KR101791463B1 - 홍채 인식 방법 - Google Patents

Abstract

홍채 인식 방법에 관한 발명이 개시된다. 개시된 홍채 인식 방법은인식모듈이 메인 카메라를 통해 사용자의 얼굴을 촬영하는 단계; 상기 인식모듈이 상기 메인 카메라에서 촬영된 영상에서 사용자의 얼굴을 인식하여 사용자의 얼굴이 영상 내 기 설정된 얼굴 영역 이내에 위치하는지 여부를 판단하는 단계; 상기 인식모듈이 상기 판단 결과에 따라 광축이 상기 메인 카메라의 광축과 기 설정된 각도로 배치되는 서브 카메라를 통해 사용자의 안구를 촬영하는 단계; 및 상기 인식모듈이 상기 서브 카메라로부터 입력된 영상에서 사용자의 안구를 검색하여 사용자의 홍채에 대한 홍채 인식 데이터를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

홍채 인식 방법{IRIS RECOGNITION METHOD}

본 발명은 홍채 인식 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 카메라를 이용하여 홍채를 인식하는 홍채 인식 방법에 관한 것이다.

홍채 인식 장치는 사람마다 고유한 눈동자의 홍채 패턴을 구별해 신분을 증명하는 장치이다.

홍채는 동공과 흰자위 사이에 존재하는 영역이다.

홍채 인식이란 개인마다 각기 다른 홍채 패턴을 분석하고 그 정보를 바탕으로 개인의 신원을 인식하는 기술이라 할 수 있다.

일반적으로, 생체의 특징 정보를 활용하여 개인의 신원을 확인하는 기술 분야의 핵심 기술은 입력 영상으로부터 독특한 특징 정보를 효율적으로 획득하는 것이다. 홍채 영상에 대한 특징 추출 방법으로는 가버 변환과 웨이블렛 변환을 주로 사용하고 있다.

특히, 웨이블렛 변환은 신호를 다중 해상도(multiresolution)로 해석하는 기법의 일종이며, 푸리에 변환에 기반을 둔 기존의 신호 처리 알고리즘에 비해 속도가 빠르고 시간과 주파수 영역에서 신호의 국소화를 효율적으로 구현하기 때문에, 최근 신호 및 영상처리 분야에 많이 응용되고 있다.

