KR102160940B1 - 3-Dimensional Facial Recognition System Using Hologram - Google Patents

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Abstract

본 발명은 홀로그램을 이용한 3차원 안면 인식 시스템에 관한 것으로, 자연광 상태에서 사용자의 안면에 대한 홀로그램 이미지를 획득하여 안면 인식 기능을 수행할 수 있도록 함으로써, 사용자의 안면에 광을 조사하는 별도의 발광부 없이 시스템을 구성할 수 있어 사용상의 눈부심이나 불편함을 제거할 수 있고, 시스템 구성을 단순화 및 소형화할 수 있으며, 홀로그램 이미지를 통해 3차원적인 안면 인식이 가능하여 정확도 및 보안성을 강화할 수 있는 홀로그램을 이용한 3차원 안면 인식 시스템을 제공한다.The present invention relates to a three-dimensional facial recognition system using a hologram, and by obtaining a holographic image of a user's face in natural light to perform a facial recognition function, a separate light-emitting unit that irradiates light to the user's face A hologram that can enhance accuracy and security by enabling the system to be configured without any glare or discomfort in use, simplifying and miniaturizing the system configuration, and recognizing a three-dimensional face through a holographic image. It provides a 3D facial recognition system using

Description

홀로그램을 이용한 3차원 안면 인식 시스템{3-Dimensional Facial Recognition System Using Hologram}3-Dimensional Facial Recognition System Using Hologram}

본 발명은 홀로그램을 이용한 3차원 안면 인식 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는 자연광 상태에서 사용자의 안면에 대한 홀로그램 이미지를 획득하여 안면 인식 기능을 수행할 수 있도록 함으로써, 사용자의 안면에 광을 조사하는 별도의 발광부 없이 시스템을 구성할 수 있어 사용상의 눈부심이나 불편함을 제거할 수 있고, 시스템 구성을 단순화 및 소형화할 수 있으며, 홀로그램 이미지를 통해 3차원적인 안면 인식이 가능하여 정확도 및 보안성을 강화할 수 있는 홀로그램을 이용한 3차원 안면 인식 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a three-dimensional face recognition system using a hologram. In more detail, by acquiring a holographic image of the user's face in natural light to perform the facial recognition function, the system can be configured without a separate light emitting unit that irradiates light to the user's face. The present invention relates to a three-dimensional face recognition system using a hologram that can remove discomfort, simplify and miniaturize a system configuration, and enhance accuracy and security by enabling three-dimensional face recognition through a holographic image.

최근 3D 입체영상 기술은 영화, 방송, 오락, 우주항공, 군사, 의료 등 거의 모든 산업 광범위하게 활용되어 큰 영향을 가져올 것으로 예상되는 등 부가가치 파급효과가 지대할 것으로 예상되어, 최근 3D 영상기술개발 관련 커뮤니티에 회자되고 있을 뿐만 아니라 향후 연구개발 관련해 국가적인 이슈로 등장하고 있다.Recently, 3D 3D imaging technology is expected to have a significant impact as it is widely used in almost all industries such as film, broadcasting, entertainment, aerospace, military, and medical care. Not only is it being talked about in the community, but it is emerging as a national issue related to future research and development.

3D 입체영상 제공 기술은 크게 좌우 눈에 다른 영상을 제공해 그 시차로 인해 깊이감을 느끼게 하는 안경착용 방식과 무안경 방식으로 구분되며, 안경착용 방식은 다시 편광안경 및 셔틀 글래스 방식으로 나눌 수 있다. 무안경 방식은 안경착용 방식과 같이 관찰자의 좌우 눈에 다른 영상을 보여주는 시차방식의 직접 영상(렌티큘러, 패럴랙스 배리어, 패럴랙시 일루미네이션)과 공간상에 실제로 3차원 영상을 생성하기 위해 물체의 단면 영상을 연속적으로 재생하는 체적(volumetric) 방식, 그리고 3차원 물체의 파면 정보를 기록 및 재현하는 홀로그래피 방식이 존재한다.The 3D stereoscopic image providing technology is largely divided into a glasses-wearing method and a no-glasses method that provides different images to the left and right eyes to feel the depth due to the parallax, and the glasses-wearing method can be further divided into polarized glasses and shuttle glasses. The glasses-free method is a parallax direct image (lenticular, parallax barrier, parallax illumination) that shows different images to the viewer's left and right eyes, like the glasses wearing method, and a cross section of an object to actually create a 3D image in space. There are a volumetric method for continuously reproducing an image, and a holographic method for recording and reproducing wavefront information of a 3D object.

