее устройство GSM, а также дополнительно содержит видеокамеру, автофокус, инфракрасный светодиод автофокуса, защитную крышку сенсорного дисплея, насадку, наноприсоски, магнитную вставку и программу для ЭВМ, которая обеспечивает работу всех систем: получение изображения с видеокамеры, обработку данного изображения и получение численного значения длины волны λ-излучения, отраженного от ЛКМ и П: цветового тона, насыщенности и яркости цвета в цифровом эквиваленте, формирование полученных результатов, выведение их на сенсорный дисплей и/или передаче.
В мировой практике для обнаружения и установления групповой принадлежности полимеров, и в том числе ЛКМ и П, как правило, применяется высоко-аналитическое оборудование: ИК-Фурье спектрометры, эмиссионно-спектральный и рентгеновские методы анализа, а также тонкослойная газовая и газожидкостная хроматография и др.
Известен патент на изобретение «Способ определения подлинности и достоинства банкнот и машина для сортировки банкнот Барс», №2158443 G07D 7/00, G06K 9/00, взятый нами за аналог, Согласно данному патенту способ определения подлинности и достоинства банкнот заключается в том, что банкноту освещают поочередно видимым, инфракрасным и ультрафиолетовым светом при этом принимают решение о подлинности и достоинстве банкноты путем сканирования исследуемой банкноты при помощи сканирующего устройства, после чего получают полные изображения банкнот с их цветовой гаммой и передают в компаратор, на который заранее устанавливают программу распознавания образцов.
Недостатками данного изобретения является невозможность оценить интенсивность флуоресценции, степень цветности, насыщенности и яркости цвета в цифровом эквиваленте т.е. нельзя получить цифровой код цветов ЛКМ и П и невозможность использования при осмотре места происшествия по факту ДТП, что не позволяет провести установление групповой принадлежности ЛКМ и П, результаты которого могли бы помощь в расследовании и раскрытии преступлений по «горячим следам».
Известно «Автономное переносное устройство для идентификации полимерных материалов с возможностью оценки их цветности, степени флуоресценции, насыщенности и яркости изделий» Полезная Модель (ПМ) №171169 опубл. 23.05.2017 Бюл. №15. МПК G01N 21/64, C09K 31/22).
Указанная ПМ взята нами за аналог. Недостатками является: использование револьверов для ИК и УФ-области, большие размеры устройства в сравнении с заявляемым устройством, наличие ячеек и камер. Это устройство может быть использовано для полимеров, содержащих флуоресцирующие добавки.
Наиболее близким техническим решением является ПМ №171154 опубл. 23.05.2017 Бюл. №15 G01N 31/22, G01N 21/61, которая была нами взята в качестве прототипа «Портативное многофункциональное устройство для обнаружения и идентификации следов полимерной природы по интенсивности флуоресценции».
«Устройство» в соответствии с прототипом предназначено для обнаружения и установления групповой принадлежности следов полимерной природы содержащих флуоресцирующие добавки и установления интенсивности флуоресценции.
Прототип содержит источник ультрафиолетового излучения, фотосенсор, приемопередающее устройство работающее по протоколу Bluetooth (v. 3), аккумулятор, микроконтроллер, ЭВМ, сенсорный дисплей, microUSB порт, магнитную вставку, а также защитную крышку и ручку для транспортировки.
Недостатками прототипа является невозможность получения численного значения длины волны λ-излучения, отраженного от ЛКМ и П: цветового тона, насыщенности и яркости цвета в цифровом эквиваленте и нестабильность получения оценки интенсивности флуоресценции.
Технический результат заявленной ПМ - создание достаточно простого в эксплуатации и стабильного в работе «Устройства», лишенного главного недостатка прототипа - нестабильности оценки интенсивности флуоресценции и невозможности получить цветовой код ЛКМ и П, т.е. невозможность точно оценить цветовой тон, насыщенность и яркость цвета в числовом эквиваленте.
Таким образом, внося конструктивные изменения в «Устройство», программное обеспечение (ПО) для электро-вычислительной машины (ЭВМ) решаем экспертно-диагностическую задачу сравнения двух образцов, один из которых является частью ЛКМ и П полученный в результате обнаружения на месте происшествия по факту ДТП с ЛКМ и П полученный в результате обнаружения предполагаемого транспортного средства (ТС), с более высокой точностью и стабильностью измерения.
