KR101054314B1

KR101054314B1 - 위조 지문 검출 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR101054314B1
Application number: KR1020090122299A
Authority: KR
Inventors: 김재희; 최희승; 이원준
Original assignee: 연세대학교 산학협력단
Priority date: 2009-12-10
Filing date: 2009-12-10
Publication date: 2011-08-08
Also published as: KR20110065690A

Abstract

본 발명은 비접촉식 지문 인식 장치에 적용 가능한 위조 지문 검출 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 파장이 서로 다른 가시광선 영역의 제1광 및 제2광에 각각 대응하여 취득한 실제 사람의 지문 영상이나 지문 광신호에 대응하는 제1광 지문 밝기와 제2광 지문 밝기 및 제1광 지문 밝기와 제2광 지문 밝기의 차로 구한 밝기 변화도를 위조 지문 판별 정보로 저장한 상태에서, 제1광 및 제2광이 위조 판별 요청된 지문 부위에서 반사된 광을 이용하여 제1광 및 제2광에 대응하는 지문 영상이나 지문 광신호를 취득하면, 취득한 제1광에 대응하는 지문 영상이나 지문 광신호의 밝기와 미리 저장한 제1광 지문 밝기 간의 차이, 혹은 취득한 제2광에 대응하는 지문 영상이나 지문 광신호의 밝기와 미리 저장한 제2광 지문 밝기 간의 차이, 혹은 취득한 제1광 및 제2광에 대응하는 지문 영상의 밝기의 차로 구한 밝기 변화도와 미리 저장한 밝기 변화도 간의 차이 중 어느 하나가 지문 위조 여부를 판별하기 위해 미리 정한 오차 범위를 벗어나면 현재 취득한 지문 영상을 위조로 판별한다.

본 발명은 비접촉식 지문 인식 장치에 여러 파장의 조명을 추가하는 것만으로 경제적이고 효율적으로 위조 검출을 가능하게 한다.

위조 지문 검출 장치, 가시광선, 장파장, 단파장, 비접촉식 지문 인식 장치

Description

위조 지문 검출 장치 및 그 방법{Forged fingerprint detector and method thereof}

본 발명은 비접촉식 지문 인식 장치에 적용 가능한 위조 지문 검출 기술에 관한 것이며, 더욱 상세히는 하나 이상의 서로 다른 파장의 광을 각각 지문부위에 조사하여, 그때 얻어지는 각각 파장에 따른 지문의 광학적인 특성을 측정하여 위조 지문 여부를 판별하는 위조 지문 검출 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

일반적으로 지문 인식 장치는 가격과 성능 면에서 여타 생체 인식 장치에 비해 비교적 우수하여 널리 사용되고 있으며, 특히 최근 들어 지문 인식 장치의 위조 검출 방법이 보안상의 화두가 되고 있다.

기존의 접촉식 지문 인식 장치의 경우, 취득한 지문 영상 자체를 통해 얻어지는 정보를 이용하여 위조를 검출하는 방법과 추가적인 장치를 지문 인식 장치에 설치하여 지문 접촉 면의 온도, 압력, 맥박, 냄새 등을 측정하여 위조를 검출하는 방법이 제시되고 있다. 하지만 지문 영상 자체를 통한 위조 검출 방법에는 위조의 특성을 파악하는데 한계가 있고, 추가적인 장치를 이용하는 방법은 비용 문제와 더불어 위조 검출 성능의 한계를 지니고 있다. 예컨대, 대한민국특허출원번호 제10- 2002-0039759호는 접촉식 지문 인식 장치에서 광학적 특성을 사용한 위조 검출 방법에 관한 것으로서, 서로 다른 파장을 갖는 복수의 광원으로 손가락의 지문부위에 각 파장의 광을 발광하고 손가락으로부터 반사되어 되돌아오거나 손가락을 투과한 광을 감지하여 감지된 각 파장의 광량에 의해 손가락의 혈중 산소 포화도와 맥동수 및 흡수도를 감지함으로써, 신원인식을 요구하는 사람의 손가락에 대한 생사 및 위조 여부를 확인하는 방법에 대해 설명되어 있다.

또한, 기존의 비접촉식 지문 획득 장치의 경우에는 다양한 파장의 조명을 이용하여 실제 지문과 다른 광학적 특성을 지니는 위조 지문을 검출함으로써 기존의 접촉식 지문 획득 장치의 위조 검출 방법의 한계를 극복할 수 있다. 예컨대, 미국특허등록 제12136435호에서는 비접촉식 생체 인식 장비에서 다양한 스펙트럼의 영상을 취득하는 방법, 즉 조명 파장 차이, 조사 각도 차이, 편광 유무 차이 등에 의한 광학적 특성을 포함한 영상을 취득하는 방법에 대해 설명한다.

본 출원인은 상기한 바와 같이 최근 들어 지문 인식 장치의 위조 검출 방법이 보안상의 화두가 되고 있는 추세에 부응하고, 비접촉식 지문 인식 장치에서 경제적이고 효과적으로 위조 검출을 가능하게 함으로써 신원 확인 및 인증에 대한 신뢰성을 높이기 위해, 가시광선 영역의 서로 다른 파장의 조명을 실제 사람의 지문부위와 실리콘 등으로 제작한 위조 지문에 조사하여 반사율, 흡수율 등의 광학적 특성을 비교, 분석한 결과, 서로 다른 파장에 대응하는 실제 사람의 지문 영상이나 지문 광신호의 밝기 혹은 밝기의 변화도가 위조 지문과는 차별된다는 사실을 확인하여, 이러한 밝기 혹은 밝기의 변화도를 근거로 위조 지문과 실제 사람의 지문을 판별하는 위조 지문 검출 장치 및 그 방법을 개발하였다.

