KR101762852B1 - 홍채 인식 장치 - Google Patents

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KR101762852B1 KR1020160042960A KR20160042960A KR101762852B1 KR 101762852 B1 KR101762852 B1 KR 101762852B1 KR 1020160042960 A KR1020160042960 A KR 1020160042960A KR 20160042960 A KR20160042960 A KR 20160042960A KR 101762852 B1 KR101762852 B1 KR 101762852B1
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박종인
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Abstract

본 발명은 2개의 조명 및 2개의 카메라를 이용하여 안경 착용자의 홍채 인식률을 향상시키는 홍채 인식 장치에 관한 것으로서, 안경 착용자 또는 안경 미착용자의 제1 안구 및 제2 안구를 구분하여 홍채 정보를 저장하는 데이터베이스; 상기 제1 안구에 대응하여 적외선을 조사하는 제1 조명부 및 상기 제1 안구에 대한 홍채 이미지를 촬상하는 제1 촬상 소자를 포함하는 제1 촬상부; 상기 제1 촬상부와 소정의 간격으로 이격되어 제2 안구에 대응하여 적외선을 조사하는 제2 조명부 및 상기 제2 안구에 대한 홍채 이미지를 촬상하는 제2 촬상 소자를 포함하는 제2 촬상부; 상기 데이터베이스로부터 제1 안구 및 제2 안구 중 하나의 홍채 이미지에 대한 홍채 정보를 독출하여 홍채 이미지와 비교하는 비교부 및 상기 제1 촬상부 및 제2 촬상부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 홍채 인식률을 고려한 촬상부를 선택하는 것을 특징으로 한다.

Description

홍채 인식 장치{IRIS RECOGNITION APPARATUS}
본 발명은 홍채 인식 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2개의 조명 및 2개의 카메라를 이용하여 안경 착용자의 홍채 인식률을 향상시키는 홍채 인식 장치에 관한 것이다.
홍채 인식을 이용한 출입 통제 기술은 보완성을 요구하는 공공기관 및 기업체뿐만 아니라, 가정의 보안용으로 적용되는 기술로서 출입통제, 근태관리, 식수관리, 금융 자동화기 인증, 전자상거래 인증 및 컴퓨터 보안 등 폭 넓게 사용할 수 있는 기술이다.
종래의 출입 통제 기술은 지문 인식 기술을 포함하고 있으나, 홍채 인식을 이용한 출입 통제 기술은 종래의 지문 인식을 이용한 출입 통제 기술에 비해 약 3배 이상의 특징점 또는 고유의 패턴을 추출하는 점에서 보안성이 더 높은 특징이 있고, 비접촉 방식을 이용하기 때문에 인체 거부감이 없는 특징이 있다.
홍채 인식을 이용한 출입 통제 기술은 적외선을 이용하여 카메라의 초점을 조절하고, 사용자의 홍채를 사진으로 이미지화 하며, 홍채 인식 알고리즘을 통하여 홍채의 명암 패턴을 영역별로 분석하여 사용자 고유의 홍채 코드를 생성하고, 데이터베이스에 등록된 홍채 코드와 분석된 홍채 코드를 비교하여 출입의 통제를 제어하는 기술로서 출입 통제의 보안성을 향상시키므로, 고부가가치 기술로 부상하고 있다.
종래의 홍채 인식을 이용한 출입 통제 기술은 단일 광원을 사용하는 경우이면 안경에 의한 반사가 발생되는 문제점이 있다.
특허문헌 1은 서로 다른 두 파장대의 조명을 동시에 점등하여 취득한 홍채 영상을 컬러필터에 의해 파장대별로 홍채 영상을 분리한 후, 반응도를 검출하는 홍채 인식 시스템을 개시하고 있다.
그러나, 특허문헌 1은 컬러필터를 이용한 홍채 영상 분리 과정을 수행하고, 분리된 홍채 영상의 반응도를 각각 검출하므로, 시스템의 복잡도가 증가하는 문제점이 있고, 사용자의 움직임에 의해 촬상된 홍채 이미지가 불량이면 재촬상하여 전술한 분리 과정을 반복 수행하는 문제점이 있다.
1. 한국등록특허 제10-0604022호(2006.07.14.)
본 발명은 소정의 간격으로 서로 이격되는 2개의 조명등에서 조사된 적외선의 입사 방향을 다르게 하여 안경에 의한 반사를 줄이고, 안경 착용자의 홍채 인식률을 향상시키는 홍채 인식 장치를 제공한다.
본 발명은 안경 착용자 또는 안경 미착용자가 선호하거나, 홍채 인식률이 높다고 판단되는 촬상 모드를 제공하는 홍채 인식 장치를 제공한다.
본 발명은 제1 안구 및 제2 안구를 구분하여 홍채 정보를 저장하고, 촬상된 홍채 이미지와 비교시 홍채 이미지에 대응하는 안구의 홍채 정보를 독출하는 홍채 인식 장치를 제공한다.
본 발명의 홍채 인식 장치는, 안경 착용자 또는 안경 미착용자의 제1 안구 및 제2 안구를 구분하여 홍채 정보를 저장하는 데이터베이스; 상기 제1 안구에 대응하여 적외선을 조사하는 제1 조명부 및 상기 제1 안구에 대한 홍채 이미지를 촬상하는 제1 촬상 소자를 포함하는 제1 촬상부; 상기 제1 촬상부와 소정의 간격으로 이격되어 제2 안구에 대응하여 적외선을 조사하는 제2 조명부 및 상기 제2 안구에 대한 홍채 이미지를 촬상하는 제2 촬상 소자를 포함하는 제2 촬상부; 상기 데이터베이스로부터 제1 안구 및 제2 안구 중 하나의 홍채 이미지에 대한 홍채 정보를 독출하여 홍채 이미지와 비교하는 비교부 및 상기 제1 촬상부 및 제2 촬상부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 홍채 인식률이 높은 촬상부를 선택하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 제1 촬상부에 의해 촬상된 홍채 이미지의 홍채 인식률이 인식 임계값 미만이면 제2 조명부가 제1 안구에 대응하여 적외선이 조사되도록 제어하고, 상기 제2 촬상부에 의해 촬상된 홍채 이미지의 홍채 인식률이 인식 임계값 미만이면 제1 조명부가 제2 안구에 대응하여 적외선이 조사되도록 제어할 수 있다.
본 발명의 홍채 인식 장치는, 상기 제1 안구 및 제2 안구 중에서 초점이 먼저 조정된 안구에 대응하여 자동으로 촬상하는 자동 촬상 모드 및 상기 안경 착용자 또는 안경 미착용자의 선택 입력에 대응하는 촬상부를 선택하여 수동으로 촬상하는 수동 촬상 모드를 포함한 모드 선택부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 홍채 인식 장치는, 상기 제1 촬상부 또는 제2 촬상부에서 조사되는 적외선을 투과시켜 상기 제1 안구 또는 제2 안구에 조사되도록 하고, 상기 제1 안구 또는 제2 안구의 모습을 반사하는 적외선 필터를 더 포함할 수 있다.
상기 비교부는 상기 홍채 이미지의 특징점을 추출하는 특징점 추출부 및 상기 홍채 정보의 특징점과 홍채 이미지의 특징점을 상호 비교하는 특징점 비교부를 포함할 수 있다.
본 발명은 소정의 간격으로 서로 이격되는 2개의 조명등에서 조사된 적외선의 입사 방향을 다르게 하여 안경에 의한 반사를 줄일 수 있다.
