Крупнейшая бесплатная информационно-справочная система онлайн доступа к полному собранию технических нормативно-правовых актов РФ. Огромная база технических нормативов (более 150 тысяч документов) и полное собрание национальных стандартов, аутентичное официальной базе Госстандарта. GOSTRF.com - это более 1 Терабайта бесплатной технической информации для всех пользователей интернета. Все электронные копии представленных здесь документов могут распространяться без каких-либо ограничений. Поощряется распространение информации с этого сайта на любых других ресурсах. Каждый человек имеет право на неограниченный доступ к этим документам! Каждый человек имеет право на знание требований, изложенных в данных нормативно-правовых актах!

  


|| ЮРИДИЧЕСКИЕ КОНСУЛЬТАЦИИ || НОВОСТИ ДЛЯ ДЕЛОВЫХ ЛЮДЕЙ ||
Поиск документов в информационно-справочной системе:
 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО
ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ
СТАНДАРТ
РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ

ГОСТ Р
исо/мэк
19794-5-2006

Автоматическая идентификация

ИДЕНТИФИКАЦИЯ БИОМЕТРИЧЕСКАЯ

Форматы обмена биометрическими данными

Часть 5

Данные изображения лица

ISO/IEC 19794-5:2005
Information technology - Biometric data interchange formats - Part 5: Face
image data
(IDT)

Москва
Стандартинформ
2006

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1. ПОДГОТОВЛЕН Научно-исследовательским институтом биомедицинской техники Московского государственного технического университета имени Н.Э. Баумана (НИИ БМТ МГТУ им. Н.Э. Баумана) на основе собственного аутентичного перевода стандарта, указанного в пункте 4

2. ВНЕСЕН Управлением технического регулирования и стандартизации Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

3. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 марта 2006 г. № 53-ст

4. Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО/МЭК 19794-5:2005 «Информационные технологии. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 5. Данные изображения лица» (ISO/IEC 19794-5:2005 «Information technology - Biometric data interchange formats - Part 5: Face image data») за исключением приложения В. Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2004 (подраздел 3.5) и учета его принадлежности к группе стандартов «Автоматическая идентификация».

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных (региональных) стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении В

5. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

СОДЕРЖАНИЕ

1. Область применения. 5

2. Соответствие. 7

3. Нормативные ссылки. 7

4. Термины и определения. 7

5. Формат записи изображения лица. 9

5.1. Общие положения. 9

5.2. Представление данных. 10

5.2.1. Последовательность байтов. 10

5.2.2. Численные значения. 10

5.2.3. Преобразование к целочисленному типу. 10

5.2.4. Неуказанное значение поля. 10

5.2.5. Неизвестное значение поля. 10

5.3. Блок заголовка ЕСФОБД.. 10

5.4. Блок заголовка записи изображения лица. 11

5.4.1. Идентификатор формата. 11

5.4.2. Номер версии стандарта. 11

5.4.3. Длина записи. 11

5.4.4. Число изображений лица. 11

5.5. Блок информации о лице. 12

5.5.1. Длина данных записи изображения лица. 12

5.5.2. Число контрольных точек. 12

5.5.3. Пол. 12

5.5.4. Цвет глаз. 12

5.5.5. Цвет волос. 12

5.5.6. Маска свойств. 13

5.5.7. Выражение лица. 13

5.5.8. Угловые координаты.. 14

5.5.9. Погрешность угловых координат. 15

5.6. Блок контрольной точки. 16

5.6.1. Тип контрольной точки. 16

5.6.2. Код контрольной точки. 16

5.6.3. Контрольные точки MPEG4. 16

5.6.4. Контрольные точки центров глаз и ноздрей. 17

5.7. Блок информации об изображении. 19

5.7.1. Тип изображения лица. 19

5.7.2. Тип данных изображения. 20

5.7.3. Горизонтальный размер изображения. 20

5.7.4. Вертикальный размер изображения. 20

5.7.5. Цветовое пространство изображения. 20

5.7.6. Тип источника. 21

5.7.7. Тип устройства. 21

5.7.8. Качество. 21

5.8. Блок данных изображения. 21

5.8.1. Структура данных. 21

6. Основной тип изображения лица. 21

6.1. Требования наследования для основного типа изображения лица. 21

6.2. Требования к кодированию данных изображения для основного типа изображения лица. 22

6.3. Требования к сжатию данных изображения для основного типа изображения лица. 22

6.4. Требования к формату записи данных для основного типа изображения лица. 22

6.4.1. Требования к блоку заголовка записи изображения лица. 22

6.4.2. Требования к блоку информации о лице. 22

6.4.3. Требования к блоку информации об изображении. 22

7. Фронтальный тип изображения лица. 22

7.1. Требования наследования для фронтального типа изображения лица. 22

7.2. Требования к условиям получения фронтального типа изображения лица. 22

7.2.1. Общие положения. 22

7.2.2. Требования к положению лица. 23

7.2.3. Требования к выражению лица. 23

7.2.4. Требования к помощи в позиционировании лица. 23

7.2.5. Требования к положению плеч. 23

7.2.6. Требования к фону. 23

7.2.7. Требования к освещению.. 23

7.2.8. Требования к теням на лице. 23

7.2.9. Требования к теням в глазных впадинах. 23

7.2.10. Требования к бликам изображения. 23

7.2.11. Требования к фотографированию в очках. 24

7.2.12. Требования к повязке на глазах. 24

7.3. Требования к фотографированию для получения фронтального типа изображения лица. 24

7.3.1. Общие положения. 24

7.3.2. Требования к экспозиции. 24

7.3.3. Требования к фокусировке и глубине резкости. 24

7.3.4. Требования к воспроизведению исходных цветов объекта на изображении. 25

7.3.5. Требования к редактированию цветного или черно-белого изображения. 25

7.3.6. Требования к бочкообразной дисторсии. 25

7.4. Требования к параметрам цифрового изображения для получения фронтального типа изображения лица. 25

7.4.1. Требования к геометрическим параметрам.. 25

7.4.2. Требования к цветовому профилю.. 25

7.4.3. Требования к чересстрочной развертке. 26

7.5. Требования к формату записи данных для получения фронтального типа изображения лица. 26

7.5.1. Требования наследования. 26

7.5.2. Требования к блоку информации об изображении. 26

8. Полный фронтальный тип изображения лица. 26

8.1. Требования наследования для получения полного фронтального типа изображения лица. 26

8.2. Требования к условиям получения полного фронтального типа изображения лица. 26

8.3. Требования к фотографированию для получения полного фронтального типа изображения лица. 27

8.3.1. Общие положения. 27

8.3.2. Требования к положению лица по горизонтали. 27

8.3.3. Требования к положению лица по вертикали. 27

8.3.4. Требования к горизонтальному размеру головы на изображении. 27

8.3.5. Требования к вертикальному размеру головы на изображении. 27

8.3.6. Обобщенные требования к фотографированию.. 28

8.4. Требования к параметрам цифрового изображения лица полного фронтального типа. 28

8.4.1. Требования к разрешению изображения. 28

8.5. Требования к формату записи данных для полного фронтального типа изображения лица. 28

8.5.1. Требования наследования. 28

8.5.2. Требования к блоку информации об изображении. 28

9. Условный фронтальный тип изображения лица. 28

9.1. Требования наследования для условного фронтального типа изображения лица. 28

9.2. Требования к параметрам цифрового изображения лица условного фронтального типа. 28

9.2.1. Общие положения. 28

9.2.2. Требования к положению глаз. 29

9.2.3. Требования к геометрическим параметрам изображения лица условного фронтального типа. 29

9.2.4. Требования к минимальному горизонтальному размеру изображения лица условного фронтального типа. 30

9.2.5. Требования к заполнению.. 30

9.3. Требования к формату записи данных условного фронтального типа изображения лица. 30

9.3.1. Требования наследования. 30

9.3.2. Требования к блоку информации об изображении. 30

Приложение А (справочное) Рекомендации для типов изображения лица. 31

Приложение Б (справочное) Условия получения изображений лица. 46

Приложение В (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам.. 80

(Измененная редакция, Изм. № 1).

Введение

Настоящий стандарт входит в комплекс стандартов и технических отчетов, разработанных подкомитетом ПК 37 Технического комитета ИСО/МЭК СТК 1 в целях автоматической идентификации на основе биометрических характеристик.

Настоящий стандарт устанавливает форматы обмена биометрическими данными изображения лица.

Настоящий стандарт рекомендуется использовать совместно с другими стандартами комплекса «Идентификация биометрическая».

Сноски в тексте стандарта приведены для пояснения текста ИСО/МЭК 19794-5:2005 и выделены курсивом.

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Автоматическая идентификация

ИДЕНТИФИКАЦИЯ БИОМЕТРИЧЕСКАЯ

Форматы обмена биометрическими данными

Часть 5

Данные изображения лица

Automatic identification. Biometrics. Biometric data interchange formats. Part 5. Face image data

Дата введения - 2007-01-01

1. Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к:

- формату записи данных для хранения, регистрации и передачи информации об одном или более изображениях лица в структуре данных ЕСФОБД;

- условиям получения изображения лица;

- фотографированию для получения изображения лица;

- параметрам цифрового изображения лица.

Вышеуказанные требования установлены для следующих типов изображения лица:

- Основной: фундаментальный тип изображения лица, который определяет формат записи, включающей заголовок и данные изображения лица. Все остальные типы изображения лица наследуют свойства данного типа. Для данного типа не установлены требования к условиям получения изображения, фотографированию и параметрам цифрового изображения.

- Фронтальный: основной тип изображения лица, соответствующий дополнительным требованиям, обеспечивающим возможность распознавания и (или) проведения визуальной экспертизы по изображению лица во фронтальном положении. В настоящем стандарте установлены два фронтальных типа изображения лица: полный фронтальный и условный фронтальный.

- Полный фронтальный: фронтальный тип изображения лица, характеризующийся достаточным разрешением для проведения визуальной экспертизы и автоматизированного распознавания лица. Данный тип изображения лица включает в себя: целиком голову (как правило, с волосами), шею и плечи.

Данный тип изображения лица предназначен для долговременного хранения информации об изображении лица; его используют в качестве портрета для паспорта, водительского удостоверения, а также фотографического изображения.

- Условный фронтальный: фронтальный тип изображения лица, характеризующийся определенными геометрическими размерами изображения и местоположением глаз, которое определяется горизонтальным и вертикальным размерами изображения. Данный тип изображения лица позволяет минимизировать требования к хранению информации для задач автоматизированного распознавания лица, например верификации, обеспечивая независимость биометрической системы от изготовителя оборудования и возможность визуальной верификации (в отличие от визуальной экспертизы, которая требует более детализированного изображения).

Взаимосвязь типов изображения лица с использованием понятия «наследование» приведена в таблице 1. Например, фронтальный тип изображения лица наследует все требования, предъявляемые к основному типу изображения лица, то есть фронтальный тип изображения лица подчиняется всем нормативным требованиям, предъявляемым к основному типу изображения лица.

Таблица 1 - Взаимосвязь типов изображения лица

Тип изображения лиц

Наследован от

Номер раздела настоящего стандарта

нормативный

Рекомендуемый

Основной

-

1 - 6

А.1

Фронтальный

Основного

7

А.2

Полный фронтальный

Фронтального

8

А.3

Условный фронтальный

Фронтального

9

А.4

Требования к условиям получения изображения, фотографированию, параметрам цифровых изображений и форматам для указанных в настоящем стандарте типов изображения лица представлены на рисунке 1.

Требования к изображению лица

Условия получения изображения

Фотографирование

Параметры цифрового изображения

Формат

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: iii

Освещение

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: iii

Расположение

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: iii

Цифровая камера

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: iii

Спецификация цифрового формата

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: iii

Изображение и индивид

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: iii

Характеристики камеры

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: iii

Аналого-цифровое преобразование

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: iii

Формат и организация записи

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: iii

Сканирование изображения

Наименование/номер раздела (подраздела)

Основной тип изображения лица/-

Основной тип изображения лица/-

Основной тип изображения лица/-

Основной тип изображения лица/5; 6.2; 6.3; 6.4

Фронтальный тип изображения лица/7.2

Фронтальный тип изображения лица/7.3

Фронтальный тип изображения лица/7.4

Фронтальный тип изображения лица/7.5

Полный фронтальный тип изображения лица/8.2

Полный фронтальный тип изображения лица/8.3

Полный фронтальный тип изображения лица/8.4

Полный фронтальный тип изображения лица/8.5

 

 

Условный фронтальный тип изображения лица/9.2

Условный фронтальный тип изображения лица/9.3

Рисунок 1 - Требования к изображению лица

Примечание - Для основного типа изображения лица не установлены требования к условиям получения изображения, фотографированию и параметрам цифрового изображения.

2. Соответствие

Соответствие требованиям настоящего стандарта обеспечивается выполнением обязательных требований к форматам обмена биометрическими данными, установленными в разделе 5, и к основному типу изображения лица, установленному в разделе 6.

В настоящем стандарте также установлены дополнительные типы изображения лица. Соответствие полному фронтальному типу изображения лица обеспечивается выполнением требований разделов 5 - 8, а условному фронтальному типу изображения лица - разделов 5 - 7, 9.

3. Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты и другие нормативные документы, которые необходимо учитывать при использовании настоящего стандарта. В случае ссылок на документы, у которых указана дата утверждения, необходимо пользоваться только указанной редакцией. В случае, когда дата утверждения не приведена, следует пользоваться последней редакцией ссылочных документов, включая любые поправки и изменения к ним:

ИСО/МЭК 10918 (все части) Информационная технология. Цифровое сжатие и кодирование полутоновых изображений. Требования и рекомендации

ИСО/МЭК 14496-2:2004 Информационная технология. Кодирование аудиовизуальных объектов. Часть 2. Визуальные объекты

ИСО/МЭК 15444 (все части) Информационная технология. Система кодирования изображения JPEG2000

ИСО/МЭК 19785 (все части) Информационная технология. Единая структура форматов обмена биометрическими данными

ИСО/МЭК 19794-1 Информационная технология. Форматы обмена биометрическими данными. Часть 1. Структура

C-cube Microsystems. Формат для обмена файлами стандарта JPEG (JFIF). Версия 1.02

PIMA 7667:2001 Фотография. Электронное отображение неподвижных фотоснимков. Расширенное кодирование цвета sRGB - e-sRGB.

4. Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины и определения, установленные в ИСО/МЭК 19794-1, а также следующие:

4.1 подбородок (chin): Центральная выступающая часть нижней челюсти.

4.2 цветное изображение (color image): Полутоновое изображение, имеющее более чем один канал, каждый из которых кодируется одним или несколькими битами.

4.3 цветовое пространство (color space): Способы представления цветов пикселей в изображении. В настоящем стандарте используются способы представления RGB, YUV и градации серого.

4.4 единая структура форматов обмена биометрическими данными; ЕСФОБД (common biometric exchange formats framework; CBEFF): Формат данных, предназначенный для обмена биометрическими данными и обеспечивающий стандартную запись любого биометрического образца.

4.5 полутоновое изображение (continuous tone image): Изображение, элементы которого (пиксели) кодируются более чем одним битом на пиксель.

4.6 макушка (crown): Верхняя точка головы, если она видна и не закрыта волосами или головным убором, или предполагаемая верхняя точка головы (черепа) в случае, если человек не лысый или находится в головном уборе.

4.7 точки на дюйм; dpi (dots per inch; dpi): Единица измерения разрешения сканера или принтера.

4.8 изображение лица (facial image): Электронное представление изображения лица человека.

4.9 тип изображения лица (face image type): Категория изображения лица, которое удовлетворяет установленным требованиям.

4.10 параметр движения лица; ПДЛ (FAP): -.

4.11 бочкообразная дисторсия (fish eye): Аберрация оптических систем, при которой степень увеличения центральной части изображения больше, чем периферийной.

4.12 изображение в градациях серого (grayscale image): Полутоновое изображение, которое имеет только один канал яркости, кодируемый, например, восемью битами; также допускается использовать термины монохромное или черно-белое изображение.

4.13 визуальная экспертиза (human examination): Процесс тщательного визуального сравнения изображения лица с лицом человека или с другим изображением лица с целью установления личности человека по особенностям лица.

4.14 визуальная верификация (human verification): Процесс визуального сравнения изображения лица с лицом человека или с другим изображением лица с целью установления личности человека за непродолжительный промежуток времени; сопоставление 1:1 («один к одному»).

4.15 идентификация (identification): Процесс последовательного сопоставления полученного изображения лица со множеством изображений лиц для обнаружения похожего изображения; сопоставление 1:N («один ко многим»).

4.16 изображение (image): Двумерное представление яркости и текстуры объекта в определенных условиях освещения.

4.17 JPEG (JPEG): Стандарт сжатия цифрового изображения, определенный в ИСО/МЭК 10918.

Примечание - Базовыми стандартами, устанавливающими требования к JPEG, являются ИСО/МЭК 10918-1:1994 и документ МСЭ-Т* Рекомендации Т.81 (ITU-T Rec. Т.81).

* МСЭ - Международный союз электросвязи.

4.18 JPEG2000 (JPEG2000): Стандарт сжатия цифрового изображения в соответствии с ИСО/МЭК 15444.

Примечание - Базовыми стандартами, устанавливающими требования к JPEG 2000, являются ИСО/МЭК 15444-1:2000 и документ МСЭ-Т Рекомендации Т.800.

4.19 контрольные точки (feature points): Заранее определенные точки на изображении лица, используемые алгоритмами распознавания лица.

Пример - Контрольные точки центров глаз.

4.20 пиксель (pixel): Элемент изображения; элемент двумерного массива, образующего изображение.

4.21 портрет (portrait): Фотография человека, которая включает целиком голову (как правило, с волосами), шею и верхнюю часть плеч.

4.22 эффект красных глаз (red-eye): Красное свечение в глазу человека, вызванное светом от вспышки, отраженным от кровеносных сосудов сетчатки.

4.23 верификация (verification): Процесс, в результате которого приходят к заключению, что два изображения принадлежат одному и тому же человеку; сопоставление 1:1 («один к одному»).

Примечание - Термины и соответствующие определения к ним установлены только для использования в настоящем стандарте.

