KR100885576B1 - 홍채 인식 시스템의 슬릿을 이용한 다초점 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 홍채 인식 시스템의 슬릿을 이용한 다초점 장치에 대해 개시된다. 개시된 본 발명에 따른 홍채 인식 시스템의 슬릿을 이용한 다초점 장치는, 직진 LED를 이용하여 사용자의 초점 거리내의 접근을 감지하는 CCD와; 홍채 이미지를 촬영하기 위한 렌즈가 소정 길이를 두고 배치되게 하여 초점거리를 유지시키는 경통과; 상기 CCD와 상기 경통사이에 삽입 또는 제거되면서, 초점 거리를 바꾸는 투명 슬릿과; 상기 투명 슬릿과 힌지형으로 결합되고 상기 투명 슬릿이 삽입 또는 제거될 수 있게 구동시키는 모터를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 홍채 인식 시스템의 슬릿을 이용한 다초점 장치는, 특히 단초점렌즈를 이용하는 홍채 인식 시스템에 있어서 두께가 다른 슬릿을 구비하여 이를 삽입 또는 제거할 수 있게 함으로써 여러 위치에서 초점을 맞게 할 수 있다.

슬릿, 단초점, 다초점

Description

홍채 인식 시스템의 슬릿을 이용한 다초점 장치{SYSTEM OF MULTIPLE FOCUS USING OF SLIT IN IRIS RECOGNITION}

도 1은 일반적인 홍채 인식 시스템의 구성을 나타낸 도면.

도 2는 종래에 따른 홍채 인식 시스템의 단초점 렌즈부의 구성을 개략적으로 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 홍채 인식 시스템의 슬릿을 이용한 다초점 장치의 일 실시 예의 구성을 개략적으로 도시한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

205, 303 --- CCD 206, 307 --- 경통

207, 306 --- 렌즈 308 --- 투명 슬릿

309 --- 모터

본 발명은 홍채 인식 시스템의 슬릿을 이용한 다초점 장치에 관한 것으로서, 특히 단초점렌즈를 이용하는 홍채 인식 시스템에 있어서 두께가 다른 슬릿을 구비하여 이를 삽입 또는 제거할 수 있게 함으로써 여러 위치에서 초점을 맞게 할 수 있는 홍채 인식 시스템의 슬릿을 이용한 다초점 장치에 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.

종래의 홍채 인식 시스템에서의 홍채 이미지 추출 방식으로는 사용자가 직접 화면을 보고 일정한 거리로 움직여서 촛점을 맞춰주는 방식, 여러 대의 카메라를 이용해서 얼굴 및 눈의 위치를 파악하고 홍채 영상을 촬영하는 방식, 그리고 거리 측정 센서를 이용해서 사용자와의 거리를 측정하여 자동적으로 카메라 촛점을 맞추고 홍채 영상을 얻는 방식 등이 제안되고 있다.

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 줌으로써, 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)(데이터 베이스)에 저장하며, 그 저장된 정보를 가지고 제어장치(105)에서 홍채 인식을 수행하여 사용자의 인증 여부를 결정하게 되는 것이다.

또한, 단일 광원을 사용하는 경우 안경에 의한 반사 문제가 발생할 수 있기 때문에 이 문제를 해소하기 위해서 좌측, 우측등 복수개의 LED 조명을 이용해서 안경에 의한 2차 반사를 회피할 수 있도록 조명의 위치를 바꾸어 가면서 영상을 취득하였다.

여기서, 상기 도 1의 홍채 인식 시스템의 상기 촬영용 렌즈는 줌/포커스 렌즈가 사용되어 사용자와의 거리를 자동으로 인식하여 홍채 이미지를 촬영하는 방식 이다. 그러나, 상기 줌/포커스 렌즈를 사용하는 경우는 기구 및 렌즈의 복잡성, 정밀성이 요구되기 때문에 가격이 고가이고, 부피가 큰 단점이 발생되어 대중적으로 상용화 되는데 문제가 된다.

한편, 도 2는 종래에 따른 홍채 인식 시스템의 단초점 렌즈부의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 홍채 인식 시스템에 접근하면, 인식가능 거리내에 접근되었는지 여부를 측정하기 위해 좌우 배치된 직진 LED (201,202)와; 사용자의 인식 거리내에 접근을 감지하는 CCD(Charge Coupled Device)(205)와; 이미지를 촬영하기 위해 점등하는 조명(203,204)과; 홍채 이미지를 촬영하기 위해서 촛점 거리를 유지시키는 경통(206)과; 상기 촛점 거리가 유지된 빛을 통과시켜 촛점이 맺히도록 빛을 수렴시키는 렌즈(207)로 구성되어진다.

여기서, 상기 도 2의 단초점 렌즈를 구비한 홍채 인식 시스템은 상기 도 1의 자동 초점 렌즈를 사용하는 홍채 인식 시스템보다 기구적으로 간단하여 부피가 작고, 저렴하기 때문에 PC용이나 개인적인 용도로 사용할 수 있어 널리 보급될 수 있다.

그러나, 상기 도 2와 같이 구성된 단초점 렌즈부를 갖는 홍채 인식 시스템은 초점이 맞는 거리가 한 개로 정해지기 때문에 사용자가 그 거리내에 정확히 접근하여야 초점이 맞게 되고, 사용자가 초점 거리내에 정확히 들어오도록 하는데 어려움이 있는 문제점이 발생된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 특히 단 초점렌즈를 이용하는 홍채 인식 시스템에 있어서 두께가 다른 슬릿을 구비하여 이를 삽입 또는 제거할 수 있게 함으로써 여러 위치에서 초점을 맞게 할 수 있는 홍채 인식 시스템의 슬릿을 이용한 다초점 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 홍채 인식 시스템의 슬릿을 이용한 다초점 장치는,

직진 LED를 이용하여 사용자의 초점 거리내의 접근을 감지하는 CCD와;

홍채 이미지를 촬영하기 위한 렌즈가 소정 길이를 두고 배치되게 하여 초점거리를 유지시키는 경통과;

상기 CCD와 상기 경통사이에 삽입 또는 제거되면서, 초점 거리를 바꾸는 투명 슬릿과;

상기 투명 슬릿과 힌지형으로 결합되고 상기 투명 슬릿이 삽입 또는 제거될 수 있게 구동시키는 모터를 포함하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 특히 상기 투명 슬릿은 두께가 서로 다른 투명 슬릿을 두 개 구비함으로써 초점거리에 따라 슬릿을 선택적으로 삽입 또는 제거하는 점에 그 특징이 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 특히 단초점렌즈를 이용하는 홍채 인식 시스템에 있어서 두께가 다른 슬릿을 구비하여 이를 삽입 또는 제거할 수 있게 함으로써 여러 위치에서 초점을 맞게 할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 홍채 인식 시스템의 슬릿을 이용한 다초점 장치의 일 실시 예의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 직진 LED (301,302)를 이용하여 사용자의 초점 거리내의 접근을 감지하는 CCD(303)와; 상기 CCD(303)에서 초점거리내로 인식되면 점등하는 조명(304,305)과; 홍채 이미지를 촬영하기 위한 렌즈(306)를 포함하고 소정의 초점 거리를 유지하는 경통(307)과; 상기 CCD(303)와 상기 경통(307)사이에 삽입 또는 제거되면서, 초점 거리를 바꾸는 투명 슬릿(308)과; 상기 투명 슬릿(308)과 힌지형으로 결합되어 상기 투명 슬릿이 삽입 또는 제거될 수 있게 구동하는 모터(309)를 포함하여 구성된다.

상기 직진 LED(301,302)를 이용하여 카메라와 사용자간의 거리를 측정하고, 상기 측정된 거리값을 기준으로 상기 CCD(303)는 사용자가 인식거리내에 접근했는지 감지하게 된다.

상기 CCD(303)에서 인식거리내로 감지되면, 상기 조명(304,305)은 홍채 이미지를 촬영하기 위하여 점등하게 되고, 이미지의 반사여부에 따라 조명을 바꾸면서 점등하고 이미지의 초점을 맞추게 된다.

상기 경통(307)은 일정 길이를 유지하여 상기 렌즈(306)를 구비하는데, 이는 일정 거리를 두고 초점거리를 유지하기 위한 것이며, 그 초점거리를 기준으로 사물과의 일정 배율값으로 실제 초점거리를 알게 된다.

따라서, 상기 경통(307)과 상기 렌즈(306)사이 길이의 일정 배율값이 실제 사물과의 초점거리가 되며, 그 길이가 달라질수록 실제 초점거리도 달라지게 된다. 여기서, 상기 경통과 상기 렌즈의 길이를 변화시키면서 초점거리를 다르게 구현하 기에는 구조적으로 복잡하고 어렵기 때문에 간단하게 초점거리를 변화시킨다.

