利用压力测试纸检验足迹的形态学方法研究

本期为您分享使用了PressureFilms压力感测纸采集实验数据的学术论文，研究涉及足迹检验、形态学等领域，感谢辽宁警察学院张恩伟老师授权分享！

摘要：

【目的】犯罪分子作案后丢弃作案鞋子、鞋的种类不断增多以及人员流动频繁等因素是制约足迹在案件侦破中发挥作用的主要原因，解决足迹检验鉴定中“同脚不同鞋”难题迫在眉睫。

【方法】利用压力测试纸提取足底压力分布，通过形态学分析提取特征，再将检材和样本进行聚类和主成分分析检验。

【结果】甲乙两人赤足迹压力图、皮鞋足迹压力图在软件中能够很好分类，测试灰尘鞋印能够落入预先设定分区内。

【结论】这种方法能够很好地判别平面灰尘鞋印是否为嫌疑足底所遗留，实现“同脚不同鞋”足迹的检验鉴定。

关键词:压力测试纸;足迹检验;形态学

中图分类号:D918.91

文献标识码:A 

文章编号:2096-0727(2024)01-0094-06

文章截取：

随着刑事科学技术的不断发展,指纹、DNA、人像等技术都配备了基于人体生物特征的自动身份识别信息系统，利用上述自动识别系统开展案件侦查、嫌疑人追捕等工作都取得了**的效果。不同人的足迹人体生物特征，同样具有一定的规律性和相对的稳定性，但没有实现“同脚不同鞋”的自动识别，*实现了鞋印花纹的自动识别。压力测试纸能够测试零件吻合压力，将其应用到足迹检验鉴定中能够直观地将足迹压力点、压力面显现出来。本文试图探索科学有效的用压力测试纸显现足迹压力点、压力面的方法，并探究压力和鞋底橡胶损耗、灰尘鞋印上浓淡区域之间的相关性，从而解决现场遗留足迹不会随着换鞋而失去证据价值的难题，力争在足迹检验认定人身方面拓宽检验鉴定范围。

压力测试纸，又叫感压纸、感压膜，是一种特殊的纸张，其涂层可以根据外部施加的压力产生颜色变化或形成印记，这种纸张在许多领域都有广泛的应用。在医疗领域，压力测试纸被用于体温、血压和心率测量等医疗设备中，可以通过检测和记录施加在纸张上的压力变化来获得相关的生理参数;在工程和制造领域，压力测试纸常用于测量和分析接触压力分布，例如在液压系统中，使用压力测试纸来测量密封性能和压力分布;在艺术和设计领域，压力测试纸被艺术家和设计师用于创作和表达，通过施加压力可以在纸张上产生独特的纹理、图案和颜色变化;在教育和娱乐领域，压力测试纸用于绘画和书写教学中，可以通过触点压力来教授正确的书写姿势和手势;在安全和防伪领域，压力测试纸被用于制造安全密封标签和防伪产品，通过施加压力可以触发特定的颜色变化或印记，以确保产品的真实性和安全性。

压力测试纸的外形和结构类似于胶片，由两张构成，透明纸用于染色，半透明纸用于承载。在承载纸基底上密密麻麻排列了很多看不见的微型胶囊，胶囊内填充了色料，使用时将两张纸粗糙面对叠后平置于地面进行测试。压力测试纸根据压力值分为不同类型，配有色卡，0.3~1.3兆帕适用于足迹压力测量。

使用压力测试纸要考虑施压时的温度及湿度，根据温湿度条件选择相应的压力密度曲线来对比标准色样，识别颜色密度值，查找对应的压力值。压力测试纸非常敏感，使用前不要按压摩擦，里面的显色物质长时间接触会引起皮肤过敏，建议戴手套操作，同时还要防止水、油等异物污染压力测试纸。

实验部分截取：

随机选取实验对象20名，每人正常行走在PressureFilms压力测试纸上，提取4枚同脚赤足迹、4枚同脚穿皮鞋足迹，足迹呈现洋红色，将图像用扫描仪录入计算机，分辨率采用 300像素，扫描时放置比例尺和色卡。

在硬质地面，压力测试纸采集的赤足迹只显示受压区域图像，足迹整体范围缩小,弓区变淡，不像油墨捺印对于边缘微小压力区域也显示。足迹后跟后缘出现磕痕，后跟区域从后向前出现条带状浓淡现象，反映出动态落足时力的滚动性，重压部位依次出现在拇趾区、**跖区、第四趾、小趾以及第二跖区，拇趾和第二趾前缘出现耠痕，如图1所示。

在硬质地面，压力测试纸采集的皮鞋足迹边缘出现断续现象，整体范围比油墨采集缩小，内部花纹变淡，区域颜色深浅变化明显，重压区显示明显，这是压力测试纸优于油墨采集的关键所在，如图2所示。

鞋底橡胶损耗分为挤压损耗与摩擦损耗。挤压对鞋底花纹造成垂直断裂状损耗，花纹变细，但是花纹线条还存在;摩擦对鞋底花纹造成横向切断状损耗，花纹彻底消失，会使区域变光滑，如图3所示。

鞋底橡胶损耗区域判别分析主要寻找由垂直挤压形成的区域，因为采集的赤足、皮鞋压力图中力的方向主要来自于垂直挤压。现场平面灰尘鞋印的提取采用黑色胶贴粘取，拇趾区前缘清晰可见，如图4所示。

结论截取：

该实验验证了应用压力测试纸显现足底压力分布分析足迹动力形态特征研究的可行性，足迹压力是可以通过特定的载体直观显现出来并进行定量化分析的。痕迹特征可通过计算机或痕迹**识别出来，每一个特征都由其特征向量(特征类型、方向、相对于附近特征的位置/形状)来表示。将化学计量学应用于痕迹物证鉴定，**挑战性的部分是在自然发生的变化量(即失真)与描述非匹配源的相关人群中可能预期的变化量的正确比对，并进行探索性实验。由于经费有限，实验数据较少，*对方法做了验证性总结，今后要加大样本和检材数量，特别是现场提取的平面灰尘鞋印，对其压力区域判别方法更要进行多数据验证。这种方法在公安**为采集犯罪嫌疑人的足迹提供了新思路，为足迹检验拓展了新方法，为提高足迹鉴定效率和准确性进行了初步尝试。

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