白皮书

墨盒壳体射击引脚印象的地形分析

定量、客观的法医检查数据

本文讨论了使用地形数据的底漆杯形态和扁平爆炸和燃烧和烧制销印模(火山口)深度的分析。完成了射击和未燃烧弹药的底漆杯的地形分析。弹药从3定向的左旋家射击:水平,垂直向上,垂直向下。测定了烧制销印模的底漆杯上的扁平度的变化程度,以及三次烧制条件中的个体特征的可辨别。

使用表面成像软件用比较显微镜获取地形。结果表明,弹药的定量地形数据分析可能有助于法医调查人员从弹道证据中做出更可靠的结论,以便与定性的图像比较。

目的是为这种类型的证据提供定量分析,这可以满足法律程序中可受理的标准。

作者

主题和标签

介绍

自上世纪初以来成立[1]在美国,对用于犯罪的枪支进行鉴定的传统方法要求审查类别特征,即与正在调查的枪支证据中可以找到的有限一批武器相关的设计因素所衍生出的宏观标记[2,3]

这些表明犯罪所用武器类型的工具标记通常是用光学仪器进行调查的,首先是用立体显微镜进行初步检查,获得放大图像的三维视图[4]然后toolmarks与比较显微镜可以比较的特点与相应的迹象发现找到参考样本,被解雇了枪支被怀疑使用进攻或能产生相同类型的标志上发现的证据。

如果所有类型的类特征匹配,那么考官进行比较个人特征,即micro-traces随机产生的缺陷或违规行为描述的枪进入接触弹药和源于许多因素,如磨损的枪,188金宝搏的网址错误的维护,发射的弹药类型,等等[5 - 7]

当比较单个特征时,法医审查员寻找证据上存在的重复标记,并且应该存在于相同位置,具有相同的形状,并且可以在参考样品上以相同的成像参数可检测(7、8).这种光学过程,传统上被认为是更定性的,允许枪械审查员回答两个通常被问到的问题,例如,所使用的枪支类型(制造和型号),以及所考虑的特定枪支是否实际使用过[3,9].但是,它没有提供关于射击模式的进一步信息,例如,当有必要区分谋杀、自杀或意外射击时,也没有区分对事件的矛盾再现(如谋杀未遂和意外射击),特别是在没有目击者描述的情况下。地形分析允许客观数据外推,法医可以使用这些数据来深化对工具痕迹(武器的类别特征和独特性)的研究,在一定范围内,通过研究不同的射击条件和情况所产生的表面形态和弹药压痕深度的变动性,为犯罪事件的重建提供调查支持[10]否则很难与陪审团沟通。

已经发展了许多不同的方法来测量表面形貌。如ISO 25178标准所述,它们首先可分为3类:线剖面法、区域地形法和区域积分法[11,12].在本文中,将强调线路分析和地形方法。对于两种方法,分别以具有高横向分辨率的表面高度探测到Z(x)或z(x,y)的方法,表面简档或地形图像分别代表。区域积分方法,其中通过一次探测整个区域估计区域上的单个表面纹理的单一度量纹理,尚未用于枪支研究或识别[11,12]

精确的地形测量使枪支鉴定证据的定量分析成为可能。最终,弹道识别可能会从定性图像比较发展到定量地形测量(13、14)

方法

枪支

本实验使用三种类型的0.357马格南口径左轮手枪,枪管长度为6英寸(15.2厘米)。两支左轮手枪上的撞针内置在锤子里,其余左轮手枪上的撞针和撞针是分开的(称为惯性撞针)。

弹药

使用的弹药是Fiocchi型TCCP, 0.357马格南口径,批号。5904005-005,子弹质量为158粒。弹药特性的一致性,如厚度、成分和壳头的硬度,在研究中得到了准确的保持,因为这些对底火胶囊的平整程度、击针压痕的结构和深度有重大影响[15]