한편, 최근에는 스마트폰과 같은 휴대 단말에서도 홍채인식기술이 필요로 하게 되었는데, 휴대 단말은 사용자와 카메라 간의 거리가 불규칙하고 카메라의 초점 거리를 확보하기가 어려워 홍채 인식률의 정확도가 상대적으로 낮은 문제점이 있었다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 10-1046770호(2011.07.06.)의 "근거리 홍채 인식용 카메라"가 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 본 발명의 목적은 휴대 단말 기반의 핀테크 및 개인정보 확인에 이용될 수 있는 홍채 인식 방법은 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 휴대 단말 기반의 핀테크 및 개인정보 확인에 이용될 수 있고, 사람의 평균적인 팔길이 및 인식거리를 기반으로 광축이 기 설정된 각도를 유지하도록 메인 카메라와 서브 카메라를 각각 배치하여 홍채 인식율의 정확도를 향상시킨 홍채 인식 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 메인 카메라와 서브 카메라를 케이스에 의해 모듈화하여 설치 공간 확보를 위한 추가 설계없이 다양한 휴대 단말에 적용 가능한 홍채 인식 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 홍채 인식 방법은 인식모듈이 메인 카메라를 통해 사용자의 얼굴을 촬영하는 단계; 상기 인식모듈이 상기 메인 카메라에서 촬영된 영상에서 사용자의 얼굴을 인식하여 사용자의 얼굴이 영상 내 기 설정된 얼굴 영역 이내에 위치하는지 여부를 판단하는 단계; 상기 인식모듈이 상기 판단 결과에 따라 광축이 상기 메인 카메라의 광축과 기 설정된 각도로 배치되는 서브 카메라를 통해 사용자의 안구를 촬영하는 단계; 및 상기 인식모듈이 상기 서브 카메라로부터 입력된 영상에서 사용자의 안구를 검색하여 사용자의 홍채에 대한 홍채 인식 데이터를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 서브 카메라는 흑백 영상만을 사용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 서브 카메라는 상기 메인 카메라에서 촬영된 영상의 중심위치를 중심으로 상기 기울기 형성부에 의해 조절된 설정 기울기에 따라 틸트된 영역을 촬영하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 인식모듈은 상기 메인 카메라에 의해 촬영된 영상에서 사용자의 얼굴 특징점들을 검출하고, 검출한 얼굴 특징점들이 상기 얼굴 영역 이내에 모두 포함되어 있는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 인식모듈은 얼굴 영역에 대응되는 얼굴 영역 안내부를 상기 메인 카메라에서 촬영된 영상에 중첩시켜 표시하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 인식모듈은 상기 얼굴 인식부의 판단 결과 사용자의 얼굴이 상기 얼굴 영역에 위치하지 않으면 사용자의 얼굴을 상기 얼굴 영역 안내부 이내에 위치시키도록 안내하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 인식모듈은 사용자의 얼굴을 상기 얼굴 영역 안내부 이내에 위치시키도록 문자와 이미지 및 음성 중 적어도 하나를 출력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 인식모듈은 사용자의 얼굴이 상기 얼굴 영역에 위치하면 상기 서브 카메라를 통해 사용자의 안구를 촬영하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 인식모듈의 제어신호에 따라 조명부가 사용자의 얼굴을 조명하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 조명부는 사용자의 안구가 실제로 위치하는 영역만을 지향적으로 조명하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 홍채 인식 방법은 휴대 단말 기반의 핀테크 및 개인정보 확인에 이용될 수 있고, 휴대 단말 기반의 핀테크 및 개인정보 확인에 이용될 수 있고, 사람의 평균적인 팔길이 및 인식거리를 기반으로 광축이 기 설정된 각도를 유지하도록 메인 카메라와 서브 카메라를 각각 배치하여 홍채 인식율의 정확도를 향상시킨다.

본 발명의 일 측면에 따른 홍채 인식 방법은 메인 카메라와 서브 카메라를 케이스에 의해 모듈화하여 설치 공간 확보를 위한 추가 공간 설계없이 다양한 단말에 적용 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 홍채 인식 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 홍채 인식 장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 홍채 인식 장치의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 홍채 인식 장치의 인식거리를 보인 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 홍채 인식 장치의 기울기 조절부(130)를 보인 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 홍채 인식 장치의 모듈화에 의해 타 제품 적용을 보인 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인식모듈의 블럭 구성도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자의 안구와 메인 카메라 간의 거리를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴 영역 및 안구 영역을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 안구 영역 내에 홍채가 위치한 상태를 나타낸 예시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 홍채 인식 방법을 도시한 순서도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 홍채 인식 방법의 일 실시예를 설명한다.

이 과정에 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 홍채 인식 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 홍채 인식 장치의 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 홍채 인식 장치의 정면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 홍채 인식 장치의 인식거리를 보인 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 홍채 인식 장치의 기울기 형성부를 보인 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 홍채 인식 장치의 모듈화에 의해 타 제품 적용을 보인 도면이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 인식모듈의 블럭 구성도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자의 안구와 메인 카메라 간의 거리를 나타낸 도면이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 얼굴 영역 및 안구 영역을 나타낸 도면이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 안구 영역 내에 홍채가 위치한 상태를 나타낸 예시도이다.

도 1 내지 도 10 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 홍채 인식 장치(100)는 메인 카메라(110), 서브 카메라(120), 기울기 형성부(130), 조명부(140), 플레이트(150), 인식모듈(160) 및 사용자 인터페이스부(160)를 포함한다.

참고로, 본 실시예에서는 홍채 인식 장치(100)가 휴대 단말에 적용되는 것을 예시로 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 범위는 이에 한정되는 것은 아니며, 홍채인식을 기반으로 하는 다양한 박형 홍채 인식 장치에 적용될 수 있다.

