基于飞行时间二次离子质谱的指纹遗留人个体识别的研究

• Published in: 分析化学 2023, Vol.51 (4), p.570-578
• Main Authors: 吴寅, 田师思, 李文杰, 孙令辉, 宋禧林, 赵雅彬, 李展平
• Format: Article
• Language: Chinese
• ISSN: 0253-3820
• DOI: 10.19756/j.issn.0253-3820.221258

指纹作为法庭科学领域中用于人身认定的重要物证,蕴含了丰富的个体信息.但是,在实际案件现场中,提取到的多为模糊和残缺的指纹,无法利用传统的形态比对方法进行鉴定;而且指纹中物质成分复杂,也很难通过检测其中的具体物质实现遗留人的溯源分析.飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)能够在不破坏检材的情况下获得指纹物质的离子信号,同时获得对应的离子分布图像,为利用指纹物质信息进行个体识别提供了可能.本研究利用TOF-SIMS采集了5名志愿者十指指纹的质谱信息,初步探究了基于指纹物质离子信号进行遗留人个体识别的可行性.首先筛选出98种代表指纹物质的离子信号,利用主成分分析法对筛选出的离子信号强度进行降维,再将降维后的主成分新变量输入到不同的分类器中对比.结果表明,使用无监督的层次聚类法的结果与实际的分类相差较大,难以进行个体区分;使用有监督的Fisher判别法对个体进行判别,正确率可以达到94％,交叉验证的正确率也达到了90％;将数据输入到多层感知机神经网络中,经过多次训练可以得到更加理想的结果.本研究借助多种统计分析方法建立了个体分类和预测模型,为指纹证据价值的提升提供了新渠道,也为后期利用指纹物质信号进行个体识别的深入探究奠定了研究基础.