양안시차 방식의 입체영상 제공 기술은 몇 가지의 이유로, 자연스러운 입체영상과는 다르게 인간에게 두통 및 어지럼증 등의 근원적인 문제점을 안고 있다. 이는 모두 입체영상 제작 시의 영상정렬, 광학적 왜곡, 입체감 조절을 위한 카메라 세팅 및 감성적 측면 등의 충분한 고려를 하지 못한 입체영상물 촬영 및 디스플레이 장치의 세팅, 좌우 영상을 번갈아 뿌려주면서 발생되는 플리커 현상, 또한 과도한 돌출효과 생성에 의한 입체영상 자체의 왜곡 등에 기인하게 된다.The binocular parallax type 3D image providing technology has fundamental problems such as headache and dizziness for humans, unlike natural 3D images for several reasons. These are all three-dimensional image shooting and display device settings that do not take sufficient consideration of image alignment, optical distortion, three-dimensional effect adjustment, and emotional aspects, flicker phenomenon that occurs when alternately spraying left and right images, and This is caused by distortion of the 3D image itself due to excessive protrusion effect generation.

이러한 양안시차 방식의 문제점으로 야기되는, 스테레오 방식 입체영상 시청의 불편함을 근원적으로 해결해 줄 수 있는 방식이 홀로그래피 기술이다. 일반적으로, 인간은 물체에 부딪쳐 나오는 빛으로 인해 3차원 물체를 인지하게 되는데 이 물체의 빛을 생성할 수만 있다면, 실제의 물체 형상을 재현하는 것이 가능하게 될 것이다. 홀로그램은 이것을 실현한 것으로, 레이저 빛을 사용해 물체로부터 반사되어 나오는 물체파를 또 다른 방향에서 나온 레이저 빛과 만나게 하여 사진필름에 함께 기록한다. 이때 두 방향의 빛이 만나면 물체의 각 구분에서 반사된 물체파의 위상 차이에 따른 간섭무늬가 생성되고 이 간섭무늬에는 물체의 진폭과 위상이 함께 기록된다. 이렇게 간섭무늬의 형태로 물체의 형상이 기록된 사진필름을 홀로그램이라 한다. 즉, 홀로그램은 두 개의 레이저광이 상호 만나 일으키는 빛의 간섭효과를 이용하여 사진용 필름과 유사한 표면에 3차원 이미지를 기록한 것이다.Holography technology is a method that can fundamentally solve the inconvenience of viewing stereoscopic 3D images caused by the problem of the binocular parallax method. In general, humans perceive a three-dimensional object due to the light hitting the object. If only the light of this object can be generated, it will be possible to reproduce the actual shape of the object. The hologram realizes this, and it uses laser light to make the object wave reflected from the object meet with the laser light from another direction and record it together on a photographic film. At this time, when the two directions of light meet, an interference pattern according to the phase difference of the object wave reflected from each division of the object is generated, and the amplitude and phase of the object are recorded in this interference pattern. A photographic film in which the shape of an object is recorded in the form of an interference pattern is called a hologram. In other words, a hologram is a three-dimensional image recorded on a surface similar to a photographic film by using the interference effect of light caused by two laser beams meeting each other.

