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Der visuelle mikroskopische Spermanachweis gilt bis heute als aussagekräftigster Nachweis von Spermien in der forensischen Fallarbeit. Anhand der markanten Zellmorphologie kann ein Spermium von anderen Zellen und Partikeln unter dem Mikroskop abgegrenzt und unterschieden werden. Voraussetzung hierfür sind jedoch eine zuverlässige Aufarbeitungsmethode, um die Spermien eines Asservats auf einen Objektträger zu überführen und eine valide Färbemethode, welche die Spermien erst sichtbar macht.
Zielsetzung dieser Arbeit ist es, eine zeitsparende und effiziente Färbemethode zu finden, die in der praktischen Laborarbeit für den mikroskopischen Spermanachweis sicher angewandt werden kann. Verglichen werden hierfür im Folgenden die lichtmikroskopische Kernechtrot-Pikroindigokarmin- und die fluoreszenzmikroskopische SPERM HY-LITER-Färbung. Weiterführend werden reale Fallproben auf Spermien untersucht, um somit praxisnahe Gewissheit über die Effizienz der Methoden zu erlangen.
Die vorliegende Bachelorarbeit befasst sich mit der Rauheitsanalyse von Knochen auf Basis von Schräglichtaufnahmen. Die Schräglichtaufnahmen wurden mit Hilfe der Skelettbestände und dem Equipment der Hochschule Mittweida erstellt. Die entstanden Bilder wurden einer Hauptkomponentenanalyse unterzogen. Anhand der Ergebnisse wurden die Maxima und Wendepunkte jedes Knochens bestimmt und innerhalb eines Skeletts sowie über mehrere Zeitstellungen miteinander verglichen. Es wurden zwei Skelette aus dem Gräberfeld Görzig, zwei Skelette aus dem Gräberfeld Rödelheim und elf rezente Knochen untersucht. Die Zeitstellungen teilten sich in ca. 300 n. Chr., das Jahr 1813 und die 1980er Jahre. Die Erkenntnisse aus dieser Arbeit können die Rauheitsanalyse und Altersschätzung vereinfachen und digitalisieren.
This bachelor thesis aims for the creation of an add on to the open source software Blender, wich is capable of making a procedural texture, that resebles human skin. Its purpose lies in aiding the process of facial reconstruction in the forensic field.
The beginning covers the importance of facial reconstruction and its general workings. It is followed by the scientific backround of the human skin. The main part of the thesis covers the creation of the material and its integration into an add on. Finally its results are evaluated against photographs of real human skin. The Thesis concludes with a summary and speculatory look into the future.
Das Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung der in Blender vorhandenen Tools zur Erstellung einer Fallsimulation mit einfachen Objekten und Menschmodellen. Nach einem kurzen Überblick über die Theorie werden verschiedene Kräfte in mehreren Testreihen untersucht und schlussendlich kombiniert. Diese Testreihen werden mit dem Programm Blender durchgeführt. Zusätzlich wurde eine Anleitung zur Erstellung einer Ragdoll in Blender 2.8 an-gefertigt.
Das erste Ziel dieser Arbeit war es zu evaluieren, inwiefern in der Praxis mit Hilfe von zwei Photogrammetrie-Softwares Spurenträger mit sich stark unterscheidenden Oberflächen dreidimensional modelliert werden können und welche Auswirkungen die Ergebnisse auf die darauf befindlichen (Blut-) Spuren und damit der forensischen Nutzbarkeit haben. Es wurden dafür drei Objekte gewählt, welche aufgrund ihrer unterschiedlichen Oberflächen- und Textureigenschaften im photogrammetrischen Kontext in drei verschiedene Schwierigkeitsklassen unterteilbar sind. Zudem wurden alle Gegenstände mit passiven Blutspuren benetzt, um zu bewerten, inwiefern anhand der erzeugten Modelle in Hinblick auf die Qualität eine digitale Blutspurenmusteranalyse inklusive Vermessung möglich ist. Um eine Gegenüberstellung einer frei verfügbaren und professionellen Photogrammetrie-Software in Bezug auf die Quali- und Quantität der Ergebnisse durchzuführen, wurde das kostenfreie Meshroom und als Gegenpol das kostenpflichtige Agisoft Metashape für die 3D-Modellie-rung der Objekte verwendet. Alle Spurenträger wurden zuerst mit den jeweiligen Standardeinstellungen der Softwares modelliert. Durch eine Abänderung der Standard-Pipelines wurde dann versucht die Modell- und Spurqualität maßgeblich zu verbessern. Für die 3D-Modellierungen wurde in beiden Softwares dasselbe Bildmaterial (inkl. Polfilteraufnah-men) genutzt.
