專利名稱:人體行走足跡動(dòng)作鑒定方法
本發(fā)明涉及刑事偵察技術(shù)。
傳統(tǒng)的偵破手段在應(yīng)用足跡簽定進(jìn)行偵破案時(shí)，主要是通過留在現(xiàn)場(chǎng)的足跡形象特征去鑒定鞋底，再按鞋找穿鞋的人。如果犯罪分子做案時(shí)穿新鞋，換穿別人的舊鞋或做案后把鞋仍掉、毀掉，根據(jù)鞋底反映出的形象特征進(jìn)行比對(duì)的方法就難以奏效。
本發(fā)明的目的是根據(jù)人體行走運(yùn)動(dòng)規(guī)律反映出的足動(dòng)力在承受面上形成的立體足動(dòng)力形態(tài)特征，同一鑒定直接認(rèn)定人，解決同一個(gè)人換穿鞋(包括換穿別人鞋)足跡的同一認(rèn)定問題，為偵破案件提供一種可靠的方法。同時(shí)為制鞋行業(yè)提供理論設(shè)計(jì)依據(jù)，使設(shè)計(jì)出的鞋符合人的行走規(guī)律，穿著舒適。
人體行走運(yùn)動(dòng)足跡是在三維空間六個(gè)自由度的條件下運(yùn)動(dòng)形成的，所形成的足跡動(dòng)力形態(tài)特征具有平面、立體特點(diǎn)反應(yīng)出人體行走規(guī)律的足動(dòng)力，是足跡動(dòng)力形態(tài)檢驗(yàn)的足跡(見圖一)分為落腳重力點(diǎn)1，后跟動(dòng)力面2、拇趾動(dòng)力形態(tài)3、起腳動(dòng)力點(diǎn)4、掌趾間動(dòng)力形態(tài)5、掌面動(dòng)力5、腳弓壓7、邊沿動(dòng)力形態(tài)8八個(gè)部位的動(dòng)力形態(tài)特征，每一動(dòng)力形態(tài)特征都是足與承受面相互作用產(chǎn)生的垂直分力和水平分力形成的。
人體行走運(yùn)動(dòng)的足動(dòng)力形態(tài)特征具有個(gè)體差異，因?yàn)槿梭w運(yùn)動(dòng)的足骨有大小及相互聯(lián)結(jié)的角度不完全相同，韌帶的松緊，分支分叉聯(lián)通不一樣，聯(lián)接足骨形成了不同的靜止足型。籽骨的數(shù)目、大小不相同，在拇趾與其他四趾的數(shù)目也不一樣，籽骨的功能在于調(diào)整壓力、減少摩擦，改變肌肉的牽拉方向，由于籽骨的不同，這些功能反應(yīng)在個(gè)體之間就有了差異。出現(xiàn)率低的載距骨可限制足內(nèi)翻，外脛骨常見于扁平足，這些足骨的不同都是產(chǎn)生行走動(dòng)力個(gè)體差異的條件。
人體骨骼肌收縮產(chǎn)生行走動(dòng)力，靜止的足型是骨骼和韌帶維持的，行走運(yùn)動(dòng)中的足型是肌肉牽拉足骨形成的，小腿和足的骨肌粗細(xì)，分支多少個(gè)體之間有所不同，尤其足底方肌的外側(cè)、內(nèi)側(cè)頭、長頭缺如者不一樣，分支止趾長屈肌的部位也不相同。拇長屈肌加入趾長屈肌的纖維去向也有個(gè)別區(qū)別，韌帶孔起固定骨關(guān)節(jié)的作用，每個(gè)人的韌帶拉緊程度，小分支、分叉互相聯(lián)通的程度不盡相同。足底腱膜有保護(hù)足底肌肉的作用，中間束腱膜的厚薄有著個(gè)體差別影響足底動(dòng)力面，腳弓壓的形成。
由于人體行走運(yùn)動(dòng)的足骨、肌肉、韌帶、腱膜的個(gè)體差異因此形成的行走足疾跡動(dòng)力形態(tài)特征亦不相同。
每個(gè)人的生活環(huán)境，職業(yè)勞動(dòng)用力方式、大小、專業(yè)訓(xùn)練等不相同，人體行走運(yùn)動(dòng)組織器官的解剖學(xué)特點(diǎn)差別，為適應(yīng)協(xié)調(diào)行走運(yùn)動(dòng)，反應(yīng)個(gè)體特點(diǎn)行走足動(dòng)力，足常常以不相同動(dòng)力信號(hào)通過神經(jīng)錐體路和錐體外路兩條神經(jīng)通路傳入大腦皮質(zhì)運(yùn)動(dòng)中樞-中央前回形成了行走動(dòng)力定型，這種動(dòng)力定型具有穩(wěn)定反饋調(diào)節(jié)作用，指揮著行走運(yùn)動(dòng)，在一定時(shí)間內(nèi)是相對(duì)不變的，所以每個(gè)人的行走運(yùn)動(dòng)足動(dòng)力具有個(gè)體特點(diǎn)，又有相對(duì)穩(wěn)定性。
