KR101331204B1 - 초소형 자립형 홍채 인식모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초소형 자립형 홍채 인식모듈에 관한 것으로 카메라와 보드만으로 구성되어 다른 장비의 도움 없이도 자립적으로 홍채 탬플릿(iris template)의 생성 및 비교 검증이 가능하도록 한 것이다.
이를 위한 본 발명은 이용자의 홍채 이미지를 취득하는 카메라(4)와, 홍채 이미지를 홍채 탬플릿으로 만들고 홍채 인식을 통해 이용자를 인증해 주기 위한 각종 프로그램이 탑재되어 있는 모바일 SDRAM(3)과, 정당한 권리를 가지는 이용자의 홍채 탬플릿이 저장되는 플래시 메모리(2) 그리고 SDRAM(3)에 탑재된 프로그램에 의해 카메라(4)로부터 홍채 이미지를 제공받아 홍채 탬플릿을 만들고 플래시 메모리(2)에 등록된 정당한 권리를 가지는 이용자의 홍채 탬플릿과 카메라(4)에 의해 취득되는 이용자의 홍채 이미지에 의해 만들어진 홍채 탬플릿을 비교하여 이용자를 인증해 주는 중앙처리장치(1)를 포함하여 구성된다.

Description

초소형 자립형 홍채 인식모듈{stand alone iris recognition module}

본 발명은 초소형 자립형 홍채 인식모듈에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 카메라와 보드만으로 구성되어 다른 장비의 도움 없이도 자립적으로 홍채 탬플릿(iris template)의 생성 및 비교 검증이 가능하도록 하는 초소형 자립형 홍채 인식모듈에 관한 것이다.

지금까지 나와 있는 홍채인식 제품들은 컴퓨터를 이용하여 처리하거나 독립된 제품으로 만드는 경우에도 PC 보드를 내장하여 홍채 영상을 분석하고, 이를 디지털 코드로 전환하여 홍채 코드를 생성한다. 이렇게 하는 것은 홍채 인식 소프트웨어를 개발할 때 컴퓨터를 기반으로 처리시스템 및 인식방법을 설계하고 프로그램을 개발하는 것이 보통이기 때문이다.

컴퓨터의 PC 보드와 같이 대용량의 메모리와 프로세서는 소프트웨어 구현을 손쉽게 해줌으로써 프로그램 개발을 용이하게 해 준다. 이러한 것은 비록 홍채인식뿐만 아니라 지문인식 등과 같은 일반적인 소프트웨어 개발과정의 전형적인 방법이다.

일단 컴퓨터 기판에서 소프트웨어가 개발되면 이를 토대로 컴퓨터를 이용하거나 독립 제품으로 PC 보드를 내장하여 사용하는 경우가 있고, 필요에 따라 독립된 엔진 보드에서 운용될 수 있도록 소프트웨어를 기계어로 전환하는 임베디드 과정을 거치면서 특화된 엔진 보드를 만들어 내는 것 즉, 독립된 시스템 및 제품을 개발하는 방법이 있다.

지금까지 개발된 단독형 홍채인식 시스템들은 PC 보드를 이용하거나, 홍채인식기에서 홍채를 촬영하여 부분적인 처리를 한 후 그 홍채 영상을 컴퓨터나 서버 등으로 전송하여 처리하는 방식을 적용하고 있다. 이러한 현재의 방식들은 홍채 인식기(시스템)의 크기를 축소하는 것에 한계가 있어 휴대용 제품이나 아파트 도어락 또는 가정용 금고나 금융기관의 개인금고 등에 장착하는 것이 곤란하며, PC보드가 필요한 홍채인식 시스템의 구성상 가격이 비쌀 수밖에 없어 일반대중이 쉽게 접근하지 않음으로써 상용화가 어려운 것이 현실이다.

일반적으로 홍채 인식모듈은 홍채 촬영 카메라로 취득한 홍채 영상 이미지를 받아서, 홍채 영상을 분석하고 홍채 코드를 생성하고, 홍채 탬플릿을 만들고 홍채 탬플릿을 보존하며, 홍채 코드를 비교하고, 동일인 여부를 식별하는 과정을 모두 모듈에서 처리되도록 설계 제작한다. 이러한 홍채 인식은 컴퓨터에서 실현되고 있기는 하지만, 컴퓨터나 PC 보드는 규격이 크고 이동성 제한을 받을 뿐만 아니라 가격이 비싸서 일반적으로 대중화하기에는 극히 제한적이다.

