塑料袋表面502熏顯指印的光學(xué)加強(qiáng)方法研究

楊飛黃， 高樹輝

(中國(guó)人民公安大學(xué)刑事科學(xué)技術(shù)系，北京 100038)

0 引言

塑料袋經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)在犯罪現(xiàn)場(chǎng)，如拋尸現(xiàn)場(chǎng)、兇殺案件現(xiàn)場(chǎng)、銷贓現(xiàn)場(chǎng)等。塑料袋上指印的發(fā)現(xiàn)、提取和認(rèn)定，往往對(duì)案件的偵破具有重要的作用。在實(shí)際工作中，現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)人員遇到光滑非滲透性客體上的指印常采取502膠熏顯的方法提取，很多情況下，由于客體條件及熏顯操作等因素的影響，熏顯的效果并不理想。針對(duì)這種情況，本文利用內(nèi)置冷全波段數(shù)碼影像系統(tǒng)對(duì)不同顏色和厚度塑料袋上已熏顯的指印進(jìn)行反差加強(qiáng)研究。

1 實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)方法

1.1 主要實(shí)驗(yàn)儀器

尼康(Nikon)D80單鏡頭反光數(shù)碼相機(jī);尼康A(chǔ)F Micro－Nikkor60mm f/2.8D型鏡頭;Andor全波段數(shù)碼影像系統(tǒng);502全自動(dòng)熏顯柜。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

樣本的采集：選取黑色厚塑料袋(2.5絲)(1絲=0.01毫米)、黑色薄塑料袋(0.6絲)、白色厚塑料袋(2.5絲)、透明薄塑料袋(0.6絲)，分別在以上幾種客體上捺印“B”“E”和“N”指印。其中，“B”指印為皮脂汗指印，將手指用水清洗，擦蹭前額后捺印;“E”指印為汗液指印，將手指用水清洗，不觸摸任何物體，20 min后捺印，“N”指印為普通指印，即不對(duì)手指做任何處理，直接捺印。

把捺印樣本放于502全自動(dòng)熏顯柜中，根據(jù)要求放入適量的水和502膠(40滴左右)，選擇自動(dòng)熏顯程序。

熏顯完畢后，在可見光條件下拍攝留有指印的塑料袋原貌照片。將反差較弱的熏顯指印用短波紫外反射照相加強(qiáng)。全波段數(shù)碼影像系統(tǒng)的曝光時(shí)間設(shè)定為0.5S，光圈值為5.6，分別用小角度配光、均勻配光和側(cè)向配光照明的方法進(jìn)行拍攝。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

黑色厚塑料袋上熏顯的指印反差較大，在可見光條件下可直接拍攝。其他三種客體上熏顯的指印反差較小，使用可見光配光提取難度較大。利用數(shù)碼短波紫外反射照相進(jìn)行反差加強(qiáng)，根據(jù)塑料袋的薄厚以及光滑程度，反復(fù)調(diào)整配光角度和光照距離，直到取得最佳效果。以四種客體上的汗?jié)撝赣槔?，得到光學(xué)加強(qiáng)結(jié)果，見圖1～4。

圖1 黑色厚塑料袋表面502熏顯汗?jié)撝赣√崛〗Y(jié)果

圖2 黑色薄塑料袋表面502熏顯汗?jié)撝赣√崛〗Y(jié)果

圖3 白色厚塑料袋表面502熏顯汗?jié)撝赣√崛〗Y(jié)果

圖4 透明薄塑料袋表面502熏顯汗?jié)撝赣√崛〗Y(jié)果

2.2 提取結(jié)果統(tǒng)計(jì)

通過(guò)實(shí)驗(yàn)，對(duì)不同反差的指印進(jìn)行光學(xué)加強(qiáng)，對(duì)加強(qiáng)結(jié)果觀察、對(duì)比分析得出：全波段影像系統(tǒng)254 nm短波紫外照相能夠加強(qiáng)塑料袋表面502熏顯指印的顯現(xiàn)。拍照效果由塑料袋種類、顏色和拍照時(shí)的配光條件決定，具體情況見表1～表4。

表1 黑色厚塑料袋上指印拍攝效果

表2 黑色薄塑料袋上指印拍攝效果

表3 白色厚塑料袋上指印拍攝效果

表4 透明薄塑料袋上指印拍攝效果

3 實(shí)驗(yàn)討論

3.1 塑料袋顏色對(duì)光學(xué)加強(qiáng)效果的影響

502膠指印與客體背景之間的亮度反差主要取決于客體背景表面的色調(diào)。502膠指印紋線呈現(xiàn)乳白色調(diào)，與黑色塑料袋形成很高的亮度反差，因此在可見光下清晰可見。但是，白色或透明的塑料袋表面為淺色調(diào)，在普通光線下拍攝反差較弱。利用紫外反射照相技術(shù)，可以得到淺色紋線，深色背景圖案，從而增大指印與客體背景之間的亮度反差。因此，短波紫外反射照相對(duì)淺色塑料袋表面的指印加強(qiáng)效果更為明顯。

