Оптична томографія допоможе виявити підроблений паспорт

Метод оптичної когерентної томографії з постобробкою зображення, розроблений британськими вченими, виявився корисним у перевірці автентичності документів. Фізики продемонстрували його можливості на двох типах справжніх ідентифікаційних документів (паспорт з полікарбонату і національна ідентифікаційна карта Португалії) і передбачили можливе використання в інших областях. Робота опублікована в журналі

Оптична когерентна томографія (ОКТ) широко застосовується в офтальмології та стоматології для отримання детальних профілів біологічних тканин. В її основі лежить балансна схема детектування оптичних променів, оптичний шлях одного з яких зафіксований, а другий відбивається або розсіюється на зразку. Сенс такої схеми полягає в тому, що сильний опорний сигнал взаємодіє зі слабкими змінами в сигналі, які несуть в собі інформацію про зразок, і результат їх взаємодії виявляється достатнім для того, щоб його можна було легко виміряти. Висока чутливість такої схеми детектування дозволяє детально вивчати будову біологічних тканин, наприклад, фіксувати патологічні зміни в сітківці ока або дефекти пломбування зубів.

Завдяки неруйнівному характеру оптична когерентна томографія знайшла своє застосування і в криміналістиці для виявлення прихованих відбитків пальців на напівпрозорих поверхнях. Команда фізиків під керівництвом Адріано Подолеану (Adrian Podoleanu) з університету Кента пропонує й інше застосування ОКТ у цій галузі, а саме перевірку автентичності документів. Автори використовують постобробку отриманих сигналів для корекції можливих нерівностей поверхні документів і продемонстрували результати дослідження на двох реальних типах документів.

Багатошаровість ідентифікаційних документів вимагає отримання їх післяйного зображення (до речі, термін «томографія» і означає післяйне отримання зображення внутрішньої структури об'єкта). Для проникнення всередину багатошарової структури документа використовуються різні довжини хвиль в оптичній схемі детектування. Джерело сигналу, який потрапляє на зразок - лазер, що перебудовується в широкому діапазоні, від довжини хвилі якого залежить глибина проникнення оптичного пучка в шар зразка. Чим більше довжина хвилі, тим далі вона проникає вглиб поверхні (ультрафіолет відразу відображається, а інфрачервоне випромінювання в певних середовищах може досягати глибини близько міліметра). Крім сканування по глибині, авторська схема здатна пересуватися по поверхні в двох напрямках і отримувати об'ємні зображення на невеликій площі.

У відновленні об'ємних ділянок документів навіть невелика площа таїться проблема неідеальності поверхні - вона може виявитися кривою і глибина в для різних точок поверхні виявиться неоднаковою. Для того щоб уникнути неточностей, які може вносити похила або деформована поверхня, вчені використовують методи постобробки і вже у візуалізованому зображенні компенсують можливі нерівності.

Автори перевірили працездатність і можливості оптичної когерентної томографії з постобробкою на двох справжніх документах - зразок паспорта з полікарбонату і національну ID-карту Португалії з закінченими термінами дії. Вони отримали зображення різних частин цих документів на різних глибинах і відновили об'ємні зображення цих частин.

Крім того, вся процедура отримання об'ємного зображення розміром 500 на 500 точок і його постобробки займає не більше 10 секунд, а зріз по глибині можна отримати практично моментально. У порівнянні з конфокальною мікроскопією, яка теж дозволяє вивчати приповерхневі шари напівпрозорих матеріалів, ОКТ більш чутлива і не вимагає близького розміщення об'єктиву перед зразком. Комбінація методу оптичної когерентної томографії з іншими методами, що працюють на великій площі, але з низькою чутливістю, дозволить знаходити потрібні долі для більш точного дослідження. Такий підхід вирішить проблему повільної обробки великих площ за допомогою ОКТ.

Невисока вартість підсумкового обладнання, його чутливість і швидкість обробки, на думку авторів, можуть зацікавити судових експертів, які працюють над перевіркою підроблених документів, і виробників документів.

Незважаючи на те, що в аеропортах Сіднея і Вашингтона вже тестують систему розпізнавання облич, технологія когерентної томографії не втратить актуальності - її можна буде застосовувати для виявлення відбитків пальців у підповерхневих шарах матеріалів і для непрозорих матеріалів, з якими стандартні оптичні методи не справляються.