ГОСТ Р ИСО/МЭК 19794-6-2014

     
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Информационные технологии

БИОМЕТРИЯ

Форматы обмена биометрическими данными

Часть 6

Данные изображения радужной оболочки глаза

Information technology. Biometrics. Biometric data interchange formats. Part 6. Iris image data

ОКС 35.040

Дата введения 2016-01-01

Предисловие

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 перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 098 "Биометрия и биомониторинг"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 ноября 2014 г. N 1568-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО/МЭК 19794-6:2011* "Информационные технологии. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 6. Данные изображения радужной оболочки глаза" (ISO/IEC 19794-6:2011 "Information technology - Biometric data interchange formats - Part 6: Iris image data", IDT).

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (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

5 ВЗАМЕН ГОСТ Р ИСО/МЭК 19794-6-2006

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Январь 2019 г.

7 Следует обратить внимание на то, что 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

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". 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". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Настоящий стандарт устанавливает требования к форматам обмена данными изображения радужной оболочки глаза. Настоящий стандарт содержит описание атрибутов, формата записи данных для хранения и передачи изображения радужной оболочки глаза и критерия соответствия.

В настоящее время для обмена информацией о радужной оболочке глаза между оборудованием используются изображения глаз. Настоящий стандарт также определяет компактные представления радужной оболочки глаза для обеспечения взаимодействия между разработчиками.

Настоящий стандарт является пересмотром ИСО/МЭК 19794-6:2005. Пересмотр коснулся требований к: компактным форматам; допустимым алгоритмам сжатия данных и спецификации данных.

В ИСО/МЭК 19794-6:2005 был установлен формат изображения радужной оболочки глаза размером 307 Кбайт (640x480), с дополнительным сжатием JPEG (ИСО/МЭК 10918) и с рекомендуемым коэффициентом сжатия 6:1 и менее (ИСО/МЭК 19794-6:2005, А.1.6). Опубликованные научные статьи [5] показали, что размер изображения может быть уменьшен с 307 Кбайт до 2 Кбайт с минимальным искажением, при условии, что был использован алгоритм сжатия JPEG 2000 (ИСО/МЭК 15444), не JPEG (ИСО/МЭК 10918), и было применено кадрирование и скрытие областей. Для небольших устройств, хранящих полезную информацию (например, смарт-карт по ИСО/МЭК 7816), и протоколов передачи данных с ограниченной полосой пропускания, было необходимо, чтобы размер изображения радужной оболочки глаза был уменьшен до нескольких Кбайт. В ИСО/МЭК 19794-6:2005 для данных устройств был предусмотрен формат, основанный на представлении изображения в полярной системе координат. Из-за недостатков представления изображения в полярной системе координат, в январе 2008 года, на очередном заседании рабочих групп ИСО/МЭК СТК1/ПК37, РГ 3 проголосовала за отказ от данного формата. Новые форматы, установленные в настоящем стандарте, основываются на результатах отчета IREX-1 [8]. Два новых компактных формата поддерживают сжатие без потерь. Стандарт ИСО/МЭК 15948 может быть применен для полного сохранения текстуры радужной оболочки глаза, допустимые размеры изображения радужной оболочки глаза от 20 Кбайт до 70 Кбайт.

Дополнение к настоящему стандарту, которое будет опубликовано позднее, будет включать нормативные утверждения для испытаний на соответствие записей изображений радужной оболочки глаза.

В приложении В установлены требования к регистрации изображений радужной оболочки глаза.

Структура данных в настоящем стандарте синтаксически несовместима с предыдущей версией стандарта, но программные реализации могут дифференцировать записи проверкой номера версии стандарта во вторых четырех байтах записи.

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к форматам обмена данными изображения радужной оболочки глаза (далее - РОГ) для систем, осуществляющих биометрическую регистрацию, верификацию и идентификацию по РОГ. Информация об изображении должна быть сохранена в виде:

- массива значений интенсивности, сжатого в соответствии с ИСО/МЭК 15948 или с ИСО/МЭК 15444;

- массива значений интенсивности, сжатого в соответствии с ИСО/МЭК 15948 или с ИСО/МЭК 15444, который может быть ограничен изображением отцентрированной РОГ с включением всех информативных признаков.

Настоящий стандарт не устанавливает:

- требования к оптическим характеристикам камер;

- требования к фотометрическим свойствам изображений РОГ;

- требования к процессу биометрической регистрации, технологическому процессу и использованию оборудования для регистрации изображений РОГ.

     2 Соответствие

Запись биометрических данных соответствует настоящему стандарту в том случае, если она удовлетворяет всем нормативным требованиям, имеющим отношение к:

- структуре данных, значениям данных и связям между элементами данных, определенных в разделе 7 настоящего стандарта;

- отношению значений данных к входным биометрическим данным, на основе которых была произведена запись биометрических данных, как то определено в разделе 6 настоящего стандарта.

Система, создающая записи биометрических данных, соответствует настоящему стандарту в том случае, если все производимые ею записи биометрических данных, содержащиеся в заявлении о соответствии реализации (ЗСР) данной системы, удовлетворяют требованиям настоящего стандарта (как определено выше). При этом записи биометрических данных, создаваемые системой, могут охватывать не все аспекты настоящего стандарта, а только те, которые должны поддерживаться системой согласно ЗСР.

Испытание на соответствие выходной записи должно осуществляться в соответствии с требованиями, содержащимися в приложении А.

