Оптоэлектроника как основа метода распознания и идентификации лица путем декомпозиции и распознания, идентификация лиц с дальней дистанции в агрессивных условиях (с получением цифрового двойника). Судебная практика

/ / / / / / / / 

ОПТОЭЛЕКТРОНИКА
КАК ОСНОВА МЕТОДА РАСПОЗНАНИЯ И ИДЕНТИФИКАЦИИ ЛИЦА
ПУТЕМ ДЕКОМПОЗИЦИИ И РАСПОЗНАНИЯ, ИДЕНТИФИКАЦИЯ
ЛИЦ С ДАЛЬНЕЙ ДИСТАНЦИИ В АГРЕССИВНЫХ УСЛОВИЯХ
(С ПОЛУЧЕНИЕМ ЦИФРОВОГО ДВОЙНИКА).

СУДЕБНАЯ ПРАКТИКА

/ / / / / / / 
МОНОГРАФИЯ

Москва
2022

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное 
учреждение высшего профессионального образования

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

А. А. Аллаберганов, М. Ю. Катаев

Для специальности «Судебно-экспертная деятельность»
направления «Юриспруденция»
и специальности «Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы»
направления «Фотоника, приборостроение, оптические и биотехнические
системы и технологии»

УДК 343.983:681.7:004.932.2(035.3)
ББК  67.53:32.854
А50

Монография выполнена по темам диссертации на соискание ученой степени 
кандидата юридических наук и кандидата технических наук.

Рецензенты по техническим наукам:

доктор технических наук, профессор кафедры автоматизированных систем управления (АСУ) 
Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) 
А. М. Кориков;
кандидат технических наук, заведующий аспирантурой и докторантурой 
Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) 
Т. Ю. Коротина;

Рецензенты по физико-математическим наукам:
доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой электронных 
приборов (ЭП) Томского государственного университета систем управления 
и радиоэлектроники (ТУСУР) 
Н. И. Буримов;

Рецензенты по юридическим наукам:

кандидат юридических наук, доцент кафедры уголовного процесса и криминалистики 
Новороссийского филиала Краснодарского университета МВД России 
И. О. Бондарева;
кандидат юридических наук, доцент кафедры уголовного процесса и криминалистики 
Новороссийского филиала Краснодарского университета МВД России 
С. А. Лобова

Аллаберганов, Ахмеджан Атаханович.
 
Оптоэлектроника как основа метода распознания и идентификации лица 
путем декомпозиции и распознания, идентификация лиц с дальней дистанции 
в агрессивных условиях (с получением цифрового двойника). Судебная практика : 
монография / А. А. Аллаберганов, М. Ю. Катаев ; Томск. гос. ун-т систем управления 
и радиоэлектроники. — Москва : Знание-М, 2022. — 78 с.

 
ISBN 978-5-00187-086-9
 
DOI 10.38006/00187-086-9.2022.1.78

Изложены материалы исследования, выполненные автором А. А. Аллабергановым по судебной 
криминалистикой экспертизе (габитоскопии) по методам, разработанным автором в рамках уголовного 
судопроизводства.  Представленные методики и методы исследования, алгоритмы распознания 
и криминалистические многофункциональные комплексы успешно прошли апробацию в Судебной 
экспертно-криминалистической лаборатории при УК «НСК-Капитал». Исследование выполнено по 
двум направлениям диссертационных исследований: юридические науки и технические науки.
Издание представляет интерес для студентов и аспирантов, преподавателей юридических, технических 
высших и средних учебных заведений, научных работников, практикующих юристов и специалистов.


УДК 343.983:681.7:004.932.2(035.3)
ББК 67.53:32.854

А50

© Аллаберганов А.  А., Катаев М. Ю., 2022
© Томск. гос. ун-т систем упр. и радиоэлектроники, 2022
© Издательство «Знание-М», 2022

ISBN 978-5-00187-086-9 

А. А. Аллаберганов выражает благодарность 
научному консультанту по специальности 
12.00.12. (2) «Судебно-экспертная деятельность» 
и научному руководителю по специальности 
05.11.07. «Оптические и оптико-электронные 
приборы и комплексы» Михаилу Юрьевичу 
Катаеву — доктору технических наук, 
профессору кафедры Автоматизированных 
систем управления ФГБОУ ВО «Томский 
государственный университет систем 
управления и радиоэлектроники» (ТУСУР), 
научному руководителю Центра наблюдения 
Земли со спутника, заведующему лабораторией 
«Обработка изображений».

