Tema 4: Soft Computing en Identificación Forense · 2012-05-01 · Tema 4: Soft Computing en...

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Tema 4: Soft Computing en Identificación Forense Master en Soft Computing y Sistemas Inteligentes Curso: Soft Computing y Visión por Ordenador Parte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Universidad de Granada Oscar Cordón García

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  • Tema 4: Soft Computing en Identificación Forense

    Master en Soft Computing y Sistemas InteligentesCurso: Soft Computing y Visión por Ordenador

    Parte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva

    Universidad de Granada

    Oscar Cordón García

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García2/67

    Contenidos

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. Registrado de Imágenes, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de Cráneos con Algoritmos Evolutivos

    5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica Fuzzy

    6. Conclusiones

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García3/67

    La identificación de personas vivas o fallecidas es uno delos aspectos esenciales de la medicina forense

    Tarea previa para seleccionar la muestra

    1. Identificación Forense por Supraproyección FotográficaIntroducción a la Identificación Forense

    IDENTIFICACIÓNBASADA EN ELESQUELETO

    (antropología forense)

    Si se dispone de información suficiente se pueden aplicar otrastécnicas de identificación: huellas digitales, autopsias, ADN, …

    En caso contrario

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García4/67

    1. Identificación Forense por Supraproyección FotográficaIntroducción a la Identificación Forense

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García5/67

    1. Identificación Forense por Supraproyección FotográficaFundamento

    La supraproyección fotográfica es una técnica de identificaciónforense basada en la comparación de un “modelo” del cráneoencontrado y una foto de una persona desaparecida

    Proyectando uno sobre otro(superposición craneofacial), elantropólogo forense puededeterminar si pertenecen a lamisma persona

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García6/67

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica Landmarks de Cráneo y Cara

    Puntos craneométricos Puntos cefalométricos

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García7/67

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica Emparejamiento de Landmarks

    Correlación entre los puntos

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García8/67

    ?

    ?

    ?

    2. Superposicióncraneofacial

    manual

    3. Identificación: positiva, negativa, positiva muy probable, positiva poco probable, indeterminada.

    1. Identificación Forense por Supraproyección FotográficaMetodología

    1. Obtención de lafoto y el modelo

    del cráneo

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García9/67

    1. Identificación Forense por Supraproyección FotográficaHistoria y Visión Crítica

    Surge en 1880. Se usa en el siglo XIX para identificar los restos deDante. Recientemente, en el desastre del tsunami del Índico

    En las primeras identificaciones se empleaban fotos: negativos decráneo y cara, y revelado del positivo de su superposición manual.Boom en los últimos años por las técnicas de imagen digital

    No existe un método sistemático, cada forense aplica el suyopropio, adaptándose al material disponible

    Críticas: Por si misma, es una técnica muy sólida pero:En ningún momento se han establecido los criterios metodológicosbásicos que le otorguen una fiabilidad concretaEn causas delictivas, por el momento, será usada como pruebaexcluyente y nunca como inculpatoria

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García10/67

    1. Identificación Forense por Supraproyección FotográficaEjemplo de un Caso Real

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García11/67

    2. Registrado de ImágenesDefinición

    Registrado de imágenes (RI): tarea encargada de hacercoincidir/superponer dos imágenes similares en un mismosistema de coordenadas

    ¿ PROBLEMA ?

    Imágenes en sistemas decoordenadas diferentes

    Relación de correspondenciadesconocida

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García12/67

    Planificación de intervenciones quirúrgicas

    Integración de imágenes: multimodalidad, 2D/3D, etc.

    2. Registrado de ImágenesAplicaciones (I)

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García13/67

    Teledetección: mosaicos para cartografía

    2. Registrado de ImágenesAplicaciones (II)

    Reconstrucción de piezas: en industria, arqueología,antropología forense, etc.

