Изображение радужной оболочки глаза как информационный элемент документа

Изображение радужной оболочки глаза как информационный элемент документа

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

Изображение радужной оболочки глаза как информационный элемент документа

Введение

Потребность в достоверной идентификации личности существует с тех пор, как появилось организованное общество. В связи с нарастанием террористических угроз, незаконной миграцией задачи повышения эффективности идентификации человека стали в настоящее время первостепенными во всем мире. Сотрудникам правоохранительных органов, таможни становится все сложнее устанавливать личность путем проверки традиционных удостоверений личности, паспортов, поскольку для этого необходимо тщательно изучать реквизиты документа с использованием специального оборудования, сравнивать с образцами подлинных бланков и оттисков печатей.

Наиболее перспективный путь решения проблемы надежной и оперативной идентификации личности по документам является, на наш взгляд, использование в данных целях достижений в области биометрии.

Государства члены ООН в марте 2003 года заключили Нью-Орлеанское соглашение, согласно которому для установления безвизового режима с ними в заграничных паспортах и визах стало обязательным наличие зашифрованных в микросхеме биометрических данных - сведений, характеризующих физиологические особенности человека и позволяющих установить его личность. Неопровержимым достоинством данного нововведения является возможность быстрой автоматической проверки документов на подлинность и принадлежность их предъявителю. Подобный документ введен в обращение России в 2006 году. Он представляет собой заграничный паспорт, содержащий, в настоящее время, в микросхеме переведенную в цифровую форму фотографию лица владельца документа, а в последующем электронные изображения отпечатка пальца и радужной оболочки глаза.

В сравнении с другими биометрическими объектами (такими как лицо, отпечатки пальцев, голос и т.д.), при автоматической идентификация по радужной оболочке глаза вероятность возникновения ошибки малая - лишь в 0,001% случаев. При этом наиболее часто ошибки бывают по причине воздействия различных внешних и внутренних факторов.

Следует отметить, что вопросы идентификации личности по изображению лица и отпечаткам пальцев достаточно полно освещены в криминалистической литературе. Что касается радужной оболочки глаза, то многие вопросы остаются открытыми и в настоящее время. Все это существенно ограничивает возможности объективного практического решения рассматриваемой криминалистической задачи в настоящее время.

Перечисленные обстоятельства свидетельствуют об актуальности темы дипломной работы, обусловленной недостаточной ее разработанностью и потребностями следственной, розыскной и экспертной практики.

Цель дипломной работы состоит в решении теоретических и прикладных вопросов по повышению эффективности отождествления личности, а именно в разработке рекомендаций по фиксации такого нового объекта как радужная оболочка глаза.

Для достижения указанной цели сформулирован ряд требующих разрешения задач:

изучить один из новых информационных элементов биометрических документов - изображение радужной оболочки глаза человека;

- выявить на основе экспериментальных исследований факторы, влияющие на отображение признаков радужной оболочки глаза на цифровом изображение;

- на основе экспериментальных данных исследовать условия фиксации радужной оболочки глаза с целью использования для отождествления личности, в том числе и по удостоверяющим документам, нового ранее не применявшегося правоохранительными органами биометрического параметра человека.

При подготовке работы использован комплекс общих и частно-научных методов исследования. Среди них главная роль принадлежит эксперименту, позволяющему получить наглядный материал, используемый в дальнейшем для анализа полученных результатов.

1. Технико-криминалистические особенности документов, содержащих биометрические данные их владельцев

.1 Документы, содержащие биометрические данные их владельцев: структура и содержание

Бурное развитие науки и техники привело к появлению совершенно новых элементов защиты, не имеющих отношения к полиграфии. Одним из перспективных направлений является использование биометрических технологий.

Биометрия - это идентификация человека по уникальным, присущим только ему биологическим параметрам: отпечаткам пальцев, лицу, радужной оболочки глаз и т.д., которые есть у каждого человека, поэтому применение биометрии в различных сферах представляется естественным и логичным.

декабря 1944 года, в городе Чикаго представители 52 стран, приглашенных правительством США, подписали «Международную конвенцию о гражданской авиации», ставшую известной также как «Чикагская конвенция», которая установила принципы и правила, которых должны были придерживаться национальные правительства для наиболее эффективного развития авиации.

Согласно Чикагской конвенции, создавалась Организация Международной Гражданской Авиации (ИКАО), целью которой ставилась разработка стандартов и рекомендуемых правил в области обеспечения единообразия в авиаперевозках, в первую очередь - в аэронавигации. После ратификации соглашения 26й страной 4 апреля 1947 года ИКАО обрело вполне реальные очертания в качестве одного из агентств при ООН. С каждым годом все больше государств подписывало конвенцию, СССР присоединился к ней в 1970 м. Сейчас количество стран-участниц достигло 190, для сравнения, число членов ООН - 192.

Английский, французский, испанский и русский являются официальными языками ИКАО, недавно к ним добавились ещё арабский язык и китайский. Соответственно все документы, издаваемые данной организацией, можно без особого труда прочитать. Стандарты, разрабатываемые организацией ИКАО, утверждались как ряд приложений к Чикагской конвенции. На сегодняшний день оформлено 18 приложений, описывающих различные аспекты авиаперевозок, начиная с процедуры заправки самолетов, заканчивая способами борьбы с террористами. Страны, подписавшие конвенцию, согласились максимально полно исполнять утверждаемые стандарты, приводить свое национальное законодательство в соответствие с данными стандартами, а в случае невозможности этого - в кратчайшие сроки оповещать об этом остальных участников.

Стандартизация таможенных и иммиграционных процедур - одна из важнейших задач, возложенных на ИКАО в соответствии с Чикагской Конвенцией, результаты стандартизации вышеназванных процедур, вошли в Приложение 9 «Упрощение формальностей» к Конвенции. Именно в Приложении 9 содержатся требования к дорожным (или паспортно-визовым, в терминологии ФМС РФ) документам, которым должны удовлетворять выдаваемые во всем мире заграничные паспорта.

Работа над машиносчитываемыми паспортами началась в 1968 году с образования Комитета по паспортным картам при ИКАО. Перед ним была поставлена задача по разработке формата паспортной книжки, информация с которая могла бы быть считана машиной, для ускорения прохождения паспортного контроля в аэропортах.

Гербовая печать, которая нередко смазывалась на глянцевых фотографиях, была заменена на голограмму, что позволило сократить процент брака при изготовлении паспортов. Одновременно с этим МИД практически прекратил выдачу паспортов внутри России, занявшись выдачей документов в своих зарубежных консульствах. На сегодняшний день подразделениями ФМС, которая занимается документированием россиян, осуществляется выдача паспортов 63- й серии.

Паспорта 51-й, 62-й и 63- й серий полностью удовлетворяют требованиям ИКАО, полный переход на подобные паспорта в мировом масштабе запланирован на 2015 год.

В 1997 году - продолжение дальнейших исследований в области форматов паспортов. При этом стояли следующие задачи:

противодействие нелегальной миграции,

получение доступа ко всей истории перемещений путешественника.

Основной путь решения проблемы - использование современных технологий - электронных микросхем памяти.

В 2003 году, когда на заседании TAG/MRTD в Новом Орлеане была принята резолюция о биометрических документах.

