KR101281852B1 - 뇌 신호를 이용한 생체 인증 장치 및 방법 - Google Patents

뇌 신호를 이용한 생체 인증 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 본인의 얼굴 영상 및 타인의 얼굴 영상을 이용하여 추출된 뇌 신호를 이용하여 생체 인증을 수행하는 생체 인증 장치 및 방법에 관한 것이다. 생체 인증 장치는 인증자의 얼굴 영상 자극에 대한 제1 뇌 신호 및 타인의 얼굴 영상 자극에 대한 제 2 뇌 신호를 추출하는 뇌 신호 추출부; 상기 제1 뇌 신호 및 상기 제2 뇌 신호 각각의 생체 특징 정보를 추출하는 특징 추출부; 및 상기 생체 특징 정보를 이용하여 인증을 수행하는 인증 수행부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 본인의 얼굴 영상과 타인의 얼굴 영상에 대한 서로 다른 뇌 신호 패턴이 발현되는 생리학적 실험결과를 바탕으로 생체 인증을 수행함으로 신뢰성 있는 생체 인증 결과를 제공할 수 있다.

Description

뇌 신호를 이용한 생체 인증 장치 및 방법{BIOMETRIC AUTHENTICATION DEVICE AND METHOD USING BRAIN SIGNAL}
본 발명의 실시예들은 생체 인증 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 뇌 신호를 이용한 생체 인증 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 인터넷 뱅킹, 전자 상거래 등의 성행에 따라 생체 인식이 중요한 이슈로 부각되고 있다. 생체 신호 기반 인터페이스는 센서를 몸에 부착하여 사용하며 사용자의 의도에 의해 자연스럽게 생성된 생체 신호를 이용하기 때문에 가상현실, 착용형 컴퓨터나 지체 장애인용 인터페이스로 활용된다.
종래의 일반적인 생체 인식 기술은 지문, 홍체, 얼굴, 필체 등에서 생체 신호를 획득하여 사용자에게 권한을 부여하는 방식이었다. 그러나 상기의 체외의 생체 신호들은 복제의 위험성이 있어 진공관, 정맥, 심박수, 뇌 신호 등의 체내 생체 신호를 이용하는 기술에 대한 관심이 증대되었다.
체내의 생체 신호 중 뇌 신호는 개인간의 유일무이한 신호로써 흉내내기 힘들고, 뇌 신호 활동을 복제하는 것은 거의 불가능하여 복제의 위험성이 적다는 장점이 있다. 이로 인해 뇌 신호를 기반으로 한 생체 인식 연구들이 진행되었다.
뇌 신호를 이용한 생체 인식 연구에는 신뢰성을 갖는 자극 제시를 바탕으로 뇌 신호를 획득 및 개인 의존적인 생체 신호의 분석이 필요하다. 종래의 뇌전도(electroencephalogram, EEG) 기반의 생체 인증 기술로는 심리적 안정상태인 휴지 상태에서의 뇌 신호 획득을 하는 공개논문 R. Paranjape, J. Mahovsky, L. Benedicenti, and Z. Koles, "The Electroencephalogram as a Biometric," Proc. Canadian Conference on Electrical and Computer Engineering, pp. 1363-1366, 2001., 손 또는 발과 같은 대표적인 신체적 움직임을 자기 진도 학습에 맞춰 상상하여 뇌 신호를 획득하는 동작 상상 방식의 공개 논문 S. Marcel and J. Millan, "Person Authentication using Brainwaves (EEG) and Maximum A Posteriori Model Adaptation," IEEE Trans. on Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol. 29, No. 4, pp. 743-748, April 2007. 및 사전에 정의된 그림을 모니터로부터 인지, 시작 자극으로 인해 후두부에서 발생되는 전기적 뇌 신호의 변화를 획득하는 시각 유발 전위에 관한 공개 논문 R. Palaniappan and D. Mandic, "Biometrics from Brain Electrical Activity: A Machine Learning Approach," IEEE Trans. Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol. 29, No. 4, pp. 738-742, April 2007.이 있다.
그러나 종래의 휴지기의 자극, 동작 상상에 의한 자극, 시각 유발 전위에 의한 자극제시에 의해 발현되는 개인 간 뇌 신호의 유일성을 뒷받침할 충분한 근거 제시가 취약했다. 결국, 사용자의 고유한 생체 신호 내의 특징을 추출해야 하는 생체 인식 기술에서 신호의 변별력이 떨어지는 한계점이 있었다.
