KR100366723B1 - Lighting apparatus for iris recognition system - Google Patents

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KR100366723B1
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Abstract

본 발명은 홍채인식 시스템에서 홍채 이미지를 추출하기 위한 옵티컬 이미저 (Optical Imager)의 조명장치로 사용되는 적외선 LED 모듈에 관한 것으로 특히 적외선 LED 모듈 내부에 있는 LED 칩(Chip)의 다파장 특성을 이용하며, 일정한 밝기로 홍채를 촬영하기 위한 홍채인식 시스템의 조명장치에 관한 것으로, 하나의 적외선 LED 모듈내에 파장이 서로 다른 복수개의 LED 칩(Chip)들을 구비하며, 상기 복수개의 LED 칩들중 파장이 같은 LED 칩들은 서로 대칭되도록 구성한 것을 특징으로 하는 홍채인식 시스템용 조명 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention relates to an infrared LED module used as an illumination device of an optical imager for extracting an iris image from an iris recognition system. In particular, the present invention utilizes the multi-wavelength characteristics of an LED chip inside an infrared LED module. The present invention relates to an illumination device of an iris recognition system for capturing an iris at a constant brightness, and includes a plurality of LED chips having different wavelengths in one infrared LED module, and the same wavelength among the plurality of LED chips. LED chips are to provide an illumination device for an iris recognition system, characterized in that configured to be symmetrical with each other.

Description

홍채인식 시스템의 조명장치 { LIGHTING APPARATUS FOR IRIS RECOGNITION SYSTEM }Lighting device of iris recognition system {LIGHTING APPARATUS FOR IRIS RECOGNITION SYSTEM}

본 발명은 홍채인식 시스템에서 홍채 이미지를 추출하기 위한 옵티컬 이미저 (Optical Imager)의 조명장치로 사용되는 적외선 LED 모듈에 관한 것으로 특히 적외선 LED 모듈 내부에 있는 LED 칩(Chip)의 다파장 특성을 이용하며, 일정한 밝기로 홍채를 촬영하기 위한 홍채인식 시스템의 조명장치에 관한 것이다.The present invention relates to an infrared LED module used as an illumination device of an optical imager for extracting an iris image from an iris recognition system. In particular, the present invention utilizes the multi-wavelength characteristics of an LED chip inside an infrared LED module. The present invention relates to an illumination device of an iris recognition system for photographing an iris with a constant brightness.

최근들어 자동 출입 시스템이나 인터넷을 이용한 상거래 시스템 등에서 사용자 확인(Identification)에 생물학적 특징을 이용하고 있다.Recently, biological features have been used for user identification in automated access systems and commerce systems using the Internet.

생물학적 특징으로는 지문, 목소리, 망막, 홍채(Iris) 등이 다수 존재할 수 있으나, 사람마다 다르며 모조의 위험이 적고 평생동안 잘 변하지 않는 홍채인식 시스템이 사용자 확인을 위한 중요한 기술로 주목받고 있다.Biological features such as fingerprints, voices, retinas, and irises may exist, but iris recognition systems that differ from person to person, with low risk of imitation, and do not change well over a lifetime are attracting attention as important technologies for user identification.

홍채 인식이란 홍채의 특징을 이용한 것으로 비디오 카메라로 잡은 홍채의 특징 패턴을 이미지 처리 기술을 이용하여 데이터화 한 후 사전에 등록된 본인의 홍채 데이타와 비교함으로써 개인을 확인하기 위한 시스템을 말한다.Iris recognition refers to a system for identifying an individual by using the features of the iris and comparing the iris feature pattern captured by the video camera with image processing technology and comparing it with his or her own iris data.