Система, использующая записи биометрических данных, соответствует настоящему стандарту в том случае, если она способна прочитать и применить по назначению все записи биометрических данных, содержащиеся в ЗСР данной системы, которые соответствуют настоящему стандарту (как определено выше). При этом записи биометрических данных, используемые системой, могут охватывать не все аспекты настоящего стандарта, а только те, которые должны поддерживаться системой согласно ЗСР.

     3 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты*. Для датированных ссылок необходимо пользоваться только указанной редакцией. Для недатированных - последней редакцией ссылочных стандартов, включая любые поправки и изменения к ним:

_______________

* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.     

ISO/IEC 15444-1, Information technology - JPEG 2000 image coding system - Part 1: Core coding system (Информационные технологии. Система кодирования изображения JPEG 2000. Часть 1. Внутренняя система кодирования)

ISO/IEC 15948:2004, Information technology - Computer graphics and image processing - Portable Network Graphics (PNG) - Functional specifcation (Информационные технологии. Компьютерная графика и обработка изображения. Переносимая сетевая графика. Функциональная спецификация)

ISO/IEC 19794-1, Information technology - Biometric data interchange formats - Part 1: Framework (Информационные технологии. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 1. Структура)

     4 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины и определения по ИСО/МЭК 19794-1, а также следующие термины с соответствующими определениями:

4.1 изображение в градациях серого (grey scale): Полутоновое изображение, имеющее один параметр - яркость;

4.2 радужная оболочка глаза РОГ (iris): Окрашенное кольцо в передней части глаза, состоящее из мышечной и соединительной тканей и пигментных клеток, изменяющих размер зрачка;

4.3 центр РОГ (iris centre): Центр окружности, проходящей по границе между РОГ и склерой;

4.4 радиус РОГ (iris radius): Радиус окружности, проходящей по границе между РОГ и склерой;

4.5 лимб (limbus): Внешняя граница РОГ: место соединения РОГ и склеры;

4.6 отступ (margin): На изображении расстояние от границы РОГ/склеры (представленной в качестве воображаемой окружности) к ближайшей границе изображения, выраженное в пикселях;

Примечание - В рамках настоящего стандарта отступы определяются в единицах радиуса РОГ (R). При написании упорядоченной пары соблюдается следующий порядок: горизонтальное значение, вертикальное значение.

Пример: (0,6R, 0,2R) означает, что при значении радиуса РОГ, равному R, существуют следующие отступы данных изображения: 0,6R слева и справа от РОГ, а также 0,2R снизу и сверху от РОГ.

4.7 функция передачи модуляции (Modulation Transfer Function): Отношение модуляции изображения к модуляции объекта, как функция пространственной частоты;

4.8 зрачок (pupil): Оптическое отверстие в центре глаза, которое служит в качестве переменной диафрагмы и определяет внутреннюю границу РОГ;

4.9 центр зрачка (pupil centre): Центр для координат всех пикселей, лежащих на границе зрачка и РОГ;

4.10 округление (round): Математическое действие, применяемое к числу , в результате которого округленное - самое близкое к целое число;

4.11 склера (sclera): Внешняя белая оболочка, периферийная по отношению к РОГ;

4.12 пространственная частота (spatial frequency): Измерение частоты следования синусоидального паттерна интенсивности в пространстве, в единицах циклов/град или циклов/мм по данному целевому диапазону.

     5 Обозначения и сокращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ЗОБД (BDIR) - Запись для обмена биометрическими данными (Biometric Data Interchange Record);

JPEG 2000 - Объединенная группа экспертов в области фотографии, усовершенствованный формат сжатия изображений по ИСО/МЭК 15444 (Joint Photographic Experts Group enhanced compression standard for images as defined in ISO/IEC 15444)

PNG - Переносимая сетевая графика, формат сжатия без потерь для изображений по ИСО/МЭК 15948:2004 (Portable Network Graphics lossless compression standard for images as defined in ISO/IEC 15948:2004)

VGA - Логическая матрица видеографики, формат изображений с шириной в 640 пикселей и высотой в 480 пикселей (Video Graphics Array image format having width 640 pixels and height 480 pixels)

     6 Описание содержания изображения РОГ

     6.1 Общие положения

Данный раздел устанавливает требования к семантическому содержанию изображений: геометрической структуре, предобработке, протоколу сжатия, формату и размерам изображения (требования к регистрации изображений РОГ приведены в приложении В). Данные изображения могут быть сжатыми или не сжатыми. В случае, если данные не были сжаты, то они должны быть представлены в виде двумерного массива монохромных пикселей, развернутого по строкам, начиная с самого младшего адреса, соответствующего верхнему левому углу изображения. Разрядность атрибутов пикселов для всех несжатых исходных изображений должна составлять 8 битов. Изображения, у которых разрядность атрибутов пикселов не составляет 8 битов, должны быть закодированы с помощью форматов PNG или JPEG2000.

Остальные подразделы раздела 6 устанавливают требования к типам изображений. В таблице 1 приведены четыре типа изображений, определенных иерархично на основе первичных абстрактных базовых изображений РОГ. Соответствующие типы изображений представлены в 7.4.1. Требования раздела 7 устанавливают технические характеристики для кодирования изображений и соответствующие метаданные.

Примечание - Технические характеристики типов изображений, протоколов сжатия, форматов и размеров кадрирования в данной редакции настоящего стандарта были определены посредством исследований межплатформенного обмена РОГ (IREX-1) национальным институтом стандартов и технологий (США) [8] (2009), которые были проведены специально для этой цели.

Таблица 1 - Иерархия типов изображений РОГ