3.2 配光角度對(duì)光學(xué)加強(qiáng)效果的影響

短波紫外反射照相加強(qiáng)紋線與背景反差的原理是當(dāng)短波紫外線以一定的角度入射到物體表面時(shí)，一部分光線被折射入物體表面，另一部分光線經(jīng)過(guò)客體表面被反射到反射角方向上，表面反射光沒(méi)有垂直分量。短波紫外線在指印紋線上發(fā)生漫反射，其垂直分量可能遠(yuǎn)大于客體表面的垂直反射分量，從而加強(qiáng)了502指印與客體之間的亮度反差。從表1～表4可以看出，側(cè)光和掠入射照明的效果總體好于小角度和均勻照明的配光方法。主要原因是配光角度越接近90°，短波紫外線經(jīng)過(guò)客體表面反射在垂直方向的分量越少，更能增大指印與背景之間的反差。

3.3 指印種類對(duì)光學(xué)加強(qiáng)效果影響

由于指印的成分不同，不同種類的指印經(jīng)502膠熏顯后顯現(xiàn)效果不同?？傮w上，汗?jié)撝赣〉难@效果好于油潛指印和混合指印。但短波紫外反射加強(qiáng)的效果與指印的成分無(wú)關(guān)，只與502膠指印紋線呈現(xiàn)的乳白色色調(diào)和深色背景形成的亮度反差有關(guān)。因此，與可見光照相不同，汗?jié)撝赣『突旌现赣∫部梢酝ㄟ^(guò)短波紫外照相加強(qiáng)，得到較為理想的效果。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

1)若犯罪現(xiàn)場(chǎng)提取的塑料袋已經(jīng)褶皺或拉伸變形，在固定檢材時(shí)，可考慮如下方法：用膠帶貼在塑料袋一端邊緣與載物臺(tái)固定，在塑料袋下面放入0.2 cm厚的柔軟襯墊物(襯墊物需略小于實(shí)驗(yàn)樣本的面積)，然后輕輕地均勻用力拉塑料袋的另一端，最后將膠帶貼在塑料袋的另一端與載物臺(tái)固定。按以上方法操作可有效地避免因塑料袋的褶皺給配光帶來(lái)的影響。

2)短波紫外是一種無(wú)損的顯現(xiàn)方法。在實(shí)際的公安工作中應(yīng)優(yōu)先考慮使用，但是當(dāng)直接使用光學(xué)方法提取指印的效果不理想時(shí)，可以對(duì)塑料袋上的指印先使用502熏顯(熏顯層寧薄勿厚)，再結(jié)合紫外照相的方法加強(qiáng)指紋的顯現(xiàn)。

3)可見光條件下觀察，深色客體上的指印用502熏顯的效果好于淺色客體上熏顯的效果，而在短波紫外的條件下照相提取指印時(shí)，顯現(xiàn)的效果不受客體顏色深淺的影響。

4)在多數(shù)情況下，使用短波紫外照相可以加強(qiáng)原有熏顯指印的顯現(xiàn)。對(duì)于深色客體上的指印，若熏顯效果較好，指印與客體之間會(huì)形成較大反差，可考慮在可見光條件下直接拍攝提取。若502熏顯層較薄且客體光滑平整，用紫外側(cè)光照明的方法可得到理想的顯現(xiàn)效果。對(duì)于淺色或透明塑料袋上的汗?jié)撝赣『陀秃够旌现赣?，若客體平滑，選取大角度側(cè)光照明的紫外照相方法提取效果較好，可明顯加強(qiáng)原熏顯指印的顯現(xiàn)效果。

5)用紫外定向反射照明的方法可以有效加強(qiáng)光滑平整客體表面膠指印的顯現(xiàn)，且受502熏顯層薄厚的影響較小。在小角度配光照明時(shí)，為避免塑料袋反光，紫外光源應(yīng)遠(yuǎn)離拍攝客體，通過(guò)調(diào)整拍攝距離，獲得較好的加強(qiáng)效果。紫外均勻照明的方法適用于深色塑料袋表面熏顯層較厚的膠指印，對(duì)于褶皺的塑料袋具有較好的加強(qiáng)效果。

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