Способ формирования представления (шаблона) папиллярных узоров ладони человека
Изобретение относится к области исследования и анализа папиллярных узоров. Техническим результатом является обеспечение простоты и доступности формирования представления отпечатка папиллярных узоров человека на основе не только пальцев, но и ладони человека, что обеспечивает расширение возможностей их получения и использования. Способ формирования представления отпечатка линий на руке человека включает получение изображения отпечатка папиллярного узора, выделение на нем характерных параметров, в качестве которых используют линии, разграничивающие потоки папиллярных линий и исходящие из рукавов предварительно визуально определенных дельт узоров, и линии, исходящие от центров дельт до краев отпечатка узора, формирование с помощью этих линий ребер скелета узора, а также скелетизацию узора, причем в качестве отпечатка используют отпечаток ладони человека, производят ориентацию выделенных линий относительно отпечатка ладони путем формирования условной линии между подпальцевой зоной и остальной частью ладони, представляющую собой линию соединения крайних по отношению ко всей ладони участков двух линий сгиба в подпальцевой зоне, а также путем выделения линий разделения тенарной, гипотенарной участков ладони и остальной части ладони, и выделяют линию контура ладони по границам отпечатка, которую используют для определения ее формы и относительной длины и ширины ладони. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к области исследования и анализа папиллярных узоров и может быть использовано в судебной медицине, криминалистике, дерматоглифике при анализе и распознавании папиллярных узоров ладони человека.
В экспертной практике нередко возникают задачи определения свойств тех или иных объектов или их состояний. В настоящее время эти и другие подобные задачи сформировали диагностический потенциал установления различных свойств личности посредством дерматоглифического анализа папиллярного рисунка на кистях рук.
Дерматоглифика изучает морфологические особенности поверхностного слоя кожи для решения идентификационных, классификационных и диагностических задач, результатом которых является возможность определения черт характера и свойств организма.
Основой для исследований является анализ строения папиллярных узоров, в том числе по их материально фиксированным отображениям. Совокупность исследовательских методов позволяет создать индивидуальную модель морфологии, психологии и физиологии для носителя конкретного дерматоглифического рисунка.
Индивидуальная модель включает в себя: во-первых, общие черты, свойственные индивиду, как представителю биологического вида и человеческого общества, во-вторых, особенные признаки, которые присущи ему как субъекту морфофункциональной организации, в-третьих, единичные признаки, обусловленные специфичностью его биологической организации и социальной микросреды.
Особенные и единичные признаки индивида лежат в основе способов идентификации его личности. Кожный узор покрова кистей рук служит одним из средств установления тождества и опознания человека. В то же время кожные узоры различных индивидов содержат и общие признаки, которые в некоторых случаях также важно выявить.
Развитие современной дактилоскопии и дерматоглифики связано с детализацией исследований признаков папиллярных узоров и их совокупностей. Существуют рекомендации учитывать не только количество и качество деталей строения папиллярных линий, но и их расположение на различных участках узора, корреляционные зависимости морфологии деталей и другую идентификационную информацию.
Известен способ анализа папиллярного узора при котором исследуют параметры узора, вначале формируя представление узора или его шаблон, который отражает параметры, представляющие собой полученные путем выделения на папиллярных узорах "пунктирные гребешки", центры узора - "островки" определения по периферии узора на папиллярных линиях дистальных фаланг пальцев рук деформации две или более папиллярные линии, признаки скрытого левшества, дисплазии, узор на гипотенаре, и дополнительно три степени деформации папиллярных линий (папиллярного потока): первая степень - точечные или единичные деформации, вторая степень - разлитые деформации, третья степень - резко выраженные деформации, на значительной площади велярных поверхностей (патент RU №2302819, МПК A61B 5/11, G06K 9/00). Эти параметры используют для исследования и анализа папиллярного узора.
При анализе изображений папиллярных узоров отпечатков пальцев рук важными параметрами являются такие параметры, как дельта узора и ее расположение, конфигурация и размеры внутреннего потока папиллярных линий, соотношение высоты и ширины узора и ряда других. Некоторые из них используются для классификации папиллярных узоров на типы и виды (монография С.С. Самищенко «СОВРЕМЕННАЯ ДАКТИЛОСКОПИЯ: ПРОБЛЕМЫ И ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ» изд-во Академия управления МВД России, 2002). В этой связи важным является формирование представления узора или его шаблон, отражающий именно такие параметры.
