KR100572626B1 - registration apparatus for iris - Google Patents

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    • G06V10/14—Optical characteristics of the device performing the acquisition or on the illumination arrangements
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Abstract

본 발명은 홍채 인식 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 홍채 인식을 위한 홍채 등록 과정에서 향후 홍채 비교 인증 과정에서의 오 인식에 따른 에러를 극감 시킬 수 있도록 이루어진 홍채 등록 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an iris recognition system. More particularly, the present invention relates to an iris registration device configured to minimize errors due to false recognition in an iris comparison authentication process in an iris registration process for iris recognition.

본 발명은 홍채 인식 시스템에서 최초 등록을 위하여 이용자의 홍채 영상을 취득함에 있어 홍채에 가해지는 주변 환경을 인위적으로 설정하여 각각 상이한 환경의 홍채 이미지를 다수 취득하여 인증시의 홍채 촬상 환경의 다양한 변화를 수용하므로 오 인식을 제거할 수 있도록 이루어진 홍채 등록 장치를 제공하고, 홍채 이미지 등록을 쉽고 정확하게 하기 위하여 이루어진 홍채 등록 장치를 제공하고자, 홍채 촬상시 조사되는 광 조도를 가변적으로 증가시키거나 감소시켜 가면서 상이한 조도상태에서 다수의 홍채 이미지를 얻어 홍채 데이터로서 저장하여 등록시키도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention artificially sets the surrounding environment applied to the iris in acquiring the iris image of the user for the initial registration in the iris recognition system to acquire a large number of iris images of different environments, so that various changes in the iris imaging environment at the time of authentication are obtained. In order to provide an iris registration device adapted to remove false recognition, and to provide an iris registration device made for easy and accurate iris image registration, while increasing or decreasing light intensity irradiated during iris imaging, A plurality of iris images are obtained in the illuminance state, and stored and registered as iris data.

홍채, 이미지, 동공, 인식, 조도.Iris, image, pupil, perception, illuminance.

Description

홍채 등록 장치{registration apparatus for iris}Iris registration apparatus {registration apparatus for iris}

도 1은 본 발명의 일 실시예로서의 구성을 도시한 구성도.1 is a block diagram showing a configuration as an embodiment of the present invention.

도 2는 도 1 발명의 정면 상태를 도시한 구성도.2 is a configuration diagram showing a front state of the invention of FIG.

도 3은 본 발명의 다른 실시예로서의 구성을 도시한 구성도.3 is a block diagram showing a configuration as another embodiment of the present invention.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***

10 : 홍채 접안부 20 : 조명등10: iris eyepiece 20: lighting

22 : 밝기 조절부 24 : 스트로보 구동부22: brightness control unit 24: strobe drive unit

30 : 카메라 40 : 운영보드30: camera 40: operation board

본 발명은 홍채 인식 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 홍채 인식을 위한 홍채 등록 과정에서 향후 홍채 비교 인증 과정에서의 오 인식에 따른 에러를 극감 시킬 수 있도록 이루어진 홍채 등록 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an iris recognition system. More particularly, the present invention relates to an iris registration device configured to minimize errors due to false recognition in an iris comparison authentication process in an iris registration process for iris recognition.

공지된 바와 같이 보안이나 방범, 신분 인증을 위한 시스템으로 기존의 접촉식 혹은 비 접촉식 카드 시스템에서 진 일보하여 사용자의 지문을 인식하거나 또는 홍채를 인식하여 신분을 인증하고 특정 장소의 출입이나 특정 정보로의 접근 등을 허용하거나 거부하는 생체 인식 시스템이 있다.As is well known, it is a system for security, crime prevention, and identity authentication, which is advanced from existing contact or non-contact card system to recognize user's fingerprint or iris to authenticate identity and to enter or exit specific places There is a biometric system that allows or denies access to.

