應用全色足跡勘查光源檢驗平滑紙張表面遺留灰塵足跡

陳 池, 楊玉柱, 朱圣博

(中國人民公安大學, 北京 102623)

應用全色足跡勘查光源檢驗平滑紙張表面遺留灰塵足跡

陳 池, 楊玉柱, 朱圣博

(中國人民公安大學, 北京 102623)

目的 評估應用全色足跡勘查光源顯現遺留在平滑顏色紙張表面灰塵足跡效果。方法 利用全色足跡勘查光源分別對不同顏色紙張表面遺留的灰塵足跡進行拍攝并評估效果。結果 對于不同顏色的平滑紙張在全色足跡勘查光源下均能取得良好的拍攝效果。結論 全色足跡勘查光源可以有效顯現平滑顏色紙張表面遺留的灰塵足跡，該方法簡便易行、顯現效果好。

全色足跡勘查光源；平滑紙張；灰塵足跡；RGB值

0 引言

近年來，隨著社會的不斷發展，犯罪嫌疑人的反偵察意識正在不斷提高。大部分犯罪嫌疑人在作案時均有戴手套、擦拭指紋的意識，這使得案件偵破的難度不斷提高。案件現場遺留的指紋少，有效信息少，這使得提取現場足跡的重要性愈發明顯。光學提取是提取現場足跡的常用方法之一，其具有無損、真實、清晰度高等特點。光滑平面客體表面遺留的灰塵足跡是現場常見的遺留足跡之一，但其在自然光照射下與背景反差微弱，不易發現，難于拍攝，一直是需要解決的難題。利用現有的光源，采用掠入射照明技術在一定程度上增強了痕跡與背景的反差，但僅僅對在黑色或白色平滑客體表面遺留的灰塵足跡有較好的顯現效果，對顏色客體表面遺留的灰塵足跡顯現效果較差。應用全色足跡勘查光源，可以顯著提高平滑顏色客體表面遺留灰塵足跡的顯現率，大幅度地減弱客體顏色對顯現效果的干擾，改善顯現效果。

1 全色足跡勘查光源的原理

全色足跡勘查光源的工作原理即將平行光束光源的掠入射照明技術和使用單色裝置改變光的波段進行分色照相相結合。

(1)全色足跡勘查光源為平行光束光源，采用掠入射照明技術，讓光線以近似于平行被拍攝物體表面射入，即入射角在80°～90°之間，利用痕跡與承痕客體之間反射光性質的差異形成亮度反差，有效抑制背景在垂直方向上的亮度，從而消減背景顏色對痕跡的干擾。

(2)單獨使用掠入射照明技術對定向反射物質表面的痕跡拍攝有明顯效果，但對于漫反射物質和混合反射物質表面的痕跡，拍攝時物質表面漫反射出的光線和痕跡漫反射的光線都能射入鏡頭，從而降低了拍攝效果。根據物質反射原理，物質反射光的能力隨光線波長變化，反射某一波段的光線最強則呈現這一波段對應的色調。全色足跡勘查光源利用單色裝置改變光的波段，選用被攝痕跡背景反射能力最低的光線照射物體，可以減少背景漫反射進入鏡頭的光線，降低背景的亮度，增強與痕跡的亮度反差，從而達到最佳的拍攝效果。表1為全色足跡勘查光源各個波段色光的RGB值統計。

表1 色光RGB值

2 實驗研究

本實驗采用平滑顏色紙張作為平滑客體的代表，通過運用自然光和全色足跡勘查光源對不同顏色紙張上遺留的灰塵足跡進行拍攝，比較每種光源的拍攝效果并進行評估。

2.1 實驗設備及樣本采集

2.1.1 實驗設備

尼康D7000數碼相機，翻拍架，全色足跡勘查光源，比例尺，刻度尺。

2.1.2 實驗樣本制作

本實驗以蠟光紙作為光滑紙張的代表。收集了上海蠟光紙廠生產11種顏色的蠟光紙，顏色分別為白色、紅色、深藍色、玫紅色、青綠色、紫色、淡綠色、黃色、酒紅色、天藍色和橘紅色。在蠟光紙的彩色面踩踏形成灰塵足跡，制作成11個樣本，編號樣本1、樣本2、……、樣本11，用photoshop軟件測量出11個樣本顏色的RGB值并記錄，如表2所示。