본 발명의 목적은 파장이 서로 다른 가시광선 영역의 제1광 및 제2광에 각각 대응하여 취득한 실제 사람의 지문 영상이나 지문 광신호에 대응하는 제1광 지문 밝기와 제2광 지문 밝기 및 상기 제1광 지문 밝기와 상기 제2광 지문 밝기의 차로 구한 밝기 변화도를 위조 지문 판별 정보로 저장한 상태에서, 상기 제1광 및 제2광이 위조 판별 요청된 지문 부위에서 반사된 광을 이용하여 상기 제1광 및 제2광에 대응하는 지문 영상이나 지문 광신호를 취득하면, 취득한 상기 제1광에 대응하는 지문 영상이나 지문 광신호의 밝기와 미리 저장한 제1광 지문 밝기 간의 차이, 혹은 취득한 상기 제2광에 대응하는 지문 영상이나 지문 광신호의 밝기와 미리 저장 한 제2광 지문 밝기 간의 차이, 혹은 취득한 상기 제1광 및 제2광에 대응하는 지문 영상의 밝기의 차로 구한 밝기 변화도와 미리 저장한 밝기 변화도 간의 차이 중 어느 하나가 지문 위조 여부를 판별하기 위해 미리 정한 오차 범위를 벗어나면 현재 취득한 지문 영상을 위조로 판별하는 위조 지문 검출 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 위조 지문 검출 장치는, 파장이 서로 다른 가시광선 영역의 제1광 및 제2광에 각각 대응하여 취득한 실제 사람의 지문 영상에 대응하는 제1광 지문 밝기와 제2광 지문 밝기 및 상기 제1광 지문 밝기와 상기 제2광 지문 밝기의 차로 구한 밝기 변화도를 위조 지문 판별 정보로 저장하고 있는 저장부와; 위조 판별 요청 시 상기 제1광 및 제2광을 순차적으로 발생하여 위조 판별 요청된 지문 부위에 조사하는 조명부; 상기 제1광 및 제2광이 위조 판별 요청된 지문 부위에서 반사된 광을 이용하여 상기 제1광 및 제2광에 대응하는 지문 영상을 취득하는 지문 영상 감지부; 및 상기 지문 영상 감지부가 취득한 상기 제1광에 대응하는 지문 영상의 밝기와 상기 저장부에 저장된 제1광 지문 밝기 간의 차이 혹은 상기 지문 영상 감지부가 취득한 상기 제2광에 대응하는 지문 영상의 밝기와 상기 저장부에 저장된 제2광 지문 밝기 간의 차이 혹은 상기 지문 영상 감지부가 취득한 상기 제1광 및 제2광에 대응하는 지문 영상의 밝기의 차로 구한 밝기 변화도와 상기 저장부의 밝기 변화도 간의 차이 중 어느 하나가 지문 위조 여부를 판별하기 위해 미리 정한 오차 범위를 벗어나면 현재 취득한 지문 영상을 위조로 판별하는 위조 지문 판별부;로 구성된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 위조 지문 검출 방법은, 파장이 서로 다른 가시광선 영역의 제1광 및 제2광에 각각 대응하여 취득한 실제 사람의 지문 영상에 대응하는 제1광 지문 밝기와 제2광 지문 밝기 및 상기 제1광 지문 밝기와 상기 제2광 지문 밝기의 차로 구한 밝기 변화도를 위조 지문 판별 정보로 저장부에 저장하는 제1과정과; 위조 판별 요청 시 조명부에서 파장이 서로 다른 가시광선 영역의 제1광 및 제2광을 순차적으로 발생하여 위조 판별 요청된 지문 부위에 조사하는 제2과정; 지문 영상 감지부에서 상기 제1광 및 제2광이 위조 판별 요청된 지문 부위에서 반사된 광을 이용하여 상기 제1광 및 제2광에 대응하는 지문 영상을 취득하는 제3과정; 및 위조 지문 판별부에서 상기 지문 영상 감지부가 취득한 상기 제1광에 대응하는 지문 영상의 밝기와 상기 저장부에 저장된 제1광 지문 밝기 간의 차이 혹은 상기 지문 영상 감지부가 취득한 상기 제2광에 대응하는 지문 영상의 밝기와 상기 저장부에 저장된 제2광 지문 밝기 간의 차이 혹은 상기 지문 영상 감지부가 취득한 상기 제1광 및 제2광에 대응하는 지문 영상의 밝기의 차로 구한 밝기 변화도와 상기 저장부의 밝기 변화도 간의 차이 중 어느 하나가 지문 위조 여부를 판별하기 위해 미리 정한 오차 범위를 벗어나면 현재 취득한 지문 영상을 위조로 판별하는 제4과정;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제2실시예에 따른 위조 지문 검출 장치는, 파장이 서로 다른 가시광선 영역의 제1광 및 제2광에 각각 대응하여 취득한 실제 사람의 지문 광신호에 대응하는 제1광 지문 밝기와 제2광 지문 밝기 및 상기 제1광 지문 밝기와 상기 제2광 지문 밝기의 차로 구한 밝기 변화도를 위조 지문 판별 정보로 저장하고 있는 저장부와; 위조 판별 요청 시 상기 제1광 및 제2광을 순차적으로 발생하여 위조 판별 요청된 지문 부위에 조사하는 조명부; 상기 제1광 및 제2광이 위조 판별 요청된 지문 부위에서 반사된 광을 이용하여 상기 제1광 및 제2광에 대응하는 지문 광신호를 취득하는 지문 광신호 감지부; 및 상기 지문 광신호 감지부가 취득한 상기 제1광에 대응하는 지문 광신호의 밝기와 상기 저장부에 저장된 제1광 지문 밝기 간의 차이 혹은 상기 지문 광신호 감지부가 취득한 상기 제2광에 대응하는 지문 광신호의 밝기와 상기 저장부에 저장된 제2광 지문 밝기 간의 차이 혹은 상기 지문 광신호 감지부가 취득한 상기 제1광 및 제2광에 대응하는 지문 광신호의 밝기의 차로 구한 밝기 변화도와 상기 저장부의 밝기 변화도 간의 차이 중 어느 하나가 지문 위조 여부를 판별하기 위해 미리 정한 오차 범위를 벗어나면 현재 취득한 지문 광신호를 위조로 판별하는 위조 지문 판별부;로 구성된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제2실시예에 따른 위조 지문 검출 방법은, 파장이 서로 다른 가시광선 영역의 제1광 및 제2광에 각각 대응하여 취득한 실제 사람의 지문 광신호에 대응하는 제1광 지문 밝기와 제2광 지문 밝기 및 상기 제1광 지문 밝기와 상기 제2광 지문 밝기의 차로 구한 밝기 변화도를 위조 지문 판별 정보로 저장부에 저장하는 제1과정과; 위조 판별 요청 시 조명부에서 파장이 서로 다른 가시광선 영역의 제1광 및 제2광을 순차적으로 발생하여 위조 판별 요청된 지문 부위에 조사하는 제2과정; 지문 광신호 감지부에서 상기 제1광 및 제2광이 위조 판별 요청된 지문 부위에서 반사된 광을 이용하여 상기 제1광 및 제2광에 대응하는 지문 광신호를 취득하는 제3과정; 및 위조 지문 판별부에서 상기 지문 광신호 감지부가 취득한 상기 제1광에 대응하는 지문 광신호의 밝기와 상기 저장부에 저장된 제1광 지문 밝기 간의 차이 혹은 상기 지문 광신호 감지부가 취득한 상기 제2광에 대응하는 지문 광신호의 밝기와 상기 저장부에 저장된 제2광 지문 밝기 간의 차이 혹은 상기 지문 광신호 감지부가 취득한 상기 제1광 및 제2광에 대응하는 지문 광신호의 밝기의 차로 구한 밝기 변화도와 상기 저장부의 밝기 변화도 간의 차이 중 어느 하나가 지문 위조 여부를 판별하기 위해 미리 정한 오차 범위를 벗어나면 현재 취득한 지문 광신호를 위조로 판별하는 제4과정;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 비접촉식 지문 인식 장치에 여러 파장의 조명을 추가하는 것만으로 경제적이고 효율적으로 위조 검출을 가능하게 함으로써 신원 확인 및 인증에 대한 신뢰성을 높일 수 있으며, 다양한 범주의 신원 확인 및 인증에서의 위조 검출에 적용 가능하므로 보안이 요구되는 여러 시스템에 사용할 수 있다.

