GA/T 1012-2019 居民身份证指纹采集和比对技术规范

ICS35.240.15

A90

GA

中华人民共和国公共安全行业标准

GA/T1012—20XX

代替GA1012-2012

居民身份证指纹采集和比对技术规范

Technicalspecificationsforfingerprintacquisitionandcomparisonof

ResidentIdentityCard

点击此处添加与国际标准一致性程度的标识

（报批稿）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中华人民共和国公安部发布

GA/T1012—20XX

居民身份证指纹采集和比对技术规范

1范围

本标准规定了居民身份证指纹采集和比对的要求、指纹算法的技术指标和测试方法。

本标准适用于居民身份证的指纹采集和比对。

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。

GB/T13000信息技术通用多八位编码字符集（UCS)

GA/T449居民身份证术语

GA/T625－2010活体指纹图像采集技术规范

GA773－2008指纹自动识别系统术语

GA774.1－2008指纹特征规范第1部分：指纹方向

GA774.3－2008指纹特征规范第3部分：指纹中心点标注方法

GA774.5－2008指纹特征规范第5部分：指纹细节特征点标注方法

GA/T893－2010安防生物特征识别应用术语

GA/T894.3－2010安防指纹识别应用系统第3部分：指纹图像质量

GA/T894.6－2010安防指纹识别应用系统第6部分：指纹识别算法评测方法

GA/T1011－2012居民身份证指纹采集器通用技术要求

ISO/IEC19794－4信息技术生物测量数据交换格式第4部分：指纹图像数据（Information

technology–Biometricdatainterchangeformats–Part4:Fingerimagedata）

IAFIS-IC-0110(V3.1)小波标量量化（WSQ）灰度指纹图像压缩规范（WSQGRAY-SCALEFINGERPRINT

IMAGECOMPRESSIONSPECIFICATION）

3术语和定义

GA/T449、GA/T625－2010、GA773－2008、GA/T893－2010、GA/T894.3－2010、GA/T894.6

－2010界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

注册enrolment

公民登记指纹信息时，采集手指指纹图像，提取其特征并存储的过程。

3.2

注册成功enrolmentsuccess

公民登记指纹信息时，能够采集其手指的指纹图像，图像质量符合特征提取要求。

1

GA/T1012—20XX

3.3

注册失败enrolmentfailure

公民登记指纹信息时，能够采集其手指的指纹图像，图像质量不符合特征提取要求。

3.4

未注册un-enrolled

公民登记指纹信息时，因手指残疾等生理原因无法采集其手指的指纹图像。

3.5

测试库testdatabase

与被测试的指纹识别应用系统使用人群分布相当，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。

[GA/T894.6－2010，定义3.2]

