GA/T 1187-2014 法庭科学颅骨面貌复原技术规范

ICS13.310

A92

中华人民共和国公共安全行业标准

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GAT11872014

法庭科学颅骨面貌复原技术规范

Technicalsecificationsforforensiccraniofacialreconstruction

p

ㅤㅤㅤㅤ

2014-09-28发布2014-09-28实施

中华人民共和国公安部发布

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GAT11872014

法庭科学颅骨面貌复原技术规范

1范围

本标准规定了对没有身源线索的未知名颅骨的面貌进行三维复原的工作内容和基本要求。

本标准适用于对没有身源线索的未知名颅骨的面貌进行三维复原的领域。

2术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

2.1

颅骨面貌复原craniofacialreconstruction

,、

根据人体头面部软组织及五官的形态特征与颅骨形态特征间的相关关系在颅骨上颅骨的三维模

,(、、)、、

型上或颅骨的影像上用可塑物质橡皮泥黏土塑像蜡等雕塑绘画颅骨侧面描记或计算机复原方

,。

法生成颅骨生前面貌的技术

2.2

法兰克福平面Frankfurthorizontallane

p

,。

也称眼耳平面或FH平面它是人类学研究工作中常用的标准平面该平面由颅骨两侧的耳门上

()()。

缘点po和左侧眶下缘点or构成ㅤㅤㅤㅤ

:,。

注如果左侧眶下缘点遭破坏时则应用右侧的眶下缘点

2.3

计算机面貌复原ialreconstruction

comutercraniofac

p

、,、

利用计算机图形学图像处理等信息科学技术以及法医人类学的基本理论利用计算机技术测量

、、,、,

分析统计不同性别年龄的面部软组织厚度分析颅骨与面貌颅骨与面部五官的形态关系实现给定

,,。

颅骨的三维面貌复原使得生成的面貌尽可能符合该颅骨的实际面貌特征尽可能与实际面貌一致

2.4

颅面图像分割craniofacialimaesementation

gg

利用计算机技术从头部射线计算机断层摄影()影像集中提取颅骨和面貌的图像信息。

XCT

2.5

颅面图像轮廓跟踪craniofacialimaeedetrace

gg

,。

利用计算机技术针对已经分割的颅骨和面貌图像提取并跟踪颅骨和面貌图像的边缘轮廓

2.6

颅骨和面貌建模skullandfacemodeling

利用计算机技术从CT影像数据获得颅骨和面貌三维模型的方法。

:。

注本标准中包括基于点云的建模方法和基于体素的建模方法两种

7

2.

深度图像raneimae

gg

利用三维激光扫描仪单次采集获得的数据。

2.8

多视深度图配准multi-viewraneimaereistration

ggg

利用计算机技术通过寻找不同深度图像间的重叠对应关系计算每个深度图像的旋转和平移变换,

1

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,

将不同坐标系中的深度图像变换到统一的坐标系中并且满足对应重叠区域距离最小的约束实现三维

建模。

3材料和仪器设备

3.1材料

,:

在用塑像法和画像法进行颅骨面貌复原时需要以下材料

)橡皮泥;

a

b)石膏粉;

)雕塑及修石膏工具;

c

d)橡皮碗;

)凡士林油;

e

)();

f软肥皂硫酸钾肥皂

g)502黏合剂;

h)硝基清漆;

)素描纸;

i

)素描用铅笔和炭笔。

j

3.2仪器设备

,:

在进行颅骨面貌复原时需要使用以下人类学测量仪器及电子设备

ㅤㅤㅤㅤ

)直脚规;

a

b)弯脚规;

)三脚平行规;

c

d)附着式量角器;

)摩里逊定颅器;

e

)下颌量角器;

f

g)数字照相机;

h)三脚架;

)三维激光扫描仪;

i

)CT;

j

k)计算机;

)数码照相机;

