ヒトの手のかたちの多様性を、3D形状とテクスチャの両側面から明らかにする

• 研究課題/領域番号: 23K27261
• 補助金の研究課題番号: 23H02570 (2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2023)
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分45060:応用人類学関連; 小区分45050:自然人類学関連; 合同審査対象区分:小区分45050:自然人類学関連、小区分45060:応用人類学関連
• 研究機関: 科学警察研究所
• 研究代表者: 今泉 和彦 科学警察研究所, 法科学第一部, 室長 (00356148)
• 研究分担者: 小川 好則 科学警察研究所, 法科学第一部, 主任研究官 (20443088) ; 臼井 詩織 科学警察研究所, 法科学第一部, 研究員 (30960801)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 14,430千円 (直接経費: 11,100千円、間接経費: 3,330千円); 2027年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2026年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2023年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
• キーワード: 法科学 / 手 / 3D形状解析 / 多様性 / 耳

研究開始時の研究の概要

わいせつ事件等で撮影される動画には犯人の手指が映り込んでいることがあり、被疑者の手指との異同識別が求められる。
この異同識別は、手のかたちが多様であるという経験に基づいた前提の下で行われているが、その科学的な根拠を裁判等は求めており、本研究ではこれを、手全体、指、指先に分けた「3D形状」と、体毛や関節部のしわなどが観察される「テクスチャ（色情報）」の両側面から明らかにする。
本研究で得られる成果は、犯罪鑑識の信頼性の向上はもとより、手のかたちが関わる広範な領域、例えば形質人類学、比較解剖学、人間工学、バイオメカニクス、形成外科領域にも有益である。

研究実績の概要

本研究は、犯罪捜査で必要となる手指や耳のかたちの多様性について、3D形状解析等を応用して明らかにするものである。
2023年度は本研究計画5年間の初年度であった。手と耳の3D形状を取得するための3Dスキャナー（Artec Space Spider）を9月に購入し、質の高い形状資料を効率よく収集できる撮影条件の設定に取り組んだ。当初、一つの対象物を複数の角度から撮影したものを別個に用意し、最終的に一つに重ね合わせることで3D形状を構成しようとしたが、各撮影回における対象物の微妙な姿勢のずれによってうまくいかないことが多かった。そこで、各対象物を一度のスキャンによって撮影することに方針変換し、撮影パラメータ変更などの試行錯誤の結果、秋頃に、一回のスキャンで安定して撮影できる手技を確立できた。科学警察研究所において本研究にかかる倫理審査を申請し受理されたので、12月から同意書の下で被験者の撮影を開始し、2024年3月までに男性70名、女性40名、計110名の撮影を終えた。この撮影数は、当初の予定であった男女各25名づつを大きく上回るものである。撮影後のraw dataからの3D形状を構成したのち汎用フォーマット（obj形式）への変換を行い、次年度以降に行う相同モデル化に備えた。
以上の作業と併行して、相同モデル化の効率性を上げるための支援ソフトウェアをMatLabベースで開発するための基本知識を習得し、簡単なプログラム開発も進めている。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

倫理審査の承認、機器の購入、撮影技術の習得、予定を大幅に超える資料の収集、プログラミング技術の習得など、当初の予定どおりに作業が進んだ。

今後の研究の推進方策

5年計画2年目である2024年度には、引き続き資料収集を進めて男女計250程度とする。併せて、3D形状の相同モデル化系を確立して、主成分分析等の統計解析を進めて3D形状の多様性を明らかにしていく。また、テクスチャとして得られている手指のシワの多様性を解析するための画像処理法、形質の定量化について検討を進めて2025年度以降の解析への筋道をつけたい。