KR100787116B1 - Method of generating changeable fingerprint templates which is invariant to translation and rotation of an input finger image and verification system thereof - Google Patents

Method of generating changeable fingerprint templates which is invariant to translation and rotation of an input finger image and verification system thereof Download PDF

Info

Publication number
KR100787116B1
KR100787116B1 KR1020060056406A KR20060056406A KR100787116B1 KR 100787116 B1 KR100787116 B1 KR 100787116B1 KR 1020060056406 A KR1020060056406 A KR 1020060056406A KR 20060056406 A KR20060056406 A KR 20060056406A KR 100787116 B1 KR100787116 B1 KR 100787116B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fingerprint
feature point
change
input
rotation
Prior art date
Application number
KR1020060056406A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20070078036A (en
Inventor
김재희
이철한
Original Assignee
연세대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 연세대학교 산학협력단 filed Critical 연세대학교 산학협력단
Priority to PCT/KR2007/000387 priority Critical patent/WO2007086670A1/en
Publication of KR20070078036A publication Critical patent/KR20070078036A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100787116B1 publication Critical patent/KR100787116B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12Fingerprints or palmprints
    • G06V40/1347Preprocessing; Feature extraction
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/40Extraction of image or video features
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/70Arrangements for image or video recognition or understanding using pattern recognition or machine learning
    • G06V10/74Image or video pattern matching; Proximity measures in feature spaces
    • G06V10/75Organisation of the matching processes, e.g. simultaneous or sequential comparisons of image or video features; Coarse-fine approaches, e.g. multi-scale approaches; using context analysis; Selection of dictionaries
    • G06V10/751Comparing pixel values or logical combinations thereof, or feature values having positional relevance, e.g. template matching

Abstract

본 발명은 입력 지문영상의 이동 및 회전에 무관한 가변 지문템플릿 생성방법 및 이를 이용한 검증시스템에 관한 것으로, 입력 지문영상으로부터 추출한 특징점 주변의 영상정보로부터 지문영상의 이동 및 회전에도 변화가 적은 불변값을 추출하고, 추출된 불변값을 변경함수의 입력으로 해서 특징점의 변경량을 계산하여 특징점이 갖는 방향을 기준으로 계산된 변경량만큼 특징점을 변경하여 변경된 지문템플릿을 생성하고 변경된 지문템플릿을 이용하여 개인 인증을 할 수 있다.The present invention relates to a method for generating a variable fingerprint template independent of movement and rotation of an input fingerprint image and a verification system using the same. An invariant value with little change in movement and rotation of a fingerprint image from image information around a feature point extracted from an input fingerprint image By using the extracted invariant value as the input of the change function, the change amount of the feature point is calculated, the feature point is changed by the change amount calculated based on the direction of the feature point, and the changed fingerprint template is generated. Personal authentication is possible.

본 발명은 원 지문의 특징점 정보를 변경하여 변경된 특징점 정보로 개인을 인증하므로 생성된 가변 지문템플릿과 변환 방법을 알더라도 원 지문템플릿의 복원이 불가능하고, 지문정보의 도난시 변경함수를 교체하여 도난된 지문정보를 취소하고 새로운 변경된 특징점을 생성할 수 있으므로 개인의 지문정보 도난시 발생할 수 있는 프라이버시 침해 및 개인지문정보 보호의 문제를 해결할 수 있다.The present invention authenticates an individual with the changed feature information by changing the feature information of the original fingerprint, so that the original fingerprint template cannot be restored even if the variable fingerprint template and the conversion method are known. Since the fingerprint information can be canceled and a new modified feature point can be generated, the problem of privacy infringement and protection of personal fingerprint information that can occur when the fingerprint information of the individual is stolen can be solved.

특히, 본 발명은 입력 지문영상들 간의 정렬이 불필요하고, 기존의 지문템플릿과 동일한 형식을 갖는 가변 지문템플릿을 사용하므로 정합 방법의 변경 없이 기존 정합 방법을 사용하는 지문시스템에 적용하더라도 개인인증이 가능하다.In particular, the present invention does not require alignment between input fingerprint images and uses a variable fingerprint template having the same format as the existing fingerprint template, so that personal authentication is possible even when applied to a fingerprint system using an existing matching method without changing the matching method. Do.

지문인식, 지문영상, 지문템플릿 Fingerprint recognition, fingerprint image, fingerprint template

Description

입력 지문영상의 이동 및 회전에 무관한 가변 지문템플릿 생성방법 및 이를 이용한 검증시스템{METHOD OF GENERATING CHANGEABLE FINGERPRINT TEMPLATES WHICH IS INVARIANT TO TRANSLATION AND ROTATION OF AN INPUT FINGER IMAGE AND VERIFICATION SYSTEM THEREOF}METHODS OF GENERATING CHANGEABLE FINGERPRINT TEMPLATES WHICH IS INVARIANT TO TRANSLATION AND ROTATION OF AN INPUT FINGER IMAGE AND VERIFICATION SYSTEM THEREOF}

도 1은 본 발명에 따른 입력 지문영상의 이동 및 회전에 무관한 가변 지문템플릿 생성방법을 이용한 검증시스템의 블록도.1 is a block diagram of a verification system using a variable fingerprint template generation method independent of movement and rotation of an input fingerprint image according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 입력 지문영상의 이동 및 회전에 무관한 가변 지문템플릿 생성방법을 나타낸 순서도.Figure 2 is a flow chart illustrating a variable fingerprint template generation method independent of the movement and rotation of the input fingerprint image in accordance with the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 입력된 지문 영상과 그 영상에서 추출된 지문 특징점 및 변형된 가변지문 템플릿의 특징점을 나타낸 실시예.3 is an embodiment showing a feature of the input fingerprint image, the fingerprint feature point extracted from the image and the modified variable fingerprint template according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 특징점 변경함수를 나타낸 그래프.Figure 4 is a graph showing a feature point change function according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 특징점의 위치변경을 도식적으로 나타낸 그래프.5 is a graph schematically illustrating a change in position of a feature point according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 입력 지문영상의 이동 및 회전에 변화가 적은 불변값을 모멘트를 이용해 구하는 과정을 나타낸 실시예.6 is an embodiment showing a process of obtaining an invariant value with little change in movement and rotation of an input fingerprint image according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 입력 지문영상의 이동 및 회전에 변화가 적은 불변값을 특징점의 방향과 이웃 방향정보를 이용해 구하는 과정을 나타낸 실시예.7 is a view illustrating a process of obtaining an invariant value having little change in movement and rotation of an input fingerprint image by using feature direction and neighbor direction information according to the present invention.

도 8은 본 발명에 따른 변경함수 생성을 위한 확률 밀도 함수를 나타낸 그래프.8 is a graph showing a probability density function for generating a change function according to the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

11: 지문센서 12: 지문영상 처리부11: fingerprint sensor 12: fingerprint image processing unit

13: 지문특징 추출부 14: 변경함수 저장부13: fingerprint feature extraction unit 14: change function storage unit

15: 변경함수 생성부 16: 지문템플릿 변경부15: change function generator 16: fingerprint template change unit

17: 지문정보 저장부 18: 정합부17: fingerprint information storage unit 18: matching unit

본 발명은 지문인식에 관한 것이며, 더욱 상세히는 입력 지문영상들 간에 위치 정렬이 불필요하며, 이에 따라서 지문영상의 이동 및 회전에 무관하게 지문템플릿을 변경하고 변경된 지문템플릿을 이용하여 개인 인증을 할 수 있도록 하는 입력 지문영상의 이동 및 회전에 무관한 가변 지문템플릿 생성방법 및 이를 이용한 검증시스템에 관한 것이다.The present invention relates to fingerprint recognition, and more particularly, it is not necessary to align the position between the input fingerprint images, and thus it is possible to change the fingerprint template regardless of the movement and rotation of the fingerprint image and to perform personal authentication using the changed fingerprint template. The present invention relates to a variable fingerprint template generation method independent of movement and rotation of an input fingerprint image and a verification system using the same.

