• Текст документа
  • Статус
Оглавление
Поиск в тексте
Документ в силу не вступил

ГОСТ Р 58295-2018

(ИСО/МЭК 19794-6:2011)

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 2019-08-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Некоммерческим партнерством "Русское общество содействия развитию биометрических технологий, систем и коммуникаций" (Некоммерческое партнерство "Русское биометрическое общество") и Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении" (ВНИИНМАШ) на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4, при консультативной поддержке Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э.Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им.Н.Э.Баумана)

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 5 декабря 2018 г. N 1065-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к 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", MOD), включая изменение А1:2015, путем изменения отдельных фраз (слов, значений показателей, ссылок), которые выделены в тексте курсивом. Внесение указанных технических отклонений направлено на учет потребностей национальной экономики Российской Федерации.
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым здесь и далее по тексту, можно получить, перейдя по ссылке на сайт http://shop.cntd.ru. - Примечание изготовителя базы данных.

Изменение к указанному международному стандарту, принятое после его официальной публикации, внесено в текст настоящего стандарта и выделено двойной вертикальной линией, расположенной на полях напротив соответствующего текста, а обозначение и год принятия изменения приведены в скобках после соответствующего текста.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5).

Сведения о соответствии ссылочных национальных и межгосударственных стандартов международным стандартам, использованным в качестве ссылочных в примененном международном стандарте, приведены в дополнительном приложении ДА.

Сопоставление структуры настоящего стандарта со структурой примененного в нем международного стандарта приведено в дополнительном приложении ДБ

5 ВЗАМЕН ГОСТ Р ИСО/МЭК 19794-6-2014

6 Некоторые элементы настоящего стандарта могут быть объектами патентных прав. Международная организация по стандартизации (ИСО) и Международная электротехническая комиссия (МЭК) не несут ответственности за установление подлинности каких-либо или всех 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 (РОГ) для систем, осуществляющих биометрическую регистрацию, верификацию и идентификацию по РОГ. Также настоящий стандарт содержит описание атрибутов и критерия соответствия.

В настоящее время для обмена информацией о РОГ между оборудованием разных изготовителей могут быть использованы изображения глаз. Хотя некоторые приложения могут успешно работать с полноразмерными несжатыми прямолинейными изображениями, есть приложения, которые не могут использовать такие изображения из-за необходимости их хранения и полосы пропускания. Настоящий стандарт также определяет компактные представления РОГ для обеспечения взаимодействия между разработчиками.

Форматы обмена данными изображения РОГ, установленные в настоящем стандарте, основаны на эмпирических результатах исследований межплатформенного обмена данными изображения РОГ (IREX-1) [1]. Два компактных формата поддерживают сжатие изображения РОГ без потерь. Стандарт сжатия без потерь PNG [2] может быть применен для полного сохранения текстуры РОГ, допустимые размеры изображения РОГ - от 20 до 70 Кбайт, что значительно меньше размеров несжатых изображений.

Приложение A включает тестовые утверждения для испытания записей изображений РОГ в двоичном формате на соответствие требованиям настоящего стандарта.

В приложении B установлены рекомендации по регистрации изображений РОГ.

Структура данных в настоящем стандарте синтаксически несовместима с предыдущей версией стандарта, но программные реализации могут дифференцировать записи проверкой номера версии стандарта во вторых 4 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, при необходимости сжатого в соответствии с [2] или [3];

- массива значений интенсивности, при необходимости сжатого в соответствии с [2] или [3], который может быть ограничен изображением отцентрированной РОГ с включением областей интереса и скрытием областей, не являющихся РОГ.

Настоящий стандарт не устанавливает:

- требования к оптическим характеристикам биометрических сканеров РОГ;

- требования к фотометрическим свойствам изображений РОГ;

- требования к процессу биометрической регистрации, технологическому процессу и использованию биометрических сканеров РОГ.

В настоящем стандарте также приведены элементы методологии испытаний на соответствие, тестовые утверждения и методики испытаний. Настоящий стандарт устанавливает тестовые утверждения, касающиеся структуры формата данных изображения РОГ, определенной в разделах 6, 7 и 8 (испытания типа А уровня 1, установленные в [4]), тестовые утверждения, касающиеся внутренней согласованности по проверке типов значений, которые могут содержаться в каждом поле (испытания типа А уровня 2, установленные в [4]), и семантические тестовые утверждения (испытания типа А уровня 3, установленные в [4]).

Методология испытаний на соответствие, представленная в настоящем стандарте, не устанавливает испытания:

- других характеристик биометрических продуктов или другие типы испытаний биометрических продуктов (например, степень приемлемости, производительность, устойчивость, уровень безопасности);

- на соответствие систем, которые не производят записи данных в соответствии с настоящим стандартом.

(Измененная редакция, изм. А1:2015)

2 Соответствие

Запись биометрических данных соответствует настоящему стандарту в том случае, если она удовлетворяет всем требованиям, которые касаются:

- структуры данных, значений данных и связей между элементами данных, определенных в разделе 7;

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

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 считать и применить по назначению все записи биометрических данных, содержащиеся в ЗСР данной системы. При этом записи биометрических данных, используемые системой, могут охватывать не все аспекты настоящего стандарта, а только те, которые должны поддерживаться системой согласно ЗСР.

