CN211553736U - 一种平面载体上指纹的高光谱检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种平面载体上指纹的高光谱检测装置，包括样品池、前端盖板、左侧光源、右侧光源；所述样品池采用黑色塑料制成，其正面设有开口，并且所述开口配置有相匹配的可开合的前端盖板；所述样品池内设有可调节照射角度的左侧光源和右侧光源，所述左侧光源和右侧光源用于向样品发射宽波长混合光，光线经样品反射通过光学镜头被高光谱成像系统所接收。该装置具有快速准确，无损检材的优势，在指纹检验鉴定过程中具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及痕迹物证检验领域，具体涉及一种平面载体上指纹的高光谱检测装置。
背景技术
在犯罪现场常见的物证中，指纹由于具有人各不同、细节特征稳定、终身不变的特性，成为犯罪现场重要的物证之一。在犯罪现场勘查过程中被广泛使用的粉末刷显法简便易行，但是操作不当时可能会破坏重要指纹，并且会对后续的生物物证检验产生不利影响。因此在指纹显现提取的技术流程中，光学无损提取具有较高的优先级。
光谱成像技术结合了光谱技术和数字成像技术，利用液晶可调波长滤光镜，提升了光源的单色性，并且可以把多个波长间隔较小的单色光图像融合成为一幅组合图像。可以实现载体上指纹的无损提取，得到对比反差明显、成像质量较高的指纹图像。高光谱物证系统是一套基于光谱成像的物证检验系统，在物证检验过程中，根据检材状况选择照明光源和照明角度，在检材上形成适当的反射光或荧光亮度分布。在成像记录时，计算机控制液晶可调波长滤光镜在一定范围内依次透过预先设定的多个等间距波长位置上的窄波段单色光，使检材在各个波段的反射光或荧光透过滤光镜依次到达CCD感应器，CCD感应器能够记录检材在相应波段的亮度分布，并将众多单色光亮度影像储存在计算机中形成光谱影像集。利用高光谱成像研究载体上指纹的细节特征，有助于完善指纹显现技术体系，为无损提取载体上指纹提供了新的途径。同时还可以通过分析高光谱图像中的光谱信息，对指纹残留物进行初步的定性分析，为案件侦破提供线索，为法庭刑事案件审判提供依据。
然而，在高光谱检测系统工作过程中为了测量出准确的反射光强度数据，需要排除外界光线的影响，因此需要具有遮光效果良好的样品池，避免外部环境光线的干扰。同时，对于平面载体上的痕迹物证来说，提取效果与光源光线的角度密切相关，而现有的高光谱检测设备主要利用液晶可调滤光镜实现光线波长的变化，涵盖各个波长的可见光及非可见光中的红紫外波段，对于光源角度的可调节性较差。因此需要在现有设备的基础上，增加调配光源所发出的宽波长混合光的角度的功能。此外，由于有些平面载体较为轻薄，容易发生轻微移动，影响高光谱数据采集的准确性，因此有必要在高光谱检测装置中设计样品夹，对平面载体加以固定，最大程度地排除环境因素的干扰。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型旨在提供一种平面载体上指纹的高光谱检测装置，能有效遮挡外部光线、调配光源角度，并有效固定样品，避免外界环境因素对测量结果的干扰。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种平面载体上指纹的高光谱检测装置，包括样品池、前端盖板、左侧光源、右侧光源，样品夹；所述样品池采用黑色塑料制成，其正面设有开口，并且所述开口配置有相匹配的可开合的前端盖板；所述样品池内设有可调节照射角度的左侧光源和右侧光源，所述左侧光源和右侧光源用于向样品发射宽波长混合光，光线经样品反射通过光学镜头被高光谱成像系统所接收。
进一步地，左侧光源和右侧光源的结构相同，均包括金属杆一、金属杆二、转动轴和带有灯罩的灯泡；所述金属杆一的下端和金属杆二的上端通过转动轴可转动连接，金属杆一的上端固定于样品池的内壁，金属杆二的下端连接所述带有灯罩的灯泡。
进一步地，所述样品池内的底部设有金属制样品夹。
进一步地，所述前端盖板的上端可转动连接所述样品池正面的顶部，下端为自由端。
进一步地，所述样品池呈长方体结构。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出了一种平面载体上指纹的高光谱检测装置，通过高光谱成像系统，可以对各类载体上的同一种指纹和同一载体上的不同指纹残留物进行全波段扫描，获取连续窄波段单色光下各类检材的单帧图像和高光谱融合图像及相应的光谱曲线。通过具有遮光效果的样品池排除外部环境光线的影响，通过金属制样品夹固定样品保证光谱曲线的准确性，通过调整样品池左右两侧的光源的角度，进一步提高痕迹与平面载体之间的反差，具有快速准确，无损检材的优势，在指纹检验鉴定过程中具有广阔的应用前景。
附图说明
图1为本实用新型实施例1中装置示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围并不限于本实施例。
实施例1
一种平面载体上指纹的高光谱检测装置，包括样品池1、前端盖板2、左侧光源3、右侧光源4；所述样品池1采用黑色塑料制成，其正面设有开口，并且所述开口配置有相匹配的可开合的前端盖板2；所述样品池1内设有可调节照射角度的左侧光源3和右侧光源4；所述左侧光源3和右侧光源4用于向样品发射宽波长混合光，光线经样品反射通过光学镜头被高光谱成像系统所接收(图中未示)。