/ / / / / / / / 

/ / / / / /
БЛАГОДАРНОСТЬ

/ / / / / / /
5  

Оптоэлектроника как основа метода распознания и идентификации лица путем декомпозиции 
и распознания, идентификация лиц с дальней дистанции в агрессивных условиях / / / / / / / / /

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие ........................................................................................... 7

МЕТОДИКА 1. Методика распознания лиц с дальней 
дистанции и идентификация в агрессивных (световых, 
яркостных) условиях с получением цифрового двойника ..........11

Существующие методы распознания ............................................13

Криминалистический многофункциональный 
комплекс (КМК) ...............................................................................16

Проблемы обработки и варианты измерений ...............................18

Алгоритм обработки изображений с выделения цифровой 
информации (ЦИ) ............................................................................25

Особенности фиксации информации ............................................27

Исследовательская часть ................................................................30

Производство научного эксперимента ..........................................32

Производство научного эксперимента — 2 ..................................38

МЕТОДИКА 2. Методика распознания лица человека 
(животных и иных существ), получения цифрового 
двойника объекта и идентификации его по частям путем 
декомпозиции с применением криминалистического 
комплекса .............................................................................................43

Существующие методы распознания ............................................44

Предлагаемая новизна ....................................................................48

Методика обнаружения лица (лиц) на изображении ...................49

Декомпозиция процесса исследования .........................................51

Некоторые проблемы и их решения ..............................................55

/ / / / / / / /
/ / / / / / /
6  

А. А. Аллаберганов, М. Ю. Катаев
/ / / / / / / / /

Фиксация информации и условия измерений ...............................58

Методика распознавания и идентификации лиц (и иных 
существ) при помощи криминалистического комплекса ............61

Разработка подхода к оценке и обзор методики проведения 
экспертизы (исследования) .............................................................64

Заключение ...........................................................................................70

Литература ...........................................................................................72

Расшифровка обозначений ................................................................74

/ / / / / / / /
7  

Оптоэлектроника как основа метода распознания и идентификации лица путем декомпозиции 
и распознания, идентификация лиц с дальней дистанции в агрессивных условиях / / / / / / / / /

ПРЕДИСЛОВИЕ

В современных условиях выросло количество и качество видео- 
и фотофиксирующих устройств. В свою очередь, выросло также 
количество и качество ухода и обмана технического зрения с приме-
нением современных материалов и устройств.
Несмотря на качество появившихся новых фиксирующих 
устройств, существует проблема распознания лиц с дальней дистан-
ции. И если к этой дистанции добавляются еще и агрессивные (све-
товые, яркостные) условия, то это становится еще более сложной 
проблемой.
В пособии рассматриваются две методики распознания:
1. Методика распознания лиц с дальней дистанции и идентифика-
ция в агрессивных (световых, яркостных) условиях;
2. Методика распознания лица человека (животных и иных су-
ществ) с получением цифрового двойника объекта и идентификации 
его по частям путем декомпозиции с применением криминалистиче-
ского комплекса.
В методиках, в основе которых исследование и идентификация 
объекта с получением Цифрового двойника (ЦД) и Цветового анало-
га цифрового двойника (ЦАЦД) при помощи Криминалистического 
исследовательского комплекса (КМК), были разработаны и запатен-
тованы автором А. А. Аллабергановым.

1. Аллаберганов А. А. Патент на изобретение 
RU 2678413 C1. Криминалистический многофунк-
циональный 
видеомикроскопичес кий 
спектраль-
ный комплекс. Гос. реестр РФ 28.01.2019. Заявка 
№ 2018140045 Приоритет изобретения от 14.11.2018. 
Исклю чи тель ные права 14.11.2038. 

