GA/T 894.3-2010
基本信息
标准号： GA/T 894.3-2010
中文名称：安防指纹识别应用系统第3部分:指纹图像质量
标准类别：公共安全行业标准(GA)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
GA/T 894.3-2010.Fingerprint recognition application system for security and protection-Part 3:Fingerprint image quality.
1范围
GA/T 894.3规定了安防指纹识别应用系统的指纹图像质量。
GA/T 894.3适用于安防指纹识别应用系统指纹图像的采集与存储。
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。
GA/T 625- -2010 活体指纹图像采集技术规范
GA/T 774.1- -2008指纹特征规范第1部分:指纹方向
GA/T 893-- 2010安 防生物特征识别应用术语
3术语和定义
GA/T 893- -2010 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1中心点center point
指纹花纹中心定点。
3.2灰度均值gray level mean
图像特定区域内,全部像素灰度的算术平均值。
3.3灰度动态范围gray level dynamic range
数字图像所具有的连续量化值的区间.
[GA/T 625- 2010,定义3. 12]
3.4图像畸变image distortion
采集图像与原始图像相比,所产生的大小、梯形、枕形、简形、扭曲、旋转方面的图像变形.
[GA/T 625- -2010,定义 3. 7]
1范围
GA/T 894.3规定了安防指纹识别应用系统的指纹图像质量。
GA/T 894.3适用于安防指纹识别应用系统指纹图像的采集与存储。
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。
GA/T 625- -2010 活体指纹图像采集技术规范
GA/T 774.1- -2008指纹特征规范第1部分:指纹方向
GA/T 893-- 2010安 防生物特征识别应用术语
3术语和定义
GA/T 893- -2010 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1中心点center point
指纹花纹中心定点。
3.2灰度均值gray level mean
图像特定区域内,全部像素灰度的算术平均值。
3.3灰度动态范围gray level dynamic range
数字图像所具有的连续量化值的区间.
[GA/T 625- 2010,定义3. 12]
3.4图像畸变image distortion
采集图像与原始图像相比,所产生的大小、梯形、枕形、简形、扭曲、旋转方面的图像变形.
[GA/T 625- -2010,定义 3. 7]
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标准内容
ICS13.310
中华人民共和国公共安全行业标准GA/T 894.3—2010
安防指纹识别应用系统
第3部分：指纹图像质量
Fingerprint recognition application system for security and protection-Part3:Fingerprintimagequality2010-12-02发布
中华人民共和国公安部
2010-12-02实施
中华人民共和国公共安全
行业标准
安防指纹识别应用系统
第3部分：指纹图像质量
GA/T894.3—2010
中国标准出版社出版发行
北京复兴门外三里河北街16号
邮政缩码：100045
网址spc.net.cn
电话：6852394668517548
中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销
开本880×12301/16
2011年3月第一版
印张0.75字数15千字Www.bzxZ.net
2011年3月第一次印刷
书号：155066·2-21600定价16.00元如有印装差错
由本社发行中心调换
版权专有侵权必究
举报电话：（010)68533533
TKAONIKAca-
