利用短波紫外激發(fā)長(zhǎng)波紫外熒光顯現(xiàn)深色背景客體上的血指印

肖 露，代雪晶

（中國(guó)刑事警察學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110000）

“觸物留痕”是公安犯罪現(xiàn)場(chǎng)勘查，發(fā)現(xiàn)各種細(xì)微痕跡物證的理論依據(jù)。在許多犯罪現(xiàn)場(chǎng)，犯罪分子往往會(huì)留下血指印。而對(duì)血指印來(lái)說(shuō)，血指印的重要性是不言而喻的，其對(duì)認(rèn)定嫌疑人破案?jìng)刹橛兄匾饔?。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，在公安工作中有許多利用化學(xué)顯現(xiàn)血指印的方法，但是使用化學(xué)方法對(duì)血指印進(jìn)行顯現(xiàn)會(huì)有損血指印中的DNA。本著對(duì)血指印進(jìn)行無(wú)損檢驗(yàn)的要求，利用光學(xué)方法對(duì)其進(jìn)行顯現(xiàn)和記錄是最合適的。但是，由于在對(duì)血指印進(jìn)行顯現(xiàn)的過(guò)程中，當(dāng)血指印和承痕客體都是深色調(diào)時(shí)，利用普通的配光方法拍攝時(shí)，指印和深色客體在可見(jiàn)光區(qū)域內(nèi)的吸收反射亮度反差小，無(wú)法將其清晰的顯現(xiàn)出來(lái)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在常溫的環(huán)境下，利用短波紫外照射物體使其發(fā)出長(zhǎng)波紫外熒光的方法可以有效的加強(qiáng)深色復(fù)雜客體和潛在的血指印之間的亮度差，將其清晰的顯現(xiàn)出來(lái)。

1 實(shí)驗(yàn)原理

由“斯托克斯位移”定律可知，熒光發(fā)射光譜中，所觀察到的熒光的波長(zhǎng)一般總是大于激發(fā)光的波長(zhǎng)。許多物體在254nm的短波紫外光的照射下會(huì)激發(fā)365nm的長(zhǎng)波紫外熒光。血通常呈現(xiàn)深色調(diào)，血在300~900nm紫外、可見(jiàn)和近紅外區(qū)都有較強(qiáng)的吸收，并且在紫外線照射下不顯示可見(jiàn)熒光。在其中的380~440 nm區(qū)域，血指印強(qiáng)吸收帶的中心波長(zhǎng)為415 nm；在300nm以下短波紫外區(qū)，血在254nm還有一個(gè)吸收峰，血液在短波紫外的照射下呈現(xiàn)暗色。而許多深色客體表面在紫外線照射下可激發(fā)出具有較強(qiáng)的長(zhǎng)波紫外熒光，因此血紋線與背景之間可以形成很強(qiáng)的熒光亮度反差。采用短波紫外激發(fā)長(zhǎng)波紫外熒光的照相方法拍攝血潛指印的拍攝示意圖如圖1。

圖1 短波紫外激發(fā)長(zhǎng)波紫外熒光攝影裝置示意圖

2 儀器與方法

2.1儀器

佳能EOS70D紅紫外數(shù)碼相機(jī)1臺(tái)，配套的254nm環(huán)形密閉短波紫外燈1臺(tái)，365 nm和254 nm的紫外濾光鏡各1片。

2.2方法

（1）用普通相機(jī)直接配光拍攝各類深色背景客體上的血潛指?。唬?）利用254 nm短波紫外環(huán)形燈和紅紫外數(shù)碼照相機(jī)，采用短波紫外反射攝影的方法拍攝各類深色背景客體上的血潛指印；（3）利用波長(zhǎng)254 nm短波紫外環(huán)形燈和紅紫外數(shù)碼照相機(jī)，采用短波紫外激發(fā)長(zhǎng)波紫外熒光的照相方法直接拍攝各類復(fù)雜背景客體上的血潛指印。

2.2.1 樣本的制作

以生活中常見(jiàn)的各類深色復(fù)雜背景客體為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，如：礦泉水周圍的紅色塑料包裝、表面顏色為紅色或者黑色的光滑紙片、表面顏色為深色的牛皮紙、背景圖案深色的食品包裝袋。將手指洗干凈后沾上血液，分別在各類實(shí)驗(yàn)樣本材料上捺印血指印，并且在指印側(cè)邊按規(guī)范貼好比例尺。

