阅读说明：本技术 一种刑侦指印拍摄时去除复杂背景干扰装置 (Device for removing complex background interference during criminal investigation fingerprint shooting ) 是由 张有干 朱红 于 2019-11-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种刑侦指印拍摄时去除复杂背景干扰装置,包括暗盒,暗盒顶部和底部分别设置有相对的镜头连接口和拍摄选区口,暗盒内位于镜头连接口正下部位置设置有倾斜的定向反射镜,定向反射镜下表面相对的暗盒侧面位置设置有入射光源,定向反射镜将入射光源入射的光束垂直反射至拍摄选区口,反射光实现对拍摄选区口内的背景和指印进行照射；本发明的刑侦指印拍摄时去除复杂背景干扰装置,根据光学原理和光学反射原理,向指印位置人为加入照射光,并改变照射光的强弱、光束直径和光束位置,改变物体表面反射的光线与指印反射的光线不一致,便于将指印拍摄清楚。(The invention discloses a device for removing complex background interference during criminal investigation fingerprint shooting, which comprises a cassette, wherein the top and the bottom of the cassette are respectively provided with a lens connecting port and a shooting area selecting port which are opposite, an inclined directional reflector is arranged in the cassette at the position right below the lens connecting port, an incident light source is arranged at the position of the side surface of the cassette opposite to the lower surface of the directional reflector, the directional reflector vertically reflects light beams incident from the incident light source to the shooting area selecting port, and the reflected light realizes irradiation of the background and fingerprints in the shooting area selecting port; according to the criminal investigation fingerprint shooting device, the irradiation light is artificially added to the fingerprint position according to the optical principle and the optical reflection principle, the intensity of the irradiation light, the beam diameter and the beam position are changed, the inconsistency between the light reflected by the surface of an object and the light reflected by the fingerprint is changed, and the fingerprint shooting is convenient to be clear.)

一种刑侦指印拍摄时去除复杂背景干扰装置

技术领域

本发明属于刑侦指印提取领域，更具体的说涉及一种刑侦指印拍摄时去除复杂背景干扰装置。

背景技术

指印指纹是因为人手指上有油脂、汗液甚至灰尘，在触碰到物体表面后，在物体表面留下一定的油脂、汗液甚至灰尘印记。刑侦指印提取中，对于手印的显现，传统的显现方法有粉末显现法、化学显现法等。无是粉末还是化学试剂对于手印物质都存在着一定的破坏。例如，利用粉末刷显手印，毛刷等刷显工具在刷显过程中对于手印纹线的细节特征具有一定的破坏作用，影响手印的原始性，对于手印鉴定工作存在一定的影响；利用化学试剂显现手印，在操作过程中无论是拖液法还是喷显法，试剂都会对手印纹线有一定的冲刷，可能会对纹线的清晰程度以及纹线的细节特征产生影响，不利于鉴定。

为解决上述技术问题，人们经过探讨发现光学显现方法是一种无损显现方法。因为利用光学的显现方法显现光滑客体上的手印，既不会破坏手印纹线的细节特征，也不会影响手印中的残留物质成分，是一种有效的无损检验方法，可以在刑侦上被广泛利用。

但是在实际运用中，发现很多的指印多被印在颜色或图案均比较深或复杂的物体表面，导致在指印拍摄中背景对指印的干扰很大，很难将指印拍摄清楚。这是因为对物体表面的指印的拍照，所记录的主要是物质的反射光线，而背景干扰的产生原因与物质的反射特性密切相关。

发明内容

本发明的目的在于提供一种刑侦指印拍摄时去除复杂背景干扰装置，根据光学原理和光学反射原理，向指印位置人为加入照射光，并改变照射光的强弱、光束直径和光束位置，改变物体表面反射的光线与指印反射的光线不一致，便于将指印拍摄清楚；另一方面，在拍摄中对入射光的强弱、光束直径和光束位置进行一键按钮自动调节，调节操作方便快捷，降低调节难度和拍摄难度。

本发明技术方案一种刑侦指印拍摄时去除复杂背景干扰装置，包括暗盒，所述暗盒顶部和底部分别设置有相对的镜头连接口和拍摄选区口，所述暗盒内位于镜头连接口正下部位置设置有倾斜的定向反射镜，所述定向反射镜下表面相对的暗盒侧面位置设置有入射光源，所述定向反射镜将入射光源入射的光束垂直反射至拍摄选区口，反射光实现对拍摄选区口内的背景和指印进行照射。

