左琦

（河南警察學(xué)院 河南 鄭州 450046）

乳突線邊沿形態(tài)穩(wěn)定性的初步研究

左琦

（河南警察學(xué)院 河南 鄭州 450046）

通過實(shí)驗(yàn)觀察乳突線邊沿形態(tài)，在不同壓力下、不同作用力方向下，邊沿特征的數(shù)量、相對(duì)位置、形態(tài)、大小等方面的變化，并進(jìn)行相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)、分析，得出乳突線邊沿形態(tài)特征變化的規(guī)律，為利用乳突線邊沿形態(tài)特征輔助進(jìn)行同一認(rèn)定提供參考。

乳突線 邊沿形態(tài) 穩(wěn)定性

國外指紋學(xué)中，將指紋紋型等種類特征稱為一級(jí)特征，將細(xì)節(jié)點(diǎn)等個(gè)別特征稱為二級(jí)特征，將紋線邊沿及紋線內(nèi)部等微觀結(jié)構(gòu)特征稱為三級(jí)特征。1999年美國指紋專家David R.Ashbaugh提出了“脊紋學(xué)”的概念，將指紋看成一種具有多種細(xì)微特征的圖形，在此基礎(chǔ)上提出利用脊紋的流向、形態(tài)、邊緣輪廓、汗孔形態(tài)等進(jìn)行指紋鑒定。我國學(xué)者劉持平把“拓?fù)鋵W(xué)”引入指紋鑒定，在此理論啟發(fā)下更微觀領(lǐng)域中的指紋鑒定，逐步被人們認(rèn)識(shí)和利用。如在殘缺指紋檢驗(yàn)中，乳突線清晰穩(wěn)定，但二級(jí)特征數(shù)量少，這時(shí)可借助三級(jí)特征來輔助進(jìn)行指紋鑒定。近年來隨著顯微鏡等觀察設(shè)備功能的完善，高分辨率指紋采集技術(shù)的發(fā)展，限制指紋三級(jí)特征應(yīng)用的“瓶頸”已經(jīng)打開，從理論到實(shí)踐提出了對(duì)指紋微觀形態(tài)即三級(jí)特征進(jìn)行研究的要求。

乳突線邊沿形態(tài)是指紋三級(jí)特征中的一種，手指上的乳突線寬02.mm～0.5mm之間，其邊沿形態(tài)是指每條乳突線邊沿顯示的凸凹起伏的狀態(tài)。在鄭州市公安局指紋系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中調(diào)取100人（16～55歲）捺印指紋及100枚現(xiàn)場指紋，觀察乳突線邊沿，其形態(tài)各異，反映了乳突線邊沿皮紋結(jié)構(gòu)特殊性的一面。隨年齡的增長，乳突線邊緣輪廓會(huì)由光滑清晰到粗糙模糊，這些變化會(huì)使邊沿形態(tài)的反映有所不同，但作為乳突線的一部分，邊沿形態(tài)在一定時(shí)期內(nèi)具有生理結(jié)構(gòu)上的相對(duì)穩(wěn)定性。然而邊沿形態(tài)極其微觀，需在顯微鏡下才能觀察其具體形態(tài)，穩(wěn)定性需深入研究。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)器材

KF—1型多功能物證檢驗(yàn)儀（顯示放大4～320倍，具備觀察、測量、編輯、拍照等功能）、502膠、載玻片、濾紙、黑色襯紙、電子天平等。

1.2 實(shí)驗(yàn)步驟

1.2.1 選取實(shí)驗(yàn)客體

本次實(shí)驗(yàn)選取本校男生崔某（年齡20歲，身高175cm，體重75公斤）右手中指作為實(shí)驗(yàn)客體。

1.2.2 檢材與樣本制作

檢材指紋：以適當(dāng)壓力、垂直向下、水平接觸載玻片，遺留右中指指紋20枚，選取一枚最清晰的汗液指紋附上黑色襯紙直接在物證檢驗(yàn)儀下（放大18倍）拍照固定。

樣本指紋1：將載玻片直接放在電子天平上，以輕壓（L-100g）、中壓（M-300g）、重壓（H-500g）三種力度垂直向下、水平捺印右中指，每種壓力捺印10枚，共30枚。

樣本指紋2：在載玻片上從四個(gè)方向（從上到下、從下到上、從左到右、從右到左）滾動(dòng)捺印右中指，每種方向捺印10枚，共40枚。

1.2.3 顯現(xiàn)處理

在室溫20℃、相對(duì)濕度20%的環(huán)境下，用502膠濾紙貼附法顯現(xiàn)新鮮汗液指紋（濾紙不能接觸指紋），時(shí)間3～5分鐘。把顯出的70枚指紋附上黑色襯紙?jiān)谖镒C檢驗(yàn)儀下（放大18倍）拍照固定。

