Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10077/7443
Title: Methods and applications for forensic sciences
Authors: Cervelli, Federico
Supervisore/Tutore: Carrato, Sergio
Issue Date: 15-Mar-2012
Publisher: Università degli studi di Trieste
Abstract: 
La scienza forense è quella branca della scienza che si occupa dell’analisi del ma-
teriale probatorio. Lo scopo di questa analisi è quello di comprendere le dinamiche
del delitto, al fine di trovare il colpevole. In questo lavoro sono stati studiati tre
nuovi metodi per affrontare alcuni dei problemi che devono affrontare gli esperti
di scienze forensi.
Il primo è un sistema per l’identificazione automatica delle calzature, al fine di
trovare la marca e il modello della scarpa che ha lasciato l’impronta sulla scena
del crimine. Un algoritmo basato sulla distanza di Mahalanobis è stato impiegato
per lo scopo ed è stato confrontato con altri sistemi disponibili in letteratura sia su
tracce di scarpa sintetiche che su tracce di scarpa reali, ovvero sia tracce prodotte
aggiungende sinteticamente rumore che tracce provenienti dalla scena del crimine,
rispettivamente.
In un secondo sistema studio è stato analizzato lo spettro di terzo ordine, cioè il
bispettro. Il bispettro può essere utilizzato per restaurare segnali corrotti, ma molti
degli algoritmi disponibili soffrono per la comparsa di una traslazione sconosciuta
nel segnale ricostruito. L’algoritmo proposto esegue la ricostruzione utilizzando
direzioni parallele del dominio del bispettro e offre una soluzione semplice per
risolvere e dimostrare la soppressione del problema nel caso di segnali 1D.
Nell’ultimo sistema studiato, viene svolta l’analisi di impronte digitali utiliz-
zando tecniche non standard. Un microspettrometro a trasformata di Fourier nel-
l’infrarosso (FT-IRMS) viene utilizzato per analizzare il contenuto delle impronte
digitali. L’FT-IRMS produce un’immagine iperspettrale, ed il sistema proposto
elabora ognuno degli spettri prima stimando il numero di gruppi funzionali che
lo compongono e poi individuando i loro parametri. A completamento del qua-
dro, sono state impiegate diverse metodiche basate sui raggi x per lo studio degli
eventuali contaminanti presenti nell’impronta.

Forensic science is the branch of science dealing with the analysis of evidence
material. Its aim is to understand the dynamics of the crime, in order to find the
culprit. In this work three new methods have been studied as an aid for the forensic
experts.
The first one is a system for the automatic retrieval of footwear to find the
make and model of the shoe that left its mark on the crime scene. A Mahalanobis
distance based algorithm is employed for the purpose and is compared with other
systems available in literature on both synthetic and real shoe marks, i.e. on both
computer generated shoe marks and on marks coming from crime scene.
In a second study the third order spectrum, i.e. the bispectrum, is analyzed.
The bispectrum can be used to restore corrupted signals but many available al-
gorithms suffer for the emergence of an unknown translation in the reconstructed
signal. Here the procedure is performed using two parallel paths in the domain
of the bispectrum and a simple solution to the unwanted translation is found and
demonstrated in the case of a 1D signal.
Finally, fingerprint analysis is performed using non standard techniques. A
Fourier transform infrared microspectroscope (FT-IRMS) is used to analyze the
content of fingerprints. The FT-IRMS produces a hyperspectral like image and
the proposed system processes each spectrum to estimate the number of func-
tional groups and to give their parameters. Finally contained contaminants have
been studied with several x-ray based techniques to give a comprehensive picture
of the fingerprint evidence.
Ciclo di dottorato: XXIII Ciclo
metadata.dc.subject.classification: SCUOLA DI DOTTORATO DI RICERCA DI INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE
Description: 
2009/2010
Keywords: forensic, CBIR, shoemarks, bispectrum, spectra
Language: en
Type: Doctoral Thesis
Settore scientifico-disciplinare: ING-INF/01 ELETTRONICA
NBN: urn:nbn:it:units-9137
Appears in Collections:Ingegneria industriale e dell'informazione

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