2024信息技术可扩展的生物特征识别数据交换格式第9部分：血管图像数据

9目  次范围 1规范性引用文件 1术语和定义 2缩略语 2符合性 3模态特定信息 3抽象数据元素 68编码 109注册格式类型标识符 11附录A（规范性）格式规范 12附录B（资料性）编码示例 25附录C（规范性）符合性测试方法 281234567//签字时间序列数据交换格式及符合性测试方法；891011/签字动态数据。目的在于确立一种可扩展的处理过的签名/签字动态数据交换格式及符合性测试方法；12——第13部分：声音数据。目的在于确立一种可扩展的声音数据交换格式及符合性测试方法；——第14部分：DNA数据。目的在于确立一种可扩展的DNA数据交换格式及符合性测试方法；151617IPAGEPAGE13PAGEPAGE10信息技术可扩展的生物特征识别数据交换格式第9部分：血管图像数据范围本文件：——规定了用于表示血管图像数据通用的可扩展的数据交换格式：一种是基于ASN.1中可扩展规范的已标记二进制数据格式，另一种是基于XSD的文本数据格式。两者能够存储相同的信息；——给出了数据记录内容的示例；——提出了数据获取中应用的最低要求、推荐方法和最佳实践；——描述了针对可扩展格式的血管图像数据的符合性测试方法、测试断言和测试程序。规范性引用文件（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/T1988-1998，ISO/IEC646:1991，eqv）ISO/IEC8824-1信息技术抽象语法记法一（ASN.1）第1部分：基本记法规范（Informationtechnology-AbstractSyntaxNotationOne(ASN.1)—Part1:Specificationofbasicnotation）注：GB/T16262.1信息技术抽象语法记法一（ASN.1）第1部分：基本记法规范（GB/T16262.1-2006，ISO/IEC8824-1:2002，IDT）ISO/IEC8825-1ASN.11（BER）（CER）和非典型编码规则（DER）（InformationtechnologyASN.1encodingrulesPart1:SpecificationofBasicEncodingRules(BERCanonicalEncodingRules(CERandDistinguishedEncodingRules(DER)）注：GB/T16263.1信息技术ASN.11（BER）、正则编码规则（CER）和非典型编码规则（DER）规范（GB/T16263.1-2006，ISO/IEC8825-1:2002，IDT）ISO/IEC14495-11（Informationtechnology—Losslessandnear-losslesscompressionofcontinuous-tonestillimages:Baseline—Part1:）ISO/IEC15444-1信息技术JPEG2000图像编码系统第1（Informationtechnology—JPEG2000imagecodingsystem—Part1:CoreCodingsystem）注：GB/T30248.1信息技术JPEG2000图像编码系统第1部分：核心编码系统（GB/T30248.1-2013，ISO/IEC15444-1:2004，IDT）ISO/IEC15948信息技术计算机图形和图像处理便携式网络图形(PNG):功能规范（Informationtechnology—Computergraphicsandimageprocessing—PortableNetworkGraphics(PNG):Functionalspecification）ISO/IEC39794-1信息技术可扩展的生物特征识别数据交换格式第1部分：框架（Informationtechnology—Extensiblebiometricdatainterchangeformats—Part1:Framework）注：GB/TXXXXX.1信息技术可扩展的生物特征识别数据交换格式第1部分：框架（GB/TXXXXX.1-XXXX，ISO/IEC39794-1:2019，IDT）术语和定义ISO/IEC39794-1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。ISO和IEC在以下地址维护用于标准化的术语数据库：——ISO在线浏览平台：https://\h/obp；——IEC电子百科：\h/。3.1质心centroid质量的中心。注：质心是血管轮廓图像中可以作为坐标原点的位置。3.2背面dorsal手指或手的背部。3.3腹面ventral手指或手的掌面。