KR101659044B1 - 사람의 신체 부분의 임프레션을 나타내는 이미지를 캡처하기 위한 장치 - Google Patents

사람의 신체 부분의 임프레션을 나타내는 이미지를 캡처하기 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사람 신체의 부분(50)의 프린트를 나타내는 이미지를 캡처하기 위한 장치(100)에 관한 것이다. 이러한 캡처 장치(100)는 베이스 층(102); 상기 베이스 층(102)을 덮는 기준 전극(104); 상기 기준 전극(104) 상에 어레이의 형태로 부착되고, 액체 매질로 채워진 마이크로캡슐과 2개의 상이한 컬러와 극성이 반대인 전하를 지닌 입자로 각각 구성되는 전자 캡슐(106); 상기 전자 캡슐(106)을 덮고 상기 부분(50)에 관한 베어링으로서의 역할을 하는 받침판(108); 전자 캡슐(106)의 이미지를 취하기 위한 카메라(112a, 112b); 및 상기 부분(50)과 접촉하고, 0이 아닌 전압을 발생시키는 전압원에 전기적으로 접속된 액티브 전극(114)을 포함한다.

Description

사람의 신체 부분의 임프레션을 나타내는 이미지를 캡처하기 위한 장치{DEVICE FOR CAPTURING AN IMAGE REPRESENTING AN IMPRESSION OF A BODY PART OF A PERSON}
본 발명은 프린트(print)를 나타내는 이미지를 캡처하기 위한 장치, 및 그러한 캡처 장치를 사용하는 사람을 식별하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명은 생체 인식 분야, 그리고 특히 사람의 프린트를 분석하여 식별하는 분야에서 적용예를 가진다.
현재, 프린트, 특히 지문을 캡처(capture)하는 것은 신체 부분, 특히 손가락을 배치하는 것, 프린트를 투명한 윈도우(window) 상에 가져가는 것, 및 이러한 윈도우를 통해 카메라를 사용하여 상기 프린트의 이미지를 캡처하는 것으로 구성된다. 그렇게 캡처된 이미지는 데이터베이스에 있는 기준 이미지와 비교된다.
광 노출에 따라, 캡처된 이미지는 콘트라스트(contrast)가 결여될 수 있고, 이는 비교하는 동안 착오(error)를 일으킬 수 있다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 결점을 가지지 않는 프린트를 캡처하기 위한 장치를 제공하는 것으로, 이러한 장치는 특히 향상된 콘트라스트를 지니도록 이미지가 캡처되는 것을 가능하게 한다.
이를 위해, 사람 신체의 한 부분의 프린트를 나타내는 이미지를 캡처하기 위한 장치가 제안되고, 이러한 캡처 장치는
- 베이스 층,
- 상기 베이스 층을 덮는 기준 전극,
- 상기 기준 전극 상에 매트릭스 형태로 고정되고, 액체 매질로 채워진 마이크로캡슐과 2개의 상이한 컬러와 극성이 반대인 전하를 지닌 입자로 각각 구성되는 전자 캡슐,
- 상기 전자 캡슐을 덮고 상기 부분에 관한 지지체(support)로서의 역할을 하는 받침판,
- 전자 캡슐의 이미지를 취하도록 의도된 카메라, 및
- 상기 부분과 접촉하고, 0이 아닌 전압을 제공하는 전압원에 전기적으로 접속되도록 의도된 액티브 전극을 포함한다.
특별한 일 실시예에 따르면, 카메라는 상기 부분 위에 있고, 받침판은 투명하다.
또 다른 특별한 일 실시예에 따르면, 카메라는 상기 베이스 층 아래에 있고, 상기 베이스 층과 상기 기준 전극은 투명하다.
유리하게, 캡처 장치는 각각의 전자 캡슐에 대해, 다른 전극으로부터 전기적으로 절연되고 상기 받침판에 삽입된 적어도 하나의 전극을 더 포함하고, 각각의 전극은 상기 전자 캡슐과 접촉하는 제1 면과 상기 부분과 접촉하도록 바깥쪽으로 배향된 제2 면을 가진다.
유리하게, 캡처 장치는 모든 전자 캡슐에 적용되고 상기 전극의 부호와 반대인 부호를 가진 전압을 받도록 의도된 전기적으로 도전성인 재초기화(reinitialisation) 판을 더 포함한다.
유리하게, 베이스 층, 기준 전극, 받침판, 및 임의의 전극은 유연성이 있다.
유리하게, 캡처 장치는 카메라를 마주보는 전자 캡슐의 부분을 비추도록 의도된 조명 시스템을 포함한다.
제1 변형예에 따르면, 이러한 조명 시스템은 카메라 부근에 배치되고 베이스 층의 반대측 면을 비추는 적어도 하나의 광원의 세트의 형태를 취한다.
제2 변형예에 따르면, 이러한 조명 시스템은 상기 베이스 층 안쪽으로 빛의 흐름을 투영하도록 베이스 층의 가장자리를 따라 배치된 적어도 하나의 광원의 세트의 형태를 취한다.
유리하게, 양으로 대전된 흰색 입자는 인광성이다.
유리하게, 양으로 대전된 흰색 입자는 형광성이다.
본 발명은 또한 식별 장치를 제안하는데, 이러한 식별 장치는 위 실시예 중 하나에 따른 캡처 장치, 프린트의 기준 이미지를 포함하는 데이터베이스, 및 상기 데이터베이스에서의 프린트의 상기 기준 이미지와 카메라에 의해 캡처된 이미지를 비교하고, 그 비교 결과로부터 신체 부분을 나타낸 사람을 식별하도록 결정을 내리기 위해 제공된 처리 유닛을 포함한다.
위에서 언급된 본 발명의 특징은 다른 것과 더불어, 첨부 도면과 관련하여 주어지는 실시예의 후속하는 설명을 읽음으로서 더 명확하게 드러난다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 캡처 장치의 개략도.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 캡처 장치의 개략도.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 캡처 장치의 개략도.
도 4는 일 사용예를 도시하는 도면.
나머지 설명부에서, "프린트(print)"라는 용어는 지문, 장문(palm print), 또는 신체 부분에 의해 운반되는 다른 프린트에 동등하게 적용된다.
나머지 설명부에서, "전자 캡슐(electronic capsule)"이라는 용어는 50㎛ 이하인 직경을 가지는 것이 바람직한 마이크로캡슐로 구성되고, 이러한 전자 캡슐은 액체 물질, 바람직하게는 기름(oil)과, 2개의 다른 컬러를 지닌 입자, 바람직하게는 흰색 입자와 검은색 입자로 채워지며, 이러한 다른 컬러의 입자는 반대 전하를 가지고, 바람직하게는 흰색 입자가 양으로 대전되며, 검은색 임자는 음으로 대전된다.
이러한 전자 캡슐은 예를 들면 소위 전자 잉크를 만들기 위해, Eink사(company Eink)에 의해 사용된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 캡처 장치(100)를 보여준다. 이러한 캡처 장치(100)는 사람 신체의 일부, 여기서는 지문(50)에 의해 운반된 프린트를 나타내는 이미지를 캡처하도록 의도된다. 지문(50)은 일련의 릿지(ridge)(52)와 밸리(valley)(54)에 의해 만들어진다.
캡처 장치(100)는
- 베이스 층(102),
- 상기 베이스 층(102)을 덮는 기준 전극(104),
- 상기 기준 전극(104) 상에 매트릭스 형태로 고정된 전자 캡슐(106),
- 상기 전자 캡슐(106)을 덮고 손가락(50)에 관한 지지체(support)로서의 역할을 하는 받침판(108),
- 전자 캡슐(106)의 이미지를 취하도록 의도된 카메라(112a, 112b), 및
- 상기 손가락(50)과 접촉하고, 상기 손가락(50)에 0이 아닌 전압을 제공하도록 의도된 액티브 전극(114)을 포함한다.
매트릭스의 행/열에서의 치수 및 전자 캡슐(106)의 개수는 프린트의 표면적에 따라 달라진다.
받침판(106)은 전기적으로 비도전성이다.
액티브 전극(114)은 0이 아닌 전압을 전달하는 전압원에 전기적으로 접속된다.
기준 전극(104)에는 바람직하게는 0인 전압이 제공된다.
양으로 대전된 흰색 입자와 음으로 대전된 검은색 입자의 경우, 액티브 전극(114)에 의해 손가락(50)에 인가된 전압은 음이고 바람직하게는 약 -5V이다.
카메라(112a, 112b)는 베이스 층(102) 바로 아래에 위치한 CCD 또는 CMOS 센서 또는 플랫(flat) 센서(예를 들면 FTF 기술)를 구비한 카메라일 수 있다.
캡처 장치(100)의 기능은 다음과 같다.
손가락(50)이 받침판(108) 위에 놓이고, 액티브 전극(114)과의 접촉에 의해 전압이 제공된다.
접촉에 의해, 이러한 전압은 전자 캡슐(106)에 전달되고, 이러한 전자 캡슐(106)은 릿지(52)에 의해 손가락(50)과 접촉한다.
각각의 전자 캡슐(106)에 관해, 손가락(50)과 동일한 전하를 운반하는 전자 캡슐(106)의 입자는 기준 전극(104) 쪽으로 밀리는데 반해, 손가락(50)과 반대인 전하를 운반하는 입자는 손가락(50) 쪽으로 끌어 당겨진다.
그런 다음, 전자 캡슐(106)의 이미지는 카메라(112a, 112b)에 의해 캡처된다. 이 이미지는 지문(50)의 릿지(52)와 밸리(54)를 나타내고, 그러한 이미지는 증가된 콘트라스트를 가지는데, 이는 그것이 2개의 상이한 컬러를 지닌 입자들 사이의 차이로 인한 것이지, 더 이상 손가락(50)의 조명도(illumination)로 인한 것이 아니기 때문이다.
카메라(112b)가 손가락(50) 위에 있을 때에는, 이미지의 캡처가 우선 손가락(50)을 치울 것을 필요로 하고, 받침판(108)이 투명해야 한다.
카메라(112a)가 베이스 층(102) 아래에 있을 때에는, 이미지가 손가락(50)을 치우지 않고 캡처될 수 있다. 이 경우, 베이스 층(102)과 기준 전극(104)은 투명하다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 캡처 장치(200)를 보여준다. 캡처 장치(200)는 각각의 전자 캡슐(106)에 대해 캡처 장치(200)가 다른 전극(210)으로부터 전기적으로 절연되고 받침판(108)에서 삽입된 전극(210)을 가진다는 사실로 인해 제1 실시예의 캡처 장치(100)와는 구별된다.
이 실시예에서, 카메라(112a)는 베이스 층(102) 아래에 있고, 베이스 층(102)과 기준 전극(104)은 투명하다.
각각의 전극(210)은 연관된 전자 캡슐(106)과 접촉하는 제1 면과, 손가락(50)에 접촉하도록 바깥쪽으로 배향된, 즉 상기 전자 캡슐(106)에 관해 반대측 상에 제2 면을 가진다. 이러한 2개의 면은 서로 전도성이 있다.
카메라(112a)는 베이스 층(102)과 기준 전극(104)을 통해 전자 캡슐(106)의 이미지를 캡처한다.
캡처 장치(200)의 기능성은 손가락(50)이 받는 전압이 릿지(52)에 의해 손가락(50)과 접촉하고 있는 전극(210)을 통해 전자 캡슐(106)로 전달된다는 점을 제외하고는 제1 실시예의 캡처 장치(100)의 기능성과 비슷하다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 다른 캡처 장치(300)를 보여준다. 캡처 장치(300)는 각각의 전자 캡슐(106)에 대해, 캡처 장치(300)가 서로 전기적으로 절연되고 제2 실시예의 단일 전극(210)의 대신하는 2개의 전극(310a,310b)을 가진다는 사실로 인해, 제2 실시예의 캡처 장치(200)와는 구별된다.
2개의 전극(310a,310b)이 받침판(108)에 삽입되고, 각각이 상기 전자 캡슐(106)과 접촉하는 제1 면과 손가락(50)과 접촉하도록 바깥쪽으로 배향된 제2 면을 가진다.
이 실시예는 입자들이 이동할 가능성을 2배로 함으로써 해상도를 향상시킨다.
카메라(112a)가 베이스 층(102) 아래에 있을 때에는, 캡처 장치(100,200,300)가 바람직하게는 카메라(112a)를 향하는 전자 캡슐(106)의 부분들을 비추도록 의도되고 따라서 캡처된 이미지상에 나타나도록 의도된 조명 시스템을 포함한다.
조명 시스템은 적어도 하나의 광원의 세트의 형태를 취할 수 있고, 이러한 광원 각각은 카메라(112a) 부근에 배치되며, 반대측 베이스 층(102)의 면을 비춘다.
조명 시스템은 적어도 하나의 광원의 세트의 형태를 취할 수 있고, 이러한 광원 각각은 상기 베이스 층(102) 안쪽의 광 흐름을 투영하도록 베이스 층(102)의 가장자리를 따라 배치되어, 베이스 층(102) 안쪽으로 전파하는 광 흐름에 관한 광 가이드(light guide)의 역할을 한다. 전파하는 동안, 베이스 층(102)과 동일한 측에 검은색 입자가 있는 전자 캡슐(106)과 마주치는 광 흐름은 상기 검은색 입자에 의해 흡수되는데 반해, 베이스 층(102)과 동일한 측에 흰색 입자가 있는 전자 캡슐(106)과 마주치는 광 흐름은 상기 흰색 입자에 의해 반사되고 따라서 카메라(112a)를 비추기 위해 베이스 층(102)으로부터 뽑아 내어진다.
결합(coupling)을 향상시키기 위해, 광학 접착제(optical adhesive) 타입의 결합 수단이 기준 전극(104)과 전자 캡슐(106) 사이에 배치된다.
또 다른 변형예에 따르면, 그리고 본 발명의 모든 실시예에 관해, 양으로 대전된 흰색 입자는 인광성이고, 음으로 대전된 검은색 입자는 그렇지 않다. 이미지가 캡처될 때, 인광이 카메라(112a,112b)를 비춘다. 인광은, 예를 들면 입자 상의 인광성 퇴적물(deposit)에 의해 만들어진다.
또 다른 변형예에 따르면, 그리고 본 발명의 모든 실시예에 관해, 양으로 대전된 흰색 입자는 형광성이고, 음으로 대전된 검은색 입자는 그렇지 않다. 이미지가 캡처될 때, 인광이 카메라(112a,112b)를 비춘다. 형광은, 예를 들면 입자 상의 형광성 퇴적물(deposit)에 의해 만들어진다. 형광성 퇴적물은 베이스 층(102) 안쪽에 광 흐름을 투영하도록 베이스 층(102)의 가장자리를 따라 각각 배치되는 적어도 하나의 광원의 세트와 같은, 적절한 광원에 의해 다시 대전되어, 베이스 층(102) 안쪽에서 전파하는 광 흐름에 관한 광 가이드의 역할을 한다.
본 발명에 따른 식별 장치는 위 실시예 중 하나에 따른 캡처 장치(100,200,300), 기준 프린트 이미지를 담고 있는 데이터베이스, 및 카메라(112a,112b)에 의해 캡처된 이미지와 데이터베이스에서의 기준 프린트 이미지를 비교함으로써 그 비교 결과로부터 손가락(50)을 제공했던 사람을 식별하도록 결정을 내리기 위해 제공된 처리 유닛을 포함한다.
전자 캡슐(106)을 다시 초기화하기 위해, 전기 전도성의 재초기화 판(plate)이 손가락(50) 대신 전자 캡슐(106)에 적용되고, 이러한 판은 액티브 전극(114)의 부호화 반대인 부호를 가진 전압이 인가된다.
손가락(50)의 큰 표면 영역을 캡처하기 위해, 캡처 장치(100,200,300)는 손가락(50) 주위를 감을 수 있도록 유연하다. 그러므로 베이스 층(102), 기준 전극(104), 받침판(108), 및 임의의 전극(210,310a,310b)은 유연하다.
도 4는 재초기화 판(402)이 선회 가능하게(pivotally) 장착된 캡처 장치(100)와, 배터리와 같은 전압원(404)을 포함하는 이동 가능한 시스템(400)을 보여주고, 이 경우 전압원(404)의 음의 단자는 기준 전극(104)에 접속되고, 전압원(404)의 양의 단자는 액티브 전극(114)에 접속된다.
재초기화를 위해, 전압이 거꾸로 되고 재초기화 판(402)이 닫히면서 전자 캡슐(106)에 맞닿아 눌러진다.
카메라(112b)는 예를 들면, 전자 캡슐(106)의 이미지를 캡처한 후, 그 이미지를 기준 프린트의 데이터베이스로 전달하는 카메라가 제공된 이동 전화기일 수 있다.
