Russian Journal of Forensic MedicineRussian Journal of Forensic MedicineСудебная медицина2411-87292409-4161Eco-Vector1264610.17816/fm12646Original study articlesОригинальные исследования原创研究Research ArticleDetermining the dependence of step periods on the speed of an individual over 15 years oldОпределение зависимости периодов шага от скорости у индивида старше пятнадцати лет确定15岁以上个体的步态周期与速度之间的关系https://orcid.org/0000-0003-1665-36667794-6782KosukhinaOksana I.КосухинаОксана ИгоревнаKosukhinaOksana I.
Russian Federation

MD, Cand. Sci. (Med.)

канд. мед. наук

MD, Cand. Sci. (Med.)

u967nk@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-1028-07506602-8570FominaElena E.ФоминаЕлена ЕвгеньевнаFominaElena E.
Russian Federation

Cand. Sci. (Engin.), Assistant Professor

канд. тех. наук, доцент

Cand. Sci. (Engin.), Assistant Professor

f-elena2008@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4228-89732326-2920LeonovSergei V.ЛеоновСергей ВалерьевичLeonovSergei V.
Russian Federation

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

д-р мед. наук, профессор

MD, Dr. Sci. (Med.), Professor

sleonoff@inbox.ruMoscow State University of Medicine and Dentistry named after A.I. EvdokimovМосковский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. ЕвдокимоваMoscow State University of Medicine and Dentistry named after A.I. EvdokimovTver State Technical UniversityТверской государственный технический университетTver State Technical UniversityChief State Center for Forensic Medicine and Forensic Expertise 111111 Главный государственный центр судебно-медицинских и криминалистических экспертизChief State Center for Forensic Medicine and Forensic Expertise 1112809202319102023932792862906202301092023Copyright ©; 2023, Eco-VectorCopyright ©; 2023, Эко-ВекторCopyright ©; 2023, Eco-Vector2023Eco-VectorЭко-ВекторEco-Vectorhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/https://for-medex.ru/jour/article/view/12646

BACKGROUND: Issues of identity identification are relevant among the tasks solved when using these video surveillance and recording cameras. If it is impossible to carry out the identification by face, the identification by gait becomes relevant.

AIM: To define the step cycle as one of the gait personality identification parameters

MATERIALS AND METHODS: Study design: a single- and single-point (per population) observational study, with results registered in the Database of Step Cycle Characteristics (certificate of state registration no. 2022623085). The primary end-point of the study was the determination of the dependence of step periods on the movement speed of individuals, the assessment was carried out by a nonparametric criterion for Spearman correlation.

RESULTS: Comparative analysis of the obtained data revealed a decreasing pattern in all step periods separately (period of the first and second double supports and period of the first and second transfers) with an increase in the movement speed of the individual.

CONCLUSION: The obtained data make it possible to identify the possibility of using the step-cycle characteristics to identify individuals by gait when walking at different speeds. This stage can serve to further develop an algorithm for identifying a person by gait, as one of the parameters.

Обоснование. Вопросы идентификации личности являются актуальными в числе задач, решаемых при использовании данных камер видеонаблюдения и фиксации. При невозможности провести идентификацию по лицу актуальным становится проведение идентификации по походке.

Цель исследования ― определение цикла шага как одного из параметров идентификации личности по походке.

Материалы и методы. Проведено одноцентровое наблюдательное выборочное неконтролируемое исследование с участием 92 испытуемых. Итогом работы стала зарегистрированная База данных характеристик цикла шага (Свидетельство о государственной регистрации № 2022623085). Первичной конечной точкой исследования было установление зависимости периодов шага от скорости движения индивида. Оценка проводилась с помощью непараметрического критерия корреляции Спирмена.

Результаты. При сравнительном анализе полученных данных выявлена закономерность уменьшения всех периодов шага по отдельности (период первой и второй двойной опоры, период первого и второго переноса) при увеличении скорости движения индивида.

Заключение. Полученные данные позволяют использовать характеристики цикла шага для идентификации индивида по походке при ходьбе с различной скоростью. Этот этап может послужить дальнейшей разработке алгоритма идентификации личности по походке как одного из параметров идентификации личности.