이하, 본 발명의 다양한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

[실시예1]

본 발명의 제1실시예는 도 1 및 도 2, 도 6에 나타낸 바와 같이 파장이 서로 다른 가시광선 영역의 제1광 및 제2광을 순차적으로 발생하여 위조 판별 요청된 지문 부위에 조사한 후, 상기 제1광 및 제2광이 위조 판별 요청된 지문 부위에서 반사된 광을 이용하여 상기 제1광 및 제2광에 대응하는 지문 영상을 취득한 다음, 취득한 지문 영상의 밝기와 위조 판별을 위해 미리 준비한 실제 사람의 지문 영상 간의 밝기 혹은 밝기 변화도를 근거로 위조 여부를 판별하는 위조 지문 판별 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 비접촉식 지문 인식 장치에 적용하는 것이 바람직하다.

참고로, 도 1은 상기 제1광원과 제2광원이 지문 부위를 향하도록 링 타입으로 배치된 실시예를 예시하며, 도 2는 상기 제1광원과 제2광원이 지문 부위를 향하도록 라인 타입으로 배치된 실시예를 예시한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예 따른 위조 지문 판별 장치(100)는 저장부(110), 손가락 거치대(120), 위조 판별 요청부(130), 조명부(140), 지문 영상 감지부(150), 위조 지문 판별부(160)를 포함하여 구성된다.

상기 저장부(110)는 파장이 서로 다른 가시광선 영역의 제1광 및 제2광에 각각 대응하여 취득한 실제 사람의 지문 영상에 대응하는 제1광 지문 밝기와 제2광 지문 밝기 및 상기 제1광 지문 밝기와 상기 제2광 지문 밝기의 차로 구한 밝기 변화도를 위조 지문 판별 정보로 저장하고 있다.

상기 위조 판별 요청부(130)는 손가락 거치대(120)에 손가락이 거치되면 위조 판별 요청 신호를 출력하는 터치 센서 혹은 광센서이다.

상기 조명부(140)는 상기 위조 판별 요청 신호가 인가되면 상기 제1광 및 제2광을 순차적으로 발생하여 위조 판별 요청된 지문 부위에 조사하며, 광 발생부(141), 산광판(142), 광원 작동 제어부(143)를 포함하여 구성된다.

상기 광 발생부(141)는 상기 제1광을 발생하는 제1광원과 상기 제2광을 발생하는 제2광원을 포함하며, 상기 제1광원은 단파장, 예컨대 470nm∼530nm의 파장을 갖는 제1광을 발생하는 LED 램프이고, 상기 제2광원은 장파장, 예컨대 560nm∼650nm의 파장을 갖는 제2광을 발생하는 LED 램프이다.

상기 광 발생부(141)는 도 1에 나타낸 바와 같이 상기 제1광원과 상기 제2광원이 지문 부위를 향하도록 링 타입으로 배치된 구조이거나, 혹은 도 2에 나타낸 바와 같이 상기 제1광원과 상기 제2광원이 지문 부위를 향하도록 라인 타입으로 배치된 구조이다.

상기 산광판(142)는 상기 광 발생부(141)에서 발생하는 상기 제1광 및 제2광을 산광하여 위조 판별 요청된 지문 부위에 조사한다.

상기 광원 작동 제어부(143)는 상기 제1광원과 제2광원을 순차적으로 점등하여 상기 제1광 및 제2광이 순차적으로 발생되게 하며, 상기 제1광원 점등 시 지문 영상 감지부(150)를 작동시키고, 상기 제2광원 점등 시 지문 영상 감지부(150)를 작동시킨다.

상기 지문 영상 감지부(150)는 상기 제1광 및 제2광이 위조 판별 요청된 지 문 부위에서 반사된 광을 이용하여 상기 제1광 및 제2광에 대응하는 지문 영상을 취득하며, CCD카메라이거나 CMOS카메라이다.

상기 위조 지문 판별부(160)는 상기 지문 영상 감지부(150)가 취득한 상기 제1광에 대응하는 지문 영상의 밝기와 상기 저장부(110)에 저장된 제1광 지문 밝기 간의 차이 혹은 상기 지문 영상 감지부(150)가 취득한 상기 제2광에 대응하는 지문 영상의 밝기와 상기 저장부(110)에 저장된 제2광 지문 밝기 간의 차이 혹은 상기 지문 영상 감지부(150)가 취득한 상기 제1광 및 제2광에 대응하는 지문 영상의 밝기의 차로 구한 밝기 변화도와 상기 저장부(110)의 밝기 변화도 간의 차이 중 어느 하나가 지문 위조 여부를 판별하기 위해 미리 정한 오차 범위를 벗어나면 현재 취득한 지문 영상을 위조로 판별한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 제1실시예에 따른 위조 지문 검출 장치(100)는 도 6에 나타낸 방법에 의해 다음과 같이 작동한다.

도 6을 참조하는 설명에 앞서, 본 발명의 개발 배경을 설명하면 다음과 같다.

도 3은 실제 사람의 지문부위의 피부 구조를 개략적으로 나타낸 실시예로서, 표피와 그 아래에 위치한 내피로 구성되고, 피부 아래에 피하층이 존재한다. 상기 표피는 주로 멜라닌(melanin)을 포함하며, 내피는 헤모글로빈(hemoglobin), 콜라겐(collagen), 멜라닌 등을 포함한다. 이 중에서도 헤모글로빈은 사람의 혈액에 포함되어 있는 물질로 위조 지문과 구별할 수 있는 실제 피부의 구성 물질이다.

도 4는 실제 사람의 지문부위에 서로 다른 파장의 광을 조사하였을 때 나타나는 옥시헤모글로빈(HbO₂)과 디옥시헤모글로빈(Hb)의 파장에 따른 광 흡수율 스펙트럼 특성 그래프이다.

본 출원인은 도 4의 예와 같이, 실제 사람의 지문부위에서 파장에 따른 어떤 물질의 흡수율이나 반사율 스펙트럼이 물질 고유의 특성을 나타낸다는 사실을 바탕으로 실제 사람의 지문과 실리콘 등으로 제작한 위조 지문의 물질 고유의 특성을 비교한 결과, 파장에 따른 실제 사람의 지문의 흡수율이나 반사율이 위조 지문의 흡수율이나 반사율과의 차이가 있음을 알 수 있었다.

도 5는 상기 조명부(140)의 제1광과 제2광을 실제 사람의 지문과 실리콘으로 제조한 위조 지문에 조사한 후 취득한 지문 영상으로서, A1은 상기한 단파장, 즉 470nm∼530nm의 파장 조명(제1광)을 조사하였을 때 취득한 실제 사람의 지문 영상이고, A2는 장파장, 즉 560nm∼650nm의 파장 조명(제2광)을 조사하였을 때 취득한 실제 사람의 지문 영상이고, B1은 상기한 단파장 조명을 조사하였을 때 취득한 위조 지문 영상이고, B2는 상기한 장파장 조명을 조사하였을 때 취득한 위조 지문 영상이다. 도 5에 나타낸 바와 같이 조명부(140)에서 조사하는 제1광 및 제2광의 파장에 따라 실제 사람의 지문 영상에서 나타나는 지문 영상의 밝기와 위조 지문 영상에서 나타나는 지문 영상의 밝기가 다른 것을 알 수 있다.