본 발명은 입사 방향이 다르게 하여 촬상된 2개의 홍채 이미지 중에 홍채 특징점 추출이 용이한 홍채 이미지를 선택하여 홍채 정보와 비교함으로써, 안경 착용자의 홍채 인식률을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 안경 착용자 또는 안경 미착용자가 선호하거나, 홍채 인식률이 높다고 판단되는 촬상 모드를 제공하여 안경 착용자 또는 안경 미착용자에게 적합한 맞춤형 서비스를 제공할 수 있고, 홍채 인식률을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 제1 안구 및 제2 안구를 구분하여 홍채 정보를 데이터베이스에 저장하고, 촬상된 홍채 이미지와 비교시 데이터베이스로부터 홍채 이미지에 대응하는 안구의 홍채 정보를 독출함으로써, 데이터베이스의 응답 속도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 홍채 인식 장치를 도시한 블록도이다.
도 2는 제1 조명부 및 제1 촬상 소자를 이용하여 안경 착용자의 홍채를 인식하는 예를 도시한 것이다.
도 3은 제2 조명부 및 제1 촬상 소자를 이용하여 안경 착용자의 홍채를 인식하는 예를 도시한 것이다.
도 4는 자동 촬상 모드를 이용하여 홍채를 인식하는 예를 도시한 것이다.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 홍채 인식 장치를 도시한 블록도로서, 홍채 인식 장치(10)는 데이터베이스(100), 촬상부(300), 비교부(400) 및 제어부(500)를 포함한다.
데이터베이스(100)는 사용자의 제1 안구 및 제2 안구를 구분하여 홍채 정보를 저장한다. 제1 안구가 좌안구이면 제2 안구는 우안구이고, 제1 안구가 우안구이면 제2 안구는 좌안구이다. 홍채는 생후 18개월 이후 완성된 뒤, 평생 변하지 않는 특성을 가지고 있고, 내측연 또는 동공연 가까이에 융기되어 있는 원형의 패턴이 형성되어 있다. 홍채 정보는 홍채의 패턴, 모양, 색깔, 및 모세혈관이 형태소 중 적어도 하나의 특징점에 대한 정보를 포함한다.
데이터베이스(100)는 응답 속도 또는 처리 속도를 향상시키기 위하여 사용자의 제1 안구 및 제2 안구를 구분하여 홍채 정보를 저장하고, 홍채 이미지를 비교시 홍채 이미지의 안구에 대응하는 홍채 정보를 제공한다.
데이터베이스(100)는 제1 안구 베이스(110) 및 제2 안구 베이스(120)를 포함하고, 제1 안구 베이스 (110)는 제1 안구에 대한 홍채 정보가 저장되어 있고, 제2 안구 베이스 (120)는 제2 안구에 대한 홍채 정보가 저장되어 있다.
도 2는 제1 조명부 및 제1 촬상 소자를 이용하여 안경 착용자의 홍채를 인식하는 예를 도시한 것이고, 도 3은 제2 조명부 및 제1 촬상 소자를 이용하여 안경 착용자의 홍채를 인식하는 예를 도시한 것이다.
촬상부(300)는 제1 촬상부(310) 및 제2 촬상부(320)를 포함하고, 제1 촬상부(310)와 제2 촬상부(320)는 소정의 간격으로 이격되어 있다.
제1 촬상부(310)는 제1 조명부(311) 및 제1 촬상 소자(312)를 포함하고, 제1 조명부(311)는 제1 안구에 대응하여 적외선을 조사하고, 제1 촬상 소자(312)는 제1 안구에 대한 홍채 이미지를 촬상한다.
제2 촬상부(320)는 제2 조명부(321) 및 제2 촬상 소자(322)를 포함하고, 제2 조명부(321)는 제2 안구에 대응하여 적외선을 조사하고, 제2 촬상 소자는 제2 안구에 대한 홍채 이미지를 촬상한다.
도 2를 참조하면, 제1 촬상 방법은 제1 조명부(311)를 통하여 안경 착용자의 제1 안구에 대응하여 적외선을 조사하고, 제1 촬상 소자(312)를 통하여 제1 안구에 대한 홍채 이미지를 촬상한다.
