KR101038706B1 - Method and apparatus for authenticating image - Google Patents
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Abstract
본 발명은 화상 인증 방법 및 장치를 공개한다. 본 발명은 다양한 환경 변화를 반영하도록 동일한 사용자의 복수의 이미지를 등록하고, 각 등록 이미지에 대해서 자기 참조시의 특징량 분포와 타인 참조시의 특징량 분포의 상관관계를 반영하여 인증 기준을 설정함으로써 화상 인증 성능을 향상시켰다. 이를 위해서, 본 발명은 등록된 이미지들을 LBP(Locally Binary Pattern) 이미지로 변환하고, 각 LBP 이미지에 대해서, 동일한 사용자의 등록 LBP 이미지들과 서로 비교하여 자기 참조시 각 픽셀의 픽셀값의 일치 비트수 분포를 계산하고, 다른 사용자들의 등록 LBP 이미지들과 서로 비교하여 타인 참조시 각 픽셀의 픽셀값의 일치 비트수 분포를 계산한 후, 자기 참조시 일치 비트수 분포와 타인 참조시 일치 비트수 분포를 이용하여, 등록 LBP 이미지의 각 픽셀의 일치 비트수 임계값을 설정한다. 그 후, 화상 인증을 위해서 입력된 인증용 이미지를 LBP 이미지로 변환하고 각 픽셀 단위로 등록 이미지와 비교하며, 등록 이미지의 각 픽셀마다 설정된 임계값을 적용하여 인증을 수행한다.The present invention discloses an image authentication method and apparatus. The present invention registers a plurality of images of the same user to reflect various environmental changes, and sets authentication criteria for each registered image by reflecting the correlation between the characteristic quantity distribution at the time of self referencing and the characteristic quantity distribution at the time of referencing another person. Improved image authentication performance. To this end, the present invention converts the registered images into LBP (Locally Binary Pattern) images, and for each LBP image, compares the registered LBP images of the same user with each other and compares the number of bits of the pixel value of each pixel at the time of self-referencing. Calculate the distribution, compare the comparison with the registered LBP images of other users, calculate the distribution of the number of coincidence bits of the pixel value of each pixel when referencing others, and then compare the distribution of the coincidence bits with self reference and the distribution of coincidence bits when referencing others. By using this, the threshold number of coincidence bits of each pixel of the registered LBP image is set. Thereafter, the authentication image input for image authentication is converted into an LBP image, compared with the registration image for each pixel unit, and authentication is performed by applying a threshold set for each pixel of the registration image.
Description
본 발명은 화상 인증 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 LBP 이미지를 이용한 화상 인증 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an image authentication method and apparatus, and more particularly, to an image authentication method and apparatus using an LBP image.
정보 통신 기술의 발달과 함께 컴퓨터의 성능이 향상되면서 종래에는 많은 연산 시간이 요구되어 실생활에 적용이 어려웠던 화상 인식 및 화상 인증 기술이 점차 실생활에 적용되고 있다. 실생활에 이용되는 대표적인 예로는, 사용자의 지문 또는 홍체 이미지를 촬영하고, 사전에 등록된 사용자의 지문 또는 홍체 이미지와 비교하여 사용자를 인증함으로써 출입문을 개폐하는 방식이 있고, 최근에는 사용자의 얼굴을 인식하는 방식까지 확대되고 있다.As the performance of a computer improves with the development of information and communication technology, image recognition and image authentication technology, which has been difficult to apply in the real life because a lot of computation time is required, is gradually applied to the real life. Representative examples used in real life include taking a picture of a user's fingerprint or iris, and opening and closing the door by authenticating the user compared to a registered user's fingerprint or iris image, and recently recognizing a user's face. It is expanding to the way.
그러나, 종래의 화상 인식 및 화상 인증 방식은 획일적인 기준에 따라서 인증을 위해서 촬영된 이미지를 사전에 등록된 이미지와 단순히 비교하는 방식을 취하여, 등록된 사용자를 정확하게 인식하지 못하고, 다른 등록된 사용자 또는 외부인으로 인식하는 오동작이 자주 발생한다. However, the conventional image recognition and image authentication method adopts a method of simply comparing a photographed image for authentication according to a uniform standard with a previously registered image, so that the registered user is not recognized correctly, and other registered users or Malfunctions that are recognized as outsiders often occur.
예컨대, 등록된 사용자들의 특성을 고려하지 않고, 획일적인 이미지의 유사도 기준을 설정하여 화상 인증을 수행하는 경우에, 유사한 생체적 특징(얼굴, 지 문, 홍체 등)을 갖은 사용자가 많은 그룹에서의 화상 인식 및 인증 수행 결과는, 유사한 생체적 특징을 갖는 사용자가 적은 그룹에서의 화상 인식 및 인증 수행 결과보다 오동작이 발생할 확률이 더 높아진다.For example, in the case where image authentication is performed by setting the similarity criterion of a uniform image without considering the characteristics of registered users, in a group with a large number of users having similar biological characteristics (face, fingerprint, iris, etc.). The result of performing image recognition and authentication is more likely to cause malfunctions than the result of performing image recognition and authentication in a group of users with similar biometric characteristics.
