Influence des maladies de la peau sur …

Influence des maladies de la peau sur ...

Influence des maladies de la peau sur la reconnaissance d’empreintes digitales

1 Faculté de technologie de l’information, Université de Technologie de Brno, Božetěchova 2, 61266 Brno, République tchèque

2 Faculté de médecine et de dentisterie, Palack&# X000fd; Université et Hôpital universitaire, I. P. Pavlova 6, 77520 Olomouc, République tchèque

3 Faculté de médecine, Université Masaryk, Komensk&# X000e9; ho n&# X000e1; m&# X0011b; st&# X000ed; 2, 66243 Brno, République tchèque

4 Département de Multimédia Ingénierie, Université Hannam, 133 Ojeong-dong, Daedeok-gu, Daejeon 306791, République de Corée

Sous la direction académique: Sabah Mohammed

Reçu 2012 le 25 février; Accepté 2012 26 février

droits d’auteur &# X000a9; 2012 Martin Drahansky et al.

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Abstrait

Il y a beaucoup de gens qui souffrent de certaines maladies de la peau. Ces maladies ont une forte influence sur le processus de reconnaissance des empreintes digitales. Les personnes atteintes de maladies d’empreintes digitales sont incapables d’utiliser les scanners d’empreintes digitales, ce qui est discriminatoire pour eux, car ils ne sont pas autorisés à utiliser leurs empreintes digitales aux fins d’authentification. Tout d’abord dans le présent document les diverses maladies, qui pourraient influer sur la fonctionnalité des systèmes à base d’empreintes digitales, sont introduites, principalement du point de vue médical. Cet aperçu est suivi par quelques exemples d’empreintes de doigts malades, acquis à la fois de la carte dactyloscopiques et des capteurs électroniques. A la fin du présent document, l’empreinte digitale algorithme d’amélioration d’image proposé est décrit.

1. Introduction

Maladies de la peau représentent facteur très important mais souvent négligé de l’acquisition d’empreintes digitales. Il est impossible de dire en général combien de personnes souffrent de maladies de la peau, car il y a tant de diverses maladies de la peau [1 &# X02013; 5]. Dans une pratique médicale générale, environ 20&# X02013; 25% des patients atteints de maladies de la peau sont appelés. Lors de la discussion de savoir si la technologie de reconnaissance d’empreintes digitales est une solution parfaite capable de résoudre tous nos problèmes de sécurité, nous devons toujours garder à l’esprit les utilisateurs potentiels qui souffrent d’une maladie de la peau.

Dans le texte suivant, plusieurs maladies de la peau, qui attaquent les paumes de la main et les doigts, sont introduits à partir du point de vue médical.

La situation après la récupération réussie d’un utilisateur potentiel à partir de ces maladies de la peau est, cependant, très important pour l’éventuelle utilisation ultérieure des dispositifs de reconnaissance d’empreintes digitales. Si la maladie a attaqué et détruit la structure des lignes papillaires dans l’épiderme et derme sous-jacent (en haut deux couches de la peau), les lignes papillaires ne poussent pas dans la même forme que précédemment (le cas échéant), et par conséquent, ces utilisateurs pourraient être limités dans leur vie future en étant exclus de l’utilisation des systèmes de reconnaissance d’empreintes digitales, bien que leurs doigts n’ont plus aucun symptôme de la maladie de la peau.

2. Maladies de la peau

Dans le procédé de l’image d’empreinte digitale acquirement, la structure de la peau du bout du doigt est balayé. La peau est un organe remarquable du corps, qui est en mesure d’exécuter diverses fonctions vitales. Il peut mouler à différentes formes, étirement, et durcir, mais peut aussi se sentir une touche délicate, la douleur, la pression, chaude et froide, et est un communicateur efficace entre l’environnement extérieur et le cerveau.

Peau rend jusqu’à 12&# X02013; 15% du poids corporel d’un adulte. Chaque centimètre carré dispose de 6 millions de cellules, 5000 points sensoriels, 100 glandes sudoripares, et 15 glandes sébacées. Il se compose de trois couches (voir la figure 1) [6]: épiderme (La couche externe), derme (&# X0201c; vraie peau&# X0201d;), et sous-cutané (graisse) couche .

La peau est constamment régénéré [6]. Une cellule de peau commence sa vie à la couche inférieure de la peau (la couche basale du derme), qui est alimenté par les vaisseaux sanguins et les terminaisons nerveuses. La cellule migre vers le haut pendant environ deux semaines jusqu’à ce qu’il atteigne la partie inférieure de l’épiderme qui est la couche la plus externe de la peau. L’épiderme est non fourni avec les vaisseaux sanguins, mais a des terminaisons nerveuses. Pendant 2 semaines, la cellule subit une série de changements dans l’épiderme, aplatissant progressivement et se déplaçant vers la surface. Ensuite, il meurt et est versé. Il y a six fonctions de la peau [6] comme suit.

