KR20040072822A - Iris recognition system using of spherical cold mirror - Google Patents

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KR20040072822A
KR20040072822A KR1020030008471A KR20030008471A KR20040072822A KR 20040072822 A KR20040072822 A KR 20040072822A KR 1020030008471 A KR1020030008471 A KR 1020030008471A KR 20030008471 A KR20030008471 A KR 20030008471A KR 20040072822 A KR20040072822 A KR 20040072822A
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cold mirror
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이기영
채장진
김범철
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엘지전자 주식회사
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    • G06V10/10Image acquisition
    • G06V10/12Details of acquisition arrangements; Constructional details thereof
    • G06V10/14Optical characteristics of the device performing the acquisition or on the illumination arrangements
    • G06V10/147Details of sensors, e.g. sensor lenses

Abstract

PURPOSE: An iris recognition system applying a spherical surface typed cold mirror is provided to miniaturize a size of entire optical unit by making a figure of the cold mirror attached to a front surface of an optical system into a spherical surface. CONSTITUTION: The spherical surface typed cold mirror(302) is attached to the front of the optical system(301). The optical system comprises straight LEDs(Light Emitting Diode) measuring that a user approaches in a recognizable distance are place to left/right, a CCD(Charge Coupled Device) detecting the approach of the user in the recognizable distance, lightings turned on in order to capture an image, a column keeping a focal distance in order to capture an iris image, and a lens converging light by passing the light keeping the focal distance in order to adjust a focus.

Description

구면형 콜드 미러를 적용한 홍채 인식 시스템{IRIS RECOGNITION SYSTEM USING OF SPHERICAL COLD MIRROR}Iris RECOGNITION SYSTEM USING OF SPHERICAL COLD MIRROR}

본 발명은 구면형 콜드 미러를 적용한 홍채 인식 시스템에 관한 것으로서, 특히 광학 시스템의 전면에 부착되는 콜드 미러의 형상을 구면으로 하여 전체적인 옵티컬 유닛의 크기를 소형화할 수 있는 구면형 콜드 미러를 적용한 홍채 인식 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an iris recognition system using a spherical cold mirror, and more particularly, to an iris recognition using a spherical cold mirror capable of miniaturizing the overall optical unit size by making a spherical shape of a cold mirror attached to the front surface of an optical system. It's about the system.

알려진 바와 같이 보안이나 방범, 신분 인증을 위한 시스템으로 기존의 접촉식 혹은 비접촉식 카드 시스템에서 더 나아가 사람의 지문을 인식하거나, 또는 홍채인식을 통해서 신분을 인증하고 특정 장소의 출입이나 특정 정보에의 접근 등을 허용하거나 거부하는 시스템이 보급되어 왔다.As is known, it is a system for security, crime prevention, and identity authentication. It goes beyond the existing contact or contactless card system to recognize human fingerprints, or to authenticate identity through iris recognition and access to specific places or access to specific information. Systems to allow or deny such have been prevalent.

이 중에서 홍채인식 시스템은 지문인식에 비해서 인식률이 높고, 보다 정확한 인식이 가능하다는 장점이 있다. 홍채 인식 시스템은 비디오 카메라로 촬영한 홍채 영상에서 홍채의 특징적인 패턴을 이미지 처리 기술을 이용해서 데이터화한 후, 사전에 등록되어 있는 홍채 데이터와 대조하여 개인을 인증하는 시스템이다.Among them, the iris recognition system has a high recognition rate and more accurate recognition than the fingerprint recognition. The iris recognition system is a system that authenticates an individual by comparing a characteristic pattern of an iris with an image processing technology in an iris image captured by a video camera and comparing it with previously registered iris data.

도 1은 일반적인 홍채 인식 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면으로서, 도 1에 도시된 바를 참조하여 홍채인식 시스템의 동작을 살펴보면 다음과 같다.FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a configuration of a general iris recognition system. Referring to FIG. 1, an operation of an iris recognition system is as follows.

사용자가 홍채 인식 시스템에 접근하면, 거리 측정 센서(109)가 사용자와의 거리를 측정하고, 이렇게 구한 거리 측정값을 드라이버(107)를 통해 제어장치(105)가 받아들여서 상기 거리 측정값이 동작 범위 안에 있는가를 판단한다.When the user approaches the iris recognition system, the distance measuring sensor 109 measures the distance to the user, and the controller 105 receives the distance measurement value obtained through the driver 107 to operate the distance measurement value. Determine if you are in range.

