KR100493700B1 - 홍채 인식 시스템 및 그 자동 인식방법 - Google Patents

홍채 인식 시스템 및 그 자동 인식방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 홍채 인식 시스템의 자동 인식방법에 대해 개시된다. 개시된 본 발명에 따른 홍채 인식 시스템의 자동 인식방법은, 사용자가 동작범위 안에서 홍채 인식 시스템을 주시하는지 여부를 대기하면서 판단하는 단계와; 상기 사용자의 주시여부를 판단하는 단계에서 사용자가 홍채 인식 시스템을 주시하면, 홍채 인식 시스템을 수행하는 단계와; 상기 홍채 인식 시스템을 수행하는 단계에서 사용자가 홍채 인식을 시도하는지 여부를 판단하는 단계와; 상기 홍채 인식을 시도하는지 여부를 판단하는 단계에서 인식 시도로 판단되면, 거리를 측정하는 단계와; 상기 거리를 측정하여 홍채 이미지를 획득하여 처리하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
본 발명에 따른 홍채 인식 시스템 및 그 자동 인식방법은 일반적으로 사용되는 홍채 인식 시스템에 있어, 사용자에 의한 별도의 신호 입력 없이도 자동으로 홍채 인식을 수행할 수 있다.

Description

홍채 인식 시스템 및 그 자동 인식방법{AUTOMATIC RECOGNITION METHOD FOR IRIS RECOGNITION SYSTEM}
본 발명은 홍채 인식 시스템에 관한 것으로서, 특히 일반적으로 사용되는 홍채 인식 시스템에 있어, 사용자에 의한 별도의 신호 입력 없이도 자동으로 홍채 인식을 수행할 수 있는 홍채 인식 시스템 및 그 자동 인식방법에 관한 것이다.
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.
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.
도 1은 일반적인 홍채 인식 시스템의 구성을 나타낸 도면으로서, 도 1에 도시된 바를 참조하여 홍채인식 시스템의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
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.
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.
그리고, 제어장치(105)가 거리 측정 센서(109)로부터 사용자까지의 거리 측정값을 받아들이고, 이 거리 측정값을 이용해서 카메라(103)의 줌 및 포커스 값을 산출하여 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)에 저장하여, 그 정보를 가지고 제어장치(105)에서 홍채 인식을 수행하여 사용자의 인증 여부를 결정하게 되는 것이다.
한편, 도 2는 일반적인 홍채 인식 시스템의 옵티컬 유닛의 구성을 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 홍채 인식 시스템의 옵티컬 유닛은 사용자가 홍채 인식을 하기 위해 홍채 인식 시스템에 접근하면, 카메라(201)에 의해 홍채 영상을 취득하기에 앞서 조명을 점등하고, 이미지 처리부(202)에서는 포커스 정도를 계산하기 전에 미리 반사 정도를 검출하여 그에 따른 반사 정보를 조명 제어부(203)측으로 출력한다.
상기 조명 제어부(203)는 반사를 피할 수 있도록 반사 정보를 근거로 해서 조명(204)의 점등 여부와 빛의 세기 조절을 제어하여, 거리측정 센서(205)에서 거리를 조정하고, 상기 카메라(201)에 의해 홍채 이미지를 얻은 후 홍채의 아이리스 코드를 생성하여 인식을 시도한다.
상기와 같이 구성된 일반적인 홍채 인식 시스템은 최근 널리 보급된 PC에 적용되는데, 이는 일반적인 홍채 인식 시스템의 구성과 동일하고, 단지 USB를 이용하여 PC용에 맞게 홍채 인식 시스템을 작게 구현하도록 되어있다.
여기서, 상기 USB(UNIVERSAL SERIAL BUS)는 PC환경에서 주변기기가 다양해짐에 따라 연결하는 포트의 물리적인 공간이 부족하여 이를 해결하기 위해 새로운 방식의 디바이스 연결방법이다. 상기 USB는 허브를 통해 컴퓨터 외부에서 쉽게 주변장치를 연결할 수 있게 구성되었으며, 상기 USB에서 제공되는 공통된 인터페이스를 표준으로 주변장치를 만들게 됨으로써 이를 PC에 연결할 수 있게 되어있다.