4指纹的采集要求

4.1指纹数据

4.1.1指纹图像数据

4.1.1.1指纹原始图像数据

应由符合GA/T1011－2012规定的指纹采集器生成，单枚指纹原始图像数据长度应为92160字节，

宽应等于256像素点，高应等于360像素点。

4.1.1.2指纹压缩图像数据

应由指纹原始图像数据压缩生成，压缩方法应符合IAFIS-IC-0110(V3.1)的规定，指纹压缩图像数

据文件结构见附录A，单枚指纹压缩图像数据长度不大于20480字节。

4.1.1.3指纹复现图像数据

应由指纹压缩图像数据复现生成,复现方法应符合IAFIS-IC-0110(V3.1)的规定。

4.1.2指纹特征数据

描述指纹特征的数据，文件结构见附录A，单枚指纹特征数据长度为512字节。

4.2采集方式

采集方式如下：

a)单枚指纹平面活体采集；

b)指纹方向应符合GA774.1－2008的规定；

c)采集完成后，应清除指纹原始图像数据和指纹复现图像数据。

4.3采集数量

每人采集两枚指纹。

4.4采集指位顺序

2

GA/T1012—20XX

采集指位顺序如下：

a)先右手后左手，各注册一枚指纹；

b)指位按拇指、食指、中指、环指、小指顺序；

c)右手拇指注册失败时，应注册右手其他指位；

d)左手拇指注册失败时，应注册左手其他指位；

e)右手手指均注册失败时，应注册左手其他指位；

f)左手手指均注册失败时，应注册右手其他指位。

4.5采集质量要求

采集质量要求如下：

a)同一枚手指采集三幅指纹原始图像数据，其质量值均应大于预设的质量值；

b)对指纹原始图像数据进行特征提取，生成指纹特征数据，交叉比对后获得三个相似度值，计算

其平均值，该平均值应大于预设的相似度值；

c)对质量值最高的指纹原始图像数据进行压缩并复现，将指纹复现图像数据与对应的指纹特征数

据进行比对，获得相似度值，该值应大于预设的相似度值。

4.6采集结果

按4.4和4.5的规定，将采集的两枚指纹依次标识为指纹1和指纹2，采集结果包括以下情形：

a)指纹1注册成功，指纹2注册成功；

b)指纹1注册成功，指纹2注册失败；

c)指纹1注册成功，指纹2未注册；

d)指纹1注册失败，指纹2注册失败；

e)指纹1注册失败，指纹2未注册；

f)指纹1未注册，指纹2未注册。

注册成功手指生成指纹特征数据和指纹压缩图像数据。

注册失败手指生成指纹特征数据，取图像质量值最高的指纹原始图像数据生成指纹压缩图像数据。

未注册手指生成指纹特征数据，无指纹压缩图像数据。

5指纹的比对要求

5.1比对方式

使用居民身份证阅读器，读取居民身份证芯片内存储的指纹特征数据，获取注册结果和指位代码，

根据注册结果，比对方式分为：

a)注册结果为“注册成功”时，根据指位代码，按4.2的规定，采集持证人对应指位的指纹原始图

像数据，将其与指纹特征数据进行比对。比对完成后，应清除指纹原始图像数据；

b)注册结果为“注册失败”或“未注册”时，不进行指纹比对。

5.2比对结果

比对结果分为比对成功和比对失败。比对相似度值不小于预设的相似度值为比对成功，否则为比对

失败。

3

GA/T1012—20XX

6指纹算法的技术指标和测试方法

6.1技术指标

6.1.1注册失败率

应不大于5%。

6.1.2等错误率

应不大于0.1%。

6.1.3错误接受率和错误拒绝率

错误拒绝率为0.5%时，错误接受率应不大于0.05%。

6.1.4响应时间

应不大于0.5s。

6.2测试方法

6.2.1测试库建库准则

采集方式：应符合4.2的规定。

采集设备：应符合GA/T1011－2012的规定，类型不少于两种。

图像参数：应符合4.1.1.1的规定。

图像格式：BMP或符合ISO/IEC19794－4规定的其他文件格式。

人数规模：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：15岁以下占17%、15岁～59岁占70%、60岁及以上占13%。