지문인식은 개인마다 고유하고 불변하는 지문정보를 이용하여 개인을 인증하는 방법으로, 생체인식 방법 중에서 안정성과 정확성이 우수하다는 이유로 가장 많이 사용되는 생체인식 방법이다. Fingerprint recognition is a method of authenticating individuals using fingerprint information unique to each individual and is the most widely used biometric method because of its excellent stability and accuracy.

또한, 이러한 지문정보가 개인 인증의 수단으로써 사용될 수 있는 가장 큰 이유는 개인마다 다르다는 고유성(Uniqueness)과 시간의 흐름에도 크게 변하지 않는다는 불변성(Permanence)이 있기 때문이다.In addition, the biggest reason that such fingerprint information can be used as a means of personal authentication is because of the uniqueness (Uniqueness) that varies from person to person and the invariance (Permanence) does not change significantly over time.

하지만, 이러한 지문정보의 고유성과 불변성은 개인 지문정보의 도난이나 도용시 심각한 프라이버시 침해의 문제를 야기할 수 있다.However, the uniqueness and invariability of such fingerprint information may cause serious privacy infringement when the personal fingerprint information is stolen or stolen.

실제로, 전통적인 개인 인증 방법인 신분증이나 패스워드의 경우 도난이나 도용시 새로운 신분증이나 패스워드를 재발급하면 문제를 해결할 수 있으나, 지문정보의 경우 새로운 지문정보를 재생성하는 것은 불가능하다.In fact, in the case of identity card or password, which is a traditional personal authentication method, it is possible to solve the problem by reissuing a new ID card or password during theft or theft, but in the case of fingerprint information, it is impossible to regenerate new fingerprint information.

특히, 최근 들어 생체인식을 이용한 개인 인증방법이 활성화되면서 개인의 지문정보가 범죄수사와 같은 수사기관이나 은행 또는 기타 인터넷을 이용하는 다른 상업적인 기업체와 공유될 수 있고, 이로 인해 개인의 지문정보가 도용될 수 있는 문제점이 있다.In particular, with the recent activation of personal authentication methods using biometrics, personal fingerprint information can be shared with investigative agencies such as criminal investigations, banks or other commercial companies using the Internet, which can lead to theft of personal fingerprint information. There is a problem that can be.

한편, 상기와 같은 지문정보의 도난이나 도용에 대처하기 위하여 개인 인증에 활용하는 지문정보를 변환하는 방법으로서, 미국특허 제6836554호에 따른 "보안과 프라이버시 강화 처리를 위한 생체정보 변환방법 및 시스템"(System and Method for Distorting a Biometric for Transactions with Enhanced Security and Privacy)이 있다.On the other hand, as a method of converting fingerprint information used for personal authentication in order to cope with the theft or theft of the fingerprint information, "biological information conversion method and system for security and privacy enhancement process" according to US Pat. (System and Method for Distorting a Biometric for Transactions with Enhanced Security and Privacy).

상기 미국특허 제6836554호에서는 입력 지문영상을 작은 사각형 모양의 블록으로 나누어 이 블록들을 불규칙하게 섞어 변형된 지문패턴을 생성하는 방법과, 입 력 지문영상에 왜곡을 주는 모핑(Morphing) 변환을 이용하여 변형된 지문패턴을 생성하는 방법, 2차 이상의 곡선을 이용하여 지문 특징점의 위치를 곡선의 입력(정의역)으로 하고 그에 해당하는 곡선의 출력(치역)을 변형된 지문의 특징점 위치로 해서 가변 지문템플릿을 생성하는 방법을 개시하고 있다.The U. S. Patent No. 6836554 discloses a method of generating a modified fingerprint pattern by dividing an input fingerprint image into small rectangular blocks and irregularly mixing the blocks, and using a morphing transformation that distorts the input fingerprint image. Method of generating a modified fingerprint pattern, variable fingerprint template using the position of the fingerprint feature point as the input (definition range) of the curve using the quadratic or higher curve and the output (range) of the corresponding curve as the feature point position of the modified fingerprint Disclosed is a method of generating a.

하지만, 상기한 미국특허 제6836554호에 개시된 종래 방법은 입력 지문 특징점의 절대적 위치를 이용하여 변형된 특징점을 생성하므로, 입력 지문영상의 위치가 항상 일정하게 입력되지 않고, 사용자의 손가락과 지문센서의 위치에 따라 지문영상의 이동 및 회전이 발생하는 실제 시스템에 적용하기 어려운 문제점이 있다.However, the conventional method disclosed in the above-described US Patent No. 6836554 generates a modified feature point by using an absolute position of the input fingerprint feature point, so that the position of the input fingerprint image is not always constantly input, There is a problem that is difficult to apply to the actual system that the movement and rotation of the fingerprint image according to the position.

또한, 상기한 미국특허 제6836554호에 개시된 종래 방법은 동일인으로부터 얻어진 지문영상들에서 동일한 가변 지문템플릿을 생성하기 위해서 지문영상들 간에 위치를 일치시키는 정렬이 필요하고, 이를 해결하기 위해 변경 전에 지문의 중심점과 삼각주점을 이용하여 입력 지문영상의 위치를 일치시키는 정렬 방법을 개시하고 있지만, 실제의 경우 중심점과 삼각주를 한 입력 지문영상에서 모두 추출하는 것은 불가능한 경우가 많다.In addition, the conventional method disclosed in the above-described US Patent No. 6836554 requires alignment to match positions between the fingerprint images in order to generate the same variable fingerprint template from the fingerprint images obtained from the same person, and to solve this problem, before the change, Although a method of aligning an input fingerprint image using a center point and a triangular point is disclosed, it is often impossible to extract both a center point and a delta from an input fingerprint image.

그러므로, 상기한 바와 같이 지문영상들 간의 정렬을 전제조건으로 하는 종래 방법은 실용적인 면에서 적용에 어려움이 있다.Therefore, as described above, the conventional method which presupposes alignment between fingerprint images is difficult to apply in practical terms.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 입력 지문영상으로부터 추출한 특징점 주변의 영상정보로부터 지문 영상의 이동 및 회전에도 변화가 적은 불변값을 추출하고, 추출된 불변값을 변경함수의 입력으로 해서 특징점의 변경량을 계산하여 특징점이 갖는 방향을 기준으로 계산된 변경량만큼 특징점을 이동 및 회전시켜 변경된 지문템플릿을 생성하고 변경된 지문템플릿을 이용하여 개인 인증을 할 수 있도록 하는 입력 지문영상의 이동 및 회전에 무관한 가변 지문템플릿 생성방법 및 이를 이용한 검증시스템을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the conventional problems as described above, an object of the present invention is to extract an invariant value with little change in the movement and rotation of the fingerprint image from the image information around the feature point extracted from the input fingerprint image, Calculate the change amount of the feature point by inputting the invariant value change function, move and rotate the feature point by the change amount calculated based on the direction of the feature point to generate the changed fingerprint template, and perform personal authentication using the changed fingerprint template. It is to provide a variable fingerprint template generation method independent of the movement and rotation of the input fingerprint image and a verification system using the same.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 입력 지문영상의 이동 및 회전에 무관한 가변 지문템플릿 생성방법을 이용한 검증시스템은, 사용자로부터 지문영상을 획득하기 위한 지문센서와; 상기 지문센서에서 획득된 지문영상을 처리하는 지문영상 처리부; 상기 지문영상 처리부서 처리된 지문영상으로부터 지문의 특징점 추출 및 추출된 각 특징점에서 입력 지문영상의 이동 및 회전에 변화가 적은 불변값을 추출하는 지문특징 추출부; 지문정보를 이용하거나 사용자 ID를 이용하여 생성된 변경 함수를 저장하는 변경함수 저장부; 사용자의 ID로 변경함수를 자동 생성하거나 미리 생성되어 저장된 변경함수를 변경함수 저장부에서 획득하는 변경함수 생성부; 각 특징점에서 추출된 불변값과 변경함수를 이용해 지문 특징점의 위치 이동 및 방향 변화량을 구하고 각 특징점을 변경하여 변경된 지문템플릿을 생성하는 지문템플릿 변경부; 사용자의 ID와 함께 변경된 지문템플릿을 저장하는 지문정보 저장부; 및 상기 변경된 지문 특징점과 사용 자 ID를 이용해 상기 지문정보 저장부에 저장된 지문템플릿을 정합함으로써 본인 여부를 판단하는 정합부;로 구성된다.In order to achieve the object of the present invention as described above, the verification system using a variable fingerprint template generation method independent of the movement and rotation of the input fingerprint image according to an embodiment of the present invention, the fingerprint for obtaining a fingerprint image from the user A sensor; A fingerprint image processing unit which processes the fingerprint image obtained by the fingerprint sensor; A fingerprint feature extraction unit for extracting a feature point of the fingerprint from the fingerprint image processed by the fingerprint image processing unit and extracting a constant value having little change in the movement and rotation of the input fingerprint image at each extracted feature point; A change function storage unit for storing a change function generated by using fingerprint information or by using a user ID; A change function generation unit for automatically generating a change function with a user ID or obtaining a change function previously generated and stored in the change function storage unit; A fingerprint template changer for obtaining a position shift and a direction change amount of a fingerprint feature point by using invariant values and a change function extracted from each feature point, and generating a changed fingerprint template by changing each feature point; A fingerprint information storage unit for storing the changed fingerprint template with the user's ID; And a matching unit that determines whether the user is present by matching fingerprint templates stored in the fingerprint information storage unit using the changed fingerprint feature points and the user ID.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 입력 지문영상의 이동 및 회전에 무관한 가변 지문템플릿 생성방법은, 입력된 지문영상을 영상 처리한 후 영상 처리된 영상으로부터 지문의 특징점을 추출 단계와; 상기 단계를 통해 추출된 각 특징점에서 지문영상의 이동 및 회전에 변화가 적은 불변값을 추출하는 단계; 사용자의 ID를 이용하거나 개인의 지문정보를 이용해 변경함수를 생성하는 변경함수 생성단계; 각 특징점에서 추출된 불변값과 변경함수를 이용하여 지문의 특징점 위치 및 방향 변화량을 구하는 단계; 및 상기 단계에서 구한 변화량을 이용하여 특징점의 방향을 기준으로 지문의 특징점을 변경함으로써 가변 지문템플릿을 생성하는 단계;로 이루어진다.In order to achieve the object of the present invention as described above, the variable fingerprint template generation method irrelevant to the movement and rotation of the input fingerprint image according to an embodiment of the present invention, the image processing the image after processing the input fingerprint image Extracting feature points of the fingerprint from the; Extracting an invariant value with little change in movement and rotation of the fingerprint image at each feature point extracted through the above steps; A change function generation step of generating a change function using a user ID or fingerprint information of an individual; Obtaining the position and direction change of the feature point of the fingerprint by using the invariant value and the change function extracted from each feature point; And generating a variable fingerprint template by changing a feature point of the fingerprint based on the direction of the feature point using the change amount obtained in the step.

본 발명의 실시예에 따른 입력 지문영상의 이동 및 회전에 무관한 가변 지문템플릿 생성방법에 있어서, 상기 입력 지문영상의 이동 및 회전에 변화가 적은 불변값은, 지문정보 추출단계에서 추출된 지문 특징점을 기준으로 일정영역의 지문영상 혹은 영상처리가 된 지문영상에서 구해지는 값으로, 특징점 주변의 지문패턴이 이루고 있는 방향정보, 특징점 주변의 영상 기울기 정보, 특징점 주변의 지문패턴이 가지고 있는 주파수 정보 및 특징점 주변의 지문패턴이 가지고 있는 통계적인 정보를 이용하여 각 특징점의 불변값을 구하는 것을 특징으로 한다.In the variable fingerprint template generation method irrelevant to the movement and rotation of the input fingerprint image according to an embodiment of the present invention, the invariant value having little change in the movement and rotation of the input fingerprint image is the fingerprint feature point extracted in the fingerprint information extraction step. It is a value obtained from a fingerprint image in a certain region or a fingerprint image processed based on a reference value, and includes direction information of a fingerprint pattern around a feature point, image tilt information around a feature point, frequency information of a fingerprint pattern around a feature point, and The invariant value of each feature point is obtained by using statistical information of the fingerprint pattern around the feature point.

본 발명의 실시예에 따른 입력 지문영상의 이동 및 회전에 무관한 가변 지문템플릿 생성방법에 있어서, 상기 변경함수는, 사용자 ID에 따라 자동 생성 또는 변경함수 저장부에서 획득하는 방법으로 필요시 새로운 변경함수를 생성하거나 변경함수 저장부에서 새로운 변경함수를 획득하는 것을 특징으로 한다.In the variable fingerprint template generation method irrespective of movement and rotation of the input fingerprint image according to an embodiment of the present invention, the change function is a method of automatically generating or changing function storage according to a user ID to obtain a new change if necessary. Create a function or obtain a new change function from the change function storage.

본 발명의 실시예에 따른 입력 지문영상의 이동 및 회전에 무관한 가변 지문템플릿 생성방법에 있어서, 상기 특징점의 위치 및 방향 변경은, 상기 입력 지문영상의 이동 및 회전에 변화가 적은 불변값을 상기 변경함수의 입력(정의역)으로 해서, 그에 해당하는 변경함수의 출력(치역)으로 특징점의 위치 이동(거리) 및 방향 변화량을 구하고, 입력지문의 각 특징점 방향을 기준으로 구해진 변화량만큼 특징점의 위치 및 방향을 변경하는 것을 특징으로 한다.In the variable fingerprint template generation method irrelevant to the movement and rotation of the input fingerprint image according to an embodiment of the present invention, the change of the position and the orientation of the feature point may include a constant value having little change in the movement and rotation of the input fingerprint image. As the input of the change function (definite range), the position shift (distance) and the direction change amount of the feature point are obtained from the output of the corresponding change function (range), and the position and It is characterized by changing the direction.

본 발명의 실시예에 따른 입력 지문영상의 이동 및 회전에 무관한 가변 지문템플릿 생성방법에 있어서, 상기 입력 및 회전에 변화가 작은 불변값은 입력 지문영상을 이용하거나 영상처리된 지문영상을 이용하여, 각 특징점 주변의 일정영역에서 회전 또는 이동변화에 무관한 모멘트를 추출해 사용하는 것을 특징으로 한다.In the variable fingerprint template generation method irrelevant to the movement and rotation of the input fingerprint image according to an embodiment of the present invention, the constant value having small change in the input and rotation may be obtained by using an input fingerprint image or an image processed fingerprint image. In addition, the method extracts and uses moments irrespective of rotation or movement change in a predetermined region around each feature point.

