陶春先, 錢曉晨, 馬守寶, 劉 瓊, 韓朝霞, 張大偉

(1.上海理工大學(xué) 光電信息與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院, 上海 200093;2.上海理工大學(xué) 上海市現(xiàn)代光學(xué)系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 上海 200093;3.上海理工大學(xué) 教育部光學(xué)儀器與系統(tǒng)工程研究中心, 上海 200093)

引 言

由于人的指紋是遺傳與環(huán)境共同作用的,人人皆有,卻各不相同。因?yàn)橹讣y重復(fù)率極小,大約為150億分之一,故其稱為“人體身份證”,成為犯罪現(xiàn)場中最有用的物理證據(jù)之一。但是在犯罪現(xiàn)場中,大多數(shù)指紋因手指遺留物質(zhì)或時(shí)間的原因直接在可見光下不明顯,故可以靠光致發(fā)光的方法來顯現(xiàn),這種檢測方法首次是在1976年加拿大的施樂研究中心發(fā)現(xiàn)并開始運(yùn)用的[1]。開始時(shí)潛在指紋是用熒光檢測法來顯現(xiàn)的,即用紫外等較短波光來激發(fā)發(fā)射出可見光,得到了較為清晰的潛在指紋圖像。然而運(yùn)用傳統(tǒng)的熒光檢測法顯現(xiàn)的指紋容易受客體的顏色和性質(zhì)所影響,而且紫外線和大部分的熒光材料對人體有一定傷害。隨著上轉(zhuǎn)換發(fā)光的發(fā)現(xiàn),人們又運(yùn)用了上轉(zhuǎn)換發(fā)光檢測法來顯現(xiàn)指紋,即用紅外等較長波光激發(fā)發(fā)出可見光,紅外光和所用材料的毒性對人體傷害較小,操作簡捷,成像清晰,受客體和遺留時(shí)間的影響較小,但是成本也較熒光檢測法要高?，F(xiàn)今這兩種檢測方法都在使用,只是根據(jù)不同需求選擇合適的方法[2]。犯罪現(xiàn)場中的潛在指紋大致分為油脂指紋、汗?jié)撝讣y和潛血指紋,根據(jù)指紋的包含物質(zhì)和所處客體性質(zhì)的不同,選擇不同的檢測方式。在探測前,為了增強(qiáng)顯現(xiàn)的效果,有時(shí)會(huì)在潛在指紋上添加一些使發(fā)射光增強(qiáng)的物質(zhì)來加大指紋和客體間的發(fā)光差異,而這些物質(zhì)的形態(tài)不同,對顯現(xiàn)效果的影響也不同。光學(xué)探測所用的激發(fā)光需根據(jù)探測的指紋性質(zhì)和客體的不同采用相應(yīng)的頻率范圍來得到最適合的發(fā)射光。激發(fā)光源因其種類和功能的不同,各有其特點(diǎn)。在根據(jù)實(shí)際環(huán)境和客體選擇了光源及合適的波段后,客體發(fā)出的雜光也需要用合適的濾光片,才能得出較為清晰的指紋圖樣。指紋圖樣的質(zhì)量,還會(huì)受很多其他因素的影響,如打光方向、客體材料特性、光源功率、激發(fā)波長、顯現(xiàn)材料的用量等。在一些特殊、疑難客體上的潛在指紋,需要加一些特殊的操作方法才能得到清晰的指紋圖像。本文將從以上所述方面內(nèi)容和兩種發(fā)光方式的原理進(jìn)行闡述并指出現(xiàn)今指紋光學(xué)顯現(xiàn)技術(shù)中的不足之處。

1 提取指紋的方法

在顯現(xiàn)潛在指紋之前,最好用無水乙醇將客體上的潛在指紋加以固定,以防止指紋被檢測中所用材料破壞或指紋中的物質(zhì)跟顯現(xiàn)試劑反應(yīng),迅速擴(kuò)散從而影響指紋的顯現(xiàn)效果。

常見的潛在指紋一般用熒光方法和上轉(zhuǎn)換發(fā)光方法來顯現(xiàn),熒光方法是用波長較短的光來激發(fā)出波長較長的光,而上轉(zhuǎn)換發(fā)光方法則反之,即用波長較長的光來激發(fā)出波長較短的光。由于上轉(zhuǎn)換發(fā)光方法所用材料的成本較高,通常情況下熒光方法的使用多一些。另外,潛在指紋中的一些物質(zhì)成分可以用光譜成像技術(shù)來分析,以判斷罪犯的其他罪行[2]。

為了盡量得出清晰的指紋圖像,最關(guān)鍵的是要使指紋和客體兩者所發(fā)的光相差較大,這需要選擇適合的顯現(xiàn)材料和光源波段[3]。在發(fā)出相應(yīng)光后,若客體的表面也發(fā)出較大的非信號光干擾時(shí),選擇相適應(yīng)的濾光片可以濾掉這些無用的光[4]。

1.1 熒光檢測法

潛在指紋中有氨基酸、蛋白質(zhì)、脂肪酸、維生素以及脂肪等多種成分,這些成分在藍(lán)光和紫外光等較短波光的激發(fā)下可以發(fā)出固有可見熒光。

熒光檢測方式因發(fā)出的熒光強(qiáng)弱不同大致分為兩種。一是直接用波長較短光激發(fā)潛在指紋,從而顯現(xiàn)出痕跡物證,如在高強(qiáng)度長波紫外波照射下,油脂可以直接發(fā)出熒光,熒光強(qiáng)度隨著指紋的油脂量的增大而增大[5]。臺(tái)治強(qiáng)等對含有動(dòng)物油、植物油、礦物油的指紋進(jìn)行探測,發(fā)現(xiàn)這些指紋在紫外光激發(fā)下都產(chǎn)生較強(qiáng)的可見光,其中礦物油的熒光光強(qiáng)是最大的[6];潛血指紋中的血清會(huì)對紫外線有強(qiáng)烈的吸收并且在可見光區(qū)域不發(fā)射熒光,可在墻壁等本身對紫外線有熒光的客體上形成暗指紋紋線亮背景顯現(xiàn)圖[7-8];二是對某些可疑的痕跡物證上添加熒光材料,再進(jìn)行第一種方式中的熒光檢測[9]。熒光材料的形式大致有三種:熒光粉、熒光試劑、氣相熒光材料。

在進(jìn)行熒光檢測時(shí),最好在暗室環(huán)境中,否則周圍的無關(guān)雜光會(huì)影響成像質(zhì)量。在看到較清晰的指紋圖像后照相固定,實(shí)驗(yàn)的原理圖和流程如圖1所示。

圖1 熒光檢測法Fig.1 Fluorescence detection

用熒光粉檢測時(shí)首先用指紋專用的毛刷粘附少許適合的熒光粉在有指紋的客體上輕輕刷顯,再用波長較短的光源進(jìn)行激發(fā)。在進(jìn)行這個(gè)過程時(shí),要根據(jù)熒光粉和客體的特性來選擇適合的激發(fā)光的波長。如客體有產(chǎn)生較強(qiáng)的干擾指紋成像的熒光,則需改變熒光粉或?yàn)V光鏡。通過多組實(shí)驗(yàn)對比選出最佳的光源波長、熒光粉和濾光鏡的組合,得到最佳的指紋顯像。常用的熒光粉和磁性熒光粉主要有綠、黃、橙、粉紅、紅等幾種顏色,能附著在指紋中的水分及油脂上,比較適用于塑料、金屬、搪瓷、陶瓷、玻璃等非滲透性客體上。經(jīng)試驗(yàn)證明,橙色、紅色、品紅色熒光粉的適應(yīng)性最為廣泛,當(dāng)然也有指紋專用的熒光粉如WOP熒光粉,這種熒光粉效果要比傳統(tǒng)的磁性熒光粉、石墨熒光粉好很多。張鴻雁等[10]用WOP熒光粉作用于新的人民幣時(shí)得到了95%的顯現(xiàn)率,作用于陳舊人民幣也達(dá)到了85%的顯現(xiàn)率。此外WOP熒光粉還可以制成懸浮液,能較好地顯現(xiàn)被水浸泡的人民幣。