국내 등록특허 제10-0619681호(2006. 09. 06. 등록공고) 국내 등록특허 제10-0362484호(2002. 11. 23. 등록공고) 국내 등록특허 제10-0493700호(2005. 06. 02. 등록공고) 국내 등록특허 제10-0320465호(2002. 01. 16. 등록공고)

상기한 바와 같은 종래기술의 한계점을 극복하기 위한 본 발명은 컴퓨터나 PC 보드를 이용하여 처리하는 것보다 홍채 인식처리가 안정적이고 편리하도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 초소형 자립형 홍채 인식모듈은, 이용자의 홍채 이미지를 취득하는 카메라; 홍채 이미지를 홍채 탬플릿으로 만들고 홍채 인식을 통해 이용자를 인증해 주기 위해 홍채의 등록, 인식, 비교, 판단, 제어를 포함하는 홍채인식처리를 위한 프로그램이 탑재되어 있는 모바일 SDRAM; 정당한 권리를 가지는 이용자의 홍채 탬플릿이 저장되는 플래시 메모리; 및 상기 SDRAM에 탑재된 프로그램에 의해 상기 카메라로부터 홍채 이미지를 제공받아 홍채 탬플릿을 만들고 상기 플래시 메모리에 등록된 정당한 권리를 가지는 이용자의 홍채 탬플릿과 상기 카메라에 의해 취득되는 이용자의 홍채 이미지에 의해 만들어진 홍채 탬플릿을 비교하여 이용자를 인증해 주는 중앙처리장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 중앙처리장치는 홍채 이미지를 홍채 탬플릿으로 만드는 과정에서, 동공의 크기, 생체 여부, 색상 확인을 통해 정상적인 홍채 이미지인가를 검사한 후 홍채 탬플릿을 만드는 것을 특징으로 한다.

상기 중앙처리장치는 홍채 이미지에 색상이 포함되어 있는 경우, 해당 색상을 제거하는 필터링 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 중앙처리장치는 화이트 LED의 점멸을 통해 이용자의 동공의 크기를 변화시켜 가면서 다수의 홍채 이미지를 취득하고, 상기 다수의 홍채 이미지를 홍채 탬플릿으로 만드는 것을 특징으로 한다.

상기 SDRAM, 상기 플래시 메모리, 상기 중앙처리장치가 하나의 보드에 구성되는 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명에 의하면, 본 발명은 홍채 인식 알고리즘을 최적화하여 구현하도록 모듈(보드)의 SDRAM, DSP, CASH 등을 설계함으로써 처리속도를 극대화하고 처리속도가 빨라져 홍채의 흔들림 등에 따른 장애를 극복할 수 있으며, 모듈(보드)을 홍채 인식 전용으로 설계하여 홍채인식 카메라와의 홍채 이미지 송수신을 효과적으로 통제함으로써 홍채인식 처리의 안정성을 기할 수 있는 효과가 있다.

다시 말해, 본 발명은 이용자들에게 크기가 작고 저가의 홍채 인식모듈을 공급할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 초소형 자립형 홍채 인식모듈을 보여주는 블록도이다.

이하, 출원인은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시도면과 함께 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 초소형 자립형 홍채 인식모듈을 보여주는 블록도이다.

도 1에 의하면, 본 발명에 의한 초소형 자립형 홍채 인식모듈은, 중앙처리장치(1), 플래시 메모리(2), 모바일 SDRAM(3), 카메라(4), 부저(5), USB 드라이버(6), 인터페이스 커넥터(7a)(7b) 등으로 구성되어 있는데, 카메라(4)를 제외한 나머지 모든 구성요소가 하나의 보드에 배치되어 있다.

구체적으로는, 중앙처리장치(1)는 하나의 보드에 배치되어 있는 플래시 메모리(2)나 모바일 SDRAM(3)뿐만 아니라 카메라(4), PC, 외부장치와의 각종 데이터 송수신이 가능하다.

상기 중앙처리장치(1)는 카메라(4)에 의해 이용자의 홍채 이미지를 취득하고, 이를 홍채 탬플릿으로 변환한 후 이용자를 인증해 주는 역할을 한다. 물론, 홍채 이미지를 홍채 탬플릿으로 변환하는 과정에서 특정 조건을 가지는 홍채 이미지를 취득하기 위해 홍채의 크기나 생체 여부, 홍채 이미지의 색상 등을 확인하고 보정하는 과정을 거치기도 한다.

상기 플래시 메모리(2)는 홍채 탬플릿을 저장하는 메모리이다.

