本文研究采用新型卷积神经网络HF-Net的深度学习技术将光谱数据在三维重建稠密点云上进行重定位的可行性。首先基于HF-Net多任务学习的光谱重定位方法,是一种异构的定位方法,使用MobileNet和NetVLAD层提取光谱图像的全局描述子,在三维重建彩色点云的数据集进行全局检索,得到此光谱照片对应的三维点云的大致位置。使用光谱图像的局部描述子和关键点得分,进行局部特征匹配,找到光谱图像中的光谱信息,对应三维模型点云中的匹配点,从而完成光谱信息和三维模型的映射。结果表明,通过HF-Net实现光谱特征点匹配后,可以将光谱信息完整地映射到三维重建模型上。本文提出的方法,可以实现立体物证的三维空间信息和光谱特征的精细定位,是人工智能在物证全维度影像数据融合技术中的新应用。

目的 研究现场勘查和实验室检验鉴定中光谱成像技术显现和区分人体血液痕迹与动物血液痕迹的能力。方法 使用光谱成像技术分别采集人血、鸡血、蛇血在不同介质表面的光谱影像数据,利用函数型数据分析方法依次分析了四种介质上的血迹数据,主要的分析方法包括:1）基于函数型数据主成分分析定量确定三种血迹光谱主成分贡献率及差异主要集中的波段;2）利用三种血迹的主成分进行聚类分析;3）基于函数型数据Fisher判别分析对样本进行判别。结果 利用函数型数据进行血迹种类判别,对四种介质上三种血迹的识别准确率分别达到了96.6%、98.8%、99.0%和94.6%。结论 研究表明,利用光谱成像技术和函数型分析方法来区分现场人血与动物血痕迹物证是行之有效的。

目的 研究无人机载高光谱成像系统在室外沥青路面发现和识别血液等痕迹物证的能力。方法 使用旋翼式无人机搭载全息反射光栅型高光谱成像系统采集室外沥青路面血液、油漆、酱油等痕迹样本的可见-近红外波段光谱影像数据,使用光谱角制图算法分析处理所采集到的光谱影像数据。结果 人体血液、酱油和油漆在600~800nm波段范围的反射率光谱存在明显差异,当光谱角制图算法阈值角度的最大值设为0.1弧度时,在30m飞行高度条件下,无人机单次起降可获取12000m²扫描区域的光谱影像数据,能够准确发现沥青路面4cm×4cm以上面积的血液痕迹,并与油漆、酱油等痕迹相互区分,达到识别目的。结论 无人机载高光谱成像系统在案事件现场搜寻和识别血液等生物检材的工作中具有应用价值。

目的 验证近红外光谱成像技术在现场勘查中对痕迹物证进行快速搜索的可行性。方法 采用自主研发的便携式近红外光谱成像仪对血迹、火药、毛发、隐藏/覆盖文字等进行了实验,采集了光谱范围650~1100 nm,光谱分辨率10 nm的光谱图像并对其进行分析。结果 近红外光谱成像技术可以较好地显现深色或花色布料上的血迹,但显现效果受血液浓度、血量以及布料在近红外谱段的反射率影响,稀释10倍以上的血迹及清洗后血迹较难显现;同时,使用近红外光谱成像技术可以更容易发现深色织物上的火药和毛发纤维,特别是对织物上图案背景有较好的抑制作用。该技术还可用于显现隐藏/覆盖文字,甄别不同的物质材料等。结论 近红外光谱成像技术在现场快速搜索发现物证方面具有可行性,为进一步开发更加小型化的光谱相机提供了实验基础。

光谱成像组合了光谱技术和成像技术。通过运用成像光谱 仪，光谱成像方法可以记录被检验物体在一个较宽光谱范围内均匀密集分布的窄波段反射光 或荧光亮度分布影像，形成含有物体亮度信息和光谱信息的光谱影像集。这种技术方法可以 用于物证的形态特征检验和物质成分检验。相对传统光谱检验或成像检验技术，光谱成像检 验的能力和效果都具有明显优势。

目的 研究运用光谱成像技术进行物证形态检验的可能性和方法。方法 比较相同条件下使用普通照相方法与光谱成像方法拍摄多种痕迹物证的效果。结果 光谱成像检验的能力和效果都具有明显优势。结论 光谱成像检验技术的出现使物证形态检验学的发展进入了一个崭新的阶段。