또한, 종래의 기술은 각 사용자의 등록 이미지 1장만을 기준으로 화상 인증을 수행하므로, 화상 인식 및 인증을 위한 이미지를 생성하는 환경이 변화되면 정확한 화상 인식 및 인증을 수행할 수 없는 문제점이 있다.In addition, since the conventional technology performs image authentication based on only one registered image of each user, there is a problem that accurate image recognition and authentication cannot be performed when the environment for generating an image for image recognition and authentication is changed.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 화상 인증이 수행되는 대상 그룹의 특성을 고려하여, 화상 인증에 이용되는 인증 기준을 적응적으로 변화시킴으로써 정확한 화상 인식 및 인증이 가능한 화상 인증 방법 및 장치를 제공하는 것이다. The problem to be solved by the present invention is to provide an image authentication method and apparatus capable of accurate image recognition and authentication by adaptively changing the authentication criteria used for image authentication in consideration of the characteristics of the target group to perform the image authentication will be.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 화상 인증 방법은, (a) 등록 대상 사용자들 각각에 대해서 복수의 LBP 이미지를 생성하여 데이터 베이스에 등록하는 단계; (b) 동일한 사용자의 등록 LBP 이미지들을 서로 비교하여, 자기 참조시 각 픽셀의 픽셀값의 일치 비트수 분포를 계산하는 단계; (c) 서로 다른 사용자들의 등록 LBP 이미지들을 서로 비교하여, 타인 참조시 각 픽셀의 픽셀값의 일치 비트수 분포를 계산하는 단계; (d) 각 등록 LBP 이미지의 각 픽셀에 대해서, 자기 참조시 일치 비트수 분포와 타인 참조시 일치 비트수 분포를 이용하여, 등록 LBP 이미지의 각 픽셀의 일치 비트수 임계값을 설정하여 저장하는 단계; (e) 인증용 사용자 이미지가 입력되면, 인증용 사용자 이미지를 LBP 이미지로 변환하여 인증용 LBP 이미지를 생성하는 단계; 및 (f) 인증용 LBP 이미지를 데이터 베이스에 저장된 각 등록 LBP 이미지와 픽셀 단위로 비교하여, 일치 비트수와 상기 일치 비트수 임계값에 따라서 인증 점수를 생성하여 인증을 수행하는 단계를 포함한다.The image authentication method of the present invention for solving the above problems comprises the steps of: (a) generating a plurality of LBP images for each of the target users to register in the database; (b) comparing registered LBP images of the same user with each other to calculate a distribution of coincidence bits of pixel values of each pixel upon self-referencing; (c) comparing registered LBP images of different users with each other to calculate distribution of coincidence bits of pixel values of each pixel in reference to another person; (d) setting and storing the threshold number of coincidence bits of each pixel of the registered LBP image by using the coincidence bit distribution in self-reference and coincidence bit distribution in another reference for each pixel of each registered LBP image. ; (e) generating an authentication LBP image by converting the authentication user image into an LBP image when an authentication user image is input; And (f) comparing the authentication LBP image with each registered LBP image stored in the database on a pixel basis, and generating an authentication score according to the number of coincidence bits and the coincidence bit threshold.
또한, 상기 (d) 단계에서, 픽셀값의 일치 비트수별로 이미지의 주인이 타인으로 인식될 확률과 타인이 이미지의 주인으로 인식될 확률을 계산하고, 양 확률간 의 차가 가장 작은 일치 비트수를 일치 비트수 임계값으로 설정할 수 있다.Further, in the step (d), the probability that the owner of the image is recognized as the other person and the probability that the other person is recognized as the owner of the image is calculated for each matching bit number of the pixel value, and the difference between the two probabilities is the smallest number of matching bits. It can be set to the match bit threshold.
또한, 상기 (d) 단계에서, 이미지의 주인이 타인으로 인식될 확률은 픽셀값의 일치 비트수의 임계값이 증가함에 따라서 증가하고, 타인이 이미지의 주인으로 인식될 확률은 픽셀값의 일치 비트수의 임계값이 증가함에 따라서 감소할 수 있다.Further, in the step (d), the probability that the owner of the image is recognized as the other person increases as the threshold of the number of coincidence bits of the pixel value increases, and the probability that the other person is recognized as the owner of the image is the same bit of the pixel value. It may decrease as the threshold of the number increases.
또한, 상기 (f) 단계에서, 인증용 LBP 이미지의 각 픽셀을 각 등록 LBP 이미지의 대응되는 픽셀과 비교하여, 일치 비트수가 등록 이미지의 해당 픽셀의 일치 비트수 임계값 이상인 픽셀들의 수에 따라서 인증 점수를 생성할 수 있다.Further, in the step (f), each pixel of the authentication LBP image is compared with a corresponding pixel of each registered LBP image, and authentication is performed according to the number of pixels whose number of matching bits is equal to or greater than the threshold number of matching bits of the corresponding pixel of the registration image. You can generate a score.
또한, 상기 (f) 단계에서, 인증용 LBP 이미지의 각 픽셀을 각 등록 LBP 이미지의 대응되는 픽셀과 비교하여 각 픽셀별 일치 비트수를 계산하고, 각 픽셀별 일치 비트수를 연결한 그래프를, 상기 등록 LBP 이미지의 일치 비트수 임계값을 연결한 그래프와의 유사도를 계산하여 인증 점수를 생성할 수 있다.Further, in the step (f), each pixel of the authentication LBP image is compared with the corresponding pixel of each registered LBP image to calculate the number of coincidence bits for each pixel, and a graph connecting the number of coincidence bits for each pixel, An authentication score may be generated by calculating a similarity with a graph connecting the coincidence bit number threshold of the registered LBP image.
또한, LBP 이미지가 상기 데이터 베이스에 추가로 등록되면, 상기 데이터 베이스에 등록된 모든 LBP 이미지에 대해서 상기 (b) 단계 내지 상기 (d) 단계를 수행하여 일치 비트수 임계값을 갱신할 수 있다.In addition, if an LBP image is additionally registered in the database, the matching bit number threshold may be updated by performing steps (b) to (d) on all LBP images registered in the database.
한편, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 화상 인증 장치는, 사용자들의 LBP 이미지 및 각 LBP 이미지의 픽셀별 임계값을 저장하는 데이터 베이스; 사용자들의 이미지를 LBP 이미지로 변환하여 상기 데이터 베이스에 등록하고, 인증용 사용자 이미지를 LBP 이미지로 변환하여 출력하는 LBP 변환부; 동일한 사용자의 등록 LBP 이미지들을 서로 비교하여, 자기 참조시 각 픽셀의 픽셀값의 일치 비트수 분포를 계산하고, 서로 다른 사용자들의 등록 LBP 이미지들을 서로 비교하여, 타인 참조시 각 픽셀의 픽셀값의 일치 비트수 분포를 계산하는 일치 비트수 분포 계산부; 각 등록 LBP 이미지의 각 픽셀에 대해서, 자기 참조시 일치 비트수 분포와 타인 참조시 일치 비트수 분포를 이용하여, 등록 LBP 이미지의 각 픽셀의 일치 비트수 임계값을 설정하여 상기 데이터 베이스에 등록하는 임계값 설정부; 및 상기 LBP 변환부로부터 입력된 인증용 LBP 이미지를 데이터 베이스에 저장된 각 등록 LBP 이미지와 픽셀 단위로 비교하여, 일치 비트수와 상기 일치 비트수 임계값에 따라서 인증 점수를 생성하여 인증을 수행하는 인증부를 포함한다.On the other hand, the image authentication apparatus of the present invention for solving the above problems, the database for storing the LBP image of the user and the threshold value for each pixel of each LBP image; An LBP conversion unit for converting images of users into LBP images and registering them in the database, and converting user images for authentication into LBP images and outputting them; Comparing registered LBP images of the same user with each other, calculating the distribution of the number of coincidence bits of pixel values of each pixel in self-referencing, and comparing registered LBP images of different users with each other, matching the pixel values of each pixel in reference to others A coincidence bit number distribution calculator for calculating a bit number distribution; For each pixel of each registered LBP image, a coincidence bit number threshold of each pixel of the registered LBP image is set and registered in the database using the coincidence bit distribution in self-reference and coincidence bit distribution in another reference. A threshold setting unit; And performing authentication by comparing the LBP image for authentication input from the LBP conversion unit with each registered LBP image stored in the database on a pixel basis, and generating an authentication score according to the number of matching bits and the threshold number of matching bits. Contains wealth.
