高光谱成像技术在生物物证领域的研究进展

高毅，黄涛，郝静如，马越

1.中国刑事警察学院 痕迹检验鉴定技术公安部重点实验室，辽宁 沈阳 110035；2.北京市公安司法鉴定中心，北京 100054

随着现代光谱技术的发展，一些新型分析手段在生物领域得到了良好应用，并逐渐拓展到法庭科学研究领域，如高光谱成像技术，可有效弥补刑事技术手段对于生物物证及时发现、提取、检验与鉴定的不足。生物物证是指能够以其生物成分和特性来证明案件事实的生物物质，包括常见的血液（斑）、精液（斑）、阴道分泌液（斑）、唾液（斑）、毛发、指甲、骨骼及内部器官组织碎块等。高光谱成像技术[1]是基于窄波段的影像数据技术，融合成像技术与光谱技术，探测目标的二维几何空间及一维光谱数据，同时获得采集物品的图像数据信息以及图像中每个像素点的光谱信息，即高光谱数据三维立方体[2]。当前高光谱成像技术发展迅速，可应用于多种物证检验与鉴定。

在不同种生物物证的检验与鉴定中，近年来衍生出CRi Nuance 光谱成像仪、超紧凑型手持式高光谱成像仪、高光谱融合处理技术、虚拟高光谱成像（vir⁃tual hyperspectral imaging，VHI）、高光谱明视场成像系统等多种高光谱成像分析技术和方法，极大程度地扩展了高光谱技术的应用。作为新一代光电检测技术，高光谱成像是一项安全、环保、前沿的光学技术，具有传统成像与光谱技术的双重优点，能同时捕获被检测物质的空间信息和光谱信息，即被测物质的外部品质和内部品质[3]，并同时提供实验对象的化学和物理特征，具有良好的空间分辨以及成像系统多样化、研究对象广泛化、临床诊断实用化和分析方法精准化等特征。利用高光谱成像技术对各种生物物证进行检验与鉴定时，可及时发现生物物证的存在位置并能实现无损检测[4-5]，既能为案件侦破提供必要的导向又能为诉讼活动提供可靠的证据支撑。

当前高光谱成像技术与生物物证的结合可为侦破陈年积案和大数据时代下的新型犯罪提供新的契机，但同时也提出了新的挑战。对于仪器的性能而言，高光谱成像仪的灵敏度和空间分辨率谱段覆盖范围及信息实时处理能力尚不能满足相关技术的应用需求。高光谱成像光谱仪虽具有更多的通道数、更宽的光谱范围和更高的光谱精细度，但是每个通道对光谱的利用率和准确性并不高，这是无法实现近距离采集的主要原因[6]。高光谱成像技术所包含的丰富图像信息会增加数据后处理的难度，而且由于模型构建涵盖大量的样本数据会导致降维处理所需数据模型更为复杂，一定程度上也限制了高光谱成像技术在实际检测中的应用[7]。目前高光谱成像技术主要应用于食品安全、医学诊断、航天等领域，在生物物证领域涉足较少，相关生物物证的检验与鉴定还处于空白，伴随着高光谱成像技术不断创新与发展，未来将可在生物物证领域展现出巨大的应用潜力。

1 高光谱成像技术

1.1 基本原理与主要构成

高光谱成像兴起于20 世纪80 年代的光电探测技术[8]。高光谱成像可以在同一时间获得被测目标的图像信息和光谱信息。高光谱成像技术通过获取相邻窄光谱波段的一系列图像和重建图像的每个像素的反射光谱，可在一定的波长范围内，按照光谱分辨率将二维的平面图像连续组成一个三维数据，其包含光谱信息（λ 波长）和二维空间信息（x行和y列）[9]。高光谱成像系统主要由光源、成像高光谱仪、相机、图像采集系统和计算机等组成，其中典型光源包括卤素灯、发光二极管、激光器和可调光源。光源作为光学检查系统的重要组成部分，主要负责产生光信号作为信息载体来激发照亮目标，其产生的光信号被检测物体吸收或散射后成为信息的载体，通过相机中的光谱成像仪将光信号映射到检测器上，由计算机采集、处理、分析及存储高光谱图像数据。高光谱成像系统的分辨率高，其波长范围包括紫外光、可见光、近红外光及更大波长的区域[10]。

