ОКС 35.040
Дата введения
1 января 2015 года
1. Подготовлен Научно-исследовательским и испытательным центром биометрической техники Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана (НИИЦ БТ МГТУ им. Н.Э. Баумана) на основе собственного аутентичного перевода на русский язык международного стандарта, указанного в пункте 4, при консультативной поддержке Ассоциации автоматической идентификации "ЮНИСКАН/ГС1 РУС".
2. Внесен Техническим комитетом по стандартизации ТК 355 "Технологии автоматической идентификации и сбора данных и биометрия".
3. Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 6 сентября 2013 г. N 989-ст.
4. Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО/МЭК 19794-2:2011 "Информационные технологии. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 2. Данные изображения отпечатка пальца - контрольные точки" (ISO/IEC 19794-2:2011 "Information technology - Biometric data interchange formats - Part 2: Finger minutiae data", IDT), включая изменения A1:2013, A2:2015 и техническую поправку 1:2012.
(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Росстандарта от 04.10.2018 N 704-ст)
Изменения и техническая поправка к указанному международному стандарту, принятые после его официальной публикации, внесены в текст настоящего стандарта и выделены двойной вертикальной линией, расположенной на полях от соответствующего текста, а обозначение и год принятия изменения и технической поправки приведены в скобках после соответствующего текста.
(абзац введен Изменением N 1, утв. Приказом Росстандарта от 04.10.2018 N 704-ст)
Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5 (пункт 3.5).
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном Приложении ДА.
Некоторые элементы настоящего стандарта могут быть объектами патентных прав. Организации ИСО и МЭК не несут ответственности за установление подлинности каких-либо или всех таких патентных прав.
5. Взамен ГОСТ Р ИСО/МЭК 19794-2-2005.
Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующие информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru).
Настоящий стандарт входит в комплекс стандартов и технических отчетов, разработанных подкомитетом ИСО/МЭК СТК 1/ПК 37 в целях поддержки функциональной совместимости и обмена данными между биометрическими приложениями и системами. Комплекс стандартов ИСО/МЭК 19794 устанавливает требования к применению биометрии в широком спектре разнообразных приложений персональной верификации, независимо от того, являются ли эти системы открытыми или закрытыми. Дополнительная информация, относящаяся к данному комплексу стандартов, представлена в ИСО/МЭК 19794-1.
Настоящий стандарт устанавливает требования к формату обмена данными контрольных точек, который необходим для взаимодействия биометрических систем различного уровня. Данные требования необходимы для систем или компонентов систем, связанных с созданием, обработкой и хранением данных контрольных точек. Технология представления данных отпечатка пальца в виде контрольных точек широко используется во многих прикладных областях.
Настоящий стандарт устанавливает правила извлечения контрольных точек из изображения гребней отпечатка пальца. Данные правила включают в себя описание типа найденной контрольной точки, метод определения ее расположения на изображении, определение используемой координатной системы и метод расчета угла направления контрольной точки.
(абзацы введены Изменением N 1, утв. Приказом Росстандарта от 04.10.2018 N 704-ст)
Настоящий стандарт рекомендуется использовать совместно с другими стандартами комплекса "Биометрия".
Настоящий стандарт устанавливает требования к структуре и формату данных для представления отпечатка пальца при помощи основополагающего понятия контрольных точек и распространяется на широкий диапазон прикладных областей, использующих автоматизированное распознавание отпечатка пальца. В настоящем стандарте содержатся термины и определения, описание правил извлечения контрольных точек и форматы данных, в том числе для данных, хранящихся на идентификационных картах.
В настоящем стандарте приведены допустимые значения параметров.
Примечание. В отличие от ИСО/МЭК 19794-4, описывающего как данные изображения отпечатка пальца, так и данные изображения отпечатка ладони, настоящий стандарт охватывает только данные изображения отпечатка пальца и не применим для изображения отпечатка ладони.
(абзацы введены Изменением N 1, утв. Приказом Росстандарта от 04.10.2018 N 704-ст)
(раздел 2 в ред. Изменения N 1, утв. Приказом
Росстандарта от 04.10.2018 N 704-ст)
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты, которые необходимо учитывать при использовании данного стандарта. В случае ссылок на документы, у которых указана дата утверждения, необходимо пользоваться только указанной редакцией. В случае, когда дата утверждения не приведена, следует пользоваться последней редакцией ссылочных документов, включая любые поправки и изменения к ним:
ИСО/МЭК 19785-3:2007 Информационные технологии. Единая структура форматов обмена биометрическими данными (ЕСФОБД). Часть 3. Спецификации форматов ведущей организации (ISO/IEC 19785-3:2007, Information technology - Common Biometric Exchange Formats Framework - Part 3: Patron format specifications)
ИСО/МЭК 19794-1:2011 Информационные технологии. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 1. Структура (ISO/IEC 19794-1:2011, Information technology - Biometric data interchange formats - Part 1: Framework)
ИСО/МЭК 7816-11:2004 Карты идентификационные. Карты на интегральных схемах с контактами. Часть 11. Персональная верификация с помощью биометрических методов (ISO/IEC 7816-11:2004, Identification cards - Integrated circuit cards - Part 11: Personal verification through biometric methods)
(ссылка введена Изменением N 1, утв. Приказом Росстандарта от 04.10.2018 N 704-ст)
В настоящем стандарте применены обозначения и сокращения, установленные в ИСО/МЭК 19794-1, а также следующие термины с соответствующими определениями:
4.1. Алгоритм (algorithm): последовательность действий биометрической системы, направленных на решение поставленной задачи.
Примечание. Алгоритм должен иметь конечное число шагов и должен использоваться биометрическим ядром (биометрическим системным программным обеспечением) для определения соответствия биометрического образца и шаблона.
4.2. Конечный пользователь (end user): человек, взаимодействующий с биометрической системой при регистрации или при прохождении процедуры своей идентификации.
Примечание. Следует различать данный термин с термином "пользователь", определенным в ИСО/МЭК 19794-1.
4.3. "Живой" отпечаток (live-scan print): изображение отпечатка пальца, полученное путем сканирования или фотографирования пальца с целью создания изображения папиллярных гребней.
4.4. Выборка (population): группа конечных пользователей приложения.
4.5. Окончание остова гребня (ridge skeleton endpoint): контрольная точка, соответствующая области окончания остова гребня.
4.6. Шаблон/контрольный шаблон (template/reference template): данные, представляющие биометрические характеристики человека и используемые системой для сравнения с получаемыми биометрическими образцами.
Примечание. Данный термин может определять не только данные, используемые в определенном методе идентификации, как, например, сравнение шаблонов.
4.7. Бифуркация впадины (valley bifurcation): точка, в которой впадина расщепляется на две или две отдельные впадины соединяются в одну.
Настоящий раздел устанавливает правила определения расположения контрольных точек на отпечатке пальца. Для обеспечения взаимодействия между различными системами, осуществляющими сравнение отпечатка пальца субъекта с предварительно зарегистрированными и сохраненными записями отпечатка пальца, необходимо гарантировать совместимость различных методов поиска контрольных точек.
Данная совместимость основана на определении правил поиска контрольных точек отпечатка пальца, вариаций формата записи (7.2) и формата биометрического сравнения контрольных точек отпечатка пальца на идентификационных картах (7.3). Правила и форматы являются общими для многих систем сравнения отпечатков пальцев с целью обеспечения приемлемой точности сравнения, но при этом предусматривают возможность введения дополнительных данных, использующихся совместимым с ними оборудованием.
Представление отпечатка пальца при помощи характерных признаков опирается на общепринятую практику. Контрольными называют точки, расположенные на изображении отпечатка пальца в месте окончания или бифуркации гребня. Описание отпечатка пальца с использованием расположения и направления контрольных точек окончания и бифуркации гребней позволяет гарантированно определить, являются ли две записи отпечатка пальца записями одного и того же пальца.
Ниже представлены методы определения расположения и направления контрольных точек. На рисунках 2 - 4 представлены иллюстрации к данным ниже определениям.
6.3.1. Общие положения
Каждая контрольная точка ассоциируется с определенным типом. Существует два основных типа контрольных точек: точка окончания остова гребня и точка бифуркации остова гребня (или точка разветвления). Также существуют другие типы информативных точек, которые встречаются реже и которые труднее определить точно. Они обычно представляют собой комбинации указанных выше основных типов. Некоторые контрольные точки не являются ни точками окончания гребней, ни точками бифуркации. Настоящий стандарт относит подобные точки к дополнительному типу "другая контрольная точка". Тип "другая контрольная точка" не следует использовать для контрольных точек окончания или бифуркации гребня.
Таким образом, настоящий стандарт устанавливает следующие типы контрольных точек:
- окончание гребня;
- бифуркация гребня;
- другая контрольная точка.
В зависимости от метода поиска точки допускается определять контрольную точку окончания гребня в качестве точки бифуркации впадины (6.4.3 и 6.4.5). Поле "Тип формата" БИШ отображает использование окончания гребня или бифуркации впадины.
Каждая контрольная точка должна быть закодирована единожды. Контрольная точка однозначно определяется расположением и углом направления.
6.3.3. Кодирование трифуркации гребня
Область разделения гребня на три отдельных гребня называется трифуркацией. В случае ее кодирования трифуркация должна быть записана как две бифуркации с одинаковыми значениями расположения и разными значениями угла направления.
6.4.1. Общие положения
Расположение контрольной точки определяется ее горизонтальной и вертикальной координатами. Поиск контрольных точек следует проводить на остовах, извлеченных из цифрового изображения отпечатка пальца. Остов гребня вычисляется путем поэтапного утончения изображения гребня до линии шириной один пиксель. Остов впадины вычисляется путем поэтапного утончения изображения впадины до линии шириной один пиксель. Если применяются иные методы обнаружения контрольных точек, они должны быть схожими с методом, использующим остов, то есть значения расположения и угла направления контрольных точек должны быть эквивалентны значениям, полученным методом с использованием остова.
Вычисление координат контрольных точек следует проводить в декартовой системе координат (X, Y). Начало системы координат изображения отпечатка пальца должно располагаться в левом верхнем углу исходного изображения. Ось X согласно общепринятому в цифровой обработке изображений допущению должна быть направлена слева направо (положительное направление), ось Y должна быть направлена вниз (положительное направление). В системе координат изображения пальца ось X должна быть направлена справа налево в соответствии с рисунком 1. Все значения координат X и Y должны быть неотрицательными.
![]() Рисунок 1. Система координат
В соответствии с форматом записи контрольных точек отпечатка пальца (7.2) координаты X и Y контрольных точек должны быть измерены в пикселях с частотой пространственной дискретизации, приведенной в полях "Частота пространственной дискретизации изображения по оси X" и "Частота пространственной дискретизации изображения по оси Y" блока "Заголовок представления". Частоты пространственной дискретизации изображения записываются раздельно в соответствии с 8.4.11 и 8.4.12.
В формате биометрического сравнения контрольных точек отпечатка пальца на идентификационных картах (7.3) координаты контрольной точки (X и Y) должны быть указаны в метрических единицах. Степень детализации в соответствии с 9.2.3 должна соответствовать одному биту на одну десятую миллиметра.
6.4.3. Расположение контрольной точки окончания гребня (закодированной в качестве точки бифуркации остова впадины)
Контрольная точка окончания гребня определяется в качестве точки разветвления остова впадины, расположенной непосредственно перед окончанием гребня. Если ширина линии остова впадины составляет один пиксель, то точка пересечения трех линий остова впадины является контрольной точкой окончания гребня (рисунок 2).
![]() контрольной точки окончания гребня (закодированной
в качестве точки бифуркации остова впадины)
6.4.4. Расположение контрольной точки бифуркации гребня (закодированной в качестве точки бифуркации остова гребня)
Контрольная точка бифуркации гребня определяется в качестве точки разветвления остова гребня. Если ширина линии остова гребня составляет один пиксель, то точка пересечения трех линий является контрольной точкой бифуркации гребня (рисунок 3).
![]() контрольной точки бифуркации гребня (закодированной
в качестве точки бифуркации остова гребня)
Контрольная точка окончания остова гребя определяется в качестве центральной точки окончания гребня. Если гребни в цифровом изображении отпечатка пальца представляют собой линии шириной один пиксель, то расположение контрольной точки определяется координатами точки остова, имеющей только один принадлежащий остову гребня соседний пиксель (рисунок 4).
![]() точки окончания остова гребня
6.4.6. Использование расположения контрольных точек в формате записи и формате биометрического сравнения контрольных точек отпечатка пальца на идентификационных картах
В зависимости от примененных алгоритмов, формата записи и формата биометрического сравнения контрольных точек отпечатка пальца на идентификационных картах используют:
- точки бифуркации остова впадины или окончания остова гребня для определения расположения контрольных точек окончания гребня;
- точки бифуркации остова гребня для определения расположения контрольных точек бифуркации гребня.
Для проведения сравнения на идентификационных картах формируется запрос в систему, использующую данные биометрической верификации, в формате, соответствующем алгоритму. Применяемый формат должен быть совместим с системой, использующей идентификационную карту, или извлечен из БИШ (ИСО/МЭК 19785-3 и ИСО/МЭК 7816-11).
Угол направления контрольной точки измеряется от горизонтальной оси против часовой стрелки. В формате записи контрольных точек отпечатка пальца угол направления масштабируется со значением степени детализации 1,40625° (360/256) на один младший бит в соответствии с 8.4.19.1.4.
В формате биометрического сравнения контрольных точек отпечатка пальца на идентификационных картах угол направления масштабируется со значением степени детализации 5,625° (360/64) на один младший бит в соответствии с 9.2.5.
6.5.2. Направление контрольной точки окончания гребня (закодированной в качестве точки бифуркации остова впадины)
Контрольная точка окончания гребня (закодированная в качестве точки бифуркации остова впадины) образуется в месте пересечения трех впадин. Две впадины, прилегающие к линии окончания гребня, образуют острый угол. Направление бифуркации впадины определяется как среднеарифметическое значение направлений касательных к данным впадинам и измеряется как угол, образованный касательной к окончанию гребня и горизонтальной осью, направленной вправо (рисунок 2).
6.5.3. Направление контрольной точки бифуркации гребня (закодированной в качестве точки бифуркации остова гребня)
Контрольная точка бифуркации гребня (закодированная в качестве точки бифуркации остова гребня) образуется в месте пересечения трех гребней. Два гребня, прилегающие к линии окончания впадины, образуют острый угол. Направление бифуркации гребня определяется как среднеарифметическое значение направлений касательных к данным гребням и измеряется как угол, образованный касательной к окончанию впадины и горизонтальной осью, направленной вправо (рисунок 3).
6.5.4. Направление контрольной точки окончания гребня
Направление контрольной точки окончания остова гребня определяется как угол, образованный касательной к окончанию гребня и горизонтальной осью, направленной вправо (рисунок 4).
Ядро и дельта являются информативными точками отпечатка пальца. Отпечаток пальца может не иметь или иметь одну или более дельт и одно или более ядер. Определения терминов "ядро" и "дельта" приведены в ИСО/МЭК 19794-1. Настоящий стандарт устанавливает следующие правила определения расположения ядра и дельты.
Расположение ядра: если окончание гребня находится внутри изгиба гребневой линии, то расположение ядра определяется положением наиболее близкой к максимальной кривизне изогнутой гребневой линии точки.
Расположение дельты: для определения расположения дельты необходимо установить три дополнительные точки, каждая из которых находится между двумя гребнями в области их расхождения, то есть в месте, в котором параллельные или почти параллельные гребневые линии расходятся по мере приближения к дельте. Расположение дельты определяется пространственным среднеарифметическим значением расположения этих трех точек. Дельта является точкой на гребне или перед ним и расположена рядом с центром расхождения гребней, которые начинаются параллельно, расходятся и окружают или имеют тенденцию к окружению области изображения отпечатка пальца.
Расположение ядра и дельты представлено на рисунке 5.
Примечание. Ядра и дельты показывают особенности изменения поля направления изображения отпечатка пальца. Таким образом, в местах расположения ядер и дельт нарушается плавное изменение направления всех соседних точек.
![]() Все многобайтовые значения представляются в формате обратного порядка следования байтов (Big-Endian), т.е. старшие байты любого многобайтового значения записывают в память раньше младших байтов. Все численные значения должны быть целочисленными и беззнаковыми величинами фиксированной длины.
7.1. Общие положения
Настоящий стандарт определяет два типа форматов кодирования контрольных точек, которые были получены из типов, представленных в предыдущей редакции настоящего стандарта. Первый формат записи разработан для общего хранения, обмена данными или для систем, использующих карты. Второй формат биометрического сравнения контрольных точек отпечатка пальца на идентификационных картах используется в системах, проводящих сравнение непосредственно на идентификационной карте в соответствии с требованиями стандарта ИСО/МЭК 24787. В таблице 1 представлены характеристики данных форматов и возможности, доступные для каждого из них.
Таблица 1
Параметры форматов
Формат записи контрольных точек отпечатка пальца (раздел 8) предусматривает наличие блока "Общий заголовок" для каждой записи отпечатка пальца и блока "Заголовок представления" для каждого представления пальца. Данный формат также разработан для хранения данных о гребневом счете, ядре и дельте, а также о локальном качестве или дополнительных данных разработчика. В параметрах блока "Заголовок представления" должно быть указано число байтов, необходимое для каждой контрольной точки, - 5 или 6 (в случае использования 6 байтов 1 байт содержит информацию о качестве каждой контрольной точки). Второе поле в блоке "Заголовок представления" используется для установления различий между определением контрольной точки окончания гребня при помощи окончания остова гребня или при помощи бифуркации впадины. В третьем поле кодируется разработчик алгоритма извлечения контрольных точек. Четвертое поле содержит присваиваемый разработчиком идентификатор алгоритма извлечения признаков.
7.3. Формат биометрического сравнения контрольных точек отпечатка пальца на идентификационных картах
Формат биометрического сравнения контрольных точек отпечатка пальца на идентификационных картах (раздел 9), в отличие от формата записи, не имеет блока "Общий заголовок" и блока "Заголовок представления" и содержит запись только одного представления пальца. Это соответствует форматам карты компактного размера, которые описаны в ИСО/МЭК 19794-2:2005 и требуют три байта для описания каждой контрольной точки. Данный формат определяет расположение окончания гребня как при помощи точки окончания остова гребня, так и при помощи точки бифуркации впадины. Как и в формате записи, бифуркации гребня определяются при помощи точек бифуркации остова гребня. Определение окончания гребня при помощи точки окончания остова гребня или точки бифуркации остова впадины различается идентификатором типа формата блока биометрических данных (ББД) ЕСФОБД (раздел 10).
Формат записи контрольных точек отпечатка пальца следует использовать для обеспечения взаимодействия между подсистемами извлечения и сравнения контрольных точек отпечатка пальца. Формат записи предусматривает наличие блока "Общий заголовок". Данные контрольных точек приводятся с различными вариациями и в дополнение к основным могут включать дополнительные данные. Данные форматы различаются размером кодируемой контрольной точки и представлением окончания гребня через бифуркацию остова впадины или точку окончания остова гребня. Все хранимые данные представлены в двоичном формате, за исключением полей "Идентификатор формата" и "Номер версии стандарта", являющихся нуль-терминированными строками с символами ASCII. Данные форматы не предусматривают использование разделителя записей или меток полей. Разграничение полей осуществляется путем подсчета байтов.
Запись имеет следующую структуру:
- блок "Общий заголовок" фиксированной длины (15 байтов), содержащий информацию о записи в целом, включая число представлений отпечатков пальца и длину всей записи в байтах;
- запись для каждого представления пальца, состоящая из:
блока "Заголовок представления" переменной длины, содержащего информацию о данных конкретного представления пальца, включая число контрольных точек.
Примечание 1. Каждый дополнительный блок "Качество" увеличивает длину записи на 5 байтов.
Примечание 2. При наличии информации о сертификации биометрического сканера отпечатков пальцев необходим один байт для хранения числа блоков "Сертификация" и дополнительно 3 байта для каждого блока "Сертификация";
тела представления контрольных точек отпечатка пальца переменной длины, содержащего:
- серии описаний контрольных точек фиксированной длины (5 или 6 байтов), включая расположение, угол направления и тип контрольной точки (поле "Качество контрольной точки" присутствует только в 6-байтовом формате записи);
- один обязательный блок "Дополнительные данные" для каждого представления пальца, содержащий области дополнительных данных, которые описывают дополнительные характеристики или характеристики, установленные разработчиком. Области дополнительных данных могут отсутствовать.
В записи контрольных точек отпечатка пальца должен присутствовать только один блок "Общий заголовок". В таблице 2 представлена структура полей блока "Общий заголовок".
Таблица 2
Блок "Общий заголовок"
Для записи идентификатора формата необходимо использовать четыре байта: три символа "FMR" с нулевым символом на конце.
Номер версии настоящего стандарта, используемого для создания ЗОБД контрольных точек отпечатка пальца, должен содержаться в четырех байтах. Поле "Номер версии стандарта" является нуль-терминированной строкой с тремя символами ASCII.
Первый и второй символы обозначают номер версии стандарта, третий символ - номер поправки или изменения данной редакции.
Номер версии стандарта ИСО/МЭК 19794-2:2011 должен быть "030" - номер версии - 3, номер поправки/изменения - 0.
Для указания длины (в байтах) ЗОБД контрольных точек отпечатка пальца должно использоваться четыре байта. Данное поле должно содержать в себе общую длину ЗОБД, включая длину блока "Общий заголовок" и всех записей представлений. Длина записи зависит от различных факторов.
Для указания общего числа представлений пальца, содержащихся в ЗОБД, должно использоваться два байта. Для формирования записи необходимо как минимум одно представление. При наличии более одного представления любого пальца данное число будет больше числа зарегистрированных пальцев.
Данное однобайтовое поле должно указывать на наличие записи данных о сертификации в каждом блоке "Заголовок представления". Значение 0x00 указывает на то, что ни одно из представлений не содержит запись данных о сертификации, а значение 0x01 - на то, что все представления содержат запись данных о сертификации.
