KR100364388B1 - Control method of security management system by palm-vein pattern identification - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하나의 인식수단으로 개인별 고유분포특성을 가진 두가지 이상의 생체를 인식하는 생체인식수단으로서, 사람의 손바닥으로부터 장문과 정맥 패턴을 추출하고, 추출된 패턴을 각 개인별 ID와 함께 저장 및 비교/분석하여 사용자의 신원을 확인함으로써, 식별이 간편하고 그 인식률이 매우 높은 장문 및 정맥 패턴 인식을 이용한 보안관리 시스템의 제어방법에 관한 것으로, 개인별 ID를 입력하는 단계; 인체의 온도를 감지하여 CCD카메라를 작동시키고, 손의 화상데이터를 입력하는 단계; 입력된 손의 화상데이터로부터 일정부분의 인식대상영역을 샘플링하는 단계; 샘플링된 데이터의 잡영을 제거하고 여과하는 단계; 여과된 화상데이터에서 개인별 고유분포의 장문 및 정맥 패턴을 추출하는 단계; 추출된 고유분포의 패턴을 암호화하는 단계; 암호화된 패턴과 저장된 암호 패턴을 비교하여 신원을 확인하고, 그 결과에 따라 출입 및 사용을 허락하거나 또는 거부하는 단계로 이루어진다.The present invention is a biometric means for recognizing two or more living organisms having individual distribution characteristics as a single recognition means, extracting the palm print and vein pattern from the palm of the person, and stores and compares the extracted pattern with each individual ID / A method for controlling a security management system using palmprint and vein pattern recognition, which is easy to identify and has a high recognition rate by analyzing the user's identity by analyzing the user, the method comprising: inputting an individual ID; Sensing a temperature of a human body to operate a CCD camera and input image data of a hand; Sampling a portion of the recognition target area from the input image data of the hand; Removing and filtering the noise of the sampled data; Extracting a palmprint and a vein pattern of an individual unique distribution from the filtered image data; Encrypting the extracted unique distribution pattern; Comparing the encrypted pattern and the stored password pattern to verify the identity, and as a result to allow or deny access and use.
Description
본 발명은 장문 및 정맥 패턴 인식을 이용한 보안관리 시스템의 제어방법에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 사람의 손바닥으로부터 장문과 정맥 패턴을 추출하고, 추출된 패턴을 각 개인별 ID와 함께 저장 및 비교/분석하여 사용자의 신원을 확인하는 장문 및 정맥 패턴 인식을 이용한 보안관리 시스템의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of controlling a security management system using palmprint and vein pattern recognition. More particularly, the palmprint and vein pattern is extracted from the palm of a person, and the extracted pattern is stored with each individual ID and compared and analyzed. The present invention relates to a control method of a security management system using a palmprint and a vein pattern recognition for identifying a user's identity.
현재 사용되고 있는 보안 및 인력관리 등을 위한 보안관리 시스템은 마그네틱 카드키, RF 카드키 등이 주종을 이루고 있으며, 정보저장능력을 가진 스마트카드를 이용한 비교적 고가의 시스템이 실용화되고 있는 단계이다.Currently, the security management system for security and manpower management is mainly composed of magnetic card key, RF card key, etc., and relatively expensive system using smart card with information storage capability is being put into practical use.
또한, 한층 더 보안이 요구되고 있는 시스템에서는 지문인식 시스템이 도입되고 있으며, 얼굴형상을 인식하는 시스템 개발이 이루어지고 있으나 실용화되지 않은 실정이다.In addition, a fingerprint recognition system is introduced in a system that requires more security, and a system for recognizing a face shape is being developed, but it is not practically used.
