CN212489889U

CN212489889U - 现场手印搜索取证装置

Info

Publication number: CN212489889U
Application number: CN202021285428.2U
Authority: CN
Inventors: 蔡能斌; 赵雪珺; 黄晓春; 刘文斌; 邓南; 徐宝桢
Original assignee: Shanghai Hengguang Police Equipment Co ltd; SHANGHAI CRIMINAL SCIENCE TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE
Current assignee: Shanghai Hengguang Police Equipment Co ltd; SHANGHAI CRIMINAL SCIENCE TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE
Priority date: 2020-07-04
Filing date: 2020-07-04
Publication date: 2021-02-09
Anticipated expiration: 2030-07-04

Abstract

一种现场手印搜索取证装置，包括移动壳体、成像器、组合光源、组合光源升降机构和控制器；成像器和组合光源分别设置在移动壳体的内部，成像器位于组合光源的上方，组合光源包括汞灯和多谱段LED光源；组合光源升降机构和控制器分别固定于移动壳体，组合光源升降机构用于驱动组合光源上升及下降；控制器的信号输入端与成像器的信号输出端连接，控制器的输出端与组合光源升降机构的控制输入端连接，控制器具有显示屏，以显示成像器采集的图像。本实用新型可采集多谱多角度配光的手印图像，且易于操作。

Description

现场手印搜索取证装置

技术领域

本实用新型涉及法庭科学领域，尤其涉及现场手印的取证技术。

背景技术

自1978年美国人首先将激光器引入到指纹显现领域中以来，用光学的方法显现物证得到了更多的关注和使用，尽管激光的强度高，单色性较好，但是激光器体积大、笨重，成本也很高，因此难以被广泛使用在刑侦现场。为了充分发挥各种光学检验方法在物证勘勘查中的应用，国外于20世纪80年代末开始尝试用多波段光源来代替激光器。多波段光源一般由光源系统、滤色系统和导光管三部分组成。目前一般以卤钨灯或氙灯作为光源，卤钨灯和氙光灯的灯光比较纯，效率高，但不能离开供电，体积庞大不便于携带。此外，这种滤波式多波段光源使用的滤光片和灯泡寿命非常有限，需要经常更换。为了解决目前滤波式多波段光源的大功耗、发热量大和寿命短等一系列问题，国内外部分厂商使用发光二极管(LED)作为光源，开发出了低功耗多波段光源。其中，美国Ultra Lite ALS TURBO开发出的超轻多波段光源产品可搜索到一般光源无法发现的物证，配备450nm/480nm最佳波长组合，可搜索和发现案件现场超过99％的可检测犯罪物证，使用光强调节可更容易找到物证与背景之间的最佳反差，但由于价格过于昂贵，无法进行大规模推广使用。为了降低价格，同时具有多波段的功能，美国路阳LUYOR-3220P OLICE推出了多波段手电筒/LED检查灯，提供了一个完整的光谱光源，8只手电筒分别输出为紫外、紫色、蓝色、青色、绿色、黄色、红色和白光，但是对于某些物质特定的发光波长需要多个单色光源的补差协同，在提取有效物证时会造成一定的难度，也不利于使用。

在物证的成像提取方面，我国将红紫外照相技术运用于物证检验工作始于上世纪80年代中期。1986年周云彪等人在国内首次报道了采用短波紫外照相方法拍照玻璃上的各种疑难指印，开创了物证检验的新领域。1993年，王桂强对短波紫外线反射照相能有效地显示客体与指纹纹线反差的原理，进行了全面的论述，并提出物质在紫外光线照射下，有可能从物质内部发射出长波紫外线，或可见波段的荧光。1998年，王桂强又论述了配光技术及原理，并阐述了内反射光及其性质，并通过对紫外反射照相的理论机制的系统研究，建立了短波紫外反射照相显现和加强指印技术的模型，被广泛地应用于物证检验工作中。近年来，红紫外成像技术发展迅速，尤其是红紫外可视化技术的发展为该技术的发展创造了良好的应用条件，各地公安机关陆续装备了红紫外观察照相系统、全波段CCD、全光谱特种照相取证仪等专用设备。此外，汪振栋等人报导了应用红紫外成像技术显现帽子、手套上的潜在字迹；黄卫等人报导了应用红紫外成像技术显现床单上的潜在红色字迹；张新国等报导了红紫外观察照相系统显现汗液指印的应用；汪旭峰等人报导了全波段CCD系统在紫外反射照相中的应用等。国外，从上世纪60年代开始进行红紫外成像技术显现潜在物证方面的研究。美国Spex光学仪器公司专门生产了用于潜在指印显现的SceneScope红紫外观察照相系统，该系统图像增强器寿命长达10000小时以上，灵敏度高、信噪比大，与高品质紫外滤色镜、高性能紫外镜头及军品级目镜结合使成像更清晰，更适用于微弱汗液指纹的发现和提取，集搜索、观察、照相于一体，可实现远距离搜索，近距离照相；英国Foster Freeman公司研制的VSC系列仪器集成了红外、紫外以及可见光等各种波段；荷兰DEP公司的紫外观察照相系统通过超强紫外增强管的图像转换功能，使操作者直接观察到可见的指纹图像，同时可利用胶卷、数字相机等对观察到的图像进行直接记录。

综上所述，国内外在潜在物证光学显现方面已经取得了一定的成果，但光学显现方法种类繁多、操作较为繁琐，人员技术水平的差异往往会影响取证的质量。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供现场手印搜索取证装置，其可采集多谱多角度配光的手印图像，提高了潜在手印的显现率，且结构紧凑，易于操作，实施成本低。

本实用新型实施例提供了一种现场手印搜索取证装置，包括移动壳体、成像器、组合光源、组合光源升降机构和控制器；成像器和组合光源分别设置在移动壳体的内部，成像器位于组合光源的上方，组合光源包括汞灯和多谱段LED光源；组合光源升降机构和控制器分别固定于移动壳体，组合光源升降机构用于驱动组合光源上升及下降；控制器的信号输入端与成像器的信号输出端连接，控制器的输出端与组合光源升降机构的控制输入端连接，控制器具有显示屏，以显示成像器采集的图像。

1、本实用新型的现场手印搜索取证装置设有组合光源和组合光源升降机构，能够利用多谱段的光源在多个配光照明角度下拍摄多幅手印图像，从而将手印的细节特征拍摄全面，提高了手印图像的清晰度以及潜在手印的显现率；

2、本实用新型实施例的现场手印搜索取证装置将成像器、组合光源、组合光源升降机构和控制器均集成于移动壳体，结构紧凑，易于操作，实施成本低。

附图说明

图1示出了根据本实用新型一实施例的现场手印搜索取证装置的结构示意图。

图2示出了根据本实用新型一实施例的现场手印搜索取证装置的控制原理框图。

图3示出了根据本实用新型一实施例的环形多谱段LED光源的布局示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做出进一步说明。

请参考图1和图2。根据本实用新型一实施例的一种现场手印搜索取证装置，包括移动壳体1、成像器2、组合光源3、组合光源升降机构和控制器5。

成像器2和组合光源3分别设置在移动壳体1的内部，成像器2位于组合光源3的上方，组合光源3包括汞灯31和多谱段LED光源32。

组合光源升降机构和控制器5分别固定于移动壳体1，组合光源升降机构用于驱动组合光源3上升及下降。控制器5的信号输入端与成像器2的信号输出端连接，控制器5的输出端与组合光源升降机构的控制输入端连接，以控制组合光源3的升降。控制器5具有显示屏，以显示成像器2采集的图像。

在本实施例中，组合光源3具有光源座30，汞灯31和多谱段LED光源32分别固定在光源座30。组合光源升降机构包括升降步进电机41、主齿轮42、一对从齿轮43和一对卷线轮44。升降步进电机41固定于移动壳体1，升降步进电机41的输出端与主齿轮42连接，一对从齿轮43分别位于主齿轮42的相对两侧，并与主齿轮42相啮合；一对卷线轮44一一对应地分别与一对从齿轮43同轴设置(即卷线轮与从齿轮安装在同一根轮轴上)，各卷线轮上绕设有悬挂线45，一对卷线轮上的悬挂线45分别与光源座30连接。通过控制升降步进电机41，可驱动一对卷线轮上的悬挂线45带动组合光源3上下移动，从而改变光源的照射角度。

汞灯31为环形汞灯，环形汞灯为254nm短波紫外线灯。多谱段LED光源32为环形多谱段LED光源，环形汞灯位于环形多谱段LED光源的外围，即，环形汞灯构成外圈光源，环形多谱段LED光源构成内圈光源。环形多谱段LED光源由长波紫外线LED灯、紫光LED灯、蓝光LED灯、绿光LED灯和近红外LED灯组成。

请参考图3。在本实施例中，长波紫外线LED灯、紫光LED灯、蓝光LED灯、绿光LED灯和近红外LED灯分别由4粒长波紫外线LED灯珠321、4粒紫光LED灯珠322、4粒蓝光LED灯珠323、4粒绿光LED灯珠324和4粒近红外LED灯珠325组成，且长波紫外线LED灯珠321、紫光LED灯珠322、蓝光LED灯珠323、绿光LED灯珠324和近红外LED灯珠325彼此交错设置；在每种颜色的4粒LED灯珠中，其中2粒LED灯珠之间的连线经过圆心，其余2粒LED灯珠之间的连线也经过圆心，且其中2粒LED灯珠之间的连线正交(垂直)于其余2粒LED灯珠之间的连线，这种布置方式可使照明亮度分布均匀。

在本实施例中，控制器5为计算机，例如可采用平板电脑，通过采集成像器输出的图像信号，计算机可对成像器发送的图像信号进行图像处理，并显示经图像处理后的图像，所述图像处理包括几何配准、特征提取、特征优化和特征融合。

在本实施例中，几何配准是依次采用平移变换、缩放变换和旋转变换的方法，使不同波段、不同配光角度所获得的同一区域的图像完全叠合。特征提取是依次提取经几何配准图像的颜色特征、纹理特征、形状特征和空间关系特征。特征优化是通过对手印纹线特征的识别，结合亮度、色阶调整等图像处理方法对图像特征进行增强和优化。特征融合是将多幅图像中的有用特征信息融合在一幅图像中全面展现。

成像器2包括从下至上依次设置的镜头21、滤光镜22和CCD图像传感器23。CCD图像传感器23的信号输出端与控制器5的信号输入端连接。

在本实施例中，成像器包括550nm长波通滤光镜、580nm长波通滤光镜、600nm长波通滤光镜和滤光镜切换机构，滤光镜切换机构用于在控制器5的控制下选择性地将多块滤光镜中的其中一块滤光镜移动至镜头21与CCD图像传感器23之间。在一种具体的实施方式中，滤光镜切换机构包括用于放置多块滤光镜的镜片轮以及驱动该镜片轮旋转的旋转步进电机24，控制器5可控制该旋转步进电机24转动，实现滤光镜的切换。在其它的实施方式中，也可用手动插拔式切换滤光镜。

在本实施例中，现场手印搜索取证装置还包括光源驱动电路6，光源驱动电路用于在控制器的控制下对组合光源的开启和关断进行控制，如此可以实现对254nm短波紫外线灯、长波紫外线LED灯、紫光LED灯、蓝光LED灯、绿光LED灯和近红外LED灯的开启和关断的自动控制。在其它的实施方式中，也可用手动开关来控制254nm短波紫外线灯、长波紫外线LED灯、紫光LED灯、蓝光LED灯、绿光LED灯和近红外LED灯的开启和关断。

进一步地，移动壳体1包括上壳体1a和下壳体1b，下壳体1b的顶部与上壳体1a的底部连接，下壳体1b的底部设有多个移动轮1c。本实施例中，下壳体1b的底部装有3个万向滑轮。成像器3和控制器5分别设置在上壳体1a，其中作为控制器5的平板电脑的触摸屏设置于上壳体1a的顶部，以方便操作人员的操作，组合光源3设置在下壳体1b的内腔中。

采用根据本实用新型实施例的现场手印搜索取证装置的取证过程包括以下步骤：

S1、现场手印搜索取证装置接收开机指令，点亮全部的LED灯珠，并开启成像器2，使控制器5的显示屏显示实时图像；

S2、通过移动现场手印搜索取证装置的移动外壳1，对准搜索到的现场手印；当显示屏上的位置已清晰地显示出现场手印的图像时，可认为已经对准了搜索到的现场手印；

S3、使现场手印搜索取证装置先工作于反射模式，然后工作于荧光模式；

现场手印搜索取证装置在反射模式时依次执行以下步骤：

S31、组合光源升降机构驱动组合光源3移动至预设的最高位置，然后依次开启短波紫外线灯、长波紫外线LED灯、紫光LED灯、蓝光LED灯、绿光LED灯和近红外LED灯，分别成像得到6张手印照片；要说明的是，上述6种光源中，每当开启其中的一种光源时，其余的5种光源是关闭的，下述的步骤S32和步骤S33也是如此；

S32、组合光源升降机构驱动组合光源移动至预设的中间位置，然后依次开启短波紫外线灯、长波紫外线LED灯、紫光LED灯、蓝光LED灯、绿光LED灯和近红外LED灯，分别成像得到6张手印照片；

S33、组合光源升降机构驱动组合光源移动至预设的最低位置，然后依次开启短波紫外线灯、长波紫外线LED灯、紫光LED灯、蓝光LED灯、绿光LED灯和近红外LED灯，分别成像得到6张手印照片；

现场手印搜索取证装置在荧光模式时依次执行以下的步骤：

S34、滤光镜切换机构将550nm长波通滤光镜移动至成像器的镜头21与CCD图像传感器23之间，组合光源升降机构驱动组合光源移动至预设的中间位置，然后依次开启短波紫外线灯、长波紫外线LED灯、紫光LED灯、蓝光LED灯和绿光LED灯，分别成像得到5张手印照片；要说明的是，上述5种光源中，每当开启其中的一种光源时，其余的4种光源是关闭的，下述的步骤S35和步骤S36也是如此；

S35、滤光镜切换机构移开550nm长波通滤光镜，将580nm长波通滤光镜移动至成像器的镜头21与CCD图像传感器23之间，然后依次开启短波紫外线灯、长波紫外线LED灯、紫光LED灯、蓝光LED灯和绿光LED灯，分别成像得到5张手印照片；

S36、滤光镜切换机构移开580nm长波通滤光镜，将600nm长波通滤光镜移动至成像器的镜头与CCD图像传感器之间，然后依次开启短波紫外线灯、长波紫外线LED灯、紫光LED灯、蓝光LED灯和绿光LED灯，分别成像得到5张手印照片；

S4、控制器对步骤S31至步骤S36所获得的33张手印照片进行几何配准、特征提取、特征优化和特征融合，得到一张优化的手印照片，自动保存该优化的手印照片，并显示在屏幕上。

优选地，在本实施例中，在步骤S3中，现场手印搜索取证装置接收一键取证指令后，自动地先工作于反射模式，然后工作于荧光模式。使用者只需一键操作即可快速完成对现场潜在痕迹的显现与提取，避免了繁琐的操作步骤以及人员技术水平的差异对取证质量的影响，满足了对刑事案件现场快速处置工作的需要。

本实用新型的现场手印搜索取证装置设有组合光源和组合光源升降机构，能够利用多谱段的光源在多个配光照明角度下拍摄多幅手印图像，从而将手印的细节特征拍摄全面，提高了手印图像的清晰度以及潜在手印的显现率。

Claims

1.一种现场手印搜索取证装置，其特征在于，包括移动壳体、成像器、组合光源、组合光源升降机构和控制器；

所述成像器和所述组合光源分别设置在所述移动壳体的内部，成像器位于组合光源的上方，组合光源包括汞灯和多谱段LED光源；

所述组合光源升降机构和所述控制器分别固定于所述移动壳体，所述组合光源升降机构用于驱动所述组合光源上升及下降；所述控制器的信号输入端与所述成像器的信号输出端连接，所述控制器的输出端与所述组合光源升降机构的控制输入端连接，所述控制器具有显示屏，以显示所述成像器采集的图像。

2.如权利要求1所述的现场手印搜索取证装置，其特征在于，所述汞灯为环形汞灯，所述环形汞灯为254nm短波紫外线灯；所述多谱段LED光源为环形多谱段LED光源，所述环形汞灯位于所述环形多谱段LED光源的外围，所述环形多谱段LED光源由长波紫外线LED灯、紫光LED灯、蓝光LED灯、绿光LED灯和近红外LED灯组成。

3.如权利要求2所述的现场手印搜索取证装置，其特征在于，所述的长波紫外线LED灯、紫光LED灯、蓝光LED灯、绿光LED灯和近红外LED灯分别由4粒长波紫外线LED灯珠、4粒紫光LED灯珠、4粒蓝光LED灯珠、4粒绿光LED灯珠和4粒近红外LED灯珠组成，且长波紫外线LED灯珠、紫光LED灯珠、蓝光LED灯珠、绿光LED灯珠和近红外LED灯珠彼此交错设置；在每种颜色的4粒LED灯珠中，其中2粒LED灯珠之间的连线经过圆心，其余2粒LED灯珠之间的连线也经过圆心，且其中2粒LED灯珠之间的连线正交于其余2粒LED灯珠之间的连线。

4.如权利要求1所述的现场手印搜索取证装置，其特征在于，所述控制器为计算机，所述计算机用于对所述成像器发送的图像信号进行图像处理，并显示经图像处理后的图像。

5.如权利要求2所述的现场手印搜索取证装置，其特征在于，所述成像器包括从下至上依次设置的镜头、滤光镜和CCD图像传感器。

6.如权利要求5所述的现场手印搜索取证装置，其特征在于，所述成像器包括550nm长波通滤光镜、580nm长波通滤光镜、600nm长波通滤光镜和滤光镜切换机构，所述滤光镜切换机构用于在所述控制器的控制下选择性地将多块滤光镜中的其中一块滤光镜移动至所述镜头与所述CCD图像传感器之间；

所述现场手印搜索取证装置还包括光源驱动电路，所述光源驱动电路用于在所述控制器的控制下对组合光源的开启和关断进行控制。

7.如权利要求1所述的现场手印搜索取证装置，其特征在于，所述组合光源具有光源座，所述汞灯和多谱段LED光源分别固定在所述光源座；

所述组合光源升降机构包括升降步进电机、主齿轮、一对从齿轮和一对卷线轮；所述升降步进电机的输出端与所述主齿轮连接，所述一对从齿轮分别位于所述主齿轮的相对两侧，并与主齿轮相啮合；所述一对卷线轮一一对应地分别与一对从齿轮同轴设置，各卷线轮上绕设有悬挂线，一对卷线轮上的悬挂线分别与所述光源座连接。