Спосіб і.в. костик, в.г. виборного краніо-портретної ідентифікації особи

Реферат: Спосіб краніо-портретної ідентифікації особи шляхом застосування багатомірного нелінійного нейромережного статистичного аналізу довжин отриманих контурних відстаней для класифікації пари "голова-череп" за ознакою ідентичності, з використанням набору з 100 нейронних мереж прямого поширення типу багатошаровий персептрон, що відрізняються конфігурацією. На входи кожної нейронної мережі набору подають отримані значення контурних відстаней, що є аргументами нейро мережної класифікаційної функції, що приймає значення 1, якщо пара "голова-череп" ідентична або приймає значення 0, якщо пара "голова-череп" не ідентична. UA 87532 U (12) UA 87532 U UA 87532 U 5 10 Корисна модель належить до ідентифікації особи по черепу й прижиттєвій фотографії й може бути використана в судово-медичній експертизі й фізичній антропології. Найближчим аналогом вибраний спосіб краніо-портретної ідентифікації особи (патент України на винахід № 91459. Спосіб І.В. Костик, В.Г. Виборного краніо-портретної ідентифікації особи, 2010). Спосіб краніо-портретної ідентифікації особи включає попередню підготовку препарату черепа, розмітку на препараті черепа реперних точок, розмітку відповідних реперних точок на прижиттєвому зображенні лиця (голови), установку черепа перед об'єктивом фотокамери, зміна положення черепа, фотографування черепа з одержанням його зображення, визначення довжин відрізків на зображеннях, визначення сили зв'язку - кореляції між довжинами відрізків, які визначили на прижиттєвому зображенні голови й довжинами відрізків, які визначили на зображенні черепа - близькість квадрата вибіркового коефіцієнта кореляції r 2 до одиниці - по формулі: 2 15 20     m  m  m    m  x i y i     x i     y i            ,  i 1   i 1   i 1  r2    2  2    m m m m      m  x 2    x i    m  y 2    y i      i 1 i  i 1    i 1 i  i 1               де m - число відрізків на кожному зображенні; , i - порядковий номер відрізка, i  1 2,, m ; x - масив довжин відрізків на прижиттєвому зображенні голови; y - масив довжин відрізків на зображенні черепа, причому, якщо отриманий коефіцієнт кореляції r 2 дорівнює значенню або менше значення нижньої критеріальної границі, роблять висновок, що череп і зображення голови належать різним людям; якщо отриманий коефіцієнт кореляції r 2 лежить у діапазоні між нижньою й верхньої критеріальними границями, роблять висновок, що винести певне судження про приналежність черепа й зображення голови одній людині неможливо; 25 30 35 40 45 50 якщо отриманий коефіцієнт кореляції r 2 дорівнює значенню або вище значення верхньої критеріальної границі, роблять висновок, що досліджуваний череп і прижиттєве зображення голови належать одній людині. На черепі за анатомічними орієнтирами виконують розмітку вісімнадцяти реперних точок sn, sto, ils, rhi, n, gn, goR, goL, enR, enL, ekR, ekL, poR, poL, chR, chL, cnR, cnL, де: sn - точка на середній лінії черепа в основі носового шипу; sto - точка перетинання середньої лінії черепа з лінією змикання верхніх і нижніх різців; ils - найбільш глибока серединна точка переднього відділу тіла нижньої щелепи; rhi - точка кінчика кісткового носа; n - точка на серединній лінії черепа в місці перетинання з носолобним швом; gn - найбільш нижня точка середини тіла нижньої щелепи; goR - найбільш зовнішня точка на вершині кута нижньої щелепи праворуч; goL - найбільш зовнішня точка на вершині кута нижньої щелепи ліворуч; enR - точка в області середини переднього гребеня ямки слізного мішка правого лобового відростка верхньощелепний кістки, в області найбільшого вигину гребеня; enL - точка в області середини переднього гребеня ямки слізного мішка лівого лобового відростка верхньощелепний кістки, в області найбільшого вигину гребеня; ekR - точка на зовнішньому краї правої орбіти, що за рівнем відповідає вершині очного горбка; ekL - точка на зовнішньому краї лівої орбіти, що за рівнем відповідає вершині очного горбка; poR - точка на горизонталі на відстані 10-15 мм від входу в правий слуховий отвір; poL - точка на горизонталі на відстані 10-15 мм від входу в лівий слуховий отвір; chR - точка на рівні стику коронок зуба першого й другого пре молярів праворуч; chL - точка на рівні стику коронок зуба першого й другого пре молярів ліворуч; cnR - точка прикріплення нижньої носової раковини праворуч; cnL - точка прикріплення нижньої носової раковини ліворуч; на прижиттєвім зображенні голови відшукують і розмічають реперні точки, відповідні розміченим на черепі, де точці: 1 UA 87532 U 5 10 15 20 25 30 35 sn відповідає точка на середній лінії голови з місці злиття нижнього краю носової перегородки й верхньої губи; sto відповідає точка перетинання середньої лінії голови з лінією змикання губ; ils відповідає точка перетинання середньої лінії голови з горизонтальною борозною на підборідді; rhi відповідає точка кінчика кісткового носа; n відповідає точка на серединній лінії голови в місці перетинання з горизонталлю через найбільш верхні точки складки верхнього віка; gn відповідає точка перетинання середньої лінії голови з контуром нижнього краю підборіддя; goR відповідає точка найбільшого вигину правого бічного контуру нижньощелепної області; goL відповідає