Итак, в 2003 м году, после нескольких лет изучения вопроса, техническая группа приняла следующее решение:

продолжить использование фотографии владельца как основного идентифицирующего элемента загранпаспорта и, соответственно, признать ее в качестве основной биометрики, которая будет в дальнейшем использоваться при автоматическом распознавании лиц.

страны, по желанию, могут дополнить изображение лица сохраненной в заданном формате информацией об отпечатках пальцев и / или изображением радужной оболочки, указанная информация должна храниться на бесконтактной микросхеме.

В качестве бесконтактной микросхемы был выбран стандарт RFID. В 2006 м году первая часть Doc9303 была разбита на 2 тома. В первый вошла информация по оптически считываемым паспортам, во 2й - по электронным. В стандарт так и не вошла лоббируемая представителями нашей страны технология трехмерного распознавания лица, впрочем, возможно она отыщется в одной из последующих версий стандарта.

До 11 сентября 2001 года, биометрические системы обеспечения безопасности использовались только для защиты военных секретов и самой важной коммерческой информации. После потрясшего весь мир террористического акта данными системами оборудовали аэропорты, крупные торговые центры и другие места скопления народа. Кроме того, биометрические технологии нашли свое применение и в документах. В марте 2003 г. государства-члены ООН подписали Нью-Орлеанское соглашение, согласно которому основным условием идентификации личности в загранпаспортах и визах была признана биометрическая информация. В России такие паспорта выдаются с 2006 г.

В нашей стране биометрическим документом является заграничный паспорт нового образца. Структура данного документа описана в постановление Правительства РФ №687 «Об утверждении образцов и описания бланков паспорта гражданина Российской Федерации, удостоверяющих личность гражданина Российской Федерации за пределами территории Российской Федерации, содержащих электронные носители информации». Образец паспортной книжки, разработанный специалистами предприятия Гознака, полностью соответствует стандартам, выработанным Международной организацией гражданской авиации (ICAO), предъявляемым к машиночитаемым проездным документам и согласуется с решениями, реализуемыми странами Евросоюза .

Бланки паспортов имеют размер 88х125 мм и состоят из обложки, приклеенных к обложке форзацев, пластикового вкладыша со встроенной микросхемой и бумажных страниц. Номера страниц бланков паспортов со страницы 3 по страницу 38 расположены в верхнем углу у линии сгиба паспорта. Эти номера (кроме страницы 3) продублированы с применением индивидуальной компьютерной графики в центре нижней части страниц. Бланки паспортов сшиты по всей длине корешка нитью с пунктирным свечением в УФ-излучении. Блоки бланков паспортов и форзацы изготавливаются с использованием специальной бумаги. Страницы 3 и 4 имеют видимое на просвет изображение локального водяного знака. Страницы 5 - 36 имеют видимое на просвет изображение общего водяного знака, содержащего при рассмотрении в проходящем свете чередующиеся темные и светлые объемные начертания слов на русском и английском языках «Россия» и «Russia». Страницы 37 и 38 оснащены защитной металлизированной нитью, меняющей в зависимости от угла зрения цвет. Отдельные участки нити видны на поверхности страницы 37. Бумага страниц и форзацев содержит 3 вида защитных волокон (рис. 1.1).

Серия и номер бланков паспортов воспроизведены:

лазерным гравированием черным цветом на странице 2 (оборот пластикового вкладыша);

лазерной перфорацией на страницах 3 - 38, заднем форзаце и обложке. Изображение цифр серии и номера бланков паспортов формируется с помощью прожигаемых лазером в бумаге и переплетном материале видимых на просвет отверстий.

В верхней части страницы 38 бланков паспортов расположены технические учетные данные предприятия-изготовителя, состоящие из серии и 7-значного порядкового номера, изображение которых выполнено способом высокой печати красной краской.

Рис. 1.1. Биометрический паспорт

Обложки бланков паспортов изготавливаются из износостойкого материала темно-красного цвета для паспорта гражданина РФ, зеленого - дипломатического паспорта, темно-синий - служебного паспорта. На обложке бланков паспортов размещены: надписи на русском и английском языках; Государственный герб РФ на геральдическом щите; специальный знак, указывающий на наличие в бланке паспорта электронного носителя информации, выполняются тиснением фольгой золотистого цвета.

На переднем форзаце в центре рамки воспроизведено изображение герба на геральдическом щите в многоцветном исполнении. Отношение высоты геральдического щита к высоте страницы - 1 к 3. Над изображением герба размещена надпись: «Российская Федерация Russian Federation». На бланке паспорта гражданина Российской Федерации под изображением герба располагается розетка (элемент, состоящий из замкнутых и пересекающихся в определенной последовательности линий). Рамка и розетка (в бланках дипломатического и служебного паспортов розетка на переднем форзаце отсутствует) выполнены металлографским способом печати.

Пластиковый вкладыш (страницы 1 и 2) представляет собой многослойную, спрессованную при высокой температуре конструкцию, состоящую из четырех слоев синтетического материала. Между данными слоями «для повышения сохранности вносимых записей или для защиты бланка и произведенных в нем записей от подделок» размещена RFID микросхема (электронный чип), представляющая собой «микроэлектронное изделие окончательной или промежуточной формы, предназначенное для выполнения функций электронной схемы, элементы и связи которого нераздельно сформированы в объеме и (или) на поверхности материала, на основе которого изготовлено изделие. Она имеет емкость памяти не менее 64 килобайт. В микросхеме хранится графическая и текстовая информация о владельце паспорта, зашифрованная при помощи сложной криптографической технологии 3DES (военный стандарт кодировки данных). Она изготовлена с использованием технологии плавающего нитридного затвора. В кристалл добавляется оксид нитрида, за счет чего после подачи на него напряжения внутри образуется постоянный электрический заряд. Он позволяет хранить записанную в микросхему информацию на протяжении более чем двадцати лет. Микросхема также оборудуется специальной микроантенной, обеспечивающей обмен информации с контрольным устройством без непосредственного контакта с ним. Подбор материалов, технология имплантации этих материалов внутрь пластиковой страницы, шарнирное крепление страницы к книжке, обладающее запасом прочности как минимум на десять лет, - патентованное решение Гознака.

Основным отличием его структуры от аналогичного документа старого образца является микросхема (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Микросхема биометрического паспорта

В ней в зашифрованном виде находится персональная информация владельца документа (фамилия, имя, отчество, дата рождения и так далее) и цифровое изображение его лица. С 2010 года планируется дополнить ее информацией об отпечатках пальцев и изображением радужной оболочки глаза.

В новом заграничном паспорте (биометрическом), информация на микрочипе хранится в структуризованном виде, а именно в группах данных (DG). каждая из которых имеет свой порядковый номер от 1 до 19. Каждой группе соответствует свой тип информации о владельце загранпаспорта, а именно:- копия машиночитаемой зоны. Используется для проверки соответствия чипа книжке нового загранпаспорта.- фотография (фотографии) владельца.

