光學(xué)顯現(xiàn)法在手印痕跡檢驗(yàn)中的應(yīng)用研究

夏維忠 李京釗 高毅

摘? ?要： 應(yīng)用光學(xué)顯現(xiàn)法對(duì)手印顯現(xiàn)效果的方法進(jìn)行比較分析，優(yōu)選出方便、快捷、無損化的手印痕跡檢驗(yàn)方式。采用藍(lán)光燈、多波段光源和紫外觀察系統(tǒng)，通過分析連貫性、清晰度、紋線與背景形成的反差等技術(shù)指標(biāo)，對(duì)手印遺留于不同客體表面時(shí)的顯現(xiàn)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。研究發(fā)現(xiàn)：藍(lán)光燈主要適用于遺留于非滲透性光滑客體和非滲透性半光滑客體上的血手印顯現(xiàn);多波段光源適用范圍最廣，在磁性熒光粉末刷顯后，能夠顯現(xiàn)大部分客體上的手印;紫外觀察系統(tǒng)主要適用于非滲透性光滑客體和非滲透性半光滑客體上的汗液手印顯現(xiàn)。研究結(jié)論是多波段光源顯現(xiàn)痕跡范圍最廣，且設(shè)備攜帶方便，可在相關(guān)領(lǐng)域中優(yōu)先推廣。

關(guān)鍵詞： 光學(xué)顯現(xiàn)法;手印痕跡檢驗(yàn);藍(lán)光燈;多波段光源;紫外觀察系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：DF794. 1? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：2095-8412 （2020） 06-055-05

工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新 URL： http：//gyjs.cbpt.cnki.net? ? DOI： 10.14103/j.issn.2095-8412.2020.06.010

引言

在現(xiàn)場(chǎng)勘查、司法鑒定等工作中，手印痕跡的發(fā)現(xiàn)和提取是重點(diǎn)。目前，手印痕跡顯現(xiàn)主要利用化學(xué)、材料學(xué)等學(xué)科中的相關(guān)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。如電化學(xué)方法容易對(duì)手印痕跡造成污染，而采用真空鍍膜機(jī)、手印熏顯柜等工業(yè)設(shè)備并不利于技術(shù)人員實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)勘查操作。因此，如何方便、快捷、無損化提取手印痕跡，成為當(dāng)前亟待解決的問題。

文獻(xiàn)[1]歸納了各種現(xiàn)場(chǎng)手印痕跡檢驗(yàn)分析方法的程序和步驟。文獻(xiàn)[2]利用不同的自制膠片實(shí)現(xiàn)了汗液指紋的提取。文獻(xiàn)[3]采用聚乙烯醇薄膜化學(xué)方法來顯現(xiàn)手印痕跡。文獻(xiàn)[4]依托工業(yè)真空鍍膜設(shè)備，基于金屬噴濺原理實(shí)現(xiàn)了手印痕跡的顯現(xiàn)。

伴隨光學(xué)技術(shù)、處置方法和設(shè)備的快速發(fā)展，檢驗(yàn)范圍和靈敏度在不斷提高，且在司法鑒定中受到了越來越多的關(guān)注[5]。為探究光學(xué)技術(shù)和方法在痕跡檢驗(yàn)工作中的應(yīng)用，本文將三種光學(xué)顯現(xiàn)法——藍(lán)光燈顯現(xiàn)手印、多波段光源顯現(xiàn)手印和紫外觀察系統(tǒng)顯現(xiàn)手印應(yīng)用到手印痕跡檢驗(yàn)中，采用實(shí)驗(yàn)，結(jié)合痕跡物證和遺留客體的固有性質(zhì)，探討不同手印痕跡遺留于不同客體時(shí)如何更有針對(duì)性地選擇最為合適的光學(xué)顯現(xiàn)法。本文介紹的原理和方法能為指紋識(shí)別等工業(yè)設(shè)備的研發(fā)提供指導(dǎo)，由手印顯現(xiàn)得出的結(jié)論也能為指紋信息的智能化識(shí)別等提供基礎(chǔ)依據(jù)。

1? 光學(xué)顯現(xiàn)法基本原理

1.1? 藍(lán)光燈顯現(xiàn)手印

由于血液、汗液等手印物質(zhì)及手印遺留客體對(duì)藍(lán)光的吸收、反射程度不同，因此不同形式的手印將反映出不同的色調(diào)。藍(lán)光燈顯現(xiàn)手印正是從手印與背景形成的反差實(shí)現(xiàn)手印痕跡顯現(xiàn)的。

