Методы анализа изображений в судебной экспертизе

Обновлено: 16.05.2024

В отечественной и зарубежной литературе имеется значительное количество публикаций о применении цифровой фотографии в судебно-медицинских исследованиях. Следует отметить, что в подавляющем большинстве авторы предполагают использование цифровой фотографии в первую очередь в качестве удобного средства иллюстрации.

Между тем в настоящее время проведение цифрового анализа изображений возможно в двух случаях: на экспертизу представляется только изображение объекта исследования и диагностика осуществляется по копии, на экспертизу представляется непосредственно объект и цифровые технологии применяются для более эффективного выявления идентифицирующих признаков.

В судебной медицине бывают случаи, когда следствие представляет на экспертизу не подлинник объекта с повреждением, а его фотографическую копию на бумаге или цифровую фотографию на магнитном носителе. И часто ответом экспертов становится заявление о невозможности оценки характера повреждений ввиду отсутствия соответствующей практики и методик. Однако следует отметить, что известны исследования, в которых придается большое значение цифровой фотографии как самостоятельному объекту судебно-медицинского изучения [1, 2, 3].

В настоящее время в сфере компьютерных технологий накоплен большой опыт, предоставляющий эффективные возможности по изменению различных характеристик цифровых изображений, разработаны математические функции позволяющие анализировать и восстанавливать изображения. Созданы сложные системы по цифровой обработке и архивации графических файлов.

Проведена значительная работа по выявлению принципиальной возможности диагностики механизма образования и давности повреждений кожи, запечатленных на фото и цифровых копиях. Установлено, что важным фактором, позволяющим анализировать изображения, является их формализация.

Для формализации цветовых характеристик изображений и размеров, съемка производилась с использованием цветного эталонного объекта и шкалы с миллиметровыми делениями. Изучение состава пикселей осуществлялось в цветовом пространстве RGB с использованием стандартных графических редакторов (Photoshop, Prolmage Plus и др.) и специально созданных в среде DELPHI программных средств, с включением математических и графических функций. Изображение на экране определяется совокупностью пикселей (экранных точек), каждый из которых имеет свой цвет. В цветовом пространстве RGB (наиболее распространенный формат формирования цветности в мониторах) цвет пикселя формируется из сочетания трех компонент различной интенсивности: Red – красный, Green – зеленый, Blue – синий (так называемые RGB-компоненты). Интенсивность каждой компоненты меняется в пределах от 0 до 255. Черному цвету соответствует RGB=(0, 0, 0), а белому цвету RGB=(255, 255, 255). Основными параметрами изображения являются глубина цвета и разрешение. Глубина цвета определяется количеством цветов, которое используется в изображении, а разрешение – количеством пикселей изображения, выводимых на экран. Цвета в компьютерных программах задаются указанием количества базовых цветовых компонентов для конкретной цветовой модели, что справедливо и для точечных изображений.

В сущности использовались две оригинальные программы, в совокупности позволявшие по цветному эталону унифицировать изображения кожи, отснятые при различных условиях: при различной освещенности, разных технических средствах съемки и т.д., – а также получить цифровые значения пикселей заданных участков изображений.

Была разработана методика анализа цифровых изображений, которая включала два способа оценки изображения: традиционный визуальный и математический.

Математический анализ цифровой фотографии состоит в точном установлении значений пикселей изображения, статистической обработке их абсолютных и относительных величин, установлении закономерностей распределения элементов изображения с последующим формированием целостного представления о характере и других свойствах повреждения. По сравнению с традиционной визуальной оценкой математический анализ изображения является трудоемким и не выполнимым без применения вычислительной техники и программного обеспечения. Однако этот метод оценки изображения, отличается высокой степенью объективности.

В ходе исследований установлено, что при соответствующем качестве изображения, при визуальной оценке цифровой фотографии кожи с высокой степенью достоверности можно установить вид повреждения, механизм образования, давность. Кроме того, выявлено, что визуальная диагностика по изображению, в ряде случаев, оказывается достовернее и точнее, чем визуальная оценка подлинного повреждения. Таким образом, разработка методики анализа цифровых изображений последовательно включила несколько этапов: 1) получение качественного изображения с высоким разрешением, 2) унификация формата и цветовой гаммы анализируемого изображения, 3) анализ цветового состава изображения с выявлением факта наличия повреждения, 4) анализ формы повреждения, 5) анализ размеров повреждения и взаимоотношений его отдельных частей, 6) формирование в памяти машины целостной картины повреждения, 7) формирование текстового описания повреждения, 8) формирование выводов о давности повреждения и характере травмирующего предмета.