메인 카메라(110)는 사용자의 얼굴을 촬영한다. 메인 카메라(110)에는 하우징 내에서 다양하게 형성되는 복수 개의 렌즈가 적층될 수 있다. 메인 카메라(110)는 인식모듈(160)과 전기적으로 연결되어 촬영된 영상을 인식모듈(160)에 입력한다.

서브 카메라(120)는 얼굴의 안구를 촬영한다. 도 4를 참조하면, 서브 카메라(120)의 광축은 메인 카메라(110)의 광축과 설정된 각도를 유지하도록 배치된다. 이를 위해, 서브 카메라(120)는 메인 카메라(110)와 그 광축이 서로 평행하지 않도록 메인 카메라(110)와 설정 기울기로 기울어지게 설치된다. 이에 대해서는 후술한다.

메인 카메라(110)의 광축과 서브 카메라(120)의 광축 간의 설정된 각도는 메인 카메라(110)와 사용자의 안구 간의 인식 거리(D)에 따라 조절될 수 있다. 이러한 인식 거리(D)는 사용자의 통상적인 팔길이 등을 고려하여 적절한 거리가 채용될 수 있다.

참고로, 인식 거리(D)는 본 실시예의 홍채 인식 장치(100)가 휴대 단말에 설치된 경우를 고려한 것인 바, 사용처나 단말 등에 따라 다양하게 적용될 수 있다.

서브 카메라(120)는 보다 자세하게 도 3에서 도시된 바와 같이 영상을 입력받는 대물렌즈(122), 대물렌즈(122)의 영상을 전달하는 접안렌즈(124) 및 대물렌즈(122)와 접안렌즈(124) 사이에 구비되는 초점거리 확보부(126)를 포함한다.

초점거리 확보부(126)는 프리즘렌즈를 포함한다. 이러한 초점거리 확보부(126)는 화각이 좁은 서브 카메라(120)의 초점거리를 길게 확대할 수 있어 서브 카메라(120)의 높이를 줄일 수 있다. 이로 인해, 서브 카메라(120) 두께가 감소되고, 이에 따라 서브 카메라(120)가 상대적으로 얇은 휴대 단말이나 박형 홍채 인식 장치에 적합하게 채용될 수 있다.

일 실시예로서, 프리즘렌즈로 이루어지는 초점거리 확보부(126)에 대물렌즈(122)와, 접안렌즈(124)가 일체로 성형될 수도 있다.

서브 카메라(120)는 RGB 카메라 또는 적외선(IR) 카메라가 채용될 수 있다. 특히 서브 카메라(120)가 적외선 카메라가 채용될 경우, 서브 카메라(120)는 흑백 영상만 사용한다.

서브 카메라(120)에는 인식율 향상부(127)가 구비된다. 인식율 향상부(127)는 가시광선을 제외한 특정파장(IR)에 대한 투과특성을 지닌 필터를 포함한다. 이러한 인식율 향상부(127)에 의해 홍채 인식율을 향상시키고, 감도를 개선시킬 수 있다.

실시예로서, 서브 카메라(120)는 안구보다 넓은 영역을 촬영하여야 하므로 충분한 해상도를 가질 수 있다. 특히, 서브 카메라(120)로는 적외선의 감도를 갖는 센서가 채용될 수 있다.

한편, 서브 카메라(120)는 상기한 인식 거리(D)에 따라 설정 기울기를 유지한다. 즉, 도 4 를 참조하면, 설정 기울기는 메인 카메라(110)에 대한 서브 카메라(120)의 각도로써, 메인 카메라(110)의 광축에 사용자의 얼굴 중심이 위치하고 서브 카메라(120)의 광축에 안구가 위치할 수 있도록 설정된다. 이에 따라 사용자의 얼굴 중심이 메인 카메라(110)의 광축에 일치할 경우, 서브 카메라(120)에 의해 사용자의 안구가 정확하게 촬영될 수 있다.

그리고, 서브 카메라(120)의 설정 기울기는 기울기 형성부(130)에 의해 조절될 수 있다. 기울기 형성부(130)는 서브 카메라(120)의 하면에 구비되어 서브 카메라(120)가 일정 기울기로 고정될 수 있게 하는 고정물일 수도 있고, 서브 카레라(120)를 yaw 방향 및/또는 pitch 방향으로 기울기를 조절할 수 있는 조절장치로 구성될 수 있다.

