發(fā)布時間：2020-11-12 08:15

　　 鞋印是刑事案件現(xiàn)場中一種常見的痕跡證據(jù),因其能反映留痕鞋大底的形態(tài)特征而為偵查人員所利用。鞋大底穿用過程中形成的形態(tài)特征是鞋只同一認定中最常用、也是價值最高的一類特征。但是,由于反映形式與穩(wěn)定性存在差異,不同的穿用特征在檢驗鑒定過程中的價值并不相同,從而導致檢驗人員能夠依據(jù)穿用特征做出同一認定意見,卻難以利用穿用特征來否定同一。鞋大底的穿用特征在足跡檢驗中非常重要,然而我國對于鞋大底穿用特征的基礎性研究較為缺乏,因此鞋大底穿用特征的特定性和穩(wěn)定性研究十分必要。為了彌補國內相關研究之不足、擴充已有的研究內容,本文在緒論中回顧了國內外鞋大底穿用特征的研究,最終選擇四種穿用特征的特定性和穩(wěn)定性作為本文的研究對象,以期為檢驗鑒定人員的鞋印鑒定活動提供理論基礎。這四種穿用特征包括:硬傷、Schallamach磨損、楔入型附著物和涂層剝離。本文的第二部分選取了缺損這一比較有代表性的硬傷作為研究對象。在43位志愿者的鞋大底跟部相同位置用刻刀挖出米粒大小的缺損,并于第一個月每個穿用日進行捺印(21次),接下來的五個月每個月進行捺印(五次),觀察其變化。統(tǒng)計了所有缺損在不同方面的變化;計算了這些變化與體重和身高的相關性;利用支持向量機探究其區(qū)分可能性。結果發(fā)現(xiàn),大多數(shù)缺損先變大后變小,而且大多數(shù)缺損一個月以后邊緣變得更加齊整;志愿者的體重/身高與缺損的變化呈負相關。同時,盡管隨著穿用時間變久,缺損的區(qū)分可能性有所下降,但是在六個月以后依然有77.17%的同源樣本和96.88%的異源樣本能夠被正確認定。這表明,缺損是一種相對可靠的穿用特征,支持向量機也可以在今后應用于類似研究中。本文的第三章從出現(xiàn)與否、角度和密度三個維度對鞋大底跟部Schallamach磨損特征進行描述和研究。此部分使用缺損實驗中的鞋印捺印樣本。批量裁切捺印樣本的跟部,添加5×5 mm~2的定位網(wǎng)格,觀察和測量Schallamach磨損在每個表格中的有無、角度和密度信息,由此量化整個鞋跟部位的Schallamach磨損特征。隨后,統(tǒng)計了其變化規(guī)律,探索了不同鞋印中Schallamach磨損差異值的算法。結果表明,鞋大底跟部的Schallamach磨損特征從落腳部位開始出現(xiàn),慢慢向鞋跟內側擴張;方向大部分與x軸平行,最陡的位置均于穿用一個月以后出現(xiàn)在偏外側邊緣處;密度有疏有密,當存在一條涇渭分明的分界線時,密度較小的位置偏鞋跟外側,密度較大的位置靠內。在出現(xiàn)的面積適中的情況下,Schallamach磨損特征具有一定特定性和穩(wěn)定性,但間隔3天以上的同源樣本認定正確率低于70%,故它的穩(wěn)定性較缺損特征更差。本文的第四章首次對楔入型附著物的穩(wěn)定性和特定性進行研究。穩(wěn)定性研究的方法如下:37名志愿者穿著警用皮鞋在水晶板/柏油路面上行走/跑步,每次行進之前都要去帶有橡膠顆粒和石英砂的足球場的人工草坪上走路、跑跳,以使橡膠顆粒和石英砂可以充分楔入鞋底。隨后,記錄行進前后鞋底的附著物數(shù)量、計算變化率。特定性研究的方法如下:160名志愿者穿著警用皮鞋在穩(wěn)定性實驗的人工草坪上走路、跑跳。測量、記錄附著物在鞋大底兩個特定凹線的位置。其中25人在Novel’s EMED系統(tǒng)中留下了動態(tài)的足底壓力分布記錄。此外,還對隨機收集的113只鞋上的附著物進行了研究。研究發(fā)現(xiàn),地面的粗糙程度和行進方式都會影響楔入型附著物的穩(wěn)定;楔入型附著物多集中在后跟凹線中央和弓部凹線的外側區(qū)域,這些部位的鞋底壓力大概為0.612-0.882倍(四分位距,下同)的最大壓力;楔入型附著物主要為小石子或沙礫,多集中在磨損適當?shù)牟课?少見于很少與地面接觸的部位。楔入型附著物的分布并不是隨機的,而可能與足底壓力和摩擦力相關,等等。本文第五章的研究發(fā)現(xiàn)了橡膠鞋大底涂層剝離在法庭科學領域利用的可能性,并對其進行了一系列的研究,包括涂層剝離特征的分布、最大剝離面積大小、影響因素及變化規(guī)律。結果發(fā)現(xiàn):涂層剝離痕跡主要出現(xiàn)在鞋大底弓部、掌后部位、前端部位和輕微擦劃處;涂層的最大剝離面積集中在0.019-1.451 mm~2范圍內,僅有9只涂層噴涂較厚的鞋大底剝離的涂層面積較大;穿用一個月以后,有28只鞋大底仍有涂層剝離特征,其中包括9只噴涂較厚的鞋大底;28只鞋大底的最大剝離面積集中在0.204-3.805 mm~2范圍內;鞋大底前端部位的涂層最先停止剝離;涂層剝離持續(xù)的時間由長到短分別為鞋大底弓部、掌后部位和前端部位;雨水天氣后的兩天以內,涂層剝離程度較大的鞋大底數(shù)量最多。涂層剝離痕跡的總體變化規(guī)律為由邊緣向內部收縮并逐漸消失。總而言之,橡膠鞋大底涂層剝離特征與涂層厚度、水浸環(huán)境、客體粘附力,以及客體表面幾何形狀與涂層剝離部位的結合能力相關。不常出現(xiàn)涂料剝離的鞋大底部位、涂層較厚的鞋大底和受輕微擦劃破壞部位的涂層剝離特征的特定性較強。涂層較厚的鞋大底和不常接觸地面的部位的涂層剝離特征相對穩(wěn)定。最后,在第六章中,對四種穿用特征進行對比,結果表明:特定性最好的是缺損、輕微擦劃處的涂層剝離和楔入型附著物,Schallamach磨損次之,普通的涂層剝離只能用于種屬認定;缺損最穩(wěn)定,楔入型附著物的穩(wěn)定性難以預估,Schallamach磨損在較短的穿用時間內可以利用。因此,檢驗鑒定人員在進行同一認定的過程中應當重點關注缺損和楔入型附著物,如遇有樣本獲得較迅速的情況,輕微擦劃處的涂層剝離和Schallamach磨損也是可靠的,普通的涂層剝離可以用于輔助鑒定。這些結果在痕跡的形態(tài)學比對方面具有一定的理論和學術意義,對于鞋印的檢驗鑒定實務也具有一定的應用參考價值。
【學位單位】：中國人民公安大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2020
【中圖分類】：D918.91
【部分圖文】：

