Quantitative analysis of projectile deformation using 3D close range photogrammetry: geometric modeling, statistical caliber inference, and forensic target classification: geometric modeling, statistical caliber inference, and forensic target classification

Resumen

This study investigates the use of three-dimensional photogrammetry as a quantitative method for assessing projectile deformation after impact against different target materials. Full metal jacket projectiles of four calibers (9 mm Luger, .380 Auto, .38 SPL and .40 S&W) were fired against distinct substrates at distances ranging from 5 m to 40 m. From the reconstructed three-dimensional models, a relative volumetric parameter was defined and used to derive a dimensionless geometric deformation index (εg), capable of representing apparent compression, apparent expansion or relative morphological preservation of the projectile. The dataset was analyzed using a multifactorial analysis of variance model (εg ∼ caliber + material + distance). The results indicate statistically significant effects of caliber and material on deformation, whereas shooting distance did not present a significant effect within the tested range. Post hoc comparisons revealed homogeneous groups among calibers and materials, highlighting limitations in distinguishing certain calibers based solely on deformation. A consistent deformation pattern associated with target type was observed, allowing the proposal of a forensic typology of materials based on mechanical response regimes. The integration of photogrammetry, geometric modeling and statistical inference provides a robust framework for quantitative interpretation of projectile deformation in forensic contexts.

 

Citas

  1. Global Burden of Disease 2016 Injury Collaborators. Global mortality from firearms, 1990–2016. J. Am. Med. Assoc. 764: 792–814 (2018). https://doi.org/10.1001/jama.2018.10060.
  2. Brasil, Ministério da Saúde. Banco de dados do Sistema Único de Saúde – DATASUS. Available at: http://www.datasus.gov.br (accessed March 25, 2021).
  3. Instituto Sou da Paz. Onde mora a impunidade. Available at: http://soudapaz.org/o-que-fazemos/conhecer/pesquisas/politicas-de-seguranca-publica/controle-de-homicidios/?show=documentos#3969 (accessed March 25, 2021).
  4. T.L. Espicalsky; S.T. Costa; M. Crivelli. Craniofacial injuries by firearm projectiles: analysis of cases in Brazil. J. Forensic Leg. Med. 69: (2020)
  5. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE CRIMINALÍSTICA (ABC). Parecer técnico: revogação da técnica colorimétrica rodizonato de sódio para análise de resíduos de disparo de arma de fogo (Recomendação Técnica – GSR). Brasília: ABC, 2021
  6. S.V.F. Castro; A.P. Lima; R.G. Rocha; R.M. Cardoso; R.H.O. Montes; M.H.P. Santana; E.M. Richter; R.A.A. Munoz. Simultaneous determination of lead and antimony in gunshot residue using a 3D-printed platform working as sampler and sensor. Anal. Chim. Acta 1130: 126-136 (2020). https://doi.org/10.1016/j.aca.2020.07.033
  7. S.T. Costa; A.R. Freire; B.C. Ferreira-Pileggi; E. Daruge Júnior; F.B. Prado; A.C. Rossi. Finite element analysis dynamic simulation of projectile impact caliber .40 S&W in temporal bone with neural tissue. Aust. J. Forensic Sci. 56: 189-200 (2024).
  8. J. Kumar; D. Landheer; J. Barnes-Warden; P. Fenne; A. Attridge; M.A. Williams. Inconsistency in 9 mm bullets measured with non-destructive X-ray computed tomography. Forensic Sci. Int. 214: 48-58 (2012).
  9. J. Thornby; D. Landheer; T. Williams; J. Barnes-Warden; P. Fenne; D. Norman; A. Attridge; M.A. Williams. Inconsistency in 9 mm bullets: correlation of jacket thickness to post-impact geometry measured with non-destructive X-ray computed tomography. Forensic Sci. Int. 234: 111-119 (2014).
  10. K.L. Miranda; F.E. Ortega-Ojeda; C. García-Ruíz; P.S. Martínez. Shooting distance estimation based on gunshot residues analyzed by XRD and multivariate analysis. Chemometr. Intell. Lab. Syst. 193: 103831 (2019).
  11. G. Capannesi; C. Ciavola; A.F. Sedda. Determination of firing distance and firing angle by neutron activation analysis in a case involving gunshot wounds. Forensic Sci. Int. 61: 75–84 (1993). https://doi.org/10.1016/0379-0738(93)90216-w.
  12. R.R. Cunha; C.T. Arrabal; M.M. Dantas; H.R. Bassaneli. Laser scanner and drone photogrammetry: a statistical comparison between 3-dimensional models and its impacts on outdoor crime scene registration. Forensic Sci. Int. 330: 111100 (2021).
  13. M. Urbanová; P. Hejna; J. Zátopková; M. Kozák. Application of photogrammetry in forensic science. Forensic Sci. Int. 264: 77–84 (2016).
  14. F. Remondino; S. El-Hakim. Image-based 3D modelling: a review. Photogramm. Rec. 21: 269–291 (2006).
Creative Commons License

