汪明松，　高樹輝

(中國(guó)人民公安大學(xué)刑事科學(xué)技術(shù)學(xué)院， 北京　100038)

光驅(qū)、硬盤金屬外殼及其標(biāo)簽上潛在指印的光學(xué)提取研究

汪明松，高樹輝

(中國(guó)人民公安大學(xué)刑事科學(xué)技術(shù)學(xué)院， 北京100038)

摘要目的 研究常見客體上指印提取的技術(shù)方法。方法 針對(duì)光驅(qū)、硬盤金屬外殼及外殼標(biāo)簽上的潛在油脂指印，采用定向反射技術(shù)、短波紫外反射照相技術(shù)、掠入射照相技術(shù)等方法進(jìn)行顯現(xiàn)和拍照研究。結(jié)果 硬盤金屬外殼及標(biāo)簽上油脂指印顯現(xiàn)、提取效果較好，光驅(qū)金屬外殼和標(biāo)簽上的油脂指印顯現(xiàn)、提取難度較大，效果較硬盤差。結(jié)論 系統(tǒng)研究光驅(qū)和硬盤上指印的光學(xué)無損提取方法，為公安實(shí)踐提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞硬盤表面； 光驅(qū)表面； 定向反射； 短波紫外反射； 指印

0引言

光驅(qū)和硬盤是電腦上重要的數(shù)據(jù)讀寫和存儲(chǔ)設(shè)備，作為數(shù)據(jù)讀寫和存儲(chǔ)的光驅(qū)和硬盤歷來是商業(yè)間諜和政府間諜獲取機(jī)密的重要途徑，硬盤丟失，個(gè)人的私密信息也可能被泄露。同時(shí)，也是偷盜時(shí)的易拆卸部位。光驅(qū)和硬盤上指印的發(fā)現(xiàn)、提取、認(rèn)定，對(duì)破獲案件具有重要意義。傳統(tǒng)工作過程中，勘查人員通常采取刷粉顯現(xiàn)的方法提取光驅(qū)或硬盤上的指印，由于光驅(qū)和硬盤都是精密的電子設(shè)備，粉塵會(huì)對(duì)其造成損害，甚至影響數(shù)據(jù)的讀取。針對(duì)這個(gè)問題，本文利用配光和紫外反射照相的方法對(duì)光驅(qū)和硬盤金屬外殼及其標(biāo)簽進(jìn)行光學(xué)提取方法的研究。

1實(shí)驗(yàn)研究

1.1　實(shí)驗(yàn)原理

本實(shí)驗(yàn)針對(duì)不同客體分別使用定向反射照相、短波紫外反射照相以及對(duì)指印噴霧掠入射照相3種方法。

定向反射照明方法是在與照明光線入射角度相等的反射角方向上接受記錄被檢驗(yàn)物體的反射光亮度分布。這種配光方法，可以增大指印與客體間的反射率差異，加大對(duì)比度，從而加強(qiáng)反差，適用于光滑客體上的指印照相。

短波紫外反射照相其原理是當(dāng)光滑表面客體上的入射光線不是垂直入射時(shí)，承痕體表面在垂直方向上沒有反射光，而指印紋線是非光滑的，對(duì)短波紫外線的反射是混合反射，垂直方向可以接受到反射光，從而達(dá)到加強(qiáng)反差的目的。

對(duì)指印噴霧掠入射方法，指在室內(nèi)條件下，使用加濕器和導(dǎo)氣管對(duì)粗糙金屬上的指印噴霧，霧氣在指印紋線上凝結(jié)成極小的水珠，然后通過掠入射照明方法利用霧氣與痕跡物質(zhì)之間的反射光性質(zhì)差異來形成亮度反差。

1.2　儀器設(shè)備

全光譜數(shù)碼照相系統(tǒng)、254 nm環(huán)形紫外燈、多功能分色光源、定向反射儀、尼康(Nikon)D7000單鏡頭反光數(shù)碼相機(jī)、尼康A(chǔ)F- S DX微距尼克爾85 mm f/3.5 G ED VR型鏡頭、萊卡翻拍架、空氣加濕器、導(dǎo)氣管。