GA/T894.3—2010
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文的发布机构不承担识别这些专利的责任。GA/T894《安防指纹识别应用系统》分为八个部分：第1部分：指纹数据交换格式；
第2部分：指纹图像记录格式；
第3部分：指纹图像质量；
第4部分：指纹模板数据技术要求；第5部分：应用程序接口规范；
一第6部分：指纹识别算法评测方法；第7部分：指纹识别采集设备；
第8部分：指纹识别通用技术要求本部分为GA/T894的第3部分。
本部分按照GB/T1.12009给出的规则起草。本部分由全国安全防范报警系统标准化技术委员会人体生物特征应用分技术委员会（SAC/TC100/SC2）提出并归口。
本部分起草单位：北京中盾安全技术开发公司、公安部第一研究所、北京东方金指科技有限公司、北京海鑫科金高科技股份有限公司。本部分主要起草人：田强、田青、宛根训、李建勇、王曙光、杨春宇、刘中秋、刘爽、陆捷、蒋紫民、童建军。
1范围
安防指纹识别应用系统
第3部分：指纹图像质量
GA/T894的本部分规定了安防指纹识别应用系统的指纹图像质量。本部分适用于安防指纹识别应用系统指纹图像的采集与存储。2规范性引用文件
GA/T 894.3-2010
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。GA/T625—2010活体指纹图像采集技术规范GA/T774.1—2008指纹特征规范第1部分：指纹方向GA/T893-2010安防生物特征识别应用术语3术语和定义
GA/T893-2010界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
中心点centerpoint
指纹花纹中心定点。
灰度均值graylevelmean
图像特定区域内，全部像素灰度的算术平均值。3.3
灰度动态范围grayleveldynamicrange数字图像所具有的连续量化值的区间。［GA/T625—2010，定义3.12]
图像畸变imagedistortion
采集图像与原始图像相比，所产生的大小、梯形、枕形、筒形、扭曲、旋转方面的图像变形。『GA/T625-—2010,定义3.7
图像中心imagecenter
图像的几何中心点。
［GA/T625—2010,定义3.5]
背景区域backgroundregion
指纹图象中有效区域之外的其他区域。1
TKAONIKAca-
GA/T 894.3—2010
positionoffsetratio
位置偏移比
指纹有效区域的质心点相对于图像中心的位移比。4图像质量技术要求
4.1图像基本要求
4.1.1图像扫描方式
指纹图像按照从左到右、从上到下的顺序扫描，指纹图像扫描顺序如图1所示。Linc1
Line I.Line k...Line n
图1指纹图像扫描顺序
4.1.2灰度等级
指纹图像应为灰度图像，每个像素点位深度为8位，即图像中每个像素点灰度量化级为256级，0表示纯黑，255表示纯白。
4.1.3分辨率等级
指纹图像根据图像分辨率可以分为四个等级，一级最高，详见表1，指纹图像分辨率最低为四级，即指纹图像中每厘米的像素数目不小于98。表1分辨率等级
分辨率R
指纹图像级别
4.1.4畸变要求
像素/厘米
(ppcm)
图像畸变应在5%范围以内，指纹图像畸变的计算方法参见A.1，2
像素/英寸
4.1.5角度偏转量
GA/T 894.3—2010
指纹方向与图像垂直方向的偏转角度应在土30°范围以内，指纹方向应符合GA/T774.1一2008规定。
4.1.6位置偏移比
指纹图像有效区域质心应靠近图像中心，位置偏移比应在40%范围以内，指纹图像位置偏移比的计算方法参见A.2。
4.1.7有效区域像素数目
分辨率为R(ppi)的指纹图像有效区域像素数目应不小于0.16×R。注：在应用中要求采集时手指区域不小于1.016cm×1.016cm，则对应分辨率为R（ppi)的指纹图像有效区域像素数日为（R×1.016/2.54)3，即0.16XR。4.2图像内容要求
4.2.1完整
指纹图像应包括中心点，应避免采集过程中造成指纹图像残缺不全，4.2.2有效区域灰度均值
指纹图像有效区域灰度均值应在50200之间。4.2.3灰度动态范围
指纹图像有效区域灰度动态范围至少应包含150个灰度级。4.2.4背景灰度均值
指纹图像若包括背景区域，指纹图像背景灰度均值应在150~255之间。4.2.5背景均匀度
