引用本文
张凯峰, 罗亚平, 糜忠良, 王晓琳. 运用Evofinder®枪弹自动识别系统研究射击弹壳击针头痕迹的稳定性 [J].刑事技术, 2017,42(3):182-186
ZHANG Kaifeng, LUO Yaping, MI Zhongliang, WANG Xiaolin. Persistence of Firing Pin Impressions Evaluated by Ballistic Identification System Evofinder® [J]. Forensic Science and Technology,2017,42(3): 182-186  
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《刑事技术》编辑部
运用Evofinder®枪弹自动识别系统研究射击弹壳击针头痕迹的稳定性
张凯峰1, 罗亚平2,*, 糜忠良3, 王晓琳4
1. 中国人民公安大学刑事科学技术学院,北京100038
2.中国人民公安大学研究生院,北京100038
3. 上海市现场物证重点实验室,上海200080
4. 公安部物证鉴定中心,北京100038
* 通讯作者：罗亚平（1965—）,女,河南郑州人,博士,教授,研究方向为痕迹检验。E-mail:lyp6698@163.com

第一作者简介：张凯峰（1990—）,男,山西吕梁人,硕士研究生,研究方向为痕迹检验。E-mail:zkf109@126.com

基金资助: 上海市刑事科学技术研究院物证重点实验室开放课题（No.2016XCWZK02）
摘要

目的 研究QSZ92式9mm手枪射击弹壳击针头痕迹的稳定性。方法 选取5支全新的92式手枪,实验提取每支枪发射产生的第1枚至第3070枚弹壳。将第1至20枚弹壳全部录入Evofinder®枪弹自动识别系统,从第21枚开始,按照击发顺序每10枚随机选取1枚录入,即每支枪录入325枚,5支枪共录入1625枚。用5支枪第1枚弹壳击针头痕迹在各自第2~20枚弹壳数据库、第2~3070枚弹壳数据库及5支枪混合1624枚弹壳数据库中检索,得到相似度与排名,用统计学Minitab17®软件分析数据,量化考察击针头痕迹的稳定性。结果 5支枪表现相同,同一支枪第1枚弹壳与第2~3070枚弹壳相似度高于其与其他枪支弹壳相似度,第1枚弹壳与第3070枚弹壳图像比对相符大于差异。结论 QSZ92式9mm手枪第1枚弹壳与第3070枚弹壳击针头痕迹具备足够特征同一认定,在使用寿命内,击针头痕迹因击发次数增加产生的差异小于不同枪支间的个体差异。

关键词: Evofinder; 枪弹自动识别系统; QSZ92式9mm手枪; 击针头痕迹; 稳定性
中图分类号:DF794.1 文献标志码:A 文章编号:1008-3650(2017)03-0182-05 doi: 10.16467/j.1008-3650.2017.03.003
Persistence of Firing Pin Impressions Evaluated by Ballistic Identification System Evofinder®
ZHANG Kaifeng1, LUO Yaping2,*, MI Zhongliang3, WANG Xiaolin4
1. School of Criminal Science and Technology, People’s Public Security University of China, Beijing 100038, China
2.Graduate School of People’s Pullic Security University of China, Beijing 100038, China
3. Shanghai Key Laboratory of Crime Scene Evidence, Shanghai 200080, China
4. Institute of Forensic Science, Ministry of Public Security, Beijing 100038, China
Abstract