3.4血管生物特征图像vascularbiometricimage原始的或处理过的血管纹图像。这些图像代表血管的物理特征特性，用以辨识或验证个体的身份。缩略语下述缩略语适用于本文件。ICS：实现符合性说明(ImplementationConformanceStatement)JPEG：联合图像专家组（JointPhotographicExpertsGroup）MIR：中红外（MidrangeInfrared）NIR：近红外（NearInfrared）nm：纳米（Nanometre）PGM：便携式灰色地图（PortableGrayMap）PNG：便携式网络图形（PortableNetworkGraphics）ppcm：每厘米像素数（PixelsPerCentimetre）RGB：红、绿、蓝颜色模型（Red,Green,BlueColorModel）VIR：血管生物特征图像记录（VascularBiometricImageRecord）符合性如果生物特征数据块（biometricdatablock，BDB）满足下列条款对应的所有关联要求，则符合本文件：678A678A如果一个生成生物特征识别数据记录的系统，像在其关联的实现符合性声明(implementationconformancestatement，ICS)里声称的那样，其输出的所有生物特征识别数据记录都符合本文件的要求（5.a、5.b），则该系统符合本文件。该系统不需要能够生成涵盖本文件所有可能方面的ICSICS5.a、5.b）的生物特征识别数据记录，则ICS符合性测试方法应符合附录C的规定。模态特定信息采集建议图像区域光照通常使用波长为700nm～1200nm的NIR光照射皮肤，来采集血管生物特征图像。在VIR中未定义光规范化投影不透明物体遮挡一些不透明物体可能遮挡血管纹成像，如戒指、纹身、绷带等。宜避免使用带遮挡的图像。图像坐标系考虑因素标准姿势概述本文件定义了采集人体部位原始图像的标准姿势。基于这些标准姿势，6.2.2中定义了对象（人体目标部位）坐标系。手掌1。Z手指手背中定义的手背坐标系的Z轴。未来模态的标准姿势本文件应为潜在利用人体其他部位的未来技术预留标准姿势定义。a）左手 b）右手X轴：在手掌平面上垂直于Y轴；Y轴：沿着中指的相反方向；Z轴：垂直于X轴且正向远离图像采集设备。注：遵循右手欧式坐标系。图1手掌血管生物特征识别的标准姿势和对象坐标系X轴：正向为指根至指尖的方向；Y轴：垂直于X轴和Z轴；Z轴：垂直于X轴且正向远离手指正面；a：正面。注：遵循右手欧式坐标系。图2手指血管生物特征识别的标准姿势和对象坐标系a）左手 b）右手X轴：沿着手背的切平面垂直于Y轴；Y轴：沿着中指的相反方向；Z轴：与X轴和Y轴两两正交，且正向远离图像采集设备。注：遵循右手欧式坐标系。图3手背血管生物特征识别的标准姿势和对象坐标系对象坐标系概述手掌YXY1。Z手指手指坐标系的X2Z轴垂直于XY轴垂直于X轴和Z轴，方向遵循右手欧式坐标系。手指坐标系的原点定义为手指轮廓的质心。手背手背坐标系的Y轴沿着手背的切平面垂直于Y3Z轴垂直于X轴和Y轴。Z轴的正向远离成像设备，遵循右手欧式坐标系。手背坐标系的原点定义为手形轮廓的质心。未来模态的坐标系本文件应为可以利用人体其他部位的未来技术预留对象坐标系定义。图像表示要求概述像素宽高比像素宽高比默认为1:1，若像素不是正方形的，则应描述宽高比。位深图像应至少有1288bits7bits有效灰度信息。图像数据可以使用两个或多个字节表示灰度。空间采样率（与其他生物特征识别模态不同抽象数据元素目的及整体结构A8AXMLASN.1XSD中的抽象数据元素使用相同的小驼峰命名法。小驼峰式名称源自此处给出的抽象值。图4中另外描述了用于提供信息的抽象数据元素的结构。注：图4仅为血管图像数据结构的概览，不是自动生成。图4血管图像数据块血管图像数据块（Vascularimagedatablock）抽象值：见图4-血管图像数据块。内容：该数据元素是与血管图像相关的所有数据的集合。版本块（Versionblock）抽象值：见ISO/IEC39794-1。内容：本文件的版本号应为3。年份应为本文件发布的年份。表示块（Representationblocks）抽象值：见图4-血管图像数据块。内容：该数据元素是与血管图像相关的所有数据的集合，版本块信息除外。位置（Position）抽象值：见附录A。ASN.1rightPalm”描述右手手掌图像。图像数据格式（Imagedataformat）支持的图像数据格式（Supportedimagedataformats）抽象值：适用于表1。