точка найбільшого вигину лівого бічного контуру нижньощелепної області; enR відповідає найбільш внутрішня точка правого ока в місці злиття внутрішніх країв верхнього й нижнього віка; enL відповідає найбільш внутрішня точка лівого ока в місці злиття внутрішніх країв верхнього й нижнього віка; ekR відповідає зовнішня точка правого ока в місці злиття зовнішніх країв верхнього й нижнього віка; ekL відповідає зовнішня точка лівого ока в місці злиття зовнішніх країв верхнього й нижнього віка; poR відповідає найбільш верхня точка козелка правої вушної раковини; poL відповідає найбільш верхня точка козелка лівої вушної раковини; chR відповідає права крайня бокова точка ротової щілини; chL відповідає ліва крайня бокова точка ротової щілини; cnR відповідає верхня точка правого крила носа; cnL відповідає верхня точка лівого крила носа; череп установлюють перед об'єктивом фотокамери у вихідне положення, по черзі змінюють положення черепа від вихідного із кроком 1° на ±10°, обертаючи його навколо вертикальної, а також горизонтальної осей; фотографують череп у кожному із цих положень, привласнюють кожному зображенню відповідний порядковий номер k  12,,41 ; на прижиттєвому зображенні , голови й на кожному з отриманих сорока одному зображенні черепа наносять декартову систему координат з початком у точці sn; визначають координати вісімнадцяти реперних точок на прижиттєвому зображенні голови й на кожному із сорока одного зображення черепа; визначають відстані між відповідними реперними точками, розміченими на прижиттєвому зображенні голови й на кожному із сорока одного зображення черепа, по формулі: lki  ai  cki 2  bi  dki 2 , де k - номер зображення черепа, k  1 2,,41 ; , i - номер реперної точки на прижиттєвому зображенні й на k-тім зображенні черепа, i  1 2,,18 ; , 40 45 50 55 ai - абсциса і-тої реперної точки на прижиттєвому зображенні голови; c ki - абсциса і-тої реперної точки на k-тім зображенні черепа; bi - ордината і-тої реперної точки на прижиттєвому зображенні голови; dki - ордината і-тої реперної точки на k-тім зображенні черепа; li - відстань між і-тими реперними точками на прижиттєвому зображенні голови й k-тім зображенні черепа; отримані значення відстаней lki для кожного зображення k черепа підсумують; із сорока одного зображення черепа відбирають два, для яких сума відстаней lki між реперними точками, розміченими на черепі й відповідними їм реперними точками, розміченими на прижиттєвому зображенні голови, мінімальна; по номерах k відібраних зображень визначають кути відхилення черепа від вихідного положення по горизонтальній і вертикальній осях; череп установлюють перед об'єктивом фотокамери в положення, що відповідає кутам відхилення по горизонталі й вертикалі від вихідного й фотографують, одержуючи зображення черепа, у якому його положення збігається з положенням голови на прижиттєвому зображенні голови; на прижиттєвому зображенні голови й на отриманому зображенні черепа, у якому його положення збігається з положенням голови на прижиттєвому зображенні голови, розмічають по ста п'ятдесят три реперних лінії, кожна з яких проведена 2 UA 87532 U 5 10 через кожні дві реперні точки з вісімнадцяти; на зовнішньому контурі зображення голови й на зовнішньому контурі зображення черепа одержують по триста шість контурних точок, розмічаючи по дві контурні точки в місцях перетинання реперної лінії із зовнішнім контуром зображення голови й у місцях перетинання реперної лінії із зовнішнім контуром черепа; на реперних лініях зображення голови й реперних ліній отриманого зображення черепа відтинають по сто п'ятдесят три контурних відрізка, що лежать між кожними із двох контурних точок; визначають довжини цих контурних відрізків; визначають силу зв'язку - кореляцію між довжинами контурних відрізків, визначених на прижиттєвій фотографії й довжинами контурних відрізків, визначених на черепі - близькість квадрата вибіркового коефіцієнта кореляції r 2 до одиниці - по формулі: 2      r2        15 20 25 30 35 40 45 50   m  m  m   m  x i y i     x i     y i          i 1 i 1   i 1      2 2  m m    m 2 m   m x 2    x    m y    y     i 1 i  i 1 i    i 1 i  i 1 i             , де m - число контурних відрізків на кожному зображенні, m  153 ; , i - порядковий номер контурного відрізка, i  12,,153 ; x - масив довжин контурних відрізків, на прижиттєвому зображенні голови; y - масив довжин контурних відрізків, на зображенні черепа, якщо отриманий коефіцієнт кореляції r 2 дорівнює або нижче 0,928 - нижньої критеріальної границі, роблять висновок про те, що череп і фото голови належать різним людям; якщо отриманий коефіцієнт кореляції r 2 лежить у діапазоні 0,928  0,933 - між нижньою й верхньої критеріальними границями, роблять висновок про те, що винести певне судження про приналежність черепа особі, зображеному на фотографії, неможливо; якщо отриманий коефіцієнт кореляції r 2 дорівнює або вище 0,933 - верхньої критеріальної границі, роблять висновок про те, що досліджуваний череп належить особі, зображеній на прижиттєвій фотографії. Технічний результат корисної моделі складається в підвищенні ефективності й вірогідності ідентифікації особи. Недоліки найближчого аналога полягають у тому, що деяка частина ідентифікаційних досліджень у практиці