血痕紅外熱成像變化與血痕經(jīng)過時間關(guān)系研究

鄧曉軍鄭吉龍劉紹松

（1　中國刑警學(xué)院　遼寧　沈陽　110035；2　本溪市公安局刑偵支隊(duì)　遼寧　本溪　117200）

血痕紅外熱成像變化與血痕經(jīng)過時間關(guān)系研究

鄧曉軍1鄭吉龍1劉紹松2

（1中國刑警學(xué)院遼寧沈陽110035；2本溪市公安局刑偵支隊(duì)遼寧本溪117200）

制備不同載體表面不同經(jīng)過時間血痕樣本，應(yīng)用紅外熱成像技術(shù)監(jiān)測了65名健康成人離體血痕紅外熱成像變化，結(jié)合計算機(jī)圖像分析技術(shù)得到處于5種不同載體中0～15min內(nèi)不同時間點(diǎn)血痕平均溫度參數(shù)的變化值，并作統(tǒng)計學(xué)分析。結(jié)果顯示：血痕平均溫度隨著間隔時間的延長而逐漸下降，其與血痕經(jīng)過時間在15min內(nèi)存在較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性。

法醫(yī)病理學(xué)血痕經(jīng)過時間紅外熱像載體平均溫度

血痕是犯罪現(xiàn)場尤其是命案及傷害案件現(xiàn)場最常見的生物學(xué)物證之一。血痕經(jīng)過時間推斷一直是法醫(yī)檢案及刑事偵查工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。目前，國內(nèi)外對現(xiàn)場血痕經(jīng)過時間研究的技術(shù)、方法、手段較為有限。20世紀(jì)70年代，曾有學(xué)者對血痕中無機(jī)元素如氯、鐵、磷、銅、硫等進(jìn)行測定，因這些元素?zé)o機(jī)不易受環(huán)境因素影響，發(fā)生變化得幅度太小，無法應(yīng)用。有學(xué)者報道借助分光光度計測定血痕色調(diào)、色度，結(jié)合計算機(jī)軟件進(jìn)行分析，或者測量血痕中酶的活性，或者進(jìn)行血痕溶解度試驗(yàn)，或引進(jìn)免疫電泳法檢測血漿蛋白的降解等方法進(jìn)行血痕經(jīng)過時間的推斷，但因受到溫度、陽光、水洗、濕度、腐敗等環(huán)境因素影響較大，也都無法實(shí)際應(yīng)用。本實(shí)驗(yàn)采用紅外熱像技術(shù)結(jié)合專業(yè)的計算機(jī)圖像分析技術(shù)，檢測血痕紅外熱成像的變化規(guī)律，探討血痕紅外熱像變化的時間規(guī)律性。

1　實(shí)驗(yàn)材料與儀器

1.1實(shí)驗(yàn)樣本制作

取自65名健康自愿者（年齡、性別不限，排除血液系統(tǒng)疾病）提供的指尖血一滴（不加抗凝劑），分別從10cm的高度滴于玻璃、紡織物、A4紙、瓷磚、木頭上。

1.2主要儀器

紅外熱像儀（ASSOCIATED TECHNOLOGY，偉聯(lián)科技）、筆記本電腦、圖像分析系統(tǒng)（ATIR M301，偉聯(lián)科技）、采血針、酒精、棉簽、溫度計、濕度計等。

2　血痕紅外熱成像

2.1實(shí)驗(yàn)分組

實(shí)驗(yàn)在室內(nèi)條件下進(jìn)行；溫度18～20℃、濕度45～60%。均采用玻璃、紡織物、A4紙、瓷磚、木塊五類載體。各組隨機(jī)分為對照組1組（血液離體后即刻）、實(shí)驗(yàn)組15組（每隔1min拍攝1次，持續(xù)15分鐘），記錄離體時間、溫度、濕度等因素，每種載體同一時間點(diǎn)各取4個樣本。

2.2紅外熱成像及圖像分析

在室溫條件下，血痕載體，置于ASSOCIATED TECHNOLOGY紅外熱像儀下，暗室避光條件下，紅外熱像儀的攝像頭距血痕固定在1m的距離進(jìn)行拍攝，進(jìn)行觀測，并經(jīng)ATIR M301圖像分析系統(tǒng)采集得到紅外熱圖像。利用ATIR M301分析軟件，采用血痕平均溫度作為觀測指標(biāo)。每個血痕樣本都被分別用相應(yīng)計算機(jī)程序進(jìn)行獨(dú)立分析記錄，用EXCEL軟件對所獲得數(shù)據(jù)進(jìn)行有關(guān)統(tǒng)計學(xué)處理，計算出二元回歸方程及做圖。

3　實(shí)驗(yàn)結(jié)果

3.1血痕紅外熱成像

5種不同載體，不同血痕遺留時間的血痕樣本在避光條件下，經(jīng)ATIR M301圖像分析系統(tǒng)采集得到圖像。

3.2同一環(huán)境條件下、不同遺留時間人血痕平均溫度分析結(jié)果

利用ATIR M301分析軟件，采用血痕平均溫度作為觀測指標(biāo)。5種不同載體，均于對照組（0h）觀察到血痕平均溫度（M1=32℃），其中5種不同載體血痕均顯示隨遺留時間延長，平均溫度逐漸下降，至15min，趨于環(huán)境溫度并逐漸穩(wěn)定，見表1～5。