Sensation –

Les terminaisons nerveuses de la peau détectent le toucher, la chaleur, le froid, la douleur et une légère pression.

Règlement de chaleur –

Peau aide à réguler la température du corps par la transpiration pour refroidir le corps vers le bas en cas de surchauffe et en créant des frissons &# x0201c; la chair de poule&# X0201d; Quand c’est froid. Shivering ferme les pores. Les cheveux minuscules qui se dresse sur les pièges de fin d’air chaud et donc aide à garder le corps au chaud.

Absorption –

Absorption des rayons ultraviolets du soleil permet de former de la vitamine D dans le corps, ce qui est essentiel pour la formation osseuse. Certaines crèmes, huiles essentielles, et des médicaments (par exemple anti-tabac patches) peuvent également être absorbés par la peau dans le flux sanguin.

Protection –

La peau protège le corps contre les rayons ultraviolets&# X02014; trop de lui est nocif pour le corps&# X02014; en produisant un pigment appelé mélanine. Elle nous protège également contre l’invasion des bactéries et des germes en formant un manteau acide (formé par le sébum de la peau et la sueur). Cette barrière empêche également la perte d’humidité.

Excrétion –

Les déchets et les toxines sont éliminées du corps par les glandes sudoripares. Il est une fonction très importante qui contribue à maintenir le corps &# X0201c; propre&# X0201d; de l’Intérieur.

Sécrétion –

Sébum et la sueur sont sécrétées sur la surface de la peau. Le sébum maintient la peau lubrifiée et douce, et la sueur se combine avec le sébum pour former un manteau acide qui crée l’équilibre du pH bon pour la peau pour lutter contre l’infection.

Il y a beaucoup de maladies de la peau, ce qui peut avoir une incidence sur les paumes et les doigts. Ces maladies peuvent être divisés en deux groupes. Dans le premier groupe, les paumes et les doigts sont principalement touchés. Dans le second groupe, les lésions cutanées peuvent être diffus, impliquant de larges zones. Nous pouvons également différencier les maladies de la peau [7. 8] par type ou la localisation des modifications histopathologiques dans l’épiderme et du derme. Certaines de ces maladies ainsi que des photographies sont décrites dans les chapitres suivants. Ceux-ci montrent clairement que les maladies de la peau peuvent causer de nombreux problèmes dans les systèmes biométriques automatiques.

2.1. Maladies causant des changements histopathologiques de Épiderme et derme

Ces maladies peuvent causer des problèmes pour la plupart des types de capteurs, parce que la couleur de la peau et de la structure de l’épiderme et du derme sont influencés.

L’eczéma des mains [5. 9 &# X02013; 11] est une maladie chronique inflammatoire non contagieuse avec bien sûr récurrente. Il est l’un des problèmes les plus courants rencontrés par le dermatologue. Les changements pathologiques dans l’épiderme et dans le derme supérieur produisent des images cliniques distinctes. Forme aiguë est caractérisée par la présence d’un érythème, un gonflement, des cloques et des croûtes. Dans la forme chronique, mise à l’échelle, fissurations et lichenification peuvent être vus. Nous pouvons trouver plusieurs formes principales de l’eczéma des mains: dermatite irritative (aiguë ou chronique), la dermatite allergique (aiguë ou chronique), l’eczéma atopique et la dermatite hyperkératosique. Dermatite des mains provoque une gêne et d’embarras et, en raison de ses emplacements, interfère de manière significative avec les activités quotidiennes normales. dermatite de main courante dans de nombreuses professions industrielles. Un exemple typique est la dermatite de la main chez les travailleurs de la construction et du ciment.

La prévalence de l’eczéma des mains est d’environ 5,4%. Le type le plus commun de l’eczéma des mains est la dermatite de contact irritante (35%; voir la figure 2), suivie par l’eczéma atopique (22%) et la dermatite de contact allergique (19%). Les allergies de contact les plus courants sont le nickel, le cobalt, le mélange de parfums, le baume du Pérou, de la résine époxy, et la colophane. L’eczéma des mains était plus fréquente chez les personnes ayant déclaré une exposition professionnelle. Housewives, coiffeurs, les infirmières, les travailleurs d’une exposition répétée au ciment, mortier, huiles de coupe, ou abrasifs sont principalement impliqués. L’eczéma des mains représente un problème professionnel majeur et représente plus de 80% de toutes les dermatoses professionnelles. Les patients atteints d’eczéma des mains manquent souvent de travail et peuvent avoir besoin de changer de profession.