도1은 일반적인 홍채인식 시스템의 블럭도로서, 이에 도시한 바와 같이, 적외선 센서를 이용하여 사용자 까지의 거리를 측정하는 거리측정 센서와(1), 사용자에게 시스템의 활성여부 및 인식 여부를 알려주기 위한 외부 지시기(3)와, 주위의 밝기와 관계없이 홍채이미지 촬영시의 조도를 조절하여 주기 위한 조명장치(4)와,사용자의 눈을 위치시키기 위한 광학 윈도우(5)와, 상기 광학 윈도우를 통해 들어오는 적외선을 통과시키고 가시광선은 차단시키는 콜드미러(6)와, 상기 콜드미러를 통해 전달되는 사용자의 홍채 이미지를 촬영하는 카메라(7)와, 상기 촬영된 홍채 이미지를 처리하는 프레임 그레버(8)와, 상기 거리측정 센서(1)에서 측정한 거리 측정값을 입력받아 사용자가 동작 범위내에 있는지를 판단하고, 홍채를 자동으로 인식하며 빛의 세기를 조절하여 주는 제어장치(9)와, 상기 제어장치의 제어에 의해 외부 지시기(3)및 조명장치(4)의 동작을 제어하는 광학 이미저 드라이버(2)로 구성된다. 이와같은 일반적인 홍채인식 장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.Figure 1 is a block diagram of a general iris recognition system, as shown in this, a distance measuring sensor for measuring the distance to the user using an infrared sensor (1), and informs the user whether the system is active and recognized External indicator (3), an illumination device (4) for adjusting the illuminance when taking iris images irrespective of the surrounding brightness, an optical window (5) for positioning the user's eyes, and the optical window A cold mirror 6 for passing infrared rays through and blocking visible light, a camera 7 for photographing an iris image of the user transmitted through the cold mirror, and a frame grabber for processing the photographed iris image ( 8) and determining whether the user is within the operating range by receiving the distance measurement value measured by the distance measuring sensor 1, automatically recognizing the iris and adjusting the light intensity And an optical imager driver 2 for controlling the operation of the external indicator 3 and the illumination device 4 by the control of the control device. Looking at the operation of such a general iris recognition device as follows.

사용자가 홍채인식 시스템에 접근하면 거리측정 센서(1)는 사용자 까지의 거리를 측정하여 제어장치(9)로 송신한다. 상기 제어장치(9)는 수신된 거리 측정값이 동작범위 내에 있는지를 판단한다.When the user approaches the iris recognition system, the distance measuring sensor 1 measures the distance to the user and transmits it to the control device 9. The control device 9 determines whether the received distance measurement value is within the operating range.

상기 판단 결과 동작범위 내에 있으면 광학 이미저 드라이버(10)로 제어신호를 출력하여 홍채 이미지 추출을 위한 준비를 행하도록 한다.If the determination result is within the operating range, a control signal is output to the optical imager driver 10 to prepare for iris image extraction.

상기 광학 이미저 드라이버(2)는 외부 지시기(3)에 액티브 신호를 보내 사용자에게 시스템이 활성화 되었음을 알린다.The optical imager driver 2 sends an active signal to the external indicator 3 to inform the user that the system has been activated.

사용자가 광학 이미저에 접근한 후 광학 윈도우(5)를 통해 카메라(7)의 광축에 눈을 위치시키면, 콜드미러(6)는 적외선을 통과시키고 가시광선을 차단한다. 그리고 상기 콜드미러는 홍채가 위치해야 할 부분을 표시해 두어 사용자가 카메라(7)의 광축에 자신의 눈이 위치하였는지의 여부를 쉽게 확인할 수 있도록 한다.After the user approaches the optical imager and places the eye on the optical axis of the camera 7 through the optical window 5, the cold mirror 6 passes infrared rays and blocks visible light. In addition, the cold mirror displays a portion where the iris should be located so that the user can easily check whether or not his eyes are positioned on the optical axis of the camera 7.

그 후 제어장치(9) 카메라(7)를 구동하여 홍채 이미지를 촬영할 수 있도록제어한다.After that, the controller 9 drives the camera 7 to control the iris image.

상기 카메라(7)에서 촬영한 홍채 이미지를 프레임 그레버(8)로 제공하면 상기 프레임 그레버(8)는 이미지 분석에 맞도록 신호를 처리하여 제어장치 (9)로 제공한다. 상기 처리된 신호를 입력 받은 제어장치(9)는 광학 이미저 드라이버(2)를 통해 외부 지시기(3)를 통해 인식 여부를 사용자에게 알려주게 된다.When the iris image photographed by the camera 7 is provided to the frame grabber 8, the frame grabber 8 processes the signal to be provided for the image analysis and provides it to the controller 9. The control device 9 receiving the processed signal informs the user whether the recognition is made through the external indicator 3 through the optical imager driver 2.

이러한 일반적인 홍채인식 장치에서 인식률에 커다란 영향을 미칠 수 있는 조명장치(4)로는 일반적으로 할로겐 램프를 이용하고 있다.In the general iris recognition device, a halogen lamp is generally used as the lighting device 4 that can greatly affect the recognition rate.

