KR101064971B1 - Face recognition apparatus using polarized light filter - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사람의 얼굴을 통해 반사되는 반사광을 편광필터를 통해 차단함과 동시에 조도를 저하시킴으로써 실외와 같은 높은 조도에서도 사람의 얼굴을 정확히 검출 및 인식할 수 있는 편광필터를 이용한 얼굴인식 장치로서, 카메라 렌즈를 중심으로 복수개 배치되어 전방의 사람의 얼굴 이미지에 적외선을 발광하는 적외선 LED와, 상기 얼굴 이미지를 통해 반사되어 되돌아오는 적외선을 입사시키는 카메라 렌즈와, 상기 카메라 렌즈의 후면에 배치되며, 상기 카메라 렌즈를 통해 여러 방향으로 입사되는 적외선을 필터링한 후 어느 한 방향으로만 적외선을 통과되게 하는 하나 이상의 편광필터와, 상기 편광필터의 후면에 배치되어, 상기 편광필터를 통해 입사되는 적외선만을 통과시키고, 상기 적외선 이외의 다른 파장의 빛은 차단하는 적외선 통과필터와, 상기 적외선 통과필터를 통해 입사되는 얼굴 이미지에 대한 적외선을 검출하여 전기적인 영상신호로 변환하여 사람의 얼굴을 인식하는 이미지 센서를 포함한다.The present invention is a face recognition device using a polarizing filter that can accurately detect and recognize the face of a person even in high light, such as outdoors by blocking the reflected light reflected through the face of the person through a polarizing filter and at the same time lowering the illumination, A plurality of infrared light emitting diodes (LEDs) disposed in the center of the camera lens and emitting infrared light to a face image of a person in front of the camera lens; and a camera lens for injecting infrared rays reflected through the face image; At least one polarizing filter which filters infrared rays incident in various directions through the camera lens and passes the infrared rays in only one direction, and is disposed at the rear of the polarizing filter, and passes only the infrared rays incident through the polarizing filter. Passing infrared rays to block light of wavelengths other than the infrared rays Emitter and is converted into an electrical image signal by detecting infrared rays on the face image which is incident through the infrared-pass filter includes an image sensor that recognizes a human face.

Description

편광필터를 이용한 얼굴인식 장치{FACE RECOGNITION APPARATUS USING POLARIZED LIGHT FILTER}Facial recognition device using polarization filter {FACE RECOGNITION APPARATUS USING POLARIZED LIGHT FILTER}

본 발명은 편광필터를 이용한 얼굴인식 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사람 얼굴의 식별을 통해 일반 사무소 및 연구소 등에 설치된 출입 도어를 개폐시키는 얼굴인식 시스템에서, 사람의 얼굴을 통해 반사되는 반사광을 편광필터를 통해 차단함과 동시에 조도를 저하시킴으로써 실외와 같은 높은 조도에서도 사람의 얼굴을 정확히 검출 및 인식할 수 있는 편광필터를 이용한 얼굴인식 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a face recognition device using a polarizing filter, and more particularly, in a face recognition system that opens and closes an entrance door installed in a general office and a laboratory through identification of a human face, polarized reflected light reflected through the face of a person. The present invention relates to a face recognition device using a polarizing filter that can accurately detect and recognize a human face even at high illumination such as outdoors by blocking the filter and reducing the illumination.

일반적으로, 사회가 고도화 되어감에 따라 사무실, 은행, 공항 및 연구소 등과 같은 특정 장소에서는 출입자의 신분을 확인 및 검증하는 시스템이 요구되고 있다.In general, as society becomes more advanced, a system for verifying and verifying the identity of a person in a certain place such as an office, a bank, an airport, and a research institute is required.

위와 같은 요구를 충족시키기 위해, 출입자의 신분을 인식하는 방법으로서 최근에 가장 많은 연구가 진행되고 있는 것 중의 하나는 사람의 생체를 인식하는 것이다.In order to meet the above needs, one of the most recent researches as a method of recognizing the identity of a person is to recognize a human living body.

이러한 생체 인식방법은 기존의 ID나 패스워드 입력과 달리 사용자 자신의 신체를 이용하기 때문에 보다 편리하게 이용할 수 있다는 점으로 인해 활발히 연구가 진행되고 있다.Unlike the conventional ID or password input, such a biometric method has been actively researched due to the fact that the user's own body is used more conveniently.

특히, 생체 인식방법에는 지문, 홍채 및 음성 등의 다양한 인식방법이 존재하지만, 그 중에서도 얼굴 인식이 가장 편리하고, 현재 널리 보급되어 있는 카메라로 인식 시스템의 구현이 가능하므로 가장 주목을 받고 있다.In particular, there are various recognition methods such as fingerprints, irises, and voices in the biometric method, but among them, face recognition is most convenient, and the camera is widely used.

예를 들어, 종래의 얼굴인식 장치의 일예는 도 1에 도시된 바와 같이, 적외선 LED(10)로부터 발광되는 적외선이 사람의 얼굴 이미지(20)를 통해 반사되어 카메라 렌즈(30)에 입사되며, 이 입사된 얼굴 이미지를 이미지 센서(40)가 인식한다.For example, as shown in FIG. 1, an infrared light emitted from the infrared LED 10 is reflected through the face image 20 of a person and incident on the camera lens 30, as shown in FIG. 1. The image sensor 40 recognizes the incident face image.