Примечание. Существующая запись данных о сертификации может не содержать информации о сертификации (в таком случае в поле "Число сертификации" стоит значение 0).
С блока "Заголовок представления" должен начинаться каждый раздел данных о контрольных точках отпечатка пальца, в нем содержится информация о представлении. В записи контрольных точек отпечатка пальца должен содержаться один блок "Заголовок представления" для каждого представления пальца. Длина данного блока должна составлять минимум 39 байтов. Длина блока "Заголовок представления" будет увеличиваться по мере добавления блоков "Качество", блоков "Сертификация" и областей дополнительных данных. В таблице 3 представлено содержимое полей формата представления контрольных точек отпечатка пальца. Таблица 4 содержит описание областей дополнительных данных. В данных таблицах представлены поля блока "Заголовок представления" и все поля, которые связаны с представлением, включая данные "Контрольные точки" и поля блока "Дополнительные данные".
Примечание. Допускается наличие нескольких представлений одного и того же пальца в одной записи контрольных точек отпечатка пальца при условии уникальной регистрации данного пальца для каждого представления.
Таблица 3
--------------------------------
Таблица 4
Поле "Длина представления" должно содержать длину представления в байтах, включая длину полей блока "Заголовок представления".
Поле "Дата и время регистрации" должно содержать дату и время регистрации данного представления по Гринвичу (универсальное глобальное время). Данное поле не предназначено для кодирования момента времени, когда запись подверглась обработке. Значения поля "Дата и время регистрации" должны быть закодированы в соответствии с требованиями, указанными в стандарте ИСО/МЭК 19794-1.
Поле "Идентификатор технологии биометрического сканера отпечатков пальцев" (1 байт) должно содержать сведения о классе биометрического сканера, используемого для регистрации биометрического образца. Если технология неизвестна или не определена, то должно быть установлено значение 0x00. Допустимые значения представлены в таблице 5.
Таблица 5
биометрического сканера отпечатков пальцев
Поле "Идентификатор изготовителя биометрического сканера отпечатков пальцев" (2 байта) должно содержать информацию о биометрической организации, являющейся владельцем продукта, при помощи которого была создана ЗОБД. Идентификатор изготовителя биометрического сканера отпечатков пальцев должен быть закодирован в 2 байтах и включать идентификатор организации - участника ЕСФОБД (зарегистрированный МАБП <1> или другим разрешенным регистрационным органом). Если данное поле содержит нули, то изготовитель биометрического сканера отпечатков пальцев неизвестен.
--------------------------------
<1> МАБП - Международная ассоциация биометрической промышленности (The International Biometric Industry Association (IBIA)).
Поле "Идентификатор типа биометрического сканера отпечатков пальцев" должно содержать информацию о типе продукта, создающего ЗОБД. Тип продукта определяется владельцем зарегистрированного продукта или другим разрешенным регистрационным органом. Если данное поле содержит нули, то тип биометрического сканера отпечатков пальцев неизвестен.
8.4.7.1. Общие положения
Информация о качестве общих данных изображения отпечатка пальца должна быть записана в один или несколько 5-байтовых блоков, если значение поля "Число блоков "Качество" больше 0. Последовательные 5-байтовые блоки должны содержать информацию о показателе качества, разработчике алгоритма оценки качества и об алгоритме оценки качества. На рисунке 6 представлено расположение и запись нескольких блоков "Качество".
![]() Рисунок 6. Диаграмма блоков "Качество"
изображения отпечатка пальца
Первый байт является обязательным и должен содержать число блоков "Качество" изображения отпечатка пальца. Нулевое значение поля означает, что ни одной попытки оценить качество не производилось. В таком случае запись данных о качестве не содержит ни одного блока "Качество".
Показатель качества, как определено в стандарте ИСО/МЭК 29794-1, должен быть записан в первом байте каждого 5-байтового блока. Показатель качества должен представлять собой численное выражение расчетных характеристик верификации биометрического образца. Допустимыми значениями для показателя качества являются целые числа в диапазоне от 0 (минимальное значение показателя качества) до 100 (максимальное значение показателя качества). Значение 255 - неудачная попытка вычисления показателя качества.
Чтобы отличать показатели качества, рассчитанные с помощью разных алгоритмов, в данном поле (2 байта) должен быть указан идентификатор разработчика алгоритма оценки качества. Данный идентификатор регистрируется МАБП или другим разрешенным регистрационным органом.
Оставшиеся два байта должны содержать целочисленный код продукта, определенный разработчиком алгоритма оценки качества. Данный код показывает, какой из алгоритмов разработчика (и версия) использовался при расчете показателя качества. Допустимые значения данного поля - от 0x0000 до 0xFFFF. В одном представлении не должны находиться показатели качества, вычисленные при помощи одного и того же алгоритма (с одинаковым идентификатором разработчика алгоритма оценки качества и идентификатором алгоритма оценки качества).
8.4.8.1. Общие положения
Данный многобайтовый блок содержит информацию о сертификации биометрического сканера отпечатков пальцев. Запись данных о сертификации должна состоять из поля "Число блоков "Сертификация", за которым следуют 3-байтовые блоки "Сертификация", если значение поля "Число блоков "Сертификация" больше 0. Каждый блок "Сертификация" должен состоять из полей: "Идентификатор сертифицирующего органа" и "Идентификатор схемы сертификации". Если сертификационный флаг в блоке "Общий заголовок" имеет значение 0x00, то ни в одном блоке "Заголовок представления" данной записи контрольных точек отпечатка пальца не должна присутствовать информация о сертификации биометрического сканера отпечатков пальцев.
Первый байт является обязательным и должен содержать число блоков "Сертификация" для биометрического сканера отпечатков пальцев в виде целого числа без знака.
Первые два байта каждого блока "Сертификация" должны содержать идентификатор организации - участника ЕСФОБД, присвоенный сертифицирующему органу (зарегистрированный МАБП или другим разрешенным регистрационным органом). Данная организация проводит сертификацию биометрического сканера отпечатков пальцев в соответствии с определенной схемой сертификации.
Последний байт каждого блока "Сертификация" должен содержать информацию о схеме сертификации, использовавшейся для сертификации биометрического сканера отпечатков пальцев. Список актуальных идентификаторов схем сертификации представлен в таблице 6.
Таблица 6
указанных в приложениях
Данное однобайтовое поле должно содержать код наименования пальца. В таблице 7 представлен список кодов наименований для отдельно и одновременно зарегистрированных пальцев.
Примечание. Возможность сравнения контрольных точек несегментированных пальцев (для кодов наименования пальцев 13 и выше) не была проверена, поэтому требует отдельного исследования и разработки.
Таблица 7
Данное однобайтовое поле должно содержать номер представления изображения конкретного пальца. Если в записи контрольных точек отпечатка пальца имеется более одного представления одного и того же пальца, то каждая запись должна иметь уникальный номер представления. Комбинация наименования пальца и номера представления позволяет однозначно идентифицировать конкретное представление контрольных точек в общей записи. Множество представлений контрольных точек отпечатка одного и того же пальца должно быть последовательно пронумеровано по возрастанию начиная с нуля. В случае наличия только одной записи контрольных точек для каждого пальца значение данного поля должно быть нулевым.
Данное 2-байтовое поле должно содержать величину частоты пространственной дискретизации изображения в горизонтальном направлении в системе координат контрольных точек, имеющую единицу измерения п/см. Значение данной величины должно быть не менее 98,45 п/см (250 п/дюйм).
Данное 2-байтовое поле должно содержать величину частоты пространственной дискретизации изображения в вертикальном направлении в системе координат контрольных точек, имеющую единицу измерения п/см. Значение данной величины должно быть не менее 98,45 п/см (250 п/дюйм).
Тип изображения отпечатка пальца, с которого были получены данные контрольных точек, должен быть записан в однобайтовое поле. Коды данного поля указаны в таблице 8 и совместимы с таблицей 8 стандарта ANSI/NIST-ITL 1-2007.
Таблица 8
Данное 2-байтовое поле должно использоваться для указания числа пикселей, содержащихся в горизонтальной линии передаваемого изображения. Для совместимости с полем "Расположение контрольной точки", полем "Расположение ядра" и полем "Расположение дельты" допустимые значения данного поля - от 0x0000 до 0x3FFF.
Данное 2-байтовое поле должно использоваться для указания числа горизонтальных линий, содержащихся в передаваемом изображении. Для совместимости с полем "Расположение контрольной точки", полем "Расположение ядра" и полем "Расположение дельты" допустимые значения данного поля - от 0x0000 до 0x3FFF.
В 4 старших битах байта должно содержаться число байт, необходимое для описания каждой контрольной точки. Допустимыми значениями является 6 для 6-байтового формата контрольной точки (содержащего поле "Качество контрольной точки" (1 байт)) и 5 для 5-байтового формата (не содержащего поле "Качество контрольной точки"). 4 младших бита байта должны содержать тип окончания гребня.
В 4 младших битах байта должен содержаться метод, используемый для определения расположения окончания гребня (0 - контрольная точка была найдена с использованием метода пересечения трех впадин, значение 1 - контрольная точка была найдена с использованием точки окончания остова гребня).
В 4 старших битах байта должен быть записан размер контрольной точки.
Число контрольных точек, обнаруженных на отпечатке пальца, должно быть записано в 1 байте.
Данные контрольных точек отпечатка одного пальца должны быть записаны в блоках по 6 или 5 байтов для каждой контрольной точки. Длина блока зависит от значения поля "Размер контрольной точки" (8.4.16). Метод, используемый для определения расположения окончания гребней, не зависит от числа байтов, необходимых для представления контрольной точки. Порядок записи контрольных точек является произвольным.
8.4.19.1. Формат записи пикселя контрольной точки отпечатка пальца с полем "Качество контрольной точки"
8.4.19.1.1. Общие положения
При использовании формата записи пикселя контрольной точки отпечатка пальца с полем "Качество контрольной точки" для кодирования каждой контрольной точки требуется 6 байтов. В таблице 9 представлена структура данного формата.
Таблица 9
Формат записи пикселя контрольной точки отпечатка
пальца с полем "Качество контрольной точки"
Тип контрольной точки содержится в первых 2 битах старшего байта координаты X.
Типы контрольных точек определяются следующими значениями поля:
00 - другая контрольная точка;
01 - окончание гребня;
10 - бифуркация гребня;
11 - зарезервировано ПК 37 для дальнейшего использования.
Тип "Другая контрольная точка" не должен использоваться для контрольных точек окончания или бифуркации гребня. Окончание гребня может быть закодировано в качестве точки бифуркации впадины или окончания остова гребня.
8.4.19.1.3. Поле "Расположение контрольной точки по оси X" и поле "Расположение контрольной точки по оси Y"
Значение координаты X контрольной точки должно быть записано в оставшейся части первых двух байтов (14 битов). Значение координаты Y должно быть записано в младших 14 битах двух последующих байтов. Два старших бита зарезервированы ПК 37 для дальнейшего использования и должны иметь значение 00. Координаты контрольной точки должны быть выражены в пикселях с учетом указанной в блоке "Заголовок представления" частоты пространственной дискретизации. Каждая контрольная точка независимо от ее типа должна иметь информацию о расположении. Расположение контрольных точек типа "другая контрольная точка" определяется разработчиком.
Угол направления контрольной точки должен быть записан в одном байте с шагом квантования, равным углу 1,40625° (360/256). Допустимые значения - от 0 до 255. Например, значение угла направления, равное 16, соответствует 22,5°. Каждая контрольная точка независимо от ее типа должна содержать информацию о направлении. Угол направления контрольной точки типа "другая контрольная точка" определяется разработчиком.
Качество контрольной точки отражает степень уверенности в том, что контрольная точка действительно является контрольной точкой. Допустимые значения показателя качества - от 0 до 100. 254 указывает на отсутствие показателя качества, а значение 255 указывает на наличие ошибки при определении показателя качества.
8.4.19.2. Формат записи пикселя контрольной точки отпечатка пальца
8.4.19.2.1. Общие положения
При использовании формата записи пикселя контрольной точки отпечатка пальца для кодирования каждой контрольной точки требуется 5 байтов. В таблице 10 представлена структура данного формата.
Таблица 10
Формат записи пикселя контрольной точки отпечатка пальца
8.4.19.2.2. Тип, расположение и угол направления контрольной точки
5-байтовый формат записи контрольных точек отпечатка пальца, не содержащий информацию о качестве контрольной точки, идентичен 6-байтовому формату, за исключением поля "Качество контрольной точки". Описание полей 6-байтового формата записи также применимо к данному формату.
Блок "Дополнительные данные" используют для ввода дополнительной информации, которая может быть востребована устройствами биометрической идентификации. Длина данного блока должна оставаться минимальной, т.к. он увеличивает объем данных, хранящихся в записи. Блок "Дополнительные данные" для каждого представления пальца должен следовать непосредственно за стандартными данными контрольных точек данного представления пальца и должен начинаться с поля "Длина блока "Дополнительные данные". Каждое представление пальца может быть дополнено несколькими областями дополнительных данных; в этом случае поле "Длина блока "Дополнительные данные" будет содержать совокупную длину всех упомянутых областей. Длину блока "Дополнительные данные" используют в качестве признака наличия дополнительных данных, в то время как индивидуальные поля "Длина области дополнительных данных" используют в качестве индексов для поиска дополнительных данных. Необходимо отметить, что область дополнительных данных может использоваться только совместно со стандартной частью записи контрольных точек.
Область дополнительных данных предусматривает возможность включения в формат контрольных точек данных разработчика, но это не подразумевает альтернативного представления данных, которые могут быть представлены открытым способом в соответствии с настоящим стандартом. Дополнительная информация о гребневом счете, ядре, дельте или локальном качестве может быть размещена в области дополнительных данных разработчика, если представленные ниже поля уже заполнены. Целью настоящего стандарта является обеспечение совместимости данных.
Все записи отпечатков пальцев должны содержать поле "Длина блока "Дополнительные данные". Длина блока "Дополнительные данные" должна быть записана в двух байтах и указывает на наличие дополнительных данных. Нулевое значение (0x0000) указывает на отсутствие дополнительных данных и на то, что запись закончена или будет продолжена данными представления следующего пальца. Ненулевое значение указывает длину всех дополнительных данных (в байтах) начиная со следующего байта. За полем "Длина блока "Дополнительные данные" следует поле, содержащее код типа области дополнительных данных (8.5.1.2), поле, содержащее длину области дополнительных данных (8.5.1.3), и область дополнительных данных (8.5.1.4).
Код типа области дополнительных данных должен быть записан в двух байтах и определяет формат области дополнительных данных. Нулевые значения в обоих байтах зарезервированы ПК 37 для дальнейшего использования. Нулевое значение в первом и ненулевое значение во втором байте указывает на то, что область дополнительных данных имеет формат, соответствующий настоящему стандарту. Ненулевое значение в первом байте указывает на то, что формат и код типа области дополнительных данных определены разработчиком. В таблице 11 представлены коды типа области дополнительных данных. Если поле "Длина блока "Дополнительные данные" (8.5.1.1) содержит нулевое значение, то данное поле отсутствует.
Таблица 11
Длина области дополнительных данных должна быть записана в двух байтах. Данное значение используется для перехода к следующим областям дополнительных данных в том случае, если компаратор не может декодировать и использовать данные, содержащиеся в данной области. Если поле "Длина блока "Дополнительные данные" (8.5.1.1) содержит нулевое значение, то данное поле отсутствует.
Область дополнительных данных определяется оборудованием, создающим запись контрольных точек отпечатка пальца, или общими форматами дополнительных данных, содержащихся в настоящем стандарте (см. 8.5.2 - 8.5.4). Если поле "Длина блока "Дополнительные данные" (8.5.1.1) содержит нулевое значение, то данное поле отсутствует.
Если код типа области дополнительных данных равен 0x0001, то область дополнительных данных содержит информацию о гребневом счете. Минимальное значение поля "Длина области дополнительных данных" для гребневого счета составляет 5 байтов: 2 байта для типа, 2 байта для длины и 1 байт для идентификации метода определения гребневого счета. Настоящий формат обеспечивает дополнительную информацию о числе гребней отпечатка пальца между двумя контрольными точками. Каждое значение гребневого счета связано с парой контрольных точек, содержащихся в области данных контрольных точек, определенных в 8.4.19. Информация о числе гребней, не включенных в соответствующую область контрольных точек, не может быть представлена. В гребневой счет не следует включать гребни, связанные с контрольной точкой. На рисунке 7 приведено пояснение: гребневой счет между контрольными точками A и B равен 1, гребневой счет между контрольными точками B и C равен 2.
![]() Рисунок 7. Пример определения гребневого счета
Область данных, содержащая информацию о гребневом счете, должна начинаться с байта, указывающего используемый метод его определения. Гребневой счет от центральной контрольной точки чаще всего вычисляется одним из следующих способов: путем определения числа гребней до ближайшей соседней контрольной точки в каждой из четырех угловых областей (квадрантах) или в каждой из восьми угловых областей (октантах). Поле "Метод определения гребневого счета" должно содержать значение, указывающее на используемый метод, согласно таблице 12. Определение гребневого счета между каждой из контрольных точек области данных не является обязательным.
Таблица 12
Коды методов определения гребневого счета
При использовании любого из двух описанных методов определения гребневого счета порядок записи значений гребневого счета должен быть следующим:
- все значения гребневого счета для определенной центральной контрольной точки должны быть записаны вместе;
- центральная контрольная точка должна быть первой в 3-байтовой записи данных, содержащих информацию о гребневом счете;
- порядок записи соседних контрольных точек в настоящем стандарте не рассматривается.
8.5.2.1.1. Метод определения гребневого счета с помощью восьми соседних областей
Информация о гребневом счете для метода определения гребневого счета по восьми соседним областям должна определяться в следующем порядке:
- каждой используемой центральной контрольной точке должна быть назначена своя уникальная область, состоящая из восьми октантов (угловых секторов по 45°) и теоретически представляющая окружность с центром в контрольной точке. Октанты должны быть пронумерованы против часовой стрелки от нуля до семи, где нулевой октант располагается в направлении контрольной точки. На рисунке 8 приведен пример контрольной точки с 8 соседними областями и "хвостом", имеющим направление "Юг - Юго-Запад". "Хвост" делит нулевой октант пополам;
- для каждого октанта гребневой счет определяется путем подсчета числа гребней, пересекаемых теоретически проведенной прямой линией между центральной контрольной точкой и контрольной точкой, ближайшей к ней (т.е. ее ближайшим соседом) в данном октанте, включая гребень, на котором находится ближайшая соседняя контрольная точка (т.е. число промежуточных гребней плюс один).
![]() Следует отметить, что гребни, определяющие контрольную точку, считаются частью контрольной точки. Например, если центральная контрольная точка является окончанием гребня, а прямая линия, идущая от нее к ближайшей соседней контрольной точке, пересекает гребень центральной контрольной точки, данное пересечение не увеличивает гребневой счет.
Следует также отметить, что из-за искривления гребней прямая линия между контрольной точкой и ее соседом может два (или более) раза пересечь один гребень. В таком случае данный гребень не должен включаться в счет более одного раза, если прямая линия, соединяющая центральную контрольную точку с ближайшей соседней контрольной точкой, не проходит через центр одной впадины перед повторным пересечением гребня.
8.5.2.1.2. Метод определения гребневого счета с помощью четырех соседних областей
Информация о гребневом счете для метода определения гребневого счета по четырем соседним областям должна определяться в следующем порядке:
- каждой используемой центральной контрольной точке должна быть назначена своя уникальная область, состоящая из четырех квадрантов (угловых секторов по 90°) и теоретически представляющая окружность с центром в контрольной точке. Квадранты должны быть пронумерованы против часовой стрелки от одного до четырех. Центральная контрольная точка должна быть локально выровнена по оси Y между квадрантами 3 и 4. На рисунке 9 приведен пример центральной контрольной точки с "хвостом", имеющим направление "Юг". "Хвост" делит пополам два нижних квадранта;
- для каждого квадранта гребневой счет определяется путем подсчета числа гребней, пересекаемых теоретически проведенной прямой линией между центральной контрольной точкой и контрольной точкой, ближайшей к ней (т.е. ее ближайшим соседом) в данном квадранте, включая гребень, на котором находится ближайшая соседняя контрольная точка (то есть число промежуточных гребней плюс один).
![]() Следует помнить, что гребни, определяющие контрольную точку, считаются частью контрольной точки. Например, если центральная контрольная точка является окончанием гребня, а прямая линия, идущая от нее к ближайшей соседней контрольной точке, пересекает гребень центральной контрольной точки, данное пересечение не увеличивает гребневой счет.
Следует также отметить, что из-за искривления гребней прямая линия между контрольной точкой и ее соседом может два (или более) раза пересечь один и тот же гребень. В таком случае данный гребень не должен включаться в счет более одного раза, если прямая линия, соединяющая центральную контрольную точку с ближайшей соседней контрольной точкой, не проходит через центр одной впадины перед повторным пересечением гребня.
Данные гребневого счета должны быть представлены набором 3-байтовых записей. Первый и второй байты содержат номера рассматриваемых в данный момент контрольных точек из соответствующей области контрольных точек. Третий байт содержит число гребней, пересекаемых отрезком, который соединяет две указанные контрольные точки.
Если рассматриваемый квадрант или октант не содержит соседние контрольные точки, то 3-байтовый элемент данных гребневого счета должен содержать в первом поле индекс центральной контрольной точки, а во втором и третьем полях значение 255. Каждая центральная контрольная точка всегда должна иметь 4 значения гребневого счета для метода квадрант и 8 для метода октант.
Данные гребневого счета должны быть перечислены по возрастанию порядковых номеров (таблица 13). Так как контрольные точки перечисляются в произвольном порядке, взаимное расположение различных элементов гребневого счета не может быть установлено.
