CN102483867A

CN102483867A - 文件的光学分析装置和方法

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Publication number: CN102483867A
Application number: CN2010800201161A
Authority: CN
Inventors: 若泽·巴尔武埃纳
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-03-03
Filing date: 2010-03-03
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2030-03-03
Also published as: FR2942899B1; US20120038905A1; CN102483867B; FR2942899A1; WO2010100378A2; EP2404285B1; EP2404285A2; WO2010100378A3

Abstract

本发明涉及一种用于鉴别存在于基底，比如物体或文件上的物质的光学分析方法，所述方法包括：步骤(a)，采用初级光束(F1)照射所述基底，以使所述基底发出次级光束(F2)作为响应，所述初级光束被选择为与所述物质(2)以这样一种方式相互配合，所述物质在所述次级光束中，发射可见光谱范围内的标识有色辐射，所述标识有色辐射在所述次级光束中不能直接辨识；步骤(b)，该步骤包括选择滤波子步骤(b1)，在该选择滤波子步骤(b1)中，通过适用于所述标识有色辐射的可见光谱的光谱窗口，对所述次级光束进行滤波，以将所述物质(2)从其环境中区分出来。

Description

文件的光学分析装置和方法

技术领域

本发明涉及物质、物体或文件的光学分析装置和方法的常规领域，所述方法和装置可检测或描绘存在于一些基底上的物质，尤其涉及用于比如在司法调查或司法程序体系中，鉴定文件或检测伪造物的分析方法领域。

本发明尤其涉及一种用于鉴别存在于基底上，比如物体或文件上的物质的光学分析方法，所述方法包括：照明步骤，在该步骤中，所述基底暴露在初级光束下，使得所述基底发出次级光束作为响应；检测步骤，在该步骤中，所述次级光束被收集和分析。

本发明还涉及一种用于鉴别存在于基底上，比如物体或文件上的物质的光学分析装置，所述装置包括照明结构，所述照明结构产生初级光束照亮所述基底，使得所述基底发出次级光束作为响应；以及被设计来收集和分析所述次级光束的检测结构。

背景技术

众所周知，某些物质，尤其是油墨的光学性质可以用来检验文件，比如身份证件或有价物的真实性。

特别地，已知可以为了前述目的，将文件暴露在紫外线灯的照射下，以激发某些色素由于荧光性而在可见光谱范围内发光。

因此，仅暴露在紫外线灯下就可以立即检测出特殊油墨是否存在，该特殊油墨用于保证所述文件的真实性。

然而，这样的装置受到了一些限制。

首先，这种方法只适用于检测这样一种物质，该物质的化学性质使他们在紫外光下具有荧光性。

此外，在一些情况下，需要采取预防措施，以防止使用者的眼睛或皮肤过度暴露在所述紫外线下，否则可能对一些生物组织造成损伤。

另外，红外线分析装置也是已有的，它可以探测所述文件在可见光谱范围外的一些光学性质。

虽然，它们确实具有一定优点，但是这些装置同样受到一定限制。

首先，和使用紫外线的装置一样，红外线装置只能分析对其使用的特定波长灵敏的一定类型的物质。

其次，为了重现使用者可以辨识的图像，这些装置必须对在红外线谱中形成的、肉眼不可见的图像进行变换。

通常，这种图像会被变换为灰阶，这样这种装置的有效鉴别能力可能会受到相对限制。

再者，这种红外线装置有时执行特别高级的信号检测和变换方法，所以可能特别复杂和昂贵。

发明内容

因此，本发明的目的在于弥补上述缺陷，并提出一种用于鉴别存在于基底，比如物体或文件上的物质的新的光学分析方法，其具有很强的鉴别能力。

本发明的另一目的在于提供一种新的多用途的光学分析方法。

本发明的又一目的在于提供一种新的光学分析方法，其特别简单且易于实施。

本发明的再一目的在于提供一种新的光学分析装置，其具有增强的鉴别能力。

本发明的又一目的在于提供一种新的光学分析装置，其用途广泛且非常容易使用。

本发明的另一目的在于提供一种新的光学分析装置，其具有特别简单、紧凑和便宜的结构。

本发明的另一目的在于提供一种新的光学分析装置，该装置非常符合人体工程学且特别易于使用。

本发明的目的通过一种光学分析方法实现，该方法用于鉴别基底，比如物体或文件上存在的物质，所述方法包括：照明步骤，在该步骤中，所述基底暴露在初级光束下，使得所述基底发出次级光束作为响应；及检测步骤，在该步骤中，所述次级光束被收集和分析。所述方法的特征在于，所述初级光束被选择为与所述物质以这样一种方式相互配合，所述物质在所述次级光束中，发射可见光谱范围内的标识有色辐射，该标识有色辐射在所述次级光束中不能直接辨识，所述检测步骤包括选择滤波子步骤，在该选择滤波子步骤中，通过适用于所述标识有色辐射的可见光谱的光谱窗口，对所述次级光束进行滤波，以将所述基底的表面成分的图像从所述次级光束中提取出来，该基底大到足以包括至少一个包含所述物质的区域和至少一个不包含所述物质的参照区域，该参照区域形成所述物质的环境。所述图像同时包括与所述物质的标识辐射相对应的第一可见信号和与所述环境的响应相对应的第二可见信号，所述第一和第二可见信号在视觉上彼此不同，从而使用者可以将所述物质从其环境中区分出来。

本发明的目的还通过一种用于鉴别存在于基底，比如物体或文件上的物质的光学分析方法来实现，所述方法包括：照明步骤(a)，在该步骤中，所述基底被暴露在初级光束F1中，使得所述基底发出次级光束F2作为响应；以及检测步骤(b)，在该步骤中，收集和分析所述次级光束F2。所述方法的特征是，所述照明步骤(a)包括发射调整子步骤(a1)，在该子步骤中，所述初级光束的发射光谱特征依靠位变异构光源在复数个可能的设置之间被确定，该位变异构光源包括至少一个第一光源21和至少一个第二光源22，所述第一光源21和第二光源22具有不同的光谱特征并可以同时在可见光范围内发射第一子光束P₂₁和第二子光束P₂₂，通过分别调整所述第一和第二子光束的强度来确定所述初级光束的光谱特征。

本发明的目的最后通过一种光学分析装置实现，该装置用于实现上述光学分析方法中的一个和/或另一个，特别是通过用于鉴别存在于基底，比如物体或文件上的物质来实现，所述装置包括：照明结构，该照明结构产生初级光束以照明所述基底，使得所述基底发射次级光束作为响应；以及检测装置，该检测装置被设计来收集和分析所述次级光束。所述装置的特征是，所述照明结构被设计来产生第一光束，该第一光束与所述物质以这样一种方式相互配合，所述物质在所述次级光束中发射可见光范围内的标识有色辐射，该标识有色辐射在所述次级光束中不能直接辨识，所述检测结构包括选择滤波元件，该选择滤波元件通过适用于所述标识有色辐射的可见光谱的光谱窗口，对所述次级光束进行滤波，以突出所述物质及其环境之间的区别。

附图说明

本发明的其它目的、特征和优点在下文中将结合附图进行详细说明，附图用于举例但不做限制，其中：

图1为本发明的一种光学分析装置的示意图，该光学分析装置用于实现本发明的光学分析方法；

图2A、2B和2C为本发明的光学分析方法的可选实现方式；

图3A和3B为本发明的光学分析方法的可选实现方式；

图4A和4B显示了一表格，该表格列举了在本发明的光学分析装置中易于实现的不同类型的选择滤波元件，以波长“lambda”的函数呈现了所述滤波元件的透明度，为了便于描述，对应被视为零的透明度的方框留为空白，也就是说，被视为实际不存在的带宽。