Таким образом, для анализа папиллярных узоров, как правило, предварительно формируют представление узора или его шаблон, который в самом общем случае представляет собой простой отпечаток папиллярного узора. Однако, такие отпечатки довольно сложны для исследования, так как отражают множество особенностей, которые характерны для многоаспектного изучения отпечатков.
Известен способ формирования представления (шаблона) отпечатка папиллярного узора для анализа, включающий получение изображения отпечатка пальца, выделение на нем характерных параметров, разделение изображения отпечатка на непересекающиеся группы, проведение скелетизации папиллярного узора (патент RU 2364936 МПК G06K 9/00). При этом получают цифровое изображение отпечатка пальца, нормализуют его, сглаживают для устранения шума и выравнивают гистограмму цифрового изображения отпечатка. Причем одновременно с выравниванием гистограммы проводят выделение области папиллярного узора отпечатка с последующим построением поля направлений для выделенной области. После этого выполняют частотную и направленную фильтрацию цифрового изображения отпечатка, затем перед пороговым разделением пикселей цифрового изображения отпечатка на три непересекающиеся группы, формируют ребра скелета, соответствующие недеформированным на изображении линиям папиллярного узора, с помощью цифровых преобразований и уже после этого проводят скелетизацию выделенной области папиллярного узора отпечатка с использованием волнового метода. При этом производят выделение характерных деталей папиллярного узора путем трассировки скелета выделенной области папиллярного узора отпечатка и выполняют создание шаблона, описывающего характерные детали (минюции). Однако этот способ достаточно сложен. В основном он используется для идентификации личности. С его помощью трудно выделить параметры, являющиеся схожими для нескольких личностей, поэтому использовать его для, например, установления вероятности принадлежности личностей к одному генотипу весьма затруднительно, а кроме того, этот способ, ввиду использования специального оборудования, является дорогостоящим, а применение его не всегда оправдано. Например, когда требуется вышеупомянутое установление только вероятности принадлежности личностей к одному генотипу, которое, может проводится как предварительное исследование, после которого при получении положительного результата проводится более детальное и дорогостоящее исследование.
Наиболее близким изобретением является способ формирования представления (шаблона) отпечатка руки человека (в изобретении - пальца), включающий получение изображения отпечатка папиллярного узора, выделение на нем характерных параметров, формирование с помощью их ребер скелета узора и скелетизацию узора, в соответствии с которым в качестве характерных параметров, в том числе, визуально определяют дельты узора, линии, разграничивающие потоки папиллярных линий и исходящие из рукавов дельт, а также линии, исходящие от центров дельт до краев отпечатка узора и до центра узора, после чего выделяют все определенные линии, формируя из них ребра скелета, а скелетизацию проводят путем отделения сформированных ребер от папиллярного узора.
Однако известный способ может использоваться для формирования представления (шаблона) только отпечатков пальцев. Между тем, возможны случаи, когда пальцы могут отсутствовать. Кроме того, способ достаточно трудоемок. К тому же не всегда в узорах на отпечатках пальцев могут проявиться наследственные дерматоглифические признаки. Дополнительным преимуществом шаблона ладони является то, что в нем отражается такой важный наследственный признак, как анатомическое строение ладони (ее форма, относительная длина и ширина), что невозможно выявить у отпечатков пальцев из-за их горизонтальной прокатки при дактилоскопировании.
Задачей, решаемой настоящим изобретением, создание представления (шаблона) отпечатка папиллярных узоров ладони человека, с помощью которого могут использоваться не только пальцы человека, могут производиться предварительные анализы отпечатков ладоней простым, доступным способом. Созданные таким образом шаблоны могли бы использоваться для отнесения личностей, которым принадлежат эти отпечатки, к вероятной принадлежности к тому или иному типу, виду, в зависимости от вида исследования. Например, для выявления вероятности принадлежности личности к одному или различным генотипам.