본 발명의 실시예에 따른 입력 지문영상의 이동 및 회전에 무관한 가변 지문템플릿 생성방법에 있어서, 상기 입력 및 회전에 변화가 작은 불변값은 각 특징점의 방향 값과 주변의 방향 값의 차를 이용하여 특징벡터를 생성하고, 사용자 ID로 생성된 상기 특징벡터와 동일한 랜덤 벡터와의 정규화된 내적 값을 이용하는 것을 특징으로 한다.In the variable fingerprint template generation method irrelevant to the movement and rotation of the input fingerprint image according to an embodiment of the present invention, the invariant value having a small change in the input and rotation is based on the difference between the direction value of each feature point and the peripheral direction value. The feature vector is generated, and a normalized dot product of the same random vector as the feature vector generated by the user ID is used.

본 발명의 실시예에 따른 입력 지문영상의 이동 및 회전에 무관한 가변 지문 템플릿 생성방법에 있어서, 상기 변경함수는 변경함수의 기울기가 개발자에 의해 조절 가능한 함수로, 일정한 구간 내에서 동일한 발생확률을 갖는 램덤변수의 합으로 생성하는 것을 특징으로 한다.In the variable fingerprint template generation method irrespective of the movement and rotation of the input fingerprint image according to an embodiment of the present invention, the change function is a function in which the slope of the change function is adjustable by the developer, and thus the same probability of occurrence within a predetermined interval is provided. Characterized by generating a sum of random variables having.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an embodiment of the present invention will be described in more detail.

도 1은 본 발명에 따른 입력 지문영상의 이동 및 회전에 무관한 가변 지문템플릿 생성방법을 이용한 검증시스템의 블록도이다.1 is a block diagram of a verification system using a variable fingerprint template generation method independent of movement and rotation of an input fingerprint image according to the present invention.

도 1을 참조하면, 지문센서(11)는 사용자로부터 지문영상을 획득한다.Referring to FIG. 1, the fingerprint sensor 11 obtains a fingerprint image from a user.

지문영상 처리부(12)는 특징점 추출이 용이하도록 상기 지문센서(11)에서 획득된 지문영상을 융선이 강화된 지문영상 또는 세선화된 지문영상 등으로 처리한다.The fingerprint image processing unit 12 processes the fingerprint image acquired by the fingerprint sensor 11 into a ridge-enhanced fingerprint image or a thinned fingerprint image to facilitate feature point extraction.

지문특징 추출부(13)는 상기 지문영상 처리부(12)에서 처리된 지문영상으로부터 지문의 특징점 추출 및 추출된 각 특징점에서 입력 지문영상의 이동 및 회전에 변화가 적은 불변값을 추출한다.The fingerprint feature extractor 13 extracts a feature point of the fingerprint from the fingerprint image processed by the fingerprint image processor 12 and extracts a constant value having little change in movement and rotation of the input fingerprint image at each feature point extracted.

변경함수 저장부(14)는 지문정보를 이용하거나 사용자 ID를 이용하여 생성된 변경 함수를 저장한다.The change function storage unit 14 stores the change function generated using the fingerprint information or the user ID.

변경함수 생성부(15)는 사용자의 ID로 변경함수를 자동 생성하거나 미리 생성되어 저장된 변경함수를 변경함수 저장부(14)에서 획득한다.The change function generation unit 15 automatically generates a change function with the user's ID or obtains the change function previously generated and stored in the change function storage unit 14.

지문템플릿 변경부(16)는 각 특징점에서 추출된 불변값과 변경함수를 이용해 지문 특징점의 위치 이동 및 방향 변화량을 구하고 각 특징점을 변경하여 변경된 지문템플릿을 생성한다.The fingerprint template changing unit 16 obtains the position shift and direction change amount of the fingerprint feature point by using the invariant value and the change function extracted from each feature point, and changes the feature points to generate a changed fingerprint template.

지문정보 저장부(17)는 사용자의 ID와 함께 변경된 지문템플릿을 저장한다.The fingerprint information storage unit 17 stores the changed fingerprint template together with the ID of the user.

정합부(18)는 상기 변경된 지문 특징점과 사용자 ID를 이용해 상기 지문정보 저장부(17)에 저장된 지문템플릿을 정합함으로써 본인 여부를 판단한다.The matching unit 18 determines the identity by matching the fingerprint templates stored in the fingerprint information storage unit 17 using the changed fingerprint feature point and the user ID.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 입력 지문영상의 이동 및 회전에 무관한 가변 지문템플릿 생성방법을 이용한 검증 시스템에 적용되는 가변 지문템플릿 생성방법은 다음과 같이 수행된다.The variable fingerprint template generation method applied to the verification system using the variable fingerprint template generation method independent of the movement and rotation of the input fingerprint image according to the embodiment of the present invention configured as described above is performed as follows.

도 2를 참조하면, 상기 지문센서(11)를 통해 사용자의 지문영상이 획득되면 상기 지문영상 처리부(12)에서 지문영상을 특징점 추출이 용이하도록 영상 처리한 후, 상기 지문특징 추출부(13)에서 입력 지문영상으로부터 지문의 특징점을 추출한다(S21,S22).Referring to FIG. 2, when a fingerprint image of the user is obtained through the fingerprint sensor 11, the fingerprint image processing unit 12 processes the fingerprint image to facilitate extraction of a feature point, and then the fingerprint feature extraction unit 13. In step S21 and S22, feature points of the fingerprint are extracted from the input fingerprint image.

참고로, 도 3은 본 발명에 따른 입력된 지문 영상과 그 영상에서 추출된 지문 특징점 및 변형된 가변 지문템플릿의 특징점을 나타낸 실시예로서, 3개의 입력 지문 영상(a)에서 각각 추출된 지문 특징점(b)의 변환 결과, 즉 변형된 가변 지문템플릿의 특징점(c)을 나타내고 있다.For reference, FIG. 3 illustrates an input fingerprint image, a fingerprint feature point extracted from the image, and a feature point of a modified variable fingerprint template according to the present invention. FIG. 3 is a fingerprint feature point extracted from three input fingerprint images a. The conversion result of (b), that is, the feature point (c) of the modified variable fingerprint template is shown.

상기와 같이 지문의 특징점이 추출되면, 상기 지문특징 추출부(13)에서 각 특징점의 위치에서 입력지문의 위치 및 회전 이동에 변화가 적은 불변값을 추출한다(S23).When the feature point of the fingerprint is extracted as described above, the fingerprint feature extracting unit 13 extracts an invariant value having little change in the position and rotational movement of the input fingerprint at the position of each feature point (S23).

이때, 상기 입력지문의 이동 및 회전에 변화가 적은 불변값은 추출된 지문 특징점의 위치에서 특징점을 포함하는 일정영역의 영상 정보로부터 획득하며, 특징점 주변의 지문패턴이 이루고 있는 방향정보를 이용하거나, 특징점 주변의 영상 기울기 정보를 이용하거나, 특징점 주변의 지문패턴이 가지고 있는 주파수 정보를 이용하거나 또는 통계적인 정보를 이용하여 불변값을 추출할 수 있다.In this case, an invariant value having little change in the movement and rotation of the input fingerprint is obtained from image information of a predetermined region including the feature point at the location of the extracted fingerprint feature point, and uses direction information formed by a fingerprint pattern around the feature point, The invariant value may be extracted using image slope information around the feature point, frequency information of the fingerprint pattern around the feature point, or statistical information.

예컨대, 상기 지문특징 추출부(13)에서 이동 및 회전에 변화가 적은 불변값(mi)이 추출되면, 상기 변경함수 생성부(15)에서는 사용자의 ID를 이용해 변경함수 (LID(m),ΘID(m))를 자동 생성한다.For example, when the invariant value m i having little change in movement and rotation is extracted by the fingerprint feature extraction unit 13, the change function generation unit 15 uses a user ID to change the function (L ID (m)). , Θ ID (m)) is automatically generated.

