仿生指纹膜印痕特征研究

潘自勤, 郑传波

(1.西南政法大学刑事侦查学院, 重庆 401120； 2.重庆高校刑事科学技术重点实验室， 重庆 401120)

仿生指纹膜印痕特征研究

潘自勤, 郑传波

(1.西南政法大学刑事侦查学院, 重庆 401120； 2.重庆高校刑事科学技术重点实验室， 重庆 401120)

目的 研究仿生指纹膜印痕特征，为伪造指印的识别提供依据。方法 首先利用液态硅胶制作仿生指纹膜，然后用仿生指纹膜和手指在温度、湿度、介质相同情况下，分别以轻、中、重3种力度在5种承受客体上垂直按压形成汗潜指印，并对其加以显现、固定、提取，比较仿生指纹膜印与真实指印的特征差异。结果 仿生指纹膜印表面凹凸不平多见“空白”，边缘部分凹凸、残缺、不自然，有的呈尖锐的角形，纹线“断裂”现象亦较多出现；真实指印表面无明显的凹凸不平，边缘较为整齐自然、凹凸特征少，纹线较连贯；质量好的仿生指纹膜印与真实指印类似，可反映出纹线的汗孔特征。结论 仿生指纹膜印特征与真实指印特征之间存在差异，根据两者之间的特征差异可以帮助鉴别伪造指纹膜印。

仿生指纹膜印； 真实指印； 特征； 差异

0 引 言

指纹膜是一种通过拓印、倒模等工序制作的具有高逼真度的仿生膜。指纹膜的出现一方面用于对付激光型指纹考勤机，另一方面以遗留伪造指纹膜印的手法干扰侦查，逃避打击，甚至利用伪造指纹①伪造指纹：指非法主体通过非法手段取得或制造非自己或非真实的指纹进行犯罪活动，或是将彼现场的指纹转移到此现场的行为。膜印的手法陷害他人等[1]。随着犯罪手段的高智能化，犯罪分子逃避侦查能力的增强，伪造指纹膜印的手法在案件现场出现的可能性将不断提高。指纹膜的主要材质为硅胶，具有吸附性强、热稳定性好、化学性质稳定等特点[2]。用硅胶制成的仿生指纹膜用于作案的手法有多种方式：如用指纹膜粘上印泥、印油或油墨在合同书上留下押名指印，或用指纹膜粘上汗液接触客体，使其在现场留下汗潜指纹膜印等，以达到其以假乱真，干扰侦查，或嫁祸于人的目的。本文着重研究仿生汗潜指纹膜印特征。在对仿生汗潜指纹膜印显现方法及效果实验研究的基础上，进一步采用实验方法，用磁性粉法②根据我们所进行的仿生指纹膜印显现方法及效果的实验得到：用常规的显现方法(金粉、银粉、石墨粉、磁性粉、硝酸银法、茚三酮法、碘熏法、502法等)对仿生指纹膜遗留在金属块、油漆木、塑料块、玻璃、A4纸承受客体上的汗潜指印加以显现，经比较得到采用磁性粉显现的指印效果相对最为理想。对仿生指纹膜汗潜指印与真实指纹的汗潜指印进行显现，分别观察分析在轻度、中度、重度按压力下形成的仿生指纹膜印和真实指印的特征，并比较两者之间的特征差异，由此总结得到仿生指纹膜汗潜印痕特征，为这类仿真度极高的伪造指印的鉴别提供依据，同时也为仿生指纹膜印泥、印油或油墨指印的鉴别提供分析思路和参考。

1 实验器材与方法

1.1 实验器材

仿生指纹膜制作材料：液态硅胶、固化液、纳米指纹模型胶、搅拌盒等。

指印显现材料：金属块、油漆木、塑料块、玻璃、A4纸、磁性粉、磁性刷、透明胶带、白色衬纸、精确度0.1 g电子秤等。

指印固定提取设备：尼康D5100相机，佳能MP288打印复印一体机。

1.2 实验方法

1.2.1 仿生指纹膜的制作

仿生指纹膜的制作采用浇铸法，具体步骤如下：

(1)电吹风加热软化纳米模型胶；

(2)拓印指纹，将手指水平垂直地按压在模型胶上，形成2～3 mm的凹槽，待模型胶硬化；

(3)取1 ML液态硅胶注入搅拌盒，滴入固化液2～3滴，迅速搅拌均匀；

(4)将搅拌均匀的液态硅胶注入已拓印好的指纹模型胶内，静置1～2小时，待液态硅胶固化；

(5)用镊子小心取下制作完成的指纹膜；

(6)用上述方法制作多枚硅胶指纹膜。

1.2.2 仿生指纹膜印的制作

该实验采用模拟手法，选取上述制成质量相对好的硅胶指纹膜，用仿生指纹膜粘取手指、手掌等部位的汗液后，分别用轻、中、重3种不同力垂直按压常见承受客体金属块、油漆木、塑料块、玻璃、A4纸，使其形成汗潜指印，然后用磁性粉刷显。具体操作如下：

(1)将上述五种客体水平放置在电子秤上，然后手指套上指纹膜以不同按压力度(轻度：200～300 g、中度：500～600 g、重度：900～1 000 g)分别垂直按压承受客体使其形成仿生指纹膜汗潜指印；

(2)采用磁性粉刷显法对不同客体上的指纹膜印进行显现、固定；

(3)使用Canon牌MP288扫描仪以1 200 dpi分辨率对固定后的仿生指纹膜印进行扫描，结果如图1所示。

图1 仿生指纹膜汗潜指印

1.2.3 真实指印的制作

真实指印的制作方法同上。扫描固定后制作结果如图2所示。

图2 真实指纹汗潜指印

图3 仿生指纹膜印与真实指印特征比较

2 实验分析与讨论

仿生指纹膜印与真实指印的特征比较：

(1)5种承受客体上的仿生指纹膜印上部均出现大块“空白”特征，而对应的真实指印上部均无此现象，如图3所示[3]。该“空白”特征的大小随作用力的变化而变化，作用力小，“空白”面积大，作用力大，“空白”面积变小。这一现象主要因仿生指纹膜材质的延展性、柔韧度、弹性不如手指皮肤，使其按压形成指纹膜印时与承受客体表面接触不均所致[4]。

(2)5种承受客体上的仿生指纹膜印边缘部分凹凸、残缺不自然，有的边缘呈尖锐的角形状，而真实指印边缘相对整齐、自然，凹凸特征少，见图3。其特征差异主要因造型客体硅胶指纹膜材质较硬、边缘不整齐所致。这种特征与真实指纹因作用力的大小、方向变化形成的指印边缘凹凸、残缺特征有所区别。

(3)5种承受客体上的仿生指纹膜印表面均出现较多凹凸不平，颜色深浅不一的现象，而真实指印表面无明显的多处不均匀的凹凸现象(见图3)。这主要因硅胶指纹膜相对真实手指皮肤质地较硬，弹性、柔韧度有限，形成指印时不能均匀接触承受客体表面所致[3]。

(4)5种承受客体上的仿生指纹膜印的纹线特征：其一，多出现不连续的“断裂”现象，其不连续程度因承受客体和受力大小不同而有所差异。如A4纸上此种现象最为明显，金属客体次之；作用力小纹线不连续现象明显，作用力大纹线不连续现象减弱；而在真实指印中，除A4纸上的指印纹线有轻度不连续的现象出现外，其它几种客体上反映出的指印纹线连续性好，纹线“断裂”极少[5]，如图3所示。在排除承痕客体自身的因素外，产生特征差异的主要原因仍然是由于仿生膜材质相对较硬，使其在按压形成指印过程中与客体表面接触不完全所致[6]；其二，仿生指纹膜印的纹线粗细受作用力大小变化影响小，不同作用力下形成的指纹膜印其纹线的粗细基本无变化。而真实指印的纹线粗细随作用力的大小变化而有所改变。作用力小纹线较细，纹线间距宽，作用力大纹线变粗，间距变窄，其中中心花纹部分的纹线此现象尤为明显。

(5)5种承受客体上的仿生膜印中心花纹下部均出现横向条状空白印痕，经分析确认是皱纹特征。仿生膜印痕中皱纹宽度相对真实指印宽、凹陷深，真实指印对应部位亦有此皱纹痕但其皱纹较窄、长度变短，弧度变小，见图3。其原因主要是指纹模具制作时用力大，软化硅胶陷入皱纹内，导致皱纹特征扩宽。这种皱纹特征随作用力大小变化不大，轻度、中度、重度作用力下形成的仿生指纹膜印均有此皱纹特征反映；而真实指印主要受手指皮肤的柔韧性、弹性的影响，皱纹特征的反映状态与作用力的变化有关，作用力小皱纹长、细，作用力大皱纹相对短、粗。

(6)5种承受客体上在作用力轻度、中度、重度作用下形成的仿生膜指印中，多枚仿生膜指印的纹线中相同部位出现空白细小点，连接小点形成不规则的几何图形，与真实指印相同部位的纹线中的汗孔特征进行反复比对，发现连结形成的不规则几何图形的形状与真实指印的汗孔印所构成的几何图形相同，由此可以确定仿生指纹膜印痕中出现的空白细小点是汗孔特征[7]。仿生指纹膜印汗孔特征反映的质量高低，数量的多少与作用力有关，当作用力适中则汗孔印反映数量多、质量好，当作用力过大则汗孔印数量少、质量差。真实指印中的汗孔特征反映状况受作用力大小的影响相对要小一些，如图4、图5所示。

