左琦

（河南警察學院刑事技術系，河南 鄭州 450046）

CERA LT彈殼手印顯現(xiàn)系統(tǒng)的應用

左琦

（河南警察學院刑事技術系，河南 鄭州 450046）

CERA LT彈殼手印顯現(xiàn)系統(tǒng)是用于彈殼等圓柱形客體表面手印顯現(xiàn)的先進儀器，其利用定制的光學系統(tǒng)和高分辨率彩色攝像機及專用圖像處理軟件，完成了圓柱形客體表面手印的觀察、顯現(xiàn)、提取、圖像增強等一系列工作。這種技術方法具有高效無損、操作簡單、圖像質量高的特點，是一種有價值的新檢驗方法。

痕跡檢驗；彈殼；圓柱形客體；手印顯現(xiàn)

由于手紋具有“人各不同”的遺傳特點和“終身基本不變”的遺傳規(guī)律，對伴隨著作案行為而遺留的手印的檢驗就成為人身識別的主要方法。近百年來刑事司法領域一直利用手印查線索、找證據(jù)，手印的檢驗鑒定成為刑事法庭科學的重要組成部分。

現(xiàn)場手印的遺留客體十分豐富，在涉槍案件中，嫌疑人在裝彈、壓彈過程中，手指與彈殼表面接觸，留下汗?jié)撌钟?。要檢驗彈殼上的手印，需要將手印顯現(xiàn)出來并進行拍照?，F(xiàn)在彈殼大多是以覆銅鋼、低碳鋼鍍銅為主要材質制造的圓柱形光滑客體，在這類客體上顯現(xiàn)汗?jié)撌钟〖斑M行拍照一直是個技術難題。對彈殼表面汗?jié)撌钟★@現(xiàn)的主要方法有：多波段光源顯現(xiàn)法、激光顯現(xiàn)法、煙熏法、真空鍍膜法、硝酸銀法［1］。對圓柱形光滑客體拍照易產生光斑，實踐中多采用定向反射拍照法、小角度掠入式多方位拍照法［2］、photoshop CS4修復法［3］、IPP軟件修復等，采用這些方法雖然能取得一定的效果，但對設備要求高、技術水平要求高，操作過程復雜，不易掌握，難以推廣。

2008年7月英國萊斯特大學的John Bond博士與其研究小組，利用將高壓導電性能良好的粉末涂抹在彈殼上進行通電顯現(xiàn)手印。2013年英國Con?solite Forensics公司與John Bond博士合作推出Car?tridge Electrostatic Recovery and Analysis Light，簡稱CERA LT彈殼手印顯現(xiàn)系統(tǒng)。2014年河南警察學院在全國率先引進該系統(tǒng)應用于科研和辦案。本文主要對該系統(tǒng)的應用進行探討。

一、CERA LT彈殼手印顯現(xiàn)系統(tǒng)概述

（一）系統(tǒng)的原理

手印汗液成分中的氯離子與空氣中的氧氣結合，可以使彈殼表面的黃銅材質發(fā)生電化學腐蝕（即吸氧腐蝕），開槍射擊瞬間火藥燃燒產生的高溫會加速腐蝕的發(fā)生，手印就會“永久”遺留在彈殼表面，即使經泥污、水洗、擦拭及長時間儲存，手印紋線也不會消失。與常規(guī)潛在手印顯現(xiàn)原理不同，該系統(tǒng)顯現(xiàn)手印并非將彈殼表面殘留的手印紋線物質從不可見變?yōu)榭梢?，而是通過光學方法，設法清晰地觀察汗液手印紋線物質對黃銅材質彈殼表面腐蝕所留下的印跡。CERA LT彈殼手印顯現(xiàn)系統(tǒng)前期研發(fā)時，曾用導電碳粉顯現(xiàn)彈殼表面汗?jié)撌钟。僮鬟^程復雜，效果與光學顯現(xiàn)差別不大，現(xiàn)系

統(tǒng)省去粉末顯現(xiàn)程序，直接用定制光源顯現(xiàn)。

（二）系統(tǒng)的適用范圍

1.彈殼及其他圓柱形客體體部

直徑1mm～25mm，長100mm的圓柱體，如從0.22英寸緣火式獵槍到12號獵槍的彈殼、螺絲刀桿、筆帽、不銹鋼管均可檢驗，但客體外表面損壞的除外。

2.彈殼及其他中空圓柱形客體底部

主要適用于彈殼底部彈道信息的復原，如彈底的撞針壓痕、頂針痕等信息，并完整記錄彈殼底部圖像（本文略）。

（三）系統(tǒng)的構成

系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分構成。

1.硬件。由一個長圓形主機（見圖1、圖2）和一臺計算機構成。

圖1 主機外部

圖2 主機內部及主要部件

主機外部尺寸為485mm（長）×350mm（寬）× 160mm（高），重量約為8kg。主機是一個封閉空間，外部有兩個門——正門和側門。正門在主機的正面右側，可以上下開合；側門在主機的左側，可以旋轉開合。主機內部由兩部分構成，一部分由彈殼軟爪卡盤、毛刷固定系統(tǒng)構成，這部分對應主機正門；另一部分是由一臺攝像機和定制光源系統(tǒng)匯總構成，采用1000萬像素高分辨率CCD圖像采集系統(tǒng)及內置LED配光濾色系統(tǒng)，這部分對應主機正門。

2.軟件。軟件主要提供圖像預覽、圖像拍照、圖像增強等功能，可以控制彈殼旋轉、調整攝像機位置、對焦，進行單幅或8幅360度彈殼拍照自動拼接，完成柱狀展開，將彩色圖像轉換為灰度圖、反色圖，進行直方圖調整、亮度/對比度/伽馬值調整、圖像90度逆時針旋轉等，提供數(shù)字濾波器、FFT快速傅立葉變換等操作。

