KR101057719B1 - 얼굴 인식을 이용한 사용자 인증 시스템 및 얼굴 인식을 이용한 사용자 인증 방법 - Google Patents

얼굴 인식을 이용한 사용자 인증 시스템 및 얼굴 인식을 이용한 사용자 인증 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 작업중인 컴퓨터에 일정 시간 이상 사용자 입력이 없는 경우 자동으로 구동하여 컴퓨터를 보호하는 화면보호기에 대한 사용자 인증 방법으로서: 화면보호기가 구동하여 접근을 차단하는 단계; 사용자 입력의 발생을 감지하는 단계; 카메라를 이용하여 사용자를 촬영하는 단계; 사용자의 얼굴 영상을 추출하는 단계; 얼굴 특징 데이터 추출하는 단계; 추출된 얼굴 특징 데이터와 미리 저장된 검증용 얼굴 특징 데이터와 비교하여 유사도를 산출하는 단계; 유사도가 미리 정해진 기준값 이상인 경우에는 사용자를 정당한 사용자로 판정하고, 산출된 유사도가 기준값 미만인 경우 사용자를 부당한 사용자로 판정하는 단계; 정당한 사용자로 판정된 경우 화면보호기를 해제하고, 부당한 사용자로 판정된 경우 촬영된 사용자 영상을 저장하는 단계를 포함하는 얼굴 인식을 이용한 화면 보호기의 사용자 인증 방법을 제공한다.
얼굴 인식, 화면보호기, 특징 데이터, 유사도

Description

얼굴 인식을 이용한 사용자 인증 시스템 및 얼굴 인식을 이용한 사용자 인증 방법{SYSTEM AND METHOD FOR USER CERTIFICATION USING FACE-RECOGNITION}
본 발명은 얼굴 인식을 이용한 사용자 인증 방법 및 얼굴 인식을 이용한 사용자 인증 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 컴퓨터에서 작업중인 프로그램으로의 부당한 사용자에 의한 무단 접근을 차단하기 위하여 얼굴인식을 이용한 화면 보호기의 사용자 인증 방법 및 이러한 화면 보호기를 적용한 사용자 인증 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 스크린세이버라고도 불리는 화면 보호기는 컴퓨터의 모니터의 성능 저하 방지 및 절전을 위한 소프트웨어로서, 컴퓨터의 입력 장치(예를 들면, 마우스, 키보드 등)에 발생하는 사용자 조작을 감지하고, 소정의 정해진 시간 동안 사용자의 조작이 없는 경우에 화면 보호 및 절전의 기능을 수행한다.
이때, 화면 보호기의 해제에 대하여 비밀번호를 설정하게 되면, 비밀번호를 모르는 부당한 사용자에 의해서 현재 컴퓨터를 이용하여 수행중인 작업에 대한 접근을 차단할 수 있게 된다.
도 9는 이와 같은 일반적인 화면보호기의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 9에 따르면, 소정의 프로그램에 의한 작업이 진행중인 컴퓨터에 미리 정해진 시간 이상 동안 사용자 입력이 발생하지 않으면 화면 보호기 프로그램이 구동하게 된다(S901).
화면 보호기가 구동한 상태에서, 화면 보호기는 사용자의 입력이 발생하는 지의 여부를 지속적으로 감지하게 되고(S902), 사용자 입력이 발생한 경우에는 사용자가 비밀번호를 입력할 수 있도록 소정의 입력창 등을 제공한다(S903).
그리고 사용자가 입력하는 비밀번호에 대한 인증을 행하고(S904), 입력된 비밀번호가 올바른 비밀번호인 경우에는, 현재의 사용자를 컴퓨터에 대한 정당한 사용자로 인정하고 화면보호기를 해제한다(S905). 화면보호기가 해제되면, 사용자는 작업중인 프로그램에 접근하여 작업을 계속할 수 있게 된다.
한편, 비밀번호가 인증되지 않은 경우에는 화면보호기가 해제되지 않고, 사용자는 컴퓨터로의 접근이 차단된다.
이와 같은 일반적인 화면보호기를 이용한 보안 방법에 있어서는, 사용자는 비밀번호를 키보드 등을 이용해 직접 입력해야만 하므로, 사용에 불편하다. 또한, 비밀번호는 타인에게 누출될 가능성이 크다. 또한, 비밀번호의 보안성을 향상시키기 위해서는, 비밀번호의 길이를 늘리거나, 무의미한 조합의 번호를 사용하거나, 사용하던 비밀번호를 주기적으로 변경해야만 하므로, 사용자의 입장에서는 비밀번호에 의한 보안 방법은 사용하기 대단히 번거로운 것이었다.
따라서, 본 발명은 상술한 번거로움을 해결하기 위하여, 별도의 비밀번호 입력 절차를 생략하면서도 컴퓨터 보안을 실현할 수 있는 방법 및 시스템을 제공하고자 하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 작업중인 컴퓨터에 일정 시간 이상 사용자 입력이 없는 경우 자동으로 구동하여 상기 컴퓨터를 보호하는 화면보호기를 해제하기 위한 사용자 인증 방법으로서: 상기 화면보호기가 구동하여 상기 작업에 대한 접근을 차단하는 단계; 상기 컴퓨터에 대한 사용자 입력의 발생을 감지하는 단계; 상기 컴퓨터에 구비된 카메라를 이용하여 상기 사용자 입력을 발생시킨 사용자를 촬영하는 단계; 촬영된 사용자 영상에서 상기 사용자의 얼굴 영상을 추출하는 단계; 상기 추출된 얼굴 영상으로부터 얼굴 특징 데이터 추출하는 단계; 상기 추출된 얼굴 특징 데이터와 미리 저장된 검증용 얼굴 특징 데이터와 비교하여 유사도를 산출하는 단계; 상기 산출된 유사도가 미리 정해진 기준값 이상인 경우에는 상기 사용자를 정당한 사용자로 판정하고, 상기 산출된 유사도가 상기 기준값 미만인 경우 상기 사용자를 부당한 사용자로 판정하는 단계; 정당한 사용자로 판정된 경우 상기 화면보호기를 해제하고, 부당한 사용자로 판정된 경우 상기 화면보호기의 구동 상태를 유지하고 동시에 상기 촬영된 사용자 영상을 저장하는 단계를 포함하는 얼굴 인식을 이용한 화면 보호기의 사용자 인증 방법을 제공한다.