이동 가능한 시스템(400)은 금속 접촉(metal contact)에 의해 둘러싸이고, 약 8㎝×10㎝의 치수를 갖는 직사각형 모양을 가진다.
물론, 본 발명은 설명되고 묘사된 예와 실시예에 국한되지 않고, 당업자가 이해 가능한 많은 변형예를 가질 수 있다.

Claims (13)

  1. 사람 신체의 부분(50)의 프린트(print)를 나타내는 이미지를 캡처하기 위한 장치(100, 200, 300)로서,
    - 베이스 층(102),
    - 상기 베이스 층(102)을 덮는 기준 전극(104),
    - 상기 기준 전극(104) 상에 매트릭스 형태로 고정되는 전자 캡슐(106) - 상기 전자 캡슐(106) 각각은 액체 매질로 채워진 마이크로캡슐 및 2개의 상이한 컬러와 극성이 반대인 전하를 지닌 입자들로 구성됨 -,
    - 상기 전자 캡슐(106)을 덮고 상기 부분(50)에 관한 지지체(support)로서의 역할을 하는 받침판(108),
    - 전자 캡슐(106)의 이미지를 취하도록 의도된 카메라(112a, 112b), 및
    - 상기 부분(50)과 접촉하고, 0이 아닌 전압을 제공하는 전압원에 전기적으로 접속되도록 의도된 액티브 전극(114)을 포함하는, 캡처 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 카메라(112b)는 상기 부분(50) 위에 있고, 상기 받침판(108)은 투명한, 캡처 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 카메라(112a)는 상기 베이스 층(102) 아래에 있고, 상기 베이스 층(102)과 상기 기준 전극(104)은 투명한, 캡처 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    각각의 전자 캡슐(106)에 대해, 적어도 하나의 삽입된 전극(210, 310a, 310b)을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 삽입된 전극은 다른 삽입된 전극으로부터 전기적으로 절연되고 상기 받침판(108)에 삽입되며, 상기 전극은 각각 상기 전자 캡슐(106)과 접촉하는 제1 면과 상기 부분(50)과 접촉하도록 바깥쪽으로 배향된 제2 면을 가지는, 캡처 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    모든 전자 캡슐(106)에 적용되고 상기 전극(114)의 부호와 반대인 부호를 가진 전압을 받도록 의도된, 전기적으로 도전성인 재초기화(reinitialisation) 판을 더 포함하는, 캡처 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 베이스 층(102), 상기 기준 전극(104), 및 상기 받침판(108)은 유연성이 있는, 캡처 장치.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 베이스 층(102), 상기 기준 전극(104), 상기 받침판(108), 및 상기 삽입된 전극은 유연성이 있는, 캡처 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 카메라(112a)를 마주보는 전자 캡슐(106)의 부분을 비추도록 의도된 조명 시스템을 포함하는, 캡처 장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 조명 시스템은 상기 카메라(112a) 부근에 배치되고 상기 베이스 층(102)의 반대측 면을 비추는 적어도 하나의 광원의 세트의 형태를 취하는, 캡처 장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 조명 시스템은 상기 베이스 층(102) 안쪽으로 빛의 흐름을 투영하도록 상기 베이스 층(102)의 가장자리를 따라 배치된 적어도 하나의 광원의 세트의 형태를 취하는, 캡처 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 2개의 상이한 컬러와 극성이 반대인 전하를 지닌 입자는, 양으로 대전된 흰색 입자와 음으로 대전된 검은색 입자이고,
    상기 양으로 대전된 흰색 입자는 인광성인, 캡처 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 2개의 상이한 컬러와 극성이 반대인 전하를 지닌 입자는, 양으로 대전된 흰색 입자와 음으로 대전된 검은색 입자이고,
    상기 양으로 대전된 흰색 입자는 형광성인, 캡처 장치.
  13. 식별 장치로서,
    제1 항에 따른 캡처 장치(100, 200, 300),
    프린트의 기준 이미지를 포함하는 데이터베이스, 및
    상기 데이터베이스에서의 프린트의 상기 기준 이미지와 카메라(112a, 1112b)에 의해 캡처된 이미지를 비교하고, 그 비교 결과로부터 신체 부분(50)을 나타낸 사람을 식별하도록 결정을 내리기 위해 제공된 처리 유닛을 포함하는, 식별 장치.
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