또한, 상기 임계값 설정부는 픽셀값의 일치 비트수별로 이미지의 주인이 타인으로 인식될 확률과 타인이 이미지의 주인으로 인식될 확률을 계산하고, 양 확률간의 차가 가장 작은 일치 비트수를 일치 비트수 임계값으로 설정할 수 있다.In addition, the threshold setting unit calculates the probability that the owner of the image is recognized as the other person and the probability that the other person is recognized as the owner of the image by the number of matching bits of the pixel value, and counts the number of matching bits having the smallest difference between the two probabilities. Can be set as a threshold.
또한, 이미지의 주인이 타인으로 인식될 확률은 픽셀값의 일치 비트수의 임계값이 증가함에 따라서 증가하고, 타인이 이미지의 주인으로 인식될 확률은 픽셀값의 일치 비트수의 임계값이 증가함에 따라서 감소할 수 있다.In addition, the probability that the owner of the image is recognized as another increases as the threshold of the number of coincidence bits of the pixel value increases, and the probability that the other is recognized as the owner of the image increases as the threshold of the number of coincidence bits of the pixel value increases. Thus it can be reduced.
또한, 상기 인증부는 인증용 LBP 이미지의 각 픽셀을 각 등록 LBP 이미지의 대응되는 픽셀과 비교하여, 일치 비트수가 등록 이미지의 해당 픽셀의 일치 비트수 임계값 이상인 픽셀들의 수에 따라서 인증 점수를 생성할 수 있다.In addition, the authentication unit compares each pixel of the LBP image for authentication with a corresponding pixel of each registered LBP image, and generates an authentication score according to the number of pixels whose number of matching bits is equal to or greater than a threshold number of matching bits of the corresponding pixel of the registration image. Can be.
또한, 상기 인증부는 인증용 LBP 이미지의 각 픽셀을 각 등록 LBP 이미지의 대응되는 픽셀과 비교하여 각 픽셀별 일치 비트수를 계산하고, 각 픽셀별 일치 비트수를 연결한 그래프를, 상기 등록 LBP 이미지의 일치 비트수 임계값을 연결한 그래프와의 유사도를 계산하여 인증 점수를 생성할 수 있다.In addition, the authentication unit compares each pixel of the authentication LBP image with the corresponding pixel of each registered LBP image, calculates the number of matching bits for each pixel, and calculates a graph connecting the number of matching bits for each pixel, the registered LBP image The authentication score may be generated by calculating the similarity with the graph of the concatenation of the number of coincidence bits.
본 발명은 다양한 환경 변화를 반영하도록 동일한 사용자의 복수의 이미지를 등록하고, 각 등록 이미지에 대해서 자기 참조시의 특징량 분포와 타인 참조시의 특징량 분포의 상관관계를 반영하여 인증 기준을 설정함으로써 화상 인증 성능을 향상시켰다.The present invention registers a plurality of images of the same user to reflect various environmental changes, and sets authentication criteria for each registered image by reflecting the correlation between the characteristic quantity distribution at the time of self referencing and the characteristic quantity distribution at the time of referencing another person. Improved image authentication performance.
이를 위해서, 본 발명은 등록된 이미지들을 LBP(Locally Binary Pattern) 이미지로 변환하고, 각 LBP 이미지에 대해서, 동일한 사용자의 등록 LBP 이미지들과 서로 비교하여 자기 참조시 각 픽셀의 픽셀값의 일치 비트수 분포를 계산하고, 다른 사용자들의 등록 LBP 이미지들과 서로 비교하여 타인 참조시 각 픽셀의 픽셀값의 일치 비트수 분포를 계산한 후, 자기 참조시 일치 비트수 분포와 타인 참조시 일치 비트수 분포를 이용하여, 등록 LBP 이미지의 각 픽셀의 일치 비트수 임계값을 설정한다. 그 후, 화상 인증을 위해서 입력된 인증용 이미지를 LBP 이미지로 변환하고 각 픽셀 단위로 등록 이미지와 비교하며, 등록 이미지의 각 픽셀마다 설정된 임계값을 적용하여 인증을 수행한다.To this end, the present invention converts the registered images into LBP (Locally Binary Pattern) images, and for each LBP image, compares the registered LBP images of the same user with each other and compares the number of bits of the pixel value of each pixel at the time of self-referencing. Calculate the distribution, compare the comparison with the registered LBP images of other users, calculate the distribution of the number of coincidence bits of the pixel value of each pixel when referencing others, and then compare the distribution of the coincidence bits with self reference and the distribution of coincidence bits when referencing others. By using this, the threshold number of coincidence bits of each pixel of the registered LBP image is set. Thereafter, the authentication image input for image authentication is converted into an LBP image, compared with the registration image for each pixel unit, and authentication is performed by applying a threshold set for each pixel of the registration image.
이렇게, 본 발명은 각 사용자에 대해서 복수의 이미지를 등록하고, 그룹내의 자기 참조 이미지와 타인 참조 이미지를 픽셀 단위로 비교하며, 자기 참조시의 특징량 분포와 타인 참조시의 특징량 분포의 상관관계를 반영한 각 픽셀의 임계값을 설정하고, 등록 이미지가 추가될 때마다 이러한 과정을 반복함으로써, 각 이미지의 임계값을 적응적으로 변화시킴으로써, 화상 인증의 정확성을 향상시켰다.Thus, the present invention registers a plurality of images for each user, compares the self-referencing image in the group with another reference image on a pixel basis, and correlates the feature amount distribution at the time of self-referencing with the feature amount distribution at the time of another reference. By setting the threshold value of each pixel reflecting this and repeating this process each time a registered image is added, the accuracy of image authentication is improved by adaptively changing the threshold value of each image.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상 인증 방법 및 장치를 설명하기에 앞서, 도 1 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 화상 인증 개념을 설명한다.Before describing the image authentication method and apparatus according to the preferred embodiment of the present invention, the concept of image authentication of the present invention will be described with reference to FIGS.