本發(fā)明的方法是這樣實(shí)現(xiàn)的一、制造現(xiàn)場(chǎng)立體足跡模型，審核現(xiàn)場(chǎng)檢材和嫌疑人樣本足跡對(duì)現(xiàn)場(chǎng)足跡要明了提取足跡的環(huán)境，承受面的條件、方位、行走速度、動(dòng)作的變異，立體度和完整程度，嫌疑人足跡與現(xiàn)場(chǎng)足跡形成條件，行走速度、動(dòng)作、足跡長短差別。
二、分別檢驗(yàn)(1)分出所屬類型從前、后、內(nèi)、外四個(gè)不同方向逆光平視并逐漸加大視角，移動(dòng)距離使足跡的動(dòng)力形態(tài)特征明顯的反應(yīng)出來。從后跟落腳重力點(diǎn)開始向前觀察分析對(duì)每一部位出現(xiàn)的形態(tài)特征進(jìn)行動(dòng)力分析，把垂直分力形成的壓力形態(tài)和水平分力形成的走向形態(tài)特征以及位置、面積、相鄰動(dòng)力形態(tài)特征之間的連聯(lián)結(jié)，中斷關(guān)系逐一觀察分析清楚。
足動(dòng)力前掌對(duì)應(yīng)后跟為翅型，后跟和腳弓斜擰對(duì)應(yīng)前掌內(nèi)側(cè)為擰型，動(dòng)力形態(tài)特征偏在內(nèi)側(cè)或外側(cè)為斜型，尖、掌、跟動(dòng)力重壓面居中、不擰、不斜突起明顯為凸型，整個(gè)足跡動(dòng)力形態(tài)特征重力面不集中、較平為平型，足跡的前掌和或后跟向內(nèi)彎型，前掌動(dòng)力與后跟動(dòng)力不對(duì)應(yīng)或各自平衡為混合型。
(2)把足跡上表現(xiàn)的動(dòng)力形態(tài)，特征按力度大小排出順序力度就是重力和水平力在立體足跡模型上的反映。
足跡上反應(yīng)幾處動(dòng)力形態(tài)特征，哪幾處動(dòng)力大，形態(tài)特征就明顯，哪幾處動(dòng)力小，形態(tài)特征就不明顯，按力度排出順序。部位動(dòng)力形態(tài)反應(yīng)凸起明顯，面積大，距足跡中心線距離比較大，平衡中起主要作用的特征力度則大，反之力度小。依此條件做依據(jù)，排出足跡上出現(xiàn)的動(dòng)力形態(tài)特征的力度順序。
用等高線的計(jì)曲線標(biāo)示力度大小，三條計(jì)曲線標(biāo)示力度最大，二條次之，一條表示力度最小。
(3)確定足跡動(dòng)力的平橫關(guān)系人體行走中形成的足跡對(duì)應(yīng)部位動(dòng)力是相互平衡的，足跡前對(duì)后，以足跡中心線為界分內(nèi)對(duì)外，表現(xiàn)形式不同，形成了不同類型，平衡中的足跡動(dòng)力形態(tài)特征相互對(duì)應(yīng)的特征數(shù)目不一定相同，往往動(dòng)力大的特征要兩個(gè)或兩個(gè)以上動(dòng)力小的特征相互平衡。有整個(gè)足跡的動(dòng)力相互平衡的，也有前掌或后跟本身的動(dòng)力相互平衡的，詳見圖二。圖二a為拇指動(dòng)力形態(tài)力度最大與外側(cè)的掌部動(dòng)力形態(tài)和跟部動(dòng)力形態(tài)相對(duì)應(yīng)平衡。圖二b為起腳、掌動(dòng)力跟動(dòng)力在足跡中心線上前后對(duì)應(yīng)平衡。圖二c為起腳、拇趾、掌部動(dòng)力形態(tài)后跟部重力面都在內(nèi)側(cè)前后對(duì)應(yīng)平衡。圖二d為前掌的拇趾與掌部外側(cè)動(dòng)力相對(duì)應(yīng)平衡，后跟動(dòng)力居中。
(4)建立坐標(biāo)系，確定動(dòng)力形態(tài)特征的平面位置首先確定足跡上反應(yīng)出的動(dòng)力形態(tài)特征的走向，劃出重壓面，重壓點(diǎn)，并劃出掌動(dòng)力面的分力重點(diǎn)。
起、落腳重力點(diǎn)的確定把起落腳動(dòng)力形態(tài)的兩個(gè)端點(diǎn)連線，在連的中點(diǎn)做一條平行于足跡中心線的直形線，這條直線相交于后跟邊緣一點(diǎn)即起、落腳重力點(diǎn)。