상기와 같이 상기 입력지문의 이동 및 회전에 변화가 적은 불변값(mi)과 변경함수가 생성 완료되면, 상기 지문템플릿 변경부(16)에서는 각 특징점에서 계산된 불변값을 상기 변경함수 생성부(15)에서 생성된 변경함수의 입력(정의역)으로 해서 그에 해당하는 출력(치역) 값으로 특징점의 위치 이동(거리) 및 방향의 변화량을 산출하고, 각 특징점이 갖는 방향을 기준으로 산출된 변화량만큼 특징점을 변경시킴으로써 가변 지문템플릿을 생성한다(S24,S25).As described above, when the invariant value (m i ) having a small change in the movement and rotation of the input fingerprint and the change function are generated, the fingerprint template changing unit 16 changes the invariant value calculated at each feature point into the change function generator. The change amount of the position movement (distance) and the direction of the feature point is calculated using the corresponding output (range) value as the input (definite range) of the change function generated in (15), and the change amount calculated based on the direction of each feature point. Variable fingerprint templates are generated by changing the feature points as much (S24, S25).

도 4는 본 발명에 따른 특징변경 함수를 나타낸 그래프로서, 변경 전의 하나의 특징점 Mi=(xi,yii)라 하면 변경 후의 특징점 Mt=(xt,ytt)는 다음의 수학식 1과 같이 구해진다.4 is a graph showing a feature change function according to the present invention, and if one feature point M i = (x i , y i , θ i ) before the change, the feature point M t = (x t , y t , θ t after the change ) Is obtained as in Equation 1 below.

Figure 112006044196701-pat00001
Figure 112006044196701-pat00001

그리고, 상기 수학식 1에서의 특징점의 변화량 Δxi, Δyi, Δθi는 다음의 수학식 2와 같이 구할 수 있다.The change amounts Δx i , Δy i , and Δθ i of the feature points in Equation 1 may be obtained as in Equation 2 below.

Figure 112006044196701-pat00002
Figure 112006044196701-pat00002

상기 수학식 2에서 Δxi와 Δyi는 특징점의 위치 변화량을 나타내고 Δθi는 특징점의 방향 변화량을 나타낸다. 그리고, mi는 i번째 특징점에 대한 위치 및 회전에 변하지 않는 불변값을 나타내고 LID(mi)와 ΘID(mi)는 불변값 mi을 변경함수의 입력(정의역)으로 해서 그에 해당하는 출력(치역) 의해 구해진 i 번째 특징점의 위치 이동(거리) 및 방향 변화량을 나타낸다.In Equation 2, Δx i and Δy i represent the amount of change in the position of the feature point, and Δθ i represents the amount of change in the direction of the feature point. And m i represents an invariant value that does not change in position and rotation for the i th feature point, and L ID (m i ) and Θ ID (m i ) correspond to the invariant m i as the input of the change function (inverse). The position movement (distance) and the direction change amount of the i-th feature point obtained by the output (range).

여기서, 특징점의 위치변경은 도 5에 나타낸 바와 같이, 변경 전의 특징점이 갖는 방향(θi)을 기준으로 방향 변화량(ΘID(mi))의 방향으로, 거리 변화량(LID(mi)) 만큼 이동하게 된다.Here, the position change of the feature point is the distance change amount L ID (m i ) in the direction of the direction change amount Θ ID (m i ) based on the direction θ i having the feature point before the change, as shown in FIG. 5. Will be moved by).

상기와 같이 지문 특징점 정보가 변경된 가변 지문템플릿을 생성하고 이를 이용하면 개인을 인증하는 시스템에서 특징점 정보의 도난이나 도용시 사용자 ID에 해당하는 변경 함수를 교체함으로써 새롭게 지문 특징점 정보가 변경된 가변 지문템플릿을 생성할 수 있게 된다.By creating a variable fingerprint template with the fingerprint feature point information changed as described above, and using this, the variable fingerprint template with the newly changed fingerprint feature point information is replaced by replacing a change function corresponding to the user ID when the feature point information is stolen or stolen in the system for authenticating an individual. It can be created.

상기한 본 발명에 따른 입력 지문영상의 이동 및 회전에 무관한 가변 지문템플릿 생성방법에 있어서, 상기 불변값(mi)을 구하는 방법은 특징점 주변 영역에서 모멘트(moment)를 구해 이를 입력 지문영상의 회전 및 이동에 변화가 적은 불변값으로 이용하는 방법과, 특징점과 특징점 주변의 지문패턴이 이루고 있는 방향정보를 이용해 입력 지문영상의 회전 및 이동에 변화가 적은 불변값을 추출하는 방법이 있다.In the variable fingerprint template generation method irrespective of the movement and rotation of the input fingerprint image according to the present invention, the method for obtaining the invariant value (m i ) obtains a moment in the region around the feature point and calculates the moment of the input fingerprint image. There are a method of using a constant value with little change in rotation and movement, and a method for extracting an invariant value with little change in rotation and movement of an input fingerprint image using direction information formed by a feature point and a fingerprint pattern around the feature point.

상기 모멘트를 이용하는 방법은 입력 지문영상 또는 영상처리가 된 지문영상(융선 강화된 지문영상 또는 세선화된 지문영상)에서 각 특징점을 기준으로 반경 R의 영역을 설정하고, 설정된 영역에서 입력 지문영상이 회전 또는 이동이 발생해도 변화가 적은 모멘트를 구한다.In the method using the moment, a region of radius R is set based on each feature point in an input fingerprint image or an image processed fingerprint image (a ridge-enhanced fingerprint image or a thinned fingerprint image), and the input fingerprint image is set in the set region. Find the moment with little change even if rotation or movement occurs.

상기 모멘트는 영상의 통계적인 정보를 이용하는 것으로 1차, 2차, 3차, 4차, 5차의 모멘트 값을 사용하거나 각 차수의 모멘트 값의 조합으로 사용이 가능하 다.The moment is to use the statistical information of the image, it is possible to use the moment value of the first, second, third, fourth, and fifth or a combination of the moment value of each order.

참고로, 도 6은 본 발명에 따른 입력 지문영상의 이동 및 회전에 변화가 적은 불변값을 모멘트를 이용해 구하는 과정을 나타낸 실시예로서, 각 특징점에서 반경 R내에 입력 영상의 회전 또는 이동에 변화가 적은 모멘트를 구하는 방법을 나타내고 있다.For reference, FIG. 6 illustrates an example of a process of obtaining an invariant value having a small change in movement and rotation of an input fingerprint image according to an embodiment of the present invention, wherein a change in rotation or movement of the input image within a radius R at each feature point is shown. The method of obtaining a small moment is shown.