Это позволило закономерно подойти к наиболее важному и сложному этапу – определению числовых значений пикселей в различных участках изображений со статистической обработкой этого массива данных. Только по завершении этой работы можно было рассчитывать на объективную компьютерную обработку изображений.

В качестве эталона размера и цветности для формализации изображений предлагается использование оригинальной масштабной линейки [4]. Применение цветного эталона позволяет оценить адекватность отображения цветов на фотографии и степень искажения оттенков при разных условиях съемки.

Компьютерный анализ числовых характеристик элементов изображений. Недостатком традиционных приемов сравнения объектов заключается в том, что исследователь полагается лишь на визуальную оценку изображений. Технический результат предлагаемого компьютерного способа идентификации травмирующего предмета [5] заключается в том, что проводят съемку повреждений и идентифицирующих признаков травмирующего предмета на цифровую фотокамеру с последующим сравнением их по колебаниям значений пикселей соответствующих участков изображений.

Соответственно рельефу поверхности повреждения, рельефу контактирующей поверхности травмирующего предмета, рельефу экспериментального повреждения на цифровой фотографии происходят колебания значений пикселей. При сравнении закономерностей изменения значений пикселей в цифровых фотографиях указанных поверхностей можно судить о совпадении или различии признаков [2].

Выполняют одномасштабные цифровые фотографии подлинных повреждений и экспериментальных повреждений, причиненных предполагаемым травмирующим предметом (сравнение повреждение-повреждение). Экспериментальное повреждение выполняется на однородном по цветовому составу стандартном материале (пластилин, пластмасса). В ряде случаев можно выполнить одномасштабные цифровые фотографии подлинных повреждений и непосредственно контактирующей поверхности предполагаемого травмирующего предмета (сравнение повреждениепредмет). Выбор варианта зависит от конкретного случая. Вариант сравнения повреждениеповреждение наиболее предпочтителен при отображении объемных следов.

Если при сравнении линейных номограмм цифровых значений пикселей установлено значительное сходство в колебаниях числовых значений элементов изображений соответствующих участков в повреждении и следе, выполненным предполагаемым травмирующим предметом, что позволяет утверждать, что повреждение было причинено предметом, представленным на исследование. Незначительные различия, выявленные при сравнении соответствующих номограмм, могут объясняться особенностями следообразования, преобладанием пластичности пластилина по сравнению с костью.

Таким образом, предлагаемый компьютерный способ идентификации травмирующего предмета позволяет объективно оценивать соответствие следов, непосредственно признаков предмета и следов с использованием числовых значений элементов изображений.

В целях достижения максимальной обоснованности выводов при оформлении исследовательской части экспертиз, проводимых по цифровым фотографиям необходимо учитывать следующее:

носитель изображений (CD, FDD, HDD и т.д.) указывается наравне с другими представленными на экспертизу объектами;

указывается содержимое носителя (перечисляются все файлы);
кратко дается характеристика всех изображений в представленных файлах;
отмечается соответствие изображенных на цифровых фотографиях объектов повреждений) вербальному описанию в экспертизе трупа (живого лица);
дается оценка пригодности изображений для исследования и анализа;
выделение группы изображений из общего количества как наиболее пригодных для анализа, с обоснованием;
преобразование выбранных изображений по цветовому эталону до достижения адекватной цветопередачи;
вербальное описание изображенных на цифровых фотографиях объектов (повреждений);
указать характер выполняемых преобразований изображений, проводимых для установления скрытых и малозаметных деталей (контрастирование и т.д.), а также программные инструменты преобразований (названия программ);
выполнение совмещения, наложения изображений, цифрового анализа с указанием авторов выполняемых методик и источника их опубликования.

В настоящее время происходит активное развитие баз данных цифровых значений пикселей повреждений и аналитических систем по различным направлениям судебно-медицинских исследований. Так успешно проведены исследования по установлению цветовой характеристики рубцов, включая цифровой анализ [8]. Активно ведутся работы по цифровому анализу изображений ожогов [6]. Большое значение имеют исследования цифровых изображений повреждений при половых преступлениях[7].