일 예로서, 도 5에 도시된 바와 같이 기울기 형성부(130)는 서브 카메라(120)를 지지하는 가변지지부재(132) 및 가변지지부재(132)의 높이를 변경시켜 서브 카메라(120)의 기울기를 조절하는 조작부재(134)를 포함한다.

따라서, 서브 카메라(120)는 메인 카메라(110)에서 촬영된 메인 영상의 중심 위치를 중심으로 상기한 설정 기울기에 대응되게 x축 또는 y축으로 이동한 영역을 촬영한다. 이 경우 서브 카메라(120)는 안구 보다 상대적으로 더 넓은 영역을 촬영하게 된다. 이 서브 카메라(120)에 의해 촬영된 영역에 대응되게 안구 영역(300)이 설정된다. 이에 대해서는 후술한다.

가변지지부재(132)는 서브 카메라(120)를 지지하는 판스프링이 채용될 수 있고, 조작부재(134)는 판스프링의 높이를 가변시키는 스크류부재가 채용될 수 있다. 즉, 스크류부재의 회전에 의해 판스프링의 일단의 높이가 승강되면서 서브 카메라(120)의 기울기를 조절하는 것이다.

본 실시예에서는 기울기 형성부(130)를 판스프링과 스크류부재로 도시하지만, 이에 한정한 것이 아니며 서브 카메라(120)의 기울기를 조절할 수 있는 다양한 설계 변경이 가능하다.

조명부(140)는 메인 카메라(110) 또는 서브 카메라(120)의 촬영시 얼굴을 조명한다. 조명부(140)로는 근적외선(near infrared; NIR) 광원이나 적외선 LED(Light Emitting Diode;) 등이 채용되거나 가시광선 LED 등이 추가적으로 더 채용될 수 있다. 이 외에도 본 실시예에서, 조명부(140)로는 사용자의 얼굴을 조명하여 홍채 인식 정확도를 향상시킬 수 있는 다양한 조명기기가 모두 채용될 수 있다.

특히 조명부(140)는 메인 카메라(110)와 서브 카메라(120) 사이에 구비되어 사용자의 안구가 실제로 위치하는 영역만을 지향적으로 조명할 수 있다.

조명부(140)는 서브 카메라(120)가 홍채를 촬영하는 동안 근적외선과 함께 사용자의 얼굴에 플래시를 방출할 수 있다. 조명부(140)의 조명 방향은 사용자의 안구를 지향하도록 다양하게 설정될 수 있다.

이처럼 메인 카메라(110)와 서브 카메라(120)에 의해 사용자의 안구가 촬영되면, 영상이 인식모듈(160)로 전달되고, 인식모듈(160)이 서브 카메라(120)의 영상으로부터 홍채 인식 데이터를 획득하고, 이 홍채 인식 데이터를 토대로 홍채 코드(Iris code)를 추출하여 사용자 등록 및 인증 처리를 수행한다.

한편, 메인 카메라(110)와 서브 카메라(120)는 평탄화된 플레이트(150)에 의해 모듈화된다. 도 2에서 도시된 바와 같이 평탄화된 플레이트(150)에 메인 카메라(110), 서브 카메라(120)이 동일선상에 위치되고, 오른쪽 방향에서 왼쪽 방향으로 메인 카메라(110), 조명부(140), 서브 카메라(120)가 순서대로 배치되는데, 이러한 배치 순서는 제품의 특성에 따라 달리할 수 있고, 변경 가능하다.

그리고, 플레이트에 의해 모듈화된 구조에 의해 도 6에서 도시된 바와 같이 하나의 부품화가 가능하여 스마트폰, 테블릿, 노트북 등 다양한 제품에 용이하게 적용될 수 있다.

인식모듈(160)은 메인 카메라(110)와 서브 카메라(120) 각각을 제어하여 영상을 촬영하고, 메인 카메라(110)와 서브 카메라(120)를 통해 각각 촬영된 영상을 분석하여 사용자의 홍채 인식 데이터를 획득한다.