또한, 상기 컴퓨터는 네트워크를 통해 외부와의 통신이 가능하고, 상기 사용자가 부당한 사용자로 판정된 경우, 상기 컴퓨터가 네트워크에 연결되면, 네트워크를 통해 상기 촬영된 사용자 영상을 미리 정해진 연락처로 전송하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 정당한 사용자가 컴퓨터에 로그인하는 단계; 상기 로그인한 정당한 사용자를 촬영하는 단계; 상기 촬영된 사용자 영상으로부터 얼굴 영상을 추출하는 단계; 상기 추출된 얼굴 영상으로부터 얼굴 특징 데이터를 추출하는 단계; 상기 추출된 얼굴 특징 데이터를 검증용 얼굴 특징 데이터로서 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 추출된 얼굴 특징 데이터를 검증용 얼굴 특징 데이터로서 저장하는 단계는: 네트워크를 통해 상기 검증용 얼굴 특징 데이터의 기초가 된 상기 추출된 얼굴 영상을 상기 미리 정해진 연락처로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 카메라는 상기 사용자를 연속적으로 복수 회 촬영하고, 또한, 촬영된 사용자 영상에서 얼굴 영상을 추출하는 단계는: 복수의 상기 촬영된 사용자 영상으로부터 추출한 복수의 상기 얼굴 영상 중에서, 얼굴 인식을 위한 소정의 조건에 최적으로 부합하는 얼굴 영상을 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 조건은, 추출된 상기 얼굴 영상의 밝기, 얼굴 크기, 얼굴 윤곽의 선명도, 얼굴 표정 중 적어도 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 사용자 입력을 발생시킨 사용자가 정당한 사용자로 판정된 경우, 상기 검증용 얼굴 특징 데이터를 상기 사용자 입력을 발생시킨 사용자의 상기 추출된 얼굴 특징 데이터로 갱신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 화면보호기는 동일한 정당한 사용자에 대하여 복수 개의 검증용 얼굴 특징 데이터를 저장 시각과 연동하여 관리하고, 상기 사용자 입력을 발생시킨 사용자가 정당한 사용자로 판정된 경우, 상기 검증용 얼굴 특징 데이터 중 저장 시각이 오래된 순으로 최근 시각의 상기 추출된 얼굴 특징 데이터로 갱신하거나, 인증 성공의 빈도가 낮은 상기 검증용 얼굴 특징 데이터를 인증 성공되고 동시에 가장 높은 유사도를 갖는 상기 추출된 얼굴 특징 데이터로 갱신하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 사용자 입력을 발생시킨 사용자를 촬영하는 단계는, 상기 컴퓨터의 모니터의 일부분 또는 전체를 일시적으로 밝은색으로 전환하여 상기 사용자를 조명하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 작업 프로그램을 구동하는 운영체제부; 상기 작업 프로그램을 제어하기 위한 사용자 입력을 수용하는 입력장치; 사용자 입력을 행하는 사용자를 촬영하는 카메라; 상기 입력장치에 상기 일정 시간 이상 사용자 입력이 없는 경우 상기 작업 프로그램에 대한 사용자의 접근을 차단하고, 이후 사용자 입력이 발생하면 사용자를 촬영하여 사용자 영상을 생성하고, 상기 촬영된 사용자 영상으로부터 추출된 얼굴 영상으로부터 얼굴 특징 데이터 추출하고, 상기 추출된 얼굴 특징 데이터와 미리 저장된 검증용 얼굴 특징 데이터와 비교하여 유사도를 산출하고, 상기 산출된 유사도가 미리 정해진 기준값 이상인 경우에는 상기 사용자를 정당한 사용자로 판정하여 사용자의 접근 차단을 해제하고 또한 상기 산출된 유사도가 상기 기준값 미만인 경우에는 상기 사용자를 부당한 사용자로 판정하고 상기 사용자의 접근 차단을 유지하고 동시에 상기 촬영한 사용자 영상을 저장하는 화면보호기 기능부를 포함하여 이루어지는 얼굴 인식을 이용한 화면보호기를 포함하는 사용자 인증 시스템을 제공한다.
