De beste 3D-scanners voor plaatsen delict en forensisch onderzoek, per taak

Een 3D-scanner kiezen voor forensisch werk begint bij het werk, niet bij de scanner. Een plaats delict heeft twee schalen tegelijk: de ruimte, waar posities en afstanden tussen objecten tellen, en de sporen, waar een schoenspoor of een werktuigspoor een fractie van een millimeter diep is. Lichamen, voertuigen en objecten in het laboratorium stellen hun eigen eisen.

Deze gids legt uit wat een 3D-scanner voor de plaats delict is, welke zes factoren bepalen welke past, en welke Artec-scanner met zijn specificatie bij elke forensische taak aansluit, met de grenzen naast de sterke punten.

Wat is een 3D-scanner voor de plaats delict?

Een 3D-scanner voor de plaats delict is een apparaat dat de vorm van een plaats delict of een object vastlegt als miljoenen gemeten punten, meestal met kleur, zodat de plaats delict kan worden gemeten, vanuit elke hoek bekeken en gepresenteerd, lang nadat ze is vrijgegeven. In forensisch werk worden twee soorten gebruikt: terrestrische laserscanners, die een ruimte of een buitenlocatie vanaf een statief vastleggen, en handheld scanners en desktopscanners met gestructureerd licht, die lichamen, voertuigen en afzonderlijke sporen in fijner detail vastleggen.

Een laserscanner meet afstand door de looptijd van een laserpuls te meten; een scanner met gestructureerd licht projecteert een lichtpatroon en leest hoe het oppervlak dat vervormt. Beide leveren een puntenwolk of een mesh op die software zoals Artec Studio omzet in een meetbaar model en exporteert in open formaten zoals E57, OBJ en PLY.

In de volgorde van het werk op een plaats delict hoort scannen bij het vastleggen van de plaats delict voordat er iets wordt verplaatst; de 7 S'en van het onderzoek op de plaats delict laten zien waar het past.

Een forensische 3D-scanner kiezen: zes factoren die de doorslag geven

• Bereik en schaal. Een ruimte of een straat vraagt een scanner die vanaf een statief tientallen meters meet; een schoenspoor vraagt er een die op 20 tot 30 centimeter van het oppervlak werkt.
• Nauwkeurigheid en resolutie, op een opgegeven afstand. Nauwkeurigheid is hoe dicht elk gemeten punt bij zijn werkelijke positie ligt; resolutie is de fijnste puntafstand die het model kan tonen. De nauwkeurigheid van een scanner met groot bereik wordt op een afstand opgegeven (Ray II: 1,9 mm op 10 m), die van een handheld loopt op met de grootte van het object (Leo: 0,1 mm + 0,3 mm/m). Hoe u een nauwkeurigheidscijfer leest legt het verschil uit.
• Kleur en licht. Bloedsporen, brandpatronen en blauwe plekken zijn kleur, geen vorm. Handheld scanners hebben hun eigen licht bij zich; een laserscanner meet geometrie in het donker, maar zijn kleurcamera's hebben licht op de plaats delict nodig.
• Contact en voorbereiding. Optische scanners raken het spoor niet aan. Sommige halen hun hoogste nauwkeurigheid met referentietargets dicht bij het object, en dat is een vraag voor uw procedure voor sporenbehandeling. Zeer donkere, glanzende of transparante oppervlakken zijn lastig voor elke optische scanner; glas heeft een scanspray nodig.
• Draagbaarheid en stroom. Een plaats delict heeft soms geen stroom en geen ruimte voor een laptop. Een volledig zelfstandige scanner, een draadloze en een met kabel veranderen elk hoe een team op de plaats delict werkt.
• Data, software en validatie. Een scan is in de rechtszaal maar zo bruikbaar als de vastlegging erachter: open formaten voor de tegenpartij, een gedocumenteerde workflow en een validatiestudie tegen acceptatiecriteria die uw team vaststelt.

De beste 3D-scanner voor elke forensische taak

Elke keuze hieronder is de Artec-scanner waarvan de specificatie bij de taak past. Voor een team dat vanaf nul begint, dekken een scanner voor de plaats delict en een handheld voor algemeen gebruik beide schalen van een plaats delict; de andere zijn het antwoord op specifieker zaakwerk.

De Ray II is een laserscanner op statief. Vanuit elke positie legt hij een veld van 360° × 300° vast tot 130 meter, met 1,9 mm nauwkeurigheid op 10 meter, in ongeveer 1,7 minuut per positie (2,7 met kleur). Een ruimte vraagt doorgaans twee of drie posities, zodat meubels, deuren en pilaren niets verbergen, en de posities worden geregistreerd tot één puntenwolk. Zijn laser meet geometrie dag en nacht; zijn kleurcamera's van 36 MP hebben licht op de plaats delict nodig. Voor werk buiten heeft hij IP54. Zie hoe een plaats delict wordt vastgelegd in 3D-scannen van de plaats delict.