상기 할로겐 램프는 가시광선 및 여러 파장대의 적외선을 포함하고 있어 홍채 인식시에 사용자의 눈에 각 파장대의 특성이 나타날 수 있도록 할 수 있다. 따라서 홍채와 동공 사이 및 홍채와 흰자위 사이를 명확히 구분할 수 있어 홍채 부분만의 패턴 추출이 용이 하다는 장점을 가지고 있는 반면 오랫동안 옵티컬 이미저 (Optical Imager)를 주시할 경우 가시광으로 인해 사용자가 거부감을 느낄 수 있으며 열 발생 문제가 있다. 일반적인 옵티컬 이미저(Optical Imager)는 고정 초점 카메라를 사용하고 있어, 사용자와 옵티컬 이미저(Optical Imager)사이의 거리가 고정 되어있다. 따라서, 조명장치에 흐르는 전류량을 일정하게 하여 빛의 세기를 일정하게 할 수 있었다. 그러나, 사용자와 옵티컬 이미저(Optical Imager) 사이의 거리가 변화할 때 즉 자동 줌 카메라를 이용한 옵티컬 이미저(Optical Imager) 시스템에서 사용자의 이용 거리에 제한을 두지 않고 일정 범위 내에서 사용 하도록 하여 사용자에게 사용 편의성을 제공할 경우는 조명 장치의 출력을 변화 시켜 일정 한 밝기로 홍채 이미지가 촬영될 수 있도록 하여야 할 필요가 있다.The halogen lamp includes visible light and infrared rays in various wavelength bands so that the characteristics of each wavelength band may appear in a user's eyes when iris is recognized. Therefore, the distinction between the iris and the pupil and between the iris and the white has the advantage that it is easy to extract the pattern of only the iris part.However, when the optical imager is observed for a long time, the user may feel rejection due to the visible light. And there is a heat generation problem. A typical optical imager uses a fixed focus camera, so the distance between the user and the optical imager is fixed. Therefore, the intensity of light can be made constant by making the amount of electric current which flows through a lighting apparatus constant. However, when the distance between the user and the optical imager changes, that is, the optical imager system using the auto zoom camera is used within a certain range without limiting the user's use distance. In order to provide convenience to the user, it is necessary to change the output of the lighting device so that the iris image can be captured at a constant brightness.

또 다른 종래의 홍채 인식 장치의 옵티컬 이미저(Optical Imager)는 조명 장치로 단파장 (Single-Wavelength)의 적외선 LED 어레이(Array)를 사용하고 있으며, 홍채 촬영용 카메라의 좌우에 두고 있다. 이 방식은 파장이 긴 적외선 LED를 사용함으로 해서 고출력을 얻을 수 있으나, 단파장으로 인해 그 파장대에 반응하는 부분에만 영향을 주어 홍채 부분만의 패턴 추출에 어려움이 생길 수도 있으므로Another conventional optical imager of the iris recognition device uses a single-wavelength infrared LED array as an illumination device, and is placed on the left and right of the iris camera. This method can obtain high power by using infrared LED with long wavelength, but short wavelength can affect only the part responding to the wavelength band, which may cause difficulty in extracting the pattern only for the iris part.

시스템의 성능을 저하시키는 요인이 될 수도 있는 것이다.It can be a factor in the performance of the system.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여 홍채인식 장치에 있어서 할로겐 램프와 같이 넓은 대역의 파장 대역을 가지는 조명장치를 구성하는데 그 목적이 있다. 본 발명의 다른 목적으로는 홍채인식 시스템에 있어서 그 제어 방법을 명확히 하여 홍채인식 시스템의 성능을 향상시키는데 그 목적이 있다.In order to solve the problems of the prior art, an object of the present invention is to construct an illumination device having a wide band of wavelength bands such as a halogen lamp in an iris recognition device. Another object of the present invention is to clarify the control method in the iris recognition system to improve the performance of the iris recognition system.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 홍채인식 시스템의 조명장치에 있어서, 하나의 적외선 LED 모듈내에 파장이 서로 다른 복수개의 LED 칩(Chip)들을 구비하며, 상기 복수개의 LED 칩들중 파장이 같은 LED 칩들은 서로 대칭되도록 구성한 것을 특징으로 하는 홍채인식 시스템용 조명 장치를 제공함에 있다.In order to achieve the above object, the present invention provides a lighting device of an iris recognition system, comprising a plurality of LED chips having different wavelengths in one infrared LED module, and having the same wavelength among the plurality of LED chips. The LED chips are to provide a lighting device for the iris recognition system, characterized in that configured to be symmetrical to each other.

본 발명의 상기 LED 칩들은 2개 이상의 부분으로 나누어지며 상기 각 부분들은 병렬로 전원이 연결되고 각 부분 내의 LED 칩들은 직렬로 연결되는 것을 또 다른 특징으로 한다.The LED chips of the present invention are divided into two or more parts, each of which is connected to a power source in parallel, and another feature of the LED chips in each part is connected in series.

본 발명의 또 다른 특징은 홍채인식 시스템에 있어서, 사용자까지의 거리를 측정하기 위한 거리측정 센서와, 상기 측정된 거리값에 따른 거리별 전류량을 계산하여 출력하는 제어부와,상기 제어부의 출력에 따라 LED 구동 전류를 공급하는 LED 드라이버와, 파장이 서로 다른 복수개의 LED 칩(Chip)들을 구비하며 상기 LED 드라이버의 구동 전류를 공급 받아 빛을 조사하여 주기 위한 다파장 적외선 LED를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 홍채인식 시스템용 조명 장치를 제공하는 것이다. 여기서 상기 제어부는 촬영된 홍채 이미지의 밝기에 따라 LED 구동 전류를 증가 또는 감소하도록 제어하여 주는 특징을 갖는다.In still another aspect of the present invention, an iris recognition system includes a distance measuring sensor for measuring a distance to a user, a controller for calculating and outputting a current amount for each distance according to the measured distance value, and according to an output of the controller. It comprises an LED driver for supplying the LED drive current, and a plurality of LED chips having different wavelengths, and a multi-wavelength infrared LED for irradiating light by receiving the drive current of the LED driver. It is to provide a lighting device for the iris recognition system. The control unit may control to increase or decrease the LED driving current according to the brightness of the photographed iris image.

도1은 일반적인 홍채인식 시스템의 개략도1 is a schematic diagram of a general iris recognition system

도2는 할로겐 램프를 이용하여 촬영된 홍채 이미지2 is an iris image photographed using a halogen lamp

도3은 할로겐 램프를 이용한 경우의 각 부분에 대한 밝기 편차3 is the brightness deviation for each part when using a halogen lamp

도4는 본 발명의 적외선 LED 내부의 칩(Chip)간 연결 구조Figure 4 is a connection structure between the chip (chip) inside the infrared LED of the present invention

도5는 본 발명의 적외선 LED의 다른 실시예5 is another embodiment of the infrared LED of the present invention.

도6은 본 발명의 적외선 LED 제어 블럭도를 나타낸 도면임.6 is a block diagram showing an infrared LED control of the present invention.

==== 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ======== Explanation of symbols for the main parts of the drawings ====

100 : 카메라 200 : 거리측정 센서100: camera 200: distance measuring sensor

300 : 적외선 LED 400 : 제어부300: infrared LED 400: control unit

500 : 적외선 LED 드라이버500: Infrared LED Driver

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

도2는 할로겐 램프를 이용하여 촬영된 홍채 이미지를 나타낸 것으로 본 발명의 이해를 돕기 위하여 홍채 인식 시스템용 적외선 LED의 다파장(Multi-Wavelength) 특성에 대하여 설명하면 다음과 같다.2 is a view illustrating an iris image photographed using a halogen lamp. Referring to the multi-wavelength characteristic of an infrared LED for an iris recognition system to help understand the present invention, the following description will be made.

1-1) 할로겐 램프의 파장 특성1-1) Wavelength Characteristics of Halogen Lamps

가시광선 및 적외선 영역등 넓은 파장대역을 가지는 할로겐 램프의 특성을 분석하기 위하여 도2와 같이 할로겐 램프를 이용하여 촬영 된 이미지에 대해서 흰자위, 홍채 및 동공의 특정 부분에 대하여 밝기의 평균값을 구하였다.In order to analyze the characteristics of halogen lamps having a wide wavelength band such as visible light and infrared light, average values of brightness of specific parts of whites, irises and pupils were obtained for images photographed using halogen lamps as shown in FIG. 2.

