KR102138660B1 - 지문 및 지정맥을 이용한 사용자 복합인증 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지문 및 지정맥을 이용한 사용자 복합인증 시스템에 관한 것으로, 사용자의 지문과 지정맥 정보가 저장되는 인증시스템에 더하여 사용자의 지문인식을 통하여 부정사용을 방지를 위해 다수의 사용 가능한 지문 또는 시간제한이 설정된 1회성에 한정된 지문 또는 위급상황에 처한 상태에서 지문을 인식하는 이머전시 콜을 구분하여 사용하는 지문과 지정맥의 인증을 통해 금융거래 또는 시큐리트 긴급시스템을 호출을 할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하며, 사용자의 지문인식을 통하여 부정사용을 방지를 위해 실제 사용자 인증용 지문, 시간제한이 설정된 1회성에 한정된 지문 또는 위급상황에 처한 상태에서 사용하는 이머전시 콜(emergency call) 지문을 구분하여 사용하므로 금융거래를 안전하게 이용하는 것은 물론 강도 등에 의해 ATM기를 통해 돈의 인출을 시도할 시에 이머전시 콜(emergency call)이 경찰서 또는 시큐리티 긴급시스템에 접속하여 위급한 상황임을 강도 등이 모르는 상태에서 보호를 요청하므로 위급한 상황이 빠르게 정리되는 효과가 있다.

Description

지문 및 지정맥을 이용한 사용자 복합인증 시스템{Combined authentication system using fingerprint and branched veins}

본 발명은 지문 및 지정맥을 이용한 사용자 복합인증 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지문과 지정맥을 이용하여 사용자 인증을 통해 실사용자임을 증명함은 물론 불법사용시 다른 지문과 지정맥을 이용하여 이메전시콜이 발생하여 시큐리트 긴급시스템을 호출할 수 있도록 한 지문 및 지정맥을 이용한 사용자 복합인증 시스템에 관한 것이다.

사람마다 고유한 생체정보는 사람에게 분리될 수 없다는 장점이 있다.

지문인식은 습기나 이물질이 손가락에 묻어 있는 경우나 손가락 피부의 훼손과 변형이 있는 경우 등, 잦은 인증 오류가 지적되었고, 지문 겉면이 쉽게 위조 및 복사할 수 있다는 문제점이 있었다.

지문인식의 오인식률은 약 5%에 이르는 것으로 예컨대 100명 중 5명 정도의 지문을 인식하지 못한다는 것이다.

한편, 홍체 인식기술에서는 컬러 콘텐트렌즈를 착용했다거나 라식, 라섹 수술을 받았을 경우에 인증에 실패하거나 인증에 소요되는 시간이 길었고, 거리와 각도에 따른 오류 문제가 지적되었다.

위와 같은 생체인식 기술보다 내위조성, 오인식률(False Acceptance Rate), 오거절률(False Reject Rate), 등 록실패율(Failure to Enroll Rate), 인증시간 등 모든 면에서 우수한 생체정보로서 지정맥 인증기술이 알려졌다.

지정맥 인증기술은 근적외선을 손가락에 투과시켜 정맥 패턴을 인식하는 기술이다. 혈관내부를 인증하기 때문에 위변조가 불가능하며, 필요에 따라서는 죽은 사람의 지정맥 패턴을 활용할 수 있다는 장점도 있다.

이러한 지정맥 인증기술은 CCD 카메라를 이용하여 지정맥 이미지를 얻는 하드웨어 장치 기술과, 지정맥 이미지를 패턴처리 프로그램을 이용해서 지정맥 이미지를 필터링하거나 정맥 패턴을 추출하여 연산하는 소프트웨어 기술이 결합되어 있다.

그러나 지정맥 인증장치에는 두 가지 단점이 있는데, 첫번째는 여전히 오인식의 가능성이 있다는 것이다. 지정맥 처리 알고리즘에 따라서 10만명 당 1명 또는 100만명당 한명 꼴로 동일한 지정맥 혈관 모양으로 인식하게 된다는 점이 알려져 있다. 따라서 지정맥 인증기술의 우수성에도 불구하고, 손가락 속의 2차원적 지정맥 모양이 우연히 비슷한 두 사람에 대해서는 지정맥 모양만을 통하여 정확한 본인인증을 할 수 없다는 취약점이 있었다.

두 번째 단점은 두 지정맥 사진의 유사성을 비교시 어림잡아서 최대한 두 모양이 겹치도록 포갠 후 비교해야 한다는 것이다. 즉, 두 지정맥에 대한 혈관의 유사성을 절대좌표 기준으로 비교하는 것이 아닌 상대좌표 기준으로 비교하기 때문에 정확한 인식을 방해하는 편차 요인으로 작용할 수 있다.

도 1에서 보는 바와 같이, 오브젝트 수용부(10-1)의 상부에는 유리 또는 아크릴 등의 투명소재로 이루어진 스캔패널(10-5)이 설치된다. 사용자는 손가락 오브젝트를 이 스캔 패널(10-5) 위에 대어 지정맥 인증을 개시한다. 장치에 의한 지정맥 인증이 개시되면, 적외선 광원부(14)와 가시선 광원부(14-1)가 손가락 오브젝트를 향해서 적외선과 가시선을 조사한다.