产业分布：第一产业占38%、第二产业占28%、第三产业占34%。

6.2.2应用程序接口函数

应用程序接口函数说明见附录B。

6.2.3测试环境

应符合GA/T894.6—2010中第5章的规定。

6.2.4测试过程

应符合GA/T894.6—2010中第7章的规定。

4

GA/T1012—20XX

A

A

附录A

（规范性附录）

指纹数据结构

A.1指纹特征数据

A.1.1指纹中心点

指纹中心点标注方法应符合GA774.3－2008的要求。

指纹中心点数据由两部分构成：

a）横坐标：x，有效值为0～255；

b）纵坐标：y，有效值为0～359。

每个指纹中心点数据用3个字节表示，见图A.1。第1个字节，存放指纹中心点横坐标（x）的全部8

位值；第2个字节，存放指纹中心点纵坐标（y）的低8位值；第3个字节，第1位存放指纹中心点纵坐标

（y）的最高位，其余位备用，备用位设置为1。

指纹中心点数据以3个字节为单位顺次排列。

a)第1字节b)第2字节

c)第3字节

图A.1指纹中心点数据表示方法

A.1.2指纹细节特征点

指纹细节特征点标注方法应符合GA774.5－2008的要求。

指纹细节特征点数据由三部分构成：

a）横坐标：x，有效值为0～255；

b）纵坐标：y，有效值为0～359；

c）方向：d，有效值为0～359。

每个指纹细节特征点用4个字节表示，见图A.2。第1个字节，存放指纹细节特征点横坐标（x）的全

部8位值；第2个字节，存放指纹细节特征点纵坐标（y）的低8位值；第3个字节，存放指纹细节特征点

方向（d）的低8位值；第4个字节，第1位存放指纹细节特征点纵坐标（y）的最高位，第2位存放指纹细

节特征点方向（d）的最高位，其余位备用，备用位设置为1。

指纹细节特征点数据以4个字节为单位顺次排列。

5

GA/T1012—20XX

a)第1字节b)第2字节

c)第3字节d)第4字节

图A.2指纹细节特征点数据表示方法

A.2指纹特征坐标系

指纹特征坐标系参照GA775－2008，见图A.3。以指纹图像的左上角为坐标原点（0，0），X轴坐标

值从左到右增加，Y轴坐标值从上至下增加，X、Y值以像素为单位，X大于等于0且小于256，Y大于等于0

且小于360。矢量角度以度为单位，用非负整数表示，与X轴平行并随X增大的方向为0°，逆时针转动时

角度增加，角度范围为0°～359°。

图A.3指纹特征坐标系

A.3指位代码

指位代码参照GA777.1－2010，采用两位数字字符，转换为1个字节的十六进制数值后存放，见表

A.1。

6

GA/T1012—20XX

表A.1指位代码表

代码指位名称转换后的数值

11右手拇指0BH

12右手食指0CH

13右手中指0DH

14右手环指0EH

15右手小指0FH

16左手拇指10H

17左手食指11H

18左手中指12H

19左手环指13H

20左手小指14H

97右手不确定指位61H

98左手不确定指位62H

99其他不确定指位63H

A.4指纹特征数据文件结构

指纹特征数据文件结构见表A.2，示例见表A.3。

7

GA/T1012—20XX

表A.2指纹特征数据文件结构

序号字段相对位置长度（字节）说明

1字段111文件头类型，记录字符“C”（43H）

2字段221指纹算法版本号

3字段331指纹采集器代码

4字段441指纹算法开发者代码

注册结果代码，01H表示“注册成功”，02H表示“注册

5字段551

失败”，03H表示“未注册”，09H表示“未知”

6字段661指位代码

指纹质量值，以00H～64H来表示，值01H表示最低质量，

7字段771

值64H表示最高质量，值00H表示“未知”

8字段88～1912保留项

指纹细节特征点数量。“注册失败”和“未注册”指纹设

9字段9201

置为00H

10字段1021～222指纹特征数据长度，以字节为单位

11字段1123～319指纹中心点数据

12字段1232～511480指纹细节特征点数据

13字段135121校验位，验位值采用CRC-8生成

8

GA/T1012—20XX

表A.3指纹特征数据文件结构示例

序号字段相对位置值（十六进制）说明

1字段1143“C”表示指纹特征数据

2字段2203指纹算法版本号为3

3字段3311指纹采集器代码为17

4字段440A指纹算法开发者代码为10

5字段5501“注册成功”

6字段6610左手拇指

7字段7750指纹质量值为80

FFFFFFFFFFFFFF

8字段88～19保留项

FFFFFFFFFF

9字段92033指纹细节特征点数量为51

10字段1021～2200D5指纹特征数据长度为213个字节

11字段1123～31······指纹中心点数据

12字段1232～511······指纹细节特征点数据

13字段135126DCRC校验位

A.5指纹压缩图像数据文件结构

指纹压缩图像数据文件结构见表A.4，示例见表A.5。

9

GA/T1012—20XX

表A.4指纹压缩图像数据文件结构

序号字段相对位置长度（字节）说明

1字段111文件头类型，记录字符“Y”（59H）

2字段221指纹算法版本号

3字段331指纹采集器代码

4字段441指纹算法开发者代码

注册结果代码，01H表示“注册成功”，02H表示“注册

5字段551

失败”，03H表示“未注册”，09H表示“未知”

6字段661指位代码

7字段77～2014保留项

8字段821～222指纹压缩图像数据长度，以字节为单位

9字段923～X指纹压缩图像数据

10字段10Y1校验位，验位值采用CRC-8生成。Y=23+X

表A.5指纹压缩图像数据文件结构示例

序号字段相对位置值（十六进制）说明

1字段1159“Y”表示指纹压缩图像数据

2字段2203指纹算法版本号为3

3字段3311指纹采集器代码为17

4字段440A指纹算法开发者代码为10

5字段5501“注册成功”