사용자 인터페이스부(170)는 사용자 인터페이스를 제공하는 것으로서, 입력부(171) 및 출력부(172)를 포함한다.

입력부(171)는 홍채 인식을 위한 사용자의 제어명령을 입력한다. 입력부(171)는 버튼 또는 터치 패널이 채용될 수 있다. 입력부(171)를 통해 입력되는 제어명령으로는 홍채 인식 모드에 진입하도록 하는 홍채 인식 모드 진입 명령이나 메뉴 설정 명령 등이 포함될 수 있다.

출력부(172)는 홍채 인식을 위한 각종 영상 및 정보를 출력한다. 출력부(172)는 영상을 출력하는 영상 출력부 및 음성을 출력하는 음성 출력부를 포함한다.

출력부(172)는 도 8 에 도시된 바와 같이 사용자가 자신의 팔을 뻗어 메인 카메라(110)를 통해 얼굴을 촬영하면, 인식 모듈(160)의 제어부(165)의 제어신호에 따라 메인 카메라(110)에 의해 촬영된 영상을 출력함과 더불어 해당 영상에 기 설정된 얼굴 영역을 안내하는 얼굴 영역 안내부(200)를 표시한다.

얼굴 영역은 메인 카메라(110)의 영상 내 사용자의 얼굴이 위치하여야 하는 영역으로써 사전에 설정되며, 사용자의 얼굴이 이 얼굴 영역에 위치하여야 홍채 인식률이 향상된다.

얼굴 영역 안내부(200)는 상기한 얼굴 영역에 대응되게 설정되며 상기한 얼굴 영역을 사용자가 인지할 수 있도록 나타낸 패턴이다.

즉, 도 8 에 도시된 바와 같이 사용자가 자신의 팔을 뻗어 사진의 메인 카메라(110)를 통해 얼굴을 촬영하면, 출력부(172)는 해당 영상에 사용자의 얼굴을 출력한다.

이때, 출력부(172)는 사용자의 얼굴이 기 설정된 얼굴 영역에 위치하도록 얼굴 영역 안내부(200)를 표시한다. 이에 따라 사용자는 얼굴이나 휴대 단말 등의 방향을 조정하여 자신의 얼굴이 얼굴 영역 안내부(200) 이내에 위치하도록 할 수 있다.

여기서, 안구 영역(300)은 사용자의 안구 위치에 대응되는 영역이다. 서브 카메라(120)는 사용자의 안구를 촬영할 수 있도록 배치되는 바, 서브 카메라(120)에서 촬영된 영역과 안구 영역(300)은 일치한다. 서브 카메라(120)에 의해 촬영된 사용자의 안구는 상기한 메인 카메라(110)의 영상 내 기 설정된 안구 영역(300)에 표시된다.

안구 영역(300)은 도 9 에 도시된 같이 얼굴 영역 안내부(200) 중에서 실제 서브 카메라(120)에 의해 촬영된 영역에 대응되는 위치와 범위로 형성된다. 특히 안구 영역(300)은 메인 카메라(110)에서 촬영된 메인 영상의 중심 위치를 중심으로 서브 카메라(120)의 틸팅 각도 예를 들어 상기한 설정 기울기에 대응되게 x축 또는 y축으로 이동한 거리에 위치한다. 이에 따라, 도 10 에 도시된 바와 같이 안구 영역(300)이 사용자의 안구에 위치하게 된다.

또한, 안구 영역(300)은 통상적으로 홍채 인식에 필요한 픽셀의 영역 보다 상대적으로 넓은 영역으로 설정된다.

이에 따라, 안구 영역(300) 이내에 안구가 충분히 위치할 수 있게 되고, 이 경우, 홍채 인식부(164)는 안구 영역(300) 내에 있는 안구를 우선적으로 검색(search)한 후, 홍채를 인식할 수 있게 된다.

또한, 출력부(172)는 제어부(165)의 제어신호에 따라 사용자의 얼굴이 얼굴 영역 안내부(200)에 위치하도록 안내 이미지나 문자 또는 음성 중 적어도 하나 이상으로 출력함으로써, 사용자가 자신의 얼굴이 얼굴 영역 안내부(200) 내부에 위치하도록 한다.

