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Nombre del Proyecto:
Método Automático para Identificación Forense Basado en Técnicas de Visión por Ordenador e Inteligencia Artificial

Equipo que lo integra:
Universidad de Granada:
1.    Dr. Oscar Cordón. Catedrático de Universidad. Dpto. Ciencias de la Computación e Ingeligencia Artificial. E.T.S.I. Informática y Telecomunicación.
2.    Dra. Inmaculada Alemán. Profesora Titular de Universidad. Laboratorio de Antropología Física. Facultad de Medicina.
3.    Dr. Miguel C. Botella. Catedrático de Universidad. Laboratorio de Antropología Física. Facultad de Medicina.
4.    Dr. Fernando Navarro. Investigador postdoctoral proyecto MEPROCS.
5.    Sra. María Isabel Huete. Investigadora predoctoral proyecto MEPROCS.
6.    Sra. Carmen Campomanes. Becaria de Investigación. Dpto. Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial. E.T.S.I. Informática y Telecomunicación.

European Centre for Soft Computing:
1.    Dr. Sergio Damas. Investigador Principal.
2.    Dr. Oscar Ibáñez. Investigador Asociado.
3.    Sra. Rosario Campomanes. Investigadora Predoctoral.

Entidades que participan:
•    Universidad de Granada
•    European Centre for Soft Computing
•    Distintos centros extranjeros participantes como socios en el Proyecto MEPROCS:
Guardia Civil Española, Policía Judiciaria de Portugal, Policía Nacional de Israel, European Council of Legal Medicine, Consorci di Recerca Sistemi ad Agenti (Italia), Forensic Sciences Centre (Portugal), Council of Forensic Medicine (Turquía), Centre for Anatomy & Human Identification (Escocia), Laboratorio di Antropología e Odontologia Forense (Italia), Moscow Regional Bureau of Forensic Medicine (Rusia), Vilnius University (Lituania), Universidad Complutense de Madrid, Unita'di Ricerca Paleoradiologia e Scienze Affini- Azienda Ospedaliero-Universitaria di Trieste (Italia).
Entidades que financian:
•    European Commission.
•    Ministerio de Economía y Competitividad.
•    Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa, Junta de Andalucía.
•    Ministerio de Educación y Ciencia.
•    Ministerio de Ciencia e Innovación.

Breve Resumen Descriptivo:

La Antropología Forense se dedica al estudio de las cuestiones médico-legales relacionadas con una persona fallecida mediante el examen de sus restos óseos, tratando de determinar su identidad y la forma y causa de la muerte, entre otras cuestiones. Una de las aplicaciones más importantes es la identificación de seres humanos a partir de su esqueleto, normalmente en casos de personas desaparecidas, así como en circunstancias de guerra y desastres de masas. Esta tarea requiere la comparación de datos ante-mortem y post-mortem. Por ejemplo, puede requerir la comparación de datos relacionados con el sexo, la altura, la estatura, la constitución física o la dentadura.

Para realizar la identificación, el antropólogo mide y compara los datos del esqueleto para determinar estos parámetros. Si este estudio es positivo, se aplican técnicas más específicas como la superposición craneofacial, en la que se comparan fotografías o fotogramas de video de la “persona desaparecida” con el cráneo encontrado. Proyectando ambas fotografías una sobre otra (o, mejor, emparejando la foto con un modelo tridimensional del cráneo) se puede tratar de determinar si pertenecen a la misma persona. Para ello, se considera el emparejamiento de dos conjuntos de puntos característicos (puntos cefalométricos en la cara del sujeto y craneométricos en el cráneo) (ver Figuras 1 y 2).

  figura1
figura2 

Figura 1. De izquierda a derecha, y de arriba abajo: principales puntos
cefalométricos (vistas frontal y lateral) y craneométricos (vistas frontal y lateral)

figura3            

Figura 2. A la izquierda, correspondencias (vistas lateral y frontal) entre puntos
cefalométricos y craneométricos. A la derecha, ejemplo de aplicación de la técnica

La superposición craneofacial es un método de identificación muy extendido. Los fundamentos de la técnica se establecieron hace ya más de un siglo y su primera aplicación data de 1935 en el caso Ruxton. Desde entonces se ha usado para resolver miles de casos de distinta naturaleza (terrorismo, criminales de guerra, el reciente tsunami en el Índico, etc.) en todo el mundo. Aún así, desde la década de los 90, periodo de mayor popularidad de la técnica, su uso ha ido descendiendo paulatinamente. Según los expertos, las causas de este retroceso eran debidas, por un lado, a la aparición de nuevas técnicas de identificación más precisas (especialmente la identificación mediante ADN) y, por otro lado, a las limitaciones de la técnica tanto en lo que se refería al tiempo requerido para su aplicación como a la falta de una metodología sistemática común que le otorgara una fiabilidad específica.

