В ПОМОЩЬ ЭКПЕРТУ doi: 10.17116/sudmed201760241-44 Современные возможности использования фотограмметрии в судебно-медицинской оценке следов крови на месте преступления1 Д.м.н. В.А. ФЕТИСОВ, д.м.н., доц. И.Ю. МАКАРОВ, д.м.н. А.А. ГУСАРОВ, к.м.н. А.С. ЛОРЕНЦ, эксп. С.А. СМИРЕНИН, эксп. В.Б. СТРАГИС ФГБУ «Российский центр судебно-медицинской экспертизы» (дир. — д.м.н. А.В. Ковалев) Минздрава России, Москва, Россия, 125284 Изучение картины следов крови на месте происшествия в случаях расследования убийств имеет решающее значение для следствия. Представлены возможности и перспективы использования фотограмметрии (ФМ) в зарубежной экспертной практике на примере исследования следов крови на месте происшествия. Показано, что в дополнение к традиционным морфологическим методам исследования использование результатов применения цифровой ФМ позволяет экспертам проводить реконструкцию места происшествия и устанавливать ряд уникальных обстоятельств и условий совершения преступлений. Указанные ФМ-методы, подкрепленные баллистическим анализом траекторий движения капель и брызг крови, предоставляют судебным медикам дополнительные аргументы для обоснования места расположения и позы пострадавшего в момент причинения ему повреждений, а также позволяют устанавливать минимальное количество и последовательность травмирующих воздействий (ударов). Рассмотрены преимущества и относительные ограничения использования ФМ-методов в практической экспертной работе. Показано, что опубликованные алгоритмы решений ряда экспертных задач служат готовыми технологическими инструментами для получения специалистами разных научных дисциплин и экспертных профессий дополнительных критериев, объективно повышающих качество проводимых исследований и значимость экспертных заключений. Использование современных ФМ-технологий целесообразно в решении прикладных судебно-медицинских задач и научных экспертных исследований во всем мире. Ключевые слова: судебная медицина, место происшествия, следы крови, фотограмметрия, компьютерные трехмерные изображения, реконструкция места происшествия. The currently available possibilities for the application of photogrammetry in the forensic medical expertise of the blood stains at the scene of the crime V.A. FETISOV, I.YU. MAKAROV, A.A. GUSAROV, A.S. LORENTS, S.A. SMIRENIN, V.B. STRAGIS Federal state budgetary institution «Russian Centre of Forensic Medical Expertise», Russian Ministry of Health, Moscow, Russia, 125284 The study of blood stains retained at the scene of the crime is of crucial importance for the preliminary inquiry. The present article is focused on the analysis of the possibilities and prospects for the use of photogrammetry (PM) as exemplified by the foreign expert practice of the blood stains examination at the site of the event. It is shown that the results of the application of digital photogrammetry in addition to the traditional methods of morphological investigations enables the forensic medical experts to reconstruct a number of unique features and circumstances that accompanied the commission of a crime at the site of the event. Such PM techniques supplemented by the ballistic analysis of the blood splatter and droplet trajectories provides additional evidence that allows the forensic medical experts to reconstruct the scene of the crime including the pose and position of the victim at the moment of causing injury. Moreover, these data make it possible to determine the maximum number and the sequence of injurious impacts (blows). The authors discuss the advantages and relative disadvantages of the application of the photogrammetric technique in the routine practical expert work. It is emphasized that the published decision making algorithms provide the specialists in various disciplines and professional experts with the ready-made technological tools for obtaining the additional criteria for the objective improvement of the quality of the studies they carry out and for the enhancement of the value of expert conclusions. It is concluded that the application of the modern photogrammetric technologies can be recommended for the solution of the applied forensic medical problems and conducting the relevant expert research. Keywords: forensic medicine, the scene of a crime, blood stains, photogrammetry, computerized three-dimensional images, reconstruction of the site of an event. Данная статья является тематическим продолжением статей тех же авторов, опубликованных в журнале «Судебно-медицинская экспертиза» №6 2016 г. и №1 2017 г. 1 © Коллектив авторов, 2017 СУДЕБНО-МЕДИЦИНСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА, 2, 2017 e-mail: [email protected] 41 В ПОМОЩЬ ЭКПЕРТУ Обстановка места происшествия (МП) является ценным источником следственной информации, которая крайне необходима для познания сущности расследуемого события и установления истины. Для обеспечения объективности результатов осмотра МП следственные работники обязаны зафиксировать вещно-следовую обстановку в том виде, в каком она предстала к началу осмотра. Задержка с проведением осмотра МП часто приводит к тому, что к моменту прибытия следователя (дознавателя) обстановка МП бывает изменена2, ценные доказательства исчезают или уничтожаются, что наносит непоправимый ущерб расследованию преступления. В связи с этим тщательный осмотр и фиксация обстановки на МП с подробной регистрацией (протоколирование) всех следов и объектов имеют первостепенное значение в ходе первоначальных следственных действий. Неоценимую помощь следователю (дознавателю) в таких случаях оказывают традиционные технические методы (фото- и видеосъемка), с помощью которых производят фиксацию обстановки МП и выявленных следов преступления. Для расследования МП при убийствах картина пятен крови, как правило, имеет важное, а иногда решающее значение. Морфология (форма, размер, количество) пятен, брызг, луж крови служит доказательством факта кровотечения и в ряде случаев позволяет установить приблизительное местоположение его источника, а также условия и механизм (минимальное количество ударов, направление воздействия травмирующего предмета) причинения повреждений жертве преступления и ее положение (поза) в момент травмы либо спустя некоторое время после причинения повреждения. Для решения таких сложных вопросов в зарубежной экспертной практике используют различные методы анализа следов крови, включающие методы натяжения3, касательных прямых4 и компьютерного виртуального натяжения баллистических линий [1—7]. Швейцарские специалисты U. Buck и соавт. [8] в журнале «Forensic Science International» рассказали о возможностях современных методов фотограмметрии (ФМ) и трехмерных (3D) компьютерных технологий, помогающих экспертам устанавливать приблизительную баллистическую траекторию полета капель и брызг крови. Полученные данные позволяют определить месторасполо- Обстановка МП может быть изменена умышленно для сокрытия следов преступления, но в других случаях она меняется вынужденно — при оказании медицинской помощи пострадавшему лицу или в связи с обстоятельствами, вклю­ чающими воздействие природных факторов (разлив реки, ливень, снегопад и др.), вследствие затруднения работы транспорта и т.п. 2 В методе натяжения траектория полета капель крови упрощенно рассматривается в виде прямой линии. При этом к пятну крови вдоль его длины прикрепляют натянутую нить, которая указывает приблизительное направление полета данной капли. Примерное расположение источника кровотечения оценивают в месте, где пересекается большинство нитей. 3 В касательном методе траекторией полета капли крови считается гипотенуза прямоугольного треугольника. Этот метод применим только для быстро движущихся капель крови с прямолинейной траекторией полета. Вследствие неизвестных искривлений индивидуальной траектории полета возможны ошибки в горизонтальной оценке местоположения источника кровотечения. 4 42 жение источника кровотечения, его координаты в пространстве на МП, свидетельствующие о позе пострадавшего, последовательности причинения ей (ему) травм, действиях нападавшего и др. По данным P. Pizzola и соавт. [9], летящие по воздуху капли крови, с баллистической точки зрения, всегда сферические. Ряд авторов [10] считают, что некоторым колебанием их формы в начале полета можно пренебречь. В каплях крови, образующихся от воздействия тупым травмирующим предметом, диаметр капель в основном составляет от 1 до 3 мм [2, 4]. При взаимодействии капли с плоской поверхностью под углом менее 90° на ней возникают эллипсовидные пятна. Расстояние полета капель крови зависит от начальной скорости их движения и величины (значения) поперечного сечения. Изначально неизвестная начальная скорость полета капель крови не может превышать скорость 10—17 м/с (это значение обусловлено двумя физическими законами — баллистическим сопротивлением воздуха и поверхностным натяжением капли крови). Когда скорость летящей капли превышает определенное значение давления воздуха, ее внутреннее давление, созданное поверхностным натяжением, разрывает каплю на более мелкие брызги. Эта