В перспективе предполагается создание полностью автоматизированной системы анализа изображений от процесса съемки до подготовки обоснованного заключения о характере повреждения.

Методы, используемые в производстве дактилоскопической экспертизы, постоянно совершенствуются, благодаря научно-техническому развитию и появлению новых технологий. Грамотное использование новых методов и правильно подобранная методика исследования, позволяют увеличить эффективность и качество производства дактилоскопической экспертизы. В данной статье обозначена актуальность применения современных научно-технических методов в экспертно-криминалистических исследованиях. Рассмотрены некоторые современные методы обработки дактилоскопических изображений и обоснована значимость их применения при производстве судебной дактилоскопической экспертизы.

Ключевые слова: судебная экспертиза, метод, криминалистика, дактилоскопия, отпечатки пальцев, расследование преступлений.

ROLE OF APPLICATION OF METHODS FOR PROCESSING IMAGES IN THE PRODUCTION OF JUDICIAL DACTYLOSCOPIC EXAMINATION

Avramenko O.I. *

FSAEI HE Volgograd State University, Volgograd, Russia

Abstract

Methods used in fingerprint examination are constantly being improved due to scientific and technological development and the emergence of new technologies. Competent use of new methods and correctly selected research methodology can increase the efficiency and quality of fingerprint examination. This article outlines the relevance of applying modern scientific and technical methods in forensic examination. Some modern methods of fingerprint image processing are considered and the significance of their application in the production of forensic fingerprint examination is substantiated.

Keywords: forensic examination, method, forensic science, fingerprinting, fingerprints, crime investigation.

В настоящее время дактилоскопическая экспертиза является одной из наиболее востребованных видов судебно-криминалистических экспертиз, что вызвано популярностью методов идентификации человека по папиллярному узору. Правильная идентификация личности, в свою очередь, дает возможность получить новые доказательства в уголовном судопроизводстве, тем самым повышая эффективность судебного разбирательства.

Грамотно подобранная методика анализа следов пальцев рук, обнаруженных на месте происшествия, в зависимости от обстоятельств дела, позволяет:

идентифицировать человека по особенностям структуры папиллярного узора;
установить особенности структуры папиллярного узора (наличие шрамов и иных дефектов)
исключить из числа подозреваемых, лица, которые когда-либо касались предметов на месте происшествия и выделить следы, оставленные предполагаемым преступником;
приблизительно определить пол человека, его расу, рост человека и возраст;
проследить ориентировочную траекторию движения предполагаемого преступника.

Результативность применения судебно-экспертных практик в современном мире повышается в связи с появлением и активным внедрением новейших научно-технических методов анализа и предоставления информации. Сегодня компьютерные технологии активно используются практически во всех областях судебно-экспертных исследований. Не является исключением и судебная дактилоскопическая экспертиза, так как современные технологии позволяют не только ускорить процесс обнаружения и изъятия следов, оставленных на месте преступления, но и проводить автоматизированный анализ исследуемых отпечатков пальцев, их сравнение и идентификацию, а также выявить закономерность формирования папиллярных узоров [1].

В криминалистике и судебно-экспертной практике папиллярным узором называют рисунок, образованный валиками и бороздками верхнего слоя кожи на внутренней поверхности пальцев рук, ног, а также на поверхности ладоней и подошвах стоп.

Папиллярный узор строго индивидуален, так как представляет собой совокупность индивидуальных признаков строения кожного покрова человека, неповторяющейся в других узорах, таким образом, что теоретически сочетание может повториться только один раз на 10 40 -10 50 существующих отпечатков. За счет данного свойства при идентификации человека достаточно использовать до 10% площади папиллярного узора ногтевой фаланги пальца.

Одной из особенностей папиллярного узора является его собственная устойчивость – узор окончательно формируется на третьем-четвертом месяце жизни эмбриона, и как правило, не изменяются до смерти человека. Еще одной особенностью узора является его устойчивость к деформации – повлиять на значительные изменения папиллярного узора могут только полученные травмы, такие как сильные ожоги или порезы, а также некоторые заболевания. Но, стоит отметить, что наличие порезов или шрамов могут выступать как самостоятельные индивидуализирующие признаки [5].

