犯罪现场勘查中显现潜指纹， 最终需要用专业的照相器材和专门的照相方法将显现的潜指纹痕迹真实客观地固定提取下来，即利用刑事照相技术获得现场犯罪潜指纹证据， 以揭露、证实犯罪行为。刑事照相有多种技术手段，但目的只 有一个——增强灰度反差提取。现场情况的复杂性，使大多数现场潜指纹痕迹是模糊的，显现提取具有一定难度，常会遇到激发显现出来的指纹痕迹灰度对比达不到鉴定要求的情况，特别是对于一些介质色浅、指纹陈旧、承受客体表面粗 糙等显现微弱的纹线痕迹，必须运用图像增强等新的科技手段和方法，使被拍物体影像和痕迹影像之间的明暗差别进一 步增强，才能提取到灰度反差合格的潜指纹图像，否则会失去物证检验的实际价值，造成无法弥补的后果。

　　图像灰度反差是一个变量，与光照条件、激发光波长、 承受客体及痕迹物质属性等因素皆有关系，提高图像灰度反 差的显现效果可以有多种方法。那么，在案发现场进行微弱潜指纹提取究竟应使用哪种图像增强技术更为合适呢?

　　CCD电荷积累图像增强技术用于犯罪现场微弱潜指纹提取的可行性

　　数字图像数据叠加技术具有增强灰度反差、抑制随机噪 声、提高图像信噪比的效果，在医疗检查和各种工业探伤系 统中均已得到很好的应用。在图像采集电路中，由于A/D模数转换器对模拟信号具有1bit最小分辨率的要求，实际形成 了一个模数转换门槛电压阈值，高于这个门限值的潜指纹模 拟信号可以被采集到，变为数字信号进行增强处理；低于这个门限值的微弱潜指纹模拟信号被阻止掉，不能进行数据采集和增强处理。因此数字图像叠加技术对微弱信号具有一定的局限性，只能对超过门槛电压值的微弱潜指纹进行增强和 抑噪。直方图均衡及直方图规定化等图像增强算法是对整幅图像统计得到的，对图像细节的增强效果欠佳，而且这种对指纹图像进行的后期处理，有人机交互界面和人工修改数据的操作，存在人为篡改指纹特征数据的潜在可能性，至今仍面临法律专家的质疑，只能作为鉴定的辅助手段。

　　众所周知，与CMOS芯片相比，黑白CCD传感器的灵敏度高，光电转换的量化效率QE可达到80％，动态响应范围 大，达到105，在一定范围内视频繁信号输出 幅度与场景光信号强弱呈线性关系，光谱响应范围宽，从可见光400nm到红外光1000nm，与人眼响应效果相同，在550nm波长的黄绿光位置摄像机的相对应幅度达到峰值。经测试发现，尽管多数CCD光电转换响应曲线没有给出400nm波长以下的波形，但CCD传感器芯片前的紫外截止滤光镜片并不能将400nm以下的紫外光完全隔离掉，实际从长波紫外光350nm开始CCD摄像机已有一定的响应输出，可以利用CCD电何积累增强技术对紫外微弱信号进行放大提取出来。

　　犯罪现场勘查显现所用的法庭光源激发光输出范围主要 从254nm—800nm，光谱宽度30nm～50nm，这些波长的光可以从氙灯发出的白光中分离，经过光导管传递出来，光导的光谱指标有所不同。考虑到指纹荧光与激发光之间有向长波方向右移30nm～120nm不等的斯托克斯位移（具体位移量由纹线物质、指纹粉成份和所用激发光波长等因素综合决定)，从CCD传感器的光谱曲线分析看出，除了254nm光波 激发显现出的指纹荧光处于临界超出CCD传感器的光谱范 围、响应显示微弱以外，其它波段激发光显现出的纹线荧光从350nm—800nm，都在CCD传感器的响应范围之内，均可被CCD黑白摄像机摄取到，所以CCD传感器比CMOS传感器更适用于对潜指纹痕迹荧光的拍摄提取。

　　CCD摄像机光电荷积累是直接对空间域全局像素微弱信号累加积分的技术，具有图像增强、平抑随机噪声的作用。它利用外围控制和制式转换电路，延长CCD传感器光电荷的读出转移时间，没有信号转换门槛电压的阈值要求，对任何程度的微弱信号都具有放大增强作用，甚至可以将完全淹没于随机噪声之中的微弱图像“浮现”出来。当激发光照射后纹线发出的荧光幅度低、潜指纹图像微弱时，利用CCD电荷积累技术增强提取，操作具有可重复性，不存在人为篡改指纹特征的可能性，具有数字图像数据叠加或直方图算法等其三图像增强方法无法比拟的优点。因此，将CCD电荷积累图像增强技术与法庭光源技术相结合，将原来在实验室完成的图像增强处理，应用于犯罪现场勘查的微弱潜指纹增强提取是可行的。

　　设任意单场图像的信噪比Si/Ni是相同的，gi（x、y、t)和 f（x，y，t) 分别表示积累增强前后的图像， 实际图像信号gi （x，y，t）是有效图像信号fi（x，y，t)和不相关白噪声信号。e（x，y，t） 的混合，EH表示增强操作。

　　那么：gi（x，y，t)=fi（x，y，t)＋e（x，y，t) （1)

　　基于空域全局像素处理的电荷积累图像增强方法，可以表示为式（2）：f（x，y，t)=EH[gi（x，y，t)]

　　积累后图像的期望值为式（3) ：

　　E[f（x，y，t)]=nfi（x．y，t) （3)

　　可见，在线性积分区间内，有效图像电荷随积累场数 n增加而增加。

　　现场潜指纹痕迹显现记录系统提取微弱潜指纹的效果

　　集指纹显现、提取和增强功能于一体的现场潜指纹痕迹显现记录系统中，氙灯光源在稳流电源的驱动下；发出波长250nm~11OOnm的白光，通过滤光片分离出不同波段的单色激发光照射潜指纹痕迹，发出具有斯托克斯位移的指纹荧光，接收截止滤光片透过指纹荧光，截止掉反射激发光，经积累式CCD黑白摄像机增强提取，将指纹图像存储下来，在液晶显示器上显示或传输到视频打印机输出，也可以将视频信号直接输入计算机采集卡进行编码处理远程查证。组合逻辑电路和MCU电路产生各种控制信号；读取传感器检测出的滤光片位置，显示激发光的中心波长。

　　对微弱指纹积累增强的效果与滤光片波段选择及截止深度有很大关系，截止滤光片选择得合适；接收截止滤光片选择得不合理，反射的激发光会透过截止滤光片与指纹荧光一同积累增强，出现背景光斑、影响纹线灰度反差。

　　总之，经过对常用的微弱指纹提取方法的分析比较，笔者认为利用CCD黑白摄像机电荷积累图像增强技术对犯罪现场微弱潜指纹提取，从光谱响应范围来说是合理的，从技术原理来说亦是可行的，它不仅能够提高指纹图像的信噪比，而且对微弱信号没有阈值限制要求，因此具有很大的优势。本课题所研制的现场潜指纹痕迹显现记录系统应用于犯罪现场勘查，将有利于提高现场证据的提取利用率、节省办案警力和时间。来源:公安部物证鉴定中心