Objective To investigate the persistence of firing pin impressions from QSZ92 9mm pistol by ballistic identification system Evofinder®.Methods Each of 5 selected QSZ92 9mm pistols was to fire 3070 cartridge cases. The data of 1st -20th cartridge cases were one by one entered into the Evofinder® system. From the 21st, any random one was selected out of every 10 consecutive firing cartridge cases, having its data entered into the Evofinder® system, too. Thus, a database of 325 cartridge cases was established for each pistol, together with the one of 1625 cartridge cases for the total of 5 pistols. The first cartridge case fired by each pistol was then correlated against its own database of the 2nd-20th cartridge cases and that one of the 2nd-3070th cartridge cases, as well as the one of 1624 cartridge cases from all the 5 pistols, respectively. Ranking was accordingly made for the correlated cartridge cases to have been calculated their similarity to the involved 1st one, with the resultant data to evaluate the stability of firing pin impressions by statistical analysis of Minitab17® software.Results For each one of the 5 pistols, the first cartridge case showed better similarity to its other 2nd-3070th ones than any one from the other 4 pistols although such similarity was going down slowly. Yet, the similarity was greater than dissimilarity in comparison of the first cartridge case’s image with that of the 3070th one from same pistol.Conclusions Firing pin impressions, even between the first cartridge case and the final 3070th one of same QSZ92 9mm pistol, still retained enough identical traits to conclude that they were resulted from the same pistol because of their lower difference out of a lifetime-effective pistol’s firing times than that from the substantial discrepancy among different pistols.

Key words: Evofinder; automated ballistic identification system; QSZ92 9mm pistol; firing pin impression; persistence

射击过程中, 枪支在弹头弹壳上留下痕迹, 有的是种类特征, 可以确定发射枪种, 有的是个体特征, 可以认定具体枪支[1]。随着使用时间和击发次数的增加, 同一支枪留在弹壳上的痕迹是否稳定, 国内外枪弹痕迹检验人员开展了大量研究。1958年, Kirby通过实验研究了1支Smith& Wesson .455 caliber转轮手枪连续发射的900枚弹壳, 发现利用击针头痕迹或弹底窝痕迹可以对所有弹壳进行同一认定[2]。1977年, Ogihara等对1支Colt M1911Al .45 ACP caliber半自动手枪连续发射的5 000枚弹壳进行研究, 发现随击发次数增加, 击针头痕迹产生了微小变化, 抛壳挺痕迹变化很大, 弹底窝痕迹可以用于同一认定[3]。1983年, Shem等对1支 Raven P-25.25AUTO caliber半自动手枪连续发射的501枚射击弹壳进行研究, 发现利用弹底窝痕迹可以对第501枚弹壳与第1枚弹壳同一认定[4]。2003年, 张彦春等对1支79式7.62 mm冲锋枪击发的5 250枚弹壳观测统计, 发现击针头痕迹特征反映稳定, 变化极小, 痕底特征反映好, 有同一认定价值[5]。2004年, 杨军等对1支85式7.62 mm冲锋枪发射的10 000枚弹壳上痕迹观测统计, 指出随着枪支机件的老化磨损, 击针头痕迹变化较小, 形态特征较稳定, 有较高的鉴定价值[6]。

以上研究都是运用比对显微镜对弹壳痕迹观察、比对检验和拍照, 弹壳痕迹的变化主要由研究人员综合评断得出, 客观的数据式的评价标准较少。枪弹自动识别系统可以将弹头弹壳痕迹以图像的形式采集到计算机中, 通过一定的算法得到检材与样本的相似度[7, 8, 9]。

运用枪弹自动识别系统考察弹壳痕迹的稳定性, 可以通过系统的检索功能得到相似度与排名, 从相似度与排名分析痕迹的变化, 用客观的数据对痕迹的稳定性进行量化考察。QSZ92式9 mm手枪击针在生产加工过程中, 击针头部会经过人工抛光打磨, 这一工序会使击针头部随机出现不规则的擦划线痕和凸凹特征, 这些特征具有特定性, 能够被作为个体特征用于同一认定[10]。研究QSZ92式9 mm手枪弹壳击针头痕迹因击发次数增加产生的变化对其枪支建档及弹壳痕迹检验具有重要意义。本文以5支QSZ92式9 mm手枪作为研究对象, 运用Evofinder® 枪弹自动识别系统研究射击弹壳击针头痕迹的稳定性。