상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 본인의 얼굴 영상 및 타인의 얼굴 영상을 이용하여 추출된 뇌 신호를 이용하여 생체 인증을 수행하는 생체 인증 장치 및 방법을 제안하고자 한다.
본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 도출될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 인증자의 얼굴 영상 자극에 대한 제1 뇌 신호 및 타인의 얼굴 영상 자극에 대한 제 2 뇌 신호를 추출하는 뇌 신호 추출부; 상기 제1 뇌 신호 및 상기 제2 뇌 신호 각각의 생체 특징 정보를 추출하는 특징 추출부; 및 상기 생체 특징 정보를 이용하여 인증을 수행하는 인증 수행부를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 인증 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 뇌 신호를 이용하는 생체 인증 장치의 생체 인증 방법에 있어서, 인증자의 얼굴 영상 자극에 대한 제1 뇌 신호 및 타인의 얼굴 영상 자극에 대한 제 2 뇌 신호를 추출하는 단계; 상기 제1 뇌 신호 및 상기 제2 뇌 신호 각각의 생체 특징 정보를 추출하는 단계; 및 상기 생체 특징 정보를 이용하여 인증을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 인증 방법이 제공된다.
본 발명에 따르면, 본인의 얼굴 영상과 타인의 얼굴 영상에 대한 서로 다른 뇌 신호 패턴이 발현되는 생리학적 실험결과를 바탕으로 생체 인증을 수행함으로 신뢰성 있는 생체 인증 결과를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 인증 장치를 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리부(103)에서 처리된 얼굴 영상의 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이부에서 디스플레이 되는 얼굴 영상의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 시간 영역 및 채널을 추출하는 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 뇌 신호 및 제2 뇌 신호의 뇌 신호의 세기를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선택된 6개의 채널에 서 r-값을 측정하여 정규화를 통해 얻어진 결과를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 인증 방법의 전체적인 과정을 도시한 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본인의 얼굴과 타인의 얼굴 영상에 대한 시각적인 자극이 제시되는 경우 서로 다른 뇌 신호의 세기가 추출된다는 생리학적 실험 결과를 바탕으로 본 발명은 생체 인식을 위해 인증자의 얼굴과 타인의 얼굴 영상에 대한 뇌 신호를 추출하고, 추출된 뇌 신호를 이용하여 생체 인식을 수행한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 인증 장치를 도시한 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 생체 인증 장치(100)는 영상 획득부(101), 영상 처리부(103), 디스플레이부(105), 뇌 신호 추출부(107), 분류부(109), 데이터베이스부(111), 특징 추출부(113), 인증 수행부(115) 및 제어부(117)를 포함할 수 있다.
영상 획득부(101)는 인증자 및 타인의 얼굴에 대한 영상을 획득한다. 영상 획득은 카메라 모듈을 통해 획득될 수 있으며, 인증자의 얼굴은 인증 권한이 있는 사람의 얼굴, 타인의 얼굴은 인증자의 지인 또는 낯선 사람의 얼굴 영상일 수 있다. 또는 인증자 A 에게는 인증자 B의 얼굴 영상이 타인의 얼굴 영상일 수 있다.
영상 처리부(103)는 인증자 및 타인의 얼굴 영상의 잡음 요소를 제거한다.
얼굴 영상의 색체, 크기, 머리카락 등의 외적인 요소는 주변 상황 및 시각 자극에 민감하게 반응을 보이는 뇌 신호에서 잡음이 될 수 있다. 따라서, 잡음을 최소화 하는 형태의 얼굴 영상을 시각적 자극으로 사용하기 위하여 영상 처리부(103)는 인증자 및 타인의 얼굴 영상을 그레이 스케일 영상으로 변환하고, 영상 크기의 단일화를 수행할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 처리부(103)에서 처리된 얼굴 영상의 일례를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 영상 처리부(103)에 의해 영상 획득부(101)에서 획득된 복수의 얼굴 영상들이 그레이 스케일 영상으로 변환되고, 영상 크기를 단일화가 수행됨을 확인할 수 있다.
디스플레이부(103)는 뇌 신호를 추출을 위한 시각적 자극을 인증자에게 제공하기 위해 인증자의 얼굴 영상 및 타인의 얼굴 영상을 랜덤한 순서로 디스플레이 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 디스플레이부(103)는 복수의 인증자 중 인증자 A 에 대한 인증요청을 입력 받는 경우 인증자 A의 얼굴 영상 및 인증자 A를 제외한 다른 사람의 영상을 디스플레이할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 디스플레이부(103)는 시각적 자극 제시 과정에서 눈의 움직임을 최소화 하기 위한 시선 처리를 위하여, 사람을 인식하는데 가장 큰 영향을 미치는 눈을 기점으로 얼굴 영상 간의 미간 위치가 일치하도록 얼굴 영상을 디스플레이할 수 있다. 미간을 일치시켜 인증자의 눈의 움직임을 최소화함으로써 눈의 움직임에 따른 뇌 신호에서의 잡음 발생을 감소시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이부에서 디스플레이 되는 얼굴 영상의 일례를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 각 영상에 대한 뇌 신호를 추출하기 위해 디스플레이부(103)는 인증자의 얼굴 영상 또는 타인의 얼굴 영상 중 어느 하나의 영상을 디스플레이 후 미리 설정된 시간만큼 빈 화면을 디스플레이 한 후 다른 영상을 디스플레이할 수 있다.
다시, 도 1을 참조하면, 뇌 신호 추출부(107)는 디스플레이부(103)에서 디스플레이 되는 인증자의 얼굴 영상 자극 에 대한 제1 뇌 신호 및 타인의 얼굴 영상 자극에 대한 제2 뇌 신호를 추출한다.
뇌 신호는 뇌에서 발생한 신호를 전극으로 측정한 것을 의미한다. 즉, 뇌 신호란 뇌의 활동에 따라 시공간적으로 변하는 신호이며, 시각적 자극의 변화에 따라 뇌 신호가 변하게 된다.
여기서, 뇌 신호는 비침습적 방식으로 마이크로 칩이 두피에 부착된 상태에서 추출될 수 있으며, 복수의 채널을 이용하여 추출될 수 있다.
뇌 신호는 측정되는 크기가
Figure 112012051764516-pat00001
단위로 매우 작아 잡음이 섞여 있을 수 있기 때문에 뇌 신호 추출부(107)는 뇌 신호에서 잡음을 제거하는 작업을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 뇌 신호 추출부(107)는 잡음 제거를 위해 얼굴 영상의 자극 제시 이전의 200ms 구간을 기준치로 설정하여 매 얼굴 영상의 자극마다 기준치를 감소시켜 준다. 이는 매 얼굴 영상 자극마다 서로 다른 형태의 뇌파를 동일한 축 상에 그려지도록 함으로써 잡음이 제거될 수 있다. 또한, 추출된 뇌 신호에 저주파 통과 필터링을 수행하여 잡음을 제거할 수도 있다.
분류부(109)는 얼굴 영상 자극에 대한 뇌 신호에서 노이즈와 생체 특징 정보를 분류하기 위한 시간 영역 정보 및 채널 정보를 추출하여 인증자 별로 데이터베이스에 저장한다. 여기서, 생체 특징 정보는 영상 자극에 대한 상기 시간 영역 및 채널에서의 뇌 신호의 세기 정보일 수 있으며 이하, 설명의 편의를 위해 생체 특징 정보는 뇌 신호의 세기 정보인 것으로 하여 설명하도록 한다.
뇌 신호는 외부 자극에 따라 변화하며, 사람에 따라 자극에 대한 뇌 신호가 강하게 발현되는 시간 영역 및 채널이 다르다. 따라서, 분류부(109)는 인증자 별로 제1 뇌 신호 및 제2 뇌 신호의 세기의 차이가 최대화되는 시간 영역 정보 및 채널 정보를 추출하여 데이터베이스(111)에 저장함으로써 생체 인증 시 신뢰성 있는 생체 특징 정보를 이용할 수 있도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 분류부(109)는 제1 뇌 신호 및 제2 뇌 신호의 세기의 차이가 최대화되는 경우의 세기 차의 값을 시간 영역 정보 및 채널 정보와 함께 데이터베이스(111)에 저장할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 시간 영역 및 채널을 추출하는 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 4(a)는 인증자의 얼굴 또는 타인의 얼굴 영상 중 어느 하나의 영상을 제1 자극 시점에 인증자에게 150ms동안 제시하고, 1500~2000ms 후인 제2 자극 시점에 다른 영상을 제시함을 도시한 도면이다. 분류부(109)는 는 제1 자극의 분석 구간 및 제2 자극의 분석 구간의 시간 영역에서 추출된 제1 뇌 신호 및 제2 뇌 신호를 분석하여, 제1 뇌 신호 및 제2 뇌 신호의 신호 세기의 차이가 최대화되는 시간 영역을 추출할 수 있다.