Таблица 13
Пример данных гребневого счета (произвольный метод
определения гребневого счета, код метода ОГС = 0x00)
Структура формата данных гребневого счета представлена следующим образом:
![]() 8.5.3.1. Общие положения
Если код типа области дополнительных данных равен 0x0002, то дополнительные данные содержат информацию о ядре и дельте. Настоящий стандарт устанавливает формат, содержащий дополнительную информацию о расположении и параметрах ядер и дельт на исходном изображении отпечатка пальца. Точки ядер и дельт относятся к интегральным параметрам отпечатка пальца и определяются характером всего гребневого узора отпечатка пальца. Любой отпечаток пальца может иметь произвольное число ядер и дельт. Информация о направлении этих точек может содержаться или отсутствовать в записи. Порядок определения расположения ядер и дельт описан в 6.6 и пунктах ниже.
Примечание. Возможность точного и последовательного определения направления ядра и дельты не была показана и требует дальнейших исследований и развития для обеспечения совместимости.
8.5.3.2. Данные ядра
Число обнаруженных на отпечатке пальцев ядер должно быть записано в четырех младших битах первого байта. Допустимые значения - от 0 до 15. Четыре старших бита зарезервированы ПК 37 для дальнейшего использования и должны иметь значение 0.
Тип данных ядра должен быть указан в двух старших битах старшего байта координаты X расположения ядра. Значение 01 указывает на наличие информации о направлении ядра; значение 00 указывает на ее отсутствие. То есть если поле имеет значение 00, то поля направления ядра в формате данных ядра должны отсутствовать.
Координата X ядра должна быть записана в четырнадцати младших битах двух последующих байтов. Координата Y должна быть записана в четырнадцати младших битах следующих двух байтов. Два старших бита зарезервированы ПК 37 для дальнейшего использования и должны иметь значение 0. Для форматов контрольных точек размером 5 и 6 байтов координаты должны быть указаны в пикселях в соответствии с частотой пространственной дискретизации, указанной в блоке "Заголовок представления".
Угол направления ядра должен быть записан в одном байте с шагом квантования, равным углу 1,40625° (360/256). Угол направления ядра измеряется в положительном направлении горизонтальной оси против часовой стрелки. Допустимые значения - от 0 до 255 включительно. Например, значение угла направления, равное 16, соответствует 22,5°. Если тип данных ядра имеет значение 00 (см. 8.5.3.2.2), то данное поле должно отсутствовать.
8.5.3.3. Данные дельты
Число обнаруженных на отпечатке пальцев дельт должно быть записано в четырех младших битах первого байта. Допустимые значения - от 0 до 15. Четыре старших бита зарезервированы ПК 37 для дальнейшего использования и должны иметь значение 0.
Тип данных дельты должен быть указан в двух старших битах старшего байта координаты X расположения дельты. Значение 01 указывает на наличие информации о направлении дельты; значение 00 указывает на ее отсутствие. То есть если поле имеет значение 00, то поля направления в формате данных дельты должны отсутствовать.
Координата X дельты должна быть записана в четырнадцати младших битах следующих двух байтов. Координата Y должна быть записана в четырнадцати младших битах следующих двух байтов. Два старших бита зарезервированы ПК 37 для дальнейшего использования и должны иметь значение 0. Для форматов контрольных точек размером 5 и 6 байтов координаты должны быть указаны в пикселях в соответствии с частотой пространственной дискретизации, указанной в блоке "Заголовок представления".
Каждое из трех значений направления дельты должно быть записано в одном байте с шагом квантования, равным углу 1,40625° (360/256). Угол направления дельты измеряется в положительном направлении горизонтальной оси против часовой стрелки. Допустимые значения - от 0 до 255 включительно. Например, значение угла направления, равное 16, соответствует 22,5°. Если тип данных дельты имеет значение 00 (см. 8.5.3.3.2), то данное поле должно отсутствовать. Если из-за наличия шумов или кадрирования изображения невозможно определить все три угла дельты, то в поля таких углов следует записать значение любого другого определенного угла текущей дельты.
Структура формата данных ядра и дельты представлена следующим образом:
![]() ![]() 8.5.4.1. Общие положения
Если код типа области дополнительных данных равен 0x0003, то дополнительные данные должны содержать информацию о локальном качестве изображения. Данный формат предполагает наличие дополнительной информации о локальном качестве изображения отпечатка пальца в пределах каждой ячейки сетки, определенной на исходном изображении отпечатка пальца. В пределах каждой ячейки оценка качества может зависеть от четкости гребней, пространственных искажений и других характеристик изображения. Значения качества ячейки определяются разработчиком.
Для того чтобы иметь возможность различать показатель локального качества, получаемый разными алгоритмами, разработчик алгоритма оценки локального качества должен быть уникально определен в следующих 2 байтах. Идентификатор разработчика алгоритма оценки локального качества должен быть зарегистрирован МАБП.
Оставшиеся 2 байта должны содержать идентификатор алгоритма оценки локального качества, который представляет собой целочисленный код продукта, определенный разработчиком. Он показывает, какой из алгоритмов разработчика (и какая его версия) были использованы при вычислении показателя локального качества. Допустимые значения - от 0x0000 до 0xFFFF.
Число пикселей в ячейке в направлении оси X (горизонтальное направление) должно содержаться в одном байте. Допустимые значения - от 1 до 255. Число пикселей в ячейке в направлении оси Y (вертикальное направление) должно содержаться в одном байте. Допустимые значения - от 1 до 255.
Число битов информации о качестве ячейки должно содержаться в одном байте. Данное значение указывает число битов, содержащих информацию о качестве одной ячейки. Допустимые значения - от 1 до 8 бит.
Качество изображения отпечатка пальца в каждой ячейке должно быть представлено одним или несколькими битами согласно 8.5.4.5. Данные качества ячеек должны быть записаны в общепринятом "растровом" порядке - сначала слева направо, затем сверху вниз. Если изображение отпечатка пальца в пределах текущей ячейки является четким и содержит значимую информацию о гребнях, то оценке качества ячейки следует присвоить высокое значение (например, если оценка качества кодируется одним битом, его значение должно быть 1). Если ячейка не содержит значимую информацию о гребнях или папиллярный узор размыт в пределах текущей ячейки, испорчен или имеет другие признаки низкого качества, то оценке качества ячейки следует присвоить низкое значение (например, если оценка качества кодируется одним битом, его значение должно быть 0).
Ячейки качества должны быть упакованы в байты. Последний байт, используемый для кодирования данных локального качества, должен быть выровнен по левому краю путем добавления нулевых битов.
В случае, когда размер изображения в направлении оси X не является кратным ширине ячейки, число ячеек должно быть таким, чтобы включать правую крайнюю область. Число ячеек округляется до значения ширины изображения, разделенной на ширину ячейки. В случае, когда размер изображения в направлении оси Y не является кратным высоте ячейки, число ячеек должно быть таким, чтобы включать нижнюю крайнюю область. Число ячеек округляется до значения высоты изображения, разделенной на высоту ячейки.
8.5.4.7. Структура формата данных локального качества
Структура формата данных локального качества представлена следующим образом:
![]() отпечатка пальца на идентификационных картах
В настоящем разделе определяется формат кодирования описаний контрольных точек, связанный с биометрическим сравнением на идентификационных картах. Это единственный формат, который определен для сравнения данных контрольных точек на идентификационных картах и предназначен исключительно для систем, использующих идентификационные карты. Данный формат не предназначен для использования в качестве формата хранения данных на любой файловой системе. В отличие от формата записи данный формат не предусматривает использование блока "Общий заголовок" и блоков "Заголовок представления". По этой причине закодированные данные контрольных точек должны храниться и подвергаться процедуре сравнения исключительно на карте.
При использовании данного формата описание последовательности контрольных точек (согласно 9.2) должно быть включено в закодированный биометрический ОД методом тег-длина-значение, как определено в ИСО/МЭК 7816-11.
Примечание. Термин "идентификационная карта" применяется для обозначения смарт-карт или других типов носителей.
9.2.1. Общие положения
Данный формат биометрического сравнения контрольных точек отпечатка пальца на идентификационных картах требует, чтобы все окончания гребней были закодированы через точки бифуркации остова впадины или точки окончания остова гребня в соответствии с 6.4.3 и 6.4.5 настоящего стандарта. Если контрольная точка определяется через бифуркацию остова впадины, то в БИШ должен использоваться идентификатор типа формата ББД ЕСФОБД 0x0005, определенный в стандарте ИСО/МЭК 19785-3:2007. Если контрольная точка определяется через точку окончания остова гребня, то должен использоваться идентификатор типа формата ББД ЕСФОБД 0x0006.
9.2.2. Кодирование
При кодировании каждой контрольной точки в формате биометрического сравнения контрольных точек отпечатка пальца на идентификационных картах необходимо использовать 3 байта. В таблице 14 представлено распределение битов и байтов для описания расположения, угла направления и типа контрольной точки.
Таблица 14
отпечатка пальца на идентификационных картах
9.2.3. Поле "Расположение контрольной точки по оси X" и поле "Расположение контрольной точки по оси Y"
Координаты X и Y контрольной точки должны быть записаны в первом и втором байтах соответственно. Единица величины координаты должна быть эквивалентна 10-1 мм. Контрольная точка окончания гребня должна быть определена через окончание остова гребня или точку бифуркации впадины.
Примечание. При использовании формата биометрического сравнения контрольных точек отпечатка пальца на идентификационных картах максимальное значение координат X и Y составляет 25,5 мм.
Тип контрольной точки должен быть записан в 2 старших битах следующего байта, а 2 младших бита должны содержать значение угла направления контрольной точки.
Типы контрольных точек определяются следующими значениями:
00 - другая контрольная точка;
01 - окончание гребня;
10 - бифуркация гребня;
11 - зарезервировано ПК 37 для дальнейшего использования.
Угол направления контрольной точки должен быть записан в шести битах с шагом квантования, равным углу 5,625° (360/64). Допустимые значения - от 0 до 63. Например, значение угла направления, равное 16, соответствует 90°. Каждая контрольная точка независимо от ее типа должна содержать информацию о направлении.
Примечание. Контрольная точка типа "другая контрольная точка" может представлять как окончание гребня, так и бифуркацию гребня, когда тип контрольной точки не может быть достоверно определен.
9.3.1. Общие положения
Данные контрольных точек отпечатка пальца состоят из n контрольных точек, закодированных в соответствии с таблицей 14. Число контрольных точек n зависит от:
- минимального числа контрольных точек, определяемого требованиями безопасности (Приложение D);
- максимального числа контрольных точек, принимаемого конкретной картой и связанного с ограничением размера буфера и вычислительными возможностями биометрической системы. Максимальное число принимаемых контрольных точек зависит от используемого приложения и должно быть указано в БИШ в том случае, если не используется значение по умолчанию (Приложение D).
В некоторых случаях идентификационная карта может предполагать определенную последовательность контрольных точек в биометрических данных. Используемая схема упорядочивания последовательности контрольных точек должна быть указана в БИШ (см. комплекс стандартов ИСО/МЭК 19785, ИСО/МЭК 7816-11), если не используется значение по умолчанию.
9.3.2. Удаление контрольных точек
Если число контрольных точек превышает максимально допустимое для данной идентификационной карты, то контрольные точки должны быть удалены в соответствии с одним из двух следующих вариантов:
- контрольная точка с максимальным Евклидовым расстоянием от центра масс должна быть удалена первой. Центр масс должен быть вычислен до того, как какие-либо контрольные точки будут удалены;
- если известно значение показателя качества контрольной точки, то контрольные точки с наименьшим значением показателя качества удаляются первыми. В случае, если две контрольные точки имеют одинаковые значения показателя качества, то первой удаляется контрольная точка с наибольшим Евклидовым расстоянием от центра масс. Центр масс должен быть вычислен до того, как какие-либо контрольные точки будут удалены. Для контрольных точек с одинаковым показателем качества и Евклидовым расстоянием сначала необходимо удалить окончания гребня, а для контрольных точек одного типа необходимо удалить контрольные точки с наибольшим углом направления.
Удаление будет осуществляться до любой необходимой сортировки контрольных точек. Данная процедура должна применяться как при регистрации контрольного шаблона, так и при подготовке шаблона верификации.
9.3.3. Недостаток контрольных точек
Если число контрольных точек меньше допустимого для идентификационной карты, то должны быть рассмотрены следующие варианты:
- повторное получение образца от субъекта;
- использование другого пальца;
- вызов пользователя или оператора.
Представление не должно использовать несуществующие контрольные точки.
9.3.4. Параметры алгоритмов биометрического сравнения
Параметры алгоритмов биометрического сравнения используются для обозначения конкретных значений реализации, которые будут доступны извне в процессе вычисления и формирования структуры биометрических данных. Они могут быть представлены как ОД, включенные в шаблон параметров алгоритмов сравнения в соответствии с разделом 11 ИСО/МЭК 19785-3:2007.
В таблице 15 перечислены ОД параметров алгоритма биометрического сравнения.
Таблица 15
ОД параметров алгоритма биометрического сравнения
Для отображения минимального и максимального чисел контрольных точек идентификационной карты должен использоваться ОД "Число контрольных точек" (таблица 16).
Таблица 16
Если ОД не представлен в БИШ, то применяются стандартные значения (Приложение D).
9.4.1. ОД "Порядок следования контрольных точек"
Для отображения схемы порядка следования контрольных точек должен использоваться ОД "Порядок следования контрольных точек" (таблица 17).
Таблица 17
Таблица 18
следования контрольных точек
Примечание 1. Порядок следования по возрастанию/убыванию координаты X, а если координаты X равны - по возрастанию/убыванию координаты Y (сначала X, затем Y).
Последовательность контрольных точек должна быть упорядочена в соответствии с 9.4.2 и 9.4.8 настоящего стандарта.
9.4.2. Возрастающая последовательность
Упорядочение по возрастанию означает приведение первоначальной последовательности к такому виду, чтобы значение конкретной характеристики контрольной точки последовательно увеличивалось от минимального в начале до максимального в конце упорядоченной последовательности.
9.4.3. Убывающая последовательность
Упорядочение по убыванию означает приведение первоначальной последовательности к такому виду, чтобы значение конкретной характеристики контрольной точки последовательно уменьшалось от максимального в начале до минимального в конце упорядоченной последовательности.
9.4.4. Декартова система координат X - Y
Схема упорядочения в декартовой системе координат X - Y состоит в сравнении координаты X.
При упорядочении по возрастанию X - Y координат контрольная точка с минимальным значением координаты X ставится на первое место упорядоченной последовательности, вторая - на второе место и т.д. Процесс сортировки продолжается до тех пор, пока контрольная точка с максимальным значением координаты X не займет последнее место в упорядоченной последовательности. Если значения координаты X в двух или более контрольных точках совпадают, то для упорядочения происходит сравнение координаты Y.
9.4.5. Декартова система координат Y - X
Схема упорядочения в декартовой системе координат Y - X состоит в сравнении Y-координат. Если значения координаты Y в двух или более контрольных точках совпадают, то для упорядочения происходит сравнение координаты X.
9.4.6. Угол направления контрольных точек
Сортировка контрольных точек по углу направления определяется следующим образом. В соответствии с предыдущими разделами угол направления контрольной точки начинается со значения 0 горизонтальной оси, направленной вправо, и увеличивается против часовой стрелки. При сортировке по увеличению угла направления контрольная точка с минимальным значением угла направления ставится на первое место упорядоченной последовательности, вторая - на второе место и т.д. Процесс сортировки продолжается до тех пор, пока контрольная точка с максимальным значением угла направления не займет последнее место в упорядоченной последовательности. Правила, регламентирующие внутреннюю сортировку в случае совпадения значений угла направления у двух и более контрольных точек, отсутствуют. В этом случае допустим любой возможный метод сортировки контрольных точек с одинаковым значением угла направления.
9.4.7. Полярная система координат
Полярная сортировка подразумевает упорядочение по убыванию или возрастанию полярных координат. Прежде всего определяется виртуальное начало координат в качестве центра масс всех контрольных точек. Полярные координаты каждой контрольной точки вычисляются в виде расстояния и угла относительно данного начала координат. Далее без потери общности описывается процесс упорядочивания контрольных точек по возрастанию. Контрольная точка с минимальным Евклидовым расстоянием до начала координат ставится на первое место упорядоченной последовательности, вторая - на второе место и т.д. Процесс сортировки продолжается до тех пор, пока контрольная точка с максимальным значением расстояния до начала координат не займет последнее место в упорядоченной последовательности. Если расстояния до начала координат двух и более контрольных точек совпадают, то сравниваются углы направления данных контрольных точек. Контрольная точка с минимальным значением угла направления, определенным в соответствии с 6.5.1, становится следующей контрольной точкой в упорядоченной последовательности. Расположение центра масс контрольных точек вычисляется в качестве средних значений координат X и Y.
xcm = (x1 + x2 + ... + xn)/n;
ycm = (y1 + y2 + ... + yn)/n,
где cm - это центр масс, а n - число контрольных точек.
Значения координат X должны быть отсортированы в порядке возрастания и храниться в двух байтах, однако в идентификационную карту должны записываться только младшие байты значений координат, значения которых эквивалентны остатку от целочисленного деления на 256. Идентификационная карта может восстановить исходную последовательность значений координат путем прибавления числа 256 ко всем последующим значениям координат в случае нарушения их возрастающего порядка следования.
Пример:
Исходная последовательность: 60 276 277 333 581 797 860 986 1000
Переданная последовательность: 60 20 21 77 69 29 92 218 232
При каждом нарушении возрастающего порядка добавляется 256
0 256 256 256 512 768 768 768 768
Восстановленная последовательность: 60 276 277 333 581 797 860 986 1000
Такой же принцип реконструкции может быть применен для Y координаты. Использование данной реконструкции одновременно для X и Y координат невозможно.
Примечание 1. Изображения могут иметь высоту, превышающую 256 пикселей в случае, если отпечаток четырех пальцев сегментируется ниже первой межфаланговой складки.
Примечание 2. Предполагается, что расстояние по любой координате между двумя соседними контрольными точками исходной последовательности меньше 256.
9.5. Использование дополнительных данных для формата биометрического сравнения контрольных точек отпечатка пальца на идентификационной карте
В формате идентификационной карты допускается присутствие дополнительных данных, кроме данных, относящихся к контрольным точкам. В таком случае необходимо использовать биометрический шаблон данных (тег "0x7F2E") в соответствии со стандартами ИСО/МЭК 7816-11 и ИСО/МЭК 7816-6 [3]. В таблице 19 приведен биометрический шаблон данных, включающий ОД.
Если разработчик добавляет собственные биометрические данные, то биометрические данные в стандартном формате (ОД с тегами 0x81; 0x91 - 0x95) должны быть инкапсулированы в ОД с тегом "0xA1" (таблица 19).
(в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Росстандарта от 04.10.2018 N 704-ст)
Таблица 19
Примечание. Тип изображения отпечатка пальца поддерживает регистрацию одного и того же пальца несколько раз, по одному отпечатку с каждого датчика. Механизм биометрического сравнения на идентификационных картах может проводить сравнение шаблонов верификации с зарегистрированным шаблоном того же типа. Если тип изображения неизвестен, алгоритм биометрического сравнения на идентификационных картах будет проводить сравнение отпечатка пальца с любым хранящимся для данного пальца шаблоном.
9.5.2. Данные локального качества, измененные для формата биометрического сравнения контрольных точек отпечатка пальца на идентификационных картах
9.5.2.1. Обзор формата данных локального качества
В связи с отсутствием заголовка записи форматы идентификационных карт, содержащих контрольные точки отпечатков пальцев, не содержат информацию о высоте и ширине изображения; следовательно, информация о расположении ячеек, описанных в данном разделе, отсутствует. Эта информация должна быть представлена в измененном заголовке для данных локального качества. На рисунке ниже представлена структура данных локального качества в формате биометрического сравнения контрольных точек отпечатка пальца на идентификационных картах.
![]() Первый байт данных локального качества должен содержать значение частоты пространственной дискретизации карты качества в ячейках на дециметр длины. Следующие два байта должны содержать число ячеек в карте качества в направлении осей X и Y. Четвертый байт должен содержать битовую глубину для каждой ячейки. После байтов заголовка должны следовать данные качества для каждой ячейки.
9.5.2.2. Поле "Плотность ячеек в карте качества"
Данное значение указывает число ячеек на дециметр в карте качества. Плотность должна быть одинаковой по обоим направлениям. Допустимые значения - от 20 до 255. Рекомендованное значение - 125 ячеек на дециметр.
9.5.2.3. Поле "Ширина карты качества" и поле "Высота карты качества"
Число ячеек в направлении оси X должно храниться в 1 байте. Допустимые значения - от 1 до 255. Число ячеек в направлении оси Y должно храниться в 1 байте. Допустимые значения - от 1 до 255.
9.5.2.4. Поле "Битовая глубина информации о качестве ячейки"
Битовая глубина информации о качестве ячейки должна содержаться в одном байте. Данное значение указывает число битов на ячейку, используемое для обозначения качества. Допустимые значения: 0, 1, 2, 4 и 8. При нулевом значении битовой глубины информации прямоугольная область изображения достаточно высокого качества определяется шириной, высотой и частотой пространственной дискретизации карты качества.
9.5.2.5. Поле "Данные качества ячейки"
Описание данных качества ячейки приведено в 8.5.4.6.
9.5.3. Отображение возможностей идентификационной карты
Если идентификационная карта с функцией сравнения поддерживает наличие дополнительных данных, то возможности карты должны быть отражены в ОД "Параметры алгоритма биометрического сравнения" (тег 0xB1 в БИШ в соответствии с ИСО/МЭК 19785-3) с использованием ОД "Индикатор обращения к свойствам" (тег 0x83, поле размером один байт). Значения ОД "Индикатор обращения к свойствам" приведены в таблице 20.