图5、6、7、8、9和10显示了图形表示的光谱曲线，该光谱曲线与图4A和4B的表中提到的特定滤波器的透明度对应，该透明度为波长“lambda”的函数；

图11A、11B和11C显示了各自的发射光谱特性，以波长“lambda”的函数说明了本发明的光学分析装置中使用的照明结构的多个变型的透明度；

图12为本发明的光学分析装置的实施例的变型或使用的示意图，该装置用于实现本发明的光学分析方法；

图13显示了本发明的选择滤波元件的光谱曲线，该元件特别适于检测指纹或掌纹。

具体实施方式

本发明涉及一种用于鉴别存在于基底3上的物质2的光学分析装置。

在本发明中，所述基底3可以是任何类型的，包括它的形状、尺寸以及其性质，而所述物质2可以存在于所述基底表面，或者被整合在所述基底中。

特别地，所述基底3可以由任何日常物体构成，可以移动或不可以移动的物体，并由任何材料，比如纸张、聚合物、纺织品、金属、矿物质或有机涂层构成。

在本发明的一个特殊的变型中，所述基底3可以由细胞培植基底或者由生物的、人的、动物的或植物的组织构成，所述装置1可以用于检测或观察存在于所述组织的细胞中或培植在所述基底上的某些物质，尤其是色素。作为举例，这种装置可以作为观察皮肤中的黑色素瘤的工具。

然而，本发明的装置1优选地设计来分析文件，尤其用于识别所述文件的某些特性，并且例如，证实纸质基底上的文件的真实性或检测文件是否是伪造的。

在这种情况下，所述基底3可以是，比如，受托文件、身份文件、正式契约、遗嘱、或货币文件，如支票或纸币。

虽然所述物质2可以是所述基底3的内在组成部分，比如，在所述基底的制造过程中整合在所述基底3中，它还可以是添加在所述基底上或者内的外来物质，明显地沉积在所述基底的表面或渗入所述基底。

例如，所述物质2可以由手写、印刷、涂层、溅射或者通过接触或浸液来传递而产生。

所述物质2的性质和化学成分可以完全变化。例如，所述物质可以包括油墨、油墨的色素复合物、油墨添加物(如固着剂或干燥剂)、化学液状残渣、微量体液(如唾液、精液或汗水)、或有机化学物或甚至移植在所述基底上的微生物，如真菌或霉菌。

这样，可以注意到，通常，本发明的所述装置1和方法可以有利地构成调查工具，特别地，该调查工具可以实施用于发现、检测、识别、分析或描绘一种物质2，特别是其在基底上的轮廓或范围方面的探查规程，即使该物质或所述物质在所述基底3上的存在之前是未知的，并且所述物质的出现可能由无意的、意外的、非系统的标记产生，而该标记不是特别用来提供识别或鉴定物体或文件的方法。

在这点上，本发明的装置和方法比常用来鉴定比如钞票的工具，具有更好的能力和性能，常用的这些工具只能通过定期测量某些特定射线的密度并将测量结果与预定值比较，来检测已知物质的存在或不存在，该已知物质被有意地结合为识别标记并具有容易辨认的性质，特别是三维特性(该标记相对于物体的位置)和光谱特性(所述物质对于特定光照条件，尤其是波长或者观察条件尤其是检测角度的预定反应)。

有利地，本发明的所述装置1适用于实现本发明的一种或多种方法，这些方法将在下文中描述。与所述装置1相关的用于描述的元件经适当的修正后也适用于所述方法，反之亦然。

所述装置1包括照明结构4，该照明结构4可产生初级光束F1以照亮所述基底3，使得所述基底3发出次级光束F2作为响应；及设计来收集和分析所述次级光束的检测结构5。

当然，所述装置还可以适用于任何类型的和被所述基底送回的次级光束。

优选地，所述检测结构5和所述照明结构4布置在所述基底3的同一侧，以使所述检测结构5能拾取所述次级光束F2。

特别地，所述装置1可以用于探测(sounding)厚基底或者基本上不透明的基底。

它还可以对所述基底反射的光束进行反射分析、或仅进行反射分析。

然而，完全可以想到，在不背离本发明的范围的情况下，所述装置1可以以这种方式布置，所述检测机构5可以拾取通过所述基底3传播和/或扩散的射线。

在任何情况下，本发明的所述装置1使非破坏性的分析方法可以实现，该方法不需要明显地通过化学取样或切割操作、或者通过化学喷雾、或浸渍操作，损坏或布置所述基底3。

根据本发明的重要特性，所述照明结构4被设计来产生初级光束F1，该初级光束F1用于与所述物质2以这样一种方式相互配合，所述物质2在所述次级光束F2中发出一种在可见光谱范围内的标识有色辐射(characteristic chromatic radiation)，该标识有色辐射在所述次级光束F2中不能直接辨别。

当然，所述初级光束F1和所述物质2的之间的配合的性质是所述次级光束F2的起源，该性质明显包括但不限于用初级光束F1激发所述物质而产生的发光(尤其是荧光)现象、反射现象、透射现象、光谱吸收或初级光束F1通过物质2减弱的现象、或者分解现象和/或所述初级光束F1通过所述物质2的相位移现象。

优先地，所述装置1适用于检测所述次级光束F2，该次级光束F2由所述初级光束F1反射，明显地是不完全反射产生，也就是说，由所述基底3和所述物质2对所述初级光束F1的反射吸收、和/或通过这些元件中的一个和/或另一个发光而产生。

这里的“标识有色辐射”表示当所述物质2被所述初级光束F1照射时，与所述物质2的特殊响应对应的辐射，所述辐射包含有色性质的信息，该有色性质易于获得所述物质的可视特性及其相对于环境的识别力。

这里的“有色”表示所述标识辐射的光谱对应一种颜色，也就是说，所述辐射具有至少一种为其提供颜色(或“有色色调”)的波长，优选为一个光谱范围，其位于人眼可视的光谱范围内。

当然，并不排除所述物质2对于所述初级光束F1的激发的响应的一部分位于可见光谱范围外，那么所述标识有色辐射与所述包含在可视光谱范围内的部分响应相对应。

这里的“可见光谱”是指人眼可正常获得的光谱带，尤其是基本上包含在380nm～780nm之间的光谱带，该光谱带有利地包含所述标识有色辐射。

优选地，所述标识辐射基本上包含在400nm～700nm之间，在尤其优先的方式中，其至少部分位于小于等于650nm，或者小于等于530nm，或者甚至小于等于470nm的可见光谱范围内。

这里使用的“不能直接辨别”意思是所述物质及其环境的区别不能通过对所述次级光束F2的直接观察而直观地检测，也就是说，虽然所述物质的标识辐射本质上是属于眼睛可见的光谱范围内，但是并不能通过肉眼将其从所述“未加工的”次级光束F2中辨别，当所述基底被所述照明装置4照亮时，所述标识辐射是包含在所述“未加工的”次级光束中的。

根据本发明的另一重要性质，这就是所述检测结构5包括至少一个选择滤光器元件6的原因，该选择滤光器元件6能对通过所述可见光谱的光谱窗口对次级光束F2进行过滤，从而可以突出所述物质2及其环境的区别，所述光谱窗口适于所述标识有色辐射。

这里的“环境”是指与所述物质2无关的成分，这些成分与所述物质2位于被观察的基底3的相同的三维空间中，特别地，所述基底3本身或位于所述基底3上或在所述基底3中的具有不同的化学性质的其它物质与所述物质2邻近，或者甚至与所述物质2混合或者重叠于所述物质2上。