도 1은 본 발명에서 이미지로부터 상대적인 특징량 추출을 위해서 이용되는 LBP(Local Binary Pattern)를 설명하는 도면이다. 도 1을 참조하면, LBP는 텍스쳐 해석에 자주 이용되는 방식으로서, 주목픽셀과 주변픽셀과의 특징량의 상대치에 의해 출력치가 결정된다. 도 1은 LBP를 개념적으로 설명한 것으로서, LBP는 하나의 주목 픽셀 Pij 에 대하여 그 주위의 픽셀과의 특징량의 상대치를 표시하는 정보이다. 이미지에서 추출한 하나의 주목픽셀과 이 픽셀에 인접한 8개의 주변픽셀을 포함하는 3*3의 픽셀블록을 대상으로 특징량이 주목픽셀보다 크면 1을, 작으면 0을 각각 할당하여 좌측 상단의 주변픽셀을 MSB로하여 시계방향으로 회전해가며 8비트로 구성된 비트블록을 출력한다. 도 1의 예에서의 LBP는 11010011이 되고, 이는 10진수 229에 대응된다. 1 is a view illustrating a local binary pattern (LBP) used for extracting relative feature quantities from an image in the present invention. Referring to FIG. 1, LBP is a method frequently used for texture analysis, and an output value is determined by a relative value of a feature amount between a pixel of interest and a peripheral pixel. 1 conceptually describes an LBP, where the LBP is information indicating a relative value of a feature amount with a pixel around it for one pixel of interest Pij. For a 3 * 3 pixel block containing one attention pixel extracted from the image and eight neighboring pixels adjacent to the pixel, assign 1 to the upper left pixel and 0 to the smaller left pixel. The MSB outputs a bit block consisting of 8 bits while rotating clockwise. LBP in the example of FIG. 1 becomes 11010011, which corresponds to decimal 229.
도 2는 화상 인증을 위해서 입력된 얼굴 이미지에서 눈을 검출하여 얼굴 영역만을 추출하고, 얼굴 영역 이미지를 LBP 이미지로 변환한 일 예를 도시한다. 이렇게 얻어진 각 LBP 이미지의 바이트(픽셀)의 비트 배열의 일치도를 계산함으로써 이미지의 유사도를 측정할 수 있다.2 illustrates an example in which eyes are extracted from a face image input for image authentication, only a face region is extracted, and a face region image is converted into an LBP image. The similarity of the images can be measured by calculating the coincidence of the bit array of the bytes (pixels) of each LBP image thus obtained.
한편, 도 3은 본 발명에서 이용하는 참조 이미지와 피참조 이미지간의 LBP의 일치도를 계산하는 개념을 도시하는 도면이다. 도 3을 참조하면, 도 3의 좌측에 도시된 참조이미지 A의 i행 j열에 위치하는 픽셀(Aij)의 LBP는 10011001 이고, 도 5의 우측에 도시된 피참조 이미지 B의 i행 j열에 위치하는 픽셀(Bij)의 LBP는 00011100 이 되어 차례로 제 2,3,4,5,7 비트가 일치되고, 따라서, 해당 픽셀의 유사도 스코어(Cij)는 5가 된다. 그리고, 이러한 과정을 참조 이미지와 피참조 이미지의 모든 픽셀에 적용하여 를 이미지 A 및 B의 유사도 스코어로서 채택할 수도 있다.3 is a diagram illustrating the concept of calculating the degree of agreement of the LBP between the reference image and the referenced image used in the present invention. Referring to FIG. 3, the LBP of the pixel Aij located in the i row j column of the reference image A shown on the left side of FIG. 3 is 10011001, and is located in the i row j column of the referenced image B shown on the right side of FIG. 5. The LBP of the pixel Bij becomes 00011100 so that the second, third, fourth, fifth, and seventh bits coincide with each other, and thus the similarity score Cij of the corresponding pixel becomes five. This process is then applied to all pixels of the reference image and the referenced image May be adopted as the similarity score of images A and B.
그러나, 이러한 방식은 여러 가지 얼굴의 변동요인을 충분히 반영하지 못하여 오인식이 자주 발생함을 실험으로 확인하였다. 이에 본 발명은 후술하는 바와 같이, 자기 참조시 일치도 분포와 타인 참조시 일치도 분포를 이용하여 유사도를 판단함으로써, 인식률을 향상시킨다.However, the experiments confirmed that the misrecognition occurred frequently because these methods did not sufficiently reflect the various factors of face variation. Accordingly, the present invention improves the recognition rate by determining the similarity using the degree of coincidence distribution in self-referencing and the degree of coincidence distribution in others.
도 4는 본 발명에 따라서 각 이미지의 각 픽셀에 임계값을 설정하는 개념을 설명하는 도면이다. 도 4를 참조하여면, 사전에 B, C 및 D에 대한 복수의 이미지(LBP 이미지)가 등록된 상황에서, 신규 사용자 A를 등록하는 경우에, 먼저 신규 사용자 A 에 대해서 복수의 LBP 이미지를 생성한다. 도 4에 도시된 예에서는, 각 사용자에 대해서 5장의 LBP 이미지를 생성하였다.4 is a diagram illustrating a concept of setting a threshold value for each pixel of each image according to the present invention. Referring to FIG. 4, in the case where a plurality of images (LBP images) for B, C, and D are registered in advance, when registering a new user A, first, a plurality of LBP images are generated for the new user A. do. In the example shown in FIG. 4, five LBP images were generated for each user.
그 후, 신규로 등록할 사용자의 각 LBP 이미지를 동일한 사용자의 다른 LBP 이미지와 서로 비교하여 자기 이미지 참조시의 특징량 분포를 계산한다. Thereafter, each LBP image of the user to be newly registered is compared with another LBP image of the same user to calculate a distribution of feature amounts when referring to the self image.
또한, 신규로 등록할 사용자의 각 LBP 이미지를 이미 등록된 사용자 B, C, D 의 각 LBP 이미지와 비교하여 타인 참조시의 특징량 분포를 계산한다. 이 때, 기존에 등록된 사용자 B, C, D 의 각 LBP 이미지들도 신규로 등록될 사용자 A 의 LBP 이미지들과 비교되어 타인 참조시의 특징량 분포가 재계산된다.In addition, by comparing each LBP image of the user to be newly registered with each LBP image of the users B, C, and D already registered, the feature amount distribution in reference to others is calculated. At this time, the LBP images of the users B, C, and D previously registered are also compared with the LBP images of the user A to be newly registered, and the feature amount distribution at the reference of another person is recalculated.
본 발명에서는 특징량 분포로서 각 픽셀의 LBP값의 일치 비트수를 이용한다. 데이터 베이스에 등록된 LBP 이미지를 DIC라하고, 사용자 번호(인물 번호)를 i, 해당 사용자의 LBP 이미지 번호를 j 라고 하며, 특정 인물 i 의 j번째 LBP 이미지를 DICij 라 하며, 도 3에 도시된 바와 같이, DICij와 DIC i'j' 과의 일치도를 판별하면, 다음의 표 1에 기재되는 바와 같은 형태로 일치 비트수가 정리될 수 있다.In the present invention, the number of coincidence bits of the LBP value of each pixel is used as the feature amount distribution. The LBP image registered in the database is called DIC, the user number (personal number) is i, the LBP image number of the user is j, and the j th LBP image of a specific person i is called DICij, and is shown in FIG. As described above, when the degree of coincidence between DICij and DIC i'j 'is determined, the number of coincidence bits can be arranged in a form as shown in Table 1 below.
