本申请涉及红外成像技术领域，更具体地说，涉及一种指纹显现方法及指纹显现系统。
背景技术：
潜指纹是指附着于各种载体表面的不易观察到的指纹，潜指纹客体则是承载潜指纹的载体，例如银行卡、玻璃、门把手、键盘、水杯等各类载体。潜指纹的采集对于侦查、缉逃等领域中都有重要应用。
但是由于潜指纹客体的多样性和复杂性，常常需要使用发光材料来增强指纹显现。然而由于背景荧光的影响，许多使用常规紫外激发荧光技术使指纹显现的方法的适用范围和效果通常欠佳，当潜指纹客体为具有打印图案或彩色表面的载体时，由于指纹纹理和背景荧光相互映衬，很难利用常规指纹显现方法使指纹清晰的显现出来，也就很难获得清晰的高对比度的指纹图像。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提供了一种指纹显现方法及指纹显现系统，以实现使指纹清晰的显现出来的目的，从而为获得清晰的高对比度的指纹图像提供可能。
为实现上述技术目的，本发明实施例提供了如下技术方案：
一种指纹显现方法，基于红外激发宽带黑体辐射发光材料实现，所述指纹显现方法包括：
获取黑体辐射发光材料，所述黑体辐射发光材料为预设阳离子的阳离子百分含量为预设百分比的稀土氧化物材料，所述预设阳离子为在预设功率且预设波长的红外光激发下能够产生黑体辐射的稀土元素的阳离子；
利用所述黑体辐射发光材料覆盖待成像载体上的待显示指纹；
利用预设功率且预设波长的红外激光扫描照射所述待显示指纹，以使所述待显示指纹表面覆盖的黑体辐射发光材料发出黑体辐射而使所述待显示指纹显现；
所述预设百分比的取值范围为20％-100％。
可选的，所述预设阳离子为yb3+或sm3+或ce4+。
可选的，所述获取黑体辐射发光材料包括：
将预设稀土氧化物加入80℃的过量稀硝酸中，持续搅拌，直至获得澄清溶液；
向所述澄清溶液中加入柠檬酸，持续搅拌，直至加入的柠檬酸完全溶解，加入的柠檬酸与预设稀土氧化物的物质的量之比为4:1；
将加入柠檬酸的澄清溶液的ph值调整为6.0；
将调整ph值后的澄清溶液在120℃的条件下烘干12h，获得黑色的干凝胶；
将获得的干凝胶在800℃下烧结2h后冷却至室温，获得所述黑体辐射发光材料。
可选的，当所述预设阳离子为yb3+，且所述预设百分比为100％时，所述预设功率的取值大于或等于10mw/cm2。
可选的，所述利用预设功率且预设波长红外激光扫描照射所述待显示指纹包括：
采用预设功率且波长为980nm±5nm的红外激光聚焦成扫描线；
利用所述扫描线逐行照射所述待显示指纹。
可选的，所述利用所述扫描线逐行照射所述待显示指纹之后还包括：
获取显现的待显示指纹的图像信息，并根据获取的图像信息对待显示指纹进行成像。
一种指纹显现系统，用于使待成像载体上的待显示指纹显现，所述待显示指纹表面覆盖有黑体辐射发光材料，所述黑体辐射发光材料为预设阳离子的阳离子百分含量为预设百分比的稀土氧化物材料，所述预设百分比的取值范围为20％-100％，所述指纹显现系统包括：红外激光器和第一光学元件模块；其中，
所述红外激光器用于发射预设功率且预设波长的红外激光；
所述第一光学元件模块用于对所述红外激光进行扩束、聚焦和反射处理后照射在所述待显示指纹上，以使所述待显示指纹表面覆盖的黑体辐射发光材料发出黑体辐射而使所述待显示指纹显现。
可选的，还包括：滤光片、第二光学模块、线阵成像模块和图像处理模块；其中，
所述滤光片用于对所述黑体辐射发光材料发出的黑体辐射进行滤光处理；
所述第二光学模块用于将滤光处理后的黑体辐射传送给所述线阵成像模块；
所述线阵成像模块用于将接收的黑体辐射转换为待显示指纹的图像信息并传送给所述图像处理模块；