Таким образом, можно выделить следующие свойства папиллярных узоров пальцев рук:

индивидуальность структуры;
относительная неизменяемость;
способность восстанавливаться;
способность при контакте с каким-либо предметом оставлять след (отпечаток).

Чтобы при производстве дактилоскопической экспертизы получить максимальное количество информации, содержащееся, в представленных на экспертное исследование, отпечатках пальцев, необходимо правильно и качественно подойти к выбору используемых методов, так как от этого этапа дактилоскопической экспертизы зависит эффективность и результативность экспертного исследования.

Как правило, стандартная методика дактилоскопического исследования включает в себя четыре основные стадии [6]:

1) подготовительная – знакомство эксперта с постановлением о назначении дактилоскопической экспертизы, изучение состояния упаковки исследуемых объектов, осмотр поступивших материалов, а также составление плана экспертного исследования (выбор методики, аппаратуры);

2) раздельное детального исследование – выявление максимального число общих и частных признаков папиллярных узоров, определение их важнейших структурных характеристик исследуемых отпечатков пальцев;

3) сравнительное исследование – сравнение выявленных при раздельном детальном исследовании сначала общих признаков, затем частных; определение их совпадения/различия;

4) оценка полученных результатов исследования – обоснование и формулировка экспертных выводов, анализ и оценка полученных результатов.

Диагностические вопросы дактилоскопической экспертизы начинают рассматриваться уже в ходе предварительного исследования, в процессе обнаружения и собирания следов рук на месте происшествия. В случае, если найденный след не подлежит дальнейшему исследованию с целью идентификации, то, если раньше на этом экспертное исследование заканчивалось, сейчас эту проблему возможно решить с помощью современных методов обработки дактилоскопических изображений [3].

Для качественного решения вышеперечисленных задач, необходимо соответствующее качество исследуемого изображения. Поэтому были разработаны специальные методы обработки цифровых изображений отпечатков пальцев для повышения их информативности [9]. Рассмотрим некоторые из них.

Совокупность выше представленных методов обработки дактилоскопического изображения позволяет не только улучшить качество исследуемого изображения, но и наглядно выделить точки, индивидуализирующие папиллярный узор.

Подводя итог, стоит отметить, что современные методы анализа и обработки изображений при производстве судебной дактилоскопической экспертизы, позволяют повысить информативность исследуемого изображения, тем самым упрощая процесс экспертного исследования и улучшая его производительность, а также способствуют профилактике возникновения экспертных ошибок.

Список литературы / References

Список литературы на английском языке / References in English

носитель изображений (CD, FDD, HDD и т.д.) указывается наравне с другими представленными на экспертизу объектами;

указывается содержимое носителя (перечисляются все файлы);
кратко дается характеристика всех изображений в представленных файлах;
отмечается соответствие изображенных на цифровых фотографиях объектов повреждений) вербальному описанию в экспертизе трупа (живого лица);
дается оценка пригодности изображений для исследования и анализа;
выделение группы изображений из общего количества как наиболее пригодных для анализа, с обоснованием;
преобразование выбранных изображений по цветовому эталону до достижения адекватной цветопередачи;
вербальное описание изображенных на цифровых фотографиях объектов (повреждений);
указать характер выполняемых преобразований изображений, проводимых для установления скрытых и малозаметных деталей (контрастирование и т.д.), а также программные инструменты преобразований (названия программ);
выполнение совмещения, наложения изображений, цифрового анализа с указанием авторов выполняемых методик и источника их опубликования.

Рассмотрено понятие метода в судебной экспертизе. Анализируются методы, применяемые при производстве портретной экспертизы, отражённые в различных источниках. Раскрывается классификация методов портретной экспертизы на разных стадиях экспертного исследования.

Ключевые слова: классификация методов; портретная экспертиза; методы портретной экспертизы.

G. V. Paramonova. To the question about the methods used in portrait examination

G. V. Paramonova,

deputy head of the chair of criminalistic examinations and investigations,

candidate of legal sciences, associate professor

(St. Petersburg University of the Ministry of the Interior of Russia)

The article discusses: the concept of method in the judicial examination. The article analyzes methods used in the production of portrait examination, reflected in various sources. The article reveals the classification of methods of portrait examination at different stages of the expert study.

Keywords: сlassification methods; Facial recognition4 methods of facial recognition.