그리고 CCD 적외선 카메라와 CCD 가시선 카메라가 각각 조사된 손가락의 지정맥과 손가락마디지문을 촬영하게 된다.

종래 발명의 장치(100)에는 두 대의 CCD 카메라(13, 13-1)가 내장되어 있다.

지정맥 카메라(13)는 오브젝트 수용부(10-1) 안에 내장되어 설치되며, 스캔 패널(10-5)을 향해 오브젝트의 지정맥을 촬영한다. 또한, 거의 동시에 손가락마디지문 카메라(13-1)가 동일한 오브젝트 수용부(10-1) 안에 설치되어 오브젝트의 손가락마디지문을 촬영한다.

적외선 광원부(14)는 오브젝트 수용부를 향하여 적외선 광을 조사한다. 바람직하게는 지정맥 이미지를 촬상하기 적합한 630~1,000nm 파장의 적외선광을 방출하는 것으로서 1개 이상의 LED로 구성될 수 있다. 또한, 바람직하게는 광학필터가 설치되어 광 노이즈를 제거하도록 할 수 있다.

가시선 광원부(14-1)는 오브젝트 수용부를 향하여 가시광선을 조사한다. 손가락 표면의 손가락마디지문을 촬영하기 적합한 파장의 자외선광을 방출하는 것으로써, 1개 이상의 LED로 구성될 수 있다.

또한, 종래 발명의 어떤 실시 예에서는 오브젝트 수용부를 향해 적외선광과 가시선광을 조사하는 적외선 광원부(14)와 가시선광원부(14-1)가 각각 하나 설치될 수 있다.

더구나, 종래 발명의 바람직한 실시 예에서 지정맥 카메라(13)는 두 개의 손가락 오브젝트 대한 지정맥 이미지를 획득한다.

그러나 지정맥 인증장치에 두 개의 손가락을 하더라도 상기 첫 번째 단점인 오인식의 가능성과, 두 번째 단점인 두 지정맥 사진의 유사성을 비교시 어림잡아서 최대한 두 모양이 겹치도록 포갠 후 비교해야 하는 문제점은 여전히 남아 있었고, 지정맥 하나만의 오인식률을 커버 할 수 없었던 문제점이 있었던 것이다.

더구나, 위와 같은 생체인식 기술보다 내, 위조성, 오인식률(False Acceptance Rate), 오거절률(False Reject Rate), 등록실패율(Failure to Enroll Rate), 인증시간 등 모든 면에서 우수한 생체정보로서 지정맥 인증기술이 알려졌다. 지정맥 인증기술은 근적외선을 손가락에 투과시켜 정맥 패턴을 인식하는 기술이다. 혈관내부를 인증하기 때문에 위, 변조가 불가능하며, 죽은 사람의 지정맥 패턴을 활용할 수 없다는 장점이 있다. 그러나 1,000만명 또는 그 이상의 1명 정도로 동일한 패턴을 가지고 있을 수 있다는 만약의 문제점도 상존하는 것이다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 선행문헌으로 대한민국 등록특허공보 제10-1720957호(2017.03.30. 공고)의 "지문과 지정맥을 동시에 인증하는 다면 입체 촬영장치"는 지문과 지정맥을 촬영할 수 있는 통합촬영인증장치으로서, 오브젝트 수용부는 상하로 손가락 안착부를 형성하는 스캔패널상부케이스 및 이의 전장부를 수용하는 스캔패널하부케이스로 구성되며, 상기 스캔패널상부케이스의 상부에는 지문과 지정맥의 동시 촬영하는 스캔패널이 설치되고, 상기 스캔패널은 지문손가락접촉부와 지정맥손가락비접촉부가 전후로 단을 이루면서 형성하되, 상기 스캔패널의 지정맥손가락비접촉부가 적외선을 발신하는 적외선광원부가 하부에서 안착될 수 있는 홈으로 형성될 수 있도록 주위에 홈측벽을 형성하되, 그 주위 상단테두리로 손가락을 얹어 놓을 수 있도록 손가락안착부가 지문인증모듈이 형성된 지문손가락접촉부와 평형하게 형성됨과 동시에 상기 스캔패널에 형성된 지문손가락접촉부와 지정맥손가락비접촉부가 나란히 2개의 손가락을 인증할 수 있도록 2줄로 형성하되, 상기 지문과 지정맥을 동시에 인증하는 다면 입체 촬영장치는 1) 지문1과 지문2, 2) 지정맥1과 지정맥2, 3) 지문1과 지정맥1, 4) 지문2와 지정맥2, 5) 지문1과 지정맥2, 6) 지문2와 지정맥1 중에서 어느 하나를 택일적으로 선택되어 인증하는 경우로 촬영되는 것을 특징으로 한다.

그러나 상기의 선행문헌은 페이크 형태로 앞부분을 실리콘 인조지문과 고화질 지정맥사진을 배치하여 다면 입체 촬영장치를 통해 촬영이 이루어지는 경우 지문과 지정맥을 인식하는 문제점이 있다.