射击弹药

左轮手枪的镜头是装满棉花的摆动箱。每个左轮手枪的气缸腔室保持不变,但拍摄过程中左轮手枪的方向在3种方式中变化:向下垂直,向上垂直和水平。垂直手段拍摄垂直于地面行驶后,朝向地面(向下)或远离其(向上),水平装置平行于地面行进(基本上是地上的恒定高度)。

地形数据

A.FS C使用Leica Microsystems的电动取证比较癌癌从射击和未用弹药的盒底漆获取图像数188金宝搏的网址据。在多焦成像中获取地形图像数据,也称为扩展景深(EDOF),模式。显示3D地形数据并分析徕卡地图表面成像和计量软件。

结果

地形分析墨盒底漆

无线弹药

不需要墨盒的初步分析是为了排除底漆杯或不正确的配合盒式盒的任何固有突起,作为冲击印象深度外推的参考[15].分析的弹药没有显示出任何违规行为。未发射的弹壳底漆表面轮廓(见图1)可作为确定发射后撞针压痕深度的参考。此外,必须研究火器的独特特性,如撞针孔痕迹(参见图2)。

图2:武器的后膛孔的显微照片1.红色箭头表示射击引脚孔标记,这种武器的独特特征。标记由灌注杯金属的后向流入烧制销孔产生[16]

射击弹药

在3个不同方向射击后,底火杯的光学显微镜图像(参见图3)显示了所使用火器的独特特征。

值得注意的是,本研究的结果不会改变左轮手枪的射击引脚在引物上留下唯一标记的结论,而不管武器在烧制时的位置。

图4突出显示了不同拍摄条件下所有墨盒样品的重复形态学特征。这方面涉及到击针压痕的不同顶点形态,由于本研究未涉及的因素,这些形态与不同的击痕方向有关。

从地形上看,向下射击获得的击针压痕顶点(见图4A)更宽更平。可以认为,它与发生在水平和垂直方向的照片(见图4B和C)的顶端不同,它们的宽度相似。需要进一步的调查来评估这种异常是否与特定事件有物理上的关联,例如不同的射击位置。

以下面示出的方式为每个盒子样本获取地形数据(参见图5)。然后分析每个案例的数据并进行比较。水平射击的射击数据被用作参考。

水平射击(图5A)

配置文件参数

剖面最深点

X.

2.45毫米

Z.

691µm

沿轮廓的数据点数(x)= 736点

向下射击(图5B)

配置文件参数

剖面最深点

X.

2.63毫米

Z.

562µm

沿轮廓的数据点数(x)= 790点

表1:针对上面图5中所示的墨盒引物表面测量的地形最深点的数据。

烧制引脚印象的顶点可以通过塑性变形来影响各种度,如果不仔细评估,可以通过用户分析损害深度值的正确外推。如果由于变形而存在阴影区域,它也可以在地形图像采集期间干扰显微镜光学传感器。

图6示出了通过在水平方向上射击枪械1在引物杯上施加在引物杯上的冲击印迹的顶点的变形的示例。可以在轮廓曲线中看到,可以在同一区域内找到不同的深度。

每个个体样本的深度是从8个测量值的算术平均值中得出的,该平均值是根据一项旨在限制任何由不规则性引起的采集误差的协议而设计的。一种被认为有效的方法包括对每个情况的两个正交剖面进行外推,通过顺时针旋转一个特定的特征,作为参考点,该特征在所有样品上突出显示,而不管在射击过程中武器的方向。

图7总结了所获得的8个谱的采集阶段。举例来说,图6中所示的烧制引脚印象的顶点显示了确定深度值中的变形的塑性变形。重要的是强调不选择采集线的几何对称性,而是在射击引脚印象的最深点上的通道中。

进行了t分布统计分析,以比较相对于3个射击位置的3套印象深度测量值,即武器与地面平行(标准射击模式),向上或向下[10]

3例的印象数据的比较表明,所有3个可能的配对的P值(水平与向上拍摄,水平与向下射击,向上射击和向下拍摄)小于10-5[10].因为P值小于0.01,所以该结果意味着对上述每对的数据重叠大于1%,因此差异非常显着。