Технический результат и решение поставленной задачи достигаются предлагаемым «Устройством» включающим: корпус в виде цилиндрической емкости, кнопки управления вкл/выкл, аккумулятор, разъем для подключения зарядного устройства, ЭВМ, микроконтроллер, светодиоды инфракрасного, ультрафиолетового и видимого излучения, сенсорный дисплей, microUSB порт, приемопередающее устройство работающее по протоколу Bluetooth (v. 3), защитная крышка, ручка для транспортировки, регулятор интенсивности излучения штатных источников света, приемопередающее устройство GSM, которое согласно предлагаемой ПМ дополнительно содержит видеокамеру, автофокус, инфракрасный светодиод автофокуса, защитную крышку сенсорного дисплея, насадку, наноприсоски, магнитную вставку и программу для ЭВМ, которая обеспечивает работу всех систем: получение изображения с видеокамеры, обработку данного изображения и получение численного значения длины волны λ-излучения, отраженного от ЛКМ и П: цветового тона, насыщенности и яркости цвета в цифровом эквиваленте, формирование полученных результатов, выведение их на сенсорный дисплей и/или передаче.
Описанное выше «Устройство» позволяет достигнуть такого технического результата как простота и стабильность работы «Устройства», что повышает точность измерения ЛКМ и П по цветовому тону, насыщенности и яркости цвета в цифровом эквиваленте, т.е. получения численного значения длины волны λ-излучения, отраженного от ЛКМ и П.
Дадим понятие о системе цветов HSB и HSL. Эта система базируется на ограничениях, накладываемых аппаратным обеспечением. В системе HSB описание цвета представляется в виде тона, насыщенности и яркости. В другой системе HSL задается тон, насыщенность и освещенность. Тон представляет собой конкретный оттенок цвета. Насыщенность цвета характеризует его относительную интенсивность или частоту. Яркость или освещенность показывает величину черного оттенка, добавленного к цвету, что делает его более темным. Система HSB хорошо согласуется с моделью восприятия цвета человеком, то есть она является эквивалентом длины волны света. Насыщенность - интенсивность волны, а яркость - общее количество света. Недостатками этой системы является то, что для работы на персональных компьютера ее необходимо преобразовать в систему RGB, а для четырехцентовой печати в систему CMYK.
Системы цветов RGB и CMYK связаны с ограничениями, накладываемыми аппаратным обеспечением (монитор компьютера в случае RGB и типографические краски в случае CMYK). Как уже отмечалось, цветовая модель HSB наиболее удобна для человека, т.к. она хорошо согласуется с моделью восприятия цвета человеком.
Системы (RGB, CMYK, HSL): в различных случаях в зависимости от того, как производится цвет, используется различные цветовые системы. Если мы используем источники света, доминирующей системой которых является RGB (red/green/blue - красный/зеленый/синий).
Для цветов, которые получаются путем смешивания красок, пигментов или чернил на ткани, бумаге, полотне, или других материалах, в качестве цветовой модели используется система CMYK (cyan/magenta/yellow/key color, kontur, black - голубой/пурпурный/желтый/черный).
Другой популярной цветовой системой является HSL (hue/saturation/lightness - тон/насыщенность/интенсивность).
3
У этой системы есть несколько вариантов, где вместо насыщенности используется хромотичность (chroma), светимость (luminance) вместе с яркостью (value) (HSV/HLV). Именно эта система соответствует тому, как человеческий глаз видит цвет.
3
http:webmascon.com/topics/colors/9a.asp Дата обращения: 28.12.2016. Словарь теорем цвета-теория цвета-webmascon.
Тон - это конкретный оттенок цвета. Насыщенность характеризует его интенсивность, или чистоту. Яркость же зависит от примеси черной краски, добавленной к данному цвету.
Компьютерные модели HSB являются: тон (Hue), насыщенность (Saturation), яркость цвета (Brightness).
Модель HSB удобно применять при создании собственного изображения, а по окончании работы изображение можно преобразовать в модель RGB.