또한, 종래의 얼굴인식 장치의 다른 예는 도 2에 도시된 바와 같이, 적외선 LED(10)로부터 발광되는 적외선이 사람의 얼굴 이미지(20)를 통해 반사되어 카메라 렌즈(30)에 입사되며, 이 입사된 얼굴 이미지를 적외선 필터(35)가 필터링 한 후, 이 필터링된 얼굴 이미지를 이미지 센서(40)가 인식한다.In addition, another example of the conventional face recognition device, as shown in Figure 2, the infrared light emitted from the infrared LED 10 is reflected through the face image of the person 20 is incident on the camera lens 30, this After the infrared filter 35 filters the incident face image, the image sensor 40 recognizes the filtered face image.

그러나, 상기와 같은 도 1에 도시된 종래의 얼굴인식 장치의 일예는, 사람의 얼굴을 카메라 렌즈에 직접 비추는 대신에 사람의 얼굴 사진을 컬러 프린터로 인쇄한 후 카메라 렌즈에 비추어도 인식이 되기 때문에 범죄에 악용되는 문제점이 있다.However, in the example of the conventional face recognition apparatus shown in FIG. 1 as described above, instead of directly illuminating a face of a person on the camera lens, the face of the person is printed on a color printer and then recognized by the camera lens. There is a problem that is exploited in crime.

즉, 상기와 같은 종래의 얼굴인식 장치의 일예는, 이미지 센서에 입력된 영상이 실제 사람의 얼굴인지 사진인지를 식별하지 못하므로, 불순한 목적을 가진 사 람이 해당 당사자의 사진을 도용하여 범죄에 이용하는 문제점이 있다.That is, one example of the conventional face recognition device as described above does not identify whether an image input to the image sensor is a real person's face or a photo, and a person with an impure purpose steals the person's photo to commit a crime. There is a problem to use.

또한, 상기와 같은 도 2에 도시된 종래의 얼굴인식 장치의 다른 예는, 상기의 도 1과 같은 얼굴인식 장치와는 달리, 사진으로 인증 시도시 적외선 필터를 통해 사진을 일반 종이로 인식하게 함으로써 인증을 성공할 수 없게 하지만, 30,000룩스(lux) 이상의 높은 환경의 조도에서는 인식률이 떨어짐과 동시에 사람의 얼굴을 제대로 인식할 수 없는 문제점이 있다.In addition, another example of the conventional face recognition apparatus illustrated in FIG. 2 is different from the face recognition apparatus illustrated in FIG. Although the authentication is not successful, there is a problem in that the recognition rate is lowered and the face of the person cannot be properly recognized at the illumination of a high environment of 30,000 lux or more.