상기 [표 1]에서 S_L과 I_L은 왼쪽 부분의 흰자위와 홍채를, P는 동공을, 그리고 S_R과 I_R은 오른쪽 부분의 흰자위와 홍채에서 밝기의 평균값을 구할 특정 부분을 나타낸다. 촬영된 이미지에서 각 픽셀(Pixel)은 가장 밝을 때에 255 그리고 가장 어두울 때에 0값을 가지는 것으로 하고, 도2와 같이 표시된 사각형 내부의 픽셀(Pixel)의 평균값을 구하여 그 부분의 밝기를 나타내었다.In Table 1, S_L and I_L represent the white and iris of the left part, P represents the pupil, and S_R and I_R represent the specific part of the white and iris of the right part. In the photographed image, each pixel Pixel has a value of 255 at the brightest and 0 at the darkest. The average value of the pixels inside the rectangle shown in FIG. 2 is obtained to represent the brightness of the portion.

도3은 이를 그래프로 나타낸 것으로 편차율은 흰자위와 동공사이의 밝기 편차에 대한 흰자위와 홍채 그리고 홍채와 동공 사이의 밝기 편차가 어느 정도인지를 나타내며, 이것은 홍채가 그 주위의 흰자위와 동공에 대해 어느 정도 명확히 구분되는가를 나타낸다. 이 편차율이 0.5에 가까울수록 홍채와 흰자위 그리고 홍채와 동공사이의 구별이 명확히 된다고 가정한다.Figure 3 shows this graphically, the deviation rate indicates the degree of brightness deviation between the white and iris and the iris and the pupil with respect to the brightness deviation of the white and the pupil. The degree is clearly distinguished. It is assumed that the closer the deviation rate is to 0.5, the clearer the distinction between the iris and the white and the iris and pupil.

편차율(S_L) = (평균값(S_L) - 평균값(I_L)) / (평균값(S_L) - 평균값(P))Deviation Rate (S_L) = (Average Value (S_L)-Average Value (I_L)) / (Average Value (S_L)-Average Value (P))

편차율(I_L) = (평균값(I_L) - 평균값(P)) / (평균값(S_L) - 평균값(P))Deviation Rate (I_L) = (Average Value (I_L)-Average Value (P)) / (Average Value (S_L)-Average Value (P))

1-2) 파장별 특성1-2) Wavelength Characteristics

파장이 750nm, 790nm 그리고 880nm인 적외선 LED를 사용하여 홍채 이미지를 촬영하고 도2와 같이 5개의 특정 부분에 대해 밝기의 평균값을 산출하고 편차율을 구하였다. 다음의 [표 2]는 여러 사용자를 대상으로 하여 각 파장별로 홍채 Image를 촬영한 후에 편차율을 구하고, 다시 편차율의 평균을 구한 것이다Iris images were taken using infrared LEDs with wavelengths of 750 nm, 790 nm, and 880 nm. The average values of the brightnesses were calculated for the five specific parts as shown in FIG. [Table 2] below shows the deviation rate after taking the iris image for each wavelength and then the average of the deviation rate.

[표 2] 에서 보는 바와 같이 파장이 짧을수록 홍채와 흰자위사이의 구분이 명확해 지며, 파장이 길어지면 홍채와 동공사이의 구분이 명확해지나 반대로 흰자위와 홍채사이의 구분이 불분명해질 수 있다. 또한 파장이 짧아 가시광 영역에 가까워 질 수록 가시광에 의한 영향으로 사용자가 거부감을 느낄 수가 있다.As shown in Table 2, the shorter the wavelength becomes, the clearer the distinction between the iris and the white is. The longer the wavelength becomes, the clearer the distinction is between the iris and the pupil. However, the distinction between the white and the iris may become unclear. In addition, as the wavelength is shorter and closer to the visible light region, the user may feel rejection due to the influence of the visible light.

본 발명의 실시예에서는 하나의 적외선 LED 모듈 내에 파장이 750nm, 790nm 그리고 880nm인 다수의 LED 칩(Chip)들을 두 부분으로 나눈 후에 각 부분간은 병렬로, 부분 내의 LED 칩(Chip)간은 직렬로 연결한 적외선 LED 모듈을 제작하였다. 물론 상기 각 파장은 본 발명의 효과가 극대화 될 수 있는 다른 파장의 LED 칩들로 얼마든지 대체할 수 있을 것이다.In an embodiment of the present invention, after dividing a plurality of LED chips having wavelengths of 750 nm, 790 nm, and 880 nm into two parts in one infrared LED module, each part is in parallel, and the LED chips in the part are in series. Infrared LED module was connected. Of course, each of the wavelengths can be replaced by any number of LED chips of other wavelengths that can maximize the effect of the present invention.

