一种大幅面检材上汗潜指印检测的装置及方法制造方法及图纸

一种大幅面检材上汗潜指印检测的装置，包括深紫外激光光源模块、分色镜、激光扫描光学转换模块、二维电动样品台、荧光探测模块和控制系统，及检测方法。本发明专利技术能更好地激发出365nm的汗潜指印受激发本征荧光，提高汗潜指印检测的检测率，且检材幅面更大，可根据需要改变检测分辨率。

A device and method for detecting sweat latent fingerprints on large-scale samples

A device for detecting sweat latent fingerprints on large-scale samples includes a deep ultraviolet laser light source module, a color separator, a laser scanning optical conversion module, a two-dimensional electric sample table, a fluorescence detection module and a control system, and a detection method. The invention can better stimulate the excitation intrinsic fluorescence of 365 nm sweat latent fingerprint, improve the detection rate of sweat latent fingerprint detection, and has larger sample size, and can change the detection resolution according to need.

【技术实现步骤摘要】
一种大幅面检材上汗潜指印检测的装置及方法
本专利技术涉及汗潜指印检测
，特别涉及一种大幅面检材上汗潜指印检测的装置及方法。
技术介绍
自19世纪中叶“指纹终身不变”理论提出以来，指印检测作为一种传统而基础的人身识别方式开始在刑事案件侦查中发挥重要作用，由于犯罪分子的反侦查意识逐渐增强，在作案现场遗留的指印绝大部分为汗潜指印，这类指印肉眼无法直接观察到，需要采用指印显现方法来将其显现或增强成清晰的可见指印。传统的指印显现方法主要包括物理显现法和化学显现法，这类方法简单易操作，如利用粉末或烟熏技术的物理显现方法，使用茆三酮的化学显现法，但是这类方法的检测率低且预处理可能会破坏检材甚至会破坏汗潜指印，对于某些重要物证检材，若汗潜指印原件不慎被破坏，将会造成无法挽回的损失。为了实现汗潜指印的无损检测，1976年激光诱导荧光法开始被引入到汗潜指印检测
美国光谱物理公司最早使用蓝绿波段激光光源诱导荧光对汗潜指印进行无损检测，但检测效果不佳。研究发现汗潜指印形成物质中99％是水，水分蒸发后遗留的沉淀物中部分是无机物，另有部分为少量复杂的有机成分，在这些遗留的少量有机物中氨基酸是主要成分，氨基酸的光谱研究表明，氨基酸在深紫外区有一个主吸收峰，相应的发光主峰值在长波紫外区，由于汗潜指印残留物的最佳吸收峰位于深紫外区，故采用蓝绿波段激光检测汗潜指印的效果不佳。由于汗潜指印中的氨基酸具有紫外吸收能力，最大吸收波长在266nm处，受激发本征荧光波长在365nm处。近年来，国内外研究机构开始使用紫外或深紫外波段激光器作为光源进行汗潜指印的检测，在先技术“一种显现、提取现场潜在指印的方法及其装置”(中国专利技术专利，专利号：201110057239.9)中公开了一种显现、提取现场汗潜指印的方法及其装置，该装置和方法中紫外光以面光斑形式照射检材，采用紫外光反射成像法实现汗潜指印的检测，在先技术“指印光学显现系统的激光均匀照明装置”(中国专利技术专利，专利号：201320504615.9)中公开了一种指印光学显现系统的激光均匀照明装置，该装置中紫外光同样以面光斑形式照射检材，采用紫外光诱导荧光成像法实现汗潜指印的检测。上述现有的方法主要存在如下不足：1)物理显现法和化学显现法检测效果差且可能有损指印原件。2)紫外光反射成像法对陈旧汗潜指印检测效果不佳。3)采用紫外光诱导荧光成像法检测汗潜指印时，由于检材上获得的紫外激光功率密度低，检材上汗潜指印的荧光无法有效地被激发出，因此也存在指印检出率低，无法对大幅面检材实现快速、高灵敏度检测等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服在先技术的不足，提供了一种大幅面检材上汗潜指印检测的装置及方法。本专利技术的技术解决方案如下：一种大幅面检材上汗潜指印检测的装置，包括深紫外激光光源模块、分色镜、激光扫描光学转换模块、二维电动样品台、荧光探测模块和控制系统。所述的深紫外激光光源模块包括深紫外激光器、反射镜组和扩束镜。所述的深紫外激光器用于发射266nm的深紫外激光以激发检材上荧光。所述的反射镜组用于反射266nm的深紫外激光以实现光路的转折，由多个反射镜组成，其数量可根据具体的空间摆放方式来确定。所述的扩束镜用于将266nm的深紫外激光束扩束。所述的深紫外激光器出射光束经所述的反射镜组反射后入射至所述的扩束镜中，经该扩束镜透过的深紫外光束入射至所述的分色镜上，经该分色镜反射后入射至所述的激光扫描光学转换模块。所述的激光扫描光学转换模块包括由两个正交方向运动的第一扫描振镜和第二扫描振镜构成的二维扫描振镜和平场扫描透镜，所述的平场扫描透镜的光轴通过所述的二维扫描振镜中第二个扫描振镜的中心。所述的二维扫描振镜用于实现经所述的分色镜反射的深紫外激光束在X轴方向和Y轴方向上的偏转。所述的平场扫描透镜将经所述的二维扫描振镜偏转后的深紫外激光聚焦在所述的检材上，并收集检材上的汗潜指印被激发出的荧光，被所述的平场扫描透镜收集的荧光入射至所述的二维扫描振镜上，经所述的二维扫描振镜反射后，入射至所述的分色镜上，荧光透过所述的分色镜后入射至所述的荧光探测模块。所述的激光扫描光学转换模块的摆扫范围取决于所述的二维扫描振镜的摆扫范围和所述的平场扫描透镜的摆扫范围的最小值。所述的二维电动样品台包括二维电动台和检材托架。所述的二维电动台是一个能进行二维正交方向运动的电动平台。所述的检材托架被固定在所述的二维电动台上，用于承载检材。所述的检材托架位于所述的平场扫描透镜的后焦面处。所述的二维扫描振镜只能在较小范围的实现光束的摆扫，所述的二维电动样品台带动其上的检材运动，将待检测的不同区域的检材置于所述的二维扫描振镜的摆扫范围内，以此实现对大幅面检材的检测。所述的荧光探测模块包括共光轴的带通滤光片、聚焦透镜、小孔光阑和光电探测器。入射至所述的荧光探测模块的荧光首先经所述的带通滤光片滤去干扰光后，被所述的聚焦透镜聚焦在所述的小孔光阑处，通过所述的小孔光阑后的所述的光电探测器接收并转变为电信号。所述的控制系统包括控制硬件和控制软件，所述的控制硬件包括工控机和多功能板卡，所述的控制软件通过所述的控制硬件驱动所述的二维扫描振镜和二维电动样品台，采集所述的光电探测器输出的电信号，并进行数据处理，以复原检材上的汗潜指印图形。所述的控制系统分别与所述的二维扫描振镜、二维电动样品台和光电探测器相连。另一方面，本专利技术提供了大幅面检材上汗潜指印检测的方法，包括如下步骤：S1，根据大幅面检材的尺寸和所述的激光扫描光学转换模块的摆扫范围，将大幅面检材分为n个待检区域，并将遗留有汗潜指印的大幅面检材放入所述的二维电动样品台上。S2，所述的控制系统控制所述的二维扫描振镜处于零角度状态。所述的控制系统驱动所述的二维电动样品台移动直至大幅面检材上的第一待检区域的中心通过所述的平场扫描透镜的光轴，即此时大幅面检材上的第一待检区域处于所述的激光扫描光学转换模块的摆扫范围内。S3，所述的控制系统控制所述的二维扫描振镜偏摆至大角度，以使得所述的深紫外激光器发射266nm的深紫外激光照射到大幅面检材第一待检区域的起始位置。所述的深紫外激光器发射266nm的深紫外激光，266nm的深紫外激光经所述的反射镜组反射后入射到所述的扩束镜，经所述的扩束镜扩束后的266nm的深紫外激光照射到所述的分色镜，所述的分色镜反射经扩束后的266nm的深紫外激光至所述的二维扫描振镜，进而266nm的深紫外激光经所述的二维扫描振镜反射后进入所述的平场扫描透镜，并经所述的平场扫描透镜聚焦在大幅面检材第一待检区域的起始位置。S4，所述的控制系统控制所述的二维扫描振镜中的第一扫描振镜连续小角度步进运动，以使得大幅面检材第一待检区域上激光光斑以一维方向运动，即实现大幅面检材第一待检区域的第一行的扫描检测。待完成第一行的扫描检测后，所述的控制系统控制所述的二维扫描振镜中的第二扫描振镜偏转一小角度，激光光斑移动至大幅面检材第一待检区域的第二行，此时，所述的控制系统控制所述的二维扫描振镜中的第一扫描振镜反方向连续小角度步进运动，即反方向实现大幅面检材第一待检区域的第二行的扫描检测。重复上述过程，直到完成大幅面检材第一待检区域的扫描检测。当激光光斑在大幅面检材第一待检区域上移动过程中，检材上的汗潜指印被本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大幅面检材上汗潜指印检测的装置，其特征在于：包括深紫外激光光源模块(1)、分色镜(2)、激光扫描光学转换模块(3)、供检材放置的二维电动样品台(4)、荧光探测模块(5)和控制系统(6)；所述的深紫外激光光源模块(1)包括深紫外激光器(101)、反射镜组和扩束镜(105)，所述的深紫外激光器(101)出射光束经所述的反射镜组反射后入射至所述的扩束镜(105)中，经该扩束镜(105)透过的深紫外光束入射至所述的分色镜(2)上；经该分色镜(2)反射后入射至所述的激光扫描光学转换模块(3)；所述的激光扫描光学转换模块(3)包括由两个正交方向运动的第一扫描振镜(3011)和第二扫描振镜(3012)构成的二维扫描振镜(301)和平场扫描透镜(302)，所述的平场扫描透镜(302)的光轴通过所述的二维扫描振镜(301)中第二个扫描振镜(3012)的中心；所述的二维扫描振镜(301)用于实现经所述的分色镜(2)反射的深紫外激光束在X轴方向和Y轴方向上的偏转，所述的平场扫描透镜(302)将经所述的二维扫描振镜(301)偏转后的深紫外激光聚焦在所述的检材上，并收集检材上的汗潜指印被激发出的荧光，被所述的平场扫描透镜(302)收集的荧光入射至所述的二维扫描振镜(301)上，经所述的二维扫描振镜(301)反射后，入射至所述的分色镜(2)上，荧光透过所述的分色镜(2)后入射至所述的荧光探测模块(5)；所述的荧光探测模块(5)包括共光轴的带通滤光片(501)、聚焦透镜(502)、小孔光阑(503)和光电探测器(504)，入射至所述的荧光探测模块(5)的荧光首先经所述的带通滤光片(501)滤去干扰光后，被所述的聚焦透镜(502)聚焦在所述的小孔光阑(503)处，通过该小孔光阑(503)后被所述的光电探测器(504)接收并转变为电信号；所述的控制系统(6)分别与所述的二维扫描振镜(301)、二维电动样品台(4)和光电探测器(504)相连；所述的二维电动样品台(4)带动其上的检材运动，将待检测的不同区域的检材置于所述的二维扫描振镜(301)的摆扫范围内，以此实现对大幅面检材的检测。...

【技术特征摘要】
1.一种大幅面检材上汗潜指印检测的装置，其特征在于：包括深紫外激光光源模块(1)、分色镜(2)、激光扫描光学转换模块(3)、供检材放置的二维电动样品台(4)、荧光探测模块(5)和控制系统(6)；所述的深紫外激光光源模块(1)包括深紫外激光器(101)、反射镜组和扩束镜(105)，所述的深紫外激光器(101)出射光束经所述的反射镜组反射后入射至所述的扩束镜(105)中，经该扩束镜(105)透过的深紫外光束入射至所述的分色镜(2)上；经该分色镜(2)反射后入射至所述的激光扫描光学转换模块(3)；所述的激光扫描光学转换模块(3)包括由两个正交方向运动的第一扫描振镜(3011)和第二扫描振镜(3012)构成的二维扫描振镜(301)和平场扫描透镜(302)，所述的平场扫描透镜(302)的光轴通过所述的二维扫描振镜(301)中第二个扫描振镜(3012)的中心；所述的二维扫描振镜(301)用于实现经所述的分色镜(2)反射的深紫外激光束在X轴方向和Y轴方向上的偏转，所述的平场扫描透镜(302)将经所述的二维扫描振镜(301)偏转后的深紫外激光聚焦在所述的检材上，并收集检材上的汗潜指印被激发出的荧光，被所述的平场扫描透镜(302)收集的荧光入射至所述的二维扫描振镜(301)上，经所述的二维扫描振镜(301)反射后，入射至所述的分色镜(2)上，荧光透过所述的分色镜(2)后入射至所述的荧光探测模块(5)；所述的荧光探测模块(5)包括共光轴的带通滤光片(501)、聚焦透镜(502)、小孔光阑(503)和光电探测器(504)，入射至所述的荧光探测模块(5)的荧光首先经所述的带通滤光片(501)滤去干扰光后，被所述的聚焦透镜(502)聚焦在所述的小孔光阑(503)处，通过该小孔光阑(503)后被所述的光电探测器(504)接收并转变为电信号；所述的控制系统(6)分别与所述的二维扫描振镜(301)、二维电动样品台(4)和光电探测器(504)相连；所述的二维电动样品台(4)带动其上的检材运动，将待检测的不同区域的检材置于所述的二维扫描振镜(301)的摆扫范围内，以此实现对大幅面检材的检测。2.根据权利要求1所述的大幅面检材上汗潜指印检测的装置，其特征在于：所述的深紫外激光器(101)用于发射266nm的深紫外激光以激发检材上荧光，所述的反射镜组用于反射266nm的深紫外激光以实现光路的转折，由多个反射镜组成，其数量可根据具体的空间摆放方式来确定，所述的扩束镜(105)用于将266nm的深紫外激光束扩束。3.根据权利要求1所述的大幅面检材上汗潜指印检测的装置，其特征在于：所述的激光扫描光学转换模块(3)的摆扫范围取决于所述的二维扫描振镜(301)的摆扫范围和所述的平场扫描透镜(302)的摆扫范围的最小值。4.根据权利要求1所述的大幅面检材上汗潜指印检测的装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄立华，赵成，屈建峰，凌丽青，张善华，郭凯，黄惠杰，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31