LED多波段光源顯現(xiàn)人民幣上潛指印的研究

蔡能斌，徐 峰，張繼云

（1.上海市公安局物證鑒定中心，上海市現(xiàn)場物證重點(diǎn)實驗室，法醫(yī)物證學(xué)現(xiàn)場應(yīng)用技術(shù)公安部重點(diǎn)實驗室，上海 200083；2.上海市公安局 松江分局 刑事科學(xué)技術(shù)研究所，上海 201600；3.上海市公安局 青浦分局 刑事科學(xué)技術(shù)研究所，上海 201700）

在辦案實踐中經(jīng)常需要在人民幣上顯現(xiàn)潛在指印，目前茚三酮顯現(xiàn)法是顯現(xiàn)人民幣上潛在指印的常用方法，茚三酮又名苯并戊三酮，茚三酮顯現(xiàn)潛在指印的原理主要是利用茚三酮與指印遺留物中的氨基酸產(chǎn)生反應(yīng)，這種反應(yīng)在指印紋線上生成一種紫色物質(zhì)，從而使?jié)撛谥赣〉靡燥@現(xiàn)，這種方法起初用于生物醫(yī)學(xué)界檢驗氨基酸，故又稱為魯赫曼紫反應(yīng)[1]。但是，由于人民幣是利用特殊的紙張和印刷染料制作的，在紙漿中摻有彩色纖維、熒光纖維等材料[2]，圖案復(fù)雜、色彩豐富，對紫色指印紋線的干擾非常嚴(yán)重。為此，黃曉春等人提出了利用光譜成像技術(shù)優(yōu)化茚三酮顯現(xiàn)指印的方法[3]，甘德安等人提出了用置換法去除人民幣上指印的干擾背景[4]，上述兩種方法分別基于光譜分析和圖像處理的方法，需要專門的光譜成像設(shè)備和軟件，不僅投資成本高，而且對技術(shù)員的知識結(jié)構(gòu)也有較高要求，難以推廣應(yīng)用。本文研究采用熒光試劑“羅丹明6G溶液”對人民幣進(jìn)行染色處理，以LED多波段光源[5]輸出的波長為520nm的綠光照射檢材，并透過580nm的帶通型濾光鏡拍照提取潛在指印的一種光學(xué)顯現(xiàn)方法。實驗表明：該方法顯現(xiàn)的指印呈暗背景亮紋線，人民幣上的圖案及色彩對指印紋線的干擾較小，指印紋線清晰、特征豐富、反差較大，且實驗設(shè)備的投資成本低、操作簡便，具備較好的推廣應(yīng)用價值。

1 材料與方法

1.1 檢材、試劑和儀器

檢材：隨機(jī)請10人分別在10張不同的人民幣上按捺指印，并依次編號為檢材1～10；

試劑：羅丹明6G溶液；

儀器：上海市現(xiàn)場物證重點(diǎn)實驗室與上海恒光警用器材有限公司聯(lián)合研制的HGXJ-806A物證光學(xué)檢驗系統(tǒng)[6]（含：九波段環(huán)形LED多波段光源，四波段濾光鏡組合套裝，梯形遮光罩、紅紫外相機(jī)、物證載物臺等）如圖1所示。

圖1 HGXJ-806A物證光學(xué)檢驗系統(tǒng)

圖2 實驗裝置

1.2 實驗裝置

實驗裝置如圖2所示：由照相機(jī)、LED多波段光源，遮光罩、物證載物臺以及圖像處理系統(tǒng)等組成。

1.3 方法

（1）采用熒光試劑羅丹明6G對人民幣進(jìn)行染色處理；

（2）將檢材置于載物臺上，開啟HGXJ-806A物證光學(xué)檢驗系統(tǒng)的電源；

（3）分別用環(huán)形LED多波段光源的365nm，400nm，420nm，450nm，520nm，580nm，620nm，945nm 等 八 個不同波長的光照射檢材；

（4）打開照相機(jī)的電源，通過照相機(jī)的取景屏，分別透過420nm，580nm，620nm和750nm的濾光鏡觀察檢材上指印的顯現(xiàn)情況；

（5）重復(fù)步驟（3）、步驟（4），選擇指印的顯現(xiàn)效果最好的激發(fā)波長和接收波長；

（6）取景、調(diào)焦、曝光，采集圖像至計算機(jī)。

1.4 結(jié)果

如表1所示，10個檢材的實驗結(jié)果基本一致：用520nm的入射光照射檢材，在垂直方向上透過580nm的帶通型濾光鏡接收記錄檢材的發(fā)光亮度分布，可以較清晰地在檢材上顯現(xiàn)出亮紋線暗背景的潛在指印；而520nm激發(fā)620nm接收及450nm激發(fā)580nm接收的實驗結(jié)果顯現(xiàn)的指印圖像較模糊；其他實驗均未顯現(xiàn)潛在指印。

1.5 示例照片

利用上述方法對檢材3上的潛在指印進(jìn)行檢測，結(jié)果較清晰地顯現(xiàn)出亮紋線暗背景的潛在指印，指印紋線完整、反差良好，具備較好的檢驗鑒定條件（見圖3）。