홀로그래피는 빛의 세기 정보만을 기록하는 일반적인 사진 기술과는 달리 물체에서 전파된 빛의 진폭, 위상 정보를 취득하여 기록한다. 현재까지는 가시광의 진폭 및 위상 정보를 직접 기록할 수 있는 센서가 없기 때문에, 가시광의 진폭 및 위상 정보의 취득 시 빛의 간섭 현상을 통해 관련 정보를 간접적으로 취득한다. 간섭은 물체광 및 참조광의 두 광파가 상호작용해 나타나는 현상이지만, 인공적으로 진폭과 위상이 정렬된 빛인 레이저를 사용하지 않으면 간섭무늬 획득이 어려우므로, 최근까지 홀로그래피 기술에는 레이저가 주로 사용되었다.Unlike general photography techniques that record only light intensity information, holography acquires and records amplitude and phase information of light propagated from an object. Until now, since there is no sensor capable of directly recording the amplitude and phase information of visible light, related information is acquired indirectly through light interference when acquiring the amplitude and phase information of visible light. Interference is a phenomenon in which two light waves of object light and reference light interact. However, it is difficult to obtain interference fringes unless a laser, which is artificially aligned in amplitude and phase, is difficult to obtain. Thus, lasers were mainly used in holography technology until recently.

그러나, 이러한 레이저를 사용하는 경우, 레이저 이외의 다른 빛을 모두 차단해야 하므로, 실질적으로 외부 환경에서 홀로그램을 촬영 기록할 수 없다. 이러한 현실적인 문제를 해결하기 위해 자가간섭(Self-interference) 방식의 홀로그래피 기술이 개발되었다.However, in the case of using such a laser, it is necessary to block all light other than the laser, so that the hologram cannot be recorded and recorded in an external environment. In order to solve this practical problem, a self-interference method of holography technology has been developed.

자가간섭 홀로그래피는 물체로부터 발광, 반사된 입사광을 공간적, 혹은 편광상태에 따라 나누는 자가 참조 방식으로 간섭 무늬를 획득한다. 나뉘어진 광파는 간섭계, 혹은 편광 변조기의 영향을 받아 서로 다른 곡률을 가진 파면으로 변조되어 전파되고 이미지 센서 상에서 간섭 무늬를 형성한다. 이때의 간섭은 동일한 시공간에서 출발한 빛에서 기인한 쌍둥이 광파끼리 일어나기 때문에 광원의 조건에서 자유롭다. 따라서 형광, 전구, LED, 혹은 자연광 조건에서 촬영이 가능하다. In the self-interference holography, interference fringes are obtained by a self-referencing method that divides incident light emitted or reflected from an object according to spatial or polarization state. The divided light waves are modulated into wavefronts with different curvatures under the influence of an interferometer or polarization modulator, and propagate, forming an interference fringe on the image sensor. The interference at this time is free from the conditions of the light source because the twin light waves originating from the light originating from the same time and space occur. Therefore, it is possible to shoot in fluorescent, light bulb, LED, or natural light conditions.

이러한 자가간섭 홀로그래피 기술은 그 개념이 정립되어 있지만, 이를 실제 구현한 시스템은 아직 거의 개발되어 있지 않으며, 입사광을 분리하여 간섭 무늬를 형성하기 위해 복잡한 광학 시스템을 적용해야 하는 등 실제 제품에 적용되지는 못하고 있는 실정이다.The concept of such self-interference holography technology has been established, but a system that actually implements it has not yet been developed, and it is not applied to actual products, such as applying a complex optical system to separate incident light to form interference fringes. It is not possible.

광학 부품이 모두 한 축으로만 정렬된 홀로그래피 기술의 경우 이미지 센서의 해상도나 면적을 그대로 홀로그램으로 활용할 수 있다는 장점이 있지만, 간섭 공식에 의하면 물체의 홀로그램 정보 외에, 광원의 정보와 물체의 쌍영상(twin-image) 정보가 함께 기록된다는 단점이 있다. 이러한 광원 및 쌍영상 정보를 얻어진 홀로그램 정보에서 제거하기 위해 위상 변이 기술을 이용한다. 물체광 혹은 참조광의 광 경로를 파장보다 작은 길이만큼 2~4단계로 미세 조절하면 위상 정보가 미세하게 변이되고, 각 단계마다 빛의 세기 정보를 측정한 뒤, 이를 연산하면 광원 및 쌍영상 정보가 제거된 복소 홀로그램을 얻을 수 있다. 4단계의 위상 변이 시스템에서 복소 홀로그램은 수학식 1과 같이 얻어진다. 수학식 1에서, (x,y)는 이미지 센서 면의 좌표이며, I는 각 위상 변위 된 이미지, 그리고 Φ는 복소 홀로그램이다.In the case of holography technology in which all optical parts are aligned on one axis, it has the advantage that the resolution or area of the image sensor can be used as a hologram, but according to the interference formula, in addition to the hologram information of the object, the information of the light source and the twin image of the object ( There is a disadvantage that twin-image) information is recorded together. In order to remove such light source and twin image information from the obtained hologram information, a phase shifting technique is used. If the optical path of the object light or reference light is finely adjusted in 2 to 4 steps by a length less than the wavelength, the phase information is slightly shifted, and the light intensity information is measured at each step and then calculated, the light source and twin image information are converted. The removed complex hologram can be obtained. In the four-step phase shift system, a complex hologram is obtained as shown in Equation 1. In Equation 1, (x,y) is the coordinates of the image sensor surface, I is the image that has been phase-shifted, and Φ is a complex hologram.