제1 촬상 소자(312)는 제1 조명부(311)에 의해 조사되는 적외선이 제1 안구에 대응하는 제1 안경 렌즈(20a)에 반사되어 홍채 인식률이 낮은 홍채 이미지를 촬상할 수 있다.
도 3을 참조하면, 제2 촬상 방법은 제2 조명부(321)를 제1 안경 렌즈(20a)에 반사를 줄이기 위해 제1 안구에 대응하여 적외선을 조사하고, 제1 촬상 소자(312)를 통하여 제1 안구에 대한 홍채 이미지를 촬상하여 홍채 인식률이 높은 홍채 이미지를 획득할 수 있다.
제1 촬상 방법 및 제2 촬상 방법의 차이점은 조명등에서 조사된 적외선의 입사 방향을 다르게 하는 것이 특징이고, 홍채 이미지의 인식률은 주변 환경의 광원 또는 안경 렌즈의 곡면 방향에 따라 제1 촬상 방법이 더 높을 수 있고, 낮을 수 있다.
본 발명은 제1 촬상 방법 및 제2 촬상 방법으로 낮은 홍채 인식률의 홍채 이미지를 획득하면, 제2 촬상부(320)를 기준으로 전술한 제1 촬상 방법 및 제2 촬상 방법을 이용할 수 있다.
촬상부(300)는 제1 촬상부(310) 또는 제2 촬상부(320)에서 조사되는 적외선을 투과시켜 제1 안구 또는 제2 안구에 조사되도록 하고, 제1 안구 또는 제2 안구의 모습을 반사하는 적외선 필터(303)를 더 포함한다. 적외선 필터(303)는 기 설정된 파장대의 적외선을 투과시킨다.
비교부(400)는 데이터베이스(100)로부터 제1 안구 및 제2 안구 중 하나의 홍채 이미지에 대한 홍채 정보를 독출하여 홍채 이미지와 비교한다.
비교부(400)는 특징점 추출부(410) 및 특징점 비교부(420)를 포함하고, 특징점 추출부(410)는 홍채 이미지의 특징점을 추출하며, 특징점 비교부(420)는 홍채 정보의 특징점과 홍채 이미지의 특징점을 상호 비교하여 정합한다.
본 발명의 홍채 인식 장치(10)는 제1 안구 및 제2 안구 중에서 초점이 먼저 조정된 안구에 대응하여 자동으로 촬상하는 자동 촬상 모드(210) 및 안경 착용자 또는 안경 미착용자의 선택 입력에 대응하는 촬상부(300)를 선택하여 수동으로 촬상하는 수동 촬상 모드(220)를 더 포함한다.
모드 선택부(200)는 안경 미착용자 또는 안경 착용자가 선호하거나, 홍채 인식률이 높다고 판단되는 촬상 모드를 제공하여 안경 미착용자 또는 안경 착용자에게 적합한 맞춤형 서비스를 제공할 수 있고, 홍채 인식률을 향상시킬 수 있다.
제어부(500)는 선택된 모드 선택에 의해 제1 촬상부(310) 및 제2 촬상부(320)의 동작을 제어한다.
이하, 상기 전술한 제1 촬상 방법 및 제2 촬상 방법이 적용되는 제1 실시예 내지 제4 실시예를 통하여 제어부의 동작 방법을 상세히 설명하기로 한다.
<제1 실시예: 자동 촬상 모드에서 제1 안구의 초점이 조정될 때 제어부의 동작 방법>
도 4는 자동 촬상 모드를 이용하여 홍채를 인식하는 예를 도시한 것으로서, 제어부(500)는 자동 촬상 모드(210)로 동작되는 경우, 제1 안구 및 제2 안구 중에서 초점이 먼저 조정된 안구에 대응하여 자동으로 촬상되도록 제1 촬상부(310) 및 제2 촬상부(320)의 동작을 제어한다.