1.2? 多波段光源顯現(xiàn)手印

多波段光源最初在20世紀(jì)90年代是作為激光器的替代光源出現(xiàn)的，是一種具有多個(gè)高強(qiáng)度窄帶單色光輸出的激發(fā)光源。在實(shí)際工作中，10個(gè)波段一般就可以基本滿足現(xiàn)場(chǎng)需要。目前，對(duì)于高檔多波段光源的單色光，單色性可達(dá)到1～10 nm的水平，輸出強(qiáng)度可達(dá)到1000 mW;而低檔產(chǎn)品單色光的單色性僅為10～100 nm的水平，輸出強(qiáng)度只有100 mW左右[6-7]。

1.3? 紫外觀察系統(tǒng)顯現(xiàn)手印

在痕跡檢驗(yàn)應(yīng)用中，紫外反射照相能夠有效顯現(xiàn)和加強(qiáng)手印的最重要原因是可以有效減少客體的內(nèi)反射光線，甚至使內(nèi)反射光線完全不存在。這樣，客體背景色調(diào)變黑，紋線與客體背景之間的亮度反差增大，背景圖案干擾作用減小。

手印物質(zhì)對(duì)紫外線的反射與吸收作用差異很大，如汗液、血液、灰塵具有反射紫外線性質(zhì)，油類物質(zhì)大部分具有吸收紫外線性質(zhì)。在可見光區(qū)具有較強(qiáng)內(nèi)反射光性質(zhì)而在普通照相中呈現(xiàn)淺色調(diào)或灰色調(diào)的物質(zhì)，有可能在紫外觀察系統(tǒng)中因?yàn)閮?nèi)反射光線完全不存在而呈現(xiàn)全黑色調(diào)。

2? 光學(xué)顯現(xiàn)法應(yīng)用

2.1? 藍(lán)光燈顯現(xiàn)手印的效果比較

把制作好的在各種承痕客體上的樣本放在藍(lán)光燈照射激光下觀察，并調(diào)整光照角度，直到紋線顯現(xiàn)到相對(duì)清晰為止。藍(lán)光燈對(duì)血液、汗液遺留于非滲透性光滑客體表面的手印顯現(xiàn)效果如表1所示，藍(lán)光燈對(duì)血液、汗液遺留于非滲透性半光滑客體表面的手印顯現(xiàn)效果如表2所示。在手印顯現(xiàn)效果中，本文作出如下約定，后續(xù)不再贅述：

（1）“+++”表示紋線的連貫性強(qiáng)、清晰度高，且客體背景無染色或輕微染色，整體反差大;

（2）“++”表示紋線的連貫性、清晰度較好，或客體背景有一定的染色，整體反差較好;

（3）“+”表示紋線的連貫性差、清晰度低，或客體背景染色重，整體反差弱;

（4）“—”表示未顯出任何紋線。

從表1、表2可見，藍(lán)光燈對(duì)遺留于紅色或深色非滲透性光滑客體上的血手印紋線顯現(xiàn)清晰，對(duì)遺留于非滲透性半光滑客體上的血手印紋線顯現(xiàn)也比較清晰、流暢。此外，汗?jié)撌钟∵z留于部分非滲透性光滑、半光滑客體時(shí)的手印紋線顯現(xiàn)也比較連貫、清晰[8]。

2.2? 多波段光源顯現(xiàn)手印的效果比較

為各種承痕客體刷上磁性熒光粉末，注意磁性熒光粉末的用量要適當(dāng)，不宜過多。用多波段光源照射客體，并轉(zhuǎn)換不同波長(zhǎng)的光源。實(shí)驗(yàn)時(shí)尤其要注意帶護(hù)目鏡，觀察紋線顯現(xiàn)情況，直至找到合適的波段為止。多波段光源對(duì)不同手印物質(zhì)遺留于非滲透性光滑客體上的手印顯現(xiàn)效果如表3所示，部分手印顯現(xiàn)實(shí)物圖如圖1所示。

從表3可以看出，在刷上磁性熒光粉末后，多波段光源對(duì)各種客體上的手印物質(zhì)都有良好的顯現(xiàn)效果。因?yàn)槎嗖ǘ喂庠淳哂卸喙庾V，因此可以根據(jù)各種物質(zhì)的光譜性質(zhì)設(shè)定光源參數(shù)，具有很強(qiáng)針對(duì)性。利用多波段光源對(duì)非滲透性光滑客體、非滲透性半光滑客體、滲透性客體上的不同手印物質(zhì)的顯現(xiàn)都很全面。

2.3? 紫外觀察系統(tǒng)顯現(xiàn)手印的效果比較

首先調(diào)整好系統(tǒng)，把手印樣本放在載物臺(tái)上，然后對(duì)手印樣本對(duì)焦，并調(diào)整好紫外燈的打光角度，以達(dá)到最佳效果。紫外觀察系統(tǒng)對(duì)不同手印物質(zhì)遺留于非滲透性光滑客體上的手印顯現(xiàn)效果如表4所示，紫外觀察系統(tǒng)對(duì)不同手印物質(zhì)遺留于非滲透性半光滑客體上的手印顯現(xiàn)效果如表5所示。

