高光谱成像技术在刑侦领域的应用

指纹作为一种普遍、唯一、稳定的生物特征，在刑事侦查领域素有“物证之王”之称，而在恶性刑事案件尤其是命案中，血指纹又是犯罪现场较为常见的痕迹物证，因此对其的显现和提取一直以来都是法庭科学研究的热点问题。

但是由于提取技术方法落后和客体表面图案纹理的影响，复杂背景下血指纹的提取往往比较困难。目前常见的方法是采用Photoshop等软件剔除指纹图像中的复杂背景，或用拍照法和图像处理法消除或减弱背景干扰等。然而此类方法往往受到参数不可控、经验要求高等因素的影响，处理效果有限且不具备普适性。因此，寻找一种稳定有效的新技术、新方法实现复杂背景下血指纹的无损提取显得尤为重要。高光谱技术融合了传统成像技术和先进的光谱技术等优点，所获得的高光谱图像同时包含了图像信息和光谱信息。该技术具有操作速度快、操作方法简便、准确无损。

一、高光谱成像技术概述

高光谱成像技术作为一种新兴的技术手段，具有同时获取被检测物的图像信息和光谱信息的能力，使得物证检测具有形态检验和成分检验双重作用。这种技术可以突破传统方法的限制，提高物证搜寻和鉴定的精确性和快速性。在刑侦工作中，高光谱相机可以应用于多种场景。例如，在犯罪现场，高光谱相机可以快速准确地识别和定位血迹、指纹等关键物证，为案件的侦破提供有力支持。同时，高光谱相机还可以应用于物证的无损取证和鉴定，避免因传统取证方法可能对物证造成的损害。

        （a）高光谱单波段图像       （b）高光谱数据立方体

二、实验仪器及数据

1.使用仪器：

采用杭州彩谱科技有限公司产品FS13进行相关研究。光谱范围在400-1000nm，波长分辨率优于2.5nm，可达1200个光谱通道。采集速度全谱段可达128FPS，波段选择后最高3300Hz（支持多区域波段选择）。

2. 使用样品及光源

采用光源：卤素光源

被测样品：指纹样品

3. 实验过程

（1）通过高光谱相机对被测指纹样品进行图像采集

（2）在指纹所在区域选取任意的点查看其光谱曲线

（3）在不同波长下，调节通道阈值，可以明显的提取出指纹

三、高光谱成像在刑侦领域中的优势

在刑侦工作中，经常需要对物证进行非破坏性的检测和鉴定，而高光谱成像技术正好满足这一需求。它可以在不损害物证的前提下，快速准确地获取物证的光谱信息，为案件的侦破提供有力支持。

此外，高光谱成像技术还具有较高的光谱分辨率和灵敏度。它能够在可见-近红外光谱范围内被划分为上百个波段，分辨率在2.8~5nm之间，能够反映的信息量也得到了极大的提高。这使得高光谱成像技术能够更精细地识别和分析物证中的化学成分和物理结构，为案件的侦破提供更准确、更可靠的依据。

最后，高光谱成像技术还具有在线检测的能力。在刑侦工作中，有时需要对物证进行实时的在线检测，以及时发现物证的变化和异常情况。高光谱成像技术能够及时有效准确地对物证进行检测，为案件的侦破提供实时的技术支持。

四、高光谱成像在刑侦领域中的应用前景

随着技术的不断进步和成本的降低，高光谱成像设备将更加普及，使得其在刑侦工作中的应用更为广泛。同时，随着人工智能和大数据技术的发展，高光谱成像技术将与这些先进技术相结合，实现更加智能化、自动化的物证搜寻和鉴定。例如，通过机器学习算法对高光谱图像进行分析和处理，可以自动识别出物证的特征和类型，提高刑侦工作的智能化水平。最后，高光谱成像技术还可以为刑侦工作提供远程支持。借助远程高光谱成像系统，警方可以在不同地点进行物证搜寻和鉴定，实现资源共享和协同作战，提高刑侦工作的整体效能。

综上所述，高光谱成像技术在刑侦领域的应用前景非常广阔，有望为刑侦工作带来变革。然而，也需要注意到技术的局限性和挑战，如数据处理的复杂性、设备的操作和维护等，需要在实际应用中不断克服和完善。