李江春

（湖北警官学院，湖北武汉 430034）

光谱成像法显现浅淡文字

李江春

（湖北警官学院，湖北武汉 430034）

光谱成像法，是近几年法庭科学运用的一重要方法。笔者以热敏字迹、印油文字、无碳复写字迹、针击字迹、纯蓝墨水及蓝黑墨水字迹色料形成的浅淡文字为研究对象，运用光谱成像技术做了系列实验，在普通白光照射下产生光谱影像，与传统可见荧光检验比较效果相当，且检验范围扩大至无荧光效果的色料。实验表明，光谱成像法是显现浅淡文字的一种全新的、有效的检验方法。

光谱成像法；荧光检验；浅淡文字；显现

一、引言

光谱成像法（Spectral Imaging），是近几年新兴的运用于法庭科学的一项热门技术。它是通过成像光谱仪，记录被检验物体在一定光谱范围内，密集均匀分布的多个窄波段单色光的反射光亮度分布或荧光亮度分布，形成由许多单色光影像构成的光谱影像集［1］。其最大的特点，是利用物体表面不同化学成分存在光谱特性上的差异，通过采集被检验物体在一定光谱响应范围内的反射光亮度分布或荧光亮度分布，使成像范围内任意点的空间位置及其光学信息量值真实的与被检验物体上相应物点位置、光学特性一一对应并最终成像。同时，记录的光谱信息包含被检验物体在一定光谱范围内多个波长位置的光亮度分布，为区分不同化学成分提供了依据，因此，这种成像技术也称为化学成像（chemicalimaging）。目前该项技术的应用研究涉及到指纹显现、微量物证鉴别、变造文件的鉴别等方面［2-6］。

浅淡文字的显现一直是可疑文件检验的重点与难点，它可能是自然老化形成，也可能是人为等因素形成，不同色料形成的浅淡文字，显现方法也各不相同，且各有优劣。如分色检验法，它是通过选用与浅色文字呈补色的滤色片来达到显现效果，否则，浅淡文字与背景则文字显现效果不佳；荧光检验法和极红荧光检验法，是某些色料如蓝黑墨水的物质成分能被紫外线、蓝光、黄光、绿光激发出荧光或极红荧光，从而显现出浅淡文字，但其操作复杂，显现条件较为苛刻，尤其是极红荧光检验显现条件为低温环境；红外检验法，是利用含有吸收红外线物质的特性来显现浅淡文字，其适用范围主要在能吸收红外线的物质；化学显现法，是运用浅淡文字中某些物质成分与某化学试剂发生显色反应来完成显色检验，但它会破坏检材，是有损检验；加强反差检验法，是通过照相或计算机软件PHOTOTSHOP的多项功能来加强浅淡文字的反差，但操作烦琐。为此，笔者做了系列实验，探索利用光谱成像技术显现浅淡文字的效果，现介绍如下。

二、材料与方法

（一）实验装置

Nuance-macro成像光谱仪（美国CambridgeResearch&Instrumentation公司；普通白炽灯光源；CCD-1340/1300EMB全波段CCD（美国RoperScientific公司）、VSC-5000文件检验仪。

（二）实验过程

1.样本制备

样本主要分为两大类，一类为收集到的自然形成的浅淡热敏文字、红色印油、无碳复写文字、针击打印条据各1份；第二类为分别用黑色签字笔墨水、纯蓝墨水、蓝黑墨水、圆珠笔油墨等色料在70g/m2打印纸上书写文字，经水浸漂洗后形成的浅淡文字各1份。各种样本材料的品牌及厂家见表1。

表1 实验中使用的样本材料种类

2．实验过程

首先，对各类样本再使用VSC-5000文件检验仪进行可见荧光检验。

其次，做好各类样本使用光谱成像技术的记录。以普通白炽灯作为光源，光谱响应范围选择460~720 nm，波长步进10nm，成像光谱仪记录检验样本光谱影像数据后，使用光谱成像专用处理软件进行处理：在原图上分别对纸张和浅淡文字部分进行取点，纸张统一定为白色，浅淡文字部分则定为与白色形成反差的蓝色、红色或绿色；之后进行综合处理得到影像。

最后，对显现结果进行比较分析。

三、实验结果

（一）样本材料荧光情况

实验结果表明，各种样本材料在VSC-5000文件检验仪以445-640nm波段光激发，长通滤色片为RG665nm条件下，其激光可见荧光情况不完全相同，荧光强度也存在差异。荧光情况列于表2。

表2 各种样本材料激发荧光情况

（二）激发可见荧光样本材料浅淡文字显现实验结果

实验结果表明，在普通光源照射下，纸张与热敏文字、圆珠笔油墨文字的实验波段光谱曲线差异较大，光谱成像显现浅淡文字效果明显；浅淡热敏文字的光谱成像图与荧光检验图相比较，能达到同等效果，但浅淡圆珠笔油墨文字的光谱成像图效果明显比荧光检验图效果好（如图1、图2）。