Da an der Hochschule Mittweida beide zu evaluierenden Photogrammetrie-Softwares zur Verfügung stehen, war ein zweites Ziel dieser Arbeit Handlungsempfehlungen in Form von je einem Entscheidungsbaum pro Schwierigkeitsklasse ausgehend von den Ergebnissen zu formulieren, um die Auswahl der richtigen Software inklusive der Einstellungen bei der digitalen forensischen Sicherung von unterschiedlichen Objekten mit Blutspuren zu vereinfachen.
Zusammenfassend sollen in dieser Arbeit die folgenden vier Fragestellungen beantwortet werden:
▪ Können die 3D-Modelle der unterschiedlich schweren Objekte innerhalb der beiden verwendeten Photogrammetrie-Softwares in Bezug auf ihre Modell- und Spurqualität durch eine Optimierung der Standard-Pipelines und der Bildaufnahme maßgeblich verbessert werden?
▪ Welche der beiden verwendeten Photogrammetrie-Softwares stellt die unterschiedlich schweren Objekte inklusive ihrer Blutspuren als 3D-Modell qualitativ hochwertiger und realistischer dar?
▪ Inwiefern ist anhand der Qualität der 3D-Blutspuren der unterschiedlich schweren Objekte innerhalb der beiden verwendeten Photogrammetrie-Softwares eine digitale Blutspurenmusteranalyse inklusive Vermessung möglich? Wie genau sind die Vermessungen?
▪ Lassen sich ausgehend von den Erkenntnissen der ersten drei Fragestellungen all-gemeine Vorgehen für unterschiedlich schwere Spurenträger für die digitale forensische Spurensicherung formulieren?
In dieser Arbeit soll es um die Digitalisierung von Asservaten zur nachfolgenden Simulation im digitalen Raum handeln. Das Hauptaugenmerk soll dabei auf der Evaluation der Übertragbarkeit von Relationen zwischen den genannten Asservaten liegen. Zu zeigen soll sein, dass beim Anziehen einer Hose an einen Körper Relationen in Form individueller Falten entstehen, welche zum einen durch die Digitalisierung nicht verloren gehen sollen. Zum anderen soll analysiert werden inwieweit diese Relationen als Nebenprodukt bei dem Nachbau einer digitalen Anzieh-Simulation mit Hilfe der Digitalisate entstehen. Die Qualität dieser Relationen wird dabei im Vergleich zu den real-weltlichen Relationen Vergleichen. Neben der Hose als erstes Asservat wird sich außerdem einer Kleiderpuppe als zweites Asservat gewidmet. Die Kleiderpuppe bildet dabei eine Abstraktion zu einem menschlichen Körper auf Grund von Vereinfachungen dar. Auch wenn die Forensik über eine große Vielfalt an Methoden zur computergestützten Aufnahme, Analyse und Rekonstruktion von Spuren verfügt zeigt sich ein großer Bedarf hinsichtlich Techniken in Bezug auf die computergestützte Modellierung. Des Weiteren soll vor allem das Hauptaugenmerk von biometrischen Merkmalen wie beispielsweise Fingerabdrücken auf weitere wichtige Bestandteile eines Tatortes wie die Kleidung gerichtet werden. Mit Bezug auf diese Aussagen soll diese Arbeit zeigen, dass die Forensik zum aktuellen Zeitpunkt nicht über die benötigten Methoden verfügt, weshalb Methoden der Film- und Spieleindustrie benötigt werden. Eine spätere Evaluation soll dabei der Nutzen dieser Methoden hervorgehoben werden. Bei diesen Betrachtungen ist vor allem der Unterschied wichtig, dass bei der Film- und Spieleindustrie die gewählte Perspektive entscheidend für den Realitätsgrad der Simulierungen ist, wohingegen in der Forensik stets der höchste Realitätsgrad eines ganzen Abbildes angestrebt wird. Um den Nutzen in der Forensik zu analysieren wird der enthaltene Wahrheitsgehalt der Methoden evaluiert. So können zukünftig diese Erkenntnisse als Grundlagen für die Entwicklung eigener Methoden im Fachbereich der Forensik genutzt werden.
Mobile Kommunikationsgeräte sind ein beliebtes Mittel zur Planung, Beauftragung und Durchführung von Straftaten.
Insbesondere Daten von Messengern, wie WhatsApp oder
Telegram, enthalten oft beweiskräftige Informationen. In
Fällen organisierter Kriminalität sind zudem meist viele
Geräte involviert, von denen jedoch nicht alle den vollständigen Kommunikationsverlauf beinhalten.
