本文件规定了基于指纹骨架的指纹识别数据交换格式，适用于自动指纹识别的应用领域。 本文件还规定了适用于基于指纹骨架的指纹识别数据交换格式的符合性测试方法、测试断言和测试规程。建立了： ——依据本文件第7章和第8章规定的指纹骨架数据格式结构的测试断言（GB/T 26237.1—2022的附录A中定义的A类1级）； ——通过检测指纹骨架数据每个字段的值的类型来检查内部相容性的测试断言（GB/T 26237.1—2022的附录A中定义的A类2级）； ——语义断言测试（GB/T 26237.1—2022的附录A中定义的A类3级）。 本文件中规定的符合性测试方法不适用于： ——生物特征识别产品其他特性的测试或其他类型的测试（如接受性、性能、鲁棒性和安全性等）； ——未按本文件要求生成数据记录的系统的符合性测试。

ICS35.040
CCS L 71
中华人民共和国国家标准
GB/T26237.8—2022
代替GB/T26237.8—2014
信息技术
生物特征识别数据交换格式
第8部分：指纹骨架数据
Information technologyBiometric data interchange formats-Part 8:Finger pattern skeletal data（IS0/IEC19794-8:2011,M0D）
2022-10-12 发布此内容来自标准下载网
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2023-05-01实施
GB/T26237.8—2022
规范性引用文件
术语和定义
缩略语
符合性
指纹骨架数据的确定
指纹骨架数据记录格式·
指纹骨架数据卡格式·
CBEFF格式所有者与格式类型
附录A（资料性）本文件与ISO/IEC19794-8：2011结构编号对照情况附录B（资料性）本文件与ISO/IEC19794-8：2011技术差异及其原因附录C（规范性）符合性测试方法附录D（资料性）
附录E（资料性）
参考文献
指纹骨架数据示例
数据记录示例
GB/T26237.8—2022
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是GB/T26237《信息技术生物特征识别数据交换格式》的第8部分。GB/T26237已经发布了以下部分：
第1部分：框架；
一第2部分：指纹细节点数据；
一第3部分：指纹型谱数据；
一第4部分：指纹图像数据；
一第5部分：人脸图像数据；
一第6部分：虹膜图像数据：
一第7部分：签名/签字时间序列数据；一第8部分：指纹骨架数据；
第9部分：血管图像数据；
—第10部分：手形轮廓数据；
一第14部分：DNA数据；
第15部分：掌纹图像数据。
本文件代替GB/T26237.8一2014《信息技术生物特征识别数据交换格式第8部分指纹型骨架数据》，与GB/T26237.8一2014相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：a）
增加了范围中符合性测试的说明条款（见第1章）；b)
增加了“骨架”与“潜指印”等2个术语和定义（见3.1、3.3）；增加了“BDIR”“ICS”“IUT”和\UTC”4个缩略语（见第4章）；c）
更改了符合性要求（见第5章，2014年版的第5章）；e）
更改了指纹骨架数据记录格式综述（见表1，2014年版的表1）；用规范性引用的GB/T26237.1—2022替换了GB/T26237.1—2010，并按照GB/T1.2—2020的规定更改了规范性引用文件的表述形式（见第2章，GB/T26237.8一2014的第2章）；删除了规范性引用的GB/T26237.1一2010（见2014年版的第3章）；h）
更改了方向码相对垂直步长计算方法，将四舍五入计算改为向下取整计算（见7.4.1.19，2014年版的7.4.1.19）；
增加了CBEFF格式所有者与格式类型的要求（见第9章）：j）增加了符合性测试方法（见附录C）。本文件修改采用ISO/IEC19794-8：2011《信息技术生物特征识别数据交换格式第8部分：指纹骨架数据》。
本文件与ISO/IEC19794-8：2011相比，在结构上有较多调整。两个文件之间的结构编号变化对照一览表见附录A。