上述高光谱检测装置的工作原理在于：打开前端盖板，将载有指纹的平面载体放入样品池的底部平台上，并调节好左侧光源和/或右侧光源的角度。关闭前端盖板，开启高光谱成像系统并打开左侧光源和/或右侧光源(根据样品特性和检测需要选择双侧均匀照明或单侧不同角度的侧光照明)发出特定波长范围的宽波长混合光并照射平面载体。通过高光谱成像系统中的液晶可调滤光镜的分光，获取平面载体上的检材在各个窄波段单色光下的单帧图像，以及多帧图像融合后的高光谱图像，并可在全波段融合图像的基础上记录分析相应的光谱曲线。
在本实施例的高光谱检测装置中，通过样品池的设计能有效遮挡外部光线，能有效避免外界光线对测量结果的干扰，而且能够调配光源角度，有助于提高检测的灵活性和精确度。
进一步地，左侧光源和右侧光源的结构相同，均包括金属杆一6、金属杆二7、转动轴8和带有灯罩的灯泡；所述金属杆一6的下端和金属杆二7的上端通过转动轴8可转动连接，金属杆一6的上端固定于样品池的内壁，金属杆二7的下端连接所述带有灯罩的灯泡。通过转动金属杆二7，可以实现对于光线角度的调节。
进一步地，在本实施例中，所述样品池1内的底部设有金属制样品夹5。一般地，平面载体的厚度小于15微米，因此金属制样品夹5一般需要满足能固定夹设小于15微米的平面载体的要求。
进一步地，在本实施例中，所述前端盖板2的上端可转动连接所述样品池1正面的顶部，下端为自由端。开启时，将前端盖板向前翻开即可。
进一步地，在本实施例中，所述样品池1呈长方体结构。其大小需满足放置常见的遗留有指纹的平面载体的需要。
实施例2
本实施例提供利用实施例1所述的高光谱检测装置对不同红色平面客体上残留的红色印油指纹进行高光谱检测的实例。
1.准备VCD光碟(红)、红色奖状、深色书皮、红色报纸、红色玻璃、红包、红色BOOP薄膜、红色硬纸壳、红色食品包装袋、杂志(红色)共十种非渗透性平面载体。使用红色印油在平面载体上捺印指纹。
2.将平面载体放入样品池的底部平台上，并用金属制样品夹夹紧固定。在高光谱成像系统中设定波长范围(420nm-980nm)，扫描步长设置为5nm。
3.调节好左侧光源和右侧光源的角度，左侧光源和右侧光源向平面载体射出宽波长混合光。混合光照射到样品上，样品的反射光通过光学镜头，进入带有液晶可调波长滤光镜的光谱成像系统。
4.通过液晶可调波长滤光镜的分光，获取平面载体在各个窄波段单色光下的单帧图像，以及多帧图像融合后的高光谱图像，并可在全波段(420nm-980nm)融合图像的基础上记录分析相应的光谱曲线。
5.通过比较不同波段范围和扫描步长下的高光谱成像效果，选择指纹纹线与平面载体之间反差最佳的多帧融合图像。
6.不同深色载体上的红色印油指纹最佳反差效果波长随指纹遗留平面载体不同在570-650nm的范围之内变化。
实施例3
本实施例提供一个利用实施例1所述高光谱检测装置对手机屏上的各类指纹进行高光谱检测的实例。
1.使用手机屏作为载体，在其上捺印血指印、油汗混合指印、红墨水指印、红色印油指印、花生油指印各一。
2.在高光谱成像系统中设定波长范围(420nm-980nm)，扫描步长设置为5nm。将各类指纹残留为与手机屏放置在样品池底部平台上，并用金属制样品夹固定。
3.调节好左侧光源和右侧光源的角度，左侧光源和右侧光源向平面载体射出宽波长混合光。混合光照射到样品上，样品的反射光通过光学镜头，进入带有液晶可调波长滤光镜的光谱成像系统。
4.通过液晶可调波长滤光镜的分光，获取平面载体在各个窄波段单色光下的单帧图像，以及多帧图像融合后的高光谱图像，并可在全波段(420nm-980nm)融合图像的基础上记录分析相应的光谱曲线。
5.通过比较不同波段范围和扫描步长下的高光谱成像效果，选择指纹纹线与手机屏之间反差最佳的多帧融合图像。
6.同一手机屏上各类指纹的最佳反差效果波长范围随指纹残留物种类不同在610nm-670nm的范围之内变化。
对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种平面载体上指纹的高光谱检测装置，其特征在于，包括样品池(1)、前端盖板(2)、左侧光源(3)、右侧光源(4)；所述样品池(1)采用黑色塑料制成，其正面设有开口，并且所述开口配置有相匹配的可开合的前端盖板(2)；所述样品池(1)内设有可调节照射角度的左侧光源(3)和右侧光源(4)，所述左侧光源(3)和右侧光源(4)用于向样品发射宽波长混合光，光线经样品反射通过光学镜头被高光谱成像系统所接收。
2.根据权利要求1所述的平面载体上指纹的高光谱检测装置，其特征在于，左侧光源和右侧光源的结构相同，均包括金属杆一(6)、金属杆二(7)、转动轴(8)和带有灯罩的灯泡；所述金属杆一(6)的下端和金属杆二(7)的上端通过转动轴(8)可转动连接，金属杆一(6)的上端固定于样品池的内壁，金属杆二(7)的下端连接所述带有灯罩的灯泡。
3.根据权利要求1所述的平面载体上指纹的高光谱检测装置，其特征在于，所述样品池(1)内的底部设有金属制样品夹(5)。
4.根据权利要求1所述的平面载体上指纹的高光谱检测装置，其特征在于，所述前端盖板(2)的上端可转动连接所述样品池(1)正面的顶部，下端为自由端。
5.根据权利要求1所述的平面载体上指纹的高光谱检测装置，其特征在于，所述样品池(1)呈长方体结构。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112699767A (zh) * | 2020-12-25 | 2021-04-23 | 北京思比科微电子技术股份有限公司 | 集成多光谱、高光谱膜的防伪光学指纹芯片 |
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2019
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