Dieser ist vielmehr durch individuelle Löschungen von Nachrichten oder unterschiedliche Beitrittszeiten zu Gruppen stark fragmentiert. Somit ist eine singuläre Auswertung einzelner Geräte oft nicht zielführend, da wichtige Zusammenhänge nicht erkannt werden können. Die Verknüpfung zusammengehöriger Kommunikation ermöglicht hingegen eine nahezu vollständige Rekonstruktion der Kommunikation bei gleichzeitiger Reduktion des Leseaufwands durch Verschmelzung identischer Nachrichten. Das Gruppieren kohärenter Nachrichten zu Gesprächen ermöglicht den effizienten Abgleich mit einem Wissensmodell. In dieser Arbeit wird mit MoNA eine Plattform zur interaktiven Analyse und Verknüpfung mobiler Kommunikationsdaten vorgestellt, die durch Implementierung dieser Konzepte eine effektive und effiziente Filterung verfahrensrelevanter Kommunikation bei gleichzeitigem Kontexterhalt erlaubt.
Die Gesichtsweichteilrekonstruktion (GWR) stellt in Fällen
nicht identifizierbarer Individuen oftmals die letzte Möglichkeit zur Personenidentifikation dar, wenn etablierte Identifizierungsverfahren, wie die DNA-Analyse und Daktyloskopie, keine Aussicht auf Erfolg bieten. Aus forensischer Sicht besteht das oberste Ziel einer GWR darin, ein möglichst genaues, wahrheitsgetreues Abbild des Individuums zu erstellen, welches dann in Form von Bildern als Grundlage einer Personenidentifizierung dienen kann. Für eine GWR stehen dabei eine Vielzahl von Vorgehensweisen und Methoden zur Verfügung. Jedoch hat in den letzten Jahren die digitale GWR im Vergleich zur manuellen Vorgehensweise immer mehr an Bedeutung gewonnen. Dies ist vor allem auf die Zeitersparnis und Flexibilität zurückzuführen. In der heutigen Zeit werden jedoch die Vorgehensweisen und Methoden einer GWR nicht ausschließlich im forensischen, sondern auch im archäologischen Rahmen, beispielsweise für eine Museumsausstellung, angewandt. Dabei steht weniger die Identifizierung im Vordergrund, als vielmehr die sinnbildhafte Darstellung einer Person zu deren Lebzeiten. Dadurch wird der Öffentlichkeit die Möglichkeit gegeben, Vorfahren und historischen Persönlichkeiten direkt ins Gesicht zu sehen. In dieser Veröffentlichung soll die Vorgehensweise der forensischen GWR am Beispiel einer Rekonstruktion des Gesichtes einer historischen Person vorgestellt werden. Neben der Prozessvorstellung einer GWR wird ein Überblick über Voraussetzungen bis hin zu Visualisierungsmöglichkeiten aufgezeigt.
Der Einsatz von künstlicher Intelligenz soll in der Zukunft auch die Verbrechensaufklärung unterstützen. Ein Teilgebiet dessen ist die Bewegungsanalyse von Menschen. Ein wichtiger Aspekt dabei ist die Verformung und Bewegung der Wirbelsäule, mit der Frage, wie viele Wirbel als digitale Knochen einzeln benötigt werden, um eine Bewegung noch möglichst natürlich und anatomisch korrekt darstellen zu können. Diese Arbeit befasst sich mit der Reduktion der Wirbelsäule bzw. einzelner Wirbel anhand der Erstellung und Posierung von 3DSkeletten, welche je über anders zusammengefasste Wirbel verfügen.
Die vorliegende Arbeit beschäftig sich mit der bildgebenden Darstellung zur Dokumentation verschiedener Verletzungsmuster. Der Fokus liegt auf den verschiedenen Techniken zur individuellen zweidimensionalen Wunderstellung sowie den Lösungsansätzen zu deren Gestaltung. Die texturbasierten Wunden dienen zur Darstellung fallspezifischer 3D-Menschenmodelle, um diese zur Tatortrekonstruktion einsetzten zu können.
Ziel dieser Arbeit ist die manuelle und automatische Annotation anatomischer und anthropologischer Leitstrukturen und Messpunkte am Beispiel von Mandibulae männlicher Soldaten der napoleonischen Armee. Hierbei werden Mandibulae der Skelettsammlung Rödelheim mit Hilfe von Photogrammetrie digitalisiert und mittels der Software AnthroWorks3D hinsichtlich anatomischer und osteometrischer Landmarken annotiert. Ziel ist eine Automatisierung des Setzens der osteometrischen Landmarken, die mittels einer Schablone realisiert wird. Dabei soll untersucht werden, welche Mandibula die „Durchschnittlichste“ ist und wie effizient der Automatisierungsprozess im Vergleich zu einer manuellen Annotation ist. Anhand statistischer Analysen wird ein Überblick über aussagekräftige Kenngrößen innerhalb der Stichprobe gegeben. Untersuchungen der anatomischen Skelettvarianten dienen der Einschätzung bzgl. deren Einflusses auf AnthroWorks3D.