Испытания на соответствие формату обмена биометрическими данными должны удовлетворять требованиям настоящего стандарта, если они соответствуют всем обязательным требованиям, определенным в приложении А. В частности, при проведении испытаний уровня 1-3 должны применяться тестовые утверждения, приведенные в таблице А.2 приложения А в соответствии с концепцией и правилами, установленными в [4].

Реализации настоящего стандарта, подвергнутые испытаниям по установленной методологии, соответствуют только тем требованиям настоящего стандарта к записям биометрических данных, испытания на соответствие которым проведены согласно данной методологии.

Соответствие реализаций всем требованиям настоящего стандарта не является обязательным. Достаточно, чтобы выполнялись требования, заявленные для данной реализации в ЗСР, заполненном в соответствии с [4] и таблицами в разделе А.3 приложения А.

(Измененная редакция, изм. А1:2015)

3 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты*:
_______________
* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.

ГОСТ ISO/IEC 2382-37 Информационные технологии. Словарь. Часть 37. Биометрия

ГОСТ ISO/IEC 19794-1-2015 Информационные технологии. Биометрия. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 1. Структура

ГОСТ Р ИСО/МЭК 19785-2 Автоматическая идентификация. Идентификация биометрическая. Единая структура форматов обмена биометрическими данными. Часть 2. Процедуры действий регистрационного органа в области биометрии

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

4 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ ISO/IEC 2382-37 и ГОСТ ISO/IEC 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 радужной оболочки глаза (iris centre): Центр окружности, проходящей по границе между радужной оболочкой глаза и склерой.

4.4 радиус радужной оболочки глаза (iris radius): Радиус окружности, проходящей по границе между радужной оболочкой глаза и склерой.

4.5 лимб (limbus): Внешняя граница радужной оболочки глаза, место соединения радужной оболочки глаза и склеры.

4.6 отступ (margin): На изображении расстояние от границы между радужной оболочкой глаза и склерой (представленной в качестве окружности) к ближайшей границе изображения, выраженное в пикселях.

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

Пример - 0,6•R ; 0,2•R подразумевает, что при значении радиуса радужной оболочки глаза, равном R, существуют следующие отступы данных изображения: 0,6•R слева и справа от радужной оболочки глаза, а также 0,2•R снизу и сверху от радужной оболочки глаза.

4.7 функция передачи модуляции; ФПМ (Modulation Transfer Function, MTF): 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 радужной оболочки глаза.

4.9 центр зрачка (pupil centre): Центр для координат всех пикселей, лежащих на границе зрачка и радужной оболочки глаза.

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

4.11 склера (sclera): Внешняя белая оболочка, периферийная по отношению к радужной оболочки глаза.

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

5 Сокращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ББД - блок биометрических данных (biometric data block, BDB);

ЗОБД - запись для обмена биометрическими данными (biometric data interchange record, BDIR);

ЕСФОБД - единая структура форматов обмена биометрическими данными (common biometric exchange formats framework, CBEFF);

JPEG2000 - объединенная группа экспертов в области фотографии, усовершенствованный формат сжатия изображений в соответствии с [3] (joint photographic experts group enhanced compression standard for images as defined in [3]);

PNG - переносимая сетевая графика, формат сжатия без потерь для изображений в соответствии с [2] (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 радужной оболочки глаза

6.1 Общие положения

Настоящий раздел устанавливает требования к семантическому содержанию изображений: геометрической структуре, предобработке, протоколу сжатия, формату и размерам изображения (требования к регистрации изображений РОГ приведены в приложении B). Данные изображения могут быть сжатыми или несжатыми. Если данные не 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 пикселей для всех несжатых исходных изображений должна составлять 8 битов. Изображения, у которых разрядность атрибутов пикселей не составляет 8 битов, должны быть закодированы с помощью форматов PNG или JPEG2000.

Остальные подразделы настоящего раздела 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 настоящем стандарте определены посредством исследований межплатформенного обмена изображениями радужной оболочки глаза (IREX-1) Национальным институтом стандартов и технологий (NIST) [1], которые проведены специально с этой целью.

Таблица 1 - Иерархия типов изображений радужной оболочки глаза

Наименование формата

Центрирование РОГ

Отступ

Ширина W и высота H, пиксель

Объем данных, Кбайт

Режим сжатия

Метод кодирования данных

Горизон-

тальный

Верти-

кальный

IMAGE_TYPE_

UNCROPPED

Отсутствует

ГОСТ Р 58295-2018 (ИСО/МЭК 19794-6:2011) Информационные технологии (ИТ). Биометрия. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 6. Данные изображения радужной оболочки глаза0,6•R

ГОСТ Р 58295-2018 (ИСО/МЭК 19794-6:2011) Информационные технологии (ИТ). Биометрия. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 6. Данные изображения радужной оболочки глаза0,2•R

Не установлены

Переменный

Отсутствует

Исходные данные

Переменный

Без потерь

Формат PNG или JPEG2000

Переменный

С потерями

Формат JPEG2000

IMAGE_TYPE_

VGA

Отсутствует

ГОСТ Р 58295-2018 (ИСО/МЭК 19794-6:2011) Информационные технологии (ИТ). Биометрия. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 6. Данные изображения радужной оболочки глаза0,6•R

ГОСТ Р 58295-2018 (ИСО/МЭК 19794-6:2011) Информационные технологии (ИТ). Биометрия. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 6. Данные изображения радужной оболочки глаза0,2•R

W = 640,

H = 480

307,2

Отсутствует

Исходные данные

От 70 до 140

Без потерь

Формат PNG или JPEG2000

Переменный

С потерями

Формат JPEG2000

IMAGE_TYPE_

CROPPED

Присутствует

0,6R

0,2R

Не установлены

Переменный

Отсутствует

Исходные данные

От 40 до 70

Без потерь

Формат PNG или JPEG2000

От 8 до 24 (компактный)

С потерями (см. примечание 4)

Формат JPEG2000

AGE_TYPE_

CROPPED_

AND_MASKED

Присутствует

0,6R

0,2R

Не установлены

Переменный

Отсутствует

Исходные данные

От 20 до 50

Без потерь

Формат PNG или JPEG2000

От 2 до 6 (компактный)

С потерями

Формат JPEG2000

(Измененная редакция, изм. А1:2015)

Примечания

1 Применение сжатия с потерями для исходного изображения IMAGE_TYPE_UNCROPPED не рекомендуется для изображений с частотой пространственной дискретизации менее 10 пикселей/мм.

2 Стандартный размер данных для IMAGE_TYPE_CROPPED и IMAGE_TYPE_CROPPED_AND_MASKED подразумевает изображения РОГ радиусом около 120 пикселей. Другие размеры перечислены в качестве переменных с целью обзора диапазонов пространственной дискретизации и размера изображения РОГ.

3 Использование кадрирования, скрытия областей или сжатия с потерями может приводить к снижению точности распознавания изображения РОГ.

4 Для приложений сравнения "один к одному" (1:1) размер сжатых данных IMAGE_TYPE_CROPPED может доходить до 3 Кбайт.

6.2 Некадрированное изображение радужной оболочки глаза

Некадрированное изображение РОГ должно содержать растровое изображение одного глаза. Пример представлен на рисунке 1. При радиусе изображения РОГ равном R, отступы данных изображения должны быть как минимум 0,2R пикселей сверху и снизу от изображения РОГ и как минимум 0,6·R пикселей слева и справа от изображения РОГ. Указанные отступы данных изображения РОГ должны быть рассчитаны от исходного изображения РОГ. При этом не всегда в пределах изображения РОГ центрирована.

Для сжатия данных некадрированного изображения рекомендуется использовать формат сжатия без потерь. Не допускается применение формата PNG в чересстрочном режиме. Если используется формат JPEG2000, данные изображения должны быть сохранены в формате JPEG2000.

Для некадрированного изображения РОГ в структуре записи в поле "Тип изображения" (Image type) [раздел 7, таблица 4, строка 9] должно быть установлено значение 1.

6.3 Изображения радужной оболочки глаза в формате VGA

Изображения РОГ в формате VGA представляют собой специальный случай некадрированных изображений РОГ. Ширина изображения должна составлять 640 пикселей, а высота - 480 пикселей. Дополнительные ограничения для отступов и контейнер наследуются от некадрированного изображения РОГ (см. 6.2).

Если изображения сжаты, они должны быть сжаты в соответствии с форматом PNG или форматом JPEG2000 для сжатия без потерь либо с форматом JPEG2000 для сжатия с потерями.

Для изображения РОГ в формате VGA в структуре записи в поле "Тип изображения" (Image type) [раздел 7, таблица 4, строка 9] должно быть установлено значение 2.


ГОСТ Р 58295-2018 (ИСО/МЭК 19794-6:2011) Информационные технологии (ИТ). Биометрия. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 6. Данные изображения радужной оболочки глаза

Рисунок 1 - Пример некадрированного изображения радужной оболочки глаза или изображения радужной оболочки глаза в формате VGA

6.4 Кадрированное изображение радужной оболочки глаза

Возможна реализация кадрированной версии прямолинейного изображения РОГ, которая поддерживает компактное хранение. Для этого необходима крупная локализация РОГ.

Прямолинейные кадрированные изображения должны содержать РОГ, центрированную относительно геометрического центра растрового изображения. Пример представлен на рисунке 2.

Размер кадрируемой области равен отступу шириной 0,6·R пикселей с левой и с правой стороны изображения РОГ. Отступы сверху и снизу изображения РОГ должны составлять 0,2R пикселей. Пиксели отступа должны представлять собой фактические показания датчика, а не подставные значения.

Части изображения РОГ, подвергаемые кадрированию во время записи (например, отсутствующие во входном изображении), должны быть заменены пикселями со значением 0. Не рекомендуется создавать записи с частичным или полным отсутствием данных о РОГ; между тем при обнаружении записи с недостатком должна быть произведена повторная попытка сбора биометрических данных.