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García14/67

    2. Registrado de ImágenesFormulación

    Imágenes escena (Ie ⊂ R2/R3) y modelo (Im ⊂ R2/R3)

    Transformación (f: R2/R3 R2/R3)

    Métrica de similitud (F)

    Optimizador (búsqueda de f óptima)

    Componentes de un sistema de RI:

    Registrado de imágenes (RI): tarea encargada de hacercoincidir/superponer dos imágenes similares en un mismosistema de coordenadas

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García15/67

    2. Registrado de ImágenesFormulación y Esquemas de Resolución

    Algoritmos de resolución:

    • Exactos: encuentran la solución óptima (NP-duros)

    • Aproximados: consiguen soluciones próximas a la óptima entiempo aceptable

    La formulación del problema es análoga a la de otros deoptimización en los que se precisa la selección de laconfiguración más apropiada de un conjunto de opciones

    Métodos de RI clásicos atrapados en óptimos locales

    Los AEs abordan este problema con gran éxito

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García16/67

    2. Registrado de ImágenesEsquema Genérico de Resolución

    Rotación = {5°, 25°, 0°} Traslación = {2, 0, 1}

    f ’

    f ´ ≅ f * Evaluar f’

    Búsqueda de los mejores parámetros de f(Método de optimización)

    Cálculo del punto delmodelo más próximo acada punto de la escena

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García17/67

    El Registrado de Imágenes de Rango (RIR) es el empleadopara obtener modelos 3D de objetos reales mediante el usode escáneres de rango

    2. Registrado de ImágenesReconstrucción de modelos 3D a partir de Vistas Parciales

    Camera

    Laser

    (x,y)

    Objeto

    Fundamento

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García18/67

    Escaneo de múltiplesvistas del objeto

    Registrado de imágenesde rango

    2. Registrado de ImágenesReconstrucción de modelos 3D a partir de Vistas Parciales

    Refinamiento

    Modelo 3D

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García19/67

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft ComputingRegistrado de Imágenes y Supraproyección Fotográfica

    Existen distintas tareas en antropología forense que requieren dela obtención de modelos 3D de objetos forenses (cráneos, huesos,cadáveres, …) capturados mediante escáneres de rango 3D

    En los laboratorios forenses más avanzados se usan modelos 3Ddel cráneo para la identificación por supraproyección fotográfica

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García20/67

    ?

    ?

    ?

    2. Superposicióncraneofacial

    manual

    3. Identificación: positiva, negativa, positiva muy probable, positiva poco probable, indeterminada.

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft ComputingRegistrado de Imágenes y Supraproyección Fotográfica

    1. Obtención de lafoto y el modelo

    del cráneo

    Registrado2D-3D

    Reconstruccióndel modelo3D (RIR)

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García21/67

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft ComputingImagen Digital y Supraproyección Fotográfica

    Escánerde rango

    Torno

    Reconstrucción 3D del cráneo (RIR de las vistas)

    Vistas 3D parciales1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García22/67

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft ComputingImagen Digital y Supraproyección Fotográfica

    Superposición craneofacial (manual)

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García23/67

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft ComputingImagen Digital y Supraproyección Fotográfica

    Caso real de superposición craneofacial (manual)

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García24/67

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft ComputingProblemática

    Ausencia de un método sistemático

    El antropólogo forense no suele tener muchas habilidadespara la calibración del escáner ni para establecer lacorrespondencia de las diferentes vistas del cráneo

    El software del escáner sólo estima correctamente laalineación si se usa el torno

    El proceso manual de superposición craneofacial es muycostoso en tiempo

    Existe incertidumbre en el emparejamiento de landmarksen la superposición, y en la decisión de la identificación¡OPORTUNIDAD PARA EL SOFT COMPUTING!