5. Формат записи изображения лица

5.1. Общие положения

Формат записи изображения лица, установленный настоящим стандартом, предназначен для хранения данных изображения лица в записи биометрических данных. Каждая запись должна содержать информацию, принадлежащую одному индивиду, и включать в себя одно или более изображений его лица. Запись изображения лица является частью блока биометрических данных, совместимой с ЕСФОБД. Структура записи приведена на рисунке 2.

Использование данного формата записи требует соответствия изображения лица перечисленным выше стандартам. В частности, заголовок и полная структура данных являются совместимыми с ЕСФОБД, а данные изображения представляются в формате JPEG или JPEG2000.

При работе с элементами формата записи изображения лица «поле» обозначает минимальную область данных, например, поле типа изображения лица или поле типа данных изображения; «блок» - группу полей, например, блок информации о лице или блок информации об изображении; «запись» - данные изображения лица, состоящие из заголовка записи изображения лица и одной или более областей данных записи изображения лица.

Рисунок 2 - Формат записи изображения лица

Примечание - Значение длины каждого поля в байтах указано внизу каждого поля. Белые прямоугольники обозначают поля или блоки, которые должны быть определены, светло-серые прямоугольники обозначают поля, в которых для указания неизвестных значений используются нулевые значения, темно-серые - необязательные для заполнения поля.

Все хранимые данные должны быть представлены в двоичном формате за исключением полей идентификатора формата и номера версии стандарта, являющихся строками ASCII с нулевым символом на конце.

В настоящем стандарте не рассматривается использование разделительных записей или отметок полей. Разграничение полей осуществляется только путем подсчета байтов.

Структура записи изображения лица имеет следующий вид:

- заголовок записи изображения лица фиксированной длины (14 байтов), содержащий информацию о записи, включающую в себя число представлений изображений лица и длину всей записи в байтах;

- данные записи изображения лица для каждого представления изображения лица, содержащие:

- блок информации о лице фиксированной длины (20 байтов), содержащий информацию о характеристиках индивида, например, о его поле;

- несколько (или ни одного) блоков контрольной точки фиксированной длины (8 байтов), содержащих информацию о контрольных точках, определяемых на изображении лица;

- блок информации об изображении фиксированной длины (12 байтов), содержащий информацию о параметрах цифрового изображения, например, о типе изображения лица, горизонтальном и вертикальном размерах изображения;

- блок данных изображения, содержащий данные в формате JPEG или JPEG2000.

Одна запись может содержать несколько изображений лица одного человека. Это обеспечивается включением нескольких областей данных записи изображения лица после заголовка записи изображения лица перед блоком подписи ЕСФОДБ. Структура такой записи показана на рисунке 3.

Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: Описание: iii

Рисунок 3 - Представление нескольких изображений лица в одной записи

5.2. Представление данных

5.2.1. Последовательность байтов

Все многобайтовые значения должны быть представлены в формате обратного порядка байтов (Big-Endian): старшие байты любого многобайтового значения записывают в память раньше младших байтов.

Пример - Число 1025 (два в 10-й степени плюс один) будет храниться как первый байт 00000100 и второй байт 00000001.

5.2.2. Численные значения

Все численные значения должны быть целочисленными и беззнаковыми величинами фиксированной длины, если не оговорено иное требование.

5.2.3. Преобразование к целочисленному типу

Преобразование численного значения в целочисленный тип должно производиться округлением до меньшего значения, если дробная часть меньше 0,5, и округлением до большего значения, если дробная часть равна или больше 0,5.

5.2.4. Неуказанное значение поля

Для обозначения того, что при создании записи не проводилось определение информации, кодируемой в данном поле, этому полю должно быть присвоено нулевое значение (0´00). Исключением является нулевое значение поля типа данных изображения, соответствующее формату JPEG (5.7.2).

5.2.5. Неизвестное значение поля

Для обозначения того, что информация, кодируемая в данном поле, не может быть определена по результатам исследования изображения лица, полю должно быть присвоено значение «неизвестный».

5.3. Блок заголовка ЕСФОБД

Запись биометрических данных, соответствующая формату записи изображения лица, является частью блока биометрических данных базового формата ЕСФОБД согласно ИСО/МЭК 19785-1.

Базовый формат ЕСФОБД требует обязательного определения двух элементов заголовка ЕСФОБД: CBEFF_BBD_format_owner (владелец формата) и CBEFF_BBD_format_type (тип формата).

CBEFF_BBD_format_owner должен содержать шестнадцатибитовый идентификационный номер владельца формата, выданный органом по регистрации ЕСФОБД. Владельцем формата является подкомитет ИСО/МЭК СТК1/ПК37; его идентификационный номер - 0´0101.

CBEFF_BBD_format_type должен содержать шестнадцатибитовый идентификационный номер типа формата блока биометрических данных ЕСФОБД, который установлен подкомитетом ИСО/МЭК СТК1/ПК37 для формата записи изображения лица - 0´0008.

Полная информация о заголовке ЕСФОБД приведена в части 1 ИСО/МЭК 19794.

5.4. Блок заголовка записи изображения лица

Блок заголовка записи изображения лица состоит из четырех следующих полей: идентификатор формата, номер версии стандарта, длина записи, число изображений лица согласно таблице 2.

Таблица 2 - Блок заголовка записи изображения лица

Наименование поля

Длина записи

Возможное значение

Примечание

Идентификатор формата

4 байта

0´46414300 (‘F’ ‘А ‘С’ 0´0)

Указывает данные изображения лица

Номер версии стандарта

4 байта

0´30313000 (‘0 ‘1 ‘0’ 0´0)

‘‘010’’ в коде ASCII

Длина записи

4 байта

46 < длина записи £ 232 - 1

Включает заголовок записи изображения лица и данные записи изображения лица

Число изображений лица

2 байта

1 < число £ 65535

 

5.4.1. Идентификатор формата

Поле идентификатора формата (4 байта) должно содержать три символа «FAC» строки ASCII с нулевым символом на конце, что идентифицирует формат записи как формат записи данных изображения лица.

5.4.2. Номер версии стандарта

Поле номера версии стандарта (4 байта) должно содержать три символа строки ASCII с нулевым символом на конце.

Первый и второй символы обозначают номер редакции издания, а третий символ - номер поправки или изменения данной редакции.

Настоящий стандарт имеет первую версию нулевой редакции, поэтому поле номера версии стандарта должно иметь значение 0´30313000, что соответствует числу «010»

5.4.3. Длина записи

Поле длины записи (4 байта) должно содержать значение полной длины записи изображения лица в байтах. Полную длину записи определяют как сумму длин заголовка записи изображения лица и данных записи изображения лица.

5.4.4. Число изображений лица

В поле числа изображений лица (2 байта) должно быть указано число изображений лица, включенных в запись.

5.5. Блок информации о лице

Блок информации о лице (20 байтов) предназначен для описания параметров индивида, представленных на изображении; каждому изображению лица в записи его изображения соответствует собственный блок информации о лице. Структура этого блока показана на рисунке 2.

За блоком информации о лице следуют один или несколько блоков контрольной точки (могут отсутствовать), один блок информации об изображении и один блок данных изображения.

5.5.1. Длина данных записи изображения лица

Поле длины данных записи изображения лица (4 байта) должно содержать информацию о сумме длин блока информации о лице, блока (блоков) контрольной точки, блока информации об изображении и блока данных изображения.

Минимальное значение длины данных записи изображения лица должно быть 32 байта плюс размер блока данных изображения (в байтах).

5.5.2. Число контрольных точек

Поле числа контрольных точек (2 байта) должно содержать информацию о числе блоков контрольной точки, которые следуют за блоком информации о лице. Требования к блоку контрольной точки приведены в 5.6.

5.5.3. Пол

Поле пола (1 байт) должно содержать информацию о половой принадлежности индивида согласно таблице 3.

Таблица 3 - Коды полов

Пол

Код

Неуказанный

0´00

Мужской

0´01

Женский

0´02

Неизвестный

0´FF

5.5.4. Цвет глаз

Поле цвета глаз (1 байт) должно содержать информацию о цвете радужных оболочек глаз согласно таблице 4. Если глаза индивида имеют разный цвет, то должен кодироваться цвет правого глаза.

Таблица 4 - Коды цвета глаз

Цвет глаз

Код

Неуказанный

0´00

Черный

0´01

Голубой

0´02

Карий

0´03

Серый

0´04

Зеленый

0´05

Гетерохромный

0´06

Розовый

0´07

Зарезервировано для будущего определения

0´08 - 0´FE

Другой или неизвестный (например, не может быть определен по изображению, черно-белое изображение)

0´FF

5.5.5. Цвет волос

Поле цвета волос (1 байт) должно содержать информацию о цвете волос согласно таблице 5.

Таблица 5 - Коды цвета волос

Волосы (при наличии - их цвет)

Код

Неуказанный

0´00

Волосы отсутствуют

0´01

Черный

0´02

Светлый

0´03

Коричневый

0´04

Серый

0´05

Белый

0´06

Рыжий

0´07

Зарезервировано для будущего определения

0´08 - 0´FE

Другой или неизвестный

0´FF

5.5.6. Маска свойств

Поле маски свойств (3 байта) - трехбайтовое битовое поле, в котором каждый бит, расположенный согласно таблице 6, имеет значение, равное единице, если соответствующее свойство присутствует, и нулю, если свойство отсутствует. Нумерация битов поля начинается с нуля, соответствующего младшему биту. Значение младшего бита, равное нулю, означает, что свойства не определены; значение младшего бита, равное единице, означает, что все перечисленные свойства были проверены, а нулевое значение любого бита свойств указывает на отсутствие соответствующего свойства.

Таблица 6 - Свойства

Свойство (если определено - его наименование)

Порядковый номер бита

Свойства определены

0

Очки

1

Усы

2

Борода

3

Видны зубы

4

Моргание (один или оба глаза закрыты)

5

Рот открыт

6

Повязка на левом глазу

7

Повязка на правом глазу

8

Темные очки (медицинские)

9

Медицинские условия, искажающие признаки (что может влиять на обнаружение особой точки)

10

Зарезервировано для будущего определения

11 - 23

Примечание - Свойство «моргание» при значении, равном «1», указывает на несоответствие фронтальному, полному фронтальному и условно фронтальному типам изображения лица.

5.5.7. Выражение лица

Поле выражения лица (2 байта) должно содержать информацию о выражении лица согласно таблице 7.

Таблица 7 - Коды выражений лица

Выражение лица

Значение, байт

старшего

младшего

Неуказанное

0´00

0´00

Нейтральное (без улыбки), оба глаза открыты, рот закрыт

0´00

0´01

Улыбка с закрытым ртом

0´00

0´02

Улыбка с открытом ртом

0´00

0´03

Поднятые брови

0´00

0´04

Глаза смотрят не в направлении камеры

0´00

0´05

Косоглазие

0´00

0´06

Хмурое

0´00

0´07

Зарезервировано для будущего определения

 

 

Зарезервировано для будущего определения

0´00

0´08 - 0´FF

0´01 - 0´7F

0´00 - 0´FF

Зарезервировано для определения изготовителем

0´80 - 0´FF

0´00 - 0´FF

5.5.8. Угловые координаты

Поле угловых координат (BY, BP, BR) (3 байта) должно содержать информацию об оценке или результате измерения положения индивида на изображении. Каждый байт поля соответствует угловой координате поворота, наклона и отклонения в указанном порядке. Угловые координаты определяют по углам Тайт-Брайна:

- угол поворота - вращение вокруг вертикальной оси y;

- угол наклона - вращение вокруг горизонтальной оси x, направленной слева направо;

- угол отклонения - вращение вокруг горизонтальной оси z, направленной вперед.

Углы определены относительно фронтального положения, для которого указанные угловые координаты равны (0, 0, 0) в соответствии с рисунком 4.

Примеры угловых положений головы показаны на рисунке 5.

Рисунок 4 - Определение угловых координат относительно фронтального положения

Рисунок 5 - Угловые положения головы

Примечание - Примеры угловых положений головы (Y), (Р), (R) и их обозначения от а до g следующие: (0, 0, 0), (+45, 0, 0), (-45, 0, 0), (0, -45, 0), (0, +45, 0), (0, 0, -45) и (0, 0, +45) соответственно. Закодированные значения угловых координат (BY, ВР, BR) в соответствии с 5.5.8.1 - 5.5.8.3 следующие: (1, 1, 1), (23, 1, 1), (158, 1, 1), (1, 158, 1), (1, 23, 1), (1, 1, 158) и (1, 1, 23) соответственно.

Конечное положение головы зависит от последовательности вращений вокруг координатных осей, поэтому кодировка углового положения должна проводиться в определенном порядке относительно фронтального положения. Порядок вращений должен быть следующим: сначала отклонение (вокруг горизонтальной оси z), после этого наклон (вокруг горизонтальной оси x), затем поворот (вокруг вертикальной оси y). Таким образом, преобразование отклонения всегда будет проводиться в плоскости изображения осей x и y.

При проведении преобразования от наблюдаемого положения к фронтальному порядок должен быть следующим: поворот, наклон и затем отклонение. Кодируемые угловые координаты соответствуют выполнению преобразования от фронтального положения к наблюдаемому.

5.5.8.1. Угловая координата - поворот

Угол поворота Y должен быть выражен в градусах и соответствовать вращению вокруг оси y (вертикальная ось), как показано на рисунке 4. Фронтальное положение лица должно соответствовать углу поворота 0°. Угол поворота должен иметь положительное значение, если лицо повернуто влево (вращение вокруг оси у против часовой стрелки).

Закодированное значение BY угла поворота Y записывают в одном байте и определяют значение угла в градусах, кратное двум, в диапазоне от минус 180° до плюс 180°:

- если 180 ³ Y ³ 0, то BY = Y/2 + 1. Остаток от деления отбрасывают;

- если минус 180 £ Y < 0, то BY = 181 + Y/2. Остаток от деления отбрасывают.

Максимальное значение BY должно быть равно 181. Если угол поворота не определен, значение BY должно быть равно нулю.

5.5.8.2. Угловая координата - наклон

Угол наклона P должен быть выражен в градусах и соответствовать вращению вокруг оси x (горизонтальная ось), как показано на рисунке 4. Фронтальное положение лица должно соответствовать углу наклона 0°. Угол наклона должен иметь положительное значение, если лицо наклонено вперед (вращение вокруг оси x против часовой стрелки).

Закодированное значение ВP угла наклона P записывают в одном байте и определяют значение угла в градусах, кратное двум, в диапазоне от минус 180° до плюс 180°:

- если 180 ³ P ³ 0, то BP = P/2 + 1. Остаток от деления отбрасывают;

- если минус 180 £ P < 0, то BP = 181 + P/2. Остаток от деления отбрасывают.

Максимальное значение ВР должно быть равно 181. Если угол наклона не определен, значение ВР должно быть равно нулю.

5.5.8.3. Угловая координата - отклонение

Угол отклонения R должен быть выражен в градусах и соответствовать вращению вокруг оси z (горизонтальная ось, направленная вперед), как показано на рисунке 4. Фронтальное положение лица должно соответствовать углу отклонения 0°. Угол отклонения должен иметь положительное значение, если лицо наклонено к правому плечу (вращение вокруг оси z против часовой стрелки).

Закодированное значение BR угла отклонения R записывают в одном байте и определяют значение угла в градусах, кратное двум, в диапазоне от минус 180° до плюс 180°:

- если 180 ³ R ³ 0, то BR = R/2 + 1. Остаток от деления отбрасывают;

- если минус 180 £ R < 0, то BR = 181 + R/2. Остаток от деления отбрасывают.

Максимальное значение BR должно быть равно 181. Если угол отклонения не определен, значение BR должно быть равно нулю.

5.5.9. Погрешность угловых координат

Поле погрешности угловых координат (UY, UP, UR) (3 байта) должно содержать информацию об ожидаемом значении погрешности угловых координат: поворота, наклона и отклонения. Каждый байт поля содержит данные о погрешности координат поворота, наклона и отклонения в указанном порядке. Допускается указывать значение экспериментальной погрешности, установленное изготовителем конкретного типа сканера.

Для кодирования погрешности угловых координат выделяют три байта (UY, UP, UR), при этом каждый байт Uk (k = Y, P, R) поля характеризует погрешность по одной из координат с шагом в 1° и вычисляется как Uk = (погрешность + 1) и может иметь значение в диапазоне от 1° до 181° включительно. Чем больше погрешность, тем выше должно быть значение погрешности Uk. Если погрешность не установлена, то значения UY, UP и UR должны быть равны нулю.

5.6. Блок контрольной точки

Необязательный для заполнения блок контрольной точки (8 байтов) содержит информацию о типе, коде и положении контрольной точки на изображении лица. Число блоков контрольной точки определяют по значению поля числа контрольных точек блока информации о лице. Структура блока контрольной точки приведена в таблице 8.

Таблица 8 - Блок контрольной точки

Наименование поля

Длина записи

Значение

Примечание

Тип контрольной точки

1 байт

0´01

Обозначает контрольную точку на двумерном (2D) изображении. Другие значения зарезервированы

Код контрольной точки

1 байт

A16 + B, где A и B - по 5.6.2, 5.6.3

Максимальное значение A и B - 15

Горизонтальное положение (координата X)

2 байта

Горизонтальный счет пикселей от верхнего левого угла

Счет начинают с нуля

Вертикальное положение (координата Y)

2 байта

Вертикальный счет пикселей от верхнего левого угла

Счет начинают с нуля

Зарезервировано для будущего определения

2 байта

0´00

Зарезервировано для работы с трехмерными (3D) изображениями лица

5.6.1. Тип контрольной точки

Поле типа контрольной точки (1 байт) должно содержать информацию о типе контрольной точки, записанной в блоке контрольной точки. Поле должно иметь значение 0´01, что соответствует заданию положения контрольной точки двумя координатами. Другие значения поля зарезервированы для будущего определения типов контрольных точек.

5.6.2. Код контрольной точки

Поле кода контрольной точки (1 байт) должно определять контрольную точку, записанную в блоке контрольной точки. В данном поле должен храниться код контрольной точки, соответствующий ИСО/МЭК 14496-2 для контрольных точек MPEG4 (5.6.3), или код, установленный настоящим стандартом для дополнительно введенных контрольных точек глаза и ноздри (5.6.4). Код каждой контрольной точки задается основным (А) и дополнительным (В) значениями и имеет условное обозначение «А.В». В поле кода контрольной точки хранится закодированное значение (1 байт), вычисляемое как A16 + В.