더욱이 출력부(172)는 제어부(165)의 제어신호에 따라 홍채 인식 과정을 음성이나 문자 등으로 출력함으로써 사용자가 홍채 인식 과정을 수행 중임을 인지할 수 있도록 한다.

도 7을 참조하면, 인식모듈(160)은 제1 신호 처리부(161), 제2 신호 처리부(162), 얼굴 인식부(163), 홍채 인식부(164) 및 제어부(165)를 포함한다.

제1 신호 처리부(161)는 메인 카메라(110)에서 촬영된 영상신호를 감마(Gamma), 베이어(bayer) 처리 및 노이즈 저감 등의 신호 처리를 거쳐 메인 영상을 출력하고, 이 메인 영상을 얼굴 인식부(163)에 입력한다.

얼굴 인식부(163)는 메인 카메라(110)에 의해 촬영된 메인 영상에서 사용자의 얼굴을 인식하고, 사용자의 얼굴이 기 설정된 얼굴 영역에 위치하는지 여부를 판단한 후, 판단 결과를 제어부(165)에 입력한다. 이 경우 사용자의 얼굴이 기 설정된 얼굴 영역에 위치하는지 여부는 메인 카메라(110)에 의해 촬영된 영상에서 사용자의 눈, 코, 입 등과 같은 얼굴 특징점들이 상기한 얼굴 영역 안내부(200)에 모두 포함되어 있는지 여부를 토대로 판단된다.

한편, 상기한 바와 같이 얼굴 인식부(163)에 의해 사용자의 얼굴이 얼굴 영역 이내에 위치하게 되면, 도 10 에 도시된 바와 같이 사용자의 안구가 기 설정된 안구 영역(300)에 위치하게 된다.

즉, 사용자가 팔을 뻗어 메인 카메라(110)를 통해 자신의 얼굴을 촬영하면, 얼굴 인식부(163)가 메인 카메라(110)에 의해 촬영된 영상에서 사용자의 얼굴을 인식하고 사용자의 얼굴이 기 설정된 얼굴 영역에 위치하는지 여부를 판단한다. 이때 사용자의 얼굴이 얼굴 영역에 위치하면, 사용자의 안구가 기 설정된 안구 영역(300)에 자동으로 위치하게 된다.

이 경우 얼굴 인식부(163)는 사용자의 안구가 안구 영역(300)이 이내에 위치하는 것을 인식하고, 이때, 제어부(165)는 서브 카메라(120)를 제어하여 사용자의 안구를 촬영하게 된다.

제2 신호 처리부(162)는 서브 카메라(120)에서 촬영된 영상신호를 감마(Gamma), 베이어(bayer) 처리 및 노이즈 저감 등의 신호 처리를 거쳐 서브 영상을 출력하고, 이 서브 영상을 홍채 인식부(164)에 입력한다.

홍채 인식부(164)는 서브 카메라(120)에 의해 촬영된 서브 영상에서 안구를 검색(search)하고, 이때 안구가 검색되면, 홍채의 패턴을 추출하여 사용자의 홍채 인식 데이터를 획득한다.

제어부(165)는 입력부(171)의 홍채 인식 모드 진입 명령에 따라 홍채 인식 모드를 진입하고 메인 카메라(110)를 제어하여 사용자의 얼굴을 촬영한다.

이때 얼굴 인식부(163)는 사용자의 얼굴을 인식하여 사용자의 얼굴이 얼굴 영역이 이내에 포함되는지 여부를 판단한다. 또한 제어부(165)는 출력부(172)를 통해 사용자의 얼굴을 표시함과 더불어 얼굴 영역 안내부(200)를 표시한다.

한편, 얼굴 인식부(163)의 판단 결과, 사용자의 얼굴이 얼굴 영역 이내에 포함되지 않으면, 제어부(165)는 출력부(172)를 통해 사용자의 얼굴을 얼굴 영역 이내에 위치시키도록 안내한다.

반면에, 사용자의 얼굴이 얼굴 영역 안내부(200) 이내에 위치하면, 제어부(165)는 조명부(140)를 제어하여 사용자의 안구를 조명하고, 서브 카메라(120)를 통해 사용자의 안구를 촬영하도록 하며, 홍채 인식부(164)를 제어하여 서브 카메라(120)를 통해 촬영된 서브 영상에서 사용자의 안구를 검색한 후, 이 안구를 토대로 사용자의 홍채 인식 데이터를 획득하도록 한다.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 홍채 인식 방법을 도 11 을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 홍채 인식 방법을 도시한 순서도이다.

도 11을 참조하면, 먼저 제어부(165)는 입력부(171)로부터 홍채 인식 모드 진입 명령이 입력되면 홍채 인식 모드에 진입한다(S110).

이어 제어부(165)는 메인 카메라(110)를 통해 사용자의 얼굴을 촬영하고, 메인 카메라(110)를 통해 촬영된 메인 영상은 제1 신호 처리부(161)에 의해 신호 처리된다.

이때 제어부(165)는 출력부(172)를 통해 메인 카메라(110)를 통해 촬영된 메인 영상을 표시할 뿐만 아니라 해당 메인 영상에 얼굴 영역 안내부(200)를 중첩시켜 표시한다(S120).

메인 카메라(110)에 의해 사용자의 얼굴이 촬영됨에 따라, 제어부(165)는 얼굴 인식부(163)를 제어하여 사용자의 얼굴을 인식하도록 한다.

이때, 얼굴 인식부(163)는 메인 카메라(110)에 의해 촬영된 메인 영상에서 사용자의 얼굴을 인식하고(S130), 인식된 얼굴의 얼굴 특징점들이 상기한 얼굴 영역 안내부(200) 이내에 위치하는지 여부를 토대로 사용자의 얼굴이 얼굴 영역 이내에 위치하는지 여부를 판단한다(S140).

단계(S140)에서의 판단 결과 사용자의 얼굴이 얼굴 영역 안내부(200) 이내에 위치하지 않으면, 제어부(165)는 출력부(172)를 제어하여 사용자의 얼굴을 얼굴 영역 안내부(200) 이내에 포함시키도록 이미지나 문자 또는 음성 중 적어도 하나 이상을 통해 안내한다(S150). 이러한 과정은 사용자의 얼굴이 얼굴 영역 이내에 포함될 때까지 반복된다.

한편, 단계(S140)에서의 판단 결과 사용자의 얼굴이 얼굴 영역 안내부(200) 이내에 위치하면, 제어부(165)는 조명부(140)를 제어하여 사용자의 안구를 조명한다(S160).

이와 같이 조명부(140)를 통해 사용자의 안구를 조명한 상태에서, 제어부(165)는 서브 카메라(120)를 통해 사용자의 얼굴을 촬영하고(S170), 촬영된 서브 영상은 제2 신호 처리부(162)에 의해 신호 처리된 후 홍채 인식부(164)에 입력된다.

이어 홍채 인식부(164)는 서브 카메라(120)를 통해 촬영된 서브 영상에서 사용자의 안구를 검색(S180)하고, 제어부(165)는 홍채 인식부(164)를 제어하여 서브 카메라(120)로부터 입력된 영상을 통해 사용자의 홍채에 대한 홍채 인식 데이터를 획득한다(S190).

이어 제어부(165)는 홍채 인식부(164)에 의해 획득한 홍채 인식 데이터의 정확도가 기 설정된 설정 조건, 예를 들어 홍채 인식 데이터가 사용자 등록 및 인증 처리에 사용될 수 있는지 여부를 판단하고(S200), 판단 결과 홍채 인식 데이터가 사용자 등록 및 인증 처리에 사용될 수 있으면 해당 홍채 인식 데이터를 인증 처리를 위한 외부 기기로 리턴시킨다(S210).

반면에 홍채 인식 데이터가 사용자 등록 및 인증 처리에 사용될 수 없으면, 제어부(165)는 과정(S110)으로 복귀하여 상기한 과정을 다시 수행한다.