В портретных экспертных исследованиях в настоящее время применяются различные методы. Это обусловлено тем, что решить задачи судебной экспертизы без использования как общенаучных, так и специальных методов и средств нельзя. Их применение зависит от конкретного вида экспертного исследования, объекта исследования, поставленных задач. При этом определить конкретные применяемые методы невозможно, можно выделить лишь те или иные их группы в зависимости от решаемых задач.

Многообразие методов, их различная трактовка нуждаются в конкретной систематизации. Так, в различных источниках – учебниках и учебных пособиях, наблюдается совершенно разный подход к количеству и содержанию конкретных методов. Можно данное положение рассмотреть на примере портретной экспертизы.

В руководстве для экспертов органов внутренних дел к вышеперечисленным методам добавляются: проективно-геометрический метод (восстановление размеров элементов лица по их плоскостным изображениям), аналитический, метод угловых измерений и отмечены приёмы – совмещения, наложения, сопоставления [6, с. 460–462].

Таким образом, представленный нами анализ некоторых изданий свидетельствует о разном подходе к выделению методов, используемых при проведении портретных экспертиз.

Как нам представляется, следует согласиться с мнением авторов учебника А. М. Зининым и И. Н. Подволоцким [10, с. 143–163], которые выделяют методы, используемые при проведении экспертного исследования на отдельных стадиях, тем самым более чётко определив и сгруппировав их. И, если, как отмечено, всеобщий метод или логические методы исследования применяются на всех стадиях портретных исследований (дидактический метод, методы индукции, дедукции, анализа, синтеза, сравнения), то общие или общенаучные, общепознавательные методы (наблюдение, измерение, описание, эксперимент, моделирование, кибернетические методы) могут применяться, как на всех стадиях исследования, так и на отдельных. А частные инструментальные и вспомогательные, или частнонаучные, или общеэкспертные и специальные методы применяются непосредственно при проведении портретного исследования. В данном случае авторы выделяют их применение по стадиям:

– на подготовительной стадии или предварительном исследовании – метод обработки изображений в целях улучшения их качества, полученных с помощью цифровых фотоаппаратов, метод фильтрации изображений при исследовании видеоизображений;

– на аналитической стадии или раздельном исследовании – общенаучный метод систематизации и следующие частные – метод группирования, а также методы исследования частоты встречаемости признаков, детализации, эмпирический, метод особенностей;

– на стадии оценки результатов экспертных исследований, сущность которой состоит в обобщённом синтезе результатов, в оценке всех как совпадающих, так и различающихся признаков, используются общенаучные методы (анализа, синтеза и др.).

Таким образом, применительно к рассматриваемому направлению – портретному исследованию, система методов исследования наиболее полно представлена в учебнике А. М. Зинина и И. Н. Подволоцкого [10]. Данный подход, с нашей точки зрения, способствует целенаправленному восприятию основных специальных методов при изучении данного направления и при производстве портретных экспертиз.

Представляется, что данная система перечисленных методов, не является окончательной, круг методов исследования может быть расширен, дополнен за счёт включения в него других методов исследования, применения новых технических средств и т. д.

1. Философский энциклопедический словарь. – М.: Советская энциклопедия, 1989.

2. Словарь основных терминов судебных экспертиз – М.: ВНИИСЭ, 1980.

3. Габитоскопия и портретная экспертиза: Практикум. / Под ред. А. М. Зинина. – М., 2010.

4. Снетков В. А. Габитоскопия. – Волгоград, 1979.

5. Практическое руководство по производству судебных экспертиз для экспертов и специалистов / Под ред. Т. В. Аверьяновой, В. Ф. Статкуса. – М.: Юрайт, 2011.

7. Зинин А. М. Габитоскопия и портретная экспертиза: Курс лекций. – М.: Московская академия МВД России, 2002.

8. Габитоскопия и портретная экспертиза: Учебно-методическое пособие / Под общ. ред. А. М. Зинина. – Саратов: СЮИ МВД России, 2004.

9. Пичугин С. А. Система методов комплексного криминалистического исследования внешнего облика человека, ориентированная на экспертную деятельность. // Вестник Московского университета МВД России. – 2015. –№ 1.

10. Зинин А. М., Подволоцкий И. Н. Габитоскопия и портретная экспертиза. – М., 2014.

Читайте также: