KR101733640B1 - 모바일 장치, 비접촉식 지정맥 인식 장치 및 이를 이용한 비접촉식 지정맥 측정 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이격된 사용자의 손가락을 향해 서로 다른 파장을 갖는 제 1 광원 및 제 2 광원을 교대로 조사시킬 수 있는 발광부; 상기 손가락에서 반사된 상기 제 1 광원의 반사광에 의한 제 1 신호 및 상기 제 2 광원의 반사광에 의한 제 2 신호를 취득할 수 있는 적어도 하나 이상의 그레이(gray) 이미지센서; 및 상기 제 1 신호와 상기 제 2 신호의 차분을 통해 얻어진 값으로부터 제 3 신호를 생성함으로써, 상기 손가락의 정맥 영상을 취득할 수 있는, 영상 처리부;를 구비하고, 상기 정맥의 패턴이 분포하는 영역이 상기 이미지센서의 초점거리에 맞도록 상기 손가락을 상기 이미지센서에 근접시키는 행위에 대해서 연속적으로 복수개의 이미지 프레임을 획득하고, 상기 복수개의 이미지 프레임 중에서 상기 초점거리에 맞는 위치에서 획득된 상기 이미지 프레임을 선택하는 방식을 포함하는, 비접촉식 지정맥 인식 장치, 이를 이용한 비접촉식 지정맥 측정 방법 및 이를 적용한 모바일 장치를 제공한다.

Description

모바일 장치, 비접촉식 지정맥 인식 장치 및 이를 이용한 비접촉식 지정맥 측정 방법{Mobile device, non-contact type apparatus of finger vein authentication and measuring method of finger vein the same}

본 발명은 지정맥 인식 장치 및 지정맥 측정 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 비접촉식으로 지정맥 인식 보안 장치 및 이를 이용한 비접촉식 지정맥 측정 방법을 적용한 모바일 장치에 관한 것이다.

바이오 인식(생체 인식) 기술은 지문, 목소리, 눈동자 등 사람의 각종 신체정보를 추출 및 저장하고, 다양한 IT 기기를 통해 개인 식별의 수단으로 활용하는 기술을 의미한다. 기존에는 주로 보안 분야에 이용됐지만, 최근 들어 영역이 확대되었다. 예를 들면, 보안에만 머물지 않고 국가 중요시설의 출입통제와 관공서 초과근무 관리, 직원의 근태관리, 학생의 등학교 관리 등에 쓰인다. 또 전자여권, 인터넷뱅킹, 현금인출기(ATM) 등에 활용할 수 있다.

최근 상기와 같은 응용분야에 적용하기 위해 지정맥 인식 기술 관련하여 전세계적으로 많은 연구가 진행되고 있다. 생체인식 중 가장 널리 보급되어 있는 지문인식의 경우, 도장과 같은 원리로 인식하는 것으로 지문 겉면을 도장 위조하듯이 위조가 가능한 문제점이 있고, 습기, 이물질이 있을 경우, 인증오류 및 지문 훼손, 변형에 따른 오인식 등의 문제점이 드러났다.

또한, 지문인식을 대체할 것으로 유력했던 홍체인식의 경우, 인증시 거리 및 각도에 따라 오류가 발생할 수 있고, 컬러 콘택트렌즈를 착용했거나 라식, 라섹 수술을 받았을 경우 오인식이 발생하는 등 여러 문제점이 제기되면서 지정맥 인식 기술이 가장 각광을 받고 있다.

지정맥이란 사람의 혈관 중 인식하기 편한 손가락 정맥에 적외선 등을 투시하고, 정맥의 패턴을 인식해 인증하는 것을 의미한다. 혈관 내부를 인증하기 때문에 위조 또는 변조가 불가능하고, 혈액이 흐르지 않는 손가락의 정맥 패턴은 측정이 불가하다는 특징 때문에 개인정보 유출 사고와 관련된 보안이 우수한 장점이 있다.

그러나 계절의 변화, 운동 및 사람의 신체활동에 따라 혈관의 확장 또는 수축이 발생할 수 있어 지정맥을 측정시 오류가 발생할 수 있다는 문제점이 있으며, 이에 따라 어떠한 경우에도 정확하게 지정맥을 측정할 수 있는 방안을 모색해야 한다.

또한, 정맥의 경우, 신체의 표면부에 나타나는 것이 아닌, 신체의 내부에서 피부에 의해 감싸진 형태이기 때문에, 근적외선에 대한 이미지센서의 감도가 중요하고, 밝고 어두운 영역을 동시에 촬영할 수 있는 넓은 다이나믹 레인지(wide dynamic range)특성이 요구된다. 따라서, 이미지센서의 감도 및 밝고 어두운 영역을 동시에 촬영할 수 있는 이미지센서 모듈 장치의 경우 매우 고가이며, 이를 적용하기가 매우 어려운 문제점이 있다.

한국등록특허 제 10-0817869호 (2008.03.24)

본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 비접촉 방식으로 지정맥을 정확하게 측정할 수 있도록 구조 및 원리가 간단한 모바일 장치, 비접촉식 지정맥 인식 장치 및 이를 이용한 비접촉식 지정맥 측정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 관점에 따르면, 비접촉식 지정맥 인식 장치는 이격된 사용자의 손가락을 향해 서로 다른 파장을 갖는 제 1 광원 및 제 2 광원을 교대로 조사시킬 수 있는 발광부; 상기 손가락에서 반사된 상기 제 1 광원의 반사광에 의한 제 1 신호 및 상기 제 2 광원의 반사광에 의한 제 2 신호를 취득할 수 있는 적어도 하나 이상의 그레이(gray) 이미지센서; 및 상기 제 1 신호와 상기 제 2 신호의 차분을 통해 얻어진 값으로부터 제 3 신호를 생성함으로써, 상기 손가락의 정맥 영상을 취득할 수 있는, 영상 처리부;를 구비하고, 상기 정맥의 패턴이 분포하는 영역이 상기 이미지센서의 초점거리에 맞도록 상기 손가락을 상기 이미지센서에 근접시키는 행위에 대해서 연속적으로 복수개의 이미지 프레임을 획득하고, 상기 복수개의 이미지 프레임 중에서 상기 초점거리에 맞는 위치에서 획득된 상기 이미지 프레임을 선택하는 방식을 포함할 수 있다.

상기 제 1 광원은 가시광 파장대역을 갖는 광원이고, 상기 제 2 광원은 근적외선 파장대역을 갖는 광원일 수 있다.

상기 제 1 광원 및 상기 제 2 광원은 근적외선 파장대역을 가지며, 상기 제 1 광원은 상기 제 2 광원보다 헤모글로빈(Haemoglobin) 흡광도가 더 높은 광원일 수 있다.

상기 제 1 신호는 상기 제 1 광원의 반사광에 의한 이미지에 상기 손가락의 피부 표면부 정보 및 정맥 패턴 정보가 포함될 수 있다.

상기 제 2 신호는 상기 제 2 광원의 반사광에 의한 이미지에 상기 손가락의 피부 표면부 정보 및 정맥 패턴 정보가 포함될 수 있다.

상기 제 1 신호, 상기 제 2 신호는 이미지센서로부터 획득한 이미지 정보로서 디지털로 변환된 값이며, 영상에서의 밝기 분포에 대한 정보는 상기 제 1 광원 또는 상기 제 2 광원으로부터 반사된 빛의 양으로 상기 손가락의 모양, 피부표면 및 정맥 패턴에 따른 밝기 분포를 달리하는 정보가 포함될 수 있다.

상기 제 3 신호는 상기 영상 처리부에서 상기 제 1 신호와 상기 제 2 신호의 차분을 통해 얻어진 값으로부터 일정한 게인(gain) 값을 갖도록 증폭함으로써 상기 손가락의 정맥 영상이 두드러질 수 있다.

상기 손가락의 측정영역이 상기 발광부의 발광영역을 벗어나지 않도록, 상기 손가락의 위치를 가이드할 수 있는, 표시부를 더 포함할 수 있다.

상기 표시부는 가시광 LED 표시 방식 및 디스플레이 표시장치의 화면 표시 방식 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 이미지센서는 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor)센서 또는 CCD(charge-coupled device)센서 중 하나를 포함할 수 있다.

상기 손가락이 상기 발광부의 발광영역을 벗어나지 않도록 제어할 수 있는, 시각신호 또는 청각신호를 발생시킬 수 있는 센서를 구비하는 알람부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 비접촉식 지정맥 측정 방법은 상술한 비접촉식 지정맥 인식 장치를 작동시키는 단계; 상기 비접촉식 지정맥 인식 장치에 상기 손가락을 인입하여 상기 이미지센서에 상기 손가락을 근접시키는 단계; 상기 제 1 광원 및 상기 제 2 광원을 상기 손가락에 교대로 조사시키는 단계; 상기 손가락에서 반사된 상기 제 1 광원의 반사광에 의한 상기 제 1 신호를 취득하는 단계; 상기 손가락에서 반사된 상기 제 2 광원의 반사광에 의한 상기 제 2 신호를 취득하는 단계; 및 상기 영상 처리부에서 상기 제 1 신호와 상기 제 2 신호의 차분을 통해 얻어진 값으로부터 제 3 신호를 생성함으로써, 상기 손가락의 정맥 영상을 취득하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 영상 처리부에서 상기 제 3 신호를 생성하기 위하여 아날로그 또는 디지털 신호처리 단계에서 가변이 가능한 게인(gain) 값으로 상기 제 1 신호 또는 상기 제 2 신호 값을 증폭하여 피부에서 반사되는 손가락 이미지를 제거한 차분 값을 갖는 이미지 정보를 생성하고 이 값의 미세한 차이가 일정한 게인 값을 갖도록 증폭하여 상기 손가락의 정맥 영상이 두드러지는 단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 비접촉식 지정맥 인식 장치에 상기 손가락을 인입하여 표시부 를 가려줌으로써 상기 손가락이 상기 발광부의 발광영역을 벗어나지 않고, 상기 손가락의 위치를 감지할 수 있도록 상기 제 1 신호 또는 상기 제 2 신호의 영상 이미지로 상기 손가락이 상기 영상 이미지의 특정영역에 들어올 수 있도록 판단하는 패턴인식 알고리즘을 구비하고, 시각신호 또는 청각신호를 발생시킬 수 있는 알람부에 의해 상기 손가락의 위치를 고정하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

상기 이미지 프레임을 선택하는 단계는 상기 복수개의 이미지 프레임을 서로 비교하여 가장 선명도가 좋은 상기 이미지 프레임을 취득하는 단계;를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 모바일 장치는 상술한 접촉식 지정맥 인식 장치를 구비할 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 지정맥의 흡광에 대한 물리적 특성을 이용하기 위한 서로 다른 파장을 갖는 광원을 사용함으로써 이미지센서에 의해 얻어진 아날로그 신호를 차분하여 얻어진 값을 기초로 정확한 지정맥을 측정할 수 있고, 이에 따라 지정맥 측정 장치의 구조 및 지정맥 측정 원리를 간단히 하기 위한 영상처리 및 데이터 처리기법을 이용함으로써 비용절감 효과가 있는 비접촉식 지정맥 인식 장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 지정맥 인식 장치를 개략적으로 도시하는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 지정맥 인식 장치를 개략적으로 도시하는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 지정맥 인식 장치를 이용하여 지정맥 측정 방법을 도해하는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 지정맥 인식 장치를 이용하여 지정맥을 측정하는 원리를 개략적으로 도시하는 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 비접촉 지정맥 인식 장치가 적용된 모바일 장치의 구성을 도해하는 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 지정맥 인식 장치를 개략적으로 도시하는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 지정맥 인식 장치를 개략적으로 도시하는 측면도이다.

먼저, 도 1a 및 도 2를 참조하면, 비접촉식 지정맥 인식 장치(10)는 크게 손가락(20)의 측정영역(20b, 20c)을 향해 광원을 조사시킬 수 있는 발광부(14), 발광부(14)의 광원이 손가락(20)의 측정영역(20b, 20c)에 흡수되거나 손가락(20)의 피부표면 또는 정맥 패턴 부근에서 반사되어 나오는 반사광에 의한 신호를 받을 수 있는 이미지센서(18) 및 이미지센서(18)에서 받은 신호를 기초로 지정맥 영상을 취득할 수 있는 영상 처리부(19)를 포함할 수 있다. 상기 신호 처리에 대한 상세한 설명은 도 1b를 참조하여 후술한다.

도 1b를 참조하면, 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 의한 비접촉식 지정맥 인식 장치(10)의 이미지센서(18) 및 영상처리부(19)에서 신호처리 과정을 개략적으로 도시한 도면이다. 발광부(14)에 의해서 제 1 광원과 제 2 광원이 교대로 손가락에 조사될 수 있고, 손가락의 정맥 패턴에서 흡수되거나 정맥 패턴 부근에서 반사된 반사광 및 손가락의 피부 표면부에서 반사된 반사광에 대한 정보를 구비하는 제 1 신호 및 제 2 신호가 이미지센서(18)에서 감지할 수 있다. 상기 제 1 신호 및 상기 제 2 신호를 영상 처리부(19)에서 제어할 수 있다.

좀 더 상세하게 살펴보면, 제 1 광원과 제 2 광원은 광출력 파장대역뿐만 아니라 종류가 다른 LED 광원이므로 각각 밝기가 다를 수 있고, 이미지센서(18)에서 검출되는 광응답 감도도 파장대역에 따라 다를 수 있기 때문에, 손가락의 피부 표면부에서 반사되는 이미지는 각각 밝기 차이가 발생할 수 있다. 따라서 제 1 신호 및 제 2 신호를 통하여 손가락의 피부 표면부에서 반사되는 이미지를 제거하기 위한 차분의 결과 이미지에서 지정맥 패턴만을 추출함으로써 정확한 지정맥 패턴을 획득할 수 있다. 이는 제 1 신호 또는 제 2 신호에 아날로그 또는 디지털 신호처리 단계에서 가변이 가능한 게인(gain) 값으로 증폭 할 필요가 있다. 이를 위하여, 이미지 밝기 정보의 대부분을 차지하는 피부 표면부에서 반사되는 이미지 밝기를 서로 맞추기 위하여 영상처리부(19)는 이미지센서(18)을 제어하여 게인(gain)을 조절할 수 있다.

이후에 생성된 제 3 신호는 영상 처리부(19)에서 피부 표면부로부터 반사된 이미지를 제거한 차분의 이미지 속의 미세한 지정맥 패턴을 잘 구분할 수 있도록 증폭되거나 콘트라스트(contrast) 등의 이미지 처리기법이 적용될 수 있다. 이렇게 증폭된 디지털 신호를 기초로 정확한 손가락(20)의 정맥 영상을 취득할 수 있다. 또, 신호의 증폭은 아날로그 상태에서 진행되며, 증폭된 상기 제 3 신호는 일정한 게인(gain) 값을 가질 수 있다.

도 2를 다시 참조하면, 비접촉식 지정맥 인식 장치(10)는 프레임(12)을 구비할 수 있다. 프레임(12) 상에 서로 다른 두 개의 파장을 갖는 광원(14a, 14b)을 손가락(20)에 조사할 수 있는 발광부(14) 및 손가락(20)이 비접촉식 지정맥 인식 장치(10)에 인입됨에 따라 손가락(20)의 가이드 역할을 할 수 있는 표시부(16)를 더 포함할 수 있다. 표시부(16)는 예를 들어, 가시광 LED 표시 방식 및 디스플레이 표시장치의 화면 표시 방식 중 어느 하나를 사용할 수 있으며, 이 밖에도 지정맥을 정확하게 측정할 수 있도록 손가락(20)의 위치를 가이드 할 수 있는 광원 또는 표시장치면 모두 사용이 가능하다.

한편, 비접촉식 지정맥 인식 장치(10)는 프레임(12) 상에 발광부(14)와 소정의 거리만큼 이격되어 배치된 이미지센서(18)를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 이미지센서(18)는 근적외선 감도 특성이 좋아 고속 프레임으로 영상 촬영이 가능해야하며, 넓은 다이나믹 레인지 특성으로 역광 보정 기능을 가져야 한다. 또, 빛 확산부에서 정맥 패턴을 구별할 수 있어야 하며, 적어도 둘 이상의 이미지센서(18)의 렌즈는 각각 초점거리가 동일해야하며, 시야각이 좁은 것을 사용할 수 있다.

또한, 표시부(16)와 병행하여, 손가락(20)의 측정영역(20b, 20c)이 발광부(14)의 발광영역과 초점이 맞도록 제어하기 위하여, 시각신호 또는 청각신호를 발생시킬 수 있는 센서를 구비하는 알람부(미도시)를 더 포함할 수도 있다.

한편, 사용자의 손가락(20)이 비접촉식 지정맥 인식 장치(10) 상에서 화살표 방향으로 평행하게 이동시킬 수 있다. 이 때, 표시부(16)는 손가락(20)에 의해 가려짐으로써 손가락(20)의 정확한 위치가 정해질 수 있다.

손가락(20)의 위치가 정해지면, 그 위치를 벗어나지 않도록 하면서 평행하게 수직방향으로 비접촉식 지정맥 인식 장치(10)에 근접시킬 때, 이미지센서(18)는 지속적으로 손가락(20)을 모니터링하여 연속적으로 복수개의 이미지 프레임을 획득할 수 있다. 광원(14a, 14b)에 의해 손가락(20)의 피부 표면부(20b)에서 반사된 반사광과 피부 표면부(20b)에서 안쪽으로 약 2㎜ 내지 4㎜ 지점에 분포되어 있는 지정맥(20c)에서 흡수되고 주변 물질에 반사되어 어두운 색의 지정맥(20c)의 패턴을 측정할 수 있다.

또한, 고속 프레임의 이미지센서(18)는 손가락(20)의 위치가 천천히 아래로 근접 이동중이라 할지라도 마치 손가락이 정지된 것처럼 매 순간의 영상을 획득할 수 있으므로 이미지센서 렌즈의 고정된 초점거리 내외의 영상을 지속적으로 모니터링을 할 수 있다.

발광부(14)에서 서로 다른 두 개의 파장을 갖는 제 1광원(14a)과 제 2광원(14b)는 이미지센서(18)의 프레임(frame) 구간신호(Vsync)와 동기되어 서로 교차하여 On/Off가 되면서 손가락(20)을 향해 조사될 수 있다. 조사된 서로 다른 두 개의 파장을 갖는 광원(14a 및 14b)에 의해 피부 표면부(20b)에서 반사된 반사광 및 상기 피부 표면부(20b)에서 안쪽으로 약 2㎜ 지점의 지정맥(20c)에서 흡수된 반사광에 의해 지정맥(20c)의 패턴이 포함된 이미지를 획득할 수 있다.

또한, 발광부(14)에서 조사되는 제 1 광원(14a)과 제 2 광원(14b)은 서로 다른 파장을 갖고, 방사형으로 손가락(20)에 조사되고, 방사각은 약 30° 내지 45° 범위로 동일한 것을 사용하며, 서로 다른 두 개의 광원(14a, 14b)은 가급적 인접하도록 배치되어 예를 들어, 제 1 광원(14a)과 제 2 광원(14b)이 손가락(20)에 교대로 조사되어도 조사된 범위, 밝기 등의 변화가 거의 없어야 한다.

한편, 제 1 광원(14a)은 약 400㎚ 내지 700㎚ 대역의 가시광 파장을 가질 수 있고, 제 2 광원(14b)은 약 850㎚ 내지 950㎚ 대역의 근적외선 파장을 가질 수 있다. 제 1 광원(14a)의 반사광에 의한 이미지 제 1 신호는 육안으로 보이는 것과 같이 지정맥 패턴이 포함되지 않는 손가락(20)의 피부 표면부(20b)의 정보만 포함될 수 있으며, 제 2 광원(14b)의 반사광에 의한 이미지 제 2신호는 근적외선에 의해 흡광된 지정맥 패턴(20c) 정보가 포함된 피부 표면부(20b) 정보 모두가 포함될 수 있다.

또한, 서로 다른 파장을 갖는 제 1 광원(14a) 및 제 2 광원(14b)은 모두 약 850㎚ 내지 950㎚ 대역의 근적외선 파장을 가질 수 있다. 예를 들면, 제 1 광원(14a)은 제 2 광원(14b)보다 헤모글로빈(Haemoglobin) 흡광도가 더 높은 광원이며, 실시간으로 교차되어 손가락(20)에 조사되게 된다. 이 때, 제 1 광원(14a)은 약 760㎚ 대역 파장을 가질 수 있고, 제 2 광원은 약 850㎚ 대역 파장을 가질 수 있다. 따라서 제 1 신호는 제 1 광원(14a)의 반사광에 의한 이미지에 손가락(20)의 피부 표면부(20b) 정보 및 정맥 패턴(20c) 정보 모두가 포함될 수 있으며, 제 2 신호는 제 2 광원(14b)의 반사광에 의한 이미지에 손가락(20)의 피부 표면부(20b)의 정보만 포함될 수 있다. 비접촉 방식으로 지정맥(20c)을 측정하는 원리 및 방법에 대한 상세한 설명은 도 3 및 도 4를 참조하여 후술한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 지정맥 인식 장치를 이용하여 지정맥 측정 방법을 도해하는 순서도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 비접촉식 지정맥 인식 장치를 이용하여 지정맥 측정 방법(100)은 사용자가 비접촉식 지정맥 인식 장치를 작동시키는 단계(S110), 표시부, 제 1 광원, 제 2 광원 및 이미지센서가 일정시간 동안 켜지거나 또는 표시부와 이미지센서가 켜진 상태에서 일정시간동안 모니터링을 하고 있다가 손가락 또는 손바닥의 이미지 패턴이 검출되면 제 1 광원 및 제 2 광원을 켜는 단계(S120)를 포함할 수 있다. 또, 사용자의 손가락을 비접촉식 지정맥 인식 장치의 표시부를 향해 근접시킬 때, 비접촉식 지정맥 인식 장치의 제 1 광원과 제 2 광원이 교차하여 손가락에 조사되고, 이미지센서로부터 모니터링하고 있는 이미지가 광원들에 의해 피부 표면부에서 반사된 부분에 초점이 맞는 부분을 전후하여 제 1 광원의 반사광에 의한 제 1 신호 및 제 2 광원에 의한 제 2 신호를 취득하는 단계(S130),영상처리부에서 이미지센서에 게인값 제어 신호를 보내 제 1 신호와 제 2 신호의 밝기 값이 비슷해지는 값으로 설정하기 위하여 제 1 광원과 제 2 광원의 출력 타이밍 또는 각각의 출력 타임에 따라 게인값 제어 신호를 이미지센서로 보내는 신호를 발생하는 단계(S140)를 포함할 수 있다.

또한, 영상 프레임 단위로 실시간으로 획득하는 영상 이미지에서 초점이 가장 잘 맞는 이미지 프레임을 선택하여 제 1 광원과 제 2 광원에 의한 신호를 선별하고 차분을 통해 얻어진 값으로부터 제 3 신호를 생성하는 단계(S150), 제 3 신호는 영상처리부에서 일정한 게인값을 갖도록 증폭하고 밝기, 콘트라스트, 감마 등의 이미지처리 방법으로 차분에서 남은 지정맥 패턴 정보를 보다 두드러지게 하는 단계(S160) 및 두드러진 이미지를 이용하여 데이터베이스 상에서 비교하는 등 지정맥 인식 보안 기능을 수행하는 단계(S160)를 포함할 수 있다.

비접촉식 지정맥 인식 장치를 이용하여 지정맥 측정 방법(100)을 도 2를 참조하여 좀 더 상세하게 살펴보면, S110 단계는 사용자가 비접촉식 지정맥 인식 장치(10)를 온(on) 시키는 것을 의미한다. 예를 들면, 비접촉식 지정맥 인식 장치(10)의 커버(미도시)를 열거나 버튼(미도시)을 누르는 행위에 의해 동작하거나 또는 잠김화면을 켜거나 보안장치를 필요로 하는 어플리케이션을 실행하여 비접촉식 지정맥 인식 장치(10)를 일정시간 동안 켜지게 할 수 있다.

S120 단계는 S110 단계와 연계된 단계이며, 지시등 또는 화면 상의 표시점 등과 같은 표시부(16), 제 1 광원(14a), 제 2 광원(14b) 및 적어도 둘 이상의 이미지센서(18)를 모두 일정시간 동안 켜지는 것을 의미한다. 만약, 일정시간 동안 손가락(20) 또는 정맥패턴이 검출되지 않을 경우에는 이미지센서(18)의 전원을 오프(off)할 수 있다.

지시등 또는 화면 상의 표시점 등과 같은 표시부(16)와 적어도 둘 이상의 이미지센서(18)가 켜진 상태에서 일정시간 동안 모니터링을 하고 있다가 손가락(20) 또는 손바닥(미도시)의 이미지 패턴이 검출되면 제 1 광원(14a)과 제 2 광원(14b)을 켜는 것을 의미한다. 이는 본 발명의 일 실시예에 의한 비접촉식 지정맥 인식 장치를 이용하여 지정맥 측정 방법(100)보다 비접촉식 지정맥 인식 장치(10)의 전원을 절약할 수 있고, 제 1 광원(14a)과 제 2 광원(14b)이 계속 방사되어 교체 주기가 짧아지는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

S130 단계는 사용자의 손가락(20)을 비접촉식 지정맥 인식 장치(10)의 표시부(16)를 향해 근접시킬 때, 즉, 가시광 발광다이오드(LED)와 같은 지시등을 가리거나 또는 화면으로 표시된 손가락 모양을 맞추기 위해서 손가락(20)을 이동시킬 때, 이미지센서(18)는 지속적으로 영상을 모니터링하여 교차하여 켜지는 광원들(14a, 14b)에 의해 손가락(20)의 피부 표면부(20b)에서 반사된 점(spot)이 각각의 화면의 특정영역에서 점차 밝아지는지를 감시하고, 화면상의 손가락 모양이 특정영역을 벗어나는 경우 경고음 또는 화면 표시부를 통하여 손가락(20)의 방향을 가이드 함을 의미한다.

