Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

68 страниц

Устанавливает формат обмена данными остова отпечатка пальца.

 Скачать PDF

Консультация по подбору ГОСТабесплатно

Идентичен ISO/IEC 19794-8:2011

Оглавление

1 Область применения

2 Соответствие

3 Нормативные ссылки

4 Термины и определения

5 Сокращения

6 Соглашения в отношении данных остова отпечатка пальца

     6.1 Контрольная точка

     6.2 Кодирование гребневой линии остова с использованием кода направления

     6.3 Индекс смежности линий остова

7 Формат записи данных остова отпечатка пальца

     7.1 Общие положения

     7.2 Структура записи

     7.3 Блок "Общий заголовок"

     7.4 Блок "Представление"

     7.5 Блок "Дополнительные данные"

8 Формат записи данных остова отпечатка пальца для идентификационных карт

     8.1 Формат записи данных остова отпечатка пальца (нормальный размер)

     8.2 Формат записи данных остова отпечатка пальца (компактный размер)

     8.3 Блок "Данные остова отпечатка пальца"

     8.4 Дополнительные данные координат Х и У для формата записи данных остова отпечатка пальца (компактный размер)

     8.5 Использование дополнительных характеристик в форматах записи данных остова отпечатка пальца для идентификационных карт

     8.6 Параметры сравнения и возможности идентификационной карты

     8.7 Структура формата записи данных остова отпечатка пальца для идентификационных карт

9 Зарегистрированные идентификаторы типа формата

Приложение А (обязательное) Методология испытаний на соответствие

Приложение В (обязательное) Сертификация биометрических сканеров отпечатков пальцев

Приложение С (справочное) Примеры данных остова отпечатка пальца

Приложение D (справочное) Пример записи данных остова отпечатка пальца

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам Российской Федерации

Библиография

 

68 страниц

Дата введения01.07.2016
Добавлен в базу01.02.2017
Актуализация01.02.2020

Этот ГОСТ находится в:

Организации:

15.06.2015УтвержденФедеральное агентство по техническому регулированию и метрологии716-ст
ИзданСтандартинформ2016 г.
РазработанНИИЦ БТ МГТУ им. Н.Э. Баумана

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

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

ГОСТР

исо/мэк

19794-8-

2015
Информационные технологии

БИОМЕТРИЯ

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

(IDT)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2016

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. № 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»).

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)

© Стандартинформ, 2016

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ Р ИСО/МЭК 19794-8—2015

-    восстановленная линия остова должна находиться в области только того гребня, который она описывает;

-    восстановленная линия остова должна сохранять топологию гребней.

6.2.3 Кодирование направления

Процедура построения изменения направления а, между двумя последовательными элементами ломаной линии показана на рисунках 3 и 4. Во-первых, вокруг текущей точки строится окружность радиусом, равным длине элемента ломаной линии. В результате получается точка пересечения окружности и прямой, являющейся продолжением предыдущего элемента остова. Направление по отношению к этой точке масштабируется в соответствии с числом битов, выделенных на запись кода направления. Сохраняется разница между полученным направлением и предыдущим линейным элементом. Конечная точка нового элемента ломаной линии с фиксированной длиной и оцифрованным направлением является следующей начальной точкой.

6.2.4.


Вышеуказанное построение проводится с использованием длины шага, не зависимой от направления. В общем случае, для длины шага, зависимого от направления, следует заменить радиус описанной выше окружности на длину шага, зависимую от направления, определенную в

Чтобы минимизировать влияние ошибки, возникающей при оцифровке, каждая начальная точка должна быть вычислена с относительно высокой точностью, то есть ее разрешение должно быть, по крайней мере, в 100 раз больше, чем пространственное разрешение контрольных точек.

Если линия остова заканчивается во время очередного шага, ее линейно продлевают, чтобы заполнить длину элемента ломаной линии. Кодирование линии заканчивается типом контрольной точки. Для контрольной точки действительного окончания сохраняется ее направление и координаты конечной точки. Для контрольной точки мнимого окончания сохраняется относительное расположение контрольной точки на текущем шаге.

Если изменение направления линии остова не может быть описано элементом направления, кодирование линии должно быть прервано точкой мнимого продолжения, и кодирование новой линии должно начаться с той же точки без повторения данных контрольной точки.

Бифуркация (трифуркация и т. д.) (рисунок 4 и приложение С, рисунок С.2), представляется 2 (или более) концами линий остова. Одна линия остова проходит через точку бифуркации без указания на ней действительной контрольной точки (рисунок 4). Все другие линии заканчиваются или начинаются здесь и относятся к типу «бифуркация». Рекомендуется использовать самую прямую линию гребня, проходящую место бифуркации без кодирования действительной контрольной точки.

Рисунок 3 — Кодирование направления, начинающееся с точки окончания. Для записи изменения направления используется 4 бита

Примечание — Самая прямая линия является доминирующей, для которой повторное кодирование в соответствии с требованиями настоящего стандарта не приведет к иным результатам кодирования линии, в то время как ответвляющаяся линия может изменяться от бифуркации до окончания гребня. То есть в зависимости от состояния биометрического сканера отпечатков пальцев, на некоторых изображениях точка бифуркации выглядит как окончание с проходящей через данную точку доминирующей линией.

остов гребня

начальное направление 6

(направление окончания гребня) о,: 1-е изменение направления О а2: 2-е изменение направления -3

7

Рисунок 4 — Кодирование направления, начинающегося с точки бифуркации.