본 출원인은 이런 결과를 토대로, 특정 파장의 조명으로부터 취득한 위조 판별 요청된 지문 영상의 밝기와 상기 저장부(110)에 미리 저장되어 있는 실제 사람 의 지문 영상의 밝기 간의 차이, 혹은 서로 다른 파장의 조명에 따라 취득한 위조 판별 요청된 서로 다른 지문 영상의 밝기 변화도와 상기 저장부(110)에 미리 저장되어 있는 지문 영상의 파장에 따른 밝기 변화도의 비교를 이용하여, 비접촉식 지문 인식 장치에 적용 가능한 위조 지문 검출 장치를 개발하였다.

도 6을 참조하면, 가장 먼저, 파장이 서로 다른 가시광선 영역의 제1광(예컨대, 470nm∼530nm의 파장 조명)및 제2광(예컨대, 560nm∼650nm의 파장 조명)에 각각 대응하여 취득한 실제 사람의 지문 영상에 대응하는 제1광 지문 밝기와 제2광 지문 밝기 및 상기 제1광 지문 밝기와 상기 제2광 지문 밝기의 차로 구한 밝기 변화도를 위조 지문 판별 정보로 저장부(140)에 미리 저장한다(S100).

상기와 같이 위조 지문 판별 정보가 저장부(140)에 미리 저장되어 있는 상태에서, 상기 위조 판별 요청부(130)는 손가락 거치대(120)에 손가락이 거치되는지에 따라 위조 판별 요청 여부를 판별한다(S110).

만약, 손가락 거치대(120)에 손가락이 거치되면 상기 위조 판별 요청부(130)는 위조 판별 요청 신호를 출력하며, 이에 따라서 상기 조명부(140)에서 파장이 서로 다른 가시광선 영역의 제1광 및 제2광을 순차적으로 발생하여 위조 판별 요청된 지문 부위에 조사한다(S120).

상기와 같이 파장이 서로 다른 가시광선 영역의 제1광 및 제2광이 순차적으로 발생하여 위조 판별 요청된 지문 부위에 조사되면, 그때마다 상기 지문 영상 감지부(150)에서 상기 제1광 및 제2광이 위조 판별 요청된 지문 부위에서 반사된 광 을 이용하여 상기 제1광 및 제2광에 대응하는 지문 영상을 취득하여 상기 위조 지문 판별부(160)로 전달한다(S130).

이에 따라서, 상기 위조 지문 판별부(160)에서 상기 지문 영상 감지부(150)가 취득한 상기 제1광에 대응하는 지문 영상의 밝기와 상기 저장부(110)에 저장된 제1광 지문 밝기 간의 차이, 혹은 상기 지문 영상 감지부(150)가 취득한 상기 제2광에 대응하는 지문 영상의 밝기와 상기 저장부(110)에 저장된 제2광 지문 밝기 간의 차이, 혹은 상기 지문 영상 감지부(150)가 취득한 상기 제1광 및 제2광에 대응하는 지문 영상의 밝기의 차로 구한 밝기 변화도와 상기 저장부(110)의 밝기 변화도 간의 차이 중 어느 하나가 지문 위조 여부를 판별하기 위해 미리 정한 오차 범위를 벗어나면 현재 취득한 지문 영상을 위조로 판별한다(S140).

[실시예2]

본 발명의 제2실시예는 도 7 및 도 8, 도 9에 나타낸 바와 같이 파장이 서로 다른 가시광선 영역의 제1광 및 제2광을 순차적으로 발생하여 위조 판별 요청된 지문 부위에 조사한 후, 상기 제1광 및 제2광이 위조 판별 요청된 지문 부위에서 반사된 광을 이용하여 상기 제1광 및 제2광에 대응하는 지문 광신호를 취득한 다음, 취득한 지문 광신호의 밝기와 위조 판별을 위해 미리 준비한 실제 사람의 지문 광신호 간의 밝기 혹은 밝기 변화도를 근거로 위조 여부를 판별하는 위조 지문 판별 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 비접촉식 지문 인식 장치에 적용하는 것이 바람직하다.

참고로, 도 7은 상기 제1광원과 제2광원이 지문 부위를 향하도록 링 타입으로 배치된 실시예를 예시하며, 도 8은 상기 제1광원과 제2광원이 지문 부위를 향하도록 라인 타입으로 배치된 실시예를 예시한다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 제2실시예 따른 위조 지문 판별 장치(100')는 저장부(110), 손가락 거치대(120), 위조 판별 요청부(130), 조명부(140), 지문 광신호 감지부(150'), 위조 지문 판별부(160)를 포함하여 구성된다.

상기 저장부(110)는 파장이 서로 다른 가시광선 영역의 제1광 및 제2광에 각각 대응하여 취득한 실제 사람의 지문 광신호에 대응하는 제1광 지문 밝기와 제2광 지문 밝기 및 상기 제1광 지문 밝기와 상기 제2광 지문 밝기의 차로 구한 밝기 변화도를 위조 지문 판별 정보로 저장하고 있다.