本文件与ISO/IEC19794-8：2011相比，存在较多技术差异，在所涉及的条款的外侧页边空白位置用垂直单线（I)进行了标示，这些技术差异及其原因一览表见附录B。本文件做了下列编辑性改动：
将标准名称更改为《信息技术生物特征识别数据交换格式第8部分：指纹骨架数据》。1
GB/T26237.8—2022
将ISO/IEC19794-8：2011/Cor.1:2012的技术勘误内容和ISO/IEC19794-8：2011/Amd1：2014的修正内容纳入到相应条款中，并在改动过的条款的外侧页边空白位置用垂直双线（11）标示。
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专利的责任。本文件由全国信息技术标准化技术委员会（SAC/TC28）提出并归口。本文件起草单位：长春鸿达光电子与生物统计识别技术有限公司、江苏赛西科技发展有限公司、广州广电运通金融电子股份有限公司、北京集创北方科技股份有限公司、厦门市熠成信息技术有限公司、浙江中正智能科技有限公司、北京中科虹霸科技有限公司、中国电子技术标准化研究院、深圳市铭图创新科技有限公司、上海市计量测试技术研究院。本文件主要起草人：董天、张树功、刘中秋、刘爽、刘倩颖、王文峰、宋继伟、杨旭、石红岩、钟陈、樊磊、任瑜、张慧、王佳楠、李星光、陈高曙、孙静、李清顺、张玮。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：-2014年首次发布为GB/T26237.8—2014；一本次为第一次修订。
GB/T26237.8—2022
GB/T26237《信息技术生物特征识别数据交换格式》支持生物识别应用程序和系统之间的互操作和数据交换，针对不同的生物特征模态规定了生物特征识别数据交换格式，符合GB/T26237规定的生物特征识别数据交换格式的各方能够对彼此的生物特征识别数据进行解码，从而满足生物识别技术应用于各种应用程序时所面临的复杂性要求。GB/T26237拟由15个部分构成：第1部分：框架。目的在于规定生物特征识别数据格式的通用内容、含义、表示形式及符合性测试方法。
第2部分：指纹细节点数据。目的在于规定一种指纹细节点的数据记录交换格式及符合性测试方法。
一第3部分：指纹型谱数据。目的在于规定一种指纹型谱的数据记录交换格式及符合性测试方法。
一第4部分：指纹图像数据。目的在于规定一种指纹图像的数据记录交换格式及符合性测试方法。
第5部分：人脸图像数据。目的在于规定一种人脸图像的数据记录交换格式及符合性测试方法。
—一第6部分：虹膜图像数据。目的在于规定一种虹膜图像的数据记录交换格式及符合性测试方法。
一第7部分：签名/签字时间序列数据。目的在于规定一种签字/签名数据的数据记录交换格式及符合性测试方法。
一第8部分：指纹骨架数据。目的在于规定一种基于指纹纹线骨架的指纹数据交换格式及符合性测试方法
一第9部分：血管图像数据。目的在于规定一种人体血管图像的数据记录交换格式及符合性测试方法。
第10部分：手形轮廓数据。目的在于规定一种手形轮廓数据的数据记录交换格式及符合性测试方法。
一第11部分：处理过的签字/签名动态数据。目的在于规定一种处理过的签字/签名动态数据的数据记录交换格式及符合性测试方法。一第12部分：脸型特性数据。目的在于规定一种脸型特性的数据记录交换格式及符合性测试方法。
第13部分：声音数据。目的在于规定一种声音的数据记录交换格式及符合性测试方法。一第14部分：DNA数据。目的在于规定一种DNA的数据记录交换格式及符合性测试方法。一第15部分：掌纹图像数据。目的在于规定一种人体掌纹图像的数据记录交换格式及符合性测试方法。
本文件规定了一种基于指纹纹线骨架表示的指纹数据交换格式。这种基于骨架的指纹纹线表示不但保留了纹型、中心和三角等宏观特征信息，也保留了端点和分叉点等细节特征信息。这个格式可以用于基于纹线与细节特征点的比对算法，也可用于重构指纹纹线。Ⅲ
1范围
信息技术生物特征识别数据交换格式第8部分：指纹骨架数据
GB/T26237.8—2022
本文件规定了基于指纹骨架的指纹识别数据交换格式，适用于自动指纹识别的应用领域本文件还规定了适用于基于指纹骨架的指纹识别数据交换格式的符合性测试方法、测试断言和测试规程。建立了：
依据本文件第7章和第8章规定的指纹骨架数据格式结构的测试断言（GB/T26237.1一2022的附录A中定义的A类1级）