상기 홍채 인식 시스템은 지문 인식에 비하여 인식률이 높고 보다 정확한 인식이 가능하다는 장점이 있다.The iris recognition system has an advantage of higher recognition rate and more accurate recognition than fingerprint recognition.

홍채 인식 시스템은 카메라로 촬영한 홍채 영상에서 홍채의 특징적인 패턴을 이미지 처리 기술을 이용하여 데이터화 하고 사전에 등록시킨 홍채 데이터와 비교하여 사용자를 인증하는 시스템이다.The iris recognition system is a system that authenticates the user by comparing the characteristic pattern of the iris in the iris image taken by the camera using image processing technology and comparing it with previously registered iris data.

종래 홍채 이미지 추출 기술로는 사용자가 직접 화면을 보고 일정한 거리를 두고 움직여서 촛점을 맞춰주는 기술, 또는 여러대의 카메라를 이용해서 얼굴 및 눈의 위치를 파악하고 홍채 영상을 촬영하는 기술, 또는 거리 측정센서를 이용해서 사용자와의 거리를 측정하여 자동적으로 카메라 촛점을 맞추고 홍채 영상을 얻는 기술 등이 제안되고 있다.Conventional iris image extraction technology focuses on the user by moving a certain distance by looking at the screen, or by using multiple cameras to detect the position of the face and eyes, and to take an iris image, or a distance measuring sensor. The technique of measuring the distance from the user and automatically focusing the camera and obtaining an iris image has been proposed.

상기 홍채 이미지를 촬상하여 추출하는 여러 기술들은 모두 주변 환경에 관계없이 등록하려는 이용자가 카메라에 시선을 고정시키면 카메라에 입력되는 영상을 컴퓨터 혹은 구동 보드에서 영상을 취득하고 있다.All of the technologies for capturing and extracting the iris image acquire an image from a computer or a driving board when the user who wants to register fixes his or her eye on the camera regardless of the surrounding environment.

즉, 일정한 조도 등의 주변 여건 하에서 단편적으로 홍채 취득이 이루어지므로 향후 홍채 인증을 하기 위해 이용자의 홍채 이미지를 촬상하는 단계에서의 주변 환경에 따라서는 홍채의 동공이 변화함에 따라 동공 대비 홍채의 크기가 변함으로 인하여 오 인식을 일으키는 단점이 있다.In other words, the iris is obtained in a fraction of the surrounding conditions such as a constant illuminance. Therefore, the iris size of the iris is increased as the pupil of the iris changes depending on the surrounding environment in the step of photographing the user's iris image for iris authentication in the future. There is a drawback that causes false recognition due to change.

밝은 상태에서 취득한 홍채 이미지 데이터를 이용하여 어두운 상태에서의 사용자 인증을 위한 홍채 촬상과 비교를 수행하게되면 기존에 저장된 홍채 분석 데이 터와 인증을 위한 홍채 분석 데이터가 불 일치 판단을 가져올 확률이 그만큼 높아지게 된다는 폐단이 있는 것이다.When the iris image data acquired in the bright state is compared with the iris imaging for user authentication in the dark state, the probability that the stored iris analysis data and the iris analysis data for authentication are inconsistent will be increased. There is an end to it.

이러한 문제에 기인하여 홍채 인식 시스템의 적합 판정을 위해 정식 등록된 이용자가 수 차례 인증을 위한 홍채 촬영 동작을 반복하거나 또는 인증 실패로 이루어지는 문제가 있으며 상기 문제를 해결하기 위한 종래 기술은 전혀 제안되고 있지 못한 실정이다.Due to this problem, there is a problem that a user who is registered in order to determine the suitability of the iris recognition system repeats the iris photographing operation for authentication several times or the authentication fails, and there is no conventional technique for solving the problem. It is not true.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 기술이 갖는 제반 문제점을 해소하고자 안출된 것으로서 다음과 같은 목적을 갖는다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above has the following object.