지속적으로 이미지센서로부터 모니터링하고 있는 이미지가 제 1 광원(14a)과 제 2 광원(14b)에 의해 피부 표면부에서 반사된 부분에 초점이 맞는 부분을 전후하여 제 1 광원의 반사광에 의한 제 1 신호 및 제 2 광원의 반사광에 의한 제 2 신호를 각각 취득할 수 있다.

적어도 둘 이상의 이미지센서(18)를 이용하여 연속적으로 복수개의 이미지 프레임을 획득하는 것을 의미한다. 여기서, 이미지센서(18)는 60프레임 이상의 빠른 이미지센서(18)를 이용함으로써 고속으로 지정맥 패턴 인식이 가능한 것을 이용할 수 있다.

한편, 적어도 둘 이상의 이미지센서(18)로부터 모니터링하고 있는 이미지가 제 1 광원(14a)과 제 2 광원(14b)에 의해 피부 표면부(20b)에서 밝게 반사된 부분이 중첩된 부분이 되도록 계속 지시하여 손가락(20)이 지속적으로 비접촉식 지정맥 인식 장치(10)에 근접하게 되면 적어도 둘 이상의 이미지센서(18)에서 모두 사각영역에 놓이게 되어 광원들(14a, 14b)에 의해서 직접 반사되는 빛이 보이지 않고, 광원들(14a, 14b)에 의해서 손가락(20) 내부에 확산된 빛에 의해 손가락(20) 내부의 지정맥 패턴 영역(20c)의 영상을 취득할 수 있다.

S140 단계는 영상처리부(19)에서 제 1 신호와 제 2 신호에서 손가락(20)의 피부 표면부(20b)에서 반사되는 밝기를 비교하여 제 1 신호 혹은 제 2 신호를 취득할 때, 밝기 값이 비슷해지도록 설정하기 위하여 이미지센서(18)의 게인값 제어 신호를 보낼 수 있다. 이는 제 1 광원(14a) 또는 제 2 광원(14b)의 출력 타이밍 또는 각각의 출력 타임에 따라 이미지센서(18)로 보내는 게인값 제어 신호를 발생함을 의미한다.

최종적으로 영상 프레임 단위로 실시간으로 획득하는 영상 이미지에서 초점이 가장 잘 맞는 이미지 프레임을 선택하여 제 1 광원(14a)과 제 2 광원(14b)에 의한 신호를 선별하고 차분을 통해 얻어진 값으로부터 제 3 신호를 생성할 수 있다. 생성된 제 3 신호는 영상처리부(19)에서 일정한 게인값을 갖도록 증폭하고 밝기, 콘트라스트, 감마 등의 이미지처리 방법으로 차분에서 남은 지정맥 패턴 정보를 보다 두드러지게 할 수 있다. 이렇게 두드러진 이미지를 이용하여 데이터베이스 상에서 비교하는 등 지정맥 인식 보안 기능을 수행할 수 있다.

예를 들어, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 화면 표시부를 구비하는 비접촉식 지정맥 인식 장치를 이용하여 지정맥 패턴을 최초로 등록하는 방법을 살펴보면 다음과 같다. 사용자가 비접촉식 지정맥 인식 장치(10)를 작동시키고, 표시부(16), 제 1 광원(14a), 제 2 광원(14b) 및 이미지센서(18)가 일정시간 동안 켜지거나 표시부(16)와 이미지센서(18)만 켜진 상태에서 손가락(20) 또는 손바닥 이미지가 검출되면 제 1 광원(14a)와 제 2 광원(14b)가 켜질 수도 있다.

사용자의 손가락(20)을 소정의 거리에서부터 비접촉식 지정맥 인식 장치(10)에 근접시켜 최종적으로 화면 표시부(미도시)를 터치하여 손가락(20)의 길이를 저장할 수 있다. 화면 표시부(미도시)를 구비하는 비접촉식 지정맥 인식 장치(10)에 소정의 거리에서부터 천천히 근접시켜 최종적으로 손가락(20)으로 화면 표시부(미도시)를 직접 터치하여 손가락(20)의 길이를 저장하거나 손바닥(미도시)의 이미지를 저장하는 것을 의미한다. 여기서, 소정의 거리는 예를 들어, 약 10㎝ 이내의 거리를 의미한다. 그러나 이미지를 저장하는 것만으로 등록이 완료되는 것은 아니다.

손가락(20)을 비접촉식 지정맥 인식 장치(10)의 화면 표시부(미도시)를 향해 근접시킬 때, 비접촉식 지정맥 인식 장치(10)의 이미지센서(18)를 이용하여 지속적으로 모니터링하여 도 3과 같은 방법으로 정확한 지정맥 패턴을 획득할 수 있다. 획득한 지정맥 패턴을 등록하고, 데이터베이스와 비교하여 지정맥 인식 보안 작업을 수행할 수 있다.

만약, 화면 표시부가 없다면, 표시부(16)에 의해 손가락의 위치를 고정할 수 있고, 최초로 지정맥 패턴을 등록할 때, 지시등과 같은 표시부 및 알람부에 의해서만 손가락의 위치를 가이드하여 지정맥 패턴을 등록하기 때문에, 화면 표시부를 구비하는 비접촉식 지정맥 인식 장치를 이용할 때보다 지정맥 패턴을 측정하기가 상대적으로 어려우며, 지정맥 인식률도 다소 떨어질 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 지정맥 인식 장치를 이용하여 지정맥을 측정하는 원리를 개략적으로 도시하는 측면도이다.

도 2 및 도 4를 참조하면, 사용자의 손가락(20)이 비접촉식 지정맥 인식 장치(10)에 인입되는 방향을 바라보는 측면도로서, 프레임(12)은 생략되어 있으며, 손가락(20)의 가운데 하단부에 발광부(14)가 구성되어 있음을 알 수 있다. 발광부(14)에서 상기 손가락(20)을 향해 제 1 광원(14a)과 제 2 광원(14b)을 교대로 조사할 수 있다. 제 1 광원(14a)과 제 2 광원(14b)은 서로 인접되어 배치되어 손가락(20)을 향해 조사할 수 있다.

또한, 상기 발광부(14)와 동일한 평면 상에 배치된 적어도 하나의 이미지센서(18)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 이미지센서(18)는 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor)센서 또는 CCD(charge-coupled device)센서 중 하나를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 이미지센서(18)는 상기 발광부(14)와 동일한 위치 또는 소정의 거리를 갖고 서로 이격되어 배치될 수도 있다. 또, 상기 손가락(20)의 측정영역(20b, 20c)을 향해 비스듬하게 소정의 각도를 갖고 기울어져 센싱영역을 형성하도록 구성될 수 있다. 만약, 프레임(12)의 하부에 이미지센서(18)가 내장될 경우, 이미지센서(18)에서 손가락(20)에서 반사된 반사 신호를 받아들이기 위하여 프레임(12)은 투광재질로 구성될 수 있다.

예를 들면, 사용자의 손가락(20)이 위에서 아래 방향으로 이동되어질 경우, 발광부(14)에서 제 1 광원(14a)과 제 2 광원(14b)을 손가락(20)을 향해 교대로 조사할 수 있다. 이 때 사용되는 광원(14a, 14b)은 예를 들어, 서로 다른 파장을 갖는 LED 광원을 사용할 수 있다.

또한, 서로 다른 파장을 갖는 제 1 광원(14a) 및 제 2 광원(14b)으로부터 각각의 파장의 특성에 따라서 서로 다른 이미지를 구현할 수 있다. 이미지센서(18)에서 센싱된 제 1 광원(14a)의 반사광에 의한 제 1 신호 및 제 2 광원(14b)의 반사광에 의한 제 2 신호는 각각 영상 처리부(19)로 전달되어지고, 제 1 신호와 제 2 신호의 차분을 통해 얻어진 값으로부터 제 3 신호를 생성할 수 있다. 여기서, 제 1 신호, 제 2 신호 및 제 3 신호는 디지털 신호이다.

또한, 상기 제 3 신호는 제 1 신호와 제 2 신호가 대응되는 백그라운(background) 정보가 제거된 신호이다. 즉, 제 3 신호는, 제 1 신호가 가지고 있는 손가락의 피부 표면부(20b)의 정보 및 지정맥(20c) 패턴의 정보에서, 제 2 신호가 가지고 있는 손가락의 피부 표면부(20b)의 정보를 제외하고, 상기 지정맥(20c) 패턴의 정보만을 포함하는 신호이다.

한편, 본 발명의 일 실시예로 이미지센서(18)는 하나만 사용한 경우를 설명하였으나, 본 발명의 다른 실시예로 적어도 둘 이상의 이미지센서(18)를 사용할 수도 있다. 예를 들면, 본 발명에 사용되는 서로 다른 파장을 갖는 제 1 광원(14a) 및 제 2 광원(14b)으로부터 반사된 반사 신호를 각각의 이미지센서(18)에서 받아들일 수도 있다. 적어도 둘 이상의 이미지센서(18)를 사용할 경우, 센싱영역이 더 넓어지는 효과를 얻을 수 있으므로, 보다 많은 센싱정보를 얻을 수 있다.

또한, 적어도 둘 이상의 이미지센서(18)는 제 1 광원(14a)으로부터 반사된 반사광 및 제 2 광원(14b)으로부터 반사된 반사광을 다른 각도에서 받아들일 수도 있다. 이렇게 구성되기 위해서는 광원을 중심으로 이미지센서가 동일거리상의 대칭하여 손가락이 근접하는 방향으로 이등변 삼각형의 모양으로 배치될 수 있다. 이렇게 구성될 경우, 하나의 이미지센서(18)만으로 구성된 경우보다 광원에 수직한 것이 아닌 엇각으로 손가락(20)의 이미지를 모니터링할 수 있으므로 직접 반사되는 반사광으로 이미지센서(18)의 영상이 밝게 포화(saturation)되는 현상이 감소될 수 있고 넓은 영역의 손가락(20)의 이미지 정보를 획득할 수 있어서 패턴인식의 정확도를 높일 수 있는 장점을 가질 수 있다.

또한, 다른 실시 예에서 적어도 둘 이상의 이미지센서(18)는 상기와 같이 대칭으로 배치하여 3차원적으로 정맥패턴을 인지할 수 있는 스테레오(stereo) 기법이 적용될 수 있어서 지정맥 패턴 입체 패턴의 정보를 획득할 수 있다. 상기 둘 이상의 이미지센서(18)로부터 받은 정보를 이용하여 영상처리부(19)에서 3차원 이미지를 생성할 수 있으며 제 1 광원(14a) 및 제 2 광원(14b)에 대하여 각각 획득한 3차원 이미지의 차분을 이용하여 제 3 신호를 생성할 수 있다.

일반적으로 이미지센서(18)는 다이나믹 레인지(Dynamic Range)가 낮다는 문제점으로 인하여 사용자의 손가락(20)의 표면부에서 직접 반사되는 반사광(14b)을 이미지화할 경우 그 이미지의 화소가 낮아 지정맥의 인식률이 저하되는 단점이 있다. 이미지센서(18)의 다이나믹 레이지란, 밝은 영역과 어두운 영역을 동시에 촬영할 수 있는 기능을 숫자로 표현한 것으로 예를 들어, 이미지센서(18)의 다이나믹 레인지가 낮을 경우, 노출값을 어두운 영역에 맞추면 밝은 영역은 하얗게 떠버리거나 반대로 상기 노출값을 밝은 영역에 맞추면 어두운 영역은 그냥 까맣게 나올 수 있다. 반대로, 이미지센서(18)의 다이나믹 레인지가 높을 경우, 노출값을 어떤곳에 맞추더라도 동시에 촬영이 가능할 수 있다. 다이나믹 레인지가 높은 이미지센서(18)를 사용하거나 적어도 둘 이상의 이미지센서(18)를 사용할 경우에는 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 비접촉 지정맥 인식 장치가 적용된 모바일 장치의 구성을 도해하는 도면이다.