目的研究物证检验应用光谱成像标准化规范化的操作技术方法。方法比较相同数据采集条件下选择不同光谱基准点区分物质的效果。结果选择不同基准点对光谱成像检验效果影响很大。结论应用光谱成像方法检验物证时针对不同检验目的选择不同基准点具有很强的规律性。

目的研究同色棉纤维的检验方法。方法运用成像光谱法对红、蓝、黑3个颜色组的棉纤维进行区分。结果红色棉纤维的鉴别率为62.2%，蓝色棉纤维的鉴别率为77.8%，黑色棉纤维的鉴别率为69.6%。结论实验结果表明，光谱成像技术可以区分大部分同色棉纤维。拓宽了纤维检验的方法，解决了同色棉纤维的区分问题，该方法能够用于对微量同色棉纤维的快速鉴别。

目的 研究光谱成像技术去除指纹干扰背景的方法。方法 利用可见光光谱成像仪对受背景干扰严重的两例显现汗液指纹检材采集多光谱图像,光谱范围从400~720 nm,采样步长为10 nm,通过比较指纹和背景的光谱或直接观察图像寻找两幅特征谱段的图像,将两幅图像做除法运算,然后再进行图像线性拉伸增强显示,获得增强指纹、弱化干扰背景的效果。结果 有效地去除了人民币上显现指纹的干扰背景图案,同时,弱化了信封上干扰茚三酮显现处理指纹的条纹背景,指纹图像得到明显增强。结论 基于可见光光谱成像技术,采用两个特征谱段图像作除法运算去除背景干扰的方法适合于渗透性客体上显现的汗液指纹的增强,但干扰背景颜色色调应均一,即背景颜色需变化不大。

目的研究运用紫外光谱成像技术显现潜在油汗混合指印的可行性和方法。方法使用紫外光谱成像仪获取典型潜在油汗混合指印的光谱影像数据资料，比较不同数据处理软件的分析结果。结果紫外光谱成像技术具有显现潜在油汗指印的能力。结论紫外光谱成像技术能够成功显现非渗透性客体表面潜在油汗混合指印。

目的 考察在运用拉曼光谱阵列面扫描检验朱文时序的方法中印文油墨种类对检验结果的影响。方法 根据拉曼谱图的不同对搜集的21种印泥印油进行扫描并分类，采用拉曼光谱阵列面扫描技术对印泥印油与同一书写笔形成的朱文时序样本进行检验。结果 21种印泥印油被分为11类，21种印泥印油与蓝色签字笔形成的朱文时序样本都得到了良好的检验结果。结论 印文油墨种类用拉曼光谱阵列面扫描检验朱文时序的检验结果没有影响。

目的 研究富士施乐C4300彩色激光打印复印一体机形成文件的跟踪暗码,对富士施乐C4300彩色激光打印复印一体机形成文件进行识别。方法 使用多光谱成像仪对6台富士施乐C4300彩色激光打印复印一体机形成的文件进行观察。结果 该6台机器形成文件的跟踪暗码存在特征差异。结论 通过跟踪暗码的差异,能够对富士施乐C4300彩色激光打印复印一体机形成文件进行识别。

目的 建立鉴别人民币真伪和假币来源同一的检验方法。方法 运用发光光谱成像技术对1999版和2005版真币人民币各50张、1999版和2005版假币各12张进行检验。结果 真假人民币之间和不同来源的假币之间均能较好的区分开,区分效果明显。结论 发光光谱成像技术可以有效鉴别真假人民币和假币来源是否同一。

目的 研究同种颜色电工胶带的区分方法。方法 应用光谱成像技术对同色(选取红、黄、蓝、绿4种颜色)不同品牌的电工胶带进行区分。结果 蓝色电工胶带的区分率最高,达到99.0%,红色、绿色、黄色样品的区分率相差不大,分别为94.3%、93.8%及93.3%。结论 光谱成像技术可以实现同种颜色电工胶带的快速区分,从色度学角度为法庭科学领域电工胶带物证的区分提供了一种新的方法。