有利地，本发明的所述装置1可以通过光谱观察窗口从所述次级光束F2中提取图像10，该光谱观察窗口由所述选择滤光器元件6限定，所述图像10同时包含第一可见有色信号(或者第一组可见有色信号)和第二可见有色信号(或者第二组可见有色信号)，第一可见有色信号与所有或者部分所述标识有色辐射对应，即与所述物质2对于所述初级光束F1的照亮的特殊响应对应；所述第二可见有色信号与所述环境的整体响应的一部分(滤光后的)相对应，并在所述检测结构5产生的所述图像10上重叠于所述第一可见有色信号上，这样，使用者在看所述图像10时，所述第一和第二可见有色信号的颜色差别可以立即被直观地观察到。

换句话说，所述装置1提供了一种图像10，该图像10具有有色辐射，尤其是发光的自然现象，在该图像中，至少一个代表所述物质2的第一信号和另一个代表所述物质的环境的另一信号共同存在，更特别是和代表所述基底3邻近所述物质的区域和没有被所述物质标记的区域的另一信号共同存在，使用者可以在视觉上辨识和判断所述图像10，从而可以从将所述物质2从其环境中区分出来。

发明人甚至注意到，非常多的物质会产生可见范围内的标识有色辐射，尤其是当所述物质被可见光，或甚至被紫外光照亮时，虽然这种现象至今未被注意，因为它是被所述次级光束F2的整体噪声“隐藏的”或“覆盖的”。

发明人还发现可以收集从本质上讲存在于所述次级光束F2中所述可以辨别的色度信息，并可以通过利用简单的适当的光谱滤波器将所述次级光束F2的图像10隔离来将其向使用者显示出来，所述光谱滤波器可以减小或消除部分由所述次级光束产生的部分噪声。

因此，所述选择性过滤可以有利地通过相对简单的滤波器来实现，所述滤波器通过其透射比的分布或特定“配比”来限定，作为它们限定的所述光谱窗口内的波长的功能。

此外，可以注意到，所述装置1和所述检测结构5具有最低限度的技术要求，尤其是可以独立于所述光束F1，F2的特定的瞄准、聚焦、空间定向、或极性化条件，照明结构4或者选择滤光器元件进行操作。

特别地，所述装置和相关方法可以几乎不受所述照明结构4和所述检测结构5的相对位置的影响。

因此，所述装置坚固耐用且相对易于使用，因为它容许多变而不受限制的观察和分析条件。

具有这些特性的所述装置特别易于寻找多种类型的物质，不像已知装置一样，这些已知装置通常是单任务型的且只能用于单一指定物质的检测。

此外，那些特性使得所述装置的元件的布置可以非常多变，尤其是非常紧凑。

有利地，所述装置1被设计为，在使用者可以直接获取的可见光谱范围内，将所述物质2及其环境以这样一种方式显现给使用者，他们彼此在颜色上有区别，这样，当所述第一和第二可见信号显现在所述图像10上时，使用者就可以直观地获得所述第一和第二可见有色信号之间的直接的视觉差别。

为此，所述图像10有利地可以观看所述基底3的表面的成分，其扩展到足以包括至少一个包含所述物质2的区域和至少一个与所述物质2无关的区域，该与所述物质2无关的区域形成参照区域，这样，通过对比，可以实现被分析的物质2相对于所述参照区域的描绘的检测，所述参照区域形成所述物质内接的所述环境。

有利地，在所述基底的相对扩展的空间区域的图像上，可以看出所述基底3内或上的所述物质2形成的标识的几何和尺寸特征，尤其是可以区分所述物质覆盖的范围相对于其环境的界线，从而可以手动或自动地收集、测量、说明或分析这些特征。

有利地，所述被分析的物质及其环境之间的颜色差别基本上可以在图像10上观察到，因为它们是自然地预先存在的；且该颜色差别开始是“隐藏”在所述次级光束F2中的，该颜色差别不限于所述图像10的不同区域的简单的亮度差别。

事实上，根据本发明，所述第一和第二可见有色信号可以有利地显现所述物质2与其环境之间的色调差(即表观的主波长的差)、和/或观看的色调的色饱和度的差(即可以看到的同一色调的纯度差)(根据色彩是否显得白或者强烈，即“变白”的程度)。

换言之，所述图像10有利地具有肉眼可获得的可辨别的色度信息，其中，当人眼看到所述图像10时，形成所述图像10的发光点可以有利地通过亮度差、色调差(与它们的主要波长对应的颜色色调的差)来彼此区别，还可以通过色饱和度的差(即被观察到的色调的纯度)来彼此区别。

因此，本发明的装置1具有很强的鉴别能力，显然是因为它能使彩色照相的辐射，尤其是发光的辐射的自然显现现象被使用者，即人眼获取。有利地，所述装置1在基本上不改变该现象的情况下显示了这种现象，进而通过将其保留在图像10中，重现了复数个信息的原始(颜色差别)成分，这些成分基于颜色的不同固有参数，即人眼视觉获取的构成所述现象的光波的不同固有参数。

在一个特别有利的方式中，所述装置1，尤其是所述检测结构5可以保留至少一个、优选为多个信息的有色成分，而在一个特别优选的方式中，其可以拾取并同时重现不同发光点中被观察信号的色调、亮度和色饱和度这三个参数中每一个的多个值，所述发光点在空间上构成所述图像10。

优选地，所述选择滤光器元件6限定的光谱窗口包含了可见光谱范围的至少一部分，该部分低于650nm，优选地低于530nm，或者甚至低于470nm。因此，所述检测结构5可以拾取并在图像10中重现一种色调，或者多种色调，该色调存在于次级光束中且被使用者直观地观察到。

这样，基本上可以避免信息的丢失，进而避免鉴别能力的丢失，当现有的红外检测系统将不可见的红外线变换为可见图像时，其可以在例如现有的红外检测系统中观察到，进而可以仅使用一种基于灰阶的识别形式，该灰阶仅通过它们显示的亮度来彼此区分。

有利地，为了简化结构和降低成本，本发明的装置可以显现这样一种现象，该现象从本质上讲，以人眼可能辨识的状态预先存在，在不测量所述现象时，所述现象中包含的识别信息是看不见的。

此外，通过允许观察者在同一图像10中，优选地通过色调差，直观地获得代表所述物质2的所述第一信号和代表其环境的第二信号的区别，所述装置1以“比较”或“浮动”模式工作，该模式将大部分留给观察者评估，该装置不需要绝对参考，尤其是不需要准确测量被观察信号的强度或光谱组成，更加不需要将该测量值标准化或将其与固定的预先记录的参考值相比较。

这可以简化所述装置1，并使其使用简单，在具有多种用途的情况下，装置1可以无差别的立即适用于各种应用，尤其是物质2的搜寻，该物质2的性质或者其是否存在所述基底上是不确定的。

当然，不排除装置1还包括处理单元，该处理单元可以在所述选择性滤光之前或之后，分析图像10或准确测量所述次级光束F2的所有或部分特性，尤其是其光谱组成或强度。

优选地，所述检测结构5配置有获取元件7，该获取元件7被设计来拾取来自所述选择滤光片元件6的过滤后的次级光束F2′，并处理所述过滤后的光束以在显示元件8，比如计算机屏幕上例如二维或三维地再现其图像10。

当然，所述获取元件7可以包括用于放大和/或缩小被观察的空间范围的缩放元件，还可以包括处理元件，例如，用于放大比如接收到的信号的亮度的放大器。

有利地，所述图像10的构造、观察数据和分析需要仅一个视角，在观察周期内，从一个固定且基本上无变化的位置实时获取，特别地，而不需要在所述空间的不同点进行多次测量或者对收集的数据进行复杂的处理。