优选地，所述暗盒内设置有两端开口的柱状内盒体，所述柱状内盒体一端开口为拍摄选区口，另一端开口与镜头连接口连接，所述镜头连接口面积小于柱状内盒体横截面面积，所述定向反射镜固定于柱状内盒体内部，所述定向反射镜投影面积与拍摄选区口面积相适应。

优选地，所述定向反射镜倾角为45度。

优选地，所述柱状内盒体靠近入射光源的侧面上设置有朝向入射光源的入射光口，所述入射光口设置在定向反射镜下表面下部的柱状内盒体侧面上，所述入射光口上设置有侧透镜，所述侧透镜在定向反射镜下表面上的投影小于定向反射镜下表面面积。

优选地，所述入射光源包括光源安装板和灯珠，所述灯珠上电性连接有光束强度调节机构，所述灯珠前部设置有光束直径调节机构，所述光源安装板上连接有光速位置调节机构，所述光束强度调节机构、光束直径调节机构和光速位置调节机构分别调节经定向反射镜照射至拍摄区的光束强弱、光束直径和光速位置。

优选地，所述光束强度调节机构包括与灯珠电性连接的调节电路，所述调节电路通过改变经过灯珠的电流而实现改变入射光源发出的光照强弱。

优选地，所述光束直径调节机构固定在光源安装板上且包括设置在灯珠靠近定向反射镜侧的光圈和与光圈连接的光圈调节组件，所述光圈主要由安装环、压紧环和设置在安装环与压紧环之间的光栏组成，所述光圈调节组件与压紧环连接，所述光圈调节组件包括与压紧环固定连接的涡轮、与涡轮啮合的蜗杆、连接在蜗杆一端并带动蜗杆转动的第一电机。

优选地，所述光速位置调节机构包括与光源安装板连接的滑动板，所述滑动板上固定有第二电机，所述第二电机的输出轴上连接有与镜头连接口和拍摄选区口连线平行的升降螺杆，所述升降螺杆穿过一与暗盒的底面固定的固定板，所述第二电机通过升降螺杆带动滑动板和光源安装板平行于螺杆轴线方向滑动。

优选地，所述暗盒上设置有接电触头，所述接电触头与灯珠、光束强度调节机构、光束直径调节机构和光速位置调节机构电性连接。

上述技术方案的刑侦指印拍摄时去除复杂背景干扰装置，在使用时需要配合手机、相机等成型系统使用，一般的多用配备专业的专用的成像系统使用，构成一个整体的刑侦指印拍摄装置。在成像系统上应设置电源和用于与上述接电触头电性连接的接电端子，以及控制光束强度调节机构、光束直径调节机构和光速位置调节机构的按键。在拍摄装置使用时，将成像系统直接置于本技术方案的去除复杂背景干扰装置的暗盒上，并通过相关的结构进行固定。如通过分别设置在成像系统和暗盒上的限位槽与连接条之间卡接，如分别设置在成像系统和暗盒上的连接端子进行连接，采用现有技术中任一种能够满足上述成像系统与暗盒的固定的结构或方式均可。

本发明技术方案的一种刑侦指印拍摄时去除复杂背景干扰装置基于的原理是：

被拍照的物体各部位的内反射光强度和色调分布的差异构成了背景干扰。在多数情况下，这些被拍照的物体的背景图案对指印的纹线显现形成干扰。此外，有些客体表面不规则形状也会导致各部位表面反射光的变化，构成背景形状干扰。在指印提取拍摄中，背景图案干扰越弱，指印指纹线特征显示就越清楚，因此在指印照相过程中要最大限度地消除或减少或完全去除背景的干扰。

当照相记录或观察指印检材时，如果纹线物质的反射光或客体表面反射光亮度远远大于内反射光的亮度，内反射光的相对作用很小，干扰图案就变弱。当它们之间的差异超过胶片的宽容度时，适当曝光的胶片上将没有内反射光的曝光作用，背景图案干扰被完全消除去除。因此指印拍照中使用适当的配光技术和使用适当的光源可以有效地增加客体表面的反射光或纹线物质反射光与客体内反射光之问的差异，减弱或完全消除背景图案干扰。

本发明技术方案中，主要应用定向反射镜的定向反射照相技术。定向反射照相技术是指在定向反射方向上记录被摄物体的反射光亮度分布。照明光线以一定角度入射在被摄物体表面，相机镜头在相应的反射角方向上进行拍照记录。如果被摄物体表面具有定向反射性质，则可以拍摄到物体表面的反射光斑。在定向反射配光中，非定向反射物质(发生漫反射或者混合反射的物质)的反射光出现在一个较大范围内，在反射角方向(即相机拍摄方向)上的反射光只是其反射光中很小的一部分，而定向反射物质的反射光集中在一个方向上。因此，在定向反射的配光中，被摄物体表面上的反射亮度将远远大于非定向反射物质的亮度，即这两种物质之间存在一个很大的亮度反差，因此，在相机中就可以得到亮背景暗纹线的手印痕迹。定向反射拍照主要适用于光滑的客体表面上的发生漫反射或混合反射的痕迹。由于汗液、油脂、灰尘，都是属于非定向反射物质，在光线的照射下发生混合反射或者漫反射，与光滑客体表面的定向反射可产生一个亮度差，因此，光滑客体上的这个痕迹都可以运用定向反射拍照技术，呈现出亮背景暗色调痕迹的亮度差。

本发明技术方案中，由于定向反射镜是45度倾斜设置，所以，这里主要应用定向反射镜的垂直定向反射照相技术。垂直定向反射照相技术是定向反射技术中的一种，所以适用与光滑客体表面上的非光滑痕迹。由于入射光源在45度倾斜设置定向反射镜作用下，垂直入射指被拍照区，所以被拍照区的反射光线沿着入射光线方向原路返回(即垂直于被拍照区返回)，即发生垂直定向反射，由于手印不光滑，灰尘手印发生漫反射，而汗潜手印和油脂手印发生混合反射，与光滑客体表面的垂直定向反射光线产生一定的亮度差。在垂直反射光线的方向上，用相机进行拍照，可观察到明亮的客体背景及亮度稍暗的手印纹线，从而利用垂直定向反射拍照技术将光滑客体上的非光滑手印痕迹显现出来，得到亮背景暗纹线的手印图片。

胶片的宽容度是指：胶片所能正确容纳的景物亮度反差的范围。能将亮度反差很大的景物正确记录下来的胶片称为宽容度大的胶片，反之则称为宽容度小的胶片。一般说来胶片的宽度应该是越大越好。宽容度小的胶片，常会使景物明、暗部分在影像上得不到正确反映，损害影像的真实性。此外还有在使用上的曝光宽容度、显影宽容度等，都是指使用中的允许范围。

本发明技术方案的一种刑侦指印拍摄时去除复杂背景干扰装置有益效果是：

1、利用人为的增加和控制入射光源，入射光源可以有效地增加客体表面的反射光或纹线物质反射光与客体内反射光之问的差异，减弱或完全消除去除背景图案干扰，便于将复杂背景下的指印纹线拍摄清楚。

2、利用定向反射照相技术，由于手印不光滑，灰尘手印发生漫反射，而汗潜手印和油脂手印发生混合反射，与光滑客体表面的垂直定向反射光线产生一定的亮度差，利用定向反射照相技术将复杂背景下的指印纹线拍摄清楚。

3、利用设置的电动的入射光束自动控制装置(光束强度调节机构、光束直径调节机构和光速位置调节机构)实现对光束的自动控制，实现一键按钮自动调节，调节操作方便快捷，降低调节难度和拍摄难度。

附图说明

图1本发明技术方案的一种刑侦指印拍摄时去除复杂背景干扰装置整体结构示意图，

图2本发明技术方案的一种刑侦指印拍摄时去除复杂背景干扰装置内部结构示意图，

图3本发明技术方案的一种刑侦指印拍摄时去除复杂背景干扰装置内部结构主视图，

图4本发明技术方案的一种刑侦指印拍摄时去除复杂背景干扰装置整体仰视图，

图5为光束直径调节机构的光圈结构示意图。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。

如图1至图4所示，本发明技术方案的一种刑侦指印拍摄时去除复杂背景干扰装置，包括暗盒1，暗盒1顶部和底部分别设置有相对的镜头连接口2和拍摄选区口12。暗盒1内位于镜头连接口2正下部位置设置有倾斜的定向反射镜17，定向反射镜14下表面相对的暗盒1侧面位置设置有入射光源5。定向反射镜17将入射光源5入射的光束垂直反射至拍摄选区口12，反射光实现对拍摄选区口12内的背景和指印进行照射。

基于上述技术方案，暗盒1除了镜头连接口2和拍摄选区口12，其他部位均因密封设置，避免外部光线进入暗盒1的拍摄选区口12选定的指印拍摄区，避免外部光线对指印拍摄区造成干扰，使得本暗盒1失去了对光线的控制作用，或控制作用减弱，使得指印拍摄困难。

基于上述技术方案，应将暗盒1内侧面特别是柱状内盒体的内侧面涂成深色或黑色，尽量避免或减少入射光入射至定向反射镜17上后被折射出去，确保入射光尽量多的被反射至拍摄选区口12选定的指印拍摄区，形成光斑，对指印区域进行照射。