Figure 112019007031465-pat00001
Figure 112019007031465-pat00001

홀로그래피 기술에서 위상 변이를 위해 다양한 위상 변이 시스템이 시도되고 있는데, 예를 들면, Piezo-actuator와 같이 간섭계의 거울을 나노 단위로 미세하게 움직일 수 있는 장비를 사용하거나, 또는 위상 변조가 가능한 공간 광변조기를 사용하는 방식이 시도되고 있다. 그러나, 이들 장비는 매우 고가이며, 온도, 습도 및 진동과 같은 외부 환경에 민감하다는 단점이 있으며, 또한 광 경로를 직접 변조하기 때문에, 특정 파장대에서만 0부터 360도까지 위상의 완전한 변조가 가능하고, 특정 파장에서 멀수록 위상 변이 오차가 커진다는 단점이 있다.Various phase shift systems are being tried for phase shift in holography technology, for example, using equipment that can finely move the mirror of the interferometer in nano units, such as a piezo-actuator, or a spatial light modulator capable of phase modulation. A way to use is being tried. However, these equipments are very expensive and have disadvantages of being sensitive to external environments such as temperature, humidity and vibration, and since they directly modulate the optical path, complete modulation of the phase from 0 to 360 degrees is possible only in a specific wavelength range. There is a disadvantage in that the phase shift error increases as the distance from a specific wavelength increases.

이러한 위상 변이 시스템은 광의 위상을 순차적으로 변화시키는 방식으로 적용되며, 전술한 4단계의 위상 변이 시스템에서는 각 단계에서 위상 변이된 4개의 정보를 조합하여 하나의 복소 홀로그램을 얻을 수밖에 없으므로, 하나의 복소 홀로그램을 얻기 위해서는 4단계의 위상 변이 시간이 소요되고, 따라서, 정지된 물체에 대한 홀로그램을 얻을 수는 있지만 움직이는 물체에 대해서는 홀로그램을 획득하지 못한다. 즉, 홀로그램 동영상 촬영은 불가능하다는 근본적인 문제가 있다.This phase shift system is applied in a manner that sequentially changes the phase of light, and in the above-described four-step phase shift system, one complex hologram has to be obtained by combining the four pieces of information phase shifted in each step. It takes 4 phases of phase shift time to obtain a hologram, and therefore, a hologram for a stationary object can be obtained, but a hologram cannot be obtained for a moving object. In other words, there is a fundamental problem that it is impossible to shoot holographic videos.

한편, 최근에는 통신 및 영상 기술의 발달로 보안 시스템 등에 안면 인식을 이용하는 시스템이 이용되고 있는데, 기존에 사용되는 일반적인 안면 인식 시스템은 사용자의 안면 부위에 도트 패턴의 도트광을 투사하는 도트 프로젝터를 사용하고, 도트광이 얼굴에 뿌려지면 그 형태를 카메라로 기록해 안면 인식에 활용하거나 또는 TOF(Time of Flight) 카메라를 활용해 얼굴의 입체 정보를 검출하는데, 이때 짧은 펄스를 갖는 빛을 지속적으로 발광해야 한다.On the other hand, recently, with the development of communication and imaging technology, a system using facial recognition is being used for security systems, etc., and the conventional facial recognition system uses a dot projector that projects dot light of a dot pattern onto the user's face. And, when dot light is scattered on the face, the shape is recorded with a camera and used for facial recognition, or three-dimensional information on the face is detected using a TOF (Time of Flight) camera.At this time, light with a short pulse must be continuously emitted. do.

