Сканирование сетчатки

Сканирование сетчатки — это биометрический метод, который использует уникальные узоры на кровеносных сосудах сетчатки человека . Его не следует путать с другими глазными технологиями: распознаванием радужной оболочки глаза , обычно называемым «сканированием радужной оболочки», и проверкой глазных вен , при которой используются склеральные вены.

Введение

Крупный план элементов управления ретинальной камеры Topcon.

Сетчатка человека представляет собой тонкую ткань , состоящую из нервных клеток и расположенную в задней части глаза . Из-за сложной структуры капилляров , снабжающих сетчатку кровью , сетчатка каждого человека уникальна, что делает сканирование сетчатки новым методом аутентификации. ^[1] Сеть кровеносных сосудов сетчатки не полностью генетически детерминирована, поэтому даже однояйцевые близнецы не имеют одинаковой структуры.

Хотя структура сетчатки может быть изменена в случаях диабета , глаукомы или дегенеративных заболеваний сетчатки, сетчатка обычно остается неизмененной от рождения до смерти. Благодаря своей уникальной и неизменной природе сетчатка является наиболее точным и надежным биометрическим устройством, не считая ДНК. ^[2] По оценкам Национального центра судов штата, частота ошибок при сканировании сетчатки составляет один на десять миллионов. ^[3]

Сканирование сетчатки выполняется путем направления невидимого луча низкоэнергетического инфракрасного света в глаз человека, когда он смотрит через окуляр сканера. Этот луч света прокладывает стандартный путь на сетчатке. Поскольку кровеносные сосуды сетчатки поглощают свет легче, чем окружающие ткани, степень отражения варьируется во время сканирования. Шаблон вариаций оцифровывается и сохраняется в базе данных . ^[4]

История

Идея идентификации сетчатки была впервые предложена Карлтоном Саймоном и Исадорой Гольдштейном и опубликована в Медицинском журнале штата Нью-Йорк в 1935 году. ^[5] Идея опередила свое время, но как только технологии догнали ее, концепция сетчатки сканирующее устройство появилось в 1975 году. В 1976 году Роберт «Базз» Хилл основал корпорацию EyeDentify, Inc. и посвятил все свое время исследованию и разработке такого устройства. ^[6] В 1978 году было запатентовано специальное средство для сканера сетчатки, а в 1981 году — коммерческая модель. ^[7]

В популярной культуре

Из-за относительной неясности и «высокотехнологичного» характера сканирования сетчатки его часто используют в художественной литературе как средство, позволяющее предположить, что область особенно надежно защищена от вторжения. Некоторые известные примеры включают в себя:

• В фильме «Звездный путь 2: Гнев Хана» (1982) адмирал Кирк получает доступ к совершенно секретным компьютерным файлам с помощью сканирования сетчатки глаза.
• В научно-фантастическом романе Джона Бруннера «Долгий результат» (1965) сканер сетчатки глаза используется для доступа к Центру дистанционного управления в космопорте.
• В фильме «Бэтмен» (1966) Бэтмен описывает Робину, что крошечные сосуды сетчатки уникальны для каждого человека, и с помощью портативного устройства сканирования сетчатки в Бэтмобиле они подтверждают личность Пингвина.
• В серии фильмов комиксов «Люди Икс» Чарльз Ксавьер использует сканер сетчатки, чтобы разблокировать Церебро. Это обходит оборотень Мистик , принимающий его форму, и Уильям Страйкер, использующий неизвестный механизм.
• В серии видеоигр Half-Life учёные Чёрной Мезы часто показывают, как они используют сканеры сетчатки для доступа к запертым дверям или скрытым устройствам.
• Персонажи фильмов «Никогда не говори никогда» (1983), «Золотой глаз» (1995), «Миссия: невыполнима» (1996), «Колючая проволока» (1996), «Ловушка» (1999), «Особое мнение» (2002) и «Зарплата» (2003) и « Ангелы Чарли» (фильм). ) (2000) используют или пытаются обмануть сканеры сетчатки. ^[8]
• В серии видеоигр Splinter Cell сканеры сетчатки глаза используются для идентификации агентов Третьего Эшелона и охраны военных/деловых комплексов.
• В фильме 2012 года «Мстители» персонажи получают доступ к некоторому количеству очень редкого иридия , используя два устройства: одно, которое, по-видимому, цепляется за глазное яблоко жертвы, а другое, которое получает сигналы от первого, чтобы голографически реконструировать сетчатку, чтобы обмануть сканер.
• В фильме 1993 года «Разрушитель» (фильм) Саймон Феникс обманывает сканер сетчатки, забирая глазное яблоко у тюремного врача.