    Necesidad de técnicas automáticas que trabajencorrectamente con información incompleta

    Clara situación de emparejamiento parcial: los landmarksse sitúan en posiciones distintas en el cráneo y la cara,algunos no tienen correspondencia, …

    Incertidumbre y grados de confianza en el resultado de laidentificación

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García25/67

    Diseño de una herramienta específica para automatizar elproceso de identificación forense por supraproyecciónfotográfica:

    1. Diseño de métodos automáticos de RIR paraobtener modelos 3D de cráneos en cualquiercondición (con AEs)

    2. Diseño de métodos de registrado 2D/3D para lasuperposición craneofacial (con AEs y lógica fuzzy)

    3. Diseño de sistemas de ayuda a la decisión (conlógica fuzzy)

    • Proyecto Plan Nacional I+D+I MEC (2006-09) y Proyecto deExcelencia de la Junta de Andalucía (2007-10)

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft ComputingProyecto de Automatización de la Supraproyección Fotográfica

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García26/67

    Preprocesamiento

    Superposición craneofacial (AE y LF)

    Identificación (LF)

    Escaneo de las vistas

    Modelo 3D ¿Torno?

    Modelo 3D (AE)

    Sí No

    Identificación landmarks cara y cráneo

    Validación forense de landmarks

    Validación forense de superposición

    Validación forense

    Organigrama del proceso completo

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García27/67

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de Cráneos con AEsProblemática, Requisitos y Herramientas

    Escenarios de alta complejidad:Vistas cada 45º (8 vistas cráneo completo): solapamientoreducido entre las vistas adyacentes (alta oclusión)SimetríasGran cantidad de datos (unos 100,000 puntos por vista)Habitual escaneo erróneo de las vistas del cráneo por elantropólogo forense, incluso con torno y, sobre todo, sin él

    Se requiere un método automático de RIR que manejeestos escenarios y obtenga modelos 3D con precisión demilímetros en un tiempo razonable

    La flexibilidad de los algoritmos evolutivos (AEs), susbuenos resultados en RI y nuestra experiencia previa ensu uso para RI médicas nos hicieron emplear esta técnica

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García28/67

    RIR basado en ICP: Necesita de torno y poca desalineaciónpara conseguir resultados de calidad. De lo contrario:

    ICP atrapado en óptimos locales

    ICP

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de Cráneos con AEsJustificación de la Metodología Considerada

    SOLUCIÓN: método de RIR en dos etapas

    AE

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García29/67

    • Representación: Vector de parámetros con codificaciónreal, transformación rígida:

    α Axisx Axisy Axisz tx ty tz

    • Función objetivo: Error cuadrático mediano

    Uso del EC mediano en lugar de medio debidoal bajo solapamiento existente entre las vistas

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de Cráneos con AEsPropuesta basada en Scatter Search e ICP

    • Uso de GCP: estructura de indexación espacial paraacelerar el cálculo del punto más próximo

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García30/67

    • Generador de Diversidad:uso de una aleatorización controlada según una memoria de frecuencias

    • Mejora: búsqueda local estocástica y adaptativa de Solis&Wets

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de Cráneos con AEsPropuesta basada en Scatter Search e ICP

    Scatter Search: AE que potencia la combinación de un conjuntoreducido (RefSet) de soluciones «elite» de gran calidad1. Identificación Forense por Supraproyección

    Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García31/67

    • Generación de Subconjuntos:todas las parejas posibles de soluciones de RefSet

    • Combinación: BLX-α

    • Actualización de RefSet:reemplazo estático según calidad de la solución

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de Cráneos con AEsPropuesta basada en Scatter Search e ICP

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García32/67

    • RIR de cinco vistas de un cráneo obtenidas con el escánerdel Laboratorio de Antropología de la Universidad deGranada (Konica-Minolta© 3D Lasserscanner VI-910 ):

    • RIR automático: Sin procesamiento de la imagen

    0º 45º 90º- 45º

    109.936 76.794 68.751 91.590 104.441

    Muestreo aleatorio del 15% de puntos de las imágenes (≈ 12.000 – 15.000 puntos por imagen)

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de Cráneos con AEsExperimentación

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García33/67

    0º 45º 90º- 45º- 90º

    986 1.322 1.3631.181

    • RIR semiautomático: suavizado de la imagen yextracción de líneas de cresta

    Procesamiento de la imagen laborioso y dependiente de la experiencia del experto

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de Cráneos con AEsExperimentación

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

    1.380

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García34/67

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de Cráneos con AEsExperimentación

