光驱、硬盘金属外壳及其标签上潜在指印的光学提取研究

汪明松，　高树辉

(中国人民公安大学刑事科学技术学院， 北京　100038)

光驱、硬盘金属外壳及其标签上潜在指印的光学提取研究

汪明松，高树辉

(中国人民公安大学刑事科学技术学院， 北京100038)

摘要目的 研究常见客体上指印提取的技术方法。方法 针对光驱、硬盘金属外壳及外壳标签上的潜在油脂指印，采用定向反射技术、短波紫外反射照相技术、掠入射照相技术等方法进行显现和拍照研究。结果 硬盘金属外壳及标签上油脂指印显现、提取效果较好，光驱金属外壳和标签上的油脂指印显现、提取难度较大，效果较硬盘差。结论 系统研究光驱和硬盘上指印的光学无损提取方法，为公安实践提供技术支持。

关键词硬盘表面； 光驱表面； 定向反射； 短波紫外反射； 指印

0引言

光驱和硬盘是电脑上重要的数据读写和存储设备，作为数据读写和存储的光驱和硬盘历来是商业间谍和政府间谍获取机密的重要途径，硬盘丢失，个人的私密信息也可能被泄露。同时，也是偷盗时的易拆卸部位。光驱和硬盘上指印的发现、提取、认定，对破获案件具有重要意义。传统工作过程中，勘查人员通常采取刷粉显现的方法提取光驱或硬盘上的指印，由于光驱和硬盘都是精密的电子设备，粉尘会对其造成损害，甚至影响数据的读取。针对这个问题，本文利用配光和紫外反射照相的方法对光驱和硬盘金属外壳及其标签进行光学提取方法的研究。

1实验研究

1.1　实验原理

本实验针对不同客体分别使用定向反射照相、短波紫外反射照相以及对指印喷雾掠入射照相3种方法。

定向反射照明方法是在与照明光线入射角度相等的反射角方向上接受记录被检验物体的反射光亮度分布。这种配光方法，可以增大指印与客体间的反射率差异，加大对比度，从而加强反差，适用于光滑客体上的指印照相。

短波紫外反射照相其原理是当光滑表面客体上的入射光线不是垂直入射时，承痕体表面在垂直方向上没有反射光，而指印纹线是非光滑的，对短波紫外线的反射是混合反射，垂直方向可以接受到反射光，从而达到加强反差的目的。

对指印喷雾掠入射方法，指在室内条件下，使用加湿器和导气管对粗糙金属上的指印喷雾，雾气在指印纹线上凝结成极小的水珠，然后通过掠入射照明方法利用雾气与痕迹物质之间的反射光性质差异来形成亮度反差。

1.2　仪器设备

全光谱数码照相系统、254 nm环形紫外灯、多功能分色光源、定向反射仪、尼康(Nikon)D7000单镜头反光数码相机、尼康AF- S DX微距尼克尔85 mm f/3.5 G ED VR型镜头、莱卡翻拍架、空气加湿器、导气管。

1.3　实验样本和实验过程

1.3.1样本制作

各种品牌的光驱和硬盘制作工艺基本相同，外壳材质形态基本一致，本次实验以市场占有率较高的DELL光驱和希捷(Seagate)硬盘为实验对象。分别在这两个客体外壳及标签上按捺油脂指印，仔细观察指印位置并按规范贴好比例尺。

1.3.2实验过程

使用全光谱数码照相系统加254环形紫外灯对样本标签上的指印进行紫外反射拍摄。全光谱照相机与紫外灯对接，罩于样本标签上。将相机光圈调至最大，感光度调至3 200，模式拨盘调至AV档，然后根据比例尺对焦。待对焦清晰后，即可拍摄。

硬盘金属外壳是光滑的平面，对其使用两种方法拍摄。其一，采用全光谱数码照相系统加254环形紫外灯的紫外反射照相。其二，利用定向反射仪和多功能分色光源，在暗室环境下进行定向反射照相。