즉, 상기와 같은 종래의 얼굴인식 장치의 다른 예는, 실외에 설치되었을 때 태양광, 노면, 거울 또는 차량의 유리를 통해 반사되는 반사광의 조도가 높기 때문에 사람의 얼굴을 제대로 검출 및 인식할 수 없을 뿐만 아니라 실외에 설치할 수 없는 문제점이 있다.That is, another example of the conventional face recognition device as described above, when installed outdoors, the illumination of the reflected light reflected through the sunlight, road surface, mirror or glass of the vehicle is high, it is possible to properly detect and recognize the face of the person. Not only is there a problem that can not be installed outdoors.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 사람의 얼굴을 통해 반사되는 반사광을 편광필터를 통해 차단함과 동시에 조도를 저하시킴으로써 실외와 같은 30,000룩스 이상의 높은 환경의 조도에서도 사람의 얼굴을 정확히 검출 및 인식할 수 있는 편광필터를 이용한 얼굴인식 장치를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, the object is to block the reflected light reflected through the face of the person through the polarization filter and at the same time lowering the illuminance of the human even in high environment illumination of more than 30,000 lux, such as outdoors The present invention provides a face recognition device using a polarization filter capable of accurately detecting and recognizing a face.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따른 편광필터를 이용한 얼굴인식 장치는, 카메라 렌즈(130)를 중심으로 복수개 배치되어 전방의 사람의 얼굴 이미지(120)에 적외선을 발광하는 적외선 LED(110)와, 상기 얼굴 이미지(120)를 통해 반사되어 되돌아오는 적외선을 입사시키는 카메라 렌즈(130)와, 상기 카메라 렌즈(130)의 후면에 배치되며, 상기 카메라 렌즈(130)를 통해 여러 방향으로 입사되는 적외선을 필터링한 후 한 방향으로만 적외선을 통과되게 하는 하나 이상의 편광필터(140 또는 145)와, 상기 편광필터(140 또는 145)의 후면에 배치되어, 상기 편광필터(140 또는 145)를 통해 입사되는 적외선만을 통과시키고, 상기 적외선 이외의 다른 파장의 빛은 차단하는 적외선 통과필터(150)와, 상기 적외선 통과필터(150)를 통해 입사되는 얼굴 이미지(120)에 대한 적외선을 검출하여 전기적인 영상신호로 변환하여 사람의 얼굴을 인식하는 이미지 센서(160)를 포함한다.Face recognition apparatus using a polarization filter according to an aspect of the present invention for achieving the above object, the plurality of the infrared LED which is disposed around the camera lens 130 to emit infrared rays in front of the face image 120 of the person 110, a camera lens 130 for injecting infrared rays reflected through the face image 120, and disposed on a rear surface of the camera lens 130, and arranged in various directions through the camera lens 130. At least one polarizing filter 140 or 145 for filtering infrared rays incident to the light and passing the infrared rays in only one direction, and disposed on a rear surface of the polarizing filter 140 or 145, and the polarizing filter 140 or 145. Infrared light passing through only the infrared light passing through, and the infrared light passing through the filter other than the infrared light 150 and the face image 120 incident through the infrared light passing filter 150 Conversion by detecting the infrared into an electrical image signal includes an image sensor 160 for recognizing a human face.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 편광필터를 이용한 얼굴인식 장치는, 카메라 렌즈(230)를 중심으로 복수개 배치되어 전방의 사람의 얼굴 이미지(220)에 적외선을 발광하는 적외선 LED(210)와, 상기 얼굴 이미지(220)를 통해 반사되어 되돌아오는 적외선을 입사시키는 카메라 렌즈(230)와, 상기 카메라 렌즈(230)의 후면에 배치되어, 상기 카메라 렌즈(230)를 통해 입사되는 적외선만을 통과시키고, 상기 적외선 이외의 다른 파장의 빛은 차단하는 적외선 통과필터(240)와, 상기 적외선 통과필터(240)의 후면에 배치되며, 상기 적외선 통과필터(240)를 통과하여 여러 방향으로 입사되는 적외선을 필터링한 후 한 방향으로만 적외선을 통과되게 하는 하나 이상의 편광필터(250 또는 255)와, 상기 편광필터(250 또는 255)를 통해 입사되는 얼굴 이미지(220)에 대한 적외선을 검출하여 전기적인 영상신호로 변환하여 사람의 얼굴을 인식하는 이미지 센서(260)를 포함한다.In addition, the face recognition device using a polarizing filter according to another aspect of the present invention for achieving the above object, a plurality of arranged around the camera lens 230 to emit infrared light to the face image 220 of the person in front An infrared LED 210, a camera lens 230 for injecting infrared rays reflected through the face image 220, and a rear surface of the camera lens 230 and disposed through the camera lens 230. Infrared light passing through only the infrared light passing through, and the infrared light passing through the infrared filter 240 to block the light of other wavelengths other than the infrared passing through the filter 240, the infrared light passing through the filter 240 One or more polarizing filters 250 or 255 for filtering infrared rays incident in a direction and passing the infrared rays in only one direction, and a face incident through the polarizing filters 250 or 255. It converted to an electrical image signal by detecting infrared rays on the support 220 and includes an image sensor 260 for recognizing a human face.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 편광필 터를 이용한 얼굴인식 장치는, 카메라 렌즈(340)를 중심으로 복수개 배치되어 전방의 사람의 얼굴 이미지(320)에 적외선을 발광하는 적외선 LED(310)와, 상기 카메라 렌즈(340)의 전면에 배치되며, 상기 얼굴 이미지(320)를 통해 여러 방향으로 입사되는 적외선을 필터링한 후 한 방향으로만 적외선을 통과되게 하는 하나 이상의 편광필터(330 또는 335)와, 상기 편광필터(330 또는 335)의 후면에 배치되며, 상기 편광필터(330 또는 335)를 통해 필터링되어 입사되는 편광된 적외선을 입사시키는 카메라 렌즈(340)와, 상기 카메라 렌즈(340)의 후면에 배치되어, 상기 카메라 렌즈(340)를 통해 입사되는 적외선만을 통과시키고, 상기 적외선 이외의 다른 파장의 빛은 차단하는 적외선 통과필터(350)와, 상기 적외선 통과필터(350)를 통해 입사되는 얼굴 이미지(320)에 대한 적외선을 검출하여 전기적인 영상신호로 변환하여 사람의 얼굴을 인식하는 이미지 센서(260)를 포함한다.In addition, the face recognition device using a polarizing filter according to another aspect of the present invention for achieving the above object, a plurality of are disposed around the camera lens 340 to emit infrared light to the face image 320 of the person in front At least one infrared light emitting diode 310 and disposed on the front of the camera lens 340, one or more to filter the infrared light incident in various directions through the face image 320 and to pass the infrared light only in one direction A polarization filter 330 or 335, a camera lens 340 disposed on a rear surface of the polarization filter 330 or 335, and incident polarized infrared rays filtered through the polarization filter 330 or 335 to be incident thereon; An infrared pass filter 350 disposed on a rear surface of the camera lens 340 and configured to pass only infrared rays incident through the camera lens 340 and block light of a wavelength other than the infrared rays; And an image sensor 260 that detects infrared rays of the face image 320 incident through the infrared ray passing filter 350, converts the infrared rays into electrical image signals, and recognizes a human face.

바람직하게, 상기 적외선 LED(110, 210, 310)는 카메라 렌즈(130, 230, 340)로부터 사람의 얼굴 이미지(120, 220, 320)가 0.3m 내지 1m 사이에 위치되었을 때 0.4초 내지 1초에 한 번씩 적외선을 발광한다.Preferably, the infrared LED (110, 210, 310) is 0.4 seconds to 1 second when the human face images 120, 220, 320 from the camera lens (130, 230, 340) is located between 0.3m to 1m Infrared light is emitted once.

더 바람직하게, 상기 편광필터가 2개 사용시, 하나의 편광필터는 고정되고 다른 하나의 편광필터는 0~90°의 각도로 경사되어 입사되는 광을 편광시킨다.More preferably, when two polarization filters are used, one polarization filter is fixed and the other polarization filter is inclined at an angle of 0 to 90 ° to polarize the incident light.