Техническим результатом заявляемого изобретения является расширение возможностей получения и использования отпечатков (шаблонов) папиллярных узоров человека.
Эта задача и технический результат достигается тем, что при формировании представления отпечатка линий на руке человека, включающем получение изображения отпечатка папиллярного узора, выделение на нем характерных параметров, в качестве которых используют линии, разграничивающие потоки папиллярных линий и исходящие из рукавов предварительно визуально определенных дельт узоров, а также линии, исходящие от центров дельт до краев отпечатка узора, формирование с помощью этих линий ребер скелета узора, а также скелетизацию узора, в соответствии с изобретением в качестве отпечатка используют отпечаток ладони человека, причем, дополнительно производят ориентацию выделенных линий относительно отпечатка ладони путем формирования условной линии между подпальцевой зоной и остальной частью ладони, представляющую собой линию соединения крайних по отношению ко всей ладони участков двух линий сгиба в подпальцевой зоне, а также путем выделения линий разделения тенарной, гипотенарной участков ладони и остальной части ладони, а кроме того, выделяют линию контура ладони по границам отпечатка, которую используют для определения ее формы и относительной длины и ширины ладони.
При этом при выделении характерных параметров могут использовать также основополагающие узорообразующие папиллярные линии центра каждого сложного узора.
При этом при выделении характерных параметров могут использовать также линии, разграничивающие замкнутые папиллярные потоки.
Способ может быть использован при установлении сходства между отпечатками папиллярных узоров ладоней для установления вероятного кровного родства между людьми. Сходство при этом устанавливается визуально на основе анализа, сравнения и определения сходства скелетов узоров. Сущность заявляемого способа иллюстрируется рисунками.
На рис. 1 показана последовательность операции по формированию ребер скелета папиллярного узора ладони.
Заявленный способ осуществляют следующим образом.
Сначала на отпечатке визуально определяют дельты узора и линии, исходящие из рукавов дельт и разграничивающие потоки папиллярных линий. Затем на увеличенном сканированном изображении узора, выведенном на экран монитора, эти линии с помощью компьютерной программы выводят красным цветом толщиной в одно значение от центра дельты до края отпечатка узора. Дополнительно красным цветом выводят линии, разграничивающие замкнутые папиллярные потоки, если таковые имеются. В случае сложности центра узора также вырисовывают основополагающие узорообразующие папиллярные линии. Аналогичным образом, но только толщиной в два значения, формируют условную линию между подпальцевой зоной и остальной частью ладони, представляющую собой линию соединения крайних по отношению ко всей ладони участков двух линий сгиба в подпальцевой зоне. Выделяют также линии между тенарной, гипотенарной участками ладони и остальной частью ладони, которые используют для единообразной ориентации отпечатка узора. Дополнительно красной линией толщиной в два значения выделяют контур ладони по границам отпечатка для ориентации папиллярных узоров на ладони, а также для определения ее формы и размеров (относительной длины и ширины). Из этих линий формируют ребра скелета узора. На заключительном этапе все выведенные линии (ребра) сгруппировывают в общий рисунок (скелет) и в таком виде отделяют от отпечатка - проводят скелетизацию (рис.1).
На дактилоскопической карте сначала вырисовывают скелетные схемы для отпечатков папиллярных узоров ладоней обеих рук, формируя ребра скелета, затем все полученные рисунки сгруппировывают, то есть получают скелет, а затем проводят скелетизацию, то есть отделяют скелет от отпечатков.
