不同年齡階段人的硅膠仿生指紋印泥痕跡特征

蔣 煥，陳立宏，李俐明，張嘉興，劉發(fā)福，熊向陽

（1.吉林警察學(xué)院，長春 130117；2.中國刑事警察學(xué)院，沈陽 110854；3.長春市公安局朝陽分局，長春 130012；4.長春市公安局經(jīng)開分局，長春 130022；5.喀什地區(qū)公安局，新疆 喀什 844000；6.遼源市公安局，吉林 遼源 136200）

指紋識別技術(shù)以其自身的獨特屬性立足于生物識別技術(shù)行列之中，但偽造者正是利用指紋與人身識別二者間的關(guān)聯(lián)性達(dá)到其違法犯罪的目的[1]。日本國立信息學(xué)研究所日前在試驗中發(fā)現(xiàn)，距離3 m拍攝的V字手勢照片發(fā)到網(wǎng)上或被盜取指紋[2]。同時，網(wǎng)上流傳有很多簡單易懂的指紋膜制作視頻，犯罪分子只需要看幾分鐘視頻，便能掌握硅膠仿生指紋膜的制作技術(shù)，這無論是對于信息安全還是財產(chǎn)、生命安全都是一個巨大威脅。因此如何識別偽造指紋也就成了偵查部門和鑒定人員在新時期遇到的新難題，也是刑事科學(xué)技術(shù)發(fā)展過程中所面臨的重大課題。目前國內(nèi)外學(xué)者對不同客體上硅膠仿生指紋膜印痕特征進(jìn)行了研究[3]，但未見對于不同年齡階段人的硅膠仿生指紋膜痕跡特征研究，同時，硅膠仿生指紋膜的制作技術(shù)也在不斷改進(jìn)，其痕跡特征也相應(yīng)地有了新的變化，因此硅膠仿生指紋痕跡特征還需要進(jìn)行更系統(tǒng)的研究，這不僅是實務(wù)界需要直視的重點問題，也是理論界為完善指紋理論體系所必須研究的一個方面[1]。

本文比較分析青年、中年、老年三個年齡段人的硅膠仿生指紋膜印泥痕跡和真實指紋印泥痕跡的特征差異，由此總結(jié)得到不同年齡段人的硅膠仿生指紋膜印泥痕跡特征。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

納米材料模型膠（億城制品廠），液態(tài)硅膠、硅膠固化劑（巨密實業(yè)有限公司）；采集盤、攪拌盒、注射器、打火機(jī)、A4 紙、印泥、電子天平、Nikon D800照相機(jī)、徠卡EZ4D體視顯微鏡、酒精燈、酒精等。

1.2 實驗方法

1.2.1 硅膠仿生指紋膜的制作

1）用酒精燈側(cè)焰加熱軟化納米模型膠，均勻加熱30 s；

2）待納米模型膠冷卻10 s后，開始采集指紋。手指垂直按壓模型膠，靜止60 s；

3）用針管吸取約1 mL液態(tài)硅膠注入攪拌盒內(nèi)，滴入三滴固化劑，攪拌20 s；

4）將攪拌均勻的混合液注入已經(jīng)按壓完畢的模型膠內(nèi)，靜置3 h，等待液態(tài)硅膠固化；

5）用鑷子小心取出已經(jīng)凝固的硅膠指紋膜。

1.2.2 印泥痕跡樣本的制作

1）選擇青年（18~45歲）、中年（46~69歲）、老年（> 69歲）三個年齡段的各100名人員為指紋樣本提供者，每個年齡階段男性、女性各50名，使用1.2.1方法制作每名人員的硅膠仿生指紋膜共300枚。

2）在硅膠仿生指紋膜表面均勻涂抹印泥，將A4紙放在電子秤上，每枚指紋膜均分別以輕度（80~120 g）、中度（260~300 g）、重度（460~500 g）的垂直力按壓A4紙，形成硅膠仿生指紋膜印泥痕跡樣本，每種力度各300枚。

3）將同一手指蘸取印泥后，按照上述方法分別制作輕度、中度、重度真實指紋印泥痕跡樣本各300枚。

4）使用照相機(jī)對以上痕跡拍照。

2 結(jié)果與討論

所有樣本比對發(fā)現(xiàn)，硅膠仿生指紋膜印泥痕跡整體紋線流暢、較自然，特征表現(xiàn)較好，但其紋線稍變粗、紋線間隔稍變小，也容易形成“起點”“終點”等假細(xì)節(jié)特征，“分歧”“結(jié)合”等部分細(xì)節(jié)特征不明顯，而真實指紋印泥痕跡紋線連貫、清晰。硅膠仿生指紋膜印泥痕跡會出現(xiàn)數(shù)量不等的空白區(qū)域，空白區(qū)域形狀多不規(guī)則，數(shù)量和面積隨著按壓力度的增大而明顯減小，同時隨著年齡的增加，肌肉松弛，彈性減弱，表面角質(zhì)化嚴(yán)重，粗糙不平，因此印痕質(zhì)量也有所下降，青年和中年階段人的硅膠仿生指紋膜與真實手指印泥手印的相似度較高，若鑒定人沒有識別偽造指印的意識和技術(shù)方法，則容易出具錯誤的鑒定意見[4]。