따라서, 사용자와의 초점거리가 맞지 않을 경우에 상기 CCD(303)와 상기 경통(307)사이에 투명 슬릿(308)을 삽입하여 초점거리를 바꾸게 된다. 만일 렌즈와 물체사이의 초점거리가 40㎝로 되어있다면, 상기 투명 슬릿(308)을 삽입하면 초점거리는 45㎝로 늘어나게 되는 것이다.

즉, 상기 투명 슬릿을 삽입하면 초점거리가 멀어진다는 원리를 착안한 것으로 이는 굴절률의 변화에 따른 것이다. 여기서, 상기 투명 슬릿(308)으로 사용되는 재질은 플라스틱이나 유리등 무관하지만, 굴절률은 공기보다 높아야 한다.

상기 투명 슬릿(308)은 얇은 슬릿과 두꺼운 슬릿을 각각 구비하여, 상기 얇은 슬릿을 삽입되는 경우, 상기 두꺼운 슬릿을 삽입되는 경우, 상기 얇은 슬릿과 두꺼운 슬릿을 두 개 삽입되는 경우, 그리고 슬릿이 모두 제거되는 경우에 따라 초점거리가 달라지게 된다.

만약, 상기 경통(307)과 상기 렌즈(306)와의 원래 초점거리가 60㎜라고 가정하면, 상기 얇은 투명 슬릿을 삽입한 경우의 초점거리는 61㎜로 되고, 상기 두꺼운 슬릿을 삽입한 경우의 초점거리는 62㎜가 되며, 상기 얇은 슬릿과 두꺼운 슬릿을 모두 삽입한 경우에는 초점거리가 63㎜가 된다. 여기서, 물론 상기 초점거리의 일정배율값이 실제 물체와의 초점거리가 된다.

한편, 사용자와의 해당 초점거리에 맞는 상기 투명 슬릿(308)을 삽입되게 하는 것은 상기 CCD(303)에서 초점거리를 감지하여 선택적으로 해당 투명 슬릿(308)을 삽입하게 한다. 여기서, 상기 해당 투명 슬릿(308)이 삽입되게 구동시키는 것은 상기 투명 슬릿(308)과 힌지형으로 결합된 상기 모터(309)의 구동에 의해 삽입 또는 제거하게 된다.

따라서, 사용자가 인식거리내에 접근하여 초점거리가 너무 가까워 초점이 맞지 않을 경우, 그 위치에서의 초점거리를 감안한 투명 슬릿을 삽입하여 초점거리를 길게하여 초점을 맞춘다.

한편, 상기 실시 예에서는 투명 슬릿을 두 개 사용한 것으로 설명을 하였으나 슬릿을 더 구비하여 초점거리를 다양하게 할 수 있다.

결과적으로 본 발명에 따르면 초점거리의 범위가 길어지기 때문에 사용자는 초점거리에 정확하게 접근하지 않고도 초점을 맞출 수 있다.

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 시스템의 슬릿을 이용한 다초점 장치는, 특히 단초점렌즈를 이용하는 홍채 인식 시스템에 있어서 두께가 다른 슬릿을 구비하여 이를 삽입 또는 제거할 수 있게 함으로써 여러 위치에서 초점을 맞게 할 수 있다.

Claims (2)

1. 직진 LED를 이용하여 사용자의 초점 거리내의 접근을 감지하는 CCD와;

   홍채 이미지를 촬영하기 위한 렌즈가 소정 길이를 두고 배치되게 하여 초점거리를 유지시키는 경통과;

   상기 CCD와 상기 경통사이에 삽입 또는 제거되면서, 초점 거리를 바꾸는 투명 슬릿과;

   상기 투명 슬릿과 힌지형으로 결합되고 상기 투명 슬릿이 삽입 또는 제거될 수 있게 구동시키는 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 홍채 인식 시스템의 슬릿을 이용한 다초점 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 투명 슬릿은 두께가 서로 다른 투명 슬릿을 두 개 구비함으로써 초점거리에 따라 슬릿을 선택적으로 삽입 또는 제거하여 초점을 맞추는 것을 특징으로 하는 홍채 인식 시스템의 슬릿을 이용한 다초점 장치.

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