Тип изображения "Кадрированное изображение РОГ" наследует все требования типа изображения "Некадрированное изображение РОГ", которые установлены в 6.2, с возможностью сжатия.

Для кадрированного изображения РОГ в структуре записи в поле "Тип изображения" (раздел 7, таблица 4, строка 9) должно быть установлено значение 3.


ГОСТ Р 58295-2018 (ИСО/МЭК 19794-6:2011) Информационные технологии (ИТ). Биометрия. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 6. Данные изображения радужной оболочки глаза

Рисунок 2 - Пример кадрированного изображения радужной оболочки глаза

6.5 Кадрированное изображение радужной оболочки глаза со скрытой областью

6.5.1 Общие положения

Для обеспечения высокой степени сжатия изображения кадрированное прямолинейное изображение РОГ может иметь скрытые области. В процесс скрытия включаются пиксели трех областей: верхнее веко и нижнее веко, а также склера. Область скрытия должна состоять из единственного значения серого, обозначенного для четырех связных областей пикселей (см. рисунок 3). Преимущества применения данного метода подтверждаются научно-технической практикой [5].

Для обеспечения высокой степени сжатия изображения и того, что большинство кодируемых байтов является частью РОГ, на кадрированном изображении со скрытыми областями пиксели вне области РОГ должны быть заменены фиксированным значением скрытия.

Пиксели в области склеры должны быть заменены фиксированным значением, равным 200.

В случае обнаружения на кадрированном изображении областей верхнего и/или нижнего век пиксели в этих областях и за их пределами должны быть заменены значением 128 таким образом, что стандартные методы обнаружения и установки границ области век на изображениях без скрытия областей смогут продолжать работать с типом изображения "Кадрированное изображение РОГ со скрытой областью". Верхнее или нижнее веко не должно закрывать РОГ (см. рисунок 3). Во всех случаях пиксели в области склеры должны быть заменены фиксированным значением 200, и в случае обнаружения областей век пиксели в этих областях и за их пределами должны быть заменены значением 128.

(Измененная редакция, изм. А1:2015)

Тип изображения "Кадрированное изображение РОГ со скрытой областью" наследует все требования типа изображения "Кадрированное изображение РОГ", которые установлены в 6.4, с возможностью сжатия.

Для кадрированного изображения РОГ со скрытой областью в структуре записи в поле "Тип изображения" (раздел 7, таблица 4, строка 9) должно быть установлено значение 7.

Примечание - Скрытие областей используется только при сжатии; скрытие в серых тонах не может быть использовано в качестве надежного индикатора сегментации. В процессе сжатия изображения алгоритмом сжатия может быть изменено значение скрытия.

6.5.2 Скрытие склеры

Пиксели в области склеры должны быть заменены фиксированным значением скрытия, равным 200. Скрытие изображения склеры распространяется от первого к последнему столбцу, за исключением тех случаев, когда края и верхнего, и нижнего века встречаются на левой или правой границе изображения.

(Измененная редакция, изм. А1:2015)

6.5.3 Скрытие век

Пиксели в области как верхнего, так и нижнего века должны быть заменены фиксированным значением скрытия, равным 128.

Скрытие изображения верхнего века должно распространяться до первого (верхнего) ряда изображения от крайне левого к крайне правому столбцу изображения. Скрытие изображения нижнего века должно распространяться к последнему (нижнему) ряду изображения и от крайне левого к крайне правому столбцу изображения.

ГОСТ Р 58295-2018 (ИСО/МЭК 19794-6:2011) Информационные технологии (ИТ). Биометрия. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 6. Данные изображения радужной оболочки глаза

a) РОГ закрыта обоими веками; b) РОГ закрыта только верхним веком; c) РОГ закрыта только нижним веком; d) РОГ не закрыта веками

Рисунок 3 - Примеры кадрированного изображения радужной оболочки глаза и изображения оболочки глаза со скрытой областью

(Измененная редакция, изм. А1:2015)

6.5.4 Размытие границы скрытия

Переходы от областей изображений РОГ и склеры к областям скрытия изображений век, а также от изображения РОГ к области скрытия изображения склеры должны быть локально сглажены для минимизации влияния границ на объем кодирования сжатия.

Для данных целей используется следующий метод: после замены значений пикселей век и склеры исходного изображения на значения скрытия границы областей скрытия сглаживаются низкочастотным фильтром. Каждый пиксель изображения, в центре маски размером 7ГОСТ Р 58295-2018 (ИСО/МЭК 19794-6:2011) Информационные технологии (ИТ). Биометрия. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 6. Данные изображения радужной оболочки глаза7 которого находится как минимум один пиксель скрытия, должен быть заменен средневзвешенной суммой биноминального ядра размером 7ГОСТ Р 58295-2018 (ИСО/МЭК 19794-6:2011) Информационные технологии (ИТ). Биометрия. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 6. Данные изображения радужной оболочки глаза7. Коэффициенты указанного ядра K вычисляют по формуле

ГОСТ Р 58295-2018 (ИСО/МЭК 19794-6:2011) Информационные технологии (ИТ). Биометрия. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 6. Данные изображения радужной оболочки глаза,

где ГОСТ Р 58295-2018 (ИСО/МЭК 19794-6:2011) Информационные технологии (ИТ). Биометрия. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 6. Данные изображения радужной оболочки глаза .