2.1 斷裂特征分析

由于印泥與硅膠仿生指紋膜之間的附著力大于印泥與紙張之間的附著力[3]，所以輕度壓力下的硅膠仿生指紋膜印泥痕跡紋線不連續(xù)、“斷裂”現(xiàn)象明顯，隨著按壓力度的增加，紋線連續(xù)性增強(qiáng)、“斷裂”痕跡減少。

隨著年齡的增加皺紋增多，至老年時期，組織萎縮，皮膚變薄，皺紋明顯，真實手印中多為長條狀或梭狀的空白，走向彎曲不固定呈閃電樣式，指紋膜印泥痕跡裂痕形狀反映不全[3]。如圖1所示。

2.2 邊緣特征分析

真實指紋印泥痕跡邊緣紋線排列整齊且完整，呈圓弧形，印泥分布均勻，顏色過渡自然。硅膠仿生指紋膜印泥痕跡會出現(xiàn)邊緣紋線不整齊，并有不同程度的擠墨現(xiàn)象，如圖2箭頭所示，甚至有的周圍紋線呈棱角形態(tài)突然缺失，印泥分布不均勻，顏色過渡不自然；有時還會出現(xiàn)邊角特征，如圖3所示，邊角特征出現(xiàn)的主要原因是捺印時硅膠仿生指紋及其平面部分在同一作用力下同時被轉(zhuǎn)移到紙張上，以及在制作硅膠仿生指紋膜時，因操作不當(dāng)導(dǎo)致的指模表面及周圍凹凸不平。這種邊角特征具有隨機(jī)性，有時也不會出現(xiàn)[5-7]。

2.3 汗孔特征分析

青年階段因為活動較多，汗液分泌較多且分泌量大，使紋線有光澤感，汗孔呈較完整的圓孔狀，比較容易被觀察到，隨著按壓力度的增大，小白點的面積也減小，印泥顏色變深；隨著年齡的增長，汗孔邊緣逐漸粗糙變成多角缺損，呈不規(guī)則形態(tài)，汗孔特征逐漸模糊，至老年階段，汗孔難以被觀測到[8]。而在硅膠仿生指紋膜印泥痕跡中，汗孔特征一般無法反映，主要是由于汗孔形態(tài)細(xì)微，硅膠仿生指紋膜單根紋線延伸擴(kuò)張，使得單根紋線變粗、間距變小，填充了汗孔部位的漏白，導(dǎo)致汗孔特征反映差[5]，如圖4所示。

2.4 墨跡分布特征分析

真實指紋單根紋線印泥痕跡存在墨跡輕重、深淺的變化及細(xì)微漏白等特點，因為手指單根乳突紋線的表面不是平滑的，乳突紋線脊頂有凹凸變化，乳突紋線邊緣有缺損或凸出，捺印時手指乳突紋線凸起的部位對應(yīng)的痕跡顏色深、墨跡重，手指乳突紋線凹下的部位對應(yīng)的痕跡顏色淺、墨跡輕，或者細(xì)微漏白，并且顏色深淺之間有過渡，墨跡分布有立體感。硅膠仿生指紋膜墨跡平實、色調(diào)單一、無立體感，因為硅膠仿生指紋膜紋線平整，表面無凹凸變化，且留印均勻，因此其痕跡缺少墨跡輕重的變化及過渡[4]。圖5為使用PS軟件進(jìn)行去色、反相處理后的圖片。

3 結(jié)論

硅膠仿生指紋膜印泥痕跡較真實指紋印泥痕跡紋線稍變粗、紋線間隔稍變小，汗孔等細(xì)微特征沒有反映；邊緣紋線不整齊，甚至有的周圍紋線呈棱角形態(tài)突然缺失，印泥分布不均勻，顏色過渡不自然；單根紋線墨跡分布平實、色調(diào)單一、缺少輕重及深淺變化，無立體感，有時會出現(xiàn)邊角特征等特點。不同年齡階段人的硅膠仿生指紋膜印泥痕跡在空白特征、斷裂特征等方面差異明顯，青年組硅膠指紋膜相對質(zhì)量高，得到的指印效果也好，隨著年齡增長，紋線斷裂等特征呈增多趨勢，至老年階段紋線斷裂痕跡明顯，印痕模糊不清，瑕疵也較多，與真實指紋痕跡的區(qū)別最明顯[9]。