Creating a Depth Map of Eye Iris in Visible Spectrum

Abstract

Diplomová práce si dává za cíl navrhnout a uvést v praxi metodiku snímání oční duhovky ve viditelném spektru. Klade přitom důraz na kvalitu snímků, věrohodné podání barev vůči reálnému podkladu a hlavně na kontinuální hloubku ostrosti, která odhaluje dosud nezkoumané aspekty a detaily duhovky. V poslední řadě se také soustředí na co nejmenší vystavení duhovky fyzickému stresu. Metodika obsahuje přesné postupy jak snímat duhovku a zajištuje tím konzistentnost snímků. Tím umožní vytvářet databáze duhovek s ohledem na jejich vývoj v čase či jiném aspektu jako je například psychologický stav snímané osoby. Na úvod je v práci představena anatomie lidského oka a zejména pak duhovky. Dále pak známé způsoby snímání duhovky. Následuje část, jež se zabývá správným osvětlením duhovky. To je nutné pro požadovanou úroveň kvality snímků zároveň ale vystavuje oko velkému fyzickému stresu. Je tedy nutné najít kompromis mezi těmito aspekty. Důležitý je popis samotné metodiky obsahující podrobný popis snímání. Dále se práce zabývá nutnými postprodukčními úpravami jako je například složení snímků s různou hloubkou ostrosti do jednoho kontinuálního snímku či aplikací filtrů pro odstranění vad na snímcích. Poslední část práce je rozdělena na zhodnocení výsledků a závěr, v němž se rozebírají možné rozšíření či úpravy metodiky tak, aby ji bylo možné použít i mimo laboratorní podmínky.

The aim of the master thesis is to propose and introduce in practice the methodology of scanning the iris of an eye in the visible spectrum. It emphasizes the quality of images, credible color rendering in comparison to the real basis and, in particular, the continuous depth of sharpness that could reveal previously unexamined aspects and details of the iris. Last but not least, the thesis will also focus on minimizing exposure to physical stress tot he iris. Part of the methodology is a precise procedure for iris imaging while ensuring image consistency. This will allow the creation of an iris database that tracks their evolution in time or other aspects such as the psychological state of the person being scanned. To start with in practice, the anatomy of the human eye and especially that of the iris is presented. Known methods of iris scanning are given. Then, there is a section about proper iris lighting. This is necessary for the desired level of image quality but at the same time it exposes the eye to great physical stress. It is therefore necessary to find a compromise between these factors. Important is the very description of the methodology itself as it describes in detail the scan. Furthermore, the thesis deals with necessary post-production adjustments, such as compiling images with different depths of sharpness into a single continuous image or applying filters to remove defects from the images. The last part of the thesis is divided into evaluation of the results and the conclusion in which is discussed the possible extension or modification of the methodology so that it can be used outside the laboratory conditions.