/ / / / / / / /
8  

А. А. Аллаберганов, М. Ю. Катаев
/ / / / / / / / /

2. Аллаберганов А. А. Патент на изобретение 
RU 2674495 C1. Способ получения цифровых 
двойников документа в виде бумажного носите-
ля текстовой информации или в виде изображения 
текстового документа. Гос. реестр РФ 02.08.2021. 
Заявка № 2020131960 Приоритет изобретения 
от 28.09.2020. Исключительные права 28.09.2040.

3. Аллаберганов А. А. Патент на изобретение 
RU 2752791 C1. Способ определения наличия 
вмешательств и видоизменений в изображении 
текстового электронного документа. Гос. реестр 
РФ 05.08.2021. Заявка № 2020131961 Приоритет 
изобретения от 28.09.2020. Исклю чительные права 
28.09.2040.

Информация по первой методике

Предложен метод (способ) распознания лиц на большом расстоянии (
дистанции), зафиксированных видеокамерой (наружного наблюдения) 
и или устройствами фотофиксации, а также идентификация 
лиц в агрессивных (световых, яркостных) условиях на различном 
расстоянии. Распознаванием лиц считается способ идентификации 
субъекта на расстоянии по его наблюдению человеком или с помощью 
технических средств. Качество распознавания существенно зависит 
от условий получения измерений, дальности и положения 
человека относительно измерителя и характеристик самого измерителя. 
В нашем случае считается, что измерителем является цифровая 
камера (ЦК), на выходе которой получаются RGB-изображения. 
Одной из проблем, когда качество идентификации низкое, является 
удаленность человека от ЦК, что проявляется малым количеством 

/ / / / / / / /
9  

Оптоэлектроника как основа метода распознания и идентификации лица путем декомпозиции 
и распознания, идентификация лиц с дальней дистанции в агрессивных условиях / / / / / / / / /

пикселей, связанных с лицом. Предлагаемый нами метод исследова-
ния позволяет получить потерянные пиксели на изображении лица 
(при получении с дальней дистанции) с помощью Цифрового двой-
ника (ЦД) и распознать лицо, а также при помощи ЦД и Цветового 
аналога цифрового двойника (ЦАЦД) идентифицировать лица в изо-
бражениях, полученных в агрессивных (световых, яркостных) усло-
виях на различных расстояниях.

Информация по второй методике

Предложен новый метод распознания лица человека (живот-
ных и иных существ) с получением цифрового двойника объекта 
исследования и идентификации их по частям путем декомпозиции 
при помощи криминалистического исследовательского комплек-
са (КМК). Предлагаемый метод (способ) исследования — это ме-
тод распознания лица (объекта) с получением цифрового двойника 
объекта и его частей и идентификации их по частям, в том чис-
ле и с наложением частей друг на друга. Так как созданный (по-
лученный) набор данных об отражении объекта (лица и его 
частей) в различных участках спектра имеет более широкие воз-
можности анализа, чем только RGB-изображение или полученное 
в другом диапазоне спектра изображение. Предлагаемая методика 
заключается в выделении признаковых зон и частей лица человека 
или (иных существ), преобразованных в цифровой формат и име-
ющих их цифровых двойников. Информация, которая содержится 
в цифровом двойнике объекта исследования, позволяет выполнять 
сложные, многоаспектные исследования с помощью разнообраз-
ных методов анализа. Необходимость цифрового двойника объекта 
и набора методов приводят к получению результатов, позволяющих 
получать необходимый для анализа лица (объекта) объем инфор-
мации. Разработанный автором способ (метод) позволяет провести 
комплексное и эффективное исследование с быстродействующими 

/ / / / / / / /
10  

А. А. Аллаберганов, М. Ю. Катаев
/ / / / / / / / /

алгоритмами и экспертизу цифрового двойника объекта исследо-
вания, в том числе и изображений в любых форматах их хранения 
и воспроизведения.

