ETUDE ANTHROPOMETRIQUE TRIDIMENSIONELLE DE LA MORPHOLOGIE FACIALE

Identification estimative ou évaluative

         Elle est mise en œuvre lorsque l’identité est inconnue et qu’aucune comparaison n’est possible (absence de papiers d’identité, corps calciné ou trop endommagé, restes osseux) Ainsi, la tentative d’identification se fera sur les seules bases morphologiques et particulièrement squelettiques. Les objectifs seront d’évaluer les caractéristiques anthropo-biologiques du sujet afin d’aboutir à une identité présumée (possible ou probable). Dans tous les cas, elle devra être complétée dans un deuxième temps par une identification comparative afin d’aboutir à une identité certaine ou exclue [10,20] La reconstruction faciale est un outil de dernier recours dans le cadre de l’identification estimative. Quelques soient les techniques utilisées, elles sont toutes basées préalablement sur une étude anthropologique des mensurations crânio-faciales.

Dynamiques de frappes au clavier (key stroke scan)

       La dynamique de frappe au clavier est une modalité biométrique comportementale qui permet d’authentifier des individus selon leur façon de taper au clavier Celle-ci mesure des paramètres comme le temps de pression sur chaque touche, le temps de relâchement, le temps de vol entre deux touches ou encore le nombre de doigts utilisés [12] La national science fondation (NSF) et National Institute of Standards and Technologie (NIST) ont conduits des études qui ont permis de confirmer que les, dynamiques de frappes sont uniques à la personne [29].

Reconnaissance de l’iris

        C’est une technique de biométrie permettant de reconnaitre une personne par l’observation de son iris En effet, le motif de l’iris, comprend de nombreuses caractéristiques. Celles les plus souvent utilisées en biométrie, sont la collerette, les taches pigmentaires les cryptes), la couronne ciliaire, les sillons ou la pupille qui eux sont contrôlés suivant leur taille. Ces éléments de l’iris restent fixes, ils ne varient que très peu durant toute une vie. Chaque motif est stable et unique de plus, le motif de l’iris n’est pas d’origine génétique contrairement à la couleur des yeux. Donc deux individus, même s’ils sont parents, peuvent avoir la même couleur mais jamais le même motif. [3] L’organe iridien est relativement à l’abri des lésions. S’agissant d’un tissu interne, l’iris est protégé par la cornée et l’humeur aqueuse. Étant donné que ces deux barrières sont transparentes, l’iris peut être facilement identifié à plus d’un mètre. On peut donc facilement photographier l’iris, qui n’est pas pourtant exposé à d’éventuels dommages. L’utilisateur doit fixer l’objectif d’une caméra numérique qui balaie l’iris d’une personne d’une distance de 30 à 60 cm, et acquiert directement son dessin. Elle le compare ensuite à un fichier informatisé d’identification personnelle [65].

Méthode craniographique latérale de Georges

        Cette méthode s’appuie sur une analyse de téléradiographies de profil ou radiographies latérales permettant donc un dessin  uniquement du profil de la victime. Le but était de reconstruire le profil d’une victime à partir de la radiographie latérale du crane d’un sujet non identifié grâce à des lignes osseuses et cutanées tracées. Pour chaque téléradiographie, les lignes osseuses et cutanées ont été tracées sur du papier millimétré. Les distances entre les points crâniens de la ligne médiane et leurs points équivalents au niveau des tissus mous furent ensuite mesurées (à 0,5 mm près). Puis une moyenne des tissus mous fut ensuite établie, à la fois pour les sujets masculins et pour les sujets féminins [19].

Techniques morphologique 3D

      Cette consiste à transformer un modèle déformable de tête virtuelle à base d’anatomie pour l’apparier au modèle de crâne inconnu en utilisant, comme paramètres, les épaisseurs tissulaires crâne/peau en 40 points de repère prédéterminé. Le modèle de tête comprend une surface de peau, des muscles virtuels, un système masses/ressorts et des points de repères. La surface de peau est un maillage triangulaire. Les muscles virtuels sont utilisés pour contrôler les diverses expressions faciales. Le modèle se compose de 24 muscles, chaque muscle contient une série de fibres qui peuvent se contracter en mode linéaire ou circulaire. La forme du muscle est calculée automatiquement pour s’adapter sous la peau. Le système masses/ressorts est ajouté après que le visage est apparié au crâne. Ce système relie la peau et les muscles au crâne. La plupart des points de repères sur la surface de peau correspondent à ceux du crâne. [28].Cette technique a beaucoup d’avantages par rapport aux techniques manuelles et automatiques discutées précédemment. La reconstruction faciale complète dure seulement une heure environ et le modèle de visage peut être facilement modifié. Des visages expressifs (tristes ou joyeux) sont produits en utilisant une couche de muscles virtuels en-dessous de la couche de peau sur un modèle déformable de tête fondé sur l’anatomie Cela pourrait augmenter les chances d’identification de la personne inconnue en changeant l’expression du visage reconstruit par un sourire ou un froncement des sourcils [30].

CONCLUSION

       Les visages humains manifestent un dimorphisme sexuel malgré leurs configurations identiques. Le sexe et l’ethnie constituent les éléments les plus saillants comparés aux caractéristiques anthropométriques du visage, lors de la perception d’autrui. La reconnaissance des visages est un processus cognitif extrêmement efficace et rapide, même lorsque les visages ont subi une altération naturelle, pathologique et artificielle (dépigmentation). Toutefois, devant certaines situations la reconnaissance visuelle peut être difficile voire impossible. Le recours à l’identification par images faciales devient alors essentiel. Cette dernière repose sur la comparaison morphologique, la comparaison d’indices anthropométriques et la superposition. Cette dernière peut se faire avec des images 2D/2D ou avec une acquisition tridimensionnelle 3D. La photogrammétrie 3D occupe aujourd’hui une place prépondérante avec l’avènement des scanner 3D et est largement utilisée pour l’analyse anthropométrique en médecine forensique. L’objectif de cette présente étude était de réaliser une analyse anthropométrique tridimensionelle du visage de sujets mélanodermes sénégalais. Un échantillon de 104 sujets sénégalais âgés de 20 à 45 ans dont 46 femmes et 58 hommes répondant à des critères de sélection bien définis a été retenu. La méthode a consisté à une capture du visage en 3D grâce à l’application Bellus 3D dental Pro ®. Face à l’objectif de l’appareil, l’individu effectue des mouvements de rotation en suivant les instructions vocales de l’application. L’acquisition sous les format numériques spécifiques pour la 3D : Obj, Stl et PLY sera importée dans le logiciel Meshlab 64 bit_fp v 2020 pour mesurer exactement les distances. Les principales mensurations ont été réalisées pour les distances ci-dessous:
– largeur de l’œil gauche,
– largeur de l’œil droit,
– largeur interne du visage ,
– largeur externe du visage,
– hauteur du visage,
– hauteur du nez,
– largeur du nez
– largeur du philtrum
– hauteur du philtrum
– hauteur de la pointe du nez,
– largeur buccal ,
– hauteur buccal
Les données collectées ont été enregistrées et traitées avec Jamovi version 1.8.4.0 et un seuil de significativité p< 0,05 a été retenu. Au niveau de la région nasale, les valeurs moyennes trouvées pour les distances al-al (largeur du nez), -n-sn (hauteur du nez), n-prn (hauteur du dos du nez), snprn (hauteur de la pointe nasale) étaient respectivement de 37, 2mm, 48,6mm, 39.1mm, 16,6mm chez les femmes et de 41mm, 50, 2mm, 40,6mm, 17, 8mm chez les hommes. Le test de student effectué en fonction du sexe montre une différence statistiquement signification pour la distance al-al p< 0,0001. L’indice nasal était de 82 % chez les hommes et 76.8 % chez les femmes. Le calcul de l’indice facial n-gn/zy-zy permet de déterminer le type facial. Dans cette présente étude, il était de 90 % chez les femmes et 91 % chez les hommes. L‘analyse de la variance test de MACOVA n’a pas montré de différences statistiquement significatives pour les différentes distances mesurées en fonction de l’ethnie. Seule la distance bi zygomatique zyD-zyG, a révélé une différence statistique p < 0.005 Ces résultats pourraient être en relation avec un métissage très importante au sein de la population sénégalaise. En somme, l’analyse anthropométrique révèle un visage sénégalais de forme leptoprosopique (long) avec un nez mesoryne. Les données issues de cette présente étude pourraient aider à la réalisation d’un algorithme servant à la détection des visages surtout dans un contexte sous-régional marqué par un terrorisme grandissant. Nous recommandons également aux collègues
– d’Orthodontie de s’approprier cette outil innovateur application Bellus 3D dental pro® pour le diagnostic des dysmorphoses dento-maxillaire, la planification et l’évaluation de la progression du traitement.
– Pour la chirurgie, il serait utile dans l’évaluation du défaut esthétique après chirurgie (tumeurs, ablation de glande parotides).
– Pour la Prothèse, il serait important de se lancer à l’usage de cet outil qui permet une communication virtuelle avec le prothésiste pour une meilleure réussite des appareils prothétiques.
– Pour les fabricants d’équipements, ces données peuvent être utiles dans la conception d’équipements de protection individuelle tels les masques et les respirateurs à oxygène qui seront adaptés à la structure faciale de la population locale.