Пример. Заявленным способом исследованы две личности (гр. Б. 1988 г.р. и гр. П. 1992 г.р.), обратившиеся с целью установления вероятности родства между ними. В соответствии с изобретением были получены изображения отпечатков папиллярных узоров ладоней у гр. Б. и гр. П., выделены на них характерные параметры. В качестве характерных параметров на отпечатках были выбраны расположенные на папиллярных узорах дельты, а для формирования ребер скелета выделены образующие скелет узора условные разделительные линии, проходящие через центры дельт до краев отпечатка узора, дополнительно были выделены условные линии, разграничивающие замкнутые потоки папиллярных линий. На отпечатках обеих ладоней гр. Б. (рис.2) были выявлены: в подпальцевых зонах по четыре дельты, на гипотенарных участках замкнутые потоки папиллярных линий, на тенарных участках сложные по конфигурации папиллярные узоры петлевой формы и замкнутые потоки папиллярных линий. На отпечатках обеих ладоней гр. П. (рис.4) были выявлены: в подпальцевых зонах по четыре дельты, на гипотенарных участках замкнутые потоки папиллярных линий, на тенарных участках сложные по конфигурации папиллярные узоры петлевой формы и замкнутые потоки папиллярных линий. Затем формировали ребра скелетов папиллярных узоров: в отпечатках подпальцевой зоны визуально определяли дельты узора, выделяли линии, разграничивающие потоки папиллярных линий и исходящие из центров дельт по их рукавам до краев отпечатка узора. В отпечатках тенарной и гипотенарной зон визуально определяли сложные по конфигурации папиллярные узоры и замкнутые потоки папиллярных линий, выделяли в центре узоров основополагающие узорообразующие папиллярные линии, а также линии, разграничивающие замкнутые потоки папиллярных линий. Кроме того, выделяли линии сгиба между подпальцевой зоной и тенарной и гипотенарной участками ладоней, дополнительно линией выделяли контур ладони по границам отпечатка, а скелетизацию проводили путем отделения узоров, образованных выделенными линиями, от папиллярного узора с помощью компьютера (рис.3, 5).
В результате визуального сравнения полученных шаблонов (рис.3, 5) папиллярных узоров ладоней с дактилоскопической карты гр. Б. (рис.2) и с дактилоскопической карты гр. П. (рис.4) между отпечатками ладоней установлено сходство по таким признакам, как форма, относительная длина и ширина ладони; наличие, количество и расположение дельт в подпальцевой зоне; расположение, направление, конфигурация линий разделения потоков папиллярных линий по рукавам дельт; наличие, расположение, форма и конфигурация папиллярного рисунка и замкнутых потоков папиллярных линий на тенарном и гипотенарном участках ладоней, что дало возможность определить вероятное кровное родство этих людей. В последующем гр. Б. и гр. П. провели в специализированном учреждении более дорогое исследование с применением молекулярно-генетической экспертизы, которое подтвердило их кровное родство.
Заявляемый способ формирования представления (шаблона) папиллярного узора может применяться как дополнительный элемент в судебно-медицинской и криминалистической экспертно-диагностической практике, например при установлении кровного родства между людьми, личности неустановленных погибших. Как более простой, доступный и экономически недорогой данный способ может применяться в качестве предварительного самостоятельного исследования (а также в совокупности со способом формирования представления (шаблона) папиллярных узоров пальцев рук) для решения вопроса о целесообразности назначения и проведения судебно-медицинской молекулярно-генетической экспертизы (ДНК), которая на сегодняшний день является трудоемкой и очень дорогой.
1. Способ формирования представления отпечатка линий на руке человека, включающий получение изображения отпечатка папиллярного узора, выделение на нем характерных параметров, в качестве которых используют линии, разграничивающие потоки папиллярных линий и исходящие из рукавов предварительно визуально определенных дельт узоров, а также линии, исходящие от центров дельт до краев отпечатка узора, формирование с помощью этих линий ребер скелета узора, а также скелетизацию узора, отличающийся тем, что в качестве отпечатка используют отпечаток ладони человека, причем дополнительно производят ориентацию выделенных линий относительно отпечатка ладони путем формирования условной линии между подпальцевой зоной и остальной частью ладони, представляющую собой линию соединения крайних по отношению ко всей ладони участков двух линий сгиба в подпальцевой зоне, а также путем выделения линий разделения тенарной, гипотенарной участков ладони и остальной части ладони, а кроме того, выделяют линию контура ладони по границам отпечатка, которую используют для определения ее формы и относительной длины и ширины ладони.
2. Способ формирования по п.1, отличающийся тем, что при выделении характерных параметров используют также основополагающие узорообразующие папиллярные линии центра каждого сложного узора.
3. Способ формирования по п.1, отличающийся тем, что при выделении характерных параметров используют также линии, разграничивающие замкнутые папиллярные потоки.