1 材料与方法
1.1 射击弹壳的提取

选取5支全新的QSZ92式9 mm手枪, 枪支实验编号及枪号后六位数字对应关系见表1。QSZ92式9 mm手枪使用寿命为3 000发子弹[10], 5支枪各准备DAP92A式9 mm普通弹3 070发, 准备纸信封、白手套、记号笔若干。5支枪都按照以下方案提取弹壳：前20枚按照击发顺序逐个提取, 用20个信封分别存放; 从第21枚起, 每10枚存放于一个信封中, 同一信封内10枚弹壳不区分击发顺序, 不同信封弹壳间严格区分击发顺序, 一直提取至第3 070枚。

表1 枪支实验编号及枪号对应关系 Table 1 Labels and serial numbers of 5 pistols
1.2 Evofinder® 枪弹自动识别系统

Evofinder® 为德国ScannBI Technology公司研发生产的枪弹自动识别系统, 由数据采集平台、样品分析平台、专家工作平台三部分构成, 可以快速录入弹头、弹壳痕迹, 进行自动检索和自动比对, 本文所使用Evofinder® 软件版本为6.3.0.143。

1.3 射击弹壳的录入

5支枪都按照以下方案录入弹壳：第1~20枚逐个录入系统中, 第21枚起, 从每个信封10枚弹壳中随机选取1枚录入, 即每支枪录入325枚, 5支枪共得到1 625枚弹壳的数据库。

按照Evofinder® 操作手册在数据采集平台录入弹壳, 由于QSZ92式9 mm手枪的抛壳挺位于9时位[10], 录入过程中, 5支枪所有弹壳均将抛壳挺痕迹置于9时位进行定位。

系统中弹壳的命名方式：第1~20枚弹壳, 枪支实验编号+（0001, 0002, ……, 0020）; 第21~30枚起, 枪支实验编号+（0030, 0040, ……, 3070）。

1.4 检索比对与数据分析

在样品分析平台设置检索任务, 用提取时间、录入时间、枪支实验编号等条件过滤得到需要的数据库。系统可以分别利用抛壳挺痕迹、弹底窝痕迹、击针头痕迹检索得到相应结果, 本文仅使用击针头痕迹。检索结果以列表形式给出, 从检索列表可以得到相似度与排名。Evofinder® 依据击针痕底微小细节特征比对、击针痕表面光的分布、击针痕整体形状与偏火度按照一定算法自动计算得到相似度, 其数值区间为0~1, 数值越大, 相似程度越高[8]。本文使用统计学Minitab17® 软件分析实验数据, 得到相应图表。

2 结果与讨论
2.1 用第1枚弹壳在第2~20枚弹壳数据库中检索

在A枪、B枪、C枪、D枪、E枪各自第2~20枚弹壳的数据库中, 用A0001、B0001、C0001、D0001、E0001分别检索, 从检索列表得到5支枪第1枚弹壳与第2~20枚弹壳相似度, 见图1。

图1 第1枚弹壳与第2~20枚弹壳相似度Fig.1 Similarity of the first cartridge case with the 2nd~20th ones

可以看出, 5支枪表现相同, 第1枚弹壳与第2~20枚弹壳相似度接近, 仅在小范围内浮动。同时, 5支枪之间相似度数值大小有较大差异。从检索列表加载弹壳图像, 比对检验, 发现每支枪第2~20枚弹壳击针头痕迹与第1枚相似程度很高。同时, 5支枪击针头痕迹特征的明显程度存在差异, 其中E枪最强, B枪最弱, QSZ92式9 mm手枪在生产加工过程中, 击针头部会经过人工抛光打磨, 这一工序决定了击针头部的生产加工特征具有一定随机性和差异性, 可以解释5支枪第1枚弹壳与第2~20枚弹壳相似度数值大小存在较大差异。图2为第1枚与第2~20枚弹壳比对图像示例, 图2左为B0001与B0005比对图像, 图2右为E0001与E0002比对图像。综上, 5支枪在前20枚弹壳中均可以产生重复的击针头痕迹。

图2 第1枚与第2~20枚弹壳比对图像示例（左：B0001与B0005比对; 右：E0001与E0002比对）Fig.2 Images compared with that of 1st cartridge case to the indicated (left: B0001 versus B0005; right: E0001 versus E0002)