后跟、掌、拇趾重力點(diǎn)的確定，依據(jù)足跡石膏模型上反應(yīng)出的動(dòng)力凸起形態(tài)劃出形狀、走向、面積即動(dòng)力面，按凸起集中部位并逐漸縮小范圍以確定凸起集中點(diǎn)即重力點(diǎn)。在掌部動(dòng)力面中先確定其上、下內(nèi)、外四個(gè)突出點(diǎn)，這四點(diǎn)連線成的交叉點(diǎn)即掌動(dòng)力面的分力重點(diǎn)。
以足跡中心線為豎軸，足跡長前1/3處為橫軸建立十字座標(biāo)，把確定的動(dòng)力面的重壓點(diǎn)、分力重點(diǎn)(掌部)在十字座標(biāo)系中找出X、Y值以確定位置。從后向前聯(lián)結(jié)各重壓點(diǎn)、重力點(diǎn)、分力重點(diǎn)，形成一條曲線即動(dòng)力軌跡線，見圖三。
可以建立極座標(biāo)系，以足跡前長1/3處為極半徑，足跡中心線與極半徑交點(diǎn)為極點(diǎn)建立極座標(biāo)系，以極半徑和極角確定位置。
三、用同樣的方法對(duì)嫌疑人足跡進(jìn)行觀察分析，繪圖檢驗(yàn)。
四、比對(duì)檢驗(yàn)動(dòng)力形態(tài)特征的平面特點(diǎn)、位置、走向、面積、軌跡線的檢驗(yàn)，把現(xiàn)場(chǎng)足跡和嫌疑人足跡逐個(gè)特征進(jìn)行比對(duì)檢驗(yàn)。立體特點(diǎn)得的動(dòng)力形態(tài)特征、力度大小順序、相互對(duì)應(yīng)平衡關(guān)系、所屬類型要各自檢驗(yàn)，把綜合分析的結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，不能一個(gè)特征對(duì)一個(gè)特征。
五、分析評(píng)斷，解釋差異，做出結(jié)論(1)動(dòng)力形態(tài)特征的價(jià)值、評(píng)斷動(dòng)力大反應(yīng)明顯，平衡中起主要作用的動(dòng)力形談態(tài)特征是反應(yīng)人體行走規(guī)律的本質(zhì)特征，可做認(rèn)否的主要依據(jù)，與此相反的動(dòng)力形態(tài)特征穩(wěn)定程度比較小，尤其力度變化較大，在做結(jié)論前對(duì)其差異要進(jìn)行解釋，必要時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。根據(jù)動(dòng)力形態(tài)特征的平面特點(diǎn)、位置，面積、軌跡的特征進(jìn)行比對(duì)檢驗(yàn)。
(2)結(jié)論動(dòng)力大，反應(yīng)明顯的形態(tài)特征比對(duì)結(jié)果反應(yīng)一致，對(duì)差異做出解釋或經(jīng)過實(shí)驗(yàn)得到解釋可認(rèn)定。
有一個(gè)動(dòng)力大的形態(tài)特征有差異或其他穩(wěn)定動(dòng)力形態(tài)特征有差異不能解釋，可否定。
本方法適用于正常行走足跡，換穿鞋的大小超過1厘米(含1厘米)，肥瘦不超過一型之差。
本方法應(yīng)用舉例如下
例1某單位發(fā)生一起盜竊案，用石膏從現(xiàn)場(chǎng)澆鑄提取了右腳行走立體足跡一枚，經(jīng)偵察發(fā)現(xiàn)亞古村×××嫌疑很大，用石膏提取了嫌疑人×××的同側(cè)足跡進(jìn)行了動(dòng)作鑒定。
現(xiàn)場(chǎng)足跡是一個(gè)穿半高跟鞋右腳的行走足跡，全長28厘米，足跡中的八個(gè)部位特征中落腳點(diǎn)、后跟壓力面、掌壓力面拇趾壓力面四個(gè)特征明顯突出。
拇趾壓力面特征為長橢圓形，長短軸的交叉點(diǎn)在座標(biāo)系X軸的3厘米，Y軸4.5厘米的部位，壓痕較重。
掌壓面積特征足跡石膏模型上呈“
”型，長軸的走向與座標(biāo)系Y軸交叉的內(nèi)上角是85度，重壓點(diǎn)在X軸-2.3厘米，Y軸-8.4厘米的部位，壓痕較重。
起腳點(diǎn)特征起腳位置偏內(nèi)側(cè)呈“
”形，動(dòng)作力較小，特征輕。