또한, 상기 화면보호기 기능부는, 네트워크를 통해 외부와의 통신이 가능하고, 상기 사용자가 부당한 사용자로 판정된 경우, 상기 촬영한 사용자 영상을 네트워크를 통해 미리 정해진 연락처로 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 또다른 실시예로서, 로그인 가능한 복수의 사용자 ID를 갖는 운영체제부; 상기 운영체제부를 기동시킨 사용자를 촬영하는 카메라; 상기 복수의 사용자 ID 및 상기 복수의 사용자 ID의 각각마다에 대응하여 검증용 얼굴 데이터를 미리 유지하고, 상기 운영체제가 기동되면 상기 운영체제를 기동시킨 사용자를 촬영하여 사용자 영상을 생성하고, 상기 생성된 사용자 영상에 의해 추출된 얼굴 영상으로부터 얼굴 특징 데이터 추출하고, 상기 추출된 얼굴 특징 데이터와 미리 저장된 복수의 상기 검증용 얼굴 특징 데이터와 각각 비교하여 유사도를 복수 개 산출하고, 상기 산출된 복수 개의 유사도 중 미리 정해진 기준값 이상이 되는 상기 검증용 얼굴 특징 데이터에 대응하는 사용자 ID를 판정하고, 상기 판정된 사용자 ID에 의해 상기 운영체제를 로그인시키는 얼굴인식 기능부를 포함하여 이루어 지는 얼굴 인식을 이용한 사용자 인증 시스템을 제공한다.
상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 컴퓨터를 보호하기 위하여 사용자 입력을 차단하는 화면보호기의 구동을 해제하기 위하여 별도의 비밀번호를 입력할 필요가 없으므로, 사용자 편의성을 향상시킨다.
또한, 컴퓨터에 대해 부당한 접근이 발생한 경우, 부당한 사용자의 영상을 소정의 위치에 저장하거나 미리 정해진 연락처로 전송하게 되므로, 부당한 사용 및 도난에 대한 신속한 대응이 가능하게 된다.
또한, 얼굴 영상을 획득함에 있어서, 미리 설정된 조건에 맞는 얼굴 영상을 선택하여 얼굴 인식을 행하므로, 더욱 정확한 얼굴 인식 결과를 제공할 수 있게 된다.
또한, 정당한 사용자의 최근의 얼굴 특징 데이터로 검증용 얼굴 특징 데이터를 갱신하게 됨으로써 정당한 사용자의 얼굴의 변화 등에 능동적으로 대응할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴 인식을 이용한 화면보호기를 포함 하는 사용자 인증 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 사용자 인증 시스템은, 운영체제부(10), 입력장치(20), 카메라(30), 화면보호기 기능부(40)를 포함하여 이루어진다.
운영체제부(10)는 개인용 PC, 서버, 워크스테이션 등의 컴퓨터에 사용되는 운영체제를 가리킨다. 운영체제부(10)는 이와 같은 컴퓨터의 동작을 제어하고, 컴퓨터에서 구동되는 각종 애플리케이션 프로그램(11)의 동작을 제어한다. 애플리케이션 프로그램(11)은 사용자가 원하는 작업을 수행하기 위하여 이용하는 프로그램(작업 프로그램)이며, 다양하게 보안 관리되어야할 데이터를 포함하게 된다.
입력장치(20)는 사용자가 운영체제부(10)의 유지관리 및 작업 프로그램(11)을 통한 작업을 행하기 위한 사용자 조작을 입력하기 위해 사용하는 키보드나 마우스 등의 각종 장치를 가리킨다.
카메라(30)는 컴퓨터의 일측 또는 사용자의 작업 공간 일측에 설치되어 컴퓨터를 사용하는 사용자의 영상을 촬영하고, 촬영한 영상을 디지털 신호 또는 아날로그 신호로 변환하여 컴퓨터에 입력한다. 이러한 카메라(30)는 입력장치(20)를 통해 조작을 입력하는 중의 영상을 촬영하고, 더욱, 사용자의 얼굴을 촬영하는 것이 바람직하다.
또한, 카메라(30)는 사용자 입력을 발생시키는 시점과 같은 어떤 순간의 정지 영상을 촬영할 수도 있으며, 사용자 입력을 발생시키는 동안 또는 컴퓨터에 가까이 접근하는 동안을 동영상으로 촬영할 수도 있다. 이때의 동영상이라는 것은, 복수의 정지 영상을 연속하여 촬영함을 의미한다. 더욱, 카메라(30)는 사용자의 얼 굴을 조명하기 위한 별도의 조명장치(도시하지 않음)를 포함할 수도 있다.
화면보호기 기능부(40)는, 입력감지부(41)와 카메라구동부(42)와, 특징데이터추출부(43)와, 비교및유사도산출부(44)와, 판정제어부(45)와, 저장부(46)와, 전송부(47)를 구비한다.
이러한 화면보호기 기능부(40)는, 먼저, 입력장치(20)에 미리 정해진 소정 시간 이상 사용자 입력이 없는 경우에 구동되어 작업 프로그램(11)에 대한 사용자의 접근을 차단한다.
그리고 이후 입력감지부(41)에서 입력장치(20)에 사용자 입력이 발생함을 감지하면, 카메라구동부(42)가 카메라(30)를 구동시켜 사용자 입력을 발생한 사용자를 촬영함으로써 사용자 영상을 생성하게 된다.
그리고 특징데이터추출부(43)에서는, 촬영된 사용자 영상으로부터 사용자의 얼굴 영상을 추출하고, 추출된 얼굴 영상으로부터 소정의 알고리즘에 따라 얼굴 특징 데이터를 추출한다.
이렇게 얼굴 특징 데이터가 추출되면, 비교및유사도산출부(44)는, 저장부(46)에 미리 저장되어 있는 검증용 얼굴 특징 데이터와 특징데이터추출부(43)에서 추출한 얼굴 특징 데이터를 비교하여 유사도를 산출한다. 얼굴 특징 데이터 간의 정확한 일치는 있을 수 없고, 일치하는 정도를 나타내는 유사도가 산출된다.
다음으로, 판정제어부(45)에서는, 산출된 유사도가 미리 정해진 기준값 이상인 경우에는 촬영된 사용자를 컴퓨터에 대한 정당한 사용자로 판정하여 화면보호기의 구동을 해제함과 동시에 작업 프로그램(11)에 대한 사용자의 접근 차단을 해제 한다.
