KR101547659B1 - A finger vein recognition apparatus and a terminal with the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 생체 인증 장치 및 이를 구비한 단말기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 소형화된 손가락 정맥 스캐닝 장치를 통해 생체 인증을 수행하는 모듈 및 이를 탑재한 단말기에 관한 것이다.
본 발명의 손가락 정맥 스캐닝을 이용하는 생체 인증 장치는 정맥 인식을 위해 손가락이 슬라이드 접촉되도록 마련되는 슬라이드 패드; 상기 슬라이드 패드 상에 선형으로 형성된 메인 슬릿; 상기 슬라이드 패드 상에 상기 메인 슬릿과 이격되어 평행하게 선형으로 형성되는 서브 슬릿; 상기 슬라이드 패드 상의 손가락에 빛을 조사하는 광원; 미리 결정된 프레임 레이트에 따라서 상기 손가락에서 반사되어 상기 메인 슬릿 및 상기 서브 슬릿으로 입사되는 이미지를 촬영하는 이미지 센서; 상기 메인 슬릿과 상기 서브 슬릿을 통해 얻은 이미지 패턴들을 프레임별로 상호 비교하여 슬라이딩 속도를 산출하고, 상기 슬라이딩 속도를 기초로 상기 메인 슬릿으로부터 얻어지는 선형 이미지 패턴들을 2차원 이미지 패턴으로 생성하는 이미지 생성부; 및 상기 이미지 생성부를 통해 획득된 2차원 이미지 패턴과 기 저장된 정맥 이미지 패턴을 비교하여 사용자 인증을 수행하는 생체인증부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의할 때 노트북과 같은 슬림한 휴대 단말기에도 적용 가능한 정맥 스캐닝 모듈이 제공된다. 이에 따라 노트북, 스마트폰의 슬림한 디자인을 유지하면서도 경쟁력 있는 바이오메트릭스 기능을 구현할 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a biometric authentication device and a terminal having the biometric authentication device, and more particularly, to a module for performing biometric authentication using a miniaturized finger vein scanning device and a terminal equipped with the same.
A biometric authentication apparatus using finger vein scanning according to the present invention comprises: a slide pad provided for sliding contact of a finger for vein recognition; A main slit formed linearly on the slide pad; A sub-slit formed on the slide pad so as to be linearly spaced apart from the main slit; A light source for irradiating light on the finger on the slide pad; An image sensor for photographing an image reflected by the finger and incident on the main slit and the sub-slit according to a predetermined frame rate; An image generating unit for calculating a sliding speed by comparing image patterns obtained through the main slit and the sub-slit on a frame-by-frame basis, and generating linear image patterns obtained from the main slit as a two-dimensional image pattern based on the sliding speed; And a biometric authentication unit comparing the two-dimensional image pattern obtained through the image generating unit with a pre-stored vein image pattern to perform user authentication.
According to the present invention, a vein scanning module applicable to a slim portable terminal such as a notebook computer is provided. As a result, it can achieve competitive biometric function while maintaining the slim design of notebook and smart phone.

Description

손가락 정맥 스캐닝을 이용하는 생체 인증 장치 및 이를 구비한 단말기{A FINGER VEIN RECOGNITION APPARATUS AND A TERMINAL WITH THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a biometric authentication device using finger vein scanning and a terminal equipped with the biometric authentication device.

본 발명은 생체 인증 장치 및 이를 구비한 단말기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 소형화된 손가락 정맥 스캐닝 장치를 통해 생체 인증을 수행하는 모듈 및 이를 탑재한 단말기에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a biometric authentication device and a terminal having the biometric authentication device, and more particularly, to a module for performing biometric authentication using a miniaturized finger vein scanning device and a terminal equipped with the same.

생체 인증 기술은 사람의 신체적, 행동적 특징을 추출하고 분석하여 신원을 확인하는 기술로서, 지문, 망막, 홍채, 정맥, 음성 등 사람의 신체 특성을 측정, 분석하는 기술이다. Biometric authentication technology is a technology that extracts and analyzes the physical and behavioral characteristics of a person and confirms their identity. It is a technology for measuring and analyzing human body characteristics such as fingerprints, retina, iris, vein, and voice.