eczéma Fingertip [5] est, forme chronique très sec de l’eczéma de la surface palmaire du bout des doigts. Il peut être le résultat d’une réaction allergique ou peut se produire chez les enfants et les adultes comme un phénomène isolé de cause inconnue. Un doigt ou plusieurs doigts peuvent être impliqués. Initialement, la peau peut être humide et ensuite devenir sèche, fissurée et écailleuse. Les pelures de peau du bout des doigts distalement, l’exposition d’un très sec, rouge, craquelée, fissurée, tendre, ou surface douloureuse sans lignes de la peau.

Pompholyx (dishidrosis) [4] est un modèle de réaction idiopathique distinctive présentant la main vésiculaire comme d’habitude symétrique et la dermatite de pied. Elle est l’une des affections cutanées les plus communes. Il est pas lié au blocage des canaux sudoripares, bien que l’hyperhidrose palmoplantaire est fréquente chez ces patients. Démangeaisons précède l’apparition de petites vésicules remplies d’eau sur les paumes et les côtés des doigts qui sont relativement profondes assises. La peau peut être rouge et humide (voir Figure 3). Les vésicules résolvent lentement et sont remplacées par des plaques squameuses érythémateuses. Chroniques des altérations eczémateuses avec érythème, la desquamation et lichenification peuvent suivre. Étiologie est souvent difficile. Il y a quelques causes possibles comme diathèse atopique, tinea pedis, allergie de contact, ou une réaction allergique systémique.

Teigne de la paume (tinea manus) [5. 10. 11]. La variante la plus courante est la forme kératosique sec de teigne caractérisé par des échelles adhérentes sur un fond érythémateux. L’implication de l’ongle est habituellement présent. Les changements de la peau sont souvent unilatérale, impliquant une seule main. La main touchée est habituellement celle dominante (figure 4).

La forme kératosique sèche peut être asymptomatique, et le patient peut ignorer l’infection, en attribuant la épaisse surface sèche, squameuse au travail physique dur. Il est souvent vu en association avec tinea pedis dont la prévalence est de 10 à 30%. Érythème et mise à l’échelle de la main droite peut être vu dans la figure 3.

Pyoderma [9. 10] est un signe d’une infection bactérienne de la peau. Il est provoqué par Staphylococcus aureus ou Streptococcus pyogenes. Cloquage dactylite distale est de type spécifique de pyodermite et se caractérise par des cloques superficielles tendues qui se produisent sur une base tendre érythémateuse sur le coussinet adipeux palmaire de la phalange d’un doigt (voir figure 5).

Pyoderma [4. Page 262].

Il est plus fréquent pour les enfants, et certaines personnes sont plus sensibles à ces maladies (comme les diabétiques, les alcooliques, les patients atteints du VIH, etc.). Typiquement, le visage et les mains sont touchés. Les lésions sont de couleur rouge avec des cloques ou rempli par le pus. Criminel est une infection des tissus mous de l’espace de pulpe de phalange distale. Dans la figure 6, vous pouvez voir cellulites sur le bout des doigts, qui ont surgi suivant panaris aigu de latéral ongle pli et peut impliquer toute la phalange distale.

Cellulite du bout du doigt [9. Page 1000].

dénoyautées keratolysis [5] est une teigne mimant la maladie, en particulier pour les personnes qui Swelter et portent des gants en caoutchouc dans l’environnement chaud et humide. L’hyperhidrose est le symptôme le plus fréquemment observé. La maladie est d’origine bactérienne (Corynebacterium espèces), caractérisé par de nombreuses dépressions circulaires ou longitudinales et poinçonné dans la surface de la peau. L’éruption est limitée à la couche cornée (voir Figure 7).

Dénoyautées keratolysis [4. Page 269].

Keratolysis exfoliatrice [5] est une chronique, asymptomatique, noninflammatory, épluchage bilatérale commune des paumes des mains. Sa cause est inconnue. L’éruption est plus fréquente durant les mois d’été et est souvent associée à paumes et des plantes en sueur. Elle est caractérisée par l’extension et le pelage; la zone centrale devient légèrement rouge et tendre.

Lichen plan [10] est le modèle tout à fait commun, unique inflammatoire cutanée et muqueuse réaction de la membrane d’étiologie inconnue. La prévalence de cette maladie de la peau est d’environ 0,5%. lichen plan de la paume et la plante se produit généralement comme un phénomène isolé. Les lésions sont des papules agrégés en plaques hyperkératosiques ou verruqueux avec surface semi-translucide cireux globulaire; ulcération peut se produire. Les lésions sont souvent douloureuses. Cette forme de lichen plan est résistant à la thérapie même.