상기 광 발생부(141)는 도 7에 나타낸 바와 같이 상기 제1광원과 상기 제2광 원이 지문 부위를 향하도록 링 타입으로 배치된 구조이거나, 혹은 도 8에 나타낸 바와 같이 상기 제1광원과 상기 제2광원이 지문 부위를 향하도록 라인 타입으로 배치된 구조이다.

상기 광원 작동 제어부(143)는 상기 제1광원과 제2광원을 순차적으로 점등하여 상기 제1광 및 제2광이 순차적으로 발생되게 하며, 상기 제1광원 점등 시 지문 광신호 감지부(150')를 작동시키고, 상기 제2광원 점등 시 지문 광신호 감지부(150')를 작동시킨다.

상기 지문 광신호 감지부(150')는 상기 제1광 및 제2광이 위조 판별 요청된 지문 부위에서 반사된 광을 이용하여 상기 제1광 및 제2광에 대응하는 지문 광신호를 취득하며, 수광센서이다.

상기 위조 지문 판별부(160)는 상기 지문 광신호 감지부(150')가 취득한 상기 제1광에 대응하는 지문 광신호의 밝기와 상기 저장부(110)에 저장된 제1광 지문 밝기 간의 차이 혹은 상기 지문 광신호 감지부(150')가 취득한 상기 제2광에 대응하는 지문 광신호의 밝기와 상기 저장부(110)에 저장된 제2광 지문 밝기 간의 차이 혹은 상기 지문 광신호 감지부(150')가 취득한 상기 제1광 및 제2광에 대응하는 지문 광신호의 밝기의 차로 구한 밝기 변화도와 상기 저장부(110)의 밝기 변화도 간의 차이 중 어느 하나가 지문 위조 여부를 판별하기 위해 미리 정한 오차 범위를 벗어나면 현재 취득한 지문 광신호를 위조로 판별한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 제2실시예에 따른 위조 지문 검출 장치(100')는 도 9에 나타낸 방법에 의해 다음과 같이 작동한다.

도 9를 참조하면, 가장 먼저, 가장 먼저, 파장이 서로 다른 가시광선 영역의 제1광(예컨대, 470nm∼530nm의 파장 조명)및 제2광(예컨대, 560nm∼650nm의 파장 조명)에 각각 대응하여 취득한 실제 사람의 지문 광신호에 대응하는 제1광 지문 밝기와 제2광 지문 밝기 및 상기 제1광 지문 밝기와 상기 제2광 지문 밝기의 차로 구한 밝기 변화도를 위조 지문 판별 정보로 저장부(140)에 미리 저장한다(S200).

상기와 같이 위조 지문 판별 정보가 저장부(140)에 미리 저장되어 있는 상태에서, 상기 위조 판별 요청부(130)는 손가락 거치대(120)에 손가락이 거치되는지에 따라 위조 판별 요청 여부를 판별한다(S210).

만약, 손가락 거치대(120)에 손가락이 거치되면 상기 위조 판별 요청부(130)는 위조 판별 요청 신호를 출력하며, 이에 따라서 상기 조명부(140)에서 파장이 서로 다른 가시광선 영역의 제1광 및 제2광을 순차적으로 발생하여 위조 판별 요청된 지문 부위에 조사한다(S220).

상기와 같이 파장이 서로 다른 가시광선 영역의 제1광 및 제2광이 순차적으로 발생하여 위조 판별 요청된 지문 부위에 조사되면, 그때마다 상기 지문 광신호 감지부(150')에서 상기 제1광 및 제2광이 위조 판별 요청된 지문 부위에서 반사된 광을 이용하여 상기 제1광 및 제2광에 대응하는 지문 광신호를 취득하여 상기 위조 지문 판별부(160)로 전달한다(S230).

이에 따라서, 상기 위조 지문 판별부(160)에서 상기 지문 광신호 감지 부(150')가 취득한 상기 제1광에 대응하는 지문 광신호의 밝기와 상기 저장부(110)에 저장된 제1광 지문 밝기 간의 차이, 혹은 상기 지문 광신호 감지부(150')가 취득한 상기 제2광에 대응하는 지문 광신호의 밝기와 상기 저장부(110)에 저장된 제2광 지문 밝기 간의 차이, 혹은 상기 지문 광신호 감지부(150')가 취득한 상기 제1광 및 제2광에 대응하는 지문 광신호의 밝기의 차로 구한 밝기 변화도와 상기 저장부(110)의 밝기 변화도 간의 차이 중 어느 하나가 지문 위조 여부를 판별하기 위해 미리 정한 오차 범위를 벗어나면 현재 취득한 지문 광신호를 위조로 판별한다(S240).

이상에서 설명한 본 발명에 따른 위조 지문 검출 장치 및 그 방법은 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.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 위조 지문 검출 장치의 구성을 나타낸 실시예.

도 2는 도 1의 다른 실시예.

도 3은 실제 사람의 지문부위의 피부 구조를 개략적으로 나타낸 실시예.

도 4는 실제 사람의 지문부위에 서로 다른 파장의 광을 조사하였을 때 나타나는 옥시헤모글로빈(HbO₂)과 디옥시헤모글로빈(Hb)의 파장에 따른 광 흡수율 스펙트럼 특성 그래프.

