Глава 10. Метод краниофациальной идентификации с использованием трехмерной модели черепа

Фотография применяется и еще в одной области судебно-медицинских исследований — это краниофациальная идентификация, в ходе которой исследователь получает фотографии представленного черепа для последующего сравнительного исследования их с фотографиями идентифицируемого лица. В последнее время, на базе полученных фотографий черепа стало возможно создание его трехмерной модели, с помощью которой проводится программная краниофациальная идентификация.

Этапы создания модели черепа.

1. Подготовка черепа (рис. 10.1). Удаляются мягкие ткани и высушиваются кости. Самопроизвольно выпавшие зубы устанавливаются в соответствующие лунки согласно их анатомическому расположению и фиксируются при помощи скульптурного пластилина. Нижняя челюсть фиксируется с учетом предполагаемого функционального прикуса в височно-нижнечелюстных суставах при помощи скульптурного пластилина. Дополнительно фиксация обеспечивается по лингвальной поверхности зубов и внутренней поверхности челюстей скульптурным пластилином. На черепе осуществляется стандартная разметка точек (таблица приложения): белым красителем покрывался участок черепа и на нем черным красителем размечались точки диаметром до 1,5 мм. После этого череп фиксировался неподвижно на штативе в области большого затылочного отверстия скульптурным пластилином.

Рис. 10.1. Подготовка черепа

2. Круговая фотосъемка черепа со всех сторон, как минимум с трех ракурсов, при фиксированном фокусном расстоянии.

Требования к выполнению фотографий:

• фотографии должны быть высокого качества, объект исследования должен занимать большую часть кадра;
• необходимо выполнить достаточное количество фотографий;
• необходимо соблюдение постоянного фокусного расстояния при съемке объекта с разных сторон. При фотографировании с различных фокусных расстояний модель будет «ломаться» и «дрожать» в местах его изменения. Отдельные детали объекта могут получиться чрезмерно вогнутыми или выпуклыми, хотя этого нет на оригинальном объекте;
• перекрытие соседних фотографий — часть предыдущей фотографии должна присутствовать и на последующей фотографии, чтобы программа смогла правильно определить зоны перекрытия и расставить фотографии в правильном порядке для создания модели. Оптимальный процент перекрытия, заявленный производителями различных программ, составляет 60–80%;
• отсутствие в кадрах однотонной бликующей поверхности или поверхности с повторяющимся рисунком. Программа не сможет распознать фотографии, на которых целиком изображена, например, белая стена, кафельная плитка однотонного цвета, решетка и т.п.;
• как и для любой фотографии, необходимы хорошее освещение и резкость.

3. Импорт полученных цифровых фотографий в программу, создающую трехмерную модель объекта на базе цифровых фотографий (Agisoft Photoscan, Context Capture). После импорта фотографий в программах последовательно осуществляется создание трехмерной модели через этапы: выравнивание фотографий, создание разряженного и плотного облака точек объекта, создание модели (или поверхности объекта, в зависимости от вида программы); текстурирование модели.

Полученная модель (рис. 10.2) полностью соответствует по размерным характеристикам оригиналу, хорошо передает текстуру поверхности и отражает все особенности исследуемого черепа.

Рис. 10.2. Модель черепа

На следующем этапе полученная модель сохраняется в формате OBJ и импортируется в трехмерное пространство графического редактора Autodesk 3ds Max.

Туда же помещается фотография идентифицирующего лица. Объекты (череп и фотография) приводятся к одному масштабу.

На черепе и фотографии осуществляется разметка константных точек и контуров. Поскольку виртуальная среда пространства Autodesk 3ds Max трехмерная, реперные точки были выполнены в виде сфер, контуры — в виде линий или цилиндров (рис. 10.3, 10,4).

Рис. 10.3. Сравнительное исследование

Рис. 10.4. Сравнительное исследование

Далее процедура идентификационного сравнительного исследования выполняется в соответствии с ранее предложенными методами: определяется ракурс съемки черепа, череп перемещается в заданное ракурсом положение, фотография выполняется полупрозрачной, сравниваемые объекты накладываются друг на друга (для этого череп помещается за фотографией). Дополнительные окна программы позволяют при необходимости четко оценивать положение черепа в трехмерном пространстве.