한편, 산출된 유사도가 미리 정해진 기준값에 미달하는 경우에는 촬영된 사용자를 부당한 사용자로 판정하고 화면보호기의 구동을 유지하여 작업 프로그램(11)에 대한 접근 차단을 유지하도록 한다. 이때, 촬영된 사용자 영상을 저장부(46)에 저장하도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 화면보호기 기능부(40)는 전송부(47)를 더 구비할 수 있으며, 전송부(47)는 컴퓨터가 인터넷과 같은 네트워크에 연결되어 있고, 또한 부당한 사용자의 접근 시 경보를 전송할 연락처가 설정되어 있는 경우에, 네트워크를 통해 해당 연락처로 다양한 방식의 경보를 전송한다. 이러한 동작은, 예를 들면, 부당한 사용자를 촬영한 영상을 촬영된 시간과 함께 멀티미디어 메시지로써 정당한 사용자의 휴대폰으로 전송하는 방법이 있을 수 있다. 이러한 전송 매체는 전자 메일, 문자 메시지, 영상 메시지, 음성통화 등으로 다양하게 구현될 수 있다. 또한, 연락처로는, 정당한 사용자의 휴대폰, 또다른 컴퓨터, 중앙 보안 관리 센터의 컴퓨터 등이 설정될 수 있다. 이러한 구현예에 대해서는 별도의 한정이 있을 수 없으며, 필요에 따라 다양하게 구현할 수 있을 것이다.
다음은, 이와 같은 구성의 사용자 인증 시스템을 이용하여 구현되는 얼굴 인식을 이용한 화면 보호기의 사용자 인증 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는, 본 발명의 일실시예에 따른 얼굴 인식을 이용한 화면 보호기의 사용자 인증 방법의 구현예를 나타내는 흐름도이다.
먼저, 컴퓨터에 사용자 입력이 미리 정해진 시간 동안 발생하지 않은 경우에 화면보호기가 구동하게 된다(S21). 화면보호기는 컴퓨터(또는 작업중인 프로그램)에 대한 정당한 사용자에 의해 현재까지 컴퓨터(또는 작업중인 프로그램)를 통해 수행되던 작업에 대한 사용자 입력에 의한 접근을 차단한다. 동시에 모니터 화면을 다른 영상으로 변경함으로써 디스플레이되는 화면에 대한 보안 처리도 행한다.
한편, 화면보호기가 구동되면, 입력장치를 통한 사용자 입력의 발생 여부를 화면보호기에서 먼저 인식하게 되고, 이어지는 보안 처리가 이루어지게 된다.
이와 같이 화면보호기가 구동하는 도중에 어떠한 사용자가 입력장치(20)를 통해 사용자의 입력을 발생시키면(S22), 화면보호기는 구비된 카메라(30)를 이용하여 사용자 입력을 발생시킨 사용자를 촬영하게 된다(S23). 이러한 촬영은 사용자 입력을 발생시키고 있는 사용자의 얼굴을 촬영하는 것이 바람직하다. 하지만, 촬영 단계에서 사용자의 얼굴 위치를 식별하고 얼굴만을 촬영하는 것은 어렵기 때문에, 실제 촬영되는 영상은 사용자의 얼굴을 포함한 신체 일부가 광범위하게 촬영된다.
이때, 소정의 조명 장치에 의해 사용자를 순간적으로 또는 연속적으로 조명함으로써 촬영된 영상의 휘도를 충분히 높게 하는 것이 바람직하다. 또한, 별도의 조명 장치가 없다면, 모니터를 순간적으로 또는 계속적으로 흰색, 노란색, 붉은색, 녹색, 파란색 등을 밝게 디스플레이하도록 하여 사용자(사용자의 얼굴)를 조명하도록 할 수도 있다. 이와 같이 사용자의 얼굴을 모니터에 의해 직접 조명할 수 있으므로, 별도의 조명 장치가 없는 경우에도 사용자의 얼굴을 선명하게 촬영할 수 있게 된다. 또한, 주변의 조명에 대한 영향을 보정하는 촬영도 가능하다. 즉, 조명이 백열등 또는 네온등과 같이 소정의 색으로 주변을 조명하고 있는 경우에, 사용자의 얼굴색을 변화시키게 되어 정확한 얼굴인식이 어려워지는 경우가 있을 수 있다. 이때, 얼굴 인식 전에 촬영한 영상으로부터 주변색을 인식하고, 사용자의 얼굴이 천연색으로 촬영될 수 있도록 모니터의 색깔을 변경할 수도 있다.
다음, 촬영된 사용자의 영상에서 얼굴 부분만을 식별하여 얼굴 영상을 추출한다(S24).
그리고 추출된 얼굴 영상으로부터 얼굴의 특징점을 추출하여 얼굴 특징 데이터를 생성한다(S25). 즉, 추출된 얼굴 영상에서, 두 눈을 중심으로 코와 입, 광대뼈 등의 영역을 얼굴 데이터로 하여 각각의 고유한 형태에 따라 특징 분석 알고리즘을 통해 미리 정해진 값으로 수치화하고, 이를 디지털 데이터화 함으로써 얼굴 특징 데이터를 생성한다.
이러한 과정에 의해, 현재 컴퓨터 앞에 위치하여 사용자 입력을 발생시킨 사용자에 대한 얼굴 특징 데이터가 추출되었으면, 이 추출된 얼굴 특징 데이터를 미리 저장된 검증용 얼굴 특징 데이터와 비교하고, 양자간의 서로 일치하는 정도를 나타내는 유사도를 산출하게 된다(S26).