特别地,结果证实,相对于三个拍摄位置的3组印象深度之间存在显着统计差异[10]。

本研究中考虑的另一个地形参数是底漆盖的压扁程度[10]

几十年来,法医调查人员都知道,开枪后,箱子内部产生的压力会扩大箱子的两侧,并推动底漆的底部撞击后膛面。这种相互作用的结果是一个平坦的底漆基础,其中平坦的程度取决于在墨盒中发展的压力。研究雷管弹丸平整度的变异性,可以很好地估计同一武器在不同方向发射的弹药是否产生较高或较低的压力。特别是,当弹药在发射时产生较低的压力时,与标准压力情况相比,枪帽的扁平程度更低,撞针的凹槽边缘更圆,深度更少。在枪管点火时压力过高的情况下,枪管盖的压扁要明显得多,金属会聚集在枪管腔的边缘[7].该评估迄今为止,通过将墨盒的背部抵靠灯光并用肉眼观察,但是,需要大量的经验。推断的定性数据,这取决于观察员的主观判断,并不能作为法庭上的证据予以准禁。

通过乐器数据的交叉显示,新的法医研究表明,旋转器射击的盒中的压力也随着枪支期间武器的方向而变化[16]

下图8显示了从向下(图8A)、水平(图8B)和向上(图8C)方向的武器发射的弹壳底漆表面的地形。还显示了沿所示线从每个地形提取的轮廓线。从这些地形数据可以清楚地看出,向上发射的弹药底火杯表面平坦程度最高,而向下发射的底火杯表面平坦程度最低,从地形上说明了弹药内部压力与武器位置之间的关系。

结论

通过使用3支左轮手枪对已发射弹药和未发射弹药进行地形分析,可以得出以下结论:

压扁的底火杯的弹药3方向射击:

  • 垂直向上显示最大的平坦化;
  • 水平显示与向下相比的更平坦化,但不到向上;和
  • 垂直向下显示最不平坦。

底漆底纹深度:

  • 向上射击比水平射击更深;
  • 与水平射击的镜头相比,射击向下发射较浅。

对底漆杯压扁和压痕深度进行严格分析FS C比较宏观和徕卡地图软件使调查人员能够对这些法医参数做出客观、可靠的结论[10]

可以使用单个仪器进行地形和传统光学图像分析的事实FS C比较显微镜,有助于降低成本,因为它避免了需要进行样品分析的外部实验室[17].外部当事人的样本分析也有证据被意外篡改的风险[17]

结果表明,弹药的地形数据可以帮助法医对弹道证据进行更深入的调查,使常规的定量分析取代单纯的定性图像比对(12、13)

参考文献

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  10. V. Manzalini, M. Frisia, M.L. Scomazzoni, V. Fossati Del Ángel, V. Causin,撞针印记:在射击时确定武器方向的一个有价值的特征,法医科学国际(2020)vol. 316, 110519, DOI: 10.1016/j.forsciint.2020.110519。
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  17. Valentina Manzalini根据使用FS C比较显微镜进行常规光学和地形图像采集的研究经验发表的声明。此外,她说:“在实践中,能够现场使用一种系统(在这种情况下,是一种与徕卡地图软件的比较显微镜),允许你进行光学和地形分析是一个很大的优势。文献10中所报道的这种新方法的价值在发表过程中得到了审稿人的肯定和赞赏。然而,本研究只是第一步,仍有一些局限性需要克服。客观事实是,现场进行地形分析,即不将样品送到专门的外部实验室,可以降低成本。如果一个案例研究必须将样品送到外部实验室,使用干涉、共聚焦或扫描探针显微镜进行地形分析,通常这种分析将导致巨大的成本。除了分析本身,还会有运输、旅行和其他杂费。此外,与在室内进行分析相比,在得到结果之前也会有很大的时间损失。因此,在比较内部和外部分析时,必须考虑整个过程的所有部分。”

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