1.2 高光谱图像数据处理

1.2.1 光谱图像数据采集

依据高光谱图像采集方式的异同[11]，扫描可分为：（1）点扫描，也被称为搅拌扫帚法。单次扫描只能获取一个像素点的光谱，适用于检测微观对象，不适用于快速检测，且需要先进的定位硬件才可确保可重复性。（2）线扫描，每次扫描可以获得扫描线上的光谱，适用于传输带上物体的实时检测，是检测中最常用的图像采集方法。（3）区域扫描，也称为波段顺序方法或波长扫描。这种方法保持了视图的固定，扫描会在整个波段范围内重复进行，可产生一组单波段的图像，具有完整的二维单色图像信息。区域扫描的一个缺点是，不适用于移动样品或实时交付的检验。（4）单镜头法，使用一个带有一次曝光率的大面积探测器来捕获图像，可以同时记录空间信息和光谱信息，然而，其仍处于发展的早期阶段且其空间维度分辨率有限[12]。

通常高光谱成像有3 种常见的传感模式，即反射模式、透射模式和电抗模式[13]。在反射模式下，探测器捕捉反射光从发光的样本中获得一个特殊的构象，通过使用反射模型检测其外部质量特征。在透射模式下，探测器位于光源的对面，并捕获透过样本的传输光线，携带有价值的内部信息，通常可用于确定固体样本的内部成分和液体物质的内部浓度。在电抗模式下，光源和探测器都被定位在样品的同一侧，在这种设置的基础上，电抗模式可以检测更深层的信息，并具有较少的表面效应，此外，电抗模式减少了信息通量厚度，具有传输的实际优势。

1.2.2 数据处理与分析

高光谱成像数据处理分为图像数据处理和光谱数据处理。前者包含图像预处理、图像分割和特征提取，后者包括导数法、散射效应校正、数据增强算法等。图像预处理[14]是获得高质量图像的前提，主要通过直方图均值化或主成分分析（principalcomponent analysis，PCA）法消除坏点、背景信息及边缘效应，或基于小波变换（wavelet transform，WT）降低图像噪声与边缘模糊效应。图像分割的目的是为感兴趣区域的提取、定性、定量分析提供基础。图像特征提取包括纹理特征提取、颜色特征提取和形态特征提取[15]。对于高光谱成像，通常需要在建模之前对原始光谱数据进行预处理，其目的是除去无用信息和噪声的影响，进一步优化光谱信息，提高模型的稳健性。

1.2.3 特征波长提取与模型构建

在高光谱成像中，Hughes 现象[16]会导致模型构建性能差、效率低，对于特征波长的提取及无关信息的去除可提高模型的稳健性和准确性，对模型稳健性和准确性的评估常依赖于高光谱成像数据模型验证[17-18]。高光谱数据具有多波段、大数据、强冗余性的特点，基于数据冗余性需要运用统计学方法进行定性与定量分析，定性分析主要包括监督分类与非监督分类、参数分类与非参数分类等，定量分析主要采用多元变量回归[19]。

2 高光谱成像技术在生物物证检验中的应用研究

2.1 血液（斑）检验

血液是伤害性案件现场中最常见的生物检材，由血浆和血细胞共同组成。在案发现场，血液常呈喷溅状、跌落状、擦拭状等血迹或血泊。随着案发时间的推移，血液会经历凝固期、凝胶期、胶-固混合期、固体期、完全干燥期的变化[20]，而后形成血斑黏附在地面或附着于其他载体上。对于清洗过的血迹通过分析现场并与相应衣物、被罩、作案工具等进行比对常不难发现可能的出血或积血部位。由于血液极易受环境污染且短时间内就会发生腐败降解，所以需要及时有效地对其进行发现、提取和检测。高光谱成像技术的无损、非接触特点，可实现对血液的分析、检测、记录并获得血迹的光谱数据和图像信息，弥补以往血迹的化学组分与空间结构信息欠缺的问题。

