Orientador: Regina Maria Barretto Cicarelli / Banca: Rogério Nogueira de Oliveira / Banca: Raquel Mantuaneli Scarel Caminaga / Resumo: A identificação humana através da análise de DNA utiliza o perfil genético de um indivíduo baseado na combinação de diversos marcadores que são herdados de seus progenitores. Esses marcadores são geralmente diferenças nas seqüências de DNA nuclear entre os indivíduos (polimorfismos). Em alguns casos, entretanto, a análise do DNA nuclear não pode ser aplicada. Isso ocorre quando o DNA da amostra apresenta-se degradado ou em casos onde o material biológico não apresenta o DNA nuclear. Nestes casos, a análise do DNA mitocondrial (DNA mt) é o método de escolha. Entretanto, em um mesmo indivíduo podem existir populações de DNA mt diferentes, fenômeno denominado heteroplasmia. Este trabalho teve como objetivo o estudo da freqüência de heteroplasmia no DNA mt extraído de amostras de cabelo, quando comparado ao DNA mt contido no sangue dos mesmos indivíduos; análise da terceira região hipervariável (HV3) do DNA mt em amostras de sangue para estudo do seu poder discriminatório em nossa população; e aplicação da técnica de análise do DNA mt em vestígios biológicos. Para isso foram seqüenciadas as regiões hipervariáveis HV1 e HV2 em amostras de cabelo e sangue de 100 indivíduos, além do sequenciamento da região hipervariável HV3 em amostras de 150 indivíduos, todos residentes na Grande São Paulo. Uma freqüência de 10,5% de heteroplasmia foi encontrada em amostras de cabelo, e uma diversidade haplotípica de 0,8233 e probabilidade de semelhança de 0,1822 na região HV3 do DNA mt em amostras de sangue. Os resultados obtidos estão de acordo com os resultados relatados em outras populações e permitem sua aplicação no contexto forense brasileiro. / Abstract: The human identification by DNA analysis uses the genetic profile of an individual based on the combination of diverse markers that are inherited of its ancestors. These markers are generally differences in sequences of nuclear DNA between individuals (polymorphisms). In some cases, however, the analysis of the nuclear DNA cannot be applied. It occurs when the DNA sample is degraded or in cases which the biological material does not content nuclear DNA. In these cases, the mitocondrial DNA (mtDNA) analysis is the choice method. However, inside one individual can exist different mtDNA populations, phenomenon called heteroplasmy. The objective of this work was to study the frequency of heteroplasmy in extracted mtDNA from hair, when compared with mtDNA contained in the blood of the same individuals; and to analysis the third hypervariable region (HV3) of mtDNA in blood samples to study its discriminatory power in our population. For it, hypervariable regions HV1 and HV2 in hair and blood samples from 100 individuals had been sequenced, beyond the sequencing of hypervariable region HV3 in 150 individuals samples, inhabitants of Grande São Paulo. A heteroplasmic frequency of 10.5% was found in hair samples, and a haplotype diversity of 0.8233 and a random match probability of 0.1822 were found in the HV3 region of mtDNA in blood samples. These results are in agreeing with those obtained from other populations and allow its application in the Brazilian forensic context. / Mestre

Orientador: Aparecido Nilceu Marana / Banca: Evandro Luís Linhari Rodrigues / Banca: Izabel Regina F. R. de Bullen / Resumo: Na sociedade atual, a identificação exata e rápida dos indivíduos é uma necessidade. Nas aplicações forenses, a identificação por meio de características biométricas é bastante usual e muitas vezes é a única alternativa. A arcada dentária é uma das mais importantes e populares características biométricas utilizadas pela Odontologia Legal na área forense. O principal objetivo da Odontologia Legal é identificar indivíduos falecidos para os quais os outros meios de identificação biométrica (impressões digitais, faces, etc.) não são possíveis de serem aplicados. Em geral, o perito humano realiza a comparação manual entre registros dentários antemortem e postmortem anotando as diferenças encontradas em cada dente, o que demanda muito tempo e torna essa prática suscetível a erros, daí a importância do desenvolvimento de sistemas automáticos ou semiautomáticos para identificação humana forense. O objetivo dessa dissertação de mestrado é avaliar métodos baseados na Transformada Imagem Floresta para segmentação semiautomática de dentes e suas restaurações em imagens de radiografias panorâmicas de arcadas dentárias, utilizando os contornos obtidos para definir descritores biométricos para a identificação humana forense. Os descritores de formas baseados nos métodos Contexto da Forma (Shape Context) e Estatística dos Ângulos de Raios (BAS - Beam Angle Statistics) foram implementados e avaliados para o reconhecimento dos dentes. A técnica da Distância de Edição avaliou o reconhecimento das restaurações baseada nos códigos dentais gerados. Resultados experimentais obtidos sobre uma base de 40 imagens de radiografias de arcadas dentárias, contendo no total 1126 imagens de dentes, mostram que o método de segmentação baseado na Transformada Imagem Floresta Diferencial... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Nowadays, the fast and accurate individual's identification is a great necessity. In forensic applications, identification through biometric features is often usual and in some cases is the only alternative. The dental arch is one of the most important and popular biometric characteristic used in the dental forensic field. The primary goal of forensic dentistry is to identify deceased individuals for whom other forms of biometric identification (fingerprints, faces, etc.) are not able to be applied. In general, the human expert performs the manual comparison between antemortem and postmortem dental records noting the differences found in each tooth, which requires much time and practice, but this manual practice is more susceptible to errors. Hence, the importance of the development of automatic or semiautomatic forensic human identification systems. The goal of this Master dissertation is to evaluate methods based on Image Forest Transform for semiautomatic segmentation of teeth and their restorations in panoramic radiographs images of dental arches, using the contours obtained to define biometric descriptors for forensic human identification. The shape descriptors based on the Shape Context method and Beam Angle Statistics (BAS) were implemented and evaluated for the teeth recognition. The Edition Distance technique was used to evaluate the restorations and all dental work through the generated dental codes. Experimental results obtained on a database of 40 radiographs images, containing a total of 1126 teeth images, show that the segmentation method based on Differential Image Foresting Transform presented good and promising results for the semiautomatic teeth segmentation. They also showed that the Shape Context and BAS descriptors had similar results, with a slight advantage for the... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Aparecido Nilceu Marana / Banca: Adilson Gonzaga / Banca: Humberto Ferasoli Filho / Resumo: Diversos métodos biométricos baseados em características físicas do corpo humano como impressão digital, face, íris e retina têm sido propostos para identificação humana. No entanto, para a identificação post-mortem, tais características biométricas podem não estar disponíveis. Nestes casos, partes do esqueleto do corpo humano podem ser utilizadas para identificação, tais como dentes, tórax, vértebras, ombros e os sinus frontais. Investigações anteriores mostraram, por meio de técnicas manuais para extração de características, que os padrões dos sinus frontais são altamente variáveis entre indivíduos distintos e únicos para cada indivíduo. Esta dissertação de mestrado tem por objetivo propor um método computacional para o reconhecimento de sinus frontais para identificação humana post-mortem em aplicações forenses. Para tanto, foram avaliados métodos de segmentação de imagens de radiografias anteroposteriores de sinus frontais. O método baseado na Transformada Imagem-Floresta demonstrou ser eficiente para segmentação dos sinus frontais das imagens de radiografias, exigindo mínima intervenção humana. Foram também investigadas e implementadas técnicas para extração de descritores geométricos e descritores baseados nas formas dos sinus frontais. Experimentos realizados em um banco de imagens contendo 90 radiografias anteroposteriores de 29 indivíduos mostraram que a técnica de extração de características baseada nos descritores de contexto da forma foi a mais eficaz, propiciando taxas de erro igual (EER) e de recuperações corretas (CRR) de 3,73% e 95,5%, respectivamente. Os resultados obtidos nos experimentos corroboram os encontrados na literatura sobre a individualidade dos sinus frontais e sua viabilidade em termos de precisão e usabilidade para a identificação humana post-mortem. Palavras-chave: Biometria, identificação... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Several methods based on Biometrics such as fingerprint, face, iris, and retina have been proposed for person identification. However, for postmortem identification such biometric measurements may not be available. In such cases, parts of the human skeleton can be used for identification, such as teeth, thorax, vertebrae, shoulders, and frontal sinus. Previous investigations showed, by means of manual features extraction techniques, that frontal sinus patterns are highly variable for distinctive individuals and unique for each one. The objective of this master thesis is to propose a computational method for frontal sinus recognition for postmortem human identification in forensic applications. In order to achieve this, methods for frontal sinus segmentation from anteroposterior radiographs were evaluated. The method based on Image-Foresting Transform has shown itself efficient in frontal sinus segmentation from radiograph images, demanding minimal human intervention. After the segmentation, techniques for extracting frontal sinus geometrical and shape-based descriptors were investigated and implemented. Experiments over a database containing 90 anteroposterior radiograph images from 29 individuals have shown that the features extraction techniques based on shape context descriptors were the most efficient, providing equal error (EER) and correct retrievals (CRR) rates of 3.73% and 95,5%, respectively. The results obtained in our experiments confirm the outcomes described in literature about the individuality of the frontal sinus and its feasibility in terms of precision and usability for postmortem human identification. Keywords: Biometrics, forensics human... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre