偏振光在光滑客体表面指纹提取的应用

2018-06-23薛峰朱桑

法制博览 2018年17期

薛峰朱桑

上海市公安局浦东分局刑事科学技术研究所，上海 200125

在科技高速发展的今天，指纹作为传统证据之一依然具有不可取代的地位。因此，对指印的提取依旧是现场勘查的重要任务之一。指纹在可见光下用肉眼一般很难发现，在可见光下光学提取颇有难度。而用普通物理、化学方法提取这些指印会破坏原有的物证且要保证一次性成功。偏振光照相技术的出现，突破了提取指纹必须破坏物证的瓶颈，推动刑事图像技术走向成熟学科之路。

一、偏振光照相技术原理

偏振光照相技术是指在自然光照射下，客体表面和指纹介质对反射光可能会出现不同的偏振性质。偏振镜是人为的产生特定方向偏振光的有效工具，它可以让与其偏振方向平行的振动光波通过，同时，能使其它方向的振动光波受到不同程度的减弱。通常在光源上加偏振镜，同时在照相机镜头前放置偏振镜，前者称为“起偏镜”，后者称为“检偏镜”。光源射出的偏振光照明被拍客体，客体上的痕迹(灰尘等)对偏振光有退偏振作用，其反射光为非偏振光，进入镜头成像。客体的反射光通常是偏振光，可以用检偏镜消除掉，客体不同会呈现出不同的偏振状态，通过调整光照的方向与角度或检偏镜的偏光轴方向，调整检材上物质的相对亮度。因此，可以消除或减弱干扰细节，加强痕迹反差。

二、实验设计

(一)实验设计

使用偏振光照相法分别对在不同光滑客体上遗留的汗潜指纹、油脂指纹、灰尘指纹进行光学检验。通过反复实验，并对数据的分析，对偏振光照相法对各类光滑客体各类指纹的显现效果进行对比。总结出常见光滑客体上各类指纹的显现效果比较表，并为检验人员寻找各类光滑客体上各类指纹最适合的方法。

(二)实验样本的制作

将所准备的光滑客体分为两类：一类是光泽度高的光滑客体，包括镜子、手机屏幕贴纸、光盘；另一类是光泽度不高的光滑客体，包括白瓷砖、金属盒油漆表面、搪瓷。并在这些客体上分别贴上比例尺，并在比例尺的左边捺印汗潜、油脂、灰尘指印。

(三)实验器材和设备

1.数码照相机

生产于日本的尼康(Nikon)牌D800型全画幅单镜头反光数码照相机，其有效像素为3630万像素，并配备105mm定焦镜头。

2.偏振镜

两片生产于日本的SUNPAK牌直径为65mm的偏振镜。

3.其他

实验中还需要使用到翻拍架、可调聚光度的电筒。

图1 偏振光照相法对常见光滑客体上潜在指纹的显现效果图

三、实验研究方法

将相机固定在翻拍架上，同时将其调至手动M档。将检材置于镜头正下方，适当地调节相机的高度，并调焦至比例尺清晰为止。相机的位置最好是将指纹完整地呈现在取景范围内的高度。在镜头和光源前分别固定上偏光镜，镜头前的起检偏作用，光源前的起起偏作用。此时运用配光技术，调节光源的照射角度，出现指纹时，分别旋转两片偏光镜，在旋转时，纹线和背景的亮度差呈周期性变化，因此旋转直至对比最为明显的时候按下快门。记录下拍摄数据并选择效果好的照片。

在拍照时要注意，由于偏光镜的使用，导致取景范围内整个画面比较暗，因此要进行适当的曝光补偿，不断改变曝光时间进行系列曝光，直至效果最佳。在运用配光技术时，应不断改变光源的照射角度和方向，选

择纹线背景反差最明显的角度和方向对该检材进行拍照。在旋转完两片偏光镜之后就不能随便改变光源的位置，这样才能保证拍照的效果最佳。要保证实验是在暗室中进行的，否则杂光会影响拍摄效果。

四、实验结果与分析

(一)偏振光照相对常见光滑客体上潜在指纹的显现效果图

本实验在光圈系数为5.6下进行系列曝光，曝光时间为1/800s-1/2s。

(二)实验结果总结

实验表明，利用偏振光照相技术拍得的图片是深色背景浅色纹线。如图1所示，偏振光照相能通过适当选择照相光的偏振性质、照明角度和检偏镜的光轴方向，消除或者减弱细节干扰，加大痕迹与背景的反差。然而，油漆表面上的纹线与背景的反差不明显，其干扰背景也未能消除掉。可能是因为油漆表面虽然光滑，但是其反射能力不强，导致背景反射光和指纹物质反射光呈现相似的偏振状态，所以不能更好地增加指纹与纹线之间的亮度反差。