표 1에 도시된 바와 같이 정리된 일치 비트수의 분포를 도시하면, 도 5 및 도 6 과 같다. 도 5는 동일인의 이미지를 서로 비교하였을때의 일치 비트수의 분포를 도시하고, 도 6 은 타인의 이미지를 서로 비교하였을때의 일치 비트수의 분포를 도시한다. 도 5 및 도 6에 도시된 그래프에서, 가로축은 픽셀을 나타내고 세로축은 일치 비트수를 나타낸다.The distribution of the number of coincidence bits arranged as shown in Table 1 is shown in FIGS. 5 and 6. 5 shows the distribution of the number of coincidence bits when the images of the same person are compared with each other, and FIG. 6 shows the distribution of the number of coincidence bits when the images of others are compared with each other. In the graphs shown in Figs. 5 and 6, the horizontal axis represents pixels and the vertical axis represents the number of coincidence bits.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 일치 비트수가 5개인 경우를 기준으로 하면, 자기 참조시 일치 비트수가 기준을 초과하는 픽셀의 수가, 타인 참조시 일치 비트수가 기준을 초과하는 픽셀의 수보다 현저하게 많음을 알 수 있고, 이에 따라서 자기 참조시와 타인 참조시의 비트 일치도의 상관관계를 파악할 수 있다.As shown in FIG. 5 and FIG. 6, when the number of coincidence bits is 5, the number of pixels whose coincidence bits exceed the criterion in self-referencing is greater than the number of pixels in which the coincidence bits exceed the criterion when referring to others. It can be seen that there is a great deal, and accordingly, it is possible to grasp the correlation between the bit agreement degree at the time of self-referencing and the reference to others.
상술한 방식에 따라서, 동일한 사용자의 1번 LBP 이미지를 2번 내지 5번 LBP 이미지와 각각 비교하여 각 픽셀당 일치 비트수를 계산하고, 계산된 데이터를 이용하여 각 픽셀에 대해서 일치 비트수별로 해당 일치 비트수가 발생할 확률을 구하면아래의 표 2와 같은 결과를 얻을 수 있다.(예컨대, DIC11과 DIC12 내지 DIC15를 각각 비교)According to the method described above, LBP images of the same user are compared with
또한, 동일한 방식으로 타인 참조시의 각 일치 비트수별로 해당 일치 비트수가 발생할 확률을 구하면 표 3과 같은 결과를 얻을 수 있다.(예컨대, DIC11과 DIC21 내지 DIC25, DIC31 내지 DIC35, DICn1 내지 DICn5 를 각각 비교)In addition, if the probability of the corresponding number of coincidence bit occurs for each coincidence bit at the time of reference of the other person in the same manner, the result shown in Table 3 can be obtained. compare)
상술한 표 2 및 표 3을 이용하여 각 픽셀별로 해당 일치 비트수가 발생할 확률을 그래프로 표시하면 도 7과 같다. 도 7 의 그래프에서 가로축은 일치 비트수를 나타내고, 세로축은 해당 일치 비트수가 발생할 확률을 나타낸다. Referring to Tables 2 and 3, the probability of occurrence of the corresponding number of bits for each pixel is displayed graphically as shown in FIG. In the graph of FIG. 7, the horizontal axis represents the number of coincidence bits, and the vertical axis represents the probability of occurrence of the coincidence bit number.
도 7을 참조하면, 자기 참조의 경우에는 일치 비트수가 5이상일 확률이 일치 비트수가 5미만일 확률보다 현저히 높으나, 타인 참조의 경우에는 일치 비트수가 5이상일 확률이 5미만일 확률과 유사함을 알 수 있다.Referring to FIG. 7, in the case of self-referencing, the probability that the number of coincidence bits is 5 or more is significantly higher than the probability that the number of coincidence bits is less than 5, but in the case of another reference, the probability that the coincidence bit number is 5 or more is less than 5. .
도 7에 도시된 그래프의 의미를 바탕으로, 각 픽셀에 대해서 다음의 표 4와 같은 결과를 도출할 수 있다.Based on the meaning of the graph shown in FIG. 7, the results shown in Table 4 below may be derived for each pixel.
표 4에서, FRR(False Rejection Rate)은 이미지의 주인이 주인으로서의 인증에 실패하여 거부될 확률 (이하 거부될 확률)을 나타내고, FAR(False Acceptance Rate)은 타인이 이미지의 주인으로 오인식될 확률을 나타낸다. 예컨대, 일치비트수 임계값을 5비트로 설정한 경우(즉, 일치 비트수가 5비트 이상인 경우에만 일치되는 것으로 인증), 이미지의 주인이 거부될 확률은 31%가 되고, 타인이 이미지의 주인으로 오인식될 확률은 38%가 된다.In Table 4, the FRR (False Rejection Rate) indicates the probability that the owner of the image will be rejected and rejected (hereinafter referred to as rejection), and the FAR (False Acceptance Rate) indicates the probability that another person will be mistaken as the owner of the image. Indicates. For example, if the match bits threshold is set to 5 bits (that is, authentication is matched only if the number of match bits is 5 bits or more), the probability that the owner of the image is rejected is 31%, and the other person is mistaken as the owner of the image. Your chances are 38%.
한편, 표 4에서 이미지의 주인이 타인으로 인식될 확률은 픽셀값의 일치 비트수의 임계값이 증가함에 따라서 증가한다. 일치 비트수 임계값이 1인 경우에는 대부분의 픽셀의 일치 비트수가 임계값 이상이므로, 대부분의 인증 대상 이미지의 픽셀이 인증된다. 따라서, 타인의 이미지가 주인의 이미지로 오인식될 가능성이 매우 높으나, 이미지의 주인이 거부될 가능성은 매우 낮다. On the other hand, in Table 4, the probability that the owner of the image is recognized by another person increases as the threshold of the number of coincidence bits of the pixel value increases. When the coincidence bit number threshold is 1, since the coincidence bit count of most pixels is greater than or equal to the threshold value, most pixels of the authentication target image are authenticated. Therefore, it is very likely that the image of another person will be mistaken as the owner's image, but it is very unlikely that the owner of the image will be rejected.