пороговая скорость зависит от размера капли и составляет от около 10 м/с (для больших капель диаметром 6 мм) и 17 м/с (для небольших капель диаметром 2 мм). Капли крови, движущиеся по параболической траектории, как правило, имеют небольшую скорость полета, за исключением тех случаев, когда они из-за непосредственной близости к источнику кровотечения движутся по прямой траектории с высокой скоростью. Массу капли крови приблизительно можно определить по ее диаметру (ширине пятна) и плотности крови. Это значение является достаточно точным, поскольку ошибка по массе в 10% приводит к дистанционной погрешности менее 1,5%. Если капля крови падает на наклонную поверхность, малая ось сформированного ею эллиптического пятна (ширина) определяет диаметр капли [3]. Цифровую ФМ-фиксацию картины пятен крови на МП (рис. 1, а, б, на цв. вклейке) U. Buck и соавт. [8] осуществляли с близкого расстояния с помощью 3D оптической измерительной системы, включающей теодолит (тахометр) с электрооптическим лазерным дальномерно-измерительным блоком, калиброванной цифровой зеркальной камерой Fuji S3 (фокусное расстояние объектива 17 и 30 мм) и лазерным 3D-сканером. Тахометром определяли пространственное положение (угол и расстояние) между опорными точками, закрепленными на полу, стенах, потолке и мебели МП. Полученные данные автоматически вносились в подключенный ноутбук с установленными компьютерными 3D CAD программами (AutoCAD, Autodesk, San Rafael). С помощью лазерного 3D-сканера5 исследовали пространство МП в объеме (с горизонтальным полем зрения до 360° и вертикальным полем до 310°). Установленные 3D-координаты следов крови и всех объектов на МП (рис. 2, на цв. вклейке) формировали соответствующие 3D-модели в реальном масштабе, состоящие из миллионов точек (см. рис. 1, д, е, на цв. вклейке) во всех деталях и с высокой точностью. Последующий ФМПо данным авторов публикации, 3D-сканирование МП (одна комната) с трех точек «обзора» занимает до 30 мин. 5 СУДЕБНО-МЕДИЦИНСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА, 2, 2017 анализ пятен крови включал изучение их формы и измерение размеров (длина, ширина) с помощью программы Elcovision 10, встроенной в платформу программы AutoCAD. Расположение источников кровотечения устанавливали по направлениям следов и углам падения капель крови. Углы падения всех капель крови вычисляли на основании соотношения между длиной большой и малой осей эллипса пятен, а направление полета капель крови (по отношению к вертикальному плану МП) устанавливали по направлению следов и угла падения капель6. Кроме того, направление пятен крови определяли, исходя из продольных осей эллипса пятен крови и расположения точечных брызг, соединенных с такими пятнами (см. рис. 1, в, г, на цв. вклейке). Для уменьшения ошибок в определении малых углов падения капель крови учитывали опубликованные рекомендации [11—13]. На основании выполненных математических расчетов вычисляли траектории полета капель крови. Затем компьютерные 3D-программы на 3D-моделях МП изображали группы сходных по направлению траекторий в виде одноцветных линий с разных ракурсов (см. рис. 1, ж, на цв. вклейке)7. Пересечение этих линий или схождение (конвергенция) их в определенных областях 3D-моделей МП позволили установить высоту и предполагаемое место расположения источников кровотечения. Баллистическое определение траектории разбрызгивания капель крови осуществляли с учетом того, что происхождение пятен крови, находящихся на близком расстоянии от источника кровотечения, считали как результат полета капель по прямым линиям. В случае большого расстояния от источника кровотечения рассчитывали изогнутые траектории полета капель с учетом условий, которые используются в судебно-баллистическом анализе. Эти расчеты производили с помощью специального программного обеспечения по внешней баллистике с учетом коэффициента аэродинамического сопротивления сферы8. В качестве примеров из экспертной практики по определению расположения источников кровотечения и условий (обстоятельств) причинения повреждений жертвам насилия авторы представили 2 случая убийств. В первом наблюдении (см. рис. 1, на цв. вклейке) произошло нападение мужа на жену в спальне с нанесением последней нескольких ударов молотком по голове. Важным для следствия моментом было установление и доказательство экспертным путем позы жертвы (лежа или сидя) при получении повреждений головы. В результате ФМ-анализа устаВ случаях, если угол падения превышает 10°, рекомендуется проведение баллистического анализа, так как в подобных случаях различие расстояний между баллистически определенным источником кровотечения и рассчитанным по методу прямых линий (метод натяжения) составляет до 18%. 6 ФМ-программа Elcovision 10 (в составе 3D-программы AutoCAD) выполняет автоматический расчет всех измеренных эллипсов и рисует рассчитанные прямые линии направлений падения капель крови в 3D-модели МП. Центр (источник) кровотечения определяли автоматически с помощью программного обеспечения или вручную. 7 Для этого авторы использовали специальную компьютерную программу k-ballistics 4.0, Швейцария (http: //www.kneubuehl. com) [14]. 8 СУДЕБНО-МЕДИЦИНСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА, 2, 2017 новили, что все исследованные на стенах и мебели следы крови (за исключением пропитанных кровью подушки и матраса) возникли от 4 или, возможно, 5 источников кровотечения (ушибленные раны). Они располагались над подушкой: одна группа из 2—3 источников кровотечений в средней части подушки, другая группа из 2 источников — на ее правой стороне. Определили, что следы брызг и пятен крови 2-й группы перекрывались пятнами 1-й группы (см. рис. 1, з, на цв. вклейке), что позволило доказать, что вначале голова женщины была расположена несколько выше матраса (на уровне 30—35 см) на правой стороне подушки, а затем переместилась к ее центру и прижималась к кровати (на уровне 20 см от матраса). Во втором случае разлагающийся труп мужчины с проникающей черепно-мозговой травмой и множественными ушибленными ранами на голове был обнаружен в собственной квартире на полу в гостиной, спустя приблизительно 2 нед после наступления смерти. При осмотре гостиной пятна крови выявили на ковре, стенах, потолке и мебели, а также в районе обеденного уголка на кухне (рис. 3, на цв. вклейке) и в столовой над стулом. 3D/CAD ФМ-анализ брызг и пятен крови на МП позволил установить центры источников кровотечения, а также последовательность причинения выявленных травм на голове пострадавшего. Результаты и обсуждение На основе проведенного трехмерного ФМ-анализа цифровых изображений следов крови и баллистических траекторий полета капель (брызг) крови возможно создание точных масштабных 3D-моделей любых объектов и следов на МП. В дополнение к традиционным морфологическим методам исследования использование результатов применения цифровой 3D-ФМ позволяет экспертам проводить реконструкцию МП и устанавливать ряд уникальных обстоятельств и условий совершения преступлений. Помимо этого, указанные методы, подкрепленные баллистическим анализом траектории движения капель и брызг крови, предоставляют судебным медикам дополнительные аргументы для обоснования места расположения и позы пострадавшего в момент причинения ему повреждения (ий), а также установления минимального количества и последовательности травмирующих воздействий (ударов) [15]. К преимуществам использования ФМ-методов по регистрации и фиксации следов крови на МП относятся короткое время подготовки, простота в обслуживании и мобильность соответствующего оборудования; высокая точность полученных изображений, позволяющих различить на объектах МП даже брызги и очень маленькие пятна крови; возможность выполнения точных измерений и проведение анализа полученных изображений; создание любых графических 3D-моделей поверхностей и объектов в их истинном масштабе; отсутствие необходимости физического контакта со следами крови и объектами, запачканными кровью; исключение повторного осмотра МП экспертами и следователями. К объективным сложностям по внедрению ФМ-анализа следов крови на МП относятся необходимость приобретения соответствующего оборудования, потребность в обучении персонала работе с программными продуктами, а также получение минимального опыта и знаний в области оптики (физики) и баллистики. 43 В ПОМОЩЬ ЭКПЕРТУ Заключение Представленные читателям журнала сообщения [1— 3] свидетельствуют, что в настоящее время за рубежом ФМ-методы находят все большее применение. Анализ многочисленных публикаций [16, 17] убедительно демонстрирует широкие возможности и значительный потенциал использования новейших цифровых ФМкомпьютерных технологий в различных областях судебно-медицинской экспертизы, медицинской криминалистики, автотехнике и судебно-следственной практики. Современные технические средства, включая новейшие аппаратно-программные ФМ-комплексы, помогают следователю и эксперту непосредственно на МП (ДТП) обнаружить и точно зафиксировать следы и наиболее важные объекты, предоставляют широкие возможности повышения качества экспертного сопровождения следственных действий, а также во многом облегчают работу соответствующих экспертов и специалистов в их обычной деятельности. Представленные в опубликованных статьях алгоритмы решения ряда экспертных задач фактически являются готовыми технологическими инструментами для получения специалистами различных научных дисциплин и экспертных профессий дополнительных критериев (признаки), объективно повышающих качество выполненных исследований и значимость экспертных заключений. Например, владея современными ФМ-методами, эксперты-автотехники могут установить скорость движения транспортных средств (ТС) при их столкновении на основании точной диагностики площади и объема поврежде- ний автомобилей [16]. К достоинствам ФМ-технологий в подобных случаях относятся быстрое получение ФМдокументации (иллюстрация, схема ДТП, математический расчет и др.), позволяющей следователю восстановить подлинную картину движения ТС на месте ДТП; значительное сокращение времени и трудозатрат на обследование места ДТП; снижение риска утраты важных следов и улик, связанных с неустойчивыми погодными условиями либо иными внешними факторами; возможность повторного внимательного изучения экспертом и следователем МП (ДТП) в любое удобное время с дополнительным измерением и протоколированием необходимых координат (параметры) следов и объектов с максимальной их детализацией; постепенное использование и внедрение экономически доступных программных средств по автоматической обработке ФМ-данных. Необходимо отметить, что области применения ФМметодов постепенно расширяются. С помощью этих методов можно решать прикладные судебно-медицинские задачи и проводить научные экспертные исследования во всем мире. Таким образом, выполненный обзор отдельных зарубежных источников литературы по избранной тематике свидетельствует о целесообразности широкого использования современных ФМ-технологий в повседневной практике государственных экспертных судебно-медицинских учреждений Российской Федерации. Конфликт интересов: авторы статьи подтвердили отсутствие финансовой поддержки/конфликта интересов, о которых необходимо сообщить. ЛИТЕРАТУРА 1. James SH, Kish PE, Sutton TP. Principles of bloodstain pattern analysis: theory and practice. CRC Boca Raton FL. 2005. 9. Pizzola PA, Roth S, De Forest PR. Blood droplet dynamics. I. J Forensic Sci. 1986;31(1):36-49. 2. Bevel T, Gardner RM. Bloodstain pattern analysis. CRC Boca Raton FL. 2002. 10. Raymond MA, Smith ER, Liesegang J. Oscillating blood droplets — implications for crime scene reconstruction. Sci Just. 1996;36:161-171. 3. James SH. Scientific and legal applications of bloodstain pattern interpretation. CRC Boca Raton FL. 1999. 11. 4. James SH, Eckert WG. Interpretation of bloodstain evidence at crime scenes. CRC Boca Raton FL. 1998. Willis C, Piranian AK, Donaggio JR, Barnett RJ, Rowe WF. Errors in the estimation of the distance of fall and angles of impact blood drops. Forensic Sci Int. 2001;123:1-4. 12. 5. Carter AL. The directional analysis of bloodstain patterns theory and experimental validation. Can Soc Forensic Sci J. 2001;34:173-189. Pace А. The relationship between errors in ellipse fitting and the increasing degree of error in angle of impact calculations. IABPA Newslett. 2005;12-14. 13. 6. Carter AL, Illes M, Maloney K. Further validation of the Back track TM computer programme for bloodstain pattern analysis — precision and accuracy. IABPA Newslett. 2005;15-22. Rowe WF. Errors in the determination of the point of origin of bloodstains. Forensic Sci Int. 2006;161:47-51. 14. Sellier KG, Kneubuehl BP. Wound ballistics and the scientific background. Elsevier. (Netherlands) 1994;111-113. 7. Pace A, Carter AL, Moore C, Yamashita B. Another treatment of three-dimensional bloodstain pattern analysis. IABPA Newslett. 2006;4-11. 15. 8. Buck U, Kneubuehl B, Näther S, Albertini N, Schmidt L, Thali M. 3D bloodstain pattern analysis: ballistic reconstruction of the trajectories of blood drops and determination of the centres of origin of the bloodstains. Forensic Sci Int. 2011 Mar 20;206(1-3):22-28. James SH, Kish PE, Sutton TP. Principles of bloodstain pattern analysis theory and practice. CRC Press Boca Raton. London—New York—Singapore. 2005. 16. Zilazek Z, Sikora A. Possibilities of modern photogrammetry in scope of road accident reconstruction. PK. 2006;253:54-60. 17. DVI Guide: INTERPOL 2014 (Proposed Amendments: March 2014). doi: 10.1016/j.forsciint.2010.06.010 44 Режим доступа: http://www.interpol.int СУДЕБНО-МЕДИЦИНСКАЯ ЭКСПЕРТИЗА, 2, 2017