도4는 본 발명의 적외선 LED 내부의 Chip간 연결 구조를 나타낸 것이다. 도4와 같이 본 발명에서는 홍채 인식 시스템용 옵티컬 이미저(Optical Imager)의 동작 범위 내에서 일정한 밝기로 홍채 이미지를 촬영 하기 위해 최대 동작 영역에서도 충분한 밝기를 유지할 수 있도록 LED 칩(Chip)의 개수가 결정된다. 파장별 LED 칩 (Chip)의 개수는 각 파장별 LED 칩(Chip)의 출력이 비슷하여 어느 한 파장 대역의 특성이 현저하게 나타나지 않도록 결정 되어지며, 이것은 앞에서 본 바와 같이 파장 대역별로 영향을 미치는 부분이 서로 다르기 때문이다. LED 칩(Chip)들을 몇 부분으로 나누는 가는 시스템에서 사용하는 전원에 영향을 받으며, 부분의 수를 줄이면 적은 전류량으로 제어 가능하나 보다 높은 전압이 필요하고, 부분의 수를 많이 하면 전압을 낮출 수는 있으나 최대 전류량을 증가 시켜야 한다. 또한, 파장별 LED 칩(Chip)들이 적외선 LED 모듈의 어느 한쪽으로만 치우치지 않도록 대칭성을 고려하여 위치시킨다.Figure 4 shows the inter-chip connection structure inside the infrared LED of the present invention. In the present invention as shown in Figure 4 the number of LED chips (Chip) to maintain sufficient brightness even in the maximum operating area to shoot the iris image at a constant brightness within the operating range of the optical imager (Optical Imager) for the iris recognition system Is determined. The number of LED chips by wavelength is determined so that the output of LED chips by each wavelength is similar so that the characteristics of any one wavelength band do not appear remarkably. This is because they are different. The division of LED chips into several parts is affected by the power used in the system.Reducing the number of parts allows control with a small amount of current, but requires a higher voltage. However, the maximum current must be increased. In addition, the wavelength-specific LED chips (chips) are positioned in consideration of symmetry so as not to be biased to either side of the infrared LED module.

도4는 다파장 적외선 LED 모듈은 750nm LED 칩(Chip) 4개, 790nm LED 칩 (Chip) 2개 그리고 880nm LED 칩(Chip) 2개로 구성되어 있으며, 내부 칩(Chip)간 연결 구조는 대칭성의 구조를 갖도록 되어 있다.4 shows a multi-wavelength infrared LED module composed of four 750nm LED chips, two 790nm LED chips, and two 880nm LED chips, and the interconnection structure between the internal chips is symmetrical. It is supposed to have a structure.

본 발명의 다른 실시예로는 다파장 적외선 LED 모듈을 변형하여 각 파장별 LED 칩(Chip)의 개수를 달리 할 수 있으며, 도5-1과 같이 위치를 바꿀 수도 있다.In another embodiment of the present invention, the number of LED chips for each wavelength may be changed by modifying the multi-wavelength infrared LED module, and the position may be changed as shown in FIG. 5-1.

또한 본 발명은 도5-2와 같이 LED 칩(Chip)들을 세개의 부분으로 구분하여 구성 할 수 도 있다. 상기 세개의 부분은 병렬로 전원에 연결되며 각 부분 내의 LED 칩들은 직렬로 연결되도록 구성된다.In addition, the present invention may be configured by dividing the LED chip (Chip) into three parts as shown in Figure 5-2. The three parts are connected in parallel to the power supply and the LED chips in each part are configured to be connected in series.

이와같이 구성한 본 발명의 다파장 적외선 LED의 특성을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the characteristics of the multi-wavelength infrared LED of the present invention configured as described above are as follows.

[표 3]은 본 발명을 적용하여 홍채 이미지를 촬영하고 도2와 같이 5개의 특정 부분에 대해 밝기의 평균값을 산출하고 편차율을 구한 것으로, 여러 사용자를 대상으로 홍채 이미지를 촬영한 후에 편차율을 구하고, 다시 편차율의 평균을 구한 것이다.[Table 3] is a iris image is taken by applying the present invention and the average value of the brightness is calculated for the five specific parts as shown in Figure 2 and the deviation rate is calculated, the deviation rate after taking the iris image for a number of users The average of the deviation rates is obtained.