Информация об авторах

Аллаберганов Ахмеджан Атаханович, изобретатель и разра-
ботчик криминалистического оборудования и криминалистических 
комплексов, разработчик военной оптики, криминалистических ме-
тодик и методов исследования, аспирант кафедры судебных экспертиз 
Московского государственного юридического университета имени 
О. Е. Кутафина (МГЮА), аспирант кафедры АСУ «Фотоника, при-
боростроение, оптические и биотехнические системы и технологии» 
ФГБОУ ВО «Томский государственный университет систем управле-
ния и радиоэлектроники» (ТУСУР), руководитель Судебной экс-
пертно-криминалистической лаборатории, судебный эксперт.
Михаил Юрьевич Катаев, доктор технических наук, профессор 
кафедры «Автоматизированные системы управления» (АСУ) ФГБОУ 
ВО «Томский государственный университет систем управления и ра-
диоэлектроники» (ТУСУР), научный руководитель Центра наблю-
дения Земли со спутника, заведующий лабораторией «Обработка 
изображений».

/ / / / / / / /
11  

Оптоэлектроника как основа метода распознания и идентификации лица путем декомпозиции 
и распознания, идентификация лиц с дальней дистанции в агрессивных условиях / / / / / / / / /

МЕТОДИКА 1. МЕТОДИКА РАСПОЗНАНИЯ ЛИЦ 
С ДАЛЬНЕЙ ДИСТАНЦИИ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ 
В АГРЕССИВНЫХ (СВЕТОВЫХ, ЯРКОСТНЫХ) 
УСЛОВИЯХ С ПОЛУЧЕНИЕМ ЦИФРОВОГО 
ДВОЙНИКА

Вводная часть

Идентификация лица человека в произвольных условиях наблю-
дения имеет решающее значение для выявления потенциальных 
террористов и преступников, нарушителей закрытых территорий 
и т. д.
Выполнение задачи по распознанию действий, предшествующих 
составу преступления, и лиц (участников) определенного процес-
са и взаимоотношений между ними, зафиксированных различными 
устройствами (видео-, фотофиксаторами) с дальней дистанции, всег-
да было проблематичным.
В то время, как производительность распознавания лиц значи-
тельно улучшилась в последнее десятилетие для определенных 
случаев, множество вариаций, связанных со старением челове-
ка, его эмоциями, направлением освещения, величиной интен-
сивности света (утро, день, вечер), позой, удаленностью и т. д., 
по-прежнему являются основными узкими местами существу-
ющих алгоритмов. Так, например, распознавание лица человека 
на расстоянии более 5 метров затруднительно за счет низкого раз-
решения изображения. Типичные коммерческие алгоритмы рас-
познавания лиц требуют получения изображения лица, когда 
между глазами должно быть не менее 60 пикселей, тогда распозна-
вание возможно назвать успешным, этого трудно достичь во мно-
гих системах наблюдения.

/ / / / / / / /
12  

А. А. Аллаберганов, М. Ю. Катаев
/ / / / / / / / /

Существующие подходы, в которых изучали распознавание 
лиц на различном расстоянии, можно по существу разделить на 
две группы:
1) сравнение лица (шаблон) из базы данных с лицом на исследу-
емом изображении, для этого шаблон масштабируется под раз-
мер на изображении;
2) сравнение пропорций ключевых точек лица (шаблона) и лица 
на изображении.

Направления исследования

В данном пособии рассматривается: распознание лиц на большом 
расстоянии зафиксированными техническими устройствами — виде-
окамерой (устройство видеофиксации) и устройствами фотофикса-
ции (фотоаппарат).
Исследованию подлежало лицо человека на расстоянии от 1 до 
10 мет ров при помощи видео-, и фотофиксации и распознание при-
знаков и идентификация лица, а также идентификация лица в изо-
бражениях, полученных в агрессивных (световых, яркостных) 
условиях на различных расстояниях от фиксирующего техническо-
го устройства.

Проблематика

На сегодняшний день мало представлены или совершенно отсут-
ствуют методики по распознанию лиц, зафиксированных различны-
ми устройствами (видео-, фотофиксаторами) с дальней дистанции. 
Зафиксированные различными устройствами фиксации на расстоя-
нии более 6–7 метров от камеры лица — признаются не пригодны-
ми для идентификации по причине низкого разрешения изображения, 
получаемого от фиксирующего технического устройства. В свя-
зи с этим в настоящее время является проблематичным распознание 
и идентификация лиц с большого расстояния.