成人外耳形態特征個體識別的研究

王玉洲，宋利軍，張少實，張繼宗

（1.中國人民公安大學，北京100038；2.北京市公安局昌平分局刑偵支隊技術中隊，北京102200；3.公安部物證鑒定中心，北京100038）

隨著視頻及監控錄像系統的廣泛使用，利用視頻及影像資料進行人與人、人與圖像之間人身同一認定，已成為刑事偵查和刑事技術發展的一個新的需要。人的相貌特征具有階段性的相對穩定性和相似而不可重復的差異性，因此，可以作為個體識別的特征。人體外耳的結構穩定、而形態有明顯的個體變異,可以作為成人一個個體的特征標志。除外傷及手術整形等特殊情況外，成人外耳形態特征變化受環境、年齡因素的影響較小,在成年期特征變化不明顯,是進行個體識別的一個很好標志。通過觀察分析人體外耳形態結構,為利用外耳形態特征進行個體識別提供基本方法和依據。

一、材料與方法

（一）材料

樣本來源 500例人體頭面部準側面照片取自中國人民公安大學及長春市公安局雙陽分局照相采集。

照相及照片篩選標準 ①被拍攝者年齡20～50歲；②外耳無損傷、病變或畸形；③均選取頭面部左側相貌為拍攝對象，照片的人像比例約為原貌的1/10大小；④照片清晰、客觀、能夠真實地反映出被拍對象外耳的結構形態特征。

樣本一般資料 年齡范圍20～50歲，分布均勻。其中20～30歲200人；30～40歲150人；40～50歲150人。其中男性為300例，女性為200例。

（二）使用器材及設備

佳能40D數碼照相機（15～85mm鏡頭），三腳支架，淺藍色背景布，比例尺，卷尺等。

（三）方法

根據外耳結構形態特點（耳圖）,選取具有個體差異的形態標志進行比較、分析，共確定耳輪寬窄度、對耳輪凹凸度、耳輪腳形態、耳屏形態、對耳屏形態、耳屏間切跡形態、耳垂形態、達爾文結節形態、輪屏間切跡形態、耳前切跡形態10項指標。

同時，采用數字編碼描述每一項觀察指標的變異情況，10項指標組成一組編碼對外耳形態進行分類和描述，從而進行個體識別。首先，統計出男、女性每項指標分類的頻數，用SPSS19.0統計學軟件分別對每項指標進行 2檢驗，比較各指標有無性別差異性；其次，根據所得頻數計算出男性、女性每項指標分類的頻率，以及男女總樣本中每項指標分類的頻率；最后利用個體識別能力計算公式對外耳形態單個和總體指標個體識別能力進行計算。鑒于人類外耳基本組成結構相同,照片反映的結構特征亦相同，因此，研究分析時，男女采用了相同的指標進行觀測。每一項指標分類及編碼如下表。

表1 外耳形態特征分類編碼及各項指標分布及變異程度

表中P表示每項指標分類在總樣本中的分布頻率，即隨機抽取一個樣本，每項指標分類在該樣本中出現的可能性大小。DP為單個指標的個體識別能力，其表示隨機抽取兩個樣本，每個指標在兩個樣本中的變異程度大小。

二、結果

（一）不同觀察指標的性別性差異檢驗

利用 SPSS19.0統計軟件對10項指標數據進行 X2檢驗，分析判斷每項指標的男女性別差異。10項觀察指標中,耳屏間切跡形態(P=0.043)1項指標存在性別間差異。剩余9項指標均無性別差異性(各指標P>0.05)。

（二）個體識別能力計算

單個指標個體識別能力計算公式[1]為：Q。公式中，n為一個外耳形態特征指標的分類數目，Pi為群體中第 i個分類的頻率。∑Pi2為人群中隨機抽取兩個人，這恰巧兩人在同一指標特征完全相同的幾率(Q)。

若檢測k個外耳形態特征指標，其累計個體識別能力計算公式為：。根據公式，用外耳形態特征識別指標數目越多，個體識別能力就越強。

利用上述公式分別計算每個指標的識別率及總體指標的累積個體識別率,結果顯示，①10項指標的變異度和個體識別率為0.405～0.600。②男性10項指標中，個體識別能力最強的是耳垂形態指標；③女性10項指標中，個體識別能力最強的耳輪形態指標；④總體10項指標中，個體識別能力最強的是耳垂形態指標；⑤10項指標累計個體識別能力可達到99.8107%。

（三）30例成人外耳照片盲測結果

另外拍攝30例成人照片樣本，男女比例各半，按上述研究方法，采用數字編碼10項觀察指標進行檢驗，最終得到30個18位數字編碼數列，且所有編碼數列未出現完全相同的結果。

三、討論

成人外耳發育成熟后，結構穩定，不同個體間形態特征變異較大；10項指標在男女性樣本間的比較，僅耳屏間切跡形態1項指標存在男女性別差異，其它指標均無差異，所以采用這些指標進行性別判定意義不大。本文采用形態特征描述法進行研究，通過對500例人體外耳照片的觀察分析，建立了10項觀察指標，所有指標在不同個體都能準確地分類，表明這些指標在人群中變異程度較好，能夠很好地鑒別不同個體；盲測樣本的觀察也表明10項指標分類穩定可靠，能夠應用于個體識別。利用外耳形態特征作為觀察指標，能夠大大提高影像資料及視頻錄像中個體的識別幾率，尤其是在影像資料僅拍攝到人體側面相貌時，此時正面相貌資料欠缺無法滿足人體識別，而利用外耳進行認定則大為便捷，有利于犯罪偵查及案件偵破的高效進展。

同時，利用數字編碼描述外耳形態各項指標的變異類型，簡單且易于操作，可實現統一標準化，有利于避免甚至消除不同鑒定人員對同一指標觀察分析產生的差異。利用此方法進行個體識別，外耳特征的個體識別能力與觀察的指標多少有關，采用的有效觀察指標數量越多，則累計個體識別率就越高，個體識別能力就越強。本文建立的10項指標的變異程度和個體識別率為0.405～0.600，其中耳垂形態的變異程度最大，個體識別能力較好；達爾文結節變異度和個體識別能力較低。此10項指標對外耳形態特征進行一定程度的分類，但能夠用于較多類型的外耳鑒別，說明這10項指標具有一定的個體識別能力，可以作為同一人身認定或個體識別的指標。本研究僅分析單側外耳形態特征的個體識別，而未進行同一人體兩側外耳形態差異性的對比分析，有待于進一步研究；此外，基于外耳形態特征變化多樣性，觀察指標仍可細化再擴充，應用于個體識別。

通過觀察分析500例成人外耳結構形態照片，建立能夠用于個體識別的10項外耳識別指標，并采用數字編碼進行外耳形態指標的分類方法。最后抽取少量樣本盲測檢驗，將30例樣本照片按指標分類進行數字編碼，其檢測結果均未出現完全相同的編碼組合，充分表明此方法可用于個體識別及同一人身認定。限于樣本的數量，目前觀察指標分類還不夠細化，今后將通過增加樣本數量對各項指標進一步優化細分，或增加外耳形態分類指標，以提高個體識別能力。

[1]王保捷.法醫學[M].北京:人民衛生出版社,2004:204-208.