이러한 안면 인식 시스템은 발광부와 수광부를 갖는데, 발광부는 특정 패턴이나 신호를 송출하기 위해 구조가 복잡해지고 제조 비용이 증가하게 되는 문제가 있으며, 발광부에 의해 안면 부위에 조사되는 광으로 인해 사용자가 불편함을 느끼는 등의 문제가 있다.Such a facial recognition system has a light-emitting unit and a light-receiving unit. The light-emitting unit has a problem that the structure is complicated and the manufacturing cost is increased in order to transmit a specific pattern or signal. There are problems such as feeling uncomfortable.

국내등록특허 제10-1467672호Domestic registered patent No. 10-1467672

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 자연광 상태에서 사용자의 안면에 대한 홀로그램 이미지를 획득하여 안면 인식 기능을 수행할 수 있도록 함으로써, 사용자의 안면에 광을 조사하는 별도의 발광부 없이 시스템을 구성할 수 있어 사용상의 눈부심이나 불편함을 제거할 수 있고, 시스템 구성을 단순화 및 소형화할 수 있으며, 홀로그램 이미지를 통해 3차원적인 안면 인식이 가능하여 정확도 및 보안성을 강화할 수 있는 홀로그램을 이용한 3차원 안면 인식 시스템을 제공하는 것이다.The present invention was invented to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to obtain a holographic image of the user's face in natural light to perform a facial recognition function, thereby irradiating light on the user's face. Since the system can be configured without a separate light emitting unit, glare or inconvenience in use can be eliminated, the system configuration can be simplified and miniaturized, and three-dimensional face recognition is possible through a holographic image for accuracy and security. It is to provide a three-dimensional face recognition system using holograms that can enhance

본 발명의 다른 목적은 별도의 적외선 발광부를 부가함으로써, 사용자의 안면으로부터 반사되는 적외선 광을 통해 홀로그램 이미지를 획득하고, 가시광을 통해 일반 촬영 이미지를 획득할 수 있어 일반 카메라 기능 및 안면 인식 기능을 동시에 수행할 수 있으며, 이들의 이미지를 조합하여 안면 인식 기능의 정확도 및 보안성을 강화할 수 있는 홀로그램을 이용한 3차원 안면 인식 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to obtain a holographic image through infrared light reflected from the user's face by adding a separate infrared light emitting unit, and obtain a general photographed image through visible light, thereby simultaneously providing a general camera function and a face recognition function. It is to provide a three-dimensional face recognition system using a hologram capable of enhancing the accuracy and security of a face recognition function by combining images of these.

본 발명은, 사용자의 안면 부위로부터 전파되는 입사광이 통과하도록 배치되어 상기 입사광을 좌원 편광 및 우원 편광으로 변화시키는 기하학적 위상 렌즈와, 상기 기하학적 위상 렌즈를 통해 변화된 좌원 편광 및 우원 편광을 수광하며 좌원 편광 및 우원 편광의 간섭에 의해 생성된 간섭 무늬를 획득하는 이미지 센서를 포함하고, 상기 이미지 센서에 의해 획득된 간섭 무늬를 이용하여 사용자의 안면에 대한 안면 홀로그램 데이터를 획득하는 자가간섭 디지털 홀로그래픽 유닛; 및 상기 자가간섭 디지털 홀로그래픽 유닛에 의해 획득한 안면 홀로그램 데이터를 별도의 기준 홀로그램 데이터와 비교하여 일치 여부를 판단하는 데이터 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀로그램을 이용한 3차원 안면 인식 시스템을 제공한다.The present invention includes a geometric phase lens that is arranged to pass incident light propagating from a user's face portion to change the incident light into left and right polarized light, and a left circularly polarized light receiving the changed left and right circularly polarized light through the geometrical phase lens. And an image sensor for obtaining an interference fringe generated by interference of right-circular polarization, and a self-interference digital holographic unit for acquiring facial hologram data on a user's face by using the interference fringe obtained by the image sensor. And a data determination unit that compares the facial hologram data acquired by the self-interfering digital holographic unit with separate reference hologram data to determine whether they match. It provides a three-dimensional face recognition system using a hologram.

