潜在指印的快速检测装置及检测方法制造方法及图纸

一种潜在指印的快速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，粗检模式用于快速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。检测过程中，光源在检材上形成一维焦线，并采用线阵探测器接收荧光；光源与传输模块、分色镜、荧光探测模块保持静止，而光学模组运动承载台带动反射镜和聚焦准直镜组做一维飞行扫描直线运动。本发明专利技术检测速度快，获得的指印荧光图形无畸变，提高了检测结果的准确性。

Rapid Detection Device and Detection Method of Potential Fingerprint

A potential fingerprint fast detection device and detection method, which includes light source and transmission module, color separation mirror, flight scanning module, sample table, 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 quickly, and fine detection mode is used to detect the suspicious fingerprint area with high resolution. To obtain accurate fingerprint information. In the detection process, the light source forms a one-dimensional focal line on the sample and receives fluorescence with a linear array detector; the light source and transmission module, the color separator and the fluorescence detection module remain static, while the optical module motion bearing platform drives the reflector and the focus collimator group to do one-dimensional flight scanning linear motion. The invention has fast detection speed, no distortion of fingerprint fluorescence pattern obtained, and improves the accuracy of detection results.

【技术实现步骤摘要】
潜在指印的快速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快速检测装置及检测方法。
技术介绍
随着犯罪率的增加，如何对犯罪嫌疑人的个人信息进行有效识别成为有关部门关注的主要问题。指纹具有人各不同、终生不变、触物留痕特性，有“人体身份证”和“证据之王”的美称，是个人区别于他人的最有效标志，在侦查破案及法庭科学诉讼中发挥着重要作用。常见指印主要分为三类：可见指印、潜在指印和可塑指印，其中潜在指印不可见，是生活中最常见的一类指印，对侦破案件起着重要意义。传统的指印显现技术是通过物理吸附或化学反应生成有色纹线，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，对于某些重要物证检材将会造成无法挽回的损失。光学检验法作为一种无损检验方法，是多种潜在指印检测方法中的首选。激光光致发光检验技术是以激光作为激发光源，利用激光的亮度高和单色性好等特性诱导痕迹物质发光，并对发光的痕迹进行影像提取的专门技术。自从1976年以美国德克萨斯技术大学成功地将这项技术应用于潜指印检测以来，引起了世界各国刑事技术工作者的高度重视，并且竞相开展了多方面研究。激光方法的引进开创了指印显现技术的新领域。汗液物质的光谱研究表明，汗液物质在短波紫外区有一个主吸收峰，相应的发光主峰值出现在长波紫外区。近年来，国内外研究机构开始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幅面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，提供一种快速检测潜在指印的装置及其检测方法。本专利技术的技术解决方案如下：一种快速检测潜在指印的装置，其特征在于，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、光束传输模块和柱面透镜，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，所述的柱面透镜改变激光器出射光束的一维发散角，主要用于后续在检材上形成一维聚焦的激光线光斑；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；紫外激光束经柱面透镜后容易被聚焦准直镜组聚焦成较小尺寸的激光线光斑；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、狭缝光阑和线阵光电探测器，所述的狭缝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、柱面透镜、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、狭缝光阑进入线阵光电探测器，所述的线阵光电探测器接收入射的荧光并转变为电信号；所述的激光线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；所述的线阵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、线阵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、线阵光电探测器工作，同时，处理所述的线阵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。本专利技术提供使用快速检测潜在指印的装置对潜在指印的检测方法，其特点在于，该方法包括粗检和精检两种模式，一)、粗检，包括如下步骤：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线光斑；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，所述的激光线光斑在检材上沿X轴方向做一维直线运动，同时，激光线光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种潜在指印的快速检测装置，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)和柱面透镜(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)、狭缝光阑(503)和线阵光电探测器(504)，所述的狭缝光阑(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)、柱面透镜(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)的上表面形成激光线光斑照射检材，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)和狭缝光阑(503)，被线阵光电探测器(504)接收转变为电信号；所述的激光线光斑垂直于X轴；所述的线阵光电探测器(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)、线阵光电探测器(504)的控制端相连。...

【技术特征摘要】
1.一种潜在指印的快速检测装置，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)和柱面透镜(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)、狭缝光阑(503)和线阵光电探测器(504)，所述的狭缝光阑(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)、柱面透镜(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)的上表面形成激光线光斑照射检材，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)和狭缝光阑(503)，被线阵光电探测器(504)接收转变为电信号；所述的激光线光斑垂直于X轴；所述的线阵光电探测器(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)、线阵光电探测器(504)的控制端相连。2.利用权利要求1所述的潜在指印的快速检测装置对指印的检测方法，其特征在于，该方法包括粗检和精检两个阶段一)、粗检，包括如下步骤：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线光斑；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，所述的激光线光斑在检材上沿X轴方向做一维直线运动，同时，激光线光斑运动过程中，所述的整机控制模块(6)存储所述的线阵光电探测器(504)输出的电信号，从而实现检材第一块的飞行扫描检测；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，该距离为激光线光斑的长度，此时，所述的激光线光斑移到检材的第二块；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轴反方向做一维飞行扫描直线...

【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