1.2.4 圈定比對(duì)范圍

分別在檢材指紋與顯出的樣本指紋的同一部位制作方框，以右中指中心部位作為比對(duì)范圍。

1.2.5 邊沿形態(tài)特征比對(duì)

乳突線邊沿大體上有凸起、凹陷、局部彎曲、粗細(xì)變化、中斷等形態(tài)反映，統(tǒng)稱邊沿特征。首先標(biāo)注檢材指紋中邊沿特征所在的位置及數(shù)量（共標(biāo)注12個(gè)特征），明確比對(duì)對(duì)象（圖1）；其次標(biāo)注70枚樣本指紋中邊沿特征所在的位置及數(shù)量；最后對(duì)檢材指紋與樣本指紋邊沿特征的數(shù)量、相對(duì)位置、形態(tài)、大小等進(jìn)行比對(duì)。

圖1 檢材邊沿特征

2 乳突線邊沿形態(tài)穩(wěn)定性的研究

2.1 邊沿特征復(fù)現(xiàn)率的變化

下列表格上側(cè)數(shù)據(jù)顯示力的大小、方向不同時(shí)，邊沿特征出現(xiàn)的個(gè)數(shù)；下側(cè)數(shù)據(jù)顯示個(gè)數(shù)除以12（檢材指紋特征總數(shù)）后得出復(fù)現(xiàn)率（%）。

2.1.1 隨壓力的變化

由表1可知：502膠貼附法可以顯出不同壓力下，非滲透性客體上汗液手印的邊沿特征；隨壓力的增大，邊沿特征的個(gè)數(shù)在減少，顯現(xiàn)率下降，邊沿特征的復(fù)現(xiàn)率與壓力的大小呈反比。

表1 邊沿特征復(fù)現(xiàn)率隨壓力變化表

2.1.2 隨作用力方向的變化

本次實(shí)驗(yàn)選用的是右中指，此指位手指在捺印時(shí)不易伸直，每次捺印變化較大，增加了實(shí)驗(yàn)的難度，然而因?yàn)樽兓瘏s可以更好地考察邊沿細(xì)微特征的出現(xiàn)情況。如表2可知：上下方向捺印特征數(shù)量大于左右方向捺印特征數(shù)量。從上到下捺印和從下到上捺印，邊沿特征數(shù)量差異不大，從上到下捺印動(dòng)作符合人體習(xí)慣，其特征數(shù)略大于從下到上捺印特征數(shù)。從左到右捺印特征數(shù)量大于從右到左捺印特征數(shù)量，符合手指“中立位零度法”捺印規(guī)則，即手指由緊張到放松時(shí)，捺印紋線清晰、流暢、特征多，反之則特征反映少。

表2 邊沿特征復(fù)現(xiàn)率隨作用力方向變化表

2.2 邊沿特征相對(duì)位置的變化

比較不同壓力、不同方向下選定區(qū)域內(nèi)，邊沿特征出現(xiàn)的位置，觀察力的改變對(duì)其相對(duì)位置的影響。

2.2.1 隨壓力的變化（見圖2～4）

圖2 輕壓邊沿特征

圖3 中壓邊沿特征

圖4 重壓邊沿特征

2.2.2 隨作用力方向的變化（見圖5～8）

圖5 從上到下捺印邊沿特征

圖6 從下到上捺印邊沿特征

圖7 從左到右捺印邊沿特征

圖8 從右到左捺印邊沿特征

由圖可知：隨著壓力的改變、作用力方向的改變，邊沿特征的數(shù)量會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化，如圖1檢材指紋12個(gè)特征，圖2～8樣本指紋特征數(shù)量有不同減少。但比較圖1～8中出現(xiàn)的同一個(gè)特征，如1號(hào)特征，其在8幅圖中的相對(duì)位置穩(wěn)定不變，不會(huì)隨著壓力大小、作用力方向的不同而位移，可以說是穩(wěn)定的。