본 발명에 따른 편광필터를 이용한 얼굴인식 장치에 따르면, 사람의 얼굴을 통해 반사되는 반사광을 편광필터를 통해 차단함으로써 실외와 같은 30,000룩스 이상의 높은 조도에서도 사람의 얼굴을 정확히 검출 및 인식할 수 있으므로, 보안이 필요한 사무실, 은행, 공항 및 연구소 등과 같은 특정 장소의 실외에서도 유용하게 활용할 수 있다.According to the facial recognition apparatus using the polarizing filter according to the present invention, since the reflected light reflected through the human face is blocked by the polarizing filter, it is possible to accurately detect and recognize the human face even at high illuminance of 30,000 lux or more, such as outdoors. It can also be useful outdoors in certain locations such as offices, banks, airports, and laboratories where security is required.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예에 대한 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other objects and advantages of the present invention in addition to the above object will be apparent from the detailed description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 편광필터를 이용한 얼굴인식 장치의 제 1 내지 제 3 실시예들을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, first to third embodiments of a face recognition device using a polarization filter according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 카메라 렌즈에 대한 적외선 LED의 배치를 설명하는 도면이고, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 편광필터를 이용한 얼굴인식 장치를 나타내는 도면이며, 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 편광필터를 이용한 얼굴인식 장치를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 편광필터를 이용한 얼굴인식 장치를 나타내는 도면이다.3 is a view illustrating an arrangement of an infrared LED with respect to a camera lens, and FIG. 4 is a view illustrating a face recognition device using a polarization filter according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a second embodiment of the present invention. 6 is a view illustrating a face recognition device using a polarization filter according to an embodiment, and FIG. 6 is a view illustrating a face recognition device using a polarization filter according to a third embodiment of the present invention.

<제 1 실시예><First Embodiment>

도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 편광필터를 이용한 얼굴인식 장치는, 적외선 LED(110), 얼굴 이미지(120), 카메라 렌즈(130), 제 1 편광필터(140)와 제 2 편광필터(145), 적외선 통과필터(150) 및 이미지 센서(160)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the face recognition device using the polarization filter according to the first embodiment of the present invention includes an infrared LED 110, a face image 120, a camera lens 130, and a first polarization filter 140. And a second polarization filter 145, an infrared ray passing filter 150, and an image sensor 160.

구체적으로, 적외선 LED(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 카메라 렌즈(130)를 중심으로 분산되어 복수개 배치되어, 카메라 렌즈(130)로부터 사람의 얼굴 이미 지(120)가 0.3m 내지 1m(바람직하게는, 0.6m 내지 0.7m) 사이에 위치되었을 때 0.4초 내지 1초(바람직하게는, 0.5초 내지 0.6초)에 한 번씩 적외선을 발광한다.Specifically, as shown in FIG. 3, a plurality of infrared ray LEDs 110 are distributed and disposed around the camera lens 130, so that the human face image 120 is 0.3m to 1m (from the camera lens 130). Preferably, the infrared light is emitted once every 0.4 seconds to 1 second (preferably 0.5 seconds to 0.6 seconds) when positioned between 0.6 m and 0.7 m.

이때, 상기 얼굴 이미지(120)는 피사체로서, 보안이 필요한 사무실, 은행, 공항 및 연구소 등과 같은 특정 장소에 출입하고자 하는 사람의 얼굴이다.In this case, the face image 120 is a face of a person who wants to enter and exit a specific place such as an office, a bank, an airport, a research center, and the like, which need security.

카메라 렌즈(130)는 상기 적외선 LED(110)로부터 발광되어 얼굴 이미지(120)를 통해 반사되어 되돌아오는 적외선을 입사시키는 수단이다.The camera lens 130 is a means for injecting infrared light emitted from the infrared LED 110 and reflected through the face image 120.

이때, 상기 적외선 LED(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 카메라 렌즈(130)에 지지된 PCB 모듈(115)에 설치되며, 이러한 구조는 공지의 기술이므로 그에 대한 상세한 설명은 이하에서 생략한다.At this time, the infrared LED 110 is installed in the PCB module 115 supported by the camera lens 130 as shown in Figure 3, since this structure is a known technique, a detailed description thereof will be omitted below.

제 1 편광필터(140)와 제 2 편광필터(145)는 상기 카메라 렌즈(130)의 후면에 배치되며, 상기 얼굴 이미지(120)로부터 반사되어 카메라 렌즈(130)를 통해 여러 방향으로 입사되는 적외선을 필터링한 후, 어느 한 방향으로만 적외선을 통과되게 한다.The first polarization filter 140 and the second polarization filter 145 are disposed on the rear of the camera lens 130, the infrared rays reflected from the face image 120 is incident in various directions through the camera lens 130 After filtering, passes the infrared light in only one direction.

이때, 상기 제 1 편광필터(140)와 제 2 편광필터(145)중 어느 하나는 선택적으로 고정되고, 다른 하나는 0~90°의 각도로 경사지게 하여, 적외선 통과필터(150)로 입사되는 적외선의 양을 조절하여 최적의 효과를 발휘하게 한다.At this time, any one of the first polarization filter 140 and the second polarization filter 145 is selectively fixed, the other is inclined at an angle of 0 ~ 90 °, the infrared ray incident on the infrared pass filter 150 Adjust the amount of to achieve the best effect.

또한, 본 실시예에서는 2개의 편광필터, 즉 제 1 편광필터(140)와 제 2 편광필터(145)를 사용하여 입사되는 적외선의 양을 조절하는 것으로 설명하고 있지만, 바람직하게는 제 1 편광필터(140) 또는 제 2 편광필터(145)중 어느 하나만을 사용할 수 있다. 즉, 제 1 편광필터(140) 또는 제 2 편광필터(145), 또는 제 1 편광필 터(140)와 제 2 편광필터(145)를 적용할 수 있다.In addition, in the present embodiment, it is described that two polarization filters, that is, the first polarization filter 140 and the second polarization filter 145, are used to adjust the amount of incident infrared rays. Only one of the 140 and the second polarization filter 145 may be used. That is, the first polarization filter 140 or the second polarization filter 145, or the first polarization filter 140 and the second polarization filter 145 may be applied.