Таблица 20
Записи в таблице 21 сделаны регистрационным органом ЕСФОБД (см. ИСО/МЭК 19785-2) для идентификации формата записи и формата сравнения контрольных точек отпечатка пальца на идентификационных картах. Владельцем формата является ИСО/МЭК СТК 1/ПК 37, зарегистрированный идентификатор владельца формата - 257 (0x0101).
Таблица 21
Идентификаторы типа формата
(таблица 21 в ред. Изменения N 1, утв. Приказом
Росстандарта от 04.10.2018 N 704-ст)
В формате записи контрольных точек отпечатка пальца информация о типе гребня закодирована в блоке "Заголовок представления" в соответствии с 8.4.17.
(обязательное)
ДИАГРАММЫ ФОРМАТА ЗАПИСИ
B.1. Полный формат записи
![]() B.2. Формат общего заголовка
![]() B.3. Формат представления контрольных точек отпечатка пальца
![]() ![]() ![]() ![]() B.4. Формат записи пикселя контрольной точки отпечатка пальца с полем "Качество контрольной точки" (6-байтовый формат)
![]() B.5. Формат записи пикселя контрольной точки отпечатка пальца (5-байтовый формат)
![]() B.6. Дополнительные данные
![]() (справочное)
ПРИМЕР ЗАПИСИ ДАННЫХ КОНТРОЛЬНЫХ ТОЧЕК ОТПЕЧАТКА ПАЛЬЦА
В данном Приложении приведен пример записи данных контрольных точек отпечатка пальца.
C.1. Исходные данные
Идентификационный номер биометрического сканера отпечатков пальцев: 0x00B5 (данное значение определяется изготовителем биометрического сканера), без сертификации.
Частота пространственной дискретизации датчика: 500 п/дюйм по осям X и Y (196,85 п/см).
Размер изображения: 512 x 512 пикселей.
"Живые" отпечатки левого и правого указательных пальцев.
Левый указательный палец: качество изображения отпечатка пальца - 90%; 27 контрольных точек (см. таблицу ниже); дополнительные данные отсутствуют.
Правый указательный палец: качество изображения отпечатка пальца - 70%; 22 контрольные точки (см. таблицу ниже). Область дополнительных данных (тип 0x0221) содержит 6 байтов: 0x01; 0x44; 0xBC; 0x36; 0x21; 0x43.
Длина записи: 397 = 15 (заголовок записи) + 2 x 37 (заголовки отпечатков пальцев) + 27 x 6 (контрольные точки 1-го пальца) + 22 x 6 (контрольные точки 2-го пальца) + 2 (пустая область дополнительных данных для 1-го пальца) + 12 (область дополнительных данных для 2-го пальца).
C.2. Пример диаграмм формата данных
C.3. Пример записи контрольных точек отпечатка пальца
Заголовок записи:
0X464D5200303330000000018D000200
Заголовок для первого отпечатка пальца:
0x000000C907D50C0F112314000000ABCD00B5015AABCD0123070000C500C50002000200601B
Данные контрольных точек для первого отпечатка пальца:
Область дополнительных данных для первого отпечатка пальца:
0x0000
Заголовок для второго отпечатка пальца:
0X000000B507D50C0F112314000000ABCD00B50146ABCD0123020100C500C500020002006016
Данные контрольных точек для второго отпечатка пальца:
Область дополнительных данных для второго отпечатка пальца:
0x000A0221000A0144BC362143
(справочное)
ФОРМАТОВ КОНТРОЛЬНЫХ ТОЧЕК ОТПЕЧАТКА ПАЛЬЦА
ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ИДЕНТИФИКАЦИОННЫХ КАРТАХ
D.1. Регистрация
D.1.1. Число контрольных точек
Число контрольных точек является чувствительным к безопасности параметром и зависит от требований безопасности приложения. Пользователи, отпечатки пальцев которых не соответствуют требованию к минимальному числу контрольных точек, не могут быть зарегистрированы в биометрической системе. Максимальное число контрольных точек для данных шаблона зависит от конкретной реализации системы.
Рекомендованное минимальное число контрольных точек для регистрации в системе равно 16, для процесса верификации - 12. Данные значения влияют на устойчивость системы биометрического распознавания на основе контрольных точек при злонамеренных действиях "самозванца". Информация о зависимости вероятностей ложного совпадения и ложного несовпадения от числа контрольных точек была опубликована [MINEXII].
Максимальное число контрольных точек, передаваемых на идентификационную карту, зависит от конкретной реализации системы и связана с:
- временем передачи данных;
- ресурсами памяти;
- временем обработки;
- аспектами безопасности.
Рекомендованное максимальное число контрольных точек для регистрации и верификации претендента равно 60. Максимальное число передаваемых на идентификационную карту контрольных точек ограничивается устройством регистрации (ИСО/МЭК 19785-3, раздел 11).
D.1.2. Число необходимых представлений пальца
Число необходимых представлений пальца, получаемых в процессе регистрации, зависит от конкретной системы регистрации.
D.2. Сравнение
В процессе сравнения данные могут подвергаться сдвигу (в направлениях осей X и Y), повороту (изменению направления) и изменению формы. При сравнении также необходимо принимать во внимание дополнительные факторы, такие как ВЛД и ВЛНД.
D.2.1. Условия проведения сравнений
Результатом процесса сравнения является показатель, выражающий число совпадающих контрольных точек или другое значение. В испытаниях на совместимость может быть проведена проверка различных алгоритмов сравнения на соответствие требованиям к ВЛД и ВЛНД, например отношение к мощности функции соответствующего приложения.
D.2.2. Счетчик повторов
Для ограничения числа попыток сравнений, проводимых на идентификационной карте, был реализован счетчик повторов, уменьшающийся с каждым последующим отрицательным результатом верификации и принимающий начальное значение при положительном результате верификации. Начальное значение счетчика повторов зависит от:
- опыта пользователя;
- внешних условий (например, устройства датчика и размещения пальца);
- качества верифицируемых данных;
- мощности функции.
Если счетчик повторов достиг нулевого значения, то соответствующий метод биометрической верификации блокируется.
Сброс счетчика повторов в начальное состояние возможен только в том случае, если система поддерживает такую функцию, например, с помощью команды RESET_RETRY_COUNTER (сброс счетчика повторов) (см. стандарт ИСО/МЭК 7816-4) и ввода восьмизначного кода сброса.
Рекомендуемое начальное значение счетчика повторов находится в диапазоне от 5 до 15. Возможный диапазон и используемое значение определяются требованиями безопасности поставщика системы и значением мощности функции.
D.3. Аспекты безопасности передачи контрольных точек отпечатка пальца на идентификационную карту
Отпечатки пальцев остаются повсюду, поэтому данный вид биометрических данных считается общедоступным. Злоумышленник может извлечь биометрические данные из отпечатков пальцев, оставленных на промежуточной поверхности, и представить эти данные украденной карте соответствующего человека. Во избежание этого требуется надежный канал связи между идентификационной картой и обслуживающей системой. Обеспечение надежности канала связи достигается методами шифрования, например, с помощью обмена сообщениями безопасности согласно ИСО/МЭК 7816-4. Спецификация функций обмена сообщениями безопасности зависит от конкретного приложения и выходит за рамки рассмотрения настоящего стандарта.
(обязательное)
СЕРТИФИКАЦИЯ БИОМЕТРИЧЕСКИХ СКАНЕРОВ ОТПЕЧАТКОВ ПАЛЬЦЕВ
E.1. Спецификация качества изображения для автоматизированной системы идентификации по отпечаткам пальцев (АСИОП)
Настоящая спецификация применима к "биометрическим сканерам отпечатков пальцев" (системы сканирования и регистрации отпечатков пальцев <3> в цифровом виде, в том числе с использованием сканеров машинописного текста, например карточные сканеры), и к "принтерам отпечатков пальцев" (системы, использующие принтер для печати цифровых изображений отпечатков пальцев на печатной основе). Данная спецификация обеспечивает критерии для обеспечения качества получаемых изображений с биометрических сканеров отпечатков пальцев и принтеров, которые получают/создают изображения отпечатков пальцев из/в АСИОП.
--------------------------------
<3> Термин "отпечаток пальца" может относиться в данном Приложении и к отпечатку ладони, полному отпечатку ладони или отпечатку других частей человеческого тела.
Цифровые изображения, зарегистрированные при помощи биометрического сканера отпечатков пальцев, должны обладать достаточным качеством для обеспечения: сравнения отпечатков пальцев для принятия решения об идентификации, классификации отпечатков пальцев, автоматического обнаружения признаков и обеспечения эффективного поиска по АСИОП. Процесс сравнения отпечатков пальцев требует наличия изображений высокого качества. Мелкие детали как поры или едва заметные гребни могут сыграть важную роль в процессе сравнения. Для проведения сравнения в АСИОП анализаторы будут обрабатывать цифровые изображения отсканированных отпечатков пальцев, но в определенных случаях также должны будут принимать и использовать напечатанные изображения отпечатков пальцев. Например, некоторые исполнители могут печатать карты с данными, полученными при помощи биометрических сканеров отпечатков пальцев, для их передачи в АСИОП. Данные печатные копии будут получены при помощи принтеров, содержащих оптимизированные для отпечатков пальцев алгоритмы печати. Основной функцией принтеров является создание печатных копий цифровых отпечатков пальцев натуральной величины, что обеспечивает достаточное качество печати для проведения процедуры сравнения отпечатков пальцев, то есть принятия решения об идентификации.
Требования к качеству изображения для биометрических сканеров отпечатков пальцев представлены в E.1.2 и E.1.3. Методика испытания на соответствие данным требованиям выходит за рамки настоящего Приложения. Доступен пример спецификации испытания, которая позволяет проводить испытания на соответствие данным критериям качества изображения [18].
Биометрический сканер отпечатков пальцев должен регистрировать изображения с высокой точностью воспроизведения геометрических размеров, мелких деталей, хорошей резкостью, равномерным распределением уровней серого и иметь динамический диапазон с низкими шумовыми характеристиками. Изображения должны быть точными представлениями исходных отпечатков пальцев без каких-либо значительных артефактов, аномалий, ложных деталей или видимых последствий восстановления изображения. Выходная частота пространственной дискретизации биометрического сканера отпечатков пальцев в направлении строк и столбцов датчика должна находиться в диапазоне от (R - 0,01R) до (R + 0,01R) и иметь 8-битовое квантование градаций серого (256 уровней серого).
Величина "R" должна составлять либо 500 п/дюйм, либо 1000 п/дюйм; в сертификате биометрического сканера отпечатков пальцев может быть указано как одно, так и оба значения частоты пространственной дискретизации. Фактическое значение оптической частоты пространственной дискретизации биометрического сканера должно быть больше или равно величине "R".
Биометрический сканер, предназначенный для сканирования стандартных карт с отпечатками десяти пальцев размером 8,0 x 8,0 дюймов, размер рабочей поверхности должен быть не менее 5,0 x 8,0 дюймов, чтобы охватить все 14 зарегистрированных элементов, либо каждый зарегистрированный элемент в виде отдельного изображения, либо одновременно все зарегистрированные элементы в виде одного изображения. В таблице E.1 представлены рекомендуемые размеры рабочей поверхности, применимые как для систем сканирования карт, так и для систем сканирования контактным методом с тем лишь исключением, что при сканировании карт приоритет отдается размерам карты.
Таблица E.1
Рекомендуемые размеры рабочей поверхности
--------------------------------
<4> Сканер прямого сканирования должен быть способен зарегистрировать не менее 80% полной длины прокатной дуги, определяемой как длина дуги от одного края ногтя до другого.
E.1.2.1.1. Требования
При измерении дискретных серий участков с равномерным коэффициентом отражения (например, ступенчатой монохромной шкалы), в значительной степени покрывающей диапазон серого биометрического сканера отпечатков пальцев, среднее значение каждого участка должно находиться в пределах 7,65 уровней серого от линии регрессии, полученной методом наименьших квадратов и проходящей между значениями коэффициентов отражения участков (независимая переменная) и уровнями серого, полученными на выходе биометрического сканера отпечатков пальцев (зависимая переменная).
E.1.2.1.2. Краткая информация
Предполагается, что все объекты, используемые при верификации соответствия спецификации качества изображения, регистрируются биометрическим сканером отпечатков пальцев, который работает в линейном режиме ввода/вывода. Линейность обеспечивает достоверные результаты при сравнении тестовых измерений с требованиями, например, пространственно-частотная характеристика системы в терминах модуляционной передаточной функции является, строго говоря, концептом линейных систем. Линейность также дает возможность сравнивать различные биометрические сканеры отпечатков пальцев посредством концепта "общего языка". В нестандартных случаях допускается присутствие незначительной сглаженной монотонной нелинейности у сканированных изображений объектов испытаний, например, когда обеспечение линейности на испытываемом биометрическом сканере отпечатков пальцев является практически нецелесообразным и нетипичным с точки зрения эксплуатации (например, для некоторых биометрических сканеров отпечатков пальцев). Линейность не является обязательным требованием для рабочих или тестовых сканированных изображений отпечатков пальцев, что обеспечивает гибкость при обработке изображений в попытке избавиться от несовершенных цветовых характеристик образцов отпечатков пальцев.
E.1.2.2.1. Требование к поперечному направлению
При сканировании штриховой миры с вертикально и горизонтально направленными линиями абсолютное значение разницы между фактическим и измеренным на изображении расстоянием между параллельными линиями не должно превышать представленных ниже значений для не менее 99% испытаний, проведенных в каждой области измерения зарегистрированного элемента и в каждом из двух ортогональных направлений.
Для биометрического сканера отпечатков пальцев с разрешающей способностью 500 п/дюйм:
D <= 0,0007, для 0,00 < X < 0,07,
D <= 0,01X, для 0,07 < X < 1,50.
Для биометрического сканера отпечатков пальцев с разрешающей способностью 1000 п/дюйм:
D <= 0,0005, для 0,00 < X < 0,07,
D <= 0,0071X, для 0,07 < X < 1,5,
где D = |Y - X|,
X - фактическое расстояние на мире,
Y - измеренное расстояние на изображении,
D, X, Y представлены в дюймах.
E.1.2.2.2. Требование (продольное направление)
При сканировании штриховой миры с вертикально и горизонтально направленными линиями максимальное значение разницы (в горизонтальном или вертикальном направлении соответственно) между расположением любых двух точек в пределах 1,5-дюймового сегмента представленного изображения линий не должно превышать 0,016 дюймов для не менее 99% испытаний, проведенных в каждой области измерения зарегистрированного элемента и в каждом из двух ортогональных направлений.
E.1.2.2.3. Краткая информация
Штриховой мирой является решетка Ронки, которая состоит из линий одинаковой ширины и пространственного прямоугольного сигнала с частотой 1,0 пара линий/мм, с высокой контрастностью и резкими краями. Данная решетка также применяется для проверки соблюдения требования к частоте пространственной дискретизации биометрического сканера отпечатков пальцев, установленного в E.1.2. Геометрическая точность в поперечном направлении измеряется поперек изображаемых линий решетки Ронки, которые охватывают практически всю область регистрации изображения. Требование к частоте пространственной дискретизации в 500 п/дюйм соответствует точности определения координат +/- 1,0% для расстояний от 0,07 до 1,5 дюймов и +/- 0,0007 дюйма (1/3 пикселя) для расстояний меньше или равных 0,07 дюйма. Требование к частоте пространственной дискретизации в 1000 п/дюйм соответствует точности определения координат +/- 0,71% для расстояний от 0,07 до 1,5 дюймов и значению +/- 0,0005 дюйма (1/2 пикселя) для расстояний меньше или равных 0,07 дюйма.
Данная процедура измерения также применяется для проверки требования к частоте пространственной дискретизации, установленной в E.1.2.3. Геометрическая точность в продольном направлении изображения измеряется вдоль каждой линии решетки Ронки. Например, для представленной горизонтальной линии изображения максимальное значение разницы между точками пересечения данной линии с вертикальной и горизонтальной осями, измеренной в нескольких точках сегмента линии длиной 1,5 дюйма, сравнивается с максимально допустимым значением разницы (аналогично для вертикальной линии). Данное требование необходимо для гарантии того, что подушкообразное или бочкообразное искажение в основной области исследования, то есть на отпечатке одного пальца, не слишком велико.
E.1.2.3.1. Требования
Измерение ПЧХ должно проводиться при помощи синусоидальной миры и называться измерением функции передачи модуляции (ФПМ), за исключением случая, когда биометрический сканер отпечатков пальцев не может получить приемлемую тональную характеристику данного образца; в этом случае для измерения ПЧХ необходимо использовать штриховую миру и называть это измерением частотно-контрастной характеристики (ЧКХ). При измерении синусоидальной ФПМ ее значения должны быть больше или равны минимальным значениям контраста, установленным в таблице E.2 в направлении строк и столбцов датчика и в любой области поля обзора биометрического сканера отпечатков пальцев. При измерении штриховой ЧКХ ее значения должны быть больше или равны минимальным значениям контраста, определяемым уравнениями (E.1) или (E.2) в направлении строк и столбцов датчика и в любой области поля обзора биометрического сканера отпечатков пальцев. Значения ЧКХ, вычисленные из уравнений (E.1) и (E.2) для стандартных частот испытаний, представлены в таблице E.3.
Таблица E.2
Требования к ФПМ при использовании синусоидальной миры
Примечание. Испытание на частотах 7 и 9 пар линий/мм не является обязательным, если шаблоны данных частот отсутствуют в синусоидальной мире.
Таблица E.3
(для стандартных частот испытаний)
Примечание. При использовании штриховой миры обязательным является испытание на частотах 7 и 9 пар линий/мм.
Ни одно из значений ФПМ или ЧКХ, вычисленное для всех указанных в спецификации пространственных частот, не должно превышать значение 1,05.
Полученное на выходе изображение синусоидальной или штриховой миры не должно иметь значительного эффекта наложения частот.
Штриховая мира может не содержать конкретных частот, список которых представлен в таблице E.3; однако мира должна охватывать весь диапазон представленных в списке частот и содержать шаблоны линий, близкие к каждой из перечисленных частот. Следующие уравнения используются для получения спецификационных значений ЧКХ при использовании штриховой миры, содержащей частоты, которые не представлены в таблице E.3.
Биометрический сканер отпечатков пальцев с разрешающей способностью 500 п/дюйм для f = от 1,0 до 10,0 пар линий/мм:
Биометрический сканер отпечатков пальцев с разрешающей способностью 1000 п/дюйм для f = от 1,0 до 20,0 пар линий/мм:
x f + 1,01341. (E.2)
E.1.2.3.2. Краткая информация
Для оценки ФПМ в каждом отображаемом шаблоне гармонической частоты определяется единственная репрезентативная гармоническая модуляция при помощи значений контраста образца, полученного из данного шаблона. Значения контраста образца вычисляются по уровням максимума и минимума, соответствующим "гребню" и смежной "впадине" в каждом гармоническом периоде. Для синусоидального изображения данные уровни максимума и минимума представляют собой уровни серого изображения, которые были локально усреднены в направлении, перпендикулярном распространению гармонического колебания, а потом преобразованы посредством калибровочной кривой в пространство отражающей способности объекта. Значения контраста изображения в пространстве отражающей способности объекта определяются следующим образом: контраст = (максимум - минимум)/(максимум + минимум).
Калибровочная кривая является кривой максимального соответствия уровней серого участков одинаковой оптической плотности на синусоидальной мире и соответствующих значений коэффициента отражения объекта. Предполагается, что значения контраста синусоидальной миры и значения участков одинаковой оптической плотности объекта предоставляются изготовителем объекта.
ФПМ биометрического сканера отпечатков пальцев для каждой частоты определяется следующим образом:
ФПМ = контраст изображения/контраст объекта. Для оценки ЧКХ значения контраста определяются непосредственно в пространстве изображения, нормализованном значением контраста на нулевой частоте, вместо применения калибровочной кривой. ЧКХ биометрического сканера отпечатков пальцев для каждой частоты определяется следующим образом: ЧКХ = контраст изображения/контраст объекта на нулевой частоте.
Штриховая мира должна состоять как минимум из 10 параллельных пар линий для каждой частоты из области высоких пространственных частот (от 0,5 до 1 частоты Найквиста), что помогает обеспечить регистрацию при оптимальном фазировании сканера-объекта и способствует исследованию потенциального наложения частот. Штриховая мира также должна содержать низкочастотный компонент, то есть большой квадрат, линию или набор линий с эффективной частотой менее 2,5% от окончательной частоты пространственной дискретизации биометрического сканера отпечатков пальцев. Данный низкочастотный компонент применяется для нормализации ЧКХ; он должен иметь ту же оптическую плотность, что и высокочастотные линии миры.
Верхний предел значения контраста 1,05 применяется для предотвращения обработки изображения, которая приводит к чрезмерному повышению резкости границ, что может добавить на изображение ложные детали. Эффект наложения частот на изображениях синусоидальной и штриховой миры может быть изучен посредством численного анализа и визуального осмотра цифрового изображения, выведенного на экран монитора.
E.1.2.4.1. Требования
ОСШ белого образца и ОСШ черного образца должны быть больше или равны 125,0 как минимум в 97,0% соответствующих случаев в каждой области измерения зарегистрированного элемента.
E.1.2.4.2. Краткая информация
Сигналом называется разница между средними выходными уровнями серого, полученными при сканировании объектов с однородным низким и однородным высоким коэффициентом отражения, при измерении средних значений в независимых областях размером 0,25 x 0,25 дюйма в пределах каждой области измерения зарегистрированного элемента. Шумом называется стандартное отклонение уровней серого в каждой из этих независимых областей измерения.
Вследствие этого у каждой пары изображений с высоким и низким коэффициентом отражения есть два значения ОСШ: одно на базе среднеквадратичного отклонения для высокого коэффициента отражения и второе на базе среднеквадратичного отклонения для низкого коэффициента отражения. Для получения истинного показателя среднеквадратичного отклонения биометрический сканер отпечатков пальцев настраивается таким образом, чтобы средний уровень серого белого образца был на несколько значений ниже самого высокого показателя уровня серого для данного биометрического сканера отпечатков пальцев, а средний уровень серого черного образца был на несколько уровней выше самого низкого показателя уровня серого для данного биометрического сканера отпечатков пальцев.
