ГОСТ Р ИСО/МЭК 19794-8-2015

     

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Информационные технологии

БИОМЕТРИЯ

Форматы обмена биометрическими данными

Часть 8

Данные изображения отпечатка пальца - остов

Information technology. Biometrics. Biometric data interchange formats. Part 8. Finger pattern skeletal data

OKC 35.040

Дата введения 2016-07-01

     

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 аутентичного перевода на русский язык 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 15 июня 2015 г. N 716-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО/МЭК 19794-8:2011* "Информационные технологии. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 8. Данные изображения отпечатка пальца - остов" (ISO/IEC 19794-8:2011 "Information technology - Biometric data interchange formats - Part 8: Finger pattern skeletal data").

________________

* 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 (подраздел 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 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

6 ВЗАМЕН ГОСТ Р ИСО/МЭК 19794-8-2009

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". 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 формат обмена биометрическими данными для алгоритмов распознавания остова отпечатка пальца. Алгоритмы распознавания отпечатка пальца обрабатывают участки изображений биометрических объектов. Данные алгоритмы показали хорошие результаты при работе с трудоемкими, но коммерчески-востребованными форматами датчиков отпечатков пальцев, таких как датчики с малой областью регистрации и датчики с технологией протяжки.

Формат обмена, определенный в настоящем стандарте, описывает все характеристики отпечатка пальца, хранимые в записи данных. Таким образом, он позволяет извлекать как спектральную информацию (направление, частота, фаза, и т.д.), так и характеристики отпечатка пальца (контрольные точки, ядро, гребневой счет и т.д.). Преобразования типа "смещение" и "поворот" также согласуются с установленным в настоящем стандарте форматом.

В настоящем стандарте для представления остова отпечатка пальца:

- предусмотрена возможность взаимодействия между разработчиками алгоритмов распознавания отпечатка пальца, использующих компактные записи данных;

- поддерживается использование недорогих коммерческих биометрических сканеров отпечатков пальцев с ограниченными областью регистрации, динамическим диапазоном или разрешающей способностью;

- определена запись данных для хранения биометрической информации на различных носителях данных (включая, по меньшей мере, портативные устройства и смарт-карты);

- поддерживается внедрение биометрии в приложения, требующие взаимодействия.

Согласно стандартам ANSI Х9.84 или ИСО/МЭК 15408 рекомендуется использовать биометрические методы защиты данных для сохранения конфиденциальности, целостности и доступности определенных в настоящем стандарте биометрических данных.

ИСО/МЭК 19794-8 подготовлен подкомитетом N 37 "Биометрия" совместного технического комитета N 1 ИСО/МЭК "Информационные технологии" (ISO/IEC JTC 1/SC 37).

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает формат обмена данными остова отпечатка пальца.

Формат данных может применяться в широком диапазоне прикладных областей, использующих автоматизированное распознавание отпечатка пальца.

Настоящий стандарт также определяет элементы методологии испытаний на соответствие тестовых утверждений и методик испытаний в части, касающейся формата обмена данными остова отпечатка пальца.

Настоящий стандарт устанавливает:

- тестовые утверждения для структуры формата данных остова отпечатка пальца, определенной в настоящем стандарте (испытания типа А уровня 1, установленные в ИСО/МЭК 19794-1:2011 (Изменение 2));

- тестовые утверждения внутренней согласованности данных путем проверки типов значений, содержащихся внутри каждого поля (испытания типа А уровня 2, установленные в ИСО/МЭК 197941:2011 (Изменение 2)).

Настоящий стандарт не устанавливает:

- испытания на соответствие структурам ЕСФОБД, предусмотренным настоящим стандартом;

- испытания на соответствие записи входных биометрических данных (испытания уровня 3);

- испытания других характеристик биометрических продуктов или другие виды испытаний биометрических продуктов (производительность, надежность, безопасность);

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

     2 Соответствие

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

a) структуре данных, значениям данных и отношениям между элементами данных, как определено в разделе 7 настоящего стандарта для формата записи остова отпечатка пальца и в разделе 8 настоящего стандарта для формата записи остова отпечатка пальца для идентификационных карт;

b) соотношению между значениями данных и входными биометрическими данными, из которых была произведена запись биометрических данных, как определено в разделе 7 настоящего стандарта для формата записи остова отпечатка пальца и в разделе 8 настоящего стандарта для формата записи остова отпечатка пальца для идентификационных карт.

Система, создающая записи биометрических данных, соответствует настоящему стандарту, если все производимые записи биометрических данных соответствуют настоящему стандарту согласно Заявлению о соответствии реализации (ЗСР) данной системы. В системе должны производиться записи биометрических данных, которые удовлетворяют не обязательно всем аспектам настоящего стандарта, а только тем, которые определены в ЗСР.

Система, использующая записи биометрических данных, соответствует настоящему стандарту, если в ней могут быть считаны и использованы по назначению записи биометрических данных, соответствующие настоящему стандарту согласно ЗСР данной системы. В системе должны использоваться записи биометрических данных, которые удовлетворяют не обязательно всем аспектам настоящего стандарта, а только тем, которые определены в ЗСР.

