織物客體表面血跡形態(tài)分析

張梓純 周屹成 李斌洋 錢尊磊

（中國人民公安大學(xué)偵查學(xué)院，北京 100038）

血跡形態(tài)分析是命案現(xiàn)場重建的重要內(nèi)容之一，血跡作為犯罪行為的常見痕跡物證，能夠客觀地反映案犯在犯罪現(xiàn)場的行為活動過程。通過血跡大小、形態(tài)和分布的分析研究可以判定出血機(jī)制和犯罪行為類型，有助于縮小偵查范圍和明確偵查方向。在暴力犯罪和死亡現(xiàn)場中，沾有血跡的織物極為常見，織物上的血跡分析與應(yīng)用可以推斷犯罪現(xiàn)場的行為細(xì)節(jié)，而織物的種類、結(jié)構(gòu)、滲透性等因素使得織物表面血跡形態(tài)分析發(fā)展緩慢，只有科學(xué)全面地了解織物上的血跡形態(tài)，才能更好應(yīng)用于公安實(shí)戰(zhàn)。

一、血跡形態(tài)分析原理

血跡形態(tài)分析基于血液作為非牛頓液體，其運(yùn)動符合動力學(xué)機(jī)制，分析血液運(yùn)動的物理特性和血跡形態(tài)的形成機(jī)制，利用物理學(xué)原理和統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律，反推血滴運(yùn)動的軌跡信息。運(yùn)用血跡形態(tài)分析重建流血案件時(shí)，首先確認(rèn)分析對象為人血后，觀察血跡外觀，包括血跡的大小、濃度、形態(tài)、分布和場所，評估血跡的物理特點(diǎn)，將血跡外觀和形成機(jī)制相互關(guān)聯(lián)，進(jìn)而還原案件事實(shí)。

從物理特點(diǎn)來看，血跡形態(tài)分成被動血跡、濺灑血跡和變動血跡三種類型。被動血跡是僅在重力和摩擦力的作用下形成的，可以細(xì)分為滴落、流動、接觸、浸潤、血泊等血跡形態(tài)；濺灑形成的血跡具有一定的方向性，血跡大小的變化與地心引力、摩擦力和血源的外力有關(guān)，又可分為噴濺血跡和濺落血跡等；血液或血跡經(jīng)受物理或生理改變即為變動血跡，可分為凝固、稀釋、干縮、擴(kuò)散和空白血跡等［1］。不同的血跡形態(tài)反映了犯罪現(xiàn)場的行為細(xì)節(jié)，因此血跡形態(tài)分析作為犯罪現(xiàn)場重建的重要法庭科學(xué)技術(shù)，能夠有效打擊違法犯罪。

二、織物血跡形態(tài)分析作用

犯罪現(xiàn)場中血跡的承載客體多種多樣，不僅有硬質(zhì)非滲透性客體，還有軟質(zhì)滲透性客體如服飾、床單、地毯等。目前國內(nèi)外針對滲透性客體上血跡形態(tài)的分析研究明顯少于硬質(zhì)非滲透性客體?？椢镆蚱鋸?fù)雜的結(jié)構(gòu)特征以及對液體的吸收浸潤能力導(dǎo)致血跡形態(tài)分析相對復(fù)雜，但織物表面可以穩(wěn)定地保存現(xiàn)場血跡，可以真實(shí)的反應(yīng)案件的細(xì)節(jié)，具有很高的研究價(jià)值［2］。分析并應(yīng)用織物上的血跡形態(tài)進(jìn)行流血案件重構(gòu)，可以明確確定出血點(diǎn)位置，判定血液流出后人或物的運(yùn)動情況以及打擊的次數(shù)，明確案犯和被害人的位置關(guān)系等，充分解讀織物上血跡形態(tài)的潛在信息，可為偵查破案提供依據(jù)。

三、織物表面血跡形態(tài)分析

血液垂直滴落到織物表面時(shí)沖擊的能量使得血滴由球形平攤發(fā)生塌陷，塌陷點(diǎn)的血液被迫向外排出，在液滴周圍形成血跡邊緣、明顯的短刺和飛濺出衛(wèi)星血跡。血滴與織物接觸發(fā)生浸潤，由于織物纖維孔隙的毛細(xì)作用，血液擴(kuò)散進(jìn)入多孔基質(zhì)。隨著織物紗線密度的降低，織物孔隙率增高，毛細(xì)作用和吸收量增強(qiáng)。隨著更多血液浸入織物，血跡邊緣會逐漸擴(kuò)大。血液從中央?yún)^(qū)域向周邊擴(kuò)散的同時(shí)，織物粗糙的表面使得血液不規(guī)則地浸潤到邊緣，由于血液流向分配的差異，最終形成不規(guī)則的血跡形態(tài)。這種不規(guī)則不對稱的流動通常會在回縮階段的后期導(dǎo)致整個血跡形態(tài)發(fā)生扭曲。

國內(nèi)外對織物表面血跡形態(tài)分析的方法主要有通過高速攝像機(jī)觀察血液滴落與撞擊客體表面的極短時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動軌跡和變形機(jī)理；利用電子顯微鏡觀察血液撞擊受到織物紗線結(jié)構(gòu)對的影響；運(yùn)用流體力學(xué)與運(yùn)動學(xué)方法對血液滴落軌跡進(jìn)行線性擬合；模擬血液滴落實(shí)驗(yàn)，研究織物表面血跡的形狀、面積、數(shù)量和分布，以及血滴體積、血跡數(shù)量與周圍場景的關(guān)系等參數(shù)，對血跡形態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)歸納。

織物表面性質(zhì)的參數(shù)很多，對織物表面血跡形態(tài)的造成的影響顯著程度也不同，當(dāng)多種因素同時(shí)產(chǎn)生影響時(shí)，血跡形態(tài)的解釋與分析會相對困難，解釋的準(zhǔn)確率相應(yīng)降低。研究表明血液的體積、滴落角度和滴落速度是影響血跡形態(tài)的重要因素，織物成分、紡織結(jié)構(gòu)、浸潤性、表面粗糙度、洗滌使用次數(shù)和襯底材料對血跡形態(tài)也有較為顯著的影響。

由于織物對血液的浸潤，在傾斜角度較大時(shí)血跡形態(tài)可能出現(xiàn)明顯拉伸變形，因此織物表面血跡形態(tài)分析不能準(zhǔn)確判斷血滴入射的角度。但是織物表面衛(wèi)星血跡的數(shù)量和飛濺距離與滴落高度之間存在一定的正相關(guān)關(guān)系，可以通過衛(wèi)星血跡作為突破口參考推斷血液滴落的高度?？椢锉砻娲植诙葘τ谛l(wèi)星血跡的數(shù)量與分布具有顯著正相關(guān)關(guān)系，因此對不同織物分析血跡形態(tài)時(shí)要著重比對織物的粗糙度，以免產(chǎn)生錯誤的結(jié)論。Castro等人研究表明棉纖維、聚酯纖維和混紡織物三種常見織物的纖維含量對低速滴落血滴形成的主體血痕面積影響并不顯著，但對血跡形狀有一定影響［3］。不同洗滌次數(shù)對血跡形態(tài)特征（主體血跡面積、長軸和短軸長度以及衛(wèi)星血跡數(shù)量）在血液的滴落高度、體積和角度和洗滌次數(shù)不同的織物上的最終血跡形態(tài)沒有顯著差異。因此影響血跡形態(tài)因素主要取決于織物性質(zhì)而非洗滌次數(shù)，織物的洗滌情況和織物年齡對血跡形態(tài)影響較?。?］。Li X等人研究表明不同工藝紗線對血跡形態(tài)影響顯著，由于每種紗線中毛細(xì)孔洞的結(jié)構(gòu)與密度不同導(dǎo)致織物對血液的浸潤吸收能力不同。研究發(fā)現(xiàn)豬血可滲透進(jìn)入環(huán)錠紗織物中，而在開口紗、渦流紗織物中未發(fā)現(xiàn)滲透。不同紗線中血液的不均勻吸收與滲透導(dǎo)致織物上形成不同的血跡形態(tài)。襯底材料很大程度影響了織物表面血跡形態(tài)。襯墊硬客體時(shí)與懸空時(shí)的織物表面形成的血跡形態(tài)大不相同。當(dāng)襯底為硬質(zhì)材料時(shí)，最初的血跡會表現(xiàn)出硬質(zhì)客體上血跡的所有特征，并產(chǎn)生毛刺和衛(wèi)星血跡。但是當(dāng)血液后續(xù)滲入織物時(shí)，血液的擴(kuò)散使血跡面積變大，直徑變寬，衛(wèi)星血跡和棘狀毛刺可能相互融合，或者與主體血跡相融合。襯底為軟質(zhì)材料時(shí)，織物吸收部分沖擊能量從而顯著減少衛(wèi)星血跡和毛刺形成。當(dāng)織物懸空時(shí)，大部分沖擊能量被織物吸收，從而形成幾乎沒有衛(wèi)星血痕或毛刺的血跡。如果織物繃緊，沖擊織物的血液可能會出現(xiàn)反彈，并從表面拋出若干較大的衛(wèi)星血滴，隨機(jī)落在離撞擊點(diǎn)幾厘米遠(yuǎn)，形成近乎圓形的衛(wèi)星血跡。

四、展望

近年來隨著卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深度學(xué)習(xí)和圖像識別等技術(shù)應(yīng)用于織物血跡形態(tài)分析，將較為細(xì)微難以用肉眼識別的血跡特征通過建立織物血跡數(shù)據(jù)庫的方法進(jìn)行深度研究，革新了傳統(tǒng)人工測量計(jì)數(shù)的血跡分析方法，推動了織物血跡形態(tài)分析的發(fā)展。隨著人工智能的廣泛應(yīng)用和血跡形態(tài)的深入研究，血跡形態(tài)分析作為重要的現(xiàn)場重建技術(shù)，為暴力犯罪和死亡現(xiàn)場的再現(xiàn)，案犯行為特征和心理特征的刻畫以及偵查方向的確定起到了關(guān)鍵作用，充分運(yùn)用血跡形態(tài)分析技術(shù)重建犯罪現(xiàn)場有助于公安機(jī)關(guān)更好地打擊違法犯罪行為。