指纹图像若包措背景区域，背景区域亮度要均勾，背景区域内相邻9个像素点的局部范围内灰度均值应在背景灰度均值的士15%范围内波动。4.2.6脊线和谷线
指纹图像中脊线和谷线应清晰，连续。4.3图像质量分类示例
指纹图像按质量分为合格和不合格两类，指纹图像质量分类示例参见A.3、TKAONIKAca
GA/T894.3—2010
附录A
（资料性附录）
指纹相关指标计算方法与指纹图像质量示例A.1指纹图像畸变的计算方法
把一个10mm×10mm的标准分划板正放到指采集设备上采集图像，分划板表面雕刻均句间降的黑白栅格，根据分划板所成图像，完成指纹图像畸变的计算。若分划板所成图像区域为B，则分划板所成图像质心的计算公式为：Zf(a)
式中：
分划板所成图像区域总像素数；n
分划板所成图像区域质心的横坐标；分划板所成图像区域质心的纵坐标；分划板所成图像区域中像素点(i，)对应的横坐标：分划板所成图像区域中像素点（i,)对应的纵坐标。根据分划板图像质心（axa，ya）与指纹仪分辨辩率R（单位为Ppi)，计算真实图像应当形成的正方形区域L，设定L在图像中左上顶点坐标(left，top)，右下顶点坐标为（right,bottom），这两个坐标点值应为：top=ya-0.3937008×0.5×R+0.5bottom=ya+0.3937008X0.5XR-0.5left=r-0.3937008X0.5×R+0.5
right=ra+0.3937008X0.5×R-0.5其中0.3937008为1cm对应的英寸数值。畸变率计算如下：
式中：
ILNB——L与B交集区域的像素数;ILUB—L与B合集区域的像素数。A.2指纹图像位置偏移比计算方法指纹图像位置偏移比的计算公式为：ILOBI
f(αa)
式中：
有效区域；
有效区域像素总数目，
L. - 2+y.-%[×100%
有效区域质心的横坐标；
一有效区域质心的纵坐标；
位置偏移比；
有效区域中像素点(i,)对应的横坐标；f(y)—有效区域中像素点(i,)对应的纵坐标；to
整幅指纹图像中心的横坐标；
整幅指纹图像中心的纵坐标。
A.3指纹图像质量示例图
指纹图像质量共分为两类：
a）图像清晰、质量合格的指纹图像，其典型示例如图A.1、图A.2所示。b)
图像质量不合格的指纹图像，其典型示例如图A.3～图A.12所示。图A.1质量合格的指纹图像
图A.3偏暗的指纹图像
iiKAoNiKAca
GA/T894.3—2010
质量合格的指纹图像
图A.4偏亮的指纹图像
GA/T894.3—2010
图A.5不完整的指纹图像
偏转角度过大的指纹图像
图A.9湿手指的指纹图像
6有效面积偏小的指纹图像
图A.8畸变偏大的指纹图像
图A.10干手指的指纹图像
图A.11手指磨损严重的指纹图像GA/T894.3-2010
图A.12有污遗的指纹图像
注：本示例用图均采用光学指纹采集仪采集，采集设备分辨率为500Ppi，ikAoNiKAca
GB/T894.3—201D
参考文献
［1]GA/T144—1996指纹专业名词术语［2]GA773—2008指纹自动识别系统术语[3］GA774.2--2008指纹特征规范第2部分：指纹纹型分类与描述指纹仪检测系统分辨率及系统畸变的研究，蔡立晶，蔡立娟.装备制造技术，2007年第11期［4]
[5] ISO/IEC 19794-4 Information Technology-Data Interchange Formats—Part 4:FingerImageData,2005
[6]ISO/IECJTC1/SC37N273629794-4InformationTechnology—BiometricSanpleQualityPart 4:Finger Image
[7] Fingerprint Imagc Quality,NFIQ.National Institute of Standards and Technology,NISTIR7151.2004
Handbook of Fingerprint Recognition,Springcr,2 2003.D.Maltoni,D.Maio,A.K.Jain,andS.Prabhakar
版权专有侵权必究
书号：1550662-21600
GA/T 894.3-2010
打印日期：2011年5月3日F008
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安防指纹识别应用系统