медико-криміналістичних досліджень, виконаних із застосуванням способу за найближчим аналогом, приводять до невизначених висновків про приналежність об'єктів дослідження. Відзначено випадки, коли дослідження свідомо ідентичних або, навпроти, свідомо неідентичних об'єктів приводить до помилкового висновку з наступних причин. Контурні відрізки стандартні для всього біологічного виду Homo Sapiens і більшою мірою є загальновидовою характеристикою, а не ідентифікуючою ознакою об'єктів. У середньому, розмірність контурних відрізків значно перевершує розмірність індивідуальних відмінностей, спостережуваних на об'єктах. Крім того, індивідуальні відмінності в довжинах контурних відрізків по своїй величині порівнянні з випадковими помилками розмітки контурних відрізків. Наслідком цих обставин є відносно висока частота невизначеного, а в деяких випадках і помилкового висновку про приналежність об'єктів при застосуванні способу краніо-портретної ідентифікації особи за найближчим аналогом на практиці. Ознаками найближчого аналога, що збігаються з суттєвими ознаками корисної моделі, є наявність у способі краніо-портретної ідентифікації особи підготовки препарату черепа, розмітки на препараті черепа 14 реперних точок, розмітки відповідних реперних точок на прижиттєвому зображенні голови, установки черепа перед об'єктивом фотокамери, зміна положення черепа, фотографування черепа з одержанням його зображення, виконання на черепі по анатомічним орієнтирам розмітки реперних точок sn, ils, n, gn, goR, goL, enR, enL, ekR, ekL, poR, poL, cnR, cnL де: sn - точка на середній лінії черепа в основі носового шипу; ils - найбільш глибока серединна точка переднього відділу тіла нижньої щелепи; n - точка на серединній лінії черепа в місці перетинання з носолобним швом; gn - найбільш нижня точка середини тіла нижньої щелепи; goR - найбільш зовнішня точка на вершині кута нижньої щелепи праворуч; 3 UA 87532 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 goL - найбільш зовнішня точка на вершині кута нижньої щелепи ліворуч; enR - точка в області середини переднього гребеня ямки слізного мішка правого лобового відростка верхньощелепний кістки, в області найбільшого вигину гребеня; enL - точка в області середини переднього гребеня ямки слізного мішка лівого лобового відростка верхньощелепний кістки, в області найбільшого вигину гребеня; ekR - точка на зовнішньому краї правої орбіти, що за рівнем відповідає вершині очного горбка; ekL - точка на зовнішньому краї лівої орбіти, що за рівнем відповідає вершині очного горбка; poR - точка на горизонталі на відстані 10-15 мм від входу в правий слуховий отвір; poL - точка на горизонталі на відстані 10-15 мм від входу в лівий слуховий отвір; cnR - точка прикріплення нижньої носової раковини праворуч; cnL - точка прикріплення нижньої носової раковини ліворуч; на прижиттєвім зображенні голови відшукують і розмічають реперні точки, відповідні розміченим на черепі, де точці: sn відповідає точка на середній лінії голови з місці злиття нижнього краю носової перегородки й верхньої губи; ils відповідає точка перетинання середньої лінії голови з горизонтальною борозною на підборідді; n відповідає точка на серединній лінії голови в місці перетинання з горизонталлю через найбільш верхні точки складки верхнього віка; gn відповідає точка перетинання середньої лінії голови з контуром нижнього краю підборіддя; goR відповідає точка найбільшого вигину правого бічного контуру нижньощелепної області; goL відповідає точка найбільшого вигину лівого бічного контуру нижньощелепної області; enR відповідає найбільш внутрішня точка правого ока в місці злиття внутрішніх країв верхнього й нижнього віка; enL відповідає найбільш внутрішня точка лівого ока в місці злиття внутрішніх країв верхнього й нижнього віка; ekR відповідає зовнішня точка правого ока в місці злиття зовнішніх країв верхнього й нижнього віка; ekL відповідає зовнішня точка лівого ока в місці злиття зовнішніх країв верхнього й нижнього віка; poR відповідає найбільш верхня точка козелка правої вушної раковини; poL відповідає найбільш верхня точка козелка лівої вушної раковини; cnR відповідає верхня точка правого крила носа; cnL відповідає верхня точка лівого крила носа; череп установлюють перед об'єктивом фотокамери у вихідне положення, по черзі змінюють положення черепа від вихідного із кроком 1° на ±10°, обертаючи його навколо вертикальної, а також горизонтальної осей; фотографують череп у кожному із цих положень, привласнюють , кожному зображенню відповідний порядковий номер k  12,,41; на прижиттєвому зображенні голови й на кожному з отриманих сорока одному зображенні черепа наносять декартову систему координат з початком у точці sn; визначають координати чотирнадцяти реперних точок на прижиттєвому зображенні голови й на кожному із сорока одного зображень черепа; визначають відстані між відповідними реперними точками, розміченими на прижиттєвому зображенні голови й на кожному із сорока одного зображення черепа, по формулі: lki  ai  cki 2  bi  dki 2 , , де k - номер зображення черепа, k  12,,41; i - номер реперної точки на прижиттєвому зображенні й k-тім зображенні черепа, i  12,,14 ; , 50 55 ai - абсциса і-тої реперної точки на прижиттєвому зображенні голови; c