즉, 페이크 지문을 이용하여 지문을 인식할 때 하나의 지문만을 이용하여 인식하기 때문에 사용자의 인증이 이루어어지는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1720957호(2017.03.30. 공고)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로,

지문과 지정맥을 이용하여 사용자 인증을 통해 실사용자임을 인증할 때 사용자의 지문인식을 통하여 부정사용을 방지를 위해 다수의 사용 가능한 지문 또는 시간제한이 설정된 1회성에 한정된 지문 또는 위급상황에 처한 상태에서 지문을 인식하는 이머전시 콜을 구분하여 사용하는 지문의 인증이 이루어지도록 지문의 특징점 정보를 이용하여 최종 지문 특징점을 생성하여 하나의 ID에 등록시키고 인증을 위한 스캔 된 지문 이미지로부터 추출되는 지문 특징점 정보와 최종 지문 특징점 정보 간의 유사도를 계산해 유사도가 기설정된 특정 값보다 크면, 스캔 된 지문 이미지를 인증하는 지문 및 지정맥을 이용한 사용자 복합인증 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 불법사용시 다른 지문과 지정맥을 이용하여 이메전시콜이 발생시켜 이머전시 콜(emergency call)이 경찰서 또는 시큐리티 긴급시스템에 접속하여 위급한 상황임을 강도 등이 모르는 상태에서 보호를 요청할 수 있도록 한 지문 및 지정맥을 이용한 사용자 복합인증 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로,

사용자의 생체정보를 확인하여 동일인임을 인증하는 인증시스템에 있어서, 상기 생체정보는 지문과 지정맥을 포함하고, 상기 지문과 지정맥의 인증이미지는 동일인의 하나의 손가락에서 취득되어 인증되며, 저장된 인증이미지의 특징점 정보 간의 유사도를 계산해 기설정된 특정 값보다 크면, 스캔 된 인증이미지를 인증하는 지문인식부와 지정맥인식부를 포함하는 인식단말기를 포함하는 것을 특징으로 하는 지문 및 지정맥을 이용한 사용자 복합인증 시스템을 제공한다.

본 발명은 지문 또는 지정맥 인증이미지는 첫마디 또는 둘째마디에서 선택적으로 취득하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 지문과 지정맥 인증이미지는 각각 첫마디 지문과 첫마디 측면 지정맥에서 취득하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 지문과 지정맥 인증이미지는 적어도 하나의 인증세트를 저장되어 인증에 이용되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 인증단말기는, 사용자의 지문과 지정맥을 스캔 및 촬영하여 사용자 인증을 수행하는 ATM기, 카드단말기, 스마트폰 등 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 사용자의 지문인식을 통하여 부정사용을 방지를 위해 실제 사용자 인증용 지문, 시간제한이 설정된 1회성에 한정된 지문 또는 위급상황에 처한 상태에서 사용하는 이머전시 콜(emergency call) 지문을 구분하여 사용하므로 금융거래를 안전하게 이용하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 강도 등에 의해 ATM기를 통해 돈의 인출을 시도할 시에 이머전시 콜(emergency call)이 경찰서 또는 시큐리티 긴급시스템에 접속하여 위급한 상황임을 강도 등이 모르는 상태에서 보호를 요청하므로 위급한 상황이 빠르게 정리되는 효과가 있다.

도 1은 종래 발명에 따른 인증장치의 지정맥과 손가락마디지문의 이미지 획득 메커니즘을 개념적으로 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 의한 지문 및 지정맥을 이용한 사용자 복합인증 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 도 2에 도시된 지문인식부의 구성을 나타낸 도면.
도 4는 도 2에 도시된 정맥인식부의 구성을 나타낸 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 공지 구성에 대한 상세설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 본 발명에 의한 지문 및 지정맥을 이용한 사용자 복합인증 시스템을 설명한다.

본 발명은 사용자의 지문과 지정맥 정보가 저장되는 인증시스템에 더하여 사용자의 지문인식을 통하여 부정사용을 방지를 위해 다수의 사용 가능한 지문 또는 시간제한이 설정된 1회성에 한정된 지문 또는 위급상황에 처한 상태에서 지문을 인식하는 이머전시 콜을 구분하여 사용하는 지문과 지정맥의 인증을 통해 금융거래 또는 시큐리트 긴급시스템을 호출을 할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 특징으로 이루어지는 본 발명에 의한 지문 및 지정맥을 이용한 사용자 복합인증 시스템을 첨부된 도면을 통해 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 지문 및 지정맥을 이용한 사용자 복합인증 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 지문인식부의 구성을 나타낸 도면이며, 도 4는 도 2에 도시된 정맥인식부의 구성을 나타낸 도면이다.

도 2 내지 3을 참조하여 상세하게 설명하면, 본 발명은 인증시스템은 크게 인증단말기(100)와 금융사서버(200) 및 긴급시스템(300)을 포함한다.