所述图像处理模块用于根据获取的图像信息对待显示指纹进行成像。
可选的，所述线阵成像模块为线阵ccd。
可选的，所述第一光学元件模块包括：扩束镜、柱状镜和反射镜；其中，
所述扩束镜用于对所述红外激光器发射的红外激光进行扩束处理；
所述柱状镜用于对扩束处理后的红外激光进行单方向聚焦处理；
所述反射镜用于对单方向聚焦处理后的红外激光向所述待显示指纹反射。
从上述技术方案可以看出，本发明实施例提供了一种指纹显现方法及指纹显现系统，其中，所述指纹显现方法利用获取的黑体辐射发光材料覆盖待成像载体上的待显示指纹，以使得待显示指纹表面的黑体辐射发光材料可以在预设功率的红外激光照射时发出黑体辐射，从而使得被照射部分的待显示指纹显现出来，并且在对待显示指纹进行照射的过程中采用扫描照射的方法，避免了对待成像载体上背景图案的长时间成像，降低背景图案对指纹显现的影响，降低了背景荧光对获取指纹图像的不良影响，从而使得待显示指纹可以清晰的显现处理，进而为获得清晰的高对比度的指纹图像提供了可能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请的一个实施例提供的一种指纹显现方法的流程示意图；
图2为本申请的另一个实施例提供的一种指纹显现方法的流程示意图；
图3为本申请的又一个实施例提供的一种指纹显现方法的流程示意图；
图4为本申请的一个实施例提供的一种黑体辐射发光材料的辐射光谱与钨丝灯的辐射光谱的对比图；
图5为本申请的一个优选实施例提供的一种指纹显现方法的流程示意图；
图6为本申请的一个实施例提供的一种指纹显现系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请实施例提供了一种指纹显现方法，如图1所示，基于红外激发宽带黑体辐射发光材料实现，所述指纹显现方法包括：
s101：获取黑体辐射发光材料，所述黑体辐射发光材料为预设阳离子的阳离子百分含量为预设百分比的稀土氧化物材料，所述预设阳离子为在预设功率且预设波长的红外光激发下能够产生黑体辐射的稀土元素的阳离子；
s102：利用所述黑体辐射发光材料覆盖待成像载体上的待显示指纹；
s103：利用预设功率且预设波长的红外激光扫描照射所述待显示指纹，以使所述待显示指纹表面覆盖的黑体辐射发光材料发出黑体辐射而使所述待显示指纹显现；
所述预设百分比的取值范围为20％-100％。
需要说明的是，所述黑体辐射发光材料中预设阳离子的阳离子百分含量是指预设阳离子与黑体辐射发光材料中所有阳离子的离子数之比，例如在黑体辐射发光材料中，预设阳离子的离子数量为1mol，黑体辐射发光材料中所有阳离子的离子数量为4mol，则预设阳离子的阳离子百分含量为1mol/(1mol+4mol)＝20％。所述黑体辐射发光材料可以为在基质稀土材料中掺杂预设阳离子的稀土氧化物材料，还可以为预设阳离子的稀土氧化物材料，所述基质包括y2o3(三氧化二钇)和gd2o3中(三氧化二钆)的任意一种或多种，只要能够在一定功率和一定波长的红外光激发下能够产生黑体辐射的稀土元素的阳离子均可作为所述预设阳离子。
可选的，所述预设阳离子为yb3+(镱)或sm3+(钐)或ce4+(铈)。另外，所述预设阳离子还可以为铒(er)的阳离子或铥(tm)的阳离子。本申请对所述预设阳离子的具体种类并不做限定，具体视实际情况而定。
以yb3+离子为例对黑体辐射发光材料能够在一定功率和一定波长的红外激光的激发下产生黑体辐射的原理进行说明：yb3+离子只有两个能量态，即基态2f7/2和第一激发态2f5/2。当处于2f7/2态的yb3+离子被980nm激光激发，将布局到2f5/2态。在衰减过程、自发辐射和非辐射多声子弛豫的动态平衡过程下，2f5/2态的布局趋于稳定。随着激发功率的提高，2f5/2激发态将增加。当激发功率超过一定阈值，光致宽带黑体辐射将发生。