根据本发明的一个优先变型，该变型本身也可以构成一个发明，获取元件7由越狱的(jailbroken)普通CCD传感器摄影机构成，从该摄影机中去除滤波器，该滤波器通常用于防止所述摄影机的CCD单元由于紫外线或者红外线而看不见。于是，所述摄影机变得可以观察到大范围的光谱，该光谱包括紫外光谱、可见光谱和红外光谱。

有利地，这种变化明显是可能实现的，因为所述初级光束F1发出的光谱是可以控制的，以发出少量或不发出红外线、和少量或不发出紫外线，下文中将进一步描述。

根据一个实施例的变型，所述装置1可以被指定来检测一种特定的物质，或者具有相似的光学属性的一类物质，为此，所述装置1具有不变的选择滤光器元件6。

然而，在一个尤其优先的方式中，所述装置1包括配置结构(图未示)，该配置结构用于修改所述选择滤光器元件的光谱特性。特别地，所述配置结构可以修改所述滤光器元件6的光谱位置和/或所述滤光器元件6的光谱带的谱宽，即与其分离波长对应的端点的位置、和/或构成所述带宽的不同波长中的任何一个的透明度等级。

根据一个实施例的变型，所述选择滤光器元件6可以由一个或多个光滤波器构成，该光滤波器可以在所述次级光束F2的光程上，通过合适的滤波器支架交替布置或者彼此重叠，该滤波器支架可以为圆筒，该圆筒的外围设有多个槽，每个槽用于容纳一个所述光滤波器。

优选地，所述装置1具有一体的滤波器支架，该支架可能配置有机动的滤波器选择结构。

根据实施例的另一个变型，所述选择滤波元件可以包括可调滤波器，该可调滤波器的光谱特性本质上是可以通过对所述滤波器进行重新配置来修改的，例如，通过机械地、电子地或者化学地修改所述滤波器的装置。

更特别地，根据可以构成一个独立的发明的实施例的变型，所述选择滤波元件可以包括基底，例如显示屏，其透明度和/或颜色可以由使用者随意修改。

有利地，这种显示屏可以为液晶滤色屏，比如与高射投影仪一起使用的液晶滤色屏。因此，使用者可以根据他/她的需求选择所述次级光束F2穿过的所述显示屏的色调和不透明度，进而可以在一种情况接情况的基础上修改所述过滤条件。

所述选择滤波元件6可以由低通滤波器、高通滤波器或带通滤波器构成。

所述选择滤波元件6的带宽限定了观察所述次级光束F2的光谱窗口，该带宽优选地覆盖所述可见光谱范围的至少一部分，该部分低于650nm，优选地低于530nm，或者甚至低于470nm。

优选地，所述选择滤波元件6进而可以拾取和突出有色辐射，该有色辐射不限于“红色”范围、近红外范围和/或红外范围，尤其是可以在执行的测量结果中，进而在所述图像10中包括蓝色或绿色色调信息，除此之外，该图像还可以同时包含或不包含红色的有色辐射。

有利地，根据可以构成独立发明的特征，这种带宽的使用可以通过光谱窗口收集波长，进而收集色度信息，该波长位于红色以外，尤其位于绿色和/或蓝色中，尤其是低于650nm、530nm、或者甚至470nm，或者，如果需要，甚至将位于该限制以外的红色或红外线范围去掉或使其减弱。

这种布置通过显示图像优化了所述装置的鉴别能力，在该图像中，各种色调没有被红色和/或红外线的饱和遮蔽，这与已知的红外或近红外装置中发生的相反。

因此，本发明的装置具有比已知单色装置更强的鉴别能力。

作为举例，图4A和4B中的表中显示的滤波器III、XIII、XIV或者UV-2可以作为选择滤波元件6使用。

事实上，发明人注意到，明显地，在鉴别用钢笔或毛毡沉积在所述基底3上的油墨的实验中，具有至少一个第一光谱子窗口的滤波器具有显著的效果，该第一光谱子窗口位于蓝色或绿色中，也就是说，基本上位于400nm～520nm之间。

有利地，该第一光谱子窗口可以与第二光谱子窗口相配合，该第二光谱子窗口位于红色中，也就是约640nm～700nm之间，或者为了简化所述滤波器的制造，至少可以容许所述第二光谱子窗口的存在，如滤波器III、XIII和XIV的情况。

此外，这种滤波器在所述第一光谱子窗口(蓝色)中比在所述第二光谱子窗口(红色)中显现出更大的减弱，其中，每个所述光谱子窗口的最大透明度比率可以为10、100、或者甚至1000。这样，红色的透明度有利地严格限制为低于100％。

更普遍地，在所述光谱窗口中或在经过考虑的光谱子窗口中，所述选择滤波元件的最大透明度优选地低于100％，从而使得所述次级光束F2的亮度减弱。

更特别地，所述非零的最大透明度可以低于或者等于65％，低于或者等于30％，低于或者等于10％，低于或者等于0.1％，或者甚至低于或者等于0.01％。

换句话说，所述选择滤波元件6具有大于或等于0.18的光学密度，即与其不透明度的对数对应的值，该光学密度可以大于或等于0.5，大于或等于1，大于或等于3，或者甚至大于或等于4。

事实上，发明发现，比如在红色范围内的一定的衰减、或者甚至大量衰减对于突出标识有色辐射是必须的，该标识有色辐射用于定位所述物质2。

当然，本发明的光谱窗口可以是“整体的”，即其是所述可见光谱的一个单独连续的部分，比如图5和图4A所示的滤波器I、或者图10或图4B中所示的滤波器UV-2的情况，该光谱窗口也可以被分为多个光谱子窗口，比如图8所示的滤波器XIII或图7所示的滤波器XI的情况。

优选地，每个光谱窗口或光谱子窗口在透明度方面具有均匀性，也就是说，所述考虑过的光谱窗口中的最大透明度值和所述光谱窗口中的最小透明度值的比率优选地小于或等于1000，更优选地，小于或等于100，特别优选地，小于或等于10。

换言之，按照惯例，优选地认为，光谱窗口或光谱子窗口的范围相对于所述窗口的透明度峰(transmittance peak)，被限定为-3dB、-2dB或-1dB。

另外，虽然不排除使用窄光谱窗口，该窄光谱窗口具有大约5nm或10nm的带宽，但整个光谱窗口的谱宽Δλ可以大于或等于20nm，优选地大于或等于30nm，更优选地大于或等于50nm，尤其优选地大于或等于100nm，整个光谱窗口可以由该带宽限定，或者如果需要的话，可以由所述选择滤波元件6的可见光谱范围内的带宽的和限定。

有利地，当获取图像10时，宽的带宽尤其有利于在一定范围内保留所述图像10的“多色”特征，该范围足够宽，可以与人眼的光谱分辨率相适应。

优选地，可以使用“连续多色”的观察光谱窗口(或子窗口)，即在连续的光谱范围内持续的非零透明度带宽，该连续的光谱范围构成可见光范围的子区间，其可以保留对从环境中识别物质有用的颜色信息，尤其是各种色调。

这明显可以是带有如图10和图4B的表中所示的UV-2滤波器类型的宽带滤波器元件的情况。

这种类型的滤波器的带宽仅位于除紫外线和红外线的可见光范围内，尤其是基本上位于420nm～680nm之间，这种类型的滤波器可以同时收集多种有色辐射，尤其是但不限于与三原色对应的辐射。