상기 인증시스템은 상기 생체정보는 지문과 지정맥을 포함하며, 상기 지문과 지정맥의 인증이미지는 동일인의 하나의 손가락에서 취득되어 인증되고, 저장된 인증이미지의 특징점 정보 간의 유사도를 계산해 기설정된 특정 값보다 크면, 스캔 된 인증이미지를 인증하는 지문인식부(110)와 지정맥인식부(120)를 포함하는 인식단말기를 포함한다.

상기 지문은 메인지문, 서브지문 및 이머전시지문으로 구분될 수 있다.

상기 메인지문(main - finger)은 통상적으로 생체정보인증 수단으로 사용되는 손가락을 의미하며, 하나는 물론 여러 개로 설정할 수 있다.

상기 서브지문(sub - finger)는 필요에 따라 사용자의 선택으로 가끔 사용되는 손가락을 의미한다.

그리고 서브지문의 지문 특징점 정보의 유사도 계산의 기설정 값을 메인지문의 값보다 낮게 설정할 수도 있는데, 이는 빈번한 사용상황도 아니며, 금융거래 환경이 제한적이고 시간제한(예컨대, 1분 이내 등)이나 횟수제한(예컨대, 1회 결재 등)으로 보안이 확보된 상황이어서, 금융거래를 이용하는 사용자의 편의를 고려한 것이다.

상기 이머전시지문(emergency - finger)은 아주 특별한 상황, 예를 들어 사용자의 선택이 아니라 범죄에 의한 강요로 ATM기를 이용하는 경우에 지정될 수 있는 손가락을 의미한다.

또한, 이머전시지문의 지문 특징점 정보의 유사도 계산의 기설정 값은 메인지문 또는 서브지문의 값보다 작은 이유는 타인의 강제에 의하여 경황이 없는 상황에서 지문인식의 에러로 발생하여 사용자(피해자)나 범죄자가 당황하게 되어 범죄상황이 더 악화되는 것을 미연에 방지하기 위하여 지문인식 에러율을 극단적으로 감소시킬 필요가 있어 이를 고려한 것이다.

그리고 상기 지정맥은 메인지정맥, 서브지정맥 및 어미전시지정맥으로 구분될 수 있다.

상기 메인지정맥(main - vein)은 통상적으로 생체정보인증 수단으로 사용되는 손가락을 의미하며, 하나는 물론 여러 개로 설정할 수 있다.

상기 서브지지정맥(sub - vein)는 필요에 따라 사용자의 선택으로 가끔 사용되는 손가락을 의미한다.

그리고 서브지정맥의 지정맥 특징점 정보의 유사도 계산의 기설정 값을 메인지정맥의 값보다 낮게 설정할 수도 있는데, 이는 빈번한 사용상황도 아니며, 금융거래시 사용 환경이 제한적이고 시간제한(예컨대, 1분 이내 등)이나 횟수제한(예컨대, 1회 결재 등)으로 보안이 확보된 상황이어서, 금융거래를 이용하는 사용자의 편의를 고려한 것이다.

상기 이머전시지정맥(emergency - vein)은 아주 특별한 상황, 예를 들어 사용자의 선택이 아니라 범죄에 의한 강요로 ATM기를 이용하는 경우에 지정될 수 있는 손가락을 의미한다.

또한, 이머전시지정맥의 지정맥 특징점 정보의 유사도 계산의 기설정 값은 메인지정맥 또는 서브지정맥의 값보다 작은 이유는 타인의 강제에 의하여 경황이 없는 상황에서 지문인식의 에러로 발생하여 사용자(피해자)나 범죄자가 당황하게 되어 범죄상황이 더 악화되는 것을 미연에 방지하기 위하여 지문인식 에러율을 극단적으로 감소시킬 필요가 있어 이를 고려한 것이다.

상기 인증단말기(100)는 사용자의 지문과 지정맥을 스캔 및 촬영하여 사용자 인증을 수행하는 ATM기, 카드단말기, 스마트폰 등 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 인증단말기(100)는 메인지문, 서브지문 또는 이머전시지문을 인식하는 지문인식부(110)와 메인지정맥, 서브지정맥 또는 이머전시지정맥을 인식하는 지정맥인식부(120)를 포함한다.

상기 지문인식부(110)는 지문연산부(111), 지문인증기(112), 지문세트저장부(113)를 포함한다.

상기 지문연산부(111)는 지문센서를 이용한 지문등록과 지문인증을 미분리한 상태에서 상호 연동시키며, 손가락 중 선택된 어느 하나를 대상으로 지문등록 시, 최초 스캔한 메인 지문 이미지에서 추출된 메인 지문 특징점 정보와 다수회 스캔한 지문 이미지에서 추출된 지문 특징점 정보 간의 유사도를 계산하여 1회성 지문인증인지 확인한다.

상기 지문제어기(112)는 메인 지문 특징점 정보와 다수회 스캔한 지문 이미지에서 지문 특징점 정보 간에 계산된 유사도가 기설정된 특정한 값보다 크면, 다수회 스캔한 지문 이미지에서 지문 특징점 정보만이 갖는 고유 특징점 정보를 색출해 메인 지문 특징점 정보에 반영하여 최종 지문 특징점 정보를 생성시키며, 메인 지문 특징점 정보 대신 최종 지문 특징점 정보를 하나의 ID에 등록한다.