1.3　實(shí)驗(yàn)樣本和實(shí)驗(yàn)過程

1.3.1樣本制作

各種品牌的光驅(qū)和硬盤制作工藝基本相同，外殼材質(zhì)形態(tài)基本一致，本次實(shí)驗(yàn)以市場(chǎng)占有率較高的DELL光驅(qū)和希捷(Seagate)硬盤為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。分別在這兩個(gè)客體外殼及標(biāo)簽上按捺油脂指印，仔細(xì)觀察指印位置并按規(guī)范貼好比例尺。

1.3.2實(shí)驗(yàn)過程

使用全光譜數(shù)碼照相系統(tǒng)加254環(huán)形紫外燈對(duì)樣本標(biāo)簽上的指印進(jìn)行紫外反射拍攝。全光譜照相機(jī)與紫外燈對(duì)接，罩于樣本標(biāo)簽上。將相機(jī)光圈調(diào)至最大，感光度調(diào)至3 200，模式撥盤調(diào)至AV檔，然后根據(jù)比例尺對(duì)焦。待對(duì)焦清晰后，即可拍攝。

硬盤金屬外殼是光滑的平面，對(duì)其使用兩種方法拍攝。其一，采用全光譜數(shù)碼照相系統(tǒng)加254環(huán)形紫外燈的紫外反射照相。其二，利用定向反射儀和多功能分色光源，在暗室環(huán)境下進(jìn)行定向反射照相。

光驅(qū)的金屬外殼是粗糙不光滑的平面，其上的指印人眼很難發(fā)現(xiàn)。在無雜光的暗室條件下，將尼康相機(jī)固定在翻拍架上，通過比例尺對(duì)焦，然后將空氣加濕器產(chǎn)生的濕氣通過導(dǎo)氣管引至指印處，待指印顯現(xiàn)時(shí)，將多功能分色光源分別以白色、紅色、綠色和藍(lán)色4色用掠入射的方式照射指紋，并不斷調(diào)整入射角度，直至指紋清晰。

2實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1　硬盤光滑金屬殼上同一指印不同配光方法的光學(xué)提取結(jié)果

圖1為在室內(nèi)日光燈照射條件下的拍攝結(jié)果；圖2為暗房無雜光干擾條件下，采用定向反射照明方法拍攝的指印結(jié)果；圖3為使用短波紫外反射照相拍攝的結(jié)果。

圖1　硬盤金屬外殼　上指印原貌　

圖2　定向反射拍攝結(jié)果　　

2.2　硬盤標(biāo)簽上油潛指印的提取結(jié)果

圖4為在室內(nèi)日光燈照射條件下拍攝的硬盤標(biāo)簽；圖5為硬盤標(biāo)簽上的短波紫外反射照相結(jié)果。

2.3　光驅(qū)上油潛指印的技術(shù)提取結(jié)果

圖6為光驅(qū)粗糙金屬外殼上指印部位普通照相方法拍攝結(jié)果；圖7為對(duì)外殼加濕情況下使用藍(lán)光平面光源掠入射照明后的拍攝結(jié)果。

圖3　短波紫外反射　拍攝結(jié)果　

圖4　硬盤標(biāo)簽指印原貌　　

圖5　短波紫外反射　拍攝結(jié)果　

圖6　光驅(qū)金屬外殼　上指印原貌　

2.4　光驅(qū)標(biāo)簽紙上油潛指印的提取結(jié)果

圖8為光驅(qū)標(biāo)簽紙上指印部位普通照相方法拍攝結(jié)果；圖9為光驅(qū)標(biāo)簽紙上指印部位，短波紫外反射照相拍攝結(jié)果。