반면, 일치 비트수 임계값이 7인 경우에는 대부분의 픽셀의 일치 비트수가 임계값 미만이므로, 상당수의 인증 대상 이미지의 픽셀이 인증에 실패한다. 즉, 일치 비트수가 0 내지 6 인 경우에는 인증에 실패한다. 따라서, 타인의 이미지가 주인의 이미지로 오인식될 가능성이 매우 낮으나, 이와 더불어 이미지의 주인이 거부될 가능성은 높다. On the other hand, when the coincidence bit number threshold is 7, since the coincidence bit number of most pixels is less than the threshold value, a large number of pixels of the authentication target image fail to authenticate. In other words, if the number of coincidence bits is 0 to 6, authentication fails. Therefore, it is very unlikely that the image of another person will be mistaken as the owner's image, but it is also highly likely that the owner of the image will be rejected.
한편, 표 4에서 타인이 이미지의 주인으로 오인식될 확률은 픽셀값의 일치 비트수의 임계값이 증가함에 따라서 감소한다. 일치 비트수 임계값이 1인 경우에는 대부분의 픽셀의 일치 비트수가 임계값 이상이므로, 대부분의 인증 대상 이미지의 픽셀이 인증된다. 따라서, 이미지의 주인이 거부될 가능성은 매우 낮으나, 타인의 이미지가 주인의 이미지로 오인식될 가능성이 매우 높다. Meanwhile, in Table 4, the probability that another person is mistaken as the owner of the image decreases as the threshold of the number of coincidence bits of the pixel value increases. When the coincidence bit number threshold is 1, since the coincidence bit count of most pixels is greater than or equal to the threshold value, most pixels of the authentication target image are authenticated. Therefore, it is very unlikely that the owner of the image will be rejected, but it is very likely that the image of another person is mistaken for the owner's image.
반면, 일치 비트수 임계값이 7인 경우에는 대부분의 픽셀의 일치 비트수가 임계값 미만이므로, 상당수의 인증 대상 이미지의 픽셀이 인증에 실패한다. 즉, 일치 비트수가 0 내지 6 인 경우에는 인증에 실패한다. 따라서, 이미지의 주인이 타인으로 오인식될 가능성은 높다. 이와 더불어 타인의 이미지가 주인의 이미지로 오인식될 가능성이 매우 낮다. On the other hand, when the coincidence bit number threshold is 7, since the coincidence bit number of most pixels is less than the threshold value, a large number of pixels of the authentication target image fail to authenticate. In other words, if the number of coincidence bits is 0 to 6, authentication fails. Therefore, there is a high possibility that the owner of the image is misunderstood as another. In addition, it is very unlikely that another person's image will be misunderstood as the owner's image.
한편, 표 4에서 ABS(ERR)은 FRR과 FAR의 차의 크기를 나타낸다. In Table 4, ABS (ERR) represents the magnitude of the difference between FRR and FAR.
도 8은 표 4에 기재된 내용을 개념적으로 도시한 그래프이다. 도 8을 참조하면, FRR 및 FAR 이 모두 충분히 낮은 정도의 일치 비트수 임계값이 두 그래프가 교차하는 대략 5비트정도임을 알 수 있고, 따라서 해당 픽셀의 일치 비트수 임계값은 5로서 설정될 수 있다. 8 is a graph conceptually showing the contents described in Table 4. FIG. Referring to FIG. 8, it can be seen that the coincidence bit threshold of the FRR and the FAR are sufficiently low that the coincidence bit threshold of the two graphs is about 5 bits, and thus the coincidence bit threshold of the corresponding pixel can be set as 5. have.
상술한 과정은 모든 이미지의 각 픽셀에 대해서 설정된다. 따라서, 데이터 베이스에 등록된 모든 LBP 이미지는 픽셀수 만큼 각 픽셀에 대한 일치 비트수 임계값을 가진다. 이러한 각 이미지의 일치 비트수 임계값은 표 5에 기재된 바와 같이 임계값 테이블로 구성되어 해당 이미지와 연계되어 저장되는 것이 바람직하다.The above process is set for each pixel of every image. Therefore, every LBP image registered in the database has a threshold number of coincidence bits for each pixel by the number of pixels. The threshold number of coincidence bits of each of these images is preferably configured in a threshold table and stored in association with the image as shown in Table 5.
상술한 바와 같이, 각 이미지의 각 픽셀에 대해서 일치 비트수의 임계값을 설정하는 과정은 신규로 사용자가 등록될때마다 반복적으로 수행되고, 데이터 베이스에 등록된 모든 이미지의 모든 픽셀의 임계값들은 신규로 등록된 이미지를 반영하여 갱신된다.As described above, the process of setting the threshold of the number of coincidence bits for each pixel of each image is repeatedly performed every time a new user is registered, and the thresholds of all the pixels of all the images registered in the database are new. It is updated to reflect the registered image.
한편, 상술한 과정을 통해서 모든 등록 이미지의 각 픽셀에 대해서 일치 비트수 임계값이 설정된 후에, 인증을 위한 이미지가 입력되면 입력 이미지를 LBP 이미지로 변환하고, 인증용 LBP 이미지의 각 픽셀을 각 등록 LBP 이미지의 대응되는 픽셀과 비교하여 일치 비트수를 산출하고, 일치 비트수가 등록 LBP 이미지의 각 픽셀의 임계값 이상일 경우를 "정", 미만일 경우를 "부" 로 판정하여 "정"이 차지하는 비율에 의해 유사도를 산출해 낼 수 있다. 예컨대, 전체 픽셀 중에서 일치 비트수가 임계값 이상인 픽셀의 수가 80% 이상인 경우에는 동일한 인물의 이미지로 판단하여 인증할 수 있다.Meanwhile, after the coincidence bit threshold is set for each pixel of all registered images through the above-described process, when an image for authentication is input, the input image is converted into an LBP image, and each pixel of the LBP image for authentication is registered for each pixel. The number of coincidence bits is calculated by comparing with the corresponding pixels of the LBP image, and the ratio of "positive" to "positive" when the number of coincidence bits is greater than or equal to the threshold value of each pixel of the registered LBP image is "negative". Similarity can be calculated by For example, when the number of pixels having the same number of matching bits or more among the pixels is 80% or more, it may be determined as an image of the same person and authenticated.
또한, 도 9 에 도시된 바와 같이, 등록 LBP 이미지의 각 픽셀에 대해서 설정된 임계값들을 연결하여 고유의 파형(901)을 생성하고, 입력 LBP 이미지와 해당 등록 LBP 이미지를 비교하여 일치 비트수를 산출한 후, 일치 비트수를 연결하여 파형(902)를 생성한 후, DP(Dynamic Programming) Matching 등의 알고리즘을 이용하여 각 LBP 파형의 유사도를 비교함으로서 입력 이미지의 인증을 수행할 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 9, a
이 밖에도, 등록 LBP 이미지의 각 픽셀의 임계값을 이용하여 다양한 방식의 인증을 수행할 수 있음을 당업자는 이해할 수 있을 것이다.In addition, it will be understood by those skilled in the art that various ways of authentication may be performed using the thresholds of each pixel in the registered LBP image.