E.1.2.5.1. Требование к однородности смежных строк и столбцов
Не менее 99,0% средних значений уровней серого двух смежных строк или столбцов длиной 0,25 дюйма в пределах каждой отображаемой области зарегистрированного элемента не должны отличаться более чем на 1,0 уровень серого при сканировании объекта с однородной низкой отражающей способностью и более чем на 2,0 уровня серого при сканировании объекта с однородной высокой отражающей способностью.
E.1.2.5.2. Требование к однородности среди пикселей
Уровень серого каждого отдельного пикселя для 99,9% всех пикселей в каждой независимой области размером 0,25 x 0,25 дюйма, расположенной в пределах отображаемой области зарегистрированного элемента, не должен отличаться от среднего значения более чем на 22,0 уровня серого при сканировании объекта с однородной высокой отражающей способностью и более чем на 8,0 уровней серого при сканировании объекта с однородной низкой отражающей способностью.
E.1.2.5.3. Требование к однородности малой области
Средние значения уровней серого двух независимых областей размером 0,25 x 0,25 дюйма, расположенных в пределах отображаемой области зарегистрированного элемента, не должны отличаться более чем на 12,0 уровней серого при сканировании объекта с однородной высокой отражающей способностью и более чем на 3,0 уровня серого при сканировании объекта с однородной низкой отражающей способностью.
E.1.2.5.4. Краткая информация
Измерения проводятся на множестве независимых тестовых областей, основываясь на принципе последовательного прохождения каждого зарегистрированного элемента. (Вся область регистрации биометрического сканера отпечатков пальцев, как правило, считается единственной областью зарегистрированного элемента.)
Для получения истинного показателя среднеквадратичного отклонения биометрический сканер отпечатков пальцев настраивается таким образом, чтобы средний уровень серого белого образца был на несколько значений ниже самого высокого показателя уровня серого для биометрического сканера отпечатков пальцев, а средний уровень серого черного образца был на несколько значений выше самого низкого показателя уровня серого для биометрического сканера отпечатков пальцев.
Биометрический сканер отпечатков пальцев должен обеспечивать высокое качество регистрируемых им изображений отпечатков пальцев; качество оценивается на основании следующих требований.
E.1.2.6.1. Требование к динамическому диапазону изображений отпечатков пальцев
Не менее 80,0% зарегистрированных изображений отпечатков пальцев должны иметь динамический диапазон не менее 200 уровней серого. Не менее 99,0% изображений должны иметь динамический диапазон не менее 128 уровней серого.
E.1.2.6.2. Краткая информация
Системы сканирования на пунктах регистрации изображений отпечатков пальцев позволяют регулировать динамический диапазон изображений, так как основываются на принципе последовательной регистрации объектов или карт. Регулировать динамический диапазон изображений можно, например, правильным образом прокатывая покрытый красящим веществом палец или регулируя степень нажима на биометрический сканер отпечатков пальцев.
В системах, обрабатывающих карты отпечатков пальцев различных типов и изображения различного качества, автоматическая адаптивная обработка является необходимой. 8-битовое квантование градаций серого для малоконтрастных изображений отпечатков пальцев необходимо для более оптимального представления пониженного динамического диапазона без значительного насыщения.
Под динамическим диапазоном понимается число уровней серого, содержащихся в сигнале; динамический диапазон измеряется в пределах области отпечатка пальца, исключая присутствующий на изображении белый фон, а также линии, рамки и текст формата карты. Соблюдение биометрическими сканерами данных требований к динамическому диапазону должно быть проверено при помощи статистически стратифицированного набора карт с изображениями отпечатков пальцев. Для испытания сканеров карт с механизмом автоматической подачи документов тестовый набор карт с изображениями отпечатков пальцев может включать в себя карты, параметры которых относятся к типу "сложных для обработки", например содержащих царапины, отверстия, скобки, наклеенные фотографии или ламинацию. Для биометрических сканеров отпечатков пальцев соблюдение данных требований будет проверяться при помощи наборов изображений, изготовленных изготовителем оборудования.
E.1.2.6.3. Требование к артефактам и аномалиям изображений отпечатков пальцев
Артефакты и аномалии, обнаруженные на изображениях отпечатков пальцев, источником которых является биометрический сканер отпечатков пальцев или процедура обработки изображения, не должны в значительной степени неблагоприятно повлиять на выполнение функций сравнения отпечатков пальцев и шаблонов для принятия решения об идентификации, классификации отпечатков пальцев, автоматического обнаружения признаков или обеспечения надежности поиска по всей системе автоматической идентификации по отпечаткам пальцев.
E.1.2.6.4. Краткая информация
Изображения отпечатков пальцев исследуются в целях обнаружения наличия артефактов или аномалий, источником которых является биометрический сканер отпечатков пальцев или процедура обработки изображения; оценка может включать в себя измерения, нацеленные на определение численного выражения степени их критичности и значимости. Исследованию могут подвергаться артефакты или аномалии из следующего неполного списка:
- последствия шума, обусловленного вибрацией;
- резкие перепады среднего значения уровней серого между смежными зарегистрированными элементами;
- пробелы в гистограмме уровней серого, то есть наличие нулевых пикселей в средних областях уровней серого или их усечение до 256 уровней серого;
- стыковые соединения датчика изображений;
- шумовые полосы;
- проступание клея на карте;
- насыщенность уровней серого.
E.1.2.6.5. Требование к резкости и воспроизведение мелких деталей на изображениях отпечатков пальцев
Резкость и воспроизведение мелких деталей на изображениях отпечатков пальцев, полученных на выходе биометрического сканера или после процедуры обработки, должны иметь высокие показатели, для того чтобы обеспечить выполнение функций, установленных в E.1.1.
E.1.2.6.6. Краткая информация
Резкость и воспроизведение мелких деталей на изображениях отпечатков пальцев, полученных на выходе сканера или после процедуры обработки, могут быть исследованы при помощи подходящих объективных численных показателей качества изображения, а также посредством визуального осмотра цифрового изображения, выведенного на экран монитора.
Стандартные наборы изображений отпечатков пальцев содержат как изображения отпечатков пальцев, зарегистрированных контактным методом, так и изображения, зарегистрированные методом прокатки. Изображения отпечатков пальцев, полученные методом прокатки, применяются при выполнении функций поиска и идентификации, а изображения отпечатков пальцев, зарегистрированных контактным методом, как правило, используются для последовательной верификации. Системы, разработанные для проверки сведений о субъекте по "изображениям отпечатков пальцев, зарегистрированных контактным методом", регистрируют единственный набор изображений отпечатков пальцев, зарегистрированных контактным методом. Данный набор изображений отпечатков пальцев, зарегистрированных контактным методом, должен применяться для последовательной верификации, поиска и идентификации.
Раньше качество изображений являлось настоящей проблемой при проверке данных субъекта. Некоторые программы требуют большого числа мест регистрации с маленьким объемом для хранения полученных изображений, что усложняет обучение.
Основной задачей биометрических сканеров, регистрирующих контактным методом изображения отпечатков пальцев, является уменьшение необходимости в обучении, чтобы неопытные пользователи могли всегда регистрировать качественные изображения отпечатков пальцев.
Биометрический сканер, регистрирующий контактным методом изображения отпечатков пальцев, должен соответствовать всем требованиям, установленным в E.1.2, наряду со следующими требованиями.
E.1.3.1. Требование к процедуре сбора биометрических данных
Система должна предусматривать простую процедуру сбора биометрических данных.
E.1.3.2. Краткая информация
Простая процедура сбора биометрических данных обеспечивает неопытному пользователю возможность регистрировать высококачественные изображения отпечатков пальцев. Системы, регистрирующие контактным методом изображения отпечатков пальцев, оцениваются по их способности выдавать очень низкую вероятность отказа при регистрации в рабочих условиях. Системы с минимальной областью регистрации 3,2 дюйма (в ширину) на 3,0 дюйма (в высоту), которые способны зарегистрировать одновременно четыре пальца в вертикальном положении, будут считаться соответствующими требованию простой процедуры сбора биометрических данных. Иные подходы к сбору биометрических данных будут требовать проведения особых испытаний и составления специальной документации.
E.1.3.3. Требование к верифицируемым данным о последовательности пальцев
Используемый метод регистрации изображений отпечатков пальцев должен приводить к очень низкой вероятности ошибки при определении порядкового номера пальца.
E.1.3.4. Краткая информация
Процедура сбора биометрических данных для систем, работающих с изображениями отпечатков пальцев, будет оцениваться по ее способности зарегистрировать верифицируемые данные о последовательности пальцев. Системы с минимальной областью регистрации 3,2 дюйма (в ширину) на 3,0 дюйма (в высоту), которые способны зарегистрировать одновременно четыре пальца в вертикальном положении, будут считаться соответствующими требованиям о последовательности пальцев. Иные подходы к сбору биометрических данных будут требовать проведения особых испытаний и составления специальной документации.
Данные спецификации применимы к устройствам регистрации изображений отпечатков пальцев, которые сканируют и регистрируют по крайней мере один отпечаток пальца в цифровом виде. Данные спецификации предоставляют критерии для обеспечения того, чтобы качество изображений, создаваемых подобными устройствами, было достаточно высоким для предполагаемой области применения; основной областью применения является аутентификация посредством сравнения изображений отпечатков пальцев один к одному. Биометрический сканер отпечатков пальцев должен регистрировать изображения с высокой точностью воспроизведения геометрических размеров, мелких деталей, хорошей резкостью, равномерным распределением уровней серого и иметь динамический диапазон с низкими шумовыми характеристиками. Изображения должны быть точными представлениями исходных отпечатков пальцев без каких-либо значительных артефактов, аномалий, ложных деталей или видимых последствий восстановления изображения. Ожидается, что биометрический сканер отпечатков пальцев сможет создавать изображения отпечатков пальцев хорошего качества для очень большого процента пользователей, несмотря на полный диапазон возможных изменений внешних условий, характерных для предполагаемой области применения.
Методика испытания на соответствие данным требованиям выходит за рамки настоящего Приложения. Доступен пример спецификации испытания, которая позволяет проводить испытания на соответствие данной спецификации качества изображения [8].
Проверка соответствия биометрического сканера отпечатков пальцев требованиям должна в первую очередь проводиться с использованием метода испытания, то есть проверки посредством последовательного выполнения данного пункта с достаточным набором инструментария для демонстрации соответствия заданным численным критериям. Биометрический сканер отпечатков пальцев должен подвергаться испытанию на соответствие требованиям в стандартном рабочем режиме со следующими возможными исключениями:
1) Если биометрический сканер отпечатков пальцев имеет функцию защиты от подмены такого типа, что допускается регистрация изображений только непосредственно с пальца, то данная функция должна быть отключена или пропущена при работе в режиме испытания объекта;
2) Если при стандартном функционировании биометрического сканера отпечатков пальцев выходные данные не являются монохромным изображением в градациях серого, например черно-белое изображение, набор контрольных точек, цветное изображение и т.д., то в тестовом режиме биометрический сканер отпечатков пальцев необходимо настроить таким образом, чтобы на выходе получать монохромное изображение в градациях серого;
3) Иные функции стандартного рабочего режима биометрического сканера отпечатков пальцев, которые похожи/сопоставимы/аналогичны тем, что представлены в пунктах 1) и 2), должны быть отключены.
В таблице E.4 представлены некоторые основные требования к биометрическим сканерам, регистрирующим изображения отдельных отпечатков пальцев.
Таблица E.4
E.2.2.1.1. Требование к поперечному направлению
Штриховая мира с пространственной частотой 1,0 пара линий/мм регистрируется как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении линий. Абсолютное значение разницы между фактическим и измеренным на изображении расстоянием между параллельными линиями объекта не должно превышать представленных ниже значений для не менее 99% испытаний, проведенных в каждом из двух ортогональных направлений.
D <= 0,0013, для 0,00 < X <= 0,07,
D <= 0,018X, для 0,07 <= X <= 1,50,
где D = |Y - X|;
X = действительное расстояние на мире;
Y = измеренное расстояние на изображении;
D, X, Y представлены в дюймах.
E.2.2.1.2. Требование к продольному направлению
Штриховая мира с пространственной частотой 1,0 пара линий/мм регистрируется как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении линий. Максимальное значение разницы в горизонтальном направлении (для вертикальных линий) и в вертикальном направлении (для горизонтальных линий) между расположением любых двух точек вдоль одной линии на расстоянии до 1,5 дюймов не должно превышать 0,027 дюйма для не менее 99% испытаний, проведенных в указанном направлении.
Требования к поперечному и продольному направлениям могут быть проверены посредством метода контроля вместо метода испытания в том случае, если биометрический сканер отпечатков пальцев обладает всеми представленными ниже характеристиками, сопровождающимися соответствующей документацией:
- создание подходящей решетки Ронки с пространственной частотой 1,0 пара линий/мм, посредством которой биометрический сканер будет создавать изображения для измерений, требует чрезвычайных усилий и ресурсов;
- датчик представляет собой двумерную матрицу (поверхностную решетку) на плоской (неискривленной) поверхности;
- элементы биометрического сканера отпечатков пальцев и пальцы находятся в неподвижном состоянии в процессе регистрации отпечатка;
- между пальцем и датчиком не расположено никаких аппаратных элементов биометрического сканера отпечатков пальцев (например, линз или призм), за исключением мембраны на поверхности датчика, которая, при ее наличии, не изменяет геометрию изображаемого пальца;
- никакой тип обработки сигнала, примененный к зарегистрированному изображению отпечатка пальца, не изменяет геометрию изображения отпечатка пальца.
E.2.2.1.3. Краткая информация
Штриховой мирой является решетка Ронки, которая состоит из линий одинаковой ширины и пространственного прямоугольного сигнала частотой 1,0 пара линий/мм, с высокой контрастностью и резкими краями.
Геометрическая точность в поперечном направлении измеряется в поперечном направлении изображаемых линий решетки Ронки, которые охватывают практически всю область регистрации изображения. Данное требование соответствует точности определения координат +/- 1,8% для расстояний от 0,07 до 1,5 дюймов и +/- 0,0013 дюйма (2/3 пикселя) для расстояний меньше или равных 0,07 дюйма. Эти измерения также применяются для проверки требования к допустимому отклонению частоты пространственной дискретизации биометрического сканера отпечатков пальцев, представленному в таблице E.4.
Геометрическая точность в продольном направлении изображения измеряется вдоль каждой линии решетки Ронки. Например, для представленной горизонтальной линии изображения максимальное значение разницы между точками пересечения данной линии с вертикальной и горизонтальной осями, измеренной в нескольких точках вдоль линии, сравнивается с максимально допустимым значением разницы (аналогично для вертикальной линии). Данное требование необходимо для гарантии того, что подушкообразное, бочкообразное или искажение другого вида в основной области исследования, то есть на одном отпечатке одного пальца, не слишком велико.
E.2.2.2.1. Требования
Измерение ПЧХ должно проводиться как с использованием битональной высококонтрастной штриховой миры, которая дает в результате ЧКХ биометрического сканера отпечатков пальцев, так и с использованием синусоидальной миры, которая позволяет получить ФПМ биометрического сканера отпечатков пальцев. Если биометрический сканер отпечатков пальцев не способен использовать ни штриховую, ни синусоидальную миру, например, ни одна из данных мир не позволяет получить пригодное/измеримое изображение, то для измерения ФПМ может быть использован контурный объект <5>.
--------------------------------
<5> Если достоверно обнаружено, что ни синусоидальная, ни штриховая мира, ни контурный объект не могут быть использованы для конкретного биометрического сканера отпечатков пальцев, допускается использование других методов измерения ПЧХ.
Значения ФПМ и ЧКХ должны быть больше или равны минимальным значениям контраста, которые определяются уравнением (E.3) (для ЧКХ) или уравнением (E.4) (для ФПМ) для диапазона частот от 1,0 до 10,0 пар линий/мм в направлении строк и столбцов датчика и в любой части общей области регистрации. Ни одно из значений ФПМ или ЧКХ, вычисленное для диапазона частот от 1,0 до 10,0 пар линий/мм, не должно превышать значение 1,12, а полученное на выходе изображение не должно иметь значительного эффекта наложения частот.
ЧКХ = -5,71711E-05 x f4 + 1,43781E-03 x f3 - 8,94631E-03 x
x f2 - 8,05399E-02 x f + 1,00838, (E.3)
x f + 1,02829. (E.4)
Примечание. Уравнения действительны для f = от 1,0 до 10,0 пар линий/мм.
Таблица E.5
E.2.2.2.2. Краткая информация
Верхний предел значения контраста 1,12 используется для предотвращения обработки изображения, которая приводит к чрезмерному повышению резкости границ, что может добавить на изображение ложные детали.
Наложение частот может быть изучено посредством численного анализа (например, анализ Фурье) и, для синусоидальных или штриховых изображений, визуального осмотра цифрового изображения, выведенного на экран монитора. Принято считать и признавать, что наложение частот, возникающее вследствие прореживания, часто неизбежно на высоких частотах, но наложение частот, возникающее вследствие повышения частоты дискретизации, недопустимо ни на каких частотах в пределах частоты Найквиста. Мира может быть изготовлена из любого материала и на любой основе, пригодной для проведения измерения на данном биометрическом сканере отпечатков пальцев, работающем в режиме отражения, пропускания или любом другом режиме передачи сигнала как в двух, так и в трех измерениях.
Если связь между выходными уровнями серого и входными уровнями сигнала является нелинейной, то есть характеристика входа/выхода биометрического сканера отпечатков пальцев является нелинейной, это должно быть соответствующим образом учтено при вычислении ФПМ или ЧКХ. (ФПМ и ЧКХ строго определены только для линейной или линеаризованной системы.)
Не требуется, чтобы ЧКХ или ФПМ были получены на конкретных частотах, список которых представлен в таблице E.5; однако ЧКХ или ФПМ должны охватывать весь диапазон представленных в списке частот и содержать частоты, значения которых приближены к каждой из перечисленных частот.
Синусоидальная мира - серийно производимые синусоидальные миры, как правило, содержат калибровочную ступенчатую монохромную шкалу для измерения характеристики входа/выхода биометрического сканера отпечатков пальцев, а также синусоидальные значения контраста образца, применяемые для нормализации значений контраста на выходе сканера для получения ФПМ.
Штриховая мира должна содержать достаточное число параллельных пар линий для каждой пространственной частоты, что помогает обеспечить регистрацию при оптимальном фазировании сканера-объекта и способствует проведению исследования потенциального наложения частот. Штриховая мира также должна содержать низкочастотный компонент (менее 0,3 пар линий/мм), как, например, одна широкая линия, обладающая такой же оптической плотностью, что и другие линии (используемая для нормализации).
Если биометрический сканер отпечатков пальцев имеет нелинейную характеристику, то для достижения эффективных значений контраста штрихового изображения необходимо использовать процедуру, аналогичную применяемой для синусоидальной обработки.
ПЧХ самой штриховой миры может быть неизвестна. В таком случае значения контраста линий на выходе биометрического сканера отпечатков пальцев (в области изображения или, если характеристика нелинейная, в области объекта) нормализуются значениями контраста выходных линий с практически нулевой частотой, что приводит к приемлемому показателю ЧКХ биометрического сканера отпечатков пальцев.
Контурный объект - вычисление ФПМ изображенного контурного объекта осуществляется согласно соответствующему стандарту ИСО [11]. Контур объекта располагается под углом 5,2° поочередно в направлении строк и столбцов датчика. Если биометрический сканер отпечатков пальцев имеет нелинейную характеристику, то нелинейность должна быть измерена и учтена при вычислениях. Вычисленные выходные значения контраста нормализуются до значения 1,0 на нулевой частоте (посредством деления на площадь функции размывания линии), что приводит к приемлемому показателю ФПМ биометрического сканера отпечатков пальцев. Если ПЧХ контура объекта известна, то дальнейшее деление на данную функцию осуществляется для получения более точных показателей ФПМ биометрического сканера отпечатков пальцев.
Контурный объект должен содержать как минимум две координатные метки, при помощи которых можно вычислить масштаб изображения в направлении поперечном контуру в пикселях на дюйм.
Не менее 99,0% средних уровней серого двух смежных строк или столбцов длиной 0,25 дюйма в пределах каждой области регистрации не должны отличаться более чем на 1,5 уровня серого при сканировании равномерно темно-серого объекта и более чем на 3,0 уровня серого при сканировании равномерно светло-серого объекта.
E.2.2.3.2. Требование к однородности между пикселями
Уровень серого каждого отдельного пикселя для не менее 99,0% всех пикселей в каждой независимой области размером 0,25 x 0,25 дюйма, расположенной в пределах области регистрации, не должен отличаться от среднего значения более чем на 8,0 уровней серого при сканировании равномерно темно-серого объекта и более чем на 22,0 уровня серого при сканировании равномерно светло-серого объекта.
E.2.2.3.3. Требование к однородности малой области
Средние уровни серого двух независимых областей размером 0,25 x 0,25 дюйма, расположенных в пределах области регистрации, не должны отличаться более чем на 3,0 уровня серого при сканировании равномерно темно-серого объекта и более чем на 12,0 уровней серого при сканировании равномерно светло-серого объекта.
Значение уровня шума, измеряемое как стандартное отклонение уровней серого, должно быть менее 3,5 в каждой независимой области размером 0,25 x 0,25 дюйма, расположенной в пределах области регистрации, при сканировании однородно темно-серого и однородно светло-серого объектов.
E.2.2.3.5. Краткая информация
Любой подходящий однородно темно-серый и однородно светло-серый объект, включая псевдообъекты, может быть использован для оценки требований, указанных в E.2.2.3.1 - E.2.2.3.4. (Идея псевдообъектов заключается в получении изображения пустой области регистрации посредством, например, увеличения или уменьшения выдержки, получая, соответственно, однородно светло-серое или темно-серое изображение.) Каждый объект должен охватывать всю область регистрации.