Первые 2 группы обязательны для заполнения, остальные - на усмотрение стран, выдающих заграничные паспорта.- отпечаток (отпечатки) пальцев- изображения зрачка- цифровой вариант фотографии, отпечатанной на странице биометрического загранпаспорта- не используется- цифровой вариант подписи, отпечатанной на странице нового загранпаспорта- может использоваться по усмотрению государств- может использоваться по усмотрению государств- может использоваться по усмотрению государств- дополнительная информация о владельце (полное имя на национальном языке, личный номер, место и дата рождения, адрес, телефон, профессия, личная информация, номер документа, удостоверяющего гражданство, количество других действующих заграничных паспортов)- Дополнительная информация о биометрическом загранпаспорте: кто и когда выдал, дата персонализации (внесения информации в бланк паспорта), изображения обложки.- может использоваться по усмотрению государств- может использоваться по усмотрению государств- открытый ключ- лица, с которыми нужно связаться при несчастном случае (имя, адрес, телефон)

Информация в следующих группах в данный момент не заполняется, отражает планируемую стратегию развития стандарта:- информация об автоматизированном пересечении границ- информация о полученных электронных визах- информация о путешествиях владельца заграничного паспорта

В Российских новых биометрических загранпаспортах, по информации ФМС на 1.04.2009 г., заполняются пока DG1, DG2, DG11 (фактические дата и место рождения), DG12 (дата выдачи паспорта и орган, выдающий документ).

Данные, содержащиеся в микросхеме, как отмечалось выше - зашифрованы. Доступ к ним обеспечивает индивидуальный идентификационный номер (Personal Identification Number - PIN), извлекаемый из машиночитаемой зоны.

С вшиваемой стороны пластикового вкладыша выступает лента из специального материала, которая используется для крепления вкладыша к бланку паспорта. Страница 1 является титульной страницей. Надписи на ней выполнены на фоне рельефного изображения герба. Страница 2, являющаяся оборотом пластикового вкладыша, предназначена для размещения персональных данных владельца паспорта и состоит из двух частей:

нижняя четверть страницы - машиночитаемая зона, в которой располагается машиночитаемая запись, состоящая из комбинации букв и цифр, содержащая в соответствии с международными требованиями и стандартами, предъявляемыми к машиночитаемым проездным документам, основную информацию, имеющуюся в этом документе;

верхние три четверти страницы - визуальная зона, в которой размещаются реквизиты, выполненные офсетным способом печати. Поликарбонат, используемый для производства такого вкладыша, позволяет через слой прозрачного ламината нанести методом лазерного гравирования черно-белую фотографию владельца паспорта размером 30х40 мм, изображение подписи владельца, текст с паспортными данными и машиночитаемые строки в соответствии с международными требованиями и стандартами, предъявляемыми к машиночитаемым проездным документам.

В правом верхнем углу страницы 2 расположен элемент ромбовидной формы, с изображением земного шара. В зависимости от угла зрения он меняет свой цвет с пурпурного на зеленый.

Допускается защита страницы 2 ламинационной пленкой с дифракционными элементами.

На страницах 4 и 5 размещается информация о детях владельца паспорта. На странице 4 фоновая сетка выполнена орловским способом печати. В рамке на заднем форзаце размещается информация для владельца паспорта. В бланках паспортов могут быть применены дополнительно специально разработанные элементы, предназначенные для повышения сохранности записей или для защиты бланка и произведенных в нем записей от подделок.

Таким образом, можно с уверенностью утверждать, что применение для изготовления бланков паспортов защитных средств обеспечивает достаточно высокую степень защиты паспорта нового поколения. Главным отличительным признаком нового образца заграничного является микросхема. Проверка такого документа производится автоматически и заключается в считывании персональной и биометрической информации с микросхемы и сравнении ее с записанной при выдаче паспорта и хранящейся в базе данных, а также с биометрическими данными предъявителя документа. Поэтому очевидно, что подобное строение документа обеспечивает быструю автоматическую идентификацию его владельца, делает бессмысленным частичную его подделку и незаконное использование из-за обнаружения несоответствия данных при проверке. Данные преимущества могут быть использованы и правоохранительными органами. Использование документов с биометрической информацией позволит полностью автоматизировать процедуры: отождествления личности, проведения проверок по базам данных правоохранительных органов, на пунктах пограничного, таможенного и иного контроля; установления подлинности документов; а также открывает новые возможности при проведении оперативно - розыскных мероприятий.

1.2 Изображение радужной оболочки глаза человека как один из новых информационных элементов документов, содержащих биометрические данные их владельцев

Удостоверяющие биометрические документы, представленные в настоящее время, как было уже отмечено, заграничными паспортами содержат цифровое изображение лица. Ее наличие, согласно требованиям Международной организации гражданской авиации, координирующей разработку подобных документов, является обязательным в микросхеме данного вида документов. Что касается дополнительных данных, то к ним относятся электронные изображения радужной оболочки глаза и отпечатка пальца.

Двухмерный и трехмерный анализы геометрических особенностей лица, радужной оболочки глаза и особенностей папиллярных узоров пальцев являются тремя из двенадцати апробированных, имеющих перспективы широкого практического использования биометрическими данными, относящимися к средствам высокой биометрической аутентификации, под которой понимается процесс автоматического сравнения представленного объекта с одним конкретным образцом (шаблоном), размещенным в базе данных.

Появление нового поколения удостоверяющих документов, порождает ряд вопросов, связанных с наличием микросхемы, биометрической информацией и особенностями отождествления по ней. Менее эффективно автоматическая идентификация происходит по цифровому изображению лица человека - точность отождествления низкая, вероятность ошибки гораздо больше, чем в других системах распознавания, поскольку на достоверное отображение внешних признаков человека влияет множество причин. Следует отметить, что социальная приемлемость данной технологии достаточно высока, поскольку фотоснимок лица традиционно используется для паспортов. Большая точность отождествления и низкая вероятность ошибки характерны для систем идентификации по радужной оболочке глаза. Однако повсеместное их использование значительно затруднено сложностью фиксации радужки (фотографирования, сканирования), дороговизной оборудования и программного обеспечения.

Поэтому, на наш взгляд, знание и учет тех вопросов технико - криминалистического обеспечения исследования данных документов, которые имеются уже в настоящее время или могут появиться впоследствии необходимо. Определение круга вопросов, проблем, их осознание позволит найти пути их решения, что является важным условием повышения эффективности правоохранительной деятельности.

В сравнении с другими биометрическими объектами (такими как лицо, отпечатки пальцев, голос и т.д.), идентификация по РОГ более стабильна и надежна. Вероятность возникновения ошибки в 0,001%.

Среди всех органов чувств глаз занимает особое место. Если принять за 100% информацию, которую воспринимают все органы чувств, вместе взятые, то на долю зрения придется до 80% информации, получаемой организмом извне.

Зрительный анализатор состоит из глазного яблока, строение которого схематично представлено на рис. 1, проводящих путей и зрительной коры головного мозга.

Вокруг глаза расположены три пары глазодвигательных мышц. Одна пара поворачивает глаз влево и вправо, другая - вверх и вниз, а третья вращает его относительно оптической оси. Сами глазодвигательные мышцы управляются сигналами, поступающими из мозга. Эти три пары мышц служат исполнительными органами, обеспечивающими автоматическое слежение, благодаря чему глаз может легко сопровождать взором всякий движущийся вблизи и вдали объект (рис. 2).

Рис. 1.3. Схема строения глаза: 1 - склера, 2 - сосудистая оболочка, 3 - сетчатка, 4 - роговица, 5 - радужка, 6 - ресничная мышца, 7 - хрусталик, 8 - стекловидное тело, 9 - диск зрительного нерва, 10 - зрительный нерв, 11 - желтое пятно.