[표 3] 에서 보는 바와 같이 본 발명의 다파장의 적외선 LED 모듈은 편차율이 0.5에 근접하며, 따라서 홍채가 주위의 다른 부분에 대해 명확히 구분되는 특성을 가지고 있다.As shown in [Table 3], the multi-wavelength infrared LED module of the present invention has a deviation ratio approaching 0.5, and thus the iris has a characteristic of being clearly distinguished from other parts around it.

이와 관련하여 하나의 적외선 LED 모듈 내에는 위에서 제안하는 파장외에 다른 파장 대역을 갖는 LED 칩(Chip)을 추가 하거나 다른 파장 대역을 갖는 LED 칩(Chip)으로 대체 할 수도 있다.In this regard, in one infrared LED module, an LED chip having a wavelength band other than the above-mentioned wavelength may be added or replaced with an LED chip having a different wavelength band.

이와같이 구성된 본 발명이 홍채 인식 시스템에서 제어되는 동작을 설명하면다음과 같다.When the present invention configured as described above will be described the operation controlled in the iris recognition system as follows.

홍채 인식 시스템용 옵티컬 이미저(Optical Imager)의 동작 범위 내에서 일정한 밝기로 홍채 이미지를 촬영하기 위해 먼저 거리별로 적외선 LED 모듈에 인가할 전류량을 실험적으로 도출하여 참조값으로 정한다. 그러나 다파장 적외선 LED 모듈의 출력 편차, 사용자의 주시 각도 및 얼굴 특히 눈의 위치에 따라 촬영된 홍채 이미지의 밝기 정도에 큰 차이가 나타난다. 이 차이를 줄여 일정한 밝기로 홍채를 촬영하도록 적외선 LED 모듈에 흐르는 전류량을 조절한다. 도6은 본 발명의 다파장 적외선 LED의 밝기를 제어하는 순서를 나타내는 블럭도이며 피드백 제어 구조를 가지고 있다.In order to capture the iris image with a constant brightness within the optical imager's optical imager's operating range, the current is applied experimentally to the infrared LED module for each distance. However, there is a big difference in the brightness of the iris image taken according to the output deviation of the multi-wavelength infrared LED module, the user's gaze angle, and the face, particularly the position of the eye. By reducing this difference, the amount of current flowing through the infrared LED module is adjusted to capture the iris at a constant brightness. 6 is a block diagram showing a procedure for controlling the brightness of the multi-wavelength infrared LED of the present invention and has a feedback control structure.

사용자의 눈 주위를 일정한 밝기로 하기 위하여, 먼저 거리 측정 센서(200)를 이용하여 사용자까지의 거리를 측정하고, 제어기에서는 거리별 전류량 참조값을 참조하여 이를 적외선 LED 드라이버(500)에 알린다. 적외선 LED 드라이버는 필요한 전류를 적외선 LED에 공급하여 적외선 LED(300)가 빛을 조사하게 된다. 일단 사용자의 눈 주위가 밝게 되면 카메라(100)를 이용하여 홍채 이미지를 촬영한다. 제어기(400)에서 이미지를 분석하여 밝기의 정도를 산출하고, 이 값이 허용된 범위 내에 있는지를 판단한다. 밝기의 정도가 허용 범위에서 벗어나 작은 값을 가지고 있으면 이것은 어두운 것이 되므로 적외선 LED 드라이버(500)에 알려 적외선 LED에 흐르는 전류를 증가 시킨다. 반대로 밝기의 평균값이 허용 범위에서 벗어나 큰 값을 가지고 있으면 이것은 밝은 것이 되므로 적외선 LED 드라이버(500)에 알려 적외선 LED에 흐르는 전류를 감소 시킨다. 그리고 밝기의 평균값이 허용 범위 내에 들어오든지 아니면 홍채인식이 완료될 때까지 위의 동작을 계속함으로 해서 일정한 밝기로 홍채 이미지가 촬영될 수 있도록 한다.In order to maintain a constant brightness around the user's eyes, the distance is first measured by the distance sensor 200, and the controller notifies the infrared LED driver 500 by referring to the current amount reference value for each distance. The infrared LED driver supplies the required current to the infrared LED so that the infrared LED 300 irradiates light. Once the user's eyes are bright, the iris image is taken using the camera 100. The controller 400 analyzes the image to calculate the degree of brightness and determines whether this value is within the allowed range. If the degree of brightness has a small value out of the allowable range, it becomes dark, so it informs the infrared LED driver 500 to increase the current flowing through the infrared LED. On the contrary, if the average value of the brightness has a large value out of the allowable range, it becomes bright, so the infrared LED driver 500 is informed to reduce the current flowing through the infrared LED. Then, the above operation is continued until the average value of the brightness falls within the allowable range or the iris recognition is completed, so that the iris image can be captured with a constant brightness.