상기와 같이 구해진 각 특징점의 모멘트 값을 입력 지문영상의 회전 및 이동에 변화가 적은 불변값(mi)으로 해서 상기한 지문 특징점 변경방법에 따라 지문영상의 이동 및 회전에 무관한 가변 지문템플릿을 생성한다.The variable fingerprint template irrelevant to the movement and rotation of the fingerprint image according to the fingerprint feature point changing method described above is obtained by using the moment value of each feature point obtained as described above as an invariant value (m i ) with little change in rotation and movement of the input fingerprint image. Create

상기 특징점과 특징점 주변의 방향정보를 이용하는 방법은 도 7에 나타낸 바와 같이 각 특징점의 방향으로 R1만큼 떨어진 위치(Z1)에서 일정영역 내의 영상이 이루고 있는 지역적인 방향(θZ1)을 구하고, Z1 점을 기준으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 일정각도 α 만큼 회전하면서 구해진 위치들(Z2, Z3,...)에서 일정영역 내의 영상이 이루고 있는 지역적인 방향들(θZ2Z3,...)을 구한다.In the method of using the feature point and the direction information around the feature point, as shown in FIG. 7, a local direction θ Z1 formed by an image in a certain area is obtained at a position Z1 separated by R1 in the direction of each feature point. Local directions (θ Z2 , θ Z3 , ...) formed by the image within a certain area at the positions (Z2, Z3, ...) obtained while rotating by an angle α in a clockwise or counterclockwise direction with reference to )

이러한 방식으로 또 다른 거리 R2, R3,.. RN만큼 떨어진 거리의 위치에서 일정영역 내의 영상이 이루고 있는 지역적인 방향(θZi, ..., θZn)을 구한다. 이렇게 구해진 각 위치의 방향과 특징점의 방향(θZ0)의 각도 차를 이용하여 각 특징점에 대한 특징 벡터(Vi)를 구한다. In this way, the local directions θ Zi ,..., Θ Zn of the image within a certain area are obtained at distances separated by another distance R2, R3, RN. The feature vector Vi for each feature point is obtained by using the angle difference between the direction of each position thus obtained and the direction θ Z0 of the feature point.

여기서, i 번째 특징점의 방향을 θZ0i라 하고 상기 방법으로 구해진 위치들의 특징점 주변 방향을 θZ1i, θZ2i ,..., θZni라고 하면, 다음의 수학식 3으로 특징벡터(Vi)가 구해진다.Here, when the direction of the i th feature point is θ Z0i and the direction around the feature points of the positions obtained by the above method is θ Z1i , θ Z2i , ..., θ Zni , the feature vector Vi is obtained by the following equation (3). Become.

Figure 112006044196701-pat00003
Figure 112006044196701-pat00003

상기 수학식 3에서 min(a,b)는 a와 b중 최소값을 선택하는 것이며, 이동 및 회전에 변화가 작은 불변값(mi)은 구해진 특징벡터(Vi)와 사용자 ID를 통해 생성되는 동일한 차원의 랜덤벡터(KID)를 이용해 다음의 수학식 4로 생성한다.In Equation 3, min (a, b) selects the minimum value of a and b, and the invariant value (m i ) having small change in movement and rotation is the same generated through the obtained feature vector Vi and user ID. Using the random vector (K ID ) of the dimension is generated by the following equation (4).

Figure 112006044196701-pat00004
Figure 112006044196701-pat00004

상기 수학식 4에서 |Vi|와 |KID|는 Vi와 KID 벡터의 놈(Norm)을 말한다.In Equation 4, | Vi | and | K ID | refer to a norm of Vi and K ID vectors.

상기와 같이 구해진 불변값을 각 특징점의 불변값(mi)으로 해서 상기한 지문 특징점 변경방법에 따라 지문영상의 이동 및 회전에 무관한 가변 지문템플릿을 생 성한다.The variable fingerprint template is independent of the movement and rotation of the fingerprint image according to the fingerprint feature point changing method described above using the constant value obtained as the constant value m i of each feature point.

본 발명에 있어서, 상기 지문영상의 이동 및 회전에 무관한 가변 지문템플릿 생성방법에서 변경함수는 함수의 변화량 조절이 가능하고 다수의 다른 변경함수를 쉽게 생성할 수 있어야 하며, 그 일 예로써 다음의 수학식 5와 같은 함수가 있다.In the present invention, in the variable fingerprint template generation method independent of the movement and rotation of the fingerprint image, the change function should be capable of adjusting the amount of change of the function and easily generating a plurality of other change functions. There is a function such as Equation 5.

Figure 112007066860018-pat00018
Figure 112007066860018-pat00018

상기 수학식 5에서 xn은 확률 변수(random variable)로 도 8에 나타낸 바와 같은 구간 [-b, -a], [a, b]에서 동일한 발생 확률을 갖고, yn은 확률 변수(random variable)로 도 8에 나타낸 바와 같은 구간 [-d, -c], [c, d]에서 동일한 발생 확률을 갖는다. 도 8은 확률 변수 xn과 yn의 확률 밀도 함수를 도식적으로 보여준다. 여기서 a, b와 c, d를 개발자가 조절함으로써 응용제품에 적합한 지문영상의 이동 및 회전에 무관한 가변 지문템플릿을 생성할 수 있다.In Equation 5, x n is a random variable and has the same occurrence probability in the intervals [-b, -a], [a, b] as shown in FIG. 8, and y n is a random variable. ) Have the same probability of occurrence in the intervals [-d, -c], [c, d] as shown in FIG. 8 shows graphically the probability density functions of the random variables x n and y n . Here, by adjusting a, b, c, and d, the developer can generate a variable fingerprint template that is independent of the movement and rotation of the fingerprint image suitable for the application.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 입력 지문영상의 이동 및 회전에 무관한 가 변 지문템플릿 생성방법 및 이를 이용한 검증시스템은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.The variable fingerprint template generation method independent of the movement and rotation of the input fingerprint image according to the present invention described above and the verification system using the same are not limited to the above-described embodiments, and the gist of the present invention as claimed in the following claims. Without departing from the technical spirit of the present invention to the extent that anyone who has ordinary knowledge in the field to which the present invention can be variously changed.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 원 지문의 특징점 정보를 이용하여 개인을 인증하는 것이 아니라 원 지문의 특징점 정보를 변경하여 변경된 특징점 정보로 개인을 인증하므로 생성된 가변 지문템플릿과 변환 방법을 알더라도 원 지문템플릿으로의 복원이 불가능하고, 지문정보의 도난시 변경함수를 교체하여 도난된 지문정보를 취소하고 새로운 변경된 특징점을 생성할 수 있으므로 개인의 지문정보 도난시 발생할 수 있는 프라이버시 침해 및 개인지문정보 보호의 문제를 해결할 수 있다.The present invention as described above does not authenticate the individual by using the feature information of the original fingerprint, but changes the feature information of the original fingerprint to authenticate the individual with the changed feature information. It is impossible to restore to the fingerprint template, and it is possible to cancel the stolen fingerprint information and create a new changed feature by replacing the change function when the fingerprint information is stolen, thus protecting the privacy infringement and personal fingerprint information that may occur when the fingerprint information is stolen. Can solve the problem.

특히, 본 발명은 특징점 주변의 영상정보와 사용자의 ID에 의해 생성되는 변경함수로부터 특징점의 변경 방법이 결정되므로 입력 지문영상들 간의 정렬이 불필요하고, 기존의 지문템플릿과 동일한 형식을 갖는 가변 지문템플릿을 사용하므로 정합 방법의 변경 없이 기존 정합 방법을 사용하는 지문시스템에 적용하더라도 가변 지문템플릿으로 개인인증이 가능하다.In particular, in the present invention, since the method of changing the feature point is determined from the image information around the feature point and the change function generated by the user's ID, the alignment between the input fingerprint images is unnecessary and the variable fingerprint template has the same format as the existing fingerprint template. Therefore, even if it is applied to the fingerprint system using the existing matching method without changing the matching method, personal authentication is possible with the variable fingerprint template.

Claims (8)

사용자로부터 지문영상을 획득하기 위한 지문센서와;A fingerprint sensor for obtaining a fingerprint image from a user; 상기 지문센서에서 획득된 지문영상을 처리하는 지문영상 처리부;A fingerprint image processing unit which processes the fingerprint image obtained by the fingerprint sensor; 상기 지문영상 처리부서 처리된 지문영상으로부터 지문의 특징점 추출 및 추출된 각 특징점에서 입력 지문영상의 이동 및 회전에 변화가 적은 불변값을 추출하는 지문특징 추출부;A fingerprint feature extraction unit for extracting a feature point of the fingerprint from the fingerprint image processed by the fingerprint image processing unit and extracting a constant value having little change in the movement and rotation of the input fingerprint image at each extracted feature point; 상기 지문특징 추출부에 의해 추출된 불변값(mi)과 사용자의 ID를 통상의 랜덤 수 생성기의 초기값으로 사용하여 생성한 확률 변수(xn, yn)를 이용하여 하기의 수학식Equation 5 below using a constant variable (m i ) extracted by the fingerprint feature extraction unit and a random variable (x n , y n ) generated by using an ID of a user as an initial value of a normal random number generator.
Figure 112007066860018-pat00019
Figure 112007066860018-pat00019
(여기서, L(mi)와 Θ(mi)는 불변값 mi을 변경함수의 입력(정의역)으로 해서 그에 해당하는 출력(치역) 의해 구해진 i 번째 특징점의 위치 이동(거리) 및 방향 변화량)(L (m i ) and Θ (m i ) are the positional shift (distance) and the direction change of the i th characteristic point determined by the output (range) of the invariant value m i as the input (definition) of the change function. ) 과 같이 생성된 변경 함수를 저장하는 변경함수 저장부;A change function storage unit for storing a change function generated as described above; 상기 지문특징 추출부에 의해 추출된 불변값과 사용자의 ID를 통상의 랜덤 수 생성기의 초기값으로 사용하여 생성한 확률 변수를 이용하여 상기 변경함수를 자동 생성하거나 미리 생성되어 저장된 변경함수를 변경함수 저장부에서 획득하는 변경함수 생성부;Automatically generate the change function or change the previously generated and stored change function by using the invariant value extracted by the fingerprint feature extractor and a random variable generated by using the user ID as an initial value of a normal random number generator. A change function generation unit obtained by the storage unit; 각 특징점에서 추출된 불변값과 변경함수를 이용해 지문 특징점의 위치 이동 및 방향 변화량을 구하고 각 특징점을 변경하여 변경된 지문템플릿을 생성하는 지문템플릿 변경부;A fingerprint template changer for obtaining a position shift and a direction change amount of a fingerprint feature point by using invariant values and a change function extracted from each feature point, and generating a changed fingerprint template by changing each feature point; 사용자의 ID와 함께 변경된 지문템플릿을 저장하는 지문정보 저장부; 및A fingerprint information storage unit for storing the changed fingerprint template with the user's ID; And 상기 변경된 지문 특징점과 사용자 ID를 이용해 상기 지문정보 저장부에 저장된 지문템플릿을 정합함으로써 본인 여부를 판단하는 정합부;A matching unit which determines whether the user is present by matching fingerprint templates stored in the fingerprint information storage unit using the changed fingerprint feature points and the user ID; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 입력 지문영상의 이동 및 회전에 무관한 가변 지문템플릿 방법을 이용한 검증시스템.Verification system using a variable fingerprint template method independent of the movement and rotation of the input fingerprint image, characterized in that consisting of.
입력된 지문영상을 영상 처리한 후 영상 처리된 영상으로부터 지문의 특징점을 추출 단계와;Extracting the feature points of the fingerprint from the processed image after image processing the input fingerprint image; 상기 단계를 통해 추출된 각 특징점에서 지문영상의 이동 및 회전에 변화가 적은 불변값을 추출하는 단계;Extracting an invariant value with little change in movement and rotation of the fingerprint image at each feature point extracted through the above steps; 추출된 불변값(mi)과 사용자의 ID를 통상의 랜덤 수 생성기의 초기값으로 사용하여 생성한 확률 변수(xn, yn)를 이용하여 하기의 수학식Equation 5 below using a random variable (x n , y n ) generated by using the extracted invariant (m i ) and the user ID as an initial value of a normal random number generator.
Figure 112007066860018-pat00020
Figure 112007066860018-pat00020
(여기서, L(mi)와 Θ(mi)는 불변값 mi을 변경함수의 입력(정의역)으로 해서 그에 해당하는 출력(치역) 의해 구해진 i 번째 특징점의 위치 이동(거리) 및 방향 변화량)(L (m i ) and Θ (m i ) are the positional shift (distance) and the direction change of the i th characteristic point determined by the output (range) of the invariant value m i as the input (definition) of the change function. ) 과 같은 변경 함수를 생성하는 변경함수 생성단계;A change function generation step of generating a change function such as; 각 특징점에서 추출된 불변값과 변경함수를 이용하여 지문의 특징점 위치 및 방향 변화량을 구하는 단계; 및Obtaining the position and direction change of the feature point of the fingerprint by using the invariant value and the change function extracted from each feature point; And 상기 단계에서 구한 변화량을 이용하여 특징점의 방향을 기준으로 지문의 특징점을 변경함으로써 가변 지문템플릿을 생성하는 단계;Generating a variable fingerprint template by changing a feature point of the fingerprint based on the direction of the feature point using the change amount obtained in the step; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 입력 지문영상의 이동 및 회전에 무관한 가변 지문템플릿 생성방법.Variable fingerprint template generation method independent of the movement and rotation of the input fingerprint image, characterized in that consisting of.
제 2 항에 있어서, 상기 입력 지문영상의 이동 및 회전에 변화가 적은 불변값은, 지문정보 추출단계에서 추출된 지문 특징점을 기준으로 일정영역의 지문영상 혹은 영상처리가 된 지문영상에서 구해지는 값으로, 특징점 주변의 지문패턴이 이루고 있는 방향정보, 특징점 주변의 영상 기울기 정보, 특징점 주변의 지문패턴이 가지고 있는 주파수 정보 및 특징점 주변의 지문패턴이 가지고 있는 통계적인 정보 를 이용하여 각 특징점의 불변값을 구하는 것을 특징으로 하는 입력 지문영상의 이동 및 회전에 무관한 가변 지문템플릿 생성방법.3. The method of claim 2, wherein the invariant value with little change in the movement and rotation of the input fingerprint image is a value obtained from a fingerprint image of a predetermined region or a fingerprint image subjected to image processing based on the fingerprint feature point extracted in the fingerprint information extraction step. Invariant values of each feature point using direction information of the fingerprint pattern around the feature point, image tilt information around the feature point, frequency information of the fingerprint pattern around the feature point, and statistical information of the fingerprint pattern around the feature point Method for generating a variable fingerprint template independent of the movement and rotation of the input fingerprint image, characterized in that obtaining. 제 2 항에 있어서, 상기 변경함수는, 사용자 ID에 따라 자동 생성 또는 변경함수 저장부에서 획득하는 방법으로 필요시 새로운 변경함수를 생성하거나 변경함수 저장부에서 새로운 변경함수를 획득하는 것을 특징으로 하는 입력 지문영상의 이동 및 회전에 무관한 가변 지문템플릿 생성방법.The method of claim 2, wherein the change function is a method of automatically generating or changing a function of acquiring the change function according to a user ID, and generating a new change function or acquiring a new change function from the change function storage if necessary. A variable fingerprint template generation method independent of movement and rotation of an input fingerprint image. 제 2 항에 있어서, 상기 특징점의 위치 및 방향 변경은, 상기 입력 지문영상의 이동 및 회전에 변화가 적은 불변값을 상기 변경함수의 입력(정의역)으로 해서, 그에 해당하는 변경함수의 출력(치역)으로 특징점의 위치 이동(거리) 및 방향 변화량을 구하고, 입력지문의 각 특징점 방향을 기준으로 구해진 변화량만큼 특징점의 위치 및 방향을 변경하는 것을 특징으로 하는 입력 지문영상의 이동 및 회전에 무관한 가변 지문템플릿 생성방법.3. The method of claim 2, wherein the change of the position and the direction of the feature point is based on an invariant value having a small change in the movement and rotation of the input fingerprint image as an input (definite range) of the change function. The position movement (distance) and direction change of the feature point are calculated, and the position and the direction of the feature point are changed by the amount of change obtained based on the direction of each feature point of the input fingerprint. How to create a fingerprint template. 제 3 항에 있어서, 상기 입력 및 회전에 변화가 작은 불변값은 입력 지문영상을 이용하거나 영상처리된 지문영상을 이용하여, 각 특징점 주변의 일정영역에서 회전 또는 이동변화에 무관한 모멘트를 추출해 사용하는 것을 특징으로 하는 입력 지문영상의 이동 및 회전에 무관한 가변 지문템플릿 생성방법. 4. The method of claim 3, wherein the constant value of the change that is small in the input and rotation is obtained by using an input fingerprint image or an image processed fingerprint image and extracting a moment irrelevant to the rotation or movement change in a predetermined area around each feature point. Variable fingerprint template generation method independent of the movement and rotation of the input fingerprint image, characterized in that. 제 3 항에 있어서, 상기 입력 및 회전에 변화가 작은 불변값은 각 특징점의 방향 값과 주변의 방향 값의 차를 이용하여 특징벡터를 생성하고, 사용자 ID로 생성된 상기 특징벡터와 동일한 랜덤 벡터와의 정규화된 내적 값을 이용하는 것을 특징으로 하는 입력 지문영상의 이동 및 회전에 무관한 가변 지문템플릿 생성방법.The random vector of claim 3, wherein the constant value having small change in the input and rotation generates a feature vector using a difference between the direction value of each feature point and the surrounding direction value, and is the same random vector as the feature vector generated by the user ID. A variable fingerprint template generation method independent of movement and rotation of an input fingerprint image, characterized by using a normalized dot product of. 제 2 항에 있어서, 상기 변경함수는 변경함수의 기울기가 개발자에 의해 조절 가능한 함수로, 일정한 구간 내에서 동일한 발생확률을 갖는 확률변수의 합으로 생성하는 것을 특징으로 하는 입력 지문영상의 이동 및 회전에 무관한 가변 지문템플릿 생성방법.3. The movement and rotation of an input fingerprint image according to claim 2, wherein the change function is a function in which the slope of the change function is adjustable by the developer and is generated as a sum of random variables having the same probability of occurrence within a predetermined interval. How to create a variable fingerprint template irrespective of.
KR1020060056406A 2006-01-25 2006-06-22 Method of generating changeable fingerprint templates which is invariant to translation and rotation of an input finger image and verification system thereof KR100787116B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2007/000387 WO2007086670A1 (en) 2006-01-25 2007-01-23 Method of generating changeable fingerprint templates which is invariant to translation and rotation of an input finger image and verification system thereof