Цветовая модель RGB используется для излучаемого цвета, т.е. при подготовке экранных документов любой цвет можно представить в виде комбинации трех основных цветов: красного (red), зеленого (green) и синего (blue). Эти цвета называются цветовыми составляющими.
При кодировке цвета точки изображения с помощью трех байтов, первый байт кодируюет красную составляющую, второй-зеленую, третий-синюю, чем больше значения байта цветовой составляющей, тем ярче этот цвет. При наложении одной составляющей на другую, яркость суммарного цвета только увеличивается. Поэтому цветовая модель RGB, используется для излучаемого цвета, называется аддитивной.
Тон (hue) (иные переводы: собственно цвет, краска, оттенок, тон): именно это слово мы имеем в виду, когда задаем вопрос «Какой это цвет?». Когда мы говорим о красном, желтом, зеленом, и синем цветах, мы имеем в виду «тон/hue». Различные тона создаются светом с различной длиной волны. Таким образом, такой аспект цвета обычно довольно легко распознать.
Насыщенность (saturation): в связи с хроматичностью, насыщенность говорит нам, как цвет выглядит в различных условиях освещенности. Это свойство цвета также называют интенсивностью.
Яркость (Value): когда мы говорим, что цвет «темный» или «светлый», мы имеем в виду его яркость. Это свойство сообщает нам, насколько свет светел или темен, в том смысле, насколько он близок к белому.
Эффект наноприсоски - в некоторой степени напоминает принцип работы липкой ленты «Скотч» или застежки-липучки, но усовершенствованы дополнительными преимуществами (Присоски POS аксессуары: Каталог Instore - http://www.instore.ra/catalogue.php?cat_id=3 от 14.11.2016).
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг 1. представлен внешний вид «Устройства», на фиг. 2 Схема насадки (вид в разрезе), а на фиг 3. Блок-схема взаимодействия элементов «Устройства».
Устройство-1 состоит из: корпуса-4, насадки-11, УФ светодиодов-3, светодиоды видимой зоны света-7, ИК светодиодов-21, видеокамеры-2, сенсорного дисплея-14, ЭВМ-13, приемопередающее устройство работающее по протоколу Bluetooth (v. 3)-8, аккумулятора-6, регулятор интенсивности излучения штатных источников света-10, microUSB порт-12, ручки для транспортировки устройства-19, защитной крышки-8, микроконтроллера-5, кнопки вкл/выкл-15, приемопередающего устройства GSM-9, магнитной вставки-16, наноприсосок-17, разъема для подключения зарядного устройства-18, защитной крышки-20, ИК светодиод автофокуса-22, автофокуса-24 и защитной крышки сенсорного дисплея-23.
Все элементы «Устройства»-1 находятся в конструктивно функциональном единстве друг с другом. Конструктивное единство элементов заявленного «Устройства»-1 обеспечивается тем, что они соединены друг с другом.
При установлении кнопки вкл/выкл-15 в положение вкл., «Устройство»-1 обеспечивается электроэнергией аккумулятором-6, после чего ЭВМ-13 приводит в режим работы видеокамеру-2, ИК светодиоды-21, УФ светодиоды-3 и светодиоды видимого света-7, регулятор интенсивности излучения штатных источников света-10, сенсорный дисплей-14, микроконтроллер-5, приемопередающее устройство GSM-9, приемопередающее устройство работающее по протоколу Bluetooth (v. 3)-8 и microUSB порт-12, в то время как насадка-11 обеспечивает постоянство оптического расстояния видеокамеры-2 до объекта исследования. Для приемопередачи необходимой информации или работы по оптимизации работы ЭВМ, «Устройство»-1 оборудовано microUSB портом-12, приемопередающим устройством работающее по протоколу Bluetooth (v. 3)-8 и приемопередающим устройством GSM-9.
При направлении «Устройства»-1 с оптимальной интенсивностью излучения штатными источниками света-3,7,21 на объекты исследования ЛКМ и П (выбор источника освещения зависит от индивидуальных особенностей к световосприятию исследуемым объектом) видеокамерой-2 улавливается отраженное излучение, которое в виде сигнала передается в микроконтроллер-5, где происходит конвертация полученного сигнала, откуда направляется в ЭВМ-13, которая при помощи ПО проводит формирование изображения и его оценку, по завершению выводит полученные результаты на сенсорный дисплей-14, на основании которых полученных результатов мы можем сравнить и показателями образцов уже имеющиеся в «Устройстве» или через некоторое время при получении сравнительного образца (предполагаемого ТС с ЛКМ и П).