본 발명은 홍채 인식 시스템에서 최초 등록을 위하여 이용자의 홍채 영상을 취득함에 있어 홍채에 가해지는 주변 환경을 인위적으로 설정하여 각각 상이한 환경의 홍채 이미지를 다수 취득하여 인증시의 홍채 촬상 환경의 다양한 변화를 수용하므로 오 인식을 제거할 수 있도록 이루어진 홍채 등록 장치를 제공하는 것이다.The present invention artificially sets the surrounding environment applied to the iris in acquiring the iris image of the user for the initial registration in the iris recognition system to acquire a large number of iris images of different environments, so that various changes in the iris imaging environment at the time of authentication are obtained. It is to provide an iris registration device that can be accommodated so that the recognition of false.

본 발명은 홍채 이미지 등록을 쉽고 정확하게 하기 위하여 이루어진 홍채 등록 장치를 제공하는 것이다.The present invention provides an iris registration device made for easy and accurate iris image registration.

상기 목적을 구현하기 위하여 이루어지는 본 발명은 홍채 촬상시 조사되는 광 조도를 가변적으로 증가시키거나 감소시켜 가면서 상이한 조도상태에서 다수의 홍채 이미지를 얻어 홍채 데이터로서 저장하여 등록시키도록 이루어지는 것에 의한다.The present invention made to achieve the above object is to obtain a plurality of iris images in different illumination conditions while increasing or decreasing the light intensity irradiated at the time of iris imaging to be stored and registered as iris data.

이하, 본 발명의 구체적인 기술 사상에 대하여 상세하게 살펴보기로 한다.Hereinafter, the technical spirit of the present invention will be described in detail.

본 발명은 홍채 영상을 이미지로 캡쳐하기 위해 홍채 접안 렌즈와 홍채 촬상 소자를 갖는 카메라를 포함하여 이루어지는 홍채 입력 장치에 있어서, 이용자 안구 주변 안면에 밀착시켜 외부 빛이 유입되지 아니하도록 홍채 접안부(10)를 이루고, 홍채 접안부(10) 내에 조명등(20)을 촬상 광축 외곽에 설치하여 이루고, 상기 홍채 접안부(10) 배면에 카메라(30)을 설치하여 이루어, 상기 조명등의 점, 소등을 제어하도록 운영보드(40)에 결합하여 이루어지는 것에 의한다.The present invention provides an iris input device including an iris eyepiece and a camera having an iris imaging device to capture an iris image as an image, the iris eyepiece 10 being in close contact with a face around a user's eye to prevent external light from entering. In the iris eyepiece part 10, the illumination lamp 20 is formed outside the imaging optical axis, and the camera 30 is installed on the back of the iris eyepiece part 10 so as to control the point of light and the lights off the operation board. By bonding to (40).

상기 홍채 접안부(10) 내에 설치한 조명등은 최소 조도 상태로부터 단계적으로 점차 밝아지도록 다수의 점등 광원으로 이루며 점등 광원을 점소등 제어하는 밝기 조절부(22)를 포함하여 이루어질 수 있고, 또한 상기 조명등은 스트로보 조명등으로 이루고 스트로보 구동부(24)를 포함하여 이루어질 수도 있다. The illumination lamp installed in the iris eyepiece 10 may be made of a plurality of light sources to gradually lighten gradually from the minimum illuminance state and may include a brightness adjusting unit 22 for controlling the light source to turn on and off. It may be made of a strobe light and include a strobe driver 24.

상기 다수의 점등 광원으로 이루어지는 경우에는 최소 광원으로부터 단계별로 밝아지는 광원 상태에 걸쳐 단계별로 다수의 홍채 이미지를 촬상하고, 스트로보 조명등을 구성한 경우에는 암실 상태로부터 스트로보를 터트려 입력되는 홍채 영상 모두를 메모리에 저장한 후 캡처하여 동공 사이즈가 가장 큰 상태와 가장 작은 상태 그리고 등비로 나눈 중간값들을 선정하여 홍채 이미지로서 저장하는 것이다.In the case of the plurality of lighting light sources, a plurality of iris images are photographed step by step from the minimum light source to the light source state that is brightened in stages. When the strobe lamp is configured, all of the iris images input by popping the strobe from the dark room state are stored in the memory. After storing, capture and capture the median value divided by the largest and smallest pupil size and equal ratio, and store them as iris images.