상기 모바일 SDRAM(3)는 초소형 자립형 홍채 인식모듈의 메인 메모리로서 홍채 이미지를 홍채 탬플릿으로 변환하고 홍채 인식을 통해 이용자를 인증해 주기 위한 각종 프로그램이 탑재되어 있는 메모리이다.

상기 카메라(4)는 이용자의 홍채 이미지를 촬영하여 카메라 인터페이스(8)를 통해 중앙처리장치(1)에 제공하는 것으로서 이용자의 동공 크기를 변화시키기 위한 화이트 LED를 가진다. 또한 카메라(4)는 커넥터(11)와의 전기적인 분리 결합을 위한 연결 포트를 구비한다.

상기 부저(5)는 이용자의 인증결과 등과 같은 초소형 자립형 홍채 인식모듈의 동작상태를 보여주는 구성요소이다.

상기 커넥터(12)를 가지는 USB 드라이버(6)와 인터페이스 커넥터(7a)(7b)는 도시되지 않은 PC나 기타 외부장치와 통신하기 위한 연결 포트이다. 상기 USB 드라이버(6)와 인터페이스 커넥터(7a)(7b)에 연결되는 PC나 외부장치는 하나의 보드에 구성된 초소형 자립형 홍채 인식모듈의 동작제어를 위한 명령을 중앙처리장치(1)에 전달하고 초소형 자립형 홍채 인식모듈로부터 홍채 탬플릿이나 이용자 인증결과 등을 제공받기도 한다.

상기 USB 드라이버(6)에 연결되어 있는 파워 레귤레이터(9)는 중앙처리장치(1)를 포함하는 본 발명에 의한 초소형 자립형 홍채 인식모듈에 전원을 공급하는 전원장치이다. LED(10)는 카메라(4)를 통해 홍채 이미지 취득시 야간에도 홍채 이미지를 취득하기 위한 조명이다.

이하, 본 발명의 동작을 설명한다.

전원이 인가되면, 중앙처리장치(1)는 플래시 메모리(2)에 저장된 홍채 탬플릿 데이터를 모바일 SDRAM(3)에 기록한다. 상기 중앙처리장치(1)는 외부 입력에 따라 홍채 인식 및 인증을 위한 명령이나 홍채 인식과정에서의 처리결과를 전달하기 위한 선택을 한다.

USB 드라이버(6)와 인터페이스 커넥터(7a)(7b)는 도시되지 않은 PC나 기타 외부장치와 통신하기 위한 포트이다.

따라서 중앙처리장치(1)는 USB 드라이버(6)와 인터페이스 커넥터(7a)(7b)를 통해 도시되지 않은 PC나 기타 외부장치로부터 홍채 인식을 위한 각종 명령을 전달받는다. 또한, 위에서도 언급했듯이 중앙처리장치(1)는 홍채 인식과정에서 얻어지는 처리결과를 USB 드라이버(6)와 인터페이스 커넥터(7a)(7b)를 통해 도시되지 않은 PC나 기타 외부장치에 전달한다.

위와 같이 도시되지 않은 PC나 기타 외부장치로부터 홍채 인식을 위한 각종 명령을 전달받은 중앙처리장치(1)는 이용자의 홍채 이미지를 취득하기 위해 적외선 LED(10)의 점등을 제어한다.

상기한 바와 같이 중앙처리장치(1)의 제어로 적외선 LED(10)가 점등되면, 중앙처리장치(1)는 카메라(4)에 의해 촬영된 이용자의 홍채 이미지를 실시간으로 취득한다.

그리고 카메라(4)를 통해 취득되는 이용자의 홍채 이미지가 정상적인 경우, 중앙처리장치(1)는 탑재된 프로그램에 의해 취득된 홍채 이미지에 대한 홍채 탬플릿을 만든다.

위에서와 같이 이용자의 홍채 이미지를 정상적인 이미지로 판단하기 위한 조건은 홍채의 크기, 생체 유무, 홍채의 색깔 등에 의해 결정된다. 즉, 중앙처리장치(1)는 카메라(4)에 의해 취득되는 홍채 이미지에서의 홍채의 크기, 생체 유무, 홍채의 색깔 등을 분석하여 해당 홍채 이미지가 정상적인 홍채 이미지인가를 판단하게 된다.

