指纹识别标准概述
指纹识别标准概述
指纹识别技术是生物识别领域的重要组成部分，广泛应用于身份认证、安全防护等多个领域。随着技术的不断发展，标准化成为确保不同系统之间互操作性和安全性的重要保障。本文将为您详细介绍国内外指纹识别领域的相关标准体系。
1. 标准组织介绍
机构名称 | 标准覆盖 |
|---|---|
二代证 | 中国公安部一所 |
PIV | Personal Identity Verification, Federal Bureau of Investigation（FBI-PIV） |
ISO | The International Organization for Standardization国际标准化组织 |
ANSI | American National Standards Institute美国国家标准协会 |
MINEX-III | National Institute of Standards and Technology（NSIT） |
STQC | Standardization Testing & Quality Certification Directorate印度唯一身份识别管理局（UIDAI） |
MOSIP | Modular Open Source Identity Platform |
2. 指纹仪标准
2.1 国内标准
《GA/T 1011-2012 居民身份证指纹采集器通用技术要求》规定了指纹的采集要求：
- 指纹有效图像尺寸：宽应大于等于12.75mm，高应大于等于17.93；
- 图像像素数：宽应大于等于256像素点，高应大于等于360像素点；
- 图像分辨率：应为500ppi，允许误差范围-1%~+2%；
- 图像畸变：应小于等于2%；
- 图像灰度级：指纹图像的每个像素点灰度量化为256级，用一个无符号的8位字节表示；
- 图像背景灰度值：采集窗口不放置任何物体，图像背景灰度均值应为225~255，0代表全黑，255代表全白。
- 图像背景灰度不均匀度：应小于等于10%；
- 灰度动态范围：应大于等于150级；
- 图像疵点：在指纹有效图像尺寸范围内，应不含有直径大于3个像素点的连续图像疵点，直径小于等于3个像素点的图像疵点应不超过3个；
- 采集时间：应小于等于0.25s。
2.2 国际标准
FBI-PIV：Personal Identity Verification, Federal Bureau of Investigation
FBI为了改进他们雇员的身份识别和认证，NIST开发了一套通用识别标准，就是FIPS201（ Federal Information Processing Standard-201）；为了执行这个FIPS201标准，FBI于2006年7月制定发布PIV图像质量规范（PIV-071006）
结果查询官网：https://fbibiospecs.fbi.gov/certifications-1/cpl
Certification Category | Specification | Capture Dimension(WxH inches) | Types of Prints collect | Imagesize |
|---|---|---|---|---|
Fingerprint Printer | Appendix F | |||
Fingerprint Card Scanner | Appendix F | 8 x 5 | ||
Live-Scan(Tenprint) System | Appendix F | 1.6 x 1.5 roll3.2 x 2.0 flat | Rolls, plain & 4-finger | |
Identification Flats | Appendix F | 3.2 x 3.0 | 4-4-2 flats | |
PIV Single Finger | PIV-071006 | 0.5 x 0.65 | 1 finger flat | |
Mobile ID(see below) | # Simultaneous flats | |||
FAP10 | PIV-071006 | 0.5 x 0.65 | 1 | 250 x 325 |
FAP20 | PIV-071006 | 0.6 x 0.8 | 1 | 300 x 400 |
FAP30 | PIV-071006 | 0.8 x 1.0 | 1 | 400 x 500 |
FAP40 | PIV-071006 | 1.6 x 1.5 | 1 - 2 | 800 x 750 |
FAP45 | Appendix F | 1.6 x 1.5 roll | 1 - 2 | 800 x 750 |
FAP50 | Appendix F | 3.2 x 2.0 flat | 1 - 4 | 1600 x 1000 |
FAP60 | Appendix F | 3.2 x 3.0 | 1 - 4 | 1600 x 1500 |
3. 指纹图像标准
- GA/T 1012-2019居民身份证指纹采集和比对技术规范，中华人民共和国公共安全行业标准
- ISO/IEC 19794-4-2005 Information technology — Biometric data interchange formats —Part 4: Finger image data
- ISO/IEC 19794-4-2011 Information technology — Biometric data interchange formats —Part 4: Finger image data
- ANSI INCITS 381-2004 – Finger Image Based Data Interchange Format
- ANSI INCITS 381-2009 – Finger Image Based Data Interchange Format
4. 指纹特征标准
- GA/T 1012-2019居民身份证指纹采集和比对技术规范，中华人民共和国公共安全行业标准
- ISO/IEC 19794-2-2005 Information technology — Biometric data interchange formats —Part 2: Finger minutiae data
- ISO/IEC 19794-2-2011 Information technology — Biometric data interchange formats —Part 2: Finger minutiae data
- ANSI INCITS 378-2004 American National Standard for Information Technology –Finger Minutiae Format for Data Interchange
- ANSI INCITS 378-2009 American National Standard for Information Technology –Finger Minutiae Format for Data Interchange
5. 指纹算法性能评测
5.1 国内评测
随着指纹识别技术及产业的发展，新的算法、新的产品层出不穷。为了评估各种算法以及各厂商产品的性能，需要开展相应的评测工作。
指纹算法国内评测，2014年公安部组织国内指纹厂商进行指纹应用算法测试，经过长达三年的充分研究论证及严格测试，相关专家委员会评审和遴选，最终在参测的几十家指纹识别厂商中选了7家，确定为居民身份证指纹应用算法供应商。
结果查询官网：居民身份证指纹应用算法提供商推荐名单 (tcspbj.com)
5.2 国际评测
指纹算法国际评测，包括NIST测试和FVC-Ongoing测试，其中NIST测试是美国标准研究院主办的指纹算法评测，FVC-Ongoing是由意大利的学术机构主办，NIST测试包括MINEX III和PFT III，FVC-Ongoing测试包括ISOMatch、FvMatch等.
（1）MINEX III测试
MINEX III是基于细节点特征的指纹特征提取和比对的1:1验证平台。该平台要求算法检测到的细节点要符合ISO/IEC 19794-2:2005对细节点特征的编码和保存规定。也就是算法所提取到的特征可以用于所有参与厂商的比对算法，提交的指纹比对算法可以对所有参与厂商的特征进行比对。
Minutiae Interoperability Exchange (MINEX) III | NIST
（2）PFT III测试
PFT III是对参与厂商自有的指纹特征和自有的比对算法进行评估的一项1:1验证测试。
Proprietary Fingerprint Template (PFT) III | NIST
（3）FVC ISOMatch测试
FVC ISOMatch是FVC-onGoing针对ISO/IEC 19794-2:2005特征的1:1验证测试, 测试用到两个数据集，标准测试集和低质量测试集，标准测试集图像均为质量较好的指纹图像，低质量测试集中指纹图像的质量较低，会有较多的噪声和形变等。
FVC-onGoing
（4）FVC FvMatch测试
FvMatch是FVC-onGoing针对厂商自有特征特征提取和1:1验证测试, 测试用到两个数据集，标准测试集和低质量测试集，标准测试集图像均为质量较好的指纹图像，低质量测试集中指纹图像的质量较低，会有较多的噪声和形变等。
FVC-onGoing