利用短波紫外激发长波紫外荧光显现深色背景客体上的血指印

肖 露，代雪晶

（中国刑事警察学院，辽宁 沈阳 110000）

“触物留痕”是公安犯罪现场勘查，发现各种细微痕迹物证的理论依据。在许多犯罪现场，犯罪分子往往会留下血指印。而对血指印来说，血指印的重要性是不言而喻的，其对认定嫌疑人破案侦查有重要作用。随着现代科技的发展，在公安工作中有许多利用化学显现血指印的方法，但是使用化学方法对血指印进行显现会有损血指印中的DNA。本着对血指印进行无损检验的要求，利用光学方法对其进行显现和记录是最合适的。但是，由于在对血指印进行显现的过程中，当血指印和承痕客体都是深色调时，利用普通的配光方法拍摄时，指印和深色客体在可见光区域内的吸收反射亮度反差小，无法将其清晰的显现出来。通过实验发现，在常温的环境下，利用短波紫外照射物体使其发出长波紫外荧光的方法可以有效的加强深色复杂客体和潜在的血指印之间的亮度差，将其清晰的显现出来。

1 实验原理

由“斯托克斯位移”定律可知，荧光发射光谱中，所观察到的荧光的波长一般总是大于激发光的波长。许多物体在254nm的短波紫外光的照射下会激发365nm的长波紫外荧光。血通常呈现深色调，血在300~900nm紫外、可见和近红外区都有较强的吸收，并且在紫外线照射下不显示可见荧光。在其中的380~440 nm区域，血指印强吸收带的中心波长为415 nm；在300nm以下短波紫外区，血在254nm还有一个吸收峰，血液在短波紫外的照射下呈现暗色。而许多深色客体表面在紫外线照射下可激发出具有较强的长波紫外荧光，因此血纹线与背景之间可以形成很强的荧光亮度反差。采用短波紫外激发长波紫外荧光的照相方法拍摄血潜指印的拍摄示意图如图1。

图1 短波紫外激发长波紫外荧光摄影装置示意图

2 仪器与方法

2.1仪器

佳能EOS70D红紫外数码相机1台，配套的254nm环形密闭短波紫外灯1台，365 nm和254 nm的紫外滤光镜各1片。

2.2方法

（1）用普通相机直接配光拍摄各类深色背景客体上的血潜指印；（2）利用254 nm短波紫外环形灯和红紫外数码照相机，采用短波紫外反射摄影的方法拍摄各类深色背景客体上的血潜指印；（3）利用波长254 nm短波紫外环形灯和红紫外数码照相机，采用短波紫外激发长波紫外荧光的照相方法直接拍摄各类复杂背景客体上的血潜指印。

2.2.1 样本的制作

以生活中常见的各类深色复杂背景客体为实验对象，如：矿泉水周围的红色塑料包装、表面颜色为红色或者黑色的光滑纸片、表面颜色为深色的牛皮纸、背景图案深色的食品包装袋。将手指洗干净后沾上血液，分别在各类实验样本材料上捺印血指印，并且在指印侧边按规范贴好比例尺。

2.2.2 实验步骤

（1）用普通相机直接配光拍摄各类深色背景客体上的血潜指印；（2）利用波长为254 nm短波紫外环形灯和红紫外数码照相机，采用短波紫外反射摄影的方法拍摄各类深色背景客体上的血潜指印；（3）利用波长254nm短波紫外环形灯和红紫外数码照相机，采用短波紫外激发长波紫外荧光的照相方法直接拍摄各类复杂背景客体上的血潜指印。将制作好的样本材料放置于254nm短波紫外环形灯下，在相机镜头前加365nm的长波紫外滤光镜。在取景器中找到血指印并调节至中央，将红紫外照相机光轴垂直于需要拍摄的血指印，调节光圈大小、调焦至指印能够清晰成像。由于在红紫外照相时，为了成像清晰，反差明显，相应的曝光时间会比较长，通常我们可以采取远程遥控延时摄影的方法，减少因为实验人员自身因素或是其他原因导致成像的模糊问题。