사용자가 동작 범위 안에 있는 경우에 드라이버(107)로 제어 신호를 보내서 홍채 이미지를 추출할 준비를 하도록 한다. 드라이버(107)는 외부 지시기(108)에 액티브 신호를 보내서 사용자에게 시스템이 동작함을 알리고, 이에 따라 사용자가 광학 윈도우(101)를 통하여 카메라(103)의 광축에 눈을 위치시키면, 콜드미러(102)가 가시광선은 차단하고 적외선을 통과시킨다. 그리고 홍채가 위치해야할 부분을 표시해 중 사용자가 카메라(103)의 광축에 눈이 위치하는지의 여부를 확인할 수 있도록 해준다.If the user is within the operating range, a control signal is sent to the driver 107 to prepare to extract the iris image. The driver 107 sends an active signal to the external indicator 108 to inform the user that the system is operating. Accordingly, when the user places the eye on the optical axis of the camera 103 through the optical window 101, the cold mirror ( 102 blocks visible light and passes infrared light. In addition, the part where the iris should be positioned is displayed so that the user can check whether the eye is located on the optical axis of the camera 103.

그리고, 제어장치(105)가 거리 측정 센서(109)로부터 사용자까지의 거리 측정값을 받아들이고, 이 거리 측정값을 이용해서 카메라(103)의 줌 및 포커스 값을산출하여 줌인/줌아웃 및 포커싱 제어를 수행한다. 이후에 제어장치(105)는 거리 측정값에 따라 드라이버(107)를 통해 홍채 이미지를 촬영하도록 하며, 촬영된 홍채 이미지는 프레임 그레버(104)에서 홍채 이미지 분석에 맞게 신호 처리되고, 처리된 홍채 이미지 정보를 DB(110)(데이터 베이스)에 저장하며, 그 저장된 정보를 가지고 제어장치(105)에서 홍채 인식을 수행하여 사용자의 인증 여부를 결정하게 되는 것이다.Then, the controller 105 receives the distance measurement value from the distance measurement sensor 109 to the user, and calculates the zoom and focus values of the camera 103 by using the distance measurement value to perform zoom in / zoom out and focusing control. Perform. Thereafter, the controller 105 allows the driver 107 to capture the iris image according to the distance measurement value, and the photographed iris image is signal-processed in the frame grabber 104 for iris image analysis, and the processed iris is processed. The image information is stored in the DB 110 (database), and with the stored information, the control device 105 performs iris recognition to determine whether the user is authenticated.

한편, 이와 같은 홍채 인식 시스템에서는 얼마나 빠른 시간 안에, 얼마나 정확하게 홍채 인식을 해내는가의 여부가 그 성능을 좌우하게 된다. 더구나, 이 기술분야의 일반적인 홍채 인식 시스템에서는 사용자가 홍채 인식 시스템에 접근하여, 홍채가 카메라의 광축에 정확하게 위치되었는지 여부의 문제가 발생할 수 있기 때문에 이 문제를 해소하기 위해서 콜드 미러에 표시해줌으로써 보다 빠르고 정확하게 홍채 인식을 수행할 수 있도록 한다.On the other hand, in such an iris recognition system, the performance depends on how fast and how accurately the iris recognition is performed. Moreover, in the general iris recognition system of this technical field, the user may approach the iris recognition system, and may cause a problem as to whether the iris is correctly positioned on the optical axis of the camera. Ensure accurate iris recognition.

도 2는 종래에 따른 옵티컬 유닛의 외형구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 홍채 인식 및 등록을 수행하기 위한 렌즈 및 CCD를 구비한 광학 시스템(201)과; 상기 렌즈 및 CCD를 구비한 광학 시스템(201)의 전면에 장착된 플랫 콜드미러(202)를 포함하여 구성된다.2 is a view schematically showing the external structure of an optical unit according to the related art. As shown therein, an optical system 201 having a lens and a CCD for performing iris recognition and registration; And a flat cold mirror 202 mounted to the front of the optical system 201 with the lens and CCD.

상기와 같이 장착된 플랫 콜드미러(202)의 면적은 사용자의 눈 크기를 고려하여 렌즈 및 CCD를 구비한 광학 시스템(201)의 전면의 면적보다 더 큰 사이즈를 가지고 있다.The area of the flat cold mirror 202 mounted as described above has a size larger than the area of the front surface of the optical system 201 having the lens and the CCD in consideration of the eye size of the user.

그러나, 이는 많은 공정 비용과 전체적인 옵티컬 유닛의 크기를 줄이지 못하는 문제점이 발생한다.However, this causes a problem of high processing cost and the size of the overall optical unit.

본 발명은, 구면형 콜드미러를 적용한 홍채 인식 시스템에 관한 것으로서, 특히 광학 시스템의 전면에 부착되는 콜드미러의 형상을 구면으로 하여 전체적인 옵티컬 유닛의 크기를 소형화할 수 있는 구면형 콜드미러를 적용한 홍채 인식 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention relates to an iris recognition system to which a spherical cold mirror is applied. In particular, the iris is applied to a spherical cold mirror capable of miniaturizing the overall size of an optical unit by using a spherical shape of a cold mirror attached to a front surface of an optical system. The purpose is to provide a recognition system.

도 1은 일반적인 홍채 인식 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.1 is a view schematically showing the configuration of a general iris recognition system.

도 2는 종래에 따른 옵티컬 유닛의 외형구조를 개략적으로 도시한 도면.Figure 2 schematically shows the external structure of the optical unit according to the prior art.

도 3은 본 발명에 따른 옵티컬 유닛의 구조를 개략적으로 도시한 도면.3 schematically illustrates the structure of an optical unit according to the invention;

도 4는 본 발명에 따른 광학 시스템의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면.4 shows schematically an internal configuration of an optical system according to the invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

301 --- 광학 시스템 302 --- 구면형 콜드미러301 --- Optical System 302 --- Spherical Cold Mirror

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 구면형 콜드미러를 적용한 홍채 인식 시스템은,In order to achieve the above object, the iris recognition system applying the spherical cold mirror according to the present invention,

홍채 인식 및 등록을 수행하기 위한 렌즈 및 CCD를 구비한 광학 시스템과;An optical system having a lens and a CCD for performing iris recognition and registration;

상기 렌즈 및 CCD를 구비한 광학 시스템의 전면에 장착된 구면형 콜드미러를 포함하는 점에 그 특징이 있다.It is characterized in that it comprises a spherical cold mirror mounted on the front of the optical system with the lens and CCD.

여기서, 특히 상기 구면형 콜드미러는 상기 렌즈 및 CCD를 구비한 광학 시스템의 크기와 비슷한 크기를 갖는 점에 그 특징이 있다.Here, in particular, the spherical cold mirror is characterized in that it has a size similar to that of the optical system with the lens and CCD.

여기서, 특히 상기 구면형 콜드미러는 소정의 횡배율을 갖는 점에 그 특징이 있다.In particular, the spherical cold mirror is characterized in that it has a predetermined horizontal magnification.

이와 같은 본 발명에 의하면, 구면형 콜드 미러를 적용한 홍채 인식 시스템에 관한 것으로서, 특히 광학 시스템의 전면에 부착되는 콜드 미러의 형상을 구면으로 하여 전체적인 옵티컬 유닛의 크기를 소형화할 수 있다.The present invention relates to an iris recognition system to which a spherical cold mirror is applied. In particular, the overall size of the optical unit can be miniaturized by using a spherical shape of the cold mirror attached to the front surface of the optical system.

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

도 3은 본 발명에 따른 옵티컬 유닛의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 홍채 인식 및 등록을 수행하기 위한 렌즈 및 CCD를 구비한 광학 시스템(301)과; 상기 렌즈 및 CCD를 구비한 광학 시스템(301)의 전면에 장착된 구면형 콜드미러(302)를 포함하여 구성된다.3 is a view schematically showing the structure of an optical unit according to the present invention. As shown therein, an optical system 301 having a lens and a CCD for performing iris recognition and registration; And a spherical cold mirror 302 mounted to the front of the optical system 301 with the lens and CCD.

도 4는 본 발명에 따른 광학 시스템의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.4 is a view schematically showing an internal configuration of an optical system according to the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 홍채 인식 시스템에 접근하면, 인식가능 거리내에 접근되었는지 여부를 측정하기 위해 좌우 배치된 직진 LED(401,402)와; 사용자의 인식 거리내에 접근을 감지하는 CCD(Charge Coupled Device)(405)와; 이미지를 촬영하기 위해 점등하는 조명(403,404)과; 홍채 이미지를 촬영하기 위해서 초점 거리를 유지시키는 경통(406)과; 상기 초점 거리가 유지된 빛을 통과시켜 초점이 맺히도록 빛을 수렴시키는 렌즈(407)로 구성되어진다.As shown therein, when approaching the iris recognition system, the left and right straight LEDs 401 and 402 are disposed to measure whether the iris recognition system is approached within a recognizable distance; A charge coupled device (CCD) 405 for detecting an access within a recognition distance of the user; Illuminations 403 and 404 that light up to capture an image; A barrel 406 for maintaining a focal length to capture an iris image; It is composed of a lens 407 for converging the light to pass through the light maintained the focal length to form a focus.

상기 직진 LED(401,402)에 의해 빛이 발광되면, 상기 CCD(405)에서 인식거리내로 접근되었는지 감지하게 된다. 그리고, 상기 조명(403,404)은 홍채 이미지를 촬영하기 위하여 점등하게 되고, 이미지의 반사여부에 따라 조명을 바꾸면서 점등하고 이미지의 초점을 맞추게 된다.When light is emitted by the straight LEDs 401 and 402, the CCD 405 detects whether the CCD 405 approaches the recognition distance. The lights 403 and 404 are turned on to capture the iris image, and are turned on while changing the illumination depending on whether the image is reflected to focus the image.

상기 경통(406)은 일정 길이를 유지하여 상기 렌즈(407)를 구비하는데, 이는 일정 거리를 두고 초점거리를 유지하기 위한 것이며, 그 초점거리를 기준으로 사물과의 일정 배율 값으로 실제 초점거리를 알게 된다.The barrel 406 is provided with the lens 407 to maintain a predetermined length, which is to maintain the focal length at a certain distance, the actual focal length at a predetermined magnification with the object based on the focal length. Get to know.

따라서, 상기 경통(406)과 상기 렌즈(407)사이 길이의 일정 배율 값이 실제사물과의 초점거리가 되며, 그 길이가 달라질수록 실제 초점거리도 달라지게 된다.Therefore, a predetermined magnification value of the length between the barrel 406 and the lens 407 becomes a focal length with the actual object, and as the length thereof changes, the actual focal length also changes.

또한, 사용자가 인식거리내에 접근하여 초점거리가 너무 가까워 초점이 맞지 않을 경우, 그 위치에서의 초점거리를 감안한 투명 슬릿 등을 삽입하여 초점거리를 늘려 초점을 맞춘다.In addition, when the user approaches the recognition distance and the focus distance is too close to focus, a transparent slit or the like is inserted in consideration of the focus distance at the position to increase the focus.

한편, 상기 구면형 콜드미러(302)는 상기 광학 시스템(301)에 영향을 주지 않는 범위내의 곡률을 가지며, 구형 거울의 특성을 갖게 된다.On the other hand, the spherical cold mirror 302 has a curvature within a range that does not affect the optical system 301, and has the characteristics of a spherical mirror.

일반적으로 구형 거울에서는 결상된 최종상의 횡크기와 이에 대응하는 물체의 크기의 비를 횡배율(Transverse Magnification)MT라고 하며, MT= 물체의 크기/결상된 최종상의 횡크기가 된다.In general, in a spherical mirror, the ratio of the lateral size of the formed final image and the size of the corresponding object is called a transverse magnification M T , and M T = the lateral size of the object / imaged final image.

즉, 종래의 플랫 콜드미러의 경우에는 물체의 크기와 결상된 최종상의 횡크기가 1:1로 유지가 되지만, 구형 거울의 특성을 갖는 구면형 콜드미러의 경우 물체의 크기(사용자의 눈 크기)와 대응되는 결상된 최종상(콜드밀러에 반사되어 보여지는 사용자 자신의 눈)의 크기를 조절할 수 있게 된다.That is, in the case of the conventional flat cold mirror, the size of the final image formed with the size of the object is maintained at 1: 1, but in the case of the spherical cold mirror having the characteristics of the spherical mirror, the size of the object (eye size of the user) It is possible to adjust the size of the formed final image (the user's own eye reflected in the cold miller) corresponding to.

따라서, 종래에 따른 플랫 콜드미러 크기를 작게 하는 것이 가능하게 되어 옵티컬 유닛의 전체적인 크기를 소형화할 수 있다.Therefore, it is possible to reduce the size of the flat cold mirror according to the prior art and to reduce the overall size of the optical unit.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments illustrated in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 구면형 콜드 미러를 적용한 홍채 인식 시스템은, 광학 시스템의 전면에 부착되는 콜드 미러의 형상을 구면으로 하여 전체적인 옵티컬 유닛의 크기를 소형화할 수 있다.As described above, the iris recognition system using the spherical cold mirror according to the present invention can reduce the size of the overall optical unit by making the spherical shape of the cold mirror attached to the front surface of the optical system as a spherical surface.

Claims (3)

홍채 인식 및 등록을 수행하기 위한 렌즈 및 CCD를 구비한 광학 시스템과;An optical system having a lens and a CCD for performing iris recognition and registration; 상기 렌즈 및 CCD를 구비한 광학 시스템의 전면에 장착된 구면형 콜드미러를 포함하는 것을 특징으로 하는 구면형 콜드 미러를 적용한 홍채 인식 시스템.And a spherical cold mirror mounted on a front surface of the optical system including the lens and the CCD. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구면형 콜드미러는 상기 광학 시스템의 크기와 비슷한 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 구면형 콜드 미러를 적용한 홍채 인식 시스템.The spherical cold mirror is an iris recognition system using a spherical cold mirror, characterized in that having a size similar to the size of the optical system. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구면형 콜드미러는 소정의 횡배율을 갖는 것을 특징으로 하는 구면형 콜드 미러를 적용한 홍채 인식 시스템.The spherical cold mirror is an iris recognition system using a spherical cold mirror, characterized in that having a predetermined horizontal magnification.
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