Глаз имеет три оболочки: внутреннюю (сетчатку), среднюю (сосудистую) и внешнюю (склеру).

Лучи света фокусируются оптической системой глаза на особом рецепторном (воспринимающем) аппарате - сетчатой оболочке.

Рис. 1.4. Мышцы глаза: 1 - наружная прямая; 2 - внутренняя прямая; 3 - верхняя прямая; 4 - мышца, поднимающая верхнее веко; 5 - нижняя косая мышца; 6 - нижняя прямая мышца

Сетчатка глаза - передний край мозга, исключительно сложное как по своей структуре, так и по функциям образование. В сетчатке позвоночных обычно различают 10 слоев нервных элементов, связанных между собой не только структурно-морфологически, но и функционально. Главным слоем сетчатки является тонкий слой светочувствительных клеток - фоторецепторов. Они бывают двух видов: отвечающие на слабый засвет (палочки) и отвечающие на сильный засвет (колбочки). Палочек насчитывается около 130 миллионов, и они расположены по всей сетчатке, кроме самого центра. Благодаря им обнаруживаются предметы на периферии поля зрения, в том числе при низкой освещенности. Колбочек насчитывается около 7 миллионов. Они расположены главным образом в центральной зоне сетчатки, в так называемом «желтом пятне». Сетчатка здесь максимально утончается, отсутствуют все слои, кроме слоя колбочек. «Желтым пятном» человек видит лучше всего: вся световая информация, попадающая на эту область сетчатки, передается наиболее полно и без искажений. В этой области возможно лишь дневное, цветное зрение, при помощи которого воспринимаются цвета окружающего нас мира.

От каждой светочувствительной клетки отходит нервное волокно, соединяющее рецепторы с центральной нервной системой. При этом каждую колбочку соединяет свое отдельное волокно, тогда как точно такое же волокно «обслуживает» целую группу палочек.

Под воздействием световых лучей в фоторецепторах происходит фотохимическая реакция (распад зрительных пигментов), в результате которой выделяется энергия (электрический потенциал), несущая зрительную информацию. Эта энергия в виде нервного возбуждения передается в другие слои сетчатки - на клетки-биполяры, а затем на ганглиозные клетки. При этом, благодаря сложным соединениям этих клеток, происходит удаление случайных «помех» в изображении, усиливаются слабые контрасты, острее воспринимаются движущиеся предметы. Нервные волокна со всей сетчатки собираются в зрительный нерв в особой области сетчатки - «слепом пятне». Оно расположено в том месте, где зрительный нерв выходит из глаза, и все, что попадает на эту область, исчезает из поля зрения человека. Зрительные нервы правой и левой стороны перекрещиваются, причем у человека и высших обезьян перекрещиваются лишь половина волокон каждого зрительного нерва. В конечном счете вся зрительная информация в кодированном виде передается в виде импульсов по волокнам зрительного нерва в головной мозг, его высшую инстанцию - кору, где и происходит формирование зрительного образа.

Склера имеет белый цвет с молочным отливом, кроме передней ее части, которая прозрачна и называется роговицей. Через роговицу свет поступает в глаз. Сосудистая оболочка, средний слой, содержит кровеносные сосуды, по которым кровь поступает для питания глаза. Прямо под роговицей сосудистая оболочка переходит в радужную оболочку, которая и определяет цвет глаз. В центре ее находится зрачок. Функция этой оболочки - ограничивать поступление света в глаз при его высокой яркости. Это достигается сужением зрачка при высокой освещенности и расширением - при низкой. За радужной оболочкой расположен хрусталик, похожий на двояковыпуклую линзу, который улавливает свет, когда он проходит через зрачок и фокусирует его на сетчатке. Вокруг хрусталика сосудистая оболочка образует ресничное тело, в котором заложена мышца, регулирующая кривизну хрусталика, что обеспечивает ясное и четкое видение разноудаленных предметов. Достигается это следующим образом (рис. 3).

Рис. 1.5: Схематическое представление механизма аккомодации: слева - фокусировка вдаль; справа - фокусировка на близкие предметы

Хрусталик в глазу «подвешен» на тонких радиальных нитях, которые охватывают его круговым поясом. Наружные концы этих нитей прикрепляются к ресничной мышце. Когда эта мышца расслаблена (в случае фокусировки взора на удаленном предмете), то кольцо, образуемое ее телом, имеет большой диаметр, нити, держащие хрусталик, натянуты, и его кривизна, а следовательно и преломляющая сила, минимальна. Когда же ресничная мышца напрягается (при рассматривании близко расположенного объекта), ее кольцо сужается, нити расслабляются, и хрусталик становится более выпуклым и, следовательно, более сильно преломляющим. Это свойство хрусталика менять свою преломляющую силу, а вместе с этим и фокусную точку всего глаза, называется аккомодацией.

«Радужка» (от греческого iris - радужка), расположена между роговицей и хрусталиком. Роговица прозрачная, пропуская свет, она одновременно его преломляет, являясь самой сильной оптической средой глаза. Между роговицей и передней поверхностью радужки находится передняя камера глаза - пространство, заполненное бесцветной жидкостью. Это светопреломляющий аппарат глаза. Радужка представляет собой пластину эллиптической формы, горизонтальный диаметр которой около 12,5, вертикальный - 12 мм. Радужка многослойна: два листка составляют строму, которую сзади выстилают два пигментных слоя. Передняя часть включает узкую ленту из коллагеновых волокон, васкулярный слой, образованный соединительной тканью, собирающейся в волоконца вокруг радиальных сосудов. Васкулярный слой содержит пигментные клетки - меланобласты, от количества которых зависит цвет радужки. Из этого следует, что радужки, в которых практически весь пигмент сосредоточен в пигментном слое, а не в васкулярном имеют голубой цвет. У альбиносов пигмент отсутствует, поэтому радужка имеет красноватый цвет из-за просвечивающихся сквозь нее кровеносных сосудов.

В центре радужки имеется отверстие (pupilla) - зрачок, выполняющий функцию диафрагмы, рефлекторно регулирующей количество света, поступающего в глаз (рис. 9. отм. 1).

Величина его варьирует, а оптимальная, обеспечивающая условия для высокой остроты зрения составляет 3 мм. Изменение диаметра зрачка осуществляется при помощи мышц радужки - сфинктера (суживающие) и дилятатора (расширяющие) зрачка. Сфинктер имеет вид плотного кольца серого или желтого цвета, шириной от 0,2 до 1 мм, находящегося в пределах зрачкового пояса.

Рис. 1.6. Схема основных элементов радужки: 1 - зрачок, 2 - пигментная кайма зрачка, 3 - зрачковый пояс, 4 - бахрома радужки, 5 - цилиарный пояс, 6 - лимб (корень радужки), 7 - трабекулы

С возрастом диаметр зрачка уменьшается: по мере старения организма за каждые 5 лет жизни на 0,2 см и соответственно с этим площадь зрачков - на 3,5 см². Зрачок очень подвижен: сужается при воздействии света, фиксации взгляда на близком предмете (аккомодации и конвергенции), смыкании век, выдохе, во сне, в агональном состоянии; расширяется при болевых ощущениях, большом физическом напряжении, психическом возбуждении, во время глубокого выдоха.

