多功能潛在印痕顯現(xiàn)提取系統(tǒng)的研制及應(yīng)用*

蔡能斌，沈鴻涼，溫思博，徐寶楨

（1.上海市公安局物證鑒定中心上海市現(xiàn)場(chǎng)物證重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 200083；2.上海市公安局楊浦分局刑事科學(xué)技術(shù)研究所，上海 200093；3.上海恒光警用器材有限公司，上海 200083）

刑事案件發(fā)生以后，能否在案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)、提取犯罪證據(jù)是偵破案件的關(guān)鍵，在案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)顯現(xiàn)和提取人眼看不見(jiàn)的潛在痕跡物證一直是法庭科學(xué)研究的重點(diǎn)及難點(diǎn)之一；本文主要研究紅紫外成像技術(shù)、光致發(fā)光成像技術(shù)顯現(xiàn)潛在痕跡物證的應(yīng)用并研制相關(guān)的儀器設(shè)備：“多功能潛在印痕顯現(xiàn)提取系統(tǒng)”。該系統(tǒng)由二部分組成：一是用于實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)的“HGXJ-803全光譜特種照相取證儀”［1］；二是用于案發(fā)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的“UVR-1便攜式全光譜照相機(jī)”［2］。 經(jīng)實(shí)驗(yàn)和大量的案件應(yīng)用證明，本文的研究成果可以有效顯現(xiàn)人眼看不見(jiàn)的潛在痕跡物證，豐富了現(xiàn)場(chǎng)潛在物證的顯現(xiàn)和提取方法，提高了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)潛在物證的顯現(xiàn)和提取能力，為偵查破案提供了技術(shù)支撐。

1 HGXJ-803全光譜特種照相取證儀的研制

目前，國(guó)內(nèi)外顯現(xiàn)、提取潛在痕跡物證的方法還不夠豐富，儀器設(shè)備功能單一。相關(guān)設(shè)備有三大類(lèi)產(chǎn)品，分別為光源、濾波器和成像系統(tǒng)，這些產(chǎn)品相對(duì)獨(dú)立，分別購(gòu)買(mǎi)價(jià)格昂貴，且由于缺乏有機(jī)組合，操作繁瑣，難以最大限度地發(fā)揮其應(yīng)有的作用。為此，本文研究了各種光源系統(tǒng)的組合技術(shù)，設(shè)計(jì)了窄波段集成濾光模塊，整合了全波段CCD成像系統(tǒng)，研制了“HGXJ-803全光譜特種照相取證儀”［3］，如圖1所示。

圖1 HGXJ-803全光譜特種照相取證儀

“HGXJ-803全光譜特種照相取證儀”的光源系統(tǒng)整合了多波段光源、254nm短波紫外燈、980nm紅外激光、偏振光攝影燈和同軸光光源?！癏GXJ-803全光譜特種照相取證儀”的窄波段集成濾光模塊設(shè)計(jì)了18組激發(fā)濾光鏡和22組接收濾光鏡，開(kāi)發(fā)了專(zhuān)門(mén)的控制軟件，用以準(zhǔn)確控制濾光波段，組合波段的范圍涵蓋紫外、可見(jiàn)和紅外（254nm-900nm）。并具有智能化搜索功能，可快速顯示出四十二幅采用不同光譜進(jìn)行檢測(cè)的結(jié)果圖像，供檢驗(yàn)人員選擇，快速獲取所需檢測(cè)結(jié)果?！癏GXJ-803全光譜特種照相取證儀”的成像接收系統(tǒng)采用了具有每秒25幀的圖像輸出的全波段高解像度CCD，該CCD的有效像素為1280x960，光譜響應(yīng)范圍為190nm-1000nm，保證了成像圖像的清晰度。

“HGXJ-803全光譜特種照相取證儀”可以完成分色照相、同軸光照相、偏振光照相以及紅外照相、紫外照相、光致發(fā)光照相等多種實(shí)驗(yàn)；整合了偏振光攝影燈、同軸光光源、多波段光源、紫外成像系統(tǒng)、紅外成像系統(tǒng)、全波段CCD以及文檢儀、脫影翻拍儀等多種儀器設(shè)備功能，節(jié)約了投資成本，簡(jiǎn)化了操作流程，提高了工作效率。該設(shè)備通過(guò)了公安部刑事科學(xué)技術(shù)產(chǎn)品檢驗(yàn)監(jiān)督中心的檢測(cè)。

2 UVR-1便攜式全光譜照相機(jī)的研制

“HGXJ-803全光譜特種照相取證儀”雖然取得了良好的應(yīng)用效果，但各類(lèi)實(shí)驗(yàn)僅限于實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，難以滿(mǎn)足刑事案件現(xiàn)場(chǎng)勘查工作的需求，為了解決這個(gè)問(wèn)題，本文研究在普通數(shù)碼相機(jī)的基礎(chǔ)上采用熒光技術(shù)對(duì)CCD進(jìn)行增感處理，使普通數(shù)碼相機(jī)能對(duì)紫外線和紅外線均敏感，并研制了便攜式、可攜帶至現(xiàn)場(chǎng)使用的“UVR-1便攜式全光譜照相機(jī)”，如圖2所示。