利用所述黑体辐射发光材料覆盖待成像载体上的待显示指纹的方式可以是利用毛刷蘸取黑体辐射发光材料后刷印在待显示指纹表面，还可以通过其他工具或其他方式实现，本申请对此并不做限定，具体视实际情况而定。
当所述预设阳离子不同时，所述预设百分比的最优取值不同，但发明人研究发现，普遍来说，当预设百分比大于20％时，可以使得黑体辐射发光材料在预设功率和预设波长的红外激光的照射下产生明显的黑体辐射发光。并且，由于预设阳离子的种类以及预设百分比的不同，所述预设功率的取值也不同，例如，当所述预设阳离子为yb3+，且所述预设百分比为100％时，当预设功率的取值大于或等于10mw/cm2时，即可使所述黑体辐射发光材料产生明显的黑体辐射，当预设阳离子种类或预设百分比发生变化时，所述预设功率的取值可能会发生改变。
所述指纹显现方法利用获取的黑体辐射发光材料覆盖待成像载体上的待显示指纹，以使得待显示指纹表面的黑体辐射发光材料可以在预设功率的红外激光照射时发出黑体辐射，从而使得被照射部分的待显示指纹显现出来，并且在对待显示指纹进行照射的过程中采用扫描照射的方法，避免了对待成像载体上背景图案的长时间成像，降低背景图案对指纹显现的影响，降低了背景荧光对获取指纹图像的不良影响，从而使得待显示指纹可以清晰的显现处理，进而为获得清晰的高对比度的指纹图像提供了可能。
在上述实施例的基础上，本申请的一个实施例提供了一种可行的获取黑体辐射发光材料的过程，如图2所示，具体包括：
s1011：将预设稀土氧化物加入80℃的过量稀硝酸中，持续搅拌，直至获得澄清溶液；
s1012：向所述澄清溶液中加入柠檬酸，持续搅拌，直至加入的柠檬酸完全溶解，加入的柠檬酸与预设稀土氧化物的物质的量之比为4:1；
s1013：将加入柠檬酸的澄清溶液的ph值调整为6.0；
s1014：将调整ph值后的澄清溶液在120℃的条件下烘干12h，获得黑色的干凝胶；
s1015：将获得的干凝胶在800℃下烧结2h后冷却至室温，获得所述黑体辐射发光材料。
需要说明的是，所述预设稀土氧化物可以是某一种预设阳离子的氧化物，也可以是某几种预设阳离子的氧化物混合获得的稀土氧化物，还可以是在基质中掺杂一定量一种或多种预设阳离子的氧化物后获得的稀土氧化物，所述黑体辐射发光材料中预设阳离子的阳离子百分含量根据预设稀土氧化物的不同而定。
另外，将预设稀土氧化物加入过量稀硝酸中的目的是为了保证加入的预设稀土氧化物能够完全溶解；在步骤s1013中，调整ph值时采用的试剂优选为氨水，这是因为残存在溶液中的氨水可以在后续的烘干等过程中完全挥发掉，避免残存的氨水对获取的黑体辐射发光材料的不良影响。
在上述实施例的基础上，在本申请的另一个实施例中，如图3所示，所述利用预设功率且预设波长红外激光扫描照射所述待显示指纹包括：
s1031：采用预设功率且波长为980nm±5nm的红外激光聚焦成扫描线；
s1032：利用所述扫描线逐行照射所述待显示指纹。
需要说明的是，将红外激光聚焦为扫描线对待显示指纹进行逐行照射可以最大化降低对待成像载体上背景图案的曝光时间，避免背景荧光对获取待显示指纹图像的影响。
当所述黑体辐射发光材料中的阳离子完全为yb3+时，其在980nm±5nm左右的红外激光的照射下的辐射光谱与钨丝灯的辐射光谱的对比图参考图4，在图4中，标号l1和l2代表黑体辐射发光材料的辐射光谱，l3和l4代表钨丝灯的辐射光谱，标号y1为原始测量光谱标尺，y2为校准光谱标尺。从图4中可以看出，由于钨丝灯的辐射光谱为标准的黑体辐射光谱，而黑体辐射发光材料的辐射光谱与钨丝灯的辐射光谱具有较大的重叠区域，说明黑体辐射发光材料能够在一定波长的红外激光的激发下发出宽带的黑体辐射。