이렇게 사용자 입력을 발생시킨 사용자에 대한 얼굴 특징 데이터와 검증용 얼굴 특징 데이터를 비교하여 유사도가 특정 수치로 산출되면, 산출된 유사도는 기준 유사도와 비교하게 된다(S27). 그리고 산출된 유사도가 기준 유사도 이상인 경우에는 사용자 입력을 발생시킨 사용자를 정당한 사용자로 인증하고, 그렇지 않은 경우에는 부당한 사용자의 접근으로 간주하게 된다. 기준 유사도는 사용자에 의해 임의로 설정될 수 있으며, 이 수치에 따라 사용자 인증의 정확도를 조정할 수 있다. 즉, 기준 유사도를 너무 높게 설정한다면, 정당한 사용자의 얼굴도 약간의 변화(조명, 표정, 촬영 거리, 각도 등)에 따라 다른 얼굴로 인식할 가능성이 높아지기 때문이다.
이러한 비교에 있어서, 산출된 유사도가 기준값과 같거나 더 큰 경우에는 사용자 입력을 발생시켜 카메라(30)에 의해 촬영된 사용자가 컴퓨터(또는 작업 프로그램)에 대한 정당한 사용자인 것으로 판정하게 되고(S28), 화면보호기는 사용자 입력의 차단을 해제한다(S29). 동시에 화면보호기의 구동을 해제하고, 운영체제는 다시 사용자 입력이 없는 시간을 미리 정해진 시간과 비교하게 됨으로써, 화면보호기를 구동시킬 지의 여부를 지속적으로 판단하게 된다.
한편, 산출된 유사도가 기준값보다 작은 경우에는, 사용자 입력을 발생시켜 카메라(30)에 의해 촬영된 사용자가 컴퓨터에 부당하게 접근하여 사용하고자 하는 부당한 사용자로 판정하게 되고(S30), 이 부당한 사용자로 판정된 사용자의 영상(사용자 입력이 발생하여 카메라(30)에 의해 촬영된 사용자 영상 또는 이 영상으로부터 추출된 얼굴 영상)을 저장하여 둔다. 그리고 이후 정당한 사용자가 화면보호기를 해제한 후, 이렇게 저장된 부당한 사용자의 영상을 확인할 수 있도록 할 수 있다.
이때, 카메라(30)에 의해 촬영되는 사용자 영상은 촬영 시각과 연동하여 관리될 수 있으며, 이에 의해 부당한 사용자의 영상이 저장되는 경우, 부당한 접근이 발생한 시각도 확인할 수 있게 된다.
부당한 사용자인 것으로 판정한 경우에는, 화면보호기는 해제되지 않고, 지속적으로 컴퓨터로의 접근을 차단한다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인증 방법에 있어서, 부당한 사용자의 접근으로 판정된 경우의 추가적인 처리를 나타낸 흐름도이다. 도 3에 따르면, 단계 S30에서 사용자 입력을 발생시킨 사용자가 부당한 사용자인 것으로 판정된 경우, 화면보호기는 컴퓨터가 유무선 인터넷망, 이동통신망 등의 네트워크를 통해 외부 통신망과 통신 가능한지를 확인한다(S301).
그리고 외부와의 통신이 가능하게 설정되었다면, 미리 정해진 연락처로 촬영한 영상, 즉, 부당한 사용자의 영상을 전송하게 된다(S302). 이때에는, 촬영한 시각 정보도 동시에 전송할 수 있다.
여기에서, 미리 정해진 연락처라는 것은, 컴퓨터에 대한 정당한 사용자가 미리 설정해 놓은 전화번호, 컴퓨터 주소, 메일 주소 등이 된다. 이러한 설정에 의해, 정당한 사용자가 컴퓨터를 켜놓고 자리를 비운 동안 부당한 사용자의 접근이 발생한 경우, 부당한 사용자의 영상을 즉시 확인할 수 있으므로, 신속한 보안 조치를 행할 수 있게 된다.
또한, 이러한 화면보호기를 이용하면, 컴퓨터를 도난 등으로 분실하였을 때, 부당한 사용자의 영상을 원격에서도 확인할 수 있으므로, 컴퓨터를 되찾기 위한 신속한 조치를 행할 수도 있게 된다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인증 방법에 있어서, 검증용 얼굴 특징 데이터를 입력하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 컴퓨터를 사용하고자 하는 어느 사용자가 컴퓨터를 동작시킨 후, 자신의 ID로 로그인한다(S31). 그리고 화면보호기 프로그램에서 제공하는 얼굴 인증 프로그램(화면보호기가 구동하는 상태가 아니더라도 얼굴 인증을 위한 절차를 수행할 수 있도록 만들어진 프로그램)을 구동시키고(S12), 검증용 얼굴 특징 데이터 등록 절차를 실시한다.
이에, 얼굴 인증 프로그램은 카메라(30)를 구동시켜 사용자를 촬영하고(S13), 촬영한 사용자 영상으로부터 얼굴 위치를 설정하여 얼굴 영상을 추출하게 된다(S14). 그리고 추출한 사용자의 얼굴 영상으로부터 얼굴 특징 데이터를 추출한다(S15).
이때, 사용자의 얼굴 영상이 얼굴 특징 데이터를 추출하기에 충분한 조건에 부합하지 않는다면, 얼굴 인증 프로그램은 재촬영을 시도할 수도 있고, 사용자에게 다른 각도, 조명, 표정 등을 요구할 수 있다.
한편, 카메라(30)가 사용자의 영상을 복수의 정지 영상 또는 동영상으로 촬영한다면, 복수의 영상 중에서 위의 조건에 가장 최적으로 부합하는 영상을 선택하여 얼굴 특징 데이터를 추출할 수도 있다.
