利用红外照相显现深色衣物上的潜在血痕

张红岩，贾学文，龙海云，李 立，李 净*，冷文秀，杨振清

(1．中国政法大学，北京 102200;2．中国石油大学，北京 102249)

在凶杀案中，通常遗留有血手印，因而血手印的显现、提取和鉴定对案件的侦破往往起到至关重要的作用。由于血手印在案件现场往往存在于深色客体上，同时提取和显现困难程度还与血液浓度密切相关，因此将这些难以用肉眼识别清楚的血手印称之为血潜手印。

目前用于显现血潜手印的方法多集中于化学试剂方法，化学试剂主要有无色孔雀绿、隐色龙眼紫等，通过前期对相关文献资料的收集与学习，发现目前血潜手印显现不仅存在操作复杂、难以掌握的不足，同时化学方法具有一定的客体破坏性。在实践中，很多技术人员往往只运用一种常规方法，忽略了不同客体应该分别对待的做法。文章中正是以现存的研究成果为基础，从研究的不足和局限性寻找突破，拟利用红外照相方法分类研究不同深色衣物纤维客体上潜在血痕的显现，在一定程度上弥补当前理论和实践的不足。

1 红外线照相显现原理及设计思路

现有资料表明人血离体后从液态至干燥，其红外图像在近红外区域会逐渐由透明变成不透明，即血迹的近红外黑白图像会呈现相对于无色背景载体的深色调。由于衣料所用纺织纤维材料的红外吸收光谱都处于中红外区域，所以在近红外区域内，衣料纺织纤维材料在近红外黑白图像中会呈现出相对于无色背景的浅色调。这样就会使血痕得以显现，但由于衣物中染料的存在，近红外照相下客体衣物显现情况又存在明显差异。为此需要用滤光镜进行过滤处理。

通过血痕印记和衣料纤维对红外线照射下的不同表现来观察出血潜手印。先分别单独检验血痕和衣料纤维在红外照相下的不同表现，确认血痕在红外线下没有荧光反应，再用带有血潜手印的衣料放在红外照相下进行观察。然后对不同血痕衣料进行对比得出红外照相方法与彩色照相相比在研究不同显现深色衣物上的血潜手印有很好的优势。对实验进行进一步的扩展，在用类似的方法研究不同浓度的血液在衣料上形成的血潜手印的红外表现，见图1。

图1 红外照相的原理图

2 实验结果及讨论

根据课题研究目标和现有实验室条件，选用适当波长的截止型和带通型红外滤光镜(HB700/HB750/HB800/HB850)来作为红外照相技术的保障。(滤光镜的作用就是让一定波段内的红外光透过、吸收或反射可见光和其他波长的红外光，以保证数码相机只记录选定波段内的红外光)。设计如下两个预实验以及正式实验和基于此基础上的一个拓展实验。

预实验一:

实验名称:红外线照相下血痕的显现

实验目的:了解血痕在红外照相下是否有荧光反应

实验器材:血液(猪血)客体样本、笔、CCD

图2 自然光照相下血液情况

预实验二:

实验名称:不同客体对红外光线的反射率比较测试

实验目的:了解不同实验客体对红外光线的反射率，并把具有相当的反射率的客体分组

实验器材:笔、CCD(彩色)数码照相机、LY-808B黑白数码照相机、铺有白纸的工作台一张、多波段光源仪器一台、相机固定架一台、HB700/HB750/HB800/HB850(根据被拍照客体，选用适当波长的截止型和带通型滤光镜)截止型红外滤光镜、超市随机购买的不同材质的深色衣料9块(见表1)。(彩色)数码照相机、LY-808B黑白数码照相机、铺有白纸的工作台一张、多波段光源仪器一台、相机固定架一台、HB700/HB750/HB800/HB850截止型红外滤光镜。

表1 衣料样本的部分特性数据

实验目的:观察血液在红外照射下是否有荧光现象，如果有荧光现象，则说明可以直接利用红外荧光照射下寻找、观察血潜手印更为便利。

实验步骤:

1、在实验台的白纸上滴血液若干。

2、将HB700型红外滤光镜安装在多波段光源上，将镜头对准实验台上被拍物体(滴有血迹部分)。

3、关闭实验室内照明灯，确保室内无可见光。

4、利用装有滤光镜的相机拍摄实验台上的血迹。得到照片

实验结果:血迹在红外照相下无荧光反应。

实验成果展示图见图2～3。

图3 红外照相下血液情况

实验方法:利用红外照相的方法，通过不同衣料在红外照相下所呈现出的颜色的深浅的比较，采用不同等级分组。所涉及的布料包括纯毛毛衣、纯棉布、纯棉织品、化纤面料、丝绸。通过图片的分析可以发现，红外波段越长，穿透力越弱，材料的反射率(灰度)越小，图片下材料的背景越深。