ki - абсциса і-тої реперної точки на k-тім зображенні черепа; bi - ордината і-тої реперної точки на прижиттєвому зображенні голови; dki - ордината і-тої реперної точки на k-тім зображенні черепа; li - відстань між і-тими реперними точками на прижиттєвому зображенні голови й k-тім зображенні черепа; отримані значення відстаней lki для кожного зображення k черепа 4 UA 87532 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 підсумують; із сорока одного зображення черепа відбирають два, для яких сума відстаней lki між реперними точками, розміченими на черепі й відповідними їм реперними точками, розміченими на прижиттєвому зображенні голови, мінімальна; по номерах k відібраних зображень визначають кути відхилення черепа від вихідного положення по горизонтальній і вертикальній осях; череп установлюють перед об'єктивом фотокамери в положення, що відповідає кутам відхилення по горизонталі й вертикалі від вихідного й фотографують, одержуючи зображення черепа, у якому його положення збігається з положенням голови на прижиттєвому зображенні голови; на прижиттєвому зображенні голови й на отриманому зображенні черепа, у якому його положення збігається з положенням голови на прижиттєвому зображенні голови, розмічають по 73 реперні лінії, кожна з яких проведена через кожні дві реперні точки з 14; на зовнішньому контурі зображення голови й на зовнішньому контурі зображення черепа одержують по 146 контурних точок, розмічаючи по дві контурні точки в місцях перетинання реперної лінії із зовнішнім контуром зображення голови й у місцях перетинання реперної лінії із зовнішнім контуром черепа; В основу корисної моделі поставлена технічна задача вдосконалення способу краніопортретної ідентифікації особи шляхом оптимізації кількості реперних точок, реперних прямих і контурних точок, що розмічаються на зображеннях голови й черепа, виключення з математичної моделі загальновидових характеристик об'єктів і виділення окремих ідентифікуючих ознак контурних відстаней між відповідними контурними точками об'єктів, застосування багатомірного нелінійного нейромережного статистичного аналізу довжин контурних відстаней для класифікації пари об'єктів за ознакою ідентичності. Поставлена технічна задача вирішується тим, що в способі краніо-портретної ідентифікації особи, що складається з підготовки препарату черепа, розмітки на препараті черепа 14 реперних точок, розмітки відповідних реперних точок на прижиттєвому зображенні голови, установки черепа перед об'єктивом фотокамери, зміна положення черепа, фотографування черепа з одержанням його зображення, виконання на черепі по анатомічним орієнтирам розмітки реперних точок sn, ils, n, gn, goR, goL, enR, enL, ekR, ekL, poR, poL, cnR, cnL де: sn - точка на середній лінії черепа в основі носового шипу; ils - найбільш глибока серединна точка переднього відділу тіла нижньої щелепи; n - точка на серединній лінії черепа в місці перетинання з носолобним швом; gn - найбільш нижня точка середини тіла нижньої щелепи; goR - найбільш зовнішня точка на вершині кута нижньої щелепи праворуч; goL - найбільш зовнішня точка на вершині кута нижньої щелепи ліворуч; enR - точка в області середини переднього гребеня ямки слізного мішка правого лобового відростка верхньощелепний кістки, в області найбільшого вигину гребеня; enL - точка в області середини переднього гребеня ямки слізного мішка лівого лобового відростка верхньощелепний кістки, в області найбільшого вигину гребеня; ekR - точка на зовнішньому краї правої орбіти, що за рівнем відповідає вершині очного горбка; ekL - точка на зовнішньому краї лівої орбіти, що за рівнем відповідає вершині очного горбка; poR - точка на горизонталі на відстані 10-15 мм від входу в правий слуховий отвір; poL - точка на горизонталі на відстані 10-15 мм від входу в лівий слуховий отвір; cnR - точка прикріплення нижньої носової раковини праворуч; cnL - точка прикріплення нижньої носової раковини ліворуч; на прижиттєвім зображенні голови відшукують і розмічають реперні точки, відповідні розміченим на черепі, де точці: sn відповідає точка на середній лінії голови з місці злиття нижнього краю носової перегородки й верхньої губи; ils відповідає точка перетинання середньої лінії голови з горизонтальною борозною на підборідді; n відповідає точка на серединній лінії голови в місці перетинання з горизонталлю через найбільш верхні точки складки верхнього віка; gn відповідає точка перетинання середньої лінії голови з контуром нижнього краю підборіддя; goR відповідає точка найбільшого вигину правого бічного контуру нижньощелепної області; goL відповідає точка найбільшого вигину лівого бічного контуру нижньощелепної області; enR відповідає найбільш внутрішня точка правого ока в місці злиття внутрішніх країв верхнього й нижнього віка; enL відповідає найбільш внутрішня точка лівого ока в місці злиття внутрішніх країв верхнього й нижнього віка; 5 UA 87532 U 5 10 15 ekR відповідає зовнішня точка правого ока в місці злиття зовнішніх країв верхнього й нижнього віка; ekL відповідає зовнішня точка лівого ока в місці злиття зовнішніх країв верхнього й нижнього віка; poR відповідає найбільш верхня точка козелка правої вушної раковини; poL відповідає найбільш верхня точка козелка лівої вушної раковини; cnR