Zależność proporcji antropometrycznych wyznaczanych na podstawie obrazu twarzy od przesłonięć i orientacji

Streszczenie: Antropometrię można wykorzystać w wielu sytuacjach, które mają jednak ściśle określoną charakterystykę. Dzięki antropometrii możliwym jest porównanie dwuwymiarowych projekcji twarzy podejrzanego z potencjalnym sprawcą popełnionego przestępstwa zarejestrowanego na nagraniu wideo a pozostawionym w materiałach sprawy śledczej jako dowodu. Ograniczenia warunków akwizycji sprawiają, że antropometria nie ma takiego samego wskaźnika sukcesu w identyfikacji, jak DNA lub badania daktyloskopijne. Na miejscu zdarzenia nie zawsze występują ślady linii papilarnych lub ślady zawierające DNA. Bardzo często jedynym dostępnym dowodem przestępstwa jest właśnie nagranie wideo zawierające wizerunek sprawcy.
W artykule dokonano analizy zgromadzonego w laboratorium Centrum Badawczo-Rozwojowego (CBR) Polsko-Japońskiej Akademii Technik Komputerowych (PJATK) materiału zawierającego zarejestrowane położenie punktów antropometrycznych przy wykorzystaniu systemu kamer wideo i motion capture. Na podstawie tego materiału (21 punktów antropometrycznych naniesionych na twarz osób badanych) wyznaczono 43 wymiary proporcji antropometrycznych. Następnie dokonano rzutowania na płaszczyznę i wyznaczono ich wielkości w dwuwymiarowej przestrzeni. Następnie wyznaczono zmianę wartości wynikającą z rzutowania i określono powierzchnię, która w sposób matematyczny określa relację pomiędzy pierwotnymi proporcjami w trójwymiarowej przestrzeni i ich rzutami na dwuwymiarową płaszczyznę obrazu w zależności od orientacji twarzy.

Słowa kluczowe: antropometria, proporcja antropometryczna, orientacja głowy

Summary: Anthropometry can be used in many situations, which, however, have well-defined characteristics. Thanks to anthropometry, it is possible to compare two-dimensional projections of the suspect's face with the potential perpetrator of a crime recorded on a video recording and left in the materials of the investigative case as evidence. Due to the constraints of acquisition conditions, anthropometry does not have the same identification success rate as DNA or fingerprint examination. There are not always fingerprints or traces of DNA at the scene. It is not unusual for the only available evidence of a crime to be a video of the perpetrator.
The article analyzes the material collected in the laboratory of the Research and Development Center (CBR) of the Polish-Japanese Academy of Information Technology (PJAIT) containing the recorded location of anthropometric points using a video camera and motion capture system. On the basis of this material (21 anthropometric points placed on the face of the respondents), 43 dimensions of anthropometric proportions were determined. Then, the projection on the plane was made and their sizes in two-dimensional space were determined. Then, the change in the value resulting from the projection was determined and the surface was determined, which mathematically defines the relationship between the original proportions in three-dimensional space and their projections on the two-dimensional image plane depending on the orientation of the face.

Keywords: anthropometry, anthropometric proportion, head orientation