주로 주요 시설의 출입문에 주로 설치되어 출입자를 제한하는데 사용되어 왔지만, 최근에는 개인정보보호를 위해 휴대용 노트북과 같은 기기로 확장 적용되고 있다.It has been mainly installed at the entrance of major facilities to limit the number of passengers, but recently it has been extended to devices such as portable laptops to protect personal information.

도1은 종래의 손가락 정맥 스캐닝을 통한 생체 인증 장치를 나타내는 개략적인 모식도이다.1 is a schematic diagram showing a conventional biometric authentication apparatus using finger vein scanning.

도1을 참조하면, 손가락 정맥 스캐닝을 이용한 종래의 생체 인증 장치는 손가락에 근적외선을 조사하기 위한 LED 어레이(300), 손가락에 투영된 근적외선을 촬영하는 카메라(310), 및 카메라에서 수집된 이미지를 기저장된 정맥 이미지와 비교하여 인증을 수행하는 인증 제어부(320)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, a conventional biometric authentication apparatus using finger vein scanning includes an LED array 300 for irradiating near infrared rays to a finger, a camera 310 for photographing near-infrared rays projected on a finger, And an authentication control unit 320 for performing authentication in comparison with a previously stored vein image.

LED 어레이(300)에서 조사된 근적외선은 주변 조직에 비해 혈액의 헤모글로빈에 잘 흡수되고, 따라서 정맥이 어두운 색으로 조영되게 한다. 하부의 카메라(310)는 손가락의 정맥 패턴을 촬영할 수 있는 대면적의 렌즈를 통해 투영된 빛을 받아들인다. 그리고 인증 제어부(320)는 획득된 이미지를 정규화하고 정맥 패턴을 추출한 후 등록 DB에 저장된 패턴과의 매칭을 통해 인증 결과를 도출한다.The near-infrared rays irradiated by the LED array 300 are more absorbed by the hemoglobin of the blood than the surrounding tissue, and thus the vein is rendered dark. The lower camera 310 receives the projected light through a large-area lens capable of taking a vein pattern of a finger. Then, the authentication control unit 320 normalizes the acquired image, extracts the vein pattern, and matches the pattern stored in the registration DB to obtain the authentication result.

이와 같은 스캐닝 모듈은 넓은 면적에서 정맥 패턴을 검출하기 위해 LED 어레이(300)를 사용하고, 또한 하부 카메라(310)의 렌즈 측면에서는 광각에서 이미지를 획득해야 하기 때문에 모듈의 전체 사이즈가 불가피하게 커지게 된다. Since the scanning module uses the LED array 300 to detect a vein pattern in a large area and acquires an image at a wide angle from the lens side of the lower camera 310, the entire size of the module is inevitably increased do.

이는 노트북, 스마트폰과 같은 휴대 단말기에 정맥 스캐닝 모듈이 적용되기 어렵게 만드는 기술적 장벽이 되고 있으며, 소형 박형화되고 있는 기술적 트렌드에 적합하지 않아 장래에도 기술적 진입 장벽으로 작용할 것으로 보인다.This is a technological barrier that makes vein scanning modules difficult to apply to portable terminals such as notebooks and smart phones, and it is not suitable for small and thin technical trends and it will act as a technological entry barrier in the future.

그러므로 제품 디자인에 부합하도록 노트북과 같은 소형 휴대 단말기에 적용 가능한 소형의 스캐닝 모듈 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
Accordingly, there is a desperate need to develop a small scanning module applicable to a small portable terminal such as a laptop to meet the product design.

따라서 본 발명은 소형 박형의 휴대 단말기에 적용 가능한 트렌디한 정맥 스캐닝 모듈을 구비한 바이오메트릭스 장치 및 이를 포함하는 단말기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a biometric device having a trendy vein scanning module applicable to a small-sized portable terminal and a terminal including the biometric device.