圖2 UVR-1便攜式全光譜照相機(jī)

實(shí)驗(yàn)表明，紫外線照射角度對(duì)潛在物證的顯現(xiàn)效果有很大影響：對(duì)平面光滑客體表面上的指印，用10～30°的入射角照射可以得到較好的反差［4］。但是，在實(shí)踐中要獲得10～30°的紫外線入射角比較困難，為了解決這個(gè)問(wèn)題，本項(xiàng)目研制了基于物證照相機(jī)鏡頭的紫外光源照射器［5］，設(shè)計(jì)了專(zhuān)門(mén)的防護(hù)燈罩［6］和雙環(huán)燈管［7］，利用該設(shè)備可以非常方便地獲得10～30°的紫外線入射角，而且操作簡(jiǎn)便，其人性化的紫外線防護(hù)設(shè)計(jì)還可防止紫外線對(duì)人體的損傷。該設(shè)備通過(guò)了公安部刑事科學(xué)技術(shù)產(chǎn)品檢驗(yàn)監(jiān)督中心的檢測(cè)。

3 紅紫外成像技術(shù)、光致發(fā)光成像技術(shù)顯現(xiàn)潛在痕跡物證的應(yīng)用研究

紫外線的波長(zhǎng)較可見(jiàn)光短，光量子能量比可見(jiàn)光大，容易被物質(zhì)中的原子或分子吸收。因此，紫外成像技術(shù)可以顯示被檢驗(yàn)物體的表層細(xì)節(jié)，忽略物體內(nèi)部深層細(xì)節(jié)，消除或減弱背景干擾，顯著增加痕跡與背景間的亮度反差，最終達(dá)到顯現(xiàn)潛在痕跡物證的目的。紅外線的波長(zhǎng)較可見(jiàn)光長(zhǎng)，隨著波長(zhǎng)的增長(zhǎng)光子的能量減小、光線的穿透能力增加。因此，紅外線成像技術(shù)可以顯示被檢驗(yàn)物體的深層細(xì)節(jié)，受被檢驗(yàn)物體的表面物質(zhì)的影響較小，最終達(dá)到顯現(xiàn)被掩蓋或已消褪的潛在痕跡物證的目的。光致發(fā)光成像技術(shù)的激發(fā)光線和成像光線是不一致的，所以在光致發(fā)光成像的過(guò)程中，要進(jìn)行濾波，只允許成像光線通過(guò)，阻止激發(fā)光以及其它非成像光線通過(guò)。光致發(fā)光成像技術(shù)記錄的是現(xiàn)場(chǎng)潛在痕跡物證自身的發(fā)光，因此可以消除背景干擾，顯現(xiàn)能力較強(qiáng)，但由于發(fā)光亮度較弱，對(duì)成像器件的靈敏度要求較高。

案例1：××年×月，上海市楊浦區(qū)江浦路發(fā)生一起刑事案件，一居民住宅被盜。案發(fā)后，現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)人員在在現(xiàn)場(chǎng)提取一個(gè)塑料瓶，懷疑留有犯罪痕跡，利用“多功能潛在印痕顯現(xiàn)提取系統(tǒng)”成功顯現(xiàn)并提取指紋1枚，如圖3所示，為案件偵破提供了技術(shù)支撐。

圖3 在塑料袋上顯現(xiàn)指紋一枚

案例2：××年×月，上海市南匯區(qū)康橋鎮(zhèn)滬南公路綠化帶內(nèi)發(fā)生一起搶劫殺人案，一女子被害。案發(fā)后，現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)人員在在現(xiàn)場(chǎng)提取一本《流動(dòng)人口婚育證明》，懷疑留有犯罪痕跡，利用“多功能潛在印痕顯現(xiàn)提取系統(tǒng)”成功顯現(xiàn)并提取指紋1枚，如圖4所示，為案件偵破提供了技術(shù)支撐。

［1］徐寶楨，蔡能斌，孫文鼎等.全自動(dòng)兼?zhèn)涫謩?dòng)的全光譜照相取證儀［P］.中華人民共和國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利，ZL2007200755897，2008.

［2］徐寶楨.全光譜照相機(jī)［P］.中華人民共和國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利，ZL2010205333107，2011.

［3］蔡能斌，孫文鼎，徐寶楨.全光譜特種照相取證儀［J］.警察技術(shù)，2007（4）：21-22.

［4］王桂強(qiáng).指印的光學(xué)顯現(xiàn)和照相技術(shù)［M］.北京：群眾出版社，2001：85-96.

［5］徐寶楨，蔡能斌，陳連康.物證照相機(jī)紫外光源照射器［P］.中華人民共和國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利，ZL2010201469080，2010.

［6］蔡能斌，徐寶楨，陳連康.燈罩［P］.中華人民共和國(guó)外觀設(shè)計(jì)專(zhuān)利，ZL2010301298237，2011.

［7］蔡能斌，陳連康，徐寶楨.燈管［P］.中華人民共和國(guó)外觀設(shè)計(jì)專(zhuān)利，ZL2010201469080，2010.