도 5는 본 발명에 따른 조명부의 제1광과 제2광을 실제 사람의 지문과 실리콘으로 제조한 위조 지문에 조사한 후 취득한 지문 영상.

도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 위조 지문 검출 방법을 나타낸 플로차트.

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 위조 지문 검출 장치의 구성을 나타낸 실시예.

도 8은 도 7의 다른 실시예.

도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 위조 지문 검출 방법을 나타낸 플로차트.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100,100': 위조 지문 검출 장치 110: 저장부

120: 손가락 거치대 130: 위조 판별 요청부

140: 조명부 141: 광 발생부

142: 산광판 143: 광원 작동 제어부

150: 지문 영상 감지부 150': 지문 광신호 감지부

160: 위조 지문 판별부

Claims

파장이 서로 다른 가시광선 영역의 제1광 및 제2광에 각각 대응하여 취득한 실제 사람의 지문 영상에 대응하는 제1광 지문 밝기와 제2광 지문 밝기 및 상기 제1광 지문 밝기와 상기 제2광 지문 밝기의 차로 구한 밝기 변화도를 위조 지문 판별 정보로 저장하고 있는 저장부와;

상기 제1광을 발생하는 제1광원과 상기 제2광을 발생하는 제2광원을 포함하는 광 발생부와, 상기 광 발생부에서 발생하는 상기 제1광 및 제2광을 산광하여 위조 판별 요청된 지문 부위에 조사하는 산광판, 및 상기 제1광원과 제2광원을 순차적으로 점등하여 상기 제1광 및 제2광이 순차적으로 발생되게 하며, 상기 제1광원 점등 시 상기 지문 영상 감지부를 작동시키고, 상기 제2광원 점등 시 상기 지문 영상 감지부를 작동시키는 광원 작동 제어부로 구성되어, 위조 판별 요청 시 상기 제1광 및 제2광을 순차적으로 발생하여 위조 판별 요청된 지문 부위에 조사하는 조명부;

상기 제1광 및 제2광이 위조 판별 요청된 지문 부위에서 반사된 광을 이용하여 상기 제1광 및 제2광에 대응하는 지문 영상을 취득하는 지문 영상 감지부; 및

상기 지문 영상 감지부가 취득한 상기 제1광에 대응하는 지문 영상의 밝기와 상기 저장부에 저장된 제1광 지문 밝기 간의 차이 혹은 상기 지문 영상 감지부가 취득한 상기 제2광에 대응하는 지문 영상의 밝기와 상기 저장부에 저장된 제2광 지문 밝기 간의 차이 혹은 상기 지문 영상 감지부가 취득한 상기 제1광 및 제2광에 대응하는 지문 영상의 밝기의 차로 구한 밝기 변화도와 상기 저장부의 밝기 변화도 간의 차이 중 어느 하나가 지문 위조 여부를 판별하기 위해 미리 정한 오차 범위를 벗어나면 현재 취득한 지문 영상을 위조로 판별하는 위조 지문 판별부;

로 구성되는 것을 특징으로 하는 위조 지문 검출 장치.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 광 발생부의 제1광원은 470nm∼530nm의 파장을 갖는 제1광을 발생하는 LED 램프이고, 제2광원은 560nm∼650nm의 파장을 갖는 제2광을 발생하는 LED 램프인 것을 특징으로 하는 위조 지문 검출 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 광 발생부는 상기 제1광원과 상기 제2광원이 지문 부위를 향하도록 링 타입 혹은 라인 타입으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 위조 지문 검출 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 지문 영상 감지부는 CCD카메라이거나 CMOS카메라인 것을 특징으로 하는 위조 지문 검출 장치.
파장이 서로 다른 가시광선 영역의 제1광 및 제2광에 각각 대응하여 취득한 실제 사람의 지문 광신호에 대응하는 제1광 지문 밝기와 제2광 지문 밝기 및 상기 제1광 지문 밝기와 상기 제2광 지문 밝기의 차로 구한 밝기 변화도를 위조 지문 판별 정보로 저장하고 있는 저장부와;

상기 제1광을 발생하는 제1광원과 상기 제2광을 발생하는 제2광원이 설치되어 있는 광 발생부와, 상기 광 발생부에서 발생하는 상기 제1광 및 제2광을 산광하여 위조 판별 요청된 지문 부위에 조사하는 산광판, 및 상기 제1광원과 제2광원을 순차적으로 점등하여 상기 제1광 및 제2광이 순차적으로 발생되게 하며, 상기 제1광원 점등 시 상기 지문 광신호 감지부를 작동시키고, 상기 제2광원 점등 시 상기 지문 광신호 감지부를 작동시키는 광원 작동 제어부로 구성되어, 위조 판별 요청 시 상기 제1광 및 제2광을 순차적으로 발생하여 위조 판별 요청된 지문 부위에 조사하는 조명부;

상기 제1광 및 제2광이 위조 판별 요청된 지문 부위에서 반사된 광을 이용하여 상기 제1광 및 제2광에 대응하는 지문 광신호를 취득하는 지문 광신호 감지부; 및

