多功能潜在印痕显现提取系统的研制及应用*

蔡能斌，沈鸿凉，温思博，徐宝桢

（1.上海市公安局物证鉴定中心上海市现场物证重点实验室，上海 200083；2.上海市公安局杨浦分局刑事科学技术研究所，上海 200093；3.上海恒光警用器材有限公司，上海 200083）

刑事案件发生以后，能否在案发现场发现、提取犯罪证据是侦破案件的关键，在案发现场显现和提取人眼看不见的潜在痕迹物证一直是法庭科学研究的重点及难点之一；本文主要研究红紫外成像技术、光致发光成像技术显现潜在痕迹物证的应用并研制相关的仪器设备：“多功能潜在印痕显现提取系统”。该系统由二部分组成：一是用于实验室检测的“HGXJ-803全光谱特种照相取证仪”［1］；二是用于案发现场检测的“UVR-1便携式全光谱照相机”［2］。 经实验和大量的案件应用证明，本文的研究成果可以有效显现人眼看不见的潜在痕迹物证，丰富了现场潜在物证的显现和提取方法，提高了对现场潜在物证的显现和提取能力，为侦查破案提供了技术支撑。

1 HGXJ-803全光谱特种照相取证仪的研制

目前，国内外显现、提取潜在痕迹物证的方法还不够丰富，仪器设备功能单一。相关设备有三大类产品，分别为光源、滤波器和成像系统，这些产品相对独立，分别购买价格昂贵，且由于缺乏有机组合，操作繁琐，难以最大限度地发挥其应有的作用。为此，本文研究了各种光源系统的组合技术，设计了窄波段集成滤光模块，整合了全波段CCD成像系统，研制了“HGXJ-803全光谱特种照相取证仪”［3］，如图1所示。

图1 HGXJ-803全光谱特种照相取证仪

“HGXJ-803全光谱特种照相取证仪”的光源系统整合了多波段光源、254nm短波紫外灯、980nm红外激光、偏振光摄影灯和同轴光光源。“HGXJ-803全光谱特种照相取证仪”的窄波段集成滤光模块设计了18组激发滤光镜和22组接收滤光镜，开发了专门的控制软件，用以准确控制滤光波段，组合波段的范围涵盖紫外、可见和红外（254nm-900nm）。并具有智能化搜索功能，可快速显示出四十二幅采用不同光谱进行检测的结果图像，供检验人员选择，快速获取所需检测结果。“HGXJ-803全光谱特种照相取证仪”的成像接收系统采用了具有每秒25帧的图像输出的全波段高解像度CCD，该CCD的有效像素为1280x960，光谱响应范围为190nm-1000nm，保证了成像图像的清晰度。

“HGXJ-803全光谱特种照相取证仪”可以完成分色照相、同轴光照相、偏振光照相以及红外照相、紫外照相、光致发光照相等多种实验；整合了偏振光摄影灯、同轴光光源、多波段光源、紫外成像系统、红外成像系统、全波段CCD以及文检仪、脱影翻拍仪等多种仪器设备功能，节约了投资成本，简化了操作流程，提高了工作效率。该设备通过了公安部刑事科学技术产品检验监督中心的检测。

2 UVR-1便携式全光谱照相机的研制

“HGXJ-803全光谱特种照相取证仪”虽然取得了良好的应用效果，但各类实验仅限于实验室检测，难以满足刑事案件现场勘查工作的需求，为了解决这个问题，本文研究在普通数码相机的基础上采用荧光技术对CCD进行增感处理，使普通数码相机能对紫外线和红外线均敏感，并研制了便携式、可携带至现场使用的“UVR-1便携式全光谱照相机”，如图2所示。

图2 UVR-1便携式全光谱照相机

实验表明，紫外线照射角度对潜在物证的显现效果有很大影响：对平面光滑客体表面上的指印，用10～30°的入射角照射可以得到较好的反差［4］。但是，在实践中要获得10～30°的紫外线入射角比较困难，为了解决这个问题，本项目研制了基于物证照相机镜头的紫外光源照射器［5］，设计了专门的防护灯罩［6］和双环灯管［7］，利用该设备可以非常方便地获得10～30°的紫外线入射角，而且操作简便，其人性化的紫外线防护设计还可防止紫外线对人体的损伤。该设备通过了公安部刑事科学技术产品检验监督中心的检测。

3 红紫外成像技术、光致发光成像技术显现潜在痕迹物证的应用研究

紫外线的波长较可见光短，光量子能量比可见光大，容易被物质中的原子或分子吸收。因此，紫外成像技术可以显示被检验物体的表层细节，忽略物体内部深层细节，消除或减弱背景干扰，显著增加痕迹与背景间的亮度反差，最终达到显现潜在痕迹物证的目的。红外线的波长较可见光长，随着波长的增长光子的能量减小、光线的穿透能力增加。因此，红外线成像技术可以显示被检验物体的深层细节，受被检验物体的表面物质的影响较小，最终达到显现被掩盖或已消褪的潜在痕迹物证的目的。光致发光成像技术的激发光线和成像光线是不一致的，所以在光致发光成像的过程中，要进行滤波，只允许成像光线通过，阻止激发光以及其它非成像光线通过。光致发光成像技术记录的是现场潜在痕迹物证自身的发光，因此可以消除背景干扰，显现能力较强，但由于发光亮度较弱，对成像器件的灵敏度要求较高。

案例1：××年×月，上海市杨浦区江浦路发生一起刑事案件，一居民住宅被盗。案发后，现场勘验人员在在现场提取一个塑料瓶，怀疑留有犯罪痕迹，利用“多功能潜在印痕显现提取系统”成功显现并提取指纹1枚，如图3所示，为案件侦破提供了技术支撑。

图3 在塑料袋上显现指纹一枚

案例2：××年×月，上海市南汇区康桥镇沪南公路绿化带内发生一起抢劫杀人案，一女子被害。案发后，现场勘验人员在在现场提取一本《流动人口婚育证明》，怀疑留有犯罪痕迹，利用“多功能潜在印痕显现提取系统”成功显现并提取指纹1枚，如图4所示，为案件侦破提供了技术支撑。

［1］徐宝桢，蔡能斌，孙文鼎等.全自动兼备手动的全光谱照相取证仪［P］.中华人民共和国实用新型专利，ZL2007200755897，2008.

［2］徐宝桢.全光谱照相机［P］.中华人民共和国实用新型专利，ZL2010205333107，2011.

［3］蔡能斌，孙文鼎，徐宝桢.全光谱特种照相取证仪［J］.警察技术，2007（4）：21-22.

［4］王桂强.指印的光学显现和照相技术［M］.北京：群众出版社，2001：85-96.

［5］徐宝桢，蔡能斌，陈连康.物证照相机紫外光源照射器［P］.中华人民共和国实用新型专利，ZL2010201469080，2010.

［6］蔡能斌，徐宝桢，陈连康.灯罩［P］.中华人民共和国外观设计专利，ZL2010301298237，2011.

［7］蔡能斌，陈连康，徐宝桢.灯管［P］.中华人民共和国外观设计专利，ZL2010201469080，2010.