KR100361141B1

KR100361141B1 - 홍채인식을 이용한 출입통제방법 및 장치

Info

Publication number: KR100361141B1
Application number: KR1020000069072A
Authority: KR
Inventors: 김민우
Original assignee: 주식회사 알파엔지니어링
Priority date: 2000-11-20
Filing date: 2000-11-20
Publication date: 2002-11-21
Also published as: KR20020039158A

Abstract

본 발명은 출입자가 출입문으로부터 소정의 거래 내에 위치하는지를 검출하고, 음성/문자메시지를 외부로 출력하여 출입자로 하여금 홍채획득수단 등의 카메라 초점 축에 자신의 홍채를 위치시킨 다음 앞으로 이동하도록 유도하여 홍채이미지를 획득하며, 획득된 홍채이미지를 기 설정된 홍채이미지와 비교 판단하여 출입문의 개폐를 제어하도록 하는 출입통제방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명을 이루기 위한 수단으로, 출입자 등의 위치를 검출하는 센서로부터 출입자를 검출하고, 카메라를 통하여 출입자의 홍채를 촬영한 다음 메모리에 기 설정된 홍채이미지에 획득된 홍채이미지를 비교 판단하여 출입을 통제하는 방법에 있어서, 상기 출입문으로부터 소정의 거리 내에 출입자를 센서로부터 검출하고, 방문객 또는 출입자들에 따라 출입허가하기 위하여 설치된 입력요소로 입력을 유도하는 음성/문자메시지를 호출하여 출력하는 단계; 상기 출입자의 경우, 출입자로 하여금 고정초점 카메라의 초점 축 선상으로 위치되도록 표시점이 부착된 반투명 거울에 자신의 홍채를 위치하는 단계; 상기 출입자가 표시점에 자신의 홍채를 위치한 다음 앞으로 이동하는 과정을 실시간 촬영하는 단계; 상기 획득된 홍채이미지에 반사된 다수의 발광소자들의 그레이레벨을 탐색하고, 글린트를 검출하는 단계; 상기 글린트를 검출하여 상기 발광소자가 균등한 간격으로 배열된 홍채이미지에서 선명한 이미지로 판단하여 획득하는 단계; 상기 획득된 홍채이미지를 기 설정된 홍채이미지와 비교 판단하여 출입문의 개폐하는 것을 특징으로 한다.

Description

홍채인식을 이용한 출입통제방법 및 장치{Access control method and installation using iris cognition}

본 발명은 홍채인식을 이용한 출입통제방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 출입자가 출입문으로부터 소정의 거래 내에 위치하는지를 검출하고, 음성/문자메시지를 외부로 출력하여 출입자로 하여금 홍채획득수단 등의 카메라 초점 축에 자신의 홍채를 위치시킨 다음 앞으로 이동하도록 유도하여 홍채이미지를 획득하며, 획득된 홍채이미지를 기 설정된 홍채이미지와 비교 판단하여 출입문의 개폐를 제어하도록 하는 출입통제방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 출입통제장치는 보안이나 방범을 목적으로 특정 장소의 출입문에 잠금장치가 설치되어 있으며, 상기 특정 장소의 출입자를 확인한 다음 출입문을 개방하여 출입을 허락하게 되는 것이다.

일반 가정에서 사용되는 출입통제장치는 출입자가 출입문에 도착하여 초인종을 눌러 내부로 신호를 보내면 내부 인은 출입문에 장착된 비디오카메라 등의 출입자를 촬영하여 비디오폰 등의 화상전송장치의 모니터를 통하여 출입자를 확인한 다음 출입문을 개방하여 출입을 허락하게 되는 것이다.

한편, 다수의 사람이 빈번히 출입하는 사무실, 연구소, 기타 출입 통제가 필요한 장소에서는 출입할 권한이 있는 자에게 ID카드 등을 발부하고, 출입문에 카드 리더를 설치하여, ID카드에 기록된 정보(출입자 식별정보)가 카드 리더에 저장되어 있는 정보와 일치하면, 카드 리더가 제어장치를 동작시켜, 출입문에 장착된 물리적인 잠금장치를 해제하도록 하는 출입통제장치가 개발되어 사용되고 있다.