论证。在使用视频监控和固定摄像机的数据时，人的识别问题是要解决的实际任务之一。如果无法通过脸部识别一个人，步态识别就变得非常重要。

该研究的目的是确定步态周期，作为识别个人步态的参数之一。

材料与方法。作者开展了一项由92名受试者参与的单中心随机非对照观察研究。这项研究的成果是注册的《步态周期特征数据库》（国家注册证号：2022623085）。研究的主要终点是确定个体的步态周期与速度之间的关系。评估是采用非参数斯皮尔曼相关标准进行的。

结果。对获取数据的比较分析表明了，随着个人速度的增加，所有步态周期（第一和第二双支撑步态周期、第一和第二迁移步态周期）都会逐个缩短。

结论。所获取的数据允许利用步态周期的特征来识别个人（按不同速度行走时的步态）。这一步可有助于进一步开发个人步态识别算法，作为个人身份识别的参数之一。

personal identificationforensic Medicinestep cyclegaitCCTV camerasИдентификация личностисудебная медицинацикл шагапоходкакамеры видеонаблюдения个人识别法医学步态周期步态视频监控摄像机Zinin AM. Actual problems of forensic portrait examination. Bulletin Economic Security. 2018;(1):64–66. (In Russ).Зинин А.М. Актуальные проблемы судебной портретной экспертизы // Вестник экономической безопасности. 2018. № 1. С. 64–66.Zinin AM. Actual problems of forensic portrait examination. Bulletin Economic Security. 2018;(1):64–66. (In Russ).Mikhailova MS. Individual issues of portrait examination within the framework of forensic research. Int J Humanities Natural Sci. 2019;(11-3):74–76. (In Russ). doi: 10.24411/2500-1000-2019-11818Михайлова М.С. Отдельные вопросы проведения портретной экспертизы в рамках криминалистического исследования // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. 2019. № 11-3. С. 74–76. doi: 10.24411/2500-1000-2019-11818Mikhailova MS. Individual issues of portrait examination within the framework of forensic research. Int J Humanities Natural Sci. 2019;(11-3):74–76. (In Russ). doi: 10.24411/2500-1000-2019-11818Shakiryanova YP. The value of general anatomical elements of appearance when identifying a person by digital video recording. Bulletin Med Institute “REAVIZ”: rehabilitation doctor health. 2018;(1):89–93. (In Russ).Шакирьянова Ю.П. Значение общих анатомических элементов внешности при идентификации личности человека по цифровой видеозаписи // Вестник медицинского института «РЕАВИЗ»: реабилитация, врач и здоровье. 2018. № 1. С. 89–93.Shakiryanova YP. The value of general anatomical elements of appearance when identifying a person by digital video recording. Bulletin Med Institute “REAVIZ”: rehabilitation doctor health. 2018;(1):89–93. (In Russ).Urusova IE. Study of the possibility of using methods of personal identification by gait characteristics based on the analysis of video flow in UIS institutions. In: Actual issues of informatization of the Federal Penitentiary Service at the current stage of the development of the penal system: A collection of round table materials; 2018 Oct 19. Tver, 2018. (In Russ).Урусова Т.Е. Исследование возможности применения методов идентификации личности по особенностям походки на основе анализа видеопотока в учреждениях УИС // Актуальные вопросы информатизации Федеральной службы исполнения наказаний на современном этапе развития уголовно-исполнительной системы: сборник материалов круглого стола; 19 октября 2018 года. Тверь, 2018. С. 86–91.Urusova IE. Study of the possibility of using methods of personal identification by gait characteristics based on the analysis of video flow in UIS institutions. In: Actual issues of informatization of the Federal Penitentiary Service at the current stage of the development of the penal system: A collection of round table materials; 2018 Oct 19. Tver, 2018. (In Russ).Bulgakov VG, Bulgakova EV. Features of the method of forensic examination of dynamic signs of human gait. Forensic Examination. 2013;(4):23–31. (In Russ).Булгаков В.Г., Булгакова Е.В. Особенности методики судебно-экспертного исследования динамических признаков походки человека // Судебная экспертиза. 2013. № 4. С. 23–31.Bulgakov VG, Bulgakova EV. Features of the method of forensic examination of dynamic signs of human gait. Forensic Examination. 2013;(4):23–31. (In Russ).Bashir Kh, Xiang Т, Gong G. Gait Recognition using Gait Entropy Image. School Electronic Engineering Computer Science. Queen Mary University London United Kingdom. 2010;76(2):21–23. doi: 10.1049/IC.2009.0230Bashir Kh., Xiang Т., Gong G. Gait recognition using gait entropy image // School of Electronic Engineering and Computer Science. Queen Mary University of London United Kingdom. 