그리고 상기 지문제어기(112)는 상기 다수회 스캔한 지문 이미지에서 추출된 지문 특징점 정보와 상기 최종 지문 특징점 정보 간의 상기 유사도를 계산해 상기 유사도가 상기 특정값보다 크면 다수회 스캔한 지문 이미지에서 색출된 상기 고유 특징점 정보가 반영된 지문 특징점 정보로 상기 지문인증을 실시한다.

상기 메인 지문 특징점 정보나 최종 지문 특징점 정보를 상기 하나의 ID에 저장하는 지문저장부(113)가 더 구성된다.

상기 지문저장부(113)는 다수회에 거쳐 변형된 상기 최종 지문 특징점 정보는 다수회 스캔한 지문 이미지에서 지문 특징점 정보가 중복된 특징점을 제거하여 통합한 후, 상기 통합된 데이터 세트를 상기 하나의 ID에 저장한다.

상기 지정맥인식부(120)는 지정맥연산부(121), 지정맥인증기(122), 지정맥세트저장부(123)를 포함한다.

상기 지정맥연산부(121)는 카메라를 이용한 지정맥등록과 지정맥인증을 미분리한 상태에서 상호 연동시키며, 손가락 중 선택된 어느 하나를 대상으로 지정맥등록 시, 최초 촬영한 메인 지정맥 이미지에서 추출된 메인 지정맥 특징점 정보와 다수회 촬영한 지정맥 이미지에서 추출된 지정맥 특징점 정보 간의 유사도를 계산하여 1회성 지정맥인증인지 확인한다.

상기 지문제어기(122)는 메인 지정맥 특징점 정보와 카메라에 의해 다수회 촬영한 지정맥 이미지에서 지정맥 특징점 정보 간에 계산된 유사도가 기설정된 특정한 값보다 크면, 다수회 촬영한 지정맥 이미지에서 지문 특징점 정보만이 갖는 고유 특징점 정보를 색출해 메인 지정맥 특징점 정보에 반영하여 최종 지정맥 특징점 정보를 생성시키며, 메인 지정맥 특징점 정보 대신 최종 지정맥 특징점 정보를 하나의 ID에 등록한다.

그리고 상기 지정맥제어기(122)는 상기 카메라를 통해 다수회 촬영한 지정맥 이미지에서 추출된 지정맥 특징점 정보와 상기 최종 지정맥 특징점 정보 간의 상기 유사도를 계산해 상기 유사도가 상기 특정값보다 크면 다수회 촬영한 지정맥 이미지에서 색출된 상기 고유 특징점 정보가 반영된 지정맥 특징점 정보로 상기 지정맥인증을 실시한다.

그리고 메인 지정맥 특징점 정보나 최종 지정맥 특징점 정보를 상기 하나의 ID에 저장하는 지문저장부(123)가 더 구성된다.

상기 지문저장부(123)는 다수회에 거쳐 변형된 상기 최종 지정맥 특징점 정보는 카메라를 통해 다수회 촬영한 지정맥 이미지에서 지정맥 특징점 정보가 중복된 특징점을 제거하여 통합한 후, 상기 통합된 데이터 세트를 상기 하나의 ID에 저장한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 지문 및 지정맥을 이용한 사용자 복합인증 시스템을 통해 지문과 지정맥을 인식하는 과정을 설명한다.

먼저, 지문인식부(110)를 통해 지문의 특징점을 추출하는 과정을 설명한 후 카메라를 통해 촬영한 지정맥인식부(120)를 통해 지정맥의 특징점을 추출하는 과정을 설명한다. 상기의 지문과 지정맥에서 특징점을 추출하는 과정이 동일하게 이루어지기 때문에 시스템에서 구동되는 프로그램의 용량이 작기 때문에 부하를 줄일 수 있는 장점이 있다.

상기와 같이 구성되는 지문인식부(110)를 통해 구현되는 지문의 특징점 추출은 스캔된 이미지를 평활화한 후 전경과 배경 영역의 분리, 이진화 및 세선화 등의 여러 가지 영상처리를 하여 지문 이미지에서 융선이 흐르다가 끝나는 지점인 단점(Ending)과 하나의 융선이 두 개로 갈라지는 분기점(Bifurcation)의 위치와 방향, 특징점의 종류 등의 정보를 추출하여 다음과 같이 4개의 변수를 가지는 특징점 데이터를 추출한다.

상기 지문인식부(110)의 연산 체크부(111)는 추출된 특징점 세트에서 인접한 3개의 특징점이 외접하는 원의 반경, 세 꼭지점 사이의 각도중 최대 사이각, 최대 사이각을 기준으로 시계방향의 사이각, 각 특징점의 방향, 그리고 각 특징점의 타입으로 이루어진 클릭 자료구조(clique model)를 이용하여 두지문의 유사도를 체크할 수 있다.

먼저, 연산 체크부(111)는 비교할 두 지문의 특징점들을 이용하여 클릭 데이터를 외접원의 반경 또는 가장 큰 사이각 등을 기준으로 적절히 정렬된 리스트를 만들어, 두 리스트를 탐색하여 일치하는 클릭을 찾아낸다.