作为举例，其透明度可以在其截取波长之间，完全随着其波长增加，以形成锯齿状的光谱轮廓。

根据一个实施例的变型，照明结构4可以是不变的，即其由这样一种光源构成，该光源的发射光谱基本上是不变的且除了其整体强度不能进行其它的调整。

事实上，发明人能够证实，同一物质2的有色发光现象在多种照明条件下都容易发生，从而可以实现，采用不变的照明条件，也就是采用同一初级光束F1，通过修改所述选择滤波元件6的光谱特性来突出具有多色性质的物质2，或者检测所述可见光谱的不同区域中的同一物质2。

另外，根据其本身就可以构成一个发明的优选特征，所述照明结构4被设计来产生不包含红外辐射的初级光束F1。

更特别地，所述照明结构4的发射光谱优选地小于780nm，优选地小于750nm，更优选地低于700nm，尤其优选地低于650nm。

如果需要的话，该发射光谱可以在较低值处截取，该较低值离光谱的红色范围非常远，尤其是小于或等于570nm，或者甚至小于或等于430nm。

事实上，发明人注意到，当被分析的物质除了被暴露在可见光辐射中以外，还被暴露在波长超过上述值的红外辐射中，在不变的观察条件下，该红外辐射可以明显地干扰可见有色辐射现象，直到搅乱它、或者甚至使它消失。

因此，红外、近红外、或者甚至所有或部分红色范围从光源中去除，使其可以使用更清楚的颜色信息。

优选地，所述照明结构4可以设计为专门产生基本上不含红外或紫外线的可见光光束。

事实上，发明人发现，优选采用这样一种初级光束F1，该初级光束F1的光谱至少部分，优选为大部分，尤其优选为全部位于可见光范围内，这样，根据其自身可以独立构成发明的一个特征，对于许多物质2而言，可以通过位于所述可见光范围内的辐射进行激发，从而获得同样位于所述可见光范围内的辐射，尤其是发光效果，更尤其是荧光效果，这可以将这些物质彼此区分，大多数情况下，是将其从环境中区分出来。

有利地，在许多应用中，这样可以避免使用紫外光源。

根据一个实施例的变型，所述照明结构4包括白光源，该白光源可以人工提供“日光”型的光，其具有接近太阳光谱的宽的发射光谱，但限于所述光谱的可见光部分，例如在380nm～780nm之间。

特别地，可以使用白炽灯，比如卤钨灯，和低通发射滤波器(low-pass emissionfilter)，该滤波器具有例如接近650nm的截取波长，或者更少，例如约570nm或490nm，如图11A、11B和11C所示。

根据该配置，还可以配置一个热吸收滤波器12，该热吸收滤波器用于保护所述低通滤波器不被所述灯释放的热损坏。

根据实施例的一个优选变型，其自身可以构成一个发明，所述照明结构4包括调节结构，该调节结构用于修改所述初级光束F1的发射光谱特性，尤其是在可见光范围内修改。

为此，所述照明结构4可以包括不变的光源，该光源与一个可调的发射滤波器11或者多个发射滤波器配合，所述多个发射滤波器交替布置和/或层叠布置在所述光源和所述基底3之间，且位于所述初级光束F1的光程上。

然而，根据一个构成独立发明的实施例的优选变型，独立于所述初级光束在所述物质上产生的效果、以及所述检测结构5的性质，所述照明结构4包括从本质上可调的光源20，也就是说，该光源20不需要调整其发射光谱的滤波器。

为此，所述照明结构4优选地包括至少一个第一光源21和一个第二光源22，第一光源21和第二光源22具有截然不同的光谱特性，并可以同时分别发出可见光谱范围内的第一和第二子光束P₂₁、P₂₂，第一和第二子光束P₂₁、P₂₂相互重叠。所述照明结构4还包括用于调整所述第一和第二子光束各自的强度的结构。

有利地，使用者可以通过加法合成改变发射光谱，通过在至少两个具有不同颜色的所述子光束P₂₁、P₂₂的可见范围内将其重叠构成所述初级光束F1，优选地，所述子光束P₂₁、P₂₂基本上具有相同的空间起始点。

换言之，所述照明结构4可以有利地包括“位变异构”(″metameric″)的可调光源，或者仅由“位变异构”的可调光源构成。

优选地，所述位变异构的可调光源20包括一第三光源23，该第三光源23能够发射可见光范围内的第三子光束P₂₃，第三子光束具有与所述第一和第二子光束不同的光谱，可以与所述第一和第二子光束重叠，并具有可调节的强度。

在一个特别优选的方式中，所述第一、第二和第三光源21、22、23基本上是单色的，更优选的，它们基本上对应于红、绿和蓝原色。

更特别地，所述第一、第二和第三光源21、22、23优选地设计为分别发射约620nm(红色)、520nm(绿色)和460nm(蓝色)的光。

根据一个实施例的优先变型，所述第一、第二和第三光源21、22、23由LED灯构成，例如具有约5W的低电功率的LED灯。

这种布置为所述装置1提供了多种优点，比如可调光源20可以：

在直接暴露的状态下工作，而不需要在所述光源和所述基底3之间设置任何发射滤波器；

显著减小所述装置的耗电量，这允许考虑将所述装置变为具有良好自治性的便携式装置，由电池供电；

使结构更加紧凑；

通过使用冷光源限制所述装置的发热；

延长所述装置的白炽灯的使用寿命，以及最后

通过使其可以在多种照明条件下追踪至发现有色发光现象的发生，为所述装置提供多种用途。

根据可以构成独立的发明的一个特征，该特征适用于任意类型的光学分析方法，尤其是本发明的方法，所述初级光束F1可以通过叠加以下光束产生，一个是具有优选地基本上不变的强度的宽光谱可见主光束，另一个是具有变化的强度的一个和/或另一个所述子光束P₂₁、P₂₂、P₂₃，它的可见光谱比主光束的可见光谱窄。

优先地，所述主光束由白光源人工产生，尤其是所谓的“日光”型的“热”光源，如上文中所描述的，该光源优选地不包含红外和/或、基本上或者甚至完全不包含紫外光线，该光源的光谱优选地是基本上不变的，而其强度优选地在观察时，尤其是在对添加的子光束P₂₁、P₂₂、P₂₃进行调整改变时是基本上不变的。

可以想到，虽然所述子光束的光谱范围、或者波长位于所述主光束占据的宽光谱范围外，但是所述主光束的光谱优选地与所述子光束的至少部分光谱重叠，并且更优选地延伸至足以完全覆盖和包含所述子光束的光谱范围。

在一个优先的方式中，这种照明组合通过白光源和位变异构的LED光源(如前所述)相配合而产生，该照明组合包括一个宽的且基本上不变的背景，在该背景中添加一个或多个窄、或者甚至基本上位变异构的，变化的光束。

有利地，在受益于固定的且不被干扰的背景光的情况下，这种布置通过主要但不仅限于改变所述子光束的参数，而使探索所述基底3变为可能，该背景光由所述主光束提供。

另外，根据实施例的变型，所述照明结构4除了可见光源，还可以包括紫外线辐射光源，或者用紫外线辐射光源替代可见光源。

优选地，所述装置1具有可见光源和紫外光源，可以轮流地使用。

发明人甚至注意到，至今为止被视为惰性的某些物质2，即在紫外线辐射下不易于产生直接可见的荧光的物质2，在同样的紫外线辐射下，仍然会在可见光谱范围内产生有色发光现象，该现象可以通过本发明的装置1检测到。

特别地，可以注意到，这种检测模式使得，在不必破坏或撕开基底的情况下获取纸质基底上的指纹变为可能，并且，有利地，不像在至今为止已知的方法中，所述基底3被暴露在液体、粉末或者气体显影剂化学药剂中。

另外，本发明的所述装置1优选地包括外壳30，该外壳30被设计来将其与外部光扰动隔离，尤其是被设计来保护所述基底3和所述检测结构5，使其不受太阳光谱的红外线辐射干扰。

当然，本发明不限于这里提供的几个应用和调整例子。特别地，对于每个应用，本领域技术人员通过试验可以确定适用于被搜寻的物质的选择滤波和/或照明的条件。为此，本发明中描述的不同元件可以自由组合。

此外，可以想到通过创建参考书目或者图标为本领域技术人员，尤其是书法或伪造专家提供信息，该信息是关于允许在特定条件下对特定物质的检测进行的调整。

下面将详细描述本发明的光学分析方法。

为了便于描述，优先考虑在上述装置1上实现所述方法，优先参照表1中给出的例子。

根据本发明，所述光学分析方法用于鉴别存在于基底3，如物体或文件上的物质2。

所述方法可以特别地构成一种用于鉴别两种油墨的方法(例1-5)、一种用于重现伪造的或擦掉的字迹的方法、一种用于检测油墨的非色素成分(比如固定剂或干燥剂)的方法、特别是一种用于观察所述基底3中的所述非色素成分的转移的方法(例6-7)、一种用于非破坏性获取，尤其是纸质基底上的指纹或掌纹的方法(例8-9)、一种恢复化学擦除部分的方法(例10)、一种用于突出人体体液的污迹，比如口水、精子或汗水的痕迹的方法、一种用于检测比如人、动物或植物的生物组织中的天然或人工色素的方法、或者一种用于检测微生物(比如移植在所述基底上的真菌或霉菌)的方法，其中所述方法尤其可以用于证实所述基底，尤其是担心的文件的真实性。

在一个特别优先的方式中，本发明的所述方法可以用于检测伪造字迹，以及评估公文、身份文件、钞票、受托文件等的真实性。

如果需要的话，所述方法还适用于识别化学或有机物质留下的痕迹或污迹，尤其是家务劳动中处理的物质。

当然，这些例子并不是限制性的，许多其他应用也是可以想到的，尤其是在司法调查领域的应用。

本发明的方法包括：照明步骤(a)，在该步骤中，将所述基底3暴露在初级光束F1中，使得所述基底3发出次级光束F2作为响应；以及检测步骤(b)，在该步骤中，收集和分析所述次级光束F2。

根据本发明的一个重要特征，所述初级光束F1被选择，以与所述物质2以这样一种方式相互配合，所述物质2在所述次级光束F2中发射可见光谱范围内的标识有色辐射，该标识有色辐射在所述次级光束F2中不能被直接辨识，而在所述检测步骤(b)包括选择滤波子步骤(b1)，在该选择滤波子步骤(b1)中，通过适用于所述标识有色辐射的可见光谱的光谱窗口，对所述次级光束F2进行滤波，以将所述物质2从其环境中区分出来。

因此，本发明的光学分析方法有利地可以显示有色发光现象，该现象天然地发生在可见光谱范围内，但是至今为止是隐藏的，因为与剩下的所述次级光束对应的所述背景噪声的标识有色辐射的叠加而遮盖。

优选地，根据所述方法，可以收集或者仅收集可见光谱范围内远离红色和/或红外范围的颜色信息，尤其是低于650nm、或者低于570nm、或者甚至低于430nm的颜色信息，避免具有过强的红色信号的图像看不见或者饱和。

有利地，该方法通过避免排除所述辨别信息，即所述光学性质，尤其是色饱和度和色调，来显示所述有色现象，这使得在选择滤波后，所述物质2相对于其环境在视觉上被突出。

优选地，照明步骤(a)包括发射调整子步骤(a1)，在该发射调整子步骤(a1)中，在复数个可能的设置中确定所述初级光束F1的发射光谱特性。

优选地，所述初级光束F1由位变异构的光源20产生，该光源能同时发射多个子光束P₂₁、P₂₂和P₂₃，每个子光束对应三原色中的一个，三原色为红色、绿色和蓝色，这样，在发射调整子步骤(a1)中，每个所述子光束的发射强度可以单独调整。

因此，基于发出的每种原色的强度的单独调整，通过所述光束的叠加，通过加法合成，可以获得几乎无数个不同的色调。

在一种尤其优先的方式中，为此，可以采用LED类型的冷光源。

此外，发射的所述初级光束优选地不包含红外辐射。

特别是在表1中的例4的情况中，每个原色最大限度地发出，以在视觉上再构成白色的初级光束，该光束非常有利的不包括任何红外辐射。

另外，所述选择滤波子步骤(b1)优选地包括衰减阶段，在该阶段中，所述次级光束F2的强度通过滤波器在光谱窗口中减小，该滤波器具有非零的最大透明度，该最大透明度小于或等于65％、小于或等于30％、小于或等于10％、小于或等于0.1％、小于或等于0.01％。

此外，所述方法优选地包括配置步骤(c)，该步骤有利地在所述检测步骤(b)之前，在该配置步骤(c)中，所述光谱窗口通过调整所述选择滤波元件4的光谱特性来配置。

就这点而言，可以设置一组滤波器，其中，那些滤波器可以交错布置、间隔布置或通过叠加彼此组合，以使所述物质和/或所述照明条件的有色发光现象的观察最优化。

优选地，所述检测步骤(b)包括获取子步骤(b2)和再现子步骤(b3)，在该获取子步骤(b2)中，在所述滤波子步骤(b1)中获得的所述次级光束的图像，优选地通过宽光谱摄影机被拾取和放大，在该再现子步骤(b3)中，所述图像以真实颜色被显示。

因此，有利地，不需要所述物质的标识有色辐射的再生和颜色变换，就可以执行放大之前的拾取这一简单过程，这有利地可以基本上保留所述图像10的原始颜色特性，并根据其色调和/或色饱和度进行所述物质的鉴别。

下文的表1提供了一些非穷举的所述装置1的设置的例子，该装置1允许实现上述方法的不同的实际应用。

根据第一应用的变型，与所述表1中的例1-5对应，可以鉴别两种油墨2、2′，两种油墨具有基本上相同的颜色，在这里是黑色，在日光中有相同的视觉描绘，但是具有不同的化学成分，尤其是色素，其对于同一初级光束F1的反应不同。

因此，如图2A、2B和2C所示，可以通过将覆盖在原始轨迹上的所述伪造痕迹2′″Claire″变透明来显示原始痕迹2″Luc″，并且有利地再现所述轨迹以使其完全清晰可辨。

这种过程可以通过增亮、突出和/或改变一种油墨相对于另一种油墨显现的色调来实现。根据使用的滤波器，伪造痕迹的擦除或者原始痕迹的变暗在可以辨识时，以不同的色调(红色、蓝色、黑色等)显示并且可以很明显。

这样，可以注意到，获得的所述图像10有利地是彩色的，其中所述物质2显示的颜色特征，尤其是色调，可以从所述色调的环境中完全区分出来，而不像采用简单的单色滤光片观察到的一样。

特别地，如例5指出的一样，绿色照明可以在清晰的绿色背景上同时观察到浅粉色的伪造痕迹和蓝黑色的原始痕迹。

根据与表1中的例6-7对应的另一应用变形，该变形可以构成独立的发明，可以使用所述方法突出所述物质2或者对应于油墨的一种或多种非色素成分的物质的混合，比如固定剂或干燥剂，虽然它们同时沉积在所述基底上，但是是肉眼完全不可见的。

根据第一种可能性，该应用可以用于检测相互交叉的多个痕迹的层叠顺序，以确定被认为较早的痕迹(例如，护照签名)有效地被被认为较近的痕迹(例如，护照印戳)覆盖，而不是相反的情况。

