本發(fā)明涉及一種指紋識(shí)別系統(tǒng)，特別是關(guān)于一種多層膠帶內(nèi)部指紋無損顯現(xiàn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

膠帶是犯罪現(xiàn)場(chǎng)最常見的物證之一。在許多暴力犯罪中，犯罪分子經(jīng)常使用膠帶對(duì)受害人進(jìn)行約束、捆綁、限制人身自由或?qū)κ瑝K進(jìn)行捆扎包裹等；在爆炸案件中，膠帶也常被用來捆扎爆炸裝置，并遺留在犯罪現(xiàn)場(chǎng)。另外，膠帶由于其具有較強(qiáng)的粘性，使用時(shí)容易附著使用者的指紋等重要信息，從而將現(xiàn)場(chǎng)物證與犯罪嫌疑人聯(lián)系起來，為揭露和證實(shí)犯罪提供有力的證據(jù)。因此，對(duì)膠帶指紋的提取對(duì)于案件的偵破將發(fā)揮重要作用。

目前，對(duì)膠帶上的指紋，特別是膠帶粘面指紋的提取顯現(xiàn)方法主要有懸浮液法、碳素墨水法、物理顯影液法、染色法等，但是這些方法需要將膠帶浸泡在特殊的液體中，對(duì)檢材產(chǎn)生一定程度污染。短波紫外反射照相顯現(xiàn)方法具有無損性，但是只能對(duì)膠帶表面的指紋進(jìn)行顯現(xiàn)，對(duì)于隱藏在多層膠帶中間的指紋便無法顯現(xiàn)。實(shí)際上，膠帶物證經(jīng)常是多層纏繞、粘連在一起，因此，指印可能隱藏在相鄰兩層膠帶中間。對(duì)于多層膠帶內(nèi)的指紋，首先需要使用膠帶剝離液等方法將膠帶相互剝離，之后再使用上述懸浮液法、碳素墨水法、物理顯影液法、染色法等方法進(jìn)行提取顯現(xiàn)。但是，剝離膠帶將有可能破壞指印形態(tài)，從而影響最終指紋的顯現(xiàn)和識(shí)別。針對(duì)多層膠帶中的潛指紋，急需一種無損的提取顯現(xiàn)技術(shù)手段。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)隱藏在多層膠帶中的指紋進(jìn)行無損顯現(xiàn)提取的多層膠帶內(nèi)部指紋無損顯現(xiàn)系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種多層膠帶內(nèi)部指紋無損顯現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，包括寬帶近紅外光源、環(huán)形器、光纖耦合器、參考臂、膠帶樣品二維掃描頭、光譜采集系統(tǒng)、信號(hào)處理系統(tǒng)和指示光源；其中，所述膠帶樣品二維掃描頭包括光纖準(zhǔn)直器、二維掃描振鏡和物鏡；所述寬帶近紅外光源發(fā)出的近紅外光依次經(jīng)過所述環(huán)形器和光纖耦合器被分為兩束光，一束光進(jìn)入所述參考臂反射后按照原光路返回成為參考光；另一束光發(fā)射到所述光纖準(zhǔn)直器，經(jīng)所述光纖準(zhǔn)直器出射的光發(fā)射到所述二維掃描振鏡，經(jīng)所述二維掃描振鏡出射的光經(jīng)所述物鏡聚焦照射膠帶樣品的不同位置，經(jīng)膠帶樣品不同位置反射或散射的測(cè)量光沿著原光路返回到所述光纖準(zhǔn)直器；經(jīng)所述光纖準(zhǔn)直器出射的測(cè)量光與參考光發(fā)射到所述光纖耦合器發(fā)生干涉，所述光纖耦合器出射的干涉光經(jīng)所述環(huán)形器發(fā)射到所述光譜采集系統(tǒng)，所述光譜采集系統(tǒng)將采集的干涉信號(hào)發(fā)送到所述信號(hào)處理系統(tǒng)進(jìn)行處理得到膠帶樣品的oct圖像；所述指示光源發(fā)出可見光經(jīng)所述膠帶樣品二維掃描頭照射膠帶樣品的不同位置，從膠帶樣品不同位置反射或散射的光沿著原光路返回根據(jù)可見光掃描范圍實(shí)時(shí)標(biāo)記膠帶樣品的成像區(qū)域。

優(yōu)選地，所述寬帶近紅外光源1采用光源中心波長(zhǎng)為832nm，半高全寬60.4nm，發(fā)射功率13mw，照射到膠帶樣品上功率為6mw。

優(yōu)選地，當(dāng)所述二維掃描振鏡進(jìn)行一維橫向掃描時(shí)，得到膠帶樣品的二維oct圖像，當(dāng)所述二維掃描振鏡進(jìn)行二維橫向掃描時(shí)，得到膠帶樣品的三維oct圖像。

優(yōu)選地，所述光譜采集系統(tǒng)包括另一光纖準(zhǔn)直器、擴(kuò)束器、閃耀光柵、透鏡組和光電傳感器件ccd，所述另一光纖準(zhǔn)直器將得到的干涉光進(jìn)行準(zhǔn)直后入射到所述擴(kuò)束器，所述擴(kuò)束器用于將準(zhǔn)直光斑的直徑擴(kuò)大，使得照射到所述閃耀光柵上的光斑面積增大，照射條紋數(shù)增多，所述閃耀光柵將不同波長(zhǎng)的光以不同角度分開發(fā)射到所述透鏡組，所述透鏡組將不同波長(zhǎng)的光聚焦到所述光電傳感器ccd，所述光電傳感器ccd將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)發(fā)送到所述信號(hào)處理系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述透鏡組由6個(gè)焦距為100mm的雙膠合消色差透鏡平行間隔設(shè)置。

本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、由于指印中的汗液、油脂等成分與膠帶材質(zhì)對(duì)光的散射或反射強(qiáng)度不同，因此指印部分與膠帶部分的oct信號(hào)將會(huì)存在差異，本發(fā)明基于光學(xué)相干斷層成像(oct)技術(shù)對(duì)多層膠帶中潛指紋進(jìn)行無損顯現(xiàn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)隱藏在多層膠帶中的指紋進(jìn)行無損顯現(xiàn)和提取，大大提高針對(duì)此類指紋的提取效率，有效防止和減少對(duì)此類物證的污染和破壞，進(jìn)一步豐富指紋顯現(xiàn)提取技術(shù)手段。2、本發(fā)明設(shè)置有指示光源，指示光源發(fā)出可見光聚焦照射膠帶樣品的不同位置，從膠帶樣品不同位置反射或散射的光沿著原光路返回可以根據(jù)肉眼可見的可見光掃描范圍實(shí)時(shí)標(biāo)記膠帶樣品的成像區(qū)域，因此可以方便直觀實(shí)時(shí)觀測(cè)樣品的掃描范圍。綜上，本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于犯罪現(xiàn)場(chǎng)膠帶的指紋識(shí)別中。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的多層膠帶內(nèi)部指紋無損顯現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的光譜采集系統(tǒng)中的透鏡組結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例內(nèi)部附著指紋的多層膠帶三維oct體視圖；

圖4是圖3內(nèi)部指紋附著層圖像效果圖；

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖來對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描繪。然而應(yīng)當(dāng)理解，附圖的提供僅為了更好地理解本發(fā)明，它們不應(yīng)該理解成對(duì)本發(fā)明的限制。

光學(xué)相干斷層成像技術(shù)(oct)是一種介觀(微米尺度)觀測(cè)成像方法。該方法基于低相干干涉測(cè)量的原理，可以得到反映樣品的精細(xì)結(jié)構(gòu)和功能的無損探測(cè)斷層圖像。光學(xué)相干斷層成像技術(shù)具有共聚焦成像的功能，但是穿透深度卻比共聚焦掃描成像大得多，一般可以達(dá)到幾百微米。此方法不僅具有高分辨和無損特點(diǎn)，還具有不需對(duì)樣品進(jìn)行任何預(yù)處理例如染色標(biāo)記的優(yōu)點(diǎn)。

如圖1所示，本發(fā)明的多層膠帶內(nèi)部指紋無損顯現(xiàn)系統(tǒng)基于oct進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，包括寬帶近紅外光源1、環(huán)形器2、光纖耦合器3、參考臂4、膠帶樣品二維掃描頭5、光譜采集系統(tǒng)6、信號(hào)處理系統(tǒng)7和指示光源8；其中，膠帶樣品二維掃描頭5包括光纖準(zhǔn)直器、二維掃描振鏡和物鏡。