Для записи изменения направления используется 4 бита


6.2.4 Длина элемента направления

При минимальной длине шага изменение направления будет прямым или почти прямым. С увеличением длины шага при небольшом изменении направления и уменьшении диапазона углов, число линейных элементов уменьшается.

Длина шага, зависимая от направления (рисунок 5), и разрешение характеризуются четырьмя параметрами:

-    число направлений Л/я от нуля до тт или 180°, т. е. угловое разрешение при ЛД = 32 будет равно 5,625°;

-    кроме числа битов, выделенных на запись кода направления, рассчитывается число возможных направлений на каждом шаге. Так как изменение направления симметрично относительно 0, то угловой диапазон вычисляется по формуле:

атах =± (1807Л/J (2ЧИСЛ0биТ0В-1 - 1).    (1)

Примечание — При угловом разрешении 5,625° и 4 битах, максимальный изгиб атах = ± 39,375°;

-    длина шага при прямом прохождении Ss;

-    максимальное поперечное смещение от текущего направления Sp. В блоке «Общий заголовок» это значение сохраняется относительно длины шага при прямом прохождении Ss как 256 х sp/ Ss. Если 256 х Sp/ Ss установлено как 0, то в блоке «Общий заголовок» используется постоянная длина шага 55для всех элементов направления.

Характеристики модели длины шага, зависимой от направления:

-    постоянное угловое разрешение, т. е. расстояние между последовательными углами, ап является постоянным:

|а, — а/±/| = const для V / е {..., - 2, - 1,0, 1,2,...};

-    постоянная пространственная точность для всех изменений направлений, то есть длина

последовательных шагов rf является постоянным:

= const для V / е{..., - 2, - 1,0, 1,2,...}.

ГОСТ Р ИСО/МЭК 19794-8—2015

Кроме вышеуказанных условий, конечные точки всех возможных направлений г для одного

шага должны быть расположены на 2 дугах в соответствии с рисунком 5. Таким образом, длина шага

, зависимая от направления, определяется по формуле:

—    для Sp > 0;

—    для5р = 0;    (2)

sin(2<p-|a.

где а, — угол между текущим направлением и шагом /• , определяемый как

a, = 180° /7 Л/тт;    (3)

Ф = arctan(2.S' / .S' );

2, - 1,0, 1, 2,...} — число изменений направления;

Ss —длина шага при прямом прохождении, пиксели;

Sр — максимальное перпендикулярное смещение от текущего направления, пиксели;

Л/тт — число направлений от 0° до тт или 180°.

Пример длины шага, зависимой от направления, приведен в приложении С.

Примечание — Максимальный изгиб ломаной линии достигается при минимальной длине шага гmin= r(amax), как следует из формулы (2), при максимальном угле атах в соответствии с формулой (1). Ломаная

разрешении 100 пикселей/см. При высоком разрешении длина шага сокращается в 2 раза: rmin= 1,95 и радиус

равен 2,85 пикселей. С такими настройками и-образный изгиб диаметром S = 0,6 мм может быть представлен в виде ломаной линии без прерывания с помощью контрольной точки мнимого продолжения.

Рисунок 5 — Длина шага, зависимая от направления:


линия с постоянным углом изгиба атах и постоянной длиной шага fmin имеет радиус R = 180°rmin/7tamax. При Ss = 16, SP = 3,75 и amax = 39,375° минимальная длина шага равна rmis = 3,9 и радиус равен 5,7 пикселей при

a)    при Sp = 0 используется постоянная длина шага. В данном случае — при угловом разрешении 11,25°;

b)    при Sp > 0 длина шагов при малых углах направления увеличивается, а длина шагов при больших углах направления уменьшается. В данном случае кодируются 15 направлений при высоком угловом разрешении 5,625°.

9

6.3 Индекс смежности линий остова

Линия остова показывает пространственные связи в одном направлении вдоль линии. Перпендикулярное линии направление задается смежными линиями. Таким образом, для обеспечения анализа и сравнения локальных двумерных областей изображения в алгоритмах сравнения следует использовать связи между смежными линиями. Данные связи представлены списком смежных линий для каждой закодированной линии (приложение С, пункт С.5).

6.3.1    Смежные линии

Две закодированные гребневые линии являются смежными в следующих случаях:

a)    если они находятся по разные стороны от одной и той же впадины:

1)    при условии непрерывности впадины в самом узком месте или

2)    при условии непрерывности одной из линий (в случае, когда одна из линий слишком короткая, чтобы выполнялось условие 1);

b)    если изображение имеет приемлемое непрерывное качество для поддержания структуры гребень — впадина — гребень на протяжении всей области, необходимой для выполнения условия а).

6.3.2    Запись индексов смежности

Индексом линии является ее порядковый номер. Новая линия начинается с начальной контрольной точки любого типа (включая контрольные точки продолжения).

Каждой линии с индексом L ставится в соответствие список смежных линий с индексами Д. Если линия 1 является смежной с линией 2, то линия 2 является смежной с линией 1. Поэтому, чтобы получить каждое смежное отношение единожды, только линии с индексом Д < L должны указываться как смежные к линии L. Список индексов смежности, включая индекс линии L, сортируется в порядке уменьшения индекса линии: L, Аь...,Ап,где /_>Д, Д>Д,..., An.i>An, где п — число смежных записей для линии L. Так как линия может быть смежной самой себе (например, при и-изгибе гребневой линии), первое число в этом списке Д может быть равно L. Но для исключения повторений, любые другие индексы должны различаться, т.е. должно выполняться условие Д_1>Д.

Затем вычисляются следующие разности между индексом линии L и индексами смежности Д :

L - Д, Д - Аг,..., Ап. 1 - Ап.    (4)

Для одной линии указываются следующие данные:

-    число смежных записей для конкретной линии;

-    перечень разностей индексов.

Связывание индексов смежности для всех закодированных линий в том порядке, в котором следуют коды линий в записи, создает список индексов смежности линий остова.

Данные индексов смежности линий остова начинаются с числа битов, необходимых для хранения элементов в списке индексов. Число битов записывается в 1 байте, за которым следует список индексов смежности, упакованных в определенное число битов.

7 Формат записи данных остова отпечатка пальца

7.1    Общие положения

Формат записи данных остова отпечатка пальца содержит основные и дополнительные данные для обмена данными остова отпечатка пальца. Все данные записи должны быть представлены в двоичном формате, за исключением полей «Идентификатор формата» («Format identifier») и «Номер версии стандарта» («Version number), которые являются нуль-терминированной строкой с символами ASCII. В записи не используются разделители записей или теги полей; разграничение полей осуществляется байтовым счетчиком.

7.1.1    Структура формата записи данных остова отпечатка пальца

В таблице 1 представлены поля формата записи данных остова отпечатка пальца. В таблице 1 не представлены необязательные поля дополнительных данных для гребневого счета, ядра и дельты, информации о локальном качестве изображения и расположения потовых пор.

ГОСТ Р ИСО/МЭК 19794-8—2015

Таблица 1 — Структура формата записи данных остова отпечатка пальца

Поле

Длина,байт

Допустимые

значения

Примечание

Общий

заголовок

(General

header)

Идентификатор формата (Format identifier)

4

0х46534Ь00 (Ox'FSK1 0 )

FSK — запись остова отпечатка пальца

Номер версии стандарта (Version number)

4

0x30323000 (Ох'О1 '2' '0' 00)

Данное число означает, что для создания записи остова отпечатка пальца15 используется вторая версия настоящего стандарта. Значение поля «Номер версии стандарта» (4 байта) является нуль-терминиро-ванной строкой с тремя символами ASCII

Длина записи (Length of record)

4

Число представлений отпечатков пальцев (Number of finger representations)

2

От 1 до 255

Сертификационный флаг (Certification flag)

1

0x00 — ни одно представле— ние не содержит записи данных о сертификации («Certification record»)

0x01 — все представления содержат запись данных о сертификации

Представление (Representation)

Заголовок представления (Representation header)

Длина представления (Representation length)

4

Поле «Длина представления» должно содержать длину представления в байтах, включая длину полей блока «Заголовок представления»

Дата и время регистрации (Capture data and time)

9

Данное поле содержит дату и время регистрации по Гринвичу (универсальное глобальное время). Значение должно быть закодировано в соответствии с ИСО/МЭК 19794-1

Идентификатор технологии биометрического сканера отпечатков пальцев (Capture device technology identifier)

1

От 0 до 20

См. таблицу 2

11


11 В оригинале ИСО/МЭК 19794-8:2011 допущена ошибка. Вместо термина «запись остова отпечатка пальца» указан термин «запись данных изображения радужной оболочки глаза».

Поле

Длина, байт

Допустимые

значения

Примечание

Идентификатор изготовителя биометрического сканера отпечатков пальцев (Capture device vendor identifier)

2

От 0x0000 до OxFFFF

Идентификатор, зарегистрированный МАБП11

Идентификатор типа биометрического сканера отпечатков пальцев (Capture device type identifier)

2

От 0x0000 до OxFFFF

Определяется изготовителем

Число блоков «Качество» (Number of quality blocks)

1

От 0 до 255

Информация о числе 5-байтовых блоков «Качество» («Quality blocks»). Значение 0 означает, что оценка качества не проводилась; соответственно, блоки «Качество» отсутствуют

Блок «Качество» (Quality block)

Показатель качества (Quality score)

1

ОтОдо 100; 255

0 - минимальное значение показателя качества;

100 - максимальное значение показателя качества;

255 - неудачная попытка вычисления показателя качества

Идентификатор разработчика алгоритма оценки качества (Quality algorithm vendor identifier)

2

От 0x0000 до OxFFFF

Идентификатор алгоритма оценки качества (Quality algorithm identifier)

2

От 0x0000 до OxFFFF

Число блоков

«Сертификация» (Number of certifications)

1

От 0x00 до OxFF

Значение 0x00 означает, что данный биометрический сканер отпечатков пальцев не был сертифицирован и не имеет блоков «Сертификация»

(«Certification block»)

11 МАБП — Международная ассоциация биометрической промышленности (The International Biometric Industry Association (IBIA)).

12

ГОСТ Р ИСО/МЭК 19794-8—2015

Поле

Длина, байт

Допустимые значения

Примечание

Блок «Сертификация» (Certification)

Идентификатор сертифицирующего органа (Certification authority identifier)

2

От 0x0000 до OxFFFF

Идентификатор схемы сертификации (Certification scheme identidier)

1

От 0x00 до OxFF

См. таблицу 3

Наименование пальца (Finger position)

1

От 0 до 10

См. таблицу 4

Номер представления (Representation number)

1

От 0 до 15

Разрешение изображения отпечатка пальца (Resolution of finger pattern)

1

От 1 до 255

Рекомендуемое значение 100 пикселей/см

Тип изображения отпечатка пальца (Impression type)

1

От 0 до 3;

8, 24, 28, 2911

См. таблицу 5

Горизонтальный размер изображения остова (ширина) (Skeleton image size in X)

2

В пикселях

Вертикальный размер изображения остова (высота) (Skeleton image size in У)

2

В пикселях

Число битов для координат точек начала и конца в коде направления (Bit-depth of direction code start and stop points coordinates)

1

От 8 до 16

Рекомендуемое значение 8

Число битов направления точек начала и конца

в коде направления (Bit-depth of direction code start and stop direction)

1

От 4 до 8

Рекомендуемое значение 6

Число битов направления в коде направления (Bit-depth of direction in direction code)

1

От 3 до 8

Рекомендуемое значение 4

Длина шага в коде направления Ss(Step size of direction code)

1

От 1 до 255

Рекомендуемое значение 16

Относительная длина поперечного шага в коде направления 256 xSp/Ss2) (Relative perpendicular step size of direction code)

1

От 0 до 255

Рекомендуемое значение 60

15 В оригинале ИСО/МЭК 19794-8:2011 допущена ошибка. В качестве допустимых значений указано «от О до 3, от 8 до 23 до 29».

