LED多波段光源顯現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，上海市現場物證重點實驗室，法醫物證學現場應用技術公安部重點實驗室，上海 200083；2.上海市公安局 松江分局 刑事科學技術研究所，上海 201600；3.上海市公安局 青浦分局 刑事科學技術研究所，上海 201700）

在辦案實踐中經常需要在人民幣上顯現潛在指印，目前茚三酮顯現法是顯現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生反應，這種反應在指印紋線上生成一種紫色物質，從而使潛在指印得以顯現，這種方法起初用于生物醫學界檢驗氨基酸，故又稱為魯赫曼紫反應[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]，圖案復雜、色彩豐富，對紫色指印紋線的干擾非常嚴重。為此，黃曉春等人提出了利用光譜成像技術優化茚三酮顯現指印的方法[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備和軟件，不僅投資成本高，而且對技術員的知識結構也有較高要求，難以推廣應用。本文研究采用熒光試劑“羅丹明6G溶液”對人民幣進行染色處理，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顯現方法。實驗表明：該方法顯現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，且實驗設備的投資成本低、操作簡便，具備較好的推廣應用價值。

1 材料與方法

1.1 檢材、試劑和儀器

檢材：隨機請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：上海市現場物證重點實驗室與上海恒光警用器材有限公司聯合研制的HGXJ-806A物證光學檢驗系統[6]（含：九波段環形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、物證載物臺等）如圖1所示。

圖1 HGXJ-806A物證光學檢驗系統

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、LED多波段光源，遮光罩、物證載物臺以及圖像處理系統等組成。

1.3 方法

（1）采用熒光試劑羅丹明6G對人民幣進行染色處理；

（2）將檢材置于載物臺上，開啟HGXJ-806A物證光學檢驗系統的電源；

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

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

（6）取景、調焦、曝光，采集圖像至計算機。

1.4 結果

如表1所示，10個檢材的實驗結果基本一致：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光亮度分布，可以較清晰地在檢材上顯現出亮紋線暗背景的潛在指印；而520nm激發620nm接收及450nm激發580nm接收的實驗結果顯現的指印圖像較模糊；其他實驗均未顯現潛在指印。

1.5 示例照片

利用上述方法對檢材3上的潛在指印進行檢測，結果較清晰地顯現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上的潛在指印顯現結果

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激發光源的波長和接收濾光鏡的透過波長是能否顯現人民幣上潛在指印的關鍵。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行染色處理，因此，激發光源波長的選擇和接收濾光鏡透過波長的選擇主要依據羅丹明6G的吸收和發光性質。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，發射光譜的峰值位于555nm[7]。在本文的實驗設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光亮度分布，可以較清晰地在檢材上顯現出亮紋線暗背景的潛在指印，實驗結果優于其他激發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，如在人民幣上的相關位置印有特殊的熒光標記、在紙漿中摻入熒光纖維（見圖4）等，這些熒光標記和熒光纖維在特定的光照下能發出明亮的可見熒光，很可能對潛在指印的熒光產生嚴重干擾，因此，在實驗中必須采用窄帶通的干涉濾光鏡進行濾光。窄帶通的干涉濾光鏡采用干涉效應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的薄膜層組成，以形成窄光譜波段內的高透過率。人民幣的防偽熒光標記及防偽熒光纖維的發光波長和潛在指印的發光波長是有區別的，窄帶通干涉濾光鏡可以將潛在指印的發光波長分離出來，即讓潛在指印的發光通過濾光鏡，而阻止人民幣的防偽熒光通過濾光鏡，從而達到顯現潛在指印的目的。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化工原料和中間體，在農業、染料、香料、橡膠、醫藥、感光材料等領域具有廣泛的應用，通常用作吸附指示劑和生物染色劑，近年來羅丹明6G在法庭科學領域，特別是指印顯現等方面的應用也逐漸得到重視[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，它與細胞原漿中蛋白質接觸時發生化學反應，而使細胞失去活力，濃酚液能使蛋白質凝固。酚作用于蛋白質時，并不與之結合，所以能繼續向深部組織滲透，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，可引起中樞神經系統障礙，經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，不小心接觸到皮膚，必須立即用酒精清洗。

3 結論

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遺留在人民幣等復雜背景表面的潛在指印。

[1] 李重陽，李波陽，李敏剛，等.指紋顯現技術發展綜述[J].中國人民公安大學學報（自然科學版），2003，（3）：22-27.

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

[3] 黃曉春，蔡能斌，溫思博.光譜成像技術優化茚三酮顯現指印的研究[J].警察技術，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.環形LED多波段光源成像系統的研制及應用[J].影像技術，2012，（2）：37-40.

[6] 蔡能斌，徐寶楨.物證光學檢驗儀[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[M].北京：中國人民公安大學出版社，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].中國人民公安大學學報（自然科學版），2000，（2）：51-52.