2.2 用第1枚弹壳在第2~3070枚弹壳数据库中检索

在A枪、B枪、C枪、D枪、E枪各自第2~3070枚弹壳的数据库中, 用A0001、B0001、C0001、D0001、E0001分别检索, 从检索列表得到5支枪第1枚弹壳与第2~3070枚弹壳相似度, 见图3。

图3 5支枪第1枚弹壳与第2~3070枚弹壳相似度Fig.3 Similarity of the 1st cartridge case with the 2nd-3070th ones for each one of 5 pistols

在图3中, 5支枪击针头痕迹表现出相同规律：

1）相似度与枪支击发顺序拟合直线的斜率k均略小于零, 相似度缓慢降低, 即击针头痕迹产生了微小变化。

2）随击发次数增加, 点的离散程度在增大, 相似度分布范围增大, 即击针头痕迹变化的趋势在增大。

3）5支枪均出现极个别点严重偏离拟合直线, 检验其弹壳图像, 发现击针头痕迹变化显著, 但依然具备足够特征同一认定。

2.3 第1枚弹壳与第3070枚弹壳比对检验

从2.2中第1枚弹壳检索列表分别加载5支枪第3 070枚弹壳图像, 对第1枚与第3 070枚弹壳比对检验, 发现击针痕底微小细节特征存在差异, 但击针痕整体形状与偏火度相符, 击针痕表面光的分布相近, 均具备足够特征同一认定。

图4为第1枚与第3 070枚弹壳比对图像, 由2.1可知, 5支枪中E枪击针头痕迹特征最强, B枪击针头痕迹特征最弱, 限于篇幅, 仅保留了E枪和B枪两组图像, 图4左为B0001与B3070比对图像, 图4右为E0001与E3070比对图像。由图可知, 第1枚弹壳与第3 070枚弹壳具备足够特征进行同一认定。

图4 第1枚与第3070枚弹壳比对图像示例（左：B0001与B3070; 右：E0001与E3070）Fig.4 Images compared with that of 1st cartridge case to the indicated (left: B0001 versus B3070; right: E0001 versus E3070)

2.4 用第1枚弹壳在5支枪混合弹壳数据库中检索

在A枪、B枪、C枪、D枪、E枪混合弹壳数据库中, 用A0001、B0001、C0001、D0001、E0001分别检索, 从检索列表得到5支枪第1枚弹壳与混合1624枚弹壳相似度, 见图5。

图5中, 5支枪表现相同, 同一支枪第1枚弹壳与之后击发弹壳的相似度远高于其与其他枪支弹壳的相似度。统计第1枚弹壳检索列表中每支枪弹壳相似度的平均值, 得到表2。统计第1枚弹壳检索列表第1~324名弹壳数量, 计算对应枪支弹壳所占百分比, 得到表3。

图5 5支枪第1枚弹壳与混合1624枚弹壳相似度Fig.5 Similarity of the 1st cartridge case from one pistol with any one of 1624 mixed cartridges from 5 pistols

表2 第1枚弹壳检索列表中每支枪弹壳相似度的平均值 Table 2 Average similarity for the 1st cartridge case fired from anyone pistol to compare with those from same/different pistols
表3 第1枚弹壳检索列表中第1~324名每支枪弹壳数量 Table 3 Amount of fired cartridge cases ranking in the top 324 positions correlated with each 1st cartridge case

尽管如2.2中所述, 随击发次数增加, 同一支枪击发的弹壳击针头痕迹产生了微小变化, 但综合图5、表2及表3, 不难发现, 每支枪击针头痕迹因击发次数增加产生的差异小于5支枪相互之间的个体差异。

3 结论

QSZ92式9 mm手枪第1枚弹壳与第3 070枚弹壳有足够特征同一认定; 在使用寿命内, 射击弹壳击针头痕迹因击发次数增加产生的差异小于不同枪支间的个体差异。随枪支击发次数增加, 击针头痕迹会产生微小变化, 甚至出现极个别产生显著变化的情形, 但并不影响其稳定性。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
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