利用断裂表面复制品的 3D 显微分析定量匹配法医证据碎片

断裂表面携带独特细节，可提供准确的定量比较，以支持对这些断裂表面的比较法医学分析。在本研究中，将统计分析比较协议应用于一组断裂表面对及其复制品的 3D 拓扑图像，以对断裂物品与其复制品之间的定量统计比较提供置信度。在受控条件下从同一金属棒断裂出一组 10 个不锈钢样品，并采用标准法医铸造技术进行铸造。对每个断裂对获取六幅具有 50% 重叠的 3D 拓扑图。利用谱分析识别表面拓扑不同长度尺度下拓扑表面特征之间的相关性。我们选取临界波长（大于两个晶粒直径）之上的两个频带进行统计比较。我们的统计模型利用矩阵变量-$t$ 分布来考虑图像重叠，以建模匹配与非匹配总体密度。制定了一种决策规则来识别表面匹配对与非匹配对的概率。所提出的方法以超过 99.96% 的后验匹配概率正确分类了断裂钢表面及其复制品。此外，复制技术显示出准确复制波长大于 20$\mu$m 的断裂表面拓扑细节的潜力，这远超大多数金属合金 50-200$\mu$m 的比较范围。所开发的框架确立了断裂物品与其复制品的法医比较基础，同时利用基于断裂力学的断裂表面拓扑分析提供了可靠的定量统计法医比较。