多功能潛在印痕顯現提取系統的研制及應用*

蔡能斌，沈鴻涼，溫思博，徐寶楨

（1.上海市公安局物證鑒定中心上海市現場物證重點實驗室，上海 200083；2.上海市公安局楊浦分局刑事科學技術研究所，上海 200093；3.上海恒光警用器材有限公司，上海 200083）

刑事案件發生以后，能否在案發現場發現、提取犯罪證據是偵破案件的關鍵，在案發現場顯現和提取人眼看不見的潛在痕跡物證一直是法庭科學研究的重點及難點之一；本文主要研究紅紫外成像技術、光致發光成像技術顯現潛在痕跡物證的應用并研制相關的儀器設備：“多功能潛在印痕顯現提取系統”。該系統由二部分組成：一是用于實驗室檢測的“HGXJ-803全光譜特種照相取證儀”［1］；二是用于案發現場檢測的“UVR-1便攜式全光譜照相機”［2］。 經實驗和大量的案件應用證明，本文的研究成果可以有效顯現人眼看不見的潛在痕跡物證，豐富了現場潛在物證的顯現和提取方法，提高了對現場潛在物證的顯現和提取能力，為偵查破案提供了技術支撐。

1 HGXJ-803全光譜特種照相取證儀的研制

目前，國內外顯現、提取潛在痕跡物證的方法還不夠豐富，儀器設備功能單一。相關設備有三大類產品，分別為光源、濾波器和成像系統，這些產品相對獨立，分別購買價格昂貴，且由于缺乏有機組合，操作繁瑣，難以最大限度地發揮其應有的作用。為此，本文研究了各種光源系統的組合技術，設計了窄波段集成濾光模塊，整合了全波段CCD成像系統，研制了“HGXJ-803全光譜特種照相取證儀”［3］，如圖1所示。

圖1 HGXJ-803全光譜特種照相取證儀

“HGXJ-803全光譜特種照相取證儀”的光源系統整合了多波段光源、254nm短波紫外燈、980nm紅外激光、偏振光攝影燈和同軸光光源。“HGXJ-803全光譜特種照相取證儀”的窄波段集成濾光模塊設計了18組激發濾光鏡和22組接收濾光鏡，開發了專門的控制軟件，用以準確控制濾光波段，組合波段的范圍涵蓋紫外、可見和紅外（254nm-900nm）。并具有智能化搜索功能，可快速顯示出四十二幅采用不同光譜進行檢測的結果圖像，供檢驗人員選擇，快速獲取所需檢測結果。“HGXJ-803全光譜特種照相取證儀”的成像接收系統采用了具有每秒25幀的圖像輸出的全波段高解像度CCD，該CCD的有效像素為1280x960，光譜響應范圍為190nm-1000nm，保證了成像圖像的清晰度。

“HGXJ-803全光譜特種照相取證儀”可以完成分色照相、同軸光照相、偏振光照相以及紅外照相、紫外照相、光致發光照相等多種實驗；整合了偏振光攝影燈、同軸光光源、多波段光源、紫外成像系統、紅外成像系統、全波段CCD以及文檢儀、脫影翻拍儀等多種儀器設備功能，節約了投資成本，簡化了操作流程，提高了工作效率。該設備通過了公安部刑事科學技術產品檢驗監督中心的檢測。

2 UVR-1便攜式全光譜照相機的研制

“HGXJ-803全光譜特種照相取證儀”雖然取得了良好的應用效果，但各類實驗僅限于實驗室檢測，難以滿足刑事案件現場勘查工作的需求，為了解決這個問題，本文研究在普通數碼相機的基礎上采用熒光技術對CCD進行增感處理，使普通數碼相機能對紫外線和紅外線均敏感，并研制了便攜式、可攜帶至現場使用的“UVR-1便攜式全光譜照相機”，如圖2所示。

圖2 UVR-1便攜式全光譜照相機

實驗表明，紫外線照射角度對潛在物證的顯現效果有很大影響：對平面光滑客體表面上的指印，用10～30°的入射角照射可以得到較好的反差［4］。但是，在實踐中要獲得10～30°的紫外線入射角比較困難，為了解決這個問題，本項目研制了基于物證照相機鏡頭的紫外光源照射器［5］，設計了專門的防護燈罩［6］和雙環燈管［7］，利用該設備可以非常方便地獲得10～30°的紫外線入射角，而且操作簡便，其人性化的紫外線防護設計還可防止紫外線對人體的損傷。該設備通過了公安部刑事科學技術產品檢驗監督中心的檢測。

3 紅紫外成像技術、光致發光成像技術顯現潛在痕跡物證的應用研究

紫外線的波長較可見光短，光量子能量比可見光大，容易被物質中的原子或分子吸收。因此，紫外成像技術可以顯示被檢驗物體的表層細節，忽略物體內部深層細節，消除或減弱背景干擾，顯著增加痕跡與背景間的亮度反差，最終達到顯現潛在痕跡物證的目的。紅外線的波長較可見光長，隨著波長的增長光子的能量減小、光線的穿透能力增加。因此，紅外線成像技術可以顯示被檢驗物體的深層細節，受被檢驗物體的表面物質的影響較小，最終達到顯現被掩蓋或已消褪的潛在痕跡物證的目的。光致發光成像技術的激發光線和成像光線是不一致的，所以在光致發光成像的過程中，要進行濾波，只允許成像光線通過，阻止激發光以及其它非成像光線通過。光致發光成像技術記錄的是現場潛在痕跡物證自身的發光，因此可以消除背景干擾，顯現能力較強，但由于發光亮度較弱，對成像器件的靈敏度要求較高。

案例1：××年×月，上海市楊浦區江浦路發生一起刑事案件，一居民住宅被盜。案發后，現場勘驗人員在在現場提取一個塑料瓶，懷疑留有犯罪痕跡，利用“多功能潛在印痕顯現提取系統”成功顯現并提取指紋1枚，如圖3所示，為案件偵破提供了技術支撐。

圖3 在塑料袋上顯現指紋一枚

案例2：××年×月，上海市南匯區康橋鎮滬南公路綠化帶內發生一起搶劫殺人案，一女子被害。案發后，現場勘驗人員在在現場提取一本《流動人口婚育證明》，懷疑留有犯罪痕跡，利用“多功能潛在印痕顯現提取系統”成功顯現并提取指紋1枚，如圖4所示，為案件偵破提供了技術支撐。

［1］徐寶楨，蔡能斌，孫文鼎等.全自動兼備手動的全光譜照相取證儀［P］.中華人民共和國實用新型專利，ZL2007200755897，2008.

［2］徐寶楨.全光譜照相機［P］.中華人民共和國實用新型專利，ZL2010205333107，2011.

［3］蔡能斌，孫文鼎，徐寶楨.全光譜特種照相取證儀［J］.警察技術，2007（4）：21-22.

［4］王桂強.指印的光學顯現和照相技術［M］.北京：群眾出版社，2001：85-96.

［5］徐寶楨，蔡能斌，陳連康.物證照相機紫外光源照射器［P］.中華人民共和國實用新型專利，ZL2010201469080，2010.

［6］蔡能斌，徐寶楨，陳連康.燈罩［P］.中華人民共和國外觀設計專利，ZL2010301298237，2011.

［7］蔡能斌，陳連康，徐寶楨.燈管［P］.中華人民共和國外觀設計專利，ZL2010201469080，2010.