血痕红外热成像变化与血痕经过时间关系研究

邓晓军郑吉龙刘绍松

（1　中国刑警学院　辽宁　沈阳　110035；2　本溪市公安局刑侦支队　辽宁　本溪　117200）

血痕红外热成像变化与血痕经过时间关系研究

邓晓军1郑吉龙1刘绍松2

（1中国刑警学院辽宁沈阳110035；2本溪市公安局刑侦支队辽宁本溪117200）

制备不同载体表面不同经过时间血痕样本，应用红外热成像技术监测了65名健康成人离体血痕红外热成像变化，结合计算机图像分析技术得到处于5种不同载体中0～15min内不同时间点血痕平均温度参数的变化值，并作统计学分析。结果显示：血痕平均温度随着间隔时间的延长而逐渐下降，其与血痕经过时间在15min内存在较强的负相关性。

法医病理学血痕经过时间红外热像载体平均温度

血痕是犯罪现场尤其是命案及伤害案件现场最常见的生物学物证之一。血痕经过时间推断一直是法医检案及刑事侦查工作的重点和难点之一。目前，国内外对现场血痕经过时间研究的技术、方法、手段较为有限。20世纪70年代，曾有学者对血痕中无机元素如氯、铁、磷、铜、硫等进行测定，因这些元素无机不易受环境因素影响，发生变化得幅度太小，无法应用。有学者报道借助分光光度计测定血痕色调、色度，结合计算机软件进行分析，或者测量血痕中酶的活性，或者进行血痕溶解度试验，或引进免疫电泳法检测血浆蛋白的降解等方法进行血痕经过时间的推断，但因受到温度、阳光、水洗、湿度、腐败等环境因素影响较大，也都无法实际应用。本实验采用红外热像技术结合专业的计算机图像分析技术，检测血痕红外热成像的变化规律，探讨血痕红外热像变化的时间规律性。

1　实验材料与仪器

1.1实验样本制作

取自65名健康自愿者（年龄、性别不限，排除血液系统疾病）提供的指尖血一滴（不加抗凝剂），分别从10cm的高度滴于玻璃、纺织物、A4纸、瓷砖、木头上。

1.2主要仪器

红外热像仪（ASSOCIATED TECHNOLOGY，伟联科技）、笔记本电脑、图像分析系统（ATIR M301，伟联科技）、采血针、酒精、棉签、温度计、湿度计等。

2　血痕红外热成像

2.1实验分组

实验在室内条件下进行；温度18～20℃、湿度45～60%。均采用玻璃、纺织物、A4纸、瓷砖、木块五类载体。各组随机分为对照组1组（血液离体后即刻）、实验组15组（每隔1min拍摄1次，持续15分钟），记录离体时间、温度、湿度等因素，每种载体同一时间点各取4个样本。

2.2红外热成像及图像分析

在室温条件下，血痕载体，置于ASSOCIATED TECHNOLOGY红外热像仪下，暗室避光条件下，红外热像仪的摄像头距血痕固定在1m的距离进行拍摄，进行观测，并经ATIR M301图像分析系统采集得到红外热图像。利用ATIR M301分析软件，采用血痕平均温度作为观测指标。每个血痕样本都被分别用相应计算机程序进行独立分析记录，用EXCEL软件对所获得数据进行有关统计学处理，计算出二元回归方程及做图。

3　实验结果

3.1血痕红外热成像

5种不同载体，不同血痕遗留时间的血痕样本在避光条件下，经ATIR M301图像分析系统采集得到图像。

3.2同一环境条件下、不同遗留时间人血痕平均温度分析结果

利用ATIR M301分析软件，采用血痕平均温度作为观测指标。5种不同载体，均于对照组（0h）观察到血痕平均温度（M1=32℃），其中5种不同载体血痕均显示随遗留时间延长，平均温度逐渐下降，至15min，趋于环境温度并逐渐稳定，见表1～5。

表1　A4纸载体血痕不同经过时间平均温度

表2　纺织物载体上血痕不同经过时间平均温度

表3　玻璃载体上血痕不同经过时间平均温度

表4　瓷砖载体上血痕不同经过时间平均温度

表5　木头载体上血痕不同经过时间平均温度

3.3回归方程

应用Excel数据处理系统对A4纸、纺织物、瓷砖、玻璃、木头载体上血痕红外热像平均温度分析，见表6。

表6　不同载体上血痕平均温度变化的回归分析

4　讨论

本研究采用的红外热像仪是实现热像测温的精确仪器，是红外热像测温的核心设备。红外热像测温技术就是通过红外探测器接收被测物体的红外辐射，再由信号处理系统转变为目标的视频热图像的一种技术。它将物体的热分布转变为可视图像，并在监视器上以灰度或伪彩显示出来，从而得到被测物体的温度分布场信息。因为红外热像仪属于窄带光谱辐射测温系统，使用其进行温度测量时所测得的物体表面温度，不是直接测量得到的，而是以测到的辐射能计算出来的。所以，实际测量时，测量精度受被测表面的发射率和背景辐射、反射率、测量距离、大气衰减、环境温度等因素的影响。红外热像仪测温的准确性还可能受到被测物体附近物体的温度、位置和附近物体辐射吸收率等因素的影响。当附近物体的温度、位置和对附近物体辐射吸收率测量不准确时，会影响被测物体真实温度计算的精度。所以，本实验在严格控制的实验室条件下进行，温度18～20℃、湿度45～60℃、暗室密封、测量距离固定在1m的环境下。同时，严格限制操作人员接近被测目标，以减少此方面影响所致测量误差。

实验通过红外热像仪结合ATIR M301图像分析系统采集得到红外热图像，测量不同载体上血痕平均温度，以期探讨血痕红外热像变化时间规律及其影响因素。本实验以1min作为时间间隔，采用ATIR M301图像分析软件，对不同载体上，遗留15min内的血痕进行了检测，结果表明：该检测方法能定量反映处于不同环境中的血痕温度的变化，其变化程度与血痕遗留时间（15min内）呈良好的相关性。

研究发现，实验中采用的瓷砖、A4纸、玻璃、木头不具有明显差异，都在12～15min达到与室温一致。而纺织物载体上的血痕平均温度在10～12min即达到与室温一致，分析可能与纺织物渗透性强，血痕滴在纺织物后，面积扩大，从而血痕与空气接触面积大，致实测温度下降快。今后还可通过增加载体种类，以进一步明确载体对血痕红外热成像过程的影响。

本实验所采用的方法推断血痕经过时间，无需破坏血痕、无需分离血痕，检验方法简便、直观。结合计算机图像分析系统，还可实现客观、定量分析。但血痕温度下降较快，研究证实不同载体均表现为在12～15min内即达到与室温一致，提示该方法对15min以内的早期血痕经过时间推断有效。具体实战检验过程中，建议结合案情及血痕肉眼观察，选择该方法进行检测。总之，本研究采用红外热像仪观察血痕温度变化实验方法及得出的相同环境条件下，血痕温度的各组参数的拟合方程，为法医学推断早期血痕遗留时间提供了一种崭新的、客观、准确的方法和参考依据。

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（责任编辑：于萍）

DF795.4

A

2095-7939(2015)01-0072-03

2014-09-19

公安部重点攻关计划项目（编号：2011ZPYJXJXY005）；辽宁省博士启动基金项目（编号：20141048）。

邓晓军（1955-），男，陕西凤翔人，中国刑警学院法医学系高级实验师，学士，主要从事法医学研究。