지금까지 본 발명의 인증 개념을 설명하였다. 이하에서는, 도 10 및 도 11을 참조하여 상술한 본 발명의 개념을 구현하는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상 인증 장치 및 방법을 설명한다. 다만, 기본적인 기능 설명은 도 1 내지 도 9를 참조하여 상술하였으므로, 자세한 설명은 생략한다.The authentication concept of the present invention has been described so far. Hereinafter, an image authentication apparatus and method according to a preferred embodiment of the present invention for implementing the concept of the present invention described above with reference to FIGS. 10 and 11 will be described. However, since the basic functional description has been described above with reference to FIGS. 1 to 9, a detailed description thereof will be omitted.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상 인증 장치(1000)의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 10을 참조하면, 본 발명의 화상 인증 장치(1000)는 전처리부(1010), LBP 변환부(1020), 특징량 분포 계산부(1030), 임계값 설정부(1040), 인증부(1060) 및 데이터 베이스(1050)를 포함하여 구성된다.10 is a block diagram showing a configuration of an
먼저, 전처리부(1010)는 화상 인증 장치(1000)에서 일반적으로 이용되는 구성으로서, 카메라 등으로부터 입력되는 이미지에서 인증 대상이 되는 패턴(예컨대, 얼굴, 지문, 홍체 등)을 추출하고, 해당 패턴이 포함된 일정한 사이즈의 이미지를 생성하여 출력한다. 또한, 전처리부(1010)는 이미지의 명암 조절 및 조명 효과 조절 등의 패턴 인식에서 일반적으로 이용되는 다양한 이미지 처리가 수행될 수 있다.First, the
LBP 변환부(1020)는 전처리부(1010)로부터 입력되는 이미지를 LBP 이미지로 변환하여 출력한다. LBP 변환부(1020)는 입력된 이미지가 등록을 위한 이미지인 경우에는 변환된 LBP 이미지를 특징량 분포 계산부(1030)로와 데이터 베이스(1050)로 출력하고, 인증용 이미지인 경우에는 LBP 이미지로 변환하여 인증부(1060)로 출력한다.The
특징량 분포 계산부(1030)는 자기 참조시의 특징량 분포 및 타인 참조시의 특징량 분포를 계산하여 임계값 설정부(1040)로 출력한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 특징량 분포 계산부(1030)는 동일한 사용자의 등록 LBP 이미지들을 서로 비교하여, 자기 참조시 각 픽셀의 픽셀값의 일치 비트수 분포를 계산하고, 서로 다른 사용자들의 등록 LBP 이미지들을 서로 비교하여, 타인 참조시 각 픽셀의 픽셀값의 일치 비트수 분포를 계산하여 임계값 설정부(1040)로 출력한다.The characteristic quantity
임계값 설정부(1040)는 각 등록 LBP 이미지의 각 픽셀에 대해서, 자기 참조시 일치 비트수 분포와 타인 참조시 일치 비트수 분포를 이용하여, 등록 LBP 이미지의 각 픽셀의 일치 비트수 임계값을 설정하여 데이터 베이스(1050)로 출력한다. 임계값을 설정하는 방법은 도 5 내지 도 8을 참조하여 상술한 바와 같다.The
인증부(1060)는 LBP 변환부(1020)로부터 입력된 인증용 LBP 이미지를 데이터 베이스(1050)에 저장된 각 등록 LBP 이미지와 픽셀 단위로 비교하여, 일치 비트수와 상기 비트수 임계값에 따라서 인증 점수를 생성하여 인증을 수행한다.The
본 발명의 바람직한 실시예에서, 인증부(1060)는 LBP 변환부(1020)로부터 입력된 인증용 LBP 이미지를 데이터 베이스(1050)에 저장된 각 등록 LBP 이미지와 픽셀 단위로 비교하여 일치 비트수를 계산하고, 일치 비트수가 비교 대상 등록 이미지의 각 픽셀에 설정된 비트수 임계값 이상인 경우에는 "정"으로 판정하여 "정"으로 판정된 픽셀수를 카운트하여 인증을 수행할 수 있다. 즉, 일치 비트수가 임계값 이상인 픽셀수가 전체 픽셀수의 일정 비율 이상인 경우에는 인증용 이미지와 등록 이미지가 동일인의 이미지로 판정될 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the
데이터 베이스(1050)는 사용자들의 LBP 이미지 및 각 LBP 이미지의 픽셀별로 설정된 임계값을 저장한다. 각 이미지에 대해서 설정된 일치 비트수 임계값은 임계값 테이블로 해당 이미지와 서로 연계되어 저장될 수 있다. 이 경우에, 데이터 베이스(1050)는 이미지 저장부(1052)와 임계값 저장부(1054)를 포함하고, 이미지 저장부(1052)가 등록 이미지들을 저장하고, 임계값 저장부(1054)가 각 등록 이미지의 임계값 테이블을 저장할 수 있다.The
도 11a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사용자 이미지 등록 과정을 설명하는 흐름도이고, 도 11b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상 인증 방법을 설명하는 흐름도이다. 11A is a flowchart illustrating a user image registration process according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 11B is a flowchart illustrating an image authentication method according to a preferred embodiment of the present invention.
먼저, 본 발명의 화상 인증 방법을 이용하기 위해서는 사전에 등록 사용자의 이미지들을 데이터 베이스에 등록한다. 도 11a를 참조하여 데이터 베이스 등록 과정을 설명하면, 화상 인증 장치(1000)는 본 발명의 화상 인증 서비스를 이용하고자 하는 사용자들(등록 대상 사용자)의 이미지를 입력받아 LBP 이지미로 변환하여 복수의 LBP 이미지를 생성하여 데이터 베이스(1050)에 등록한다(S1110).First, in order to use the image authentication method of the present invention, images of registered users are registered in advance in a database. Referring to FIG. 11A, a database registration process will be described. The
등록 사용자들의 LBP 이미지들이 등록되면, 화상 인증 장치(1000)는 동일한 사용자의 등록 LBP 이미지들을 서로 비교하여, 자기 참조시 각 픽셀의 픽셀값의 일치 비트수 분포를 계산한다(S1120).When the LBP images of registered users are registered, the
또한, 화상 인증 장치(1000)는 서로 다른 사용자들의 등록 LBP 이미지들을 서로 비교하여, 타인 참조시 각 픽셀의 픽셀값의 일치 비트수 분포를 계산한다(S1130).In addition, the
그 후, 화상 인증 장치(1000)는 각 등록 LBP 이미지의 각 픽셀에 대해서, 자기 참조시 일치 비트수 분포와 타인 참조시 일치 비트수 분포를 이용하여, 등록 LBP 이미지의 각 픽셀의 일치 비트수 임계값을 설정하여 저장한다(S1140). 이 때, 각 픽셀의 임계값을 저장한 임계값 테이블이 생성되어 LBP 이미지와 연계되어 저장될 수 있다.Thereafter, the
상술한 제 S1110 단계 내지 제 S1140 단계를 수행하여 데이터 베이스(1050)에 사용자들의 이미지 등록 및 인증을 위한 임계값 설정이 완료된다.Steps S1110 to S1140 described above are performed to set threshold values for image registration and authentication of users in the
한편, 도 11b를 참조하여 데이터 베이스에 사용자를 추가로 등록하거나 인증을 수행하는 과정을 설명한다.Meanwhile, a process of additionally registering or authenticating a user in a database will be described with reference to FIG. 11B.