En esta línea de investigación arrancada en 2005 y soportada por seis proyectos distintos hemos propuesto un marco metodológico para la identificación forense por superposición basado en el uso del ordenador que divide el proceso en tres etapas: la mejora facial y el modelado del cráneo, el solapamiento cráneo-cara, y la toma de decisiones (ver Figura 3). Además, siguiendo esta metodología, hemos desarrollado un procedimiento automático que comprende tanto la primera fase, en la que se lleva a cabo un modelado del cráneo en 3D, como la segunda, en la que se realiza la proyección automática del modelo 3D del cráneo sobre una fotografía de la cara de la persona desaparecida a partir del emparejamiento de los puntos cefalométricos y craneométricos indicados por el antropólogo forense; dejando el análisis de la superposición obtenida para emitir una decisión que evalúe si el cráneo corresponde realmente a la persona de la fotografía para el antropólogo forense. Nuestro método se basa en la clara relación existente desde un punto de vista computacional entre la superposición craneofacial y el problema del Registrado de Imágenes en Visión por Ordenador. Dicho problema consiste en reorientar automáticamente una imagen (bidimensional o tridimensional) para hacerla corresponder de la mejor manera posible con otra imagen (bidimensional o trimensional). Además de la Visión por Ordenador, el Soft Computing (conjunto de técnicas recientes de Inteligencia Artificial para la resolución de problemas reales) juega un papel esencial en tanto que hay diversas fuentes de incertidumbre inherentes al problema de superponer dos objetos diferentes: cráneo y cara.

figura4 

Figura 3. Las tres etapas de la metodología propuesta y su instanciación al procedimiento propuesto
basado en el uso de modelos tridimensionales del cráneo y métodos automáticos de soft computing

 
Valor que aporta a la Sociedad
Los resultados de nuestro proyecto de investigación son altamente relevantes. Hemos tenido éxito en nuestro objetivo inicial de desarrollar un sistema automático para asistir al experto forense en la ardua tarea de identificación humana por superposición craneofacial. La robustez del método diseñado, así como la precisión de las superposiciones obtenidas y el corto tiempo requerido (de 30 segundos a 2 minutos de manera automática, frente a las varias horas que necesita el forense para realizar la misma tarea de manera manual) permiten vislumbrar nuevas e importantes posibilidades para la técnica. De hecho, hemos validado el método en todos los casos reales de identificación que los integrantes del Laboratorio de Antropología Física de la Universidad de Granada habían resuelto anteriormente de forma manual a requerimiento de distintos Juzgados de Instrucción y de la Guardia Civil. En los quince casos considerados se han obtenido superposiciones competitivas con las realizadas manualmente por los antropólogos forenses en su momento (e incluso mejor para algunas fotos) en un rango de tiempo muy inferior (menos de dos minutos en el peor caso en comparación las varias horas requeridas para la aplicación manual de la técnica) mostrando una gran robustez. La Figura 4 recoge un ejemplo de aplicación del procedimiento a uno de los casos reales de identificación.

figura5            

Figura 4. Ejemplo de aplicación de nuestro procedimiento automático de superposición craneofacial sobre un caso real de identificación. Se dispone de dos fotos del sujeto a identificar. Las dos imágenes de la izquierda corresponden a las superposiciones manual y automática obtenidas con la primera foto. Las dos de la derecha corresponden a la segunda foto. El antropólogo forense necesitó varias horas para las primeras y el procedimiento automático obtuvo las segundas en aproximadamente dos minutos. Se observa claramente la mejora obtenida en la segunda foto debido a las limitaciones del software empleado por el forense para obtener la superposición manual

Además, los miembros del laboratorio ya se han servido de este procedimiento automático para resolver otro caso real de identificación en curso a requerimiento de la Guardia Civil (el de un varón de avanzada edad y nacionalidad portuguesa encontrado en las inmediaciones de la Alhambra a principios del año 2010, bajo secreto de sumario). El éxito del procedimiento automático desarrollado y su posible comercialización a corto plazo llevaron a la obtención de una patente europea (PCT) concedida en Febrero de 2011 con código WO/2011/01274.

Por tanto, los resultados obtenidos son de gran interés para las distintas instituciones que han soportado el proyecto a lo largo de los ocho años de desarrollo como, por ejemplo, el Servicio de Criminalística de la Policía Judicial de la Guardia Civil, la Unidad de Antropología del Cuerpo Nacional de Policía Científica, la Consejería de Justicia de la Junta de Andalucía (a través de los Institutos de Medicina Legal de la mayoría de las provincias andaluzas, con las que los dos miembros forenses del equipo del proyecto han colaborado en varias ocasiones para la resolución de casos de identificación de personas desaparecidas) y la empresa I.T.A. Aquateknica S.A., que es la distribuidora en España de los escáneres de rango Konica-Minolta como el disponible en el laboratorio de antropología física, empleado en este proyecto. Todas estas instituciones están interesadas en los resultados obtenidos, las primeras para aplicarlos a la resolución de nuevos casos de identificación de personas desaparecidas, y la última para fomentar un nuevo campo de aplicación para sus escáneres.

Dado el interés mostrado por los Cuerpos de Seguridad del Estado en el proyecto y su alto impacto social, los Dres. Cordón y Damas organizaron en Diciembre de 2008 un maratón científico sobre identificación forense patrocinado por el programa de promoción de la ciencia de CajAstur. En dicho maratón participaron, con la participación de la Dra. Alemán y representantes del Servicio de Criminalística de la Policía Judicial de la Guardia Civil (Teniente D. Pedro Ángel Martínez Mesones, jefe del Departamento de Fotografía e Infografía) y de la Policía Nacional (Inspector jefe José Francisco Reñones Fulgueral, Jefe del Grupo de Infografía Forense, e Inspector jefe Ramón Felipe Fernández Arcalís,  Jefe del Grupo de Policía Científica).

Como se ha comentado, nuestro método ha sido validado en diferentes casos reales de investigación de personas desaparecidas en Granada, Cádiz, Baza, etc. procedentes de los Institutos de Medicina Legal a través de la Consejería de Justicia de la Junta de Andalucía. Los miembros del equipo forense del proyecto también han colaborado con el Juzgado de Instrucción Número 1 de Baza para llevar a cabo diversos estudios antropológicos forenses de identificación.

Como aspecto adicional al alto impacto social que ha supuesto el desarrollo de este proyecto, nos gustaría subrayar que diversos medios de comunicación se han hecho eco de nuestros logros. En particular, se han dedicado diferentes espacios en los diarios “El Mundo”, “ABC”, “Ideal”, “La Opinión de Granada”, “La Nueva España”, “La Voz de Asturias”, “El Comercio”, “Diario médico”, “Andalucía investiga” y “La Voz de Galicia”. Asimismo, los Dres. Cordón y Damas han sido entrevistados en emisoras de radio como: “Radio Asturias (Cadena SER)” y “Onda Cero Asturias”, y de televisión “Radio Televisión Asturiana (TPA)” y “Tele Gijón”. En cuanto a la cobertura mediática a nivel internacional, cabe destacar que se han publicado reseñas en prensa de de México y Finlandia y sobre todo que en 2012 la agencia internacional Reuters se desplazó a Granada para realizar un video-reportaje de tres minutos y medio de duración. Finalmente, los Dres. Cordón y Damas han impartido un número significativo de charlas en distintas Universidades (Valladolid, Huelva, Rey Juan Carlos, Complutense, Santiago de Compostela y Wroclaw (Polonia)) y conferencias plenarias en congresos nacionales e internacionales de Informática y Ciencias Forenses (CAEPIA, IEA/AIE, EUSFLAT, IEEE e IACI).

Lugar de realización
Aula G22 de la Facultad de Ciencias

 
Enlaces de Interés
•    Página web del proyecto SOCOVIFI y de la línea de investigación en general
•    Página web del proyecto MEPROCS
•    Patente interacional del sistema automático de identificación forense desarrollado
•    Reportaje de la agencia Reuters sobre el sistema automático de identificación forense desarrollado
•    Maratón Científico CajAstur y la Ciencia: CSI ¿Realidad o Ficción?

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