відповідає верхня точка правого крила носа; cnL відповідає верхня точка лівого крила носа; череп установлюють перед об'єктивом фотокамери у вихідне положення, по черзі змінюють положення черепа від вихідного із кроком 1° на ±10°, обертаючи його навколо вертикальної, а також горизонтальної осей; фотографують череп у кожному із цих положень, привласнюють кожному зображенню відповідний порядковий номер k  12,,41 ; на прижиттєвому зображенні , голови й на кожному з отриманих сорока одному зображенні черепа наносять декартову систему координат з початком у точці sn; визначають координати чотирнадцяти реперних точок на прижиттєвому зображенні голови й на кожному із сорока одного зображень черепа; визначають відстані між відповідними реперними точками, розміченими на прижиттєвому зображенні голови й на кожному із сорока одного зображення черепа, по формулі: lki  20 ai  c ki 2  bi  dki 2 , , де k - номер зображення черепа, k  12,,41; i - номер реперної точки на прижиттєвому зображенні й k-тім зображенні черепа, i  12,,14 ; , ai - абсциса і-тої реперної точки на прижиттєвому зображенні голови; c ki - абсциса і-тої реперної точки на k-тім зображенні черепа; 25 30 35 40 45 50 55 bi - ордината і-тої реперної точки на прижиттєвому зображенні голови; dki - ордината і-тої реперної точки на k-тім зображенні черепа; li - відстань між і-тими реперними точками на прижиттєвому зображенні голови й k-тім зображенні черепа; отримані значення відстаней lki для кожного зображення k черепа підсумують; із сорока одного зображення черепа відбирають два, для яких сума відстаней lki між реперними точками, розміченими на черепі й відповідними їм реперними точками, розміченими на прижиттєвому зображенні голови, мінімальна; по номерах k відібраних зображень визначають кути відхилення черепа від вихідного положення по горизонтальній і вертикальній осях; череп установлюють перед об'єктивом фотокамери в положення, що відповідає кутам відхилення по горизонталі й вертикалі від вихідного й фотографують, одержуючи зображення черепа, у якому його положення збігається з положенням голови на прижиттєвому зображенні голови; на прижиттєвому зображенні голови й на отриманому зображенні черепа, у якому його положення збігається з положенням голови на прижиттєвому зображенні голови, розмічають по 73 реперні лінії, кожна з яких проведена через кожні дві реперні точки з 14; на зовнішньому контурі зображення голови й на зовнішньому контурі зображення черепа одержують по 146 контурних точок, розмічаючи по дві контурні точки в місцях перетинання реперної лінії із зовнішнім контуром зображення голови й у місцях перетинання реперної лінії із зовнішнім контуром черепа; згідно корисній моделі прижиттєве зображення голови й зображення черепа в просторовому положенні, що збігається із просторовим положенням голови на прижиттєвому зображенні, координати реперних і контурних точок зображень приводять до єдиної системи декартових координат, наприклад, з початком у точці sn; задають початковий розмір зображення черепа на 50-70 % менше розміру зображення голови й визначають первісну суму реперних відстаней між відповідними реперними точками на зображеннях голови й черепа в просторовому положенні голови на прижиттєвому зображенні; у єдиній системі декартових координат виконують процес масштабування зображення черепа, що первісно включає зміну розміру зображення черепа й визначення суми реперних відстаней між відповідними реперними точками голови й черепа; - перевіряють умову мінімуму суми реперних відстаней і якщо отримана сума реперних відстаней менше первісно визначеної суми реперних відстаней між відповідними реперними точками на зображеннях голови й черепа, то її значенням заміщають первісно визначену суму; якщо отримана сума реперних відстаней більше або дорівнює первісно визначеній сумі, то процес масштабування завершують; якщо отримана сума реперних відстаней менше первісно 6 UA 87532 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 визначеної суми, то далі визначають на зображенні голови діаметр райдужної оболонки ока dI ; визначають відстань між реперними точками enL-ekL, що виміряне на препараті черепа, oS ; визначають відстань між реперними точками enL-ekL, що виміряне на зображенні черепа oI , і - перевіряють умову рівності відношення dI  oS коефіцієнту 11 48 , виведеному , oI експериментальним шляхом: dI  oS  11,48 , oI якщо рівність виконана, то процес масштабування завершують, якщо рівність не виконана, далі - перевіряють умову відповідності фізіологічній нормі товщин м'яких тканин у підборідній області, визначаючи відстань між відповідними контурними точками в області підборіддя на зображенні голови й контурних точок в області нижньої щелепи на зображенні черепа; якщо ці відстані лежать в інтервалі 2-8 мм, що відповідає фізіологічній нормі товщин м'яких тканин голови в підборідній області, то процес масштабування завершують, якщо ці відстані не лежать в інтервалі 2-8 мм, те процес масштабування продовжують до виконання будь-якої із трьох умов, що завершують процес масштабування; обчислюють у єдиній системі координат довжини ста сорока шести контурних відстаней між відповідними контурними точками голови й черепа по формулі: L i  Xi  x i 2  Yi  y i 2 , де