3结果

对血指印样本分别进行可见光配光摄影、紫外反射摄影和短波紫外激发长波紫外荧光摄影，并且对拍摄结果的进行对比。

如图2～4，深色硬壳纸片上的血指印。在普通的配光检验方法下如图2，指纹与背景之间的反差不明显；在紫外反射摄影的方法下如图3，客体与指纹纹线的亮度差较为明显，纹线反映较为清晰，但是反差也不太大；在短波紫外激发长波紫外荧光摄影的方法下如图4，结果为亮背景下的深色纹线，图像对指纹的细节特征反映更加明显，相比在普通的可见光配光方法和紫外反射摄影方法下，由于客体被激发发出强烈的荧光，且血液吸收紫外光线强，指纹与背景之间的反差大大增加，指纹纹线清晰可见。

如图5～7，农夫山泉矿泉水光滑的外包装膜上的血指印。在普通的配光检验方法下如图5，指纹纹线浅淡，指纹与背景之间的反差较弱；在紫外反射摄影的方法下如图6，由于光滑的包装膜对紫外的反射在垂直方向上没有分量，图像显示为深色背景下的亮纹线，但是纹线与背景之间的反差不明显，特别是在客体背景上有复杂图案时，图案对指纹的干扰较大，纹线细节不清楚；在短波紫外激发长波紫外荧光摄影的方法下如图7，图像为浅色背景下的深色纹，线指纹纹线与客体背景之间的反差明显，纹线的细节反映明显，指纹纹线显现清晰，特别是在客体背景上有复杂图案或者文字时，纹线由于背景发出的强烈荧光使得反映明显，降低了复杂客体背景图案对指纹纹线的干扰。

如图8～10，某品牌食品塑料包装袋上的血指印。在普通的配光检验方法下如图8，指纹纹线浅淡，特别是当客体背景颜色太深时，指纹与背景之间的反差较弱，导致指纹纹线几乎无法分辨；在紫外反射摄影的方法下如图9，图像呈现为亮背景下的深色纹线，指纹纹线清晰可见，反差较为明显；在短波紫外激发长波紫外荧光摄影的方法下如图10，图像呈现为亮背景下的深色纹线，背景发出较强的荧光，纹线的细节反映明显，指纹纹线显现清晰，特别是在背景客体颜色较为深色的部分反差效果非常明显，指纹纹线细节清晰。

图2 普通的配光拍摄

图3 紫外反射摄影

图4 短波紫外激发长波紫外荧光摄影

图5 普通的配光摄影

图6 紫外反射摄影

图7 短波紫外激发长波紫外荧光摄影

图8 普通的配光摄影

图9 紫外反射摄影

图10 短波紫外激发长波紫外荧光摄影

如图11～13，某品牌食品牛皮纸袋上的血指印。在普通的配光检验方法下如图11，指纹纹线浅淡，特别是当纹线经过背景为黑色字上时，无法分辨出指印纹线，背景与指纹纹线反差弱；在紫外反射摄影的方法下如图12，图像呈现为亮背景下的深色纹线，指纹纹线与客体之间的亮度反差不大，以至于纹线显现不清楚，但是在经过黑色文字时，相比于普通可见光配光摄影的方法来说稍微清晰；在短波紫外激发长波紫外荧光摄影的方法下如图13，指纹纹线为浅背景下的深色纹线，指纹纹线显现清晰，客体背景发出强烈的荧光，能够大大增强指纹纹线与背景在黑色文字处的反差，使纹线清晰显示出来。

图11 普通的配光摄影

图12 紫外反射摄影

图13 短波紫外激发长波紫外荧光摄影

4讨论

在常温的环境下，利用红紫外相机结合短波环形紫外灯，运用以短波紫外激发长波紫外荧光摄影的方法显现血指印的方法可以清晰有效的显现各种深色有复杂图案的客体。并且相比于传统化学方法或是普通的配光方法来说，该方法能够保证对血指印的无损检验，能更加清晰的显现血指印的纹线与细节特征；相比于紫外反射摄影的方法来说，该方法由于能够使得背景发出强烈的荧光，大大增强了客体与指纹纹线之间的亮度反差，使指纹清晰显现，是更加优良的显现方法。

血液有时候在短波紫外激发下有可能在中长波紫外区显示发光性质。在短波紫外激发光下，在长波段可以记录到血指印的发出的荧光。但是，背景在254 nm短波的紫外线照射下，也发出了365 nm的长波紫外荧光，而且其荧光强度比血指印强，所以显现出了浅色背景深色纹线，形成了较大反差，使纹线细节清晰可见。

短波紫外照射对血指印中DNA的检验或多或少有影响，在实际拍摄操作时要尽量避免过长时间的照射，保证做到对血指印的无损检验，不影响后续对DNA的检测效果。