Значение пикселей сглаживания границ должно быть рассчитано после процесса скрытия, но до начала процесса следующей замены пикселя; если пиксели принадлежат одновременно и переходному окружению скрытия изображения РОГ-склера, и переходному окружению скрытия изображения РОГ или склера к веку, то необходимо использовать значения замены из процесса сглаживания границ века.

7 Спецификация формата данных изображения радужной оболочки глаза

7.1 Общие положения

Настоящий раздел определяет структуру заголовка и данных, которые позволяют хранить изображения РОГ в виде структурированной записи биометрических данных.

В случае отсутствия дополнительных указаний все численные значения кодируются в виде целых чисел фиксированной длины без знака. Все данные заголовка должны быть записаны в формате обратного порядка следования байтов (от старшего к младшему). Когда определения данных битового уровня указаны, бит 1 должен приниматься как младший значащий бит. Для полей со знаком используют двойное дополнительное кодирование.

7.2 Структура записи биометрических данных изображения радужной оболочки глаза

В таблице 2 представлена структура записи биометрических данных изображения РОГ. Запись должна содержать изображения РОГ одного либо двух глаз одного субъекта. Блок "Общий заголовок" (General header) должен содержать информацию о числе последующих изображений РОГ, количестве представленных глаз и общей длине записи. Если при записи данных изображения РОГ не определено, какой глаз представлен, то для метки глаза должно быть установлено значение SUBJECT_EYE_LABEL_UNDEF = 0 (0ГОСТ Р 58295-2018 (ИСО/МЭК 19794-6:2011) Информационные технологии (ИТ). Биометрия. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 6. Данные изображения радужной оболочки глаза00).

Каждое изображение РОГ сопровождается блоком "Заголовок представления" (Representation header). При необходимости каждое изображение должно быть заполнено дополнительными битами таким образом, чтобы оно содержало целое число байтов.

Таблица 2 - Запись биометрических данных изображения радужной оболочки глаза

Содержание

Тип данных

Блок "Общий заголовок" (General header)

Составной, см. таблицу 3

Первое изображение

Блок "Заголовок представления" (Representation header)

Составной, см. таблицу 4

Изображение

Символ без знака

Второе изображение

Блок "Заголовок представления" (Representation header)

Cм. таблицу 4

Изображение

Символ без знака

Последующие записи

...

...

7.3 Структура блока "Общий заголовок" (General header)

Блок "Общий заголовок" (General header) изображения РОГ должен содержать значения данных в формате, представленном в таблице 3.

Таблица 3 - Блок "Общий заголовок" (General header)

Поле

Длина, байт

Допустимое значение

Описание

"Идентификатор формата" (Format identifier)

4

0x49495200

('I' 'I' 'R' 0x00)

Данное поле состоит из трех символов "IIR" с нулевым символом на конце

"Номер версии стандарта" (Version number)

4

0x30323000

('0' '2' '0' 0x00)

Данное число означает, что для создания записи данных изображения РОГ использована вторая версия стандарта. Данное поле состоит из трех символов ASCII с нулевым символом на конце

"Длина записи" (Length of record)

4

От 69 до 2ГОСТ Р 58295-2018 (ИСО/МЭК 19794-6:2011) Информационные технологии (ИТ). Биометрия. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 6. Данные изображения радужной оболочки глаза-1

Данное поле содержит значение полной длины записи данных изображения РОГ в байтах. Данная сумма является полной длиной блока данных, включая блок "Общий заголовок", и одной или нескольких записей представления

"Число представлений РОГ" (Number of iris representations)

2

От 1 до 65535

Данное поле содержит число представлений РОГ, включенных в запись. Необходимо наличие минимум одного представления

"Сертификационный флаг" (Certification flag)

1

0x00

Для настоящего стандарта схемы сертификации не представлены

"Число представленных глаз" (Number of eyes represented)

1

0, 1, 2

1 - будет представлен либо левый, либо правый глаз;

2 - неизвестно, какой глаз будет представлен;

0 - асимметрия изображения(й) глаз неизвестна. Данное поле заполняется первым представлением

7.4 Структура блока "Заголовок представления" (Representation header)

Блок "Заголовок представления" (Representation header) изображения РОГ должен содержать значения данных в формате, представленном в таблице 4.

Таблица 4 - Блок "Заголовок представления" (Representation header)

Поле

Длина, байт

Допустимое значение

Описание

"Длина представления" (Representation length)

4

От 53 до ((2ГОСТ Р 58295-2018 (ИСО/МЭК 19794-6:2011) Информационные технологии (ИТ). Биометрия. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 6. Данные изображения радужной оболочки глаза-1)-16)

Данное поле содержит значение длины представления в байтах, включая длину полей блока "Заголовок представления"

"Дата и время регистрации" (Capture date and time)

9

См. 12.3.2

ГОСТ ISO/IEC 19794-1-2015.