通过检测指纹骨架数据每个字段的值的类型来检查内部相容性的测试断言（GB/T26237.1-2022的附录A中定义的A类2级）；语义断言测试（GB/T26237.1—2022的附录A中定义的A类3级）。本文件中规定的符合性测试方法不适用于：一生物特征识别产品其他特性的测试或其他类型的测试（如接受性、性能、鲁棒性和安全性等）；一未按本文件要求生成数据记录的系统的符合性测试。2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T1988信息技术信息交换用七位编码字符集GB/T16649.11一2019识别卡集成电路卡第11部分：通过生物特征识别方法的身份验证（GB/T16649.11—2019,ISO/IEC7816-11:2017，MOD）注：GB/T16649.11一2019被引用的内容和ISO/IEC7816-11:2004被引用的内容没有技术上的差异GB/T26237.1一2022信息技术生物特征识别数据交换格式第1部分：框架(ISO/IEC19794-1:2011，MOD)
注：GB/T26237.1一2022被引用的内容和ISO/IEC19794-1：2011被引用的内容没有技术上的差异。GB/T28826.2信息技术公用生物特征识别交换格式框架第2部分：生物特征识别注册机构操作规程（GB/T28826.2—2014,ISO/IEC19785-2：2006,NEQ)ISO/IEC7816-6：2016识别卡带触点的集成电路卡第6部分：行业间数据元（Identificationcards—Integrated circuit cards—Part 6: Interindustry data elements for interchange)注：ISO/IEC7816-6:2016被引用的内容和ISO/IEC7816-6：2004被引用的内容没有技术上的差异。GB/T16649.6一2001识别卡带触点的集成电路卡第6部分：行业间数据元（idtISO/IEC7816-6:1996)
3术语和定义
GB/T26237.1一2022界定的以及下列术语和定义适用于本文件。1
GB/T26237.8—2022
skeleton
几何对象的单像素宽线状表示，3.2
汗孔sweat pore
真皮层中允许汗液流出以参与控制体温的微小孔隙。3.3
潜指印
Jlatentfingerprint
从介质表面收集，而不是通过活体采集或传统的拓印指纹卡采集获得的指纹印记4缩略语
下列缩略语适用于本文件。
生物特征数据块（BiometricDataBlock）生物特征识别数据交换记录（BiometricDataInterchangeRecord）基本编码规则（BasicEncodingRules）生物特征信息模板（BiometricInformationTemplate）CBEFF
公用生物特征识别交换格式框架（CommonBiometricExchangeFormatsFramework）DO
5符合性
数据对象（DataObject）
实现符合性声明（ImplementationConformanceStatement）受试实现（ImplementationUnderTest）每厘米像素数（pixelspercentimeter）协调世界时（CoordinatedUniversalTime）符合本文件的生物特征识别数据记录应满足以下规范性要求：该记录的数据结构、数据值和数据元素之间的关系。对于指纹骨架数据记录格式，应符合本文件第7章的相关规定；而对指纹骨架数据卡格式，应符合第8章的相关规定；该记录数据值与生成该记录的输人生物特征数据之间的关系。对于指纹骨架数据记录格式，应符合本文件第7章的相关规定；而对指纹骨架数据卡格式，应符合第8章的相关规定。一个生成生物特征识别数据记录的系统，如果能够输出其ICS中声明符合本文件规定的所有生物特征识别数据记录，且输出的生物特征识别数据记录均符合本文件，则该系统符合本文件。一个系统不需要能够生成符合本文件所有可能要求的生物特征识别数据记录，仅需要能够生成那些在ICS中声明该系统支持的生物特征识别数据记录。一个使用生物特征记录的系统，如果能够出于系统自身的目的读取并使用其ICS中声明支持的所有符合本文件的生物特征识别数据记录，则该系统符合本文件。一个系统不需要能够使用涵盖本文件所有可能要求的生物特征识别数据记录，仅需要能够使用那些在ICS中声明该系统支持的生物特征识别数据记录。