二、實驗部分

（一）樣本

1.擊發(fā)彈殼500枚，其中五一式7.62mm手槍彈彈殼200枚、六四式7.62mm手槍彈彈殼300枚，兩種彈殼均為2000年射擊后收集到的，室內自然環(huán)境下保存。

2.未擊發(fā)五一式手槍彈50枚（啞彈），2000年收集。

3.塑料筆帽、不銹鋼筆帽、不銹鋼等圓柱形客體。

（二）操作步驟（以彈殼為例）

1.開機裝入檢材

將彈殼放置在卡盤夾具內，彈殼底部向卡盤內，口部向卡盤外，向外側擰緊夾具。點擊預覽界面的旋轉按鈕，卡盤旋轉一周，目測檢查彈殼是否水平，有無傾斜，注意確保彈殼與卡盤平面垂直、與旋鈕軸線水平。

2.實時圖像預覽

點擊預覽界面彈殼按鈕，進入實時圖像預覽狀態(tài)。調整攝像機位置、對焦、光源強度、截止濾色片等功能按鈕，使計算機顯示器中預覽手印圖像各處明暗均勻、對比度高、反差強、紋線清晰。

3.圖像數(shù)據(jù)拍照

點擊預覽界面的拍照控制按鈕，點擊相機8幅圖片按鈕及自動拼接按鈕，進行彈殼360度8幅圖片的自動拍照、自動拼接，完成柱面展開。

4.圖像數(shù)據(jù)增強處理

點擊圖像增強處理按鈕除去圖像中的縱向接縫線，調整均衡圖像各處明暗、增強圖像對比度、增加圖像標尺，使圖像達到最佳效果。

5.取出檢材、關機

點擊主界面上方的相機按鈕，先打開主機側門，再打開主機正門，向內側擰動卡盤夾具，取下彈

殼。關閉主機正門和側門，關閉CFIS工作軟件。

（三）分級

本次實驗手印顯現(xiàn)效果，按照質量分為4級：0（未顯出）、1（少量紋線）、2（紋形和細節(jié)特征，可鑒定）、3（紋線、細節(jié)特征并有汗孔，可鑒定）。

（四）顯現(xiàn)效果

1.500枚彈殼中，顯現(xiàn)質量為0的160枚，質量為1的270枚，質量為2的81枚，質量為3的0枚；達到鑒定條件的手印共81枚，比例為16.2%。兩種類型的彈殼，在該系統(tǒng)顯現(xiàn)后，最佳顯現(xiàn)效果見圖3、圖4。

2.未擊發(fā)的子彈上遺留的手印紋線中可見汗孔見圖5。

3.筆帽等圓柱形客體顯現(xiàn)效果見圖6。

（五）討論

1.本次實驗選取15年前的彈殼，在未做初步觀察的情況下，直接用該系統(tǒng)觀察拍照，彈殼上手印紋線顯出率較低。在顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)：沒有顯出紋線的彈殼其本身沒有紋線，顯出紋線的彈殼其本身有紋線。所以使用該系統(tǒng)的前提是彈殼表面可以觀察到部分紋線，如果彈殼本身紋線不可見，使用該系統(tǒng)效果不佳。

圖3 五一式手槍彈彈殼

圖4 六四式手槍彈彈殼

圖5 未擊發(fā)五一式手槍彈

圖6 不同材質圓柱形客體

2.未擊發(fā)子彈上紋線的顯現(xiàn)效果好于擊發(fā)彈殼上紋線的顯現(xiàn)效果，部分未擊發(fā)子彈上紋線中可見汗孔。

3.該系統(tǒng)拍攝的照片無光斑，效果好。8幅展開圖片以彩色圖像形式保存時，紋線信息反映豐富，圖片連接處會有縱向接縫。利用系統(tǒng)圖像增強軟件處理轉換為灰度圖后，接縫去除，紋線連貫自然，但會損失部分微觀紋線特征，如原有的汗孔反映不清或消失。

4.對筆帽等圓柱形客體，若先按照常規(guī)方法顯現(xiàn)再用該系統(tǒng)拍照，效果更好。

三、應用前景

通過實驗可見，CERA LT彈殼手印顯現(xiàn)系統(tǒng)可以使彈殼等圓柱形客體表面手印的觀察、顯現(xiàn)、提取、圖像增強等系列工作一次完成，實現(xiàn)了手印檢驗設備多功能、集約化的高效利用。該系統(tǒng)使用操作方便、自動化程度高、軟件簡單易用、圖像質量高，實現(xiàn)了無損化檢驗，其技術先進可靠，將該系統(tǒng)應用于彈殼等圓柱形客體表面手印的檢驗是一種有價值的新檢驗方法。

［1］臺治強.彈殼表面指紋的顯現(xiàn)方法［J］.刑事技術，2002，（2）.

［2］劉紅玉.不銹鋼圓柱體上指紋拍照1例［J］.刑事技術，2008，（2）.

［3］唐明佳，周宏.巧妙消除手印圖像中的光斑［J］.警察技術，2010，（5）.

責任編輯：賈永生

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A

1009-3192（2015）05-0053-03

2015-07-07

左琦，女，河南 鄭州 人，河南警察學院刑事技術系副教授，主要研究方向為痕跡檢驗。

本文為2014年河南省重點科技攻關項目“基于指紋三級特征的人身識別新技術研究”（編號：142102310097）和河南警察學院院立項目“睿鷹CERA LT彈殼手印顯現(xiàn)系統(tǒng)的應用研究”（編號：HNJY-2014-13）的階段性成果。