다시 말해, 중앙처리장치(1)는 카메라(4)에 구비된 화이트 LED를 점멸시켜 이용자의 동공의 크기를 변화시켜 가면서 다수의 홍채 이미지를 취득하고, 이를 각각 홍채 탬플릿으로 만든다. 또한, 중앙처리장치(1)는 이용자의 홍채 이미지가 카메라(4)에 의해 촬영된 이용자의 홍채 이미지인지, 혹은 사진이나 가공된 이미지인지를 확인한다. 그리고, 중앙처리장치(1)는 이용자의 홍채 이미지에 통상의 홍채와 달리 색상이 들어가 있는 경우 해당 색상을 제거한다.

이렇게 다수의 홍채 탬플릿을 만든 중앙처리장치(1)는 다수의 홍채 탬플릿을 모바일 SDRAM(3)에 저장한다. 또한 중앙처리장치(1)는 USB 드라이버(6)에 연결된 PC나 인터페이스 커넥터(7a)(7b)에 연결되는 외부장치에 홍채 탬플릿을 전송하기도 한다.

또한, 중앙처리장치(1)는 도시되지 않은 PC나 외부장치로부터 저장을 위한 명령을 받았을 때 위와 같은 과정을 거쳐 만들어진 홍채 탬플릿을 플래시 메모리(2)에 저장한다. 이렇게 비휘발성 메모리인 플래시 메모리(2)에 저장된 홍채 탬플릿은 인증용으로 사용된다

여기서, 플래시 메모리(2)는 비휘발성 메모리로서 홍채 탬플릿을 저장하는데 사용된다.

뿐만 아니라, 중앙처리장치(1)는 홍채 인식을 통해 정당한 권리를 가지는 이용자로 등록되어 있는 이용자를 인증해 줄 수 있다.

이 경우, 중앙처리장치(1)는 위에서 설명한 바와 같은 과정을 거쳐 정당한 권리를 가지는 이용자의 정상적인 홍채 이미지에 대한 홍채 탬플릿을 만들어 플래시 메모리(2)에 등록한 상태에서, 카메라(4)를 통해 취득된 인증받고자 하는 이용자의 홍채 이미지에 대한 홍채 탬플릿을 만들어 플래시 메모리(2)에 등록된 홍채 탬플릿과 비교하여 등록된 정당한 권리를 가지는 이용자의 홍채 탬플릿인가를 확인하여 이용자를 인증해 준다.

1 : 중앙처리장치 2 : 플래시 메모리
3 : 모바일 SDRAM 4 : 카메라
5 : 부저 6 : USB 드라이버
7a, 7b : 인터페이스 커넥터 8 : 카메라 인터페이스
9 : 파워 레귤레이터 10 : LED
11, 12 : 커넥터

Claims (5)

1. 이용자의 동공 크기를 변화시키기 위한 화이트 LED를 가지며 이용자의 홍채 이미지를 취득하는 카메라(4);
   홍채 이미지를 홍채 탬플릿으로 만들고 홍채 인식을 통해 이용자를 인증해 주기 위해 홍채의 등록, 인식, 비교, 판단, 제어를 포함하는 홍채인식처리를 위한 프로그램이 탑재되어 있는 모바일 SDRAM(3);
   정당한 권리를 가지는 이용자의 홍채 탬플릿이 저장되는 플래시 메모리(2); 및
   상기 SDRAM(3)에 탑재된 프로그램에 의해 상기 카메라(4)로부터 홍채 이미지를 제공받아 홍채 탬플릿을 만들고 상기 플래시 메모리(2)에 등록된 정당한 권리를 가지는 이용자의 홍채 탬플릿과 상기 카메라(4)에 의해 취득되는 이용자의 홍채 이미지에 의해 만들어진 홍채 탬플릿을 비교하여 이용자를 인증해 주는 중앙처리장치(1)를 포함하고,
   상기 모바일 SDRAM(3), 상기 플래시 메모리(2), 상기 중앙처리장치(1)가 하나의 보드에 구성되는 것을 특징으로 하는 초소형 자립형 홍채 인식모듈.
2. 제1항에 있어서,
   상기 중앙처리장치(1)는 홍채 이미지를 홍채 탬플릿으로 만드는 과정에서, 동공의 크기, 생체 여부, 색상 확인을 통해 정상적인 홍채 이미지인가를 검사한 후 홍채 탬플릿을 만드는 것을 특징으로 하는 초소형 자립형 홍채 인식모듈.
3. 제2항에 있어서,
   상기 중앙처리장치(1)는 홍채 이미지에 색상이 포함되어 있는 경우, 해당 색상을 제거하기 위한 필터링 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 초소형 자립형 홍채 인식모듈.
   
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