이렇게 얼굴 특징 데이터가 추출되면, 이 데이터는 검증용 얼굴 특징 데이터로 설정되어 저장된다(S16).
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인증 방법에 있어서, 검증용 얼굴 특징 데이터의 입력시의 추가적인 처리에 대한 흐름도이다. 즉, 검증용 얼굴 특징 데이터가 입력되는 경우, 검증용 얼굴 특징 데이터의 기초가 된 정당한 사용자의 영상을 미리 정해진 연락처로 전송하도록 하는 기능이 추가될 수 있음을 나타낸다.
먼저, 도 4의 단계 S16에서와 같이 검증용 얼굴 특징 데이터가 저장되면, 화면보호기는 컴퓨터가 네트워크를 통해 외부와 통신 가능한지를 확인하고(S161), 통신 가능하게 설정되었다면, 검증용 얼굴 특징 데이터의 기초가 된 정당한 사용자의 영상을 미리 정해진 연락처로 전송하게 된다(S162).
이러한 기능에 의하면, 정당한 사용자 자신이 자신의 얼굴을 이용하여 검증용 얼굴 특징 데이터를 입력하는 경우가 아닌, 부당한 사용자가 부당하게 검증용 얼굴 특징 데이터를 등록하고자 하는 경우에 정당한 사용자가 이를 즉시 인지하고, 대응하는 처리를 행할 수 있게 된다는 장점이 있다.
도 6은, 본 발명의 일 실시에에 따른 사용자 인증 방법에 따른, 사용자 영상 촬영의 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 즉, 사용자 인증을 위해 사용자 영상을 촬영하는 과정에 있어서, 정확한 얼굴 인식을 위해 적용되는 각종 조건에 최적으로 부합하는 사용자 영상을 얻기 위한 절차를 설명한다.
이와 같이, 최적의 사용자 영상을 획득하는 방법은, 영상이 조건에 부합하지 않는 경우, 사용자에게 재촬영을 요구하는 방법과, 사용자의 영상을 복수 회 촬영 하여 복수의 사용자 영상을 획득하고 이 중에서 원하는 조건에 최적으로 부합하는 사용자 영상을 선택하는 방법이 있을 수 있다. 여기에서는 후자의 방법을 예로 들어 설명한다.
먼저, 화면보호기는 카메라(30)를 이용하여, 사용자를 복수 회 촬영하여 복수의 사용자 영상을 획득하고(S51), 어느 하나의 영상으로부터 사용자의 얼굴 영상을 추출한다(S52).
그리고 추출한 얼굴 영상이 미리 정해진 조건에 부합하는지의 여부를 판정한다(S53). 미리 정해진 조건으로는, 얼굴의 크기, 영상의 해상도, 얼굴 전체 휘도, 얼굴 윤곽의 정확도, 얼굴을 구성하는 각 기관의 선명도 등이 있을 수 있다.
이러한 판정에 의하여, 현재의 얼굴 영상이 상기 조건들에 부합하는 경우에는 이어지는 얼굴 특징 데이터 추출 과정을 수행하게 되고(S54), 그렇지 않은 경우에는, 다음의 사용자 영상으로부터 얼굴 영상을 추출하고 조건을 비교하는 절차를 반복하게 된다.
이와 같이, 복수의 사용자 영상을 이용하여 최적의 얼굴 영상을 선택하여 얼굴 특징 데이터를 추출하게 됨으로써, 사용자에게 재촬영을 요청할 필요가 없게 된다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인증 방법에 있어서, 검증용 얼굴 데이터를 최신의 데이터로 갱신하는 절차를 설명하는 흐름도이다. 즉, 시간에 따라 변화하는 정당한 사용자의 얼굴 모습을 반영함으로써, 얼굴 인식의 정확도를 더욱 향상시킬 수 있도록 한다.
먼저, 도 4의 단계 S16에서 추출된 얼굴 특징 데이터를 검증용 얼굴 특징 데이터로 저장할 때에는, 현재 시각도 동시에 저장된다(S61). 그리고 이후 컴퓨터의 정상적인 동작 중에 있어서 화면보호기가 구동하고 사용자 입력을 발생시킨 사용자에 대한 얼굴 인식이 실시되어 정당한 사용자로 판정되면(S62, S63), 구동중인 화면보호기는 해제되고(S64) 사용자 입력에 의해 작업을 계속할 수 있도록 한다. 이때, 사용자 입력을 발생시킨 사용자의 영상에 의한 얼굴 특징 데이터를 새로운 검증용 얼굴 특징 데이터로 저장한다(S65). 이와 같이 검증용 얼굴 특징 데이터를 최신의 데이터로 갱신하게 됨으로써, 정당한 사용자의 얼굴의 변화, 컴퓨터가 사용되는 주변 환경 등에 대하여 능동적으로 대응할 수 있게 된다.
한편, 이와 같이 검증용 얼굴 특징 데이터를 갱신하는 방법에 있어서는, 또다른 방법이 있을 수 있다.
즉, 화면보호기에서는 동일한 정당한 사용자에 대하여 복수의 검증용 얼굴 특징 데이터를 유지할 수 있다. 또한, 각 검증용 얼굴 특징 데이터마다, 사용자 인증의 성공 빈도를 연동하여 관리하고, 인증 성공의 빈도가 낮은 검증용 얼굴 특징 데이터를 새로운 얼굴 특징 데이터(정당한 사용자로 판정된 사용자에 의해 최근에 추출된 얼굴 특징 데이터)로 갱신하는 처리할 수도 있다.