在上述实施例的基础上，在本申请的一个优选实施例中，如图5所示，所述利用所述扫描线逐行照射所述待显示指纹之后还包括：
s104：获取显现的待显示指纹的图像信息，并根据获取的图像信息对待显示指纹进行成像。
需要说明的是，覆盖在待显示指纹表面的黑体辐射发光材料在红外激光的扫描照射过程中可以发出黑体辐射，这些携带有待显示指纹信息的黑体辐射可以通过光学处理装置和成像装置进行光电信号转换，从而获得待显示指纹的图像信息，由于红外激光对于待显示指纹的照射方式为扫描照射，因此一次获得的待显示指纹的图像信息为一部分，还需要利用图像处理算法对扫描照射过程中获得的全部图像信息进行处理后获得完整清晰且对比度较高的待显示指纹的图像。
另外，参考图4，由于所述黑体辐射发光材料在红外激光的照射下可以产生宽带的黑体辐射，因此对黑体辐射发光材料进行光电转换处理之前，还可以针对杂散的红外激光和待成像载体背景荧光进行滤波处理，以进一步提高获得的待显示指纹的图像的清晰度和对比度。例如，当待成像载体背景为绿色时，可以将滤光片的滤光波长设置为绿光波长和红外激光波长，以实现滤除载体背景荧光和杂散红外激光的目的，但是由于所述黑体辐射发光材料在红外激光的照射下可以产生宽带的黑体辐射，单一波长的滤光基本不会对黑体辐射发光材料产生的黑体辐射产生影响。
相应的，本申请实施例还提供了一种指纹显现系统，如图6所示，用于使待成像载体上的待显示指纹显现，所述待显示指纹表面覆盖有黑体辐射发光材料，所述黑体辐射发光材料为预设阳离子的阳离子百分含量为预设百分比的稀土氧化物材料，所述预设百分比的取值范围为20％-100％，所述指纹显现系统包括：红外激光器和第一光学元件模块；其中，
所述红外激光器用于发射预设功率且预设波长的红外激光；
所述第一光学元件模块用于对所述红外激光进行扩束、聚焦和反射处理后照射在所述待显示指纹上，以使所述待显示指纹表面覆盖的黑体辐射发光材料发出黑体辐射而使所述待显示指纹显现。
需要说明的是，所述黑体辐射发光材料中预设阳离子的阳离子百分含量是指预设阳离子与黑体辐射发光材料中所有阳离子的离子数之比，例如在黑体辐射发光材料中，预设阳离子的离子数量为1mol，黑体辐射发光材料中所有阳离子的离子数量为4mol，则预设阳离子的阳离子百分含量为1mol/(1mol+4mol)＝20％。所述黑体辐射发光材料可以为在基质稀土材料中掺杂预设阳离子的稀土氧化物材料，还可以为预设阳离子的稀土氧化物材料，所述基质包括y2o3(三氧化二钇)和gd2o3中(三氧化二钆)的任意一种或多种，只要能够在一定功率和一定波长的红外光激发下能够产生黑体辐射的稀土元素的阳离子均可作为所述预设阳离子。
可选的，所述预设阳离子为yb3+(镱)或sm3+(钐)或ce4+(铈)。另外，所述预设阳离子还可以为铒(er)的阳离子或铥(tm)的阳离子。本申请对所述预设阳离子的具体种类并不做限定，具体视实际情况而定。
以yb3+离子为例对黑体辐射发光材料能够在一定功率和一定波长的红外激光的激发下产生黑体辐射的原理进行说明：yb3+离子只有两个能量态，即基态2f7/2和第一激发态2f5/2。当处于2f7/2态的yb3+离子被980nm激光激发，将布局到2f5/2态。在衰减过程、自发辐射和非辐射多声子弛豫的动态平衡过程下，2f5/2态的布局趋于稳定。随着激发功率的提高，2f5/2激发态将增加。当激发功率超过一定阈值，光致宽带黑体辐射将发生。
