KR100874688B1 - Imitation Fingerprint Judgment Device and Judgment Method to Determine Imitation Fingerprint - Google Patents
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Abstract
모조지문을 판별할 수 있는 모조지문판단장치 및 그 판단방법이 개시된다. 본 발명의 모조지문 판단은, 모조지문이 프리즘의 지문접촉면에 접촉할 경우 전반사를 위한 임계각이 달라지는 것을 이용한 것으로, 출사광의 광축이 소정 범위 내의 입사각을 가지는 별도의 광원을 이용하여 획득한 지문영상을 비교하여 모조지문인지 여부를 판단한다. A counterfeit fingerprint judging apparatus capable of discriminating a counterfeit fingerprint and a method of determining the same are disclosed. The imitation fingerprint judgment of the present invention uses a different critical angle for total reflection when the imitation fingerprint contacts the fingerprint contact surface of the prism, and uses a fingerprint image obtained by using a separate light source whose optical axis of the emitted light has an incidence angle within a predetermined range. By comparison, it is determined whether it is a fake fingerprint.
Description
도 1은 종래의 지문인식장치를 통해 획득한 지문영상,1 is a fingerprint image obtained through a conventional fingerprint recognition device,
도 2는 본 발명의 모조지문 판단장치를 구비한 광학식 지문인식장치의 블록도,2 is a block diagram of an optical fingerprint recognition device having a fake fingerprint determination device of the present invention;
도 3은 모조지문 판단방법의 설명에 제공되는 도면,3 is a view provided for the description of the fake fingerprint determination method;
도 4는 도 2의 생체판단용광원을 이용하여 획득한 영상을 도시한 도면,4 is a view showing an image obtained using the biodetection light source of FIG.
도 5는 본 발명의 모조지문 판단방법의 일 예를 설명하기 위한 도면, 그리고5 is a view for explaining an example of the imitation fingerprint determination method of the present invention, and
도 6은 본 발명의 모조지문 판단방법의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다. 6 is a view for explaining another example of the imitation fingerprint determination method of the present invention.
본 발명은, 지문인식을 위한 모조지문 판단장치 및 그 판단방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종이나 필름 등과 같은 모조지문과 인간의 생체지문을 판별할 수 있는 모조지문판단장치 및 그 판단방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for judging fingerprints for fingerprint recognition and a method of judging the same, and more particularly, to an apparatus for judging fingerprints and a method for judging a fake fingerprint such as paper or film and a human bio fingerprint. will be.
정보기기를 이용한 개인 인증에 불변성과 유일성이 뛰어난 사용자 생체 정보를 이용하는 것은 이미 일반화되었으며, 그 중에서도 지문인식은 간단한 구조와 대비되는 뛰어난 성능때문에 다른 수단에 비해 가장 주목되고 일반화된 인증수단이 되고 있다.The use of user biometric information with invariability and uniqueness for personal authentication using information devices has already been generalized. Among them, fingerprint recognition has become the most noticeable and generalized authentication means compared to other means due to its superior performance compared to a simple structure.
통상의 개인인증은, 출입제어, 전자상거래, 금융거래, 개인용 컴퓨터(PC)의 보안 및 사무적 결재체계 등과 같이 보안이 중요하게 요구되는 분야에 주로 사용되는 바, 인간의 지문이 아닌 인위적으로 제작된 지문(이하 '모조지문'이라 함)을 효과적으로 구분하는 것이 무엇보다 중요하다.Normal personal authentication is mainly used in areas where security is important, such as access control, e-commerce, financial transactions, security of personal computers (PCs), and office payment systems. The most important thing is to effectively distinguish fingerprints (hereinafter referred to as 'fake fingerprints').
모조지문을 만드는 방법 중 하나는, 지문 이미지가 인쇄된 종이나 필름(Film)에 물이나 기름과 같은 투명한 액체를 묻히거나 적셔서 지문인식장치에 접촉시키는 방법이다. 통상의 지문인식장치는 이러한 모조지문을 그대로 인식하여 허위인증을 수행하게 된다. One method of making a fake fingerprint is to contact a fingerprint reader with a liquid or a liquid such as water or oil on a paper or film on which a fingerprint image is printed. A typical fingerprint recognition device recognizes such fake fingerprints and performs false authentication.
도 1은 종래의 지문인식장치를 통해 획득한 지문영상으로서, 도 1의 (a)는 생체지문이며, (b)는 앞서 설명한 모조지문으로부터 획득한 영상이다. 두 개의 영상이 매우 유사함을 알 수 있다.1 is a fingerprint image obtained through a conventional fingerprint recognition device, Figure 1 (a) is a biometric fingerprint, (b) is an image obtained from the imitation fingerprint described above. It can be seen that the two images are very similar.
나아가, 사용자가 이러한 모조지문을 손가락에 붙여 사용할 경우, 종래에 제안된 온도측정방식, 전위측정방식, 압력측정방식, 혈류측정방식, 땀샘측정방식 등과 같은 모조 지문 판별기술로 모조지문을 구별해내기 힘들다. In addition, when the user attaches such a fingerprint to a finger, the fingerprint is distinguished by imitation fingerprint identification techniques such as a temperature measurement method, a potential measurement method, a pressure measurement method, a blood flow measurement method, and a sweat gland measurement method. Hard.
본 발명의 목적은, 모조지문과 인간의 생체지문을 판별할 수 있는 모조지문판단장치 및 그 판단방법을 제공함에 있다.Disclosure of the Invention An object of the present invention is to provide a counterfeit fingerprint judging device capable of discriminating a counterfeit fingerprint and a human biometric fingerprint and a method of determining the same.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따라 지문접촉면에 접촉된 물체의 지문영상을 취득하여 상기 물체가 생체지문인지 모조지문인지를 판단하는 모조지문 판단방법은, 광축이 소정의 입사각을 가지는 광을 상기 지문접촉면에 조사하되, 상기 소정 입사각은 상기 물체의 굴절률이 1인 경우의 전반사를 위한 제1임계각보다 크고 상기 지문접촉면에 투명한 액체가 접촉된 경우의 전반사를 위한 제2임계각보다 작은 각인 단계, 상기 조사된 광에 의해 형성된 상기 물체의 지문영상을 획득하는 단계, 상기 획득한 지문영상의 면적을 계산하는 단계 및 상기 계산된 지문영상의 면적이 기준 면적보다 클 때에는 상기 물체를 생체지문으로 판단하고, 작을 때에는 모조지문으로 판단하는 단계를 포함한다. In order to achieve the above object, according to the present invention, an imitation fingerprint determination method of acquiring a fingerprint image of an object in contact with a fingerprint contact surface and determining whether the object is a biometric fingerprint or an imitation fingerprint is performed. Irradiating a fingerprint contact surface, wherein the predetermined angle of incidence is an angle larger than a first critical angle for total reflection when the refractive index of the object is 1 and smaller than a second critical angle for total reflection when transparent liquid contacts the fingerprint contact surface; Acquiring a fingerprint image of the object formed by the irradiated light, calculating an area of the acquired fingerprint image, and determining the object as a biofingerprint when the calculated area of the fingerprint image is larger than a reference area; When it is small, it includes the step of judging the imitation fingerprint.
상기 면적을 계산하는 단계는, 상기 획득한 지문영상이 포함된 전체 영상에서 소정 기준값 이상의 그레이 레벨을 가지는 픽셀의 개수를 구함으로써 상기 지문영상의 면적을 구할 수 있다.In the calculating of the area, the area of the fingerprint image may be obtained by obtaining the number of pixels having a gray level of a predetermined reference value or more in the entire image including the acquired fingerprint image.
상기 획득한 지문영상의 면적을 구하여 모조지문 여부를 판단하는 방법 외에도, 먼저 상기 획득한 지문영상을 포함하는 전체 영상, 또는 상기 전체 영상의 소정 부분의 평균 그레이 레벨을 계산하고, 상기 계산된 평균 그레이 레벨이 기준 값보다 클 때에는 상기 물체를 생체지문으로 판단하고, 작을 때에는 모조지문으로 판 단할 수도 있다.In addition to the method of determining the area of the obtained fingerprint image to determine whether the imitation fingerprint is present, first, the average gray level of the entire image including the acquired fingerprint image or a predetermined portion of the entire image is calculated, and the calculated average gray is obtained. When the level is larger than the reference value, the object may be determined as a bio fingerprint, and when the level is smaller, the object may be determined as a fake fingerprint.
여기서, 상기 제2임계각은 상기 투명한 액체가 물인 경우의 임계각일 수 있으며, 상기 소정 입사각은 상기 제1임계각과 제2임계각의 중간 각인 것이 바람직하다. The second critical angle may be a critical angle when the transparent liquid is water, and the predetermined incident angle is preferably an intermediate angle between the first critical angle and the second critical angle.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 모조지문 판단장치는, 광굴절기, 생체판단용 광원, 광학렌즈, 영상센서 및 모조지문판단부를 포함한다.An imitation fingerprint determination apparatus according to another embodiment of the present invention includes a light refraction device, a light source for determining a living body, an optical lens, an image sensor, and an imitation fingerprint determination unit.
상기 광굴절기는 지문영상 취득을 위한 물체가 접촉되는 지문접촉면과 상기 지문의 영상이 출사되는 출사면을 구비한다. The optical refractor includes a fingerprint contact surface to which an object for fingerprint image acquisition contacts and an emission surface to which the image of the fingerprint is emitted.
상기 생체판단용 광원은 그 출사되는 광의 광축이 상기 지문접촉면에 대해 소정의 입사각을 가지도록 마련되어 상기 광을 상기 지문접촉창에 출사한다. 여기서, 상기 소정 입사각은 상기 물체의 굴절률이 1인 경우의 전반사를 위한 제1임계각보다 크고 상기 지문접촉면에 투명한 액체가 접촉된 경우의 전반사를 위한 제2임계각보다 작은 각이다.The biological judgment light source is provided such that an optical axis of the emitted light has a predetermined angle of incidence with respect to the fingerprint contact surface and emits the light to the fingerprint contact window. The predetermined angle of incidence is an angle greater than a first critical angle for total reflection when the refractive index of the object is 1 and smaller than a second critical angle for total reflection when a transparent liquid contacts the fingerprint contact surface.
상기 광학렌즈는 상기 출사면에 인접하게 마련되어 상기 광굴절기에서 출사되는 지문영상을 결상할 수 있으며, 상기 영상센서는 상기 광학렌즈에 결상된 지문영상을 획득한다.The optical lens may be provided adjacent to the emission surface to form a fingerprint image emitted from the optical refraction machine, and the image sensor acquires a fingerprint image formed on the optical lens.
상기 모조지문판단부는 상기 영상센서에서 획득한 지문영상의 면적을 계산하여, 상기 계산된 지문영상의 면적이 기준 면적보다 클 때에는 상기 물체를 생체지문으로 판단하고, 작을 때에는 모조지문으로 판단한다.The imitation fingerprint judging unit calculates the area of the fingerprint image acquired by the image sensor, and when the calculated area of the fingerprint image is larger than the reference area, determines the object as a bio fingerprint, and when it is small, determines the imitation fingerprint.
이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 2는 본 발명의 모조지문 판단장치를 구비한 광학식 지문인식장치의 블록도이다. 도 2의 지문인식장치(200)는 본 발명의 모조지문 판단장치를 포함하여 구현된 것이다. 2 is a block diagram of an optical fingerprint recognition device having a fake fingerprint determination device of the present invention. The
도 2를 참조하면, 지문인식장치(200)는 프리즘(210), 프리즘(210)을 향해 지문인식용 광원을 조사하는 내부광원(231), 지문의 영상정보 결상을 위한 광학렌즈(233), 영상센서(235), 제어부(250) 및 생체판단용광원(270)을 포함한다. Referring to FIG. 2, the
프리즘(210)은 지문이 접촉되는 지문접촉면(210a)과 지문접촉면(210a)에서 반사 또는 산란된 광(지문영상)이 출사되는 출사면(210b)을 구비한다. 프리즘(210)은 도 2에 도시된 것과 같이 그 단면 형상(또는 광학적으로 이용되지 않는 면을 제외한 형상)이 4면(사다리꼴)을 가지는 것뿐 아니라, 그 단면의 형상이 3면(삼각형)을 가질 수도 있으며, 프리즘을 대신하여 넓은 개념의 광굴절기를 사용할 수 있다. The
먼저, 도 2의 광학식 지문인식장치(100)의 기본적인 지문인식 과정을 살피면 다음과 같다. 사용자가 지문접촉면(210a)에 손가락을 접촉시키면, 내부광원(231)에서 조사된 광이 프리즘(210)의 지문접촉면(210a) 및 출사면(210b)을 거치면서 광학렌즈(233)에 결상되어 영상센서(235)로 입력된다. 도 2와 같은 산란식 지문인식장치(200)에서, 내부광원(231)에서 출사된 광은 직각 또는 전반사를 위한 임계각보다 작은 각도로 지문접촉면(210a)에 입사된다. 내부광원(231)에서 출사된 광은 지문접촉면(210a)에 접촉된 지문의 골과 융선에 따라 통과되거나 산란되어 지문영상을 형성한다. 영상센서(235)는 입사되는 지문영상에 대응하는 전기적 신호인 디지털 지 문영상 신호를 출력함으로써 지문접촉면(210a)에 접촉된 지문의 영상을 획득한다. First, the basic fingerprint recognition process of the optical fingerprint recognition device 100 of FIG. 2 is as follows. When the user touches the finger on the
다만, 본 발명의 모조지문 판단이 지문인식 메커니즘과 구별되는 다른 별개의 메커니즘으로 구현되기 때문에, 본 발명에 적용되는 지문인식장치(200)는 도 2에 도시된 산란식에 한정되지 아니한다. 따라서, 프리즘(210)도 앞서 설명한 바와 같이 그 단면 형상이 사다리꼴이나 삼각형 등 그 형태의 한정이 없으며, 내부광원(231)의 위치도 지문인식방식 및 프리즘(210)의 형태에 따라 다양한 위치에 마련될 수 있다. However, since the imitation fingerprint judgment of the present invention is implemented by another distinct mechanism different from the fingerprint recognition mechanism, the
제어부(250)는 지문영상의 획득을 포함하는 지문인식장치(200)에 관한 전반적인 동작을 제어한다. The
또한, 제어부(250)는 모조지문판단부(251)를 포함하여 지문접촉면(210a)에 접촉된 지문이 생체지문인지 모조지문인지를 판단한다. In addition, the
모조지문판단부(251)는 생체판단용광원(270)을 점등한 후, 프리즘(210) 및 광학렌즈(233)를 거쳐 영상센서(235)로부터 입력되는 디지털 지문영상 신호를 기초로 지문접촉면(210a)에 접촉된 지문이 모조지문인지를 판단하게 된다. 이때, 내부광원(231)은 소등상태에 있도록 제어된다. After the imitation
생체판단용광원(270)은 모조지문을 구분하기 위한 광을 지문접촉면(210a)으로 조사한다. 생체판단용광원(270)은 그 광원의 광축을 중심으로 소정 시야각(Viewing Angle)(예를 들어, 약 30°)을 가지는 광원을 사용하는 것이 바람직하다. The
생체판단용광원(270)에서 지문접촉면(210a)으로 출사된 광은 소정의 전반사, 흡수 또는 굴절된 후 출사면을 거쳐 광학렌즈(233)에 결상되어 영상센서(235)로 입력된다. The light emitted from the
이때, 생체판단용광원(270)에서 지문접촉면(210a)으로 조사되는 광축의 입사각이 소정 범위 내에 있을 경우, 영상센서(235)로 입사되는 광량이 지문접촉면(210a)에 접촉된 지문의 종류(생체지문 또는 모조지문)에 따라 달라진다. 다시 말해, 생체판단용광원(270)을 이용하여 영상센서(235)에서 획득한 영상은 지문접촉면(210a)에 접촉한 지문의 종류에 따라 그 영상의 면적이 달라진다. 생체판단용광원(270)의 동작 및 모조지문 판별에 대하여는 아래에서 다시 설명한다. At this time, when the incident angle of the optical axis irradiated from the
이상에서, 도 2의 지문인식장치(200)는 프리즘(210), 광학렌즈(233) 및 영상센서(235)를 지문영상 획득과 모조지문 판단에 공용으로 사용하도록 구현되어 있다. 그러나, 지문인식 방법의 차이에 따라, 지문인식장치(200)는 생체판단용광원(270)을 이용한 지문영상의 획득을 위해, 별도의 광학렌즈와 영상센서를 구비할 수도 있다. In the above, the
또한, 다른 실시 예에 따라 내부광원(231)을 포함하지 않고, 지문접촉면(210a)에 접촉된 지문이 생체지문인지 모조지문인지 여부만을 판단하는 독립적인 모조지문장치로 구현될 수 있다. In addition, according to another embodiment, it may be implemented as an independent imitation fingerprint device that does not include the
이하에서는, 생체판단용광원(270)을 이용한 모조지문 판단방법에 대하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of determining the imitation fingerprint using the
도 3은 모조지문 판단방법의 설명에 제공되는 도면이다. 3 is a view provided to explain the method of determining the imitation fingerprint.
프리즘(210)의 굴절률을 n1이라 하고, 프리즘(210)의 지문접촉면(210a)에 접촉된 매질의 굴절률을 n2라 할 때, 본 발명의 모조지문 판단방법은 지문접촉면(210a)에 접촉된 지문의 종류(생체지문 또는 모조지문)에 따라 지문접촉면(210a)에서의 전반사를 위한 임계각이 달라지는 점에 기초한다.When the refractive index of the
굴절률이 큰 매질에서 굴절률이 작은 매질로 광이 조사될 때, 입사된 광은 그 입사각이 임계각 이하이면 굴절되고, 임계각 이상이면 전반사 된다. 임계각은 경계면을 이루는 두 매질의 굴절률에 의해 결정된다. When light is irradiated from a medium having a large refractive index to a medium having a small refractive index, the incident light is refracted if the incident angle is less than or equal to the critical angle, and totally reflected if it is greater than or equal to the critical angle. The critical angle is determined by the refractive indices of the two media forming the interface.
도 3의 (a)는 지문접촉면(210a)에 아무런 접촉이 없는 경우로서, 굴절률 n2는 공기의 굴절률인 1이 된다. 또한, 이하에서는 설명의 편리를 위해, 프리즘(210)의 굴절률 n1을 1.6이라 가정한다.3A illustrates a case where there is no contact with the
전반사를 위한 임계각을 구하기 위한 스넬(Snell)의 법칙은 다음의 수학식 1과 같다. Snell's law for calculating the critical angle for total reflection is as shown in Equation 1 below.
여기서, θ1은 입사각이고, θ2는 굴절각이다. 전반사를 위한 θ2는 90°이다. Here, θ 1 is the angle of incidence and θ 2 is the angle of refraction. Θ 2 for total reflection is 90 °.
n1=1.6, n2=1(공기의 굴절률), θ2=90°을 수학식 1에 적용하면, 지문접촉면(210a)에 아무런 접촉이 없는 경우의 전반사를 위한 임계각(이하 '제1임계각'이 라 함)θmin는 다음과 같이 구해진다.When n 1 = 1.6, n 2 = 1 (refractive index of air) and θ 2 = 90 ° are applied to Equation 1, a critical angle for total reflection when there is no contact with the
1.6 × sinθmin = 1.0 × sin90°1.6 × sinθ min = 1.0 × sin90 °
θmin = sin-1(1/1.6) ≒ 39°θ min = sin -1 (1 / 1.6) ≒ 39 °
따라서, 생체판단용광원(270)으로부터 지문접촉면으로 조사된 광의 입사각 θi이 제1임계각 θmin보다 작으면 지문접촉면(210a)에서 굴절되어 영상센서(235)로 입사되는 광량이 현저히 준다. 입사각 θi가 제1임계각 θmin보다 크면, 생체판단용광원(270)에서 출사된 광은 지문접촉면(210a)에서 대부분 전반사되어 영상센서(235)에 도달한다.Therefore, when the incident angle θ i of the light irradiated from the biometric
도 3의 (b)는 지문접촉면(210a)에 모조지문(310)이 접촉된 경우이다. 여기서, 모조지문(310)은 지문 이미지가 인쇄된 종이나 필름(Film)에 물이나 기름과 같은 투명한 액체를 묻히거나 적신 것이다. 이하에서, 투명한 액체를 물(굴절률 1.33)이라 가정하면, 모조지문(310)이 접촉된 경우의 전반사를 위한 임계각(이하 '제2임계각'이라 함)θmax는 다음과 같이 구해진다. 3B illustrates a case where the
1.6 × sinθmax = 1.33 × sin90°1.6 × sinθ max = 1.33 × sin90 °
θmax = sin-1(1.33/1.6) ≒ 56°θ max = sin -1 (1.33 / 1.6) ≒ 56 °
따라서, 생체판단용광원(270)으로부터 지문접촉면으로 조사된 광의 입사각 θi가 제2임계각 θmax보다 작으면 지문접촉면(210a)에서 굴절되고, 입사각 θi이 제 2임계각 θmax보다 크면 지문접촉면(210a)에서 전반사되어 영상센서(235)에 도달된다. Therefore, when the incident angle θ i of the light irradiated from the
이때, 모조지문을 구성하는 투명한 액체는 지문접촉면(210a)의 대부분에 접촉되므로, 모조지문에 의한 광학적 특성이 무시되고 액체에 의해 광학적으로 동일해진다. 결국 제2임계각 θmax보다 작은 입사각 θi로 입사된 광은 대부분 굴절되고, 영상센서(235)로 입사되는 광량은 매우 적다. At this time, since the transparent liquid constituting the imitation fingerprint is in contact with most of the
제2임계각 θmax의 결정과 관련하여, 모조지문에 사용될 수 있는 투명한 액체(물, 알콜 등) 중 그 굴절률이 적은 것을 기준으로 제2임계각 θmax를 정하는 것이 바람직하다. 다른 액체보다 그 굴절률이 작고, 통상 가장 간단하고 많이 사용될 수 있는 물을 기준으로 정하는 것이 바람직하다.The second critical angle with respect to the determination of θ max, based on the low-refractive index of the transparent liquid (water, alcohols, etc.) that can be used in the artificial fingerprint is preferable to set the second critical angle θ max. It is desirable to base the water on its refractive index, which is smaller than other liquids, and is usually the simplest and most commonly used.
이상에서 설명된 바를 기초로, 생체판단용광원(270)에서 출사된 광의 입사각 θi를 다음의 수학식 2와 같이 설정할 경우에 대해 설명한다. Based on the above description, the case where the incident angle θ i of the light emitted from the biopsy
이러한 조건을 기초로, 생체지문의 경우에는, 지문 상의 골에서 전반사가 발생할 수 있는데 반해, 모조지문의 경우 전반사가 발생할 가능성이 현저히 떨어지므로, 영상센서(235)로 입사되는 광량이 생체지문과 모조지문에서 달라진다. 따라서, 수학식 2에 기초하면, 지문접촉면(210a)에 접촉된 지문이 생체지문인지 모조지문인지 구분할 수 있다. Based on these conditions, in the case of the biofingerprint, total reflection may occur in the bone on the fingerprint, whereas in the case of the imitation fingerprint, the possibility of total reflection is significantly reduced, so that the amount of light incident on the
여기서, 입사각 θi는 생체판단용광원(270)에서 지문접촉면(210a)으로 출사되는 광의 광축이 형성하는 입사각을 말하므로, 생체판단용광원(270)에서 출사된 광의 입사각 θi은 생체판단용광원(270)의 자세를 결정한다. 즉, 생체판단용광원(270)에서 출사된 광의 광축이 형성하는 입사각이 상기 수학식 2를 만족하도록 마련되어야 한다. 다만, 생체판단용광원(270)의 광축이 지문접촉면(210a)과 만나는 지점의 제한은 없으나, 지문접촉면(210a)의 중심이 바람직하다.Here, since the incident angle θ i refers to the incident angle formed by the optical axis of the light emitted from the
도 2를 참조하면, 생체판단용광원(270)은 지문접촉면(210a)을 향해 모조지문 구분을 위한 광을 조사하도록 마련되어 있으며, 생체판단용광원(270)에서 출사된 광의 광축이 형성하는 입사각이 수학식 2를 만족하도록 마련되어 있다. Referring to FIG. 2, the biological judgment
따라서, 물에 적셔진 모조지문(310)을 사용할 경우, 생체판단용광원(270)의 입사각은 39°≤ θi ≤ 56°가 될 수 있으며, 그 중간 각도인 48°로 설정하는 것이 가장 바람직하다. Therefore, when using the
도 4는 생체판단용광원을 이용하여 획득한 영상을 도시한 도면으로서, 생체판단용광원(270)을 이용하여 영상센서(235)로부터 입력받은 전체영상으로서 지문영상이 포함되어 있다. 이하에서는 도 2 및 도 4를 참조하여, 생체판단용광원(270)에서 출사된 광이 입사각 48°로 지문접촉면(210a)에 입사하는 경우, 영상센서(235)에 의해 얻어지는 영상을 설명한다. FIG. 4 is a diagram illustrating an image acquired by using the biodetection light source, and includes a fingerprint image as a whole image received from the
생체지문이 지문접촉면(210a)에 접촉될 경우, 생체지문의 골과 융선에 따라 생체판단용광원(270)에서 출사된 광의 경로가 달라진다. 생체지문의 골이 접촉된 부분은 아무런 접촉이 없는 경우(제1임계각 θmin)에 해당하므로, 생체판단용광원(270)에서 출사된 광의 입사각은 제1임계각 θmin보다 큰 값이 되어 전반사가 발생한다. 생체지문의 융선이 접촉된 부분으로 조사된 광은 흡수 또는 산란이 발생한다. When the bio fingerprint is in contact with the fingerprint contact surface (210a), the path of the light emitted from the bio-judgment
다만, 통상의 광원이 광축을 중심으로 약 30°정도의 시야각을 가지고 출사되므로, 생체지문의 골이 접촉된 면에서 모두 전반사가 이루어지는 것은 아니다. 따라서, 영상센서(235)에서 획득한 영상은 제대로 인식 가능한 지문영상이 아닐 수 있으며, 도 4의 (a)는 그 일 예이다.However, since a general light source is emitted with a viewing angle of about 30 ° with respect to the optical axis, total reflection is not all performed at the contact surface of the bone of the fingerprint. Therefore, the image acquired by the
지문접촉면(210a)에 모조지문이 접촉되어 있는 경우, 지문접촉면에 적용되는 임계각은 제2임계각 θmax가 된다. 생체판단용광원(270)에서 출사된 광의 입사각은 제2임계각 θmax보다 작은 값이 되므로, 지문접촉면(210a) 전반에 걸쳐 굴절이 발생한다. 따라서, 영상센서(235)로 입사되는 광량이 매우 작아지게 되며, 영상센서(235)에서 획득한 영상은 도 4의 (b)와 같다. When the dummy fingerprint is in contact with the
도 4의 (a)와 (b)를 비교하면, 지문영상이 획득된 부분(검은 부분)의 면적이 크게 달라짐을 알 수 있다. (a)와 (b)의 이미지는 영상센서(235)로부터 입력받은 전체영상을 반전시킨 것이다. 실제로 광학렌즈(233) 및 영상센서(235)에 입사되는 지문영상은 실제 광이 입사되는 부분에 해당하므로 다른 부분에 비해 밝게 나타난다. Comparing (a) and (b) of Figure 4, it can be seen that the area of the portion (black portion) where the fingerprint image is obtained is significantly different. The images of (a) and (b) are inverted of the entire image received from the
지문인식장치(200)는 이러한 지문영상을 기초로 지문접촉면(210a)에 접촉된 지문이 모조지문인지 생체지문인지를 판단한다. The
이하에서는, 모조지문판단부(251)의 동작을 중심으로, 도 4와 같은 영상을 이용하여 모조지문인지 여부를 판단하기 위한 방법을 설명한다. Hereinafter, a method for determining whether the fingerprint is imitation using the image of FIG. 4 will be described based on the operation of the imitation
모조지문판단부(251)가 영상센서(235)로부터 입력되는 영상을 기초로, 지문접촉면(210a)에 접촉된 지문이 모조지문인지를 판단하는 방법은 획득한 지문영상의 크기(또는 지문영상의 크기에 대응하여 파생되는 정보)에 기초한다. On the basis of the image inputted from the
일 예로, 생체지문과 모조지문에 대해 영상센서(235)가 획득한 지문영상의 면적이 서로 다르므로, 획득한 지문영상의 면적이 소정의 기준면적보다 작은 경우 모조지문으로 판단하는 방법이 있다. As an example, since the area of the fingerprint image acquired by the
도 5는 본 발명의 모조지문 판단방법의 일 예를 설명하기 위한 도면이다. 5 is a view for explaining an example of the fake fingerprint determination method of the present invention.
모조지문판단부(251)는 지문접촉면(210a)에 지문이 접촉되면 소정의 제어신호를 출력하여 생체판단용광원(270)이 점등되도록 한 다음(S501), 영상센서(235)를 통해 지문영상을 포함하는 전체 영상을 입력받는다(S503). The imitation
모조지문판단부(251)는 전체 영상 중에서 지문영상의 면적을 계산한다. 이러한 면적의 계산은 해당 픽셀(Pixel)의 그레이 레벨이 임계 레벨(앞의 기준레벨과 다를 수 있으며, 영상이 있는지 여부를 판단하기 위한 레벨)보다 큰 픽셀의 개수를 구하는 방법 등을 사용할 수 있다(S505). The imitation
모조지문판단부(251)는 S505 단계에서 계산된 지문영상의 면적이 기준면적보다 큰 지 여부를 판단한다. 여기서 기준면적은 도 4에 기초하여 생체지문시의 지문영상의 면적과 모조지문시의 지문영상의 면적을 구분할 수 있는 값이 해당되며, 실험적으로 구할 수 있다(S507).The imitation
S507 단계의 판단결과, 모조지문판단부(251)는 획득한 지문영상의 면적이 기준면적보다 크면 생체지문으로 판단하고(S509), 기준면적보다 작으면 모조지문으로 판단한다(S511).As a result of the determination in step S507, the imitation
실시 예에 따라, 모조지문판단부(251)는 S507 내지 S511 단계의 판단방법을 대신하여, 소정 면적의 범위(생체지문에 대응되는 지문영상의 면적 범위)에 획득된 지문영상이 해당하는지를 판단함으로써 모조지문 여부를 판단할 수도 있다.According to an embodiment, the imitation
또한, 획득한 지문영상의 면적의 차이는 전체 영상 또는 전체 영상 중 일정 부분에 대해 구한 평균 그레이 레벨(Gray level)의 차이에 대응된다. 따라서, 영상센서(235)로부터 입력되는 전체영상(또는 그 일부분)의 그레이 레벨을 구하여 기준 레벨보다 작을 경우 모조지문으로 판단하는 방법이 있다. The difference in the area of the acquired fingerprint image corresponds to the difference in the average gray level obtained for the entire image or a portion of the entire image. Therefore, there is a method of determining the gray level of the entire image (or a portion thereof) input from the
전체 영상의 일부분에 대한 평균 그레이 레벨을 구하는 경우는 실험적으로 구해진 모조지문에 의한 지문영상의 통상 면적보다 큰 면적(예를 들어, 도 4의 A)을 적용하는 것이 바람직하다.In the case of obtaining the average gray level for a part of the entire image, it is preferable to apply an area (for example, A of FIG. 4) larger than the normal area of the fingerprint image obtained by an imitation fingerprint obtained experimentally.
다만, 영상센서(235)로부터 입력되는 전체영상의 반전처리 여부에 따라, 기 준레벨보다 큰 평균 그레이 레벨을 가지는 지문영상이 모조지문으로 판단될 수 있다. However, depending on whether the entire image inputted from the
도 6은 본 발명의 모조지문 판단방법의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다. 6 is a view for explaining another example of the imitation fingerprint determination method of the present invention.
모조지문판단부(251)는 지문접촉면(210a)에 지문이 접촉되면 소정의 제어신호를 출력하여 생체판단용광원(270)이 점등되도록 한 다음(S601), 영상센서(235)를 통해 지문영상을 포함하는 전체 영상을 입력받는다(S603). The imitation
모조지문판단부(251)는 전체 영상 중 일정부분(예를 들어, 도 4의 A)의 평균 그레이 레벨을 계산하고(S605), 계산된 평균 그레이 레벨을 기준값과 비교한다(S607).The imitation
모조지문판단부(251)는 S607 단계의 비교결과, 평균 그레이 레벨이 기준값보다 큰 경우 생체지문으로 판단하고(S609), 기준값보다 작은 경우 모조지문으로 판단한다(S611).As a result of the comparison in step S607, the imitation
이상의 방법으로, 모조지문판단부(251)는 획득된 지문영상이 모조지문에 의한 것인지 판단할 수 있다.In the above manner, the fake
본 발명은 방법, 디바이스 및 시스템으로 구현될 수 있다. 또한 본 발명이 컴퓨터 소프트웨어로 구현될 때는, 본 발명의 구성요소는 필요한 동작의 수행에 필요한 코드 세그먼트(code segment)로 대치될 수 있다. 프로그램이나 코드 세그먼트는 마이크로프로세서에 의해 처리될 수 있는 매체에 저장될 수 있으며, 전송매체나 통신 네트워크를 통하여 반송파(carrier waves)와 결합된 컴퓨터 데이터로서 전송 될 수 있다.The invention can be implemented in methods, devices and systems. In addition, when the present invention is implemented in computer software, the components of the present invention may be replaced with code segments necessary for performing necessary operations. The program or code segment may be stored in a medium that can be processed by a microprocessor and transmitted as computer data coupled with carrier waves via a transmission medium or communication network.
마이크로프로세서에 의해 처리될 수 있는 매체는 전자회로, 반도체 메모리 소자, 롬(ROM), 플래시(Flash) 메모리, EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 플로피 디스크(Floppy Disk), 광학적 디스크, 하드(Hard) 디스크, 광섬유, 무선 네트워크 등과 같이 정보를 전달하고 저장할 수 있는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터 데이터는 전기적 네트워크 채널, 광섬유, 전자기장, 무선 네트워크 등을 통해 전송될 수 있는 데이터를 포함한다. The media that can be processed by the microprocessor include electronic circuits, semiconductor memory devices, ROMs, flash memory, electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), floppy disks, optical disks, and hard disks. (Hard) Includes the ability to transmit and store information such as disks, fiber optics, wireless networks, and the like. Computer data also includes data that can be transmitted over electrical network channels, optical fibers, electromagnetic fields, wireless networks, and the like.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.In addition, although the preferred embodiment of the present invention has been shown and described above, the present invention is not limited to the above-described specific embodiment, the technical field to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 모조지문 판단장치는 위조된 모조지문인지 여부를 간단하고 효과적으로 판단할 수 있다. As described in detail above, the apparatus for determining a fake fingerprint according to the present invention can easily and effectively determine whether the counterfeit fingerprint is a forged fingerprint.
본 발명의 모조지문 판단방법은 지문 이미지가 인쇄된 종이나 필름을 투명한 액체에 적셔 만든 모조지문에 특히 탁월하다.The imitation fingerprint determination method of the present invention is particularly excellent for imitation fingerprints made by soaking paper or film on which a fingerprint image is printed in a transparent liquid.
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