2.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟

（1）用普通相機(jī)直接配光拍攝各類深色背景客體上的血潛指??；（2）利用波長(zhǎng)為254 nm短波紫外環(huán)形燈和紅紫外數(shù)碼照相機(jī)，采用短波紫外反射攝影的方法拍攝各類深色背景客體上的血潛指??；（3）利用波長(zhǎng)254nm短波紫外環(huán)形燈和紅紫外數(shù)碼照相機(jī)，采用短波紫外激發(fā)長(zhǎng)波紫外熒光的照相方法直接拍攝各類復(fù)雜背景客體上的血潛指印。將制作好的樣本材料放置于254nm短波紫外環(huán)形燈下，在相機(jī)鏡頭前加365nm的長(zhǎng)波紫外濾光鏡。在取景器中找到血指印并調(diào)節(jié)至中央，將紅紫外照相機(jī)光軸垂直于需要拍攝的血指印，調(diào)節(jié)光圈大小、調(diào)焦至指印能夠清晰成像。由于在紅紫外照相時(shí)，為了成像清晰，反差明顯，相應(yīng)的曝光時(shí)間會(huì)比較長(zhǎng)，通常我們可以采取遠(yuǎn)程遙控延時(shí)攝影的方法，減少因?yàn)閷?shí)驗(yàn)人員自身因素或是其他原因?qū)е鲁上竦哪：龁?wèn)題。

3結(jié)果

對(duì)血指印樣本分別進(jìn)行可見(jiàn)光配光攝影、紫外反射攝影和短波紫外激發(fā)長(zhǎng)波紫外熒光攝影，并且對(duì)拍攝結(jié)果的進(jìn)行對(duì)比。

如圖2～4，深色硬殼紙片上的血指印。在普通的配光檢驗(yàn)方法下如圖2，指紋與背景之間的反差不明顯；在紫外反射攝影的方法下如圖3，客體與指紋紋線的亮度差較為明顯，紋線反映較為清晰，但是反差也不太大；在短波紫外激發(fā)長(zhǎng)波紫外熒光攝影的方法下如圖4，結(jié)果為亮背景下的深色紋線，圖像對(duì)指紋的細(xì)節(jié)特征反映更加明顯，相比在普通的可見(jiàn)光配光方法和紫外反射攝影方法下，由于客體被激發(fā)發(fā)出強(qiáng)烈的熒光，且血液吸收紫外光線強(qiáng)，指紋與背景之間的反差大大增加，指紋紋線清晰可見(jiàn)。

如圖5～7，農(nóng)夫山泉礦泉水光滑的外包裝膜上的血指印。在普通的配光檢驗(yàn)方法下如圖5，指紋紋線淺淡，指紋與背景之間的反差較弱；在紫外反射攝影的方法下如圖6，由于光滑的包裝膜對(duì)紫外的反射在垂直方向上沒(méi)有分量，圖像顯示為深色背景下的亮紋線，但是紋線與背景之間的反差不明顯，特別是在客體背景上有復(fù)雜圖案時(shí)，圖案對(duì)指紋的干擾較大，紋線細(xì)節(jié)不清楚；在短波紫外激發(fā)長(zhǎng)波紫外熒光攝影的方法下如圖7，圖像為淺色背景下的深色紋，線指紋紋線與客體背景之間的反差明顯，紋線的細(xì)節(jié)反映明顯，指紋紋線顯現(xiàn)清晰，特別是在客體背景上有復(fù)雜圖案或者文字時(shí)，紋線由于背景發(fā)出的強(qiáng)烈熒光使得反映明顯，降低了復(fù)雜客體背景圖案對(duì)指紋紋線的干擾。

如圖8～10，某品牌食品塑料包裝袋上的血指印。在普通的配光檢驗(yàn)方法下如圖8，指紋紋線淺淡，特別是當(dāng)客體背景顏色太深時(shí)，指紋與背景之間的反差較弱，導(dǎo)致指紋紋線幾乎無(wú)法分辨；在紫外反射攝影的方法下如圖9，圖像呈現(xiàn)為亮背景下的深色紋線，指紋紋線清晰可見(jiàn)，反差較為明顯；在短波紫外激發(fā)長(zhǎng)波紫外熒光攝影的方法下如圖10，圖像呈現(xiàn)為亮背景下的深色紋線，背景發(fā)出較強(qiáng)的熒光，紋線的細(xì)節(jié)反映明顯，指紋紋線顯現(xiàn)清晰，特別是在背景客體顏色較為深色的部分反差效果非常明顯，指紋紋線細(xì)節(jié)清晰。

圖2 普通的配光拍攝

圖3 紫外反射攝影

圖4 短波紫外激發(fā)長(zhǎng)波紫外熒光攝影

圖5 普通的配光攝影

圖6 紫外反射攝影

圖7 短波紫外激發(fā)長(zhǎng)波紫外熒光攝影

圖8 普通的配光攝影

圖9 紫外反射攝影

圖10 短波紫外激發(fā)長(zhǎng)波紫外熒光攝影

如圖11～13，某品牌食品牛皮紙袋上的血指印。在普通的配光檢驗(yàn)方法下如圖11，指紋紋線淺淡，特別是當(dāng)紋線經(jīng)過(guò)背景為黑色字上時(shí)，無(wú)法分辨出指印紋線，背景與指紋紋線反差弱；在紫外反射攝影的方法下如圖12，圖像呈現(xiàn)為亮背景下的深色紋線，指紋紋線與客體之間的亮度反差不大，以至于紋線顯現(xiàn)不清楚，但是在經(jīng)過(guò)黑色文字時(shí)，相比于普通可見(jiàn)光配光攝影的方法來(lái)說(shuō)稍微清晰；在短波紫外激發(fā)長(zhǎng)波紫外熒光攝影的方法下如圖13，指紋紋線為淺背景下的深色紋線，指紋紋線顯現(xiàn)清晰，客體背景發(fā)出強(qiáng)烈的熒光，能夠大大增強(qiáng)指紋紋線與背景在黑色文字處的反差，使紋線清晰顯示出來(lái)。

圖11 普通的配光攝影

圖12 紫外反射攝影

圖13 短波紫外激發(fā)長(zhǎng)波紫外熒光攝影

4討論

在常溫的環(huán)境下，利用紅紫外相機(jī)結(jié)合短波環(huán)形紫外燈，運(yùn)用以短波紫外激發(fā)長(zhǎng)波紫外熒光攝影的方法顯現(xiàn)血指印的方法可以清晰有效的顯現(xiàn)各種深色有復(fù)雜圖案的客體。并且相比于傳統(tǒng)化學(xué)方法或是普通的配光方法來(lái)說(shuō)，該方法能夠保證對(duì)血指印的無(wú)損檢驗(yàn)，能更加清晰的顯現(xiàn)血指印的紋線與細(xì)節(jié)特征；相比于紫外反射攝影的方法來(lái)說(shuō)，該方法由于能夠使得背景發(fā)出強(qiáng)烈的熒光，大大增強(qiáng)了客體與指紋紋線之間的亮度反差，使指紋清晰顯現(xiàn)，是更加優(yōu)良的顯現(xiàn)方法。

血液有時(shí)候在短波紫外激發(fā)下有可能在中長(zhǎng)波紫外區(qū)顯示發(fā)光性質(zhì)。在短波紫外激發(fā)光下，在長(zhǎng)波段可以記錄到血指印的發(fā)出的熒光。但是，背景在254 nm短波的紫外線照射下，也發(fā)出了365 nm的長(zhǎng)波紫外熒光，而且其熒光強(qiáng)度比血指印強(qiáng)，所以顯現(xiàn)出了淺色背景深色紋線，形成了較大反差，使紋線細(xì)節(jié)清晰可見(jiàn)。

短波紫外照射對(duì)血指印中DNA的檢驗(yàn)或多或少有影響，在實(shí)際拍攝操作時(shí)要盡量避免過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的照射，保證做到對(duì)血指印的無(wú)損檢驗(yàn)，不影響后續(xù)對(duì)DNA的檢測(cè)效果。