根据第二种可能性，该应用被用于重现通过机械或化学侵蚀擦掉的字迹。

根据第三种可能性，该应用被用于检测和/或测量影像41，该影像41显示出旧油墨的非色素成分绕有颜色的可见的初始线40的转移，如图3A和3B或者例6和7所示，进而特别地，进行字迹的年代测定或两个重叠的字迹的相对年代测定。

事实上，发明人注意到，油墨的某些化学成分，比如圆珠笔中使用的固定剂和干燥剂，虽然是肉眼不可见的，但是会通过形成不可见的应变(strain)渗入形成所述基底的纸中，该应变绕着原始痕迹日益扩展，随着时间从所述原始痕迹扩散地越来越远，可以通过本发明的方法显示这种转移，而不需要使用复杂的色谱的物理化学分析。

因此，一方面，根据所述影像41(或)存在(图3B)或不存在(图3A)，另一方面，如果需要的话，根据其是否扩展，可以评定所述字迹的年代，进而可以将其与所述文件声称的制造日期相比较。

它还可以例如，检测在伪造遗嘱的起源的空白处滥用签名。

该技术还可以应用于的研究线的交叉，例如检测预先加戳的护照上的签名(该签名通过线的反交叉显示，所述签名和所述影像位于所述印戳上且溢出所述印戳)。

在一个特别有利的方式中，该方式本身可以构成一个发明，发明人发现本发明的方法应用于通过联合使用紫外光源和滤波元件来检测指纹(例8)，尤其是纸质基底上的指纹，该滤波元件的带宽位于可见光范围内，尤其是前述的图10中所示的滤波器UV-2。

根据原始的发明构思，发明人通过专用的紫外线光源和滤波元件配合，将物质2分离，该滤波元件限定了观察的光谱窗口，该光谱窗口仅位于可见光谱范围内，且有利地为多色的。

这样，可以注意到，本发明的方法使得这样一种情况变为可能：如果需要的话，通过选择合适的选择滤波元件6来收集次级光束中存在而初级光束中不存在的波长。

换言之，在一定条件下，所述装置1可以通过所述物质2产生标识有色辐射，所述标识有色辐射的光谱与所述入射初级光束的光谱不同和/或与所述入射初级光束的光谱相抵消，并可以拾取这种抵消光谱的可见范围的至少一部分。

作为举例，使用发射约365nm波长的紫外光源，所述选择滤波元件，例如滤波器UV-2，可以配置来获取与指纹的有色辐射对应的有用信息在较低的可见光谱范围内，约380nm或390nm。

根据一个优先的实施例变型，可以使用仅位于可见光范围的初级光束，尤其是通过如前所述的位变异构光源(例9)显示指纹。

为此，红色位变异构光源设置如下：R＝100％，G＝0％，B＝0％，与选择滤波元件XV配合，可以用来使白纸上一开始不可见的指纹在深红色背景上显现为荧光粉色；在这种情况下，还可以注意到，用蓝色圆珠笔在同样的纸上写出的字迹几乎呈白色、略带桃红的荧光色调。

在一个特别优选的方式中，本发明的所述光学方法可以非破坏性地显示指纹。

最后，发明人还发现他/她的方法可以用于恢复通过化学清洗而擦掉的痕迹，例如检测通过擦掉重写金额或者收款人的伪造支票(例10)。

根据原始的发明构思，由于本发明的所述方法，除了紫外线光源的照明结构4可以用于该应用，该照明结构4尤其是由白光源构成，该白光源被简单滤波以衰减或消除红色和红外辐射，如前所述。

在可见光尤其是白光下对化学擦除的检测，有利地可以通过选择合适的选择滤波元件来实现，该选择滤波元件的带宽包含在可见光谱范围内。

例如，为此可以使用具有紫色的第一窄子窗口和红色的第二窄子窗口的滤波器，像图9所示的滤波器UV-ABS的情况一样。

表1：应用实例

另外，本发明本身还涉及一种用于鉴别存在于基底3，比如物体或文件上的物质2的光学分析方法，所述方法包括：照明步骤(a)，在该步骤中，所述基底被暴露在初级光束F1中，使得所述基底发出次级光束F2作为响应；以及检测步骤(b)，在该步骤中，收集和分析所述次级光束F2。所述照明步骤(a)包括发射调整子步骤(a1)，在该子步骤中，所述初级光束的发射光谱特征依靠位变异构光源在复数个可能的设置之间被确定，该位变异构光源包括至少一个第一光源21和第二光源22，所述第一光源21和第二光源22具有不同的光谱特征并可以同时在可见光范围内发射第一和第二子光束P₂₁、P₂₂，通过分别调整所述第一和第二子光束的强度来确定所述初级光束的光谱特征。

因此，优选地，所述位变异构光源包括第三光源23，该第三光源23可以发射第三子光束P₂₃，该第三子光束可以叠加在所述第一和第二子光束上并具有可调整的强度，所述第一、第二和第三光源基本上是位变异构的且基本上与三原色对应。

另外，不管所述方法如何实施，其优选地包括一探索步骤，在该步骤中，所述初级光束的光谱特征被改变，以追踪至发现所述物质2的有色发光现象的发生。

事实上，可调光源的使用，尤其是位变异构光源的使用使得可以通过所述初级光束F1改变所述物质的照明条件，尤其是通过所述初级光束F1的光谱混合成分，这样，在不断形象化所述次级光束F2时，特别是所述图像10时，使用者可以改变照明参数直到获得他/她认为符合要求的所述物质的发光响应，尤其是荧光响应。

有利地，所述探索步骤可以根据自由的或预定的探索规程不断重复，按照不同的组合，通过依次地改变产生所述子光束的三个光源中的每一个的强度等级，直到获得的组合显示出所述物质2，即产生在其环境中可以辨识的标识辐射。

此外，所述初级光束F1优选地不包含紫外线，优选地不包含红外线，所述初级光束F1使所述物质2在可见光范围内发光，该发光的色调明显区别于形成所述初级光束的光源加法合成产生的色调。

虽然上述方法可以在上述应用中实施，以获得隐藏的、不可直接辨识的、有色的标识辐射，但其需要上文中所述的选择滤波元件6才可以被观察者看见。至少就某些物质来说，根据构成独立的发明的特征，所述方法还可以用于产生视在的有色辐射，其中所述初级光束的调整使得其引起所述物质发光，在所述次级光束中，可以通过肉眼直接辨识，而不需要任何选择滤波元件，如图12所示。

有利地，所述图像10可以这样产生：通过所述获取元件7直接拾取所述“未处理的”次级光束并将该光束中包含的信息基本上完全相同的再转录在所述显示元件8上；也可以这样产生：通过肉眼形象化所述“未处理的”次级光束，所述图像10与包含所述物质2的被观察的所述基底3的物理区域的描绘一致，因为在所述初级光束的照亮下，所述图像10直接呈现给观察者。

事实上，发明人发现，可以采用初级光束简单地激发某些物质，尤其是油墨，该初级光束是可见的且有利地不包含紫外线，所述初级光束的红色、绿色和蓝色成分被适当地参数化，不仅为了获得这些物质的发光，更重要的是为了通过给它这样一种强度来增强所述发光，通过直接观察被照明的基底3，可以用肉眼区分所述物质的标识辐射，进而通过色调、强度或色饱和度的对比，使所述物质2从所述基底的其它部分直接显现。

作为举例，R＝0％，G＝100％，B＝100％这个强度设置使得直接突出具有不同色调的粉色油墨的三个样本成为可能，该油墨通过Reynolds-094牌毛毡沉积在白纸上，这三个样本分别以深绿色、浅桃红色、和深蓝色显示在纯净的浅蓝色背景上。