상기 목적은 본 발명의 일 양태에 따른 손가락 정맥 스캐닝을 이용하는 생체 인증 장치에 있어서, 정맥 인식을 위해 손가락이 슬라이드 접촉되도록 마련되는 슬라이드 패드; 상기 슬라이드 패드 상에 선형으로 형성된 메인 슬릿; 상기 슬라이드 패드 상에 상기 메인 슬릿과 이격되어 평행하게 선형으로 형성되는 서브 슬릿; 상기 슬라이드 패드 상의 손가락에 빛을 조사하는 광원; 미리 결정된 프레임 레이트에 따라서 상기 손가락에서 반사되어 상기 메인 슬릿 및 상기 서브 슬릿으로 입사되는 이미지를 촬영하는 이미지 센서; 상기 메인 슬릿과 상기 서브 슬릿을 통해 얻은 이미지 패턴들을 프레임별로 상호 비교하여 슬라이딩 속도를 산출하고, 상기 슬라이딩 속도를 기초로 상기 메인 슬릿으로부터 얻어지는 선형 이미지 패턴들을 2차원 이미지 패턴으로 생성하는 이미지 생성부; 및 상기 이미지 생성부를 통해 획득된 2차원 이미지 패턴과 기 저장된 정맥 이미지 패턴을 비교하여 사용자 인증을 수행하는 생체인증부를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 인증 장치에 의해 달성될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a biometric authentication apparatus using finger vein scanning according to an embodiment of the present invention, comprising: a slide pad configured to slide in contact with a finger for vein recognition; A main slit formed linearly on the slide pad; A sub-slit formed on the slide pad so as to be linearly spaced apart from the main slit; A light source for irradiating light on the finger on the slide pad; An image sensor for photographing an image reflected by the finger and incident on the main slit and the sub-slit according to a predetermined frame rate; An image generating unit for calculating a sliding speed by comparing image patterns obtained through the main slit and the sub-slit on a frame-by-frame basis, and generating linear image patterns obtained from the main slit as a two-dimensional image pattern based on the sliding speed; And a biometric authentication unit for performing user authentication by comparing the two-dimensional image pattern obtained through the image generator with a pre-stored vein image pattern.

여기에서, 상기 이미지 생성부는 연속하는 프레임들의 이미지 패턴 상관도를 기초로 손가락의 정지 상태 여부를 결정할 수 있으며, 상기 이미지 생성부는 슬라이딩 속도를 산출시에는 손가락 지문의 패턴과 상기 정맥 이미지 패턴을 참조할 수 있다. 또한, 상기 이미지 생성부는 상기 메인 슬릿에서 나타난 프레임이 상기 서브 슬릿에서 나타나는 시간을 측정함으로써 상기 슬라이딩 속도를 산출할 수 있다.Here, the image generating unit may determine whether or not the finger is stopped based on the image pattern correlation of successive frames, and the image generating unit may refer to the fingerprint pattern and the vein image pattern when calculating the sliding speed . Also, the image generating unit may calculate the sliding speed by measuring a time at which a frame indicated by the main slit appears in the sub-slit.

그리고, 상기 광원은 상기 슬라이드 패드에 형성되는 LED 소자일 수 있으며, 구체적으로, 상기 LED는 상기 메인 슬릿과 상기 서브 슬릿 사이에 상기 손가락 슬라이딩 방향으로 형성된 슬릿 내부에 매립 설치될 수 있다.
In addition, the light source may be an LED element formed on the slide pad. Specifically, the LED may be embedded between the main slit and the sub-slit in a slit formed in the finger sliding direction.

본 발명에 의할 때 노트북과 같은 슬림한 휴대 단말기에도 적용 가능한 정맥 스캐닝 모듈이 제공된다. 이에 따라 노트북, 스마트폰의 슬림한 디자인을 유지하면서도 경쟁력있는 바이오메트릭스 기능을 구현할 수 있다.
According to the present invention, a vein scanning module applicable to a slim portable terminal such as a notebook computer is provided. As a result, it can achieve competitive biometric function while maintaining the slim design of notebook and smart phone.