여기서 상기 운영보드(40)는 홍채 이미지를 획득하고 홍채 분석을 관장하는 알고리즘을 통한 소프트웨어 및 하드웨어적인 운영체계를 갖는 장치이며 공지된 것이다.Here, the operation board 40 is a device having a software and hardware operating system through an algorithm for acquiring an iris image and managing iris analysis.

상기와 같은 기술 구성을 이루는 본 발명의 제 작용에 대하여 이하 좀 더 상 세하게 살펴보기로 한다.The operation of the present invention constituting the above technical configuration will be described in more detail below.

외부 빛의 자극에 따라 인체의 홍채 중 동공은 그 크기가 변화하게 되는데 이때 동공 대비 홍채의 크기 역시 변함으로 인해 홍채 영상을 취득하여 데이터를 추출함에 있어 주변 조도는 변수로 작용하게 된다.The size of the pupil of the iris of the human body changes according to the stimulation of the external light. At this time, the size of the iris is also changed compared to the pupil, so that the peripheral illuminance acts as a variable in acquiring the iris image and extracting data.

상기 변수를 무시하는 경우에는 차후 홍채 인식에 있어 인증을 거부하는 결과를 초래할 수도 있다.Disregarding this variable may result in denial of authentication in subsequent iris recognition.

따라서 본 발명은 다양한 조도 하에서의 동공 변화에 따른 홍채 이미지를 취득하고 이를 홍채 인식 알고리즘을 통해 데이터화 하는 것이다.Therefore, the present invention acquires an iris image according to the pupil change under various illuminances and dataizes it through an iris recognition algorithm.

즉, 본 발명의 기본 실시예를 통해 살펴보면 이용자가 안구면을 홍채 접안부(10)에 밀접시키게 되면 홍채 접안부는 외부 빛의 유입을 차단하여 조명등이 소등된 상태에서는 일종의 암실로서 작용하게 된다.That is, when looking through the basic embodiment of the present invention when the user closes the eye surface to the iris eyepiece 10, the iris eyepiece blocks the inflow of external light to act as a kind of dark room when the lamp is turned off.

이후, 촬상 광축의 외곽에 설치된 다수의 조명등(20)을 밝기 조절부(22)를 통해 순차적으로 점등하도록 운영보드(40)가 작동하면서 조명등은 순차적으로 점등 수를 증가시켜 점차 조도를 높혀나가게 한다.Subsequently, the operation board 40 operates to sequentially light the plurality of lamps 20 installed on the outer side of the imaging optical axis through the brightness adjusting unit 22 while the lamps sequentially increase the number of lights to gradually increase the illuminance. .

이때 순차적인 조도가 높아지는 단계마다 홍채 이미지를 촬상하고 캡쳐하여 이미지로서 저장한 후 공지된 홍재 분석 알고리즘을 통해 홍채 이미지로부터 분석된 데이터를 저장하게되며 이러한 홍채 분석 데이터는 상기 조도 증가 단계에 따라 동일 이용자에 대하여 다수의 홍채 분석 데이터를 갖도록 홍채 입력 장치로 작용하는 것이다.At this time, the iris image is captured, captured and stored as an image at each sequential illumination intensity step, and the data analyzed from the iris image is stored through a known iris analysis algorithm. It acts as an iris input device to have a plurality of iris analysis data.