i - номер контурної точки на прижиттєвому зображенні голови й зображенні черепа; X i - абсциса і-тої контурної точки на прижиттєвому зображенні голови; xi - абсциса і-тої контурної точки на зображенні черепа; Yi - ордината і-тої контурної точки на прижиттєвому зображенні голови; yi - ордината і-тої контурної точки на зображенні черепа; Li - контурна відстань між і-тими контурними точками на прижиттєвому зображенні голови й зображенні черепа; краніо-портретну ідентифікацію особи виконують шляхом класифікації пари "голова-череп" за ознакою їх ідентичності; для класифікації пари "голова-череп" за ознакою "пара ідентична/неідентична" застосовують метод статистичного багатомірного нейромережного аналізу з використанням набору з 100 нейронних мереж прямого поширення типу багатошаровий персептрон, які відрізняються числом входів, набором вхідних параметрів, кількістю елементів в одному або двох схованих шарах, активаційними функціями нейронів; кожна нейронна мережа, що входить у набір, пройшла попереднє навчання на навчальній вибірці, що містить 148 свідомо ідентичних і 444 свідомо неідентичних пар "голова-череп"; послідовно на входи кожної нейронної мережі набору подають отримані значення контурних відстаней, що є аргументами нейромережної класифікаційної функції, що приймає значення 1, якщо пара "голова-череп" ідентична або приймаюче значення 0, якщо пара "голова-череп" не ідентична; вірогідність класифікації обчислюють як коефіцієнт конкордації: N p  max , N де: Nmax - найбільша кількість віднесень пари "голова-череп" до відповідного класу ідентичних або неідентичних пар; N - загальне число нейронних мереж у наборі. N  100; при p  0,95 - роблять висновок про те, що класифікація за ознакою "пара "голова-череп" ідентична/неідентична" практично достовірний; при 0,95  p  0,75 - роблять висновок про те, що класифікація за ознакою "пара "головачереп" ідентична/неідентична" імовірна; при p  0,75 - роблять висновок про те, що класифікація не достовірна. Спосіб здійснюють відповідно до описаного вище. Він проілюстрований графічним матеріалом, де на фігурі 1 показане прижиттєве зображення голови з нанесеними реперними точками від 1 до 14 (sn-1, ils-2, n-3, gn-4, goR-5, goL-6, enR-7, enL-8, ekR-9, ekL-10, poR-11, poL12, cnR-13, cnL-14). 7 UA 87532 U 5 10 15 20 25 30 35 40 На фігурі 2 показані реперні точки від 1 до 14, що розмічаються на зображенні черепа, просторове положення якого збігається з положенням голови на прижиттєвому зображенні, показаному на фіг. 1. На фігурі 3 показане прижиттєве зображення голови, на якому нанесені: - кілька реперних точок: 3, 4, 5, 6, 9, 10, 11, 12; - кілька реперних ліній - 15, 16, 17, 18 (з нанесених на зображення реперних ліній - з 15 до 88), причому лінія 15 проведена через реперні точки 5 і 10; лінія 16 проведена через реперні точки 9 і 12; лінія 17 проведена через реперні точки 6 і 11, лінія 18 проведена через реперні точки 3 і 4; - кілька контурних точок - 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101 (з нанесених на зображення 146 контурних точок - з 89 до 235), причому, реперна точка 4 збігається з контурною точкою 101; реперна точка 5 збігається з контурною точкою 99; реперна точка 6 збігається з контурною точкою 100; реперна точка 11 збігається з контурною точкою 98; реперна точка 12 збігається з контурною точкою 97. На фігурі 4 показане зображення черепа, на якому нанесені ті ж відповідні: - кілька реперних точок: 3, 4, 5, 6, 9, 10, 11, 12; - кілька реперних ліній - 15, 16, 17, 18 (з нанесених на зображення реперних ліній - з 15 до 88), причому лінія 15 проведена через реперні точки 5 і 10; лінія 16 проведена через реперні точки 9 і 12; лінія 17 проведена через реперні точки 6 і 11, лінія 18 проведена через реперні точки 3 і 4; - кілька контурних точок - 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101 (з нанесених на зображення 146 контурних точок - з 89 до 235), причому, реперна точка 4 збігається з контурною точкою 101; реперна точка 5 збігається з контурною точкою 99; реперна точка 6 збігається з контурною точкою 100; реперна точка 11 збігається з контурною точкою 98; реперна точка 12 збігається з контурною точкою 97. На фігурі 5 показані всі реперні й контурні точки на зображенні голови (з 89 до 235 без позначення позицій). На фігурі 6 показані всі реперні й контурні точки на зображенні черепа (з 89 до 235 без позначення позицій), сфотографованому в просторовому положенні голови на прижиттєвому зображенні. На фігурі 7 показана реперна точка sn початку єдиної системи декартових координат 1, всі реперні точки голови й черепа в єдиній системі декартових координат без позначення позицій, всі контурні точки голови й черепи в єдиній системі декартових координат без позначення позицій, всі контурні відстані (з 236 до 382) між відповідними контурними точками голови й черепа в єдиній системі декартових координат з позначенням позицій 237, 238, 239, 240, 241, 242. На фігурі 8 показані всі контурні відстані (з 236 до 382) між відповідними контурними точками прижиттєвого зображення голови й зображення черепа в єдиній системі декартових координат з позначенням позицій 237, 238, 239, 240, 241, 242, що є суттєвою ідентифікуючою ознакою пари "голова-череп", і не утримують загальновидових ознак біологічного виду Homo Sapiens. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 Спосіб краніо-портретної ідентифікації особи, що включає підготовку препарату черепа, розмітку на препараті черепа 14 реперних точок, розмітку відповідних реперних точок на прижиттєвому зображенні голови, установку черепа перед об'єктивом фотокамери, зміну положення черепа, фотографування черепа з одержанням його зображення, виконання на черепі по анатомічним орієнтирам розмітки реперних точок sn, ils, n, gn, goR, goL, enR, enL, ekR, ekL, poR, poL, cnR, cnL де: sn - точка на середній лінії черепа в основі носового шипу; ils - найбільш глибока серединна точка переднього відділу тіла нижньої щелепи; n - точка на серединній лінії черепа в місці перетинання з носолобним швом; gn - найбільш нижня точка середини тіла нижньої щелепи; goR - найбільш зовнішня точка на вершині кута нижньої щелепи праворуч; goL - найбільш зовнішня точка на вершині кута нижньої щелепи ліворуч; enR - точка в області середини переднього гребеня ямки слізного мішка правого лобового відростка верхньощелепний кістки, в області найбільшого вигину гребеня; 8 UA 87532 U 5 10 15 20 25 30 35 40 enL - точка в області середини переднього гребеня ямки слізного мішка лівого лобового відростка верхньощелепний кістки, в області найбільшого вигину гребеня; ekR - точка на зовнішньому краї правої орбіти, що за рівнем відповідає вершині очного горбка; ekL - точка на зовнішньому краї лівої орбіти, що за рівнем відповідає вершині очного горбка; poR - точка на горизонталі на відстані 10-15 мм від входу в правий слуховий отвір; poL - точка на горизонталі на відстані 10-15 мм від входу в лівий слуховий отвір; cnR - точка прикріплення нижньої носової раковини праворуч; cnL - точка прикріплення нижньої носової раковини ліворуч; на прижиттєвім зображенні голови відшукування і розмічання реперних точок, відповідних розміченим на черепі, де точці: sn відповідає точка на середній лінії голови з місці злиття нижнього краю носової перегородки й верхньої губи; ils відповідає точка перетинання середньої лінії голови з горизонтальною борозною на підборідді; n відповідає точка на серединній лінії голови в місці перетинання з горизонталлю через найбільш верхні точки складки верхнього віка; gn відповідає точка перетинання середньої лінії голови з контуром нижнього краю підборіддя; goR відповідає точка найбільшого вигину правого бічного контуру нижньощелепної області; goL відповідає точка найбільшого вигину лівого бічного контуру нижньощелепної області; enR відповідає найбільш внутрішня точка правого ока в місці злиття внутрішніх країв верхнього й нижнього віка; enL відповідає найбільш внутрішня точка лівого ока в місці злиття внутрішніх країв верхнього й нижнього віка; ekR відповідає зовнішня точка правого ока в місці злиття зовнішніх країв верхнього й нижнього віка; ekL відповідає зовнішня точка лівого ока в місці злиття зовнішніх країв верхнього й нижнього віка; poR відповідає найбільш верхня точка козелка правої вушної раковини; poL відповідає найбільш верхня точка козелка лівої вушної раковини; enR відповідає верхня точка правого крила носа; cnL відповідає верхня точка лівого крила носа; установлювання черепа перед об'єктивом фотокамери у вихідне положення, по черзі змінювання положення черепа від вихідного із кроком 1° на ±10°, обертаючи його навколо вертикальної, а також горизонтальної осей; фотографування черепа у кожному із цих положень, привласнювання кожному зображенню відповідного порядкового номера k  12,,41 ; на , прижиттєвому зображенні голови й на кожному з отриманих сорока одному зображенні черепа нанесення декартової системи координат з початком у точці sn; визначення координат чотирнадцяти реперних точок на прижиттєвому зображенні голови й на кожному із сорока одного зображень черепа; визначення відстаней між відповідними реперними точками, розміченими на прижиттєвому зображенні голови й на кожному із сорока одного зображення черепа, по формулі: lki  45 50 55 ai  c ki 2  bi  dki 2 , де k - номер зображення черепа, k  12,,41 ; , , i - номер реперної точки на прижиттєвому зображенні й k-тім зображенні черепа, i  12,,14 ; ai - абсциса і-тої реперної точки на прижиттєвому зображенні голови; c ki - абсциса і-тої реперної точки на k-тім зображенні черепа; bi - ордината і-тої реперної точки на прижиттєвому зображенні голови; dki - ордината і-тої реперної точки на k-тім зображенні черепа; li - відстань між і-тими реперними точками на прижиттєвому зображенні голови й k-тім зображенні черепа; та такі подальші дії: отримані значення відстаней l ki для кожного зображення k черепа підсумують; із сорока одного зображення черепа відбирають два, для яких сума відстаней l ki між реперними точками, розміченими на черепі й відповідними їм реперними точками, розміченими на прижиттєвому зображенні голови, мінімальна; по номерах k відібраних зображень визначають кути відхилення черепа від вихідного положення по горизонтальній і вертикальній осях; череп установлюють перед об'єктивом фотокамери в положення, що відповідає кутам відхилення по горизонталі й вертикалі від вихідного й фотографують, 9 UA 87532 U 5 10 15 20 25 30 35 40 одержуючи зображення черепа, у якому його положення