表1图像数据格式抽象值图像数据格式规范性引用文件最大压缩比pgmPGMNoneNonejpeg2000lossyJPEG2000(lossy)ISO/IEC15444-14:1jpeg2000losslessJPEG2000(lossless)ISO/IEC14495-1NonepngPNGISO/IEC15948NonePGM（PGMformatdefinition）血管图像可以采用Netpbm便携式灰度二进制图像格式进行编码，格式的定义如下：a）magicnumber”=“P5”，用于标识文件类型，其后为：任何空白（空格，TABs，CRs，LFs）；GB/T1988（Width）；d）（空格，TABs，CRs，LFs）；e）GB/T1988（Height）；f）（空格，TABs，CRs，LFs）；GB/T1988（Maxval），Maxval单个空白字符（通常是换行符）；HeightWidth0Maxval0MaxvalMaxval256，则为一个字节，否则为两个字节。最高有效字节在前。血管图像数据（Vascularimagedata）抽象值：见附录A。内容：该数据元素包含已编码的血管图像数据。采集日期/时间块（Capturedate/timeblock）见ISO/IEC39794-1。采集设备块（Capturedeviceblock）型号标识符块（Modelidentifierblock）见ISO/IEC39794-1。采集设备技术标识符（Capturedevicetechnologyidentifier）抽象值：见表2。内容：该数据元素表示用于获取生物特征样本的采集设备技术类型，抽象值描述见表2。表2采集设备技术标识符抽象值描述unknownTechnology采集设备技术信息未采集或已丢失otherTechnology采集设备技术信息已知，但不对应任何指定值CCD/CMOScamera采用CCD或CMOS图像传感器的采集设备认证标识符块（Certificationidentifierblock）见ISO/IEC39794-1。质量块（Qualityblocks）见ISO/IEC39794-1。扫描分辨率块（Scanresolutionblock）抽象值：见附录A。内容：该数据元素表示血管图像的分辨率，由两个元素组成：——单位长度内的采样数或像素数；——与采样数相关的度量单位（英寸或厘米）。若7.12中定义的像素宽高比不是1:1，则该元素应指定水平分辨率，垂直分辨率按以下公式计算：像素宽高比块（Pixelaspectratioblock）抽象值：见附录A。内容：该数据元素指定像素宽高比。位深（Bit-depth）抽象值：从8到16的整数值。内容：该数据元素表示灰度图像中每个像素的位数或RGB图像中每个像素的每个颜色分量的位数。旋转角度（Rotationangle）抽象值：0到359之间的角度。内容：该字段可选，指定对象坐标系中图像关于Z轴的旋转角度。以角度为单位，归一化为十六位有符号整数（无符号短整型），计算公式：���������,360图像翻转（Imageflip）抽象值：见附录A。内容：该元素指定包含的图像是否翻转以及翻转方式。光照（Illumination）抽象值：见附录A。NIRMIR和可见光。nm～780nm～3000nm，MIR的波长范围：3000nm～50000nm。成像方式（Imagingmethod）抽象值：见附录A。内容：该元素指定图像采集是通过透射式成像，还是反射式成像。图像背景（Imagebackground）抽象值：True或False。内容：该布尔数据元素表示图像背景是否被处理过。如果图像背景经过处理，则该字段应设为True。呈现攻击检测数据块（PADdatablock）见ISO/IEC39794-1。分割块（Segmentationblocks）抽象值：见附录A。内容：该数据元素包含定义血管图像数据分割的n边多边形坐标。例如，可通过血管分割软件来处理血管图像。当顶点数目＞2时，顶点坐标应采用顺时针或逆时针方式，以连续的顺序标注在多边形的注释块（Annotationblocks）抽象值：见表3。内容：该格式包含较大图像中血管的可选信息，表3中指定了本文件支持的一般原因。表3注释原因抽象值描述amputated血管图像采集来自有截肢或解剖学上有缺失的人体部位bandaged血管图像区域上有绷带，导致无法采集physicallyChallenged因身体疾病（例如极端关节炎）影响血管图像的采集diseased疾病影响血管图像的采集unknown注释信息未采集或已丢失other注释信息已知，但不对应任何指定值说明块（Commentblocks）抽象值：任何字符串值（应附录A的要求）。内容：该数据元素包含与血管图像数据相关的说明数据。供应商特定数据块（Vendorspecificdatablocks）抽象值：见附录A。因其由多个内部数据元素组成，宜通过直接检查模式了解可能的位置。编码已标记二进制编码附录A.1中定义的用于编码第7章中抽象数据元素的ASN.1类型，应符合ISO/IEC8824-1和ISO/IEC39794-1的要求。通过将ISO/IEC8825-1中定义的ASN.1非典型编码规则（DistinguishedEncodingRules，DER）应用于给定ASN.1模块中定义的VascularImageBlock类型值，来获取血管图像数据的已标记二进制编码。每个数据对象的DER编码分为三个部分：以八位位组形式表示的标记（用于标识数据对象）、长度（表征紧随其后的八位位组形式的长度值）和值。附录A.1中的ASN.1模块可在\h中获取。编码示例见附录B。XML附录A.2中定义的用于编码第7章中抽象数据元素的XML类型，应符合ISO/IEC39794-1的要求。编码血管图像数据的XML文档应符合给定的XSD。附录A.2中的XSD可在注册格式类型标识符表4中列出的注册标识符，由生物特征注册机构登记，用来标识本文件中定义的血管图像数据交换格式。格式所有者是ISO/IECJTC1/SC37，其注册的生物特征组织标识符为257（0101Hex）。表4格式类型标识符公用生物特征识别交换格式框架（CommonBiometricExchangeFormatsFramework，CBEFF）BDB简称完整对象标识符50(0032Hex)g3-binary-vascular-image{iso(1)registration-authority(1)cbeff(19785)biometric-organization(0)jtc1-sc37(257)bdbs(0)g3-binary-vascular-image(50)}51(0033Hex)g3-xml-vascular-image{iso(1)registration-authority(1)cbeff(19785)biometric-organization(0)jtc1-sc37(257)bdbs(0)g3-xml-vascular-image(51)}附录A（规范性）格式规范已标记二进制的ASN.1DEFINITIONSIMPLICITTAGS::=BEGINIMPORTSRegistryIdBlock,CertificationIdBlocks,CaptureDateTimeBlock,QualityBlocks,PADDataBlock,VersionBlock,CoordinateCartesian2DUnsignedShortBlock,ExtendedDataBlockFROMISO-IEC-39794-1-ed-1-v1;PositionCode::=ENUMERATED{unknownPosition(0),rightPalm(1),leftPalm(2),rightThumbFingerFront(3),rightIndexFingerFront(4),rightMiddleFingerFront(5),rightRingFingerFront(6),rightLittleFingerFront(7),leftThumbFingerFront(8),leftIndexFingerFront(9),leftMiddleFingerFront(10),leftRingFingerFront(11),leftLittleFingerFront(12),rightThumbFingeBback(13),rightIndexFingerBack(14),rightMiddleFingerBack(15),rightRingFingerBack(16),rightLittleFingerBack(17),leftThumbFingerBack(18),leftIndexFingerBack(19),leftMiddleFingerBack(20),leftRingFingerBack(21),leftLittleFingerBack(22),rightHandBack(23),leftHandBack(24),otherPosition(999)}PositionExtensionBlock::=SEQUENCE{fallback[0]PositionCode,...}Position::=CHOICE{code[0]PositionCode,extensionBlock[1]PositionExtensionBlock}ImageDataFormatCode::=ENUMERATED{pgm(0),jpeg2000Lossy(1),jpeg2000Lossless(2),png(3)}ImageDataFormatExtensionBlock::=SEQUENCE{...}ImageDataFormat::=CHOICE{code[0]ImageDataFormatCode,extensi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