從表4中可以看出，普通玻璃上手印物質(zhì)的顯現(xiàn)紋線都很清晰、流暢，其他非滲透性光滑客體上的手印顯現(xiàn)則不是那么理想。對(duì)于非滲透性光滑客體，正如前文所提到的，短波紫外線可以有效地減少客體的內(nèi)反射光線，甚至使內(nèi)反射光線完全不存在，使客體背景色調(diào)變黑。而手印紋線物質(zhì)對(duì)紫外線的混合反射能力使其出現(xiàn)一定的垂直反射分量，于是在紫外線反射照相中得到的手印紋線是以淺色調(diào)呈現(xiàn)在深色背景上的效果，油類物質(zhì)手印顯現(xiàn)出來的紋線都是暗紋線。由于客體是非滲透性光滑客體，因此手印紋線比其它客體清晰。部分手印顯現(xiàn)實(shí)物圖如圖2所示。

從表5中可以看出，對(duì)于遺留于非滲透性半光滑客體上的手印，在紫外觀察系統(tǒng)下，除黑色橡膠和白色皮革下的紋線效果不理想外，其他手印物質(zhì)的紋線顯現(xiàn)都比較清晰。此類非滲透性半光滑客體表面對(duì)紫外線的吸收沒有非滲透性光滑客體那么強(qiáng)烈，當(dāng)短波紫外線以一定的入射角照射到客體上時(shí)，由于客體表面不是那么光滑，一部分光線在客體表面形成了漫反射，另一部分光線折射到客體內(nèi)部被客體完全吸收。此類潛在手印成分對(duì)紫外線的反射性質(zhì)是漫反射（油類手印物質(zhì)是吸收紫外線），因此手印物質(zhì)反射紫外線的手印紋線與背景形成的反差不是很大，顯現(xiàn)效果沒有非滲透性光滑客體上的手印觀察效果好。另外，通過實(shí)驗(yàn)可知，紫外觀察系統(tǒng)對(duì)不同手印物質(zhì)在非滲透性光滑客體上的手印顯現(xiàn)效果較差[9-10]。

3? 光學(xué)顯現(xiàn)法綜合比較與討論

將上述三種光學(xué)顯現(xiàn)法的手印顯現(xiàn)效果進(jìn)行綜合比較，如表6所示。綜合比較可知：

（1）藍(lán)光燈對(duì)遺留于非滲透性光滑客體上的血手印的顯現(xiàn)紋線最清晰、連貫性最好，背景反差最大;對(duì)遺留于非滲透性光滑客體上的汗液手印和遺留于非滲透性半光滑客體上的血手印顯現(xiàn)比較清晰。

（2）汗液、血液、油類物質(zhì)遺留于非滲透性光滑客體、非滲透性半光滑客體上的手印經(jīng)磁性熒光粉末刷顯后，利用多波段光源不同波段的光對(duì)其顯現(xiàn)，顯現(xiàn)紋線都比較流暢、清晰;對(duì)遺留于滲透性客體上的手印也可以顯現(xiàn)，但只能觀測(cè)到輪廓。

（3）紫外觀察系統(tǒng)顯現(xiàn)非滲透性光滑客體上的手印，顯現(xiàn)紋線都比較清晰、流暢，但對(duì)于遺留于非滲透性半光滑客體上的手印，顯現(xiàn)紋線只能顯現(xiàn)出輪廓，未能顯現(xiàn)出遺留于滲透性客體上的手印。

總之，多波段光源顯現(xiàn)痕跡范圍最廣，且設(shè)備攜帶方便，可在基層中推廣。

4? 結(jié)束語

本文對(duì)藍(lán)光燈顯現(xiàn)手印、多波段光源顯現(xiàn)手印和紫外觀察系統(tǒng)顯現(xiàn)手印這三種光學(xué)顯現(xiàn)法進(jìn)行了介紹，并應(yīng)用到手印痕跡檢驗(yàn)中。采用實(shí)驗(yàn)，結(jié)合痕跡物證和遺留客體的固有性質(zhì)，對(duì)比了各自的優(yōu)劣勢(shì)，最終表明多波段光源顯現(xiàn)法能識(shí)別的痕跡范圍最廣。

本文介紹的原理和方法在現(xiàn)場(chǎng)勘查領(lǐng)域得到了成功運(yùn)用，此外也能為指紋識(shí)別等工業(yè)設(shè)備的研發(fā)提供指導(dǎo)。由手印顯現(xiàn)得出的結(jié)論也能為指紋信息的智能化識(shí)別等提供基礎(chǔ)依據(jù)。

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作者簡(jiǎn)介：

夏維忠（1967—），通信作者，本科，撫順市東洲公安分局刑偵大隊(duì)大隊(duì)長(zhǎng)。研究方向：刑事偵查和刑事技術(shù)。

E-mail： gshabigman@163.com

（收稿日期：2020-09-08）