Край зрачка окаймляет пигментная (зрачковая) кайма - бархатистый ободок темно-коричневого цвета, шириной 0,04-0,11 мм. Цвет каймы объясняется наличием в ее клетках пигмента фусцина. Данный элемент очень чувствителен к различным патологическим процессам, в большинстве случаев первым реагирует на негативные факторы.

К кайме примыкает зрачковый пояс (margo pupilaris) - нежная полупрозрачная ткань шириной 1-2 мм, состоящая из тонких радиально расположенных волокон - трабекул. Он находится в непрерывном движении, так как связан со сфинктером зрачка.

Зрачковый пояс граничит с более разнообразным по рельефу цилиарным (ресничным) поясом (margo ciliaris) шириной 3-4 мм. Разделяет вышеназванные пояса зубчатая линия, носящая название брыж или бахромы. Она имеет фестончатый вид и состоит из крупных трабекул, соответствует малому артериальному кругу кровообращения радужки. Структуру цилиарного пояса составляют: крупные трабекулы, соответствующие сосудистым анастомозам (соединениям) между большим и малым кругом кровообращения радужки; мелкие трабекулы не содержащие сосудов; углубления - лакуны. По периферии данного пояса находятся концентрические углубления - борозды сокращения или иначе адаптационные (контракционные) кольца. При расширении зрачка ткань радужки складывается в зоне колец, образуя большие углубления, а при сужении иногда совсем распрямляется.

Радужка выполняет ряд важный функций:

1.           фотоэнергетическая - регуляция количества света, проникающего в глаз через зрачок за счет изменения его диаметра и изменение пороговой чувствительности фоторецепторов самой радужки;

2.      светозащитная заключается в том, что радужка является своеобразным световым фильтром, защищающим от интенсивной освещенности. Голубоглазые люди имеют тонкий слой меланоцитов и поэтому защита глаз у них слабая, в отличие от кареглазых. Р.К. Павлов, изучая иридоспектрофотометрические показатели, пришел к выводу, что малопигментированные светлые радужки пропускают на 25% больше световой энергии;

.        терморегураторная - защита глазного яблока от светового перегрева за счет частичного отражения фотонов света и отвода с помощью циркулирующей камерной влаги и кровотока в сосудах. Это одна из физиологических функций, направленных на поддержание постоянной температуры тела и его органов при регуляции теплоотдачи и теплопродукции организма. При перегреве радужки наблюдается потемнение ее цвета, увеличение объема камерной жидкости и кровотока.

.        цитолизосомная (аутолизосомная) - защитная функция пигментной системы радужки по отношению к экзо- и эндогенным воздействиям. Радужка является своеобразным экраном, указывающим пигментными изменениями на то или иное воздействие.

Таким образом, можно с уверенностью утверждать, что радужная оболочка глаза имеет специфическую, уникальную для каждого индивидуума структуру, содержащую большое количество устойчивой во времени идентификационной информации.

2. Особенности влияния различных факторов на изменение изображения радужной оболочки глаза человека

.1 Группы факторов, влияющих на изменение признаков радужной оболочки глаза и ее изображение

Идея биометрического распознавания по радужке появилась в связи с развитием фототехники и электроники. Ян Флеминг высказал ее в одном из своих произведений о Джеймсе Бонде так же в 1958 году. В 1994 году фирма «Иридиан» зарегистрировала патент на этот метод распознавания.

Изучение соответствующей литературы показало, что признаки радужки изменяются под влиянием разнообразных причин, факторов. Это и фотографические, и патологические изменения в организме человека и другие.

Среди факторов, изменяющих площадь радужки и тем самым объем идентификационно значимой информации, следует назвать такие аномалии развития радужки: аниридия - практически полное отсутствие (при биомикрогониоскопии имеет вид узкой полоски); гипоплазия (различимы только сфинктер зрачка и пигментные слои ириса); колобома (зрачок в форме груши).

Часть радужки закрыта веками у людей с узкой глазной щелью, а также у лиц монголоидной расы. При старении организма в большей или меньшей степени происходит сужение глазной щели у всех людей. Отеки, возникающие вследствие воспаления радужки (иридоциклита), ушиба приводят к временному сужению глазной щели. В результате проникающего ранения глазного яблока возникает гнойное осложнение панофтальмит, приводящее к усилению отека и инфильтрации век, закрывающих глазную щель.

Ширина раскрытия глазной щели определяется по величине видимой части радужки глаза. У лиц монголоидной расы она считается большой, если радужка глаза прикрыта веком только в верхней незначительной части, нижний край ее просматривается полностью. При среднем раскрытии глазной щели просматривается половина радужки. Возможны два варианта: радужка глаза видна в центральной своей части, тo есть, она в одинаковой степени закрыта верхним и нижним веком на величину, равную, приблизительно, половине своего радиуса; нижняя часть радужки просматривается полностью, а вся верхняя часть закрыта до самого зрачка. Малое (или узкое) раскрытие глазной щели отмечается при закрытии радужки глаза более, чем наполовину её диаметра. У лиц европеоидной расы ширина раскрытия глазной щели определяется отношением ее ширины к длине и бывает: средняя, равная 1/2 длины глазной щели, большая - близка к длине глазной щели, малая - меньше 1/2 длины глаза.

Мидриаз - расширение зрачка свыше 6 мм. Возникает при эмоциональных переживаниях, состоянии возбуждения нервной системы, заболеваниях (при ботулизме, заболеваниях мозга: менингите, повышении внутричерепного давления; острых заболеваниях живота и груди: остром панкреатите, холецистите, аппендиците, почечной колике, язвах желудочно-кишечного тракта, бронхиальной астме); под влиянием интоксикации и медикаментов (синильная кислота, атропин, скополамин, мускарин, метиловый спирт, окись углерода), при болевых состояниях (травма и пр.), старении. Расширение зрачков и угнетение их реакции на свет происходит и под воздействием физических факторов. Работа в условиях повышенного атмосферного давления в отдельных случаях приводит к развитию декомпрессионной (кессонной) болезни. Группу риска составляют водолазы, рабочие, занятые в строительстве мостовых опор, проходке обводненных шахтных стволов и других сооружений в водонасыщенных грунтах или под водой.

Анизокория - разная величина зрачков, при этом правый зрачок у подавляющего большинства лиц шире левого.

В данную группу мы включаем и такие внешние фотографические факторы как появление бликов от осветителя и изображений предметов обстановки на радужке (рис. 2.1). Дело в том, что как уже было отмечено выше, перед радужкой расположена полусферическая роговица, отражающая и преломляющая свет.

1       2

Рис. 2.1. Глаз человека: 1 - отражение фотоаппарата, 2 - отражение руки фотографирующего

Патологические процессы в организме приводят к появлению пятен на радужке. В результате поступления в организм больших доз медикаментов, алкоголя, табака, наркотиков, а также отваров и настоев трав появляются желтые или светло - коричневые токсические лакуны. Они отчетливые, большого размера, с резаными или угловатыми краями и однородной структурой. F. Roberts указал на две вероятных причины накопления пигмента на определенных участках радужки: запоры и заболевания кишечника; интоксикация организма хинином, серой, йодом, железом. Такая интоксикация возникает при нарушении техники безопасности при многих производственных процессах в химической промышленности, когда в воздух попадают пары, газы, пыль, обладающие токсическим действием. При получении йода из нефтепромысловых вод концентрация его в отдельных цехах значительна. У работников, подвергшихся воздействию паров йода, отмечается наличие в зрачковом и цилиарном поясах радужки пятен величиной от точки до 1-2 мм, образованных скоплением мелких гранул. На зрачковой кайме - распыление пигмента в виде мелких крупинок. В области цилиарного пояса образуются щели, обычный рисунок радужки изменяется.