상기와 같이 동일 이용자에 대한 다수의 홍채 분석 데이터를 저장하고 이용 자가 주변이 어두운 상황 또는 아주 밝은 상황 등 홍채 인증을 요구하는 상황에서 동공 변화에 따른 홍채 이미지의 변화를 촬상한 후, 저장된 다수의 홍채 분석 데이터를 이용하여 동일인인지의 여부를 판별케하므로서 오 인식률을 크게 낮출수 있는 작용을 하게된다.As described above, after storing a plurality of iris analysis data for the same user and capturing the change in the iris image according to the pupil change in a situation where the user requires iris authentication, such as a dark environment or a very bright situation, the stored multiple irises By using the analysis data to determine whether or not the same person, it can act to significantly reduce the false recognition rate.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 조명등을 스트로보 조명등으로 구성한 것으로서 이용자가 안구면을 홍채 접안부(10)에 밀접시킨 촬상 대기상태로부터 스트로보 구동부(24)를 제어하는 운영보드(40)의 구동으로 스트로보 조명등을 구동시키고 그 사이 시간동안 홍채 이미지를 촬영하여 이 영상으로부터 단위 홍채 이미지를 캡처하고 캡처된 홍채 이미지 중 동공의 사이즈를 구하는 알고리즘을 통해 동공 사이즈를 비교하여 동공이 가장 큰 상태의 이미지와 동공의 상태가 가장 작은 이미지 그리고 상기 두 이미지의 사이에 위치하는 모든 이미지로부터 등비로 구분하여 다수의 이미지를 선택 취출하고 이들 이미지를 모두 홍채 분석 알고리즘을 통해 홍채 분석 데이터로서 기록하여 저장하는 홍채 입력 장치로 작용하는 것이다.On the other hand, according to another embodiment of the present invention, the strobe light is configured as a strobe light, the user of the operation board 40 to control the strobe drive unit 24 from the standby image capture state in which the user's eye surface close to the iris eyepiece 10 Drives strobe lights and captures the iris image for the time being, captures the unit iris image from this image, and obtains the pupil size from the captured iris images. Iris input that selects and extracts a plurality of images by dividing them into equal ratios from the image having the smallest pupil state and all images located between the two images, and records these images as iris analysis data through iris analysis algorithm It works as a device.

상기 동공이 가장 큰 홍채 이미지와 동공이 가장 작은 홍채 이미지 및 그 사이의 홍채 이미지로부터 취출되는 홍채 이미지의 수는 특별히 제한을 두지는 아니하지만 대략 등비로 나뉘어 3개 정도의 이미지를 선택하여 상기 2개의 이미지와 함께 총 5개 정도의 변화된 홍채 분석 이미지를 저장하면 실제 사용시에 유용하며 상기 홍채 분석 이미지의 수는 증감이 가능하다.The number of iris images extracted from the iris image having the largest pupil, the iris image having the smallest pupil, and the iris image therebetween is not particularly limited, but is roughly divided into equal ratios to select three images. Saving a total of five changed iris analysis images together with the images is useful in actual use, and the number of iris analysis images can be increased or decreased.

상기와 같은 변형실시예에 의하면 스트로보 조명등에 의해 홍채 동공은 변화 를 일으키며 이는 전술한 바와 같이 홍채 크기에 영향을 주는 것으로서 동일하며 홍채 동공을 구하는 알고리즘 역시 본 출원인의 등록 특허에 의하여 공지된 기술로서 이미 실용화되고 있다.According to the modified embodiment described above, the iris pupil is changed by the strobe light, which is the same as affecting the iris size as described above, and the algorithm for obtaining the iris pupil is also known by the applicant's registered patent. It is put to practical use.

또한, 본 변형실시예에 의하여 얻어진 다수의 이용자 홍채 분석 테이터는 전술한 기본실시예의 효과를 동일하게 얻게됨은 자명하다.In addition, it is apparent that a large number of user iris analysis data obtained by the present modified embodiment obtain the same effects of the above-described basic embodiment.