l

m)彩色打印机。

4操作步骤

4.1塑像法

4.1.1对送检颅骨进行基本的人类学检验

,,、、

在进行面貌复原之前要先对颅骨进行观察和测量确定年龄性别种族和生前有无影响面容的损

伤和疾病。

2

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4.1.2对送检颅骨进行拍照

,,,。

在对颅骨进行拍照时要尽可能选取多个角度对颅骨上的细目特征要特别加以注意

4.1.3翻制石膏颅骨模型

,,。,

4.1.3.1在翻制石膏模型前要观察颅骨有无破损对破损颅骨进行修复修复时破碎骨片可用硝基

。,。

清漆或502黏合剂进行结黏如有部分骨片缺失参照对侧完整部分的形态用橡皮泥或石膏补上下

,

颌骨复位时应注意在下颌关节窝内垫上2mm厚的纸片代替下颌关节盘使之固定在正常咬合的位

置上。

,、。

4.1.3.2颅骨修复完毕后在眼眶梨状孔等较深孔洞部位堵上棉花和橡皮泥然后在颅骨上薄薄地涂

,,,。

一层凡士林油将橡皮泥用小滚子压成厚片立着贴在颅骨表面作为分模块用的隔墙向隔墙内倒入

,,,,。,

调好的石膏浆待其凝固后修刮好边缘即做好一块分模块再接做下一块模子如分块合理五块模

子即可翻下一个颅骨。

,,,

4.1.3.3在调石膏浆时要注意石膏粉与水的比例一般为每100mL水中放入180~200石膏粉

gg

。。

按这种比例石膏粉正好到达水面用该比例调制的石膏凝固后最为结实适度调石膏的容器应用搪瓷

盆或牙科用的橡胶碗。

,(),

4.1.3.4颅骨的石膏外模翻好后在外模内面涂2~3遍软肥皂也叫硫酸钾肥皂液作隔离剂把外模

,,,。

块拼好并捆扎结实然后将调好的石膏浆徐徐注入不停地摇动模子直至石膏浆凝固石膏浆要分几

,,。,

次调制少量注入第一遍凝固后再注第二遍直至注满为止这样做可使石膏层薄厚均匀石膏颅骨模

型结实。

ㅤㅤㅤㅤ

,,,

4.1.3.5待石膏全部凝固后从分模线处将石膏外模顺序掰下或用凿子敲下取出颅骨的石膏模型对

,。

石膏模型上留有的模子缝印可用修石膏刀刮去

4.1.4固定石膏颅骨模型

翻好的石膏颅骨模型要按法兰克福平面固定在架子上。

4.1.5在石膏颅骨模型上粘贴软组织厚度标高和塑造面貌复原塑像

,“”(“”,

在颅骨石膏模型固定好后按各部位软组织厚度数据制成的标高小桩也叫指标小柱一般用

),,

牙签裁成粘在石膏颅骨模型上再以这些标高小桩的高度为标准用小滚子压好的橡皮泥条贴在石膏

,,,

颅骨模型上将各指标点联成一个橡皮泥网然后把橡皮泥填入这些网状空格中做出面貌复原塑像的

。,、、、、、

基本轮廓基本轮廓形成后再根据对颅骨特征和解剖关系的分析塑上眼睛鼻子嘴巴耳朵肌肤毛

,,。

发等细部为避免主观误差在操作时应尽可能采用量化标准和统计数据头发的样式应参照在现场发

,、,。

现的头发样式可根据需要着色着装着装的样式应参照现场发现的着装样式

4.2画像法

4.2.1对送检颅骨进行基本的人类学检验

,,、、

在进行面貌复原之前要先对颅骨进行观察和测量确定年龄性别种族和生前有无影响面容的损

伤和疾病。

4.2.2对送检颅骨进行拍照

,。

对送检颅骨进行正面和侧面拍照拍照时要加装比例标尺

3

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4.2.3在颅骨照片基础上绘制面貌复原画像

,

4.2.3.1将颅骨的正面和侧面照片按实际比例打印在纸上再将打印了颅骨照片的纸放在灯光拷贝台

,。

上在纸的背面用铅笔描画出颅骨的反向线条轮廓图

,,

4.2.3.2将反向的颅骨线条轮廓图拷贝在素描纸的反面再翻转素描纸在素描纸的正面用铅笔描画出

正向的颅骨轮廓图。

、。

4.2.3.3根据确定的年龄性别和种族查出相应的各标志点的软组织厚度

,,

4.2.3.4将查出的软组织厚度标记在颅骨线条轮廓图的各相应标志点上再将这些点用曲线连接起来

形成面貌的轮廓图。

,:

4.2.3.5在面貌的轮廓图上找出相应的五官位置并画出五官

)。,,

a眼睛在眼眶中的位置眼裂内外角的位置由骨性眼眶决定在多数情况下眼裂内角点位于眶

、/,;