本實(shí)施例的寬帶近紅外光源1可以采用光源中心波長(zhǎng)為832nm，半高全寬60.4nm，發(fā)射功率13mw，照射到膠帶樣品上功率為6mw，以此為例，不限于此。寬帶近紅外光源1發(fā)出的近紅外光依次經(jīng)過環(huán)形器2和光纖耦合器3被分為兩束光，一束光進(jìn)入?yún)⒖急?后被一反射鏡反射按照原光路返回成為參考光。另一束光發(fā)射到膠帶樣品二維掃描頭5的光纖準(zhǔn)直器，經(jīng)光纖準(zhǔn)直器出射的光發(fā)射到二維掃描振鏡，經(jīng)二維掃描振鏡出射的光經(jīng)物鏡聚焦照射膠帶樣品的不同位置，經(jīng)膠帶樣品不同位置反射或散射的光沿著原光路返回，即依次發(fā)射到物鏡、二維掃描振鏡和光纖準(zhǔn)直器，經(jīng)光纖準(zhǔn)直器出射的測(cè)量光與參考光發(fā)射到光纖耦合器3發(fā)生干涉，經(jīng)光纖耦合器3出射的干涉光經(jīng)環(huán)形器2發(fā)射到光譜采集系統(tǒng)6，光譜采集系統(tǒng)6將采集的干涉信號(hào)發(fā)送到信號(hào)處理系統(tǒng)7采用現(xiàn)有的插值、色散補(bǔ)償、傅里葉變換等圖像處理方法進(jìn)行處理得到膠帶樣品的oct圖像。

為便于觀測(cè)膠帶樣品的掃描范圍，指示光源8發(fā)出可見光經(jīng)光纖耦合器3發(fā)射到膠帶樣品二維掃描頭的光纖準(zhǔn)直器，經(jīng)光纖準(zhǔn)直器出射的光發(fā)射到二維掃描振鏡，經(jīng)二維掃描振鏡出射的光經(jīng)物鏡聚焦照射膠帶樣品的不同位置，從膠帶樣品不同位置反射或散射的光沿著原光路返回可以根據(jù)肉眼可見的可見光掃描范圍實(shí)時(shí)標(biāo)記膠帶樣品的成像區(qū)域，本發(fā)明實(shí)施例中的指示光源8可以采用紅光或其它可見光，在此不做限定。

上述實(shí)施例中，二維掃描振鏡可以實(shí)現(xiàn)與光譜采集系統(tǒng)信號(hào)采集同步，當(dāng)二維掃描振鏡進(jìn)行一維橫向掃描時(shí)，得到膠帶樣品的二維oct圖像，當(dāng)二維掃描振鏡進(jìn)行二維橫向掃描時(shí)，得到膠帶樣品的三維oct圖像。

上述實(shí)施例中，本發(fā)明的光譜采集系統(tǒng)6包括光纖準(zhǔn)直器、擴(kuò)束器、閃耀光柵、透鏡組和光電傳感器件ccd。光纖準(zhǔn)直器將得到的干涉光進(jìn)行準(zhǔn)直后入射到擴(kuò)束器中，擴(kuò)束器的作用是將準(zhǔn)直光斑的直徑擴(kuò)大，使得照射到閃耀光柵上的光斑面積增大，照射條紋數(shù)增多，從而提高系統(tǒng)的光譜分辨率。閃耀光柵將不同波長(zhǎng)的光以不同角度分開發(fā)射到透鏡組，透鏡組將不同波長(zhǎng)的光聚焦到光電傳感器ccd。光電傳感器ccd將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)發(fā)送到信號(hào)處理系統(tǒng)7，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)干涉光光譜信號(hào)的采集記錄。如圖2所示，本實(shí)施例的透鏡組由6個(gè)焦距為100mm的大孔徑雙膠合消色差透鏡平行間隔設(shè)置，目的是減少系統(tǒng)的各種像差。

下面通過具體實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的多層膠帶內(nèi)部指紋無損顯現(xiàn)系統(tǒng)的使用過程。

如圖3所示，本實(shí)施例的膠帶樣品為雙層膠帶中遺留指印1枚，表面觀察不到指紋痕跡。通過本申請(qǐng)的無損顯現(xiàn)多層膠帶內(nèi)部指紋系統(tǒng)對(duì)膠帶樣品進(jìn)行掃描成像，得到膠帶樣品的三維oct體視圖像。通過截取深度方向指紋附著層的橫截面圖像，從而無損、直觀地展示出膠帶內(nèi)部的指紋圖像，如圖4所示。通過實(shí)驗(yàn)證明，本申請(qǐng)的多層膠帶內(nèi)部指紋無損顯現(xiàn)系統(tǒng)的縱向分辨率可以達(dá)到6μm，橫向分辨率可以達(dá)到7.7μm，最大成像速度可以為70khz，成像深度＞200μm。本申請(qǐng)的多層膠帶內(nèi)部指紋無損顯現(xiàn)系統(tǒng)的橫向掃描范圍最大可達(dá)8.4mm×8.4mm，并可根據(jù)樣品實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。

上述各實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，其中各部件的結(jié)構(gòu)、連接方式和制作工藝等都是可以有所變化的，凡是在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的等同變換和改進(jìn)，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。