6字段6610左手拇指

FFFFFFFFFFFFFF

7字段77～20保留项

FFFFFFFFFFFFFF

8字段821～224F01压缩图像数据长度为20225个字节

9字段923～20247······指纹压缩图像数据

10字段1020248D6CRC校验位

10

GA/T1012—20XX

BB

附录B

（规范性附录）

应用程序接口函数说明

B.1文件格式

B.1.1文件生成

接口函数采用Windows动态链接库(DLL)形式发布。支持的操作系统应包括WindowsXP或兼容系统。

接口函数应在动态链接库中输出，支持多线程。程序编译为32位版本。

B.1.2文件名称

动态链接库文件名称为：ID_Fpr.dll。

B.2接口函数

接口函数见表B.1。

接口函数说明中指纹图像数据不包括指纹压缩图像数据。

表B.1接口函数

编号名称说明

1FP_GetVersion版本信息获取

2FP_Begin初始化操作

3FP_FeatureExtract指纹图像特征提取

4FP_FeatureMatch指纹特征数据比对

5FP_ImageMatch指纹图像数据与指纹特征数据比对

6FP_Compress指纹图像数据压缩

7FP_Decompress指纹图像数据复现

8FP_GetQualityScore指纹图像质量值获取

9FP_GenFeatureFromEmpty1生成“注册失败”指纹特征数据

10FP_GenFeatureFromEmpty2生成“未注册”指纹特征数据

11FP_End结束操作

11

GA/T1012—20XX

B.3函数说明

B.3.1版本信息获取

函数原型：int__stdcallFP_GetVersion(unsignedcharcode[4])。

参数：unsignedcharcode[4]版本信息格式为XXYY，XX为开发者代码，YY为版本号。例如

“1201”，则code的填写方式为：code[0]=‘1’，code[1]=‘2’，code[3]=‘0’,code[4]=

‘1’。输出参数。

返回值：调用成功，返回1；否则返回错误代码，错误代码值应符合B.4的要求。

说明：获取版本信息。

B.3.2初始化操作

函数原型：int__stdcallFP_Begin()。

参数：无。

返回值：调用成功，返回1；否则返回错误代码，错误代码值应符合B.4的要求。

说明：初始化操作。

B.3.3指纹图像特征提取

函数原型：int__stdcallFP_FeatureExtract(unsignedcharcScannerType,unsignedchar

cFingerCode,unsignedchar*pFingerImgBuf,unsignedchar*pFeatureData)。

参数：unsignedcharcScannerType指纹采集器代码。输入参数。

unsignedcharcFingerCode指位代码。输入参数。

unsignedchar*pFingerImgBuf指纹图像数据指针，指纹图像为RAW格式。输入参数。

unsignedchar*pFeatureData指纹特征数据指针，存储生成的指纹特征数据，由调

用者分配内存空间，指纹特征数据文件结构应符合附录A要求。输出参数。

返回值：调用成功，返回1；否则返回错误代码，错误代码值应符合B.4的要求。

说明：对指纹图像数据进行特征提取，生成指纹特征数据。

B.3.4指纹特征数据比对

函数原型：int__stdcallFP_FeatureMatch(unsignedchar*pFeatureData1,unsignedchar

*pFeatureData2,float*pfSimilarity)。

参数：unsignedchar*pFeatureData1指纹特征数据指针1。输入参数。

unsignedchar*pFeatureData2指纹特征数据指针2。输入参数。

float*pfSimilarity相似度，取值范围为0.00～1.00，值0.00表示不匹配，值1.00

表示完全匹配。输出参数。

返回值：调用成功，返回1；否则返回错误代码，错误代码值应符合B.4的要求。

说明：对两个指纹特征数据进行比对，得到相似度值。

B.3.5指纹图像数据与指纹特征数据比对

函数原型：int__stdcallFP_ImageMatch(unsignedchar*pFingerImgBuf,unsignedchar*

pFeatureData,float*pfSimilarity)。

参数：unsignedchar*pFingerImgBuf指纹图像数据指针,指纹图像为RAW格式。输入参数。

unsignedchar*pFeatureData指纹特征数据指针。输入参数。

12

GA/T1012—20XX

float*pfSimilarity相似度，取值范围为0.00～1.00，值0.00表示不匹配，值1.00

表示完全匹配。输出参数。

返回值：调用成功，返回1；否则返回错误代码，错误代码值应符合B.4的要求。

说明：对指纹图像数据与指纹特征数据进行比对，得到相似度值。

B.3.6指纹图像数据压缩

函数原型：int__stdcallFP_Compress(unsignedcharcScannerType,unsignedchar