依据各波段下血迹形态特征的差异，高光谱成像技术可对案发现场潜在血迹进行特征提取、连续成像和图像融合处理，再现“图谱合一”的特点。高光谱融合处理技术对于案发现场不同介质上潜在血迹的精准定位[21-22]和检材的及时发现、提取及DNA 扩增后续处理十分重要，在一定时空上可减少血迹成分的污染与降解。JANCHAYSANG 等[23]利用高光谱成像技术记录了血迹的吸收谱线和高光谱图像，通过不同波段下的吸收谱线进行不同介质上血迹的成功识别与鉴定，其灵敏度高达95%。对于血痕的种属鉴别[24]，基于CRi Nuance 光谱成像仪搭载MISytem 3.0 光谱影像分析软件，可实现不同载体上人血、动物血及混合血的显现。利用血液中各成分物理和化学性质的差异在特定波长光源下的反射率与吸光度不同这一特性，VHI 可实现血液中各组分的物理、化学及生物分析[25]；新式高光谱显微镜具有亚微米的空间分辨率和约10 nm 的光谱分辨率，可实现对干燥血滴浓度及透光强度变化的显示等。高光谱成像技术在血迹检验中优势显著：（1）相比于传统光谱分析法、化学试剂法，具有“图谱合一”的显著特点；（2）能进行潜在血迹显现、血迹组分分析、血迹分类识别及血迹陈旧度检测[26]；（3）可实现不同复杂背景下的血指纹[27]图像分割提取；（4）可实现血迹的无损检测。目前依据不同个体、不同介质、不同环境的影响，研发出智能化、高精度、便携式、多功能高光谱仪是血迹检验的重点。

尽管在血迹的识别与检测中，高光谱成像具有显著的优势，但其在应用过程中也存在着诸多技术难点。高检测灵敏度、高分类识别速度及对形成时间的高预测精度，使得高光谱数据冗积量极大，增加了数据预处理阶段数据降维及模型构建的复杂性；对于数据分析过程，由于血迹所附着介质、颜色背景的不同及检材的污染使得光谱混合较为复杂，高光谱图像出现多种物质干扰，常表现为混合谱；对于血液的多种识别与检测技术，目前都还处于实验室的初步探索阶段，纳入实践应用较少。目前高光谱技术与反向传播（back propagation，BP）神经网络模型和支持向量机（support vector machine，SVM）模型[28]的结合为血迹的分类识别提供了新的方向，相关研究[29]表明，其准确率可达99.82%。对于复杂背景下的血指纹痕迹物证，采用常规方法进行背景消除的可控性受限，依据血指纹的吸收与反射差异，采用光谱仪、遥感图像处理平台（environment for visualizing images，ENVI）、管理信息系统[30]等开发新软件，选择理想波段下对应的灰度图像加以人工分析，可视为实现复杂背景下血指纹准确分割的新途径。

2.2 精液（斑）检验

精液由精子和精浆组成。性侵案件中常提取到的是精液和阴道分泌液所组成的精-阴混合斑，广义的混合斑是指两种或两种以上个体的体液混合干燥后形成的斑痕[31]。可将混合斑分为两大类：一类是由不同个体的不同体液或组织混合而成，其中最常见的为性犯罪案件中男性精液与女性受害者阴道分泌液组成的混合斑，以及头发、皮肤、唾液、指甲或口腔脱落细胞等的混合；另一类是由不同个体的同一种体液或组织混合而成。在性侵犯案件中，精-阴混合斑的附着载体常为内裤、被褥、床单、卫生纸、避孕套等。随着时间的推移，新鲜精液会逐渐形成干燥斑痕，在浅色背景上呈淡黄色、深色背景上呈乳白色。精液、阴道分泌液之间的混合物按来源个体不同其组成有所不同，特别是在轮奸案或受害人有多个性伙伴的性侵案件中，通常提取物为多个体精-阴混合斑，采用常规分离提取方法费时费力，且易损失检材，尤其对于微量、超微量精-阴混合斑检材常无法进行后续相关检验。在精-阴混合斑的检验中，高光谱成像技术提供了一种新的快速无损检验方法。

目前精-阴混合斑分离、提取主要依赖于非免疫学方法和免疫学方法，如改良差异裂解法、改良硅珠法、双差异裂解法、激光捕获显微切割技术（laser capture microdissection，LCM）、显微操作法、微流控芯片技术、免疫磁珠法[32-33]等。这些分离与提取方法时间较长，设备要求高，对操作人员要求严格且相关试剂盒的成本高昂，同时对于案发现场的精-阴混合斑往往无法实现及时检测，而且相对隐蔽性的检材更不能及时被发现。相对而言，高光谱成像技术在等额成本下具有更大的价值回馈，对操作人员没有严格的要求和限制，所用仪器更便捷，检测与分析耗时更短。激光捕获显微切割技术对来源于单一个体的精-阴混合斑和多个体的精-阴混合斑检验鉴定的灵敏度高、特异性好且受腐败影响小，尤其适用于多个体精-阴混合斑检验。不足之处在于，目前还没有构建激光捕获显微切割技术与高光谱成像技术相结合的理论基础，若能实现相关知识储备和技术的融合发展，必将解决公安实践中类似轮奸案件现场物证检验的关键性难题。当前高光谱成像技术对精-阴混合斑检测还处于实验室探索阶段，针对轮奸案或受害人有多个性伙伴的性侵案件中的多个体精-阴混合斑检验鉴定，高光谱成像技术还处于空白阶段，有待深入研究和探索。如何能够及时、准确发现并无损检测案件现场出现的精-阴混合斑，在不损失检材的同时获得光谱数据、图像信息和DNA 检测结果是当前技术结合的难点。总体而言，高光谱成像技术检验精斑的优势体现在：（1）高光谱图像再现可初步实现精斑的种属鉴别，利于后续相关检验；（2）微控、自动化、便携式可减少实验室的操作流程；（3）快速、灵活、绿色环保。