Acanthosis nigricans [4. 9] est le modèle de réaction rare non spécifique qui peut accompagner l’obésité, le diabète et les tumeurs. Acanthosis nigricans est classé dans des formes bénignes et malignes. Dans tous les cas, la maladie présente avec symétrique, un épaississement de la peau brune (voir la figure 8). Au cours du processus, il y a une hypertrophie papillaire, hyperkératose, et l’augmentation du nombre de mélanocytes dans l’épiderme. Les crêtes palmaires de la paume montrent une accentuation maximale, ressemblant ainsi la muqueuse de l’estomac d’un ruminant (tripes de palme).

Acanthosis nigricans [9. Page 502].

granulome pyogénique [5] est une lésion vasculaire bénigne acquise de la peau qui est fréquente chez les enfants et les jeunes adultes. Il apparaît souvent comme une réponse à une lésion ou à des facteurs hormonaux. Les lésions sont petites en croissance rapide, jaune à rouge vif, forme de dôme. Les doigts et les paumes sont très souvent impliqués. Les lésions peuvent être des saignements ou avoir la croûte à la surface.

La sclérose systémique [9. 10] est une maladie auto-immune chronique caractérisée par la sclérose de la peau ou d’autres organes. L’émergence de acrosclerosis est décisive pour les empreintes digitales. Initialement, la peau est infusé avec un œdème qui touche principalement les mains. Avec l’œdème progressif peau raide apparaît et une nécrose des doigts peuvent se former (voir la figure 9).

La maladie conduit à Sclérodactylie avec contractures des doigts. Typique &# X0201c; morsure de rat&# X0201d; nécroses et ulcérations du bout des doigts peuvent se développer, la guérison des cicatrices dénoyautées. calcification cutanée se produit sur le bout des doigts et peut s’ulcérer et exsudent pâte blanche. Implication des doigts est habituellement vu à un stade précoce de la sclérodermie systémique limitée. Pour plus de 90% des patients est le phénomène de Raynaud typique (voir figure 10). Le patient typique est de 50 ans vieille femme.

Le phénomène de Raynaud [9. Page 405].

Le phénomène de Raynaud [5. 9. 10] représente une vasoconstriction épisodique des artères et arterioles numériques qui est précipité par le froid et le stress. Le phénomène de Raynaud peut être associée à d’autres maladies, surtout les maladies du tissu conjonctif. vasospasme persistante des artérioles de taille moyenne peut parfois conduire à la gangrène des chiffres terminaux comme illustré sur la figure 10.

Il est beaucoup plus fréquent chez les femmes. Il y a trois étapes au cours d’un seul épisode: pâleur (blanc), cyanose (bleu), et hyperémie (rouge). Les estimations de la prévalence du phénomène de Raynaud se situait entre 5 et 20%. Le traitement de cette maladie ne sont pas tout à fait satisfaisant et les problèmes sont généralement de longue durée. Il existe un grand nombre de causes du phénomène de Raynaud&# X02014, les maladies des tissus conjonctifs, des maladies obstructives artérielles, des troubles neurogènes, les médicaments tant qu’agents bloquant les bêta-bloquants et les préparations de l’ergot de seigle, les cytostatiques, les traumatismes, les causes hématologiques, et ainsi de suite.

réactions induites par la drogue peau [5] sont parmi les réactions les plus courantes indésirables aux médicaments. Ils se trouvent dans de nombreuses formes et peuvent imiter pratiquement tous les dermatoses et surviennent chez 2-3% des patients hospitalisés. Sulfamides, les AINS et les anticonvulsivants sont le plus souvent appliquées dans l’étiologie. La figure 11 montre réaction médicamenteuse lichénoïde à l’or.

réaction cutanée médicamenteuse inclus à l’or [4. Page 128].

Lèpre [9] est une maladie granulomateuse chronique causée par M. leprae. essentiellement acquis pendant l’enfance / âge adulte. Les manifestations cliniques, l’histoire naturelle, et le pronostic de la lèpre sont liés à la réponse de l’hôte, et divers types de lèpre représentent les spectres de réponse immunitaire de l’hôte. Il est la maladie du monde en développement, 600.000 nouveaux cas par an et 1,5 à 8 millions de cas au total dans le monde entier. Plus de 80% des cas surviennent en Inde, la Chine, le Myanmar, l’Indonésie, le Brésil et le Nigeria. Type Lépromateuse peut conduire à une perte de tissu du bout des doigts (voir la figure 12).