后跟壓力面特征呈斜橢圓形，重壓面位于后跟的中外部，壓痕輕于拇趾壓力面和掌壓力面。
足跡的立體動(dòng)作特征對(duì)應(yīng)部位用力的平衡，是拇趾壓力面對(duì)應(yīng)掌外側(cè)壓力達(dá)到平衡，足跡形態(tài)前尖內(nèi)凸外凹，掌部形態(tài)外凸內(nèi)凹，后跟形態(tài)中外部凸，整個(gè)足跡形態(tài)前內(nèi)側(cè)與掌外側(cè)對(duì)撬。
對(duì)嫌疑人的足跡石膏模型進(jìn)行觀察分析，足跡長28厘米，平面八個(gè)部位特征中明顯的拇趾壓力面，掌壓力面的長軸線與十字座標(biāo)系y軸相交的內(nèi)上角是84度，后跟壓力面，落腳點(diǎn)位置、形狀走向與現(xiàn)場(chǎng)足跡反映一致。見圖四。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)足跡與×××的同側(cè)足跡比對(duì)認(rèn)定某單位失盜現(xiàn)場(chǎng)足跡為×××所留。
例2在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)罪犯足跡一個(gè)，是在左腳膠底所留，足跡長28厘米，穿著合適，行走動(dòng)作正常，進(jìn)一步觀察檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)足跡，八個(gè)部位特征中明顯特征有拇趾壓力面圓形，掌壓力面橫橢圓形、重壓點(diǎn)位于掌內(nèi)上部，在十字座標(biāo)系中X1.2厘米，y1.0厘米，后跟壓力面位于后跟中外后部，落腳點(diǎn)在后跟足跡中心線的中外部。
整個(gè)足跡的立體動(dòng)作特征特征的輕重順序是拇趾壓力最大，后跟壓力次之，掌壓力輕較小，前尖內(nèi)側(cè)壓力對(duì)應(yīng)后跟外側(cè)壓力點(diǎn)達(dá)到平衡。
足跡形態(tài)前尖內(nèi)凸外凹，掌部形態(tài)是中內(nèi)部凸，后跟部位后外部凸，整個(gè)足跡形態(tài)前內(nèi)側(cè)與后跟外部對(duì)撬，起落腳動(dòng)作小，特征不明顯。
進(jìn)行步法追蹤中，發(fā)現(xiàn)有作案?jìng)上右伞痢痢恋牟嫉仔憧冔E與現(xiàn)場(chǎng)足跡相似，足跡長28厘米，當(dāng)場(chǎng)進(jìn)行動(dòng)作特征比對(duì)。上述四個(gè)動(dòng)作特征中的位置、形態(tài)與現(xiàn)場(chǎng)足跡反應(yīng)一致，其中掌壓力面、重壓點(diǎn)座標(biāo)位置，y值0.6厘米，與現(xiàn)場(chǎng)足跡差0.4厘米(在允許范圍內(nèi))，立體動(dòng)作特征反應(yīng)一致，尤其掌壓力面的位置，整個(gè)足跡用力的大小順序反應(yīng)一致。
×××的行走足跡掌壓力面重點(diǎn)比現(xiàn)場(chǎng)足跡掌壓力面重點(diǎn)位置靠后0.4厘米，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明此差異點(diǎn)的出現(xiàn)是因?yàn)橄右扇爽F(xiàn)穿鞋比作案穿的鞋大1.0厘米造成的。
經(jīng)比對(duì)評(píng)斷任定，現(xiàn)場(chǎng)足跡為嫌疑人×××所留。見圖五。
本方法理論依據(jù)充分，應(yīng)用簡便，可靠性高，具有和指紋一樣的使用價(jià)值。
權(quán)利要求
1.一種通過足跡認(rèn)定人身的方法，其特征是把人的行走動(dòng)作在承受面上表現(xiàn)出來的平面特征在二維空間分部位進(jìn)行描述，按如下的程序?qū)崿F(xiàn)該方法(一)制造現(xiàn)場(chǎng)立體足跡模型，審核現(xiàn)場(chǎng)檢材和嫌疑人樣本足跡，(二)分別檢驗(yàn)，(1).分出足跡所屬的類型，(2).把足跡上表現(xiàn)的動(dòng)力形態(tài)特征按力度大小排出力度順序，并用等高線的計(jì)曲線標(biāo)示足跡動(dòng)力形態(tài)特征的力度順序，(3).