圖3 檢材3上的潛在指印顯現(xiàn)結(jié)果

圖4 人民幣上的熒光纖維

2 討論

（1）本文的實驗表明，正確選擇LED激發(fā)光源的波長和接收濾光鏡的透過波長是能否顯現(xiàn)人民幣上潛在指印的關(guān)鍵。本文在實驗中采用了羅丹明6G溶液作為熒光染料對遺留在人民幣上的潛在指印進(jìn)行染色處理，因此，激發(fā)光源波長的選擇和接收濾光鏡透過波長的選擇主要依據(jù)羅丹明6G的吸收和發(fā)光性質(zhì)。羅丹明6G（Rhodamine 6G）又名玫瑰紅6G、蕊香紅6G，系紅色或黃棕色粉末，溶于水呈猩紅色帶綠色熒光，溶于醇呈紅色帶黃色熒光或黃紅色帶綠色熒光，其吸收光譜的峰值位于526nm，發(fā)射光譜的峰值位于555nm[7]。在本文的實驗設(shè)備中最接近于羅丹明6G吸收光譜的峰值的LED光源的波長為為520nm，而最接近于羅丹明6G發(fā)射光譜的峰值的帶通型干涉濾光鏡的中心波長為580nm，實驗結(jié)果也證明：用520nm的入射光照射檢材，在垂直方向上透過580nm的帶通型干涉濾光鏡接收記錄檢材的發(fā)光亮度分布，可以較清晰地在檢材上顯現(xiàn)出亮紋線暗背景的潛在指印，實驗結(jié)果優(yōu)于其他激發(fā)光譜和接收光譜組合的實驗。

（2）人民幣在印制過程中采用了一些特殊的熒光防偽技術(shù)，如在人民幣上的相關(guān)位置印有特殊的熒光標(biāo)記、在紙漿中摻入熒光纖維（見圖4）等，這些熒光標(biāo)記和熒光纖維在特定的光照下能發(fā)出明亮的可見熒光，很可能對潛在指印的熒光產(chǎn)生嚴(yán)重干擾，因此，在實驗中必須采用窄帶通的干涉濾光鏡進(jìn)行濾光。窄帶通的干涉濾光鏡采用干涉效應(yīng)來控制傳輸能量的光譜組成，通常這些濾光鏡由金屬和介質(zhì)的薄膜層組成，以形成窄光譜波段內(nèi)的高透過率。人民幣的防偽熒光標(biāo)記及防偽熒光纖維的發(fā)光波長和潛在指印的發(fā)光波長是有區(qū)別的，窄帶通干涉濾光鏡可以將潛在指印的發(fā)光波長分離出來，即讓潛在指印的發(fā)光通過濾光鏡，而阻止人民幣的防偽熒光通過濾光鏡，從而達(dá)到顯現(xiàn)潛在指印的目的。本實驗采用的帶通干涉濾光鏡的帶寬為30nm，如果人民幣的防偽熒光波長非常接近潛在指印的發(fā)光波長，在實驗中可以選擇帶寬更窄的帶通的濾光鏡，以便消除人民幣的防偽熒光對潛在指印的干擾。

（3）羅丹明6G作為一種重要的有機(jī)化工原料和中間體，在農(nóng)業(yè)、染料、香料、橡膠、醫(yī)藥、感光材料等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，通常用作吸附指示劑和生物染色劑，近年來羅丹明6G在法庭科學(xué)領(lǐng)域，特別是指印顯現(xiàn)等方面的應(yīng)用也逐漸得到重視[8-9]。羅丹明6G作為一種酚類化合物對于人體及其他生物的毒性較大，通過與皮膚、黏膜的接觸侵入人體，它與細(xì)胞原漿中蛋白質(zhì)接觸時發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而使細(xì)胞失去活力，濃酚液能使蛋白質(zhì)凝固。酚作用于蛋白質(zhì)時，并不與之結(jié)合，所以能繼續(xù)向深部組織滲透，引起深部組織損傷壞死，并被吸收而引起全身中毒。吸入高濃度的酚蒸氣，可引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)障礙，經(jīng)常暴露在酚濃度較低的空氣中，也能引起皮炎，能使皮膚變黃褐色。因此，在實驗中要注意防護(hù)，不小心接觸到皮膚，必須立即用酒精清洗。

3 結(jié)論

采用熒光試劑羅丹明6G溶液對遺留在人民幣上的潛在指印進(jìn)行染色，以LED多波段光源輸出的波長為520nm的綠光照射檢材，經(jīng)580nm的帶通型干涉濾光鏡濾光，可獲得亮紋線暗背景的潛在指印圖像。上述方法適合于顯現(xiàn)遺留在人民幣等復(fù)雜背景表面的潛在指印。

[1] 李重陽，李波陽，李敏剛，等.指紋顯現(xiàn)技術(shù)發(fā)展綜述[J].中國人民公安大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2003，（3）：22-27.

[2] 朱楊.印鈔中的紙張及其防偽技術(shù)[J].安防科技，2005，（1）：52.

[3] 黃曉春，蔡能斌，溫思博.光譜成像技術(shù)優(yōu)化茚三酮顯現(xiàn)指印的研究[J].警察技術(shù)，2010，（5）：7-9.

[4] 甘德安.用置換法去除人民幣上指印的干擾背景[J].廣東公安科技，2006，（2）：78-80.

[5] 蔡能斌，黃曉春，徐寶楨.環(huán)形LED多波段光源成像系統(tǒng)的研制及應(yīng)用[J].影像技術(shù)，2012，（2）：37-40.

[6] 蔡能斌，徐寶楨.物證光學(xué)檢驗儀[P].中華人民共和國實用新型專利，ZL2011203022841，2012-05-23.

[7] 劉文，朱寶禮，周云彪，等.刑事圖像技術(shù)[M].北京：中國人民公安大學(xué)出版社，2002：460-468.

[8] 朱寶禮，潘國光，孔祥福，等.物證檢驗攝影教程[M].北京：警官教育出版社，1999：379-380.

[9] 蔡能斌，孫文鼎.利用熒光照相拍攝圓弧面上的汗液指印[J].中國人民公安大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2000，（2）：51-52.