또다른 방법으로는, 유지하고 있는 얼굴 특징 데이터 중 저장 시각이 오래된 순서대로 사용자 입력을 발생시킨 후 정당한 사용자로 판정된 사용자의 얼굴 특징 데이터와 교체하는 갱신 처리도 가능하다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인증 시스템에 있어서, 카메라에 촬영된 사용자 영상이 실제 사용자에 의한 영상인지 사진이나 모형과 같은 위조된 대상에 의한 영상인지를 확인하는 절차를 더 포함할 수도 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴 인식을 이용한 화면 보호기의 사용자 인증 방법 및 얼굴 인식을 이용한 화면보호기를 포함하는 사용자 인증 시스템에 의하면, 컴퓨터를 이용하여 작업 중인 데이터 등에 대한 보안을 더욱 강화할 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 얼굴 인식을 이용한 사용자 인증 방법을 도시한 도면이다. 즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 얼굴 인식 시스템 및 그를 이용한 얼굴 인식 방법은, 컴퓨터의 최초 로그인을 위한 과정에 적용될 수 있다.
먼저, 컴퓨터를 최초 부팅한 경우, 운영체제부(10)가 구동하고(S72), 사용자 ID 및 비밀번호를 이용하여 정당한 사용자가 컴퓨터의 개별적인 공간으로 로그인하기 위한 로그인 절차가 개시된다(S73). 이때에는 얼굴 인식 기능부(예를 들면, 화면보호기 기능부)가, 카메라(30)를 구동시켜 사용자의 얼굴을 인식하는 과정을 개시한다.
그리고 사용자가 로그인을 위하여 카메라(30)를 바라보게 되면, 얼굴 인식 기능부는 카메라(30)에서 촬영한 영상으로부터 사용자의 얼굴을 인식하고 사용자의 얼굴에서 얼굴 특징 데이터를 추출한다(S74).
일반적으로 하나의 컴퓨터에는 복수의 사용자가 정당한 사용자로 등록되어 자신만의 개별 공간을 설정할 수 있으며, 로그인 절차에서 각각의 사용자가 자신의 사용자 ID 및 비밀 번호를 입력함으로써 자신의 공간으로 로그인할 수 있게 된다.
따라서, 얼굴 인식 기능부에서도 복수의 정당한 사용자의 각각에 대하여 적어도 하나씩의 검증용 얼굴 특징 데이터를 유지하고 있게 된다. 그리고 어느 사용자로부터 상기 단계 S74를 통해 얼굴 특징 데이터가 추출되면, 추출된 얼굴 특징 데이터를 검증용 얼굴 특징 데이터 모두와 비교하여 각각의 유사도를 산출하게 된다(S75).
그리고 각각의 유사도의 값 중에서 가장 높은 값을 나타내는 유사도를 판별하고, 이 유사도가 산출된 얼굴 특징 데이터에 대응하는 사용자 ID를 판별한다(S76). 사용자 ID가 판별되면, 얼굴 인식 기능부는 해당 사용자 ID에 의해 컴퓨터를 로그인시키게 된다(S77).
이러한 시스템에 의하면, 사용자가 컴퓨터에 등록한 ID 및 비밀번호를 번거롭게 매번 입력할 필요가 없이, 자동으로 자신의 ID에 해당하는 공간으로 로그인될 수 있게 된다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴 인식을 이용한 화면보호기를 포함하는 사용자 인증 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일실시예에 따른 얼굴 인식을 이용한 화면 보호기의 사용자 인증 방법의 구현예를 나타내는 흐름도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인증 방법에 있어서, 부당한 사용자의 접근으로 판정된 경우의 추가적인 처리를 나타낸 흐름도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인증 방법에 있어서, 검증용 얼굴 특징 데이터를 입력하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인증 방법에 있어서, 검증용 얼굴 특징 데이터의 입력시의 추가적인 처리에 대한 흐름도이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시에에 따른 사용자 인증 방법에 따른, 사용자 영상 촬영의 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 인증 방법에 있어서, 검증용 얼굴 데이터를 최신의 데이터로 갱신하는 절차를 설명하는 흐름도이다.
도 8은, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 얼굴 인식을 이용한 사용자 인증 방법을 도시한 도면이다.