2.3 邊沿特征形態(tài)、大小的變化

選取檢材指紋中的1號(hào)“凸起”特征（見圖9），觀察其變化。

2.3.1 隨壓力的變化

以下為三種不同壓力下的反映（見圖10～12）。

圖9 檢材1號(hào)特征

圖10 輕壓1號(hào)特征

圖11 中壓1號(hào)特征

圖12 重壓1號(hào)特征

由圖可知：第一，在壓力較輕時(shí)，“凸起”外形輪廓清晰；隨著壓力的增大，“凸起”外形輪廓模糊，形態(tài)不穩(wěn)定，這種變化規(guī)律不明顯。產(chǎn)生原因是邊沿形態(tài)作為微觀特征，受作用力、介質(zhì)、承痕體、手指清潔度等多因素影響，變化情況復(fù)雜所致。第二，隨著壓力的增大，“凸起”特征有變小的趨勢。輕壓時(shí)“凸起”面積大，邊緣清晰，壓力增加“凸起”面積減小，邊緣模糊、粗糙。筆者認(rèn)為這是由于壓力的增加，乳突線變寬，邊沿形態(tài)受到擠壓，反映的空間變得狹小，特征無法充分反映所致。

2.3.2 隨作用力方向的變化

以下為四種不同作用力方向下的反映（見圖13～16）。

圖13 從上到下捺印1號(hào)特征

圖14 從下到上捺印1號(hào)特征

圖15 從左到右捺印1號(hào)特征

圖16 從右到左捺印1號(hào)特征

由圖可知：第一，從四個(gè)方向捺印時(shí)，“凸起”均有不同形態(tài)的變化，但變化規(guī)律不明顯。產(chǎn)生原因是由于手指在觸摸物體時(shí)，用力方向、大小、顯現(xiàn)方式等均會(huì)引起邊沿形態(tài)的細(xì)微變化。第二，從上到下捺印時(shí)，“凸起”膨脹、面積變大；從下到上捺印時(shí)，“凸起”收縮、面積變小。從左、右兩個(gè)方向捺印時(shí)，“凸起”雖有輕微變形，但整體大小變化不大。筆者認(rèn)為：這是因?yàn)檫x取的“凸起”位于單條乳突線的下側(cè)，“凸起”先于乳突線受力，并隨著力的方向繼續(xù)運(yùn)動(dòng)受到擠壓形成收縮；反之“凸起”后于乳突線受力，并隨著力的方向繼續(xù)運(yùn)動(dòng)受到伸張形成膨脹；而從左或從右捺印時(shí)，“凸起”和乳突線同時(shí)受力，所以大小變化不大。

3 討論

（1）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)偶爾出現(xiàn)“離眾”情況，出現(xiàn)原因可能是特殊情況或?qū)嶒?yàn)錯(cuò)誤造成的，因此在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)做了適當(dāng)?shù)娜∩幔ㄈ缃y(tǒng)計(jì)復(fù)現(xiàn)率時(shí)從右到左第2枚數(shù)據(jù)舍棄）。

（2）邊沿特征作為微觀結(jié)構(gòu)特征，形成條件復(fù)雜，極易產(chǎn)生變形或反映不清。實(shí)驗(yàn)初步觀察到邊沿特征隨壓力大小及方向不同而變化的特點(diǎn)，但其規(guī)律還需大樣本多次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析。

（3）對(duì)邊沿形態(tài)反映出的特征及命名，還需量化，統(tǒng)一規(guī)范，才能有利于研究的進(jìn)一步深入。

4 結(jié)論

通過對(duì)乳突線邊沿形態(tài)反應(yīng)性和穩(wěn)定性的研究，可以將其分為數(shù)量特征、相對(duì)位置特征、形態(tài)、大小特征三大類。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：

（1）隨著壓力的增加，觀察到的邊沿特征數(shù)量減少，復(fù)現(xiàn)率與壓力的大小呈反比；作用力方向的改變，邊沿特征數(shù)量變化不大，主要區(qū)別在符合手指生理捺印習(xí)慣時(shí)，復(fù)現(xiàn)率略高。

（2）邊沿特征形態(tài)隨壓力的不同、方向的不同而變化，但其變化缺乏規(guī)律性。邊沿特征的大小隨壓力的增加而減小，其尺寸與壓力的大小呈反比；邊沿特征的大小隨作用力方向的變化，主要取決于特征所在單條乳突線的位置。

（3）作為“凸起”或“凹陷”等單個(gè)特征，其相對(duì)位置不會(huì)隨壓力大小、方向不同而改變，是穩(wěn)定的特征，可以考慮將單個(gè)特征的相對(duì)位置作為檢驗(yàn)的依據(jù)，應(yīng)用于指紋鑒定。

1.羅亞平，郭威.指紋學(xué)教程[M].北京：中國人民公安大學(xué)出版社，2010

2.趙向欣.中國刑事科學(xué)技術(shù)大全·指紋技術(shù)[M].北京：中國人民公安大學(xué)出版社，2003

注：本文系河南警察學(xué)院科研項(xiàng)目“指紋三級(jí)特征的觀察與識(shí)別”階段成果之一，項(xiàng)目編號(hào)：HNJY-2012-29。