圖7　噴霧掠入射　拍攝結(jié)果

圖8　光驅(qū)標(biāo)簽上　指印原貌

圖9　短波紫外反射拍攝結(jié)果　

3結(jié)論

(1) 幾類客體上指紋提取效果比較。

(2) 硬盤和光驅(qū)標(biāo)簽的材質(zhì)都是銅版紙，兩者又有所區(qū)別，光驅(qū)標(biāo)簽紙是無光銅版紙，在日光下觀察，與硬盤標(biāo)簽紙相比，不太反光。硬盤標(biāo)簽紙表面光滑，入射光在標(biāo)簽上發(fā)生定向反射(當(dāng)入射光線不是垂直入射時(shí)，垂直方向的反射光線為零)，在指印上發(fā)生漫反射，背景和指印紋線反差明顯，所以指印顯現(xiàn)效果較好。而光驅(qū)標(biāo)簽紙表面較粗糙，定向反射效果不理想，入射光線在標(biāo)簽和指印上同時(shí)發(fā)生漫反射，使得背景和指印紋線的反差不明顯，顯現(xiàn)效果較差。

提取方法硬盤金屬表面光驅(qū)金屬表面硬盤標(biāo)簽光驅(qū)標(biāo)簽定向反射+++-----短波紫外反射++--+++噴霧掠入射照相+++++----

(注：“+++”反差大、“++”反差適中、“+”反差小、“-”有反差但很模糊、“--”沒有反差)

(3) 使用垂直定向反射照明方法拍攝硬盤金屬外殼上的指印，能夠得到清晰的指印紋線。這是由于硬盤金屬外殼光滑表面定向反射光與指印紋線物質(zhì)的非定向反射光形成很高的亮度反差。紫外反射照相原理與之相同，但金屬不能完全吸收紫外線，亮度反差不高，指印顯現(xiàn)效果較垂直定向反射差。

(4) 光驅(qū)外殼上的指印極難用肉眼觀察發(fā)現(xiàn)，即使配光檢驗(yàn)、短波紫外照相也不能顯現(xiàn)出來。所以在不損壞光驅(qū)和指紋的前提下，對(duì)光驅(qū)適當(dāng)噴霧，并配以掠入射照明方法，發(fā)現(xiàn)并拍攝指印。在室內(nèi)干燥無雜光的暗環(huán)境下，霧氣接觸指印后被吸附，無指印的地方不吸附霧氣，此時(shí)調(diào)整掠入射的角度便可將指印拍攝下來。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，使用藍(lán)光掠入射照明效果較好。

鑒于現(xiàn)存文獻(xiàn)中有關(guān)光驅(qū)和硬盤上指印的光學(xué)無損提取研究較少，所以針對(duì)不同的客體上的指印，使用不同的配光方法進(jìn)行光學(xué)無損提取研究，希望能為公安實(shí)踐工作提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1]高樹輝.刑事影像技術(shù)[M].北京:中國(guó)人民公安大學(xué)出版社,2013:175-410.

[2]高樹輝.定向反射數(shù)碼顯微照相提取光滑表面潛在指紋細(xì)節(jié)特征的方法研究[J].中國(guó)人民公安大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2009(2):27-28.

[3]朱寶禮,周云彪.刑事圖像技術(shù)[M].北京:中國(guó)人民公安大學(xué)出社,2002.

[4]史海青，馮衛(wèi)疆.淺議計(jì)算機(jī)硬盤表面潛在指紋的研究[J].中國(guó)人民公安大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2003(2):34-35.

[5]樊攀,高樹輝,楊飛黃.激光顯現(xiàn)紙張上潛在指印的實(shí)驗(yàn)研究[J].中國(guó)人民公安大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2014(2):20-22.

[6]高樹輝,陳龍,王磊.畫報(bào)表面潛在指紋的光學(xué)顯現(xiàn)[J].中國(guó)人民公安大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2012(2):6-9.

(責(zé)任編輯陳小明)

作者簡(jiǎn)介汪明松(1986—)，男，江蘇人，2013級(jí)碩士研究生。研究方向?yàn)樾淌聢D像技術(shù)。

基金項(xiàng)目2015年基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目(2015JKF01229)及2014年北京市共建項(xiàng)目專項(xiàng)資助(北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目)。

中圖分類號(hào)D918.91