도 4(b)는 뇌 신호가 추출되는 복수의 채널을 도시한 도면이다. 분류부(109)는 복수의 채널 중 제1 뇌 신호 및 제2 뇌 신호의 세기의 최대화되는 채널을 선택할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 뇌 신호 및 제2 뇌 신호의 뇌 신호의 세기를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 인증자의 얼굴 영상 자극 대한 제1 뇌 신호 및 타인의 얼굴 영상 자극에 대한 제2 뇌 신호의 파형이 서로 다름을 확인할 수 있다.
따라서, 뇌 신호에서 의미 있는 생체 특징 정보를 분류하기 위해서는 인증자의 얼굴과 타인의 얼굴 영상에 대한 뇌 신호의 세기 차가 최대화되는 적절한 시간 영역의 선택이 필요함을 확인할 수 있다. 또한, 복수의 채널에 중 얼굴 영상에 대한 뇌 신호의 변화를 보이는 채널들을 선택해야지만 효과적으로 뇌 신호의 특징 정보를 추출할 수 있다. 도 5에서는 Cz 채널에서의 400~600ms대의 시간 영역에서 가장 큰 뇌 신호의 세기 차를 보임을 알 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 분류부(109)는 뇌 신호에서 신뢰성 있는 생체 특징 정보를 분류하기 위한 시간 영역 정보 및 채널 정보를 추출하기 위해 하기의 수학식 1로 정의 되는 r-값을 이용하여 여러 채널 내의 두 클래스(인증자의 얼굴 영상에 대한 신호 세기의 패턴과 타인의 얼굴 영상에 대한 신호 패턴)간의 상관 계수를 측정하고 이를 통해 상대적으로 신뢰성 있는 시간 영역 정보 및 채널 정보를 추출한다.
[수학식 1]
Figure 112012051764516-pat00002
여기서, r은 r-값,
Figure 112012051764516-pat00003
은 c 클래스의 데이터 수,
Figure 112012051764516-pat00004
는 평균,
Figure 112012051764516-pat00005
는 표준편차를 의미한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선택된 6개의 채널에 서 r-값을 측정하여 정규화를 통해 얻어진 결과를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 약 100~150 번 째 샘플(400~600ms)에서 상대적으로 뇌 신호의 세기 차이가 크게 나타남을 확인할 수 있으며 6개의 채널 중 3,4,5 번 채널이 더 큰 차이가 남을 확인할 수 있다.
다시, 도 1을 참조하면, 데이터베이스(111)는 인증자들 각각에 대해 제1 뇌 신호 및 제2 뇌 신호의 세기 차가 최대가 되는 경우의 세기 차의 값, 상기 경우의 시간 영역 정보 및 채널 정보를 저장한다. 또한. 데이터베이스(111)는 디스플레이부(105)에서 랜덤하게 제시되는 복수의 얼굴 영상을 저장할 수 있다.
특징 추출부(113)는 데이터베이스(111)에 저장된 인증자에 대한 시간 영역 정보 및 채널 정보를 이용하여 인증자의 얼굴 영상 자극에 대한 제1 뇌 신호 및 타인의 얼굴 영상 자극 대한 제2 뇌 신호로부터 각각의 생체 특징 정보를 추출한다. 여기서, 생체 특징 정보는 상기 시간 영역 및 상기 채널에서의 제1 뇌 신호 및 제2 뇌 신호의 세기 정보일 수 있다.
인증 수행부(115)는 제1 뇌 신호의 세기 및 제2 뇌 신호의 세기 정보를 이용하여 인증을 수행할 수 있다.
보다 상세하게, 인증 수행부(115)는 제1 뇌 신호의 세기 및 제2 뇌 신호의 세기의 차가 미리 설정된 값과 유사한 경우 인증이 성공한 것으로 판단할 수 있다. 이때, 미리 설정된 값은 데이터베이스(111)에 저장된 제1 뇌 신호 및 제2 뇌 신호의 세기 차가 최대가 되는 경우의 세기 차의 값일 수 있다.
예를 들어, 인증자 A에 대한 보안이 걸려 있는 출입문에서 인증자 A가 인증을 시도 하는 경우, 디스플레이부(105)에서 제시되는 인증자 A의 얼굴 영상 및 타인의 얼굴 영상과 관련하여 특징 추출부(113)에서 추출되는 뇌 신호 세기의 차는 데이터베이스(111)에 인증자 A에 대해 미리 등록된 세기 차의 값과 유사할 것이다. 따라서, 인증 수행부(115)는 인증자 A의 인증이 성공된 것으로 판단할 수 있다.