1、取所有不同质地深色布料的一小部分。

2、在多波段光源前安装HB700型号红外滤光镜。

3、关闭实验室内照明灯，保证室内无可见光。

4、将不同质地深色布料一一拍摄。观察5种布料上的颜色深浅，并按照亮度差编号排列。

5、将HB700型号红外滤光镜取下，分别装上HB750/HB800/HB850型号红外滤光镜。

6、将不同质地深色布料一一拍摄。再次观察5种布料上的血迹。观察5种布料上的颜色深浅，按照亮度差编号排列。

实验结果:不同布料客体在红外照相下呈现不同反射率(灰度)，而随着红外滤色镜类型的不同，布料客体反射率优也会随之发生相应的变化。实验结果具体分组情况如下:

①同种红外滤色镜下深色布料反射率分组:

深色布料反射率很差:H

深色布料反射率较差: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不同红外滤色镜下深色布料反射率统计:

HB700红外滤色镜下可以使用深色布料:A、B、C、D、E、F、G、H、I。

HB750红外滤色镜下可以使用深色布料:A、B、C、D、E、F、G、H、I。

HB800红外滤色镜下可以使用深色布料:A、B、C、E、F、G、H、I。

HB850红外滤色镜下可以使用深色布料:G、H、I。

实验成果部分展示图见图4～5:

HB750红外滤色镜下不同布料显现情况:

同一种滤光镜下不同布料的反射率排列D＞A、C、F ＞B、E、G、J ＞H

图4 HB750红外滤色镜下不同布料的反射情况展示图

HB800红外滤色镜下不同布料显现情况:

同一种滤光镜下不同布料的反射率排列D＞A、C、F ＞B、E、G、J ＞H

图5 HB800红外滤色镜下不同布料的反射情况展示图

在准备完成预实验后，课题也正式进入正式实验:

实验一:

实验名称:不同波段红外照相显现血潜手印

实验目的:取得红外照相下血潜手印图像。

实验器材:血液(猪血)客体样本、纯净水若干，量筒2个，塑料滴管若干、笔、CCD(彩色)数码照相机、LY-808B黑白数码照相机、铺有白纸的工作台一张、多波段光源仪器一台、相机固定架一台、HB700/HB750/HB800/HB850截止型红外滤光镜(根据被拍照客体，选用适当波长的截止型和带通型滤光镜)。

实验准备(制作血潜手印样本)

将血液倒入量筒中，并分别用滴管吸取稀释血，在衣料正上方lOcm处垂直取血手印于衣料上，待所有血潜手印在室温条件下完全自然干燥形成血迹后，将衣料样本分别平放于工作台面上

实验方法:

1、用黑白照相机(近红外光)，采集出血潜手印样本，作为对照组，见图6。

图6 不加红外滤光镜下的红外照相结果

2、在照相机镜头前加每种布料所对应的滤光镜，进行照相，作为实验组，见图7。

3、调整近红外光LY-808B黑白照相机的滤光片值，收集在 HB700～750 nm，HB750～800 nm，HB800～850 nm，HB850 nm等四个范围下血潜手印成像的样本，寻找血潜手印成像的最佳滤光片波长。

图7 加红外滤光镜下的红外照相结果

实验部分结果:

血潜手印的彩色及红外显现结果情况见图8～9。

图8 纯毛毛衣血潜手印彩色照相放大图像

证明物理方法——红外照相完全可以在部分情况下清楚的显现血潜手印，因此物理红外照相方法可以有条件性的代替耗损检材的化学方法。

实验结果分析

1．红外照相显现深色布料血潜手印的可行性的证明

实验结果显示，正是因为衣物染料的存在，使得在近红外区域内，不同客体衣物在近红外黑白图像中会呈现出不同的背景色调。利用近红外照相下，只要利用存在合适的染料的客体衣物，通过血迹情况和客体衣料的色调差异就可以显现提取血潜手印。因此，用近红外照相的办法，可以有条件的显现深色衣料上的血潜手印。

图9 纯毛毛衣血潜手印红外放大图像

2．深色布料颜色对红外显现结果的影响

对几组的衣料纤维红外显现的结果显现，相同组成成分布料的红外黑白图像色调有很大的差异，说明布料颜色对于血潜手印的红外显现具有直接并且重要的影响。通过之后资料查找发现，菁类染料、酞菁类染料、金属络合物染料、醌型染料、偶氮染料是近来较多使用的近红外吸收染料。衣用纺织品的某些深色染料，与上述某些染料属同类染料(如酞菁类及偶氮类染料)，但由于上述的某些染料近些年已被禁止或限制使用，从而大大减少了影响红外显现效果的布料数量。

3 结 论

本实验对8种深色布料的红外显现结果表现出，布料颜色对于红外显现血潜手印效果的影响虽然直接并且重要，但由于受限于影响红外显现效果的布料数量，影响可能是比较有限的。可以说这对于将来的刑事案件中血潜手印的显现具有一定的指导意义。

［1］ 赵向欣．指纹学［M］．群众出版社，1983．

［2］ 刘少聪．手印实习教材［M］．中国刑事警察学院，1984．

［3］ 徐敏．关于改进血手印显现方法的研究［J］．辽宁警专学报，2009．

［4］ 徐立根．物证技术学［J］．中国人民大学出版社．

［5］ 刘国庆，王培刚．数码红外照相技术在刑事照相中的应用［J］．

［6］ 门金凤，陈朝辉，程海峰，等．基于菁染料的近红外吸收滤光片夜视兼容性能研究［J］．光学学报，2008，28．