高光谱明视场成像系统[34]可从低剂量、有噪声的数据中集中获取高质量的能量色散断层图，实现固定生物样品中的瘢痕分布绘制，可为精液（斑）发现、识别与检测提供新的研究理论指导。一些新兴技术，如微流控芯片技术、自动化芯片技术[35]等若能与高光谱技术融合必将使混合斑的检验实现质的突破。

2.3 唾液（斑）检验

唾液是一种易收集、易储存且富含生物学信息的体液，其特定的可溶性生物标志物在个体识别中发挥着重要作用。唾液含有其自身特有的成分，如唾液淀粉酶、黏多糖、黏蛋白及溶菌酶。唾液干燥后形成唾液斑，常附着于杯口、烟头、牙刷、食物残渣、性侵犯受害人的乳头上等。

唾液斑通常和其他体液一起出现在犯罪现场，由于DNA 在干燥状态下相对稳定，利用拉曼显微光谱[36]对唾液斑检验可实现快速、简单、可重复且无损伤的定性定量分析，常可以用来查找和确认犯罪现场的嫌疑人。由于高光谱技术用于唾液斑检验太少，对于混合唾液斑的检测更是空白，所以需要更深入的学习和探索。为了更好地实现唾液斑的及时、无损检测，需要更快速、灵敏和无创的检测技术，特别是当传统的活检可以被唾液等体液分析所取代时，高光谱成像技术在其应用上显示了其独特的优势：（1）有利于快速检测分析案发现场的唾液斑；（2）对于考虑中毒致死的案例可实现毒物检测的快速排除；（3）利用光谱特征可对不同唾液样本进行识别；（4）依据唾液斑的光谱数据可实现辅助性病理诊断。

当前研究结果[37]显示，超紧凑型手持式高光谱成像仪覆盖了从蓝色至近红外波长的一个宽区域波段，可实现宽场光谱成像，可有效识别进口矿产品中各化学元素的成分及其含量，改良后可运用于唾液斑的检验，有效识别唾液中各无机盐离子及分泌型抗原的成分及其含量，进行唾液（斑）的种属认定。

2.4 毛发检验

毛发属于案件现场的常规生物检材，毛发检验是法医学的一个重要方面。人体代谢时刻进行，毛发也处于周期性更替之中。人体的毛发依据分化特性不同可分为硬毛和毳毛。硬毛粗硬、色泽浓、含髓质，包括长毛（头发、腋毛、阴毛等）和短毛（眉毛、鼻毛等）。毳毛细软、色泽淡、无髓质，多见于躯干的汗毛。人体大部分都覆盖毛发，毛的粗细、长短、疏密与颜色随部位、年龄、性别、生理状态、种族等呈现出差异。结合高光谱成像技术对毛发进行检验可获得更丰富的信息。

在对生物物证的研究进展中，高光谱成像技术无疑是毛发快速无损检验的新方法。对比分析检测获得的融合图像、灰度平均图像和全波段下不同毛发的图像，经处理可得到目标体的最佳影像。利用可见光和近红外波段光谱的特点，可实现高光谱成像系统对野生动物毛发不同长度和颜色的检测[38]。研究[39]结果显示，在不同的图像处理方式下，对特征集进行筛选后加以分类，可实现高光谱成像系统对黑色毛发的精准识别，识别率可达到100%。难点是相关技术涉及毛发检验太少，缺乏相应的理论指导和研究探索，且当前的实验主要停留在动物实验阶段，对人的毛发检验几乎属于空白。因此，需要深入学习、研究和探索人类毛发检测与高光谱成像技术的结合方式，使其更早被应用于毛发的检验与鉴定。结合高光谱成像技术检验毛发的优势为：（1）有利于微量、疑难毛发的搜寻和种属的鉴别与诊断；（2）有利于分析毛发的内部化学成分、空间结构及各元素分布状态等信息；（3）有利于毛发组织来源与颜色的辨别和表面单类难检杂质的鉴定。