Ideaal voor ruimtes, gebouwen, straten en aanrijdingslocaties, kogelbanen en zichtlijnen over een plaats delict. Niet voor het fijne detail van een afzonderlijk object: de resolutie wordt opgegeven in millimeters op 10 meter (3, 6 of 12 mm).

De Leo is een draadloze handheld scanner met een eigen touchscreen van 5,5 inch, accu en 512 GB opslag, zodat hij geen computer op de plaats delict nodig heeft. Hij legt vast met een nauwkeurigheid tot 0,1 mm en een resolutie tot 0,2 mm, met tot 35 miljoen punten per seconde in HD Mode, wat helpt op zwarte en glanzende oppervlakken; glas heeft een scanspray nodig. Bij een oefening van de Nederlandse politie werden een oefenpop en de omgeving in 5 minuten gescand. Origin Forensics meldde dat voertuiginspecties die met een laserscanner op statief drie à vier uur kostten, met de Leo minder dan één uur duurden.

Ideaal voor lichamen op de plaats delict, voertuigen van binnen en van buiten, ruimtes in detail en objecten die te groot zijn voor een desktopscanner.

De Spider II legt kleine en middelgrote objecten en oppervlakken vast met 0,05 mm nauwkeurigheid en 0,05 mm resolutie, met een kleurtextuur van 5 MP, op 19 tot 30 centimeter van het oppervlak en met kabel aan een laptop. Dat is de detailklasse voor schoensporen, werktuigsporen, letsels, bloedspoorpatronen en breukranden. In een gepubliceerde studie werden schoensporen in aarde en zand met de Space Spider van de eerste generatie gescand in minder dan een minuut per spoor, met 97% van de punten binnen 0,492 mm van het referentiemodel; zie schoensporen.

De Artec Neo, gebouwd voor inspectie van metrologische kwaliteit, legt zonder targets op dezelfde manier vast: 0,05 mm nauwkeurigheid en resolutie, 5 MP kleur, dezelfde werkafstand. Hij werkt op accu's, met 40 tot 50 minuten continu scannen en vier accu's in de doos, en maakt via Wi-Fi verbinding met een computer tot 6 meter verderop. Met referentietargets rond het object haalt hij 0,025 mm + 0,035 mm/m, en elk exemplaar wordt geleverd met een eigen nauwkeurigheidscertificaat van het volgens ISO/IEC 17025 geaccrediteerde laboratorium van Artec, getest volgens VDI/VDE 2634 Part 3. De Neo is gebouwd voor industriële inspectie; in forensisch werk ligt zijn meerwaarde bij een plaats delict waar een kabel een probleem is, of bij een meting die op een gecertificeerd cijfer moet steunen.

Beide leggen de vorm, grootte en positie van een spoor vast. Striaties vergelijken met een bepaald werktuig of vuurwapen gebeurt op micrometerschaal, met een vergelijkingsmicroscoop of een speciaal topografiesysteem. Bijtletsels kunnen voor beoordeling worden vastgelegd, maar bijtafdrukvergelijking zelf is onvoldoende wetenschappelijk onderbouwd (PCAST, 2016; NIST, 2023).

De Eva is een handheld scanner van 0,9 kg met kabel aan een computer, met een nauwkeurigheid tot 0,1 mm, een resolutie tot 0,2 mm en kleur, en een beeldveld tot 536 × 371 mm dat geschikt is voor hele lichamen en grote letsels. In een studie van de University of Toronto kostte het documenteren van 11 gesimuleerde letsels bij een levende proefpersoon 26 minuten met de Eva, tegenover 54 voor fotografie en handmatige meting, met de verwerking achteraf; de metingen van de Eva waren even nauwkeurig als de handmatige, en het model kon langs de gekromde huid worden gemeten. Zie autopsiedocumentatie; voor een wond die fijner detail vraagt: de Spider II.

De Micro II is een desktopscanner. Het object wordt op een geautomatiseerd platform vastgezet en gescand met tot 0,005 mm nauwkeurigheid en 0,04 mm resolutie, en daarna één keer omgedraaid om de onderzijde vast te leggen. Hij neemt objecten tot 200 × 200 × 150 mm en 2 kg — hulzen, projectielen, fragmenten, tanden en klein gereedschap — en legt hun vorm vast voor meting en archivering. Zie klein sporenmateriaal.

Aanrijdingen en voertuigen: Ray II met Leo

Een aanrijding heeft beide schalen. De Ray II legt de rijbaan, de eindposities, de zichtlijnen en het brokstukkenveld vast; de Leo legt de voertuigen vast, van binnen en van buiten, voor indrukking en indringing. Bandensporen op asfalt verschijnen in de intensiteits- en kleurdata van de laser, niet als geometrie; groeven in het wegdek zijn geometrie. Artec raadt de Neo en de Leo aan als duo: de Leo dekt grote oppervlakken snel, de Neo voegt detail toe waar toleranties ertoe doen. Zie scannen van ongevalsvoertuigen.

Welke scanners samenwerken

Scans van verschillende Artec-scanners worden samengevoegd en verwerkt in één Artec Studio-project: een handheld scan van een lichaam of een kogelgat wordt in de scan van de ruimte geregistreerd, zodat fijn detail op zijn gemeten positie zit, binnen de registratiefout die voor het project is vastgelegd. Zie de forensische puntenwolkworkflow.

• Ray II met Leo: de locatie en het detail ervan, op plaatsen delict en bij aanrijdingen.
• Leo met Spider II of Neo: grotere objecten en fijne sporen in dezelfde zaak, zoals een deur en het werktuigspoor op het slot ervan.
• Spider II of Neo met Micro II: sporen vastgelegd waar ze liggen, daarna kleine objecten in het laboratorium.

3D-scanner, smartphone-LiDAR, fotogrammetrie of totaalstation?

• Smartphone-LiDAR: telefoons hebben geen gepubliceerde nauwkeurigheidsspecificatie, en onafhankelijke studies melden fouten van enkele millimeters tot centimeters, afhankelijk van de app, de plaats delict en de gebruiker. Het is een schets of een hulpmiddel voor oriëntatie; alleen bewijs met een gevalideerde methode. Zie professionele scanner vs. smartphone-LiDAR.
• Totaalstation: nauwkeuriger per punt, op 1 tot 2 mm plus enkele ppm, maar het legt een paar honderd punten vast waar een laserscanner het hele oppervlak vastlegt. Zie laserscanner vs. totaalstation.
• Fotogrammetrie: goed uitgevoerd kan ze een scanner evenaren bij kleine sporen, maar ze vraagt schaalreferenties, goed licht en verwerking voordat u weet of het gelukt is; een scanner geeft een opgegeven cijfer en bevestiging op de plaats delict. Zie 3D-scannen vs. fotogrammetrie.
• Afgieten: gips bindt in een schoenspoor in ongeveer 45 tot 60 minuten, moet 24 tot 48 uur uitharden en vernietigt een spoor in aarde; wie eerst scant, kan daarna nog altijd afgieten. Zie 3D-scannen vs. gipsafdrukken.

Hoe nauwkeurig is forensisch 3D-scannen, en hoe toont u dat aan?

Cijfers van de fabrikant worden gemeten onder vastgelegde omstandigheden. De Ray II specificeert 1,9 mm op 10 meter, 2,9 mm op 20 en 5,3 mm op 40; de handhelds specificeren 0,05 tot 0,1 mm, oplopend met de grootte van het object. De Micro II heeft een nauwkeurigheidscertificaat volgens ISO 12836, en elke Neo wordt geleverd met een eigen certificaat.

In zaakwerk telt de nauwkeurigheid die u kunt aantonen: een validatiestudie die bekende referenties meet met uw scanner en uw workflow, tegen acceptatiecriteria die u vaststelt, met een schatting van de meetonzekerheid, en de registratiefout die voor elk project wordt vastgelegd. Een certificaat van de fabrikant is een vertrekpunt voor die studie, geen vervanging. Over de toelating beslist nog altijd de rechter; zie 3D-scanbewijs in de rechtszaal.

Wat kost een forensische 3D-scanner?

De apparaatklasse bepaalt het grootste deel van de prijs. Een professionele handheld of desktop-3D-scanner van het soort dat voor sporen, lichamen en voertuigen wordt gebruikt, kost ongeveer 10.000 tot 40.000 USD; een laserscanner op statief met groot bereik voor hele plaatsen delict kost ongeveer 60.000 tot 100.000 USD, afhankelijk van de regio. Een team dat zowel een scanner voor de plaats delict als een handheld koopt, geeft ongeveer 100.000 tot 140.000 USD uit aan hardware.

Verwerkingssoftware, accessoires, training en verlengde garantie komen daarbovenop. Artec Studio is verkrijgbaar als jaarabonnement of als eenmalige licentie, en premiumpakketten bevatten er bij de scanner meerdere jaren van. Tegenover de kosten staan de tijd die op de plaats delict wordt bespaard en de metingen die na de vrijgave beschikbaar blijven; wat de kosten van een forensische scanner bepaalt zet het uiteen.