그러나, 이러한 종래의 보안관리 시스템은 각각 장단점을 가지고 있는데 카드키나 스마트카드 등을 사용할 경우 지정된 본인 외에도 사용할 수 있으며, 분실이나 도용이 가능하고 카드제작에 따른 추가 비용이 발생하는 문제점이 있다.However, these conventional security management systems have advantages and disadvantages, respectively, but if you use a card key or smart card, etc. can be used in addition to the designated person, there is a problem that can be lost or stolen and additional costs due to the card production.
또한, 지문인식 시스템의 경우에는 일상생활에서 발생할 수 있는 상처나 오염에 의해 일시적으로 변형된 부분을 인식할 경우 오거절 될 수 있는 오인식 요소를 보완키 위해 인식된 화상을 인위적으로 가공함에 따른 오인식의 문제와 절단시대리인식 문제가 노출되어 있고, 얼굴인식 시스템의 경우에는 사용상의 거부감과 인식률이 낮은 문제점이 있다.In addition, in the case of the fingerprint recognition system, in order to compensate for the misrecognition element that may be rejected when the part that is temporarily deformed by the wound or contamination that may occur in daily life is recognized, Problem and cutting agent recognition problem is exposed, face recognition system has a problem of low rejection and recognition rate in use.
따라서, 본 발명은 상기 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 사람의 손바닥으로부터 장문과 정맥 패턴을 추출하고, 추출된 패턴을 각 개인별 ID와 함께 저장 및 비교/분석하여 사용자의 신원을 확인함으로써, 식별이 간편하고 그 인식률이 매우 높은 장문 및 정맥 패턴 인식을 이용한 보안관리 시스템의 제어방법을 제공함에 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, its purpose is to extract the palm print and vein pattern from the palm of the person, and store and compare / analyze the extracted pattern with each individual ID to identify the user's identity The present invention provides a control method of a security management system using palm and vein pattern recognition, which is easy to identify and has a high recognition rate.
도 1은 본 발명에 따른 장문 및 정맥 인식을 이용한 보안관리 시스템의 제어방법을 나타낸 순서도.1 is a flow chart showing a control method of the security management system using the palmprint and vein recognition in accordance with the present invention.
도 2는 본 발명을 구현하기 위한 장문 및 정맥 인식을 이용한 보안관리 시스템의 블록도.Figure 2 is a block diagram of a security management system using palmprint and vein recognition for implementing the present invention.
도 3은 손바닥의 인식대상영역을 나타낸 도면.3 is a view showing a recognition target area of the palm.
도 4는 도 3의 샘플링된 인식대상영역의 확대도.4 is an enlarged view of a sampled recognition target region of FIG. 3.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 키입력부 20 : CCD 카메라10: key input unit 20: CCD camera
30 : 체온감지센서 40 : 적외선 조명30: body temperature sensor 40: infrared light
50 : 상황 표시부 60 : 영상처리 제어부50: status display unit 60: image processing control unit
61 : 암호처리부 70, 71 : 통신수단61: encryption processing unit 70, 71: communication means
80 : 주제어부 90 : 데이터 저장장치80: main controller 90: data storage device
100 : 출입 및 사용 제어 구동부100: access and use control drive unit
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 장문 및 정맥 패턴 인식을 이용한 보안관리 시스템의 제어방법의 특징은, 개인별 ID를 입력하는 단계; 인체의 온도를 감지하여 CCD카메라를 작동시키고, 손의 화상데이터를 입력받는 단계; 입력된 손의 화상데이터로부터 일정부분의 인식대상영역을 샘플링하는 단계; 샘플링된 데이터의 잡영을 제거하고 여과하는 단계; 여과된 화상데이터에서 개인별 고유분포의 장문 및 정맥 패턴을 추출하고, 추출된 고유분포 패턴을 암호화하는 단계; 암호화된 패턴과 저장된 패턴을 비교하여 신원을 확인하고, 그 결과에 따라 출입 또는 사용을 허락하거나 또는 거부하는 단계로 이루어진다.Features of the control method of the security management system using the palmprint and vein pattern recognition according to the present invention for achieving the above object, the step of inputting a personal ID; Sensing a temperature of a human body to operate a CCD camera and receiving image data of a hand; Sampling a portion of the recognition target area from the input image data of the hand; Removing and filtering the noise of the sampled data; Extracting the long palm and vein patterns of the individual unique distribution from the filtered image data, and encrypting the extracted unique distribution pattern; Comparing the encrypted pattern and the stored pattern to verify the identity, and to allow or deny access or use according to the result.