2010. Vol. 76, N 2. P. 21–23. doi: 10.1049/IC.2009.0230Bashir Kh, Xiang Т, Gong G. Gait Recognition using Gait Entropy Image. School Electronic Engineering Computer Science. Queen Mary University London United Kingdom. 2010;76(2):21–23. doi: 10.1049/IC.2009.0230Marsico MM, Proença NH. Human recognition in unconstrained environments. Using Computer Vision, Pattern Recognition and Machine Learning Methods for Biometrics; 2017.Marsico M.M., Proença N.H. Human recognition in unconstrained environments. Using Computer Vision, Pattern Recognition and Machine Learning Methods for Biometrics, 2017.Marsico MM, Proença NH. Human recognition in unconstrained environments. Using Computer Vision, Pattern Recognition and Machine Learning Methods for Biometrics; 2017.Wan Ch, Wang L, Phoha V. A survey on gait recognition. Southeast University Chine. 2018;70(3):34–35. doi: 10.1145/3230633Wan Ch., Wang L., Phoha V. A Survey on gait recognition // Southeast University Chine. 2018. Vol. 70, N 3. P. 34–35. doi: 10.1145/3230633Wan Ch, Wang L, Phoha V. A survey on gait recognition. Southeast University Chine. 2018;70(3):34–35. doi: 10.1145/3230633Saydamarova VV. Theoretical study of foreign experience in personal identification by video. In: Problems and prospects for improving legislation and law enforcement practice of internal affairs bodies: Materials of an international remote scientific and practical conference; 2020 Oct 30. Karaganda; 2020. Р. 163–167. (In Russ).Сайдамарова В.В. Теоретическое исследование зарубежного опыта идентификации личности по видеоизображению // Проблемы и перспективы совершенствования законодательства и правоприменительной практики органов внутренних дел: материалы международной дистанционной научно-практической конференции; 30 октября 2020 года. Караганда, 2020. С. 163–167.Saydamarova VV. Theoretical study of foreign experience in personal identification by video. In: Problems and prospects for improving legislation and law enforcement practice of internal affairs bodies: Materials of an international remote scientific and practical conference; 2020 Oct 30. Karaganda; 2020. Р. 163–167. (In Russ).Shenderov VA. Biomechanical examination: identification of individual features of gait and posture during personality identification. Russ J Biomechan. 2007;11(2):75–78. (In Russ).Шендеров В.А. Биомеханическая экспертиза: выявление индивидуальных особенностей походки и осанки при идентификации личности // Российский журнал биомеханики. 2007. Т. 11. № 2. С. 75–78.Shenderov VA. Biomechanical examination: identification of individual features of gait and posture during personality identification. Russ J Biomechan. 2007;11(2):75–78. (In Russ).Skvortsov DV. Clinical and biomechanical analysis of the pathological gait through the hardware and software complex [dissertation abstract]. Moscow; 1997. 23 р. (In Russ).Скворцов Д.В. Клинико-биомеханический анализ патологической походки посредством аппаратно-программного комплекса: Автореф. дис. … канд. мед. наук. Москва, 1997. 23 с.Skvortsov DV. Clinical and biomechanical analysis of the pathological gait through the hardware and software complex [dissertation abstract]. Moscow; 1997. 23 р. (In Russ).Skvortsov DV. Clinical analysis of movements. Gait analysis. Ivanovo: Stimul; 1996. 344 р. (In Russ).Скворцов Д.В. Клинический анализ движений. Анализ походки. Иваново: Стимул, 1996. 344 с.Skvortsov DV. Clinical analysis of movements. Gait analysis. Ivanovo: Stimul; 1996. 344 р. (In Russ).Patent RUS No. RU 2022623085. Kosukhina OI, Fomina EE, Leonov SV. Database of characteristics of the step cycle. (In Russ). Available from: https://elibrary.ru/bilebd. Accessed: 15.08.2023.Патент РФ на изобретение № RU 2022623085. Косухина О.И., Фомина Е.Е., Леонов С.В. База данных характеристик цикла шага. Режим доступа: https://elibrary.ru/bilebd. Дата обращения: 15.08.2023.Patent RUS No. RU 2022623085. Kosukhina OI, Fomina EE, Leonov SV. Database of characteristics of the step cycle. (In Russ). Available from: https://elibrary.ru/bilebd. Accessed: 15.08.2023.