基于上述技术方案，本刑侦指印拍摄时去除复杂背景干扰装置的工作原理是：当照相记录或观察指印检材时，如果纹线物质的反射光或客体表面反射光亮度远远大于内反射光的亮度，内反射光的相对作用很小，干扰图案就变弱。当它们之间的差异超过胶片的宽容度时，适当曝光的胶片上将没有内反射光的曝光作用，背景图案干扰被完全消除去除。因此指印拍照中使用适当的配光技术和使用适当的光源可以有效地增加客体表面的反射光或纹线物质反射光与客体内反射光之问的差异，减弱或完全消除去除背景图案干扰。

如图4所示，本发明技术方案的暗盒1内设置有两端开口的柱状内盒体4，柱状内盒体4一端开口为拍摄选区口12，另一端开口与镜头连接口2连接，镜头连接口2内固定有拍摄透镜。镜头连接口2面积小于柱状内盒体4横截面面积，定向反射镜17固定于柱状内盒体4内部，定向反射镜17投影面积与拍摄选区口12面积相适应。定向反射镜17倾角为45度。成像系统与上部的镜头连接口2连接，由镜头连接口2对定向反射镜17底部的拍摄选区口12内的指印进行拍摄。

如图4所示，本发明技术方案的柱状内盒体4靠近入射光源5的侧面上设置有朝向入射光源5的入射光口16，入射光口16设置在定向反射镜17下表面下部的柱状内盒体4侧面上，入射光口16上设置有侧透镜，侧透镜在定向反射镜下表面上的投影小于定向反射镜下表面面积。入射光源5发出的光由侧透镜汇聚成平行光照射至定向反射镜17上，定向反射镜17将光线平行反射至拍摄选区口12内的指印平拍摄区，在拍摄区形成光斑，对指印及其背后的背景进行照射。

如图2和图3所示，本发明技术方案的入射光源5包括光源安装板15和灯珠，灯珠上电性连接有光束强度调节机构，灯珠前部设置有光束直径调节机构，光源安装板上连接有光速位置调节机构，光束强度调节机构、光束直径调节机构和光速位置调节机构分别调节经定向反射镜照射至拍摄区的光束强弱、光束直径和光速位置。

如图2和图3，本发明技术方案的光束强度调节机构包括与灯珠电性连接的调节电路，调节电路通过改变经过灯珠的电流而实现改变入射光源5发出的光照强弱。

如图2、图3和图5所示，本发明技术方案的光束直径调节机构固定在光源安装板15上且包括设置在灯珠靠近定向反射镜侧的光圈和与光圈连接的光圈调节组件，光圈主要由安装环51、压紧环52和设置在安装环51与压紧环52之间的光栏53组成。光圈调节组件与压紧环51连接，光圈调节组件包括与压紧环51固定连接的涡轮54、与涡轮54啮合的蜗杆6、连接在蜗杆6一端并带动蜗杆6转动的第一电机61。

基于上段技术方案，第一电机61通过涡轮蜗杆带动压紧环51旋转，固定在安装环51与压紧环52之间的光栏53组成被带动，如图5所示，光栏53的光栏片随着压紧环51旋转而发生闭合或展开，实现光圈透光区域的调节，实现对穿过光圈的光束直径的调节。照射在定向反射镜17上光速直径变化，就会导致经过定向反射镜17反射至拍摄选区口12内的光斑的大小变化，实现对指印背景大小的照明区域改变。

如图2和图3所示，本发明技术方案的光速位置调节机构包括与光源安装板15通过一连接板14连接有滑动板7，滑动板7上固定有第二电机10，第二电机10的输出轴上连接有与镜头连接口2和拍摄选区口12连线平行的升降螺杆8，升降螺杆8穿过一与暗盒1的底面固定的固定板9，第二电机10通过升降螺杆8带动滑动板7和光源安装板15平行于螺杆轴线8方向滑动。入射光源5随着光源安装板15在第二电机10的作用下升降，入射光源5升降使得经过照射至拍摄选区口12内的光圈位置在一个方向上水平移动，实现调节照射至拍摄选区口12内指印拍摄区的一个水平方向上的光斑照射角度，可以通过微小的移动暗盒，实现光源的另一个水平方向上的调节。

如图1所示，本发明技术方案的暗盒1上设置有接电触头3，接电触头3与灯珠、光束强度调节机构、光束直径调节机构和光速位置调节机构电性连接。通过暗盒1上部的成像系统电性连接接电触头3，为灯珠、光束强度调节机构、光束直径调节机构和光速位置调节机构供电。

本发明技术方案在上面结合附图对发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。