збігається з положенням голови на прижиттєвому зображенні голови; на прижиттєвому зображенні голови й на отриманому зображенні черепа, у якому його положення збігається з положенням голови на прижиттєвому зображенні голови, розмічають по 73 реперні лінії, кожна з яких проведена через кожні дві реперні точки з 14; на зовнішньому контурі зображення голови й на зовнішньому контурі зображення черепа одержують по 146 контурних точок, розмічаючи по дві контурні точки в місцях перетинання реперної лінії із зовнішнім контуром зображення голови й у місцях перетинання реперної лінії із зовнішнім контуром черепа; який відрізняється тим, що прижиттєве зображення голови й зображення черепа в просторовому положенні, що збігається із просторовим положенням голови на прижиттєвому зображенні, координати реперних і контурних точок зображень приводять до єдиної системи декартових координат, наприклад, з початком у точці sn; задають початковий розмір зображення черепа на 50-70 % менше розміру зображення голови й визначають первісну суму реперних відстаней між відповідними реперними точками на зображеннях голови й черепа в просторовому положенні голови на прижиттєвому зображенні; у єдиній системі декартових координат виконують процес масштабування зображення черепа, що первісно включає зміну розміру зображення черепа й визначення суми реперних відстаней між відповідними реперними точками голови й черепа; - перевіряють умову мінімуму суми реперних відстаней і, якщо отримана сума реперних відстаней менше первісно визначеної суми реперних відстаней між відповідними реперними точками на зображеннях голови й черепа, то її значенням заміщають первісно визначену суму; якщо отримана сума реперних відстаней більше або дорівнює первісно визначеній сумі, то процес масштабування завершують; якщо отримана сума реперних відстаней менше первісно визначеної суми, то далі визначають на зображенні голови діаметр райдужної оболонки ока dI ; визначають відстань між реперними точками enL-ekL, що виміряна на препараті черепа, oS ; визначають відстань між реперними точками enL-ekL, що виміряна на зображенні черепа oI , і dI  oS - перевіряють умову рівності відношення коефіцієнту 11 48 , виведеному , oI експериментальним шляхом: dI  oS  11,48 , oI якщо рівність виконана, то процес масштабування завершують, якщо рівність не виконана, далі - перевіряють умову відповідності фізіологічній нормі товщин м'яких тканин у підборідній області, визначаючи відстань між відповідними контурними точками в області підборіддя на зображенні голови й контурних точок в області нижньої щелепи на зображенні черепа; якщо ці відстані лежать в інтервалі 2-8 мм, що відповідає фізіологічній нормі товщин м'яких тканин голови в підборідній області, то процес масштабування завершують, якщо ці відстані не лежать в інтервалі 2-8 мм, те процес масштабування продовжують до виконання будь-якої із трьох умов, що завершують процес масштабування; обчислюють у єдиній системі координат довжини ста сорока шести контурних відстаней між відповідними контурними точками голови й черепа по формулі: Li  Xi  xi 2  Yi  yi 2 , де i - номер контурної точки на прижиттєвому зображенні голови й зображенні черепа; X i - абсциса і-тої контурної точки на прижиттєвому зображенні голови; 45 50 55 xi - абсциса і-тої контурної точки на зображенні черепа; Yi - ордината і-тої контурної точки на прижиттєвому зображенні голови; yi - ордината і-тої контурної точки на зображенні черепа; Li - контурна відстань між і-тими контурними точками на прижиттєвому зображенні голови й зображенні черепа; краніо-портретну ідентифікацію особи виконують шляхом класифікації пари "голова-череп" за ознакою їх ідентичності; для класифікації пари "голова-череп" за ознакою "пара ідентична/неідентична" застосовують метод статистичного багатомірного нейромережного аналізу з використанням набору з 100 нейронних мереж прямого поширення типу багатошаровий персептрон, які відрізняються числом входів, набором вхідних параметрів, кількістю елементів в одному або двох схованих шарах, активаційними функціями нейронів; кожна нейронна мережа, що входить у набір, пройшла попереднє навчання на навчальній 10 UA 87532 U 5 10 вибірці, що містить 148 свідомо ідентичних і 444 свідомо неідентичних пар "голова-череп"; послідовно на входи кожної нейронної мережі набору подають отримані значення контурних відстаней, що є аргументами нейромережної класифікаційної функції, що приймає значення 1, якщо пара "голова-череп" ідентична або приймаюче значення 0, якщо пара "голова-череп" не ідентична; вірогідність класифікації обчислюють як коефіцієнт конкордації: N p max , N де: Nmax - найбільша кількість віднесень пари "голова-череп" до відповідного класу ідентичних або неідентичних пар; N - загальне число нейронних мереж у наборі. N  100 ; при p  0,95 - роблять висновок про те, що класифікація за ознакою "пара "голова-череп" ідентична/неідентична" практично достовірний; при 0,95  p  0,75 - роблять висновок про те, що класифікація за ознакою "пара "голова-череп" ідентична/неідентична" імовірна; при p  0,75 - роблять висновок про те, що класифікація не достовірна. 11 UA 87532 U 12 UA 87532 U 13 UA 87532 U 14 UA 87532 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 15