Lèpre&# X02014; perte de tissu [4. Page 351].

Virus de l’herpès simplex [4. 9] dans l’hôte avec le système immunitaire compromis systémique peut provoquer des ulcérations chroniques comme vous pouvez le voir par le patient ayant une maladie avancée du VIH dans la figure 13 (a).

Virus de l’herpès simplex. (A) du patient par le VIH [9. Page 813]; (B) cloques profondes [4. Page 369].

infection herpétique peut exceptionnellement se produire sur les doigts ou periungually. Lésions commencent avec tendresse, et erythema- et profondes cloques se développent 24-48&# X02009; h après le début des symptômes (voir la figure 13 (b)).

Gale [dix. 12] est une maladie très contagieuse causée par l’acarien Sarcoptes scabiei. Elle est caractérisée par des papules rouges, des vésicules et des croûtes situées généralement sur les zones à peau tendre, les paumes et la plante en particulier chez les nourrissons.

érythème polymorphe [dix. 11] est le trouble de la peau tout à fait commun avec la cause multifactorielle (voir figure 14). Les agents déclencheurs les plus courants sont les infections (dans le premier virus de l’herpès lieu) et les médicaments. variante mineure et majeure de cette maladie est décrite. Les deux formes sont caractérisées par des lésions en forme de cibles-érythémateuses avec un centre avec une hémorragie, des cloques, une nécrose, ou croûte. Lorsque le déclencheur est une infection herpétique, récurrences fréquentes viennent.

Dermatite artefacta [11] sont des changements de la peau due à la manipulation par le patient. Les patients ont souvent des problèmes psychosomatiques, psychiatriques ou d’abus de drogues.

2.2. Maladies causant Décoloration de la peau

Ces maladies sont principalement axées sur des capteurs optiques.

La main, le pied et la fièvre aphteuse (MMPB) [4. 5] est une infection à entérovirus contagieuse survenant principalement chez les enfants et caractérisée par une éruption vésiculaire palmoplantaire. Les lésions cutanées commencent comme des macules rouges qui deviennent rapidement pâles, blanches, des vésicules ovales avec aréole rouge.

Xanthomas [5. 9. 10] sont des dépôts de lipides dans la peau et les tendons qui se produisent secondaire à des anomalies du métabolisme des lipides. Xanthome striatum palmare est pathognomonique pour dysbetalipidemia familiale, qui est sujette à des maladies cardio-vasculaires athérosclérotiques. xanthomes Palmar peuvent également suivre le myélome multiple et la cirrhose biliaire. Ces dépôts localisés sont jaune-orange, plat ou élevée, et sont souvent très ferme, localisée sur les plis palmaires des paumes et les doigts.

caroténose [4] est une décoloration jaunâtre de la peau, en particulier des paumes et des plantes que l’on voit parfois chez les patients diabétiques.

Scarlatine (scarlatine) [5. 10] est la maladie dans le monde entier contagieuse causée par &# X003b2; -hémolytiques Streptocoque qui produit une toxine érythrogène. Il est plus fréquent chez les enfants (âgés de 1 à 10 ans). Dans les étapes de fin de la maladie, de grandes feuilles de l’épiderme peut être versé à partir de la paume des mains dans la main comme coulé, exposant nouvel appel d’offres et de l’épiderme rouge dessous.

La maladie de Kawasaki [9] est une maladie fébrile aiguë des nourrissons et des enfants, caractérisée par un érythème cutané et des muqueuses et de l’œdème avec desquamation ultérieure et lymphadénite cervicale et compliquée par des anévrismes de l’artère coronaire (20%). La plupart des cas de la maladie de Kawasaki chez les adultes représentent le syndrome de choc toxique. macules érythémateuses apparaissent 1 à 3 jours après l’apparition de la fièvre, agrandir, et deviennent plus nombreux; puis desquamation commençant le bout des doigts est très caractéristique (voir la figure 15).

La maladie de Kawasaki [9. Page 425].

La syphilis secondaire [9. 10] (voir Figure 16) commence à environ la 9ème semaine de l’infection et se caractérise par des lésions cutanéo-muqueuses, qui peuvent assumer une variété de formes, y compris ronde, elliptique ou annulaire. Ces lésions sont appelées syphilids. petites lésions semi-rigides de couleur rouge-brun avec mise à l’échelle peuvent être observées sur les paumes, les semelles et les doigts. éruption papulosquameuses peut être semblable au psoriasis.

Télangiectasie hémorragique héréditaire [9] est une affection autosomique dominante affectant les vaisseaux sanguins, en particulier dans les muqueuses de la bouche et du tractus gastro-intestinal. Les lésions de diagnostic sont petites, palpitation, maculaire, et papuleuse, ponctuent habituellement. Télangiectasies sont présents sur différentes parties du corps, les paumes et les semelles (voir Figure 17).

Télangiectasie hémorragique héréditaire ((a) [4. Page 844], (b) [9. Page 468]).

2.3. Maladies causant des changements histopathologiques dans la jonction de Épiderme et derme

Ces maladies sont principalement axées sur des capteurs à ultrasons qui détectent la base des lignes papillaires sur la frontière de l’épiderme et du derme. Les diagnostics appartiennent également au premier groupe.

L’eczéma des mains &# X02014; en particulier les formes chroniques (voir ci-dessus).

Condylomes (verrues vulgaires) [10] sont des néoplasmes épidermiques bénignes très communs qui sont causées par des virus du papillome humain (HPV). Verrues apparaissent fréquemment sur les sites de traumatisme, d’une part, dans les régions péri-unguéales. HPVs induisent une hyperplasie et une hyperkératose. Les verrues grandes étendues se produisent chez les patients immunodéprimés ainsi que chez les patients souffrant d’eczéma atopique. Le traitement chirurgical agressif peut entraîner des cicatrices. Les lésions peuvent affecter tous les doigts des deux mains; voir la figure 18.

Verrues [4. Page 404].

Psoriasis [9. 10. 12] (voir la figure 19) est caractérisée par des papules et des plaques squameuses blanc argenté, bien délimitées. Il se produit dans 1% à 3% de la population. La maladie est transmise génétiquement, et les facteurs environnementaux sont parfois nécessaires pour précipiter la maladie. La maladie est permanente et caractérisée par des exacerbations et des rémissions récurrentes chroniques qui sont émotionnellement et physiquement débilitante. Psoriasis des paumes et les doigts se caractérise par des plaques rouges avec une épaisseur échelle brun et peut être impossible à distinguer de l’eczéma chronique ou teigne. Les échelles lamellaires sont plus adhérentes que celles sur d’autres parties du corps, et que leur suppression va révéler la base inflammatoire rougeâtre. Il peut y avoir fissuration et fissures douloureuses et des saignements.

Le lupus érythémateux disséminé (SLE) [5] est une maladie multisystémique d’origine inconnue, caractérisée par la production de nombreux anticorps de diversité qui causent plusieurs combinaisons de signes cliniques, les symptômes et les anomalies de laboratoire. La prévalence de LE en Amérique du Nord et en Europe du Nord est d’environ 40 pour 100.000 habitants. Dans le cas des cutanés aigus LE, lésions érythémateuses indurées peuvent être présentées sur les paumes.

épidermolyse bulleuse [9. 12] est un terme donné à des groupes de maladies génétiques dans lesquelles un traumatisme mineur provoque des cloques noninflammatory (maladies mechanobullous). trauma répétitif peut conduire à une déformation de la moufle-like avec des chiffres noyés dans un épiderme &# X0201c; cocon.&# X0201d; Ces maladies sont classées comme des cicatrices et nonscarring et histologiquement par le niveau de formation de bulles. Environ 50 cas de épidermolyses se produisent par millions de naissances vivantes aux États-Unis. La prévalence estimée aux États-Unis est de 8,2 par million, mais ce chiffre ne représente que les cas les plus graves, car elle ne comprend pas la majorité des maladies très doux ne sont pas signalés (voir Figure 20).

Épidermolyse bulleuse [9. Page 93].

3. Cas concrets de maladies de la peau sur Fingerprints

Nous avons fait l’acquisition des empreintes de patients atteints de différentes maladies de la peau. Pour cette recherche, il est également nécessaire d’analyser une influence de la maladie de la peau sur la méthode empreinte acquirement spécifique, de sorte que toutes les méthodes disponibles pour empreintes digitales obtention ont été utilisées: la méthode de prise d’empreintes digitales légale classique utilisant de l’encre dactyloscopique et de la carte, les empreintes digitales propre en utilisant un moyen chimique pour empreintes digitales acquirement sur un papier spécial dactyloscopiques, et un ensemble de capteurs d’empreintes digitales électroniques, chacun basé sur une technologie différente de balayage (optique, tactile capacitif, et la technologie de balayage capacitif).