如果生物特征识别数据交换格式的符合性测试满足本文件附录C设定的所有规范性要求，则其符合本文件。具体地说，这些符合性测试应使用GB/T26237.1一2022中附录A规定的测试方法，并且对所有1级、2级和3级测试，均应使用本文件表C.2、表C.3和表C.4中定义的断言进行测试。经过规定方法学测试的本文件的具体实现，仅能声明与本文件规定且经过该方法学建立的测试方2
法检测的生物特征识别数据记录要求相符合。6指纹骨架数据的确定
6.1概述
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本文件规范的指纹交换数据是基于摩擦脊线的骨架表示的。由于不同骨架生成算法产生的结果误差不超过脊线宽度的四分之一，因此不会对互操作性产生影响。为了得到鲁棒的骨架线，可以对原始图像进行降噪和规范化处理。交换数据记录中包含了骨架线元素的方向编码。骨架线的起始点和终止点将作为真实或虚拟细节点记录，起始点和终止点之间的骨架线可使用连续的方向改变量进行编码。下文先介绍细节特征，然后描述骨架线的编码定义。6.2细节点
6.2.1细节点类型
细节点为指纹图像中摩擦脊线终止或者分裂为两条脊线处的点。每个细节点都有与之关联的“类型”。细节点的类型主要有两种：脊线端点，用2位的二进制值“01”表示；脊线分叉点，用2位的二进制值“10”表示。三条或更多的脊线相交而形成的点将视为脊线分叉点。
描述骨架线需使用“真实细节点”和“虚拟细节点”的概念。在指纹图像中，虚拟细节点并不是图像中脊线真正的端点或分叉点，而是为了描述骨架线的终止或延续在骨架线上人为设置的点。虚拟细节点有两种类型，虚拟端点和虚拟延续点。虚拟端点。在指纹图像的边缘区域，或在因图像质量过低而不能确定脊线和细节点的区域边界处，需使用虚拟端点来描述此情况下的骨架线终止点。虚拟端点还可以作为闭环骨架线编码的终止点，用来对一个闭环进行编码，见附录D的表D.1。虚拟端点用2位的二进制值“00”表示。
一虚拟延续点。描述骨架线时，在某些情况下需要在脊线上插人一个虚拟细节点。例如，在描述一个不存在真实细节点的闭环时，就需要使用这种虚拟细节点作为骨架线编码的起点；另外，在描述以适用精度表示的大曲率脊线时，也需要使用虚拟细节点作为中断点，见6.3.4中关于最大曲率的注，亦可参见表D.1。虚拟延续点用2位的二进制值“11”表示。6.2.2细节点定位与坐标系统
应采用笛卡尔坐标系来表示指纹细节点的位置。点的位置应以坐标（，y）描述。坐标原点应定义为图像左上角的点。如图1所示，对图中手指的潜指印，坐标系的轴正向指向右方（与手指指纹自身方向相反），轴正向指向下方。这种坐标系已被大多数图像成像和图像处理系统所采用。如图1所示，当观察手指时，坐标系轴正向是从手指右侧指向左侧的。对于指纹骨架记录格式，（骨架图像的）分辨率在呈现头中规定，见7.4。对于指纹骨架卡格式，细节点的和y坐标的分辨率应采用公制单位。在标准卡格式中每个单位表示百分之五毫来，在紧凑卡格式中每个单位表示十分之一毫米，即：1单位=0.05mm（标准格式）或0.1mm（紧格式）。3
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潜指印
图1坐标系统
脊线端点的位置应定义为骨架线上仅有一个相邻骨架像素的点的坐标。注：在GB/T26237.2一2011的某些格式类型中，脊线端点的位置是利用脊线前面谷线的分叉点来定义的。脊线分叉点的位置应定义为骨架线的分叉处，即分叉点的位置为三条或更多条骨架线交汇处。虚拟端点位置的定义方式应与真实端点位置的定义方式相同。类型为“虚拟延续点”的细节点位置，不适用于那些仅分析真实细节点位置和角度信息的比对算法。这种类型的细节点仅适用于骨架重构，但可支持后续的重构指纹骨架的分类。为提高脊线描述的精度，可以指定骨架线上的任意点为这种虚拟细节点。6.2.3角度约定
细节点角度应从指向右端的水平正半轴开始，以逆时针方向为增加方向进行度量。细节点角度的量化方式应与呈现头中定义的角度数据学段的位深相匹配。骨架线端点的方向定义为骨架线在端点处从端点指向骨架线内部的切线与指向右方的水平轴所成的角。
在骨架线分叉点处，三条脊线交汇于一点，其中包围同一谷线端点的两条脊线构成一个锐角。此时分叉点可以视为这两条脊线的端点。脊线分叉点的方向定义为这两条脊线在该端点（分叉点)处的方向的平均方向。
若骨架线的起始或终止点为一超过三个分支的分叉点，则其在该点的方向应按照真实骨架线端点方向定义的方式确定。
虚拟端点的方向定义方式应按照真实脊线端点方向定义的方式确定。类型为“虚拟延续点”的细节点的方向并不适用于那些仅分析真实细节点位置和角度信息的比对算法。这种类型的细节点仅用于骨架重构，但可支持后续的重构指纹骨架的分类。虚拟延续点将一条完整的线截断，这个截断点可视为其两侧脊线的端点。虚拟延续点的方向可以指定为其两侧脊线在该截断点的方向的平均方向，亦可指定为该点的编码前进方向一侧的脊线在该点的方向，见表D.1。6.2.4与GB/T26237.2一2011中指纹细节点数据的差异在GB/T26237.2一2011的（格式类型为\0006\）卡格式中，细节点位置和方向的定义与本文件是4
致的：
位于脊线分叉处的细节点，编码为一个骨架线分叉点；位于脊线终止处的细节点，编码为一个骨架线端点。GB/T26237.8—2022
为比较此处细节点与其他系统定义的细节点，可能需先修正细节点的位置和方向。因此可能与GB/T26237.2一2011定义的其他格式类型在性能互操作性方面存在一些差异在指纹骨架数据记录中，细节点的角度分辨率定义于呈现头中。允许的最小角度分辨率为16个方向，亦即每个最低有效位表示22.5°。推荐的角度分辨率为64个方向（表1中方向码起始点和终止点方向的位深推荐值）。对完全基于细节点的比对算法，低于该推荐值的分辨率可能会导致比对质量下降。该推荐值对应于本文件定义的指纹细节点数据紧凑卡格式使用的角度分辨率。在指纹细节点数据格式中，未定义虚拟细节点（类型代码为“00”和“11”）。在指纹骨架数据格式中，未定义“其他”类型（类型代码为“00”)的细节点。在指纹细节点数据中未涉及超过三个分支的分叉点，因此它们有可能被忽略，也有可能被编码为“其他”类型。在本文件的指纹骨架数据中，这种结构定义为分叉点类型。6.3骨架线的方向码编码
6.3.1方向码
对骨架图像中每条定义了起始点和终止点的骨架线，可以从它的起始点开始按确定的规则逐步构造一条有向折线来逼近这条骨架线（具体构造方法可参见6.3.3），然后记录这条折线的起始点、终止点和每个有向边的相关信息。对有向折线的每个有向边（称为折线元素），因其长度是由该边相对于其前一个边的方向改变量决定的，故仅需记录这个方向改变量。方向改变量经过量化之后可以用一个有符号整数表示。最后得到的数据记录称为这条骨架线的方向码。在方向码中，方向改变量的有符号整数表示又称为方向码的方向元素或线元素（见6.3.4）。方向码编码过程如下。a）对每条骨架线，其方向码的编码过程起始于一个具有方向以及如下特性的细节点的坐标细节点类型（2位：“00”表示虚拟端点，“01”表示脊线端点，“10”表示脊线分叉点，“11”表示·
虚拟延续点）；
细节点方向（位深定义于呈现头中，范围：根据位深量化为0～360级）；·
·坐标（位深定义于呈现头中）；·3坐标（位深定义于呈现头中）；随后的方向元素的数量[有向折线包含的折线元素的数量（8位深)]。·
b）确定方向元素。方向元素的位深和分辨率定义于呈现头中，数据类型为有符号整数（例如，对4位的位深，可表示的有符号整数范围为一7～7。在将180°量化为32级时，一7～7的有符号整数可以量化表示的角度范围为一39.375°～十39.375°）。方向元素可利用当前折线元素相对于前一折线元素的方向改变量（需要依据方向码范围与分辨率将方向改变量量化并四舍五入）定义。对第一个方向元素，则利用第一个折线元素相对于细节点方向的改变量定义。每个方向元素都是方向改变量的函数（6.3.4）。·在骨架线的高曲率区域，人们期望以较高的空间分辨率存储方向元素。为此，可在两种不同的分辨率之间进行切换；通过在方向元素序列间插入100，可以使分辨率在标准分辨率或高分辨率之间切换；
·骨架线编码一般总开始于标准分辨率。在骨架线编码过程中，当10··0首次出现时，表示编码方式切换到高分辨率并使用半步长；当10··0再次出现时，表示编码方式切换回标准分辨率与全步长，以此类推。附录D中表D.3的示例用一8（4位深1000）表示分辨率切换。
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