3D-сканеры Artec как инструменты судебной антропологии

27/09/2019

Криминалист-антрополог д-р Деннис Диркмат в своём кабинете в Университете Мерсихёрст

В большинстве случаев, когда полиция обнаруживает труп или скелет под открытым небом, то оперативно извлекает его и увозит в лабораторию, где судмедэксперт или следователь изучает останки в попытках определить причину смерти и другие важные детали. Спросите об этом судебных антропологов: по их мнению, это всё равно, что поднять упавшее с дерева яблоко, унести его подальше от места падения, а затем изучать это яблоко, пытаясь понять, откуда оно, как росло и какой была яблоня.

По словам криминалиста-антрополога д-ра Денниса Диркмата, “При изучении места преступления под открытым небом слишком мало внимания уделяется деталям самой местности, в то время, как именно они могут содержать важнейшую информацию. Но, как правило, - продолжает Деннис, - именно эти улики зачастую упускают следователи. Но если вы знаете, что искать, место подскажет где, и поможет понять, было ли совершено преступление. И если было… скажем так – улика способна поведать многое, и даже больше”.

Место преступления до извлечения улик

Уже более двадцати лет д-р Диркмат со своими студентами помогает полиции производить анализ мест преступления под открытым небом – в среднем, около сотни в год. Они изучают каждый осколок, листок и камушек, находят улики и делают на этом месте отметку, чтобы отразить положение останков и других улик в подробной карте.

Человеческие останки на месте преступления. В местах обнаружения улик после удаления растительного покрова сделаны отметки для составления карты улик

Оказавшись снова в лаборатории, Диркмат вначале пристально смотрит на кости, пытаясь понять характер увечий, полученных до и после наступления смерти. Он передаёт эту мудрость студентам, которые в течение нескольких месяцев учатся отличать естественные причины смерти от насильственных действий и самоубийства. Когда останки разбросаны, закопаны или сожжены, студенты должны понимать, были ли кости и улики перемещены животными, течением, ветром, под воздействием силы тяжести или же человеком.

Для Диркмата неотъемлемым этапом экспертизы человеческих останков является оцифровка костей посредством портативного 3D-сканера. Он превращает полученные 3D-снимки в цветные виртуальные модели для более подробного изучения, а также архивного хранения в составе его новой “Энциклопедии костей”, которая, как надеется Диркмат, вскоре станет бесценным справочником криминалистов в стране и за рубежом. Она позволит специалистам проводить сравнительный анализ останков в расследуемых делах и тысяч моделей костей, содержащихся в энциклопедии.

Найденные (и недостающие) на месте преступления кости, имеющие повреждения, и следы жизнедеятельности плотоядных организмов

Ранее для создания виртуальных 3D-моделей костей Диркмат пользовался 3D-сканером NextEngine. Его доступная цена, тем не менее, не оправдывала длительность процесса сканирования. Зачастую на оцифровку скелета уходило более половины рабочего дня. Более того, практически каждый раз на снимках присутствовало большое количество шумов, что требовало значительной постобработки.

Череп с входными и выходными пулевыми отверстиями, сканированный с разных сторон

Диркмат понимал, что должен быть способ гораздо лучше. Он связался со специалистами в области 3D-сканирования из компании TriMech – дистрибьютор Artec в золотом статусе, эксперт в области решений для 3D-дизайна и конструирования во множестве сфер и отраслей. Они показали Диркмату ультраточный портативный 3D-сканер высокого разрешения Artec Space Spider, являющийся лучшим инструментом для подробной оцифровки небольших объектов сложных очертаний. С точностью до 0,05 мм (50 мкм) Space Spider обеспечивает необходимый для судмедэкспертизы уровень детализации, который не способен различить человеческий глаз.

Д-р Деннис Диркмат сканирует с помощью  Artec Space Spider

Диркмат принял решение в тот же момент, как увидел, с какой лёгкостью Space Spider считывает кости: “Я был поражен, как быстро Space Spider оцифровал кости. Всё было отснято за раз. А когда мы увидели, насколько сканы чистые и подробные, я решил, поиски закончены – решение найдено. Когда я впервые взял Space Spider в поле, - продолжает Диркмат, - то убедился, что (хоть я и новичок в 3D-сканировании) то, что занимало полдня с предыдущим сканером, теперь можно сделать за час или даже быстрее! Сказать, что я очень доволен – не сказать ничего”.

Череп с пулевыми отверстиями

По завершении сканирования 3D-снимки обрабатываются в программе для регистрации и совмещения сканов Artec Studio. Она также позволяет выгружать 3D-модели в различных форматах непосредственно в самые популярные САПР и другие программы.