纸张与印油文字、无碳复写文字、针击打印文字的实验波段光谱曲线整体相似，光谱成像显现浅淡文字效果也同样明显；浅淡印油文字光谱成像图效果与荧光检验图效果相比较，基本无差异，浅淡无碳复写文字光谱成像图效果比荧光检验图效果好，而浅淡针击打印文字光谱成像图效果明显好于荧光检验图效果（如图 3、图 4、图 5）。

图1 纸张与热敏文字光谱曲线（A）、原图（B）、光谱成像图（C）和荧光图（D）

图2 纸张与圆珠笔文字光谱曲线（A）、原图（B）、光谱成像图（C）和荧光图（D）

图3 纸张与印油文字光谱曲线（A）、原图（B）、光谱成像图（C）和荧光图（D）

图5 纸张与针击打印文字光谱曲线（A）、原图（B）、光谱成像图（C）和荧光图（D）

（三）未激发可见荧光样本材料浅淡文字显现实验结果

实验结果表明，在普通光源照射下，纸张与签字笔墨水文字、纯蓝墨水文字、蓝黑墨水文字的实验波段光谱曲线整体差异不大，光谱成像显现浅淡文字效果明显；在445-640nm波段光激发，长通滤色片为RG665nm条件下，浅淡文字未能激发出荧光，只见被水浸污损的斑痕（如图6、图7、图8）。

图7 图7纸张与纯蓝墨水文字光谱曲线（A）、原图（B）、光谱成像图（C）和荧光图（D）

图8 纸张与蓝黑墨水文字光谱曲线（A）、原图（B）、光谱成像图（C）和荧光图（D）

四、结果分析

上述样本材料在普通白光照射下，纸张与大部分色料发光特性差异不大，这是由于色料渗透进纸张而与纸张在光谱特性上差异不明显或基本无差异，同时，光谱成像区分物质能力的限制所造成的。但也有少数差异明显，如热敏文字，这是因为热敏文字形成与消褪时发生了不同化学反应，生成不同的物质成份所造成的。

实验结果显示，无论实验波段光谱曲线整体相似，或存有差异，在普通光源照射下光谱成像显现浅淡文字效果均理想。同时传统可见荧光检验方法不能显现的浅淡文字，光谱成像法则可产生较好的效果。

本文应用光谱成像技术可以显现各种不同色料（包括可以激发出可见荧光和未激发出可见荧光的色料）形成的浅淡文字，检验操作简便，配光简单，效果明显优于传统检验技术，丰富和完善与提高了物证检验技术，为文件检验的浅淡文字显现提供了新的检验方法。

五、讨论

以上只是对不同色料形成的样本进行的初步实验，对于不同波段光源照射下的光谱成像法显现浅淡文字，以及光谱成像法显现复杂背景下浅淡文字，还有待进一步深入研究。但无论如何，光谱成像法为浅淡文字显现提供新的思维与思路。

［1］黄威等.光谱成像在物证检验中的初步实验研究[J].刑事技术，2006(2):3-7.

［2］Exline D L，Wallace C，Roux C，et al.Forensic Application of Chemical Imaging:Latent Fingerprint Detection Using Visible Absorption and Luminescence［J］.JForensic Sci.2003.48（5）:1047-1053

［3］E.Bartick，Spectrochemical Analysis and Hyperspectral Imaging of Latent Fingerprints，16th Meeting of the International Association of Forensic Sciences，2002（7）：61-64

［4］张鹏等.运用光谱成像技术区分同色棉纤维[J],刑事技术，2008(2):3-5.

［5］Flynn K.Forensic Analysis of Bicomponent Fibers Using Infrared Chemical Imaging［J］.J Forensic Sci，2006，51（3）:586-596

［6］Katherine Bojko，1 B.Sc.（Hons）；Claude Roux，1 Ph.D.；and BrianJ.Reedy，1Ph.D.JForensic Sci，November 2008，Vol.53，No.6：1458-1467

【责任编校：李 烽】

On Appearing Weak Character：Spectral Imaging

(Hubei University of Police,Wuhan 430034,China)

Recently,spectral imaging has been one of important methods in forensic science.This paper reached the weak character by spectral imaging such as thermosensitive,noncarbon-paper,dot printing,blue-black ink and so on.The technology used to ordinary light.Compared with tradition fluorescent examination,the results was equability,in the same time,the scope of examination had great materials.The paper showed the spectral imaging was one of newly and virtually method.

spectral Imaging;fluorescent examination;weak character;appearance

D912.1

A

1673 2391（2010）04—0097—04

20100415

李江春（1975），男，江西人，法学硕士，湖北警官学院实验中心刑技教研室讲师。