Токсико-химическое повреждение органа зрения возникает в отдельных случаях в результате проникающего ранения глаза. Пребывание в полости глаза железосодержащего инородного тела приводит к развитию сидероза - желтовато-коричневому окрашиванию роговицы, радужки. К тому же следует отметить, что практически у половины больных данное заболевание развивается через 1-2 года после травмы. Медьсодержащее инородное тело вызывает халькоз - зеленовато-голубоватое неравномерное окрашивание роговицы, радужки, помутнению хрусталика в виде подсолнечника (кольца с радиальными полосами). При достаточно сильной слабости или инфекционном поражении определенного органа, заболеваниях появляются пигментные пятна. Они имеют более или менее закругленный вид, по сравнению с токсическими пятнами менее острые и менее окрашенные пятна, которые относятся к диагностическим знакам радужки. При опухолях органов малого таза появляется так называемый медвежий пигмент - коричнево-красного цвета, с «выщипанными» краями, чем-то напоминающий шкуру медведя. Об опухолях пищеварительного тракта свидетельствует наличие хаотично распложенных нитей фетрового пигмента темно - коричневого цвета в проекционной зоне зрачкового пояса. Выявление красных пигментов говорит о геморрагических синдромах. Выделяют также пигменты типа «презентного табака», имеющих вид рассеянных или сгруппированных мелких гранул светлого, красно - коричневого или темно - коричневого цветов. Форма, расположение, цвет «презентного табака» (циркулярная, кучкообразная и так далее) являются симптомами заболеваний.

Радужку изменяют различные новообразования (кисты, опухоли), имеющие вид узелков. Так как радужка имеет обильное кровоснабжение, но медленный кровоток в своих сосудах, поэтому циркулирующие в крови бактерии, вирусы и токсины оседают в ее ткани. Глазо - бубонная форма туляремии характеризуется появлением коньюктивита с гиперплазией фолликулов и эрозивно - язвенными изменениями на слизистых оболочках.

Проникающее ранение глазного яблока приводит к травматическим повреждениям: разрывам, отрывам (иридодиализу) радужки. Практически в 50% случаев механических повреждений возникает помутнение хрусталика - травматическая катаракта. Нередко катаракты сочетаются с обширными рубцовыми изменениями переднего отдела глазного яблока, повреждениями радужки (разрывам трабекул).

В случае полной потери радужки в результате травмы либо при ее врожденном отсутствии производится имплантация искусственной иридо-хрусталиковой диафрагмы (блок «радужка-хрусталик») - единый протез искусственного хрусталика и радужки (рис. 2.12).

Сам по себе процесс старения организма не изменяет структуры радужки, однако с возрастом происходит помутнение прозрачных оптических сред глаза, что влияет на четкость ее рисунка. В старческом возрасте и при глаукоме может наступить деструкция пигментной каймы зрачка. Происходит выщелачивание, миграция зерен пигмента из клеток пигментного эпителия и она становится обесцвеченной, «разлохмаченной».

1                                            2

а

1

б

Рис. 2.3. Глаза человека:

а - после травмы левого глаза (1 - хрусталик мутный в виде белесоватого пятна в центре, 2 - радужка отсутствует);

б - после имплантации искусственной иридо-хрусталиковой диафрагмы в левый глаз (1 - искусственная иридо-хрусталиковая диафрагма).

Радужка становится изрешеченной, а в тяжелых случаях дистрофии - похожа на полупросвечивающуюся мембрану. Также с возрастом число пигментных пятен в большинстве случаев на радужке значительно увеличивается. Связано это с тем, что чем старше становится организм человека, тем больше болезней перенес, и, поскольку именно болезненный процесс вызывает появление пигментных пятен, то и количество.

Вследствие такой патологии как эссенциальная мезодермальная дистрофия радужки зрачок становится грушевидной формы, корень радужки подтягивается к роговице, что приводит к растяжению и разряжению трабекул; разрыву пигментного листка и образованию нескольких сквозных отверстий - ложных зрачков. Последняя стадия данного процесса - полная аниридия.

С возрастом диаметр зрачка уменьшается: по мере старения организма за каждые 5 лет жизни на 0,2 см и соответственно с этим площадь зрачков - на 3,5 см². Зрачок подвижен: сужается при воздействии света, фиксации взгляда на близком предмете (аккомодации и конвергенции), смыкании век, выдохе, во сне, в агональном состоянии; расширяется при болевых ощущениях, большом физическом напряжении, психическом возбуждении, во время глубокого выдоха и так далее.

У альбиносов от рождения отсутствует пигмент меланин, что приводит к светобоязни той или иной степени.

При амавротической (абсолютной или паралитической) неподвижности зрачка в больном глазу прямая реакция на свет отсутствует. Развивается она при параличе глазодвигательного нерва, слепоте и при введении в глаз атропина. Рефлекторная неподвижность зрачка - потеря прямой и сочувственной реакции на свет с сохранением реакции на конвергенцию (симптом Арджилл - Робертсона). Бывает в обоих глазах и в большинстве случает свидетельствует о наличии сухости спинного мозга или на прогрессирующий паралич.

Децентрация зрачка - смещение зрачка под влиянием патологических процессов, вызвавших изменения секторов ресничной зоны радужки.

Зрачковые деформации - изменения конфигурации зрачков. В зависимости от направления больших осей обоих зрачков отмечают следующие их формы: овально-вертикальная, овально-горизонтальная, овально-диагональная (оси параллельны либо расходятся в верхней части). К зрачковым деформациям относится и «зрачковое уплощение» - секторальное сужение зрачка на конкретных местах.

Нистагм, неравномерность зрачков отмечается при отравлении парами марганца и может встречаться среди шахтеров, подвергающихся действию пыли в шахтах марганцовых руд, а также у работников металлургической промышленности и так далее.

Таким образом, понятно, что различные физические, химические и биологические факторы могут привести к патологическим процессам в организме, которые в сою очередь вызывают изменения рисунка радужки. Также ясно, что на изображение радужки влияют и возрастные особенности, фотографические факторы. Поэтому описанные факторы следует учитывать при фотографировании радужки и производстве идентификационных исследований, чтобы избежать неправильной интерпретации полученных данных. Для изучения влияния отдельных факторов на идентификацию по радужке нами производился ряд экспериментов.

2.2 Ход и анализ экспериментального исследования по определению влияний различных факторов на изменение изображения радужной оболочки глаза человека

Появившись в XVII веке в физике (Г. Галилей, У. Гильберт), экспериментальный метод стал одним из самых распространенных методов всех областей естествознания. Данный метод по праву называют и одним из основных общенаучных методов эмпирического познания.