目的 校正THEMIS紫外光谱成像仪图像的长宽比并估计系统放大率参数。方法 制作测试图片,用紫外光谱成像仪拍摄紫外光谱影像集,由图像和测试图片的差异分析出成像缺陷和放大率参数。结果 通过Photoshop测量像素值的方法测量出图像的长宽比差异,并用MATLAB算法校正,同时得出紫外光谱成像仪的放大倍率β。结论 校正后紫外光谱图像恢复了原始比例,且系统放大率β可以在恢复痕迹原始大小时发挥作用,由此获得准确的紫外光谱图像供后续光谱分析检验和研究。

目的 黑色含碳笔形成的添改文件的检验一直是文件检验领域的难点和热点问题。对于原始字迹和添改字迹笔画均为黑色含碳色料书写的文件鉴定,通常借助光学仪器和显微设备进行形态学检验,易受外界环境和主体认知力的影响和限制。本文将通过笔画电阻测量法和光谱成像技术的联合应用,为鉴别黑色含碳笔添改字迹变造文件提供一种无损、便捷、有效的检验方法。方法 利用电阻测量仪和多波段光谱成像仪,选择同标准的测量点和基准点,分别对添改字迹与原始字迹笔画的电阻值和光谱数据进行测量、比较和分析。结果 实验结果显示不同黑色含碳笔书写的原始字迹和添改字迹笔画的电阻值和光谱数据存在差异,这种差异可以为鉴别添改字迹形成的变造文件提供依据。结论 电阻测量法和多光谱技术由于其无损、快速、准确等优点能够用于添改字迹的检验。两种技术并用的方法突破了含碳笔添加字迹鉴别中形态学检验的局限性,从定量的角度相互印证,使鉴定意见更为科学、可靠。

目的 对透射光谱成像技术和反射光谱成像技术检验黑色签字笔间涂抹掩盖字迹进行比较研究,探寻一种无损、高效、直观的黑色签字笔涂抹掩盖字迹的显现方法,提高黑色签字笔间涂抹掩盖字迹显现效率。方法 根据不同黑色签字笔油墨物质成分不同,不同物质对光的透射率各异的特征,在相同条件下使用反射光谱成像技术与透射光谱成像技术分别对多个黑色签字笔间涂抹掩盖字迹实验样本进行检验。本文将显现效果分为可显现和不可显现两类。分类标准为从未看过原字迹的非文检人员是否可以辨认出被涂抹掩盖字迹。结果 利用透射光谱成像检验系统检验黑色签字笔涂抹掩盖字迹样本,306个样本中,可显现的有231个,不可显现的75个,显效率为75.49%;反射光谱成像技术检验306个样本,其中可显现的有159个,不可显现的有147个,显现效率为51.96%。实验结果表明透射光谱成像检验黑色签字笔涂抹掩盖字迹的显现率高于反射光谱成像检验的 检验。结论 除了无法显现原字迹与涂抹掩盖笔迹的油墨物质成分、浓度以及组成配比相同或相近的样本之外,透射光谱成像技术能检验常规的光谱成像技术无法显现的黑色签字笔间涂抹掩盖字迹,其显现效果和效率都优于反射光谱成像技术,是一种高效的显现方法,可以应用于刑事物证检验领域。

目的对汽车多层油漆的横截面进行分层和比对研究。方法运用显微光谱成像技术对收集的12个省市623个汽车漆片样本进行分层，并对截面结构相同或相似的油漆样本进行了区分。结果 623个油漆样本均可以分层，分析出漆层为两层及以上的油漆样本数占总数的87.26%；截面结构相同或相似的油漆样本能够多层同时区分。结论该方法具有科学及实用价值，检验结果可靠，可见光谱成像技术完全可运用拓展到微量物证的检验中。

　目的　建立一种无损、灵敏、直观的同种同色涂抹掩盖字迹的显现方法。方法　依据涂抹掩盖字迹油墨物质的同色异谱特征，利用可见光滤波型多光谱成像检验系统进行检验。结果　黑色圆珠笔、蓝色圆珠笔、黑色签字笔和蓝色签字笔相互涂抹掩盖形成的同种同色涂抹掩盖样本，利用可见光滤波型多光谱成像检验系统进行检验，显效率分别为90.5%、69.1% 、49.5% 、78.6% ，显现效果良好。结论　多光谱成像技术可以显现同种同色涂抹掩盖字迹，且具有良好的显现效果。