그러나, 상기와 같은 개인용 홍채 인식 시스템은 일반적인 홍채 인식 시스템과는 달리 홍채 인식을 하기 위해서는 별도의 유저 인터페이스(마우스나 키보드)를 이용하여 동작 수행을 요구하고 있다.
따라서, 홍채 인식을 시도하고자 할때 사용상 불편함이 초래되는 문제점이 발생된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 일반적으로 사용되는 홍채 인식 시스템에 있어, 사용자에 의한 별도의 신호 입력 없이도 자동으로 홍채 인식을 수행할 수 있는 홍채 인식 시스템 및 그 자동 인식방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 홍채 인식 시스템은,
사용자의 이미지를 촬영하는 제 1 카메라와;
홍채 인식을 수행하기 위해 상기 사용자와의 거리를 측정하는 거리 측정 센서와;
상기 거리 측정 센서에 의해 거리가 조절되면 조명의 점등 여부와 빛의 세기를 조절하는 조명부와;
상기 조명부에 의해 점등과 빛의 세기가 조절되면 사용자의 홍채 이미지를 촬영하는 제 2 카메라와;
상기 제 1 카메라에서 촬영된 사용자의 이미지로부터 사용자가 홍채 인식의 동작범위안에 있을 경우 홍채인식을 수행하도록 제어하는 제어 장치를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 특히 상기 제어장치는 사용자가 홍채인식의 동작범위안에서 상기 제 2 카메라를 주시하는 경우에 홍채인식을 수행하도록 제어하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 특히 상기 제어장치는 사용자가 홍채인식 시스템에서 지시하는 대로 움직이는 경우에 홍채인식을 수행하도록 제어하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 특히 상기 제어장치는 사용자가 홍채인식 시스템에서 지시하는 대로 움직이는 경우에 홍채인식을 수행하도록 제어하는 점에 그 특징이 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 홍채 인식 시스템은,
사용자의 이미지를 촬영하는 제 1 카메라와;
홍채 인식을 수행하기 위해 상기 사용자와의 거리를 측정하는 거리 측정 센서와;
상기 거리 측정 센서에 의해 거리가 조절되면 조명의 점등 여부와 빛의 세기를 조절하는 조명부와;
상기 조명부에 의해 점등과 빛의 세기가 조절되면 사용자의 홍채 이미지를 촬영하는 제 2 카메라와;
상기 제 1 카메라의 사용자의 이미지로부터 사용자가 홍채인식시스템을 주시하는 것으로 판단되는 경우에 홍채인식을 수행하도록 제어하는 제어 장치를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 홍채 인식 시스템의 자동 인식방법은,
사용자가 동작범위 안에서 홍채 인식 시스템을 주시하는지 여부를 대기하면서 판단하는 단계와;
상기 사용자의 주시여부를 판단하는 단계에서 사용자가 홍채 인식 시스템을 주시하면, 홍채 인식 시스템을 수행하는 단계와;
상기 홍채 인식 시스템을 수행하는 단계에서 사용자가 홍채 인식을 시도하는지 여부를 판단하는 단계와;
상기 홍채 인식을 시도하는지 여부를 판단하는 단계에서 인식 시도로 판단되면, 거리를 측정하는 단계와;
상기 거리를 측정하여 홍채 이미지를 획득하여 처리하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 특히 상기 사용자가 동작범위 안에서 홍채 인식 시스템을 주시하는지 여부는 촬영된 사용자의 얼굴 이미지를 처리하는 알고리즘을 수행하여 주시하는지 여부를 판단하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 특히 상기 홍채 인식 시스템을 수행하는 단계에서 사용자가 홍채 인식을 시도하는지 여부를 판단하는 단계에서는 홍채 인식 시스템의 지시에 따른 사용자의 동작 여부를 처리하는 알고리즘을 수행하여 홍채 인식 여부를 판단하는 점에 그 특징이 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 개인용으로 사용되는 홍채 인식 시스템에 있어, 사용자에 의한 별도의 신호 입력 없이도 자동으로 홍채 인식을 수행할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 홍채 인식 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 사용자의 이미지를 촬영하는 제 1 카메라(301)와; 홍채 인식을 수행하기 위해 상기 사용자와의 거리를 측정하는 거리 측정 센서(302)와; 상기 거리 측정 센서(302)에 의해 거리가 조절되면 반사를 피할 수 있도록 반사 정보를 근거로 해서 조명의 점등 여부와 빛의 세기를 조절하는 조명부(303)와; 상기 조명부(303)에 의해 점등과 빛의 세기가 조절되면 사용자의 홍채 이미지를 촬영하는 제 2 카메라(304)와; 상기 제 1 카메라의 사용자 이미지로부터 사용자가 홍채 인식시스템의 동작범위안에 있을 경우에 홍채 인식을 수행하도록 제어하는 제어장치(305)를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
도 4는 본 발명에 따른 홍채 인식 시스템의 자동 인식방법의 순서도이다. 이에 도시된 바와 같이, 먼저 사용자가 홍채 인식 시스템을 주시하는지 여부를 대기(S401)하면서 판단하는 단계가 수행된다(S402).