상기 개인별 고유분포의 패턴은 저장시와 인식시에 개인별 고유특성을 가진패턴의 굵기, 분기각도, 분기점, 길이, 화상 데이터의 화소수 등을 인식요인으로 하여 각 요인의 상관관계를 복합적으로 추출 및 비교하여 개인별 고유분포 패턴으로 분포특성을 추출한다.The pattern of the unique distribution of each individual is extracted and compared with the correlation of each factor by using the thickness, branch angle, branch point, length, number of pixels of image data, etc. Distribution characteristics are extracted by individual distribution patterns.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 장문 및 정맥 인식을 이용한 보안관리 시스템의 제어방법을 나타낸 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a control method of a security management system using palmprint and vein recognition according to the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명은 장문 및 정맥 패턴 인식을 이용한 보안관리 시스템의 제어방법에 있어서, 개인별 ID를 입력하는 단계(S101~S102)와; 인체의 온도를 감지하여 CCD카메라를 작동시키고, 손의 화상데이터를 입력받는 단계(S103~S104)와; 입력된 손의 화상데이터로부터 일정부분의 인식대상영역을 샘플링하는 단계(S105)와; 샘플링된 데이터의 잡영을 제거하고 여과하는 단계(S106)와; 여과된 화상데이터에서 개인별 고유분포의 장문 및 정맥 패턴을 추출하는 단계(S107)와; 추출된 고유분포의 패턴을 암호화하는 단계(S108)와; 암호화된 패턴과 저장된 패턴을 비교하여 신원을 확인하고, 그 결과에 따라 출입 및 사용을 허락하거나 또는 거부하는 단계(S108~S111)로 이루어진다.As shown, the present invention is a control method of the security management system using the palm print and vein pattern recognition step of inputting individual ID (S101 ~ S102); Sensing the temperature of the human body to operate a CCD camera and receiving image data of a hand (S103 ˜ S104); Sampling a predetermined portion of the recognition target area from the input image data (S105); Removing and filtering swatches of the sampled data (S106); Extracting a palm print and a vein pattern of the individual unique distribution from the filtered image data (S107); Encrypting the extracted unique distribution pattern (S108); Comparing the encrypted pattern and the stored pattern to verify the identity, and according to the result is allowed or denied entry or use (S108 ~ S111).
도 2는 본 발명을 구현하기 위한 장문 및 정맥 인식을 이용한 보안관리 시스템의 블록도이다.2 is a block diagram of a security management system using palmprint and vein recognition for implementing the present invention.
도시된 바와 같이, 키입력부(10); 체온감지센서(30); CCD카메라(20); 상황 표시부(50); 영상처리 제어부(60); 암호처리부(61); 데이터저장장치(90); 주제어부(80); 출입 및 사용 제어 구동부(100); 적외선 조명(40);통신수단(70)(71)으로 구성된다.As shown, the key input unit 10; Body temperature sensor 30; CCD camera 20; A status display unit 50; An image processing controller 60; An encryption processing unit 61; Data storage device 90; Main controller 80; Access and use control driving unit 100; Infrared illumination 40; Communication means 70, 71 is composed of.
상기 키입력부(10)는 개인별 ID를 입력하고, 체온감지센서(30)는 인체의 온도를 감지하며, CCD카메라(20)는 상기 체온감지센서(20)에 의하여 작동되어 손의 화상데이터를 입력한다.The key input unit 10 inputs an individual ID, the temperature sensor 30 detects the temperature of the human body, the CCD camera 20 is operated by the temperature sensor 20 to input the image data of the hand do.