表2 樣本紙張顏色RGB值

2.2 實驗方法

將數碼相機固定在翻拍架上；在普通光照下，依次對11個樣本上遺留的灰塵足跡進行拍攝，得到在普通光照下光滑紙張表面的灰塵足跡的效果圖；在黑暗環境中，將全色足跡勘查光源放置在翻拍平面上距樣本中心距離40 cm左右的位置，啟動全色足跡勘查光源，調換波段按鈕以改變光線的色彩，依次對11個樣本上遺留的灰塵足跡進行拍攝，得到在全色足跡勘查光源不同顏色色光的照射下光滑紙張表面的灰塵足跡的效果圖；對所得效果圖成像質量進行評估并分析。

2.3 實驗結果與分析

通過對實驗所得效果圖的顯現質量進行比對并評估，得到表3的評估結果。

表3 實驗效果圖顯現質量評估

注：-足跡影像無亮度反應；+足跡影像亮度反差較弱；++足跡影像亮度反差中等；+++足跡影像亮度反差最大

根據評估表可以看出，在不同光源和不同顏色的光線下，光滑紙張表面遺留的灰塵足跡的顯現有較為明顯的差距，利用全色足跡勘查光源拍攝的樣本足跡，只要將色光調至合適的波段，其顯現效果明顯優于自然光下拍攝的效果和白光掠入射的拍攝效果。圖1～6列舉出部分樣本在自然光下拍攝效果和全色足跡勘查光源下拍攝效果的對比。

圖1 樣本1拍攝效果

圖2 樣本4拍攝效果

圖3 樣本5拍攝效果

圖4 樣本6拍攝效果

圖5 樣本9拍攝效果

圖6 樣本11拍攝效果

3 討論

(1)根據顯現質量評估表和拍攝效果比對，可以明顯看出，應用全色足跡勘查光源檢驗光滑紙張表面灰塵足跡，相對自然光和普通白色掠入射光源，具有明顯優勢。其拍攝到的效果為深色背景、淺色紋線，紋線與背景之間亮度反差明顯?？捎糜谂臄z平面彩色紙張上的灰塵痕跡，而不受紙張顏色的限制。

(2)根據觀察，利用全色足跡勘查光源對不同顏色的紙張進行拍攝時，除了白色紙張的顯現效果不受光線顏色影響，其余顏色的紙張的拍攝效果受光的顏色影響明顯，將紙張顏色的RGB值與全色光源顯現效果最佳的色光的RGB值進行比對，制作出比對表(見表4)。

表4 紙張顏色與最佳顯現色光顏色RGB比對表

由圖表可以看出，最佳顯現色光顏色的RGB通道色彩與紙張顏色的RGB通道色彩正好相反，如R通道數值高而G、B通道數值低的顏色紙張，在R通道數值低且G或B通道數值高的色光中灰塵足跡顯現效果好；R、G通道數值高而B通道數值低的顏色紙張，在B通道數值高且R和G通道數值低的色光中灰塵足跡顯現效果好；當紙張顏色的R、G和B通道的數值相同時，則其上灰塵足跡的顯現效果不受色光顏色的影響。

(3)在運用全色足跡勘查光源拍攝痕跡時，光源距痕跡中心的距離不能過近，本實驗中光源距痕跡中心距離大約在40 cm左右。通過增加光源到痕跡中心的距離，從而使入射角度接近90°，才能達到預期的拍攝效果。全色足跡勘查光源只適用于檢驗平滑客體表面的痕跡，不適用于凹凸不平、皺褶的客體平面。所以在本實驗中，為了使紙張平整，不會因紙張的皺褶而產生陰影，可以使用透明干凈的玻璃按蓋住紙張表面再進行拍攝。

(4)除了提高顯現率，全色足跡勘查光源還具有操作簡單、小巧便攜的優點，其適用檢驗客體可以由紙張推廣至平整干凈的平面客體，而不受客體反射性質的局限，可廣泛應用于足跡的拍攝和現場足跡的尋找。

4 結論

應用全色足跡勘查光源檢驗平面紙張表面遺留的灰塵足跡，根據被攝紙張的顏色分析RGB值找到合適波段的色光，便可以得到質量極佳的顯現效果，從而將掠入射照明顯現灰塵足跡的范圍從黑色(白色)平滑背景擴展到彩色平滑背景，并且其效果明顯優于自然光照明和普通白光掠入射照明。全色足跡勘查光源的操作簡單，顯現率高，方便攜帶，顯現效果真實可靠，因此，全色足跡勘查光源具有較高的實用價值，適合在基層辦案中推廣使用。

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(責任編輯 陳小明)

陳池(1994—)，女，安徽六安人，2015級公安技術學刑事科學技術專業碩士研究生。

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