潜在指印的检测装置及检测方法制造方法及图纸

一种潜在指印的检测装置及检测方法，该装置包括光源与传输模块、分色镜、飞行扫描模块、样品台、荧光探测模块和整机控制模块；检测方法包括粗检和精检两种模式，粗检模式用于初步定位检材上的可疑指印区域，精检模式对可疑指印区域进行高分辨检测以获得准确的指印信息。本发明专利技术对潜在指印的检测具有检测速度快、检测分辨率高、紫外激光束和指印荧光图形无畸变、荧光收集效率高的特点，可获得大尺寸检材上指印的准确信息。

Detection Device and Method of Potential Fingerprint

A potential fingerprint detection device and detection method, which includes light source and transmission module, color separator, flight scanning module, sample platform, fluorescence detection module and whole machine control module; detection method includes two modes: rough detection and fine detection. Rough detection mode is used to locate the suspicious fingerprint area on the sample preliminarily, and fine detection mode is used to detect the suspicious fingerprint area with high resolution. Get accurate fingerprint information. The method has the advantages of fast detection speed, high detection resolution, no distortion of ultraviolet laser beam and fingerprint fluorescence pattern, and high fluorescence collection efficiency, and can obtain accurate fingerprint information on large size samples.

【技术实现步骤摘要】
潜在指印的检测装置及检测方法
本专利技术涉及指印检测
，特别涉及一种潜在指印的检测装置及检测方法。
技术介绍
在犯罪现场对潜在指印的快速、无损检测在侦查破案及法庭科学诉讼中具有重要作用。指印显现技术一般分为有损检测和无损检测。在有损检测技术中，通过物理吸附或化学反应在底物上生成有色纹线从而显现潜在指印，如利用粉末或烟熏技术的物理显现法，使用罗丹明6G的化学显现法，这类方法简单易操作，但预处理可能会破坏检材甚至会破坏潜在指印。无损检测技术多采用光学的方法，如使用紫外激光器作为光源进行潜在指印的检测。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、提取现场潜在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潜在指印的检测；在先技术“一种大幅面检材上汗潜指印检测的装置及方法”(中国专利技术专利，专利号：201710789167.4)中公开了一种大幅面检材上汗潜指印检测的装置和方法，该装置和方法中，利用二维扫描振镜小角度步进运动实现光束在待检区域的摆扫，采用平场扫描透镜将紫外激光聚焦在检材上，并收集检材上的汗潜指印被激发出的荧光。二维电动样品台将检材待检测的不同区域置于所述的二维扫描振镜和平场扫描透镜的摆扫范围内，通过检测多个待检区域来实现大尺寸检材上汗潜指印的检测。上述现有方法主要存在如下不足：1)物理显现法检测效果差，刷显法的粉尘、熏显法产生的有害气体对操作人员会造成损害。化学显现法中罗丹明6G等部分试剂和染料具有毒性，长期接触会影响健康。刷显、染色过程可能对指印及珍贵物证存在不可恢复的破坏。2)紫外光反射成像法利用指印物质和检材表面对紫外光反射、吸收的差异在成像物镜上形成指印的反射式紫外光图形。随着遗留时间的延长，指印中的水分和有机物质会逐渐挥发或者渗入检材内部，遗留在检材表面的指印物质少，即检材上的陈旧指印与检材表面的差异小，因此紫外光反射成像法对陈旧潜在指印的检测效果不佳。3)采用紫外光诱导荧光成像法检测潜在指印时，由于紫外激光光斑大，检材上获得的紫外激光功率密度低，检材上潜在指印的荧光无法被有效地激发，因此也存在指印检出率低，无法实现检材的高灵敏度检测等问题。4)利用扫描振镜摆扫实现光斑在待检区域的运动，通过平场扫描透镜将紫外激光聚焦在检材上，并收集检材上潜在指印被激发出的荧光。该检测方法存在的问题在于：平场扫描透镜焦距的增大将使得检测范围增大，同时也导致了检材上的光斑尺寸的增大；扫描振镜的尺寸限制了入射光束口径，也即限制了检材上获得较小的光斑尺寸，不利于提高检测分辨率；受扫描振镜摆角范围和响应速度限制，一次只能实现较小范围的检测，并且检测速度受限；若需达到较大的检测范围和较好的检测效果，平场扫描透镜需采用平场设计、消色差和物方远心设计，以及需校正平场扫描透镜畸变，设计复杂且装置体积较大。