상기 연산 체크부(111)는 일치하는 클릭을 통하여 두 이미지 사이의 회전 및 천이량을 계산하고 두 지문을 동일한 좌표계로 천이 이동시키면 중첩된 두 지문을 얻을 수 있고, 중첩된 두 지문에서 대응되는 특징점을 찾아 정합하는 과정을 수행하고 유사도를 계산한다.

본 발명의 지문인식부(110)는 지문센서의 등록과 인증을 분리하지 않고 상호 연동시킨다. 지문등록 시, 처음 스캔된 지문 이미지에서 추출된 특징점 정보와 두번째 스캔된 지문 이미지에서 추출된 특징점 정보 간의 유사도를 계산해 두 지문 특징점 정보 간에 계산된 유사도가 기설정된 특정값보다 클 경우, 두 번째 특징점 정보만이 갖는 고유 특징점 정보를 색출해 메인 지문 특징점 정보에 반영하고 이로부터 생성된 서브 지문 특징점 정보를 하나의 ID에 등록시킨다.

또한, 지문인식부(110)는 지문등록 시, 최종 지문 특징점 정보와 새로 스캔된 지문 이미지 중에서 특정 지문 특징점 정보 간의 유사도를 계산한다.

상기 지문인식부(110)는 유사도가 특정값 이상이 되었을 때 새로 스캔된 지문 이미지로부터 추출된 특정 지문 특징점 정보만이 갖는 고유 특징점 정보를 색출해 최종 특징점 정보에 반영하고 이로부터 생성된 특정 특징점 정보를 포함하는 개선 데이터 세트를 최종 특징점 정보를 대신하여 동일한 ID에 새로이 등록시킨다.

다시 말해, 개선 데이터 세트는 기 등록된 메인 지문 특징점 정보를 제거하고, 그 자리에 특정 특징점 정보를 대체하여 저장한다.

또한, 지문인식부(110)는 지문인증 시에도 인증하려고 하는 지문 이미지의 특징점 정보와 기등록된 지문 특징점 간의 유사도가 일정 비율 이상이 되어 매칭되면 기등록된 다수의 특징점 정보를 기준으로 새로운 특징점 정보 중 중복되지 않는 지문 특징점 정보만을 매칭되는 ID에 추가하여 등록시킨다.

더욱 상세하게는 먼저, 지문연산부(111)는 지문센서를 이용한 지문등록과 지문인증을 미분리한 상태에서 상호 연동시키며, 손가락 중 선택된 어느 하나를 대상으로 지문등록 시, 최초 스캔한 메인 지문 이미지에서 추출된 메인 지문 특징점 정보와 다수회 스캔한 지문 이미지에서 추출된 지문 특징점 정보 간의 유사도를 계산한다.

상기 지문저장부(112)는 최초로 메인 지문 특징점 정보를 하나의 ID에 저장하고, 다수회에 거쳐 변형된 최종 지문 특징점 정보를 동일한 ID에 메인 지문 특징점 정보를 대체하여 저장한다.

향후, 지문연산부(111)는 메인 지문 이미지에서 추출된 메인 지문 특징점 정보 대신 최종 지문 특징점 정보와 다수회 스캔한 지문 이미지에서 추출된 특정 지문 특징점 정보 간의 유사도를 계산한다.

상기 지문제어기(113)는 메인 지문 특징점과 다수회 스캔된 지문 이미지의 지문 특징점 간에 계산된 유사도가 기설정된 특정값보다 클 경우, 다수회 스캔한 지문 이미지에서 특징점 정보만이 갖는 고유 특징점 정보를 색출해 메인 지문 이미지에 반영하여 최종 특징점 정보를 생성시키며, 메인 특징점 정보 대신 최종 특징점 정보를 하나의 ID에 등록한다.

상기 지문제어기(113)는 향후 저장된 최종 지문 특징점 정보를 이용하여 지문인증을 실시한다.

여기서, 지문제어기(113)는 지문등록 시, 지문 특징점 정보를 AES, DES, SEED, ARIA 등과 같은 암호화 알고리즘을 통해 암호화하여 저장하고 다시 AES, DES, SEED, ARIA 등으로 복호화해 사용함으로써 개인정보의 보안을 강화 할 수 있다.

상기 지문연산부(111)는 임의의 지문 특징점이 포함된 지문 영역과 지문저장부(112) 내 존재하는 특징점 정보의 지문 영역을 서로 일치하도록 한 후 둘 간의 특징점들을 비교 판단한다.

그리고 유사도는 두 개의 지문 특징점들을 비교 판단 시 일치하는 특징점의 수와 일치하지 않는 특징점의 수의 비율을 계산한 값으로, 유사도 60%, 70%와 같은 단순한 예시의 Threshold 값은 상황에 맞게 설정 변경이 가능하다.