그러나, 인증자 A에 대한 보안이 걸려 있는 출입문에서 인증자 B가 인증을 시도 하는 경우 인증자 A의 얼굴 영상 및 타인의 얼굴 영상은 인증자 B에게 모두 타인의 얼굴 영상으로 인식되므로 특징 추출부(113)에서 추출되는 뇌 신호 세기의 차는 데이터베이스(111)에 인증자 A에 대해 미리 등록된 세기 정보의 차와 비교하여 작은 값을 가질 것이다. 따라서, 인증 수행부(115)는 인증자 B의 인증이 실패한 것으로 판단할 수 있다.
제어부(117)는 영상 획득부(101), 영상 처리부(103), 디스플레이부(105), 뇌 신호 추출부(107), 분류부(109), 데이터베이스부(111), 특징 추출부(113) 및 인증 수행부(115)를 전반적으로 제어할 수 있다
이하에서는, 생체 인증 장치(100)의 생체 인증 방법에 대해 좀 더 구체적으로 설명하도록 하겠다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 인증 방법의 전체적인 과정을 도시한 흐름도이다.
생체 인증 방법은 우선 인증자에 대한 정보 등록 단계와 인증 단계로 분리될 수 있다.
등록 단계에 대해 먼저 살펴보면, 단계(S700)에서 영상 획득부(101)는 인증자에 대한 얼굴 영상을 획득할 수 있다.
단계(S705)에서 디스플레이부(105)는 인증자에 대한 얼굴 영상 및 데이터베이스(115)에 미리 등록된 타인에 대한 얼굴 영상을 인증자에게 제시한다.
단계(S710)에서 뇌 신호 추출부(107)는 인증자의 얼굴 영상 자극에 대한 제1 뇌 신호 및 타인의 얼굴 영상 자극에 대한 제2 뇌 신호를 추출한다.
이어서, 단계(S715)에서 뇌 신호 추출부(107)는 제1 뇌 신호 및 제2 뇌 신호에 포함된 잡음을 제거한다.
단계(S720)에서 분류부(109)는 제1 뇌 신호 및 제2 뇌 신호의 세기의 차가 최대화가 되는 경우의 시간 영역 및 채널 정보를 추출하며, 단계(S725)에서 분류부(109)는 뇌 신호 세기의 차기 최대화가 되는 경우의 세기의 차 값을 추출하고, 상기 추출된 정보들은 단계(S730)에서 데이터베이스(111)에 저장된다.
이어서, 인증단계에 대해 살펴보도록 한다.
사용자가 인증자 A에 대한 인증을 시도 하는 경우 단계(S740)에서 디스플레이부(105)는 인증자 A의 얼굴 영상 및 타인의 얼굴 영상을 데이터베이스(111)에 저장된 복수의 얼굴 영상 중 랜덤하게 선택하여 사용자에게 제시한다.
단계(S745)에서 뇌 신호 추출부(107)는 인증자 A의 얼굴 영상 자극에 대한 제1 뇌 신호 및 타인의 얼굴 영상 자극에 대한 제2 뇌 신호를 사용자로부터 추출하고, 단계(S750)에서 뇌 신호 추출부(107)는 뇌 신호에 포함된 잡음을 제거 한다.
단계(S755)에서 특징 추출부(113)는 인증자 A에 대해 데이터베이스(111)에 저장된 시간 영역 정보 및 채널 정보를 이용하여 사용자로부터 추출한 제1 뇌 신호 및 제2 뇌 신호의 세기 정보를 추출한다. 이어서, 인증 수행부(115)는 사용자로부터 추출된 제1 뇌 신호 및 제2 뇌 신호의 간의 세기 차 값과 데이터베이스(111)에 저장된 인증자 A에 대한 뇌 신호 세기의 차 값을 비교하여 사용자가 인증자 A와 동일한지 여부를 판별한다.
만약, 사용자가 인증자 A 라면 단계(S760)에서 인증 성공에 따른 다음 과정이 진행되며, 사용자가 인증자 A가 아니라면 단계(S765)에서 인증 실패에 따른 메시지가 출력될 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 인증 장치 및 방법은 본인의 얼굴 영상과 타인의 얼굴 영상에 대한 서로 다른 뇌 신호 패턴이 발현되는 생리학적 실험결과를 바탕으로 생체 인증을 수행함으로 신뢰성 있는 생체 인증 결과를 제공한다.