또한, 생체인식기술을 이용한 홍채인식시스템으로는, 대한민국 특허출원번호 제 98-57393(공개번호 2000-41509)은 렌즈를 통해 들어오는 이미지(image)를 디지털 신호로 변환시키고, 제어 신호에 따라 인식하고자 하는 이미지를 줌 및 포커싱하는 CCD 모듈과; 상기 CCD 모듈로부터 인가되는 디지털 신호를 신호 처리하는 제 1 신호 처리부와; 상기 제 1 신호 처리부에서 처리된 신호로부터 상기 인식하고자 하는 이미지의 크기를 연산하는 제 2 신호 처리부와; 상기 제 2 신호 처리부에서 연산된 신호에 따라 상기 인식하고자 하는 이미지의 방향 및 거리를 연산하여 상기 CCD 모듈의 줌 및 포커싱을 제어하는 제어부로 구성되는 것이다.

상기와 같이, 구성된 홍채인식시스템은 개개인의 홍채를 CCD모듈 등의 영상획득장치를 통하여 얻어지는 홍채의 크기를 연산하고, 상기 CCD모듈로부터 시작하여 출입자가 서있는 위치까지의 거리 및 방향을 연산하여 그 연산 결과에 따라 홍채이미지를 촬영하는 CCD모듈 등의 카메라 줌렌즈를 조절하여 초점을 맞추고, 상기 CCD모듈로 출입자의 홍채를 촬영한 다음 기 설정된 홍채이미지에 촬영된 홍채이미지를 비교 분석하여 출입을 통제하게 되는 것이다.

그러나, 이와 같은 홍채인식시스템은 출입자가 항상 고정된 위치에 서있지 않기 때문에 출입자마다 홍채 크기를 산출한 다음 상기 CCD모듈로부터 시작하여 출입자가 서있는 위치까지의 거리 및 방향 등을 일일이 산출하고, 상기 CCD모듈 등의 카메라 초점을 산출된 결과 값에 해당되는 거리 및 방향을 조절한 후 출입자의 홍채를 촬영하여 홍채이미지를 획득하며, 메모리 등과 같은 기억장치에 기 설정된 홍채이미지에 상기 획득된 홍채이미지를 비교 판단하여 출입여부를 결정하게 되는 것이다. 따라서, 출입자는 자신의 홍채를 입력하여 입력된 홍채이미지를 출입통제장치에서 기 설정된 홍채이미지와 비교 판단하여 출입자의 출입여부가 결정되므로, 상기 출입자는 출입이 허가될 때까지 기다려야 하는 불편한 점을 갖게 되었다.

또한, 홍채인식시스템에서 촬영된 홍채이미지가 인식되지 못하는 경우 출입자는 출입자의 거리, 방향 및 카메라의 초점을 재조정하여 촬영하고, 상기 촬영된 홍채이미지를 인식할 때까지 기다려야 하는 불편한 점 및 출입통제장치의 인식률이 저하되는 문제점을 갖게 되었다.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 발명은 출입자가 출입문으로부터 소정의 거래 내에 위치하는지를 검출하고, 음성/문자메시지를 외부로 출력하여 출입자로 하여금 홍채획득수단 등의 카메라 초점 축에 자신의 홍채를 위치시킨 다음 앞으로 이동하도록 유도하여 홍채이미지를 획득하며, 획득된 홍채이미지를 기 설정된 홍채이미지와 비교 판단하여 출입문의 개폐를 제어하도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명을 이루기 위한 수단으로, 출입자 등의 위치를 검출하는 센서로부터 출입자를 검출하고, 카메라를 통하여 출입자의 홍채를 촬영한 다음 메모리에 기 설정된 홍채이미지에 획득된 홍채이미지를 비교 판단하여 출입을 통제하는 방법에 있어서, 상기 출입문으로부터 소정의 거리 내에 출입자를 센서로부터 검출하고, 방문객 또는 출입자들에 따라 출입허가하기 위하여 설치된 입력요소로 입력을 유도하는 음성/문자메시지를 호출하여 출력하는 단계; 상기 출입자의 경우, 출입자로 하여금고정초점 카메라의 초점 축 선상으로 위치되도록 표시점이 부착된 반투명 거울에 자신의 홍채를 위치하는 단계; 상기 출입자가 표시점에 자신의 홍채를 위치한 다음 앞으로 이동하는 과정을 실시간 촬영하는 단계; 상기 획득된 홍채이미지에 반사된 다수의 발광소자들의 그레이레벨을 탐색하고, 글린트를 검출하는 단계; 상기 글린트를 검출하여 상기 발광소자가 균등한 간격으로 배열된 홍채이미지에서 선명한 이미지로 판단하여 획득하는 단계; 상기 획득된 홍채이미지를 기 설정된 홍채이미지와 비교 판단하여 출입문의 개폐하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 홍채인식을 이용한 출입통제장치의 정면도.

