Использование анатомических особенностей радужной оболочки в системах идентификации личности.

Цель работы: Изучение строения радужной оболочки глаза, знакомство с основными методами распознавания радужки, рассмотрение основных проблем связанных с идентификацией личности по радужной оболочке глаза.

Оборудование и принадлежности: Персональный компьютер, компьютерная программа реализующая алгоритм распознавания радужки.

Теория:

1. Анатомия радужной оболочки глаза

 

Рис. 1. Радужная оболочка (вид спереди): 1 — зрачковая часть радужной оболочки и сфинктер зрачка; 2 — малый артериальный круг радужки; 3 — цилиарная часть радужки с мышцей, расширяющей зрачок; 4 — контракционное кольцо; 5 — зрачковая пигментная каемка; 6 — лакуны и крипты; 7 — трабекулы

 

Рис. 2. Вид ресничного тела сзади: а — цилиарный отросток; б — циннова связка; в — хрусталик; г — радужка

Радужка относится к сосудистой оболочке глаза, от внешней среды она отделена прозрачным отражающим телом, называемым роговицей. В центре радужки находится отверстие – зрачок. Зрачок лежит не точно в ее середине, а немножко смещен в сторону носа. Радужная оболочки выполняет функцию диафрагмы, которая выполняет функцию диафрагмы, ограничивающей поступающий в глаз свет. В радужке различают переднюю поверхность, обращенную к роговице, и заднюю, прилегающую к хрусталику. Передняя поверхность, видимая через прозрачную роговицу, имеет различную окраску у разных людей и обусловливает цвет их глаз. Цвет радужки зависит от пигментного эпителия на ее задней поверхности и присутствия в строме крупных пигментных клеток — хроматофор, количество пигмента в которых определяет разные оттенки радужки. Если пигмента много, то глаза имеют коричневый (карий) вплоть до черного цвет, наоборот, если слой пигмента слабо развит или даже почти отсутствует, то получаются смешанные зеленовато-серые и голубые тона: главным образом это происходит от просвечивания черного ретинального пигмента на задней стороне радужки. Передняя поверхность радужки круговой линией, называемой малым кругом, делится на зрачковый и цилиарный пояс. Зрачковый край шириной 1 мм образован круговой мышцей, суживающей зрачок. Цилиарный пояс шириной 3—4 см неровный из-за соединительнотканных возвышений с сосудами — трабекул и углублений между ними — крипт или лакун. Радужка состоит из переднего мезодермального (стромы) и тонкого заднего эктодермольного листка (пигментного). Строма радужки имеет губчатое строение и состоит из фибрилл, сосудов и хроматофор, пигментных клеток звездчатой формы. Глубже в рыхлой фибриллярной ткани лежат сосуды радужки, густая нервная сеть и хроматофоры заднего пигментного листка. Передняя поверхность радужки покрыта эндотелиальным покровом, за исключением области крипт. К эктодермальному слою относятся: пигментный эпителий, сфинктер и мышца, расширяющая зрачок, имеющая радиальные волокна Большой артериальный круг радужки образуется на границе с цилиарным телом за счет ветвей задних и передних цилиарных артерий. Цилиарное, или ресничное, тело находится между радужкой и собственно сосудистой оболочкой. Оно выполняет две функции — продукцию внутриглазной жидкости и участие в акте аккомодации. Различают отросчатую часть цилиарного тела и плоскую. Отросчатая часть цилиарного тела занимает зону примерно 2 мм шириной, а плоская — около 4 мм. Таким образом, цилиарное тело заканчивается на расстоянии 6—7 мм от лимба. Его наружный слой пигментирован, а внутренний пигмента не имеет. Граница цилиарного тела и сосудистой называется зубчатой линией и соответствует на склере местам прикрепления прямых мышц. Место перехода радужки в цилиарное тело называется корнем радужки. Цилиарное тело имеет два слоя:

1) наружный, мышечный, прилежащий к склере и состоящий из гладких мышечных волокон;

2) внутренний сосудистый.

Его покрывает сетчатка двумя слоями эпителия, из которых наружный содержит пигмент.

2. Системы распознавания РОГ

В качестве биометрического признака в системах распознавания, выступает текстура радужной оболочки. Текстура радужной оболочки – узор, образованный трабекулярными нитями, криптами и лакунами. Для каждого человека текстура РОГ является уникальной (левый и правый глаз так же имеют различную текстуру), поэтому она является надежным биометрическим признаков (коэффициент ошибочной идентификации 1:1 200 000). Снимки радужной оболочки получает с помощью цифровой камеры высокой четкости. Из за высокой отражательной способности роговицы, для получения качественного снимка, необходимо использовать яркую вспышку. Чтобы не причинять дискомфорт от яркой вспышки, чаще используют инфракрасную подсветку и соответственно камеру чувствительную в инфракрасном диапазоне.