Модели и алгоритмы биометрической аутентификации пользователей информационных систем по инфракрасному изображению сосудистого русла

• Автор: Тихонов, Иван Анатольевич
• Шифр специальности: 05.13.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 147 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список принятых сокращений

Введение
Глава 1. Параметры сосудистого русла для биометрической аутентификации пользователей ИС

1.1. Аутентификация

1.1.1. Факторы аутентификации

1.1.2. Аутентификация с помощью биометрических характеристик

1.2. Комплекс морфологических параметров сосудистого русла

1.3. Исследование критериев сбора данных для биометрической аутентификации пользователей по сосудистому руслу
1.4. Аппаратно-программные комплексы биометрической аутентификации пользователей ИС по ИК изображению сосудистого русла
Выводы к главе
Глава 2. Комплекс идентификационных характеристик сосудистого русла
2.1. Исследование ИК изображений сосудистого русла кисти руки
2.2. Морфологическая модель сосудистого русла
2.3. Автоматизация вычисления КИХСР
2.3.1. Система координат ИК изображения сосудистого русла
2.3.2. Обнаружение сосудистого русла
2.3.3. Распознавание сосудистого русла
2.3.4. Классификация контрольных характеристик
2.4. Исследование результатов автоматизированного вычисления КИХСР
Выводы к главе
Глава 3. Исследование качества РЖ изображений сосудистого русла
3.1. Частные критерии качества ИК изображений сосудистого русла
3.2. Разработка требований к пространственному разрешению ИК изображения сосудистого русла
3.2.1. Синтез и исследование геометрической модели бифуркации сосудистого русла
3.3. Разработка требований к контрасту ИК изображения сосудистого русла
3.3.1. Синтез и исследование спектральной модели формирования ИК изображения сосудистого русла
Выводы к главе
Глава 4. Разработка и исследование макета АПК аутентификации пользователей ИС по ИК изображению сосудистого русла кисти руки
4.1. Схема структуры макета АПК аутентификации пользователей ИС по ИК изображению сосудистого русла
4.2. Разработка устройства ВСР для аутентификации пользователей ИС по ИК изображению сосудистого русла
4.2.1. Расчет источника излучения
4.2.2. Геометрический расчет объектива
4.2.3. Конструкция устройства ВСР
4.3. Разработка СПО аутентификации пользователей ИС по ИК изображению сосудистого русла
4.3.1. Структура СПО
4.4. Верификация спектральной модели формирования ИК изображения сосудистого русла
4.5. Исследование стабильности КМПСР
4.5.1. Результаты исследований стабильности КМПСР в течение длительного промежутка времени
4.5.2. Результаты исследований краткосрочных изменений КМПСР
4.6. Исследование вариабельности КИХСР
Выводы к главе
Заключение
Список использованных источников
Приложения:
1. Исследование параметров автоматизации вычисления КИХСР

2. Исследование качества ИК изображений сосудистого русла
3. Исследование моделей и алгоритмов

исследования структуры и формы сосудистого русла: ультразвуковые,
рентгеноскопические, томографические и оптические, включающие ИК визуализацию сосудистого русла [41-45].
В настоящее время в исследовании структуры и формы сосудистого русла использование ультразвука стало неотъемлемой частью медицинской практики. Физической основой этого метода является разное поглощение и отражение ультразвукового луча различными тканями. Технология имеет высокую точность определения КМПСР и высокий контраст изображения. Но с помощью современного оборудования невозможно получить единовременный снимок области сосудистого русла, необходимо выполнять контактное сканирование [41, 45]. Таким образом, ультразвуковой метод сбора данных для биометрической аутентификации пользователей по сосудистому руслу не удовлетворяет целевому критерию.
Среди рентгеноскопических методов исследования сосудистого русла наиболее современным является ангиография. Ангиография является бесконтактной. Изображения сосудистого русла формируются с высокой контрастностью. Но визуализация сосудистого русла выполняется на специализированном дорогостоящем оборудовании [41, 42]. В настоящее время нет перспективы появления на мировом рынке дешевых и небольших рентгеноскопических сканеров, позволяющих собирать данные о структуре и форме сосудистого русла. Таким образом, использование рентгеноскопических методов для сбора данных о структуре и форме сосудистого русла для целей аутентификации пользователей ИС полностью исключено.
Сходными с рентгеноскопическими методами исследования недостатками обладают томографические методы [43]: дорогостоящее специализированное оборудование непригодно для сбора данных о структуре и форме сосудистого русла для целей аутентификации пользователей ИС.
Наиболее простым и недорогим является оптический метод исследования структуры и формы сосудистого русла, основанный на ИК визуализации тканей человека. Данный метод получил широкое распространение в оптической