    Problemas de RIR: Aplicamos cuatro transformacionesdistintas al registrado de cada par de vistas, simulando laausencia del torno

    Criterio de parada:Tiempo: 20 seg. para RIR semiautomático y 100 seg. para RIRautomático

    Ejecuciones: 15, con inicializaciones aleatorias que simulanescaneos erróneos realizados por el forense

    Validación del RIR: ECM entre registrado estimado yregistrado óptimo obtenido con tabla de giro

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García35/67

    • Resultados experimentales

    RIR semiautomático

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de Cráneos con AEsExperimentación

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García36/67

    • Análisis de resultados

    RIR semiautomático (20 seg.) RIR automático (100 seg.)

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de Cráneos con AEsExperimentación

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García37/67

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de Cráneos con AEsExperimentación con Otros Cráneos

    ReconstrucciónVistas 3D: entrada1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García38/67

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de Cráneos con AEsTrabajos en Curso

    Aumentar la robustez y reducir el tiempo de ejecución:

    Estudio de nuevos algoritmos meméticos para la prealineación(CHC, DE y SS combinados con varias búsquedas locales yvarios esquemas de integración) → ¡HECHO!

    Eliminación del método de refinamiento (ICP), incluyendo unaetapa en el propio AE con una medida específica de error

    Automatizar el proceso en un mayor grado:

    Estudio de nuevos métodos de extracción de puntos, basadosen medidas de profundidad, que no requieran la intervencióndel usuario (antropólogo forense) → ¡HECHO!

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García39/67

    5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica FuzzyProblemática, Requisitos y Herramientas

    De nuevo, alta complejidad:Las fotografías disponibles, proporcionadas por los familiares, nosiempre son de buena calidadLa pose no es la ideal (individual, de frente, tipo DNI), lo queprovoca oclusiones de landmarks y complica la superposición

    La resolución por un proceso manual de prueba y error es muycostosa en tiempo y muy molesta para el forense

    Hay una incertidumbre intrínseca en el emparejamiento de loslandmarks debido a la ausencia de carne

    Se requiere un método automático de superposición craneofacial(RI 2D-3D) de una alta precisión en tiempo razonable

    Nos basaremos en la flexibilidad de los AEs para RI y de lalógica fuzzy para el manejo de emparejamientos parciales

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García40/67

    5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica FuzzyMetodología Considerada

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

    Rotación = {60°,(0,1,0)} Traslación = {2, 0, 1}…

    f ’

    f ´ ≅ f * Evaluación f ’

    Medir la distanciaentre cada par de

    puntos de referencia

    Búsqueda de la mejor superposición(Red Neuronal, Algoritmo Evolutivo)

    Error de Registrado

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García41/67

    5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica FuzzyMétodos Existentes

    Ghosh y Sinha (Forensic Science International 117 (2001))propusieron un método basado en dos redes neuronales y enemparejamientos fuzzy de los landmarks

    Presenta muchos problemas, que provocan que no sea útil enaplicaciones reales:

    Las redes se entrenan por separado y cada una superponeuna parte distinta del cráneo (parte superior y frontal), conlo que interfieren una con la otraLa parte superior nunca se superpone correctamenteEs muy lentoSólo funciona con fotos frontales

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García42/67

    5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica FuzzyMétodos Existentes

    Nickerson et al. (Forensic Science International 36 (1991))presentan un método basado en algoritmos genéticos (AGs),muy antiguo pero pionero y bien desarrollado

    AG binario para aprender los parámetros de una transformaciónde similitud (traslación 3D, rotación 3D y escalado) y deproyección de perspectiva 3D-2D

    Usa sólo cuatro landmarks para determinar la superposición:sistema de ecuaciones indeterminado con ocho ecuaciones ydoce incógnitas (parámetros de la transformación)

    Función de fitness: Suma de las distancias entre los landmarksde la cara y las proyecciones de los del cráneo

    No consigue buenos resultados en problemas reales

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García43/67

    5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica FuzzyMétodos Existentes