도 5는 참조하면, 상술한 비접촉식 지정맥 인식 모듈을 모바일 장치(100)에도 적용할 수도 있다. 예를 들면, 상기 모바일 장치(100)는 스마트폰 또는 태블릿PC와 같은 휴대용 장치일 수 있다. 상술한 모바일 장치(100)의 적어도 일부는 모바일 장치(100)의 표면에 부착되거나 내측에 삽입되는 형태로 배치되어 제공될 수 있다. 예를 들어, 비접촉 지정맥 인식 장치(10)의 일부를 구성하는 두 개의 이미지센서 모듈(180)은 발광부(140)를 중심으로 소정의 이격거리를 가지도록 서로 이격되어 배치될 수 있다. 지시등(160)은 손(200)의 길이 방향으로 발광부(140)와 나란한 위치에 형성될 수 있다. 발광부(140)는 홈버튼 아래에 배치될 수 있으며, 이 때 홈버튼은 투광재질로 형성될 수 있다. 또, 발광부(14)는 홈버튼과 별도로 설계될 수도 있으며, 예를 들면, 제 1 광원(140a)과 제 2 광원(140b)가 인접되어 홈버튼의 상부 또는 하부에 배치될 수도 있다. 등록하고자 하거나 미리 등록된 손가락의 위치가 발광부(140)의 발광영역에 손가락이 들어올 경우, 발광부(140)에서 제 1 광원(140a)과 제 2 광원(140b)이 손(200)에 교대로 조사되고, 상기 광원들(140a, 140b)에 의해 손가락의 정맥 패턴에 흡수되거나 손가락의 정맥 패턴 부근에서 반사된 반사광이 각각의 이미지센서 모듈(180)로 입사되어 센싱 된다. 이때, 디스플레이부(135)에서는 손가락의 그림자에 해당하는 이미지를 표시하여 손가락이 좌우로 기울어짐을 보정하는 기능을 할 수 있다. 사전에 손가락을 등록할 때는, 화면까지 터치(touch)를 하여 화면상의 터치 점을 기준으로 손가락의 길이를 달리하는 이미지를 표시함으로써 정맥 패턴의 인식률을 향상시킬 수 있도록 화면에 표시하는 기능이 포함될 수 있다. 최종적으로 얻어진 지정맥 영상은 모바일 장치(100)의 디스플레이부(135)에서 화면으로 보여질 수 있다. 상세한 지정맥 측정 원리는 도 1내지 도 4를 참조하여 상술한 바와 동일하므로 생략한다. 상술된 구성요소들(발광부, 이미지센서 모듈 및 지시등)은 모바일 장치(100)의 바디부(130)의 일 측면 중 지정맥 측정이 용이한 영역에 형성될 수 있다.

상기와 같이 측정된 지정맥 데이터는 휴대용 모바일 장치(100)에서 보안방법 중 하나인 패턴인식 또는 비밀번호를 대신할 수 있으며, 앱(app)과 같은 어플리케이션 및 프로그램 사용 인증에도 이용이 가능하다.

또한, 비접촉식 지정맥 인식 장치를 구비한 보안장치는 도 6을 참조하여 상술한 휴대용 모바일 장치뿐만 아니라, 키보드, 마우스, 출입문, 가방, 서랍, 금고, 자동차, 사물함, 자동화기기(CD기), 프로그램 인증, 마트에서 사용되는 카트 및 자전거 등 실생활에 밀접한 곳에 적용이 가능하다. 추가로, 사전에 사용자의 지정맥을 데이터베이스화할 경우, 경찰서 및 병원에서 의식이 없는 환자 또는 치매 환자의 손가락을 모바일 장치를 이용함으로써, 상기 환자 및 사람의 개인정보를 확인할 수 있으며, 보호자에게 쉽게 연락을 취할 수도 있다.

상술한 바에 의하면, 사용자의 손가락이 지정맥 인식 장치에 근접함으로써 소정의 거리만큼 이격되어 위치할 경우, 비접촉방식으로 지정맥 인식 장치의 발광부에서 서로 다른 파장을 갖는 LED를 상기 손가락에 교차하여 조사할 수 있다. 이 때, 손가락의 회전 또는 움직임에 의해 사용자의 지정맥 정보의 인식률이 부정확해질 수 있는 문제점을 손가락의 끝부분이 대응되는 지점에 가시광 LED와 같은 지시등 또는 화면표시 방식을 구성함으로써, 지정맥을 정확하게 측정할 수 있도록 도와주는 가이드 역할을 할 수 있다.

적어도 둘 이상의 이미지센서는 광원으로부터 반사광이 가장 높은 부분의 빛을 검출하지 않기 위하여 적어도 둘 이상의 이미지센서가 동시에 검출할 수 없는 사각영역에 놓이도록 손가락이 근접하도록 하여 가시광 또는 근적외선 반사광이 약한 부분을 이미지화할 수 있다.

추가적으로 적어도 둘 이상의 이미지센서를 본 발명에 적용하면, 지정맥 등록 및 인식 동작시에 사용자의 손가락이 미세하게 회전 또는 이동을 하게 되면서 발생할 수 있는 지정맥 인식률이 저하되는 문제를 해결할 수 있다.

적어도 둘 이상의 이미지센서는 발광부를 중심으로 양쪽으로 동일한 평면 상에 서로 대칭되게 구성될 수 있으나 프레임의 하단부에 내장될 수도 있다. 프레임의 하단부에 내장될 경우, 프레임은 투명한 투광재질로 이루어질 수 있다. 또, 평평한 면 하부에 기울어진 이미지센서 렌즈의 계면 굴절로 인한 왜곡을 막기 위하여 투광재질의 비대칭성을 개선하기 위한 별도의 광학적 구조를 가질 수 있다. 또한, 정맥패턴의 광흡수 특성이 좋은 근적외선 파장대만 선택적으로 검출할 수 있도록 가시광 차단필터나 밴드패스(bandpass)필터를 사용할 수 있다.

한편, 모바일 장치에 비접촉식 지정맥 인식 장치를 적용시킬 수 있다. 모바일 장치의 측정부에 손가락을 대응시켜 지정맥을 측정할 수 있으며, 사전에 데이터베이스화 되어 있는 사용자의 지정맥과 매칭시켜 모바일 장치의 보안 및 어플리케이션을 사용할 수 있는 인증 모드를 이용하여 기존보다 더 간편하게 이용 가능하다. 또, 모바일 장치에 적용할 경우, 모바일 장치에 구비된 이미지센서를 이용할 수도 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10 : 비접촉식 지정맥 인식 장치 12 : 프레임
14, 140 : 발광부 14a: 레이저 광원
14b : 반사광 16, 160 : 표시부
18, 180 : 이미지센서 18a : 사각영역
18b : 센싱영역 20 : 손가락
100 : 모바일 장치 130 : 바디부
135 : 디스플레이부 200 : 손

Claims (16)