依据标准化医学高光谱数据采集及分析方法，可实现显微高光谱技术在毛发种属领域的创新应用以及毛发表面单类难检杂质的高光谱图像检测。共聚焦显微高光谱技术对毛发的检验可在毛发405 nm 处激发自显荧光[40]，用于获得广泛的毛发虚拟横截面，有助于确定毛发的可能躯体起源或来自的人群种族，可作为技术结合的良好指引。

2.5 指甲检验

指甲为表皮角质化后的结缔组织，主要成分是角蛋白，起保护指端的作用。指甲是案发现场重要的生物物证，在扼死、捂死、勒死等窒息性死亡或其他伤害性案件中，受害者常与嫌疑人发生撕扯或肢体接触，受害者的指甲缝中通常含有大量嫌疑人的表皮脱落细胞，及时对指甲缝内容物进行检测可为案件侦破提供有力导向。

采用常规的Chelex-100 法、磁珠法对受害人进行指甲内容物的提取与检验可获得嫌疑人的DNA 图谱，对比DNA 数据库，通过大数据信息平台筛查实现以物找人。死亡案件现场的指甲内容物会随着时间的推移逐渐被尸体自身因素或其他因素所污染、破坏，故及时有效提取指甲内容物十分重要。高光谱成像技术是指甲检验的最佳选择，既可实现对指甲特征光谱的提取，又可对指甲内容物进行元素分析。指甲检验主要是对指甲中的脱落细胞进行检验，检验成功与否与众多因素相关。通常嫌疑人与受害人肢体接触的程度、时间、次数以及个体差异都会影响检测的结果。接触程度越强、时间越长、次数越多、个体新陈代谢越旺盛，指甲中残留的脱落细胞越多，用于DNA检验的检材越充分，所得DNA 图谱效果越好。当前已有基于多光谱成像技术[39-40]的宫颈脱落细胞及胃液脱落细胞的DNA 定量分析研究，对于指甲分析用于脱落细胞DNA 检验的高光谱成像技术还处于探索阶段，且其与DNA 检验不能一体化是当前高光谱成像技术结合脱落细胞学检验研究的难点。指甲检验结合高光谱成像技术的优势为：（1）简单方便，省时省力，可实现及时、无损检验；（2）多指标光谱数据分析，有利于提高物证的实用性；（3）有利于减少检材的污染，适用于多数情况下微量的脱落细胞DNA 图谱分析。

基于液晶可调滤光片（liquid crystaltunable fil⁃ter，LCTF）多光谱成像技术[41-42]、激光诱导击穿光谱仪（laser induced breakdown spectroscopy，LIBS）技术[43]的发展，可为人体指甲的特征光谱提取及人体指甲中微量元素的分析提供契机，利用拉曼光谱技术[44]对指甲中角蛋白进行分析，实现毒物、药物的检测，同时捕获的男女性手指指甲分子结构的差异可作为未来性别判断的辅助指标，为高光谱成像技术在指甲检验中的研究开辟了新方向。对于正常指甲与病理指甲存在的不同提取特征，可用于受害者生前是否患有某种疾病的分析，应用红外光谱仪[45]等设备对青年、老年指甲的表面结构、形貌、水含量和力学性能进行分析，通过所显示出的不同特征，在一定程度上有助于年龄、性别的推断等。激光诱导击穿光谱技术对人体指甲检测的佐证，进一步促进了高光谱技术在生物体检测中的应用。

2.6 骨骼检验

骨骼往往是白骨化尸体所保留的最后生物物证，一般埋于土中的尸体经过2～3 年，骨骼即可完全暴露。白骨化是指尸体骨骼从开始暴露到完全暴露的过程，可伴有软组织软化、液化、消失及毛发和指（趾）甲脱落。依据其发生发展可分为4 个阶段[46]：一是开始白骨化，即高度腐败尸体的颅骨表面及四肢末端开始出现白骨；二是部分白骨化，即躯干、胸骨及肋骨开始暴露；三是基本白骨化，即各器官消失，全身骨骼裸露仅有软组织附着；四是完全白骨化，即软组织完全消失仅剩下骨骼。尸体白骨化在个体识别方面同样具有重要的法医学意义。