5.6.3. Контрольные точки MPEG4

Коды, присвоенные контрольным точкам, в соответствии с ИСО/МЭК 14496-2, приложение C, показаны на рисунке 6.

Код каждой контрольной точки, изображенной на рисунке 6, задается основным значением А и дополнительным значением В.

Пример - Код для левого угла левого глаза определяется основным значением три и дополнительным значением семь.

5.6.4. Контрольные точки центров глаз и ноздрей

Контрольные точки центров глаз 12.1 (левого) и 12.2 (правого) определяют как середины отрезков, соединяющих углы глаз (3.7; 3.11) и (3.8; 3.12) соответственно. Контрольная точка центра левой ноздри 12.3 имеет такую же горизонтальную координату как середина отрезка, соединяющего контрольные точки носа (9.1; 9.15), и такую же вертикальную координату как середина отрезка, соединяющего контрольные точки носа (9.3; 9.15). Контрольная точка центра правой ноздри 12.4 имеет такую же горизонтальную координату как середина отрезка, соединяющего контрольные точки носа (9.2; 9.15) и такую же вертикальную координату как середина отрезка, соединяющего контрольные точки носа (9.3; 9.15). Контрольные точки центров глаз и центров ноздрей изображены на рисунке 7, а их значения приведены в таблице 9.

• - контрольные точки, на которые влияют ПДЛ;

◦ - другие контрольные точки.

Рисунок 6 - Коды контрольных точек по ИСО/МЭК 14496-2

Рисунок 7 - Контрольные точки центров глаз и ноздрей, определяемые
относительно контрольных точек
MPEG4

Таблица 9 - Коды контрольных точек центров глаз и ноздрей

Контрольная точка центра

Середина отрезка, соединяющего контрольные точки

Код контрольной точки

Левого глаза

3.7, 3.11

12.1

Правого глаза

3.8, 3.12

12.2

Левой ноздри

Горизонтальная координата

Вертикальная координата

12.3

9.1; 9.15

9.3; 9.15

Правой ноздри

Горизонтальная координата

Вертикальная координата

12.4

9.2; 9.15

9.3; 9.15

5.7. Блок информации об изображении

Блок информации об изображении (16 байтов) предназначен для описания параметров цифрового изображения лица. Каждое изображение лица, входящее в запись, имеет свой блок информации об изображении. Структура данного блока представлена на рисунке 2. За каждым блоком информации об изображении следует один блок данных изображения.

5.7.1. Тип изображения лица

Поле типа изображения лица должно содержать информацию о типе изображения лица, записанного в блоке данных изображения, согласно таблице 10. Фронтальный тип изображения лица является полным фронтальным или условным фронтальным, поэтому среди кодируемых типов не используется отдельное значение «фронтальный».

Таблица 10 - Коды типов изображения лица

Тип изображения лица

Код

Основной

0´00

Полный фронтальный

0´01

Условный фронтальный

0´02

Зарезервировано для будущего определения

0´03 - 0´FF

Описание основного типа изображения лица приведено в разделе 6. Описание фронтального, полного фронтального и условного фронтального типов изображения лица приведены в разделах 7, 8, и 9 соответственно. Для описания данных типов изображения лица используют понятие «наследование».

Пример - Фронтальный тип изображения лица наследует все требования, установленные для основного типа изображения лица, то есть фронтальный тип изображения лица подчиняется всем нормативным требованиям, установленным для основного типа изображения лица.

Структура наследования типов изображения лица показана на рисунке 8.

Рисунок 8 - Типы изображений лица и их наследование

Примечание - Нормативные требования, установленные для основного, фронтального, полного фронтального и условного фронтального типов изображения лица, приведены в разделах 6, 7, 8 и 9 соответственно.

5.7.2. Тип данных изображения

Поле типа данных изображения (1 байт) должно содержать информацию об используемом формате для кодирования блока данных изображения. Должен быть определен либо формат JPEG (ИСО/МЭК 10918-1 и МСЭ-Т Рекомендации Т.81), либо JPEG2000 (ИСО/МЭК 15444-1) согласно таблице 11*. Данное поле обязательно должно содержать одно из значений, предусмотренных в таблице 11.

* В оригинале ИСО/МЭК 19794-5 ссылка на таблицу 11 отсутствует.

Таблица 11 - Коды типа данных изображения

Тип данных изображения

Код

JPEG

0´00

JPEG2000

0´01

Зарезервировано для будущего определения

0´02 - 0´FF

5.7.3. Горизонтальный размер изображения

Поле горизонтального размера изображения (2 байта) должно содержать информацию о числе пикселей в горизонтальном направлении.

5.7.4. Вертикальный размер изображения

Поле вертикального размера изображения (2 байта) должно содержать информацию о числе пикселей в вертикальном направлении.

5.7.5. Цветовое пространство изображения

Поле цветового пространства изображения (1 байт) должно содержать информацию о цветовом пространстве, используемом при кодировании данных изображения, в соответствии с таблицей 12. Значения 128 - 255 зарезервированы и определяются изготовителем оборудования. Для получения описания данных значений разработчикам приложений следует обращаться к изготовителю биометрического сканера.

Таблица 12 - Коды цветового пространства изображения

Цветовое пространство изображения

Код

Неуказанное

0´00

24 бита RGB

0´01

YUV422

0´02

8 битов градаций серого

0´03

Другое

0´04

Зарезервировано для будущего определения

0´05 - 0´7F

Определяется изготовителем

0´80 - 0´FF

5.7.6. Тип источника

Поле типа источника (1 байт) должно содержать информацию об источнике имеющегося изображения. Типы источников приведены в таблице 13.

Таблица 13 - Коды типов источников

Тип источника

Код

Неуказанный

0´00

Фотография, источник неизвестен

0´01

Фотография, источник - цифровой фотоаппарат

0´02

Фотография, источник - сканер

0´03

Видеокадр, источник неизвестен

0´04

Видеокадр, источник - аналоговая видеокамера

0´05

Видеокадр, источник - цифровая видеокамера

0´06

Неизвестный

0´07

Зарезервировано для будущего определения

0´08 - 0´7F

Определяется изготовителем

0´80 - 0´FF

5.7.7. Тип устройства

Поле типа устройства (2 байта) должно содержать информацию об идентификационном номере типа биометрического сканера, определяемом изготовителем. Нулевое значение является допустимым и означает, что идентификационный номер типа биометрического сканера не определен. Для получения идентификационного номера конкретного устройства разработчикам приложений следует обращаться к изготовителям биометрического сканера.

5.7.8. Качество

Поле качества (2 байта) зарезервировано для дальнейшего использования и будет содержать информацию о качестве изображения лица. Данное поле должно иметь нулевое значение, означающее, что качество изображения не определено.

5.8. Блок данных изображения

5.8.1. Структура данных

Блок данных изображения (переменного размера в байтах) должен содержать изображение, закодированное в соответствии со стандартами JPEG или JPEG2000, согласно таблице 14*.

* В оригинале ИСО/МЭК 19794-5 ссылка на таблицу 14 отсутствует.

Таблица 14 - Структура данных изображения

Наименование поля

Длина записи

Значение

Примечание

Данные изображения

Переменная

По таблице 11

Формат JPEG или JPEG2000

6. Основной тип изображения лица

6.1. Требования наследования для основного типа изображения лица

Основной тип изображения лица является базовым для всех типов изображения лица. Все остальные типы изображения лица должны соответствовать требованиям, установленным в настоящем разделе. Схема наследования типов изображения лица изображена на рисунке 8.

6.2. Требования к кодированию данных изображения для основного типа изображения лица

Для кодирования изображений основного типа, как и всех остальных типов, необходимо использовать один из следующих форматов:

1) формат JPEG (ИСО/МЭК 10918-1), кодируемый в формате для обмена файлами стандарта JPEG (J FIF) (формат файла JPEG);

2) формат JPEG-2000 (ИСО/МЭК 15444-1), кодируемый в формате файла JP2 (формат файла JPEG2000).

6.3. Требования к сжатию данных изображения для основного типа изображения лица

Возможность сжатия данных изображения обеспечивается обоими допускаемыми методами кодирования. Нормативные требования к сжатию для основного типа изображения лица не установлены. Рекомендуемые требования к сжатию приведены в приложении А*.

* В оригинале международного стандарта допущена опечатка: указана ссылка на А.1.

6.4. Требования к формату записи данных для основного типа изображения лица

6.4.1. Требования к блоку заголовка записи изображения лица

В блоке заголовка записи изображения лица должны быть определены поля идентификатора формата, номера версии, длины записи и числа изображений лица.

6.4.2. Требования к блоку информации о лице

В блоке информации о лице должны быть определены поля длины данных записи изображения лица и числа контрольных точек.

6.4.3. Требования к блоку информации об изображении

В блоке информации об изображении полю типа изображения лица должно быть присвоено значение 0´00.

Должны быть определены поля типа данных изображения, горизонтального размера изображения и вертикального размера изображения.

7. Фронтальный тип изображения лица

7.1. Требования наследования для фронтального типа изображения лица

Фронтальный тип изображения лица является наследуемым от основного типа изображения лица и поэтому должен соответствовать всем требованиям раздела 6. Фронтальный тип изображения лица является формальным типом изображения лица, предназначенным для описания общих свойств полного фронтального и условного фронтального типов изображения лица. Поэтому фронтальный тип изображения лица должен быть либо полным фронтальным, либо условным фронтальным (5.7.1).

7.2. Требования к условиям получения фронтального типа изображения лица

7.2.1. Общие положения

В данном подразделе установлены требования к условиям получения фронтального типа изображения лица, включающего полный фронтальный и условный фронтальный типы изображения лица. Данный подраздел следует рассматривать совместно с А.2 приложения А.

7.2.2. Требования к положению лица

Качество работы автоматизированных систем распознавания лиц зависит от положения лица. Положение лица должно быть фронтальным. Поворот, наклон и отклонение головы должны быть менее 5° в любом направлении от фронтального положения по каждой угловой координате (5.5.8).

Данное ограничение накладывается на положение лица индивида для всех приложений, использующих данный формат изображения лица.

7.2.3. Требования к выражению лица

Качество работы автоматизированных систем распознавания лиц зависит от выражения лица. Рекомендуется следующая классификация выражений лиц:

a) нейтральное (без улыбки), оба глаза нормально (не широко) открыты, рот закрыт;

b) улыбка с закрытым ртом (губы сомкнуты), когда не видны внутренняя часть рта и/или зубы;

c) улыбка с открытым ртом, когда видны внутренняя часть рта и/или зубы;

d) поднятые брови;

e) глаза смотрят не в направлении камеры;

f) косоглазие;

g) хмурое.

Рекомендуемые требования, основанные на приведенной классификации, приведены в А.2.2 приложения А.

7.2.4. Требования к помощи в позиционировании лица

Изображение лица фронтального типа не должно содержать изображение другого лица, попавшего в кадр. Рекомендуемые требования приведены в А.2 приложения А.

7.2.5. Требования к положению плеч

Плечи должны быть «обращены» к камере. Не допускается «портретный стиль» фотографий, когда индивид смотрит через плечо.

7.2.6. Требования к фону

При создании фронтальных типов изображения лица требования к фону не предъявляются. Рекомендуемые требования приведены в А.2 приложения А.

7.2.7. Требования к освещению

Лицо должно быть равномерно освещено. Не допускается наличия преимущественного направления освещения (7.2.8, 7.2.9).

7.2.8. Требования к теням на лице

Область лица от макушки (4.6) до основания подбородка и от уха до уха должна быть четко видна и не должна содержать теней. Допускается наличие на голове вуали, шарфа или головного убора, если они не могут быть сняты по религиозным убеждениям, однако при этом они не должны закрывать никаких особенностей лица и не должны создавать теней на лице. Во всех остальных случаях покрытие на голове не должно допускаться.

7.2.9. Требования к теням в глазных впадинах

Не допускается наличие темных теней от бровей в глазных впадинах. Радужные оболочки и зрачки глаз должны быть четко видны.

7.2.10. Требования к бликам изображения

На изображении лица не допускается наличие «ярких пятен» (бликов). Данные артефакты обычно возникают, если для освещения используется один высокоинтенсивный направленный источник. Необходимо использовать диффузное освещение, несколько сбалансированных источников или другие методы освещения.

Единичный «точечный» источник освещения не должен использоваться для получения изображения. Освещение также может быть организовано с использованием других методов, соответствующих требованиям данного пункта.

7.2.11. Требования к фотографированию в очках

Если индивид обычно носит очки, то он не должен снимать очки при фотографировании. Очки должны иметь чистые и прозрачные стекла, чтобы зрачки глаз и радужные оболочки были четко видны.

Если стекла очков автоматически темнеют (окрашиваются) под воздействием света, то индивид должен фотографироваться при такой настройке прямого или фонового освещения, которая обеспечивает отсутствие потемнения (окрашивания) очков. В тех случаях, когда затемнение (окрашивание) не может быть исключено, необходимо проводить фотографирование без очков. Если человек носит очки с окрашенными стеклами, то в заголовке изображения должно быть указано свойство «очки с темными стеклами».

Наличие очков с темными стеклами или солнечных очков допускается только по медицинским показаниям, во всех остальных случаях фотографирование должно проводиться без очков. В случае ношения индивидом очков с темными стеклами или солнечных очков в заголовке изображения должно быть указано свойство «очки с темными стеклами».

Оправа очков не должна закрывать глаза.

Не допускается наличие на очках световых бликов от освещения. Как правило, отсутствия световых бликов можно достичь путем установки между источником освещения и камерой угла 45° или более.

7.2.12. Требования к повязке на глазах

Ношение повязки на глазах допускается только по медицинским показаниям. В данном случае в заголовке изображения должны быть указаны соответствующие свойства повязки.

7.3. Требования к фотографированию для получения фронтального типа изображения лица

7.3.1. Общие положения

В данном подразделе установлены требования к фотографированию лица для получения изображений фронтального типа, включающего в себя полный фронтальный и условный фронтальный типы изображений, а также требования к получаемым изображениям индивида, а не к аппаратным средствам. Требования данного подраздела распространяются на методы фотографирования на пленку и к цифровой фотографии и должны рассматриваться совместно с А.2 приложения А.

7.3.2. Требования к экспозиции

На изображении должна быть четко видна текстура кожи в каждой области лица. При этом на лице не должно быть областей с насыщением (недостаточной или слишком большой экспозицией).

7.3.3. Требования к фокусировке и глубине резкости

Все точки полученного изображения лица должны быть в фокусе (от носа до ушей и от подбородка до макушки). При этом требование к резкости заднего плана изображения не предъявляют. Как принято в фотографической практике для получения изображения оптимального качества, диафрагменное число оптической системы должно быть выбрано не менее чем на два значения ниже, чем максимальное диафрагменное число, обеспечивающее достаточную глубину резкости.

При съемке должна обеспечиваться глубина резкости, достаточная для разрешения деталей лица, размером, по крайней мере, 2 мм.

7.3.4. Требования к воспроизведению исходных цветов объекта на изображении

Не допускается использование неестественного освещения: желтого, красного и т.д. Необходимо осуществлять корректировку баланса белого средств регистрации. Освещение не должно искажать естественный цвет кожи при рассмотрении в естественных условиях. Не допускается эффект «красных глаз».

7.3.5. Требования к редактированию цветного или черно-белого изображения

Не допускается редактирование цветного или черно-белого изображения с целью улучшения внешнего вида изображенного лица или его художественной обработки. На изображении должны быть достоверно отражены все оттенки спектра.

Пример - Зубы и белки глаз должны быть светлыми или белыми, если это соответствует действительности, темные волосы или особенности лица должны быть темными, если это соответствует действительности.

7.3.6. Требования к бочкообразной дисторсии

Наличие бочкообразной дисторсии (4.11) не должно приводить к кажущемуся увеличению носа на изображении индивида. Допускается наличие небольших искажений на портретном изображении, если они не могут быть замечены при визуальном анализе. Рекомендуемые требования приведены в А.2 приложения А.

7.4. Требования к параметрам цифрового изображения для получения фронтального типа изображения лица

Данный подраздел содержит нормативные требования к параметрам цифровых изображений для фронтального типа изображения лица, включающего в себя полный фронтальный и условный фронтальный типы изображений лица.

7.4.1. Требования к геометрическим параметрам

7.4.1.1. Отношение размеров пикселя

Цифровые камеры и сканеры, используемые для регистрации изображений лица, должны обеспечивать отношение сторон пикселя в изображении один к одному (1:1). То есть число пикселей на дюйм в вертикальном направлении должно совпадать с числом пикселей на дюйм в горизонтальном направлении.

7.4.1.2. Начало отсчета

За начало отсчета системы координат, то есть точку с координатами 0, 0, принят левый верхний угол изображения. Положительным направлениям соответствуют направления слева направо (первая координата) и сверху вниз (вторая координата).

7.4.2. Требования к цветовому профилю

7.4.2.1. Разрядность шкалы градаций серого

Динамический диапазон интенсивности изображения в области лица должен кодироваться, по крайней мере, семью битами (т.е. составлять не менее 128 значений). Область лица определяется как область от макушки до подбородка и от левого до правого уха. Данные требования предусматривают возможность изменения настроек камеры, устройства видеооцифровки или сканера при регистрации изображения лица конкретного индивида в случае, когда цвет его кожи существенно светлее или темнее, чем среднее значение, предустановленное по популяции.

7.4.2.2. Цветовая насыщенность

Цветовая насыщенность 24-битного цветного изображения должна быть такой, чтобы при его преобразовании в изображение в градациях серого динамический диапазон интенсивности изображения в области лица кодировался, по крайней мере, семью битами.