第3部分：指纹图像质量
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行业标准
安防指纹识别应用系统
第3部分：指纹图像质量
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第2部分：指纹图像记录格式；
第3部分：指纹图像质量；
第4部分：指纹模板数据技术要求；第5部分：应用程序接口规范；
一第6部分：指纹识别算法评测方法；第7部分：指纹识别采集设备；
第8部分：指纹识别通用技术要求本部分为GA/T894的第3部分。
本部分按照GB/T1.12009给出的规则起草。本部分由全国安全防范报警系统标准化技术委员会人体生物特征应用分技术委员会（SAC/TC100/SC2）提出并归口。
本部分起草单位：北京中盾安全技术开发公司、公安部第一研究所、北京东方金指科技有限公司、北京海鑫科金高科技股份有限公司。本部分主要起草人：田强、田青、宛根训、李建勇、王曙光、杨春宇、刘中秋、刘爽、陆捷、蒋紫民、童建军。
1范围
安防指纹识别应用系统
第3部分：指纹图像质量
GA/T894的本部分规定了安防指纹识别应用系统的指纹图像质量。本部分适用于安防指纹识别应用系统指纹图像的采集与存储。2规范性引用文件
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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。GA/T625—2010活体指纹图像采集技术规范GA/T774.1—2008指纹特征规范第1部分：指纹方向GA/T893-2010安防生物特征识别应用术语3术语和定义
GA/T893-2010界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
中心点centerpoint
指纹花纹中心定点。
灰度均值graylevelmean
图像特定区域内，全部像素灰度的算术平均值。3.3
灰度动态范围grayleveldynamicrange数字图像所具有的连续量化值的区间。［GA/T625—2010，定义3.12]
图像畸变imagedistortion
采集图像与原始图像相比，所产生的大小、梯形、枕形、筒形、扭曲、旋转方面的图像变形。『GA/T625-—2010,定义3.7
图像中心imagecenter
图像的几何中心点。
［GA/T625—2010,定义3.5]
背景区域backgroundregion
指纹图象中有效区域之外的其他区域。1
TKAONIKAca-
GA/T 894.3—2010
positionoffsetratio
位置偏移比
指纹有效区域的质心点相对于图像中心的位移比。4图像质量技术要求
4.1图像基本要求
4.1.1图像扫描方式
指纹图像按照从左到右、从上到下的顺序扫描，指纹图像扫描顺序如图1所示。Linc1
Line I.Line k...Line n
图1指纹图像扫描顺序
4.1.2灰度等级
指纹图像应为灰度图像，每个像素点位深度为8位，即图像中每个像素点灰度量化级为256级，0表示纯黑，255表示纯白。
4.1.3分辨率等级
指纹图像根据图像分辨率可以分为四个等级，一级最高，详见表1，指纹图像分辨率最低为四级，即指纹图像中每厘米的像素数目不小于98。表1分辨率等级
分辨率R
指纹图像级别
4.1.4畸变要求
像素/厘米
(ppcm)
图像畸变应在5%范围以内，指纹图像畸变的计算方法参见A.1，2
像素/英寸
4.1.5角度偏转量
GA/T 894.3—2010
指纹方向与图像垂直方向的偏转角度应在土30°范围以内，指纹方向应符合GA/T774.1一2008规定。
4.1.6位置偏移比
指纹图像有效区域质心应靠近图像中心，位置偏移比应在40%范围以内，指纹图像位置偏移比的计算方法参见A.2。
4.1.7有效区域像素数目
分辨率为R(ppi)的指纹图像有效区域像素数目应不小于0.16×R。注：在应用中要求采集时手指区域不小于1.016cm×1.016cm，则对应分辨率为R（ppi)的指纹图像有效区域像素数日为（R×1.016/2.54)3，即0.16XR。4.2图像内容要求
4.2.1完整
指纹图像应包括中心点，应避免采集过程中造成指纹图像残缺不全，4.2.2有效区域灰度均值
指纹图像有效区域灰度均值应在50200之间。4.2.3灰度动态范围
指纹图像有效区域灰度动态范围至少应包含150个灰度级。4.2.4背景灰度均值
指纹图像若包括背景区域，指纹图像背景灰度均值应在150~255之间。4.2.5背景均匀度
指纹图像若包措背景区域，背景区域亮度要均勾，背景区域内相邻9个像素点的局部范围内灰度均值应在背景灰度均值的士15%范围内波动。4.2.6脊线和谷线
指纹图像中脊线和谷线应清晰，连续。4.3图像质量分类示例
指纹图像按质量分为合格和不合格两类，指纹图像质量分类示例参见A.3、TKAONIKAca
GA/T894.3—2010
附录A
（资料性附录）
指纹相关指标计算方法与指纹图像质量示例A.1指纹图像畸变的计算方法
把一个10mm×10mm的标准分划板正放到指采集设备上采集图像，分划板表面雕刻均句间降的黑白栅格，根据分划板所成图像，完成指纹图像畸变的计算。若分划板所成图像区域为B，则分划板所成图像质心的计算公式为：Zf(a)
式中：
分划板所成图像区域总像素数；n
分划板所成图像区域质心的横坐标；分划板所成图像区域质心的纵坐标；分划板所成图像区域中像素点(i，)对应的横坐标：分划板所成图像区域中像素点（i,)对应的纵坐标。根据分划板图像质心（axa，ya）与指纹仪分辨辩率R（单位为Ppi)，计算真实图像应当形成的正方形区域L，设定L在图像中左上顶点坐标(left，top)，右下顶点坐标为（right,bottom），这两个坐标点值应为：top=ya-0.3937008×0.5×R+0.5bottom=ya+0.3937008X0.5XR-0.5left=r-0.3937008X0.5×R+0.5
right=ra+0.3937008X0.5×R-0.5其中0.3937008为1cm对应的英寸数值。畸变率计算如下：
式中：
ILNB——L与B交集区域的像素数;ILUB—L与B合集区域的像素数。A.2指纹图像位置偏移比计算方法指纹图像位置偏移比的计算公式为：ILOBI
f(αa)
式中：
有效区域；
有效区域像素总数目，
L. - 2+y.-%[×100%
有效区域质心的横坐标；
一有效区域质心的纵坐标；
位置偏移比；
有效区域中像素点(i,)对应的横坐标；f(y)—有效区域中像素点(i,)对应的纵坐标；to
整幅指纹图像中心的横坐标；
整幅指纹图像中心的纵坐标。
A.3指纹图像质量示例图
指纹图像质量共分为两类：
a）图像清晰、质量合格的指纹图像，其典型示例如图A.1、图A.2所示。b)
图像质量不合格的指纹图像，其典型示例如图A.3～图A.12所示。图A.1质量合格的指纹图像
图A.3偏暗的指纹图像
iiKAoNiKAca
GA/T894.3—2010
质量合格的指纹图像
图A.4偏亮的指纹图像
GA/T894.3—2010
图A.5不完整的指纹图像
偏转角度过大的指纹图像
图A.9湿手指的指纹图像
6有效面积偏小的指纹图像
图A.8畸变偏大的指纹图像
图A.10干手指的指纹图像
图A.11手指磨损严重的指纹图像GA/T894.3-2010
图A.12有污遗的指纹图像
注：本示例用图均采用光学指纹采集仪采集，采集设备分辨率为500Ppi，ikAoNiKAca
GB/T894.3—201D
参考文献
［1]GA/T144—1996指纹专业名词术语［2]GA773—2008指纹自动识别系统术语[3］GA774.2--2008指纹特征规范第2部分：指纹纹型分类与描述指纹仪检测系统分辨率及系统畸变的研究，蔡立晶，蔡立娟.装备制造技术，2007年第11期［4]
[5] ISO/IEC 19794-4 Information Technology-Data Interchange Formats—Part 4:FingerImageData,2005
[6]ISO/IECJTC1/SC37N273629794-4InformationTechnology—BiometricSanpleQualityPart 4:Finger Image
[7] Fingerprint Imagc Quality,NFIQ.National Institute of Standards and Technology,NISTIR7151.2004
Handbook of Fingerprint Recognition,Springcr,2 2003.D.Maltoni,D.Maio,A.K.Jain,andS.Prabhakar
版权专有侵权必究
书号：1550662-21600
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