적외선 통과필터(150)는 상기 제 2 편광필터(145)의 후면에 배치되며, 상기 제 1 편광필터(140)와 제 2 편광필터(145)를 통해 입사되는 적외선만을 통과시키고, 적외선을 제외한 다른 파장의 빛은 입사되지 못하게 한다.The infrared ray passing filter 150 is disposed on the rear surface of the second polarization filter 145, and passes only the infrared rays incident through the first polarization filter 140 and the second polarization filter 145, and other than the infrared ray. Light of the wavelength is prevented from entering.

이미지 센서(160)는 상기 적외선 통과필터(150)를 통해 입사되는 피사체 정보, 즉 얼굴 이미지(120)에 대한 적외선을 검출하여 전기적인 영상신호로 변환함으로써 사람의 얼굴을 인식한다.The image sensor 160 recognizes a human face by detecting the subject information incident through the infrared ray passing filter 150, that is, the infrared ray of the face image 120, and converting the infrared ray into an electrical image signal.

<제 2 실시예>&Lt; Embodiment 2 >

도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 편광필터를 이용한 얼굴인식 장치는, 적외선 LED(210), 얼굴 이미지(220), 카메라 렌즈(230), 적외선 통과필터(240), 제 1 편광필터(250)와 제 2 편광필터(255) 및 이미지 센서(260)를 포함한다.As shown in FIG. 5, the face recognition apparatus using the polarization filter according to the second embodiment of the present invention may include an infrared LED 210, a face image 220, a camera lens 230, an infrared pass filter 240, The first polarization filter 250, the second polarization filter 255, and the image sensor 260 are included.

구체적으로, 적외선 LED(210)는 카메라 렌즈(230)를 중심으로 분산되어 복수개 배치되어, 카메라 렌즈(230)로부터 사람의 얼굴 이미지(220)가 0.3m 내지 1m(바람직하게는, 0.6m 내지 0.7m) 사이에 위치되었을 때 0.4초 내지 1초(바람직하게는, 0.5초 내지 0.6초)에 한 번씩 적외선을 발광한다.Specifically, the infrared LED 210 is distributed around the camera lens 230 is arranged in plurality, so that the human face image 220 from the camera lens 230 0.3m to 1m (preferably, 0.6m to 0.7 m) emits infrared light once every 0.4 seconds to 1 second (preferably between 0.5 and 0.6 seconds).

이때, 상기 얼굴 이미지(220)는 피사체로서, 보안이 필요한 사무실, 은행, 공항 및 연구소 등과 같은 특정 장소에 출입하고자 하는 사람의 얼굴이다.In this case, the face image 220 is a face of a person who wants to enter and exit a specific place such as an office, a bank, an airport, a research center, and the like, which require security.

카메라 렌즈(230)는 상기 적외선 LED(210)로부터 발광되어 얼굴 이미지(220) 를 통해 반사되어 되돌아오는 적외선을 입사시키는 수단이다.The camera lens 230 is a means for injecting infrared light emitted from the infrared LED 210 and reflected through the face image 220.

적외선 통과필터(240)는 상기 카메라 렌즈(230)의 후면에 배치되어, 상기 카메라 렌즈(230)를 통해 입사되는 적외선만을 통과시키고, 적외선을 제외한 다른 파장의 빛은 입사되지 못하게 한다.The infrared ray passing filter 240 is disposed on the rear surface of the camera lens 230 to pass only the infrared rays incident through the camera lens 230, and prevents light of other wavelengths from being incident except the infrared rays.

제 1 편광필터(250)와 제 2 편광필터(255)는 상기 적외선 통과필터(240)의 후면에 배치되며, 상기 적외선 통과필터(240)를 통과하여 여러 방향으로 입사되는 적외선을 필터링한 후, 어느 한 방향으로만 적외선을 통과되게 한다.The first polarization filter 250 and the second polarization filter 255 are disposed on the rear surface of the infrared ray passing filter 240, and after filtering the infrared rays passing through the infrared ray passing filter 240 in various directions, Allow infrared light to pass in only one direction.

이때, 상기 제 1 편광필터(250)와 제 2 편광필터(255)중 어느 하나는 선택적으로 고정되고, 다른 하나는 0~90°의 각도로 경사지게 하여, 이미지 센서(260)로 입사되는 적외선의 양을 조절하여 최적의 효과를 발휘하게 한다.At this time, any one of the first polarization filter 250 and the second polarization filter 255 is selectively fixed, the other is inclined at an angle of 0 ~ 90 °, the infrared ray incident to the image sensor 260 Adjust the amount to achieve the best effect.

또한, 본 실시예에서는 2개의 편광필터, 즉 제 1 편광필터(250)와 제 2 편광필터(255)를 사용하여 입사되는 적외선의 양을 조절하는 것으로 설명하고 있지만, 바람직하게는 제 1 편광필터(250) 또는 제 2 편광필터(255)중 어느 하나만을 사용할 수 있다. 즉, 제 1 편광필터(250) 또는 제 2 편광필터(255), 또는 제 1 편광필터(250)와 제 2 편광필터(255)를 적용할 수 있다.In addition, in the present embodiment, it is described that two polarization filters, that is, the first polarization filter 250 and the second polarization filter 255, are used to control the amount of incident infrared rays. Only one of the 250 and the second polarization filter 255 may be used. That is, the first polarization filter 250 or the second polarization filter 255, or the first polarization filter 250 and the second polarization filter 255 may be applied.