光驱的金属外壳是粗糙不光滑的平面，其上的指印人眼很难发现。在无杂光的暗室条件下，将尼康相机固定在翻拍架上，通过比例尺对焦，然后将空气加湿器产生的湿气通过导气管引至指印处，待指印显现时，将多功能分色光源分别以白色、红色、绿色和蓝色4色用掠入射的方式照射指纹，并不断调整入射角度，直至指纹清晰。

2实验结果

2.1　硬盘光滑金属壳上同一指印不同配光方法的光学提取结果

图1为在室内日光灯照射条件下的拍摄结果；图2为暗房无杂光干扰条件下，采用定向反射照明方法拍摄的指印结果；图3为使用短波紫外反射照相拍摄的结果。

图1　硬盘金属外壳　上指印原貌　

图2　定向反射拍摄结果　　

2.2　硬盘标签上油潜指印的提取结果

图4为在室内日光灯照射条件下拍摄的硬盘标签；图5为硬盘标签上的短波紫外反射照相结果。

2.3　光驱上油潜指印的技术提取结果

图6为光驱粗糙金属外壳上指印部位普通照相方法拍摄结果；图7为对外壳加湿情况下使用蓝光平面光源掠入射照明后的拍摄结果。

图3　短波紫外反射　拍摄结果　

图4　硬盘标签指印原貌　　

图5　短波紫外反射　拍摄结果　

图6　光驱金属外壳　上指印原貌　

2.4　光驱标签纸上油潜指印的提取结果

图8为光驱标签纸上指印部位普通照相方法拍摄结果；图9为光驱标签纸上指印部位，短波紫外反射照相拍摄结果。

图7　喷雾掠入射　拍摄结果

图8　光驱标签上　指印原貌

图9　短波紫外反射拍摄结果　

3结论

(1) 几类客体上指纹提取效果比较。

(2) 硬盘和光驱标签的材质都是铜版纸，两者又有所区别，光驱标签纸是无光铜版纸，在日光下观察，与硬盘标签纸相比，不太反光。硬盘标签纸表面光滑，入射光在标签上发生定向反射(当入射光线不是垂直入射时，垂直方向的反射光线为零)，在指印上发生漫反射，背景和指印纹线反差明显，所以指印显现效果较好。而光驱标签纸表面较粗糙，定向反射效果不理想，入射光线在标签和指印上同时发生漫反射，使得背景和指印纹线的反差不明显，显现效果较差。

提取方法硬盘金属表面光驱金属表面硬盘标签光驱标签定向反射+++-----短波紫外反射++--+++喷雾掠入射照相+++++----

(注：“+++”反差大、“++”反差适中、“+”反差小、“-”有反差但很模糊、“--”没有反差)

(3) 使用垂直定向反射照明方法拍摄硬盘金属外壳上的指印，能够得到清晰的指印纹线。这是由于硬盘金属外壳光滑表面定向反射光与指印纹线物质的非定向反射光形成很高的亮度反差。紫外反射照相原理与之相同，但金属不能完全吸收紫外线，亮度反差不高，指印显现效果较垂直定向反射差。

(4) 光驱外壳上的指印极难用肉眼观察发现，即使配光检验、短波紫外照相也不能显现出来。所以在不损坏光驱和指纹的前提下，对光驱适当喷雾，并配以掠入射照明方法，发现并拍摄指印。在室内干燥无杂光的暗环境下，雾气接触指印后被吸附，无指印的地方不吸附雾气，此时调整掠入射的角度便可将指印拍摄下来。经实验，使用蓝光掠入射照明效果较好。

鉴于现存文献中有关光驱和硬盘上指印的光学无损提取研究较少，所以针对不同的客体上的指印，使用不同的配光方法进行光学无损提取研究，希望能为公安实践工作提供参考。

参考文献

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(责任编辑陈小明)

作者简介汪明松(1986—)，男，江苏人，2013级硕士研究生。研究方向为刑事图像技术。

基金项目2015年基本科研业务费项目(2015JKF01229)及2014年北京市共建项目专项资助(北京市重点实验室项目)。

中图分类号D918.91