상기와 같이 구성되는 지정맥인식부(120)를 통해 구현되는 지정맥의 특징점 추출은 카메라(121)를 통해 촬영된 이미지를 평활화한 후 전경과 배경 영역의 분리, 이진화 및 세선화 등의 여러 가지 영상처리를 하여 지정맥 이미지에서 정맥의 끝나는 지점인 끝점(Ending)과 하나의 정맥라인이 두 개로 갈라지는 분기점(Bifurcation)의 위치와 방향, 특징점의 종류 등의 정보를 추출하여 다음과 같이 4개의 변수를 가지는 특징점 데이터를 추출한다.

상기 지정맥인식부(120)의 지정맥체크부(121)는 추출된 특징점 세트에서 인접한 3개의 특징점이 정맥의 두께, 정맥이 분기되는 꼭지점 사이의 각도중 최대 사이각, 최대 사이각을 기준으로 시계방향의 사이각, 각 특징점의 방향, 그리고 각 특징점의 타입으로 이루어진 클릭 자료구조(clique model)를 이용하여 지정맥의 유사도를 체크 할 수 있다.

먼저, 지정맥체크부(121)는 비교할 두 지문의 특징점들을 이용하여 클릭 데이터를 정맥의 두께 또는 가장 큰 사이각 등을 기준으로 적절히 정렬된 리스트를 만들어, 리스트를 탐색하여 일치하는 클릭을 찾아낸다.

상기 지정맥체크부(111)는 일치하는 클릭을 통하여 두 이미지 사이의 두께 및 천이량을 계산하고 두 지정맥을 동일한 좌표계로 천이 이동시키면 중첩된 두 지정맥을 얻을 수 있고, 중첩된 두 지정맥에서 대응되는 특징점을 찾아 정합하는 과정을 수행하고 유사도를 계산한다.

본 발명의 지정맥인식부(120)는 카메라(121)의 등록과 인증을 분리하지 않고 상호 연동시킨다. 지정맥등록 시, 처음 촬영된 지정맥 이미지에서 추출된 특징점 정보와 두번째 촬영된 지정맥 이미지에서 추출된 특징점 정보 간의 유사도를 계산해 두 지정맥 특징점 정보 간에 계산된 유사도가 기설정된 특정값보다 클 경우, 두 번째 특징점 정보만이 갖는 고유 특징점 정보를 색출해 메인 지정맥 특징점 정보에 반영하고 이로부터 생성된 서브 지정맥 특징점 정보를 하나의 ID에 등록시킨다.

또한, 지정맥인식부(120)는 지정맥등록 시, 최종 지정맥 특징점 정보와 새로 카메라(121)에 의해 촬영된 다수회 촬영한 지정맥 이미지 중에서 특정 지정맥 특징점 정보 간의 유사도를 계산한다.

상기 지정맥인식부(120)는 유사도가 특정값 이상이 되었을 때 새로 촬영된 지정맥 이미지로부터 추출된 특정 지정맥 특징점 정보만이 갖는 고유 특징점 정보를 색출해 최종 특징점 정보에 반영하고 이로부터 생성된 특정 특징점 정보를 포함하는 개선 데이터 세트를 최종 특징점 정보를 대신하여 동일한 ID에 새로이 등록한다.

다시 말해, 개선 데이터 세트는 기등록된 메인 지정맥 특징점 정보를 제거하고, 그 자리에 특정 특징점 정보를 대체하여 저장한다.

또한, 지정맥인식부(120)는 지정맥인증 시에도 인증하려고 하는 지정맥 이미지의 특징점 정보와 기등록된 지정맥 특징점 간의 유사도가 일정 비율 이상이 되어 매칭되면 기등록된 다수의 특징점 정보를 기준으로 새로운 특징점 정보 중 중복되지 않는 지정맥 특징점 정보만을 매칭되는 ID에 추가하여 등록시킨다.

더욱 상세하게는 먼저, 지문연산부(121)는 카메라(121)를 이용한 지정맥등록과 지정맥인증을 미분리한 상태에서 상호 연동시키며, 손가락 중 선택된 어느 하나를 대상으로 지정맥등록 시, 최초 스캔한 메인 지정맥 이미지에서 추출된 메인 지정맥 특징점 정보와 다수회 촬영한 지정맥 이미지에서 추출된 지정맥 특징점 정보 간의 유사도를 계산한다.

상기 지정맥저장부(122)는 최초로 메인 지정맥 특징점 정보를 하나의 ID에 저장하고, 다수회에 거쳐 변형된 최종 지정맥 특징점 정보를 동일한 ID에 메인 지정맥 특징점 정보를 대체하여 저장한다.

향후, 체크 연산부(121)는 메인 지정맥 이미지에서 추출된 메인 지정맥 특징점 정보 대신 최종 지문 특징점 정보와 다수회 스캔한 지정맥 이미지에서 추출된 특정 지정맥 특징점 정보 간의 유사도를 계산한다.

상기 지정맥제어기(123)는 메인 지정맥 특징점과 다수회 스캔된 지정맥 이미지의 지정맥 특징점 간에 계산된 유사도가 기설정된 특정값보다 클 경우, 다수회 스캔한 지정맥 이미지에서 특징점 정보만이 갖는 고유 특징점 정보를 색출해 메인 지정맥 이미지에 반영하여 최종 특징점 정보를 생성시키며, 메인 특징점 정보 대신 최종 특징점 정보를 하나의 ID에 등록한다.