Möglichkeiten zur Aufnahme und Kategorisierung von
Knochenveränderungen und deren Interpretation
(2019)
Diese Bachelorarbeit befasst sich mit der Aufnahme, Kategorisierung und Interpretation von Knochen verändernden Merkmalen. Ziel ist es, eine möglichst einheitliche und allgemein verständliche Methode zu entwerfen, die der Aufnahme von knöchernen Veränderungen dient und worauf aufbauend Klassifikationen erfolgen können. Diese wiederum soll dahingehend überprüft werden, ob eine Feststellung der Ursache möglich ist.
Im Rahmen der vorliegenden Bachelorarbeit sollte ein Add-On zur semi-automatischen Phantombilderstellung in Blender erstellt werden. Hierfür wurden bereits bestehende Add-Ons von Einzelprozessen der Gesichtsweichteilrekonstruktion miteinander verbunden und einem einheitlichen Bild angepasst. Zudem wurden Anpassungen und Erweiterungen an den Add-Ons vorgenommen, um die Anwenderfreundlichkeit zu erhöhen. Abschließend wurde das Ergebnis mit anderen Computergestützten Rekonstruktionsmethoden verglichen.
AnthroWorks3D: Digitalisierung von Skelettfundstücken und die virtuell osteologische Untersuchung
(2021)
In der Anthropologie werden körperliche Überreste von Menschen historischer und rezenter Zeiträume mit dem Ziel der Aufdeckung ihrer Lebensumstände untersucht. Das Projekt AnthroWorks3D der Hochschule Mittweida verbindet Methoden der Videospielentwicklung und Osteologie, um das Knochenmaterial schonend und hoch-auflösend durch eine 3D-Scanpipeline zu digitalisieren und virtuell, ortsunabhängig und parallel zu vermessen mit dem Ziel, den Verschleiß am Knochenmaterial zu minimieren und die Fundstücke möglichst vielen Forschen-den zugänglich zu machen. Die virtuelle Vermessung wurde in einem ersten Test in Zusammenarbeit der Abtei-lung für historische Anthropologie und Humanökologie des Johann-Friedrich-Blumenbach-Instituts für Zoologie und Anthropologie der Universität Göttingen evaluiert. Dabei schätzen über die Hälfte der befragten Anthropo-logen den Prototypen als Alternative zur physischen Untersuchung ein, besonders in Anwendungsfeldern, in denen das Knochenmaterial nur schwer zugänglich ist.
Schimmelpilze spielen als Zersetzer eine große Rolle in allen Ökosystemen der Erde. Auch in der Forensik wird ihnen eine bedeutende Rolle zuteil, da sie meist totes organi-sches Material besiedeln. Neben der Leichenliegezeitbestimmung und ihrem Nutzen als biologische Spuren an Tatorten, können Schimmelpilze einen Nutzen als Mykotoxinbild-ner aufweisen. In ihrem sekundären Stoffwechsel produzieren sie abhängig von Art und äußeren Einflüssen Toxine. Über ausgewählte Gattungen, deren Arten und Mykotoxine wird in dieser Arbeit ein Überblick gegeben. Analysen dieser Mykotoxine sollen unter Umständen auf die Art Rückschlüsse erlauben. Hierbei präferierte und dargestellte Methoden sind GC-MS, LC-ESI-MS, UHPLC-Qtof-MS und andere Methoden aus der Chromatografie und Massenspektrometrie. Diese werden in der Arbeit mit ihren Grund-lagen gemeinsam erläutert. Über diese Methoden wird der forensische Nutzen von Mykotoxinen als Differenzierungsmerkmal diskutiert und am Ende der Arbeit wird ein Aus-blick auf zukünftigen Nutzen dieser Methoden und der Mykotoxinanalyse in der Forensik gegeben.
Ziel der Arbeit ist die Analyse des Skelettmaterials, welches in den 1930er Jahren in Görzig aufgefunden wurde. Das Material wurde auf die Römische Kaiserzeit und Völkerwanderungszeit datiert. Es wurden die Handknochen ausgewählter Individuen untersucht, um das Geschlecht zu bestimmen und eine Körperhöhen- und Altersschätzung vorzunehmen. Die Arbeit soll mit den bereits erstellten Arbeiten zum Material verglichen werden.