이미지 센서(260)는 상기 제 1 편광필터(250)와 제 2 편광필터(255)를 통해 입사되는 피사체 정보, 즉 얼굴 이미지(220)에 대한 적외선을 검출하여 전기적인 영상신호로 변환함으로써 사람의 얼굴을 인식한다.The image sensor 260 detects subject information incident through the first polarization filter 250 and the second polarization filter 255, that is, an infrared ray for the face image 220, and converts the infrared ray into an electrical image signal. Recognize face

여기서, 상술한 제 1 실시예 및 제 2 실시예를 비교하면, 제 1 실시예에서는 제 1 편광필터(140)와 제 2 편광필터(145)가 카메라 렌즈(130)와 적외선 통과필 터(150) 사이에 배치되는 반면, 제 2 실시예에서는 제 1 편광필터(250)와 제 2 편광필터(255)가 적외선 통과필터(240)와 이미지 센서(260) 사이에 배치되는 점이 다르다.Here, comparing the above-described first and second embodiments, in the first embodiment, the first polarizing filter 140 and the second polarizing filter 145 are the camera lens 130 and the infrared passing filter 150. In the second exemplary embodiment, the first polarization filter 250 and the second polarization filter 255 are disposed between the infrared pass filter 240 and the image sensor 260.

<제 3 실시예>Third Embodiment

도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 편광필터를 이용한 얼굴인식 장치는, 적외선 LED(310), 얼굴 이미지(320), 제 1 편광필터(330)와 제 2 편광필터(335), 카메라 렌즈(340), 적외선 통과필터(350) 및 이미지 센서(360)를 포함한다.As shown in FIG. 6, the face recognition apparatus using the polarization filter according to the third embodiment of the present invention includes an infrared LED 310, a face image 320, a first polarization filter 330, and a second polarization filter ( 335, a camera lens 340, an infrared pass filter 350, and an image sensor 360.

구체적으로, 적외선 LED(310)는 카메라 렌즈(340)를 중심으로 분산되어 복수개 배치되어, 카메라 렌즈(340)로부터 사람의 얼굴 이미지(320)가 0.3m 내지 1m(바람직하게는, 0.6m 내지 0.7m) 사이에 위치되었을 때 0.4초 내지 1초(바람직하게는, 0.5초 내지 0.6초)에 한 번씩 적외선을 발광한다.Specifically, the infrared LED 310 is distributed in plurality around the camera lens 340, so that the human face image 320 from the camera lens 340 is 0.3m to 1m (preferably, 0.6m to 0.7 m) emits infrared light once every 0.4 seconds to 1 second (preferably between 0.5 and 0.6 seconds).

이때, 상기 얼굴 이미지(320)는 피사체로서, 보안이 필요한 사무실, 은행, 공항 및 연구소 등과 같은 특정 장소에 출입하고자 하는 사람의 얼굴이다.In this case, the face image 320 is a face of a person who wants to enter and exit a specific place such as an office, a bank, an airport, a research center, and the like, which need security.

제 1 편광필터(330)와 제 2 편광필터(335)는 카메라 렌즈(340)의 전면에 배치되며, 상기 얼굴 이미지(320)를 통해 여러 방향으로 입사되는 적외선을 필터링한 후, 어느 한 방향으로만 적외선을 통과되게 한다.The first polarization filter 330 and the second polarization filter 335 are disposed in front of the camera lens 340, and after filtering the infrared rays incident in various directions through the face image 320, in either direction Only let infrared light pass through.

이때, 상기 제 1 편광필터(330)와 제 2 편광필터(335)중 어느 하나는 선택적으로 고정되고, 다른 하나는 0~90°의 각도로 경사지게 하여, 카메라 렌즈(340)로 입사되는 적외선의 양을 조절하여 최적의 효과를 발휘하게 한다.At this time, any one of the first polarization filter 330 and the second polarization filter 335 is selectively fixed, the other is inclined at an angle of 0 ~ 90 °, the infrared ray incident on the camera lens 340 Adjust the amount to achieve the best effect.

또한, 본 실시예에서는 2개의 편광필터, 즉 제 1 편광필터(330)와 제 2 편광필터(335)를 사용하여 입사되는 적외선의 양을 조절하는 것으로 설명하고 있지만, 바람직하게는 제 1 편광필터(330) 또는 제 2 편광필터(335)중 어느 하나만을 사용할 수 있다. 즉, 제 1 편광필터(330) 또는 제 2 편광필터(335), 또는 제 1 편광필터(330)와 제 2 편광필터(335)를 적용할 수 있다.In addition, in the present embodiment, it is described that two polarization filters, that is, the first polarization filter 330 and the second polarization filter 335, are used to adjust the amount of incident infrared rays. Only one of the 330 and the second polarization filter 335 may be used. That is, the first polarization filter 330 or the second polarization filter 335, or the first polarization filter 330 and the second polarization filter 335 may be applied.

카메라 렌즈(340)는 상기 제 2 편광필터(335)의 후면에 배치되며, 상기 제 1 편광필터(330)와 제 2 편광필터(335)를 통해 필터링되어 입사되는 편광된 적외선을 입사시키는 수단이다.The camera lens 340 is disposed on the rear surface of the second polarization filter 335, and is a means for injecting polarized infrared rays filtered through the first polarization filter 330 and the second polarization filter 335. .

적외선 통과필터(350)는 카메라 렌즈(340)의 후면에 배치되어, 상기 카메라 렌즈(340)를 통해 입사되는 적외선만을 통과시키고, 적외선을 제외한 다른 파장의 빛은 입사되지 못하게 한다.The infrared ray passing filter 350 is disposed on the rear surface of the camera lens 340 to allow only infrared rays incident through the camera lens 340 to pass, and prevent light of other wavelengths from being incident except the infrared rays.

이미지 센서(260)는 상기 적외선 통과필터(350)를 통해 입사되는 피사체 정보, 즉 얼굴 이미지(320)에 대한 적외선을 검출하여 전기적인 영상신호로 변환함으로써 사람의 얼굴을 인식한다.The image sensor 260 recognizes a human face by detecting the subject information incident through the infrared pass filter 350, that is, the infrared ray of the face image 320, and converting the infrared ray into an electrical image signal.

여기서, 상술한 제 1 실시예 및 제 3 실시예를 비교하면, 제 1 실시예에서는 제 1 편광필터(140)와 제 2 편광필터(145)가 카메라 렌즈(130)와 적외선 통과필터(150) 사이에 배치되는 반면, 제 3 실시예에서는 제 1 편광필터(330)와 제 2 편광필터(335)가 카메라 렌즈(340)의 전면에 배치되어, 얼굴 이미지(320)로부터 반사되어 되돌아오는 적외선을 직접 입사시키는 점이 다르다.Here, comparing the above-described first and third embodiments, in the first embodiment, the first polarization filter 140 and the second polarization filter 145 are the camera lens 130 and the infrared ray passing filter 150. In the third exemplary embodiment, the first polarization filter 330 and the second polarization filter 335 are disposed in front of the camera lens 340 to reflect infrared rays reflected from the face image 320. Direct incidence is different.

따라서, 상술한 제 1 실시예 내지 제 3 실시예에 의하면, 하나 이상의 편광필터를 카메라 모듈에 적용하고, 태양광으로 인해 조도가 높은 실외에서도 편광필터를 통해 반사광을 차단함과 동시에 조도를 저하시킴으로써, 환경 조도가 30,000룩스 이상이라 할지라도 사람의 얼굴을 정확히 검출 및 인식할 수 있다.Therefore, according to the first to third embodiments described above, by applying one or more polarizing filters to the camera module, by blocking the reflected light through the polarizing filter at the same time in the outdoor with high illuminance due to sunlight, However, even if the environmental illuminance is more than 30,000 lux, the human face can be accurately detected and recognized.

이상에서는 본 발명의 일실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Of course.

도 1은 종래의 일예에 따른 얼굴인식 장치를 나타낸 도면.1 is a view showing a face recognition device according to a conventional example.

도 2는 종래의 다른 예에 따른 얼굴인식 장치를 나타낸 도면.2 is a view showing a face recognition device according to another conventional example.

도 3은 카메라 렌즈에 대한 적외선 LED의 배치를 설명하는 도면.3 is a diagram illustrating an arrangement of an infrared LED with respect to a camera lens.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 편광필터를 이용한 얼굴인식 장치를 나타내는 도면.4 is a view showing a face recognition device using a polarizing filter according to a first embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 편광필터를 이용한 얼굴인식 장치를 나타내는 도면.5 is a view showing a face recognition device using a polarizing filter according to a second embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 편광필터를 이용한 얼굴인식 장치를 나타내는 도면.6 is a view showing a face recognition device using a polarizing filter according to a third embodiment of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

110, 210, 310 : 적외선 LED 120, 220, 320 : 얼굴 이미지110, 210, 310: infrared LED 120, 220, 320: face image

130, 230, 340 : 카메라 렌즈 140, 250, 330 : 제 1 편광필터130, 230, 340: camera lens 140, 250, 330: first polarizing filter

140, 255, 335 : 제 2 편광필터 150, 240, 350 : 적외선 통과필터140, 255, 335: second polarization filter 150, 240, 350: infrared pass filter

160, 260, 360 : 이미지 센서160, 260, 360: Image Sensor

Claims (5)

