Illuminer l’anthropologie judiciaire avec les scanners Artec 3D

27/09/2019

L’anthropologue judiciaire Dennis Dirkmaat, dans son bureau à l’université Mercyhurst

Dans la plupart des endroits du monde, lorsque la police trouve un cadavre ou un squelette dans la nature, elle s’empresse souvent de le placer dans un sac et de l’emporter dans un laboratoire judiciaire ou chez un médecin légiste pour l’examiner et essayer de déterminer la cause du décès et d’autres détails. Si vous interrogez un anthropologue judiciaire à ce sujet, il vous dira que c’est comme ramasser une pomme tombée d’un arbre, l’emporter quelque part, puis l’étudier pour essayer de comprendre comme elle a poussé, d’où elle vient, et même en savoir davantage sur le pommier lui-même.

D’après l’anthropologue judiciaire Dr Dennis Dirkmaat, « lors d’une enquête sur une scène de décès extérieure, le contexte est énormément sous-estimé. Des informations cruciales peuvent être trouvées à l’endroit où le corps a été découvert, mais elles sont souvent totalement ignorées par les enquêteurs… Pourtant, si vous savez quoi chercher, cette scène peut vous parler et vous aider à comprendre si un crime a eu lieu… Auquel cas les preuves peuvent être plus que révélatrices. »

Scène de décès avant la collecte archéologique et judiciaire des preuves

Depuis plus de vingt ans, le Dr Dennis Dirkmaat et ses étudiants aident la police et les médecins légistes sur une moyenne annuelle de cent scènes de crime extérieures. Une fois sur place, ils entament leurs méticuleuses recherches, retournent chaque feuille et chaque pierre, examinent chaque lopin de terre et chaque brin d’herbe, tandis qu’ils localisent et indiquent la distribution spatiale des restes et des matériaux connexes sur des cartes détaillées.

Des restes humains sur une scène de décès avec des marqueurs de preuves, après le retrait de la végétation et avant la cartographie

Au laboratoire, Dennis est expert dans l’art d’examiner les os et de comprendre le genre de traumatisme qu’ils ont subi, aussi bien avant qu’après le décès. Il transmet son savoir à ses étudiants, qui, au fil des mois, apprennent à déterminer si une personne est morte de causes naturelles, a été tuée, ou s’est suicidée. Et, lorsque les restes sont retrouvés à différents endroits, enterrés, ou brûlés, à vérifier si les os et les preuves ont changé de place à cause d’animaux, de l’eau, du vent, ou de la gravité, ou bien ont été déplacés intentionnellement par une personne.

Une étape essentielle de l’enquête de Dennis consiste en l’utilisation d’un scanner 3D portable pour numériser les ossements humains. L’anthropologue transforme ces scans en modèles 3D numériques couleur pour les examiner de plus près et de façon plus détaillée, ainsi que pour les archiver dans sa nouvelle « Encyclopédie des os ». Celle-ci deviendra rapidement, espère-t-il, une précieuse base de données de référence pour les enquêteurs proches ou lointains, qui leur permettra de chercher et d’analyser visuellement les caractéristiques et les détails clés de n’importe quel os parmi des milliers, puis de comparer ceux-ci avec les os et les restes retrouvés dans le cadre des enquêtes sur lesquelles ils travaillent.

Os récupérés/manquants d’une scène de décès, avec des indications sur les traumatismes et l’activité carnivore

Par le passé, Dennis utilisait un scanner 3D NextEngine pour créer les modèles 3D numériques des os. Même si ce scanner était très abordable, le processus de scan était lent, nécessitant une après-midi entière, voire plus, pour un ensemble standard d’ossements. Bien souvent, les scans comportaient une quantité considérable de bruit numérique, ce qui faisait du post-traitement une activité quotidienne et chronophage.

Crâne scanné sous différents angles, avec traumatisme et plaies d’entrée et de sortie de balle visibles

Dennis était persuadé qu’un meilleur procédé existait. Il a donc contacté les spécialistes du scan 3D de TriMech, revendeur certifié Or d’Artec et expert en solutions de design et d’ingénierie 3D dans une variété de secteurs. Ceux-ci lui ont présenté Artec Space Spider, un scanner 3D portable de ultra-haute résolution qui a fait ses preuves dans la numérisation de petits objets aux géométries complexes et avec un niveau de détail élevé. Grâce à sa précision de point allant jusqu’à 0,05 mm (50 micromètres), Space Spider offre à la criminalistique un niveau de détail qui va bien au-delà de ce que l’œil humain peut percevoir.

Le Dr Dennis Dirkmaat en train de scanner avec Artec Space Spider

Après avoir remarqué la facilité avec laquelle Space Spider numérisait les os, Dennis a pris sa décision. « J’ai été impressionné par la rapidité de Space Spider. En un balayage, tout était scanné. Puis, quand nous avons regardé les scans et vu à quel point ils étaient nets et détaillés, j’ai compris que ma recherche était terminée et que j’avais trouvé ma solution, raconte-t-il. Une fois que j’ai eu mon Space Spider et que je l’ai utilisé sur le terrain, je me suis rendu compte dès le premier jour que même si j’étais un débutant, ce qui me prenait auparavant toute une après-midi avec mon ancien scanner ne nécessitait plus qu’une heure, voire moins. Dire que j’en suis très satisfait serait un euphémisme. »

Crâne avec plaies d’entrée et de sortie de balle

Après le scan, les scans 3D ont été traités dans Artec Studio, le logiciel servant à enregistrer et à aligner les scans créés par le scanner. Il permet également d’exporter les modèles 3D dans différents formats ainsi que directement vers les logiciels de CAO les plus populaires et d’autres applications.