     3 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты, которые необходимо учитывать при использовании 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:

________________

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

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 7816-6:2004 Карты идентификационные. Карты на интегральных схемах. Часть 6. Межотраслевые элементы данных для обмена (ISO/IEC 7816-6:2004, Identification cards - Integrated circuit cards - Part 6: Interindustry data elements for interchange)

ИСО/МЭК 7816-11:2004 Карты идентификационные. Карты на интегральных схемах. Часть 11. Верификация личности биометрическими методами (ISO/IEC 7816-11:2004, Identification cards - Integrated circuit cards - Part 11: Personal verification through biometric methods).

     4 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины и определения, установленные в ИСО/МЭК 19794-1, а также следующий термин с соответствующим определением:

4.1 потовая пора (sweat pore): Мельчайшие отверстия в коже, которые способствуют потере жидкости, являющиеся частью системы регулирования температуры тела.

     5 Сокращения

В настоящем стандарте применены следующие сокращения:

ОПД (BER) - основные правила декодирования (basic encoding rules);

БИШ (BIT) - биометрический информационный шаблон (biometric information template);

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

ОД (DO) - объект данных (data object);

пиксель/см (ppcm) - пиксель на сантиметр (pixels per centimetre).

     6 Соглашения в отношении данных остова отпечатка пальца

Настоящий стандарт для обмена биометрическими данными отпечатка пальца использует представление папиллярных гребней в виде остова. Так как результат различных алгоритмов формирования остова будет варьироваться максимум на четверть ширины гребня, это не повлияет на функциональную совместимость. Для получения устойчивого остова гребней, к исходному изображению могут применяться процедуры уменьшения шума и сглаживания. В запись обмена биометрическими данными включают кодирование направления элементов линии остова. Точки начала и конца гребневых линий остова записываются как действительные и мнимые контрольные точки, а линия от точки начала до точки конца кодируется последовательными изменениями направления. Далее приведены характеристики контрольных точек и описание принципа кодирования линии остова.

     6.1 Контрольная точка

Контрольными точками являются точки, расположенные на изображении отпечатка пальца в месте окончания или бифуркации гребней.

6.1.1 Тип контрольной точки

Каждая контрольная точка ассоциируется с определенным типом. Существует два основных типа контрольных точек: "окончание гребня", представленное 2-битовым значением 01, и "бифуркация гребня" (или точка разветвления), представленная 2-битовым значением 10. Точки с 3 и более пересечениями гребней (трифуркации и т.д.) относятся к типу "бифуркация гребня".

Для остова гребней требуется использовать как действительные, так и мнимые контрольные точки. Мнимыми контрольными точками называются точки на изображении отпечатка пальца, в которых не существует действительного окончания или бифуркации гребня, но для окончания или продолжения гребневой линии остова такая точка необходима. Мнимые контрольные точки бывают 2 типов: "мнимые окончания" и "мнимые продолжения".

Контрольные точки мнимого окончания необходимы для описания окончания линии остова на границе изображения или на границе тех областей, где недостаточное качество изображения не позволяет определить действительные контрольные точки и гребни (приложение С, рисунок С.3). Контрольные точки мнимого окончания также необходимы для завершения кодирования замкнутой петли (приложение С, таблица С.1). Контрольным точкам мнимого окончания присваивают 2-битовое значение 00.

В редких случаях для описания остова линии может потребоваться вставка мнимой контрольной точки на гребневой линии. Такие точки будут необходимы, например, чтобы начать кодирование замкнутой петли, для которой не существует действительных контрольных точек, а также чтобы описать с достаточной точностью гребни с сильным изгибом (см. примечание к 6.2.4 о максимальном изгибе). Такие точки называют контрольными точками мнимого продолжения, им присваивают 2-битовое значение 11 (приложение C, таблица C.1).

6.1.2 Расположение контрольных точек и система координат

Вычисление координат контрольных точек следует проводить в декартовой системе координат XOY. Начало системы координат изображения отпечатка пальца должно быть расположено в левом верхнем углу исходного изображения. Ось X согласно общепринятому в цифровой обработке изображений допущению должна быть направлена слева направо (положительное направление), а ось Y должна быть направлена вниз (положительное направление) (см. рисунок 1). 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.

В соответствии с форматом записи остова отпечатка пальца разрешение должно быть записано в заголовке записи (см. 7.4). В соответствии с форматом записи остова отпечатка пальца для идентификационных карт разрешение по осям X и Y должны быть указаны в метрических единицах. Степень детализации должна соответствовать 1 биту на 0,05 миллиметра в формате нормального размера и 1 биту на 0,1 миллиметра в формате компактного размера:

1 ед.=0,05 мм (формат нормального размера) или

1 ед.=0,1 мм (формат компактного размера).

Рисунок 1 - Система координат