도1은 종래의 손가락 정맥 스캐닝을 통한 생체 인증 장치를 나타내는 개략적인 모식도;
도2는 본 발명의 실시예에 따른 생체 인증 장치를 구비한 단말기에 설치되는 손가락 정맥 스캐닝 모듈을 나타내는 개략적인 모식도;
도3은 본 발명의 실시예에 따라 손가락 정맥 스캐닝 모듈에서 광원의 설치예를 모식적으로 예시한 그림;
도4 및 도5는 본 발명의 실시예에 따라 손가락 슬라이딩 및 프레임 레이트에 따라 이중 슬릿의 윈도우를 통해 획득되는 이미지 프레임을 설명하기 위한 예시도; 및
도6은 본 발명의 실시예에 따른 손가락의 정지 및 슬라이딩 모션에 따른 이미지 프레임의 패턴 변화를 설명하기 위한 예시도이다.1 is a schematic diagram showing a conventional biometric authentication device by finger vein scanning;
FIG. 2 is a schematic diagram showing a finger vein scanning module installed in a terminal equipped with a biometric authentication device according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an example in which a light source is installed in a finger vein scanning module according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIGS. 4 and 5 are exemplary views illustrating an image frame obtained through a window of a double slit according to a finger sliding and a frame rate according to an embodiment of the present invention; And
FIG. 6 is an exemplary view for explaining a pattern change of an image frame according to stop and sliding motions of a finger according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 생체 인증 장치를 구비한 단말기에 설치되는 손가락 정맥 스캐닝 모듈을 나타내는 개략적인 모식도이다.2 is a schematic diagram showing a finger vein scanning module installed in a terminal equipped with a biometric authentication device according to an embodiment of the present invention.

도2를 참조하면, 본 실시예의 손가락 정맥 스캐닝 모듈은 슬라이드 패드(10), 메인 슬릿(20), 서브 슬릿(30), 광원(40), 이미지 센서(50), 이미지 생성부(60), 메모리(70), 및 생체인증부(80)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, the finger vein scanning module of the present embodiment includes a slide pad 10, a main slit 20, a sub slit 30, a light source 40, an image sensor 50, an image generating unit 60, A memory 70, and a biometric authentication unit 80. [

슬라이드 패드(10)는 사용자의 손가락을 얹고 슬라이드 접촉하도록 마련된다. 휴대 노트북의 패드에 손가락의 일면이 슬라이드될 수 있는 짧고 좁은 면에 형성될 수 있다.The slide pad 10 is provided so as to slide and contact the user's finger. And can be formed on the short and narrow surface of the pad of the portable notebook where one side of the finger can slide.

메인 슬릿(20)은 슬라이드 패드(10) 상에 형성되는데, 바람직하게는, 손가락 슬라이드 방향과 직교 방향으로 선형으로 형성된다. 메인 슬릿(20)의 하부에는 하기의 이미지 센서(50)가 설치되어 정맥의 이미지 패턴을 촬영될 수 있도록 하며, 근적외선 필터(미도시)가 메인 슬릿(20)을 덮도록 형성될 수도 있다.The main slit 20 is formed on the slide pad 10, and is preferably linearly formed in a direction orthogonal to the finger slide direction. The following image sensor 50 may be installed under the main slit 20 so that an image pattern of a vein can be photographed. A near-infrared filter (not shown) may be formed to cover the main slit 20.

서브 슬릿(30)은 메인 슬릿(20)과 일정 간격을 두고 설치되며, 또한 메인 슬릿(20)과 평행한 선형으로 슬라이드 패드(10) 상에 설치된다. 메인 슬릿(20)이 목표하는 정맥의 이미지 패턴을 획득하기 위한 것이라면, 서브 슬릿(30)은 손가락 이미지의 슬라이딩 속도를 산출하기 위한 참조 프레임을 얻기 위한 윈도우 역할을 수행한다. 서브 슬릿(30)에서 얻어지는 이미지 프레임의 용도에 대한 더욱 구체적인 설명은 후술하도록 한다. 메인 슬릿(20)과 마찬가지로 근적외선 필터(미도시)가 서브 슬릿(30)을 덮도록 형성될 수 있다. 메인 슬릿(20)과 서브 슬릿(30) 간의 간격에 대해 특별한 제한은 없지만, 하기의 프레임 레이트, 손가락의 슬라이딩 제한 속도, 프로세싱 타임, 플랫폼의 디자인적 요소 등을 고려하여 선택적으로 결정할 수 있다.The sub slit 30 is provided on the slide pad 10 in a linear shape parallel to the main slit 20 and spaced apart from the main slit 20. [ If the main slit 20 is for acquiring the image pattern of the desired vein, the sub-slit 30 serves as a window for obtaining a reference frame for calculating the sliding velocity of the finger image. A more detailed description of the use of the image frame obtained in the sub-slit 30 will be described later. A near-infrared filter (not shown) may be formed so as to cover the sub-slit 30 like the main slit 20. There is no particular limitation on the interval between the main slit 20 and the sub-slit 30, but the gap can be selectively determined in consideration of the frame rate, sliding limit speed of the finger, processing time, design factors of the platform,

광원(40)은 메인 슬릿(20)과 서브 슬릿(30)에 손가락 투영광 또는 반사광이 입사될 수 있는 수준의 전력으로 마련되며, 바람직하게는 종래 LED 모듈을 대체하여 저전력 LED 1개 소자로 구현된다. 도3에 도시된 바와 같이, 광원(40)의 위치는 광 도파관(41)을 활용, 손가락의 상부, 측면, 혹은 하부 중 어느 하나에 선택적으로 설치될 수 있지만, 도2에 도시된 바와 같이, 손가락의 슬라이딩 방향을 안내하도록 광원(40)을 손가락 슬라이드 패드(10) 상에 설치하고, 또한 슬라이딩 방향으로 길게 형성된 슬릿(미도시)을 형성한 후 광원(40)을 슬릿 안에 매립 설치하는 것이 더욱 유리할 수 있다.The light source 40 is provided at a power level at which the finger projection light or reflected light can be incident on the main slit 20 and the sub slit 30 and is preferably implemented as a low power LED do. 3, the position of the light source 40 can be selectively installed in any one of the upper, side, and lower portions of the finger using the light pipe 41. However, as shown in FIG. 2, It is more preferable that the light source 40 is provided on the finger slide pad 10 so as to guide the sliding direction of the finger and the slit (not shown) formed in the sliding direction is formed long and then the light source 40 is embedded in the slit Can be advantageous.

이미지 센서(50)는 미리 결정된 프레임 레이트에 따라서 손가락에서 반사되어 메인 슬릿(20) 및 서브 슬릿(30)으로 입사되는 이미지를 촬영한다. 따라서 메인 슬릿(20)에서 얻어지는 선형 이미지와 서브 슬릿(30)을 통해 얻어지는 선형 이미지가 동일 프레임에서 촬영되고, 프레임 레이트에 따라서 각 슬릿에 대응하는 다수의 이미지 프레임이 획득된다. 이미지 센서(50)는 선형의 슬릿을 통해 입사되는 광을 촬영하므로 소형의 근적외선 통과 필터를 이용하여 구현될 수 있고, 반도체 공정을 이용하는 CIS 이미지 센서(50)로 소형으로 구현될 수 있음에 주목한다.The image sensor 50 photographs an image reflected on the finger according to a predetermined frame rate to be incident on the main slit 20 and the sub slit 30. [ Therefore, a linear image obtained from the main slit 20 and a linear image obtained through the sub-slit 30 are photographed in the same frame, and a plurality of image frames corresponding to each slit are obtained according to the frame rate. It is noted that the image sensor 50 can be implemented using a small NIR filter because it shoots light incident through a linear slit and can be implemented in a small size with a CIS image sensor 50 using a semiconductor process .

도4는 본 발명의 실시예에 따라 손가락 슬라이딩 및 프레임 레이트에 따라 이중 슬릿의 윈도우를 통해 획득되는 이미지 프레임을 설명하기 위한 예시도이다. 도4를 참조하면, 좌측의 첫번째 프레임에서 이중 슬릿은 손가락의 중간 즈음에 위치하고 있고, 시간의 흐름에 따라 손가락 슬라이딩에 의해 점차 손가락이 하방으로 이동하여 메인 슬릿(20)이 손가락의 끝마디 주변에 닿은 것을 알 수 있다. 그리고, 프레임 레이트에 따라 슬리이딩이 진행되는 동안 다수의 이미지 프레임, 여기에 예시된 바로는, 10개의 이미지 프레임을 얻을 수 있다. 즉, 도5에 도시된 바와 같이, 회색의 메인 슬릿(20)과 서브 슬릿(30)과 중첩되는 검은색의 정맥 패턴이 각각의 프레임에서 얻어지는 이미지가 된다.4 is an exemplary view illustrating an image frame obtained through a window of a double slit according to a finger sliding and a frame rate according to an embodiment of the present invention. 4, in the first frame on the left side, the double slit is located in the middle of the finger, and as the finger slides down gradually due to the passage of time, the main slit 20 touches the periphery of the fingertip . Then, during the progress of the slewing according to the frame rate, a plurality of image frames, as illustrated here, ten image frames can be obtained. That is, as shown in FIG. 5, the black vein pattern overlapping with the gray main slit 20 and the sub-slit 30 becomes an image obtained in each frame.

다시 도2를 참조하면, 이미지 생성부(60)는 메인 슬릿(20)과 서브 슬릿(30)을 통해 얻은 선형의 이미지 패턴들을 프레임별로 상호 비교하여 슬라이딩 속도를 산출하고, 슬라이딩 속도를 기초로 메인 슬릿(20)으로부터 얻어지는 선형 이미지 패턴들을 2차원 이미지 패턴으로 생성한다.Referring back to FIG. 2, the image generating unit 60 calculates the sliding speed by comparing the linear image patterns obtained through the main slit 20 and the sub-slit 30 on a frame by frame basis, Linear image patterns obtained from the slit 20 are generated as a two-dimensional image pattern.

이미지 생성부(60)에서 슬라이딩 속도를 산출하는 과정을 설명하기 위해 손가락이 멈춰있는 경우와 슬라이딩 모션이 일어나는 경우를 나누어 생각해 볼 수 있다. In order to explain the process of calculating the sliding speed in the image generating unit 60, it can be considered to divide the case where the finger is stopped and the case where the sliding motion occurs.

도6의 그림에서, 첫번째 프레임에서 4번째 프레임까지 이미지 패턴에 큰 변화가 없다는 것을 알 수 있는데, 이 경우는 손가락이 정지 상태에 있는 것이다. 반면, 제4 프레임과 제5 프레임을 비교해 보면 두 프레임 사이의 시간 동안 손가락의 슬라이딩이 일어났다는 것을 알 수 있다. 6, it can be seen that there is no significant change in the image pattern from the first frame to the fourth frame, in which case the finger is in a stationary state. On the other hand, when comparing the fourth frame and the fifth frame, it can be seen that sliding of the finger occurred during the time between two frames.

따라서, 이미지 생성부(60)는 메인 슬릿(20)의 연속하는 이미지 프레임들을 상호비교하여, 수식적으로는 매칭도 혹은 상관도를 산출하여 정지 상태인지 여부를 결정할 수 있다Accordingly, the image generating unit 60 may compare the consecutive image frames of the main slit 20 to calculate a matching degree or a correlation degree to determine whether the image is in a stationary state

그리고, 슬라이딩 움직임이 있는 경우 메인 슬릿(20)에서 얻은 이미지가 서브 슬릿(30)에서 다시 얻어지는 프레임간 경과 시간 및 슬릿 사이의 간격을 고려하여 손가락의 슬라이딩 속도를 산출한다. 이는 메인 슬릿(20)에서 얻어지는 두 프레임 이미지 패턴의 실제 이격 거리로 환산되어 2차원 이미지를 생성하는데 활용된다. 예를 들어, 프레임 레이트가 60[frame/s]로서 프레임간 시간차가 1/60 초이고 슬릿간 간격이 5mm 이 경우에, 동일한 패턴 이미지가 3 프레임 후에 메인 슬릿(20)에서 획득된 패턴이 서브 슬릿(30)에서 획득되었다면, 손가락의 슬라이딩 속도는 100[mm/s]가 된다. 따라서 메인 슬릿(20)의 연속한 두 프레임 이미지는 5/3 [mm]의 이격거리를 갖도록 배열되어 2차원 이미지의 일부를 얻게 된다.Then, in the presence of the sliding movement, the sliding speed of the finger is calculated in consideration of the elapsed time between frames and the interval between the slits, where the image obtained from the main slit 20 is obtained again in the sub-slit 30. This is converted into an actual separation distance of the two frame image patterns obtained from the main slit 20 and used to generate a two-dimensional image. For example, when the frame rate is 60 [frame / s] and the inter-frame time difference is 1/60 sec and the interval between the slits is 5 mm, the pattern obtained by the main slit 20 after three frames of the same pattern image is sub- If it is obtained in the slit 30, the sliding speed of the finger becomes 100 [mm / s]. Thus, two consecutive frame images of the main slit 20 are arranged to have a separation distance of 5/3 [mm] to obtain a part of the two-dimensional image.

선형의 슬릿이 형성하는 윈도우를 통해 얻어지는 정맥 패턴의 정보가 부족한 경우에는 이미지 상에서 얻어지는 지문 정보를 활용하여 이미지 패턴의 정합도를 측정하는 것이 가능하다.When the vein pattern information obtained through the window formed by the linear slit is insufficient, it is possible to measure the matching degree of the image pattern using the fingerprint information obtained on the image.

메모리(70)는 인증된 사람의 정맥 패턴 이미지를 등록 저장하고 있다.The memory 70 registers and stores the vein pattern image of the authenticated person.

생체인증부(80)는 이미지 생성부(60)를 통해 획득된 2차원 이미지 패턴과 메모리(70)에 등록되어 있는 정맥 패턴 이미지를 상호 비교하고 매칭 결과에 따라 인증 여부를 결정한다.The biometric authentication unit 80 compares the two-dimensional image pattern acquired through the image generating unit 60 with the vein pattern image registered in the memory 70, and determines whether to authenticate according to the matching result.

이제, 도2에 개시된 손가락 정맥 스캐닝 모듈의 동작을 설명하도록 한다.Now, the operation of the finger vein scanning module shown in Fig. 2 will be described.

먼저, 사용자는 단말기의 슬라이드 패드(10) 상에 손가락을 올려 놓는다.First, the user puts his / her finger on the slide pad 10 of the terminal.

LED 광원(40)으로부터 근적외선이 손가락에 조사되고, 손가락에 반사 또는 투영된 빛이 메인 슬릿(20)과 서브 슬릿(30)을 통해 이미지 센서(50)로 전달된다. 그리고 이미지 생성부(60)는 선형 슬릿으로부터 얻어진 이미지들을 조합하여 2차원 이미지를 획득하기 위하여 슬라이딩 속도를 산출한다. Near infrared rays are irradiated from the LED light source 40 to the finger and light reflected or projected on the finger is transmitted to the image sensor 50 through the main slit 20 and the sub slit 30. Then, the image generating unit 60 combines the images obtained from the linear slits to calculate the sliding speed to obtain the two-dimensional image.

전술한 바와 같이, 초기에는 손가락이 정지된 상태가 감지되고, 슬라이딩 이동시 속도가 산출된다. 슬라이딩 속도는 다시 메인 슬릿(20)을 통해 얻어지는 이미지 프레임들의 조합시 이격 거리로 환산되어 2차원 이미지를 구성하는데 이용된다.As described above, the state where the finger is stopped is detected at the beginning, and the speed is calculated when the sliding movement is performed. The sliding speed is converted into a separation distance upon combination of image frames obtained through the main slit 20, and is used to construct a two-dimensional image.

이상 설명한 손가락 정맥 스캐닝 모듈은 LED 단일 광원, 2중 슬릿, 반도체 구형 가능한 내부 이미지 센서(50) 즉, CIS로 구현될 수 있어 박형의 단말기에 용이하게 임베디드될 수 있다. 또한 광원을 슬라이딩 방향을 지시하는 안내 램프로 활용할 수 있으므로 디자인은 물론 사용자 편의성을 도모할 수 있다.The finger vein scanning module described above can be embodied as a single light source, a double slit, a semiconductor slimable internal image sensor 50, i.e., a CIS, and can be easily embedded in a thin terminal. In addition, since the light source can be utilized as a guide lamp for indicating the sliding direction, it is possible to design and user convenience.

지금까지 설명된 본 발명의 실시예는 당해 기술분야의 통상의 기술자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 용이하게 변형할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.It is to be understood that the embodiments of the present invention described so far can be easily modified by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention.

그러므로 상기 실시에는 예시적인 것에 지나지 않으며 본 발명의 기술적 사상은 특허청구범위의 기재로부터 정해지고 그 보호범위는 균등물에 미치는 것으로 이해되어져야 할 것이다.
Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are merely illustrative and that the technical spirit of the present invention is defined from the description of the claims, and that the scope of protection is equivalent to the equivalents.

10 : 슬라이드 패드
20 : 메인 슬릿
30 : 서브 슬릿
40 : 광원
50 : 이미지 센서
300 : LED 어레이
310 : CCD 카메라
320 : 인증 제어부10: Slide pad
20: Main slit
30: sub slit
40: Light source
50: Image sensor
300: LED array
310: CCD camera
320:

Claims (7)

손가락 정맥 스캐닝을 이용하는 생체 인증 장치에 있어서,
정맥 인식을 위해 손가락이 슬라이드 접촉되도록 마련되는 슬라이드 패드;
상기 슬라이드 패드 상에 선형으로 형성된 메인 슬릿;
상기 슬라이드 패드 상에 상기 메인 슬릿과 이격되어 평행하게 선형으로 형성되는 서브 슬릿;
상기 슬라이드 패드 상의 손가락에 빛을 조사하는 광원;
미리 결정된 프레임 레이트에 따라서 상기 손가락에서 반사되어 상기 메인 슬릿 및 상기 서브 슬릿으로 입사되는 이미지를 촬영하는 이미지 센서;
상기 메인 슬릿과 상기 서브 슬릿을 통해 얻은 이미지 패턴들을 프레임별로 상호 비교하여 슬라이딩 속도를 산출하고, 상기 슬라이딩 속도를 기초로 상기 메인 슬릿으로부터 얻어지는 선형 이미지 패턴들을 2차원 이미지 패턴으로 생성하는 이미지 생성부; 및
상기 이미지 생성부를 통해 획득된 2차원 이미지 패턴과 기 저장된 정맥 이미지 패턴을 비교하여 사용자 인증을 수행하는 생체인증부를 포함하며;
상기 광원은 LED 소자로서, 상기 LED 소자는 상기 메인 슬릿과 상기 서브 슬릿 사이에 상기 손가락 슬라이딩 방향으로 형성된 슬릿 내부에 매립 설치되는 것을 특징으로 생체 인증 장치.
A biometric authentication apparatus using finger vein scanning,
A slide pad adapted to slide in contact with a finger for vein recognition;
A main slit formed linearly on the slide pad;
A sub-slit formed on the slide pad so as to be linearly spaced apart from the main slit;
A light source for irradiating light on the finger on the slide pad;
An image sensor for photographing an image reflected by the finger and incident on the main slit and the sub-slit according to a predetermined frame rate;
An image generating unit for calculating a sliding speed by comparing image patterns obtained through the main slit and the sub-slit on a frame-by-frame basis, and generating linear image patterns obtained from the main slit as a two-dimensional image pattern based on the sliding speed; And
And a biometric authentication unit for performing user authentication by comparing the two-dimensional image pattern obtained through the image generator with a previously stored vein image pattern;
Wherein the light source is an LED element, and the LED element is embedded between the main slit and the sub-slit in a slit formed in the finger sliding direction.
제1항에 있어서,
상기 이미지 생성부는 연속하는 프레임들의 이미지 패턴 상관도를 기초로 손가락의 정지 상태 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 생체 인증 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the image generating unit determines whether or not the finger is stopped based on the image pattern correlation of successive frames.
제1항에 있어서,
상기 이미지 생성부는 슬라이딩 속도를 산출시 이용하는 이미지 패턴은 손가락 지문의 패턴과 상기 정맥 이미지 패턴인 것을 특징으로 하는 생체 인증 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the image generating unit uses the fingerprint pattern and the vein image pattern as the image pattern used in calculating the sliding speed.
제1항에 있어서,
상기 이미지 생성부는 상기 메인 슬릿에서 나타난 프레임이 상기 서브 슬릿에서 나타나는 시간을 측정함으로써 상기 슬라이딩 속도를 산출하는 것을 특징으로 하는 생체 인증 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the image generating unit calculates the sliding speed by measuring a time at which a frame indicated by the main slit appears in the sub-slit.
삭제delete 삭제delete 휴대 단말기에 있어서,
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 생체 인증 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기.



In a portable terminal,
A portable terminal comprising the biometric authentication device according to any one of claims 1 to 4.



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