根據(jù)不同表現(xiàn)形式，以前對(duì)后，以足跡中心線為界分內(nèi)對(duì)外，確定足跡動(dòng)力的平衡關(guān)系，(4).確定足跡上反應(yīng)出的動(dòng)力形態(tài)特征的走向，劃出重壓面、重壓點(diǎn)，并劃出掌動(dòng)力面的分力重點(diǎn)，建立座標(biāo)系，確定動(dòng)力面的重壓點(diǎn)、分力重點(diǎn)(掌部)的位置，從后向前聯(lián)結(jié)各重壓點(diǎn)、重力點(diǎn)、分力重點(diǎn)，連成一條曲線即動(dòng)力軌跡線，(三)用同樣的方法對(duì)嫌疑人足跡進(jìn)行觀察分析，繪圖檢驗(yàn)，(四)動(dòng)力形態(tài)特征的平面特點(diǎn)、位置、走向、面積、軌跡線的檢驗(yàn)，把現(xiàn)場(chǎng)足跡和嫌疑人足跡逐個(gè)特征進(jìn)行比對(duì)檢驗(yàn)，立體特點(diǎn)的動(dòng)力形態(tài)特征，力度大小順序，相互對(duì)應(yīng)平衡關(guān)系，所屬類型要各自檢驗(yàn)，把綜合分析的結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，(五)動(dòng)力大，反應(yīng)明顯的形態(tài)特征比對(duì)結(jié)果反應(yīng)一致，對(duì)差異做出解釋或經(jīng)過實(shí)驗(yàn)得到解釋可認(rèn)定，有一個(gè)動(dòng)力大的形態(tài)特征有差異或其他穩(wěn)定動(dòng)力形態(tài)特征有差異不能解釋，可否定。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其特征是將足跡特征分為七種足動(dòng)力前掌對(duì)應(yīng)后跟為翅型，后跟和腳弓斜擰對(duì)應(yīng)前掌內(nèi)側(cè)為擰型，動(dòng)力形態(tài)特征偏在內(nèi)側(cè)或外側(cè)為斜型，尖、掌、跟動(dòng)力重壓面居中。不擰、不斜突起明顯為凸型，整個(gè)足跡動(dòng)力形態(tài)特征重力面不集中、較平為平型，足跡的前掌或后跟向內(nèi)彎為彎型，前掌動(dòng)力與后跟動(dòng)力不對(duì)應(yīng)或各自平衡為混合型。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其特征為足跡特征分為八個(gè)部位落腳重力點(diǎn)、后跟動(dòng)力面、拇趾動(dòng)力形態(tài)、起腳動(dòng)力點(diǎn)、掌趾間動(dòng)力形態(tài)、掌面動(dòng)力形態(tài)、腳弓壓、邊沿動(dòng)力形態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其特征為以足跡中心線為豎軸，足跡前長1/3處為橫軸建立十字座標(biāo)系。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1的方法，其特征為足跡前長1/3處為極半徑，足跡中心線與極半徑交點(diǎn)為極點(diǎn)建立極座標(biāo)。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1、2、3、4或5的方法，其特征為足跡模型用石膏制作。
專利摘要
人體足跡行走動(dòng)作鑒定方法，屬于刑事偵察技術(shù)。該方法根據(jù)人體行走運(yùn)動(dòng)規(guī)律反應(yīng)出的足動(dòng)力在承受面上形成的主體足跡動(dòng)力形態(tài)特征，同一鑒定直接認(rèn)定，解決同一個(gè)人換穿鞋(包括換穿別人鞋)足跡的同一認(rèn)定問題，為偵破案件提供一種可靠的方法。
文檔編號(hào)G01B5/20GK87102820SQ87102820
公開日1988年11月2日 申請(qǐng)日期1987年4月15日
發(fā)明者劉樹權(quán) 申請(qǐng)人:河北省雄縣公安局導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan