利用紅外照相顯現(xiàn)深色衣物上的潛在血痕

張紅巖，賈學文，龍海云，李 立，李 凈*，冷文秀，楊振清

(1．中國政法大學，北京 102200;2．中國石油大學，北京 102249)

在兇殺案中，通常遺留有血手印，因而血手印的顯現(xiàn)、提取和鑒定對案件的偵破往往起到至關重要的作用。由于血手印在案件現(xiàn)場往往存在于深色客體上，同時提取和顯現(xiàn)困難程度還與血液濃度密切相關，因此將這些難以用肉眼識別清楚的血手印稱之為血潛手印。

目前用于顯現(xiàn)血潛手印的方法多集中于化學試劑方法，化學試劑主要有無色孔雀綠、隱色龍眼紫等，通過前期對相關文獻資料的收集與學習，發(fā)現(xiàn)目前血潛手印顯現(xiàn)不僅存在操作復雜、難以掌握的不足，同時化學方法具有一定的客體破壞性。在實踐中，很多技術人員往往只運用一種常規(guī)方法，忽略了不同客體應該分別對待的做法。文章中正是以現(xiàn)存的研究成果為基礎，從研究的不足和局限性尋找突破，擬利用紅外照相方法分類研究不同深色衣物纖維客體上潛在血痕的顯現(xiàn)，在一定程度上彌補當前理論和實踐的不足。

1 紅外線照相顯現(xiàn)原理及設計思路

現(xiàn)有資料表明人血離體后從液態(tài)至干燥，其紅外圖像在近紅外區(qū)域會逐漸由透明變成不透明，即血跡的近紅外黑白圖像會呈現(xiàn)相對于無色背景載體的深色調。由于衣料所用紡織纖維材料的紅外吸收光譜都處于中紅外區(qū)域，所以在近紅外區(qū)域內，衣料紡織纖維材料在近紅外黑白圖像中會呈現(xiàn)出相對于無色背景的淺色調。這樣就會使血痕得以顯現(xiàn)，但由于衣物中染料的存在，近紅外照相下客體衣物顯現(xiàn)情況又存在明顯差異。為此需要用濾光鏡進行過濾處理。

通過血痕印記和衣料纖維對紅外線照射下的不同表現(xiàn)來觀察出血潛手印。先分別單獨檢驗血痕和衣料纖維在紅外照相下的不同表現(xiàn)，確認血痕在紅外線下沒有熒光反應，再用帶有血潛手印的衣料放在紅外照相下進行觀察。然后對不同血痕衣料進行對比得出紅外照相方法與彩色照相相比在研究不同顯現(xiàn)深色衣物上的血潛手印有很好的優(yōu)勢。對實驗進行進一步的擴展，在用類似的方法研究不同濃度的血液在衣料上形成的血潛手印的紅外表現(xiàn)，見圖1。

圖1 紅外照相的原理圖

2 實驗結果及討論

根據(jù)課題研究目標和現(xiàn)有實驗室條件，選用適當波長的截止型和帶通型紅外濾光鏡(HB700/HB750/HB800/HB850)來作為紅外照相技術的保障。(濾光鏡的作用就是讓一定波段內的紅外光透過、吸收或反射可見光和其他波長的紅外光，以保證數(shù)碼相機只記錄選定波段內的紅外光)。設計如下兩個預實驗以及正式實驗和基于此基礎上的一個拓展實驗。

預實驗一:

實驗名稱:紅外線照相下血痕的顯現(xiàn)

實驗目的:了解血痕在紅外照相下是否有熒光反應

實驗器材:血液(豬血)客體樣本、筆、CCD

圖2 自然光照相下血液情況

預實驗二:

實驗名稱:不同客體對紅外光線的反射率比較測試

實驗目的:了解不同實驗客體對紅外光線的反射率，并把具有相當?shù)姆瓷渎实目腕w分組

實驗器材:筆、CCD(彩色)數(shù)碼照相機、LY-808B黑白數(shù)碼照相機、鋪有白紙的工作臺一張、多波段光源儀器一臺、相機固定架一臺、HB700/HB750/HB800/HB850(根據(jù)被拍照客體，選用適當波長的截止型和帶通型濾光鏡)截止型紅外濾光鏡、超市隨機購買的不同材質的深色衣料9塊(見表1)。(彩色)數(shù)碼照相機、LY-808B黑白數(shù)碼照相機、鋪有白紙的工作臺一張、多波段光源儀器一臺、相機固定架一臺、HB700/HB750/HB800/HB850截止型紅外濾光鏡。

表1 衣料樣本的部分特性數(shù)據(jù)

實驗目的:觀察血液在紅外照射下是否有熒光現(xiàn)象，如果有熒光現(xiàn)象，則說明可以直接利用紅外熒光照射下尋找、觀察血潛手印更為便利。

實驗步驟:

1、在實驗臺的白紙上滴血液若干。

2、將HB700型紅外濾光鏡安裝在多波段光源上，將鏡頭對準實驗臺上被拍物體(滴有血跡部分)。

3、關閉實驗室內照明燈，確保室內無可見光。

4、利用裝有濾光鏡的相機拍攝實驗臺上的血跡。得到照片

實驗結果:血跡在紅外照相下無熒光反應。

實驗成果展示圖見圖2～3。

圖3 紅外照相下血液情況

實驗方法:利用紅外照相的方法，通過不同衣料在紅外照相下所呈現(xiàn)出的顏色的深淺的比較，采用不同等級分組。所涉及的布料包括純毛毛衣、純棉布、純棉織品、化纖面料、絲綢。通過圖片的分析可以發(fā)現(xiàn)，紅外波段越長，穿透力越弱，材料的反射率(灰度)越小，圖片下材料的背景越深。

1、取所有不同質地深色布料的一小部分。

2、在多波段光源前安裝HB700型號紅外濾光鏡。

3、關閉實驗室內照明燈，保證室內無可見光。

4、將不同質地深色布料一一拍攝。觀察5種布料上的顏色深淺，并按照亮度差編號排列。

5、將HB700型號紅外濾光鏡取下，分別裝上HB750/HB800/HB850型號紅外濾光鏡。

6、將不同質地深色布料一一拍攝。再次觀察5種布料上的血跡。觀察5種布料上的顏色深淺，按照亮度差編號排列。

實驗結果:不同布料客體在紅外照相下呈現(xiàn)不同反射率(灰度)，而隨著紅外濾色鏡類型的不同，布料客體反射率優(yōu)也會隨之發(fā)生相應的變化。實驗結果具體分組情況如下:

①同種紅外濾色鏡下深色布料反射率分組:

深色布料反射率很差:H

深色布料反射率較差:B、E、G、I

深色布料反射率一般:A、C、F

深色布料反射率好:D

②不同紅外濾色鏡下深色布料反射率統(tǒng)計:

HB700紅外濾色鏡下可以使用深色布料:A、B、C、D、E、F、G、H、I。

HB750紅外濾色鏡下可以使用深色布料:A、B、C、D、E、F、G、H、I。

HB800紅外濾色鏡下可以使用深色布料:A、B、C、E、F、G、H、I。

HB850紅外濾色鏡下可以使用深色布料:G、H、I。

實驗成果部分展示圖見圖4～5:

HB750紅外濾色鏡下不同布料顯現(xiàn)情況:

同一種濾光鏡下不同布料的反射率排列D＞A、C、F ＞B、E、G、J ＞H

圖4 HB750紅外濾色鏡下不同布料的反射情況展示圖

HB800紅外濾色鏡下不同布料顯現(xiàn)情況:

同一種濾光鏡下不同布料的反射率排列D＞A、C、F ＞B、E、G、J ＞H

圖5 HB800紅外濾色鏡下不同布料的反射情況展示圖

在準備完成預實驗后，課題也正式進入正式實驗:

實驗一:

實驗名稱:不同波段紅外照相顯現(xiàn)血潛手印

實驗目的:取得紅外照相下血潛手印圖像。

實驗器材:血液(豬血)客體樣本、純凈水若干，量筒2個，塑料滴管若干、筆、CCD(彩色)數(shù)碼照相機、LY-808B黑白數(shù)碼照相機、鋪有白紙的工作臺一張、多波段光源儀器一臺、相機固定架一臺、HB700/HB750/HB800/HB850截止型紅外濾光鏡(根據(jù)被拍照客體，選用適當波長的截止型和帶通型濾光鏡)。

實驗準備(制作血潛手印樣本)

將血液倒入量筒中，并分別用滴管吸取稀釋血，在衣料正上方lOcm處垂直取血手印于衣料上，待所有血潛手印在室溫條件下完全自然干燥形成血跡后，將衣料樣本分別平放于工作臺面上

實驗方法:

1、用黑白照相機(近紅外光)，采集出血潛手印樣本，作為對照組，見圖6。

圖6 不加紅外濾光鏡下的紅外照相結果

2、在照相機鏡頭前加每種布料所對應的濾光鏡，進行照相，作為實驗組，見圖7。

3、調整近紅外光LY-808B黑白照相機的濾光片值，收集在 HB700～750 nm，HB750～800 nm，HB800～850 nm，HB850 nm等四個范圍下血潛手印成像的樣本，尋找血潛手印成像的最佳濾光片波長。

圖7 加紅外濾光鏡下的紅外照相結果

實驗部分結果:

血潛手印的彩色及紅外顯現(xiàn)結果情況見圖8～9。

圖8 純毛毛衣血潛手印彩色照相放大圖像

證明物理方法——紅外照相完全可以在部分情況下清楚的顯現(xiàn)血潛手印，因此物理紅外照相方法可以有條件性的代替耗損檢材的化學方法。

實驗結果分析

1．紅外照相顯現(xiàn)深色布料血潛手印的可行性的證明

實驗結果顯示，正是因為衣物染料的存在，使得在近紅外區(qū)域內，不同客體衣物在近紅外黑白圖像中會呈現(xiàn)出不同的背景色調。利用近紅外照相下，只要利用存在合適的染料的客體衣物，通過血跡情況和客體衣料的色調差異就可以顯現(xiàn)提取血潛手印。因此，用近紅外照相的辦法，可以有條件的顯現(xiàn)深色衣料上的血潛手印。

圖9 純毛毛衣血潛手印紅外放大圖像

2．深色布料顏色對紅外顯現(xiàn)結果的影響

對幾組的衣料纖維紅外顯現(xiàn)的結果顯現(xiàn)，相同組成成分布料的紅外黑白圖像色調有很大的差異，說明布料顏色對于血潛手印的紅外顯現(xiàn)具有直接并且重要的影響。通過之后資料查找發(fā)現(xiàn)，菁類染料、酞菁類染料、金屬絡合物染料、醌型染料、偶氮染料是近來較多使用的近紅外吸收染料。衣用紡織品的某些深色染料，與上述某些染料屬同類染料(如酞菁類及偶氮類染料)，但由于上述的某些染料近些年已被禁止或限制使用，從而大大減少了影響紅外顯現(xiàn)效果的布料數(shù)量。

3 結 論

本實驗對8種深色布料的紅外顯現(xiàn)結果表現(xiàn)出，布料顏色對于紅外顯現(xiàn)血潛手印效果的影響雖然直接并且重要，但由于受限于影響紅外顯現(xiàn)效果的布料數(shù)量，影響可能是比較有限的?？梢哉f這對于將來的刑事案件中血潛手印的顯現(xiàn)具有一定的指導意義。

［1］ 趙向欣．指紋學［M］．群眾出版社，1983．

［2］ 劉少聰．手印實習教材［M］．中國刑事警察學院，1984．

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