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.

Derechos de autor 2026 Revista Brasileira de Criminalística

Compartir

Descargar

pdf (Português (Brasil))

Autor(es)

  • Sarah Teixeira Costa,
  • Claude Thiago Arrabal,
  • Rodrigo Henrique de Oliveira Montes,
  • Rafael Rodrigues Cunha,

    • Sarah Teixeira Costa

    Claude Thiago Arrabal

    Rodrigo Henrique de Oliveira Montes

    Rafael Rodrigues Cunha

    Superintendência da Polícia Técnico Científica de São Paulo

    Possui Mestrado e Doutorado em química analítica pela Pós Graduação em Química da Universidade Federal de Uberlândia - UFU (2013-2017), graduado em Licenciatura e Bacharelado (com atribuições tecnológicas) em Química pela UFU (2010). Experiência na área de Química, com ênfase em Química Analítica, em métodos eletroanalíticos e eletroforese capilar. Experiência internacional cursando um semestre da graduação (2009/2) na Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, em Lisboa Portugal, por meio de uma bolsa de mobilidade internacional, fomentada pelo Banco do Brasil em conjunto com a Diretoria de Relações Internacionais da UFU, e uma curta temporada durante o doutorado no laboratório do professor Frank-Michael Matysik do Institut für Analytische Chemie,Chemo- und Biosensorik, na Universidade de Regensburg, Alemanha (2015/2), desenvolvendo trabalhos utilizando Eletroforese Capilar acoplada ao detector de Espectro de Massas (CE-MS). Atuação como professor no ensino médio e curso preparatório para vestibular na disciplina de química (2008 até 2011) no colégio Nacional em Uberlândia MG, como professor de curso preparatório para concursos públicos e pré-vestibulares no ICL-Cursos Preparatórios (2016), bem como no curso Aprovado (as disciplinas de Medicina Legal e Criminalística para carreiras policiais ) em Taubaté SP (2018-2019) e como professor substituto no ensino médio no Instituto Federal de São Paulo, campus Jacareí (2018/2). Atuando ainda como professor no ensino superior, nas disciplinas de Química Geral e Analítica, Bioquímica e Físico-Química, para os cursos de Engenharia Agronômica e Farmácia na faculdade UNIPAC (2013) também da cidade de Uberlândia. Destaque para trabalhos como o desenvolvido com a empresa DropSens (Llanera, Asturias - Spain) para comercialização de um sistema de monitoramento portátil (Nupe - UFU), denominado BIASPE cell (Batch Injection Analysis cell for screen printed electrodes; http://www.dropsens.com/en/accesories_pag.html; https://www.youtube.com/watch?v=j2XqLr_CyXk). Pesquisador e Professor da ACADEPOL SP, membro honorário e gerador de conteúdo do canal Ciência Contra o Crime (CCC), e do curso online @QAPConcurseiros (Instagram), no qual fundador/administrador e gerador de cursos e conteúdo. Revisor da Brazilian Journal of Analytical Chemistry, Diretor eEditor Chefe da Revista Brasileira de Criminalística (2024 a 2026). Atualmente trabalha no cargo público de Perito Criminal 2ª Classe do estado de São Paulo, tendo atuado como chefe da Equipe de Perícias Criminalísticas de Guaratinguetá (2019 a 2022).

Artículos más leídos del mismo autor/a