使用熒光試劑顯現(xiàn)潛在指紋時(shí)可以用噴霧[11]、浸泡、熏染、滴滲等方法處理。某些熒光試劑如羅丹明6G在使用前要先用溶劑稀釋,稀釋倍率大致在1∶1 000～1∶4 000。染色時(shí)逐滴滴顯并在光源下觀察,若發(fā)現(xiàn)背景表面有過多熒光染料,可以用清水洗去再晾干待檢。

熒光試劑通常和“502”膠等粘合劑蒸熏配合使用。先用“502”膠對被測客體熏顯,再用熒光試劑進(jìn)行染色,然后用光源激發(fā),并選擇合適的濾光鏡,從而達(dá)到顯現(xiàn)痕跡物證的目的。“502”膠能夠和指紋中的氨基酸反應(yīng)生成“a-氰基丙烯酸乙酯”聚合物,這種聚合物具有多孔結(jié)構(gòu),有很好的吸附性,彌補(bǔ)了光潔客體對一些化學(xué)試劑的吸附性較差的缺陷。

常用的熒光試劑有羅丹明6G[12]、羅丹明B[13]、AY7、JX-2染料、DFO[14]、BBD、茚三酮、龍膽紫、二氯熒光黃、堿性品紅、氨基黑10B[15]、甲基紫、曙紅Y醇溶試劑、四甲基聯(lián)苯胺、蛋白染色劑[16]、RZD溶液[17]、鈷綠小顆粒懸浮液[18]、二氧化鈦小顆粒懸浮液等,其中AY7、四甲基聯(lián)苯胺、氨基黑10B、甲基紫、曙紅Y醇溶試劑[19]、四甲基聯(lián)苯胺[20]、蛋白染色劑、RZD溶液、鈷綠小顆粒懸浮液、二氧化鈦小顆粒懸浮液等多用在顯現(xiàn)血脂紋中。

將粘合劑和熒光試劑混合配制成一種既有易揮發(fā)性質(zhì),又有熒光特性的新試劑,這種試劑是直接以氣相形式沉淀粘附到指紋上,再用合適的光源照射,發(fā)出熒光,適用于易被損壞的指紋,如在干燥環(huán)境中易脫落的血脂紋[21]。Shimoda等[22]配制氰基丙烯酸鹽粘合劑和易分解的熒光試劑(DMAB或DMAC)結(jié)合的新試劑后使之汽化并沉淀到指紋表面發(fā)出熒光,再把樣品放到醋酸氣體中,得到了熒光更強(qiáng)、波長更長的清晰的指紋圖像,如圖2所示。

圖2 鋁箔上用氣相沉淀法得到的指紋圖像Fig.2 The fingerprint on an aluminum foil revealed by vapor deposition

熒光粉在顯現(xiàn)指紋的過程中,操作方法較簡單有效,保存時(shí)安定性好,但是所用的粉末質(zhì)量普遍較輕,與指紋物質(zhì)的附著力不強(qiáng),對于粗糙客體會(huì)在凹陷部位有紋線間斷的現(xiàn)象,影響顯現(xiàn)的效果。熒光試劑相較而言附著能力較強(qiáng),但是保存和操作較為復(fù)雜。在顯現(xiàn)指紋時(shí),需要控制好量,不宜過多,不然會(huì)使顯出的指紋模糊不清,再用清水沖刷時(shí)可能會(huì)破壞指紋。而氣相探測法不需用外物對客體涂抹刷顯,對客體幾乎沒有破壞,但是要注意所用材料的配制比例,操作過程較為復(fù)雜,且不夠便捷。

三種顯現(xiàn)方式各有優(yōu)劣,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇最適合的方式來顯現(xiàn)潛在指紋。

1.2 上轉(zhuǎn)換光檢測法

傳統(tǒng)熒光材料在探測指紋時(shí)會(huì)有一些嚴(yán)重的問題,例如顯現(xiàn)效果很容易被客體的顏色和性質(zhì)所影響,而且紫外線和大部分熒光材料對人體也有一定傷害。另外,復(fù)雜的操作流程和低顯現(xiàn)率也限制了他們的使用。與傳統(tǒng)熒光材料法相比,上轉(zhuǎn)換光檢測法對人體傷害小,顯現(xiàn)清晰,操作簡潔,且受指紋遺留時(shí)間的影響小[23-24]。

在用上轉(zhuǎn)換發(fā)光顯現(xiàn)指紋時(shí),通常用上轉(zhuǎn)換材料稀土納米晶體結(jié)合紅外線探測。上轉(zhuǎn)換光檢測的方法基本和熒光檢測的相同。

上轉(zhuǎn)換納米粒子,尤其是稀土摻雜的稀土納米晶體,是上轉(zhuǎn)換發(fā)光中效果比較好的材料,他們在紅外線激發(fā)下可以發(fā)出強(qiáng)烈的可見光,在探測指紋時(shí)能獲得高精度和強(qiáng)對比度。上轉(zhuǎn)換中激發(fā)光紅外光的低能量發(fā)射并不會(huì)引起客體的自身發(fā)光,所以可以減少探測中的背景干擾。與用紫外線激發(fā)的熒光材料相比,紅外激發(fā)的上轉(zhuǎn)換納米粒子毒性更小,且在生物成像中內(nèi)在的生物相容性更好。另外,上轉(zhuǎn)換納米粒子有很多卓越的特性,例如出色的耐光性、微調(diào)的發(fā)射、高量子產(chǎn)率和更長的壽命,這使納米粒子相比其他材料更勝一籌。

Li等成功運(yùn)用了NaYF4∶Yb、Er、Gd上轉(zhuǎn)換納米棒材料作為檢測滲透體(分別是雜志的封面和火車票)和非滲透體(分別是玻璃、瓷磚、鋁箔、不銹鋼板、硬幣和大理石)的顯現(xiàn)粉末,在980 nm的近紅外線激發(fā)下顯現(xiàn)出了潛血指紋[24]。圖3(a)每張小圖的左半邊是以AY7溶液作為熒光試劑并用紫外線激發(fā)的顯現(xiàn)效果,而右半邊是用紅外線和納米棒材料在以上8種不同客體上的潛血指紋的顯現(xiàn)效果。對比可見,右半邊圖像中的客體幾乎沒有發(fā)出光,對圖像基本沒有產(chǎn)生干擾,指紋也十分清晰。圖3(b)是兩者在不銹鋼板上的對比,但是從左至右分別是血液被稀釋至10、20、40、60、80倍的血脂紋,可以看出用紅外線法的顯現(xiàn)圖在血液被稀釋至80倍時(shí)依然清晰,而用紫外線法的顯現(xiàn)圖在血液被稀釋至60倍時(shí)就開始模糊。總結(jié)而言,上轉(zhuǎn)換材料結(jié)合紅外線法效果較好,在刑事調(diào)查中可以作為一個(gè)有力的選擇。

2 檢測中的發(fā)光原理

2.1 熒光發(fā)光原理

通常所用的熒光方法是利用波長較短的光激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)出波長較長的可見光[25],當(dāng)激發(fā)光停止發(fā)光,產(chǎn)生的光也立即熄滅。熒光物質(zhì)中的外層電子吸收了特定波長的激發(fā)光后從低能態(tài)跳到了高能態(tài),構(gòu)成了能級躍遷。分子受激后加劇振動(dòng),與彼此的碰撞機(jī)會(huì)增多,重新釋放了一部分能量,由此外層電子釋放光能,并返回到基態(tài)。在釋放熒光之前,因一部分能量以熱能形式損耗掉了,所以熒光的波長會(huì)比激發(fā)波長更長[26]。如圖4所示,這種波長上的變化也稱為斯托克斯位移或“向紅移動(dòng)”。另外,當(dāng)激發(fā)光的光功率越大時(shí),發(fā)射光也越強(qiáng),越易顯現(xiàn)[27]。

圖3 使用NaYF4∶Yb、Er、Gd納米棒材料的上轉(zhuǎn)換發(fā)光檢測法Fig.3 Up-conversion luminescence with NaYF4∶Yb,Er,Gd nanorods

圖4 斯托克斯位移Fig.4 The Stocks shift

2.2 上轉(zhuǎn)換發(fā)光原理

斯托克斯定律認(rèn)為,材料只能接受高能量光而發(fā)射出低能量光,而后來人們發(fā)現(xiàn)有些材料的性質(zhì)正好與斯托克斯定律相反,即在波長較長的光激發(fā)下發(fā)射出波長較短的光。但這并沒有違背能量守恒定律[28],因?yàn)榘l(fā)射光雖然波長短,能量比激發(fā)光高,但是這只是單個(gè)光子的能量,總體發(fā)射光子個(gè)數(shù)比激發(fā)光子少,綜合起來發(fā)射光的總能量依然不大于激發(fā)光的總能量[29-30]。

上轉(zhuǎn)換發(fā)光的機(jī)理可以總結(jié)為4種情況。(1) 激發(fā)態(tài)吸收:激發(fā)態(tài)吸收過程是最為常見的一種上轉(zhuǎn)換發(fā)光過程。如圖5(a),發(fā)光中心處在基態(tài)能級上的離子吸收一個(gè)光子躍遷到中間的亞穩(wěn)態(tài)能級,若光子的振動(dòng)能量恰與中間亞穩(wěn)態(tài)能級和更高激發(fā)態(tài)能級的能量間隔相等,則中間亞穩(wěn)態(tài)能級上該離子便可吸收該光子的能量而躍遷至更高的激發(fā)態(tài)能級構(gòu)成三光子或四光子吸收。這樣一來,若該高能級上的粒子數(shù)足夠多,形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn),就能實(shí)現(xiàn)較高頻率的發(fā)射,實(shí)現(xiàn)上轉(zhuǎn)換發(fā)光[29-30]。(2) 直接雙光子吸收:兩個(gè)能量分別為E1和E2的光子從一個(gè)虛擬中間量子態(tài)被同時(shí)吸收,達(dá)到終態(tài)E3=E1+E2。(3) 能量轉(zhuǎn)移:兩個(gè)能量大小相近的離子經(jīng)非輻射耦合后,用交叉弛豫的方式傳遞能量。一個(gè)返回至基態(tài),另一個(gè)躍遷到更高能級。(4) 光子雪崩:光子雪崩是激發(fā)態(tài)吸收和能量轉(zhuǎn)移相結(jié)合的過程。如圖5(b),E2能級上的離子吸收泵浦能量后會(huì)激發(fā)到E3能級,E1能級和E3能級發(fā)生交叉弛豫,E2能級上積累了越來越多的離子,使得E2能級上的離子束如雪崩般增加,因此稱之為光子雪崩過程。

圖5 上轉(zhuǎn)換發(fā)光的機(jī)理Fig.5 The principle of up-conversion luminescence

3 光源系統(tǒng)

顯現(xiàn)潛在指紋的常用光源主要包括多波段光源、LED[31]、全波段CCD系統(tǒng)[32-33]、文檢儀[34]、微距全向光源[35]和X射線[36]。

其中多波段光源是以司法、刑偵部門為主要對象研制的法庭科學(xué)光源,具有波段可調(diào)、方向性好、亮度高、發(fā)光效率較高等特點(diǎn),可用于紫外光、可見光及紅外光的反射照相或熒光照相等多種形式的拍照;而LED作為一種新型光源,具有較純的光譜、較高的強(qiáng)度和發(fā)光效率等優(yōu)點(diǎn),又因其攜帶方便、價(jià)格低廉、使用壽命長,可考慮其為多波段光源的替代品。只是LED雖然基本能達(dá)到多波段光源的效果,但光斑較小、亮度不及多波段光源。多波段光源和LED所得潛在指紋對比圖如圖6所示。

圖6 多波段光源和民用LED顯現(xiàn)潛在指紋的效果對比Fig.6 The comparison of fingerprints revealed by multi-band light source and civil LED

全波段CCD系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)在低照度情況下對微弱信號和高質(zhì)量圖像進(jìn)行采集和處理,集痕跡和文件檢驗(yàn)、數(shù)字照相和圖像處理于一體,且可以有效地消除客體的干擾,增強(qiáng)圖像的反差。由于可以實(shí)時(shí)顯示圖像,因此可根據(jù)圖像來調(diào)整配光和拍攝角度,圖像亮度和對比度等,避免了徒勞的拍攝,可大大提高公安機(jī)關(guān)在現(xiàn)場獲取物證方面的工作效率,如圖7所示為利用全波段CCD系統(tǒng)成功提取的一枚在啞光材質(zhì)的紙質(zhì)購物袋上的潛血指紋。

文檢儀具備在復(fù)雜背景上檢測指紋的良好條件,而微距全向光源的特點(diǎn)則是有多檔照射角度,可更容易地改變不同的配光角度和配光方式,能得到最佳的提取指紋的條件;X射線熒光不僅可以提高傳統(tǒng)光源難以顯現(xiàn)的較特殊的客體(如纖維紙、紡織品、皮革、人皮等)上的潛在指紋的顯現(xiàn)概率,還可以顯現(xiàn)粘有洗滌劑、防曬霜的指紋和不包含皮脂或含有易揮發(fā)脂肪酸的兒童指紋,但X射線對人體的傷害較大。如圖8(a)、(b)、(c)分別為文檢儀對有復(fù)雜背景的塑料瓶上的顯現(xiàn)效果[34]、微距全向光源對黑色電話座機(jī)底盤表面的汗?jié)撝讣y的顯現(xiàn)效果[35]和X射線顯現(xiàn)的潛在指紋[36]。

圖7 用全波段CCD系統(tǒng)在紙質(zhì)購物袋上的潛血指紋[33]Fig.7 The fingerprint on a paper shopping bag revealed by full-wave band CCD[33]

圖8 文檢儀、微距全向光源、X射線顯現(xiàn)的潛在指紋效果圖Fig.8 The fingerprints revealed respectively by document retrieval instrument,macro omnidirectional light source and X-ray

4 一些特殊客體及情況的影響

4.1 光滑弧面客體

在光滑弧面客體(比如鋼管、水杯)表面,指紋在一般光照條件下無法清晰地被拍攝。因?yàn)槔靡话愕狞c(diǎn)光源或線光源(如白熾燈、日光燈等)時(shí),反射出的像將會(huì)是縮小的點(diǎn)狀或者條狀光斑,且尺寸較小,不足以覆蓋指紋區(qū)域。程艷等[37]用A4紙等制作的面光源裝置拍攝光滑弧面客體上的指紋,形成了均勻的散射效果,極大地增加指紋紋線與背景表面之間的亮度反差以及減弱或消除背景圖案的干擾,如圖9所示[37]。

4.2 人民幣

在各種刑事案件中,盜竊案是發(fā)案率最高的,占了涉及貨幣案件的大部分。紙幣是一種制作工藝特殊的紙張,表面有花紋背景,且本身會(huì)含有無色防偽熒光油墨。在用光致發(fā)光的方法時(shí),首先要將人民幣本身可發(fā)出較強(qiáng)熒光的激發(fā)波段濾去以防止產(chǎn)生干擾。黃乘凱等[38]通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),人民幣上的無色防偽熒光油墨等被365～415 nm光波激發(fā)出明亮的熒光,對顯現(xiàn)指紋有很大干擾,故在探測人民幣上的指紋時(shí)避開了這一波段的激發(fā)光,以440～490 nm為首選激發(fā)光波段。人民幣上顯現(xiàn)的指紋如圖10所示。

圖9 普通光源和自制面光源在光滑弧面客體上顯現(xiàn)潛在指紋的對比圖Fig.9 The comparison of fingerprint revealed by common light source and homemade area light

圖10 人民幣上顯現(xiàn)的指紋[10]Fig.10 The fingerprint revealed on RMB[10]

4.3 凹凸不平的表面

對于表面凹凸不平的客體,在觀察指紋的顯現(xiàn)時(shí),可以采用掠入射加小角度配光的方式來打光,從而避免反射光過強(qiáng)影響拍攝效果。在凹凸交界處,一般會(huì)出現(xiàn)明顯的光斑,可以通過改變打光方向進(jìn)行系列曝光并用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理,而不是根據(jù)配光方法單純地改變曝光量[39-40],見圖11。除此之外,也可以利用微距全向光源中的掠入射照明和均勻照明檔來提取略微粗糙的客體中的指紋。

圖11 計(jì)算機(jī)對凹凸不平表面上顯現(xiàn)的指紋處理前后對比圖Fig.11 The comparison of fingerprints revealed on uneven surfaces before and after optimization by computer

4.4 皮 膚

在殺人強(qiáng)奸案的檢查勘查中,受害人的皮膚上往往會(huì)留有犯罪嫌疑人的指紋,若能獲取犯罪嫌疑人的指紋將會(huì)對案件的偵破起關(guān)鍵性作用。而提取皮膚上的指紋并不容易,皮膚本身有很多細(xì)紋路,顯現(xiàn)劑的量須控制得當(dāng)。尤亮等[41]利用沾有四甲基聯(lián)苯胺的脫脂棉球輕輕貼于血指紋上。此處為了防止交叉干擾,在用脫脂棉球時(shí)不能在血指紋上來回涂抹,始終保持用干凈、清潔的面來碰觸血指紋,最終得到一張有用的血指紋圖樣,見圖12。

圖12 現(xiàn)場指紋圖和犯罪嫌疑人真實(shí)指紋圖的對比Fig.12 The comparison of the fingerprint revealed in the criminal site and the suspect’s fingerprint

4.5 布 料

布料多紋多孔且易皺易吸附,從布料上提取指紋的成功率較低,研究較少。但Belliveau等[42]對一部分布料做過實(shí)驗(yàn),在腈綸、滌綸和棉布上的模板血指紋上用水蒸氣蒸熏并以紅外線照射,如圖13,發(fā)現(xiàn)在腈綸和滌綸客體上有一定顯現(xiàn)效果,而棉布上的血指紋則有待進(jìn)一步探究。

圖13 不同客體上的指紋顯現(xiàn)圖Fig.13 Fingerprints on different objects

5 結(jié) 論

目前指紋光學(xué)檢測中,方法多樣,技術(shù)日益成熟,顯現(xiàn)效果有了很大提升,儀器也趨于便捷化,但未來仍有一些須改進(jìn)和突破的方面:

1) 依然有疑難客體如布料、皮膚等上的指紋顯現(xiàn)技術(shù)不夠成熟,對清晰指紋圖像的獲取不具有把握性,未來需要探索出在疑難客體上的更加有效的顯現(xiàn)方法。

2) 在實(shí)地偵查指紋時(shí)仍存在不便利的地方,如須先大面積尋找指紋位置,在處理凹凸表面客體時(shí)須手動(dòng)調(diào)整距離和方向,人為優(yōu)化處理圖像,耗時(shí)耗力,在過程中無法獨(dú)自完成鑒定工作。因此將來還須朝著自動(dòng)化的方向多改進(jìn),如設(shè)計(jì)出可以自動(dòng)調(diào)整激發(fā)光方向的多光束光源,得到可疑發(fā)射光時(shí)自動(dòng)記錄位置并再從細(xì)探測等,從而提高辦案效率。

3) 指紋遺留時(shí)間的判斷。該技術(shù)具有重大意義但卻一直存有難點(diǎn),影響指紋遺留時(shí)間的因素很多,建立起指紋遺留判斷時(shí)間仍需艱苦的工作。