1. 이격된 사용자의 손가락을 향해 서로 다른 파장을 갖는 제 1 광원 및 제 2 광원을 교대로 조사시킬 수 있는 발광부;
   상기 손가락에서 반사된 상기 제 1 광원의 반사광에 의한 제 1 신호 및 상기 제 2 광원의 반사광에 의한 제 2 신호를 취득할 수 있는 적어도 하나 이상의 그레이(gray) 이미지센서; 및
   상기 제 1 신호와 상기 제 2 신호의 차분을 통해 얻어진 값으로부터 제 3 신호를 생성함으로써, 상기 손가락의 정맥 영상을 취득할 수 있는, 영상 처리부;
   를 구비하고,
   상기 정맥의 패턴이 분포하는 영역이 상기 이미지센서의 초점거리에 맞도록 상기 손가락을 상기 이미지센서에 근접시키는 행위에 대해서 연속적으로 복수개의 이미지 프레임을 획득하고, 상기 복수개의 이미지 프레임 중에서 상기 초점거리에 맞는 위치에서 획득된 상기 이미지 프레임을 선택하는 방식을 포함하며,
   상기 제 1 광원 및 상기 제 2 광원은 근적외선 파장대역을 가지며, 상기 제 1 광원은 상기 제 2 광원보다 헤모글로빈(Haemoglobin) 흡광도가 더 높은 광원이고,
   상기 제 1 신호, 상기 제 2 신호는 상기 이미지센서로부터 획득한 이미지 정보로서 디지털로 변환된 값이며, 영상에서의 밝기 분포에 대한 정보는 상기 제 1 광원 또는 상기 제 2 광원으로부터 반사된 빛의 양으로 상기 손가락의 모양, 피부표면 및 정맥 패턴에 따른 밝기 분포를 달리하는 정보가 포함되고,
   상기 제 1 신호는 상기 제 1 광원의 반사광에 의한 이미지에 상기 손가락의 피부 표면부 정보를 포함하며, 상기 제 2 신호는 상기 제 2 광원의 반사광에 의한 이미지에 상기 손가락의 피부 표면부 정보와 정맥 패턴 정보를 포함하는,
   비접촉식 지정맥 인식 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 3 신호는 상기 영상 처리부에서 상기 제 1 신호와 상기 제 2 신호의 차분을 통해 얻어진 값으로부터 일정한 게인(gain) 값을 갖도록 증폭함으로써 상기 손가락의 정맥 영상이 두드러질 수 있는, 비접촉식 지정맥 인식 장치.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 손가락의 측정영역이 상기 발광부의 발광영역을 벗어나지 않도록, 상기 손가락의 위치를 가이드할 수 있는, 표시부를 더 포함하는, 비접촉식 지정맥 인식 장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 표시부는 가시광 LED 표시 방식 및 디스플레이 표시장치의 화면 표시 방식 중 어느 하나를 포함하는, 비접촉식 지정맥 인식 장치.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 이미지센서는 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor)센서 또는 CCD(charge-coupled device)센서 중 하나를 포함하는, 비접촉식 지정맥 인식 장치.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 손가락이 상기 발광부의 발광영역을 벗어나지 않도록 제어할 수 있는, 시각신호 또는 청각신호를 발생시킬 수 있는 센서를 구비하는 알람부를 더 포함하는, 비접촉식 지정맥 인식 장치.
12. 제 1 항, 제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 의한 비접촉식 지정맥 인식 장치를 작동시키는 단계;
    상기 비접촉식 지정맥 인식 장치에 상기 손가락을 인입하여 상기 이미지센서에 상기 손가락을 근접시키는 단계;
    상기 제 1 광원 및 상기 제 2 광원을 상기 손가락에 교대로 조사시키는 단계;
    상기 손가락에서 반사된 상기 제 1 광원의 반사광에 의한 상기 제 1 신호를 취득하는 단계;
    상기 손가락에서 반사된 상기 제 2 광원의 반사광에 의한 상기 제 2 신호를 취득하는 단계; 및
    상기 영상 처리부에서 상기 제 1 신호와 상기 제 2 신호의 차분을 통해 얻어진 값으로부터 제 3 신호를 생성함으로써, 상기 손가락의 정맥 영상을 취득하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 손가락의 정맥 영상을 취득하는 단계는 상기 정맥의 패턴이 분포하는 영역이 상기 이미지센서의 초점거리에 맞도록 상기 손가락을 상기 이미지센서에 근접시키는 행위에 대해서 연속적으로 복수개의 이미지 프레임을 획득하고, 상기 복수개의 이미지 프레임을 서로 비교하여 가장 선명도가 좋은 상기 이미지 프레임을 취득하는 단계를 포함하며,
    상기 제 1 광원 및 상기 제 2 광원을 상기 손가락에 교대로 조사시키는 단계는, 서로 다른 근적외선 파장대역을 갖는 상기 제 1 광원과 상기 제 2 광원을 이용하고, 상기 제 1 광원은 상기 제 2 광원보다 헤모글로빈(Haemoglobin) 흡광도가 더 높은 광원을 사용함으로써 상기 손가락에 교대로 조사시키는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 신호를 취득하는 단계는, 상기 제 1 광원의 반사광에 의한 이미지에 상기 손가락의 피부 표면부 정보를 획득하는 단계를 포함하며,
    상기 제 2 신호를 취득하는 단계는, 상기 제 2 광원의 반사광에 의한 이미지에 상기 손가락의 피부 표면부 정보와 정맥 패턴 정보를 획득하는 단계를 포함하는,
    비접촉식 지정맥 측정 방법.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 영상 처리부에서 상기 제 3 신호를 생성하기 위하여 아날로그 또는 디지털 신호처리 단계에서 가변이 가능한 게인(gain) 값으로 상기 제 1 신호 또는 상기 제 2 신호 값을 증폭하여 피부에서 반사되는 손가락 이미지를 제거한 차분 값을 갖는 이미지 정보를 생성하고 이 값의 미세한 차이가 일정한 게인 값을 갖도록 증폭하여 상기 손가락의 정맥 영상이 두드러지는 단계;를 더 포함하는, 비접촉식 지정맥 측정 방법.
14. 제 12 항에 있어서,
    상기 비접촉식 지정맥 인식 장치에 상기 손가락을 인입하여 표시부 를 가려줌으로써 상기 손가락이 상기 발광부의 발광영역을 벗어나지 않고, 상기 손가락의 위치를 감지할 수 있도록 상기 제 1 신호 또는 상기 제 2 신호의 영상 이미지로 상기 손가락이 상기 영상 이미지의 특정영역에 들어올 수 있도록 판단하는 패턴인식 알고리즘을 구비하고, 시각신호 또는 청각신호를 발생시킬 수 있는 알람부에 의해 상기 손가락의 위치를 고정하는 단계;를 더 포함하는, 비접촉식 지정맥 측정 방법.
15. 삭제
16. 제 1 항, 제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 의한 비접촉식 지정맥 인식 장치를 구비하는, 모바일 장치.

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