    Landmarks considerados:1. Identificación Forense

    por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García44/67

    5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica FuzzyNueva Propuesta

    Extensión de la de Nickerson:

    Mejora de la transformación de registrado: traslación, rotación,

    escalado y proyección. Doce parámetros

    Esquema de codificación real, mejor adaptado al RI

    AEs más avanzados: AG elitista con codificación real, torneobinario, cruces BLX-α y SBX, y mutación aleatoria. CMA-ES

    Uso de un número variable de landmarks, dependiendo de lascondiciones de la foto y el cráneo

    Función de fitness: Suma del cuadrado de las distancias entrelos landmarks de la cara y las proyecciones de los del cráneo

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García45/67

    5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica FuzzyExperimentación

    Caso real resuelto por el Lab. de Antropología Física de la UGRcon los Cuerpos de Seguridad del Estado (pose no totalmentefrontal, con landmarks ocultos):

    AGCR-BLX-α. Parámetros:Criterio de parada: 300 generaciones300 cromosomas, torneo binario, Pc= 0.9, Pm=0.2, BLX-α=0.730 ejecuciones independientes

    SieteLandmarks

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García46/67

    5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica FuzzyExperimentación

    Sólo se dispone de una foto familiar, en la que el sujeto sesitúa en una esquina:

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García47/67

    5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica FuzzyExperimentación

    Buena aproximación inicial aunque no válida parasolucionar el problema

    Resultados preliminares:

    Superposición AGCR Superposición AGBin1. Identificación Forense

    por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García48/67

    5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica FuzzyExperimentación

    Una ejecución tarda 2.25 segundos, contra las más de 24horas que necesitó el forense para hacerlo manualmente

    Hablando con los forenses, nos comentaron que sólousaron seis landmarks, aunque nos dieron siete…

    Superposición AGCR

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García49/67

    5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica FuzzyExperimentación

    Superposición AGCR

    Comparativa solución manual - automática

    Superposición manual1. Identificación Forense

    por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García50/67

    Uso de nuevas funciones de fitness para mejorar la precisión:

    Función 1 (ECM): Media del cuadrado de las distancias entre loslandmarks de la cara y las proyecciones de los del cráneo

    Función 2 (MinMax): Minimización de la máxima distancia entre unlandmark de la cara y su proyección en el cráneo

    Función 3 (Media): Media de las dos anteriores

    Parámetros:Criterio de parada: 300 generaciones300 cromosomas, torneo binario, Pc= 0.9, Pm=0.2Parámetro de control del cruce BLX-α= {0.1,0.3,0.5,0.7,0.9}30 ejecuciones independientes

    5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica FuzzyExperimentación (II): Nuevas funciones de fitness

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García51/67

    5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica FuzzyExperimentación (II)

    Resultados1. Identificación Forense

    por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

    El método es muy robusto para los valores del parámetro αy la función de fitness

    Los mejores resultados individuales y en media se obtienencon la función 1 y con α=0.3

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García52/67

    5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica FuzzyExperimentación (III): Nuevos casos

    Otro caso real resuelto por el Lab. de Antropología Física dela UGR con los Cuerpos de Seguridad del Estado (variasposes distintas):

    Seis, ocho, ocho y seis landmarks

    Pose 1 Pose 2

    Pose 3 Pose 4

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García53/67

    5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica FuzzyExperimentación (III): Diseño experimental

    En este caso, las fotos son de mayor calidad y se dispone de unmayor número de ellas, lo que facilita la identificación:

    AGCR-BLX-α. Parámetros:Criterio de parada: 300 generaciones300/600 cromosomas, torneo binario, Pc= 0.9, Pm=0.2Parámetro de control del cruce BLX-α= {0.1,0.3,0.5,0.7,0.9}30 ejecuciones independientes

    Pose 3

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

    Pose 2

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García54/67

    5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica FuzzyExperimentación (III)

    Resultados pose 1 (300 crom.)1. Identificación Forense

    por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

    El método es menos robusto que antes, pero todas lasfunciones tienen un valor de α que da buenos resultados