Биометрический сканер отпечатков пальцев настраивается таким образом, чтобы средний уровень серого светлого образца был на 4 уровня ниже самого высокого показателя уровня серого, получаемого при регистрации изображения отпечатка пальца биометрическим сканером, а средний уровень серого темного образца должен быть на 4 уровня выше самого низкого показателя уровня серого, получаемого при регистрации изображения отпечатка пальца биометрическим сканером. Данная настройка помогает избежать вероятных уровней насыщения и уровней, выходящих за пределы диапазона, получаемого при регистрации реальных отпечатков пальцев.
Биометрический сканер отпечатков пальцев должен обеспечивать достаточно высокое для предполагаемых областей применения качество изображения отпечатков пальцев. Основной областью применения является аутентификация посредством сравнения изображений отпечатков пальцев один к одному.
Качество изображения будет оцениваться с учетом представленных ниже требований посредством проведения визуальных и численных измерений исследуемых изображений, зарегистрированных контактным методом. Данные исследуемых изображений, зарегистрированных контактным методом, должны содержать:
- набор из 20 отпечатков пальцев, условно полученных от 10 разных субъектов, по два отпечатка от субъекта (предпочтительно отпечаток указательного пальца левой и правой руки), и
- набор из 5 повторно зарегистрированных изображений отпечатков указательного пальца одной руки одного и того же субъекта.
Все исследуемые изображения должны быть предоставлены для анализа в виде монохромных изображений с 8-битной шкалой серого на пиксель в несжатом формате (использование несжатого формата с потерями не допускается).
E.2.2.4.1. Требование к динамическому диапазону изображений отпечатков пальцев
Не менее 80,0% зарегистрированных изображений отпечатков пальцев должны иметь динамический диапазон не менее 150 уровней серого.
E.2.2.4.2. Краткая информация
Под динамическим диапазоном понимается число уровней серого, содержащихся в сигнале; динамический диапазон измеряется в пределах области отпечатка пальца, исключая неоднородные фоновые области.
E.2.2.4.3. Требование к артефактам и аномалиям изображений отпечатков пальцев
Артефакты и аномалии, обнаруженные на изображениях отпечатка пальца, источником которых является биометрический сканер отпечатков пальцев или процедура обработки изображения, не должны в значительной степени неблагоприятно повлиять на выполнение предполагаемых функций.
E.2.2.4.4. Краткая информация
Изображения отпечатков пальцев исследуются в целях обнаружения наличия артефактов или аномалий, источником которых является биометрический сканер отпечатков пальцев или процедура обработки изображения; оценка может включать в себя измерения, нацеленные на определение численного выражения степени их критичности и значимости. Артефакты или аномалии из следующего неполного списка могут подвергаться исследованию:
- последствия шума, обусловленного вибрацией;
- резкие перепады среднего значения уровней серого между смежными зарегистрированными элементами;
- пробелы в гистограмме уровней серого, то есть наличие нулевых пикселей в средних областях уровней серого или их усечение до 256 уровней серого;
- стыковые соединения датчика изображения;
- шумовые полосы;
- проступание клея на карте;
- насыщенность уровней серого.
E.2.2.4.5. Требование к резкости и воспроизведению мелких деталей на изображениях отпечатков пальцев
Резкость и воспроизведение мелких деталей на изображениях отпечатка пальца, источником которых является биометрический сканер отпечатков пальцев или процедура обработки изображения, должны быть достаточно высокими для обеспечения выполнения предполагаемых функций.
E.2.2.4.6. Краткая информация
Резкость и воспроизведение мелких деталей на изображениях отпечатков пальцев, полученных на выходе биометрического сканера отпечатков пальцев или после процедуры обработки, могут быть исследованы при помощи подходящих объективных численных показателей качества изображения, а также посредством визуального осмотра цифрового изображения, выведенного на экран монитора.
Настоящий подпункт устанавливает требования и методику испытания биометрических сканеров отпечатков пальцев.
E.3.2.1. Требования к испытательной лаборатории
Все измерения должны проводиться в полностью затемненной оптической лаборатории, не имеющей воздействия внешних источников света. Нечувствительность биометрического сканера отпечатков пальцев к постороннему свету не является предметом проводимых испытаний. Для проведения некоторых измерений необходимо пропускать свет, который излучается биометрическим сканером отпечатков пальцев, через призмы; это сильно повышает чувствительность биометрического сканера отпечатков пальцев по отношению к ложному свету. Исключением здесь является регистрация отпечатков пальцев для испытания динамического диапазона. Для проведения данного испытания должно быть включено нормальное освещение помещения для обеспечения обычных условий окружающей среды, схожих со стандартными условиями эксплуатации биометрического сканера отпечатков пальцев. При проведении измерений необходимо убедиться в том, что рабочая поверхность биометрического сканера отпечатков пальцев очищена. При проведении испытаний биометрических сканеров отпечатков пальцев испытательная лаборатория использует следующее:
- специальное программное обеспечение для оценки данных (E.3.2.3);
- программное обеспечение для табличных расчетов;
- подходящие объекты испытаний (E.3.2.4).
Персонал испытательной лаборатории должен обладать фундаментальными знаниями в области испытаний оптических систем/инструментов, особенно в области испытания биометрических сканеров отпечатков пальцев.
E.3.2.2. Требования к объекту испытания
Для испытания биометрического сканера отпечатков пальцев изготовитель должен указать точный принцип устройства и работы биометрического сканера отпечатков пальцев, включая необходимые чертежи (иллюстрации, таблицы). Размер области регистрации изображения должен составлять не менее 16 x 20 мм.
Испытуемый биометрический сканер отпечатков пальцев должен быть полностью работоспособен. Адаптивные или динамические настройки, алгоритмы калибровки или механизмы обнаружения подмены, внедренные в биометрический сканер отпечатков пальцев или программное обеспечение для биометрического сканера отпечатков пальцев (на ПК), которые могут включать в себя фильтры, функции компенсации, оптимизации, динамическую регулировку контраста, должны быть отключены во время испытания. Для этого изготовитель должен предоставить адаптированное программное обеспечение для биометрического сканера отпечатков пальцев, в котором подобные элементы/алгоритмы были бы деактивированы. Программное обеспечение должно функционировать при неизменных настройках параметров во время испытания. Динамические алгоритмы допустимы лишь для испытания динамического диапазона изображений отпечатков пальцев, осуществляемого в пользовательских приложениях.
Программное обеспечение для оценки данных цифрового изображения отпечатка пальца должно вычислять качество изображения на основе двумерного спектра мощности пространственных частот цифрового изображения отпечатка пальца. Спектр мощности, который является квадратом модуля преобразования Фурье изображения, содержит информацию о резкости, контрасте и воспроизведении мелких деталей изображения. Данные параметры являются компонентами визуального качества изображения. В программном обеспечении проводится нормировка спектра мощности на контраст, усредненный уровень серого и размер изображения; применяется визуальный фильтр передаточной функции и учитывается величина частоты пространственной дискретизации изображения отпечатка пальца в п/дюйм. Основным выходным значением является численное значение качества изображения, которое представляет собой сумму фильтрованных, масштабированных, взвешенных значений спектра мощности. Нормализация спектра мощности позволяет проводить достоверные сопоставления в корне различных изображений отпечатков пальцев. Программное обеспечение должно функционировать согласно представленному ниже описанию:
- в качестве входных данных для программного обеспечения должны выступать цифровые изображения отпечатков пальцев;
- программное обеспечение должно устанавливать ширину прямоугольного окна порядка 60% от ширины изображения отпечатка пальца;
- программное обеспечение должно находить правый/левый и нижний/верхний края отпечатка пальца;
- программное обеспечение должно установить набор перекрывающихся окон, охватывающих всю область отпечатка пальца;
- программное обеспечение должно исключать из дальнейшей оценки области отпечатка пальца с высокой и низкой плотностью;
- программное обеспечение должно вычислять двумерный спектр мощности каждого окна и |БПФ|2 <6>;
- программное обеспечение должно иметь нормализацию по полной энергии и размеру окна;
- программное обеспечение должно включать в себя фильтр системы визуальной оценки человека (включение подобного фильтра позволяет итоговым значениям качества наиболее точно соответствовать экспертным оценкам относительного качества);
- программное обеспечение должно использовать исходное значение качества изображения каждого отдельного окна, то есть двумерно-нормализованные, отфильтрованные значения спектра мощности на ненулевых частотах суммируются, результатом чего является значение качества представленной части изображения, выраженное одним числом;
- программное обеспечение должно определять окно с наивысшим значением качества изображения;
- программное обеспечение должно переводить значение качества изображения в нормализованный вид, то есть должно привести значение качества изображения отпечатка к целому числу в диапазоне от 0 до 100, где 0 соответствует наихудшему, а 100 - наилучшему качеству изображения;
- на темных областях изображений отпечатков пальцев качество изображения имеет завышенное значение, а на светлых областях - заниженное. Данный эффект должен быть компенсирован посредством умножения значения качества изображения на квадрат значения средних уровней серого;
- программное обеспечение должно осуществлять проверку на наличие особых ситуаций (слишком высококонтрастное или слишком структурированное изображение) и соответствующим образом регулировать качество изображения;
- программное обеспечение должно масштабировать изображение в соответствии с числом точек на дюйм и нормализовать качество изображения так, чтобы его значение находилось в диапазоне от 0 до 100.
--------------------------------
E.3.2.4.1. Миры для биометрического сканера отпечатков пальцев, работающего по принципу нарушенного полного внутреннего отражения в светлом поле
При проведении испытаний должны использоваться миры, которые тесно связаны с принципом работы биометрического сканера отпечатков пальцев.
В ходе испытаний с использованием данных мир на пути оптического луча биометрического сканера не должны присутствовать никакие помехи.
Мира должна быть размещена непосредственно на рабочей поверхности биометрического сканера отпечатков пальцев. Миры должны быть выполнены в виде отражающих, структурированных или неструктурированных зеркал. Свет, исходящий от оптической рабочей поверхности биометрического сканера отпечатков пальцев, будет отражаться не только от передней, но и от задней поверхности миры. Чтобы не допускать паразитные отражения, сверху на миру необходимо поместить отводящую свет призму.
В связи с этим между сканером и мирой, а также между мирой и призмой должна располагаться иммерсионная жидкость; показатель преломления данной жидкости должен быть приближен к показателям преломления оптических элементов (оптической рабочей поверхности сканера, миры, призмы). Данный слой жидкости не должен содержать ни пыль, ни воздушные пузыри. Рекомендуется использовать иммерсионную жидкость с показателем отражения n ~ 1,5.
E.3.2.4.2. Миры для биометрического сканера отпечатков пальцев, работающего по принципу нарушенного полного внутреннего отражения в темном поле
При проведении испытаний должны использоваться миры, которые тесно связаны с принципом работы биометрического сканера отпечатков пальцев. В ходе испытаний с использованием данных мир на пути оптического луча сканера не должны присутствовать никакие помехи. Мира должна быть размещена непосредственно на рабочей поверхности биометрического сканера отпечатков пальцев. Для оптической связи, между биометрическим сканером отпечатков пальцев и мирой, должна располагаться иммерсионная жидкость; показатель преломления данной жидкости должен быть идентичен показателю преломления рабочей поверхности биометрического сканера отпечатков пальцев. Данный слой жидкости не должен содержать ни пыль, ни воздушные пузыри. Рекомендуется использовать иммерсионную жидкость с показателем отражения n ~ 1,5. Миры должны быть выполнены в виде диффузно-отражающих областей. На данных подложках подходящими способами воздействия можно получить определенные уровни серого. Материал миры должен быть водоотталкивающим. Если мира ламинируется с целью защиты от жидкости, то необходимо следить за тем, чтобы ламинация не изменяла ее оптические параметры.
E.3.3.1.1. Требования
При измерении дискретных серий участков с равномерным коэффициентом отражения (например, ступенчатой монохромной шкалы), в значительной степени покрывающей динамический диапазон биометрического сканера отпечатков пальцев, среднее значение каждого участка должно находиться в пределах 7,65 уровней серого от линии регрессии, полученной методом наименьших квадратов и проходящей между значениями коэффициентов отражения участков (независимая переменная) и уровнями серого, полученными на выходе биометрического сканера (зависимая переменная).
E.3.3.1.2. Краткая информация
Предполагается, что все объекты, используемые в соответствии с данным сценарием испытания, регистрируются биометрическим сканером, работающим в линейном режиме ввода/вывода. Линейность обеспечивает достоверные результаты при сравнении тестовых измерений с требованиями. Линейность позволяет получить исходное изображение сканированного отпечатка пальца для общей справочной базы. Пользователи могут применять к изображениям из данной базы линейную/нелинейную обработку, в зависимости от поставленной задачи, и в дальнейшем вернуться к исходному изображению. Тем не менее для сканированных изображений мир отклонение от линейности обычно допускается, то есть может быть разрешено незначительное присутствие сглаженной монотонной нелинейности, когда обеспечение линейности на испытываемом биометрическом сканере отпечатков пальцев является практически нецелесообразным и нетипичным с точки зрения эксплуатации.
В подобных случаях требуется предоставление документации наряду с запросом на отклонение от требований. Следует признать, что отпечаток пальца на биометрическом сканере может иметь неидеальные характеристики относительно средней величины отражающей способности, неоднородности средней величины отражающей способности, низкого уровня контраста или фоновых помех. Подобные проблемы могут быть частично сведены к минимуму при помощи нелинейной обработки уровней серого изображения, зарегистрированного биометрическим сканером. Вследствие этого линейность не является обязательным требованием при рабочем или тестовом сканировании изображений отпечатков пальцев.
E.3.3.1.3. Используемые миры
E.3.3.1.3.1. Миры для биометрического сканера отпечатков пальцев, работающего по принципу нарушенного полного внутреннего отражения в светлом поле
Для проведения данного испытания могут быть использованы миры с металлическим покрытием; данные миры могут иметь различные коэффициенты отражения. В качестве металла может использоваться хром или алюминий; хром может легко наноситься с разной плотностью, но позволяет получать максимальный коэффициент отражения порядка 50%. Максимальный коэффициент отражения алюминия составляет около 85% - 92%, но его сложно наносить с разной плотностью. Так как коэффициенты отражения поверхностей мир не могут быть предсказаны, коэффициенты отражения всех мир должны быть точно измерены.
E.3.3.1.3.2. Миры для биометрического сканера отпечатков пальцев, работающего по принципу нарушенного полного внутреннего отражения в темном поле
Для проведения данного испытания используются миры, имеющие диффузно отражающую поверхность с различными затемненными элементами. Подобные миры используются в промышленных масштабах при испытании ФПМ биометрических сканеров отпечатков пальцев планшетного типа.
В зависимости от размера рабочей поверхности мира разрезается на части, содержащие две или более области испытания. Таким образом, на рабочую поверхность может быть помещено одновременно несколько областей испытания.
E.3.3.1.4. Процедура испытания
E.3.3.1.4.1. Первый этап испытания
Набор областей с различными значениями коэффициента отражения должен быть поочередно размещен на биометрическом сканере отпечатков пальцев и зарегистрирован в виде изображений. Должно быть зарегистрировано не менее девяти объектов с различными значениями коэффициента отражения, охватывающими практически весь динамический диапазон биометрического сканера отпечатков пальцев.
E.3.3.1.4.2. Второй этап испытания
Среднее значение серого каждого изображения объекта должно быть определено при помощи специального программного обеспечения. Коэффициент отражения и полученное значение серого каждого объекта должны устанавливаться в виде пары значений.
E.3.3.1.4.3. Третий этап испытания
К данным парам значений необходимо применить линейную регрессию. Для каждого среднего значения серого необходимо определить отклонение от итоговой линии регрессии.
E.3.3.1.5. Соответствие требованию
Ни одно из вычисленных на третьем этапе испытания значений отклонения серого не должно превышать 7,65.
E.3.3.2.1. Требования
Частота пространственной дискретизации: итоговое изображение отпечатка пальца на выходе биометрического сканера отпечатков пальцев должно иметь частоту пространственной дискретизации в направлении строк и столбцов датчика в диапазоне от (R - 0,01R) до (R + 0,01R). Величина "R" должна составлять либо 500, либо 1000 п/дюйм; в сертификате биометрического сканера может быть указано как одно, так и оба значения частоты пространственной дискретизации. Фактическое значение частоты пространственной дискретизации биометрического сканера отпечатков пальцев должно быть больше или равно величине "R".
Геометрическая точность в поперечном направлении: при сканировании штриховой миры с частотой 0,1 пар линий/мм в вертикальном и горизонтальном направлении линий, абсолютное значение разницы (D) между фактическим (X) и измеренным на изображении (Y) расстоянием между параллельными линиями объекта не должно превышать представленных ниже значений для не менее 99% испытаний, проведенных в каждой области измерения зарегистрированного элемента и в каждом из двух направлений.
Для биометрических сканеров отпечатков пальцев с разрешающей способностью 500 п/дюйм:
D <= 0,0007, для 0,00 < X <= 0,07,
D <= 0,01X, для 0,07 <= X <= 1,50.
Для биометрических сканеров отпечатков пальцев с разрешающей способностью 1000 п/дюйм:
D <= 0,0005, для 0,00 < X <= 0,07,
D <= 0,0071X, для 0,07 <= X <= 1,50,
где D - |Y - X|,
X - фактическое расстояние на мире;
Y - измеренное расстояние на изображении;
D, X, Y представлены в дюймах.
Геометрическая точность в продольном направлении: при сканировании штриховой миры с частотой 0,1 пар линий/мм в вертикальном и горизонтальном направлениях линий максимальное значение разницы (в горизонтальном или вертикальном направлении соответственно) между расположением любых двух точек в пределах 1,5-дюймового сегмента, представленного периодического изображения, не должно превышать 0,016 дюймов для не менее 99% испытаний, проведенных в каждой области измерения зарегистрированного элемента и в каждом из двух ортогональных направлений.
E.3.3.2.2. Краткая информация
Штриховой мирой является решетка Ронки, которая состоит из линий одинаковой ширины и пространственного прямоугольного сигнала с высокой контрастностью и резкими краями. Для систем с разрешающей способностью 500 п/дюйм значение частоты пространственной дискретизации должно находиться в диапазоне от 495,0 до 505,0 п/дюйм; для систем с разрешающей способностью 1000 п/дюйм значение частоты пространственной дискретизации должно находиться в диапазоне от 990,0 до 1010,0 п/дюйм. Действительная частота пространственной дискретизации биометрического сканера отпечатков пальцев может быть больше требуемой частоты пространственной дискретизации, в таком случае на выходе производится "уменьшение" до требуемой частоты пространственной дискретизации. Однако действительная частота пространственной дискретизации не может быть меньше требуемой, то есть "увеличение" до требуемой частоты пространственной дискретизации запрещено.
Геометрическая точность в поперечном направлении измеряется в поперечном направлении изображенных линий решетки Ронки с частотой 0,1 пар линий/мм, которые охватывают практически все области регистрации изображения. Требование к частоте пространственной дискретизации в 500 п/дюйм соответствует точности определения координат: +/- 1,0% для расстояний от 0,07 до 1,5 дюймов и +/- 0,0007 дюйма (1/3 пикселя) для расстояний меньше или равных 0,07 дюйма. Требование к частоте пространственной дискретизации в 1000 п/дюйм соответствует точности определения координат: +/- 0,71% для расстояний от 0,07 до 1,5 дюймов и значению +/- 0,0005 дюйма (1/2 пикселя) для расстояний меньше или равных 0,07 дюйма.
Геометрическая точность в продольном направлении измеряется вдоль каждой изображенной линии решетки Ронки с частотой 0,1 пар линий/мм, которые охватывают практически все области регистрации изображения. Например, для представленной горизонтальной линии изображения максимальное значение разницы между точками пересечения данной линии с вертикальной и горизонтальной осями, измеренной в нескольких точках сегмента линии длиной 1,5 дюйма, сравнивается с максимально допустимым значением разницы (аналогично для вертикальной линии). Данное требование необходимо для гарантии того, что подушкообразное или бочкообразное искажение в основной области исследования, то есть на отпечатке одного пальца, не слишком велико.
E.3.3.2.3. Используемые миры
E.3.3.2.3.1. Миры для биометрического сканера отпечатков пальцев, работающего по принципу нарушенного полного внутреннего отражения в светлом поле
Мира должна покрывать не менее 70% рабочей поверхности биометрического сканера отпечатков пальцев. Тестовая структура представляет собой решетку с постоянным периодом 1 мм. Мира может состоять из направленно-отражающих структур, таких как хромовые полоски на стеклянной подложке. Свет, проходящий через стеклянную подложку, должен выводиться призмой, которая должна находиться сверху на мире.
В качестве альтернативы покрытой хромом стеклянной мире может быть использована полимерная пленка с напечатанными черными линиями. В таком случае нет необходимости в размещении призмы на мире. Отражение света осуществляется от обратной стороны пленки.
Напечатанные на пленке черные области поглощают и рассеивают свет и таким образом получаются темными на изображении. Использование данного материала миры рекомендовано при большой рабочей поверхности биометрического сканера отпечатков пальцев.
E.3.3.2.3.2. Миры для биометрического сканера отпечатков пальцев, работающего по принципу нарушенного полного внутреннего отражения в темном поле
Мира должна покрывать не менее 70% рабочей поверхности биометрического сканера отпечатков пальцев. Тестовая структура представляет собой решетку с постоянным периодом 1 мм.