利用所述黑体辐射发光材料覆盖待成像载体上的待显示指纹的方式可以是利用毛刷蘸取黑体辐射发光材料后刷印在待显示指纹表面，还可以通过其他工具或其他方式实现，本申请对此并不做限定，具体视实际情况而定。
当所述预设阳离子不同时，所述预设百分比的最优取值不同，但发明人研究发现，普遍来说，当预设百分比大于20％时，可以使得黑体辐射发光材料在预设功率和预设波长的红外激光的照射下产生明显的黑体辐射发光。并且，由于预设阳离子的种类以及预设百分比的不同，所述预设功率的取值也不同，例如，当所述预设阳离子为yb3+，且所述预设百分比为100％时，当预设功率的取值大于或等于10mw/cm2时，即可使所述黑体辐射发光材料产生明显的黑体辐射，当预设阳离子种类或预设百分比发生变化时，所述预设功率的取值可能会发生改变。
所述指纹显现系统利用获取的黑体辐射发光材料覆盖待成像载体上的待显示指纹，以使得待显示指纹表面的黑体辐射发光材料可以在预设功率的红外激光照射时发出黑体辐射，从而使得被照射部分的待显示指纹显现出来，并且在对待显示指纹进行照射的过程中采用扫描照射的方法，避免了对待成像载体上背景图案的长时间成像，降低背景图案对指纹显现的影响，降低了背景荧光对获取指纹图像的不良影响，从而使得待显示指纹可以清晰的显现处理，进而为获得清晰的高对比度的指纹图像提供了可能。
还需要说明的是，将红外激光聚焦为扫描线对待显示指纹进行逐行照射可以最大化降低对待成像载体上背景图案的曝光时间，避免背景荧光对获取待显示指纹图像的影响。
在上述实施例的基础上，在本申请的一个优选实施例中，所述指纹显现系统还包括：滤光片、第二光学模块、线阵成像模块和图像处理模块；其中，
所述滤光片用于对所述黑体辐射发光材料发出的黑体辐射进行滤光处理；
所述第二光学模块用于将滤光处理后的黑体辐射传送给所述线阵成像模块；
所述线阵成像模块用于将接收的黑体辐射转换为待显示指纹的图像信息并传送给所述图像处理模块；
所述图像处理模块用于根据获取的图像信息对待显示指纹进行成像。
参考图4，由于所述黑体辐射发光材料在红外激光的照射下可以产生宽带的黑体辐射，因此对黑体辐射发光材料进行光电转换处理之前，通过所述滤光片针对杂散的红外激光和待成像载体背景荧光进行滤波处理，可以进一步提高获得的待显示指纹的图像的清晰度和对比度。例如，当待成像载体背景为绿色时，可以将滤光片的滤光波长设置为绿光波长和红外激光波长，以实现滤除载体背景荧光和杂散红外激光的目的，但是由于所述黑体辐射发光材料在红外激光的照射下可以产生宽带的黑体辐射，单一波长的滤光基本不会对黑体辐射发光材料产生的黑体辐射产生影响。
可选的，所述线阵成像模块为线阵ccd。
可选的，所述第一光学元件模块包括：扩束镜、柱状镜和反射镜；其中，
所述扩束镜用于对所述红外激光器发射的红外激光进行扩束处理；
所述柱状镜用于对扩束处理后的红外激光进行单方向聚焦处理；
所述反射镜用于对单方向聚焦处理后的红外激光向所述待显示指纹反射。
综上所述，本申请实施例提供了一种指纹显现方法及指纹显现系统，其中，所述指纹显现方法利用获取的黑体辐射发光材料覆盖待成像载体上的待显示指纹，以使得待显示指纹表面的黑体辐射发光材料可以在预设功率的红外激光照射时发出黑体辐射，从而使得被照射部分的待显示指纹显现出来，并且在对待显示指纹进行照射的过程中采用扫描照射的方法，避免了对待成像载体上背景图案的长时间成像，降低背景图案对指纹显现的影响，降低了背景荧光对获取指纹图像的不良影响，从而使得待显示指纹可以清晰的显现处理，进而为获得清晰的高对比度的指纹图像提供了可能。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。