상기 지문 광신호 감지부가 취득한 상기 제1광에 대응하는 지문 광신호의 밝기와 상기 저장부에 저장된 제1광 지문 밝기 간의 차이 혹은 상기 지문 광신호 감지부가 취득한 상기 제2광에 대응하는 지문 광신호의 밝기와 상기 저장부에 저장된 제2광 지문 밝기 간의 차이 혹은 상기 지문 광신호 감지부가 취득한 상기 제1광 및 제2광에 대응하는 지문 광신호의 밝기의 차로 구한 밝기 변화도와 상기 저장부의 밝기 변화도 간의 차이 중 어느 하나가 지문 위조 여부를 판별하기 위해 미리 정한 오차 범위를 벗어나면 현재 취득한 지문 광신호를 위조로 판별하는 위조 지문 판별부;

로 구성되는 것을 특징으로 하는 위조 지문 검출 장치.
삭제
제 6 항에 있어서, 상기 광 발생부의 제1광원은 470nm∼530nm의 파장을 갖는 제1광을 발생하는 램프이고, 제2광원은 560nm∼650nm의 파장을 갖는 제2광을 발생하는 램프인 것을 특징으로 하는 위조 지문 검출 장치.
제 8 항에 있어서, 상기 광 발생부는 상기 제1광원과 상기 제2광원이 지문 부위를 향하도록 링 타입 혹은 라인 타입으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 위조 지문 검출 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 지문 광신호 감지부는 수광 센서인 것을 특징으로 하는 위조 지문 검출 장치.
파장이 서로 다른 가시광선 영역의 제1광 및 제2광에 각각 대응하여 취득한 실제 사람의 지문 영상에 대응하는 제1광 지문 밝기와 제2광 지문 밝기 및 상기 제1광 지문 밝기와 상기 제2광 지문 밝기의 차로 구한 밝기 변화도를 위조 지문 판별 정보로 저장부에 저장하는 제1과정과;

위조 판별 요청 시 조명부에서 파장이 서로 다른 가시광선 영역의 제1광 및 제2광을 순차적으로 발생하여 위조 판별 요청된 지문 부위에 조사하는 제2과정;

상기 제1광 조사 시 지문 영상 감지부가 작동하고, 상기 제2광 조사 시 상기 지문 영상 감지부가 작동하며, 상기 지문 영상 감지부에서 상기 제1광 및 제2광이 위조 판별 요청된 지문 부위에서 반사된 광을 이용하여 상기 제1광 및 제2광에 대응하는 지문 영상을 취득하는 제3과정; 및

위조 지문 판별부에서 상기 지문 영상 감지부가 취득한 상기 제1광에 대응하는 지문 영상의 밝기와 상기 저장부에 저장된 제1광 지문 밝기 간의 차이 혹은 상기 지문 영상 감지부가 취득한 상기 제2광에 대응하는 지문 영상의 밝기와 상기 저장부에 저장된 제2광 지문 밝기 간의 차이 혹은 상기 지문 영상 감지부가 취득한 상기 제1광 및 제2광에 대응하는 지문 영상의 밝기의 차로 구한 밝기 변화도와 상기 저장부의 밝기 변화도 간의 차이 중 어느 하나가 지문 위조 여부를 판별하기 위해 미리 정한 오차 범위를 벗어나면 현재 취득한 지문 영상을 위조로 판별하는 제4과정;

으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 위조 지문 검출 방법.
파장이 서로 다른 가시광선 영역의 제1광 및 제2광에 각각 대응하여 취득한 실제 사람의 지문 광신호에 대응하는 제1광 지문 밝기와 제2광 지문 밝기 및 상기 제1광 지문 밝기와 상기 제2광 지문 밝기의 차로 구한 밝기 변화도를 위조 지문 판별 정보로 저장부에 저장하는 제1과정과;

위조 판별 요청 시 조명부에서 파장이 서로 다른 가시광선 영역의 제1광 및 제2광을 순차적으로 발생하여 위조 판별 요청된 지문 부위에 조사하는 제2과정;

상기 제1광 조사 시 지문 광신호 감지부가 작동하고, 상기 제2광 조사 시 상기 지문 광신호 감지부가 작동하며, 상기 지문 광신호 감지부에서 상기 제1광 및 제2광이 위조 판별 요청된 지문 부위에서 반사된 광을 이용하여 상기 제1광 및 제2광에 대응하는 지문 광신호를 취득하는 제3과정; 및

위조 지문 판별부에서 상기 지문 광신호 감지부가 취득한 상기 제1광에 대응하는 지문 광신호의 밝기와 상기 저장부에 저장된 제1광 지문 밝기 간의 차이 혹은 상기 지문 광신호 감지부가 취득한 상기 제2광에 대응하는 지문 광신호의 밝기와 상기 저장부에 저장된 제2광 지문 밝기 간의 차이 혹은 상기 지문 광신호 감지부가 취득한 상기 제1광 및 제2광에 대응하는 지문 광신호의 밝기의 차로 구한 밝기 변화도와 상기 저장부의 밝기 변화도 간의 차이 중 어느 하나가 지문 위조 여부를 판별하기 위해 미리 정한 오차 범위를 벗어나면 현재 취득한 지문 광신호를 위조로 판별하는 제4과정;

으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 위조 지문 검출 방법.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서, 상기 제1광은 470nm∼530nm의 파장을 갖고, 제2광원은 560nm∼650nm의 파장을 갖는 것을 특징으로 하는 위조 지문 검출 방법.