여기서, 홍채 인식 시스템에서는 항상 사용자의 주시여부를 판단하면서 대기 하게 되는데 상기 제 1 카메라(301)에 의해 사용자의 이미지를 촬영하여 처리하는 알고리즘을 수행하여 주시하는지 여부를 판단하게 된다.
이는 사용자가 홍채 인식을 시도하려면 카메라의 특정한 영역 내에 진입해야 하므로 사용자의 촬영된 이미지 처리 알고리즘에서는 실시간 영상 처리 방법에 의해 얼굴 및 얼굴 특징 추출을 위한 형태 및 특징 정합에 의한 방법, 신경망에 의한 학습방법, 통계학적 분석에 의한 방법 외에 여러 가지 영상처리 기법에 의한 방법들이 적용 가능하다.
이어서, 상기 대기하면서 사용자의 주시여부를 판단하는 단계(S402)에서 사용자가 홍채 인식 시스템을 주시한 것으로 판단(S403)되면, 홍채 인식 시스템을 작동하는 단계가 수행된다(S404). 여기서, 상기 제어장치(305)는 사용자가 홍채 인식 시스템의 동작범위안에서 상기 제 2 카메라(304)를 주시한다고 판단될 경우 홍채 인식 시스템을 작동시키게 된다.
그리고, 상기 홍채 인식 동작을 수행하는 단계(S404)에서 사용자가 홍채 인식을 시도하는지 여부를 판단하는 단계가 수행된다(S405). 여기서, 상기 홍채 인식 시스템을 작동시켜 사용자가 홍채 인식을 수행하려는 것인지를 판단하게 되는데, 이는 상기 홍채 인식 시스템의 지시에 따른 사용자의 동작 여부를 처리하는 알고리즘을 수행하여 홍채 인식 여부를 판단하게 된다. 이는 상기 제어장치(305)에 의해 사용자와의 거리 측정 및 사용자가 제 2 카메라(Narrow view)를 주시하는지의 여부 또는 사용자가 홍채 인식 시스템에서 지시하는 대로 움직이는지 여부로 판단할 수 있다.
상기 홍채 인식을 시도하는지 여부를 확인하는 알고리즘에서도 상기 주시 여부 판단 알고리즘과 마찬가지로 사용자의 얼굴 및 얼굴 특징 추출에 의해 사용자가 홍채 인식 시스템에서 의도하는 대로 움직이는 가를 판단함으로써 홍채 인식 시도를 확인한다.
그 다음, 상기 홍채 인식을 시도하는지 여부를 판단하는 단계에서 인식 시도로 판단되면(S406), 거리를 측정하는 단계가 수행된다(S407). 여기서, 거리측정 센서(302)에서 사용자와의 거리를 조정하여 거리를 측정하게 된다.
이어, 상기 거리를 측정하여 홍채 이미지를 획득하는 단계가 수행된다(S408).
먼저 홍채 영상을 획득하기에 앞서 조명을 점등하고, 제어장치에서는 포커스 정도를 계산하기 전에 미리 반사 정도를 검출하여 그에 따른 반사 정보를 조명부으로 출력한다.