도 9는, 이와 같은 일반적인 화면보호기의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

Claims (12)

  1. 작업중인 컴퓨터에 일정 시간 이상 사용자 입력이 없는 경우 자동으로 구동하여 상기 컴퓨터를 보호하는 화면보호기를 해제하기 위한 사용자 인증 방법으로서:
    상기 화면보호기가 구동하여 상기 작업에 대한 접근을 차단하는 단계;
    상기 컴퓨터에 대한 사용자 입력의 발생을 감지하는 단계;
    상기 컴퓨터에 구비된 카메라를 이용하여 상기 사용자 입력을 발생시킨 사용자를 복수 회 연속으로 촬영하는 단계;
    촬영된 상기 복수의 사용자 영상의 각각에서 얼굴 영상을 추출하는 단계;
    상기 추출한 복수의 얼굴 영상 중에서, 얼굴 인식을 위한 소정의 조건에 최적으로 부합하는 하나의 얼굴 영상을 선택하는 단계;
    상기 선택된 얼굴 영상으로부터 얼굴 특징 데이터 추출하는 단계;
    상기 추출된 얼굴 특징 데이터와 저장 시각과 연동하여 관리되는 미리 저장된 복수의 검증용 얼굴 특징 데이터의 각각과 비교하여 복수의 유사도를 산출하는 단계;
    상기 산출된 복수의 유사도 중 미리 정해진 기준값 이상인 것이 있는 경우에는 상기 사용자를 정당한 사용자로 판정하고, 상기 산출된 복수의 유사도의 모두가 상기 기준값 미만인 경우 상기 사용자를 부당한 사용자로 판정하는 단계;
    정당한 사용자로 판정된 경우 상기 화면보호기를 해제하고 또한 상기 복수의 검증용 얼굴 특징 데이터 중 저장 시각이 오래된 순으로 상기 추출된 얼굴 특징 데이터로 갱신하고, 부당한 사용자로 판정된 경우 상기 화면보호기의 구동 상태를 유지하고 동시에 상기 촬영된 사용자 영상을 저장하는 단계를 포함하는 얼굴 인식을 이용한 화면 보호기의 사용자 인증 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컴퓨터는 네트워크를 통해 외부와의 통신이 가능하고,
    상기 사용자가 부당한 사용자로 판정된 경우, 상기 컴퓨터가 네트워크에 연결되면, 상기 연결된 네트워크를 통해 상기 촬영된 사용자 영상을 미리 정해진 연락처로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 얼굴 인식을 이용한 화면 보호기의 사용자 인증 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 조건은, 추출된 상기 얼굴 영상의 밝기, 얼굴 크기, 얼굴 윤곽의 선명도, 얼굴 표정 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 얼굴 인식을 이용한 화면 보호기의 사용자 인증 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 사용자 입력을 발생시킨 사용자를 촬영하는 단계는,
    상기 컴퓨터의 모니터의 일부분 또는 전체를 일시적으로 밝은색으로 전환하여 상기 사용자를 조명하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 얼굴 인식을 이용한 화면 보호기의 사용자 인증 방법.
  10. 작업 프로그램을 구동하는 운영체제부;
    상기 작업 프로그램을 제어하기 위한 사용자 입력을 수용하는 입력장치;
    사용자 입력을 행하는 사용자를 촬영하는 카메라;
    상기 입력장치에 일정 시간 이상 사용자 입력이 없는 경우 상기 작업 프로그램에 대한 사용자의 접근을 차단하는 화면보호기를 구동시키고, 이후 사용자 입력이 발생하면 사용자를 촬영하여 사용자 영상을 생성하고, 상기 촬영된 사용자 영상으로부터 추출된 얼굴 영상으로부터 얼굴 특징 데이터 추출하고, 상기 추출된 얼굴 특징 데이터와 저장 시각과 연동하여 관리되는 미리 저장된 복수의 검증용 얼굴 특징 데이터의 각각과 비교하여 복수의 유사도를 산출하고,
    상기 산출된 복수의 유사도 중 미리 정해진 기준값 이상인 것이 있는 경우에는 상기 사용자를 정당한 사용자로 판정하여 상기 화면보호기를 해제하고 또한 상기 복수의 검증용 얼굴 특징 데이터 중 저장 시각이 오래된 순으로 상기 추출된 얼굴 특징 데이터로 갱신하고, 상기 산출된 복수의 유사도 모두가 상기 기준값 미만인 경우에는 상기 사용자를 부당한 사용자로 판정하고 상기 사용자의 접근 차단을 유지하고 상기 촬영한 사용자 영상을 저장하고 상기 촬영한 사용자 영상을 외부와 통신 가능한 네트워크를 통해 미리 정해진 연락처로 전송하는 화면보호기 기능부를 포함하여 이루어지는 얼굴 인식을 이용한 화면보호기를 포함하는 사용자 인증 시스템.
  11. 삭제
  12. 작업중인 컴퓨터에 일정 시간 이상 사용자 입력이 없는 경우 자동으로 구동하여 상기 컴퓨터를 보호하는 화면보호기를 해제하기 위한 사용자 인증 방법으로서:
    상기 화면보호기가 구동하여 상기 작업에 대한 접근을 차단하는 단계;
    상기 컴퓨터에 대한 사용자의 입력을 감지하는 단계;
    상기 컴퓨터에 구비된 카메라를 이용하여 상기 사용자를 복수 회 연속으로 촬영하는 단계;
    촬영된 상기 복수의 사용자 영상의 각각에서 얼굴 영상을 추출하는 단계;
    상기 추출한 복수의 얼굴 영상 중에서, 얼굴 인식을 위한 소정의 조건에 최적으로 부합하는 하나의 얼굴 영상을 선택하는 단계;
    상기 선택된 얼굴 영상으로부터 얼굴 특징 데이터 추출하는 단계;
    상기 추출된 얼굴 특징 데이터와 얼굴 인증을 성공시킨 성공 빈도가 연동되어 관리되는 미리 저장된 복수의 검증용 얼굴 특징 데이터의 각각과 비교하여 복수의 유사도를 산출하는 단계;
    상기 산출된 복수의 유사도 중 미리 정해진 기준값 이상인 것이 있는 경우에는 상기 사용자를 정당한 사용자로 판정하고, 상기 산출된 복수의 유사도의 모두가 상기 기준값 미만인 경우 상기 사용자를 부당한 사용자로 판정하는 단계;
    정당한 사용자로 판정된 경우 상기 화면보호기를 해제하고 또한 상기 미리 저장된 복수의 검증용 얼굴 특징 데이터 중 성공 빈도가 낮은 검증용 얼굴 특징 데이터를 상기 추출된 얼굴 특징 데이터로 갱신하고, 부당한 사용자로 판정된 경우 상기 화면보호기의 구동 상태를 유지하고 동시에 상기 촬영된 사용자 영상을 저장하는 단계를 포함하는 얼굴 인식을 이용한 화면 보호기의 사용자 인증 방법.
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