    Los mejores resultados individuales y en media se obtienencon la función 3 y con α=0.7-0.9

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García55/67

    5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica FuzzyExperimentación (III)

    Resultados pose 1 (600 crom.)1. Identificación Forense

    por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

    Los mejores resultados individuales y en media se obtienencon la función 3 y con α=0.7-0.9

    Se mejoran los resultados con 300 cromosomas y lascombinaciones más eficaces consideran α’s altos, lo quedemuestra que el problema requiere diversidad

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García56/67

    5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica FuzzyExperimentación (III)

    Superposición AGCR

    Comparativa solución manual – automática pose 1

    Superposición manual1. Identificación Forense

    por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García57/67

    5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica FuzzyExperimentación (III)

    Superposición CMA-ES

    Comparativa solución manual – automática pose 1Superposición manual

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

    25 segundos24 horas

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García58/67

    5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica FuzzyExperimentación (III)

    Superposición RCGA

    Comparativa solución manual – automática pose 3

    Superposición manual1. Identificación Forense

    por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García59/67

    5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica FuzzyExperimentación (III)

    Superposición CMA-ES

    Comparativa solución manual – automática pose 3

    Superposición manual1. Identificación Forense

    por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

    25 segundos24 horas

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García60/67

    5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica FuzzyExperimentación (III)

    Pose 4

    Soluciones AGCR poses 2 y 4

    Pose 21. Identificación Forense

    por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García61/67

    5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica FuzzyExperimentación (III)

    Superposición CMA-ES

    Comparativa solución manual – automática pose 4

    Superposición manual1. Identificación Forense

    por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

    25 segundos24 horas

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García62/67

    Caso real resuelto por el Lab. de Antropología Física de laUGR con los Cuerpos de Seguridad del Estado (pose nototalmente frontal, con landmarks ocultos):

    Mismo diseño experimental que en el caso anterior

    5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica FuzzyExperimentación (III): Un caso muy conocido…

    SeisLandmarks

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García63/67

    5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica FuzzyExperimentación (III)

    Resultados (300 crom.)1. Identificación Forense

    por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

    El método es menos robusto que antes, pero todas lasfunciones tienen un valor de α que da buenos resultados

    Los mejores resultados individuales y en media se obtienencon la función 1 y con α=0.5

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García64/67

    5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica FuzzyExperimentación (III)

    Superposición AGCR

    Comparativa solución manual - automática

    Superposición manual1. Identificación Forense

    por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García65/67

    Validar en más casos reales, tanto positivos como negativos

    Mejorar la precisión, empleando otros AEs avanzados comoScatter Search

    Considerar la incertidumbre en la localización de los landmarks

    Mejorar la robustez:Consideración de emparejamientos parciales de los landmarks decara y cráneo para reflejar la incertidumbre existente. Diseño de unafunción de fitness con distancias fuzzy

    Inicialización heurística de los parámetros de registrado con técnicasforenses de estimación de medidas fisonómicas

    Abordar la tercera etapa para sugerir decisiones de identificaciónal forense analizando la mejor superposición

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

    5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica FuzzyTrabajos en Curso

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García66/67

    6. Conclusiones

    Hemos afrontando la automatización de la identificación porsupraproyección fotográfica para asistir al antropólogoforense

    El Soft Computing es muy adecuado para esta tarea por lascaracterísticas intrínsecas de esta técnica de identificación

    El trabajo está aún en pleno desarrollo. De las tres etapas:la reconstrucción automática de modelos 3D está casiconsolidada,se han obtenido unos resultados muy prometedores en lasuperposición craneofacial, yen breve, comenzaremos a afrontar la toma de decisión final

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

  • Soft Computing y Visión por OrdenadorParte I: Registrado de Imágenes mediante Computación Evolutiva Oscar Cordón García67/67

