不匹配的牛仔裤,

你牛仔裤的穿型不是很好的法医证据

牛仔裤匹配取证可靠性低,误报率高

一条牛仔裤的特写照片。
扩大 /一条牛仔裤的缝线上由亮和暗组成的“条形码”图案。

每条牛仔裤都与众不同吗?根据联邦调查局法医分析师的证词在美国,牛仔布上的图案非常独特,可以用来在监控录像中识别嫌疑人。

问题是,这种技术从来没有经过彻底的审查,通过它获得的证据可能并不像它所宣称的那样有力。本周发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的一篇论文对牛仔裤图案分析进行了测试,发现它在匹配同一双牛仔裤时并不特别擅长,而且可能会引发许多“虚惊”错误。

劣质的证据

一段时间以来,人们对常用法医技术的可靠性和质量一直议论纷纷。2009年,美国国家科学院发表了一份有分量的报告他注意到,除了核DNA分析,“没有任何法医方法被严格证明有能力一致地、高度确定地证明证据与特定个人或来源之间的联系。”

法医证据的问题——包括指纹、血迹和弹道分析——在现实世界中产生了可怕的后果。根据国家免责登记处(National Registry of Exonerations)的数据,在过去30年里,美国有近四分之一的错误定罪可以归因于有缺陷或具有误导性的法医证据。

计算机科学家索菲·南丁格尔(Sophie Nightingale)和哈尼·法里德(Hany Farid)想要研究一种特别的技术:照片模式分析,它将嫌疑人的面部、手部或衣服的细节模式与犯罪现场照片进行匹配。例如,牛仔裤的接缝处有一种由深色和浅色斑点组成的“条形码”图案。

牛仔条形码

这些模式被用作定罪的中心证据,但这种分析可靠吗?这还没有得到证实。为了验证这一点,南丁格尔和法里德去二手店买了100条牛仔裤。他们把牛仔裤平铺在坚硬的表面上,拍下牛仔裤腿部的接缝处,然后用数字技术追踪牛仔裤接缝处的亮点和暗点。为了增加样本,他们让亚马逊土耳其的工作人员提供另外111对照片,并在仔细的指导下拍摄。

然后,研究人员开始量化不同牛仔裤的图案差异。显然,这里有很多随机性——两对可能非常相似,只是偶然,而另两对可能完全不同,也是偶然。大多数配对都介于两者之间,有一定程度的相似性。根据这些测量结果,南丁格尔和法里德计算出了不同牛仔裤上“条形码”图案的相似度范围。

当然,重要的问题是,是否可以用这些图案来确定两张图片是否显示了同一条牛仔裤。因此,研究人员选择了10条牛仔裤,并使用不同的相机,在不同的光线和不同的垂饰下为每条牛仔裤拍摄了10张照片。他们发现,任何一对给定的照片都可以得到很多相似之处,但也可以得到对模式的非常不同的解读。范围很广——南丁格尔和法里德指出,用一大堆不同的方式拍摄柔软的织物,每张照片都会有不同的失真。

假警报

所以,如果一条牛仔裤在不同的照片中看起来明显不同,那么牛仔裤图案分析真的是一种有用的法医技术吗?研究人员利用他们的测量结果来估计真正匹配的频率,以及牛仔裤产生“假警报”的频率——即看起来匹配的分数,尽管图像实际上来自两条不同的牛仔裤。

他们发现误报率可能高达千分之一。鉴于联邦调查局每年都报告在数百起案件中使用照片模式分析,这是一种有意义的可能性。真实的匹配率也不高,大约在40%到50%,这取决于被分析的接缝长度等因素。

这就意味着牛仔裤的搭配技巧很可能是偶然的——很多时候并没有发现真正的相似之处,而且很可能产生很高的误报率。这是在受控的实验条件下,使用高质量的图像和牛仔裤平整美观的布局,而不是显示穿着牛仔裤的颗粒状监控视频。另一方面,不同的特征,如损伤、烙印和大小,可以证实分析,以一种或另一种方式改善证据。

还有更多的工作需要做,以确定是否可以使用其他特征以更可靠的方式分析牛仔裤,以及其他模式分析,如脸上的雀斑或其他类型衣服上的图案,是否同样不可靠。但就目前而言,南丁格尔和法里德写道,“如果需要的话,基于牛仔牛仔裤的识别应该非常谨慎。”

PNAS上,2020年。DOI:10.1073 / pnas.1917222117对必须).

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