13


2) В оригинале ИСО/МЭК 19794-8:2011 допущена ошибка. Поле «Относительная длина поперечного шага в коде направления» указано дважды.

Поле

Длина, байт

Допустимые значения

Примечание

Число направлений Л/я

от 0° до 180° (Number of directions

on 180°)

1

От 1 до 255

Рекомендуемое значение 32

Длина блока «Данные остова отпечатка пальца» (Length of finger pattern skeletal data block)

2

Длина данных остова отпечатка пальца (Length of finger pattern skeletal data)

2

Данные остова отпечатка пальца (Finger pattern skeletal data)

Содержится в предыдущем поле

Длина данных индексов смежности линий остова (Length of skeleton line neighbourhood index data)

2

Данные индексов смежности линий остова (Skeleton line neighbourhood index data)

Содержится в предыдущем поле

Длина блока «Дополнительные данные» (Extended data block length)

2

0x0000 означает отсутствие дополнительных данных

Код типа области «Дополнительные данные» (Extended data area type code)

2

От 0x00 до OxFF

Присутствуют в случае, если длина блока

дополнительных данных не равна 0.

Каждая область дополнительных данных может содержать данные изготовителя или данные из следующего списка (в любом порядке):

-    данные гребневого счета,

-    данные ядра и дельты,

-    данные локального качества изображения,

-    данные расположения потовых пор,

-    данные структуры остова.

Длина области «Дополнительные данные» (Extended data area length)

2

Область «Дополнительные данные» (Extended data area)

Содержится в предыдущем поле

7.2 Структура записи

Запись имеет следующую структуру:

-    блок «Общий заголовок» фиксированной длины (15 байтов), содержащий информацию о записи в целом, включая поля «Число представлений отпечатков пальцев» и «Длина записи», определяющее длину всей записи в байтах;

-    запись для каждого представления пальца, состоящая из:

-    блока «Заголовок представления» переменной длины, содержащего информацию о данных конкретного представления пальца;

-    блока «Данные остова отпечатка пальца» переменной длины;

-    одного обязательного блока «Дополнительные данные» для каждого представления пальца, содержащего области дополнительных данных, которые описывают дополнительные характеристики или характеристики, установленные разработчиком. Области дополнительных данных могут отсутствовать.

Все многобайтовые значения должны быть представлены в формате обратного порядка следования байтов (Big-Endian), т. е. старшие байты любого многобайтового значения записывают в 14

ГОСТ Р ИСО/МЭК 19794-8—2015

память раньше младших байтов. Передача данных также должна проходить в порядке от старшего байта к младшему. В пределах байта передача и хранение данных должна проходить в порядке от старшего бита к младшему. Все числовые значения должны быть целочисленными и беззнаковыми величинами фиксированной длины.

7.3 Блок «Общий заголовок»

Запись остова отпечатка пальца должна содержать только один блок «Общий заголовок». Блок содержит информацию об особенностях и характеристиках устройства, формирующего данные.

7.3.1    Поле «Идентификатор формата»

Запись остова отпечатка пальца должна начинаться с поля «Идентификатор формата» (4 байта). Для настоящего стандарта поле «Идентификатор формата» должно быть представлено нуль-терминированной строкой стремя символами ASCII ‘FSK’.

7.3.2    Поле «Номер версии стандарта»

Поле «Номер версии стандарта» (4 байта) 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 19794-8:2011 — «020» (номер версии 2, номер редакции 0).

7.3.3    Поле «Длина записи»

Поле «Длина записи» (4 байта) должно содержать значение полной длины записи в байтах, включая блок «Общий заголовок» и одно или более представление.

7.3.4    Поле «Число представлений отпечатков пальцев»

В поле «Число представлений отпечатков пальцев» (2 байта) должно быть указано число представлений отпечатков пальцев, включенных в запись. Необходимо наличие минимум одного представления.

7.3.5    Поле «Сертификационный флаг»

Поле «Сертификационный флаг» (1 байт) должно определять наличие записи о сертификации в каждом блоке «Заголовок представления». Значение 0x00 означает, что ни одно из представлений не содержит записи «Сертификация» («Certification record»). Значение 0x01 означает, что все представления содержат запись данных о сертификации.

Примечание — Имеющаяся запись данных о сертификации может не содержать информации о сертификации (в таком случае в поле «Число блоков «Сертификация» должно быть значение 0).

7.4 Блок «Представление»

7.4.1    Блок «Заголовок представления»

С блока «Заголовок представления» должна начинаться каждая область данных, содержащая информацию об отдельном пальце. Каждому пальцу в записи остова отпечатка пальца должен соответствовать один блок «Заголовок представления». Длина данного блока должна составлять минимум 39 байтов. Для одного пальца допускается наличие нескольких представлений с предположительно различными данными.

7.4.1.1    Поле «Длина представления»

Поле «Длина представления» должно содержать значение длины представления в байтах, включая поле «Заголовок представления».

7.4.1.2    Поле «Дата и время регистрации»

Поле «Дата и время регистрации» должно содержать дату и время регистрации данного представления по Гринвичу (универсальное глобальное время). Значения поля «Дата и время регистрации» должны быть закодированы в соответствии с требованиями, указанными в стандарте ИСО/МЭК 19794-1. Данное поле не предназначено для кодирования момента времени, когда запись подверглась обработке.

7.4.1.3    Поле «Идентификатор технологии биометрического сканера отпечатков пальцев»

Поле «Идентификатор технологии биометрического сканера отпечатков пальцев» (1 байт) должно содержать сведения о классе технологии биометрического сканера отпечатков пальцев, используемого для регистрации биометрического образца. Если технология неизвестна или не определена, то должно быть установлено значение 0x00. Список возможных значений поля представлен в таблице 2.

15

Таблица 2 — Идентификаторы технологии биометрического сканера отпечатков пальцев

Идентификатор

Технология биометрического сканера отпечатков пальцев

0

Неизвестна или не определена

1

Белого света, оптический, полного внутреннего отражения

2

Белого света, оптический, прямого отображения на поверхности

Примечание —Устройство считывания карт должно иметь данный код технологии

3

Белого света, оптический, бесконтактный

4

Монохромный, видимой области спектра, оптический, полного внутреннего отражения

5

Монохромный, видимой области спектра, оптический, прямого отображения на поверхности

6

Монохромный, видимой области спектра, оптический, бесконтактный

7

Монохромный, инфракрасный, оптический, полного внутреннего отражения

8

Монохромный, инфракрасный, оптический, прямого отображения на поверхности

9

Монохромный, инфракрасный, оптический, бесконтактный

10

Мультиспекгральный, оптический, полного внутреннего отражения

11

Мультиспекгральный, оптический, прямого отображения на поверхности

12

Мультиспекгральный, оптический, бесконтактный

13

Электролюминисцентный

14

Полупроводниковый, емкостной

15

Полупроводниковый, радиочастотный

16

Полупроводниковый, термальный

17

Сенсорный

18

Ультразвуковой

19

Механический

20

Стекловолоконный

7.4.1.4    Поле «Идентификатор изготовителя биометрического сканера отпечатков пальцев»

Поле «Идентификатор изготовителя биометрического сканера отпечатков пальцев» (2 байта)

должно содержать идентификатор биометрической организации, являющейся владельцем продукта, производящего запись биометрических данных. Идентификатор изготовителя должен быть зарегистрирован МАБП или другим разрешенным регистрирующим органом. Если данное поле содержит нули, то изготовитель биометрического сканера отпечатков пальцев неизвестен.

7.4.1.5    Поле «Идентификатор типа биометрического сканера отпечатков пальцев»

Поле «Идентификатор типа биометрического сканера отпечатков пальцев» (2 байта) должно содержать информацию о типе продукта, производящего запись биометрических данных. Данный идентификатор определяется зарегистрированным владельцем продукта или другим разрешенным регистрационным органом. Если данное поле содержит нули, то тип биометрического сканера отпечатков пальцев неизвестен.

7.4.1.6    Запись данных о качестве (блоки «Качество»)

7.4.1.6.1    Общие положения

Запись данных о качестве должна состоять из поля «Число блоков «Качество» и следующих за ним блоков «Качество», если они имеются.

7.4.1.6.2    Поле «Число блоков «Качество»

Первый байт поля является обязательным и должен содержать число блоков информации о качестве биометрических данных остова отпечатка пальца. Последующие пятибайтные блоки должны содержать различающуюся информацию о качестве/разработчике/алгоритме для каждого отдельно вычисленного показателя качества/разработчика/алгоритма. Нулевое значение поля означает, что не была проведена ни одна попытка расчета показателя качества. В таком случае запись данных о качестве не содержит ни одного блока «Качество».

7.4.1.6.3    Поле «Показатель качества»

Значение поля «Показатель качества», как определено в стандарте ИСО/МЭК 29794-1, должно представлять собой количественное выражение расчетных характеристик верификации биометрического образца. Допустимыми значениями поля являются целые числа в диапазоне от 0 до 100, где с возрастанием значения качество изображения улучшается. Значение 255 указывается в особом случае и означает неудачную попытку вычисления показателя качества. В одном блоке «Представление» не допускается присутствие нескольких показателей качества, рассчитанных по одному и тому же алгоритму (с одинаковыми идентификатором разработчика и идентификатором алгоритма определения качества).

16

ГОСТ Р ИСО/МЭК 19794-8—2015

Содержание

1    Область применения...........................................................................................................1

2    Соответствие.....................................................................................................................1

3    Нормативные ссылки...........................................................................................................2

4    Термины и определения.......................................................................................................2

5    Сокращения........................................................................................................................2

6    Соглашения в отношении данных остова отпечатка пальца.....................................................2

6.1    Контрольная точка........................................................................................................ 2

6.2    Кодирование гребневой линии остова с использованием кода направления............................5

6.3    Индекс смежности линий остова....................................................................................10

7    Формат записи данных остова отпечатка пальца...................................................................10

7.1    Общие положения .......................................................................................................10

7.2    Структура записи.........................................................................................................14

7.3    Блок «Общий заголовок».............................................................................................. 15

7.4    Блок «Представление»................................................................................................ 15

7.5    Блок «Дополнительные данные»...................................................................................19

8    Формат записи данных остова отпечатка пальца для идентификационных карт...................28

8.1 Формат записи данных остова отпечатка пальца (нормальный размер)...........................29

8.2 Формат записи данных остова отпечатка пальца (компактный размер)............................29

8.3    Блок «Данные остова отпечатка пальца»..................................................................... 29

8.4    Дополнительные данные координат X и У для формата записи данных

остова отпечатка пальца (компактный размер)..................................................................30

8.5    Использование дополнительных характеристик в форматах записи данных

остова отпечатка пальца для идентификационных карт................................................ 30

8.6    Параметры сравнения и возможности идентификационной карты................................... 31

8.7    Структура формата записи данных остова отпечатка пальца для

идентификационных карт......................................................................................... 32

9    Зарегистрированные идентификаторы типа формата.............................................................33

Приложение А (обязательное) Методология испытаний на соответствие............................34

Приложение В (обязательное) Сертификация биометрических сканеров

отпечатков пальцев..................................................................................35

Приложение С    (справочное) Примеры данных остова отпечатка пальца..............................54

Приложение D (справочное) Пример записи данных остова

отпечатка пальца.....................................................................................60

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных

международных стандартов национальным стандартам

Российской Федерации...........................................................................63

Библиография......................................................................................................................64

ГОСТ Р ИСО/МЭК 19794-8—2015

7.4.1.6.4    Поле «Идентификатор разработчика алгоритма определения качества»

Для того чтобы иметь возможность различать сгенерированные разными алгоритмами показатели качества, в следующих 2 байтах блока «Качество» необходимо указать идентификатор разработчика алгоритма определения качества. Данный идентификатор разработчика должен быть зарегистрирован МАБП.

7.4.1.6.5    Поле «Идентификатор алгоритма определения качества»

Оставшиеся 2 байта должны содержать целочисленный код продукта, заданный разработчиком алгоритма определения качества. Данный код показывает, какой из алгоритмов разработчика (и версия) использовался при расчете показателя качества. Значение идентификатора показателя качества должно находиться в диапазоне от 1 до 65535.

7.4.1.7 Запись данных о сертификации (блоки «Сертификация»)

7.4.1.7.1    Общие положения

Запись данных о сертификации содержит информацию о процедурах сертификации, примененных для проверки используемого биометрического сканера отпечатков пальцев. Если поле «Сертификационный флаг» в блоке «Общий заголовок» имеет значение 0x00, то запись данных о сертификации отсутствует.

7.4.1.7.2    Поле «Число блоков «Сертификация»

Поле «Число блоков «Сертификация» (1 байт) является обязательным и должно содержать число последующих блоков «Сертификация» для данного биометрического сканера отпечатков пальцев. За полем «Число блоков «Сертификация» следуют 3-байтные блоки «Сертификация», содержащие информацию о сертификации. Значение 0x00 означает, что данный биометрический сканер отпечатков пальцев не был сертифицирован и не имеет блоков «Сертификация».

7.4.1.7.3    Поле «Идентификатор сертифицирующего органа»

Значение поля «Идентификатор сертифицирующего органа» должно быть закодировано в 2 байтах. Сертифицирующий    орган    является организацией,    проводящей    сертификацию

биометрического сканера отпечатков пальцев в соответствии с определенной схемой сертификации. Идентификатор сертифицирующего органа должен быть зарегистрирован МАБП или другим разрешенным регистрирующим органом.

7.4.1.7.4    Поле «Идентификатор схемы сертификации»

Поле «Идентификатор схемы сертификации» является последним байтом блока «Сертификация» и должно содержать информацию о схеме сертификации, использованной для сертификации биометрического сканера отпечатков пальцев. Список актуальных идентификаторов схем сертификации представлен в таблице 3.

Таблица 3 — Идентификаторы для схем сертификации, указанных в приложениях

Идентификатор схемы сертификации

Приложения

0x01

Приложение В.1 Спецификации качества изображений для автоматизированных систем идентификации по отпечатков пальцев

0x02

Приложение В.2 Спецификации качества изображений для систем верификации личности

0x03

Приложение В.З Требования и методика испытаний оптических биометрических сканеров отпечатков пальцев

7.4.1.8 Поле «Наименование пальца»

Значения поля «Наименование пальца» (1 байт) должны соответствовать кодам, представленным в таблице 121} стандарта ANSI/NIST-ITL 1-2007 «Формат данных для обмена биометрической информацией об отпечатках пальцев, снимках лица и др.» («Data format for the interchange of fingerprint, facial, & other biometric information»). Для удобства указанная таблица продублирована в таблице 41 2 настоящего стандарта. Однако в настоящем стандарте использованы только коды с 0 по 10; коды для плоских отпечатков пальцев, включенные в таблицу 123 стандарта ANSI/NIST-ITL 1-2007, не используются.

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 № 37 «Биометрия» совместного технического комитета № 1 ИСО/МЭК «Информационные технологии» (ISO/IEC JTC 1/SC 37).

IV

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

Дата введения —2016—07—01

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 19794-1:2011 (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.

Издание официальное

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:

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 роге): 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

ГОСТ Р ИСО/МЭК 19794-8—2015

«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.З). 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 С, таблица С.1).

6.1.2 Расположение контрольных точек и система координат

Вычисление координат контрольных точек следует проводить в декартовой системе координат ХОУ. 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 У 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 У 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 У 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).

Отпечаток пальца

Рисунок 1 — Система координат

Палец


3


Расположение контрольной точки окончания гребня должно определяться координатами точки остова, имеющей только 1 смежный элемент изображения (пиксель), принадлежащий остову.