도 2는 본 발명에 따른 홍채인식을 이용한 출입통제장치가 설치된 상태를 보인 참고도.

도 3은 본 발명에 따른 홍채인식을 이용한 출입통제장치의 구성을 보인 블록도.

도 4는 본 발명에 따른 홍채인식을 이용한 출입통제장치의 흐름을 보인 흐름도.

*도면의 주요부분에 대한 부호설명*

10 : 반투명 거울 11 : 슬릿 12 : 센서부

14 : 키입력부 16 : 호출부 17 : 음성/문자처리수단

18 : 음성처리부 19 : 음성출력부 20 : 고정초점 카메라

22 : 디지털처리부 24 : 버퍼부 26 : 메모리

28 : 비교부 30 : 제어부 34 : 도어개폐부

36 : 디스플레이부 40 : 도어개폐부 42 : 조명기구

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 홍채인식을 이용한 출입통제장치의 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 홍채인식을 이용한 출입통제장치가 설치된 상태를 보인 참고도 이다. 도 1 또는 도2에 도시된 바와 같이, 출입통제장치(100) 전면에는 영상획득수단 등의 고정초점 카메라(20) 초점 축과 일치되는 선상으로 표시점이 부착된 반투명 거울(10)이 설치되고, 상기 카메라(20)의 초점 위치는 출입자가 반투명 거울(10)의 표시점에 자신의 홍채를 위한 상태에서 앞으로 이동하여 상기 카메라(20)의 초점과 일치되는 지점에서 상기 반투명 거울(10)의 하부에 내부로 관통된 슬릿(11)을 통하여 출입통제장치(100)의 내부에 설치된 표시등(38)으로 카메라의 초점을 알리도록 설치된다.

또한, 반투명 거울(10)의 상부에는 주변의 밝기와 상관없이 선명한 홍채를촬영하도록 조명기구(42)가 설치되어 상기 고정초점 카메라(20)의 초점부위를 비추도록 설치된다.

상기 출입자의 검출은 센서부(12)를 통하여 출입자가 출입문으로부터 소정의 거리 내에 위치하는지를 검출하고, 상기 출입자를 검출하게 되면 음성/문자메시지를 외부로 출력하는 음성/문자처리수단(17)의 음성송출부(19) 및 디스플레이부(36)로 출력하여 출입자로 하여금 자신의 홍채를 입력하도록 유도하게 된다.

따라서, 센서부(12)는 출입자가 출입문으로부터 소정 거리 내에 위치한 상태를 검출하게 되면, 상기 출입자로 하여금 자신의 홍채를 반투명 거울(10)의 표시점에 위치하도록 유도하여 출입자의 홍채이미지를 고정초점 카메라(20)로 홍채를 촬영하여 이미지를 획득하게 된다.

도 3은 본 발명에 따른 홍채인식을 이용한 출입통제장치의 구성을 보인 블록도 이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 출입문으로부터 소정 거리 내에 출입자가 검출되면 상기 센서부(12)는 검출된 신호를 제어부(30)에 입력하고, 상기 제어부(30)는 검출된 신호에 의해 음성/문자처리수단(17)의 음성처리부(18)에 음성/문자메시지가 저장하고 있는 메모리로부터 출입자가 검출된 내용에 해당되는 메시지를 호출하여 음성출력부(19)와 디스플레이부(36)를 통하여 외부로 출력하게 된다.

또한, 제어부(30)는 출입자가 검출된 후에 고정초점 카메라(20)를 통하여 출입자의 홍채를 촬영하기 위한 메시지를 출력한 다음, 출입자로 하여금 자신의 홍채를 표시점에 위치한 상태에서 출입자가 앞으로 이동하도록 유도하는 과정을 실시간 촬영하여 디지털처리부(22)로 촬영된 홍채이미지를 입력하며, 입력된 비디오신호는디지털처리부(22)에서 디지털신호로 변환하여 버퍼부(24)에 일시 저장한다.

상기 제어부(30)는 고정초점 카메라(20)를 통하여 실시간 촬영된 홍채이미지 중에서 그레이레벨(Gray level)을 탐색하고, 상기 출입자의 홍채 촬영 당시 역 십자가 형태로 배열된 다수의 발광소자를 갖는 조명기구(42)의 불빛이 홍채에 반사되어 맺히게 되는 글린트(Glint)의 위치를 검출하며, 상기 글린트 영역내의 어두운 영역이 존재하는지를 검출하게 된다.

상기 글린트 영역내의 어두운 영역이 존재하는 경우 제어부(30)는 출입자 눈동자의 어두운 영역에 맺히는 조명기구(42)를 검출하고, 상기 조명기구(42)의 발광소자의 배열이 균등한 간격으로 배열되어 있는지를 판단하여 메모리(26)에 기 설정된 홍채이미지에 입력된 홍채이미지를 비교부(28)에 의해 비교 판단하여 출입자의 출입여부를 결정하게 되는 것이다.

한편, 방문객인 경우 호출부(16)의 호출버튼을 눌러 내부 인을 호출하게 되고, 내부 인은 비디오폰의 모니터 등으로 방문객을 확인한 다음 제어부(30)로 도어개폐부(40)를 개폐할 수 있는 제어신호를 출력하여 출입여부를 제어하게 된다.

상기 키입력부(14)는 메모리(26)에 등록된 홍채이미지를 새로이 저장하거나 기 저장된 데이터를 삭제 등 편집이 가능하도록 다수의 키버튼으로 구성된다.

도 4는 본 발명에 따른 홍채인식을 이용한 출입통제장치의 흐름을 보인 흐름도 이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 센서부(12)는 출입자가 출입문으로부터 소정 거리 내에 위치하고 있는지를 검출(S102)하게 되고, 상기 출입자가 검출되면 검출된 신호는 제어부(30)에 입력된다. 상기 제어부(30)는 검출된 신호에 의해 음성/문자처리수단(17)의 음성처리부(18)에 음성/문자메시지가 저장하고 있는 메모리로부터 출입자가 검출된 내용에 해당되는 메시지를 호출하여 음성출력부(19)와 디스플레이부(36)를 통하여 외부로 출력하게 된다. (S104)

상기 방문객이 출입통제장치(100)의 전면에 장착된 호출부(16)의 호출수단을 누르게 되는 경우 상기 제어부(30)는 음성처리부(18)에 기록 저장된 음성/문자메시지 중에서 내부 인을 호출에 관련된 음성/문자메시지를 호출하고, 호출된 메시지를 음성출력수단(19) 및 디스플레이부(36)로 메시지를 출력(S108)하며, 초기 상태를 복귀한다.

상기 출입자가 검출되고, 임의의 시간 이내에 호출부(16)의 호출버튼을 누르지 않는 경우 제어부(30)는 메모리를 포함하고 있는 음성처리부(18)에 저장된 음성/문자메시지를 중에서 출입을 원하는 자로 하여금 홍채를 입력받기 위한 유도메시지를 음성송출부(19)로 출력하여 출입자로 하여금 홍채입력을 유도하게 된다. 따라서, 출입자는 출입통제장치(100)의 전면에 설치된 반투명 거울(10)의 표시점에 자신의 홍채를 위치하여 고정초점 카메라(20)의 초점 축에 일치하고, 앞으로 이동하게 되는 과정을 고정초점 카메라(20)로 촬영하게 된다. (S110)

고정초점 카메라(20)를 통하여 촬영된 홍채이미지는 디지털처리부(22)에 입력되어 비디오신호를 디지털신호로 변환하여 버퍼부(24)에 일시 저장되고, 제어부(30)는 고정초점 카메라를 통하여 실시간 촬영된 홍채이미지 중에서 그레이레벨(Gray level)을 탐색하고, 출입자의 홍채 촬영 당시 역 십자가 형태로 배열된 다수의 발광소자를 갖는 조명기구(42)의 불빛이 홍채에 반사되어 맺히게 되는 글린트(Glint) 위치를 검출(S112)하여 상기 글린트 영역내의 어두운 영역 존재하는지를 검출하게 된다. (S114)

상기 글린트 영역내의 어두운 영역이 존재하는 경우 제어부(30)는 출입자 눈동자의 어두운 영역에 맺히는 조명기구(42)를 검출하고, 상기 조명기구(42)의 발광소자의 배열이 균등한 간격으로 배열되어 있는지를 판단(S116)하여 선명한 홍채이미지라고 판단하여 상기 홍채이미지를 획득하게 된다. (S118) 상기 홍채이미지가 획득된 경우 제어부(30)는 외부로 홍채이미지가 인정되었음을 음성출력수단(19) 및 디스플레이부(36)로 출력하게 된다. (S120)

제어부(30)는 메모리(26)에 기 설정된 홍채이미지와 상기 획득된 홍채이미지를 비교부(28)를 통하여 비교 판단하고, 그 판단된 결과에 의해 출입문의 도어락을 해제한 다음부터 임의의 시간을 카운트하게 된다. (S122)