Пример - Вторник 17:35:20 Декабрь 15, 2005 кодируется как 0х07 D50C 0F11 2314 FFFF

Данное поле содержит время и дату регистрации представления по Гринвичу (универсальное глобальное время). Значения данного поля должны быть закодированы в соответствии с требованиями ГОСТ ISO/IEC 19794-1

"Идентификатор технологии биометрического сканера" (Сapture device technology identifier)

1

0 (0x00): неизвестен или не определен

1 (0x01): CMOS/CCD

Данное поле содержит класс технологии биометрического сканера. Если технология неизвестна или не определена, то должно быть установлено нулевое значение (0x0000)

"Идентификатор изготовителя биометрического сканера" (Capture device vendor ID)

2

0x0000 (не определен) или значение, зарегистрированное регистрационным органом*

Данное поле содержит информацию о биометрической организации, являющейся владельцем продукта, создавшего ЗОБД. Идентификатор изготовителя биометрического сканера должен быть закодирован в 2 байтах и включать идентификатор организации - участника ЕСФОБД, зарегистрированный регистрационным органом. Если изготовитель биометрического сканера не определен, то должно быть установлено нулевое значение (0х0000)

* Деятельность по присвоению уникальных идентификаторов биометрическим организациям, осуществляющим деятельность в Российской Федерации, и биометрическим продуктам, разрабатываемым и/или серийно выпускаемым и/или реализуемым в Российской Федерации, а также ведение соответствующих реестров осуществляет Некоммерческое партнерство "Русское биометрическое общество", официально зарегистрированное Международной ассоциацией биометрии и идентификации (МАБИ) [The International Biometrics & Identification Association (IBIA)] в качестве ведущей организации ЕСФОБД.

"Идентификатор типа биометрического сканера" (Capture device type ID)

2

0x0000 (не определен) или значение, зарегистрированное регистрационным органом

Данное поле содержит информацию о типе продукта, создавшего ЗОБД. Тип продукта определен владельцем зарегистрированного продукта или другим регистрационным органом. Если тип биометрического сканера не определен, то должно быть установлено нулевое значение (0x0000)

Запись "Качество" (Quality record)

От 1 до n

См. ГОСТ ISO/IEC 19794-1

Запись данных о качестве должна состоять из поля "Число блоков "Качество" (1 байт), за которым следуют блоки "Качество" (при их наличии). В поле "Число блоков "Качество" должно быть указано число блоков "Качество" в виде целого числа без знака. Каждый блок "Качество" должен состоять из полей: "Показатель качества", "Идентификатор разработчика алгоритма оценки качества", "Идентификатор алгоритма оценки качества".

Поле "Показатель качества" (1 байт) определяет количественное выражение расчетных эксплуатационных характеристик биометрического образца, представляется в виде целого числа без знака. Допустимыми значениями являются:

- целые числа в диапазоне от 0 до 100, где большие значения отражают более высокое качество;

- IMAGE_QUAL_FAILED = 255 (0xFF), ошибка при вычислении показателя качества.

Поле "Идентификатор разработчика алгоритма оценки качества" должно содержать информацию об организации, предоставившей алгоритм оценки качества. Идентификатор разработчика алгоритма оценки качества должен быть закодирован в 2 байтах и включать идентификатор организации - участника ЕСФОБД, зарегистрированный регистрационным органом. Если данное поле содержит нули, то разработчик алгоритма оценки качества не определен.

Поле "Идентификатор алгоритма оценки качества" должно содержать информацию об алгоритме оценки качества, с помощью которого рассчитан показатель качества. Данное значение определяется разработчиком алгоритма оценки качества или регистрационным органом. Значение должно быть закодировано в 2 байтах. Если данное поле содержит нули, то алгоритм оценки качества не определен

"Номер представления" (Representation number)

2

От 1 до числа представлений <65536

Должно содержать порядковый номер представления

"Метка глаза" (Eye label)

1

SUBJECT_EYE_LABEL_

UNDEF = 0 (0x00)

SUBJECT_EYE_LABEL_

RIGHT = 1 (0x01)

SUBJECT_EYE_LABEL_

LEFT = 2 (0x02)

Относится к глазам субъекта

"Тип изображения" (Image type)

1

IMAGE_TYPE_

UNCROPPED = 1 (0x01)

Некадрированное прямолинейное изображение РОГ

IMAGE_TYPE_VGA = 2 (0x02)

Прямолинейное изображение РОГ в формате VGA (ширина в 640 пикселей и высота в 480 пикселей)

IMAGE_TYPE_CROPPED = 3 (0x03)

Кадрированное, центрированное, изображение РОГ с отступами (0,6·R, 0,2·R)

IMAGE_TYPE_CROPPED_AND_

MASKED = 7 (0x07)

Кадрированное со скрытой областью, центрированное, изображение РОГ с отступами (0,6·R, 0,2·R)

-

Для всех типов изображений (см. таблицу 5 и соответствующие требования)

"Формат изображения" (Image format)