表1　A4紙載體血痕不同經(jīng)過時間平均溫度

表2　紡織物載體上血痕不同經(jīng)過時間平均溫度

表3　玻璃載體上血痕不同經(jīng)過時間平均溫度

表4　瓷磚載體上血痕不同經(jīng)過時間平均溫度

表5　木頭載體上血痕不同經(jīng)過時間平均溫度

3.3回歸方程

應(yīng)用Excel數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對A4紙、紡織物、瓷磚、玻璃、木頭載體上血痕紅外熱像平均溫度分析，見表6。

表6　不同載體上血痕平均溫度變化的回歸分析

4　討論

本研究采用的紅外熱像儀是實(shí)現(xiàn)熱像測溫的精確儀器，是紅外熱像測溫的核心設(shè)備。紅外熱像測溫技術(shù)就是通過紅外探測器接收被測物體的紅外輻射，再由信號處理系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)槟繕?biāo)的視頻熱圖像的一種技術(shù)。它將物體的熱分布轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢晥D像，并在監(jiān)視器上以灰度或偽彩顯示出來，從而得到被測物體的溫度分布場信息。因?yàn)榧t外熱像儀屬于窄帶光譜輻射測溫系統(tǒng)，使用其進(jìn)行溫度測量時所測得的物體表面溫度，不是直接測量得到的，而是以測到的輻射能計算出來的。所以，實(shí)際測量時，測量精度受被測表面的發(fā)射率和背景輻射、反射率、測量距離、大氣衰減、環(huán)境溫度等因素的影響。紅外熱像儀測溫的準(zhǔn)確性還可能受到被測物體附近物體的溫度、位置和附近物體輻射吸收率等因素的影響。當(dāng)附近物體的溫度、位置和對附近物體輻射吸收率測量不準(zhǔn)確時，會影響被測物體真實(shí)溫度計算的精度。所以，本實(shí)驗(yàn)在嚴(yán)格控制的實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行，溫度18～20℃、濕度45～60℃、暗室密封、測量距離固定在1m的環(huán)境下。同時，嚴(yán)格限制操作人員接近被測目標(biāo)，以減少此方面影響所致測量誤差。

實(shí)驗(yàn)通過紅外熱像儀結(jié)合ATIR M301圖像分析系統(tǒng)采集得到紅外熱圖像，測量不同載體上血痕平均溫度，以期探討血痕紅外熱像變化時間規(guī)律及其影響因素。本實(shí)驗(yàn)以1min作為時間間隔，采用ATIR M301圖像分析軟件，對不同載體上，遺留15min內(nèi)的血痕進(jìn)行了檢測，結(jié)果表明：該檢測方法能定量反映處于不同環(huán)境中的血痕溫度的變化，其變化程度與血痕遺留時間（15min內(nèi)）呈良好的相關(guān)性。

研究發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)中采用的瓷磚、A4紙、玻璃、木頭不具有明顯差異，都在12～15min達(dá)到與室溫一致。而紡織物載體上的血痕平均溫度在10～12min即達(dá)到與室溫一致，分析可能與紡織物滲透性強(qiáng)，血痕滴在紡織物后，面積擴(kuò)大，從而血痕與空氣接觸面積大，致實(shí)測溫度下降快。今后還可通過增加載體種類，以進(jìn)一步明確載體對血痕紅外熱成像過程的影響。

本實(shí)驗(yàn)所采用的方法推斷血痕經(jīng)過時間，無需破壞血痕、無需分離血痕，檢驗(yàn)方法簡便、直觀。結(jié)合計算機(jī)圖像分析系統(tǒng)，還可實(shí)現(xiàn)客觀、定量分析。但血痕溫度下降較快，研究證實(shí)不同載體均表現(xiàn)為在12～15min內(nèi)即達(dá)到與室溫一致，提示該方法對15min以內(nèi)的早期血痕經(jīng)過時間推斷有效。具體實(shí)戰(zhàn)檢驗(yàn)過程中，建議結(jié)合案情及血痕肉眼觀察，選擇該方法進(jìn)行檢測?？傊狙芯坎捎眉t外熱像儀觀察血痕溫度變化實(shí)驗(yàn)方法及得出的相同環(huán)境條件下，血痕溫度的各組參數(shù)的擬合方程，為法醫(yī)學(xué)推斷早期血痕遺留時間提供了一種嶄新的、客觀、準(zhǔn)確的方法和參考依據(jù)。

[1]郭景元，李伯齡．中國刑事科學(xué)技術(shù)大全-法醫(yī)物證學(xué)[M]．北京：中國人民公安大學(xué)出版社，2002：940-941.

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（責(zé)任編輯：于萍）

DF795.4

A

2095-7939(2015)01-0072-03

2014-09-19

公安部重點(diǎn)攻關(guān)計劃項(xiàng)目（編號：2011ZPYJXJXY005）；遼寧省博士啟動基金項(xiàng)目（編號：20141048）。

鄧曉軍（1955-），男，陜西鳳翔人，中國刑警學(xué)院法醫(yī)學(xué)系高級實(shí)驗(yàn)師，學(xué)士，主要從事法醫(yī)學(xué)研究。