ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2012
70
Сканер предназначен для опытной эксплуатации в лабораторных
условиях, оптимизации основных конструкторских и технологиче-
ских решений, а также программных средств, необходимых для фо-
торегистрации и первичной компьютерной обработки радужки глаза
в ближнем ИК-диапазоне спектра. Он может быть использован для
формирования базы изображений радужки с высоким простран-
ственным разрешением, разработки и апробации КПИ, адаптирован-
ной к этим изображениям. Основные элементы конструкции описаны
в работах [15, 16].
В приборе предусмотрена система стационарной подсветки (че-
тыре окна по периферии передней панели, см. рис. 3) белым светом,
обеспечивающая независимость диаметра зрачка глаза от внешних
условий. Система экспонирования представляет группу из восьми
ИК-светодиодов (спектральный диапазон излучения 850
±
25
нм), рас-
положенных по периферии входного окна объектива.
Для прибора спроектирован и изготовлен специальный объектив
с разрешающей способностью не менее 100 лин./мм в диапазоне зна-
чений 700…900 нм. Объектив обеспечивает наряду с автофокусиров-
кой функции стабилизации размера изображения при перемещении
объекта в пределах рабочей дистанции [17]. Суммарная разрешаю-
щая способность системы камера – объектив не менее 20 мкм; диа-
метр регистрируемого изображения радужки 600…640 пиксель, ра-
бочая дистанция от выходного окна объектива до роговицы глаза
300…450
мм; длительность экспозиции 5 мс; время автофокусировки
2…3
с; суммарная энергетическая экспозиция на роговице глаза,
включающая в себя автофокусировку и рабочее экспонирование,
примерно в 40 раз ниже ПДУ для профессионалов [14].
Рассмотрим изображение радужки темно-карего глаза, структур-
ные элементы которой неразличимы в видимом диапазоне спектра
(
рис. 4). Для предварительной обработки изображения использован
метод локально-адаптивной эквализации (выравнивания) гистограм-
мы. На изображении достаточно четко выявлены нитевидные струк-
турные элементы с характерными поперечными размерами на уровне
40…50
мкм.
Для построения КПИ, адаптированных к изображениям радужки
глаза с высоким пространственным разрешением, наиболее перспек-
тивно использовать методы предварительной обработки и кодирова-
ния изображений, развиваемые во Владимирском государственном
университете им. А.Г. и Н.Г. Столетовых
под руководством профес-
сора В.Ф. Жиркова [15, 16]. В основу этих методов положен дискрет-
ный анализ широкого спектра пространственной частоты предъявля-
емого изображения, что гармонирует с концепцией разработчиков
рассмотренного сканера (см. рис. 4).