이때, 상기 홀로그램을 이용한 3차원 안면 인식 시스템은, 사용자의 안면 부위에 적외선 광을 조사할 수 있는 적외선 발광부를 더 포함하고, 상기 자가간섭 디지털 홀로그래픽 유닛의 기하학적 위상 렌즈에 입사되는 입사광은 사용자의 안면 부위로부터 반사되는 적외선 광일 수 있다.In this case, the 3D facial recognition system using the hologram further includes an infrared light emitting unit capable of irradiating infrared light to the user's face, and the incident light incident on the geometric phase lens of the self-interfering digital holographic unit is It may be infrared light reflected from the facial area.

또한, 상기 홀로그램을 이용한 3차원 안면 인식 시스템은, 사용자의 안면 부위로부터 전파되는 가시광 및 적외선 광을 분리할 수 있는 광 분리기를 더 포함하고, 상기 광 분리기에 의해 분리된 적외선 광이 상기 기하학적 위상 렌즈에 입사되도록 구성될 수 있다.In addition, the 3D facial recognition system using the hologram further includes an optical splitter capable of separating visible light and infrared light propagating from the user's face portion, and the infrared light separated by the optical splitter is the geometric phase lens. It can be configured to be incident on.

또한, 상기 홀로그램을 이용한 3차원 안면 인식 시스템은, 상기 광 분리기에 의해 분리된 가시광을 수광하는 가시광 이미지 센서를 더 포함할 수 있다.In addition, the 3D facial recognition system using the hologram may further include a visible light image sensor that receives visible light separated by the optical separator.

또한, 상기 광 분리기의 전방에는 사용자의 안면 부위로부터 전파되는 입사광을 집광하는 입사 렌즈가 배치될 수 있다.In addition, an incident lens for condensing incident light propagating from a user's face may be disposed in front of the optical separator.

또한, 상기 자가간섭 디지털 홀로그래픽 유닛은, 상기 기하학적 위상 렌즈를 통해 변화된 좌원 편광 및 우원 편광이 상기 이미지 센서에 수광되는 과정에서 상기 좌원 편광 및 우원 편광이 2개의 직선 편광으로 변화되어 상기 이미지 센서에 수광되도록 상기 이미지 센서의 전방에 배치되며, 상기 이미지 센서의 수광 영역의 다수개 분할 영역마다 각각 서로 다른 위상을 갖는 직선 편광이 수광되도록 형성되는 공간 분할 위상 변이 수단을 더 포함하고, 각 분할 영역마다 서로 다른 위상의 직선 편광에 의해 생성된 간섭 무늬를 상기 이미지 센서에 의해 동시에 획득하고, 이를 조합하여 하나의 안면 홀로그램 데이터를 획득할 수 있다.In addition, the self-interference digital holographic unit, in the process of receiving the left circular polarization and the right circular polarization changed through the geometric phase lens by the image sensor, the left circular polarized light and the right circular polarized light are changed into two linear polarized light to the image sensor. Further comprising a spatially divided phase shifting means disposed in front of the image sensor to receive light, and configured to receive linearly polarized light having a different phase for each of a plurality of divided areas of the light receiving area of the image sensor, and each divided area Interference fringes generated by linearly polarized light of different phases may be simultaneously acquired by the image sensor and combined to obtain one facial hologram data.

또한, 상기 공간 분할 위상 변이 수단은 상기 이미지 센서의 전방면에 부착되는 마이크로 편광판 어레이를 포함하고, 상기 마이크로 편광판 어레이는 투과광을 직선 편광으로 변환하는 다수개의 미세 편광판이 상기 이미지 센서의 다수개 분할 영역에 각각 대응되게 배열되는 형태로 형성될 수 있다.In addition, the spatially divided phase shifting means includes a micro polarizing plate array attached to a front surface of the image sensor, and the micro polarizing plate array includes a plurality of fine polarizing plates for converting transmitted light into linearly polarized light. It may be formed in a form arranged to correspond to each.