缺損是指在鞋只穿用的過程中鞋大底磕碰在路面的尖銳物體上形成的硬傷。在本實驗中,用刻刀在每只鞋大底相同的部位(后跟斜線凹槽中點下方)模仿自然獲得的缺損挖出一個大小、形狀與米粒相似的缺損(圖2.1)。2.1.2 高質量捺印樣本

為了進一步分析樣本,將捺印樣本以1200dpi掃描至計算機,使用Photoshop CS6軟件按足跡中心線調正所有鞋印:在鞋印內外兩側分別作切掌部和跟部的公切線,連結相對的切點后取兩條連線的中點,過兩中點作直線,再將此直線垂直于水平方向(圖2.2)。除調正方向以外,還將鞋跟部位的點刻花紋進行了重合,以求最大程度上減小誤差。用磁性套索工具對鞋印上的缺損進行標劃,用筆刷工具涂紅標劃的缺損(圖2.3),另存為PNG文件。再使用FIJI 1.0軟件43中的魔棒工具選中紅色的缺損進行測量,以統(tǒng)計鞋印中各個缺損的位置形態(tài)學特征(圖2.4)。測量勾選的內容包括:面積、中心(橫坐標、縱坐標)、周長、最小外接矩形(左上頂點的橫坐標和縱坐標、寬、高)、形狀描述子(圓率、縱橫比、圓度、實心率)、擬合橢圓(長軸長、短軸長、長軸與水平方向的夾角)和費里特直徑(最大卡尺距離、最小卡尺距離、費里特角、最大卡尺距離測量起點的橫、縱坐標)44。最終的誤差主要來源于捺印時的內部差異45和套索輪廓與缺損結合的緊密程度(磁性套索工具標劃缺損時輪廓和缺損結合的緊密程度會受灰度值影響)。圖2.3使用Photoshop CS6軟件的磁性套索工具和毛刷工具標劃缺損輪廓并涂紅

使用Photoshop CS6軟件的磁性套索工具和毛刷工具標劃缺損輪廓并涂紅
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本文編號：2880513