Мира должна состоять из диффузного глянцевого отражающего материала, на который нанесены темные структуры. Данные структуры могут быть нанесены фотографическим или печатным способом. В качестве материала для миры нельзя использовать фотобумагу или мелованную бумагу, так как оптические свойства данных материалов могут изменяться при намокании в результате воздействия иммерсионной жидкости. Таким образом, в качестве подложки рекомендуется использовать пластиковые материалы, покрытые фотоэмульсией; данные материалы нечувствительны к воздействию иммерсионной жидкости; темные структуры могут быть нанесены способом, аналогичным фотографическому процессу нанесения на бумагу.
E.3.3.2.4. Методика испытания
E.3.3.2.4.1. Первый этап испытания
Миры с иммерсионной или другой похожей жидкостью должны быть размещены на рабочей поверхности биометрического сканера отпечатков пальцев. При использовании покрытой хромом стеклянной миры свет, проникающий через стеклянную подложку, должен выводиться призмой, которая должна располагаться сверху на объекте. При использовании в качестве объекта пластиковой пленки с черной печатью необходимость в размещении призмы на объекте отсутствует. Каждая мира должна помещаться на рабочую поверхность биометрического сканера отпечатков пальцев 4 раза: два раза с вертикально направленными линиями (каждый раз поворачивая объект на 180°) и два раза с горизонтально направленными линиями (каждый раз поворачивая объект на 180°). При использовании данного метода можно обнаружить ошибки, причиной которых является мира, а не биометрический сканер отпечатков пальцев.
После размещения миры на рабочей поверхности биометрического сканера отпечатков пальцев необходимо убедиться в том, что полосы миры расположены параллельно пикселям биометрического сканера отпечатков пальцев. Чтобы это выявить, необходимо искать эффекты наложения частот на краях линий, рассматривая зарегистрированные изображения на высококачественном мониторе.
E.3.3.2.4.2. Второй этап испытания
Определяются координаты пикселей на краях разлинованной области зарегистрированного изображения. Данная информация и размеры изображения необходимы для оценки специальным программным обеспечением (см. E.3.2.3). Данное программное обеспечение определяет в пределах заданной области измерения расстояние между соседними линиями, среднее расстояние между шестью линиями и координаты центральной оси каждой линии. В качестве единицы измерения необходимо использовать пиксель.
E.3.3.2.4.3. Третий этап испытания
На основании результатов второго этапа испытания и известного периода решетки миры (1 мм) можно определить частоту пространственной дискретизации биометрического сканера отпечатков пальцев в разных областях изображения. Данная частота пространственной дискретизации может быть использована для перевода расстояния между линиями из пикселей в мм. Основываясь на данных значениях, можно вычислить разницу между теоретическим и измеренным расстоянием между линиями для разных областей измерения. Расположение линий и их продольный изгиб позволяют вычислить коэффициент искажения биометрического сканера отпечатков пальцев.
E.3.3.2.5. Соответствие требованиям
В рамках данного сценария испытания необходимо полное соответствие значениям, перечисленным в пункте "Требования".
E.3.3.3.1. Требования
ПЧХ должна измеряться при помощи миры в виде бинарной решетки (решетки Ронки), что определено как измерение ЧКХ. Значения, являющиеся результатом измерения ЧКХ линий, должны быть равны или превышать минимальные значения контраста, определяемые уравнением (E.1) или уравнением (E.2) в направлении строк и столбцов датчика и в любой зоне обзора биометрического сканера. Значения ЧКХ, вычисленные при помощи уравнений (E.1) и (E.2) для стандартных частот испытания, представлены в таблице E.6. Ни одно из вычисленных значений контраста ЧКХ на спецификационных пространственных частотах не должно превышать 1,05. Полученное на выходе изображение штриховой миры не должно иметь значительного эффекта наложения частот.
Таблица E.6
Штриховая мира может не содержать конкретных частот, список которых представлен в предыдущей таблице; однако решетка должна охватывать весь диапазон представленных в списке частот и содержать шаблоны линий, близкие к каждой из перечисленных частот. Следующие уравнения используются для получения минимально допустимых значений контраста ЧКХ при использовании штриховой миры, содержащей частоты, которые не представлены в таблице E.6.
Биометрический сканер отпечатков пальцев с разрешающей способностью 500 п/дюйм для f = от 1,0 до 10,0 пар линий/мм:
ЧКХ = 3,04105E-04 x f2 - 7,99095E-02 x f + 1,02774. (E.5)
Биометрический сканер отпечатков пальцев с разрешающей способностью 1000 п/дюйм для f = от 1,0 до 20,0 пар линий/мм:
ЧКХ = -1,85487E-05 x f3 + 1,41666E-03 x f2 - 5,73701E-02 x
x f + 1,01341. (E.6)
Для конкретной штриховой миры спецификационные частоты включают в себя все частоты линий решетки в диапазоне от 1,0 до 10 пар линий/мм (биометрический сканер с разрешающей способностью 500 п/дюйм) или от 1,0 до 20 пар линий/мм (биометрический сканер отпечатков пальцев с разрешающей способностью 1000 п/дюйм).
E.3.3.3.2. Краткая информация
Штриховой мирой является решетка Ронки, которая состоит из линий одинаковой ширины и пространственного прямоугольного сигнала с высокой контрастностью и резкими краями. Все решетки должны быть установлены на одну миру. Дополнительно на мире должны располагаться большие черные и белые структуры для определения ЧКХ на нулевой частоте. Пространственная частота данных структур должна быть не более 3% от частоты Найквиста. Для всех биометрических сканеров отпечатков пальцев ширина данных структур должна быть не менее 1,7 мм. Каждая область испытания с перечисленными выше частотами должна иметь необходимое число и длину решеток, указанные в таблице E.7.
Таблица E.7
Размеры структур тест-объекта
E.3.3.3.3. Используемые миры
E.3.3.3.3.1. Миры для биометрического сканера отпечатков пальцев, работающего по принципу нарушенного полного внутреннего отражения в светлом поле
Мира может состоять из направленно отражающих структур, таких как хромовые полоски на стеклянной подложке. Структура миры должна быть такой, как описано в разделе выше.
Свет, проходящий через стеклянную подложку, должен выводиться призмой, расположенной сверху на мире (пункт "Требования к объекту испытания").
В качестве альтернативы покрытой хромом стеклянной мире может быть использована полимерная пленка с напечатанными черными линиями. В таком случае нет необходимости в размещении призмы на мире. Отражение света осуществляется от обратной стороны пленки. Напечатанные на пленке черные области поглощают и рассеивают свет и таким образом получаются темными на изображении. Использование данного материала миры рекомендовано при большой рабочей поверхности биометрического сканера отпечатков пальцев.
При определении ЧКХ необходимо учитывать то, что мира имеет определенную частотную характеристику (как правило, обусловленную процессом производства). Таким образом, перед использованием миры в данном исследовании ее ЧКХ должна быть испытана при помощи микроскопа.
Если мира охватывает не менее 25% рабочей поверхности биометрического сканера отпечатков пальцев, то она лишь единожды должна быть помещена в центр рабочей поверхности. В противном случае мира должна быть помещена на рабочую поверхность дважды, справа и слева от центра. Таким образом, должно быть зарегистрировано необходимое число изображений.
E.3.3.3.3.2. Миры для биометрического сканера отпечатков пальцев, работающего по принципу нарушенного полного внутреннего отражения в темном поле
Мира должна состоять из диффузного глянцевого отражающего материала, на который нанесены темные структуры. Данные структуры могут быть нанесены фотографическим или печатным способом. В качестве материала для миры нельзя использовать фотобумагу или мелованную бумагу, так как оптические свойства данных материалов могут изменяться при намокании в результате воздействия иммерсионной жидкости. Таким образом, в качестве подложки рекомендуется использовать пластиковые материалы, покрытые фотоэмульсией; данные материалы нечувствительны к воздействию иммерсионной жидкости; темные структуры могут быть нанесены способом, аналогичным фотографическому процессу нанесения на бумагу.
При определении ЧКХ необходимо учитывать то, что мира имеет определенную частотную характеристику (как правило, обусловленную процессом производства). Таким образом, перед использованием миры в данном исследовании ее ЧКХ должна быть испытана при помощи микроскопа.
Если мира охватывает не менее 25% рабочей поверхности биометрического сканера отпечатков пальцев, то она лишь единожды должна быть помещена в центр рабочей поверхности. В противном случае мира должна быть помещена на рабочую поверхность дважды, справа и слева от центра. Таким образом, должно быть зарегистрировано необходимое число изображений.
E.3.3.3.4. Методика испытания
E.3.3.3.4.1. Первый этап испытания
Мира должна быть помещена на рабочую поверхность (пункт "Требования к мирам"). Расхождение миры относительно строк пикселей изображения не должно превышать 0,5°. При помощи каждой миры необходимо получить два изображения: одно с линиями в вертикальном направлении, второе с линиями в горизонтальном направлении.
E.3.3.3.4.2. Второй этап испытания
Определяются координаты краев прямоугольника, обрамляющего все решетки. При помощи данных координат, размера файла и размеров тестовых объектов будет вычисляться ЧКХ всех отдельных тестовых решеток.
E.3.3.3.4.3. Третий этап испытания
Вычисленные значения ЧКХ должны быть откорректированы при помощи действительных/измеренных значений контраста миры. К тому же модуляция миры не реализует идеального "черного" и "белого". Поэтому контраст должен быть откорректирован при помощи значений "черного" и "белого", определенных на больших элементах, как описано в пункте "Краткая информация"; все значения ЧКХ должны быть разделены на данное значение контраста.
E.3.3.3.5. Соответствие требованиям
В рамках данного сценария испытания необходимо полное соответствие значениям, перечисленным в пункте "Требования". Значения ЧКХ горизонтального и вертикального направлений должны соответствовать этим значениям. Полученное на выходе изображение не должно иметь значительного эффекта наложения частот.
E.3.3.4.1. Требования
ОСШ белого образца и ОСШ черного образца должны быть больше или равны 125,0 как минимум в 97,0% соответствующих случаев в пределах каждой области измерения. Однородность уровней серого определяется для следующих трех случаев:
- однородность смежных строк, столбцов: не менее 99% средних уровней серого двух смежных строк или столбцов длиной 0,25 дюйма в пределах каждой изображенной области не должны отличаться более чем на 1,0 уровень серого при сканировании объекта с однородной низкой отражающей способностью и более чем на 2,0 уровня серого при сканировании объекта с однородной высокой отражающей способностью;
- однородность между пикселями: уровень серого каждого отдельного пикселя для 99,9% всех пикселей в каждой независимой области размером 0,25 x 0,25 дюйма, расположенной в пределах изображенной области, не должен отличаться от среднего значения более чем на 22,0 уровня серого при сканировании объекта с однородной высокой отражающей способностью и более чем на 8,0 уровней серого при сканировании объекта с однородной низкой отражающей способностью;
- однородность малой области: средние уровни серого двух независимых областей размером 0,25 x 0,25 дюйма, расположенных в пределах изображенной области, не должны отличаться более чем на 12,0 уровней серого при сканировании объекта с однородной высокой отражающей способностью и более чем на 3,0 уровня серого при сканировании объекта с однородной низкой отражающей способностью.
E.3.3.4.2. Краткая информация
Сигналом называется разница между средними выходными уровнями серого, полученными при сканировании объектов с однородной низкой и высокой отражающей способностью, при измерении средних значений в независимых областях размером 0,25 x 0,25 дюйма в пределах каждой области сканирования. Шумом называется стандартное отклонение уровней серого в каждой из данных независимых областей измерения. Вследствие этого у каждой пары изображений с высоким и низким коэффициентом отражения есть два значения ОСШ: одно на базе среднеквадратичного отклонения для высокого коэффициента отражения и второе на базе среднеквадратичного отклонения для низкого коэффициента отражения. Для получения истинного показателя среднеквадратичного отклонения биометрический сканер отпечатков пальцев настраивается таким образом, чтобы средний уровень серого светлого образца был на несколько значений ниже 255 или верхнего уровня клиппирования (в зависимости от того, какой уровень ниже), а средний уровень серого темного образца должен быть на несколько уровней выше 0 или нижнего уровня клиппирования (в зависимости от того, какой уровень выше). Следует отметить, что при данном методе измерения ОСШ не осуществляется попыток изолировать различные источники шума или раздельно измерять различные типы шума; вычисленный уровень шума является совокупностью всех типов и источников шума. Однородность уровней серого вычисляется при помощи тех же изображений, что описаны в пункте "Требования".
E.3.3.4.3. Используемые миры
E.3.3.4.3.1. Миры для биометрического сканера отпечатков пальцев, работающего по принципу нарушенного полного внутреннего отражения в светлом поле
Для измерения ОСШ и однородности уровней серого исключено использование мир с высоким коэффициентом отражения, помещаемых на рабочую поверхность биометрического сканера. Для данного испытания на пути луча биометрического сканера необходимо помещать гомогенные поглощающие миры с постоянной оптической плотностью. Полученное изображение должно быть равномерно светлым или темным со средним значением серого на четыре значения выше минимального значения серого биометрического сканера или, соответственно, на четыре значения ниже максимального значения серого биометрического сканера. Если миры помещаются на пути оптического луча биометрического сканера, они должны восприниматься как тонкие фильтры, препятствующие смещению луча, которое может привести к неоднородностям и повышенному уровню шума.
E.3.3.4.3.2. Миры для биометрического сканера отпечатков пальцев, работающего по принципу нарушенного полного внутреннего отражения в темном поле
Мира должна состоять из диффузного светлого и темного отражающего материала. Миры должны быть гомогенными, чтобы вместе с биометрическим сканером отпечатков пальцев отвечать представленным в списке требованиям. Например, для испытания Манселла, как правило, рекомендуется: N3 (темный, 7% отражения), N9 (светлый, 79% отражения). При использовании миры подложка может быть намочена иммерсионной жидкостью. Ее оптические свойства, как правило, при этом не изменяются, но испытание должно быть проведено единожды с одной мирой и как можно быстрее.
E.3.3.4.4. Методика испытания
E.3.3.4.4.1. Первый этап испытания
Для биометрических сканеров отпечатков пальцев, работающих по принципу нарушенного полного отражения в светлом поле: фильтры должны располагаться на пути луча сканера (открытый корпус сканера) или соответствующим образом должна быть отрегулирована длительность экспонирования. Для каждого фильтра, расположенного на пути луча биометрического сканера, и при каждом изменении длительности экспонирования необходимо регистрировать изображение свободной области регистрации изображения, в результате чего должны получиться одно светлое и одно темное изображения. Для биометрических сканеров отпечатков пальцев, работающих по принципу нарушенного полного отражения в темном поле: миры должны располагаться на рабочей поверхности с иммерсионной жидкостью в качестве связующего звена. При помощи каждой из двух мир должно быть зарегистрировано одно изображение, в результате чего должны получиться одно светлое и одно темное изображения.
E.3.3.4.4.2. Второй этап испытания
Для определения ОСШ зарегистрированное изображение делится на тестовые поля размером 0,25 x 0,25 дюйма и определяется среднее значение серого, число ложных пикселей и стандартное отклонение значений серого всех строк и столбцов каждого тестового поля. На основании данных значений вычисляются ОСШ и однородность уровней серого. ОСШ необходимо вычислить для всех тестовых полей изображения. Для каждого пикселя необходимо вычислить отклонение от среднего значения серого тестового поля. Для определения ОСШ темного и светлого поля вычисляется отношение данных значений к стандартному отклонению значений серого каждого тестового поля в светлом и темном поле. Для определения однородности уровней серого полученные изображения снова делятся на тестовые поля размером 0,25 x 0,25 дюйма и определяется среднее значение серого, число ложных пикселей и стандартное отклонение значений серого всех строк и столбцов конкретного тестового поля.
E.3.3.4.5. Соответствие требованиям
В рамках данного сценария испытания необходимо полное соответствие значениям, перечисленным в пункте "Требования".
E.3.3.5.1. Требования
Биометрический сканер отпечатков пальцев с разрешающей способностью 500 или 1000 п/дюйм должен зарегистрировать контактным методом следующий наборов изображений:
- для стандартного биометрического сканера отпечатков пальцев: зарегистрировать полный набор отпечатков пальцев у 10 субъектов, то есть 10 отпечатков методом прокатки (по 5 пальцев каждой руки), 2 отпечатка больших пальцев и 2 отпечатка 4 пальцев контактным методом;
- для биометрического сканера ладони: зарегистрировать ладони левой и правой руки у 10 субъектов;
- для биометрического сканера, регистрирующего контактным методом изображения отпечатков пальцев: зарегистрировать контактным методом отпечатки 4 пальцев левой и правой руки и отпечатки 2 больших пальцев у 10 субъектов;
- для построения гистограммы каждого изображения учитываются все значения серого с 5 пикселями и выше. Гистограмма должна быть непрерывной и не должна содержать какие-либо артефакты. Не менее 80,0% зарегистрированных изображений отпечатков пальцев должны иметь динамический диапазон не менее 200 уровней серого. Не менее 99,0% изображений должны иметь динамический диапазон не менее 128 уровней серого.
E.3.3.5.2. Краткая информация
Данное испытание демонстрирует функционирование биометрического сканера в рабочем режиме.
E.3.3.5.3. Используемые миры
В данном сценарии испытания миры не используются.
E.3.3.5.4. Методика испытания
E.3.3.5.4.1. Первый этап испытания
Субъекты, принимающие участие в испытании, должны последовательно поместить свои пальцы в область регистрации изображения биометрического сканера отпечатков пальцев. На один палец приходится одно изображение. Если сканер может регистрировать изображения одновременно четырех пальцев, то регистрируется такое изображение.
E.3.3.5.4.2. Второй этап испытания
Гистограммы всех изображений оцениваются согласно представленным выше требованиям.
E.3.3.5.5. Соответствие требованиям
В рамках данного сценария испытания необходимо полное соответствие значениям, перечисленным в пункте "Требования".
(обязательное)
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ РАСПОЛОЖЕНИЯ, НАПРАВЛЕНИЯ
И ТИПА КОНТРОЛЬНЫХ ТОЧЕК
(подраздел F.1 в ред. Изменения N 1, утв. Приказом Росстандарта от 04.10.2018 N 704-ст)
Для целей настоящего Приложения используются следующие термины и определения.
Четыре соседа пикселя p
Пиксели, находящиеся сверху, снизу, слева и справа от пикселя p.
Пример - Пиксели e, f, g, и h на рисунке F.1 являются четырьмя соседями пикселя p.
![]() Путь от пикселя p0 к пикселю pn через четырех соседей
Последовательность пикселей (p0, p1, p2,..., pn), в которой пиксель pi является одним из четырех соседей пикселя pi-1.
Четырехсвязанный набор пикселей
Набор пикселей S, в котором между любыми двумя пикселями p и
Восемь соседей пикселя p
Пиксели, которые являются четырьмя соседями или находятся по диагонали от пикселя p (сверху слева, сверху справа, снизу слева, снизу справа).
Пример - Пиксели a, b, c, d, e, f, g, и h на рисунке F.1 являются восемью соседями пикселя p.
Путь от пикселя p0 к пикселю pn через восемь соседей
Последовательность пикселей (p0, p1, p2,..., pn), в которой пиксель pi, является одним из восьми соседей пикселя pi-1.
Восьмисвязанный набор пикселей
Набор пикселей S, в котором между любыми двумя пикселями p и
Граница
Подмножество
пикселей S, которые являются четырьмя соседями пикселей, не принадлежащих множеству S.Алгоритмы определения контрольных точек могут использовать различные подходы. "Либеральный" подход основан на обнаружении большого числа точек, что увеличивает вероятность включения несуществующих точек, в то время как при "консервативном" подходе определяется небольшое число точек и повышается вероятность упустить некоторые из них. В следующих подпунктах представлено описание некоторых типов ложных контрольных точек, которые могут появиться при использовании "либерального" подхода.
На следующих изображениях представлены примеры применения "консервативного" или "либерального" подхода к определению контрольных точек на одинаковых изображениях. Данные примеры не нацелены на то, чтобы отдать предпочтение "консервативному" или "либеральному" подходу. Лучший для конкретного применения подход к обнаружению контрольных точек зависит от рабочего процесса и связанных с ним мер безопасности, для обеспечения которых разработана биометрическая система.
![]() Рисунок F.2. "Либеральный" подход к обнаружению контрольных
точек (слева) в сравнении с "консервативным" подходом
к обнаружению контрольных точек (справа)
![]() Рисунок F.3. "Либеральный" подход к обнаружению контрольных
точек (слева) в сравнении с "консервативным" подходом
к обнаружению контрольных точек (справа)
![]() Рисунок F.4. "Либеральный" подход к обнаружению контрольных
точек (слева) в сравнении с "консервативным" подходом
к обнаружению контрольных точек (справа)
![]() Рисунок F.5. "Либеральный" подход к обнаружению контрольных
точек (слева) в сравнении с "консервативным" подходом
к обнаружению контрольных точек (справа)
![]() Рисунок F.6. "Либеральный" подход к обнаружению контрольных
точек (слева) в сравнении с "консервативным" подходом
к обнаружению контрольных точек (справа)
Контрольные точки не должны определяться за пределами границ отпечатка пальца.
Контрольные точки могут быть установлены ниже первой фаланги, но данный случай не является широко распространенным.
Контрольная точка не должна располагаться на потовой поре. Поры могут находиться в месте раздвоения гребня (бифуркации, рисунок F.16), но если потовая пора не связана с тремя ветвями гребня, она не может быть определена в качестве контрольной точки.
Контрольные точки не должны быть определены в местах касания соседних гребней.
Контрольные точки не должны располагаться на участке начинающегося гребня (очень коротком и тонком).
Контрольные точки не должны располагаться на месте складки (место внезапного прерывания гребня).
Контрольные точки не должны располагаться на ядре.
В месте расположения ядра поле направлений изменяется, поэтому в данной точке невозможно определить угол направления.
Примечание. Данные ядер могут содержаться в блоке "Дополнительные данные" (8.5.3).
Контрольные точки не должны располагаться на дельте. В месте расположения дельты поле направлений изменяется, поэтому в данной точке невозможно определить угол направления.