    6. ConclusionesEquipo Investigador

    Dr. Miguel BotellaDirector Lab. Antropología

    Física. Universidad de Granada

    Dra. Inmaculada AlemánTécnico Lab. Antropología

    Física. Universidad de Granada

    Dr. Oscar CordónInvestigador Principal ECSC

    Dr. Sergio DamasInvestigador Asociado ECSC

    Dr. José SantamaríaProfesor Universidad de Jaén

    1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica

    2. Registrado de Imágenes

    3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing

    4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de cráneos

    5. Segunda etapa: Superposición craneofacial

    6. Conclusiones

    CONTENIDO

    D. Oscar IbáñezInvestigador Predoctoral ECSC

    Número de diapositiva 1Contenidos1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica�Introducción a la Identificación Forense1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica�Introducción a la Identificación Forense1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica�Fundamento1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica �Landmarks de Cráneo y Cara1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica �Emparejamiento de Landmarks1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica�Metodología1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica�Historia y Visión Crítica1. Identificación Forense por Supraproyección Fotográfica�Ejemplo de un Caso Real2. Registrado de Imágenes�Definición2. Registrado de Imágenes�Aplicaciones (I)2. Registrado de Imágenes�Aplicaciones (II)2. Registrado de Imágenes�Formulación2. Registrado de Imágenes�Formulación y Esquemas de Resolución2. Registrado de Imágenes�Esquema Genérico de Resolución2. Registrado de Imágenes�Reconstrucción de modelos 3D a partir de Vistas Parciales2. Registrado de Imágenes�Reconstrucción de modelos 3D a partir de Vistas Parciales3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing�Registrado de Imágenes y Supraproyección Fotográfica3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing�Registrado de Imágenes y Supraproyección Fotográfica3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing�Imagen Digital y Supraproyección Fotográfica3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing�Imagen Digital y Supraproyección Fotográfica3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing�Imagen Digital y Supraproyección Fotográfica3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing�Problemática3. RI, Incertidumbre e Identificación Forense = Soft Computing�Proyecto de Automatización de la Supraproyección FotográficaNúmero de diapositiva 264. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de Cráneos con AEs�Problemática, Requisitos y Herramientas4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de Cráneos con AEs�Justificación de la Metodología Considerada4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de Cráneos con AEs�Propuesta basada en Scatter Search e ICPNúmero de diapositiva 30Número de diapositiva 314. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de Cráneos con AEs�Experimentación4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de Cráneos con AEs�Experimentación4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de Cráneos con AEs�Experimentación4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de Cráneos con AEs�Experimentación4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de Cráneos con AEs�Experimentación4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de Cráneos con AEs�Experimentación con Otros Cráneos4. Primera Etapa: Reconstrucción 3D de Cráneos con AEs�Trabajos en Curso5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica Fuzzy�Problemática, Requisitos y Herramientas5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica Fuzzy�Metodología Considerada5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica Fuzzy�Métodos Existentes5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica Fuzzy�Métodos Existentes5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica Fuzzy�Métodos Existentes5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica Fuzzy�Nueva Propuesta5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica Fuzzy�Experimentación5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica Fuzzy�Experimentación5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica Fuzzy�Experimentación5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica Fuzzy�Experimentación5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica Fuzzy�Experimentación5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica Fuzzy�Experimentación (II): Nuevas funciones de fitness5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica Fuzzy�Experimentación (II)5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica Fuzzy�Experimentación (III): Nuevos casos5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica Fuzzy�Experimentación (III): Diseño experimental5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica Fuzzy�Experimentación (III)5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica Fuzzy�Experimentación (III)5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica Fuzzy�Experimentación (III)5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica Fuzzy�Experimentación (III)5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica Fuzzy�Experimentación (III)5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica Fuzzy�Experimentación (III)5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica Fuzzy�Experimentación (III)5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica Fuzzy�Experimentación (III)5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica Fuzzy�Experimentación (III): Un caso muy conocido…5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica Fuzzy�Experimentación (III)5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica Fuzzy�Experimentación (III)5. Segunda Etapa: Superposición Craneofacial con AEs y Lógica Fuzzy�Trabajos en Curso6. Conclusiones6. Conclusiones�Equipo Investigador