織物客體表面血跡形態分析

張梓純 周屹成 李斌洋 錢尊磊

（中國人民公安大學偵查學院，北京 100038）

血跡形態分析是命案現場重建的重要內容之一，血跡作為犯罪行為的常見痕跡物證，能夠客觀地反映案犯在犯罪現場的行為活動過程。通過血跡大小、形態和分布的分析研究可以判定出血機制和犯罪行為類型，有助于縮小偵查范圍和明確偵查方向。在暴力犯罪和死亡現場中，沾有血跡的織物極為常見，織物上的血跡分析與應用可以推斷犯罪現場的行為細節，而織物的種類、結構、滲透性等因素使得織物表面血跡形態分析發展緩慢，只有科學全面地了解織物上的血跡形態，才能更好應用于公安實戰。

一、血跡形態分析原理

血跡形態分析基于血液作為非牛頓液體，其運動符合動力學機制，分析血液運動的物理特性和血跡形態的形成機制，利用物理學原理和統計學規律，反推血滴運動的軌跡信息。運用血跡形態分析重建流血案件時，首先確認分析對象為人血后，觀察血跡外觀，包括血跡的大小、濃度、形態、分布和場所，評估血跡的物理特點，將血跡外觀和形成機制相互關聯，進而還原案件事實。

從物理特點來看，血跡形態分成被動血跡、濺灑血跡和變動血跡三種類型。被動血跡是僅在重力和摩擦力的作用下形成的，可以細分為滴落、流動、接觸、浸潤、血泊等血跡形態；濺灑形成的血跡具有一定的方向性，血跡大小的變化與地心引力、摩擦力和血源的外力有關，又可分為噴濺血跡和濺落血跡等；血液或血跡經受物理或生理改變即為變動血跡，可分為凝固、稀釋、干縮、擴散和空白血跡等［1］。不同的血跡形態反映了犯罪現場的行為細節，因此血跡形態分析作為犯罪現場重建的重要法庭科學技術，能夠有效打擊違法犯罪。

二、織物血跡形態分析作用

犯罪現場中血跡的承載客體多種多樣，不僅有硬質非滲透性客體，還有軟質滲透性客體如服飾、床單、地毯等。目前國內外針對滲透性客體上血跡形態的分析研究明顯少于硬質非滲透性客體。織物因其復雜的結構特征以及對液體的吸收浸潤能力導致血跡形態分析相對復雜，但織物表面可以穩定地保存現場血跡，可以真實的反應案件的細節，具有很高的研究價值［2］。分析并應用織物上的血跡形態進行流血案件重構，可以明確確定出血點位置，判定血液流出后人或物的運動情況以及打擊的次數，明確案犯和被害人的位置關系等，充分解讀織物上血跡形態的潛在信息，可為偵查破案提供依據。

三、織物表面血跡形態分析

血液垂直滴落到織物表面時沖擊的能量使得血滴由球形平攤發生塌陷，塌陷點的血液被迫向外排出，在液滴周圍形成血跡邊緣、明顯的短刺和飛濺出衛星血跡。血滴與織物接觸發生浸潤，由于織物纖維孔隙的毛細作用，血液擴散進入多孔基質。隨著織物紗線密度的降低，織物孔隙率增高，毛細作用和吸收量增強。隨著更多血液浸入織物，血跡邊緣會逐漸擴大。血液從中央區域向周邊擴散的同時，織物粗糙的表面使得血液不規則地浸潤到邊緣，由于血液流向分配的差異，最終形成不規則的血跡形態。這種不規則不對稱的流動通常會在回縮階段的后期導致整個血跡形態發生扭曲。

國內外對織物表面血跡形態分析的方法主要有通過高速攝像機觀察血液滴落與撞擊客體表面的極短時間內的運動軌跡和變形機理；利用電子顯微鏡觀察血液撞擊受到織物紗線結構對的影響；運用流體力學與運動學方法對血液滴落軌跡進行線性擬合；模擬血液滴落實驗，研究織物表面血跡的形狀、面積、數量和分布，以及血滴體積、血跡數量與周圍場景的關系等參數，對血跡形態進行統計學歸納。

織物表面性質的參數很多，對織物表面血跡形態的造成的影響顯著程度也不同，當多種因素同時產生影響時，血跡形態的解釋與分析會相對困難，解釋的準確率相應降低。研究表明血液的體積、滴落角度和滴落速度是影響血跡形態的重要因素，織物成分、紡織結構、浸潤性、表面粗糙度、洗滌使用次數和襯底材料對血跡形態也有較為顯著的影響。

由于織物對血液的浸潤，在傾斜角度較大時血跡形態可能出現明顯拉伸變形，因此織物表面血跡形態分析不能準確判斷血滴入射的角度。但是織物表面衛星血跡的數量和飛濺距離與滴落高度之間存在一定的正相關關系，可以通過衛星血跡作為突破口參考推斷血液滴落的高度。織物表面粗糙度對于衛星血跡的數量與分布具有顯著正相關關系，因此對不同織物分析血跡形態時要著重比對織物的粗糙度，以免產生錯誤的結論。Castro等人研究表明棉纖維、聚酯纖維和混紡織物三種常見織物的纖維含量對低速滴落血滴形成的主體血痕面積影響并不顯著，但對血跡形狀有一定影響［3］。不同洗滌次數對血跡形態特征（主體血跡面積、長軸和短軸長度以及衛星血跡數量）在血液的滴落高度、體積和角度和洗滌次數不同的織物上的最終血跡形態沒有顯著差異。因此影響血跡形態因素主要取決于織物性質而非洗滌次數，織物的洗滌情況和織物年齡對血跡形態影響較小［4］。Li X等人研究表明不同工藝紗線對血跡形態影響顯著，由于每種紗線中毛細孔洞的結構與密度不同導致織物對血液的浸潤吸收能力不同。研究發現豬血可滲透進入環錠紗織物中，而在開口紗、渦流紗織物中未發現滲透。不同紗線中血液的不均勻吸收與滲透導致織物上形成不同的血跡形態。襯底材料很大程度影響了織物表面血跡形態。襯墊硬客體時與懸空時的織物表面形成的血跡形態大不相同。當襯底為硬質材料時，最初的血跡會表現出硬質客體上血跡的所有特征，并產生毛刺和衛星血跡。但是當血液后續滲入織物時，血液的擴散使血跡面積變大，直徑變寬，衛星血跡和棘狀毛刺可能相互融合，或者與主體血跡相融合。襯底為軟質材料時，織物吸收部分沖擊能量從而顯著減少衛星血跡和毛刺形成。當織物懸空時，大部分沖擊能量被織物吸收，從而形成幾乎沒有衛星血痕或毛刺的血跡。如果織物繃緊，沖擊織物的血液可能會出現反彈，并從表面拋出若干較大的衛星血滴，隨機落在離撞擊點幾厘米遠，形成近乎圓形的衛星血跡。

四、展望

近年來隨著卷積神經網絡的深度學習和圖像識別等技術應用于織物血跡形態分析，將較為細微難以用肉眼識別的血跡特征通過建立織物血跡數據庫的方法進行深度研究，革新了傳統人工測量計數的血跡分析方法，推動了織物血跡形態分析的發展。隨著人工智能的廣泛應用和血跡形態的深入研究，血跡形態分析作為重要的現場重建技術，為暴力犯罪和死亡現場的再現，案犯行為特征和心理特征的刻畫以及偵查方向的確定起到了關鍵作用，充分運用血跡形態分析技術重建犯罪現場有助于公安機關更好地打擊違法犯罪行為。