이상에서와 같이 본 발명은, 다파장(Multi-Wavelength)의 적외선 LED를 이용함으로 해서 할로겐 램프와 같이 홍채와 그 주위를 명확히 구분할 수 있는 특성을 얻고, 옵티컬 이미저(Optical Imager)와 사용자까지의 거리에 관계없이 동작 영역 내에서는 일정한 밝기로 홍채 이미지를 촬영할 수 있게 함으로써 홍채 인식 시스템의 인식 성능을 높일 수 있게 되는 것이다.As described above, the present invention, by using a multi-wavelength infrared LED to obtain a characteristic that can be clearly distinguished between the iris and the surroundings, such as a halogen lamp, to the optical imager (Optical Imager) and the user Regardless of distance, the iris image can be captured at a constant brightness within the operating area, thereby increasing the recognition performance of the iris recognition system.

Claims (7)

홍채인식 시스템의 조명장치에 있어서, 하나의 적외선 LED 모듈내에 파장이 서로 다른 복수개의 LED 칩(Chip)들을 구비하며, 상기 복수개의 LED 칩들중 파장이 같은 LED 칩들은 서로 대칭되도록 구성한 것을 특징으로 하는 홍채인식 시스템용 조명 장치.In the illumination device of the iris recognition system, a plurality of LED chips having different wavelengths are provided in one infrared LED module, and the LED chips having the same wavelength among the plurality of LED chips are configured to be symmetric with each other. Lighting device for iris recognition system. 제1항에 있어서, 상기 LED 칩의 파장은 750nm, 790nm, 880nm인 것을 특징으로 하는 홍채인식 시스템용 조명 장치.The illumination device for an iris recognition system according to claim 1, wherein the wavelength of the LED chip is 750 nm, 790 nm, or 880 nm. 제1항에 있어서, 상기 LED칩들은 2개 이상의 부분으로 나누어지며 상기 각 부분들은 병렬로 전원이 연결되고 각 부분내의 LED 칩들은 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 홍채인식 시스템용 조명 장치.The illumination device for an iris recognition system according to claim 1, wherein the LED chips are divided into two or more parts, each of which is connected in power and the LED chips in each part are connected in series. 홍채인식 시스템에 있어서, 사용자까지의 거리를 측정하기 위한 거리측정 센서와, 상기 측정된 거리값에 따른 거리별 전류량을 계산하여 출력하는 제어부와,상기 제어부의 출력에 따라 LED 구동 전류를 공급하는 LED 드라이버와, 파장이 서로다른 복수개의 LED 칩(Chip)들을 구비하며 상기 LED 드라이버의 구동 전류를 공급 받아 빛을 조사하여 주기 위한 다파장 적외선 LED를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 홍채인식 시스템용 조명 장치.An iris recognition system comprising: a distance measuring sensor for measuring a distance to a user, a controller for calculating and outputting a current amount for each distance according to the measured distance value, and an LED for supplying an LED driving current according to the output of the controller. An iris recognition system comprising a driver and a plurality of LED chips having different wavelengths and including a multi-wavelength infrared LED for irradiating light by receiving a driving current of the LED driver. Device. 제5항에 있어서, 상기 제어부는 촬영된 홍채 이미지의 밝기에 따라 LED 구동 전류를 증가 또는 감소하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 홍채인식 시스템용 조명 장치.The illumination device for an iris recognition system according to claim 5, wherein the controller controls the LED driving current to increase or decrease according to the brightness of the photographed iris image. 제5항에 있어서, 상기 다파장 적외선 LED는 같은 파장을 갖는 LED 칩들이 대칭적으로 배열되게 구성되는 것을 특징으로 하는 홍채인식 시스템용 조명 장치.The illumination device for an iris recognition system according to claim 5, wherein the multi-wavelength infrared LED is configured such that LED chips having the same wavelength are arranged symmetrically. 제6에 있어서, 상기 2개 이상의 부분로 나누어지며 상기 각 부분들은 병렬로 전원이 연결되고 각 부분내의 LED 칩들은 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 홍채인식 시스템용 조명 장치.7. The lighting device for an iris recognition system according to claim 6, wherein the two parts are divided into two parts, each of which is connected in parallel and the LED chips in each part are connected in series.
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