상기 지정맥제어기(123)는 향후 저장된 최종 지정맥 특징점 정보를 이용하여 지정맥인증을 실시한다.

여기서, 지정맥제어기(123)는 지문등록 시, 지문 특징점 정보를 AES, DES, SEED, ARIA 등과 같은 암호화 알고리즘을 통해 암호화하여 저장하고 다시 AES, DES, SEED, ARIA 등으로 복호화해 사용함으로써 개인정보의 보안을 강화할 수 있다.

상기 체크 연산부(121)는 임의의 지정맥 특징점이 포함된 지정맥 영역과 데이터 지정맥저장부(122) 내 존재하는 특징점 정보의 지문 영역을 서로 일치하도록 한 후 둘 간의 특징점들을 비교 판단한다.

그리고 유사도는 두 개의 지문 특징점들을 비교 판단 시 일치하는 특징점의 수와 일치하지 않는 특징점의 수의 비율을 계산한 값으로, 유사도 60%, 70%와 같은 단순한 예시의 Threshold 값은 상황에 맞게 설정 변경이 가능하다.

상기와 같은 과정을 통해 지문과 지정맥에 대한 정보를 추출한다.

그리고 강도 등에 의해 ATM기를 통해 돈의 인출을 시도할 시에 이메전시 콜이 경찰서 또는 시큐리티 긴급시스템(300)에 접속하여 위급한 상황임을 강도 등이 모르는 상태에서 알릴 시에는 금융사서버(200)로 신호가 인가되어 사용자가 현재 진행하고 있는 모든 과정이 진행이 안 되게 ATM기의 기능을 조절한다.

그리고 상기 ATM기에서는 금융사서버(200)에 신호를 인가함과 동시에 긴급시스템(300)에 신호를 인가하여 어느 위치에 있는 ATM기에서 불법적으로 돈을 인출한다는 것에 대해 대처할 수 있도록 한다.

상기에서 설명한 바와 같이 사용자의 지문 및 지정맥인식을 통하여 부정사용을 방지를 위해 실제 사용자 인증용 지문 및 지정맥, 시간제한이 설정된 1회성에 한정된 지문 및 지정맥 또는 위급상황에 처한 상태에서 사용하는 이머전시 콜(emergency call) 지문 및 지정맥을 구분하여 사용하므로 금융거래를 안전하게 사용할 수 있는 장점이 있다.

본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

100: 인증단말기 110: 지문인식부
111: 지문연산부 112: 지문제어기
113: 지문지정부 120: 지정맥인식부
121: 카메라 122: 지정맥연산부
123: 지정맥저장부 124: 지정맥제어기
200: 금융사서버 300: 긴급시스템

Claims (5)

1. 사용자의 생체정보를 확인하여 동일인임을 인증하는 인증시스템에 있어서,
   상기 생체정보는 메인지문, 서브지문 및 이머전시지문을 포함하는 지문과 지정맥을 포함하고,
   상기 지문과 지정맥의 인증이미지는 동일인의 하나의 손가락에서 취득되어 인증되며,
   저장된 인증이미지의 특징점 정보 간의 유사도를 계산해 기설정된 특정 값보다 크면, 스캔 된 인증이미지를 인증하는 지문인식부(100)와 지정맥인식부(120)를 포함하는 인증단말기(100)로 이루어지되,
   상기 메인지문은 생체정보인증 수단으로 사용되는 손가락을 의미하며, 하나는 물론 여러 개로 설정되며,
   상기 서브지문은 지문 특징점 정보의 유사도 계산시 기설정 데이터에 따른 계산 값보다 낮게 설정되어 금융거래 환경에서 시간제한이나 횟수제한으로 보안이 확보된 상황에서 인증단말기(100)에 의해 인식되어 금융거래를 필요에 따라 사용자의 선택으로 가끔 사용되도록 설정되고,
   상기 이머전시지문은 사용자의 선택이 아니라 범죄에 의한 강요에 의해 지문을 인식시 사용하기 위해 설정되는 것을 특징을 하는 지문 및 지정맥을 이용한 사용자 복합인증 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 지문 또는 지정맥 인증이미지는 첫마디 또는 둘째 마디에서 선택적으로 취득하는 것을 특징으로 하는 지문 및 지정맥을 이용한 사용자 복합인증 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 지문과 지정맥 인증이미지는 각각 첫마디 지문과 첫마디 측면 지정맥에서 취득하는 것을 특징으로 하는 지문 및 지정맥을 이용한 사용자 복합인증 시스템.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
   상기 지문, 지정맥 인증이미지는 적어도 하나의 인증세트를 저장되어 인증에 이용되는 것을 특징으로 하는 지문 및 지정맥을 이용한 사용자 복합인증 시스템.
5. 제1항에 있어서,
   상기 인증단말기(100)는,
   사용자의 지문과 지정맥을 스캔 및 촬영하여 사용자 인증을 수행하는 ATM기, 카드단말기, 스마트폰 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지문 및 지정맥을 이용한 사용자 복합인증 시스템.

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