7.4.2.3. Цветовое пространство

Цвета пикселей изображений фронтального типа должны быть представлены в одном из следующих форматов:

a) 24-битное цветовое пространство RGB, в котором на каждый пиксель приходится по 8 битов на каждый компонент цвета: красный, зеленый и синий;

b) 8-битное монохромное цветовое пространство, в котором на каждый пиксель приходится 8 битов значения яркости;

c) YUV422 цветовое пространство, в котором для задания яркости используется число битов в два раза большее, чем для каждой из двух координат цветности. Изображения, представленные в YUV422, обычно содержат два 8-битных параметра для величины Y и по одному 8-битному параметру для величин U и V в каждой четверке байтов.

Для достижения независимости от устройства регистрации изображения значения координат RGB, полученные с камеры или сканера, должны быть преобразованы в значения в стандартном цветовом пространстве RGB, например sRGB, с использованием цветового профиля и методов управления цветом устройства.

Примечание - Информация по управлению цветом устройств может быть получена с сайта международного консорциума по цвету www.color.org.

7.4.3. Требования к чересстрочной развертке

Не допускается использование телевизионных полукадров для фронтального типа изображения лица. Чересстрочная развертка не может быть компенсирована и не должна использоваться.

7.5. Требования к формату записи данных для получения фронтального типа изображения лица

7.5.1. Требования наследования

Требования к формату, наследуемые от основного типа изображения лица, должны быть определены в соответствии с 6.4. Кроме этого должны быть установлены требования, указанные в 7.5.2.

7.5.2. Требования к блоку информации об изображении

Изображения лица фронтального типа являются изображениями полного или условного фронтальных типов, поэтому значение поля типа изображения лица должно быть установлено в соответствии с 8.5.2 или 9.3.2.

8. Полный фронтальный тип изображения лица

8.1. Требования наследования для получения полного фронтального типа изображения лица

Полный фронтальный тип изображения лица является подтипом фронтального типа изображения лица и поэтому подчиняется всем требованиям разделов 6 и 7.

8.2. Требования к условиям получения полного фронтального типа изображения лица

Полный фронтальный тип изображения лица является подтипом фронтального типа изображения лица и должен соответствовать всем требованиям разделов 6 и 7.

8.3. Требования к фотографированию для получения полного фронтального типа изображения лица

8.3.1. Общие положения

В данном подразделе установлен минимальный набор требований к соотношениям размеров лица и всего изображения, что обеспечивает нахождение всей головы и контура плеч в поле изображения. Требования данного подраздела могут быть выполнены для изображений с горизонтальной и вертикальной ориентацией кадра. Портретное изображение с контуром головы и нанесенными размерами А, В, ВВ, СС, и DD, которые рассмотрены далее, показано на рисунке 9.

Рисунок 9 - Геометрические характеристики изображения
лица полного фронтального типа

Дополнительные требования к размерам изображения головы, установленные для проездных документов, приведены в А.3.2 приложения А.

8.3.2. Требования к положению лица по горизонтали

Серединные по горизонтали точки рта и переносицы должны лежать на воображаемой вертикали АА, расположенной в центре изображения.

8.3.3. Требования к положению лица по вертикали

Вертикальное расстояние ВВ определяют как расстояние от нижнего края изображения до воображаемой горизонтальной линии, проходящей через центры глаз, которое должно быть от 50 % до 70 % полного вертикального размера изображения В. Допускается уменьшение нижнего предельного значения до 40 % для детей моложе 11 лет.

8.3.4. Требования к горизонтальному размеру головы на изображении

Горизонтальный размер головы определяют как расстояние между двумя воображаемыми вертикальными линиями. Каждая воображаемая линия проходит через верхнюю и нижнюю доли уха в месте прилегания ушной раковины к голове. Горизонтальный размер головы обозначен СС на рисунке 9.

Минимальный размер изображения по горизонтали определяют, исходя из условия, что А:СС = 7:5 (горизонтальный размер изображения: горизонтальный размер головы), при этом изображение включает лицо полностью.

8.3.5. Требования к вертикальному размеру головы на изображении

Вертикальный размер головы DD определяют как расстояние по вертикали между основанием подбородка и макушкой согласно рисунку 9.

Минимальный размер изображения по вертикали определяют, исходя из условия, в соответствии с которым расстояние DD от макушки до основания подбородка на изображении лица полного фронтального типа не должно быть более 80 % размера В изображения по вертикали, при этом изображение включает лицо полностью.

8.3.6. Обобщенные требования к фотографированию

В таблице 15 приведены требования к фотографированию для изображений лица полного фронтального типа, установленные в 8.3.3 - 8.3.5.

Таблица 15 - Обобщенные требования к фотографированию для получения изображений лица полного фронтального типа

Номер пункта настоящего стандарта

Наименование требования

Требование

8.3.3

Положение лица по вертикали

0,5В £ ВВ £ 0,7В

8.3.3

Положение лица по вертикали детей моложе 11 лет

0,4В £ ВВ £ 0,7В

8.3.4

Горизонтальный размер головы на изображении

А ³ 1,4СС

8.3.5

Вертикальный размер головы на изображении

B ³ 1,25DD

8.4. Требования к параметрам цифрового изображения лица полного фронтального типа

8.4.1. Требования к разрешению изображения

Разрешение изображений полного фронтального типа должно быть не менее 180 пикселей на горизонтальный размер головы, что соответствует приблизительно 90 пикселям на расстоянии между центрами глаз. Данное требование обеспечивает возможность оптимального проведения визуальной экспертизы и долговременного хранения изображения. Рекомендуемые требования приведены в А.3.1.1 приложения А.

8.5. Требования к формату записи данных для полного фронтального типа изображения лица

8.5.1. Требования наследования

Требования к формату наследуемые от основного типа изображения лица, устанавливают согласно 6.4 и 8.5.2.

8.5.2. Требования к блоку информации об изображении

Полю типа изображения лица должно быть присвоено значение 0´01*.

* В оригинале ИСО/МЭК 19794-5 допущена опечатка: вместо значения 0´01 указано значение «2».

9. Условный фронтальный тип изображения лица

9.1. Требования наследования для условного фронтального типа изображения лица

Условный фронтальный тип изображения лица является подтипом фронтального типа изображения лица и должен соответствовать всем требованиям разделов 6 и 7.

9.2. Требования к параметрам цифрового изображения лица условного фронтального типа

9.2.1. Общие положения

Изображение лица условного фронтального типа используется для хранения информации о лице, полученной от любого источника изображения. Условный фронтальный тип изображения лица наследует свойства фронтального типа изображения лица.

Изображение условного фронтального типа может быть создано с любым разрешением с использованием положений точек центров глаз, координаты которых задают относительно левого верхнего угла изображения. Цель использования условного фронтального типа изображения лица состоит в достижении заранее определенного положения глаз на изображении и определении минимальной области изображения вокруг глаз. Использование условного фронтального типа изображения лица позволяет уменьшить объем хранимых данных для изображений лица при сохранении необходимой информации для автоматизированного распознавания лица.

9.2.2. Требования к положению глаз

Для создания изображения лица условного фронтального типа необходимо определить положения центров глазных впадин (положения глаз), соответствующих контрольным точкам 12.1 и 12.2 (рисунок 7). Для определения положений глаз допускается использовать:

1) компьютерный анализ изображения;

2) визуальный анализ;

3) компьютерный и визуальный анализ.

9.2.3. Требования к геометрическим параметрам изображения лица условного фронтального типа

Изображение лица условного фронтального типа может быть цветным или монохромным. Геометрические размеры изображения лица условного фронтального типа и координаты положения глаз должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 16. Преобразование значений в целочисленные типы осуществляют согласно 5.2.3.

Таблица 16 - Геометрические параметры условного фронтального типа изображения лица

Контрольная точка или параметр

Значение

Горизонтальный размер изображения

W

Вертикальный размер изображения

W/0,75

Координата глаз Y

0,6 W

Координата X первого (правого) глаза

0,375W

Координата X второго (левого) глаза = 0,625W

(0,625W) - 1

Расстояние между центрами глаз (включая граничные пиксели)

0,25W

Пример геометрических параметров изображения приведен на рисунке 10.

Рисунок 10 - Геометрические параметры условного фронтального типа изображения
лица - (а) и пример изображения лица условного фронтального типа
с минимально допустимым горизонтальным размером W = 240 - (b)

9.2.4. Требования к минимальному горизонтальному размеру изображения лица условного фронтального типа

Минимально допустимый горизонтальный размер изображения должен быть равен 240 пикселям, при этом вертикальный размер изображения будет равен 320 пикселям, координата глаз Y - 144 пикселям, координата X первого глаза - 90 пикселям, координата X второго глаза - 149 пикселям. При этом расстояние между центрами глаз (включая граничные пиксели) должно быть равно 60 пикселям. Пример изображения приведен на рисунке 10. За начало координат 0, 0 принят левый верхний угол изображения, все размеры указаны в пикселях.

9.2.5. Требования к заполнению

Все области пикселей с неопределенными значениями должны быть заполнены каким-либо одним цветом. Рекомендуемые требования приведены в А.4.3 приложения А.

9.3. Требования к формату записи данных условного фронтального типа изображения лица

9.3.1. Требования наследования

Требования к формату, наследуемые от основного типа изображения лица, установлены в 6.4. Кроме этого формат записи должен соответствовать требованию 9.3.2.

9.3.2. Требования к блоку информации об изображении

Полю типа изображения лица в блоке информации об изображении должно быть присвоено значение 0´02.

Приложение А

(справочное)

Рекомендации для типов изображения лица

А.1. Рекомендации для основного типа изображения лица

А.1.1. Общие положения

В данном разделе приведены сложновыполнимые или трудноформулируемые требования. Эти требования рекомендуется учитывать для достижения целей создания записи. Данный раздел необходимо рассматривать совместно с разделом 6.

А.1.2. Определение контрольной точки

Блок контрольной точки, определенный в 5.6, может быть добавлен в формат записи, как основного типа изображения лица, так и всех его подтипов для описания положения контрольных точек, используемых в алгоритмах распознавания лица.

Контрольные точки, по возможности, должны быть определены на изображениях до начала процедур сжатия.

Контрольные точки могут быть включены в запись только в случае, если их параметры точно определены. В соответствии с этим параметры контрольных точек не должны переопределяться в процессе обработки изображения в задачах распознавания лица.

Обычно автоматизированный метод или точно определяет положение контрольной точки, или дает абсолютно неверный результат, что выражается в получении ошибочных координат или в том, что контрольная точка не может быть обнаружена. Поэтому для точного определения параметров контрольной точки необходимо использовать автоматизированный метод, сопровождаемый визуальным контролем с возможным внесением исправлений в результаты автоматизированного определения контрольной точки.

А.2. Рекомендации для фронтального типа изображения лица

А.2.1. Общие положения

В данном разделе приведены сложновыполнимые или трудноформулируемые требования. Эти требования рекомендуется учитывать для достижения целей создания записи. Данный раздел необходимо рассматривать совместно с разделом 7.

А.2.2. Требования к выражению лица

Выражение лица должно быть нейтральным (без улыбки), оба глаза должны быть нормально (не широко) открыты, рот закрыт. Рекомендуется, чтобы изображение максимально соответствовало данному требованию. Не рекомендуется, чтобы на изображении индивид улыбался с сомкнутыми губами.

А.2.2.1. Примеры недопустимых выражений лица

a) Закрытые глаза.

b) Волосы, закрывающие глаза.

c) Оправа очков, закрывающая часть глаза.

А.2.2.2. Примеры нерекомендуемых выражений лица

a) Улыбка с открытым ртом, когда видны внутренняя часть рта и/или зубы.

b) Поднятые брови.

c) Глаза смотрят не в направлении камеры.

d) Косоглазие.

e) Хмурое выражение лица.

А.2.3. Требования к изображению при позиционировании лица

Кисти рук, руки и другие части тела ассистента, помогающего фиксировать правильное положение головы, не должны быть видны.

А.2.4. Требования к фону

Поскольку первым шагом в процессе автоматизированного распознавания лица является отделение лица от фона с дальнейшим определением положения контрольных точек, необходимо установить требования к характеристикам фона. Рекомендуется соблюдать следующие требования.

А.2.4.1. Требования к выделению фона

Граница между головой и фоном должна быть четко видна вокруг всего индивида (исключение составляет очень большой объем волос).

А.2.4.2. Требования к теням на фоне

Не должно быть теней на заднем плане изображения лица.

А.2.4.3. Требования к однородности фона

Фон должен быть ровным и не должен содержать текстуры с прямыми или кривыми линиями, которые могут внести искажения в результаты автоматизированного обнаружения лица. Фон должен иметь однородную цветовую палитру или быть одноцветным, с последовательным изменением яркости от светлой к темной только в одном направлении.

А.2.4.4. Примеры фона

Типичным фоном, позволяющим улучшить результаты автоматизированного распознавания лица, является 18 %-ный серый фон с однородной гладкой поверхностью. Допускается использование однородных светлоокрашенных фонов, например, светло-голубого. Допускается использование белого фона, если обеспечивается достаточная дифференциация области лица, области волос и фона.

А.2.5. Требования к фокусировке и глубине резкости

Как принято в фотографической практике для получения изображения оптимального качества, диафрагменное число оптической системы должно быть не менее чем на два значения меньше, чем максимальное диафрагменное число, обеспечивающее достаточную глубину резкости.

Если отдельные штрихи миллиметровых линеек, приложенных к носу и уху индивида и обращенных к камере, могут одновременно быть видны на зарегистрированном тестовом изображении, то считают, что обеспечено разрешение деталей лица размером менее 1 мм.

Если у камеры отсутствует автофокусировка, то при регистрации изображения индивид должен находиться на определенном расстоянии от камеры.

А.2.6. Требования к воспроизведению исходных цветов объекта на изображении

Для получения черно-белой фотографии используют обычные лампы накаливания. Для получения цветной фотографии используют методы установки цветового баланса. Допускается использовать вспышку с высокой цветовой температурой, пленку, обычную или сбалансированную для съемки при искусственном освещении, и источник освещения (лампа накаливания).

А.2.7. Требования к цветовой калибровке

Рекомендуется проводить цветовую калибровку с использованием 18 %-ного серого фона или другого метода (например, установка баланса белого).

А.2.8. Требования к бочкообразной дисторсии

Данное требование направлено на обеспечение постоянства бочкообразной дисторсии, зависящей от фокусного расстояния. Для типичной фотографической системы, когда индивид находится на расстоянии 1,5 - 2,5 м от камеры, фокусное расстояние объектива камеры должно быть таким же как у среднего фотографического объектива. Для фотографирования на 35-миллиметровой пленке это означает, что фокусное расстояние должно быть от 90 до 130 мм. Для других форматов негативов/сенсоров рекомендуемое фокусное расстояние должно быть от двух до трех диагоналей негатива/сенсора.

А.3. Рекомендации для полного фронтального типа изображения лица

А.3.1. Требования к параметрам цифровых изображений лица полного фронтального типа

А.3.1.1. Требования к разрешению изображения

Разрешение изображений полного фронтального типа должно быть не менее 240 пикселей на горизонтальный размер головы (что примерно соответствует 120 пикселям на расстоянии между центрами глаз). Данное требование обеспечивает возможность оптимального проведения визуальной экспертизы и долговременного хранения изображения и соответствует минимальному горизонтальному размеру всего изображения 420 пикселей и вертикальному размеру изображения 525 пикселей.

1) Для фотографии с горизонтальным размером головы 20 мм (примерно 0,78 дюймов) рекомендуемое разрешение сканера - 120 точек на сантиметр (примерно 300 dpi).

2) Для фотографии с горизонтальным размером головы 13 мм (примерно 0,5 дюймов) рекомендуемое разрешение сканера - 189 точек на сантиметр (примерно 480 dpi).

3) Для фотографии с вертикальным размером головы (от подбородка до макушки) 25 мм (примерно 1 дюйм) средний горизонтальный размер головы примерно равен 20 мм (примерно 0,8 дюймов) с учетом характерного геометрического отношения 4 к 5. Это соответствует требуемому разрешению сканера 117 точек на сантиметр (примерно 300 dpi).

Таким образом, при проведении цветного сканирования бумажной фотографии соответствующих размеров с использованием сканера разрешение цветного сканера должно быть 300 dpi.

А.3.2. Требования к использованию изображений лица полного фронтального типа для проездных документов

А.3.2.1. Требования к отношению горизонтального и вертикального размеров изображения

Для изображения лица полного фронтального типа отношение (горизонтальный размер изображения: вертикальный размер изображения) должно быть в диапазоне от 1:1,25 до 1:1,34.

Данное требование допускает использовать отношение 1:1,25, установленное в рекомендациях Национального института стандартов и технологий США (NIST) для фотоснимков лица, отношение 1:1,28, как правило, используемое для паспортных изображений, и отношение 1:1,33, как правило, применяемое для водительских удостоверений.

А.3.2.2. Требования к размеру головы относительно размера изображения

Для изображения лица полного фронтального типа отношение горизонтальный размер изображения: горизонтальный размер головы (А:СС) должно быть в диапазоне от 7:5 до 2:1, что соответствует требованиям большего числа агентств по выдаче водительских удостоверений и международных паспортов.

В случаях, когда индивид имеет объемную прическу, указанное ограничение более значимо, чем требование включения полной линии контура волос на фотографии.

Для подростков и взрослых на изображении лица во фронтальном положении расстояние от макушки до подбородка должно быть от 70 % до 80 % вертикального размера изображения, что соответствует требованиям большего числа агентств по выдаче водительских удостоверений и международных паспортов.

Для детей (обычно моложе 11 лет) допускается меньший относительный размер головы (до 50 % области изображения), если это необходимо для обеспечения качества фотографического изображения, например, устранения искажений типа бочкообразной дисторсии (4.11) или размывания границ.

А.3.2.3. Обобщенные рекомендации к фотографированию

Требования к геометрическим параметрам, рассмотренные в А.3.2.1 - А.3.2.2, приведены в таблице А.1.

