光學顯現法在手印痕跡檢驗中的應用研究

夏維忠 李京釗 高毅

摘? ?要： 應用光學顯現法對手印顯現效果的方法進行比較分析，優選出方便、快捷、無損化的手印痕跡檢驗方式。采用藍光燈、多波段光源和紫外觀察系統，通過分析連貫性、清晰度、紋線與背景形成的反差等技術指標，對手印遺留于不同客體表面時的顯現效果進行評價。研究發現：藍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;多波段光源適用范圍最廣，在磁性熒光粉末刷顯后，能夠顯現大部分客體上的手印;紫外觀察系統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。研究結論是多波段光源顯現痕跡范圍最廣，且設備攜帶方便，可在相關領域中優先推廣。

關鍵詞： 光學顯現法;手印痕跡檢驗;藍光燈;多波段光源;紫外觀察系統

中圖分類號：DF794. 1? ? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：2095-8412 （2020） 06-055-05

工業技術創新 URL： http：//gyjs.cbpt.cnki.net? ? DOI： 10.14103/j.issn.2095-8412.2020.06.010

引言

在現場勘查、司法鑒定等工作中，手印痕跡的發現和提取是重點。目前，手印痕跡顯現主要利用化學、材料學等學科中的相關技術來實現。如電化學方法容易對手印痕跡造成污染，而采用真空鍍膜機、手印熏顯柜等工業設備并不利于技術人員實施現場勘查操作。因此，如何方便、快捷、無損化提取手印痕跡，成為當前亟待解決的問題。

文獻[1]歸納了各種現場手印痕跡檢驗分析方法的程序和步驟。文獻[2]利用不同的自制膠片實現了汗液指紋的提取。文獻[3]采用聚乙烯醇薄膜化學方法來顯現手印痕跡。文獻[4]依托工業真空鍍膜設備，基于金屬噴濺原理實現了手印痕跡的顯現。

伴隨光學技術、處置方法和設備的快速發展，檢驗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注[5]。為探究光學技術和方法在痕跡檢驗工作中的應用，本文將三種光學顯現法——藍光燈顯現手印、多波段光源顯現手印和紫外觀察系統顯現手印應用到手印痕跡檢驗中，采用實驗，結合痕跡物證和遺留客體的固有性質，探討不同手印痕跡遺留于不同客體時如何更有針對性地選擇最為合適的光學顯現法。本文介紹的原理和方法能為指紋識別等工業設備的研發提供指導，由手印顯現得出的結論也能為指紋信息的智能化識別等提供基礎依據。

1? 光學顯現法基本原理

1.1? 藍光燈顯現手印

由于血液、汗液等手印物質及手印遺留客體對藍光的吸收、反射程度不同，因此不同形式的手印將反映出不同的色調。藍光燈顯現手印正是從手印與背景形成的反差實現手印痕跡顯現的。

1.2? 多波段光源顯現手印

多波段光源最初在20世紀90年代是作為激光器的替代光源出現的，是一種具有多個高強度窄帶單色光輸出的激發光源。在實際工作中，10個波段一般就可以基本滿足現場需要。目前，對于高檔多波段光源的單色光，單色性可達到1～10 nm的水平，輸出強度可達到1000 mW;而低檔產品單色光的單色性僅為10～100 nm的水平，輸出強度只有100 mW左右[6-7]。

1.3? 紫外觀察系統顯現手印

在痕跡檢驗應用中，紫外反射照相能夠有效顯現和加強手印的最重要原因是可以有效減少客體的內反射光線，甚至使內反射光線完全不存在。這樣，客體背景色調變黑，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。

手印物質對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，油類物質大部分具有吸收紫外線性質。在可見光區具有較強內反射光性質而在普通照相中呈現淺色調或灰色調的物質，有可能在紫外觀察系統中因為內反射光線完全不存在而呈現全黑色調。

2? 光學顯現法應用

2.1? 藍光燈顯現手印的效果比較

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

（1）“+++”表示紋線的連貫性強、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，藍光燈對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清晰，對遺留于非滲透性半光滑客體上的血手印紋線顯現也比較清晰、流暢。此外，汗潛手印遺留于部分非滲透性光滑、半光滑客體時的手印紋線顯現也比較連貫、清晰[8]。

2.2? 多波段光源顯現手印的效果比較

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，不宜過多。用多波段光源照射客體，并轉換不同波長的光源。實驗時尤其要注意帶護目鏡，觀察紋線顯現情況，直至找到合適的波段為止。多波段光源對不同手印物質遺留于非滲透性光滑客體上的手印顯現效果如表3所示，部分手印顯現實物圖如圖1所示。

從表3可以看出，在刷上磁性熒光粉末后，多波段光源對各種客體上的手印物質都有良好的顯現效果。因為多波段光源具有多光譜，因此可以根據各種物質的光譜性質設定光源參數，具有很強針對性。利用多波段光源對非滲透性光滑客體、非滲透性半光滑客體、滲透性客體上的不同手印物質的顯現都很全面。

2.3? 紫外觀察系統顯現手印的效果比較

首先調整好系統，把手印樣本放在載物臺上，然后對手印樣本對焦，并調整好紫外燈的打光角度，以達到最佳效果。紫外觀察系統對不同手印物質遺留于非滲透性光滑客體上的手印顯現效果如表4所示，紫外觀察系統對不同手印物質遺留于非滲透性半光滑客體上的手印顯現效果如表5所示。

從表4中可以看出，普通玻璃上手印物質的顯現紋線都很清晰、流暢，其他非滲透性光滑客體上的手印顯現則不是那么理想。對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反射光線，甚至使內反射光線完全不存在，使客體背景色調變黑。而手印紋線物質對紫外線的混合反射能力使其出現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呈現在深色背景上的效果，油類物質手印顯現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。部分手印顯現實物圖如圖2所示。

從表5中可以看出，對于遺留于非滲透性半光滑客體上的手印，在紫外觀察系統下，除黑色橡膠和白色皮革下的紋線效果不理想外，其他手印物質的紋線顯現都比較清晰。此類非滲透性半光滑客體表面對紫外線的吸收沒有非滲透性光滑客體那么強烈，當短波紫外線以一定的入射角照射到客體上時，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部被客體完全吸收。此類潛在手印成分對紫外線的反射性質是漫反射（油類手印物質是吸收紫外線），因此手印物質反射紫外線的手印紋線與背景形成的反差不是很大，顯現效果沒有非滲透性光滑客體上的手印觀察效果好。另外，通過實驗可知，紫外觀察系統對不同手印物質在非滲透性光滑客體上的手印顯現效果較差[9-10]。

3? 光學顯現法綜合比較與討論

將上述三種光學顯現法的手印顯現效果進行綜合比較，如表6所示。綜合比較可知：

（1）藍光燈對遺留于非滲透性光滑客體上的血手印的顯現紋線最清晰、連貫性最好，背景反差最大;對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比較清晰。

（2）汗液、血液、油類物質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磁性熒光粉末刷顯后，利用多波段光源不同波段的光對其顯現，顯現紋線都比較流暢、清晰;對遺留于滲透性客體上的手印也可以顯現，但只能觀測到輪廓。

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

總之，多波段光源顯現痕跡范圍最廣，且設備攜帶方便，可在基層中推廣。

4? 結束語

本文對藍光燈顯現手印、多波段光源顯現手印和紫外觀察系統顯現手印這三種光學顯現法進行了介紹，并應用到手印痕跡檢驗中。采用實驗，結合痕跡物證和遺留客體的固有性質，對比了各自的優劣勢，最終表明多波段光源顯現法能識別的痕跡范圍最廣。

本文介紹的原理和方法在現場勘查領域得到了成功運用，此外也能為指紋識別等工業設備的研發提供指導。由手印顯現得出的結論也能為指紋信息的智能化識別等提供基礎依據。

參考文獻

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[10] 趙秀萍， 宋軍. 用紫外觀察照相系統拍攝室內微弱灰塵鞋印的實驗[J]. 刑事技術， 2008（5）： 47-49.

作者簡介：

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

E-mail： gshabigman@163.com

（收稿日期：2020-09-08）