상기 임의의 시간이 경과되지 않으면, 제어부(30)는 도어락을 계속 해제한 상태를 유지하고, 상기 임의의 시간이 경과(S124)되면 도어락을 폐쇄하여 출입자의 출입을 제한하게 되는 것이다. (S126)

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 출입통제장치의 전면에 부착된 반투명 거울에 출입자 자신의 홍채를 위치하도록 하고, 상기 표시점에 홍채를 위치한 상태에서 출입자가 앞으로 이동하여 초점을 맞추도록 하되, 표시등의 불빛을 이용하여 카메라의 초점거리를 알 수 있게 함으로써, 출입자가 고정초점 카메라 전방 어디까지 접근을 해야하는지에 대한 판단 근거 및 심리적 안정감을 부여함으로 보다 선명한 홍채이미지를 빠르게 획득할 수 있게 한다. 또한, 최종적으로 초점이 맞는 홍채이미지가 획득되었는지 여부를 시스템으로부터 통보 받으므로, 보다 편리하고 손쉽게 홍채이미지를 획득하도록 유도할 수 있게 된다.

상기 고정초점 카메라를 통하여 사용자의 홍채이미지를 실시간으로 판단하여 선명한 홍채이미지를 획득하게 되므로 홍채인식시스템의 인식률을 향상시킬 수 있는 효과를 가지게 되며, 별도의 고가의 자동초점 카메라를 이용하지 않고서도 보다 선명한 홍채이미지를 획득할 수 있는 장점을 갖게 된다.

Claims

출입자 등의 위치를 검출하는 센서로부터 출입자를 검출하고, 상기 출입자의 위치에 따른 거리 및 방향을 산출하고, 카메라의 초점을 조정하여 출입자의 홍채를 촬영한 다음 메모리에 기 설정된 홍채이미지에 획득된 홍채이미지를 비교 판단하여 출입을 통제하는 방법에 있어서,

상기 출입문으로부터 소정의 거리 내에 출입자가 센서로부터 검출되면, 출입자에 따라 출입을 허가하기 위하여 설치된 각각의 입력요소로 입력을 유도하도록 음성/문자메시지를 호출하여 출력하는 단계;

상기 출입자로 하여금 고정초점 카메라의 초점 축 선상으로 표시점이 부착된 반투명 거울에 자신의 홍채를 위치하는 단계;

상기 출입자가 표시점에 자신의 홍채를 위치한 다음 앞으로 이동하는 과정을 실시간 촬영하는 단계;

상기 획득된 홍채이미지에 반사된 다수의 발광소자들의 그레이레벨을 탐색한 다음 배열된 발광소자가 균등한 간격으로 배열된 홍채이미지를 선명한 이미지로 판단하여 획득하는 단계;

상기 획득된 홍채이미지를 기 설정된 홍채이미지와 비교 판단하여 출입문의 개폐하는 것을 특징으로 하는 홍채인식을 이용한 출입통제방법.
출입자 등의 위치를 검출하는 센서로부터 출입자가 검출되면 자동초점 카메라의 초점을 조절하며, 출입자의 홍채이미지를 촬영하여 기 설정된 홍채이미지와 비교하고, 출입이 허가된 자를 판단하여 출입을 제어하는 장치에 있어서,

상기 출입자의 홍채를 촬영하기 위한 고정초점 카메라(20)와;

상기 출입자로 하여금 입력을 유도하도록 음성/문자메시지를 출력하는 음성/문자처리수단(17);

상기 출입자가 검출되면 출입자 자신의 홍채를 고정초점 카메라(20)의 초점 축으로 입력을 유도하는 음성/문자메시지를 외부로 출력을 제어하며, 상기 카메라(20)로 입력되는 홍채이미지를 실시간 촬영하여 얻어지는 홍채이미지에 반사된 다수의 발광소자의 그레이레벨 및 배열상태에 따라 홍채이미지의 선명도를 판단하여 홍채이미지로 획득하는 제어부(30)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 홍채인식을 이용한 출입통제장치.
제 2항에 있어서, 음성/문자처리수단(17)에는 음성/문자메시지를 저장하는 메모리가 포함된 음성처리부(18)와;

상기 음성처리부(18)의 음성을 출력하는 음성출력부(19) 및,

문자메시지를 출력하는 디스플레이부(36)를 더 포함한 것을 특징으로 하는 홍채인식을 이용한 출입통제장치.