Des exemples particuliers de maladies de la peau choisis de notre collection sont présentés dans les figures &# X200B; Figures21, 21. &# X200B; , 22, 22. &# X200B; , 23, 23. et &# X200B; and24. 24. Il est une bonne illustration de la difficulté, qui est causée par la maladie de la peau pour un système de reconnaissance d’empreintes digitales. Il est presque impossible de détecter une ligne papillaire (crête) dans les images (pas même après l’utilisation de l’image des algorithmes d’amélioration, par exemple [13]); Par conséquent, l’algorithme d’amélioration d’image dans le système de reconnaissance d’empreintes digitales est incapable de reconstituer les lignes papillaires structures, et l’image n’a pas pu être traité ultérieurement plus. La qualité de telle image est très faible&# X02014; en raison de différentes méthodes d’estimation de la qualité des empreintes digitales, l’image sera rejeté au début du processus. En effet, cette situation est très mauvaise pour les utilisateurs&# X02014; ils ne peuvent pas utiliser les systèmes biométriques; leur identité physique doit être contrôlée d’une autre manière.

Fingerprints avec des verrues&# X02014; verruca vulgaris (même personne).

Détermination des sections montantes et descendantes de la courbe dans une coupe de côté d’une ligne papillaire fournie par l’image d’empreinte digitale.

De plus, nous utilisons NFIQ (NIST qualité de l’image d’empreinte digitale ) Et d’autres méthodes normalisées pour l’estimation de la qualité de l’image d’empreinte digitale. Nous avons déjà les résultats des tests de NFIQ. Quelques résultats statistiques de base sur le taux de base de données acquise de NFIQ sont présentés dans le Tableau 1. Taux de NFIQ marque les meilleurs empreintes digitales de qualité avec le numéro 1 et les pires empreintes digitales de qualité avec le numéro 5. Les tests effectués ont confirmé que le montant des dommages sur le doigt correspond à le taux de NFIQ, parce que les maladies invasives moins avancés (verruca vulgaris) ont statistiquement de meilleurs résultats que les maladies invasives graves comme le psoriasis. Toutes les autres méthodes sont testées au moment; qui est, nous essayons de trouver une telle solution, qui serait suffisamment fiable et rapide pour être utilisable dans un dispositif autonome exploité par une unité de microcontrôleur avec une puissance relativement faible de traitement.

La base de données NFIQ résultats des tests de taux acquis.

Il y a trois résultats possibles donnés par l’estimateur de qualité d’image&# X02014;FAIBLE. MILIEU. HAUTE. Si la qualité est HAUTE. il n’y a pas besoin d’aucune amélioration complexe de la qualité d’image; qui est, dans ce cas, l’image peut être directement traité par un algorithme d’extraction de points caractéristiques. Si la qualité est FAIBLE. l’image contient des fragments irrécupérables dans l’empreinte; qui est, l’amélioration est déraisonnable dans ce cas. Notre algorithme d’amélioration est nécessaire pour les images classées MILIEU des images de qualité, dont la qualité est insuffisante pour un traitement direct et est pas si mal de ne pas être possible d’améliorer.

L’image d’entrée de notre algorithme d’amélioration de la qualité de l’image doit être une image égalisée. L’extracteur trouve le premier point stable dans l’image. Puis il coupe une sous-zone d’une image sous-échantillonnés à 100 &# X000d7; 100&# X02009; pixels. Cette sous-zone est traitée par un algorithme d’égalisation locale (voir Figure 27). Ensuite, une image de phase est obtenue par la transformée de Fourier discrète (DFT). Dans notre cas, seulement 5% des fréquences les plus importantes (voir la figure 2 (b)) sont prises en compte pour le traitement ultérieur. Nous utilisons ces fréquences comme un add-on pour la comparaison plus tard aussi.

l’image de phase (a) et l’image de phase avec la plupart des fréquences significatives (b).

Notre extracteur undersamples l’image d’empreinte digitale, puis on extrait le fond de l’image&# X02014; il y a des vallées pour les empreintes digitales standards, les cicatrices, les rides et autres dommages pour les empreintes digitales critiques. Seule la plus petite partie de l’image (position du noyau autour expected) est utilisé pour la création des images de phase.

Chaque extracteur de caractéristiques délivre un vecteur de nombres. Pour mesurer la similarité des vecteurs, la distance euclidienne et erreur quadratique entre deux vecteurs sont calculés. Pour la forme du contour, un comparateur spécial a été conçu, qui met des poids supérieurs aux tangentes qui sont près du bout des doigts. Ils caractérisent plus le caractère unique de la forme du contour, à notre avis.