Следует отметить, что в переводе с латинского эксперимент - проба, опыт. В современном словаре иностранных слов предлагаются две трактовки данного определения. Например, первое достаточно широкое, охватывающее обширную область исследований: «вообще опыт, попытка осуществить что-либо». Второе понятие на наш взгляд чрезмерно объемное, представляет собой перечисление специфических черт эксперимента: научно поставленный опыт, наблюдение исследуемого явления в точно учитываемых условиях, позволяющих следить за ходом явления и многократно воспроизводить его при повторении этих обстоятельств.

При их планировании ставились задачи изучения воздействия ряда факторов на изображение радужки:

а - горизонтального угла поворота глаз относительно оптической оси объектива фотокамеры;

б - вертикального угла поворота глаз относительно оптической оси объектива фотокамеры;

в-влияние оптических и декоративных линз.

Эксперимент осуществлялся с использованием следующих технических средств:

- фотоаппарат NIKON D50,

цифрового фотоаппарата Canon SX 100 IS (разрешение 8 МП),

кольцевого осветителя,

штативов,

линеек.

Определение влияния поворотов глаз относительно оптической оси фотокамеры на изображение радужки глаза

Эксперимент удобно подразделить на этапы:

.1. установление влияния горизонтального угла поворота глаз (вокруг вертикальной оси глаза) на изображение радужки глаза:

поворот глаза в сторону его внешнего угла,

поворот глаза в сторону его внутреннего угла;

.2. установление влияние вертикального угла (вокруг горизонтальной оси глаза) поворота глаз на изображение радужки глаза:

повороты глаз вверх,

повороты глаз вниз.

На плоскости стола устанавливался штатив для фиксации головы в одном положении, фотоаппарат на штативе устанавливался напротив испытуемого на столе. Для определения угла поворота глаз использовались линейки с ценой деления 10 и 20 сантиметров. Линейки крепились на стене на уровне глаз. Испытуемый размещался напротив стены с горизонтальной линейкой. Поочередно направлял взгляд на деления линейки, находящиеся правее отметки «0», без поворота головы и фиксировал взгляд на отметках, начиная слева направо. При этом производилась фотосъемка радужки левого глаза (рисунок 2.4-2.6).

Рисунок 2.4. Условия фотографирования радужки.

а - штатив для фиксации головы фотографируемого; б - кольцевой осветитель; в-фотокамера; г - штатив фотокамеры.

Далее испытуемый направлял взгляд на деления линейки, находящиеся левее отметки «0», без поворота головы. Испытуемый поочередно фиксировал взгляд на отметках по степени их возрастания. При этом производилась фотосъемка радужки левого глаза.

Расстояние от испытуемого до стены 1 метр. Фотографируемый глаз, фотоаппарат и отметка «0» на линейке располагались на одной линии.

Рисунок 2.5: Условия проведения фотосъемки радужной оболочки глаза при определении углов поворота относительно оптической оси объектива (горизонтальный поворот).

Угол поворота глаза вычислялся путем математических расчетов, полученные данные заносились в таблицу 1 и 2.

Целью проведения экспериментов является изучение радужной оболочки глаза как объекта идентификации личности, выявление и в конечном итоге определение условий и факторов, влияющих на ход и результаты исследований.

Рисунок 2.6: Условия проведения фотосъемки радужной оболочки глаза при определении углов поворота относительно оптической оси объектива (вертикальный поворот)

Определение угла поворота глаза относительно оптической оси объектива фотоаппарата.

б=arctanOA/OB,

где ОА - расстояние от ноля до отметки, на которой зафиксирован взгляд, ОВ - расстояние от глаза до нулевой отметки на линейке.

Вычислим значения угла поровота глаза относительно оптической оси объектива фотокамеры, результаты приведены в таблице 1.

Таблица 1. Определение угла поворота глаз

Зная значение угла поворота глаза относительно оптической оси объектива фотокамеры вычислим площадь РОГ:

S(РОГ)=S - S(зрачка)

Рис. 2.7. Схема радужной оболочки глаза.

 отсюда получим, что

Следовательно

Используя простейшее тригонометрическое тождество выразим косинус через тангенс:

 отсюда получим, что

(1)

Подставим полученное уравнение в формулу площади:

 (2)

Соответственно площадь зрачка:

 (3)

Подставим полученные выражения в формулу S(РОГ)=S - S(зрачка) и получим:

R-радиус радужной оболочки глаза,

r - радиус зрачка.

Используя полученную формулу (4) вычислим значение площади получаемого изображения радужной оболочки глаза в зависимости от угла его поворота относительно оптической оси объектива фотокамеры.

Для расчетов использовались следующие значения: R=7,5 мм, r=3,5 мм.

Зная площадь РОГ (формула 4) можно вычислить угол поворота глаза относительно оптической оси объектива фотокамеры:

 (5)

Таблица 2. Определение площади радужной оболочки глаза в зависимости от угла поворота глаза

Определение влияния горизонтального угла поворота глаз (вокруг вертикальной оси глаза) на идентификацию по радужке глаза

На фотоснимках видно, что при поворотах зрачок смещается в сторону поворота, то есть в одном случае в сторону внешнего угла глаза, в другом - внутреннего угла. При этом площадь стромы радужки уменьшается. Элементы (трабекулы) со стороны, в которую происходит поворот укорачиваются, а с другой, противоположной повороту - удлиняются. Горизонтальные проекции всех элементов претерпевают достаточно сильные изменения, изменяется форма лакун. При повороте на 17є овальные элементы (лакуны, крипты) становятся круглыми. Дальнейшее увеличение угла поворота визуально вытягивает элементы с противоположной стороны поворота и сужает те, которые расположены в стороне поворота. Расстояние между ними, их расположение не меняется. Вертикальные же проекции элементов практически не изменяются.

Для определения степени возникших изменений рисунка радужки и установления возможности идентификации по ней проводилось сравнительное исследование фотоснимков радужки одного и того же глаза. Фотоснимки: радужки при прямом взгляде в объектив (фиксация взгляда на отметке «0») и другие, произведенные при поворотах глаза в стороны (фиксация взгляда на отметках «1», «2», «3» и так далее), сравнивались методом сопоставления (рисунок 2.5-2.6).

а                                             б                                   в

г                                   д                                   е

Рис. 2.8. Изображение радужной оболочки глаза при различных углах поворота горизонтально от оптической оси объектива фотокамеры: а - 0°;

б - 22° в право; в - 39° в право; г - 0°; д - 22° в лево; е - 39° в лево.

В результате установлено, что горизонтальные повороты глаз изменяют обычный рисунок радужки, однако остаются участки радужной оболочки глаза, где практически нет изменений, при повороте глаза:

вовнутрь на угол до 38;

наружу на угол до 17.

Определение влияния вертикального угла поворота глаз (вокруг вертикальной оси глаза) на идентификацию по радужке глаза.

Сравнение проводилось аналогичным образом, то есть методом сопоставления фотоснимков радужки одного и того же глаза при поворотах вверх и низ.

а                                             б                                    в

г                                   д                                   е

Рисунок 2.9: Изображение радужной оболочки глаза при различных углах поворота вертикально от оптической оси объектива фотокамеры.

а - 0°; б - 22° в верх; в - 39° в верх; г - 0°; д - 22° в низ; е - 39° в низ.