제어부(500)는 제1 안구의 초점이 먼저 조정되면 제1 촬상부(310)의 촬상 동작이 수행되도록 제어하고, 제2 촬상부(320)의 촬상 동작이 정지되도록 제어한다.
제어부(500)는 제1 촬상부(310)에 의해 촬상된 홍채 이미지의 홍채 인식률이 인식 임계값 미만이면 제2 조명부(321)가 제1 안구에 대응하여 적외선이 조사되도록 제어하고, 제1 촬상 소자(312)가 제1 안구를 촬상되도록 제어한다.
인식 임계값은 홍채 이미지의 조도, 색도도, RGB 또는 명암 대비에 관련된 임계값으로서, 홍채 이미지의 손상 정도 또는 홍채 인식률 정도를 구분하는데 사용되는 임계값이다. 예를 들어, 홍채 인식률이 낮은 홍채 이미지는 동공 형상이 뚜렷하지 않고, 뿌옇게 보이므로, 홍채 정보의 특징점과 상호 비교할 수 없다.
제어부(500)는 전술한 제2 조명부(321) 및 제1 촬상 소자(312)에 의해 촬상된 홍채 이미지의 홍채 인식률이 인식 임계값 미만이면 제2 촬상부(320)의 촬상 동작이 수행되도록 제어하고, 제1 촬상부(310)의 촬상 동작이 정지되도록 제어한다.
제어부(500)는 제2 촬상부(320)에 의해 촬상된 홍채 이미지의 홍채 인식률이 인식 임계값 미만이면 제1 조명부(311)가 제2 안구에 대응하여 적외선이 조사되도록 제어하고, 제2 촬상 소자(322)가 제2 안구를 촬상되도록 제어한다.
<제2 실시예: 자동 촬상 모드에서 제2 안구의 초점이 조정될 때 제어부의 동작 방법>
제어부(500)는 제2 안구의 초점이 먼저 조정되면 제2 촬상부(320)의 촬상 동작이 수행되도록 제어하고, 제1 촬상부(310)의 촬상 동작이 정지되도록 제어한다.
제어부(500)는 제2 촬상부(320)에 의해 촬상된 홍채 이미지의 홍채 인식률이 인식 임계값 미만이면 제1 조명부(311)가 제2 안구에 대응하여 적외선이 조사되도록 제어하고, 제2 촬상 소자(322)가 제2 안구를 촬상되도록 제어한다.
제어부(500)는 전술한 제1 조명부(311) 및 제2 촬상 소자(322)에 의해 촬상된 홍채 이미지의 홍채 인식률이 인식 임계값 미만이면 제1 촬상부(310)의 촬상 동작이 수행되도록 제어하고, 제2 촬상부(320)의 촬상 동작이 정지되도록 제어한다.
제어부(500)는 제1 촬상부(310)에 의해 촬상된 홍채 이미지의 홍채 인식률이 인식 임계값 미만이면 제2 조명부(321)가 제1 안구에 대응하여 적외선이 조사되도록 제어하고, 제1 촬상 소자(312)가 제2 안구를 촬상되도록 제어한다.
제어부(500)는 전술한 제1 실시예 또는 제2 실시예의 촬상 순서로 촬상하여 제어하되, 홍채 이미지의 홍채 인식률이 인식 임계값 이상이면 홍채 인식을 위한 홍채 이미지를 획득한 것으로 판단하고, 그 이후의 촬상 순서에 대한 촬상 동작을 중지시키도록 제어한다.
<제3 실시예: 수동 촬상 모드에서 제1 안구를 촬상할 때 제어부의 동작 방법>
제어부(500)는 제1 촬상부(310)를 선택하는 안경 착용자 또는 안경 미착용자의 선택 입력을 받으면 제1 안구의 초점을 조절하여 제1 촬상부(310)의 촬상 동작이 수행되도록 제어한다.