본 발명의 일 측면에 따른 홍채 인식 방법은 휴대 단말 기반의 핀테크 및 개인정보 확인에 이용될 수 있고, 사람의 평균적인 팔길이 및 인식거리를 기반으로 광축이 기 설정된 각도를 유지하도록 메인 카메라와 서브 카메라를 각각 배치하여 홍채 인식율의 정확도를 향상시킨다.

본 발명의 일 측면에 따른 홍채 인식 방법은 메인 카메라와 서브 카메라를 케이스에 의해 모듈화하여 설치 공간 확보를 위한 추가 공간 설계없이 다양한 단말에 적용 가능하다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

100: 홍채 인식 장치
110: 메인 카메라 120: 서브 카메라
122: 대물렌즈 124: 접안렌즈
126: 초점거리 확보부 127: 인식율 향상부
130: 기울기 형성부 132: 가변지지부재
134: 조작부재 140: 조명부
150: 플레이트 160: 인식 모듈
161: 제1 신호 처리부 162: 제2 신호 처리부
163: 얼굴 인식부 164: 홍채 인식부
165: 제어부 170: 사용자 인터페이스부
171: 입력부 172: 출력부
200: 얼굴 영역 안내부 300: 안구 영역

Claims (10)

1. 인식모듈이 메인 카메라를 통해 사용자의 얼굴을 촬영하고, 촬영된 영상을 출력하는 단계;
   상기 인식모듈이 상기 메인 카메라에서 촬영된 영상에서 사용자의 얼굴을 인식하여 사용자의 얼굴이 영상 내 기 설정된 얼굴 영역 이내에 위치하는지 여부를 판단하는 단계;
   상기 인식모듈이 상기 판단 결과에 따라 광축이 상기 메인 카메라의 광축과 기 설정된 각도로 배치되는 서브 카메라를 통해 사용자의 안구를 촬영하는 단계; 및
   상기 인식모듈이 상기 서브 카메라로부터 입력된 영상에서 사용자의 안구를 검색하여 사용자의 홍채에 대한 홍채 인식 데이터를 획득하는 단계를 포함하는 홍채 인식 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 서브 카메라는 흑백 영상만을 사용하는 것을 특징으로 하는 홍채 인식 방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 서브 카메라는 상기 메인 카메라에서 촬영된 영상의 중심위치를 중심으로 기울기 형성부에 의해 조절된 설정 기울기에 따라 틸트된 영역을 촬영하는 것을 특징으로 하는 홍채 인식 방법.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 인식모듈은 상기 메인 카메라에 의해 촬영된 영상에서 사용자의 얼굴 특징점들을 검출하고, 검출한 얼굴 특징점들이 상기 얼굴 영역 이내에 모두 포함되어 있는지 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 홍채 인식 방법.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 인식모듈은 얼굴 영역에 대응되는 얼굴 영역 안내부를 상기 메인 카메라에서 촬영된 영상에 중첩시켜 표시하는 것을 특징으로 하는 홍채 인식 방법.
   
6. 제5항에 있어서, 상기 인식모듈은 사용자의 얼굴이 상기 얼굴 영역에 위치하지 않으면 사용자의 얼굴을 상기 얼굴 영역 안내부 이내에 위치시키도록 안내하는 것을 특징으로 하는 홍채 인식 방법.
   
7. 제6항에 있어서, 상기 인식모듈은 사용자의 얼굴을 상기 얼굴 영역 안내부 이내에 위치시키도록 문자와 이미지 및 음성 중 적어도 하나를 출력하는 것을 특징으로 하는 홍채 인식 방법.
   
8. 제1항에 있어서, 상기 인식모듈은 사용자의 얼굴이 상기 얼굴 영역에 위치하면 상기 서브 카메라를 통해 사용자의 안구를 촬영하는 것을 특징으로 하는 홍채 인식 방법.
   
9. 제1항에 있어서, 상기 인식모듈의 제어신호에 따라 조명부가 사용자의 얼굴을 조명하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홍채 인식 방법.
   
10. 제9항에 있어서, 상기 조명부는 사용자의 안구가 실제로 위치하는 영역만을 지향적으로 조명하는 것을 특징으로 하는 홍채 인식 방법.
    

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