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20060007813 2006-01-25
KR1020060007813 2006-01-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070078036A KR20070078036A (en) 2007-07-30
KR100787116B1 true KR100787116B1 (en) 2007-12-21

Family

ID=38502477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060056406A KR100787116B1 (en) 2006-01-25 2006-06-22 Method of generating changeable fingerprint templates which is invariant to translation and rotation of an input finger image and verification system thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100787116B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190136587A (en) 2018-05-31 2019-12-10 연세대학교 산학협력단 Bit string transforming method for fingerprint images using normalized regional structure and identifng method for two fingerprint images thereof

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100905675B1 (en) * 2007-08-13 2009-07-03 한국전자통신연구원 Arraratus and method for recognizing fingerprint
KR101005719B1 (en) * 2010-05-18 2011-01-06 주식회사 슈프리마 Rolled fingerprint acquisiton apparatus and method for automatic detecting start and end of registration and synthesis
KR102303386B1 (en) * 2018-11-30 2021-09-17 한국전자기술연구원 Personal Registration and Verification Method using Partial Fingerprint

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990074776A (en) * 1998-03-13 1999-10-05 박병엽 Rotation and Transition Invariant Fingerprint Image Comparison
KR20000030412A (en) * 2000-02-28 2000-06-05 손영석 The Method of Registration, Management and Transmission for The Fingerprint Data
US6636620B1 (en) 1997-11-28 2003-10-21 Nec Corporation Personal identification authenticating with fingerprint identification
KR20030086396A (en) * 2002-05-04 2003-11-10 에버미디어 주식회사 Recognising human fingerprint method and apparatus independent of location translation , rotation and recoding medium recorded program for executing the method
US6836554B1 (en) 2000-06-16 2004-12-28 International Business Machines Corporation System and method for distorting a biometric for transactions with enhanced security and privacy

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6636620B1 (en) 1997-11-28 2003-10-21 Nec Corporation Personal identification authenticating with fingerprint identification
KR19990074776A (en) * 1998-03-13 1999-10-05 박병엽 Rotation and Transition Invariant Fingerprint Image Comparison
KR20000030412A (en) * 2000-02-28 2000-06-05 손영석 The Method of Registration, Management and Transmission for The Fingerprint Data
US6836554B1 (en) 2000-06-16 2004-12-28 International Business Machines Corporation System and method for distorting a biometric for transactions with enhanced security and privacy
KR20030086396A (en) * 2002-05-04 2003-11-10 에버미디어 주식회사 Recognising human fingerprint method and apparatus independent of location translation , rotation and recoding medium recorded program for executing the method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190136587A (en) 2018-05-31 2019-12-10 연세대학교 산학협력단 Bit string transforming method for fingerprint images using normalized regional structure and identifng method for two fingerprint images thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070078036A (en) 2007-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ratha et al. Cancelable biometrics: A case study in fingerprints
Gaddam et al. Efficient Cancelable Biometric Key Generation Scheme for Cryptography.
US9633261B2 (en) Salting system and method for cancelable iris biometric
US8472680B2 (en) Apparatus and method for biometric registration and authentication
US20080065900A1 (en) Method and apparatus for biometrics
Nagar et al. On the security of non-invertible fingerprint template transforms
Piciucco et al. Cancelable biometrics for finger vein recognition
Malathi An integrated approach of physical biometric authentication system
US9129142B2 (en) Method and system for generating a representation of a finger print minutiae information
KR100787116B1 (en) Method of generating changeable fingerprint templates which is invariant to translation and rotation of an input finger image and verification system thereof
Xu et al. Complex spectral minutiae representation for fingerprint recognition
KR100884743B1 (en) Method for matching fingerprint using minutiae and binary image and system using the same
Dhruva et al. Novel algorithm for image processing based hand gesture recognition and its application in security
Balakumar et al. Secure biometric key generation scheme for cryptography using combined biometric features of fingerprint and iris
KR20050094228A (en) Fingerprint recognition method
US20100046805A1 (en) Registration-free transforms for cancelable iris biometrics
Sharma et al. Human recognition methods based on biometric technologies
Sinduja et al. Sheltered iris attestation by means of visual cryptography (sia-vc)
EP2044557B1 (en) A method and apparatus for the generation of code from pattern features
Parkavi et al. Cancelable biometrics using geometric transformations and bio hashing
Yang et al. Gabor descriptor based cancelable iris recognition method
Safnitha et al. Enhancing security with fingerprint combination using RSA algorithm
Sammoura et al. Fingerprint-Matching Algorithms
Busch et al. Towards unattended and privacy protected border control
Poonia et al. Upgrading information security and protection for palm-print templates

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121018

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131211

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150128

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151201

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161212

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee