DE10022143A1 - Verfahren zur Erfassung eines Abdruckes auf einem Spurenträger - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zur Erfassung eines Abdruckes von Körperstoffen, die der menschlichen Haut entstammen, insbesondere in Form eines Fingerabdruckes, auf einem Spurenträger (1) wird mittels einer Kamera (7) ein Bild des Abdruckes im unsichtbaren, infraroten Wellenlängenbereich aufgenommen. Das Bild entsteht dabei nicht lediglich wie im sichtbaren Wellenlängenbereich durch die Reflexion oder Absorption des auftreffenden Lichtes, sondern auch durch die emittierte Wärmestrahlung. Hierzu wird der Spurenträger (1) auf einer Unterlage (2) gekühlt und zusätzlich durch eine Lichtquelle (5) beleuchtet. DOLLAR A Durch das Verfahren wird es möglich, latente Abdrücke auch auf inhomogenen oder saugenden Spurenträgern (1) zu erfassen, ohne daß es hier zu einer insbesondere chemischen Vorbehandlung bedarf. Weiterhin werden weder der Abdruck noch der Spurenträger (1) durch das Verfahren verändert, so daß weitere Untersuchungsverfahren uneingeschränkt eingesetzt werden können.

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung eines Abdruckes von aus der menschlichen Haut ausgeschiedenen Körperstoffen, insbesondere eines Fingerabdruckes, auf einem Spurenträger.

Ein solches Verfahren wird in der Praxis bei kriminaltechnischen Untersuchungen zur Erfassung daktyloskopischer Abdrücke eingesetzt. Sichtbare daktyloskopische Abdrücke werden dabei grundsätzlich fotografisch erfaßt und einer Dokumentation und gegebenenfalls einer elektronischen Weiterverarbeitung zugeführt.

Häufig ist hierzu insbesondere bei latenten Abdrücken zunächst eine Vorbehandlung zur Sichtbarmachung erforderlich, wobei die Spurenträger mit dem Abdruck einer chemischen bzw. physikalischen Vorbehandlung unterzogen werden. Bei den angewandten Standardverfahren handelt es sich einerseits für die sogenannten nicht-saugenden Spurenträger wie beispielsweise Glas, Kunststoff oder Metall um die Cyanacrylatbedampfung, andererseits bei saugenden Spurenträgern wie insbesondere Papier um eine Behandlung im Ninhydrintauchbad. Weitere Methoden wie DFO, Hochvakuum-Metallbedampfung oder die Ein- bzw. Umfärbung daktyloskpischer Abdrücke und die Betrachtung unter Laserlicht oder alternativen Lichtquellen ergänzen die bekannten Verfahren zur Erfassung latenter Abdrücke.

Als nachteilig erweist sich bei allen genannten Verfahren, daß diese den Spurenträger mit dem Abdruck verändern. Dadurch wird der Spurenträger teilweise unbrauchbar oder sogar zerstört und steht damit für eine eventuell notwendige weitere Untersuchung nicht oder nur noch eingeschränkt zur Verfügung. Weiterhin ist der Spurenträger nach einer solchen Behandlung aufgrund der damit verbundenen gesundheitlichen Risiken nur noch eingeschränkt verkehrsfähig.

Durch die vielen aufeinanderfolgenden Verfahrensabschnitte sind die bekannten Verfahren zudem zeitaufwendig und erfordern daher eine erhebliche Bearbeitungszeit, die sich insbesondere bei dringlichen Ermittlungen als sehr hinderlich erweist.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, durch das die Erfassung von latenten Abdrücken auf Spurenträgern ermöglicht wird, ohne daß hierbei der Abdruck auf dem Spurenträger eine bleibende Veränderung erfährt. Der Spurenträger soll dabei insbesondere für eine nachfolgende Untersuchung uneingeschränkt zur Verfügung stehen. Weiterhin soll das Verfahren eine schnelle Durchführung ermöglichen.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1. Die Unteransprüche betreffen besonders vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens.

Erfindungsgemäß ist also ein Verfahren vorgesehen, bei dem die Erfassung des Abdruckes mittels einer Kamera in einem für das menschliche Auge unsichtbaren Spektralbereich erfolgt. Hierdurch können auch solche Abdrücke auf einem Spurenträger erfaßt und einer nachfolgenden Auswertung zugeführt werden, die für das menschliche Auge nicht sichtbar sind. Hierbei werden die im unsichtbaren Wellenlängenbereich unterschiedlichen Eigenschaften des Spurenträgers und des Abdruckes zur Identifikation genutzt, wodurch nach einer entsprechenden Umwandlung eine Abbildung in gewohnter Weise für Untersuchungen zur Verfügung steht. Dabei kann eine Vorbehandlung des Spurenträgers entfallen, so daß eine Beeinträchtigung des Spurenträgers entfällt. Insbesondere kann die Spurenerfassung beliebig oft auch nach einem langen Zeitraum wiederholt werden, um so eine Kontrolle zu ermöglichen. Zugleich sind andere, auch alternative Auswertungsverfahren uneingeschränkt anwendbar. Dabei wird der erforderliche Zeitaufwand erheblich reduziert, so daß ein verwertbares Ergebnis gegebenenfalls bereits vor Ort und mit geringem technischen Aufwand bereitgestellt werden kann.

Eine besonders vorteilhafte Abwandlung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dadurch erreicht, daß der durch die Kamera erfaßte Spektralbereich im Infrarot-Bereich liegt. In diesem Wellenlängenbereich weisen die aus der menschlichen Haut ausgeschiedenen Körperstoffe gegenüber dem Spurenträger deutlich abweichende Eigenschaften auf, so daß ein für die spätere Darstellung ausreichender Kontrast in einfacher Weise erreicht werden kann. Dabei lassen sich auch lediglich schwach ausgeprägte, latente Abdrücke zuverlässig erfassen und in eine verwertbare Darstellung umsetzen.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dann erreicht, wenn die voneinander abweichenden Reflexionen des Abdruckes und des Spurenträgers erfaßt werden. Hierbei wird die von dem Abdruck einerseits und dem Spurenträger anderseits in einem unterschiedlichen Umfang reflektierte Strahlung erfaßt, die so zu einem charakteristischen Bild des Abdruckes führt. Hierzu dient insbesondere schräg zur Oberfläche des Spurenträgers einfallendes Licht, wodurch sich ausreichende Kontraststärken realisieren lassen.

Eine andere vorteilhafte Abwandlung des Verfahrens wird hingegen auch dadurch geschaffen, daß die voneinander abweichenden Absorptionen des Abdrucks und des Spurenträgers erfaßt werden. Hierdurch wird die erhöhte Absorption der aus der menschlichen Haut ausgeschiedenen Körperstoffe, wie insbesondere Fettbestandteile, genutzt, um so die im wesentlichen reflexiven Bereiche des Spurenträgers zu erfassen. Hierzu hat sich in der Praxis ein senkrechter Lichteinfall als zweckmäßig erwiesen.

Eine ebenfalls besonders sinnvolle Weiterbildung wird auch geschaffen, indem mittels eines Filters ausschließlich der Wellenlängenbereich des Absorptionsbandes der Körperstoffe durch die Kamera erfaßt wird. Hierdurch werden unerwünschte Einflüsse durch eine auftretende Reflexion an dem Spurenträger oder auch möglicherweise auftretende Reflexionen des Abdruckes im Hinblick auf andere Wellenlängenbereiche, die dadurch zu einer fehlerhaften Erfassung führen können, erheblich eingeschränkt. Es wird daher lediglich der Wellenlängenbereich berücksichtigt, in dem eine Absorption der relevanten Körperstoffe gegebenenfalls erfolgt.

Grundsätzlich ist der Tageslichteinfall unter gewöhnlichen Umständen zur Durchführung des Verfahrens ausreichend. Besonders zweckdienlich ist es jedoch, wenn der Abdruck mittels einer Lichtquelle beleuchtet wird. Hierdurch kann eine auf den Lichtwellenbereich der Absorption bzw. Reflexion des zu erfassenden Abdruckes und des Spurenträgers abgestimmte Beleuchtung erfolgen, wodurch eine kontrastreiche Erfassung ermöglicht wird.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens wird dadurch erreicht, daß der Abdruck nacheinander in unterschiedlichen Spektralbereichen beleuchtet und durch Vergleich der erfaßten Bilder ein Referenzbild erstellt wird. Hierdurch wird selbst dann die Erstellung einer Abbildung des Abdruckes ermöglicht, wenn diese aufgrund des ähnlichen Reflexion- bzw. Absorptionsverhaltens des Abdruckes und des Spurenträgers durch eine konventionelle Bilderfassung ausgeschlossen ist. Hierzu wird der Spurenträger nacheinander in einem unterschiedlichen und auf die Beschaffenheit von Spurenträger und Abdruck angepaßten Wellenlängenbereich belichtet und anschließend einer Bildauswertung zugeführt, durch die ein Referenzbild mit einem ausreichend hohen Kontrast erzeugt wird.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens wird dann erreicht, wenn durch die Kamera die voneinander abweichende Wärmeemission des Abdruckes und des Spurenträgers erfaßt wird. Hierbei entsteht die Bildinformation nicht durch Reflexion oder Absorption von Licht, sondern durch die Eigenstrahlung aufgrund einer geringfügig unterschiedlichen Temperatur oder durch eine spektral unterschiedliche Reflexion oder Emission der Eigenstrahlung des Abdruckes und des Spurenträgers. Hierdurch wird eine zuverlässige Erfassung auch kontrastarmer Abdrücke auf problematischen Spurenträgern ermöglicht. Dabei wird die Eigenstrahlung von Gegenständen, die sich auf Zimmertemperatur befinden, durch das Verfahren im infraroten Spektralbereich bei Wellenlängen größer als 3 µm erfasst.

Hierzu ist es besonders zweckmäßig, wenn der Spurenträger mit dem Abdruck auf eine von der Umgebungstemperatur abweichende Messtemperatur erwärmt bzw. abgekühlt wird. Hierdurch läßt sich eine deutliche Steigerung des Kontrastes zwischen dem Abdruck und dem Spurenträger erreichen, wodurch auch an sich schwache Abdrücke mit ausreichender Klarheit dargestellt werden können. Je nach Beschaffenheit des Spurenträgers kann dieser auf einer Unterlage oder auch in einer Klimakammer auf die gewünschte Temperatur gebracht werden, so daß sich das Verfahren auch zur schnellen Durchführung vor Ort und auch zur Erfassung von Abdrücken auf unbeweglichen Spurenträgern eignet.

Die Wärmestrahlung kann durch einen Impuls, insbesondere einem Lichtblitz ausgelöst werden, welcher auch mit der Bildspeicherung der Kamera synchronisiert sein kann. Besonders vorteilhaft ist jedoch auch eine Abwandlung des vorliegenden Verfahrens, bei dem der Spurenträger mit dem Abdruck einem periodisch wechselnden Wärmeeinfluß ausgesetzt wird. Durch die periodisch wechselnde Erwärmung werden auf der Oberfläche des Spurenträgers Wärmewellen erzeugt. Die Ausbreitung dieser Wärmewellen in tiefer gelegene Schichten des Spurenträgers ist direkt abhängig von der stofflichen Beschaffenheit. Aus der Berechnung der Phasenverschiebung zwischen der Anregungswelle und dem Verlauf der Oberflächentemperatur läßt sich der Abdruck bildlich darstellen.

Eine ebenfalls besonders effektive Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auch erreicht, indem der Spurenträger mit dem Abdruck einer feuchten Gasatmosphäre, insbesondere gesättigte Luft, ausgesetzt wird. Hierbei wird der hydrophobe Charakter des Fettanteils der den Abdruck bildenden Körperstoffe zur Erfassung genutzt. Diese Eigenschaft kann ausgenutzt werden, um durch gezielte Variation der Umgebungsbedingung eine Visualisierung des Abdrucks zu erreichen. Durch die Einstellung einer definierten feuchten Gasatmosphäre in einer Kammer oder durch deren entsprechende Zuführung und der Abkühlung des Spurenträgers auf eine Temperatur unterhalb des Kondensationspunktes wird bewirkt, daß sich die Feuchtigkeit aus der Gasatmosphäre auf dem Spurenträger niederschlägt. Im Bereich des fetthaltigen Abdruckes ist der Feuchtegehalt wesentlich geringer als in den übrigen Bereichen des Spurenträgers. Der Unterschied in der Feuchte kann einerseits durch die infrarotoptische Erfassung der Verdunstungskälte bzw. der Kondensationswärme oder durch eine Beleuchtung als Absorption oder Reflexion mittels eines Spektralfilters vor der Kamera sichtbar gemacht werden. Durch Kühlen des Spurenträgers unter den Gefrierpunkt wird der Kontrast weiter gesteigert.

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der mittels der Kamera die Transmission des Spurenträgers erfaßt wird, ermöglicht auch bei sogenannten saugenden Spurenträgern die Erfassung des Abdruckes. Hierbei wird der Spurenträger, beispielsweise Papier, Geldscheine oder Scheckformulare, durchleuchtet, wobei sich für den Abdruck eine charakteristisch von dem Spurenträger abweichende Transmission erfassen läßt.

Dabei es hat sich in der Praxis zur Durchführung des Verfahrens als besonders effektiv erwiesen, wenn durch die Kamera die spektralen Bereiche von 3,4 µm und/oder 6 µm erfaßt werden. In diesen Wellenlängenbereichen ist die Transmission des Abdruckes deutlich niedriger als die des Spurenträgers. Dies hat zur Folge, daß die Absorption von Wärmestrahlung in dem Abdruck deutlich erfassbar ist.

Eine andere besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dadurch erreicht, daß durch die Kamera ein Bild des Abdrucks auf dem Spurenträger sowie ein weiteres Bild eines Vergleichsabschnittes des Spurenträgers erfaßt werden, und anschließend insbesondere auf elektronischem Wege ein Differenzbild der beiden erfaßten Bilder erstellt wird. Hierdurch kann der Einfluß einer inhomogenen Oberfläche des Spurenträgers weitgehend kompensiert werden. Hierzu werden auf elektronischem Wege die übereinstimmenden Bestandteile der beiden Abbildungen entfernt, so daß im wesentlichen die Abbildung des Abdruckes verbleibt. Zur Durchführung des Verfahrens genügt demnach grundsätzlich die Erfassung der Unterschiede zwischen dem Spurenträger und dem Abdruck.

Es sind weiterhin zur Steigerung des Kontrastes beliebige Verfahrenskombinationen denkbar, beispielsweise auch Kombinationen der im wesentlichen auf Eigenstrahlung und auf Reflexion bzw. Absorption beruhenden Verfahren.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dabei grundsätzlich nicht auf die Anwendung bei kriminaltechnischen Untersuchungen beschränkt. Sinnvolle Anwendungsgebiete ergeben sich darüber hinaus auch in der Medizin, beispielsweise als Diagnoseverfahren, oder auch zu wissenschaftlichen Dokumentationszwecken. Weiterhin ist auch die Erfassung von tierischen Körperstoffen denkbar.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt zahlreiche Abwandlungen zu. Zur weiteren Verdeutlichung des Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in einer Prinzipskizze eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens. Zu erkennen ist dabei ein Spurenträger 1 mit einem nicht dargestellten Abdruck. Der Spurenträger 1 ist auf einer temperaturgeregelten Unterlage 2 fixiert und kann dadurch auf eine Temperatur unterhalb der Umgebungstemperatur gekühlt werden. Mittels einer Zuleitung 3 wird dem Spurenträger 1 feuchte Luft aus einem wassergefüllten Behälter 4 zugeführt, die bei Unterschreitung des Taupunktes auf der Oberfläche des Spurenträgers 1 kondensiert. Der Kondensationsprozeß erfolgt aufgrund des Fettgehaltes des Abdruckes im wesentlichen in den von dem Abdruck ausgesparten Bereichen des Spurenträgers 1. Der Niederschlag der Feuchtigkeit führt daher zu einer erhöhten Reflexion des Abdruckes. Diese Reflexion wird durch eine als Halogenstrahler ausgeführte Lichtquelle 5 mit einem Spektralfilter 6 unterstützt, durch die der Spurenträger 1 mit Licht des gewünschten Wellenlängenbereiches im streifenden Einfall beleuchtet wird. Die dabei an dem Abdruck auftretenden Reflexionen werden mittels einer Kamera 7, der ebenfalls ein Spektralfilter 8 vorgeschaltet ist, erfaßt, um so eine gezielte Betrachtung des Wellenlängenbereiches, in dem der Niederschlag eine starke Absorption und daher eine geringe Reflexion von Wärmestrahlung aufweist, zu ermöglichen.

Claims (14)

1. Verfahren zur Erfassung eines Abdruckes von aus der menschlichen Haut ausgeschiedenen Körperstoffen, insbesondere eines Fingerabdruckes, auf einem Spurenträger, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassung des Abdruckes mittels einer Kamera in einem für das menschliche Auge unsichtbaren Spektralbereich erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Kamera erfaßte Spektralbereich im Infrarot-Bereich liegt.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die voneinander abweichenden Reflexionen des Abdruckes und des Spurenträgers erfaßt werden.

4. Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die voneinander abweichenden Absorptionen des Abdrucks und des Spurenträgers erfaßt werden.

5. Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines Filters ausschließlich der Wellenlängenbereich des Absorptionsbandes der Körperstoffe durch die Kamera erfaßt wird.

6. Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdruck mittels einer Lichtquelle beleuchtet wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdruck nacheinander in unterschiedlichen Spektralbereichen beleuchtet und durch Vergleich der erfaßten Bilder ein Referenzbild erstellt wird.

8. Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Kamera die voneinander abweichende Wärmeemission des Abdruckes und des Spurenträgers erfaßt wird.

9. Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spurenträger mit dem Abdruck auf eine von der Umgebungstemperatur abweichende Messtemperatur erwärmt bzw. abgekühlt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Spurenträger mit dem Abdruck einem periodisch wechselnden Wärmeeinfluß ausgesetzt wird.

11. Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spurenträger mit dem Abdruck einer feuchten Gasatmosphäre, insbesondere gesättigte Luft, ausgesetzt wird.

12. Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Kamera die Transmission des Spurenträgers erfaßt wird.

13. Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Kamera die spektralen Bereiche von 3,4 µm und/oder 6 µm erfaßt werden.

14. Verfahren nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Kamera ein Bild des Abdrucks auf dem Spurenträger sowie ein weiteres Bild eines Vergleichsabschnittes des Spurenträgers erfaßt werden, und anschließend insbesondere auf elektronischem Wege ein Differenzbild der beiden erfaßten Bilder erstellt wird.