ГОСТ Р ИСО/МЭК 29794-6-2018

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Информационные технологии

БИОМЕТРИЯ

Качество биометрического образца

Часть 6

Данные изображения радужной оболочки глаза

Information technology. Biometrics. Biometric sample quality. 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 29 ноября 2018 г. N 1039-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО/МЭК 29794-6:2015* "Информационные технологии. Качество биометрического образца. Часть 6. Данные изображения радужной оболочки глаза" (ISO/IEC 29794-6:2015 "Information technology - Biometric sample quality - 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 и межгосударственный стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА.

Дополнительные сноски в тексте стандарта, выделенные курсивом, приведены для пояснения текста оригинала

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

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 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

Оценка качества биометрического образца путем расчета метрик качества может быть использована для прогнозирования результирующей точности биометрического распознавания в рамках конкретной биометрической системы. Правильное применение метрик качества может расширить функциональность биометрической системы. Например, они могут обеспечить обратную связь о целостности собранных биометрических данных в процессе биометрической регистрации или биометрической идентификации.

Настоящий стандарт определяет термины и количественные методы, имеющие практическую значимость для оценки качества изображений радужной оболочки глаза, и возможности их использования для принятия решений о биометрическом совпадении с высокой степенью достоверности.

В ИСО/МЭК 19784-1 и ИСО/МЭК 19785-1 определены запись данных о качестве и допустимый диапазон значений показателя качества изображений радужной оболочки глаза на основании информации о качестве. В ИСО/МЭК 19794-6 включено справочное приложение, устанавливающее требования к субъекту сбора биометрических данных, и приведены рекомендации по качеству изображения радужной оболочки глаза. Однако данные международные стандарты не устанавливают специфические требования к количественной оценке метрик качества изображения радужной оболочки глаза или их интерпретации. Настоящий стандарт устанавливает обязательные требования к допустимым диапазонам значений ковариат в случаях, когда получены точные эмпирические данные для обоснования данных диапазонов значений. В остальных случаях допустимые диапазоны значений ковариат определены как необязательные.

Настоящий стандарт имеет следующую структуру. Первые пять разделов определяют область применения, соответствие, нормативные ссылки, термины и определения и сокращения. В разделе 6 приведен набор метрик качества для оценки качества изображений радужной оболочки глаза. Некоторые из этих метрик качества определены как обязательные, так как их влияние на вероятность биометрического распознавания оценено количественно, а другие - только как справочные, так как их использование может предоставить полезную информацию для дальнейших этапов распознавания в биометрической системе. Некоторые из метрик качества, определенных в разделе 6, используют для анализа одиночных изображений, тогда как другие применимы для оценки информативности пары изображений для взаимного сравнения.

В разделе 7 представлено руководство для изготовителей биометрических сканеров радужной оболочки глаза, в котором определены параметры качества, которые должны быть использованы для получения приемлемых изображений радужной оболочки глаза.

В разделе 8 определено кодирование записи данных о качестве изображения радужной оболочки глаза.

В приложении А приведены тестовые утверждения для проведения испытаний на соответствие.

В приложении В приведена информация о ковариатах изображения радужной оболочки глаза.

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает:

- методы количественной оценки качества изображений радужной оболочки глаза (далее - РОГ);

- обязательные требования к программному и аппаратному обеспечению для получения изображений РОГ;

- обязательные требования к программному и аппаратному обеспечению для вычисления информативности изображений РОГ;

- термины и определения для количественной оценки качества изображений РОГ;

- стандартизованные методы кодирования данных о качестве изображения РОГ.

Определение эксплуатационных характеристик алгоритмов оценки качества изображений РОГ выходит за рамки применения настоящего стандарта.

     2 Соответствие

Изображение РОГ имеет достаточную информативность, если измерения, определенные в 6.2.1.3, 6.2.2.3, 6.2.3.3 и 6.2.4.3, удовлетворяют требованиям к диапазону допустимых значений/порогов, установленным в 6.2.1.4, 6.2.2.4, 6.2.3.4 и 6.2.4.4.

Пара изображений РОГ имеет достаточную информативность, если она удовлетворяет требованиям 6.4. В частности, изображения РОГ должны удовлетворять требованиям к диапазону допустимых значений/порогов, установленным в 6.4.2.4, полученным методом расчета, установленным в 6.4.2.3.

Запись данных о качестве изображения РОГ удовлетворяет требованиям настоящего стандарта, если ее структура и значения данных отвечают требованиям раздела 8 к формату обмена биометрическими данными, а метрики качества вычислены с использованием методов, указанных в 6.2.1.3, 6.2.2.3, 6.2.3.3 и 6.2.4. Соответствие требованиям раздела 8 реализует полное соответствие требованиям уровня 1 и уровня 2, определенным в приложении А ИСО/МЭК 19794-1:2011. Соответствие требованиям 6.2.1.3, 6.2.2.3, 6.2.3.3 и 6.2.4 удовлетворяет соответствие требованиям уровня 3, определенного в приложении А ИСО/МЭК 19794-1:2011.