Таблица А.1 - Обобщенные требования к фотографированию для полных фронтальных типов изображений лица для проездных документов

Пункт настоящего приложения

Определение

Рекомендация

А.3.2.1

Отношение горизонтального и вертикального размеров изображения

1,25 £ В/А £ 1,34

А.3.2.2

Горизонтальный размер головы на изображении

1,4СС £ А £ 2СС

А.3.2.2

Вертикальный размер головы на изображении

0,7B £ DD £ 0,8B

А.3.2.2

Вертикальный размер головы на изображении (дети моложе 11 лет)

0,5B £ DD £ 0,8B

А.3.2.4. Примеры изображений и указаний по фотографированию для проездных документов

Качество фотографий

Фотографии должны соответствовать следующим требованиям:

- фотография должна быть сделана не более шести месяцев назад;

- горизонтальный размер фотографии должен быть от 35 до 40 мм;

- положение головы и верха плеч должно быть таким, чтобы лицо занимало от 70 % до 80 % фотографии;

- фотография должна быть в фокусе и четкой;

- фотография должна быть высокого качества без отметок чернилами или складок;

- взгляд индивида должен быть направлен прямо в камеру;

- фотография должна передавать естественный цвет кожи;

- фотография должна иметь соответствующие яркость и контраст;

- фотография должна быть напечатана на высококачественной бумаге и иметь высокое разрешение.

Фотографии, получаемые с помощью цифровых камер, должны иметь хорошую цветопередачу и быть напечатаны на фотобумаге.

Рисунок 11 - Рекомендации для изображений, используемых на проездных документах (лист 1 из 3)

Стиль и освещение

Фотографии должны соответствовать следующим требованиям:

- цвета на фотографии должны быть нейтральными;

- глаза на фотографии должны быть открытыми и четко различаемыми (не допускается наложение волос на глаза);

- лицо на фотографии должно быть обращено к камере, индивид не должен смотреть через плечо (портретный стиль), голова не должна быть наклонена, оба края лица должны быть четко видны;

- фон на фотографии должен быть однородным, светлоокрашенным;

- необходимо использовать однородное освещение: на фотографии не должно быть теней и отражения вспышки на лице, не должно быть эффекта красных глаз.

Рисунок 11, лист 2

Очки и головные уборы

Фотографии должны соответствовать следующим требованиям:

В случае ношения очков:

- на фотографии глаза должны быть четко видны, отражение вспышки на стеклах и наличие окрашенных линз не допускаются (по возможности следует избегать толстых оправ очков, а использовать для фотографирования очки с тонкой оправой, если такие имеются у индивида);

- оправа очков не должна закрывать часть глаз.

Головные уборы:

- использование головных уборов допускается только по религиозным убеждениям. В этом случае все особенности лица от подбородка до верхней части лба с обеих сторон должны быть четко видны.

Выражение и обрамление

Фотографии должны соответствовать следующим требованиям:

- на фотографии должен быть изображен только один индивид (не должно быть изображений спинки стула, игрушек, других индивидов), смотрящий прямо в камеру с нейтральным выражением лица и закрытым ртом.

Рисунок 11, лист 3

А.3.3. Требования к сжатию изображения лица полного фронтального типа

А.3.3.1. Требования к сжатию без выделения области интереса

Результаты распознавания лиц для сжатых изображений полного фронтального типа показаны на рисунках 12 и 13. Изображения лиц были получены с паспортов, выданных в австралийском Департаменте иностранных дел и торговли*. Были рассмотрены 1000 пар сопоставления (оригинал и реконструкция) реальных изображений из паспорта.

* Материалы предоставлены Terry Hartmann, сентябрь 2002 г.

Сжатие изображений лица полного фронтального типа

Рисунок 12 - Технология Identix: зависимость результатов распознавания лица
от степени сжатия изображений полного фронтального типа

Сжатие изображений лица полного фронтального типа

Рисунок 13 - Технология ZN Vision Technologies: зависимость результатов распознавания
лица от степени сжатия изображений полного фронтального типа

Данные изображения были сначала отсканированы с разрешением 300 dpi и имели стандартные геометрические характеристики паспортной фотографии с горизонтальным и вертикальным размерами изображения 416´536 пикселей и размерами головы, соответствующими требованиям раздела 9. Средний размер исходных несжатых изображений составлял приблизительно 669 Кб. Изображения, используемые в данном тесте, были сжаты с использованием формата JPEG до среднего размера 71 Кб, затем восстановлены и повторно сжаты с использованием форматов JPEG и JPEG2000 для проведения теста на парное сопоставление.

Первоначальное сжатие изображений могло привести к появлению на изображениях, используемых в тесте, артефактов формата JPEG, однако относительно низкое отношение сжатия 10:1 оказывает незначительное влияние на выходные данные, используемые для парного сопоставления.

Для данного анализа использовались технологии регистрации лица и распознавания лица Facelt (версия 5.0) компании Identix Corporation и ZN-FaceRacServer (версия 1.1) компании ZN Vision Technologies AG. Изображения были центрированы автоматически (местоположение глаз было определено компьютерной системой).

Набор изображений лица был сжат и попарно сопоставлен с набором несжатых изображений. Вероятность правильного совпадения первого ранга изучалась как функция степени сжатия. Частота правильного совпадения первого ранга характеризуется числом сопоставлений, при котором первое же найденное изображение соответствует правильному результату при поиске «один ко многим» (при условии, что всегда может произойти правильное совпадение). Частота совпадения является функцией размера базы данных и обычно используется в контексте идентификации по лицу «один ко многим».

На рисунках 12 и 13 по оси «Вероятность правильного совпадения» определяют число правильно распознанных пар при соответствующей степени сжатия (размере файла), разделенное на число правильно распознанных пар при нулевом сжатии и затем умноженное на 100 %. Таким образом значение 100 % означает, что процесс сжатия не оказал никакого воздействия на возможность технологии по распознаванию. Значение 50 % означает, что только 50 % пар при сопоставлении «один ко многим» по 1000 парам были правильно распознаны при соответствующей степени сжатия. По оси «Средний размер файла» определяют размер сжатого файла.

Основной задачей данного исследования являлась оценка того, насколько изображение лица может быть сжато без существенного уменьшения вероятности правильного совпадения (не более чем на 1 % - 2 %) по сравнению с результатами, достигаемыми без сжатия.

Графики на рисунках 12 и 13 показывают что:

1) вероятность правильного совпадения быстро уменьшается при уменьшении размера сжатого файла, если он менее 10 Кб;

2) использование формата JPEG2000 обеспечивает лучшие результаты, чем использование формата JPEG.

А.3.3.2. Рекомендации по максимальному сжатию и размерам файла изображений лица форматов JPEG и JPEG2000

При подготовке рекомендаций существенное снижение вероятности правильного совпадения было определено как превышающее 2 %. Таким образом, данные рекомендации определяют минимальные размеры файла и соответствующие степени сжатия, обеспечивающие не более чем 2 %-ное уменьшение вероятности правильного совпадения при сжатии изображений по сравнению с результатами, получаемыми без сжатия (или с очень незначительным сжатием). Результаты округлены до 1 Кб.

Для использования двух представленных технологий автоматической идентификации по изображению лица (поиск «один ко многим») размер сжатого файла изображения должен быть в среднем не менее 11 Кб для изображений лица полного фронтального типа, подобных тем, которые были использованы в эксперименте (изображения для паспорта).

А.3.4. Требования к сжатию изображения лица полного фронтально типа с выделением области интереса

А.3.4.1. Общие положения

Изображение лица полного или условного фронтальных типов может быть подвергнуто дополнительному сжатию в случаях, когда точно установлено местоположение глаз при помощи проверенного алгоритма определения местоположения глаз или с помощью визуального контроля положения глаз.

Формат JPEG2000 может быть использован для осуществления сжатия по «области интереса» (ROI-область), поскольку данная технология определена в ИСО/МЭК 15444 для формата JPEG2000 и в программных библиотеках для JPEG2000.

Сжатие ROI-области в соответствии с ИСО/МЭК 15444 для формата JPEG2000 может быть использовано для получения файлов меньших размеров. Внутренняя область изображения лица, используемая в процессе сопоставления, может быть сжата в меньшей степени, в то время как внешняя область изображения сжимается в большей степени. Полученный файл имеет меньший размер, при этом области изображения, используемые в процессе сопоставления, сохраняют высокое качество, а другие области изображения остаются пригодными для визуального анализа. Декодер JPEG2000 с поддержкой сжатия по ROI-области декодирует изображение с ROI-областями независимо от их местоположения на изображении.

Не рекомендуется применять сжатие по области интереса в случае, когда автоматическое центрирование изображения лица выполняется без визуального контроля.

А.3.4.2. Внутренние и внешние области для сжатия изображения лица полного фронтально типа

Сжатие изображения может быть выполнено с учетом внутренних и внешних областей, определенных относительно области лица.

Пример - При использовании изображения полного фронтального типа с разрешением 300 dpi внутренняя область может быть определена как область, полностью содержащая лицо (от макушки до подбородка и от уха до уха).

Приведенные выше результаты анализа показывают, что степень сжатия 60:1 с использованием формата JPEG2000 сохраняет высокую вероятность правильного совпадения. Если для внутренней области использовать отношение сжатия 50:1, то для внешней области может использоваться отношение 200:1, при котором сохраняется достаточное для визуального анализа качество изображения. Для цветного изображения в формате JPEG2000 с разрешением 300 dpi, размером 35´45 мм (413´531 пикселей, 658 Кб в несжатом виде), с размером внутренней области 240´320 пикселей (230,4 Кб) как показано на рисунке 14:

a) внешняя область со степенью сжатая 200:1 имеет размер (658 - 230,4 Кб) / 200 = 2,14 Кб;

b) внутренняя область со степенью сжатая 50:1 имеет размер (230,4 Кб) / 50 = 4,61 Кб.

Полный размер файла будет равен 2,14 + 4,61 = 6,75 Кб. Уменьшение размера файла по сравнению с файлом, сжатым со степенью 60:1 без выделения области интереса, составляет примерно 40 %.

На рисунке 14 а показано несжатое изображение с выделенной границей внутренней области, на рисунке 14 b - сжатое с использованием технологии JPEG2000-ROI.

Рисунок 14 - Пример изображения несжатого - (а) и сжатого - (b) с
использованием области интереса, показанной на (а)

А.4. Рекомендации для условного фронтального типа изображения лица

А.4.1. Требования к размерам изображения лица условного фронтального типа

Согласно разделу 9 горизонтальный размер изображения условного фронтального типа определяет геометрические параметры лица с использованием контрольных точек положения глаз. Минимальный горизонтальный размер изображения равен 240 пикселям, что соответствует расстоянию между глазами 60 пикселей, включая граничные пиксели. Максимальное значение не регламентируется.

Интерполяция, требуемая для выполнения аффинных преобразований, используемых для создания изображения условного фронтального типа, может привести к возникновению артефактов, которые могут негативно влиять на процесс распознавание лица. Например, к этому может привести ситуация, когда одна компания выбрала расстояние от глаза до глаза, равное 70 пикселям, а другая - 60 пикселям. Поэтому для обеспечения совместимости изображений условного фронтального типа рекомендуется использовать горизонтальный размер изображения, кратный 240. Примеры рекомендуемых значений приведены в таблице А.2.

Таблица А.2 - Рекомендуемые значения горизонтальных размеров изображений лица условного фронтального типа

В пикселях

Горизонтальный размер

Расстояние между глазами (включая граничные пиксели)

240

60

480

120

720

180

А.4.2. Требования к созданию изображения лица условного фронтального типа

На рисунке 15 приведен пример последовательности этапов, которые могут быть необходимы для преобразования изображения лица к условному фронтальному типу. В процессе создания изображения условного фронтального типа с горизонтальным размером 240 пикселей исходное изображение (а) вращается так, чтобы выровнять положение глаз по горизонтали (b). Далее изображение масштабируют таким образом, чтобы расстояние между центрами глаз было точно равно 60 пикселям (c). После этого изображение форматируют и обрезают (d) так, чтобы координаты первого глаза были равны (89, 144), то есть 89 пикселей по горизонтали и 144 пикселя по вертикали при отсчете от верхнего левого угла изображения, имеющего координаты 0, 0. Черным пикселям, заполняющим поля изображения, может быть присвоено любое значение цвета, но при этом рекомендуется, чтобы он совпадал с цветом пикселей, лежащих на границе исходного изображения (е).

Рисунок 15 - Аффинное преобразование и обрезка

А.4.3. Рекомендации к параметрам цифровых изображений лица условного фронтального типа

Рекомендуемым методом определения местоположения глаз является автоматизированный метод с дополнительным визуальным контролем полученных результатов.

Заполнение угловых областей изображения должно осуществляться путем повторения последнего «действительного» пикселя в строке для дополнительных строк и в столбце для дополнительных столбцов преобразованного изображения. Должна быть выполнена линейная интерполяция между соответствующими действительными горизонтальными и вертикальными пикселями. Для областей, которые не могут быть заполнены интерполяционным методом, должны использоваться исходные граничные значения.

Допускается заполнение области пикселей с неопределенными значениями любым цветом.

На этапах аффинных преобразований масштабирования и поворота рекомендуется использовать билинейную или другую интерполяцию более высокого порядка, а также метод дискретных представлений.

А.4.4. Требования к сжатию изображения лица условного фронтального типа

А.4.4.1. Требования к сжатию изображения без выделения области интереса

Результаты распознавания лиц для сжатых изображений условного фронтального типа показаны на рисунках 16 и 17. Изображения лиц были получены с паспортов, выданных в австралийском Департаменте иностранных дел и торговли. Были рассмотрены 1000 пар сопоставления (оригинал и реконструкция) реальных изображений с паспорта.

Подробное описание экспериментов по сжатию изображения полного фронтального типа приведено в А.3.3*. Для изображений лица условного фронтального типа этот эксперимент был повторен с использованием технологий Identix и ZN Version Technologies, а его результаты представлены на рисунках 16 и 17.

* В оригинале ИСО/МЭК 19794-5 допущена опечатка: вместо А.3.3 указано А.2.4.

Сжатие изображений лица условного типа

Рисунок 16 - Технология Identix: зависимость результатов распознавания лица от
степени сжатия изображений условного фронтального типа

Сжатие изображений лица условного типа

Рисунок 17 - Технология ZN Vision Technologies: зависимость результатов распознавания
лица от степени сжатия изображений условного фронтального типа

Графики на рисунках 16 и 17 показывают что:

3) вероятность правильного совпадения быстро уменьшается при уменьшении размера сжатого файла, если он менее 8 Кб;

4) использование формата JPEG2000 обеспечивает лучшие результаты, чем использование формата JPEG.

А.4.4.2. Рекомендации по максимальному сжатию и размерам файла изображений лица условного фронтального типа форматов JPEG и JPEG2000.

При подготовке рекомендаций существенное уменьшение вероятности правильного совпадения было определено как превышающее 2 %. Таким образом, данные рекомендации определяют минимальные размеры файла и соответствующие степени сжатия, обеспечивающие не более чем 2 %-ное уменьшение вероятности правильного совпадения при сжатии изображений по сравнению с результатами, получаемыми без сжатия (или с очень незначительным сжатием). Результаты округлены до 1 Кб.

Для использования двух представленных технологий автоматической идентификации по изображению лица (поиск «один ко многим») размер сжатого файла изображения лица условного фронтального типа должен быть в среднем не менее 9 Кб в формате JPEG или JPEG2000.

А.4.5. Требования к сжатию изображения лица условного фронтального типа с выделением области интереса

А.4.5.1. Общие положения

Изображение лица полного или условного фронтальных типов может быть подвергнуто дополнительному сжатию в случаях, когда местоположение глаз точно установлено с помощью проверенного алгоритма определения местоположения глаз или путем визуального контроля положения глаз.

Формат JPEG2000 может быть использован для осуществления сжатия по «области интереса» (ROI-область), поскольку данная технология определена в ИСО/МЭК 15444 для формата JPEG2000 и в программных библиотеках для JPEG2000.

Сжатие ROI-области в формате JPEG2000 может быть использовано для получения файлов меньших размеров. Внутренняя область изображения лица, используемая в процессе сопоставления, может быть сжата в меньшей степени, в то время как внешняя область изображения сжимается в большей степени. Полученный файл имеет меньший размер, при этом области изображения, используемые в процессе сопоставления, сохраняют высокое качество, а другие области изображения остаются пригодными для визуального анализа. Стандартный декодер JPEG2000 с поддержкой сжатия по ROI-области декодирует изображение с ROI-областями независимо от их местоположения на изображении.

Не рекомендуется применять сжатие по области интереса в случае, когда автоматическое центрирование изображения лица выполняется без визуального контроля.

А.4.6. Внутренние и внешние области для сжатия изображения лица условного фронтального типа

Рисунок 18 - Рекомендуемая область интереса для изображений
лица условного фронтального типа

Для изображения лица условного фронтального типа с горизонтальным размером 240 пикселей внутренняя область определяют прямоугольную область с координатами вершин (24, 24), (215, 24), (24, 263) и (215, 263), включая граничные пиксели, как показано на рисунке 18. Размер этой области должен быть 192´240 пикселей.

На рисунке 18 указаны размеры внутренней области при горизонтальном размере изображения W = 240. В общем случае координаты вершин, задающие внутреннюю область равны (0,1W; 0,1W), (0,9W - 1; 0,1W), (0,1W; 1,1 W - 1) и (0,9W - 1; 1,1 W - 1).

Внешняя область соответствует всему изображению с исключенной внутренней областью, содержит 240 ´ 320 - 192 ´ 240 = 30720 пикселей и, при кодировании каждого пикселя тремя байтами, имеет размер 30720´3 байта = 90 Кбайт.

Взаимосвязь степени сжатия изображений лица условного фронтального типа с использованием области интереса и вероятности правильного сопоставления не определялась.

Приложение Б

(справочное)

Условия получения изображений лица

Б.1 Область применения

Настоящее приложение устанавливает экспертные рекомендации по фотографированию лиц для визуальной или автоматической идентификации по изображению лица. Эти рекомендации предназначены для использования в фотолабораториях, фотокабинах, в пунктах регистрации и т.д., изготавливающих или принимающих отпечатанные или цифровые изображения лиц для идентификации*, соответствующие стандарту ИСО/МЭК 19794-5. Настоящее приложение может использоваться в качестве источника информации для конструкторов и операторов фотокабин, разработчиков программного обеспечения, разработчиков стандартов на профили программных приложений, а также для других целей.

_______

* Изображение для идентификации подразумевает изображение для использования в различных идентифицирующих личность документах.

На работу систем распознавания лица влияет большое количество факторов, которые включают в себя характеристики внешнего вида индивида (особенности лица, прическа и украшения) и условия получения изображения (поле обзора камеры, фокус, глубина резкости, фон и освещение). При этом условия получения изображения являются контролируемыми параметрами и оказывают большее влияние на точность распознавания лица, чем характеристики внешнего вида.

В данном приложении установлены рекомендации по получению двухмерных изображений лица при помощи фото- или видеокамеры (аналоговой или цифровой) (далее - камера), цифрового сканирования отпечатанной фотографии*. Получение трехмерных изображений лица в данном приложении не рассматривается.

_______

* В оригинале ИСО/МЭК 19794-5, Дополнение 1, не указана возможность получения изображения путем цифрового сканирования пленочных слайдов и негативов.

Б.2 Рекомендации по получению изображений лица

В данном разделе установлены рекомендации по получению изображений лица в фотолаборатории, фотокабине, пункте регистрации и т.д., а именно по взаиморасположению индивида и камеры, а также варианты расположения осветительных приборов. Целью использования данного приложения является обеспечение правильного положения индивида и равномерности освещенности его лица, чтобы получаемые изображения лица удовлетворяли требованиям международного стандарта ИСО/МЭК 19794-5. На изображениях лица должны отсутствовать тени и блики на коже или на очках.

Б.2.1 Рекомендации для фотолаборатории

Фотолаборатория обычно представляет собой профессиональное помещение, оборудованное аналоговой или цифровой камерой, набором регулируемых осветительных приборов, соответствующим задним фоном и посадочным местом.

Б.2.1.1 Рекомендации по взаиморасположению камеры и индивида

В данном подпункте приведены рекомендации по взаиморасположению камеры и индивида:

- расстояние между камерой и индивидом должно составлять от 1,2 до 2,5 м. При меньшем расстоянии между камерой и индивидом возможны трудности в регулировке освещения для устранения теней;

- фокусировка проводится на расстояние до глаз индивида, значение диафрагмы устанавливается таковым, чтобы обеспечить глубину резкости не менее 10 см, или на расстояние от носа до ушей индивида. Глубина резкости объектива зависит от его фокусного расстояния, значения диафрагмы и расстояния фокусировки. Точечные объекты, находящиеся ближе или дальше расстояния, на котором фокусируется объектив, будут размыты, величина размытости называется «кругом нерезкости». Если максимальный диаметр круга нерезкости ограничен, например, расстоянием между смежными пикселями в датчике изображения CCD, то могут быть определены расстояния спереди (Dсп) и сзади (Dсз) от фокусной плоскости, в пределах которых изображение является приемлемо сфокусированным. Сумма этих расстояний является глубиной резкости (Dгр):

Dгр = Dсп + Dсз,

где Dсп - расстояние от фокальной плоскости до плоскости самой ближней к камере резко отображаемой точки:

Dсп = cFs (s - f )/[f2 + cF (s - f)];

Dсз - расстояние от фокальной плоскости до плоскости самой дальней от камеры резко отображаемой точки:

Dсз = cFs (s - f )/[f2 - cF (s - f)],

где с - диаметр круга нерезкости;

s - расстояние от объектива до лица индивида;

F - диафрагменное число объектива, отношение фокусного расстояния объектива f к диаметру входного зрачка объектива а:

F = f/a.

Перечисленные параметры представлены на рисунке Б.1.

Рекомендации по взаиморасположению камеры и индивида представлены на рисунке Б.2:

- оптимальная высота камеры находится на уровне глаз индивида. Регулировка высоты камеры должна проводиться при помощи регулируемого по высоте посадочного места или при помощи регулировки высоты штатива;

- индивид должен смотреть прямо в камеру, держать голову прямо и плечи ровно по отношению к камере. Поворот головы должен осуществляться в соответствии с требованиями 7.2.2.

Рисунок Б.1 - Параметры для вычисления глубины поля

Рисунок Б.2 - Рекомендации по взаиморасположению камеры и индивида

Б.2.1.2 Пример измерения экспозиции в различных областях лица

На рисунке Б.3 показано измерение экспозиционного числа EV в четырех областях лица индивида, а именно на левой и правой щеках, лбу и подбородке. Для измерений экспонометр помещают у одной из указанных областей лица индивида и направляют прибор в сторону камеры. Все четыре результата измерения должны отличаться друг от друга не более чем на 1 EV. Если результаты измерения различаются более чем на 1 EV, то источники освещения должны быть перемещены для достижения требований освещенности лица в соответствии с данным подпунктом.

Рисунок Б.3 - Расположение экспонометра при измерении
экспозиции

Экспозиционное число определяет значение экспозиции при любом сочетании выдержки и диафрагмы объектива. По определению, экспозиционное число, равное 0, соответствует выдержке в 1 с и диафрагменному числу F 1,0 при чувствительности пленки или эквивалентного датчика изображений ИСО 100. Экспозиционное число определяется по следующей формуле

EV = log2 (F2/Т) = 2log2 (F) - log2 (T),

где F - диафрагменное число объектива;

T - время экспозиции.

Изменение значения экспозиционного числа на 1 EV соответствует увеличению/уменьшению значения диафрагменного числа на 1 ступень или увеличению/уменьшению времени экспозиции в 2 раза.

Б.2.1.3 Примеры конфигурации фотолаборатории

В данном подпункте приведены три примера взаиморасположения источников освещения, индивида и камеры для фотолабораторий, изготавливающих изображения лица для идентификации. В первом примере используются один источник освещения и отражающая панель для обеспечения равномерной освещенности. Во втором примере используются два источника освещения и отражающая панель для освещения области подбородка индивида. Третий пример конфигурации отличается от второго наличием осветителя фона, расположенного за индивидом для устранения теней на фоне.

Б.2.1.3.1 Пример 1: Правильная организация освещения при помощи одного источника освещения (рисунок Б.4)

Источник освещения, представленный ламповым отражателем, должен быть расположен под углом около 35° выше линии между камерой и индивидом в вертикальной плоскости и направлен на лицо индивида под углом не более 45° к линии между камерой и индивидом в горизонтальной плоскости. Боковая отражающая панель должна быть расположена с другой стороны для устранения теней на лице индивида. Дополнительно может быть расположена еще одна отражающая панель напротив индивида ниже уровня лица для освещения области подбородка.

1 - камера; 2 - штатив; 3 - отражающая панель; 4 - ламповый отражатель;
5 - источник освещения; 6 - боковая отражающая панель

Рисунок Б.4 - Организация освещения фотолаборатории
с использованием одного источника освещения

Б.2.1.3.2 Пример 2: Правильная организация освещения при помощи двух источников освещения (рисунок Б.5)

В данном случае используются два источника освещения. Источники освещения, представленные ламповыми отражателями, должны быть расположены под углом около 35° выше линии между камерой и индивидом в вертикальной плоскости и под углом не более 45° к линии между камерой и индивидом в горизонтальной плоскости. Подобная организация освещения смягчает края теней и обеспечивает равномерную освещенность лица индивида. Дополнительно может быть расположена еще одна отражающая панель напротив индивида ниже уровня лица для освещения области подбородка.

1 - камера; 2 - штатив; 3 - отражающая панель; 4 - ламповые отражатели;
5 - основной источник освещения; 6 - фронтальный источник освещения

Рисунок Б.5 - Организация освещения фотолаборатории
с использованием двух источников освещения

Б.2.1.3.3 Пример 3: Правильная организация освещения при помощи двух источников освещения и осветителя фона (рисунок Б.6)

В набор источников освещения, представленный в примере 2, вводится осветитель фона, который используется для устранения теней на фоне за индивидом. Данный источник освещения должен быть расположен за индивидом ниже уровня его головы и направлен на фон.

1 - камера; 2 - штатив; 3 - отражающая панель; 4 - ламповые отражатели;
5 - основной источник освещения; 6 - фронтальный источник освещения;
7 - осветитель фона

Рисунок Б.6 - Организация освещения фотолаборатории
с использованием двух источников освещения и осветителя фона

Б.2.2 Рекомендации для фотокабин

Фотокабина, как правило, представляет собой устройство для получения автопортрета. В состав фотокабины входят: камера, источники освещения, посадочное место, однородный фон, устройство для печати, дисплей и иногда устройство голосовых команд. Развитие технологий фотографирования позволило создавать малогабаритные конструкции фотокабин, что привело к их широкому распространению во всем мире. Ниже установлены принципы конструирования и эксплуатации таких фотокабин, включая планировки спереди, сбоку и сверху. В Б.2.2.1 - Б.2.2.4 установлены варианты взаиморасположения камеры и индивида и описание методов управления положением и выражением лица индивида.

Б.2.2.1 Правильное освещение

Необходимо расположить несколько источников освещения симметрично над камерой за матовой рассеивающей панелью. Такое расположение обеспечивает равномерную освещенность лица индивида и устраняет большинство проблем, связанных с бликами и тенями. Осветитель фона должен быть расположен за индивидом ниже уровня его головы и посередине между фоном и индивидом.

Расположение источника фронтального освещения над камерой под углом в 35° выше линии между камерой и индивидом предотвращает прямое отражение освещения от очков индивида.

Стены внутри фотокабины должны быть белого цвета, кроме расположенной за индивидом. Белые стены являются отражателями и обеспечивают равномерную освещенность лица в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

При получении изображения в фотокабине должно быть включено освещение. Это позволит предотвратить эффект красных глаз, связанный с получением изображения при недостаточном освещении.

Чтобы избежать появления нежелательных теней в области подбородка, необходимо использовать прямое или рассеянное освещение, направленное снизу вверх.

Необходимо использовать непрозрачный занавес для предотвращения эффектов влияния внешнего освещения.

Б.2.2.2 Пример конфигурации фотокабины

Рисунок Б.7 - Рекомендации по взаиморасположению индивида,
камеры и источников освещения в фотокабине (лист 1)

1 - посадочное место, регулируемое по высоте; 2 - рамка позиционирования лица;
3
- ламповые отражатели; 4 - внешнее освещение; 5 - источники освещения;
6
- освещение фона; 7 - камера

Рисунок Б.7 (лист 2)

Б.2.2.3 Взаиморасположение индивида и камеры

Для обеспечения правильного положения индивида и управления его положением может быть использовано зеркало или видеоэкран.

В фотокабине для отображения изображения лица в режиме реального времени на стене напротив индивида должно быть установлено зеркало или инвертированный слева направо видеоэкран. На зеркале или видеоэкране должна быть изображена рамка позиционирования, при помощи которой можно определить, видна ли голова полностью, необходимо ли проводить выравнивание по линии уровня глаз и по центру поля обзора камеры. Использование рамки позиционирования представлено на рисунке Б.8.

Необходимо наличие посадочного места, регулируемого по высоте.

Расстояние от камеры до индивида должно составлять 0,7 - 1,0 м.

Рисунок Б.8 - Использование рамки позиционирования

Б.2.2.4 Корректирование размеров, выражения лица и т.д. при помощи графического интерфейса пользователя

Функция просмотра изображения дает возможность просмотра изображения лица перед печатью для контроля самим индивидом. Внутри фотокабины должны находиться иллюстрации рекомендуемых положений и выражений лица.

Для корректирования размеров лица индивид при предварительном просмотре должен иметь возможность указать положение макушки и подбородка. После этого изображение автоматически масштабируется, и края изображения обрезаются соответствующим образом.

Может использоваться программное обеспечение детектирования лица, которое автоматически определяет область лица на изображении и проводит центрирование области лица. Необходимо обеспечить возможность ручной корректировки автоматически определенного положения при предварительном просмотре, так как при автоматической обработке существует вероятность ошибки.

Рисунок Б.9 - Использование перемещающихся горизонтальных линий
для установки размера головы

Б.2.3 Рекомендации для пунктов регистрации

Для удостоверяющих личность документов и, в особенности, машино-считываемых дорожных документов (МДД), изображения лиц предоставляются заявителями или создаются в пункте регистрации по принципу «быстрой регистрации». В данном подпункте установлены рекомендации по получению изображений лица в условиях пункта регистрации, где часто площадь помещения ограничена. Тем не менее, качество изображений лица должно быть максимально близким к качеству изображений, получаемых в фотолабораториях и фотокабинах, как указано выше.

Б.2.3.1 Освещенность

На рисунке Б.10 представлен оптимальный вариант планировки пункта регистрации: индивид и фон освещены двумя источниками рассеянного освещения. Источники освещения устанавливаются на консоли с небольшой площадью основания, что приемлемо для типичных условий пункта регистрации. Консоль может быть установлена на дверь или стену.

Должно использоваться синхронизированное импульсное освещение для обеспечения высокой скорости работы затвора и избежания размытости из-за случайного движения индивида. Необходимо устранить попадание в помещение прямых солнечных лучей, например, при помощи штор или жалюзи.

Б.2.3.2 Взаиморасположение камеры и индивида

Контроль и управление правильным положением индивида может проводиться в режиме реального времени при помощи обратной связи в виде дополнительного видеоэкрана, расположенного непосредственно напротив индивида. Функция просмотра изображения дает возможность повторного получения изображения лица перед печатью в случае, если индивид считает, что его/ее положение или выражение лица неприемлемы.

Необходимо наличие регулируемого по высоте посадочного места с подушкой для детей.

Расстояние от камеры до индивида должно составлять 0,5 - 1,0 м.

Б.2.3.3 Контроль получения изображения лица оператором

Контроль и управление правильным положением индивида могут осуществляться оператором при помощи видеоэкрана, отображающего лицо индивида в течение всего процесса получения изображения. Функция просмотра изображения дает возможность повторного получения изображения лица перед печатью в случае, если оператор считает, что положение или выражение лица индивида неприемлемы.

Оператор должен оценить качество изображения перед дальнейшей обработкой. Для этого может быть использовано программное обеспечение оценки качества изображения лица, которое автоматически проверяет соответствие качества изображения лица требованиям пункта регистрации или требованиям и рекомендациям ИСО/МЭК 19794-5 и настоящего приложения. В Б.5 представлена информация о таком программном обеспечении и приведены два примера пользовательских интерфейсов.

1 - консоль регистрации; 2 - камера; 3 - верхний осветитель; 4 - нижний осветитель

Рисунок Б. 10 - Рекомендации по взаиморасположению индивида, камеры
и источников освещения в пункте регистрации

Б.3 Рекомендации по печати

В случае если требуется печать изображения, необходимо выбрать оптимальные характеристики печати для того, чтобы сохранить максимальный объем информации, содержащийся в изображении.

Системы цифровой печати можно разделить на два типа: (1) изменяющие плотность или размер растровой точки на изображении, (2) изменяющие частоту расположения точек без изменения размера и плотности. Системы первого типа называются системами непрерывного тона, а второго типа - полутоновыми. При достаточном разрешении для сканирования и передачи в системы автоматического распознавания лица могут использоваться изображения, распечатанные обоими способами.

Б.3.1 Проблема выбора между пространственным разрешением изображения и разрешением по интенсивности

При любом методе печати обязательно существует проблема выбора между пространственным разрешением изображения и разрешением по интенсивности, т.е. проблема выбора между сохранением четкости деталей на изображении и плавностью переходов между яркостями пикселей. Процесс печати изображения лица не должен снижать пространственное разрешение изображения или разрешение по интенсивности до такой степени, когда снижаются показатели точности и надежности системы распознавания.

В настоящее время многие страны предъявляют следующие требования к изображениям лица на паспортах и визах: квадрат со стороной 50 мм, расстояние между центрами глаз около 12 мм, высота лица немного больше половины высоты изображения. Для того чтобы между центрами глаз было 120 пикселей, рекомендованных в приложении А (А.3), изображение лица необходимо сканировать при пространственном разрешении изображения 12 пикселей на миллиметр (300 пикселей на дюйм). Для сохранения детализации данных при разрешении по интенсивности, равном 256 уровням, полутоновый принтер должен воспроизводить разрешение изображения 160 точек на миллиметр. Такой уровень точности требует значительных затрат, поэтому при выборе пространственного разрешения и разрешения по интенсивности требуется искать компромиссное решение.

Б.3.2 Рекомендации к качеству печати

Ввиду большого количества существующих доступных методов печати, в настоящем приложении не даны рекомендации по методам печати. Более того, выбор типа бумаги может оказывать существенное влияние на качество изображения. В настоящем пункте предоставляются рекомендации не по способам печати, а по внешнему виду отпечатанных изображений лица и минимально допустимому качеству цифровых изображений лица, полученных при сканировании отпечатанных изображений.

Б.3.2.1 Разрешение изображения

На распечатанном изображении должны отображаться все мелкие детали лица диаметром до одного миллиметра, такие как морщины и родинки. Все цвета телесного тона от светлого до смуглого должны быть отчетливо различимы, не должно быть бликов или теней. Участки плавных переходов областей лица должны передаваться без резких изменений в цвете или плотности печати и подчеркивания контура.

Б.3.2.2 Цветовая насыщенность

На небольших областях изображения лица могут возникать блики. За исключением этих областей другие элементы распечатанного изображения не должны быть насыщенного белого цвета. Таким образом, участки фона и предметы одежды индивида должны содержать детали в свете и тенях.

Б.3.2.3 Эффект муара или видимые точечные структуры

В результате оцифровки распечатанных изображений могут образовываться артефакты, например, муар. Если в дальнейшем это изображение распечатывается, эффект муара может быть усилен. При сканировании с пространственным разрешением 12 пикселей на миллиметр (300 пикселей на дюйм) или ниже в процессе печати не должен появляться заметный эффект муара. Если для распечатывания изображения лица был применен периодический полутоновой процесс, то в результате с высокой вероятностью появится эффект муара. Таким образом, при печати на струйных и лазерных принтерах в режиме полутоновой печати для имитации непрерывности тона, необходимо использовать непериодические (или с размытием) методы полутоновой печати. Более того, при печати не должны образовываться точечные структуры, которые были бы заметны невооруженным глазом.

Б.3.3 Использование шаблона изображения лица

Для проведения оценки качества изображений лица оператор может использовать прозрачный шаблон. На шаблоне должны быть очерчены границы размера головы и поворота (наклона). При наложении его на изображение лица определяется, отвечает ли представленное изображение требованиям . Пример такого шаблона компании Citizenship and Immigration Canada с инструкцией по применению представлен в уменьшенном размере на рисунке Б.12.

Фотошаблон*

_______

* Пояснения на рисунке Б.12 переведены на русский язык разработчиками настоящего приложения.

Настоящий шаблон может быть использован для измерения размера головы, размера изображения и для определения наклона головы.

Инструкции

Измерение размеров головы

1 Выровнять нижнюю часть овала с подбородком. Измерение головы проводится от подбородка до макушки.

Если размер головы меньше чем 31 мм (маленький овал) или больше чем 36 мм (большой овал), изображение лица считается непригодным.

Измерение размеров изображения

1 Выровнять нижний левый угол рамки шаблона с нижним левым углом изображения лица.

2 Если размер изображения меньше, чем определенные стандартом размеры 35´45 мм, изображение лица считается непригодным.

Измерение наклона головы

1 Выровнять нижнюю часть овала с подбородком. Наклонить изображение лица таким образом, чтобы черная пунктирная линия проходила через середину подбородка и середину носа.

2 Если рамка изображения лица выходит за синие наклонные линии, изображение считается непригодным. Если рамка изображения лица находится внутри заштрихованной зеленой области, то изображение удовлетворяет требованиям по наклону.

Рисунок Б.12 - Пример фотошаблона (предоставлен компанией
Citizenship and Immigration Canada)

Б.4 Рекомендации по сканированию

Рекомендации по сканированию предназначены для сохранения максимального объема идентифицирующей информации на изображении лица при аналогово-цифровом преобразовании. Сохранение информации возможно при достаточном пространственном разрешении изображения и разрешении по интенсивности во всех каналах цветового пространства RGB*.

________

* RGB (Red, Green, Blue - красный, зеленый, синий) - цветовая модель, описывающая способ цветовоспроизведения.

Б.4.1 Пространственное разрешение изображения и разрешение по интенсивности

Для обычного паспортного или визового изображения лица пространственное разрешение изображения должно быть равно 12 пикселям на миллиметр (300 пикселей на дюйм) для обеспечения расстояния между центрами глаз, равного 120 пикселям. Разрешение по интенсивности должно составлять как минимум 256 уровней на цвет пикселя, три цвета на пиксель.

Б.4.2 Разрешающая способность

Разрешающая способность характеризует возможность различать мелкие детали на изображении, и этот показатель отличен от частоты дискретизации, хотя и взаимосвязан с ней. Часто используемым показателем разрешающей способности является функция передачи модуляции (ФПМ). Для сохранности отображения мелких деталей лица ФПМ сканера должна составлять как минимум 20 % при пространственной частоте 6 периодов на миллиметр. Кроме того, разрешающая способность сканера должна быть одинаковой по обеим осям и не должна увеличиваться с использованием алгоритма усиления резкости изображения или алгоритма высокочастотной фильтрации.

Б.4.3 Цветовое пространство

Так как цветовое пространство RGB и его модификации по определению являются зависимыми от устройства, выходные данные сканера должны быть преобразованы в независимое от устройства цветовое пространство sRGB. По стандарту Международного консорциума по цвету (МКЦ) в выходной файл изображения может быть вложен стандартный совместимый профиль цвета собственного пространства сканера.

Б.4.4 Цветовая насыщенность

Для сканированного изображения лица недопустимо наличие большого количества пикселей со значениями у границ уровней квантования, то есть на уровнях 0 или 255, если глубина цвета равна 8 битам.

Б.4.5 Сжатие изображения

Для уменьшения размеров файлов сканированных изображений в сканерах используются форматы сжатия с потерей JPEG и JPEG2000. Некоторые производители или разработчики программного обеспечения сканеров предусматривают возможность выбора соотношения «качество изображения - степень сжатия изображения». Выбор наиболее высокой степени сжатия приводит к потере качества изображения лица, что существенно снижает точность и надежность распознавания лица, как указано в приложении А (А.3.3) ИСО/МЭК 19794-5. Пользователь должен быть осведомлен обо всех возможных степенях сжатия изображения, представленных в системе сканирования, и о последствиях выбора тех или иных настроек соотношения «качество изображения - степень сжатия изображения». Если нет существенных ограничений на объем файла изображения, то для обеспечения высокой точности и надежности распознавания предпочтительнее выбирать настройки, сохраняющие высокое качество изображения.

Б.5 Программное обеспечение для оценки качества изображения лица

В настоящее время существует несколько программных продуктов, представляющих собой комплекты разработчиков (комплекты SDK*) для определения, - удовлетворяет ли представленное изображение лица требованиям ИСО/МЭК 19794-5. В таких продуктах рассчитываются множество показателей качества изображения лица и один объединенный показатель качества, и автоматически определяется, достаточна ли степень качества представленного изображения лица. Показатели качества изображения лица включают в себя размер лица, центрирование лица, контраст, фокусировку, текстуру и равномерность фона, равномерность освещенности, вращение головы (поворот и наклон). Программное обеспечение оценки качества изображения лица является эффективным дополнением к визуальной оценке качества, проводимой в фотолабораториях, фотокабинах или пунктах регистрации. Примеры графического интерфейса пользователя (GUI**) для двух подобных продуктов представлены на рисунке Б.13.

________

* SDK (Software development kit) - комплект разработчика программного обеспечения.

** GUI (Graphical user interface) - графический интерфейс пользователя.

Рисунок Б.13 - Два примера графического интерфейса пользователя
программного обеспечения оценки качества изображения лица (лист 1)

Рисунок Б.13 - Лист 2

Б.6 Таблицы рекомендаций

Основные рекомендации по условиям получения изображений лица, обработке полученного изображения и требованиям к качеству изображений представлены в таблицах Б.1 - Б.5. В данных таблицах графа «Параметр» соответствует пунктам и разделам ИСО/МЭК 19794-5. Аббревиатуры ФЛ (фотолаборатория) и ФК (фотокабина) с числовыми значениями, приведенные в таблицах Б.1, Б.2 и Б.4, указывают на пример, представленный в Б.8.

Б.6.1 Организация обстановки

Таблица Б.1 - Рекомендации по организации обстановки

Группа параметров

Параметр

Фотолаборатория

Фотокабина

Пункт регистрации

Освещение

Число источников освещения по 7.2.10

По возможности необходимо использовать два или более источников освещения. При применении одного источника освещения требуется использовать отражатели. Рекомендуется освещение фона (ФЛ1)

По возможности необходимо использовать два или более источников освещения. При применении одного источника освещения рекомендуемый цвет стен фотокабины - белый. Рекомендуется освещение фона (ФК1)

По возможности необходимо использовать два или более источников освещения. Рекомендуется освещение фона

 

Методы освещения по 7.2.10

Необходимо обеспечить рассеянное освещение при помощи отражающих (например зонт-отражатель) и рассеивающих панелей (например софт-бокс) (ФЛ2), (ФЛ3)

Необходимо обеспечить рассеянное освещение при помощи ламповых отражателей или белых полупрозрачных пластиковых панелей. Белые стены также могут служить в качестве отражателей (ФК2), (ФК3)

Необходимо обеспечить рассеянное освещение с использованием матовых рассеивающих панелей для верхнего и нижнего света

 

Цветовая температура

Рекомендуется 4500 - 6500 К

Рекомендуется 4500 - 6500 К. Поддержание цветового баланса осуществляется при помощи серых или белых стен. Посторонний свет устраняется при помощи штор или двери

Рекомендуется 4500 - 6500 К. Поддержание цветового баланса осуществляется при помощи серого или белого фона. Влияние внешнего освещения должно быть минимизировано (например шторами)

Ведущее число вспышки

Ведущее число вспышки должно быть больше 7 (расстояние до индивида 1,2 - 2,5 м). Не рекомендуется использовать встроенную вспышку компактных камер. В этом случае ведущее число вспышки равно приблизительно 10, что является неудовлетворительным, могут возникать такие эффекты как тени на фоне, эффект красных глаз и др.

Ведущее число вспышки должно быть больше 7 (расстояние до индивида 0,7 - 1,0 м).

Ведущее число вспышки должно быть больше 10 (расстояние до индивида 0,5 - 1,0 м). Необходимо использовать две сбалансированные импульсные лампы

 

Степень равномерности освещенности по 7.2.7

Освещение должно быть равномерным. Разница между четырьмя измерениями экспозиции (левая и правая части лица, подбородок и лоб) должна быть меньше 1 EV (ФЛ4)

Освещение должно быть равномерным. Разница между четырьмя измерениями экспозиции (левая и правая части лица, подбородок и лоб) должна быть меньше 1 EV (ФК4)

Освещение должно быть равномерным. Разница между четырьмя измерениями экспозиции (левая и правая части лица, подбородок и лоб) должна быть меньше 1 EV

Расположение источников освещения

Источник освещения должен быть расположен под углом около 35° выше линии между камерой и индивидом в вертикальной плоскости и направлен на лицо индивида под углом 30° - 45° в горизонтальной плоскости (ФЛ5)

Симметричное расположение. Источники освещения должны быть расположены под углом около 35° выше линии между камерой и индивидом в вертикальной плоскости и направлены на лицо индивида под углом 30° - 45° в горизонтальной плоскости (ФК5)

Источники освещения должны располагаться над и под осью индивид-объектив. Обычно угол равен 15° над осью и 45° под осью

Индивид

Положение головы по 7.2.2

В качестве инструкции для индивида: камера должна находиться по горизонтали на центральной линии лица, по вертикали - на уровне точки, находящейся посередине между глазами и кончиком носа. Высота камеры может регулироваться при помощи штатива(ФЛ6)

В качестве инструкции для индивида: камера должна находиться по горизонтали на центральной линии лица, по вертикали - на уровне точки, находящейся посередине между глазами и кончиком носа. Выравнивание по высоте должно осуществляться при помощи регулируемого по высоте посадочного места. Индивид может контролировать положение при помощи зеркала или видеоэкрана и функции просмотра изображения. Следует поместить внутри фотокабины инструкцию для индивида с рекомендациями к выражению его лица (ФК6)

В качестве инструкции для индивида: камера должна находиться по горизонтали на центральной линии лица, по вертикали - на уровне точки, находящейся посередине между глазами и кончиком носа. Выравнивание по высоте должно осуществляться при помощи регулируемого по высоте посадочного места и подушки для детей. Оператор и индивид могут контролировать положение головы при помощи просмотра изображения на дополнительном экране

 

Положение плеч по 7.2.5

Оператор должен проинструктировать индивида (ФЛ7)

Индивид может контролировать положение плеч при помощи зеркала или видеоэкрана и функции просмотра изображения. Следует поместить внутри фотокабины инструкцию для индивида с рекомендациями к положению его плеч (ФК7)

Оператор и индивид могут контролировать положение плеч при помощи дополнительного видеоэкрана и функции просмотра изображения

 

Корректирование размера лица

Если после фотографирования регулировка размера лица не может быть проведена, то размер и положение лица (по макушке и подбородку) должны быть отрегулированы при помощи дисплея камеры

Если после фотографирования регулировка размера лица не проводится, то размер и положение лица (по макушке и подбородку) должны быть отрегулированы индивидом при помощи зеркала или видеоэкрана

Размер и положение лица (по макушке и подбородку) должны быть проконтролированы оператором с использованием дополнительного видеоэкрана и программного обеспечения оценки качества изображения лица

Корректирование размера лица

Корректирование размера лица может проводиться (1) изменением расстояния между индивидом и камерой или зумированием объектива и (2) изменением высоты и положения камеры

Корректирование размера лица может проводиться (1) зумированием объектива и (2) изменением высоты посадочного места

Корректирование размера лица может проводиться изменением расстояния между индивидом и камерой или зумированием объектива. Вертикальное положение выравнивается при помощи регулируемого по высоте посадочного места

 

Рекомендуемое выражение лица (нейтральное, без улыбки, оба глаза открыты, рот закрыт) по 7.2.3, А.2.2

Оператор должен проинструктировать индивида (ФЛ8)

Индивид контролирует выражение лица при помощи зеркала или видеоэкрана и функции просмотра изображения (ФК8)

Оператор и индивид контролируют выражение лица при помощи зеркала или видеоэкрана и функции просмотра изображения

 

Очки [приемлемы при нормальном применении (использование по назначению), сплошном затемнении в медицинских целях, отсутствии загораживания глаз] по 7.2.11

Для уменьшения бликов от освещения необходимо изменить расположение источника освещения (ФЛ9)

Индивид контролирует отсутствие бликов при помощи зеркала или видеоэкрана и функции просмотра изображения (ФК9)

Оператор и индивид контролируют отсутствие бликов при помощи зеркала или видеоэкрана и функции просмотра изображения

Фон

Цвет фона по А.2.4.4

Серый, светло-голубой, белый, кремовый

Серый, белый, кремовый

Серый, светло-голубой, белый, кремовый

 

Однородность фона по А.2.4.3

Однородный или одноцветный фон с плавными переходами, вызванными фоновым светом

Однородный или одноцветный фон с плавными переходами, вызванными фоновым светом

Однородный

Б.6.2 Фотографирование

Таблица Б.2 - Рекомендации по фотографированию

Группа параметров

Параметр

Фотолаборатория

Фотокабина

Пункт регистрации

Настройки камеры

Выдержка

Значение выдержки (1/60 - 1/250) должно предотвращать размытость изображения, если в качестве основного источника освещения не применяется электронная вспышка. Камера должна фиксироваться при помощи штатива или жесткого стенда (ФЛ10)

Значение выдержки (1/60 - 1/250) должно предотвращать размытость изображения, если в качестве основного источника освещения не применяется электронная вспышка

Значение выдержки (1/60-1/250) должно предотвращать размытость изображения, если в качестве основного источника освещения не применяется электронная вспышка

 

Баланс белого по А.2.7

Выставлять вручную по образцу серого (ФЛ11)

Выставлять вручную во время установки или технического обслуживания фотокабины

Автоматическая установка перед фотографированием

Переэкспонирование или недоэкспонирование по 7.3.2

Устанавливается при помощи экспонометра. Необходимо использовать 18 % серый фон для правильной регулировки экспозиции

Значение экспозиции корректируется во время установки фотокабины. Необходимо использовать 18 % серый фон для правильной регулировки экспозиции

Значение экспозиции корректируется во время установки оборудования. Необходимо использовать 18% серый фон для правильной регулировки экспозиции

 

Расстояние от камеры до индивида по А.2.8

1,2 - 2,5 м (ФЛ13)

0,7 - 1,0 м (ФК10)

0,5 - 1,0 м

 

Фокусное расстояние объектива камеры (аналог формата пленки 35 мм) по А.2.8

50 - 130 мм (при расстоянии от камеры до индивида 1,2 - 2,5 м)

40 - 100 мм (при расстоянии от камеры до индивида 0,7 - 1,0 м)

36 - 100 мм (при расстоянии от камеры до индивида 0,5 - 1,0 м)

 

Разрешение по 7.3.3

Не менее 2 пикселей на 1 мм (необходима поверка при помощи тестовой линейки)

Не менее 2 пикселей на 1 мм (необходима поверка при помощи тестовой линейки)

Не менее 2 пикселей на 1 мм (необходима поверка при помощи тестовой линейки)

 

Корректирование размера лица по 8.3

На дисплее видоискателя камеры должны отображаться указатели положения лица в виде контрольных точек или горизонтальных линий для установки размера головы. Это позволяет фотографу осуществлять правильный выбор расстояния до индивида и зумирования объектива

На зеркале или видеоэкране должны отображаться указатели положения лица в виде контрольных точек или горизонтальных линий для установки размера головы. Это позволяет индивиду правильно расположить лицо и выполнить необходимые настройки, например, зумирование объектива

На видеоэкране должны отображаться указатели положения лица в виде контрольных точек или горизонтальных линий для установки размера головы. Это позволяет оператору выполнить необходимые настройки, например, зумирование объектива

Б.6.3 Обработка полученных изображений

Таблица Б.3 - Рекомендации к печати и сканированию для фотолаборатории и фотокабины

Группа параметров

Параметр

Фотолаборатория

Фотокабина

Печать

Цвет и плотность

Зубы и белки глаз должны быть светлыми или белыми, темные волосы должны быть темными

Зубы и белки глаз должны быть светлыми или белыми, темные волосы должны быть темными

Разрешение

Разрешение должно быть таким, чтобы различались мелкие детали лица (менее 1 мм в диаметре)

Разрешение должно быть таким, чтобы различались мелкие детали лица (менее 1 мм в диаметре)

Регулировка размера головы

Цифровая фотография: положение подбородка и макушки определяется с использованием программного обеспечения. Аналоговая фотография: регулировка размера изображения проводится во время печати

Цифровая фотография: положение подбородка и макушки определяется с использованием программного обеспечения. Аналоговая фотография: регулировка размера изображения проводится во время печати

Сканирование

Цвет и плотность по 7.3.5, 7.4.2.3

Зубы и белки глаз должны быть светлыми или белыми, темные волосы должны быть темными. Цветовое пространство RGB 24 бит. Необходимо использовать аппаратно-независимое цветовое пространство или устанавливать цветовой профиль устройства вручную. Не допускается ретуширование

 

Разрешение по А.3.1.1

Около 12 пикселей на миллиметр (300 ppi*)

_______

* ppi - (англ. pixel per inch) - количество точек на дюйм, 1 дюйм равен 2,54 мм.

 

Редактирование изображения по 7.4.1.1

Должно быть обеспечено отношение сторон пикселя в изображении один к одному (1:1)

 

Регулировка размера изображения лица по 8.3, А.3.2

Для изменения размера или поворота изображения лица использовать билинейные, бикубические или другие алгоритмы передискретизации. Передискретизация может проводиться только в целях уменьшения размеров в пикселях, но не для увеличения

Таблица Б.4 - Рекомендации к печати и сканированию для пункта регистрации

Группа параметров

Параметр

Пункт регистрации

Печать и сканирование

-

Не применяется, так как регистрация проводится по принципу «быстрой регистрации» с цифровым документооборотом. Печать идентификационных документов (паспортов, ID-карт, водительских удостоверений и т. п.) осуществляется в соответствии с требованиями безопасности к документам и по технологии, удовлетворяющей таким требованиям (например лазерная гравировка и т. п.)

Оценка качества

Геометрические требования

При помощи программного обеспечения оценки качества проверяется соответствие изображений лица (после обработки) геометрическим требованиям ИСО/МЭК 19794-5 и требованиям пункта регистрации. Автоматически проверяются, например, расстояние между центрами глаз и положение головы

 

Требования к индивиду

При помощи программного обеспечения оценки качества проверяется соответствие изображений лица требованиям к индивиду (например положению головы), установленным ИСО/МЭК 19794-5 и пунктом регистрации

 

Требования к организации обстановки

При помощи программного обеспечения оценки качества проверяется соответствие изображений лица требованиям к организации обстановки (например, цвету фона), установленными ИСО/МЭК 19794-5 и пунктом регистрации

Б.6.4 Качество фотографирования

Таблица Б.5 - Рекомендации к качеству фотографирования

Группа параметров

Параметр

Фотолаборатория

Фотокабина

Качество фотографирования

Равномерность освещенности по 7.2.10

а) Разница между четырьмя измерениями экспозиции (левая и правая части лица, подбородок и лоб) должна быть меньше 1 EV (ФЛ4);

b) Должно использоваться рассеянное освещение, созданное при помощи отражателя (зонта или отражающих панелей). Использование направленного света не допускается (ФЛ2);

с) Необходимо откалибровать значение экспозиции при помощи экспонометра

а) Разница между четырьмя измерениями экспозиции (левая и правая части лица, подбородок и лоб) должна быть меньше 1 EV (ФК4);

b) Должно использоваться рассеянное освещение, созданное при помощи рассеивающих панелей или белых стен. Использование направленного света не допускается (ФК2);

с) Не допускается переэкспонирование

Тени на лице по 7.2.8

а) Рекомендуется направлять основной источник освещения на лицо под углом менее 45° в горизонтальной плоскости (ФЛ5);

b) При наличии тени необходимо расположить отражающую поверхность перед тенью. В этом случае свет от отражающей поверхности будет освещать тень и снижать ее контраст;

с) Разница между четырьмя измерениями экспозиции (левая и правая части лица, подбородок и лоб) должна быть меньше 1 EV (ФЛ1, ФЛ4)

а) Рекомендуется направлять основной источник освещения на лицо под углом менее 45° в горизонтальной плоскости. Рекомендуется использовать более двух источников освещения;

b) Разница между четырьмя измерениями экспозиции (левая и правая части лица, подбородок и лоб) должна быть меньше 1 EV

Тени на фоне по А.2.4.2

Рекомендуется использовать освещение фона

Рекомендуется использовать освещение фона. Белые стены отражают свет и уменьшают тени

Блики на очках по 7.2.11

Для устранения бликов на очках необходимо направить источник освещения под углом более 35° выше линии между камерой и индивидом в вертикальной плоскости (ФЛ9)

Для устранения бликов на очках необходимо направить источник освещения под углом более 35° выше линии между камерой и индивидом в вертикальной плоскости. Индивид контролирует отсутствие бликов при помощи зеркала или видеоэкрана и функции просмотра изображения (ФК9)

Б.7 Экспериментальные данные

Б.7.1 Экспериментальные данные по распознаванию лица в фотолаборатории и фотокабине

Тестирование алгоритмов распознавания лица проводилось с изображениями, полученными в различных условиях, в том числе и условиях неадекватного освещения, включая верхнее освещение аэропортов, которое создают глубокие тени на лице. Эксперименты проводились в Японии при поддержке Министерства внутренних дел Японии с участием нескольких разработчиков систем распознавания лица в соответствии с требованиями, установленными в ИСО/МЭК 19794-5, включая требования к индивиду (положение головы, выражение лица, очки и т. д.), к оборудованию (камера, освещение, фон и т. д.) и к иным аспектам в четырех условиях освещения: идеальное освещение, плохое освещение аэропорта, улучшенное освещение аэропорта и освещение фотокабины.

Для тестирования было зарегистрировано 160 человек. Регистрация осуществлялась в условиях, описанных в таблице Б.6. Для паспортных фотографий соотношение сторон (ширина к высоте) составляло 1:1,29, и размеры изображений 420´540 пикселей. Данные требования установлены в Министерстве внутренних дел Японии. Полученные изображения были сжаты в среднем до 80 Кб с использованием формата JPEG. Изображения лица, полученные при различных условиях освещения, сравнивались с изображениями лица, полученными в идеальных условиях освещения, в режиме «один-ко-многим» (т. е. в режиме идентификации) с использованием нескольких алгоритмов распознавания лица. В качестве показателя для сравнения использовался интегральный коэффициент сопоставления (ИКС) с рангом идентификации 1.

Таблица Б.6 - Различные условия освещения

Условия освещения

Освещение

Фотооборудование

Расстояние получения изображения, м

Идеальное освещение

Фронтальное освещение в трех направлениях (источники рассеянного освещения) с отражающей панелью, расположенной под подбородком индивида

Зеркальная камера f = 60 мм (объектив с переменным фокусным расстоянием, f = 35 - 70 мм)

2,4

Плохое освещение в аэропорту (тусклое освещение и наличие теней)

Верхнее освещение, обычные источники освещения, отсутствие отражающих панелей

Зеркальная камера f = 60 мм (объектив с переменным фокусным расстоянием, f = 35 - 70 мм)

1,7

Улучшенное освещение в аэропорту

Единственный источник фронтального освещения и верхнее освещение, обычные источники освещения, отсутствие отражающих панелей

Зеркальная камера f = 60 мм (объектив с переменным фокусным расстоянием, f = 35 - 70 мм)

1,7

Фотокабина

Несколько источников освещения, как минимум, в трех направлениях, включая источник непрямого освещения (источник рассеянного освещения) и один источник фонового освещения

Зеркальная камера с объективом с постоянным фокусным расстоянием

0,7

При проведении тестирования были получены следующие результаты (таблица Б.7):

- по сравнению с идеальными условиями, интегральный коэффициент сопоставления при плохом освещении в аэропорту существенно ниже (40 % - 80 %);

- улучшение условий освещения для снижения интенсивности теней на лице (т. е. создание улучшенного освещения в аэропорту) является эффективным для повышения точности распознавания лица;

- не было обнаружено существенного различия при сравнении результатов тестирования при идеальном освещении и в фотокабине.

Таблица Б.7 - Результаты тестирования алгоритмов распознавания лица при различных условиях освещения

Сравниваемые условия освещения

Интегральный коэффициент сопоставления,%

Идеальное освещение и плохое освещение аэропорта (тусклое освещение и наличие теней)

40 - 80

Идеальное освещение и улучшенное освещение аэропорта

»100

Идеальное освещение и фотокабина

100

Примечание - Интегральный коэффициент сопоставления относится к рангу идентификации 1. Статистическая погрешность в измерении точности распознавания лица составила 3 %, в соответствии с В.1.1 «Правило трех» по ИСО/МЭК 19785-1.

Б.8 Примеры фотографирования

В данном пункте представлены изображения лица, зарегистрированные при различных условиях фотографирования в фотолаборатории и фотокабине, для пояснения рекомендаций выбора условий регистрации и настроек камеры.

Б.8.1 Примеры фотографирования в фотолаборатории

а) Рекомендуемые условия фотографирования в фотолаборатории приведены в таблице Б.8.

Таблица Б.8 - Рекомендуемые условия фотографирования в фотолаборатории

Категория

Условия освещения

Индивид

Фон

Настройки камеры

Фотолаборатория по Б.2.1

Рассеянное освещение от двух источников освещения с ламповыми отражателями и один осветитель фона. Источники освещения расположены под углом около 35° выше линии между камерой и индивидом в вертикальной плоскости и направлены на лицо индивида под углом 45° в горизонтальной плоскости. DEV = 0,2 (горизонтально 0,2 EV, вертикально 0,2 EV), боковой отражатель, цветовая температура 5200 К

Для регулирования положения используется рамка позиционирования на экране просмотра камеры.  Регулирование высоты проводится при помощи штатива или регулируемого по высоте посадочного места.

Расстояние от камеры до индивида 1,5 м

Серый

Ручная настройка, F11, 1/125 с, f = 75 мм, измерения проводятся при помощи экспонометра и измерителя цветовой температуры

б) Примеры изображений лица, полученных в фотолаборатории, приведены в таблице Б.9.

Аббревиатура [НР] обозначает «Не рекомендуется» - изображение получено при нерекомендуемых условиях.

Таблица Б.9 - Примеры изображений лица, полученных в фотолаборатории

Группа параметров

Параметр

Примеры фотографий

Освещение

Число источников освещения(ФЛ1)

DEV=0.2

 

DEV =1,5

 

 

Два источника освещения и один осветитель фона

Один источник освещения и боковой отражатель

Один источник освещения (без бокового отражателя) [HP]

 

Рассеянное освещение (ФЛ2)

 

 

Ламповый отражатель

Без лампового отражателя [HP]

Стробовый осветитель [HP]

Освещение

Отражающая панель (ФЛЗ)

 

 

 

Отражающая панель перед индивидом, два источника освещения

Без отражающей панели, два источника освещения

 

 

Равномерность освещенности (Разница измерений экспозиции в правой и левой частях лица) (ФЛ4)

 

 

DEV = 0,2

DEV = 0,5

DEV = 0,8

Освещение

Расположение источников освещения(ФЛ5)

 

 

 

В горизонтальной плоскости: симметрично, направлены на лицо индивида под углом 45°

В горизонтальной плоскости: направлены на лицо индивида под углами слева 75°, справа 45° [HP]

 

Освещение

Расположение источников освещения(ФЛ5)

 

 

 

Угол в вертикальной плоскости около 35° выше линии между камерой и индивидом

Угол в вертикальной плоскости 70° выше линии между камерой и индивидом [HP]

 

Освещение

Расположение источников освещения(ФЛ5)

 

 

 

Угол в вертикаль ной плоскости 35° выше линии между камерой и индивидом

Угол в вертикаль ной плоскости 0° между камерой и индивидом, блики на очках [HP]

 

Индивид

Положение головы (ФЛ6)

 

 

 

Высота камеры отрегулирована

Высота камеры не отрегулирована [HP]

 

Индивид

Положение головы (ФЛ6)

 

 

Инструкция проведена

Отклонение головы [HP]

Неправильное направление взгляда (взгляд вправо) [HP]

Индивид

Положение плеч (ФЛ7)

 

 

 

Плечи «обращены» к камере

Плечи «не обращены» к камере [HP]

 

Индивид

Выражение лица (ФЛ8)

 

 

 

Инструкция проведена

Инструкция не проведена (неправильное направление глаз) [HP]

 

Индивид

Выражение лица (ФЛ8)

 

 

 

Инструкция проведена

Инструкция не проведена (улыбка) [HP]

 

Индивид

Блики на очках (ФЛ9)

 

 

 

Наклон головы вперед

Без наклона головы вперед (блики на очках) [HP]

 

Настройки камеры

Выдержка (ФЛ10)

 

 

 

1/125 c

1/300 c [HP]

 

Настройки камеры

Баланс белого (ФЛ11)

 

 

Не рекомендуется использование автоматической регулировки баланса белого из-за возможного влияния цвета одежды индивида

 

 

Ручная установка

Ручная установка (одежда красного цвета)

Автоматическая установка [HP]

Настройки камеры

Баланс белого (ФЛ11)

 

 

Правильная установка, цветовая температура 5200 К (стандарт)

Неправильная установка, низкая цветовая температура [HP]

Неправильная установка, высокая цветовая температура [HP]

Настройки камеры

Экспозиция (ФЛ12)

 

 

Рекомендуемая экспозиция

Выше на 1 EV [HP]

Ниже на 1 EV [HP]

 

Расстояние от камеры до индивида (ФЛ13)

 

 

1,2 м (f = 50 мм)

1,5 м (f = 75 мм)

2,5 м (f = 130 мм)

Б.8.2 Примеры фотографирования в фотокабине

а) Рекомендуемые условия для фотографирования в фотокабине приведены в таблице Б.10.

Таблица Б.10 - Рекомендуемые условия фотографирования в фотокабине

Категория

Условия освещения

Индивид

Фон

Настройки камеры

Фотокабина по Б.2.2

Четыре рассеянных источника освещения (один осветитель фона). Источники освещения расположены симметрично под углом около35° выше линии между камерой и индивидом в вертикальной плоскости и направлены на лицо индивида под углом 25° в горизонтальной плоскости. DEV = 0,4 (горизонтально 0,0 EV, вертикально 0,4 EV). Белые стены в качестве отражателей. Цветовая температура 5200 К

Голосовые инструкции, зеркало или видеоэкран с рамкой позиционирования. Регулировка высоты осуществляется при помощи регулируемого по высоте посадочного места.

Расстояние от камеры до индивида 0,7 м

Серый

F 5,6, 1/125 с, f = 40 мм, измерения проводятся при помощи экспонометра и измерителя цветовой температуры при установке системы

б) Примеры изображений лица, полученных в фотокабине, приведены в таблице Б.11.

Аббревиатура [НР] обозначает «Не рекомендуется» - изображение получено при нерекомендуемых условиях.

Таблица Б. 11 - Примеры изображений лица, полученных в фотокабине

Группа параметров

Параметр

Примеры фотографий

Освещение

Число источников освещения (ФК1)

 

 

 

Три источника освещения

Отключен источник освещения для подбородка [HP]

 

 

 

 

 

 

С осветителем фона

Без осветителя фона [HP]

 

Освещение

Рассеянное освещение (ФК2)

 

 

 

С рассеянным освещением

Без рассеянного освещения (тени) [HP]

 

 

Отражающая панель (ФКЗ)

 

 

 

С белыми отражающими стенами

Темные стены без отражающих панелей

 

Освещение

Равномерность освещенности (ФК4)

 

 

 

Равномерность освещенности

Неравномерность освещенности [HP]

 

Освещение

Расположение источников освещения (ФК5)

 

 

 

Угол в вертикальной плоскости 35° выше линии между камерой и индивидом

Угол в вертикальной плоскости 70° выше линии между камерой и индивидом [HP]

 

Освещение

Расположение источников освещения (ФК5)

 

 

 

Угол в вертикальной плоскости 35° выше линии между камерой и индивидом

Угол в вертикальной плоскости 0° между камерой и индивидом, блики на очках [HP]

 

Индивид

Положение головы (ФК6)

 

 

Рамка позиционирования лица

Без рамки позиционирования лица (направление взгляда вниз) [HP]

Без рамки позиционирования лица (направление взгляда влево) [HP]

Индивид

Положение головы (ФК6)

 

 

 

Регулировка высоты при помощи посадочного места

Без регулировки высоты (направление взгляда вверх) [HP]

 

 

Положение плеч (ФК7)

 

 

 

Плечи «обращены» к камере

Плечи «не обращены» к камере [HP]

 

Индивид

Проверка выражения лица (ФК8)

 

 

С пересъемкой изображения

Без пересъемки (неправильное направление взгляда) [HP]

Без пересъемки (закрыты глаза) [HP]

Индивид

Блики на очках (ФК9)

 

 

 

Уменьшение бликов на очках при наклоне головы вперед

Блики на очках [HP]

 

 

Расстояние от камеры до индивида (ФК10)

 

 

 

0,7 м

0,5 м [HP]

 

Приложение Б (Введен дополнительно, Изм. № 1).

Приложение В

(справочное)

Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам

Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам приведены в таблице В.1.

Таблица В.1 - Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам

Обозначение ссылочного международного стандарта

Обозначение и наименование соответствующего национального стандарта

ИСО/МЭК 10918

*

ИСО/МЭК 14496-2:2004

*

ИСО/МЭК 15444

*

ИСО/МЭК 19785

*

ИСО/МЭК 19794-1

*

* Соответствующий национальный стандарт отсутствует. До его утверждения рекомендуется использовать перевод на русский язык данного международного стандарта. Перевод данного международного стандарта находится в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов.

Библиография

[1] AAMVA DL/ID-2000

American Association of Motor Vehicle Administrators National Standard for the Driver License/Identification Card

[2] ISO/IEC 19784-1

Information technology - Biometric application programming interface - BioAPI specification

[3] ANSI/NIST-ITL 1-2000

Standard Data Format for the Interchange of Fingerprint, Facial, & Scar Mark & Tattoo (SMT Information)

[4] NISTIR 6322

Gray Calibration of Digital Cameras To Meet NIST Mugshot Best Practice

[5] NIST

Best Practice Recommendation For The Capture Of Mugshots, Version 2.0, 1997

[6] ICC.1:2001-12

File Format for Color Profiles

[7] ISO 10526:1999/CIE

CIE standard illuminants for colorimetry

S005/E-1998

 

[8]

Guides to Quality in Visual Resource Imaging, 3. Imaging Systems: The Range of Factors Affecting Image Quality, Donald P. D'Amato, URL: http://www.rlg.org/visguides/visguide3.html

[9]

Commissioned Report: Studies on Biometrics Authentication Using IC Passports, http://www.nmda.or.jp/nmda/bio/ic-passports/ic-passports.pdf

[10]

[Special Talk] IC Passports and Systematic Evaluation toward Employing Face Authentication Technologies, Junichi Sakaki, Shizuo Sakamoto, et al., IEICE(The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers) technical report PRMU2005-92 (2005-10), pp. 51 - 56, 2005 (in Japanese)

[11]

FRVT 2006 and ICE 2006 Large-Scale Results, P .Jonathon Phillips, et al., NISTIR 7408, National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD 20899, USA, URL: http://face.nist.gov/frvt/frvt2006/ frvt2006.htm

[8] - [11] (Введены дополнительно, Изм. № 1).

Ключевые слова: автоматическая идентификация, биометрическая идентификация, форматы обмена биометрическими данными, данные изображения, изображение лица, контрольные точки

 

 

 






ГОСТЫ, СТРОИТЕЛЬНЫЕ и ТЕХНИЧЕСКИЕ НОРМАТИВЫ.
Некоммерческая онлайн система, содержащая все Российские Госты, национальные Стандарты и нормативы.
В Системе содержится более 150000 файлов нормативно-технической документации, действующей на территории РФ.
Система предназначена для широкого круга инженерно-технических специалистов.

Рейтинг@Mail.ru Яндекс цитирования

Copyright © www.gostrf.com, 2008 - 2016