Dennis est convaincu que Space Spider est « parfait pour la taphonomie », l’étude des processus multiples et simultanés (et les changements qu’ils produisent) affectant les ossements depuis la mort et pendant les jours, semaines, voire les années qui suivent. Certains changements sont visibles, d’autres invisibles (excepté par microscope). Tous peuvent être observés et interprétés par un enquêteur chevronné.

La multitude de motifs qu’ils forment révèle souvent des détails choquants sur les circonstances d’un décès. « Space Spider fournit une aide précieuse à l’enquêteur judiciaire, commente Dennis, grâce à sa capacité à numériser rapidement et aisément des os en 3D couleur et avec une précision inférieure au millimètre. Vous pouvez ainsi atteindre un niveau de détail très élevé et identifier positivement des motifs de changements petits et grands. »

D’après Dennis, « nous n’en sommes qu’aux balbutiements du scan 3D en criminalistique et en anthropologie judiciaire... Nous verrons bientôt le scan 3D être utilisé pour numériser une scène de décès entière. Tout ce qui entoure les ossements – le sol, les feuilles, et que sais-je encore – sera numérisé exactement comme il a été trouvé... De cette façon, même bien après l’altération de la scène due aux conditions météorologiques, au temps et, bien entendu, à l’intervention humaine, nous pourrons encore lire cette scène et y chercher les indices révélateurs de ce qui s’y est réellement passé. »

À cette fin, Dennis a récemment commencé à se servir d’Artec Leo, un scanner 3D portable facile à utiliser et entièrement sans fil. Les utilisateurs n’ont qu’à le prendre et à se déplacer pour scanner dans l’obscurité ou en plein jour, ou dans n’importe quelles conditions de luminosité intermédiaires. Grâce à son écran tactile intégré, vous pouvez contrôler les scans en temps réel et rapidement voir si des zones doivent être rescannées. Fort d’une fréquence de capture numérique inégalée et d’un large champ de vision, Leo scanne rapidement et offre aux utilisateurs des résultats en couleurs et haute définition d’objets de taille moyenne à grande en une poignée de minutes.

Un autre scanner Artec utilisé par Dennis est Artec Ray, un scanner 3D laser LiDAR de longue portée et de qualité métrologique qui numérise rapidement des objets volumineux, voire des scènes et des paysages entiers, à une distance maximale de 110 mètres. Grâce à sa vitesse d’acquisition des données de 208 000 points/seconde, Ray peut scanner en quelques minutes des scènes de décès extérieures (ou intérieures) avec une précision inférieure au millimètre.  

En combinant le trio formé par Artec Space Spider, Artec Leo et Artec Ray, Dennis a trouvé une solution efficace pour numériser une scène de décès entière avec un niveau de détail extraordinaire. Rien ne manque grâce à Space Spider, qui fournit la précision nécessaire pour numériser les géométries organiques et la complexité des os ; à Leo, qui offre aux utilisateurs le pouvoir de scanner rapidement des objets de taille moyenne à grande tels qu’une fosse, ou même une voiture, en haute résolution couleur ; et à Artec Ray, qui permet aux enquêteurs de rapidement scanner la scène de décès, du corps lui-même jusqu’à une distance de plusieurs dizaines de mètres. Artec Studio donne la possibilité aux utilisateurs de facilement fusionner les scans des trois scanners, produisant des modèles 3D réalistes à couper le souffle.

Le scan et l’impression 3D de copies réalistes d’os sont une avancée récente et prometteuse dans le domaine de la criminalistique, pour laquelle, d’après Dennis, les scanners Artec sont idéaux. Bien souvent, lors des procédures judiciaires et des enquêtes, la présence des vrais os peut être un facteur décisif en ce qui concerne l’issue de l’affaire. Or elle peut également poser problème en raison du risque élevé d’endommager les os ou d’altérer les preuves.

Le scan 3D change la donne. En créant des copies numériques parfaitement identiques d’os puis en les imprimant en 3D, on peut enfin avoir des répliques exactes d’os qui serviront de preuves au tribunal et seront des outils vitaux pour les enquêteurs. Sans oublier le fait que la nature numérique du processus permet aux chercheurs et aux enquêteurs partout dans le monde de bénéficier de ce progrès technologique.

Ainsi, si des policiers français veulent comparer des restes humains découverts dans les Alpes et montrant des signes de traumatismes avec des os dans un état similaire trouvés ailleurs en Europe, voire plus loin, ils peuvent désormais demander les modèles 3D de ces autres os et, en quelques heures à peine, avoir leurs propres répliques réalistes pour les comparer et les examiner.

« Artec a véritablement révolutionné l’anthropologie judiciaire avec Space Spider, Leo, et Ray. J’ai intégré les solutions d’Artec dans mon travail quotidien sur le terrain ainsi que dans mes cours réguliers et spéciaux destinés aux enquêteurs, aux agents de police et aux étudiants universitaires. Les résultats sont spectaculaires. Mes étudiants comprennent rapidement le processus de scan, et le niveau de détail que nous obtenons aujourd’hui est tout bonnement incroyable, en particulier compte tenu du peu de temps nécessaire », commente Dennis.