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，提供一种潜在指印的检测装置及检测方法。本专利技术对潜在指印的检测具有检测速度快、检测分辨率高、紫外激光束和指印荧光图形无畸变、荧光收集效率高的特点，可获得大尺寸检材上指印的准确信息。本专利技术的技术解决方案如下：一种潜在指印的检测装置，其特点在于，包括光源与传输模块、分色镜、飞行扫描模块、样品台、荧光探测模块和整机控制模块；所述的光源与传输模块依次包括激光器、光束传输模块和扩束镜，所述的激光器用于发射紫外激光束，所述的光束传输模块用于根据光路的布置传输光束，所述的扩束镜对入射的激光束进行扩束以扩展入射激光束的直径，同时减小出射激光束的发散角；所述的飞行扫描模块包括光学模组运动承载台、反射镜和聚焦准直镜组，所述的反射镜和聚焦准直镜组固定在所述的光学模组运动承载台上，所述的聚焦准直镜组的光轴沿Z轴方向；紫外激光束经扩束镜后容易被聚焦准直镜组聚焦成较小尺寸的激光光斑；所述的光学模组运动承载台是一个一维平移台，用于带动所述的反射镜和聚焦准直镜组沿X轴做一维飞行扫描直线运动；入射至所述的飞行扫描模块的紫外激光束沿所述的聚焦准直镜组的光轴聚焦至所述的样品台的上表面照射检材，所述的紫外激光束不摆扫，使用的是聚焦准直镜组的中心视场，紫外激光束无畸变，提高检测结果的准确性；所述的样品台是一个二维平移台，所述的样品台的上表面在XY水平面内并位于所述的聚焦准直镜组的后焦面上，所述的检材放置在所述的样品台的上表面，所述的样品台带动所述的检材做二维平移；所述的荧光探测模块依次包括共光轴的窄带滤光片、聚焦镜、小孔光阑和光电探测器，所述的小孔光阑位于所述的聚焦镜的焦面上；所述的激光器输出的紫外激光束依次经所述的光束传输模块、扩束镜、分色镜、反射镜、聚焦准直镜组聚焦在所述的样品台的上表面照射检材，检材上的潜在指印被所述的紫外激光束激发出荧光，该荧光依次经所述的聚焦准直镜组、反射镜、分色镜、窄带滤光片、聚焦镜、小孔光阑进入光电探测器，所述的光电探测器接收入射的荧光并转变为电信号；所述的激光光斑位于所述的聚焦准直镜组的中心视场，从而，激发出的所述的荧光处于所述的聚焦准直镜组的中心视场，并位于所述的聚焦准直镜组的物面上，有利于提高聚焦准直镜组对指印荧光的收集效率，荧光图形无畸变，提高检测结果的准确性；所述的光电探测器的输出端与所述的整机控制模块的输入端相连，所述的整机控制模块分别与所述的激光器、光学模组运动承载台、样品台、光电探测器的控制端相连；所述的整机控制模块驱动所述的激光器、光学模组运动承载台、样品台、光电探测器工作，同时，处理所述的光电探测器输出的电信号，并显示和存储大尺寸检材上潜在指印的检测结果。利用上述潜在指印的检测装置的指印检测方法，该方法包括下列步骤：一)粗检，包括如下子步骤：1)将检材放入所述的样品台的上表面，使检材的检测起始点对准所述的样品台的坐标原点，检材的待检测面朝Z轴方向；2)所述的整机控制模块控制所述的激光器发射紫外激光束，所述的整机控制模块控制所述的光学模组运动承载台和所述的样品台移到检材的检测起始位置，此时，紫外激光束照射在所述的样品台的上表面的坐标原点形成激光光斑；3)所述的整机控制模块控制所述的光学模组运动承载台带动所述的反射镜和聚焦准直镜组沿X轴方向做一维飞行扫描直线运动，在该直线运动过程中，所述的激光光斑在检材上沿X轴方向做一维直线运动，同时，激光光斑运动过程中，所述的整机控制模块存储所述的光电探测器输出的电信号，从而实现检材第一行的飞行扫描检测；所述的整机控制模块驱动所述的样品台沿Y轴方向步进一个距离，此时，所述的激光光斑移到检材的第二行；4)所述的整机控制模块控制所述的光学模组运动承载台带动所述的反射镜和聚焦准直镜组沿X轴反方向做一维飞行扫描直线运动，在该直线运动过程中，所述的激光光斑在检材上沿X轴反方向做一维直线运动，同时，激光光斑运动过程中，所述的整机控制模块存储所述的光电探测器输出的电信号，从而实现检材第二行的飞行扫描检测；所述的整机控制模块驱动所述的样品台沿Y轴方向步进一个距离，此时，所述的激光光斑移到检材的第三行；5)重复上述一)的步骤3)、步骤4)过程，直到完成对检材待检测面的飞行扫描检测；6)所述的整机控制模块对电信号进行处理，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种潜在指印的检测装置，其特征在于，包括光源与传输模块(1)、分色镜(2)、飞行扫描模块(3)、样品台(4)、荧光探测模块(5)和整机控制模块(6)；所述的光源与传输模块(1)依次包括激光器(101)、光束传输模块(102)和扩束镜(103)；所述的飞行扫描模块(3)包括光学模组运动承载台(301)、反射镜(302)和聚焦准直镜组(303)，所述的反射镜(302)和聚焦准直镜组(303)固定在所述的光学模组运动承载台(301)上，所述的光学模组运动承载台(301)是一个一维平移台，所述的聚焦准直镜组(303)的光轴沿Z轴方向；所述的样品台(4)是一个二维平移台，所述的样品台(4)的上表面在XY水平面内，位于所述的聚焦准直镜组(303)的后焦面处；所述的荧光探测模块(5)依次包括共光轴的窄带滤光片(501)、聚焦镜(502)、小孔光阑(503)和光电探测器(504)，所述的小孔光阑(503)位于所述的聚焦镜(502)的后焦面；所述的激光器(101)输出的紫外激光束依次经所述的光束传输模块(102)、扩束镜(103)、分色镜(2)、反射镜(302)、聚焦准直镜组(303)聚焦在所述的样品台(4)的上表面照射检材，检材上的潜在指印被激发出荧光，该荧光依次经所述的聚焦准直镜组(303)、反射镜(302)、分色镜(2)、窄带滤光片(501)、聚焦镜(502)和小孔光阑(503)，被光电探测器(504)接收转变为电信号；所述的光电探测器(504)的输出端与所述的整机控制模块(6)的输入端相连，所述的整机控制模块(6)分别与所述的激光器(101)、光学模组运动承载台(301)、样品台(4)、光电探测器(504)的控制端相连。...

