1 范圍

      本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了公共安全指紋識(shí)別應(yīng)用中指紋驗(yàn)證算法性能評(píng)測(cè)的測(cè)試庫(kù)建庫(kù)準(zhǔn)則、接口要求、測(cè)試方法和評(píng)價(jià)方法。

      本標(biāo)準(zhǔn)適用于公共安全指紋識(shí)別應(yīng)用中指紋驗(yàn)證算法的性能測(cè)試和評(píng)價(jià)。

2 規(guī)范性引用文件

      下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

      GB/T 26237.4-2014 信息技術(shù) 生物特征識(shí)別數(shù)據(jù)交換格式 第4部分：指紋圖像數(shù)據(jù)

      GB/T 35735-2017 公共安全指紋識(shí)別應(yīng)用 采集設(shè)備通用技術(shù)要求

      GB/T 35736-2017 公共安全指紋識(shí)別應(yīng)用 圖像技術(shù)要求

      GA/T 893-2010 安防生物特征識(shí)別應(yīng)用術(shù)語(yǔ)

3 術(shù)語(yǔ)和定義

      GA/T 893-2010界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1

      特征文件 feature file

      以特定格式保存特征信息的文件。

3.2

      測(cè)試庫(kù) test database

      用于對(duì)指紋識(shí)別算法進(jìn)行性能評(píng)測(cè)的指紋圖像或特征文件集合。

3.3

      拒認(rèn) verification failure

      用某一成功注冊(cè)的指紋特征文件與該手指其他所有特征文件進(jìn)行比對(duì)，發(fā)生錯(cuò)誤拒絕的次數(shù)占連續(xù)比對(duì)次數(shù)的比例大于設(shè)定值的情況。

3.4

      拒認(rèn)率 verification failure rate；VFR

      發(fā)生拒認(rèn)的指紋數(shù)占成功注冊(cè)的指紋總指紋數(shù)的比例。

      注：用百分比表示。

3.5

      重試 reattempt

      非拒認(rèn)指紋同指比對(duì)時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤拒絕后的再嘗試比對(duì)。

3.6

      重試率 reattempt rate;RAR

      發(fā)生重試的次數(shù)占非拒認(rèn)指紋同指比對(duì)總比對(duì)次數(shù)的比例。

      注：用百分比表示。

4 測(cè)試庫(kù)建庫(kù)準(zhǔn)則

      具體要求如下：

      ——采集方式：?jiǎn)蚊吨讣y平面活體采集；

      ——采集設(shè)備：應(yīng)符合GB/T 35735-2017的規(guī)定，類型不少于兩種；

      ——圖像參數(shù)：應(yīng)符合GB/T 35736-2017的要求；

      ——圖像格式：BMP或符合GB/T 26237.4-2014中8.3.17規(guī)定的其他文件格式；

      ——采集數(shù)量：不少于1000人，每人采集不少于兩枚手指，右手和左手各不少于一枚手指，每枚手指采集指紋圖像數(shù)不少于三幅；

      ——性別分布：男性占51％、女性占49％；

      ——年齡分布：15歲以下占17％、15歲～59歲占70％、60歲及以上占13％；

      ——產(chǎn)業(yè)分布：第一產(chǎn)業(yè)占38％、第二產(chǎn)業(yè)占28％、第三產(chǎn)業(yè)占34％。

5 接口要求

      測(cè)試算法和嵌入式指紋識(shí)別產(chǎn)品應(yīng)能實(shí)現(xiàn)特征提取和特征比對(duì)功能。

      測(cè)試算法通過(guò)特征提取和特征比對(duì)接口函數(shù)實(shí)現(xiàn)其功能，測(cè)試函數(shù)C語(yǔ)言接口見附錄A。

      嵌入式指紋識(shí)別產(chǎn)品通過(guò)特征提取和特征比對(duì)命令實(shí)現(xiàn)其功能，嵌入式指紋識(shí)別產(chǎn)品驗(yàn)證算法測(cè)試接口見附錄B。

      測(cè)試算法和嵌入式指紋識(shí)別產(chǎn)品通過(guò)特征提取功能得到的指紋特征文件，其文件結(jié)構(gòu)見附錄C。

6 測(cè)試方法

6.1 測(cè)試項(xiàng)目

      測(cè)試項(xiàng)目為錯(cuò)誤接受率、錯(cuò)誤拒絕率、等錯(cuò)誤率、拒認(rèn)率、重試率和響應(yīng)時(shí)間。

6.2 測(cè)試過(guò)程

6.2.1 概述

      指紋驗(yàn)證算法的性能測(cè)試，應(yīng)在某一注冊(cè)失敗率下進(jìn)行。

      指紋驗(yàn)證算法的測(cè)試分為特征文件集生成過(guò)程和指紋驗(yàn)證算法性能測(cè)試過(guò)程：

      a）特征文件集生成過(guò)程

      使用6.2.2中的方法由測(cè)試庫(kù)生成特征文件集1，再使用6.2.3中的方法得到某一注冊(cè)失敗率下的特征文件集2，指紋驗(yàn)證算法性能結(jié)果的測(cè)試均基于特征文件集2進(jìn)行。

      b）指紋驗(yàn)證算法性能測(cè)試過(guò)程

      錯(cuò)誤接受率和錯(cuò)誤拒絕率使用6.2.4和6.2.5中的方法進(jìn)行計(jì)算，等錯(cuò)誤率、響應(yīng)時(shí)間、接受者操作性特性曲線（ROC曲線）、檢測(cè)錯(cuò)誤權(quán)衡曲線（DET曲線）根據(jù)錯(cuò)誤拒絕率和錯(cuò)誤接受率的測(cè)試結(jié)果計(jì)算得到，使用方法分別見6.2.6、6.2.9、6.2.10和6.2.11。對(duì)于拒認(rèn)率和重試率，在測(cè)試過(guò)程中首先使用

      6.2.7中的方法計(jì)算拒認(rèn)率，之后在拒認(rèn)率測(cè)試結(jié)果的基礎(chǔ)上，使用6.2.8中的方法計(jì)算重試率。

6.2.2 生成特征文件集1

      使用測(cè)試算法的特征提取功能，對(duì)測(cè)試庫(kù)中所有指紋圖像進(jìn)行特征提取，所生成指紋特征數(shù)據(jù)的特征提取狀態(tài)暫記錄為“注冊(cè)成功”，所有特征文件構(gòu)成特征文件集1。

6.2.3 生成特征文件集2

      使用測(cè)試算法的特征比對(duì)功能，將特征文件集1中某一指紋的所有特征文件分別與該指紋的其他特征文件進(jìn)行比對(duì)，得到若干個(gè)相似度，若這些相似度的平均值小于選定相似度閾值（取值范圍為[01］，保留3位小數(shù)），則判定該指紋為“注冊(cè)失敗”。

      在特征文件集1中，對(duì)所有指紋進(jìn)行上述操作，統(tǒng)計(jì)所有測(cè)試結(jié)果，在不同選定相似度閾值時(shí)，按式（1）計(jì)算注冊(cè)失敗率。

      式中：

      A₁——注冊(cè)失敗率，

      B₁——注冊(cè)失敗的指紋數(shù)；

      C₁——總指紋數(shù)。

      注：“注冊(cè)失敗”的指紋數(shù)和總指紋數(shù)均指不相同指紋的數(shù)量。

      設(shè)置某一注冊(cè)失敗率，通過(guò)計(jì)算確定出與其對(duì)應(yīng)的相似度值，作為選定相似度閾值。在特征文件集1中，將同指比對(duì)相似度平均值小于此選定相似度閾值的所有特征文件的特征提取狀態(tài)修改為“注冊(cè)失敗”，其余特征文件的特征提取狀態(tài)仍為“注冊(cè)成功”，所有完成特征提取狀態(tài)標(biāo)注的特征文件構(gòu)成特征文件集2。

      示例：計(jì)算出注冊(cè)失敗率等于 x%(x 宜取整數(shù)值）時(shí)的選定相似度閾值，將同指比對(duì)相似度平均值低于該相似度閾值的所有特征文件的特征提取狀態(tài)修改為“注冊(cè)失敗”，其余特征文件的特征提取狀態(tài)仍為“注冊(cè)成功”，這樣生成的特征文件集2的注冊(cè)失敗率即為 x%

6.2.4 錯(cuò)誤接受率的測(cè)試

      使用測(cè)試算法的特征比對(duì)功能，將特征文件集2中某一指紋的第一個(gè)特征文件與其他指紋的第一個(gè)特征文件進(jìn)行比對(duì)，若所得相似度高于選定相似度閾值，則判斷該次比對(duì)為“錯(cuò)誤接受”。

      在特征文件集2中，對(duì)所有指紋進(jìn)行上述操作，統(tǒng)計(jì)所有測(cè)試結(jié)果，按式（2）計(jì)算錯(cuò)誤接受率。

      式中：

      A₂——錯(cuò)誤接受率，％；

      B₂——相似度高于選定相似度閾值的比對(duì)次數(shù)；

      C₂——總比對(duì)次數(shù)。

      注：已記錄為“注冊(cè)失敗”的特征文件不參與比對(duì)。

6.2.5 錯(cuò)誤拒絕率的測(cè)試

      使用測(cè)試算法的特征比對(duì)功能，將特征文件集2中某一指紋的所有特征文件與該指其他特征文件進(jìn)行比對(duì)，若所得相似度低于選定相似度閾值，則判斷該次比對(duì)為“錯(cuò)誤拒絕”。

      在特征文件集2中，對(duì)所有指紋進(jìn)行上述操作，統(tǒng)計(jì)所有測(cè)試結(jié)果，按式（3）計(jì)算錯(cuò)誤拒絕率。

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