Для предотвращения получения не резкого (размытого) изображения с видеокамеры-2, дополнительно установлен автофокус-24, который при помощи ИК светодиода автофокуса-22 определяет расстояние до исследуемого объекта и автоматически настраивает видеокамеру-2 таким образом, что изображение становится резким.
При помощи ПО имеется возможность работы с приемопередающим устройством работающее по протоколу Bluetooth (v. 3.)-8, при помощи, которого ранее сохраненные изображения полученные с видеокамеры-2 заявляемого «Устройства»-1, могут быть переданы как на рабочий компьютер лица проводившего исследование, так и на любое другое устройство поддерживающее приемопередающее устройством работающее по протоколу Bluetooth v.3.0, либо при помощи приемопередающего устройства GSM-9 отправить кому-либо по электронной почте или проводным способом через microUSB порт-12.
Управление «Устройством»-1 обеспечивается ЭВМ-13, которая выводит изображения с видеокамеры-2 на сенсорный дисплей-14, с помощью которого также обеспечивается управление «Устройством»-1, что возможно при помощи ПО установленного на «Устройство»-1.
Все элементы «Устройства»-1 находятся в конструктивно-функциональном единстве друг с другом. Конструктивное единство элементов заявленного «Устройства»-1 обеспечивается тем, что они соединены друг с другом и помещены в корпус устройства-4.
Для удобства и повышения точности фиксации исследуемых объектов, насадка-11 оборудована магнитной вставкой-16 и наноприсосками-17, которые обеспечивают неподвижность «Устройства»-1 при фиксации исследуемых образцов.
Защитная крышка-20, сделана из металла, защищает штатные источники освещения-3,7,21 и видеокамеру-2 от механических повреждений. При помощи магнитной вставки-16 установленной в насадку-11 удерживается на «Устройстве»-1, чем и обеспечивается защита. Защитная крышка сенсорного дисплея-23, сделана из металла, защищает сенсорный дисплей-14 от механических повреждений.
Для удобной транспортировки «Устройства»-1, оборудовано ручкой для транспортировки-19.
С целью обеспечения долговременной работы, «Устройство-1 оборудовано разъемом для подключения зарядного устройства-18.
Технические данные элементов «Устройства»:
1. Аккумулятор-9 вольт типа «крона» (6F22,9b) емкость 250 мА/ч, напряжение 8.4 В.
2. Порт-micro USB.
3. Корпус «Устройства» - материал: алюминий;
4. Диоды УФ излучения - Nichia NCSU033B, 365 нм, 3 Вт, 500 мВт;
5. Диоды ИК излучения - АЛ 119 В, 945 нм, 2 Вт, 300 мВт;
6. Диоды видимого света - Piranha Super Flux Leds силой тока1600 mcd.
7. Количество диодных ламп: ИК-излучения - 2 шт., УФ-излучения - 2 шт. и диодных ламп видимого света - 2 шт.;
8. Видеокамера - Sony Exmor RS IMX230 - 1/2,4 дюймовый 21-мегапиксельный сенсор.
9. Микроконтроллер - цифровой сигнальный процессор.
10. Приемопередающее устройство GSM - модуль Raspberry PI SIM800 GSM/GPRS Add-on V2.0.
11. Приемопередающее устройство по протоколу Bluetooth - НМ-10 сс2541 4.0 BLE iBeacon bluetooth.
Предлагаемая полезная модель была испытана в лаборатории ВА МВД России. Были исследованы десятки образцов лакокрасочных материалов и покрытий. Получены цифровые значения по цветовому тону, насыщенности и яркости цвета, т.е. получены цифровые коды цветов ЛКМ и П: исследуемых образцов с образцами для сравнения значения которых приведены в таблице 1.
После запуска программы через экран видеокамеры наводится прицел на необходимую точку исследуемого объекта в режиме реального времени видим название этого цвета и обозначение в цветовых координатах RGB или HSV. Любой цвет можно сохранить в библиотеке пользователя, которая находится в соседней вкладке.