【技术特征摘要】
1.一种潜在指印的检测装置，其特征在于，包括光源与传输模块(1)、分色镜(2)、飞行扫描模块(3)、样品台(4)、荧光探测模块(5)和整机控制模块(6)；所述的光源与传输模块(1)依次包括激光器(101)、光束传输模块(102)和扩束镜(103)；所述的飞行扫描模块(3)包括光学模组运动承载台(301)、反射镜(302)和聚焦准直镜组(303)，所述的反射镜(302)和聚焦准直镜组(303)固定在所述的光学模组运动承载台(301)上，所述的光学模组运动承载台(301)是一个一维平移台，所述的聚焦准直镜组(303)的光轴沿Z轴方向；所述的样品台(4)是一个二维平移台，所述的样品台(4)的上表面在XY水平面内，位于所述的聚焦准直镜组(303)的后焦面处；所述的荧光探测模块(5)依次包括共光轴的窄带滤光片(501)、聚焦镜(502)、小孔光阑(503)和光电探测器(504)，所述的小孔光阑(503)位于所述的聚焦镜(502)的后焦面；所述的激光器(101)输出的紫外激光束依次经所述的光束传输模块(102)、扩束镜(103)、分色镜(2)、反射镜(302)、聚焦准直镜组(303)聚焦在所述的样品台(4)的上表面照射检材，检材上的潜在指印被激发出荧光，该荧光依次经所述的聚焦准直镜组(303)、反射镜(302)、分色镜(2)、窄带滤光片(501)、聚焦镜(502)和小孔光阑(503)，被光电探测器(504)接收转变为电信号；所述的光电探测器(504)的输出端与所述的整机控制模块(6)的输入端相连，所述的整机控制模块(6)分别与所述的激光器(101)、光学模组运动承载台(301)、样品台(4)、光电探测器(504)的控制端相连。2.利用权利要求1所述的潜在指印的检测装置的指印检测方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：一)、粗检，包括如下子步骤：1)将检材放入所述的样品台(4)的上表面，使检材的检测起始点对准所述的样品台(4)的坐标原点，检材的待检测面朝Z轴方向；2)所述的整机控制模块(6)控制所述的激光器(101)发射紫外激光束，所述的整机控制模块(6)控制所述的光学模组运动承载台(301)和所述的样品台(4)移到检材的检测起始位置，此时，紫外激光束照射在所述的样品台(4)的上表面的坐标原点形成激光光斑；3)所述的整机控制模块(6)控制所述的光学模组运动承载台(301)带动所述的反射镜(302)和聚焦准直镜组(303)沿X轴方向做一维飞行扫描直线运动，在该直线运动过程中，所述的激光光斑在检材上沿X轴方向做一维直线运动，同时，激光光斑运动过程中，所述的整机控制模块(6)存储所述的光电探测器(504)输出的电信号，从而实现检材第一行的飞行扫描检测；所述的整机控制模块(6)驱动所述的样品台(4)沿Y轴方向步进一个距离，此时，所述的激光光斑移到检材的第二行；4)所述的整机控制模块(6)控制所述的光学模组运动承载台(301)带动所述的反射镜(302)和聚焦准直镜组(303)沿X...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌丽青，黄立华，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