В результате установлено, что вертикальные повороты глаз изменяют обычный рисунок радужки и при повороте глаза вниз происходит перекрывание части радужки веком, однако остаются участки радужной оболочки глаза, где практически нет изменений, при повороте глаза:

вниз на угол до 17;

вверх на угол до 38.

Определение влияния контактных линз на степень изменения рисунка радужной оболочки глаза

Мы также провели комплекс экспериментов по установлению влияния контактных линз на степень изменения рисунка РОГ. Для этого производилось фотографирование радужной оболочки глаза человека с контактной линзой и без нее. Полученные снимки анализировались - устанавливалось изменение информативности изображений радужки в результате воздействия вышеописанного фактора. Далее снимки радужки сравнивались методом сопоставления. По результатам сравнения делался вывод о степени влияния контактных линз на достоверность изображения РОГ.

Один из экспериментов состоял в изучении влияния оптических контактных линз (рисунок 2.6-2.7).

Рисунок 2.10: Изображение радужной оболочки глаза человека в оптической линзе (слева) и без оптической линзы (справа)

Рисунок 2.11: Изображение радужной оболочки глаза человека в оптической линзе (слева) и без оптической линзы (справа)

Второй эксперимент состоял в изучении влияния декоративных контактных линз (рисунок 2.9-2.10).

Рис. 2.12. Изображение радужной оболочки глаза человека с декоративной контактной линзой

Рис. 2.13: Изображение радужной оболочки глаза человека с декоративной контактной линзой

В результате проведенных экспериментов были сделаны следующие выводы:

какого-либо существенного искажения изображения РОГ оптические контактные линзы не вносят, поэтому на наш взгляд ношение оптических контактных линз на идентификацию личности влияния не окажет;

что же касается декоративных контактных линз, то они имеют свой рисунок имитирующий РОГ, который закрывает собственную РОГ.

Сложность фотографирования радужки заключается в ее особых свойствах: наличие впереди полусферической роговицы приводит к отражению предметов и источников света на своей поверхности; небольшие размеры (наружный диаметр радужки в среднем равен 11 мм), сложная структура, состоящая из большого количества элементов малого размера. Данные особенности радужной оболочки глаза требуют соблюдения особенных условий фотосъемки, которые позволяют получить четкое изображение без бликов на теле (строме) радужки, на котором хорошо просматриваются незначительные по размеру элементы.

Учитывая вышеизложенное мы разработали ряд рекомендаций, соблюдение которых позволит получить качественное фотографическое отображение признаков радужной оболочки глаза. Среди них следует назвать следующие условия:

.        съемку производить зеркальной фотокамерой, которая позволяет непосредственно наблюдать изображение объекта и вести фиксацию без использования специальных расчетов;

.        использовать фотокамеру с возможностью ручной фокусировки;

.        применять объектив для макросъемки;

.        использовать кольцевой осветитель для создания лобового освещения, позволяющего получать изображение, на котором блики располагаются по окружности зрачка и не закрывают идентификационно важные участки радужной оболочки глаза либо использование фотовспышки.

.        производить фотосъемку при отсутствие иных направленных источников света;

.        положение головы и направление взгляда прямое, допустимый угол поворота глаз вниз - не более, в стороны - не более. Исключить повороты головы во время съемки позволит использование соответствующей установки с подбородником и налобником.

Разработанные рекомендации позволят произвести фотосъемку радужной оболочки глаза с учетом всех особенностей ее строения и получить ее качественное фотографическое отображение.

Таким образом, в заключение хотелось бы отметить, что в результате проведенного экспериментального исследования изучены закономерности изменения радужной оболочки глаза, вызванные фотографическими факторами. Данные обстоятельства позволили нам разработать рекомендации для сотрудников правоохранительных органов по фотографической фиксации данного объекта идентификации. Указанные рекомендации могут быть использованы сотрудниками правоохранительных органов подразделений МВД России при отождествлении личности, в том числе и по удостоверяющим документам, а в последующем и при формировании массива нового криминалистического учета - учета изображений радужных оболочек глаза.

Заключение

. Внешний вид, структура и содержание российского биометрического удостоверяющего документа практически полностью соответствует аналогичному документу старого образца. Главным отличительным его признаком является микросхема, обеспечивающей быструю автоматическую идентификацию его владельца. Данные преимущества могут быть использованы правоохранительными органами. Использование документов с биометрической информацией позволит полностью автоматизировать процедуры: отождествления личности, проведения проверок по базам данных правоохранительных органов, на пунктах пограничного, таможенного и иного контроля; установления подлинности документов; а также открывает новые возможности при проведении оперативно - розыскных мероприятий.

. Радужная оболочка глаза имеет специфическую, уникальную для каждого индивидуума структуру, содержащую большое количество устойчивой во времени идентификационной информации.

. Различные физические, химические и биологические факторы могут привести к патологическим процессам в организме, которые в сою очередь вызывают изменения рисунка радужки. Также ясно, что на изображение радужки влияют и возрастные особенности, фотографические факторы. Поэтому описанные факторы следует учитывать при фотографировании радужки и производстве идентификационных исследований, чтобы избежать неправильной интерпретации полученных данных. Для изучения влияния отдельных факторов на идентификацию по радужке нами производился ряд экспериментов.

. Проведенное экспериментальное исследование позволило изучить закономерности изменения радужной оболочки глаза, вызванных фотографическими факторами. Данные обстоятельства позволили нам разработать рекомендации для сотрудников правоохранительных органов по фотографической фиксации данного объекта идентификации. Указанные рекомендации фотографической фиксации радужной оболочки глаза могут быть использованы сотрудниками правоохранительных органов подразделений МВД России при отождествлении личности, в том числе и по удостоверяющим документам, а в последующем и при формировании массива нового криминалистического учета - учета изображений радужных оболочек глаза.

Список использованной литературы

1. Анатомия человека/ под ред. С.С. Михайлова. - Медицина, 1984. - 704 с.

3.      Вельховер Е.С. Клиническая иридология: монография. - М.: Орбита, 1992. - 432 с.

4.      Вельховер Е.С., Ананин В.Ф. Введение в иридологию. Пупиллодиагностика. - М.: Изд. УДН, 1991. - 212 с.

5.      Зинин А.М. Проверка документов, удостоверяющих личность: учебно-практическое пособие / А.М. Зинин - М.: Издательство «Экзамен», 2002. - 96 с.

6.      Зотчев В.А. Судебная фотография и видеозапись: учебник ∕ Зотчев В.А., Булгаков В.Г., Курин А.А. Волгоград: ВА МВД России, 2005. - 816 с.

7.      Коновалов В.В. Что такое иридодиагностика. - М.: Издательство «Московская правда», 1992. - 64 с.

8.      Криминалистика: учебник, изд. 2-е доп. и перер. / под редакцией А.А. Закатова и Б.П. Смагоринского. - М.: ИМЦ ГУК МВД России, 2003. - 432 с.

9.      Технико - криминалистическое исследование документов: практикум ∕ под ред. В.Л. Ляпичева. - Волгоград: ВА ВД России, 2002. - 195 с.

10.    Шульпина Н.Б. Биомикроскопия глаза. - М.: Изд. «Медицина», 1966.

11.    Шульпина Н.Б., Алиева З.А., Мошетова Л.К. Актуальные проблемы офтальмологии. - Б.: «Азернешр», 1983. - 343 с.