1

IMAGEFORMAT_MONO_

RAW = 2 (0x02)

IMAGEFORMAT_MONO_

JPEG2000 = 10 (0x0A)

IMAGEFORMAT_MONO_

PNG = 14 (0x0E)

Формат данных изображения

"Свойства бита" (Properties bit)

1

Биты 1-2, например, младшие биты:

ORIENTATION_UNDEF = 0

HORZ_ORIENTATION_BASE = 1

HORZ_ORIENTATION_

FLIPPED = 2

Горизонтальная ориентация

Биты 3-4:

ORIENTATION_UNDEF = 0

VERT_ORIENTATION_BASE = 1

VERT_ORIENTATION_

FLIPPED = 2

Вертикальная ориентация

Биты 5-6: 0,0

Зарезервировано ИСО/МЭК СТК 1/ПК 37 для дальнейшего использования; по умолчанию 0,0

Биты 7-8:

PREVIOUS_COMPRESSION_

UNDEF = 0

PREVIOUS_COMPRESSION_

LOSSLESS_OR_NONE = 1

PREVIOUS_COMPRESSION_

LOSSY = 2

История сжатия

"Горизонтальный размер изображения" (Image width)

2

>0

Ширина, пиксель

"Вертикальный размер изображения" (Image height)

2

>0

Высота, пиксель

"Битовая глубина" (Bit depth)

1

Минимум 8

Число бит на один пиксель каждого цвета (изображения, у которых разрядность атрибутов пикселя > 8 битов, кодируются с помощью формата PNG или формата JPEG2000)

"Диапазон" (Range)

2

От 2 до (2ГОСТ Р 58295-2018 (ИСО/МЭК 19794-6:2011) Информационные технологии (ИТ). Биометрия. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 6. Данные изображения радужной оболочки глаза-2)

RANGE_ UNASSIGNED = 0

RANGE_FAILED = 1

RANGE_OVERFLOW = 2ГОСТ Р 58295-2018 (ИСО/МЭК 19794-6:2011) Информационные технологии (ИТ). Биометрия. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 6. Данные изображения радужной оболочки глаза-1

Данное поле определяет расстояние между оптическим центром линз камеры и РОГ субъекта, мм.

Примечание - Увеличение не может быть достигнуто через диапазон значений, если биометрический сканер может изменять свое фокусное расстояние при помощи объектива или другим способом

"Угол поворота" (Roll angle)

2

От 0 до 65534

ROLL_ANGLE_UNDEF = 65535

Угол поворота определятся как округленный до целого числа без знака результат выражения (65535·угол/360), где угол, град, измеряется против часовой стрелки (см. 7.4.2.1)

"Погрешность угла поворота" (Roll angle uncertainty)

2

От 0 до 65534

ROLL_UNCERTAIN_

UNDEF = 65535

Погрешность угла поворота определятся как округленный до целого числа без знака результат выражения (65535·погрешность/180), где 0ГОСТ Р 58295-2018 (ИСО/МЭК 19794-6:2011) Информационные технологии (ИТ). Биометрия. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 6. Данные изображения радужной оболочки глаза погрешность <180, где погрешность, град, является абсолютным значением максимальной ошибки (см. 7.4.2.2)

"Центр РОГ, наименьшее значение координаты X" (Iris centre, smallest X)

2

От 1 до 65535

COORDINATE_UNDEF = 0

Наименьшее предполагаемое значение координаты X изображения центра РОГ, пиксель, измеренное от левого края изображения

"Центр РОГ, наибольшее значение координаты X" (Iris centre, largest X)

2

От 1 до 65535

COORDINATE_UNDEF = 0

Наибольшее предполагаемое значение координаты X центра РОГ, пиксель, измеренное от левого края изображения

"Центр РОГ, наименьшее значение координаты Y" (Iris centre, smallest Y)

2

От 1 до 65535

COORDINATE_UNDEF = 0

Наименьшее предполагаемое значение координаты Y центра РОГ, пиксель, измеренное от верхнего края изображения

"Центр РОГ, наибольшее значение координаты Y" (Iris centre, largest Y)

2

От 1 до 65535

COORDINATE_UNDEF = 0

Наибольшее предполагаемое значение координаты Y центра РОГ, пиксель, измеренное от верхнего края изображения

"Диаметр РОГ, наименьшее значение" (Iris diameter, smallest)

2

От 1 до 65535

COORDINATE_UNDEF = 0

Наименьший предполагаемый диаметр РОГ, пиксель

"Диаметр РОГ, наибольшее значение" (Iris diameter, largest)

2

От 1 до 65535

COORDINATE_UNDEF = 0

Наибольший предполагаемый диаметр РОГ, пиксель

"Длина данных изображения" (Image length)

4

От 1 до 4294967226

Число байтов данных изображения (тело представления)

7.4.1 Поле "Тип изображения" (Image type)

Единственный байт в данном поле определяет тип следующего изображения. Изображение должно удовлетворять требованиям, приведенным в таблице 5.