Биометрический сканер РОГ соответствует настоящему стандарту, если он отвечает требованиям раздела 7.

Расчет информативности изображения РОГ должен соответствовать требованиям 6.2, в частности следует использовать методы расчета, описанные в 6.2.1.3, 6.2.2.3, 6.2.3.3 и 6.2.4. Расчет информативности пары изображений должен быть выполнен в соответствии с требованиями 6.4, в частности должны использоваться методы расчета, описанные в 6.4.1.3 и 6.4.2.3.

Если одна или несколько метрик качества, определенных в настоящем стандарте, имеют недопустимое (низкое) значение, необходимо повторно провести попытку получения изображения РОГ субъекта. Попытки получения изображения РОГ следует повторять до тех пор, пока:

- не получено полностью соответствующее требованиям изображение РОГ;

- не установлено, что повторные попытки получения биометрических данных не могут обеспечить достаточное значение метрик качества (например, правильную биометрическую регистрацию) в рамках ограниченного времени данного приложения. В этом случае выбирают одно наиболее приемлемое изображение РОГ и сохраняют как наилучший возможный вариант.

     3 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты*. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта. Для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного стандарта, включая все изменения к нему:     

________________

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

ISO/IEC 19794-1:2011, Information technology - Biometric data interchange formats - Part 1: Framework (Информационные технологии. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 1. Структура)

ISO/IEC 19794-6:2011, Information technology - Biometric data interchange formats - Part 6: Iris image data (Информационные технологии. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 6. Данные изображения радужной оболочки глаза)

ISO/IEC 29794-1, Identification cards - Biometric sample quality - Part 1: Framework (Информационные технологии. Качество биометрического образца. Часть 1. Структура)

     4 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ИСО/МЭК 19794-6:2011 и ИСО/МЭК 29794-1, а также следующие термины с соответствующими определениями.

4.1 ковариата (covariate): Переменная или параметр, который либо непосредственно, либо при взаимодействии с другими ковариатами влияет на точность биометрического распознавания изображения РОГ.

Примечания

1 В качестве синонимов используют термины: "переменная", "независимая переменная" и "параметр качества".

2 Точность допускается определять с точки зрения вероятности ложноотрицательной биометрической идентификации, вероятности ложноположительной биометрической идентификации, вероятности ложного несовпадения, вероятности ложного совпадения, вероятности отказа биометрической регистрации или вероятности отказа получения биометрических данных.

4.2 дефокусировка (defocus): Ухудшение качества изображения из-за расположения РОГ вдоль оптической оси камеры вне плоскости или поверхности наилучшего фокуса, что, как правило, приводит к снижению резкости (размытости) и уменьшению контрастности изображения.

4.3 глубина резкости (depth of field): Диапазон расстояний, связанный с входной апертурой биометрического сканера РОГ, в котором изображение РОГ имеет наилучшее качество по отношению к фокусу.

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

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

4.6 метрика (metric): Количественная оценка ковариаты с использованием установленного метода.

4.7 модуляция (modulation): Форма сигнала с максимальным, max, и минимальным, min, значением, которая рассчитывается по формуле 100·(max-min)/(max+min), %.

4.8 функция передачи модуляции (modulation transfer function): Отношение модуляции изображения к модуляции объекта на заданных пространственных частотах.

4.9 нормированное изображение (normalised image): Часть изображения, содержащая РОГ, представленная в полярной системе координат, в которой радиальная координата, находящаяся между внутренней и внешней границами РОГ, вдоль любого углового луча, проведенного из центра РОГ, нормируется и принимает значение между 0 и 1 с целью обеспечения инвариантности обеих координат к размеру РОГ, а также к степени расширения зрачка.

4.10 центр зрачка (pupil centre): Центр окружности, проходящей по границе между РОГ и зрачком.

Примечание - Такое определение дает более надежную оценку положения центра зрачка по сравнению с определением по ИСО/МЭК 19794-6:2011, поскольку оно менее чувствительно к окклюзии на границе между РОГ и зрачком. В ИСО/МЭК 19794-6:2011 центр зрачка определен как среднее арифметическое значение координат всех пикселей, лежащих на границе зрачка и РОГ.

4.11 сегментация (segmentation): Процесс определения на изображении, содержащем РОГ, границы между зонами, содержащими и не содержащими видимые ткани РОГ.

Примечание - Этот процесс предшествует локализации РОГ и, как правило, сопровождается кадрированием или скрытием областей, которые не являются тканями РОГ.

4.12 частота пространственной дискретизации (spatial sampling rate): Число элементов изображения (пикселей) на единицу длины в плоскости объекта или на единицу угла в системе формирования изображения.

     5 Сокращения

В настоящем стандарте применено следующее сокращение:

ФПМ - функция передачи модуляции (Modulation Transfer Function).

     6 Метрики качества изображения РОГ

     6.1 Общие положения