有利地，所述装置1适用于实现上述方法的多种变形，其明显地包括一个可去除的或者可回收的选择滤波元件6，该选择滤波元件6可以间隔地插入所述次级光束中且位于所述基底和观察者或者所述获取元件7之间，或者相反地，从所述次级光束中去除。为此，所述装置1可以明显地包括可移动的支架，比如圆筒，该圆筒包括数个槽，其中一个保持空的或者被光学非彩色元件占据，以实现当所述次级光束被所述基底的被观察区域送回时，通过眼睛或者所述获取元件7对所述次级光束进行直接辨识，而其它槽将被数个选择滤波元件6占据。

当然，本领域技术人员可以根据被考虑的物质和应用来随意改变上述方法和装置，尤其是通过提取或者合并其特有的特征。

因此，本发明的所述装置1和方法特别简单且用途广发，而关于物质的性质的多样性，它们可以分析，尤其是在司法调查的系统工作中。

而且，本发明的方法和装置具有特别强的鉴别能力，它们保留颜色性质的信息，该颜色性质可以获得所述物质相对于其环境的细微差别。

此外，这种区别有利地通过简单而形象化的所述图像10实现，该图像10可以直接由选择滤波器获得，或者，在一些情况下，通过肉眼直接观察，这保证了实现所述方法的直观和符合人体工学的特征。

此外，本发明可以通过低功率的光源和相对便宜的部件来进行成功的检测。

最后，以一种特别有利的方式，该方法不仅保护了使用者的皮肤和眼睛，还保护了样本的完整，尤其是它不改变被检查的所述基底或者物质的结构。在司法案件中，提供了一种检查方法，该方法具有既不破坏和损毁证据的非常明显的优点。

本发明发现了物质，尤其是色素或颜料的光学分析的一种工业应用，特别是在物体或文件的法医检验中，尤其是为了司法调查，以及为了设计和制造相应的光学分析装置。

Claims

1.一种用于鉴别存在于基底，比如物体或文件上的物质的光学分析方法，所述方法包括：

照明步骤(a)，在该步骤中，所述基底被暴露在初级光束(F1)下，以使所述基底发出次级光束(F2)作为响应，

检测步骤(b)，在该步骤中，所述次级光束被收集和分析，其特征在于，所述初级光束被选择为与所述物质(2)以这样一种方式相互配合，所述物质在所述次级光束中，发射可见光谱范围内的标识有色辐射，所述标识有色辐射在所述次级光束中不能直接辨识，

所述检测步骤(b)包括选择滤波子步骤(b1)，在该选择滤波子步骤(b1)中，通过适用于所述标识有色辐射的可见光谱的光谱窗口，对所述次级光束进行滤波，以将所述基底(3)的表面成分的图像(10)从所述次级光束中提取出来，所述基底大到足以包括至少一个包含所述物质(2)的区域和至少一个不包含所述物质的参照区域，所述参照区域形成所述物质的环境，所述图像(10)同时包括与所述物质的标识辐射相对应的第一可见信号和与所述环境的响应相对应的第二可见信号，所述第一可见信号和第二可见信号在视觉上彼此不同，以使使用者将所述物质(2)从其环境中区分出来。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一可见信号和第二可见信号使所述物质(2)及所述物质(2)的环境之间的色调差在所述图像(10)上显现，所述色调差是肉眼可辨识的。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述照明步骤(a)包括：发射调整子步骤(a1)，在该子步骤中，所述初级光束(F1)的发射光谱特性在复数个可能的设置中被确定。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述初级光束由可同时发出数个子光束的位变异构源(20)产生，每个子光束对应三原色中的一种，在所述发射调整子步骤(a1)中，每个所述子光束的发射强度是单独调整的。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法的初级光束采用LED类型的冷光源。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述初级光束不包含红外辐射。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述初级光束形成基本上不包含紫外光的可见光束。

8.根据权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述物质(2)被所述初级光束(F1)激发引起所述物质(2)发光。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述选择滤波子步骤(b1)包括：衰减阶段，在所述衰减阶段，所述次级光束(F2)的强度减弱，通过滤波器在光谱窗口中减小，所述滤波器具有非零的最大透明度，所述最大透明度小于或等于65％、小于或等于30％、小于或等于10％、小于或等于0.1％、或者甚至小于或等于0.01％。

10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述选择滤波子步骤(b1)中，颜色信息通过所述光谱窗口收集，所述颜色信息位于低于650nm、低于530nm、或者甚至低于470nm的范围内。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述光谱窗口的光谱宽度(Δλ)大于或等于20nm、大于或等于30nm、大于或等于50nm、或者甚至大于或等于100nm。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括配置步骤(c)，在该步骤中，所述光谱窗口通过调整所述选择滤波元件(4)的光谱特性来配置。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述检测步骤(b)包括获取子步骤(b2)和再现子步骤(b3)，在该获取子步骤(b2)中，在所述滤波子步骤(b1)中获得的所述次级光束的图像，优选地通过宽光谱摄影机被拾取和放大，在该再现子步骤(b3)中，所述图像以真实颜色显示。

14.一种用于鉴别存在于基底(3)，比如物体或文件上的物质(2)的光学分析方法，所述方法包括：照明步骤(a)，在该步骤中，所述基底被暴露在初级光束(F1)中，使得所述基底发出次级光束(F2)作为响应；以及检测步骤(b)，在该步骤中，所述次级光束(F2)被收集和分析，其特征在于，所述照明步骤(a)包括发射调整子步骤(a1)，在该子步骤中，所述初级光束(F1)的发射光谱特征依靠位变异构光源在复数个可能的设置之间被确定，该位变异构光源包括至少一个第一光源(21)和至少一个第二光源(22)，所述第一光源和第二光源具有不同的光谱特征并可以同时在可见光范围内发射第一子光束(P₂₁)和第二子光束(P₂₂)，通过分别调整所述第一子光束和第二子光束的强度来确定所述初级光束的光谱特征。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法包括探索步骤，在该步骤中，所述初级光束的光谱特征被改变，以追踪至发现所述物质(2)的有色发光现象的发生。

16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述位变异构光源包括可发射第三子光束的第三光源，所述第三子光束可以与所述第一子光束和第二子光束重叠，并具有可调节的强度；所述第一光源21、第二光源22和第三光源23基本上是单色的，且基本上对应于三原色。

17.根据权利要求14-16任一项所述的方法，其特征在于，所述初级光束基本上不包含紫外光，并使所述物质(2)在可见光范围内发光。

18.根据权利要求14-17任一项所述的方法，其特征在于，所述初级光束(F1)由光束叠加产生，一个是具有基本上不变的强度的宽光谱可见主光束，另一个是具有变化的强度的一个所述子光束和/或另一个所述子光束，所述子光束的可见光谱比所述主光束的可见光谱窄，且所述子光束的可见光谱与所述主光束的可见光谱至少部分重叠，或者包含在所述主光谱的可见光谱中。

19.根据权利要求14-18任一项所述的方法，其特征在于，所述物质(2)的发光在次级光束中是肉眼直接可辨识的。

20.根据前述权利要求任一项所述的方法，其特征在于，所述方法形成了一种用于鉴别文件的方法、一种用于重现伪造或擦掉的字迹的方法、一种用于检测油墨的非色素成分的方法、一种非破坏性的失去指纹或掌纹的方法、一种用于突出人体体液的污迹的方法、一种检测生物组织中的色素的方法、一种检测真菌型的微生物的方法，尤其是在纸质基底上。

21.一种用于实现根据前述权利要求中任一项所述的方法的光学分析装置(1)，以从物质(2)的环境中鉴别所述物质(2)。