하나 이상의 편광필터를 이용하여 얼굴을 인식하는 장치로서,A device for recognizing a face using at least one polarizing filter, 카메라 렌즈(130)를 중심으로 복수개 배치되어 전방의 사람의 얼굴 이미지(120)에 적외선을 발광하는 적외선 LED(110)와,A plurality of infrared LEDs 110 arranged around the camera lens 130 to emit infrared rays to the face image 120 of the person in front; 상기 얼굴 이미지(120)를 통해 반사되어 되돌아오는 적외선을 입사시키는 카메라 렌즈(130)와,A camera lens 130 for injecting infrared rays reflected and reflected through the face image 120; 상기 카메라 렌즈(130)의 후면에 배치되며, 상기 카메라 렌즈(130)를 통해 여러 방향으로 입사되는 적외선을 필터링한 후 한 방향으로만 적외선을 통과되게 하는 하나 이상의 편광필터(140 또는 145)와,At least one polarizing filter (140 or 145) disposed on a rear surface of the camera lens (130) and filtering infrared rays incident in various directions through the camera lens (130) and passing infrared rays only in one direction; 상기 편광필터(140 또는 145)의 후면에 배치되어, 상기 편광필터(140 또는 145)를 통해 입사되는 적외선만을 통과시키고, 상기 적외선 이외의 다른 파장의 빛은 차단하는 적외선 통과필터(150)와, An infrared light pass filter 150 disposed on a rear surface of the polarization filter 140 or 145 to pass only infrared light incident through the polarization filter 140 or 145 and block light of a wavelength other than the infrared light; 상기 적외선 통과필터(150)를 통해 입사되는 얼굴 이미지(120)에 대한 적외선을 검출하여 전기적인 영상신호로 변환하여 사람의 얼굴을 인식하는 이미지 센서(160)를 포함하되,Including an image sensor 160 for detecting the infrared ray of the face image 120 incident through the infrared ray filter 150 and converting it into an electrical image signal to recognize a human face, 상기 편광필터(140 또는 145)가 2개 사용시, 하나의 편광필터는 고정되고 다른 하나의 편광필터는 0~90°의 각도로 경사되어 입사되는 광을 편광시키는 것을 특징으로 하는 편광필터를 이용한 얼굴인식 장치.When two polarization filters 140 or 145 are used, one polarization filter is fixed and the other polarization filter is inclined at an angle of 0 to 90 ° to polarize the incident light. Recognition device. 하나 이상의 편광필터를 이용하여 얼굴을 인식하는 장치로서,A device for recognizing a face using at least one polarizing filter, 카메라 렌즈(230)를 중심으로 복수개 배치되어 전방의 사람의 얼굴 이미지(220)에 적외선을 발광하는 적외선 LED(210)와,A plurality of infrared LEDs 210 arranged around the camera lens 230 to emit infrared rays to the face image 220 of the person in front; 상기 얼굴 이미지(220)를 통해 반사되어 되돌아오는 적외선을 입사시키는 카메라 렌즈(230)와,A camera lens 230 for injecting infrared rays reflected and reflected through the face image 220; 상기 카메라 렌즈(230)의 후면에 배치되어, 상기 카메라 렌즈(230)를 통해 입사되는 적외선만을 통과시키고, 상기 적외선 이외의 다른 파장의 빛은 차단하는 적외선 통과필터(240)와, An infrared pass filter 240 disposed at a rear surface of the camera lens 230 to pass only infrared rays incident through the camera lens 230 and to block light having a wavelength other than the infrared rays; 상기 적외선 통과필터(240)의 후면에 배치되며, 상기 적외선 통과필터(240)를 통과하여 여러 방향으로 입사되는 적외선을 필터링한 후 한 방향으로만 적외선을 통과되게 하는 하나 이상의 편광필터(250 또는 255)와,One or more polarization filters 250 or 255 disposed on the rear surface of the infrared ray passing filter 240 and filtering infrared rays passing through the infrared ray passing filter 240 in various directions and then passing infrared rays only in one direction. )Wow, 상기 편광필터(250 또는 255)를 통해 입사되는 얼굴 이미지(220)에 대한 적외선을 검출하여 전기적인 영상신호로 변환하여 사람의 얼굴을 인식하는 이미지 센서(260)를 포함하되,Including an image sensor 260 that detects the infrared ray of the face image 220 incident through the polarization filter 250 or 255 and converts it into an electrical image signal to recognize a human face, 상기 편광필터(250 또는 255)가 2개 사용시, 하나의 편광필터는 고정되고 다른 하나의 편광필터는 0~90°의 각도로 경사되어 입사되는 광을 편광시키는 것을 특징으로 하는 편광필터를 이용한 얼굴인식 장치.When two polarization filters 250 or 255 are used, one polarization filter is fixed and the other polarization filter is inclined at an angle of 0 to 90 ° to polarize the incident light. Recognition device. 하나 이상의 편광필터를 이용하여 얼굴을 인식하는 장치로서,A device for recognizing a face using at least one polarizing filter, 카메라 렌즈(340)를 중심으로 복수개 배치되어 전방의 사람의 얼굴 이미지(320)에 적외선을 발광하는 적외선 LED(310)와,A plurality of infrared LEDs 310 disposed around the camera lens 340 to emit infrared rays to the face image 320 of the person in front; 상기 카메라 렌즈(340)의 전면에 배치되며, 상기 얼굴 이미지(320)를 통해 여러 방향으로 입사되는 적외선을 필터링한 후 한 방향으로만 적외선을 통과되게 하는 하나 이상의 편광필터(330 또는 335)와,One or more polarizing filters 330 or 335 disposed on the front surface of the camera lens 340 and filtering infrared rays incident in various directions through the face image 320 and passing infrared rays only in one direction; 상기 편광필터(330 또는 335)의 후면에 배치되며, 상기 편광필터(330 또는 335)를 통해 필터링되어 입사되는 편광된 적외선을 입사시키는 카메라 렌즈(340)와,A camera lens 340 disposed on a rear surface of the polarization filter 330 or 335 and incident polarized infrared rays that are filtered and incident through the polarization filter 330 or 335; 상기 카메라 렌즈(340)의 후면에 배치되어, 상기 카메라 렌즈(340)를 통해 입사되는 적외선만을 통과시키고, 상기 적외선 이외의 다른 파장의 빛은 차단하는 적외선 통과필터(350)와,An infrared pass filter 350 disposed at a rear surface of the camera lens 340 to pass only infrared rays incident through the camera lens 340, and block light of a wavelength other than the infrared rays; 상기 적외선 통과필터(350)를 통해 입사되는 얼굴 이미지(320)에 대한 적외선을 검출하여 전기적인 영상신호로 변환하여 사람의 얼굴을 인식하는 이미지 센서(260)를 포함하되,Including an image sensor 260 that detects the infrared ray for the face image 320 incident through the infrared ray passing filter 350 and converts it into an electrical image signal to recognize the face of the person, 상기 편광필터(330 또는 335)가 2개 사용시, 하나의 편광필터는 고정되고 다른 하나의 편광필터는 0~90°의 각도로 경사되어 입사되는 광을 편광시키는 것을 특징으로 하는 편광필터를 이용한 얼굴인식 장치.When two polarization filters 330 or 335 are used, one polarization filter is fixed and the other polarization filter is inclined at an angle of 0 to 90 ° to polarize the incident light. Recognition device. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 적외선 LED(110, 210, 310)는 카메라 렌즈(130, 230, 340)로부터 사람의 얼굴 이미지(120, 220, 320)가 0.3m 내지 1m 사이에 위치되었을 때 0.4초 내지 1초에 한 번씩 적외선을 발광하는 것을 특징으로 하는 편광필터를 이용한 얼굴인식 장치.The infrared LEDs 110, 210, and 310 each have an interval of 0.4 to 1 second when the human face images 120, 220, and 320 are positioned between 0.3 m to 1 m from the camera lenses 130, 230, and 340. Facial recognition device using a polarizing filter, characterized in that to emit infrared light. 삭제delete
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