이상에서 상세하게 살펴본 바와 같은 본 발명에 의하면 홍채 인식 시스템에서 최초 등록을 위하여 이용자의 홍채 영상을 취득함에 있어 홍채에 가해지는 주변 환경을 인위적으로 설정하여 각각 상이한 환경의 홍채 이미지를 다수 취득하여 인증시의 홍채 촬상 환경의 다양한 변화를 수용하므로 오 인식을 제거하는 효과가 있고, 이에 홍채 이미지 등록을 아주 쉽고 정확하게 하는 효과 등의 우수한 발명인 것이다.According to the present invention as described in detail above, the iris recognition system acquires a large number of iris images of different environments by artificially setting the surrounding environment applied to the iris in acquiring an iris image of the user for initial registration. Since it accommodates various changes in the iris imaging environment, it is effective in eliminating false recognition, and thus an excellent invention such as the effect of registering an iris image very easily and accurately.

Claims (5)

홍채 영상을 이미지로 캡쳐하기 위해 홍채 접안 렌즈와 홍채 촬상 소자를 갖는 카메라를 포함하여 이루어지는 홍채 입력 장치에 있어서, An iris input device comprising a camera having an iris eyepiece and an iris imaging element for capturing an iris image as an image, 이용자 안구 주변 안면에 밀착시켜 외부 빛이 유입되지 아니하도록 홍채 접안부(10)를 이루고, The iris eyepiece 10 is formed to be in close contact with the face around the user's eye to prevent external light from entering. 상기 홍채 접안부(10) 내에 조명등(20)을 촬상 광축 외곽에 설치하여 이루고, By installing a lamp 20 in the iris eyepiece 10 outside the imaging optical axis, 상기 홍채 접안부(10) 배면에 카메라(30)을 설치하여 이루어, 상기 조명등의 점, 소등을 제어하도록 운영보드(40)에 결합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 홍채 입력 장치.Iris input device, characterized in that the camera 30 is installed on the back of the iris eyepiece 10, coupled to the operation board 40 to control the point, the lights out of the light. 청구항 1에 있어서, 상기 홍채 접안부(10) 내에 설치한 조명등은 최소 조도 상태로부터 단계적으로 점차 밝아지도록 다수의 점등 광원으로 이루며 점등 광원을 점소등 제어하는 밝기 조절부(22)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 홍채 입력 장치.The illumination lamp installed in the iris eyepiece 10 is composed of a plurality of light sources to gradually lighten gradually from the minimum illuminance state and comprises a brightness adjusting unit 22 for controlling the light source to turn on and off. Iris input device. 청구항 1에 있어서, 상기 조명등은 스트로보 조명등으로 이루고 스트로보 조명등을 제어하는 스트로보 구동부(24)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 홍채 입력 장치.The iris input device according to claim 1, wherein the lamp comprises a strobe driver and a strobe driver for controlling the strobe lamp. 청구항 2에 있어서, 상기 다수의 점등 광원으로 이루어진 홍채 입력장치는 최소 광원으로부터 단계별로 밝아지는 광원 상태에 걸쳐 단계별로 다수의 홍채 이미지를 촬상하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 홍채 입력 장치The iris input device according to claim 2, wherein the iris input device including the plurality of lit light sources is configured to capture a plurality of iris images step by step from a minimum light source to a stepped light source state. 청구항 3에 있어서, 상기 스트로보 조명등으로 이루어진 홍채 입력장치는 암실 상태로부터 스트로보를 터트려 입력되는 홍채 영상 모두를 메모리에 저장한 후 캡처하여 동공 사이즈가 가장 큰 상태와 가장 작은 상태 그리고 등비로 나눈 중간값들을 선정하여 홍채 이미지로서 저장하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 홍채 입력 장치.The iris input device of claim 3, wherein the iris input device is configured to capture and store all the iris images that are input by popping the strobe from the dark room state, and capture and store intermediate values divided by the largest pupil size, the smallest pupil, and the equal pupil size. An iris input device, characterized in that the selection is made to store as an iris image.
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