Таблица 5 - Типы изображений и соответствующие требования

Тип изображения

Наименование

Ссылка на пункт настоящего стандарта, устанавливающий соответствующие требования

1

Некадрированное изображение РОГ

6.2

2

Изображение РОГ в формате VGA

6.3

3

Кадрированное изображение РОГ

6.4

7

Кадрированное изображение РОГ со скрытой областью

6.5.1-6.5.4

7.4.2 Дополнительная оценка поворота головы относительно камеры

7.4.2.1 Поле "Угол поворота" (Roll angle)

Системам, которые регистрируют одновременно изображения двух глаз, следует измерять наклон головы субъекта, например путем построения линии между центрами зрачков левого и правого глаза и измерением угла поворота между этой линией и горизонтальной осью системы формирования изображений. Информацию об угле поворота используют при сравнении и для быстрого поиска по большим базам данных. Значение угла поворота должно быть записано в градусах, причем положительное значение угла соответствует повороту межзрачковой линии против часовой стрелки относительно горизонтальной оси камеры. Если информация об угле поворота не представлена, то в поле "Угол поворота" (Roll angle) должно быть установлено значение 0хFFFF.

7.4.2.2 Поле "Погрешность угла поворота" (Roll angle uncertainty)

Погрешность угла поворота - это оценка максимальной ошибки определения угла поворота, связанная с системой формирования изображения. Она должна быть записана как ненулевое значение, град. Если информация об угле поворота не представлена, то в поле "Погрешность угла поворота" (Roll angle uncertainty) должно быть установлено значение 0хFFFF.

7.4.3 Локализация

Дополнительные поля для центра и диаметра РОГ используются при процессе локализации и сегментации РОГ. Данные поля должны быть заполнены либо при локализации РОГ во время регистрации, либо при помощи следующих постоянных: размер изображения, масштаб и глубина резкости. Наличие данных в этих полях может ускорить процесс локализации и исключить ошибки сегментации, связанные с большим диапазоном поиска. В зависимости от точности записанных значений направленный поиск может пропустить верную сегментацию РОГ. Данные значения могут быть использованы или проигнорированы при последующей обработке.

7.4.4 Поле "Длина данных изображения" (Image length)

Блок "Заголовок представления" (Representation header) изображения РОГ должен завершаться полем "Длина данных изображения" (Image length), которое следует за данными изображения (тело* представления).

________________

* В настоящем стандарте термин "тело" обозначает внутреннюю часть информационного объекта.

7.4.5 Постоянные, используемые в блоке "Заголовок представления" (Representation header)

Описание постоянных, используемых в блоке "Заголовок представления" (Representation header), приведено в таблице 6.

Таблица 6 - Постоянные, используемые в блоке "Заголовок представления" (Representation header)

Постоянная

Описание

Поле в таблице 4

*_UNDEF

Используется для любых постоянных для обозначения того, что параметр не определен

Различные

IMAGE_QUAL_FAILED

Попытка доступа к качеству изображения образца была предпринята, но не удалась

Запись "Качество"

(Quality record)

SUBJECT_EYE_LABEL_RIGHT

На изображении представлен правый глаз субъекта

"Метка глаза"

(Eye label)

SUBJECT_EYE_LABEL_LEFT

На изображении представлен левый глаз субъекта

IMAGEFORMAT_MONO_RAW

Изображение является монохромным и несжатым

"Формат изображения"

(Image format)

IMAGEFORMAT_MONO_JPEG2000

Изображение является монохромным и сжато с помощью алгоритма JPEG2000, как определено в [6], в формат файла JPEG2000

IMAGEFORMAT_MONO_PNG

Изображение является монохромным и сжато с помощью алгоритма PNG, как определено в [2]

HORZ_ORIENTATION_BASE

Левая сторона глаза на левой стороне изображения (например, крайняя точка левого глаза в направлении к носу или крайняя точка правого глаза в направлении к виску)

"Свойства бита"

(Properties bit)

Доступ к полной версии этого документа ограничен

Ознакомиться с документом вы можете, заказав бесплатную демонстрацию систем «Кодекс» и «Техэксперт».

Что вы получите:

После завершения процесса оплаты вы получите доступ к полному тексту документа, возможность сохранить его в формате .pdf, а также копию документа на свой e-mail. На мобильный телефон придет подтверждение оплаты.

При возникновении проблем свяжитесь с нами по адресу spp@kodeks.ru

ГОСТ Р 58295-2018 (ИСО/МЭК 19794-6:2011) Информационные технологии (ИТ). Биометрия. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 6. Данные изображения радужной оболочки глаза

Название документа: ГОСТ Р 58295-2018 (ИСО/МЭК 19794-6:2011) Информационные технологии (ИТ). Биометрия. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 6. Данные изображения радужной оболочки глаза

Номер документа: 58295-2018

Вид документа: ГОСТ Р

Принявший орган: Росстандарт

Статус: Документ в силу не вступил

Опубликован: Официальное издание. М.: Стандартинформ, 2018 год
Дата принятия: 05 декабря 2018

Дата начала действия: 01 августа 2019
Информация о данном документе содержится в профессиональных справочных системах «Кодекс» и «Техэксперт»
Узнать больше о системах