Использование

Сканеры сетчатки обычно используются для целей аутентификации и идентификации. Сканирование сетчатки использовалось несколькими правительственными учреждениями, включая ФБР , ЦРУ и НАСА , а также применялось в тюрьмах. ^[9] Сканирование сетчатки также имеет медицинское применение. Инфекционные заболевания, такие как СПИД , сифилис , малярия , ветряная оспа и болезнь Лайма , а также наследственные заболевания, такие как лейкемия , лимфома и серповидноклеточная анемия, поражают глаза. Беременность также влияет на глаза. Аналогичным образом, признаки хронических заболеваний, таких как застойная сердечная недостаточность , атеросклероз и проблемы с холестерином , сначала появляются в глазах. ^[10] Сканирование сетчатки иногда путают с распознаванием радужной оболочки глаза , которое используется для более широкого спектра применений.

За и против

Преимущества ^[11]

• Низкое количество ложных срабатываний
• Чрезвычайно низкий (почти 0%) процент ложноотрицательных результатов.
• Высокая надежность, поскольку нет двух людей с одинаковым рисунком сетчатки.
• Быстрые результаты: личность субъекта проверяется очень быстро.

Недостатки ^[12]

• На точность измерений может повлиять такое заболевание, как катаракта.
• На точность измерений также может повлиять сильный астигматизм.
• Процедура сканирования воспринимается некоторыми как инвазивная.
• Сканируемый объект должен находиться очень близко к оптике камеры ^[13]
• Высокая стоимость оборудования

Смотрите также

• Сопоставление вен
• Ирис признание

Рекомендации

1. Вора, Рита А.; Бхаради, Вирджиния; Кекре, HB (октябрь 2012 г.). «Распознавание сканирования сетчатки с использованием энтропии энергии вейвлета». 2012 Международная конференция по коммуникациям, информационным и вычислительным технологиям (ICCICT) . IEEE. стр. 1–6. дои : 10.1109/iccict.2012.6398120. ISBN 978-1-4577-2078-9. S2CID  17203983.
2. Сканирование сетчатки и радужной оболочки. Энциклопедия шпионажа, разведки и безопасности. Авторские права © 2004, компания Gale Group, Inc.
3. Кофта, Петр; Фернелл, Стивен (2008). «Использование биометрических данных». Понимание общественного восприятия: доверие и участие в услугах, предоставляемых ИКТ. Международный инженерный консорциум. п. 153. ИСБН 9781931695954. Проверено 29 сентября 2014 г. Частота ошибок при идентификации по отпечаткам пальцев может достигать 1 на 500, тогда как при сканировании сетчатки частота ошибок составляет 1 на 10 000 000.
4. Ретинография: как работает сканирование сетчатки. Проверено 2 апреля 2007 г.
5. «Отпечатки глаз», журнал TIME, 16 декабря 1935 г. Проверено 10 апреля 2008 г.
6. Хилл, Роберт «Базз» (1999), «Идентификация сетчатки», Биометрия , Бостон, Массачусетс: Springer US, стр. 123–141, doi : 10.1007/0-306-47044-6_6, ISBN 978-0-387-28539-9, получено 14 ноября 2020 г.
7. [1], «Устройство и метод идентификации людей по структуре сосудов сетчатки», выпущено 17 января 1977 г. 
8. «Почему сканирование сетчатки глаза Джеймсу Бонду работает лучше, чем когда-либо нам».
9. Идентификация радужной оболочки/сетчатки. Архивировано 26 апреля 2007 года в Wayback Machine Wcu.Edu. Проверено 2 апреля 2007 г.
10. О персонал, Кортни. «Сканирование сетчатки не просто позволяет вам войти в дверь». Проверено 2 апреля 2007 г.
11. «Распознавание радужной оболочки глаза и сканирование сетчатки - в чем различия?», Блог M2SYS о биометрических технологиях.
12. Робертс, Крис. «Биометрия» Проверено 11 июня 2009 г.
13. «Распознавание радужной оболочки глаза против сканирования сетчатки». www.bytechplanet.com .