FRR、FAR和ERR

1 http://www.bromba.com/faq/biofaqe.htm#Kurvenpaar

2 FRR與FAR

　　FRR（False Rejection Rate）和FAR（False Acceptance Rate）是用來評估指紋識别算法性能的兩個主要參數。FRR和FAR有時被用來評價一個指紋識别系統的性能，其實這并不貼切。指紋識别系統的性能除了受指紋算法的影響外，指紋采集裝置的性能對FRR和FAR的影響也是不能忽視的。

　　FRR通俗叫法是拒真率的意思，标準稱謂是 FNMR（False Non-Match Rate 不比對率）。可以通俗的了解為“把應該互相比對成功的指紋當成不能比對的指紋”的機率。對指紋算法的性能測量是在給定指紋庫的情況下進行測量的。用于測量的指紋庫一般由FVC（國際指紋識别算法大賽）組織者給定。FVC在作指紋識别算法性能測試時，并無外界指紋輸入，是使用标準的指紋圖像庫來測試的。是以 FNMR是在沒有連接配接指紋采集裝置的情況下得出的測試值。本節的其它參數也都是在這一前提下得出的。

　　假定

　　對于指紋識别算法來講，在指紋庫确定的情況下，其比對失敗率FNMR是一定的。當指紋庫發生變化，其FNMR也會有變化。是以國際上是以FVC公布的指紋庫為統一的測試庫，在該測試庫中測試出來的FNMR結果作為衡量指紋算法性能的标準參考。

　　FAR一般稱為認假率，其标準稱謂是FMR（False Match Rate 錯誤比對率）。FMR是用來評估指紋識别算法性能的最重要參數。可以通俗的了解為“把不應該比對的指紋當成比對的指紋”的機率。

　　同樣以前段中的指紋庫為例。把庫中的每個指紋，與除自己之外的其它所有指紋進行比對，比對的總次數，即3x99x3x100=89100次。理論情況下，比對成功次數為6x100=600次，比對失敗次數應為89100-600=88500次。假定由于指紋算法性能的原因，把本應該比對失敗的判為比對成功，若假定這種錯誤次數為100次。則錯誤接受率 FAR為100/89100=0.11%。比對失敗次數是因判定相似的條件嚴格程度而變化的。當比對成功的篩選條件，即門限值提高時，FAR會降低。

　　FAR也與指紋庫相關。是以在FVC大賽中，有4個指紋庫用于測試，并取平均值。其中有一個指紋庫是人工生成的，以排除采集裝置不同導緻的指紋圖像品質不同對算法效能的影響。

　　在同一個指紋庫中，對同一個算法來講，需要設定一個門檻值，作為判定相似的标準。當相似度大于這個門檻值時，表示比對成功，否則表示比對失敗。FNMR是随門檻值增大而增大的，即判定相似的門檻值越高，則真的指紋判定為假的機率越大。反之，FMR是随門檻值增大而減小的，即随着判定相似度的門檻值越高，把假的指紋判定為真的機率會越小。FAR與FRR成反比。根據2004年FVC大賽測試結果，一般當FMR是1/1000量級時，FNMR是5/100左右。也就是100個手指的指紋庫中，進行1000次比對，有可能發生一次比對錯誤，即認錯。進行100次比對，有可能出現5次比對失敗，即不認。

　　EER

　　EER（Equal Error Rate）是相等錯誤率的意思。這個參數一般在普通場合不大使用。EER主要用于評價指紋算法整體效能的名額。也就是把FAR、FRR兩個參數統一為一個參數，來衡量指紋算法的整體性能。FAR和FRR是同一個算法系統的兩個參數，把它放在同一個坐标中。FAR是随門檻值增大而減小的，FRR是随門檻值增大而增大的。是以它們一定有交點。這個點是在某個門檻值下的FAR與FRR等值的點。習慣上用這一點的值來衡量算法的綜合性能。對于一個更優的指紋算法，希望在相同門檻值情況下，FAR和FRR都越小越好。

　　把FAR和FRR曲線都向下平移。同時相交點ERR也向下平移。是以EER值越小的時候，表示算法的整體性能越高。

　　由于當FRR與FAR相交時對應的門檻值都很小，也就是說此時的相似度門檻值連30%都不到。實際使用中的門檻值至少設在80%以上，是以EER值并不被用在大衆化場合來描述指紋算法的性能，隻是在競賽排名中使用。

　　拒登率

　　拒登率一般使用較少，在指紋識别術語中，它是一個意思相對比較含糊的詞。在世界指紋算法大賽中，有個參數叫拒絕注冊率，有時被稱為拒登率，用來衡量指紋識别算法對指紋圖像品質的挑剔程度，用REJENROLL。表示。在給定的指紋數量，如 100枚指紋圖像中，可以成功注冊或稱為建檔的指紋，如果是99，則REJENROLL　＝　1%。對FVC大賽給出的标準指紋庫來講，絕大多數的指紋算法都可以建檔成功，即REJENROLL　為0.00％。

　　在另外一種場合，拒登率通常被解釋為指紋識别系統（包含指紋采集裝置）不接受指紋注冊的機率。這種情況下，拒絕注冊的因素，除了算法本身的原因外，更多的受指紋采集裝置的成像能力的影響。指紋采集裝置輸出的指紋圖像品質越好，指紋識别系統的拒登率越低，指紋采集裝置輸出的指紋圖像品質越低，其拒登率越高