Примечание. Данные дельт могут содержаться в блоке "Дополнительные данные" (8.5.3).
Стандартизация конкретных алгоритмов не является целью данного Приложения. Руководство по поиску расположения и направления контрольной точки требует определенной методологии. В настоящем стандарте представлены примеры двух независимых методов определения расположения и направления контрольной точки. Первый известен как метод градиента гребней, второй метод использует бифуркации остова впадины (применяется в АСИОП). Метод градиента гребней основан на окончаниях и бифуркациях гребней, а метод бифуркации остова впадины описывает бифуркации впадин и гребней, т.е. выбор метода, в итоге, зависит от особенностей используемого типа формата.
В некоторых случаях тип контрольной точки не может быть определен достоверно.
Пример - Из-за изменяемого контактного давления при регистрации изображения отпечатка пальца и из-за различия в подходах к его бинаризации окончание гребня может соединяться со смежным гребнем, что может восприниматься как его бифуркация.
Тип "другая контрольная точка" должен использоваться только в том случае, если контрольной точке не может быть присвоен другой тип ("окончание гребня" или "бифуркация гребня").
При определении расположения контрольных точек важно правильно использовать частоту пространственной дискретизации изображения отпечатка пальца. Алгоритмы извлечения контрольных точек должны надежно определять частоту пространственной дискретизации изображения отпечатка пальца (например, из конфигурационного файла биометрического сканера отпечатков пальцев). В формате записи контрольных точек отпечатка пальца частота пространственной дискретизации изображения должна храниться в полях "Частота пространственной дискретизации изображения по оси X" и "Частота пространственной дискретизации изображения по оси Y" блока "Заголовок представления". Для данных контрольных точек, хранящихся в формате биометрического сравнения контрольных точек отпечатка пальца на идентификационных картах, частота пространственной дискретизации изображения должна использоваться при вычислении значений координат X и Y расположения контрольной точки в заданных единицах измерения на основании значений пикселей. Для перевода между типами формата частота пространственной дискретизации должна сохраняться или извлекаться из полей "Частота пространственной дискретизации по оси X" и "Частота пространственной дискретизации по оси Y" блока "Заголовок представления".
Любое полутоновое изображение может быть преобразовано в бинарное. Это является стандартной процедурой обработки изображения. Каждый пиксель, полутоновое значение которого превышает установленный порог (например, среднее полутоновое значение), становится черным или в обратном случае - белым. Большинство профессиональных программ обработки изображений отпечатков пальцев используют для бинаризации нетривиальные методы, такие как пространственно-зависимые пороги. Бинарное изображение разделяет пиксели изображения на гребни или впадины. Без потери общности далее по тексту черные пиксели относятся к гребням.
![]() Рисунок F.7. Исходное изображение (слева)
и бинарное изображение (справа)
Скелетизация является стандартной процедурой графической обработки. В результате данной процедуры из бинарного изображения получается остов с толщиной линий в один пиксель. В литературе описано несколько способов скелетизации. Данный процесс делает возможным получение четырех- и восьмисвязных остовов. На следующих рисунках представлены изображения и их остовы.
![]() Рисунок F.8. Бинарное изображение и остов гребней [17]
Так как остов впадины также будет использоваться в настоящем стандарте, на следующем рисунке представлен остов впадины для того же изображения.
![]() Рисунок F.9. Бинарное изображение и остов впадин [17]
На каждом изображении отпечатка пальца можно определить поле направлений, описывающее локальное основное направление гребней. Методы подсчета поля направлений описаны в литературе, например [15]. На рисунке 10 представлено изображение отпечатка пальца и его поле направлений.
![]() Рисунок F.10. Исходное изображение и поле направлений [17]
Большинство современных алгоритмов обнаружения контрольных точек отпечатка пальца чаще работают с полем направления для блоков, а не для пикселей. В этом случае исходное изображение делится на блоки и наиболее общее направление в данном блоке становится направлением всего блока. На следующем рисунке представлено поле направлений для блоков изображений.
![]() Рисунок F.11. Исходное изображение
и поле направлений для блоков изображений
Метод градиента гребней основан на продвижении вдоль линии гребня до тех пор, пока не выполнится условие контрольной точки, то есть раздвоение или окончание гребня. Изначально данный метод был разработан для полутоновых изображений [16], но для упрощения процедуры описан здесь для бинарных изображений.
Папиллярные гребни имеют четкую границу на бинарном изображении. Черные пиксели, имеющие как минимум одного белого соседа из четырех, являются граничными пикселями папиллярного гребня. Это гарантирует, что граница является как минимум восьмисвязанной областью. Граница окончания папиллярного гребня представлена на рисунке F.12.
![]() Рисунок F.12. Граница окончания остова гребня
Алгоритмы скелетизации должны уменьшать ширину папиллярных линий бинарного изображения до одного пикселя. Чтобы не описывать принцип работы алгоритма скелетизации, предлагается другой метод определения расположения контрольной точки. Каждый гребень имеет основное направление. Линия основного направления гребня (рисунок F.13) пересекает границу гребня в единственном пикселе бинарного изображения. Данный пиксель считается оптимальным расположением для контрольной точки.
![]() Рисунок F.13. Расположение контрольной
точки окончания остова гребня
Границы бифуркации гребня могут быть легко определены. Три части границ не обязательно должны быть соединены. Границы бифуркации остова гребня представлены на рисунке F.14.
![]() Рисунок F.14. Граница точки бифуркации остова гребня
Линии основных направлений трех ответвлений гребня встречаются в одной точке или образуют внутри гребня маленький треугольник. Одна точка пересечения считается оптимальным местом расположения контрольной точки. Она, скорее всего, находится на расстоянии половины ширины гребня от пикселя границы, располагающегося в месте, где острый угол окружается соседними ветвями гребня. В редких случаях, в зависимости от частоты пространственной дискретизации, три ветви гребня не пересекаются в одной точке, а образуют маленький треугольник. В таком случае оптимальным местом расположения контрольной точки является центр масс треугольника.
![]() Рисунок F.15. Расположение контрольной
точки бифуркации остова гребня
К точкам бифуркации остова впадины применяются правила, аналогичные применяемым к точкам бифуркации остова гребня. Подробное описание точек бифуркации остова впадины представлено в разделе использования метода бифуркации остова впадины для определения расположения и направления контрольной точки.
Настоящий стандарт определяет направление контрольной точки окончания остова гребня как угол, измеряемый против часовой стрелки от положительного направления оси X до касательной к остову гребня, проведенной через точку окончания остова гребня. Существует несколько методов построения касательной к кривой. Следующая процедура является рекомендованным методом построения касательной: вокруг контрольной точки описывается окружность радиусом 1,63 мм, что эквивалентно 32 пикселям при 19,69 п/мм (500 п/дюйм) и приблизительно равно средней ширине трех гребней взрослого человека. Данная окружность пересекает остов гребня, на котором располагается контрольная точка, в одном пикселе. Если остов гребня не определен, область пересечение гребня с окружностью имеет четко определяемый для аппроксимации центр. Линия, проходящая через контрольную точку и пересечение, является касательной к гребню.
![]() и бифуркации остова гребня, эквивалентно
рисункам 2 и 3 из 6.4
Вокруг контрольной точки описывается окружность радиусом 1,63 мм (приблизительно равная средней ширине трех гребней взрослого человека). Окружность пересекает бифуркацию остова гребня в трех точках. Другими словами, окружность пересекает каждую ветвь гребня один раз с четко определяемым центром. Каждая точка пересечения соединяется с контрольной точкой, и получившиеся линии образуют три угла, один из которых будет острым. Направлением контрольной точки является угол, измеренный против часовой стрелки от положительного направления оси X до линии биссектрисы острого угла.
К точкам бифуркации остова впадины применяются правила, аналогичные применяемым к точкам бифуркации остова гребня. Точки бифуркации остова впадины будут подробно описаны в методе бифуркации остова впадины.
Метод бифуркации остова впадины определяет как остов гребня, так и остов впадины и работает с этими данными для определения расположения, направления и типа бифуркации гребня и бифуркации впадины (представляя окончания гребней). Расположение контрольной точки окончания гребня должно находиться в месте раздвоения срединного остова впадины непосредственно перед окончанием гребня. Если три ветви впадины были утончены до остова шириной в один пиксель, то точка их пересечения является местом расположения контрольной точки. Аналогичным образом, расположение контрольной точки бифуркации гребня должно находиться в месте разветвления срединного остова гребня. Если три ветви гребня были утончены до остова шириной в один пиксель, то точка их пересечения является местом расположения контрольной точки.
После того, как окончания гребней были переведены в бифуркации, все контрольные точки отпечатка пальца стали бифуркациями. Координаты X и Y пересечения трех ветвей каждой контрольной точки могут быть напрямую приведены к нужному формату. Направление контрольной точки может быть определено из бифуркации остова. Все три ветви каждой бифуркации должны быть проверены и должно быть определено окончание каждой из этих ветвей. Представленные ниже диаграммы иллюстрируют три метода определения окончания ветвей. Окончание определяется при наступлении первого события из нижеперечисленного:
- расстояние 1,63 мм;
- окончание ветви остова, находящееся на расстоянии более 0,50 мм и менее 1,63 мм, ветви короче 0,5 мм не используются. Это применимо как к действительно коротким ветвям, так и к тем ветвям, которые попадают в область фона;
- вторая бифуркация находится на расстоянии менее 1,63 мм.
![]() Рисунок F.17. Методы определения окончания ветвей
Угол направления контрольной точки определяется путем построения трех виртуальных отрезков, проведенных из контрольной точки в точки окончания ветвей. Биссектриса наименьшего из трех образованных отрезками углов определяет направление контрольной точки.
Контрольная точка окончания гребня должна быть определена на месте разветвления срединного остова впадины и расположена непосредственно перед окончанием гребня (согласно рисунку F.19). Если впадины были утончены до остова толщиной в один пиксель, то точка пересечения трех ветвей является контрольной точкой. Кодирование окончания гребня осуществляется в случае, если длины всех отрезков, используемых для вычисления угла направления контрольной точки (в соответствии с F.4.5.3 - угол направления окончания гребня), больше или равны 0,50 мм.
Контрольная точка бифуркации гребня должна определяться как точка, в которой гребень разделяется на два. Бифуркация гребня находится в точке пересечения этих трех ветвей. Если рассматривается изображение с утонченными гребнями, данная точка имеет трех соседей. Кодирование бифуркации гребня осуществляется в случае, если длины всех отрезков, используемых для вычисления угла направления контрольной точки (в соответствии с F.4.5.4 - угол направления бифуркации гребня), больше или равны 0,50 мм.
![]() Рисунок F.18. Расположение контрольной
точки бифуркации гребня
Направление контрольной точки может быть определено через бифуркацию остова. Три ветви каждой бифуркации остова должны быть исследованы и продлены до 1,63 мм; особые случаи описаны ниже. Угол направления контрольной точки определяется путем построения трех виртуальных отрезков с началом в контрольной точке и окончанием в точке окончания ветви. Биссектриса наименьшего из получившихся углов определяет направление контрольной точки.
Возможные четыре случая представлены на рисунках F.19 - F.22. На данных рисунках заштрихованные области являются гребнями, красные линии представляют остов впадин, а синие линии - отрезки ветвей бифуркации и горизонтальную ось.
![]() с длиной каждой ветви >= 1,63 мм
![]() впадины имеет длину < 1,63 мм, но >= 0,50 мм
![]() бифуркации остова длиной < 1,63 мм, но >= 0,50 мм
и переходит во встречную бифуркацию
![]() длиной < 1,63 мм, но >= 0,50 мм
Примечание. Несмотря на то, что формулы для случаев 1 и 2 одинаковы, случаи показаны отдельно для того, чтобы продемонстрировать вычисление угла направления окончания гребня в случае, когда длина одной из ветвей не превышает 1,63 мм.
Случай 1. На рисунке F.19 представлен случай, когда длина трех ветвей RB1, RB2 и RB3 >= 1,63 мм. Угол направления окончания гребня R определяется следующим образом:
Угол направления окончания гребня R = (угол B1RH + угол B2RH)/2, где линия RH параллельна горизонтальной оси.
Если линия RH делит пополам ветви RB1 и RB2, то угол направления окончания гребня R определяется следующим образом:
Угол направления окончания гребня R = ((угол B1RH + угол B2RH)/2) - 180°, с приведением в случае необходимости углов направления к диапазону 0° - 359°.
Случай 2. На рисунке F.20 представлен случай, сходный с первым случаем, но длина ветви RB2 (параллельной бифуркации гребня) составляет < 1,63 мм, но >= 0,50 мм. Угол направления окончания гребня R определяется следующим образом:
Угол направления окончания гребня R = (угол B1RH + угол B2RH)/2, где линия RH параллельна горизонтальной оси.
Если линия RH делит пополам ветви RB1 и RB2, то угол направления окончания гребня R определяется следующим образом:
Угол направления окончания гребня R = ((угол B1RH + угол B2RH)/2) - 180°, с приведением в случае необходимости углов направления к диапазону 0° - 359°.
Случай 3. На рисунке F.21 представлен случай, сходный с первым случаем, но с тем отличаем, что длина двух ветвей R1B1 и R1B2 >= 1,63 мм, а третья ветвь переходит в бифуркацию встречного направления на расстоянии R1R2 < 1,63 мм, но >= 0,50 мм. Угол направления окончания гребня R1 определяется следующим образом:
Угол направления окончания гребня R1 = (угол B1R1H + угол B2R1H)/2, где линия RH параллельна горизонтальной оси.
Если линия R1H делит пополам ветви R1B1 и R1B2, то угол направления окончания гребня R1 определяется следующим образом:
Угол направления окончания гребня R1 = ((угол B1R1H + угол B2R1H) 1)/2) - 180°, с приведением в случае необходимости углов направления к диапазону 0° - 359°.
Случай 4. На рисунке F.22 представлен случай, когда встречно направленные бифуркации впадин имеют ветви длиной < 1,63 мм, но >= 0,50 мм, а также имеют общий отрезок гребня длиной >= 1,63 мм. Угол направления окончания гребня R1 определяется следующим образом:
Угол направления окончания гребня R1 = угол R2R1H, где линия R1H параллельна горизонтальной оси.
Если линия R1H пересекает R2, то угол направления окончания гребня R1 равен 0°.
На рисунке F.23 представлен первый случай, описанный выше, где R является точкой бифуркации впадины, а точки B1, B2 и B3 представляют собой крайние точки окончаний, которые располагаются на линиях остова впадины на расстоянии 1,63 мм от точки бифуркации на ветвях, примыкающих к окончанию гребня. Угол направления окончания гребня R равен среднему значению углов B1RH и B2RH.
![]() Рисунок F.23. Расположение и угол направления
бифуркации впадины с ветвями длиной >= 1,63 мм
На рисунке F.24 представлен второй случай, описанный выше, где R является точкой бифуркации впадины, а точки B1, B2 и B3 представляют собой крайние точки окончаний. Расстояние между R и B2 < 1,63 мм, но >= 0,50 мм, а длина двух других ветвей RB1 и RB3 >= 1,63 мм. Угол направления окончания гребня R равен среднему значению углов B1RH и B2RH.
![]() Рисунок F.24. Расположение и угол направления
бифуркации впадины с ветвью длиной < 1,63 мм
Направление контрольной точки может быть определено через бифуркацию остова. Три ветки каждой бифуркации остова должны быть исследованы и продлены до 1,63 мм; особые случаи описаны ниже. Угол направления контрольной точки определяется путем построения трех виртуальных отрезков с началом в контрольной точке и окончанием в точке окончания каждой ветви. Биссектриса наименьшего из получившихся углов определяет направление контрольной точки.
Возможные четыре случая представлены на рисунках F.25 - F.28. На данных рисунках заштрихованные области являются гребнями, красные линии представляют остовы впадины, а синие линии - отрезки ветвей бифуркации и горизонтальную ось.
![]() гребня с длиной >= 1,63 мм
![]() бифуркации гребня длиной < 1,63 мм, но >= 0,50 мм
![]() гребня переходит в бифуркацию гребня противоположного
направления на расстоянии < 1,63 мм, но >= 0,50 мм
![]() с длиной < 1,63 мм, но >= 0,50 мм
Примечание. Несмотря на то, что формулы для случаев 1 и 2 одинаковы, случаи показаны отдельно для того, чтобы продемонстрировать вычисление угла направления бифуркации гребня в случае, если длина одной из ветвей не превышает 1,63 мм.
Случай 1. На рисунке F.25 представлен случай, когда длина трех ветвей BR1, BR2 и BR3 >= 1,63 мм. Угол направления бифуркации гребня В определяется следующим образом:
Угол направления бифуркации гребня B = (угол R1BH + угол R2BH)/2, где линия BH параллельна горизонтальной оси.
Если линия BH делит пополам ветви BR1 и BR2, угол направления бифуркации гребня B определяется следующим образом:
Угол направления бифуркации гребня B = ((угол R1BH + угол R2BH)/2) - 180°, с приведением в случае необходимости углов направления к диапазону 0° - 359°.
Случай 2. На рисунке F.26 представлен случай, схожий с первым случаем, но длина ветви BR2 составляет < 1,63 мм, но >= 0,50 мм. Угол направления бифуркации гребня B определяется следующим образом:
Угол направления бифуркации гребня B = (угол R1BH + угол R2BH)/2, где линия BH параллельна горизонтальной оси. Если линия BH делит пополам ветви BR1 и BR2, то угол направления бифуркации гребня B определяется следующим образом:
Угол направления бифуркации гребня B = ((угол R1BH + угол R2BH)/2) - 180°, с приведением в случае необходимости углов направления к диапазону 0° - 359°.
Случай 3. На рисунке F.27 представлен случай, схожий с первым случаем, но с длиной двух ветвей бифуркации B1R1 и B1R2 >= 1,63 мм, а третья ветвь B1B2 переходит в бифуркацию гребня противоположного направления на расстоянии < 1,63 мм, но >= 0,50 мм. Угол направления бифуркации гребня B1 определяется следующим образом:
Угол направления бифуркации гребня B1 = (угол R1B1H + угол R2B1H)/2, где линия B1H параллельна горизонтальной оси.
Если линия B1H делит пополам ветви BR1 и BR2, то угол направления бифуркации гребня B1 определяется следующим образом:
Угол направления бифуркации гребня B1 = ((угол R1B1H + угол R2B1H)/2) - 180°, с приведением в случае необходимости углов направления к диапазону 0° - 359°.
Случай 4. На рисунке F.28 представлен случай, когда две встречно направленные бифуркации имеют общую ветвь длиной < 1,63 мм, но >= 0,50 мм и длина третьей ветви каждой из бифуркаций >= 1,63 мм. Угол направления бифуркации гребня B1 определяется следующим образом:
Угол направления бифуркации гребня B1 = угол B2B1H, где линия B1H параллельна горизонтальной оси.
Если линия B1H пересекает B2, то угол направления бифуркации гребня B1 равен 0°.
На рисунке F.29 представлен первый случай, описанный выше, где B является точкой бифуркации гребня, а точки R1, R2 и R3 представляют собой крайние точки, которые располагаются на линиях остова гребня на расстоянии 1,63 мм от контрольной точки в направлении бифуркации. Угол направления бифуркации гребня B равен среднему значению углов R2BH и R1BH.
![]() Рисунок F.29. Расположение и угол направления
бифуркации гребня с ветвями длиной >= 1,63 мм
На рисунке F.30 представлен второй случай, описанный выше, где B является точкой бифуркации гребня, а точки R1, R2 и R3 представляют собой крайние точки ветвей. Расстояние между B и R2 < 1,63 мм, но >= 0,50 мм, а длина двух других ветвей BR1 и BR3 >= 1,63 мм. Угол направления бифуркации гребня B равен среднему значению углов R2BH и R1BH.
![]() Рисунок F.30. Расположение и угол направления
бифуркации гребня с ветвью длиной < 1,63 мм
Данное значение должно соответствовать вероятности того, что текущая контрольная точка не является ложной контрольной точкой.
На следующем рисунке представлен образец изображения с извлеченными данными контрольных точек.
![]() Рисунок F.31. Образец изображения с извлеченными
данными контрольных точек [12]
Для кодирования контрольных точек изображения отпечатка пальца был использован компактный метрический формат (один байт используется для записи координаты X, второй байт - для координаты Y, а третий байт - для направления, с указанием типа в двух старших битах).
Полученные данные (шестнадцатеричное представление):
5D 69 2DA1 43 2FAA 82 2F 6F 48 2F 43 49 35 96 45 37 AF 81 48 B0 BF 48 96 48
48 5D 89 4A 9C 43 4D
7C 6A 4D 63 6A 4D 19 45 4F 73 8B 50 91 42 54 85 6B 57 6B AA 58 86 B2 58 7D
70 59 36 82 5B 8C 57 5E
94 9C 5F 73 71 61 61 66 64 4C 9C 69 97 9B 6F A5 9D 70 33 B9 72 50 96 74 92 58
7D 27 59 7E 9D 59 80 66
93 83 4A 56 86 8E 56 90 3D 74 9A 3A 76
Первая контрольная точка имеет значение 0x5D для координаты X и значение 0x69 для координаты Y. Данная контрольная точка является окончанием гребня (третий байт меньше 0x80) с углом направления 0x2D. Тип "другая контрольная точка" закодирован по тому же принципу.
(справочное)
СВЕДЕНИЯ О СООТВЕТСТВИИ ССЫЛОЧНЫХ МЕЖДУНАРОДНЫХ СТАНДАРТОВ
НАЦИОНАЛЬНЫМ И МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫМ СТАНДАРТАМ
(приложение ДА в ред. Изменения N 1, утв. Приказом
Росстандарта от 04.10.2018 N 704-ст)
Таблица ДА.1
Вернуться в "Каталог нормативных документов"
Источник информации: https://internet-law.ru/documents/prod/gost-r_gosudarstvennyj-standart/28/gost_71988.html
На правах рекламы:
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||