Proposed methodology for photoanthropometry analysis for human identification in frontal view facial images

A face é a parte do corpo que mais sintetiza o ser humano e, para que seja entendida, vem sendo alvo de estudos dos mais diversos campos da ciência, incluindo a área da Identificação Facial Forense. A ciência responsável pelo estudo da face e de suas relações, denominada Cefalometria, apesar de exaustivamente estudada para o emprego clínico e radiográfico, principalmente por profissionais da Odontologia, ainda não foi padronizada e validada para o seu emprego em análises faciais sobre imagens e/ou fotografias. Em virtude do crescimento da produção tecnológica e automatizada da era em que vivemos, onde aparelhos com câmeras fotográficas acopladas fazem parte da vida corriqueira da grande maioria da população mundial, é necessário o desenvolvimento de metodologias que confirmem a objetividade, reprodutibilidade e confiabilidade de suas análises, principalmente para as áreas que exigem precisão e rigor técnico-científico, como a perícia criminal. Neste sentido, o presente trabalho teve como objetivo propor uma metodologia de normatização na determinação de pontos cefalométricos para exames faciais exclusivamente baseados em imagens em norma frontal e definir quais são os pontos cefalométricos que apresentam maior e menor variabilidade de aferição, para possível aplicação na identificação humana. A parte experimental do estudo foi delineada em duas etapas: na primeira fase, foi utilizado o método convencional (cefalométrico clássico) para a descrição dos pontos anatômicos de referência; na segunda, o método fotoantropométrico proposto. Ambas as fases foram analisadas por cinco examinadores, os quais marcaram 16 pontos na topografia facial de 18 imagens, aleatoriamente escolhidas de um banco de imagens. Para todas as análises, foi utilizado um software desenvolvido pelo Serviço de 13 Perícias em Audiovisual e Eletrônicos do Instituto Nacional de Criminalística da Polícia Federal, denominado de SMVFace. Pode-se observar que houve uma grande redução da variabilidade dos pontos anatômicos após a adoção da descrição fotoantropométrica, principalmente para os pontos Alar, Endocanthion, Glabela, Gônio, Irídio Medial, Labial Superior e Zígio. Contrariamente, um ligeiro aumento na variabilidade dos pontos Chelion, Labial Inferior e Gnátio foi observado. Apesar do aumento na variabilidade desses pontos, a maioria das marcações foi realizada abaixo do erro aceitável preconizado por alguns estudos. Esses resultados demonstraram que, apesar de algumas limitações, a utilização da descrição fotoantropométrica proposta foi determinante para alcançar uma maior precisão das marcações dos pontos anatômicos de referência de forma geralFace is the body part that most synthesizes the human being and, to be understood, has been targeted from different branches of science, including the Forensic Facial Identification area. The Cephalometry, science responsible for facial studies and their relationships, although extensively studied for clinical and radiographic employment, especially by dental professionals, it has not been standardized and validated yet for its use in facial images and/or photo analysis. Due to the growth of technology and automated production of the era in which we live, where camera-coupled devices are part of vast majority ordinary life of world population, methodologies development is necessary to confirm the objectivity, reproducibility and reliability of their analyzes, especially for areas that require precision and technical/scientific rigor as criminal expertise. In this sense, this research aimed to propose a standardization method in determining cephalometric points exclusively based on frontal view facial images and determine which points have higher and lower variability of measurement, for possible use in human identification. The experimental part of the study was drawn in two stages. In the first phase, the conventional method (classic cephalometry) was used to describe the reference anatomical points and, in the second, the proposed photoanthropometric method was used. Both phases were analyzed by five examiners who scored 16 points in facial topography of 18 images randomly chosen from an image database. For all analyzes, a software developed by the Expertise Service in Audiovisual and Electronics of the National Institute of Criminology, Federal Police, called SMVFace, was used. It could be observed that there was a large variability reduction of anatomical points after the photoanthropometry description adoption, especially for 15 Alar, Endocanthion, Glabella, Gonion, Iridium Medial, Upper Lip and Zigion points. In contrast, a slight variability increase of Chelion, Lower Lip and Gnathion points was observed. Despite the increased variability of these points, most markings are performed below the acceptable error advocated by some studies. These results demonstrate that, although some limitations, the use of the proposed photoanthropometric description was crucial to achieve greater accuracy of anatomical landmarks determination in genera