GB/T 38122-2019 公共安全指纹识别应用 验证算法性能评测方法

ICS13.310

A91

中华人民共和国国家标准

/—

GBT381222019

公共安全指纹识别应用

验证算法性能评测方法

Finerrintreconitionalicationinublicsecurit—

gpgpppy

Testinandevaluationmethodsforverificationalorithmerformance

ggp

2019-10-18发布2020-05-01实施

国家市场监督管理总局

发布

中国国家标准化管理委员会

/—

GBT381222019

目次

前言…………………………Ⅰ

1范围………………………1

2规范性引用文件…………………………1

3术语和定义………………1

4测试库建库准则…………………………2

5接口要求…………………2

6测试方法…………………2

6.1测试项目……………2

6.2测试过程……………2

7评价方法…………………6

()……………

附录规范性附录测试函数语言接口

AC7

()………

附录规范性附录嵌入式指纹识别产品验证算法测试接口

B10

()……………………

附录规范性附录指纹特征数据测试文件结构

C17

参考文献……………………19

/—

GBT381222019

前言

本标准按照/—给出的规则起草。

GBT1.12009

。。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任

本标准由中华人民共和国公安部提出。

(/)。

本标准由全国安全防范报警系统标准化技术委员会SACTC100归口

:、、、

本标准起草单位北京中盾安全技术开发公司公安部第一研究所浙江中正智能科技有限公司长

、、

春鸿达光电子与生物统计识别技术有限公司北京海鑫科金高科技股份有限公司北京东方金指科技有

、、。

限公司深圳市亚略特生物识别科技有限公司深圳市中控生物识别技术有限公司

:、、、、、、、、、、

本标准主要起草人刘琳尹德森张旭东丁增喜欧阳晖张莹刘小杰刘中秋张树功杨春宇

、、。

郭田德邵宇陈书楷

Ⅰ

/—

GBT381222019

公共安全指纹识别应用

验证算法性能评测方法

1范围

、、

本标准规定了公共安全指纹识别应用中指纹验证算法性能评测的测试库建库准则接口要求测试

方法和评价方法。

本标准适用于公共安全指纹识别应用中指纹验证算法的性能测试和评价。

2规范性引用文件

。,

下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本文

。,()。

件凡是不注日期的引用文件其最新版本包括所有的修改单适用于本文件

/—:

信息技术生物特征识别数据交换格式第部分指纹图像数据

GBT26237.420144

/—公共安全指纹识别应用采集设备通用技术要求

GBT357352017

/—公共安全指纹识别应用图像技术要求

GBT357362017

/—安防生物特征识别应用术语

GAT8932010

3术语和定义

/—界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

GAT8932010

3.1

特征文件featurefile

以特定格式保存特征信息的文件。

3.2

测试库testdatabase

用于对指纹识别算法进行性能评测的指纹图像或特征文件集合。

3.3

拒认verificationfailure

,

用某一成功注册的指纹特征文件与该手指其他所有特征文件进行比对发生错误拒绝的次数占连

续比对次数的比例大于设定值的情况。

3.4

拒认率;

verificationfailurerateVFR

发生拒认的指纹数占成功注册的指纹总指纹数的比例。

:。

注用百分比表示

3.5

重试reattemt

p

非拒认指纹同指比对时发生错误拒绝后的再尝试比对。

1

/—

GBT381222019

3.6

重试率;

reattemtrateRAR

p

发生重试的次数占非拒认指纹同指比对总比对次数的比例。

:。

注用百分比表示

4测试库建库准则

具体要求如下:

———:;

采集方式单枚指纹平面活体采集

———:/—,;

采集设备应符合GBT357352017的规定类型不少于两种

———:/—;

图像参数应符合GBT357362017的要求

———图像格式:或符合/—中规定的其他文件格式;

BMPGBT26237.420148.3.17

———:,,,

采集数量不少于1000人每人采集不少于两枚手指右手和左手各不少于一枚手指每枚手

指采集指纹图像数不少于三幅;

———:、;

性别分布男性占51%女性占49%

———:、、;

年龄分布岁以下占岁岁占岁及以上占

1517%15~5970%6013%

———:、、。

产业分布第一产业占38%第二产业占28%第三产业占34%

5接口要求

测试算法和嵌入式指纹识别产品应能实现特征提取和特征比对功能。

,。

测试算法通过特征提取和特征比对接口函数实现其功能测试函数语言接口见附录

CA

,

嵌入式指纹识别产品通过特征提取和特征比对命令实现其功能嵌入式指纹识别产品验证算法测

试接口见附录B。

,。

测试算法和嵌入式指纹识别产品通过特征提取功能得到的指纹特征文件其文件结构见附录C

6测试方法

6.1测试项目

、、、、。

测试项目为错误接受率错误拒绝率等错误率拒认率重试率和响应时间

6.2测试过程

6.2.1概述

,。

指纹验证算法的性能测试应在某一注册失败率下进行

指纹验证算法的测试分为特征文件集生成过程和指纹验证算法性能测试过程:

)特征文件集生成过程

a

,

使用中的方法由测试库生成特征文件集再使用中的方法得到某一注册失败率下的

6.2.216.2.3

,。

特征文件集指纹验证算法性能结果的测试均基于特征文件集进行

22

)指纹验证算法性能测试过程

b

,、、

错误接受率和错误拒绝率使用和中的方法进行计算等错误率响应时间接受者操作

6.2.46.2.5

()、()

性特性曲线ROC曲线检测错误权衡曲线DET曲线根据错误拒绝率和错误接受率的测试结果计

,、、。,

算得到使用方法分别见和对于拒认率和重试率在测试过程中首先使用

.96.2.106.2.11

2

/—

GBT381222019

,,。

6.2.7中的方法计算拒认率之后在拒认率测试结果的基础上使用6.2.8中的方法计算重试率

6.2.2生成特征文件集1

,,

使用测试算法的特征提取功能对测试库中所有指纹图像进行特征提取所生成指纹特征数据的特

“”,。

征提取状态暂记录为注册成功所有特征文件构成特征文件集1

6.2.3生成特征文件集2

,

使用测试算法的特征比对功能将特征文件集中某一指纹的所有特征文件分别与该指纹的其他

1

,,([,

特征文件进行比对得到若干个相似度若这些相似度的平均值小于选定相似度阈值取值范围为0

],),“”。

保留位小数则判定该指纹为注册失败

13

,,,,

在特征文件集中对所有指纹进行上述操作统计所有测试结果在不同选定相似度阈值时按式

1

()。

1计算注册失败率

B1

…………()

A1=×100%1

C1

式中:

———注册失败率,;

A1%

B1———注册失败的指纹数;

C1———总指纹数。

:“”。

注注册失败的指纹数和总指纹数均指不相同指纹的数量

,,。

设置某一注册失败率通过计算确定出与其对应的相似度值作为选定相似度阈值在特征文件集1

,“

中将同指比对相似度平均值小于此选定相似度阈值的所有特征文件的特征提取状态修改为注册失

”,“”,

败其余特征文件的特征提取状态仍为注册成功所有完成特征提取状态标注的特征文件构成特征

文件集2。

:(),

示例计算出注册失败率等于x%x宜取整数值时的选定相似度阈值将同指比对相似度平均值低于该相似度

“”,“”,

阈值的所有特征文件的特征提取状态修改为注册失败其余特征文件的特征提取状态仍为注册成功这样生成的特

征文件集的注册失败率即为。

2x%

6.2.4错误接受率的测试

,

使用测试算法的特征比对功能将特征文件集中某一指纹的第一个特征文件与其他指纹的第一

2

,,“”。

个特征文件进行比对若所得相似度高于选定相似度阈值则判断该次比对为错误接受

,,,()。

在特征文件集中对所有指纹进行上述操作统计所有测试结果按式计算错误接受率

22

B2

…………()

A2=×100%2

C2

式中:

———错误接受率,;

A2%

B2———相似度高于选定相似度阈值的比对次数;

C2———总比对次数。

:“”。

注已记录为注册失败的特征文件不参与比对

6.2.5错误拒绝率的测试

,

使用测试算法的特征比对功能将特征文件集中某一指纹的所有特征文件与该指其他特征文件

2

,,“”。

进行比对若所得相似度低于选定相似度阈值则判断该次比对为错误拒绝

,,,()。

在特征文件集中对所有指纹进行上述操作统计所有测试结果按式计算错误拒绝率

23

3

/—

GBT381222019

B3

…………()

A3=×100%3

C3

式中:

———错误拒绝率,;

A3%

B3———相似度低于选定相似度阈值的比对次数;

C3———总比对次数。

:“”。

注已记录为注册失败的特征文件不参与比对

等错误率的测试与/曲线的绘制

6.2.6FARFRR

,,/

以选定相似度阈值为横坐标错误接受率和错误拒绝率为纵坐标绘制出错误接受率错误拒绝率

(/),。,,

曲线曲线如图所示在某个选定相似度阈值下错误拒绝率等于错误接受率此时的

FARFRR1

错误拒绝率或错误接受率为等错误率。

图/曲线

1FARFRR

6.2.7拒认率的测试

,

使用测试算法的特征比对功能取测试方法6.2.4中错误接受率为0.01%时的相似度为选定相似

,(),

度阈值将特征文件集中某一指纹第二个含以后的特征文件分别与第一个特征文件进行比对若某

2

,“”,

一指纹发生错误拒绝的比对次数占总比对次数的比例大于50%则判断该指纹被拒认其所有特征

“”。

文件的特征提取状态均记录为拒认

,,,()。

在特征文件集中对所有指纹进行上述操作统计所有测试结果按式计算拒认率

24

B4

…………()

A4=×100%4

C4

式中:

———拒认率,;

A4%

B4———拒认指纹数;

C4———总指纹数。

:,“”。

注总指纹数是指不相同指纹的数量已记录为注册失败的特征文件不参与比对

6.2.8重试率的测试

,

使用测试算法的特征比对功能取测试方法6.2.4中错误接受率为0.01%时的相似度为选定相似

,,

度阈值将特征文件集中某一指纹的所有特征文件与同一手指其他特征文件进行比对若所得相似度

2

,“”。

低于选定相似度阈值则判断该次比对为错误拒绝

,,,()。

在特征文件集中对所有指纹进行上述操作统计所有测试结果按式计算重试率

25

4

/—

GBT381222019

B5

…………()