Table des matières

INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE: RAPPEL SUR LES METHODES D’IDENTIFICATION HUMAINE
1. IDENTIFICATION HUMAINE
1.1. Historique
1.2. Identification estimative ou évaluative
1.3. Identification comparative
2. PROFILAGE DENTAIRE POST MORTEM
2.1. Dossiers ante mortem
2.2. Comparaison ante et post mortem
3. METHODES D D’IDENTIFICATION BIOMETRIQUES 
3.1. Définition de la biométrie
3.2. Identification comportementale
3.2.1. Dynamiques de frappes au clavier (key stroke scan)
3.2.2. Reconnaissance vocale
3.2.3. Dynamiques des signatures
3.3. Identification par Analyse biologique
3.3.1. Reconnaissance par ADN
3.3.1.1. Adn génomique
3.3.1.2. ADN mitochondriale
3.4. Identification digitale
3.5. Méthodes d’identifications innovantes
3.5.1. Reconnaissance de l’iris
3.5.2. Reconnaissance veineuse
3.5.3. Reconnaissance faciale
4. RECONSTRUCTION FACIALE
4.1. Définition
4.1.1. Intérêt de la reconstruction faciale
4.2. Méthode deux-dimensionnelle
4.2.1. Méthode deux-dimensionnelle Manuelle
4.2.1.1. méthode Taylor
4.2.1.2. Méthode craniographique latérale de Georges
4.2.2. Méthode deux-dimensionnelle informatisée
4.3. Méthode de superposition
4.4. Méthodes tridimensionnelles
4.4.1. Méthode tridimensionnelle manuelle
4.4.1.1. Méthode américaine
4.4.1.2. Méthode russe
4.4.1.3. Méthode combinée ou anglaise
4.4.2. Méthode tridimensionnelle informatisée
DEUXIEME PARTIE : EVALUATION DE LA MORPHOLOGIE FACIALE DE SUJETS SENEGALAIS PAR PHOTOGRAMETRIE TRIDIMENSIONELLE
1. JUSTIFICATION ET OBJECTIFS
2. MATERIELS ET METHODES
2.1. Type et durée de l’étude
2.2. Cadre d’étude
2.3. Population d’étude
2.4. Procédure de collecte
2.4.1. Conditions et préparation du patient
2.4.2. Acquisition avec Bellus 3D dental pro ®
2.4.3. Analyse et traitements des donnés
2.4.4. Variables étudiés
2.5. Analyse statistique
3. RESULTATS
3.1. Données socio-démographiques
3.2. Dimensions oculaires
3.3. Dimensions nasales
3.4. Dimensions labiales
3.5. Dimensions faciales
3.6. Indices morphologie faciale
4. DISCUSSION
CONCLUSION
REFERENCES

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