상기 조명부(303)는 반사를 피할 수 있도록 반사 정보를 근거로 해서 조명의 점등 여부와 빛의 세기 조절을 제어하고 상기 제 2 카메라(304)에 의해 홍채 이미지를 얻게 된다.
마지막으로 상기 획득한 홍채 이미지를 처리하는 단계가 수행된다(S409). 여기서, 상기 획득한 홍채 이미지의 홍채 아이리스 코드를 생성하여 인식을 시도한다.
한편, 상기 사용자가 홍채 인식 시스템을 주시하는지 여부를 대기하면서 판단하는 단계(S402)에서 주시하지 않는 것으로 판단(S403)되면 대기 상태 단계 (S401)를 수행하게 된다.
또한, 상기 사용자가 홍채 인식을 시도하는지 여부를 판단하는 단계(S405)에서 홍채 인식을 시도하지 않는 것으로 판단(S406)되면 대기 상태 단계(S401)를 수행하게 된다.
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.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 홍채 인식 시스템 및 그 자동 인식방법은 일반적으로 사용되는 홍채 인식 시스템에 있어, 사용자에 의한 별도의 신호 입력 없이도 자동으로 홍채 인식을 수행할 수 있다.
도 1은 일반적인 홍채 인식 시스템의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 일반적인 홍채 인식 시스템의 옵티컬 유닛의 구성을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 홍채 인식 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 홍채 인식 시스템의 자동 인식방법의 순서도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
301 --- 제 1 카메라 302 --- 거리 측정 센서
303 --- 조명부 304 --- 제 2 카메라
305 --- 제어 장치

Claims (8)

  1. 사용자의 이미지를 촬영하고, 그 촬영된 이미지에 대한 실시간 이미지 분석을 통하여 사용자의 주시 방향을 판단하는 제 1 카메라와;
    홍채 인식을 수행하기 위해 상기 사용자와의 거리를 측정하는 거리 측정 센서와;
    상기 거리 측정 센서에 의해 거리가 조절되면 조명의 점등 여부와 빛의 세기를 조절하는 조명부와;
    상기 조명부에 의해 점등과 빛의 세기가 조절되면 사용자의 홍채 이미지를 촬영하는 제 2 카메라와;
    상기 제 1 카메라에서 분석된 상기 사용자의 주시 방향을 참조하여, 상기 사용자가 상기 제 2 카메라를 주시하는 것으로 판단되는 경우에 홍채인식을 수행하도록 제어하는 제어 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 홍채 인식 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 카메라는 사용자의 얼굴 이미지를 획득하고, 그 획득된 이미지에 대한 실시간 분석을 통하여 사용자의 시선 방향을 추출하고, 사용자가 상기 제 2 카메라를 주시하는지의 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 홍채 인식 시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어장치는 사용자가 홍채인식 시스템에서 지시하는 대로 움직이는 경우에 홍채인식을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 홍채 인식 시스템.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 사용자가 동작범위 안에서 홍채 인식 시스템을 주시하는지 여부를 대기하면서 판단하는 단계와;
    상기 사용자의 주시여부를 판단하는 단계에서 사용자가 홍채 인식 시스템을 주시하면, 홍채 인식 시스템을 수행하는 단계와;
    상기 홍채 인식 시스템을 수행하는 단계에서 사용자가 홍채 인식을 시도하는지 여부를 판단하는 단계와;
    상기 홍채 인식을 시도하는지 여부를 판단하는 단계에서 인식 시도로 판단되면, 거리를 측정하는 단계와;
    상기 거리를 측정하여 홍채 이미지를 획득하여 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 홍채 인식 시스템의 자동 인식방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 사용자가 동작범위 안에서 홍채 인식 시스템을 주시하는지 여부는 촬영된 사용자의 얼굴 이미지를 처리하는 알고리즘을 수행하여 판단하는 것을 특징으로 하는 홍채 인식 시스템의 자동 인식방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 홍채 인식 시스템을 수행하는 단계에서 사용자가 홍채 인식을 시도하는지 여부를 판단하는 단계에서는 홍채 인식 시스템의 지시에 따른 사용자의 동작 여부를 처리하는 알고리즘을 수행하여 홍채 인식 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 홍채 인식 시스템의 자동 인식방법.
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