По словам Диркмата, “Space Spider – идеальный инструмент криминалистической тафономии”, т.е. анализа множественных процессов, вызывающих изменения в состоянии костных останков с момента наступления смерти на протяжении дней, недель и даже лет. Некоторые из этих изменений можно увидеть невооруженным глазом, некоторые видны только под микроскопом – опытный следователь должен учитывать всё.

Миллионы таких отметин на костной ткани могут обнаружить шокирующие детали того, как наступила смерть. “Space Spider – огромная помощь в работе судмедэксперта, - говорит Диркмат. – Он легко и быстро считывает кости в цвете с субмиллиметровой точностью, что означает, вы можете скопировать все эти следы, как крупные, так и ничтожно малые”.

“Криминалисты только начинают применять 3D-сканирование, - продолжает Диркмат. – Что касается моей специализации – судебной антропологии… Скоро мы будем сканировать место преступления полностью – всё, что окружает кости, всю территорию, все листики и вообще всё, что находится поблизости, будет копироваться в точности и в том состоянии, в котором было обнаружено. Таким образом, даже по истечении времени, когда место преступления претерпит изменения под воздействием погодных условий и действий людей, мы все еще будем иметь возможность обнаружить новые улики, пытающиеся рассказать нам, что же там произошло на самом деле”.

С этой целью Диркмат недавно начал пользоваться Artec Leo – простым в обращении полностью беспроводным портативным 3D-сканером, не требующим подсоединения к компьютеру для сканирования. Его можно просто включить и начать снимать, даже в абсолютной темноте или при ярком дневном свете. За счет отображения ваших сканов на встроенном сенсорном экране в реальном времени вы сразу видите, нужно ли сканировать какой-либо участок повторно. Благодаря непревзойденной скорости считывания наряду с широким углом захвата изображения, Leo всего за несколько минут, в точности передавая цвет, обеспечивает 3D-снимки высокого разрешения как средних, так и крупных объектов.

Еще один сканер Artec, с которым начал работать Диркмат, это метрологический лазерный 3D-лидар с увеличенным рабочим расстоянием Artec Ray, быстро считывающий крупные объекты и даже целые территории с расстояния до 110 метров. Со скоростью оцифровки 208 тысяч точек в секунду всего за несколько минут Ray сканирует место преступления под открытым небом (или в помещении) с субмиллиметровой точностью.

Решив сочетать в своей работе эти три устройства – Artec Space Spider, Artec Leo и Artec Ray, Диркмат обрел чрезвычайно эффективное решение для точного цифрового копирования места преступления. Space Spider обеспечивает точность, необходимую для считывания органических форм и сложных очертаний костей; Leo даёт возможность быстро сканировать объекты средних размеров – место захоронения или автомобиль – в высоком разрешении и качественном цвете; Artec Ray позволяет следователям быстро оцифровывать место преступления, включая труп и всё в радиусе несколько десятков метров. Artec Studio предлагает пользователям легко совмещать снимки, полученные с этих трех устройств, создавая невероятно реалистичные 3D-модели.

Недавнее потрясающее достижение в области криминалистики, для которого, полагает Диркмат, сканеры Artec подходят идеально, – это 3D-сканирование для изготовления реплик костей на 3D-принтере. Зачастую наличие таких улик в зале суда, не говоря уже о процессе расследования, может решить исход дела. А если речь идет об оригинальных костях, то это может стать проблемой в виду высокого риска повреждения.

3D-сканирование меняет всё. Создание точных цифровых копии и изготовление их на 3D-принтере позволяют получить идеальные реплики костей, которые можно использовать в качестве свидетельств в ходе расследования и в зале суда. А изучение улик в цифровом формате даёт следователям возможность испытать все преимущества этого технологического прорыва.

К примеру, если полиции во Франции необходимо сравнить обнаруженные во французских Альпах человеческие останки, имеющие оборонительный характер повреждений, с экземплярами со схожими повреждениями, найденными в другой части Европы или любой другой стране, то теперь полиция может запросить 3D-модели этих костей и через несколько часов иметь в распоряжении реалистичные реплики.

“Artec Space Spider, Leo и Ray меняют облик судебной антропологии. Я сделал решения Artec постоянными инструментами полевых работ, а также регулярных и специальных обучающих курсов для следователей, сотрудников полиции и студентов университета, и результат поистине потрясающий. Мои студенты очень быстро овладели мастерством сканирования, а уровень детализации, особенно учитывая насколько мало времени он требует, просто поразителен”, - делится впечатлением Диркмат.

Связаться с нами