内侧缘向内3mm眼眶纵径的下310处大约对应于泪囊窝的中点眼裂外角点位于眶外缘

点向内3mm处。

)。、。

b鼻子的位置和形态鼻子的位置和形态由鼻骨鼻前棘和梨状孔决定鼻尖的位置就是鼻骨

/,。

的下13部的延长线与鼻前棘的延长线的交点鼻前棘所指示的方向为鼻尖的方向鼻翼的

,,,。鼻长约

宽度蒙古人种约为3.5mm~5mm高加索人种约为5mm尼格鲁人种约为8mm

为鼻骨长()的倍。

n-rhi3

)。、、,

c口的位置和形态口的位置和形态由牙齿的大小形态角度和齿列的咬合形式决定与齿槽

。、、、、

突及颌骨的凹凸形态有关齿列的咬合形式分为剪子型夹子型屋顶型墙檐型露齿型和阶

。,,

梯型六类其中剪子型较为多见这种咬合的上门齿略盖住下门齿同时上唇也略突出于下

;,,

唇夹子型咬合的上下门齿完全对合这种咬合的下唇常略突出于上唇屋顶型咬合的上门齿

ㅤㅤㅤㅤ

,,;

明显突出因而上唇也明显向前突出于下唇嘴唇在自然闭合状态下略开墙檐型咬合者具有

,,;

强烈的上颌突颌上唇也强烈地向前突出于下唇不能完全闭合露齿型咬合有弯曲的门齿和

,,

明显的齿槽突颌这种咬合的双唇难以闭拢阶梯型咬合的上颌门齿仿佛被下颌门齿包围而形

,,,“”。

成阶梯这种咬合的下唇强烈发育明显地突出于上唇即所谓的地包天正面口角点的位

,;,;

置多数在第牙或第牙之间口裂线的位置多数位于切牙切缘或向上处

561mm~2mm

,,。

突颌程度越高口裂线位置越高口裂开度越大

。

4.2.3.6根据确定的面部轮廓和五官位置以及对颅面特征和解剖关系的分析完成画像为避免主观误

,。

差在操作时应尽可能采用量化标准和统计数据

4.3计算机三维复原法

4.3.1活体颅面样本三维数据库的构建

4.3.1.1活体颅面数据样本采集:

):,

a采集设备规范采集设备推荐采用多探测螺旋CT进行头部影像数据的采集扫描方式采用轴

,,,

体位螺旋扫描切片层间分辨率为512×512像素颜色深度为16位重建精度不低于

,、。

0.75mm数据描述传输和保存采用DICOM3.0标准

):,,

b影像数据采集规范数据采集范围为从头顶至颈部采集范围覆盖整个头部采集者颌面部不

。,、

能有金属假体或者不可移除的金属装饰采集前采集者填写个人信息表格包括采集年龄性

、、、、,。

别民族籍贯出生地成年生活地区和目前的居住地等个人信息测量采集者的身高和体重

,,、、

采集过程中采集者平躺于CT采集床上头部靠近传感器双手自然下垂双脚并拢面部表情

、、。

自然双眼自然闭合嘴唇自然闭合

):,、、、

c人脸纹理数据采集规范采集者自然站立双手自然下垂双脚并拢面部表情自然双眼正视

4

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、。,。

前方嘴唇自然闭合数据采集范围为从头顶至颈部采集范围覆盖整个头部采集过程中利

,、

用数码照相机采集面部正面图像一张以面部正中矢状面为对称轴分别从左右各采集面

45°

。。

部侧面图像一张利用计算机软件计算合成人脸纹理图像

:、、、

4.3.1.2颅面数据库颅面数据库用于存储管理每个颅面样本对应的颅骨三维模型面貌三维模型颅

、、、、、、、、、

骨特征点面貌对应点软组织厚度测量值分区五官模型以及样本编号性别年龄身高体重民族

、、。

出生地居住地照片等基本信息

4.3.2送检颅骨的三维建模

针对影像的颅骨外表面建模

4.3.2.1CT

,,

将送检颅骨放置在CT设备内部进行扫描获得颅骨断层影像序列集利用图像处理软件去除影像

,;,

数据中的非颅骨图像仅保留颅骨图像采用图像分割及图像轮廓跟踪技术提取颅骨影像数据的外轮

,;

廓点集利用基于点云的建模技术实现送检颅骨外表面的三维建模对于直接采用体素方法建模的颅骨

,,

模型由于其建模结果包含颅骨的内外表面可采用射线与颅骨模型求交的方法获得颅骨的外表面

模型。

4.3.2.2针对激光扫描深度图像的颅骨外表面建模

,、

将送检颅骨放置在云台上调节扫描环境的外部光源强度以及三维激光扫描仪的焦距激光强度等

,。,