Примечание — В некоторых типах формата, установленных в стандарте ИСО/МЭК 19794-2, окончание гребня относится к точке разветвления впадины перед окончанием гребня.

Расположение контрольной точки бифуркации гребня должно определяться координатами точки разветвления гребней остова. Другими словами, контрольной точкой бифуркации гребня является точка пересечения трех или более гребней.

Расположение контрольной точки мнимого окончания гребня должно определяться так же, как и расположение контрольной точки действительного окончания гребня.

Расположение контрольной точки мнимого продолжения гребня не оценивается алгоритмами сравнения, анализирующими только контрольные точки и углы. Контрольные точки данного типа используются только для восстановления остова, но могут обеспечить последующее распознавание восстановленного образца. В качестве контрольной точки мнимого продолжения гребня допускается назначать любую точку на остове для увеличения точности описания гребневой линии (приложение С, таблица С.1).

6.1.3    Допущения, используемые при определении угла направления

Настоящий стандарт устанавливает следующие требования к определению и записи значений углов. Угол направления контрольной точки измеряется от горизонтальной оси против часовой стрелки. Значение угла направления масштабируется в соответствии с числом битов, определенным в блоке «Общий заголовок» (General header).

Угол направления точки окончания гребня определяется углом между касательной к оканчивающемуся гребню и горизонтальной осью, направленной вправо.

Точка бифуркации гребня образуется в месте пересечения 3 гребней. Два гребня, прилегающие к впадине, образуют острый угол. Угол направления точки бифуркации гребня определяется как среднеарифметическое значение направления касательных к данным гребням, где каждое направление измеряется углом, образованным касательной и горизонтальной осью, направленной вправо.

Угол направления линий, начинающихся или оканчивающихся в точке с 4 и более ответвлениями (трифуркации и т.д.), определяется так же, как угол направления точки действительного окончания гребня.

Угол направления точки мнимого окончания гребня определяется так же, как угол направления точки действительного окончания гребня.

Угол направления точек мнимого продолжения гребня не оценивается алгоритмами сравнения, анализирующими только контрольные точки и углы. Контрольные точки данного типа используются только для восстановления остова отпечатка пальца, хотя могут обеспечить последующее распознавание восстановленного образца. Может быть использовано среднеарифметическое значение углов входного и выходного направлений или только выходного направления (приложение С, таблица С.1).

6.1.4    Различия с ИСО/МЭК 19794-2

Определение расположения и угла направления контрольной точки в настоящем стандарте идентично определению в формате контрольных точек отпечатка пальца для использования в идентификационных картах в соответствии со стандартом ИСО/МЭК 19794-2 (идентификатор типа формата 0x0006) по:

-    расположению контрольной точки в области бифуркации гребня, кодируемой как точка бифуркации гребня;

-    расположению контрольной точки на окончании остова гребня, кодируемой как точка окончания гребня.

Для сравнения контрольных точек с контрольными точками, определяемыми иначе, может понадобиться внесение поправки расположения и угла направления. Возможны различия функциональной совместимости с другими типами формата ИСО/МЭК 19794-2.

Значение углового разрешения контрольных точек в записи остова отпечатка пальца определено в блоке «Общий заголовок» («General header). Минимально допустимым угловым разрешением считается 16 углов направлений, т. е. 22,5° для наименьшего значащего бита. Угловое разрешение ниже рекомендуемых 64 угла направлений (5,625°) (таблица 1) может приводить к снижению качества работы алгоритмов сравнения с использованием только контрольных точек. Данная рекомендация соответствует угловому разрешению формата карты компактного размера с данными контрольных точек отпечатка пальца.

4

ГОСТ Р ИСО/МЭК 19794-8—2015

Мнимые контрольные точки (идентификатор типа 00 и 11) отсутствуют в формате записи контрольных точек отпечатка пальца.

Контрольная точка типа «другая» (идентификатор типа 00) отсутствует в формате записи остова отпечатка пальца.

Контрольная точка с 4 и более ответвлениями (трифуркация и т. д.) не используется в формате записи контрольных точек отпечатка пальца и может быть пропущена или закодирована как контрольная точка типа «другая». В формате записи остова отпечатка пальца эти точки относятся к типу «бифуркация гребня».

6.2 Кодирование гребневой линии остова с использованием кода направления

6.2.1 Код направления

Каждая линия на изображении остова кодируется ломаной линией. Каждый элемент ломаной линии является фиксированным набором линейных элементов (см. 6.2.4). Линия начинается в точке со смещенной координатой с начальным направлением и следующими характеристиками контрольной точки:

-    тип контрольной точки (2 бита: 00 — мнимое окончание гребня, 01 — действительное окончание гребня, 10 — действительная бифуркация гребня, 11 — мнимое продолжение гребня);

-    угол направления контрольной точки (число битов на запись определено в блоке «Общий заголовок», диапазон 0° — 360° масштабируется согласно числу битов на запись);

- координатах (число битов на запись определено в блоке «Общий заголовок»);

- координата У (число битов на запись определено в блоке «Общий заголовок»);

-    число следующих элементов направления (8 битов).