近年来，傅里叶变换红外光谱技术[47]、X 射线荧光光谱分析仪[48]、拉曼光谱[49-51]在骨骼成像与检验中也有涉足。由于白骨化的骨骼受不同地理环境、土壤性质和各种动、植物活动的影响，同时不同地区、不同人类活动、不同风俗习惯常有相互交织作用，不同种骨骼的红外吸收光谱常并非完全一致，在鉴别中需要综合相关骨骼的各种数据，且会出现复杂的预处理过程和数据的冗余问题。对尸体骨骼检验结合高光谱成像技术可有显著的优势：（1）可及时发现尸骨上残留的细微损伤痕迹，如划痕、刺痕、枪弹创、骨折等[52]；（2）对于某些金属毒物中毒，毒素可长久留存于骨质中，若采用高光谱仪对骨密质进行微量化学元素分析，结合贝叶斯概率法的辅助筛查，可有助于毒物及时检测、推断和鉴别死因；（3）在个体识别方面，可根据骨骼的空间结构特征和平面数据信息，采用高光谱成像技术实现死者的年龄、性别、身高、体质量等信息预判以及颅像重合或面貌复原等。

此外，神经网络联合DNA 甲基化方法[53-54]、AI 结合贝叶斯概率法等在骨图像识别和骨龄评估中还处于理论的展望阶段，如何快速有效地识别、分析白骨化骨骼的各项指标，进行死者信息的准确判断是当前亟须解决的难题。目前采用AI 结合多种尸骨现象并基于检材的大数据分析可进行死亡时间的大致推断。骨骼检验结合神经网络偶联DNA 甲基化、全基因组关联分析[55-56]等方法有望进行骨骼局部特征的刻画以及年龄和性别的预判。当前高光谱成像技术对白骨化尸体无损检测的研究较少，新的傅里叶变换红外光谱技术在白骨化尸体分析中的运用还处于实验室阶段，深度学习技术可突破高光谱成像技术与骨骼检验相结合的瓶颈，弥补其在白骨化尸体骨骼检验实践中的空白。

3 总结与展望

高光谱成像是一种可以快速、高效、可靠测量不同生物样品物质属性及其空间分布的前沿性技术。通过将空间信息和光谱数据相结合，高光谱成像技术可以同时查询许多光谱连续频带中的空间图像，以形成三维高光谱立方体，预测生物样品属性的映射分布[57-59]，生成更好的特性描述。目前，对于新形势下犯罪手段的更新与反侦查能力的增强，根据不同状态下生物物证提取方法的差异，运用高光谱成像技术对生物物证进行光谱数据的挖掘和图像的分析与重建，有利于遗留现场微量或超微量物证信息的及时发现与捕获。在血液检验方面，高光谱技术能更好地从细胞层面[60]和分子层面[61]对检材进行定位捕获和定性、定量分析，实现血液理化性质与3D 立体构建结合，再现血液检验“图谱合一”的特点。精液混合斑的提取分离方法较多，但无法在短时间内得到DNA 图谱，且与高光谱技术的融合较困难。微流控芯片技术的发展将可能实现精液混合斑的提取分离与高光谱成像技术的结合，同时再现精液混合斑的光谱数据、立体图像和DNA 检测图谱。唾液、毛发、指甲、骨骼含有大量的个体信息，但基于高光谱技术的研究还处于探索阶段，如何实现检材的无损检测和图谱再现仍是研究的难点。在实际案例中附着物、污染痕迹对生物物证光谱检测也会产生不同程度的影响，相对于较为成熟的近红外高光谱成像技术，紫外、红外、可见光成像技术在生物物证鉴定领域的应用不足，且高光谱自身数据冗余、模型构建复杂，所要求的高检测灵敏度和高空间分辨率也限制了其发展。针对高光谱成像系统的复杂性以及较高的成本，构建便携式、多种生物物证检测、智能化、低成本的高光谱成像系统对于推广其在法庭科学中的应用也具有重要意义。本文对高光谱成像技术进行了介绍并就其在常见生物物证方面的应用进行了概述，分析了高光谱成像技术在生物物证检测领域的研究现状、发展趋势和当前研究中的难题。相信在未来高光谱成像技术的不断发展与创新必将突破技术发展的各种瓶颈，实现在生物物证领域更广泛的应用以及在法庭科学领域的更大实用价值。