도 11b를 참조하면, 본 발명의 화상 인증 장치가 이미지를 입력받으면(S1152), 화상 인증 장치(1000)는 입력된 이미지가 인증을 위한 이미지인지 또는 신규 사용자 등록을 위한 등록 이미지인지 여부를 조사한다(S1154).Referring to FIG. 11B, when the image authentication apparatus of the present invention receives an image (S1152), the
입력된 이미지가 신규 사용자 등록을 위한 경우에는 신규 등록 사용자에 대해서 복수의 LBP 이미지를 생성하여 등록하고(S1162), 신규 등록 사용자의 LBP 이미지들을 서로 비교하여, 자기 참조시 각 픽셀의 픽셀값의 일치 비트수 분포를 계산한다(S1164).If the input image is for new user registration, a plurality of LBP images are generated and registered for the new registered user (S1162), and the LBP images of the new registered user are compared with each other, and the pixel values of each pixel in self-reference are matched. The bit number distribution is calculated (S1164).
또한, 화상 인증 장치(1000)는 서로 다른 사용자들의 등록 LBP 이미지들을 서로 비교하여, 타인 참조시 각 픽셀의 픽셀값의 일치 비트수 분포를 계산한다(S1166).In addition, the
그 후, 화상 인증 장치(1000)는 각 등록 LBP 이미지의 각 픽셀에 대해서, 자기 참조시 일치 비트수 분포와 타인 참조시 일치 비트수 분포를 이용하여, 등록 LBP 이미지의 각 픽셀의 일치 비트수 임계값을 설정하여 저장한다(S1168).Thereafter, the
한편, 입력된 이미지가 인증용 이미지인 경우에, 인증용 사용자 이미지를 LBP 이미지로 변환하여 인증용 LBP 이미지를 생성한다(S1170).On the other hand, if the input image is an image for authentication, the authentication user image is converted into an LBP image to generate an LBP image for authentication (S1170).
그 후, 인증용 LBP 이미지를 데이터 베이스(1050)에 저장된 각 등록 LBP 이미지와 픽셀 단위로 비교하여 일치 비트수 계산하고(S1180), 각 픽셀의 일치 비트수가 계산되면, 일치 비트수와 인증용 LBP 이미지가 비교된 등록 LBP 이미지의 각 픽셀에 대해서 설정된 일치 비트수 임계값에 따라서 인증 점수를 생성하여 인증을 수행한다(S1190). 일치 비트수와 일치 비트수 임계값을 이용하여 인증을 수행하는 방법은 상술한 바와 같이, 일치 비트수가 임계값 이상인 픽셀수가 전체 픽셀에서 차지하는 비율을 이용하거나, 일치 비트수의 파형과 일치 비트수 임계값의 파형을 비교하여 유사도를 측정하는 방법을 이용할 수 있고, 이 외에 다양한 방법이 적용될 수 있다.Thereafter, the number of matching bits is calculated by comparing the authentication LBP image stored in the
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플라피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.The present invention can also be embodied as computer-readable codes on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium includes all kinds of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like, which are also implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet). It also includes. The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.
도 1은 본 발명에서 이미지로부터 상대적인 특징량 추출을 위해서 이용되는 LBP(Local Binary Pattern)를 설명하는 도면이다.1 is a view illustrating a local binary pattern (LBP) used for extracting relative feature quantities from an image in the present invention.
도 2는 화상 인증을 위해서 입력된 얼굴 이미지에서 눈을 검출하여 얼굴 영역만을 추출하고, 얼굴 영역 이미지를 LBP 이미지로 변환한 일 예를 도시하는 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an example of detecting an eye from a face image input for image authentication, extracting only a face region, and converting a face region image into an LBP image.
도 3은 본 발명에서 이용하는 참조 이미지와 피참조 이미지간의 LBP의 일치도를 계산하는 개념을 도시하는 도면이다.3 is a diagram illustrating a concept of calculating the degree of agreement of LBP between a reference image and a referenced image used in the present invention.
도 4는 본 발명에 따라서 각 이미지의 각 픽셀에 임계값을 설정하는 개념을 설명하는 도면이다.4 is a diagram illustrating a concept of setting a threshold value for each pixel of each image according to the present invention.
도 5는 동일인의 이미지를 서로 비교하였을때의 일치 비트수의 분포를 도시하는 도면이다.5 is a diagram showing a distribution of coincidence bit numbers when images of the same person are compared with each other.
도 6 은 타인의 이미지를 서로 비교하였을때의 일치 비트수의 분포를 도시하는 도면이다.6 is a diagram showing a distribution of coincidence bit numbers when an image of another person is compared with each other.
도 7은 각 픽셀별로 해당 일치 비트수가 발생할 확률을 그래프로 도시한 도면이다. FIG. 7 is a graph illustrating a probability of generating a corresponding number of corresponding bits for each pixel. FIG.
도 8은 표 4에 기재된 내용을 개념적으로 도시한 그래프이다.8 is a graph conceptually showing the contents described in Table 4. FIG.
도 9는 일치 비트수와 일치 비트수 임계값을 이용하여 인증을 수행하는 방법의 일 예를 도시하는 도면이다.FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a method of performing authentication using the coincidence bit count and the coincidence bit threshold.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상 인증 장치의 구성을 도시하 는 블록도이다.10 is a block diagram showing the configuration of an image authentication device according to a preferred embodiment of the present invention.
도 11a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사용자 이미지 등록 과정을 설명하는 흐름도이고, 도 11b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화상 인증 방법을 설명하는 흐름도이다.11A is a flowchart illustrating a user image registration process according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 11B is a flowchart illustrating an image authentication method according to a preferred embodiment of the present invention.
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