【GA公共安全标准】 安防虹膜识别应用图像技术要求

ICS13.310
中华人民共和国公共安全行业标准GA/T1429—2017
安防虹膜识别应用
图像技术要求
Iris recognition applications in security systemsTechnical requirements for iris images2017-09-07发布
中华人民共和国公安部
2017-11-01实施
本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草GA/T1429—2017
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。本标准由全国安全防范报警系统标准化技术委员会人体生物特征识别应用分技术委员会（SAC/TC100/SC2)提出并归口。
本标准起草单位：中国科学院自动化研究所、北京中科虹霸科技有限公司、北京天诚盛业科技有限公司、公安部第一研究所。
本标准主要起草人：李海青、孙哲南、何召锋、李星光、杨春林、赵士伟。1范围
安防虹膜识别应用
图像技术要求
本标准规定了安防虹膜识别应用中的虹膜图像的技术指标和质量。本标准适用于安防虹膜识别应用中虹膜图像的采集、识别与存储。规范性引用文件
GA/T1429—2017
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/T893—2010安防生物特征识别应用术语术语和定义
GA/T893一2010中界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
虹膜中心
iriscenter
虹膜外边界拟合圆的圆心。
虹膜半径
iris radius
虹膜外边界拟合圆的半径。
pupil center
瞳孔中心
虹膜内边界拟合圆的圆心。
注：瞳孔中心与虹膜中心的位置可不同。3.4
瞳孔半径
pupil radius
虹膜内边界拟合圆的半径。
4技术要求
图像扫描方式
在虹膜图像中，上眼皮应位于有效虹膜区域上方。如图1所示，虹膜图像左上角定点定义为坐标原点（0，0），X轴方向从左至右，Y轴方向从上至下。虹膜图像按从左至右，从上至下的方式顺序扫描。1
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4.2图像采集方式
虹膜图像坐标图示
视线方向宜与摄像机光轴方向平行，两眼连线宜与图像X轴平行。4.3图像格式
虹膜图像格式应为RAW、BMP、JPEG、JPEG2000和PNG中的任意一种。4.4灰度等级
虹膜图像应为灰度图像，0表示纯黑。每个像素点位深度应不小于8位，即图像中每个像素点灰度量化级应不小于256级。
5灰度等级利用率
使用图像灰度直方图的信息嫡来衡量灰度等级利用率，单位为比特。虹膜图像的灰度等级利用率应不小于6比特。按式（1)计算灰度等级利用率：g.
式中：
灰度等级利用率；
ietpto
p：——图像中灰度为i的像素点个数除以图像总的像素点个数。注：图像灰度直方图分布越均勾，图像富含的信息量越高，灰度等级利用率越高。4.6虹膜半径
虹膜半径应不小于80个像素。
虹膜采样分辨率
虹膜采样分辨率应不小于16pixel/mm。2
4.8瞳孔伸缩率
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瞳孔伸缩率应大于20%且小于70%。瞳孔半径和虹膜半径标注见图2。按式（2）计算瞳孔伸缩率：
R=×100%
式中：
瞳孔伸缩率；
瞳孔半径：
虹膜半径。
图2瞳孔半径和虹膜半径图示
4.9虹膜与巩膜对比度
虹膜与巩膜对比度应不小于5。
·（2）
图3a)中所标识的区域为：区域A是以虹膜中心为圆心、内圆半径等于1.1r:、外圆半径等于1.2r的环形区域。区域B是以虹膜中心为圆心、内圆半径等于（r;十r，)/2、外圆半径等于0.9r；的环形区域。图3b)中所标识的区域为：区域C是以瞳孔中心为圆心、半径等于0.8r。的圆形区域。区域D是以瞳孔中心为圆心、内圆半径等于1.1rp、外圆半径等于（r十rp)/2的环形区域按式（3)计算虹膜与巩膜对比度：ro
[ Ug—Uia
Up≥Va或Up≥U,
×100%，其他。
[u+Ua-2Xvp
式中：
虹膜与巩膜对比度；
区域A内未被眼皮、睫毛和光斑等非虹膜物体遮挡的像素点灰度中值；区域B内未被眼皮、睫毛和光斑等非虹膜物体遮挡的像素点灰度中值；区域C内未被眼皮、睫毛和光斑等非虹膜物体遮挡的像素点灰度中值。...(3)
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区域A
区域B
区域C
I区域D
图3计算虹膜与巩膜对比度、虹膜与瞳孔对比度所用区域标识图4.10虹膜与瞳孔对比度
虹膜与瞳孔对比度应不小于30。按式(4)计算虹膜与瞳孔对比度：I
ct,= 0.75 ×（20 +,)+a-0,
式中：
虹膜与瞳孔对比度；
见式（3）中定义；
区域D内未被眼皮、睫毛和光斑等非虹膜物体遮挡的像素点灰度中值。虹膜有效区域占比
虹膜有效区域占比应大于50%。按式（5)计算虹膜有效区域占比：Nald×100%
式中：
Nvalid
N iris
有效虹膜区域占比；
虹膜环形区域中，未被眼皮、睫毛和光斑遮挡的有效虹膜像素个数；..（4)
（5）
虹膜环形区域的像素点个数，虹膜环形区域由虹膜内边界拟合圆和外边界拟合圆确定。4.12边界裕量
虹膜外边界的拟合圆到图像上边界、下边界、左边界和右边界的距离应分别大于0.2ri、0.2ri、0.6r和0.6ri，如图4所示。
4.13清晰度
图4边界裕量计算方法示意图
虹膜图像中的虹膜纹理应清晰。4.14虹膜图像示例
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附录A中图A.1给出了同时满足4.44.13要求的虹膜图像示例。图A.2给出了有缺陷的虹膜图像示例。
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附录A
（资料性附录）
虹膜图像示例
A.1同时满足4.4～4.13要求的虹膜图像示例见图A.1。图A.1
同时满足4.4~4.13要求的虹膜图像有缺陷的虹膜图像示例见图A.2。a）灰度等级利用率偏低且虹膜与巩膜对比度偏低图A.2有缺陷的虹膜图像
b）瞳孔伸缩率过大
c）虹膜与瞳孔对比度偏低
边界裕量偏低
图A.2（续）
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d）虹膜有效区域占比偏低
虹膜纹理不清晰
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2018年1月第一版
书号：155066：2-32605
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