Par conséquent, le modèle est représenté par 5% des fréquences les plus importantes. L’image caractéristique d’enregistrement en cours est représentée par l’ensemble des fréquences (100%). Maintenant, nous calculons la corrélation de phase de ces deux images:

phase C = l’image DF T &# X000b7; DFT modèle &# X02217; | DF T l’image &# X000b7; DFT modèle &# X02217; |.

où TFD est la transformée de Fourier discrète de l’image respective et la DFT* est son conjugué complexe. Tous les multiplications dans l’équation sont des opérations d’élément par simple, qui peut être terminé très rapidement.

Après la corrélation de phase de l’image de modèle et de l’image courante, la Cphase est transformé par application de la TFD inverse pour obtenir la corrélation croisée normalisée CCouleur à la fois des images (voir la figure 28). L’image CCouleur est ensuite normalisé à nouveau pour transformer les valeurs d’un intervalle de 0 à 1. L’objectif est de déterminer l’emplacement du pic global dans le CCouleur image. En fonction de la valeur du pic et en fonction de la valeur moyenne, le résultat final est obtenu sous forme d’

l’image de corrélation croisée normalisée dans l’espace de couleur avec un pic mondial marqué en elle (coin supérieur gauche).

score = 1 Peak &# X02212; Signifier &# X02212; 1.

Le meilleur score final est de 0; la Signifier La valeur est calculée à partir des intensités de pixels sélectionnées. Les pixels sélectionnés ont leurs intensités de 2% à 98%. Dans ce cas, les plus faibles intensités de pic le plus élevé et sont évités pour le calcul de la Signifier valeur. Donc, CCouleur images avec des pics évidents génèrent des scores qui sont mieux séparés de ceux avec des pics inférieurs ou sans pics du tout. En d’autres mots, les images réelles sont mieux séparées des images imposteur.

5. Conclusion

Il est clair que soit la couleur de la peau ou la structure des lignes papillaires sur le bout des doigts pourraient être influencés par les maladies de la peau. Si seule la couleur a changé, certains des scanners d’empreintes digitales optiques pourrait être influencée, et ainsi ce changement est pas crucial. D’autre part, le changement de structure de la peau est très important, parce que, si les lignes papillaires sont endommagées, il est impossible de trouver les minuties et donc de reconnaître la personne. Si nous sommes incapables de reconnaître / inscrire une personne, alors cette personne ne peut pas utiliser le système biométrique basé sur la technologie de reconnaissance d’empreintes digitales, et donc il y a un gros problème de problème de sécurité&# X02014; comment autoriser une telle personne, si l’utilisation de codes PIN (numéros d’identification personnels ) Ou d’autres méthodes d’autorisation est hors de question? Nous ne considérons pas d’autres problèmes de sécurité, comme la communication sécurisée [17], la biométrie révocables, protection de modèle, et ainsi de suite&# X02014; ceux-ci sont hors de portée de ce document.

Certaines de ces maladies ne sont que temporaires; qui est, après la guérison de cette maladie, la structure de ligne papillaire ou la couleur est rétablie et que l’utilisateur est à nouveau en mesure d’utiliser leurs doigts pour la reconnaissance d’empreintes digitales pour les tâches d’autorisation dans les systèmes de sécurité. Cependant, certaines maladies laissent des dommages doigt irrécupérables limitant la croissance de nouvelles lignes papillaires, et l’utilisateur concerné est alors incapable d’utiliser leurs empreintes digitales pour les tâches de reconnaissance appropriées dans les systèmes de sécurité automatique d’empreintes digitales.

Nous préparons une nouvelle collection d’empreintes digitales avec des maladies de la peau des patients, orientée non seulement sur les empreintes digitales dactyloscopiques, mais aussi sur les images d’empreintes digitales en direct de différents scanners d’empreintes digitales. Les images qui en résultent seront utilisés pour l’évaluation de la qualité et, si la qualité est acceptable, pour l’extraction des minuties et comparaison basée sur les minuties. Peut-être, nous allons envisager d’autres méthodes, basées non seulement sur des détails, mais sur la corrélation ou d’autres méthodes aussi.

Teigne de la paume.

Remerciements

Cette recherche a été réalisée dans le cadre du soutien des subventions suivantes: &# X0201c;Sécurité-Oriented Research in information Technologys- &# X0201d; MSM0021630528 (CZ), &# X0201c;Technologie de l’information en génie biomédical -&# X0201d; GD102 / 09 / H083 (CZ) et &# X0201c;Avancée sécurisée, fiable et adaptatif IT- &# X0201d; FIT-S-11-1 et &# X0201c;Le Centre IT4Innovations d’Excellence en &# X0201d; IT4I-CZ 1,05 / 1.1.00 / 02,0070.

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Les articles de Journal of Biomedicine and Biotechnology sont offerts à titre gracieux de Hindawi Publishing Corporation

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