一种基于红外成像光谱仪的鉴别新旧指纹的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于红外成像光谱仪的鉴别新旧指纹的方法，在红外成像光谱仪的第一和第二中心波长的通道拍摄现场指纹获得的第一和第二中心波长现场指纹图像；确定嫌疑人为混合指纹或汗潜指纹；嫌疑人按下浓淡程度不同的指纹作为模拟指纹行；在第一中心波长的通道连续2～4天以固定时间间隔拍摄模拟指纹行，得到模拟指纹图像矩形阵列；显现现场指纹和模拟指纹行，找出浓度程度与现场指纹一致的模拟指纹图像列，在模拟指纹图像列中寻找对比度与第一中心波长现场指纹图像最接近的匹配模拟指纹图像。本发明专利技术解决了指纹新旧识别的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及指纹识别的领域，具体涉及一种基于红外成像光谱仪的鉴别新旧指纹的方法。
技术介绍
烟灰缸等物体被人从高楼抛下后砸伤行人的高空坠物伤人案件时有发生。在已有的指纹显现技术中，可以使用“502”、紫外观察照相机、磁粉、DFO(1,8-二氮芴-9-酮)、IND(1,2-茚(满)二酮)、硝酸银、茚三酮等将涉案检材例如烟灰缸上的新旧指纹全部显出，但是无法准确锁定谁是新指纹的所有者即抛下该检材的肇事者。汗潜指纹是最重要的目视不易发现的潜伏指纹，主要成分包括：水；氯离子、钠离子(氯化钠)、钾离子、钙离子等盐份；乳酸、尿素、葡萄糖、十余种氨基酸等有机物。在此基础上再混有皮脂等成分，也可以共同构成潜伏指纹(本专利技术中称其为“混合指纹”)。指纹中的水分随时间的变化非常明显，监测指纹中水分的变化，可以鉴别新旧指纹。另外，皮脂虽然会被空气及物体上的微生物降解，也可能发生变化，但是相对水的变化非常慢。对于混合指纹，我们也可以使用皮脂的红外图像作为参照，比较水的红外图像，从而鉴别新旧指纹。在红外光谱中，水的红外特征吸收峰所在位置的中心波长为2.941×103nm，水的含量越高，吸收越强，图像越清晰；皮脂的红外特征吸收峰所在位置的中心波长为3.385×103nm，皮脂的含量越高，吸收越强，图像越清晰。有研究者发现(陈剑虹,朱凌建,华灯鑫.氯化钠近红外光谱检测技术研究[J]光谱学与光谱分析,2012,32(4):949～952)：因为离子对水分子间氢键有明显的影响，水中氯化钠的存在会对水在1.504×103nm(6650cm-1)的吸收有明显的影响，且吸收强度的变化与氯化钠的含量有很好的线性关系，氯化钠含量越高，吸收越弱，氯化钠含量越高，吸收越弱，即图像对比度降低，同时也伴随水含量的降低，
两种效应叠加，变化比2.941×103nm的变化更加明显。另外，水的氢氧伸缩振动一级倍频在1.450×103nm附近，也有较强的吸收。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述问题，提供一种基于红外成像光谱仪的鉴别新旧指纹的方法，解决了指纹新旧识别的问题。本专利技术的上述目的通过以下技术方案实现：步骤1、在红外成像光谱仪的第一中心波长为2.941×103nm±80nm或1.504×103nm±80nm或1.450×103nm±80nm的通道拍摄样品上的现场指纹获得的第一中心波长现场指纹图像，在红外成像光谱仪的第二中心波长为3.385×103nm±80nm的通道拍摄样品上的现场指纹获得的第二中心波长现场指纹图像，根据第一中心波长现场指纹图像和第二中心波长现场指纹图像确定嫌疑人；步骤2、判断第二中心波长现场指纹图像是否有指纹信息，如果有指纹信息，则嫌疑人为混合指纹，如果没有指纹信息，则嫌疑人为汗潜指纹，步骤3、让嫌疑人使用与现场指纹对应的手指在与样品材质相同的物品上连续按下3～5个浓淡程度不同的指纹作为模拟指纹行；步骤4、用红外成像光谱仪在第一中心波长的通道连续2～4天以固定时间间隔拍摄步骤3获得的模拟指纹行，得到模拟指纹图像矩形阵列，模拟指纹图像矩形阵列的每一列为其中一个浓淡程度的模拟指纹在连续2～4天以固定时间间隔拍摄获得的模拟指纹图像，步骤5、若嫌疑人为汗潜指纹，则选用化学显现法或紫外照相法或磁粉法将现场指纹与模拟指纹行显出，化学显现法包括DFO(1,8-二氮芴-9-酮)显现法、IND(1,2-茚(满)二酮)显现法、硝酸银显现法、茚三酮显现法，“502”熏显法。在显出的模拟指纹行中选取与显出的现场指纹的浓淡程度最接近的显出模拟指纹作为对比指纹，并在模拟指纹图像矩形阵列中找出与对比指纹浓度程度对应的模拟指纹图像列；若嫌疑人为混合指纹，则用红外成像光谱仪在第二中心波长的通道拍摄模拟指纹行获得第二中心波长模拟指纹行图像，并在第二中心波长模拟指纹行图像中找出浓淡程度与第二中心波长现场指纹图像最接近的模拟指纹作为对比指纹，并
在模拟指纹图像矩形阵列中找出与对比指纹浓度程度对应的模拟指纹图像列，步骤6、在步骤5中获得的模拟指纹图像列中寻找对比度与步骤1中获得的第一中心波长现场指纹图像对比度最接近的模拟指纹图像作为匹配模拟指纹图像，根据匹配模拟指纹图像获得嫌疑人在样品上按下指纹到步骤1采集到第一中心波长现场指纹图像之间的时间。如上所述的红外成像光谱仪为超光谱成像仪或者高光谱成像仪或者多光谱成像仪或者带ATR附件的红外光谱仪或者带漫反射附件的红外光谱仪或者红外热成像仪。本专利技术相对于现有技术具有以下有益效果：1、操作简单，可实施性强。2、可较快的识别指纹的新旧。3、对混合指纹和汗潜指纹均能有效的进行新旧识别。具体实施方式以下通过实施例对本专利技术的技术方案进一步详细说明：实施例1一种基于红外成像光谱仪的鉴别新旧指纹的方法，包括以下步骤：步骤1、在红外成像光谱仪的第一中心波长为2.941×103nm±80nm或1.504×103nm±80nm或1.450×103nm±80nm的通道拍摄样品上的现场指纹获得的第一中心波长现场指纹图像，在红外成像光谱仪的第二中心波长为3.385×103nm±80nm的通道拍摄样品上的现场指纹获得的第二中心波长现场指纹图像，根据第一中心波长现场指纹图像和第二中心波长现场指纹图像确定嫌疑人；步骤2、判断第二中心波长现场指纹图像是否有指纹信息，如果有，则嫌疑人为混合指纹，如果没有，则嫌疑人为汗潜指纹。步骤3、让嫌疑人使用与现场指纹对应的手指在与样品材质相同的物品上连续按下3～5个浓淡程度不同的指纹作为模拟指纹行；由于同一手指为连续按下，因此按下的指纹的浓淡程度不同。步骤4、用红外成像光谱仪在第一中心波长的通道连续2～4天以固定时间间隔拍摄步骤3获得的模拟指纹行，得到模拟指纹图像矩形阵列，模拟指纹图像矩形阵列的每一列为其中一个浓淡程度的模拟指纹在连续
2～4天以固定时间间隔拍摄获得的模拟指纹图像，步骤5、若嫌疑人为汗潜指纹，则选用DFO(1,8-二氮芴-9-酮)显现法或IND(1,2-茚(满)二酮)显现法或硝酸银显现法或茚三酮显现法或“502”熏显法或紫外照相法或磁粉法将现场指纹与模拟指纹行显出，在显出的模拟指纹行中选取与显出的现场指纹的浓淡程度最接近的显出模拟指纹作为对比指纹，并在模拟指纹图像矩形阵列中找出与对比指纹浓度程度对应的模拟指纹图像列；若嫌疑人为混合指纹，则用红外成像光谱仪在第二中心波长的通道拍摄模拟指纹行获得第二中心波长模拟指纹行图像，并在第二中心波长模拟指纹行图像中找出浓淡程度与第二中心波长现场指纹图像最接近的模拟指纹作为对比指纹，并在模拟指纹图像矩形阵列中找出与对比指纹浓度程度对应的模拟指纹图像列。步骤6、在步骤5中获得的模拟指纹图像列中寻找对比度与步骤1中获得的第一中心波长现场指纹图像对比度最接近的模拟指纹图像作为匹配模拟指纹图像，根据匹配模拟指纹图像获得嫌疑人在样品上按下指纹到步骤1采集到第一中心波长现场指纹图像之间的时间，对比度相近的其时间间隔或者新旧程度相近。为了进一步验证本专利技术对新旧指纹的识别，通过以下实验进行验证。分别制备了汗潜指纹和混合指纹，使用红外成像光谱仪观察其图像随时间的变化，结果如下。使用红外成像光谱仪，将汗潜指纹按在不锈钢片上，分别放置3小时(新指纹)和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于红外成像光谱仪的鉴别新旧指纹的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、在红外成像光谱仪的第一中心波长为2.941×103nm±80nm或1.504×103nm±80nm或1.450×103nm±80nm的通道拍摄样品上的现场指纹获得的第一中心波长现场指纹图像，在红外成像光谱仪的第二中心波长为3.385×103nm±80nm的通道拍摄样品上的现场指纹获得的第二中心波长现场指纹图像，根据第一中心波长现场指纹图像和第二中心波长现场指纹图像确定嫌疑人；步骤2、判断第二中心波长现场指纹图像是否有指纹信息，如果有指纹信息，则嫌疑人为混合指纹，如果没有指纹信息，则嫌疑人为汗潜指纹，步骤3、让嫌疑人使用与现场指纹对应的手指在与样品材质相同的物品上连续按下3～5个浓淡程度不同的指纹作为模拟指纹行；步骤4、用红外成像光谱仪在第一中心波长的通道连续2～4天以固定时间间隔拍摄步骤3获得的模拟指纹行，得到模拟指纹图像矩形阵列，模拟指纹图像矩形阵列的每一列为其中一个浓淡程度的模拟指纹在连续2～4天以固定时间间隔拍摄获得的模拟指纹图像，步骤5、若嫌疑人为汗潜指纹，则用化学显现法或紫外照相法或磁粉法将现场指纹与模拟指纹行显出，在显出的模拟指纹行中选取与显出的现场指纹的浓淡程度最接近的显出模拟指纹作为对比指纹，并在模拟指纹图像矩形阵列中找出与对比指纹浓度程度对应的模拟指纹图像列；若嫌疑人为混合指纹，则用红外成像光谱仪在第二中心波长的通道拍摄模拟指纹行获得第二中心波长模拟指纹行图像，并在第二中心波长模拟指纹行图像中找出浓淡程度与第二中心波长现场指纹图像最接近的模拟指纹作为对比指纹，并在模拟指纹图像矩形阵列中找出与对比指纹浓度程度对应的模拟指纹图像列，步骤6、在步骤5中获得的模拟指纹图像列中寻找对比度与步骤1中获得的第一中心波长现场指纹图像对比度最接近的模拟指纹图像作为匹配模拟指纹图像，根据匹配模拟指纹图像获得嫌疑人在样品上按下指纹到步骤1采集到第一中心波长现场指纹图像之间的时间。...

【技术特征摘要】
1.一种基于红外成像光谱仪的鉴别新旧指纹的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、在红外成像光谱仪的第一中心波长为2.941×103nm±80nm或1.504×103nm±80nm或1.450×103nm±80nm的通道拍摄样品上的现场指纹获得的第一中心波长现场指纹图像，在红外成像光谱仪的第二中心波长为3.385×103nm±80nm的通道拍摄样品上的现场指纹获得的第二中心波长现场指纹图像，根据第一中心波长现场指纹图像和第二中心波长现场指纹图像确定嫌疑人；步骤2、判断第二中心波长现场指纹图像是否有指纹信息，如果有指纹信息，则嫌疑人为混合指纹，如果没有指纹信息，则嫌疑人为汗潜指纹，步骤3、让嫌疑人使用与现场指纹对应的手指在与样品材质相同的物品上连续按下3～5个浓淡程度不同的指纹作为模拟指纹行；步骤4、用红外成像光谱仪在第一中心波长的通道连续2～4天以固定时间间隔拍摄步骤3获得的模拟指纹行，得到模拟指纹图像矩形阵列，模拟指纹图像矩形阵列的每一列为其中一个浓淡程度的模拟指纹在连续2～4天以固定时间间隔拍摄获得的模拟指纹图像，步骤5、若嫌疑人为汗潜指纹...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙光芝，王瑞雪，王利华，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北;42