그 이후의 인식 임계값에 기반하여 촬상 동작을 제어하는 제어부(500)의 구성은 제1 실시예를 참조하기로 한다.
<제4 실시예: 수동 촬상 모드에서 제2 안구를 촬상할 때 제어부의 동작 방법>
제어부(500)는 제2 촬상부(320)를 선택하는 안경 착용자 또는 안경 미착용자의 선택 입력을 받으면 제2 안구의 초점을 조절하여 제2 촬상부(320)의 촬상 동작이 수행되도록 제어한다.
그 이후의 인식 임계값에 기반하여 촬상 동작을 제어하는 제어부(500)의 구성은 제3 실시예를 참조하기로 한다.
10: 홍채 인식 장치 100: 데이터베이스
110: 제1 안구 베이스 120: 제2 안구 베이스
200: 모드 선택부 210: 자동 촬상 모드
220: 수동 촬상 모드 300: 촬상부
310: 제1 촬상부 320: 제2 촬상부
400: 비교부 410: 특징점 추출부
420: 특징점 비교부 500: 제어부

Claims (5)

  1. 안경 착용자 또는 안경 미착용자의 제1 안구 및 제2 안구를 구분하여 홍채 정보를 저장하는 데이터베이스;
    상기 제1 안구에 대응하여 적외선을 조사하는 제1 조명부 및 상기 제1 안구에 대한 홍채 이미지를 촬상하는 제1 촬상 소자를 포함하는 제1 촬상부;
    상기 제1 촬상부와 소정의 간격으로 이격되어 제2 안구에 대응하여 적외선을 조사하는 제2 조명부 및 상기 제2 안구에 대한 홍채 이미지를 촬상하는 제2 촬상 소자를 포함하는 제2 촬상부;
    상기 데이터베이스로부터 제1 안구 및 제2 안구 중 하나의 홍채 이미지에 대한 홍채 정보를 독출하여 홍채 이미지와 비교하는 비교부 및
    상기 제1 촬상부 및 제2 촬상부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 제어부는 제1 촬상부에 의해 촬상된 홍채 이미지의 홍채 인식률이 인식 임계값 미만이면 제2 조명부가 제1 안구에 대응하여 적외선이 조사되도록 제어하고, 제2 촬상부에 의해 촬상된 홍채 이미지의 홍채 인식률이 인식 임계값 미만이면 제1 조명부가 제2 안구에 대응하여 적외선이 조사되도록 제어하여,
    안경 착용자의 홍채 인식률을 향상시키는 것을 특징으로 하는 홍채 인식 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 안구 및 제2 안구 중에서 초점이 먼저 조정된 안구에 대응하여 자동으로 촬상하는 자동 촬상 모드 및 상기 안경 착용자 또는 안경 미착용자의 선택 입력에 대응하는 촬상부를 선택하여 수동으로 촬상하는 수동 촬상 모드를 포함한 모드 선택부를 더 포함하는 홍채 인식 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 촬상부 또는 제2 촬상부에서 조사되는 적외선을 투과시켜 상기 제1 안구 또는 제2 안구에 조사되도록 하고, 상기 제1 안구 또는 제2 안구의 모습을 반사하는 적외선 필터를 더 포함하는 홍채 인식 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 비교부는,
    상기 홍채 이미지의 특징점을 추출하는 특징점 추출부 및
    상기 홍채 정보의 특징점과 홍채 이미지의 특징점을 상호 비교하는 특징점 비교부를 포함하는 홍채 인식 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108171227A (zh) * 2017-12-13 2018-06-15 广东欧珀移动通信有限公司 用于电子装置的解锁组件和电子装置

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CN108171227A (zh) * 2017-12-13 2018-06-15 广东欧珀移动通信有限公司 用于电子装置的解锁组件和电子装置

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