또한, 영상처리 제어부(60)는 입력된 손의 화상데이터로부터 일정부분의 인식대상영역을 샘플링하고, 샘플링된 데이터의 잡영을 제거하고 여과하며, 여과된 화상데이터에서 개인별 고유분포의 장문 및 정맥 패턴을 추출한다. 또한, 이 영상처리 제어부(60)는 저장시와 인식시에 개인별 고유특성을 가진 패턴의 굵기, 분기각도, 분기점, 길이, 화상 데이터의 화소수 등을 인식요인으로 하여 각 요인의 상관관계를 복합적으로 추출 및 비교하고, 암호처리부(61)에서 암호화하여 개인별 고유분포 패턴으로 인식한다.In addition, the image processing controller 60 samples a portion of the recognition target region from the input image data of the hand, removes and filters the sampled data, and prints the long palm and vein patterns of the unique distribution of the individual in the filtered image data. Extract In addition, the image processing control unit 60 combines the correlation of each factor by using the thickness, branch angle, branch point, length, number of pixels of image data, and the like as the recognition factors at the time of storage and recognition. Extract, compare, and encrypt in the encryption processing unit 61 to recognize the unique distribution pattern for each individual.
데이터저장장치(90)는 ID에 따른 개인별 고유분포 패턴을 저장하고, 주제어부(80)는 상기 영상처리 제어부(60)에서 추출된 고유분포의 패턴과 상기 데이터저장장치(90)에 저장된 패턴을 비교하여 신원을 확인하고, 그 결과에 따라 출입 및 사용을 허락하거나 또는 거부하며, 출입 및 사용 제어 구동부(100)는 상기 주제어부(80)에 의하여 출입 또는 사용 동작을 제어한다.The data storage device 90 stores a unique distribution pattern for each individual according to the ID, and the main controller 80 stores the pattern of the unique distribution extracted by the image processing controller 60 and the pattern stored in the data storage device 90. In comparison, the identity is confirmed and the access and use are allowed or denied according to the result, and the access and use control driving unit 100 controls the entry or use operation by the main controller 80.
또한, 적외선 조명(40)은 상기 손에 적외선을 방사하는 한편, 통신수단(70)(71)은 상기 영상처리 제어부(60)와 상기 주제어부(80)를 원격으로 연결하도록 인터페이스 기능을 갖는다. 또한, 상황 표시부(50)는 상기 과정중 필요한 내용을 표시한다.In addition, the infrared light 40 emits infrared rays to the hand, while the communication means 70 and 71 have an interface function to remotely connect the image processing controller 60 and the main controller 80. In addition, the status display unit 50 displays the necessary contents during the process.
또한, 도 3은 손바닥의 인식대상영역을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3의 샘플링된 인식대상영역의 확대도이다.3 is a diagram illustrating a recognition target region of a palm, and FIG. 4 is an enlarged view of the sampled recognition target region of FIG. 3.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured in this way in more detail as follows.
먼저, 신분확인을 받고자하는 개인이 키입력부(10)를 통해서 개인 고유의 ID(2~9자리)를 입력하면 이 ID데이터의 존재를 확인하고, 안착수단(미도시)에 손을 대면, 체온감지센서(30)에서 인체의 열을 감지하여 CCD카메라(20)를 작동시킨다(S101~S103).First, if an individual who wants to check his / her identity enters his / her unique ID (2 to 9 digits) through the key input unit 10, confirms the existence of this ID data, and touches a seating means (not shown), body temperature The sensor 30 detects heat of the human body to operate the CCD camera 20 (S101 to S103).
이후, 적외선 조명(40)으로부터 적외선을 방사하여 적외선 여과기(미도시)를 통해 광을 손에 조사하게 되는데, 방사된 적외선은 손에 의해 반사되고, 그 이외의 부분으로 조사된 적외선은 적외선 여과기에 의해 흡수되어 반사되지 않는다. 따라서, 반사된 적외선은 상기 적외선 여과기를 통해 CCD카메라(20)에 검출된다(S104). 이때, 적외선 여과기는 외부로부터 입사된 가시광선에 의한 손의 화상을 완전히 제거함으로써 손의 화상 인식률을 향상시키게 된다.Subsequently, the infrared light is emitted from the infrared light 40 to irradiate light onto the hand through an infrared filter (not shown). The emitted infrared light is reflected by the hand, and the infrared light irradiated to the other part is irradiated to the infrared filter. Is not absorbed and reflected. Therefore, the reflected infrared rays are detected by the CCD camera 20 through the infrared filter (S104). At this time, the infrared filter improves the image recognition rate of the hand by completely removing the image of the hand by the visible light incident from the outside.
상기 CCD카메라(20)에 의해 감지되는 화상데이터(도 3참조)는 화상저장수단(미도시)에 임시 저장되며, 임시 저장된 화상 데이터는 화소값의 변화가 많은 부분을 도출하기 위해 또한, 데이터의 디지털 신호처리가 용이하게 하기 위하여, 영상처리 제어부(60)에서는 입력된 손의 화상데이터로부터 일정부분의 인식대상영역을 도 4에 도시된 바와 같이 샘플링하고, 샘플링된 데이터의 잡영을 제거하고 여과하며, 여과된 화상데이터에서 고유 분포의 장문 및 정맥 패턴을 추출하게 된다(S105~S107).Image data (refer to FIG. 3) sensed by the CCD camera 20 is temporarily stored in an image storage means (not shown), and the temporarily stored image data is also used to derive a large portion of the pixel value change. In order to facilitate digital signal processing, the image processing controller 60 samples a portion of the recognition target region from the input image data of the hand as shown in FIG. 4, removes and filters the sampled data. The palmprint and vein pattern of the intrinsic distribution are extracted from the filtered image data (S105 to S107).
이후, 통상의 마이크로프로세서로 구성된 주제어부(80)는 상기 추출된 패턴에서 개인 고유분포특성을 검출하고, 이를 암호화하여 저장된 암호화된 패턴과 비교하여 각 개인을 식별하게 되는데, 그 과정에서 패턴의 불변요인을 가진 패턴의 굵기, 분기각도, 분기점, 길이, 화상 데이터의 화소수 등을 인식요인으로 하여 각 요인의 상관관계를 복합적으로 추출, 암호처리부(61)에서 암호화하여 개인별 고유분포 패턴으로 인식하도록 한다(S108).Subsequently, the main controller 80 composed of a conventional microprocessor detects individual unique distribution characteristics in the extracted pattern, compares the encrypted personalized pattern with the stored encrypted pattern, and identifies each individual. Using the factors such as thickness, branch angle, branch point, length, and number of pixels of image data as recognition factors, the correlation of each factor is extracted and encrypted by the encryption processing unit 61 to recognize it as a unique distribution pattern for each individual. (S108).
여기서, 상기 영상처리 제어부(60)와 상기 주제어부(80)는 상호간을 원격으로 연결하도록 인터페이스 기능을 갖는 통신수단(70)(71)에 의해 연결·통신된다.Here, the image processing control unit 60 and the main control unit 80 are connected and communicated by communication means 70 and 71 having an interface function so as to remotely connect each other.
이와 같이 상기 추출된 패턴에서 개인별 고유분포특성 자료가 구해지면, 주제어부(80)는 입력된 ID에 해당하는 사람의 기 추출되어 저장되어 있는 데이터 저장장치(90)내의 암호화된 개인별 고유분포특성 자료와 동일성 여부를 판단한다(S109~S110).When the unique distribution characteristic data for each individual is obtained from the extracted pattern as described above, the main control unit 80 encrypts the unique distribution characteristics data for each individual in the data storage device 90 that is extracted and stored by the person corresponding to the input ID. It is determined whether the same as the (S109 ~ S110).
이러한 과정에서 오인식률과 오거절률에 대한 지대한 영향을 갖게 되므로, 개인식별의 정확성을 높이고 사용자의 경직성을 없애기 위해 각 식별요인중 특정요인을 복합적으로 선정함으로써, 패턴의 불일치로 인한 오인식, 오거절률을 방지하도록 한다.In this process, there is a significant influence on the false recognition rate and false rejection rate, so by selecting specific factors among each identification factor in order to increase the accuracy of personal identification and to eliminate the rigidity of the user, false recognition and false recognition due to the pattern mismatch Prevent the rate.
상기 비교과정에 의하여 비교값이 모두 일정값 이상인지를 판단하고, 일정값 이상인 경우 손을 입력한 개인을 ID에 의해 지정된 특정인물로 인식하게 된다.By the comparison process, it is determined whether the comparison values are all equal to or greater than a predetermined value, and if the comparison value is greater than or equal to the predetermined value, the individual who inputs the hand is recognized as a specific person designated by the ID.
이후, 인식된 특정인물의 정보를 출력하여 출입 및 사용 제어 구동부(100)로 하여금 출입 또는 사용 동작을 관리한다. 또한, 상기 정보를 보안관리 및 근태관리등의 자료로 활용하거나 전자결제수단으로 활용할 수도 있다(S111~S112).Thereafter, the information of the recognized specific person is output to allow the access and use control driver 100 to manage the access or use operation. In addition, the information may be used as data such as security management and time and attendance management, or may be used as an electronic payment means (S111 to S112).
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.Although the preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the present invention is not limited to the above-described embodiments without departing from the spirit of the present invention as claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and such modifications are intended to fall within the scope of the appended claims.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 장문 및 정맥 패턴 인식을 이용한 보안관리 시스템의 제어방법에 의하면, 하나의 인식수단으로 개인별 고유분포특성을 가진 두가지 이상의 생체를 인식하는 생체인식수단으로서, 사람의 손바닥으로부터 장문과 정맥 패턴을 추출하고, 추출된 패턴을 각 개인별 ID와 함께 저장 및 비교/분석하여 사용자의 신원을 확인함으로써, 하드웨어의 비용을 획기적으로 절감하였고, 또한 개인간 식별이 용이하면서도 개인 고유의 특성을 가진 손의 장문과 정맥의 고유 패턴을 이용함으로써 개인 신원확인의 식별율을 높임으로 오식별율과 오거절율을 방지하는 효과가 있다.As described above, according to the control method of the security management system using the palmprint and vein pattern recognition according to the present invention, as one recognition means as a biometric means for recognizing two or more living bodies having unique distribution characteristics for each person, the palm of the human hand By extracting long palm and vein patterns from the system, and saving and comparing / analyzing the extracted patterns with individual IDs to confirm the user's identity, the cost of hardware has been drastically reduced. By using the unique pattern of palm and vein of the hand with the increase the identification rate of personal identification has the effect of preventing the misidentification rate and false rejection rate.
또한, 고유 분포 패턴 식별요인간의 상관관계를 복합적으로 설정하여 샘플링함으로써, 손을 일정위치에 고정하여야 하는 불편함을 제거하였고, 사용상의 거부감도 제거하는 효과가 있다.In addition, by complexly setting and sampling the correlations between the unique distribution pattern identification factors, the inconvenience of having to fix the hand at a certain position is eliminated, and there is an effect of eliminating the feeling of use.
또한, 카드키 등을 이용함으로써 발생하는 분실 및 도용의 우려를 방지하여 안정성이 확보되는 효과도 있다.In addition, there is an effect that the stability is secured by preventing the risk of loss and theft caused by using a card key or the like.
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Also Published As
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| KR20020061374A (en) | 2002-07-24 |
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