cEnrolResult,unsignedcharcFingerCode,unsignedchar*pFingerImgBuf,int

nCompressRatio,unsignedchar*pCompressedImgBuf,unsignedchar

strBuf[256])。

参数：unsignedcharcScannerType指纹采集器代码。输入参数。

unsignedcharcEnrolResult注册结果代码。输入参数。

unsignedcharcFingerCode指位代码。输入参数。

unsignedchar*pFingerImgBuf指纹图像数据指针，指纹图像为RAW格式。输入参数。

intnCompressRatio指纹图像数据压缩倍数。输入参数。

unsignedchar*pCompressedImgBuf指纹压缩图像数据指针，调用者在调用此函数

前，应当分配不小于20480字节的内存，指纹压缩图像数据文件结构应符合附录A要求。

输出参数。

unsignedcharstrBuf[256]错误信息，如果压缩图像发生错误，并且返回值为-9的情

况下，strBuf填写错误信息。错误信息为以数值0结尾的字符串，采用GB/T13000中规定

的字符。输出参数。

返回值：调用成功，返回1；否则返回错误代码，错误代码值应符合B.4的要求。

说明：对指纹图像数据进行压缩。

B.3.7指纹图像数据复现

函数原型：int__stdcallFP_Decompress(unsignedchar*pCompressedImgBuf,unsignedchar

*pFingerImgBuf,unsignedcharstrBuf[256])。

参数：unsignedchar*pCompressedImgBuf指纹压缩图像数据指针，压缩图像数据长度不大

于20480字节。输入参数。

unsignedchar*pFingerImgBuf指纹复现图像数据指针，指纹图像为RAW格式，调用

者在调用此函数前，应当分配92160字节的内存。输出参数。

unsignedcharstrBuf[256]错误信息，如果压缩图像发生错误，并且返回值为-9的情

况下，strBuf填写错误信息。错误信息为以数值0结尾的字符串，采用GB/T13000中规定

的字符。输出参数。

返回值：调用成功，返回1；否则返回错误代码，错误代码值应符合B.4的要求。

说明：对指纹原始图像数据进行复现。

B.3.8指纹图像质量值获取

函数原型：int__stdcallFP_GetQualityScore(unsignedchar*pFingerImgBuf,unsignedchar

*pnScore)。

参数：unsignedchar*pFingerImgBuf指纹图像数据指针，指纹图像为RAW格式。输入参数。

unsignedchar*pnScore指纹图像质量值指针，指纹图像质量值取值范围为00H～

64H，值01H表示最低质量，值64H表示最高质量，值00H表示未知。

13

GA/T1012—20XX

返回值：调用成功，返回1；否则返回错误代码，错误代码值应符合B.4的要求。

说明：获取指纹图像的质量值。

B.3.9生成“注册失败”指纹特征数据

函数原型：int__stdcallFP_GenFeatureFromEmpty1(unsignedcharcScannerType,unsigned

charcFingerCode,unsignedchar*pFeatureData)。

参数：unsignedcharcScannerType指纹采集器代码。输入参数。

unsignedcharcFingerCode指位代码。输入参数。

unsignedchar*pFeatureData指纹特征数据指针，存储生成的指纹特征数据，由调

用者分配内存空间，指纹特征数据文件结构应符合附录A要求。输出参数。

返回值：调用成功，返回1；否则返回错误代码，错误代码值应符合B.4的要求。

说明：本函数针对“注册失败”手指的情况，生成“注册失败”指纹特征数据。其中，字段5设

置为02H；字段9、字段10均设置为00H。

B.3.10生成“未注册”指纹特征数据

函数原型：int__stdcallFP_GenFeatureFromEmpty2(unsignedcharcFingerCode,unsigned

char*pFeatureData)。

参数：unsignedcharcFingerCode指位代码。输入参数。

unsignedchar*pFeatureData指纹特征数据指针，存储生成的指纹特征数据，由调

用者分配内存空间，指纹特征数据文件结构应符合附录A要求。输出参数。

返回值：调用成功，返回1；否则返回错误代码，错误代码值应符合B.4的要求。

说明：本函数针对“未注册”手指的情况，生成“未注册”指纹特征数据。其中，字段5设置为

03H；字段6设置为61H、62H或63H；字段7、字段9、字段10均设置为00H。

B.3.11结束操作

函数原型：int__stdcallFP_End()。

参数：无。

返回值：调用成功，返回1；否则返回错误代码，错误代码值应符合B.4的要求。

说明：结束操作。

B.4错误代码

错误代码见表B.2。

表B.2错误代码表

错误代码说明

-1参数错误

-2内存分配失败，没有分配到足够的内存

-3功能未实现

-9其他错误

14