Автоматизация диагностики травмирующего предмета по характеру повреждений кожи

В настоящее время компьютерная техника широко применяется во всех отраслях  научных знаний и в том числе, в судебной медицине. Ком­пьютеры используются для оформления су­дебно-медицинской документа­ции    при  иссле­довании  секционного материала, экспертизе живых  лиц,  выполнении   медико-криминалисти­ческих и судебно-биологических экс­пертиз, судебно-химических исследований. Также ши­роко в судебной  ме­дицине  используется  ком­пьютерная диагностика. Наиболее активно методы компьютерного анализа начали развиваться в 90-х годах. Существенный недостаток большинства программных средств, созданных в те годы   заключается в том, что  описание признаков повреждений осуществляется исследователем, а машинный диагностический процесс полностью основывается на этом описании.  Т.е. от качества и правильности  описания повреждений зависит  качество диагностики. Для достоверной  компьютерной диагностики  необходимо применение такой методики, при которой качество фиксации признаков повреждений и формализованный ввод их в компьютерную программу максимально не зависели от исследователя.  Такой ввод признаков возможен при использовании автоматизированных систем анализа изображений.

В литературе имеется большое количество свидетельств о применении компьютерной техники для решения вопросов, связанных с анализом изображений. Так появились системы охранной сигнализации, программное обеспечение которых способно распознавать с помощью видеотехники появление в поле зрения оборудования различных объектов и подавать сигнал тревоги; системы анализа изображений клеток крови с выявлением их отдельных разновидностей и др.

Совершенствование приборной базы (появление компьютеров с частотами процессора 800-3000 МГц, приобретение цифровых фотокамер и т.д.) сделало возможным разработку программных средств, осуществляющих сложное моделирование трехмерных  объектов, манипулирование объемными базами данных, графический анализ.

Нами проведена работа  по установлению   возможности диагностики характера повреждений кожи по цифровым фотографиям.  Для получения изображений применялись цифровые фотокамеры: Nicon Coolpix 880,  Canon IXUS V2,  Canon Power Shot S30, Olimpus C-220, Sony CyberShot F717. Разработанная нами компьютерная программа «STAT_PIX», позволяла учитывать числовые значения пикселей различных участков изображений, проводить их статистический анализ. При изучении числовых значений пикселей можно достоверно установить изменения в характере изображения, которые в ряде случаев не уловимы при визуальной оценке.

На числовые значения пикселей не влияют технические характеристики устройств отображения информации компьютера (характеристики процессора, видеокарты, монитора), они не зависят от психофизиологического состояния эксперта и опыта его работы, то есть представляют собой объективную информацию об изображении. Используя программу «STAT_PIX» нами исследованы  статистические закономерности распределения цифровых значений пикселей в более чем 1000 изображениях, отражающих неповрежденную кожу у трупа и живого человека, кровоподтеки и ссадины с различной давностью и локализацией, раны с различной давностью, механизмом образования и локализацией, наиболее распространенные кожные проявления заболеваний. Каждое изображение проходило скрининговый  анализ, включающий свыше 30 параметров,  таких как: название файла изображения, наличие и характер повреждений,  наличие внедрений и наложений  и т.д. А также регистрация  по 3-5 информативных участков в изображении с анализом 2000-10000 пикселей в каждом участке, каждый пиксель анализировался по 3-м параметрам (R, G, B – значения красной, зеленой и синей составляющей соответственно в цветовом пространстве RGB). Таким образом, на каждое изображение приходилось от 10000 до  150000  единиц анализируемой информации.     Для оценки статистических закономерностей распределения цифровых значений пикселей  определялись лимит, амплитуда, среднее арифметическое,  границы доверительного интервала, рассчитывалась дисперсия, проводился регрессионный и дисперсионный анализ.

Используя полученные данных об объективных характеристиках  повреждений, нами создан  диагностический комплекс «DAM_SKIN», который представляет собой объединение  программ по формализации изображений, статистическому анализу. Программы написаны в среде Delphi c включением современных пакетов графических расширений. Комплекс  «DAM_SKIN»  по цифровому изображению позволяет установить характер повреждения кожи, его давность формирует схематическое изображение анализируемых повреждений, текст  описания повреждений и выводы с  указанием на предполагаемое травмирующее орудие.  При использовании комплекса для целей индивидуальной идентификации применяется метод наложения изображений. Применение комплекса при судебно-медицинских исследованиях показало его высокую эффективность, что резко повысило качество диагностики и доказательность экспертиз.