Последовательные элементы ломаной линии определяются изменением направления относительно предыдущего элемента или, для первого элемента, относительно направления контрольной точки, масштабируются и округляются до возможных значений кода направления и углового разрешения (см. 6.2.4). Длина каждого элемента является функцией изменения направления (см. 6.2.4):

-    изменение направления (число битов направления и угловое разрешение определены в блоке записи «Общий заголовок»; тип данных— целое число со знаком; наименьшее отрицательное число (10...0) не используется для определения изменения направления; например, для числа битов направления, равного 4, и для числа направлений от 0° до 180°, равного 32, диапазон целых чисел от минус 7 до плюс 7 масштабируется в диапазон углов от минус 39,375° до плюс 39,375°);

-    или в случае сильного изгиба гребневой линии может возникнуть необходимость сохранять элементы направления при более высоком разрешении. Поэтому предусмотрена возможность переключения между двумя различными уровнями разрешения. При появлении наименьшего отрицательного числа (10...0) в коде, значение разрешения переключается между стандартным и высоким. Кодирование линии всегда будет начинаться со стандартного разрешения. При первом появлении (10...0) в коде значение разрешения изменяется на высокое и используется половина длины шага; при втором появлении происходит обратное переключение к стандартному разрешению и полной длине шага и т. д. (приложение С, таблица С.2);

-    изменение направления повторяется до тех пор, пока не будет достигнут конец линии;

-    тип контрольной точки конца линии (2 бита: 00 — мнимое окончание гребня, 01 — действительное окончание гребня, 10 — действительная бифуркация гребня, 11 — мнимое продолжение гребня).

Если линия остова заканчивается точкой мнимого окончания гребня (идентификатор типа 00), то относительное расположение контрольной точки на линейном элементе является следующим:

-    относительное расположение контрольной точки l/Sn масштабируется в диапазоне от 0 до 3, то есть берется минимальное значение из двух: или 3, или целое значение от 4l/Sn, и сохраняется как целое 2-битовое число без знака, где / — расстояние между началом последнего элемента линии и контрольной точкой, a Sn — длина шага последнего элемента линии (рисунок 2);

-    если линия остова заканчивается действительной контрольной точкой (идентификатор типа 01 или 10) или прерывается точкой мнимого продолжения гребня (идентификатор типа 11), то следуют данные контрольной точки с выравниванием по байтам. Чтобы затраты на выравнивание были небольшими, поступают следующим образом: если ранее сохраненный тип контрольной точки конца линии уже выровнен по стартовому байту, то данные контрольной точки дополняются путем добавления ее направления и расположения. Если тип контрольной точки конца линии не выровнен по стартовому байту, то запись повторяется в начале следующего байта и дополняется направлением и расположением.

В итоге, кодирование продолжается следующим образом:

5

-    если ранее сохраненный тип контрольной точки конца линии не выровнен по стартовому байту, то запись повторяется в начале следующего байта. Любые биты, не использованные по причине выравнивания, заполняются нулями;

-    угол направления контрольной точки (в диапазоне от 0° до 360°, масштабируемое в соответствии с числом битов направления в коде направления, определенным в блоке «Общий заголовок»);

-    координатах (число битов для координат точек определено в блоке «Общий заголовок»);

-    координата У (число битов для координат точек определено в блоке «Общий заголовок»).

Если конечная контрольная точка имеет тип «мнимое продолжение» (идентификатор типа 11),

то описание линии продолжается путем добавления числа следующих элементов направления (8 битов) и элементами направления, как описано ранее.

Любые неиспользованные биты последнего байта каждой закодированной линии заполняются нулями для получения выровненного по байтам начала при кодировании следующей линии.

Рисунок 2 — Относительное расположение контрольной точки на линейном элементе ломаной линии — это отношение //S„, где S„ — длина линейного элемента, проходящего через контрольную точку М\ I — расстояние между начальной точкой линейного элемента S и контрольной точкой М\ ап — значение угла Sn

6.2.2 Общие правила кодирования линии остова

Для сохранения минимального размера кодирования, линия должна начинаться с действительной контрольной точки (идентификатор типа 01 или 10), если это возможно.

Не существует ограничений на использование графического режима с высоким разрешением или контрольных точек мнимого продолжения.

Примечание 1 — Графический режим с высоким разрешением и контрольные точки мнимого продолжения являются вспомогательными средствами при описании гребней. Один метод может использоваться для описания сильного изгиба, а другой — для разметки линии, проходящей через бифуркацию, ядро, дельту или экстремумы в изгибе. Необходимо учитывать, что вспомогательные данные увеличивают размер кодированных данных.

На порядок следования кодированных линий в записи никаких ограничений не накладывается.

Остов отпечатка пальца должен быть закодирован только в областях изображения с достаточным качеством отображения гребневых линий (приложение С, рисунок С.З).

Примечание 2 — 1-битовая карта качества задается неявно: в областях изображения, где закодированная гребневая линия отсутствует, качество 0 (недостаточное), а в области изображения возле закодированной гребневой линии — качество 1 (достаточное). Кроме этого, в области дополнительных данных может быть определена многобитовая карта качества с локальными данными качества.

Чтобы наглядно оценить качество кодирования линии остова, следует сравнить восстановленные гребневые линии с исходным изображением отпечатка пальца. Восстановленные гребневые линии должны описывать изображение отпечатка пальца в соответствии с расположением и структурой гребня. Таким образом, применяются следующие правила:

- большая часть длины восстановленного элемента ломаной линии остова (не менее 50 %) должна располагаться в области гребня. Целесообразно использовать 5 %-ный порог (стандартное значение). Данное значение зависит от требований приложения к качеству восстановления и сравнения;

1

15 В оригинале ИСО/МЭК 19794-8:2011 допущена ошибка. Вместо таблицы 12 указана таблица 5.

2

   В оригинале ИСО/МЭК 19794-8:2011 допущена ошибка. Вместо таблицы 4 указана таблица 2.

3

   В оригинале ИСО/МЭК 19794-8:2011 допущена ошибка. Вместо таблицы 12 указана таблица 5.

17