또한, 본 발명은 분실 및 도난성이 높은 비밀번호 방식을 대체하는 생체 인증 기술로서 기존의 생체 인식과 함께 접목하여 이중 보안으로서의 사용도 가능할 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 일 실시예들의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 생체 인증 장치 101: 영상 획득부
103: 영상 처리부 105: 디스플레이부
107: 뇌 신호 추출부 109: 분류부
111: 데이터베이스 113: 특징 추출부
115: 인증 수행부 117: 제어부

Claims (10)

  1. 인증자의 얼굴 영상 자극에 대한 제1 뇌 신호 및 타인의 얼굴 영상 자극에 대한 제 2 뇌 신호를 추출하는 뇌 신호 추출부;
    상기 제1 뇌 신호 및 상기 제2 뇌 신호 각각의 생체 특징 정보를 추출하는 특징 추출부; 및
    상기 생체 특징 정보를 이용하여 인증을 수행하는 인증 수행부를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 인증 장치
  2. 제1항에 있어서,
    상기 생체 특징 정보는 상기 제1 뇌 신호 및 상기 제2 뇌 신호의 세기 정보이며,
    상기 인증 수행부는 상기 제1 뇌 신호의 세기 및 상기 제2 뇌 신호의 세기의 차를 이용하여 상기 인증을 수행하는 것을 특징으로 하는 생체 인증 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 뇌 신호 및 상기 제2 뇌 신호의 세기의 차이가 최대화되는 시간 영역 정보 및 채널 정보를 추출하여 데이터베이스에 저장하는 분류부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 인증 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 특징 추출부는 상기 시간 영역 정보 및 상기 채널 정보를 이용하여 상기 제1 뇌 신호 및 상기 제2 뇌 신호로부터 각각의 세기 정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 생체 인증 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 분류부는 상기 제1 뇌 신호 및 상기 제2 뇌 신호의 세기의 차이가 최대화되는 경우의 세기 차의 값을 상기 데이터베이스에 저장하며,
    상기 인증 수행부는 상기 제1 뇌 신호의 세기, 상기 제2 뇌 신호의 세기 및 상기 최대화되는 경우의 세기 차의 값을 이용하여 인증을 수행하는 것을 특징으로 하는 생체 인증 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 인증자의 얼굴 영상 및 상기 타인의 얼굴 영상을 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함하되,
    상기 디스플레이부는 상기 인증자의 얼굴 영상 또는 상기 타인의 얼굴 영상 중 어느 하나의 영상의 디스플레이 후 미리 설정된 시간만큼 빈 화면을 디스플레이 한 후 다른 영상을 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 생체 인증 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 디스플레이부는 상기 인증자의 얼굴 영상 내의 눈을 기점으로 하는 미간 위치와 상기 타인의 얼굴 영상내의 미간의 위치를 일치시켜 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 생체 인증 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 인증자의 얼굴 영상 및 상기 타인의 얼굴 영상을 획득하는 영상 획득부; 및
    상기 인증자 및 타인의 얼굴 영상을 그레이 스케일 영상으로 변환하고, 상기 인증자 및 타인의 얼굴 영상의 크기를 단일화하는 영상 처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 인증 장치.
  9. 뇌 신호를 이용하는 생체 인증 장치의 생체 인증 방법에 있어서,
    인증자의 얼굴 영상 자극에 대한 제1 뇌 신호 및 타인의 얼굴 영상 자극에 대한 제 2 뇌 신호를 추출하는 단계;
    상기 제1 뇌 신호 및 상기 제2 뇌 신호 각각의 생체 특징 정보를 추출하는 단계; 및
    상기 생체 특징 정보를 이용하여 인증을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 인증 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 생체 특징 정보는 상기 제1 뇌 신호 및 상기 제2 뇌 신호의 세기 정보 이며,
    상기 생체 특징 정보를 추출하는 단계는, 상기 제1 뇌 신호 및 상기 제2 뇌 신호의 세기의 차이가 최대화되는 시간 영역 정보 및 채널 정보를 이용하여 상기 제1 뇌 신호 및 상기 제2 뇌 신호로부터 각각의 세기 정보를 추출하며,
    상기 인증을 수행하는 단계는, 상기 제1 뇌 신호의 세기 및 상기 제2 뇌 신호의 세기의 차를 이용하여 상기 인증을 수행하는 것을 특징으로 하는 생체 인증 방법.
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