图4 仿生指纹膜印与真实指印特征比较

图5 仿生指纹膜印与真实指印汗孔特征比较

3 仿生指纹膜印痕特征实验研究结论

经上述实验过程和对其实验结果分析后，再用制作的多枚仿生指纹膜采取上述同样实验方法得到仿生指纹膜印，并与上述相同实验方法得到的对应的多枚真实指印特征加以比较分析，发现两者的印痕特征仍具有上述特点，于是我们根据实验研究结果得到如下结论，根据其结论为识别仿生指纹膜印提供依据。

(1)仿生指纹膜印中的“空白”特征。仿生指纹膜印无论形成过程中按压力大或小均会在指印表面多处出现大小不等，形状各异，边界较明显的“空白”特征。“空白”特征出现较多的原因主要与仿生指纹膜本身的材质较硬，柔韧度、弹性有限相关；真实指印因手指皮肤弹性好与承受客体表面接触均匀，其印痕中的“空白”特征出现少且边界不明晰，出现的部位主要与形成指印时的作用力大小、方向有关。

(2)仿生指纹膜印的边缘“凹凸、残缺、角度尖锐”特征。仿生指纹膜印无论形成过程中按压力大或小其边缘均有“凹凸、残缺、尖锐角度”特征出现。该边缘特征出现的部位主要由仿生指纹膜本身的外表结构形态和材质较硬的性质所决定，具有一定的可重复出现性；该边缘线的凹凸、残缺、角度尖锐程度与形成时的作用力大小有关，作用力小边缘线出现的凹凸、残缺、尖锐角度特征更多更明显，而真实指印边缘由于手指皮肤弹性好，接触承受客体表面均匀，其形成的指印边缘特征相对仿生指纹膜印较为整齐自然，边缘凹凸、残缺特征出现少，呈尖锐角度的边缘特征则更少出现。

(3)仿生指纹膜印的纹线“粗细、断裂”特征。仿生膜指印的纹线粗细随作用力大小变化不大。但不连续纹线的“断裂”程度会因承受客体和受力大小不同而有所差异，作用力小，断裂痕多而明显，作用力大，断裂痕减少。而真实指印的纹线粗细随作用力的大小变化而改变，力小纹线细，力大纹线粗。纹线的“断裂”特征就新鲜指印而言相比仿生指纹膜印要少得多。

(4)仿生指纹膜印中的“皱纹”特征。该皱纹特征明显、清晰、稳定，其皱纹的形态反映较对应的真实指印中的皱纹要长、宽、深、弧度较大，这主要与制作仿生指纹膜时所引起的皱纹特征变化有关，与仿生指纹膜印形成时的作用力大小变化关系不大，而真实指印因受手指皮肤柔韧性、弹性的影响，其皱纹特征的反映状态与作用力的变化有关，同一指纹形成的多枚指印中，作用力小皱纹长、细，作用力大皱纹相对短、粗。但利用“皱纹”特征来识别仿生指纹膜印难度大，因而该“皱纹”特征只作为参考特征。

(5)仿生指纹膜印中的纹线“汗孔”特征。该特征的清晰程度受按压力大小的影响较大，作用力越大，汗孔特征越不明显。纹线中无汗孔印特征出现是以往我们识别伪造指纹的重要依据，但本实验研究发现仿生指纹膜印能够反映出汗孔特征，这一重要发现提示我们在对伪造指纹的识别中不能简单地以指印纹线中有汗孔印来判断指纹的真伪[8]。当然，纹线较清晰的指印如果判定确实无汗孔印特征出现则应为伪造指纹。鉴定实践中如遇指印纹线中出现有汗孔印特征，但又怀疑可能是“仿生指纹膜印”时，应根据仿生指印膜印的形成手法及上述特征进一步综合分析，最终作出是否伪造指纹的判断。

[1] 吴成臣.网购指纹膜法律隐患大[N].人民政协报,2013-10-14(4).

[2] 赵希鹏.硅胶的制备及应用现状[J].广州化工,2011(24):24-26.

[3] 杨志强,许明良.浅析人造指模印和现实手印之间的差异[J].刑事技术,2012(1):52-54.

[4] 菜立红,袁兆锋.仿生指纹膜及印章膜的印痕检验[J].刑事技术,2016(1):62-64.

[5] 周巍,卢晓康.指纹膜痕迹实验研究[J].警察技术,2011(1):30-33.

[6] 欧阳常青.指纹套印痕特征差异性的比较研究[J].科技资讯,2015,13(22):26-27.

[7] 焦彩洋,张晓梅.汗孔特征的观察与识别[J].中国司法鉴定,2016(4):46-47.

[8] 潘自勤.指纹三级特征在指纹鉴定中的价值[J].刑事技术,2014(4):45-47.

D918.91

2016年西南政法大学研究生科研创新计划资助项目(2016XZXS-091)。

潘自勤(1961—)， 女，重庆人， 副教授， 硕士研究生导师。 研究方向为物证技术。

(责任编辑于瑞华)