또한, 상기 이미지 센서의 분할 영역은 상기 이미지 센서의 픽셀에 각각 대응되게 형성될 수 있다.Further, the divided regions of the image sensor may be formed to correspond to pixels of the image sensor.

또한, 각각의 상기 미세 편광판의 광 투과축은 서로 다른 각도를 갖도록 형성되어 각 미세 편광판을 통과한 직선 편광이 서로 다른 위상을 갖도록 형성될 수 있다.In addition, the light transmission axes of each of the fine polarizing plates may be formed to have different angles, so that linearly polarized light passing through each of the fine polarizing plates may have different phases.

또한, 다수개의 상기 미세 편광판의 광 투과축 각도는 45°각도 차이로 순차적으로 변화하는 서로 다른 4개 종류의 광 투과축 각도 중 어느 하나를 갖도록 형성될 수 있다.In addition, the light transmission axis angles of the plurality of fine polarizing plates may be formed to have any one of four different types of light transmission axis angles sequentially changing by a 45° angle difference.

본 발명에 의하면, 자연광 상태에서 사용자의 안면에 대한 홀로그램 이미지를 획득하여 안면 인식 기능을 수행할 수 있도록 함으로써, 사용자의 안면에 광을 조사하는 별도의 발광부 없이 시스템을 구성할 수 있어 사용상의 눈부심이나 불편함을 제거할 수 있고, 시스템 구성을 단순화 및 소형화할 수 있으며, 홀로그램 이미지를 통해 3차원적인 안면 인식이 가능하여 정확도 및 보안성을 강화할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by acquiring a holographic image of the user's face in natural light to perform a facial recognition function, the system can be configured without a separate light emitting unit that irradiates light to the user's face, thereby making the user's face dazzle. It is possible to remove the discomfort or inconvenience, simplify and miniaturize the system configuration, and enhance accuracy and security by enabling a three-dimensional face recognition through a holographic image.

또한, 별도의 적외선 발광부를 부가함으로써, 사용자의 안면으로부터 반사되는 적외선 광을 통해 홀로그램 이미지를 획득하고, 가시광을 통해 일반 촬영 이미지를 획득할 수 있어 일반 카메라 기능 및 안면 인식 기능을 동시에 수행할 수 있으며, 이들의 이미지를 조합하여 안면 인식 기능의 정확도 및 보안성을 강화할 수 있는 효과가 있다.In addition, by adding a separate infrared light emitting unit, a hologram image can be obtained through infrared light reflected from the user's face, and a general photographed image can be obtained through visible light, so that a general camera function and a face recognition function can be performed simultaneously. , There is an effect of enhancing the accuracy and security of the facial recognition function by combining these images.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그램을 이용한 3차원 안면 인식 시스템의 사용 태양을 예시적으로 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가간섭 디지털 홀로그래픽 유닛의 기본 구성을 개념적으로 도시한 개념도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기하학적 위상 렌즈의 특성을 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공간 분할 위상 변이 수단이 적용된 자가간섭 디지털 홀로그래픽 유닛의 구성을 개념적으로 도시한 개념도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가간섭 디지털 홀로그래픽 유닛의 세부 구성을 예시적으로 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그램을 이용한 3차원 안면 인식 시스템의 구성을 기능적으로 도시한 기능 블록도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그램을 이용한 3차원 안면 인식 시스템의 구성을 개념적으로 도시한 개념도이다.
1 and 2 are views exemplarily showing a usage aspect of a three-dimensional facial recognition system using a hologram according to an embodiment of the present invention;
3 is a conceptual diagram conceptually showing the basic configuration of a self-interference digital holographic unit according to an embodiment of the present invention;
4 is a diagram for explaining characteristics of a geometric phase lens according to an embodiment of the present invention;
5 is a conceptual diagram conceptually showing the configuration of a self-interference digital holographic unit to which a spatial division phase shifting means is applied according to an embodiment of the present invention;
6 is a diagram illustrating a detailed configuration of a self-interference digital holographic unit according to an embodiment of the present invention;
7 is a functional block diagram functionally showing the configuration of a 3D facial recognition system using a hologram according to an embodiment of the present invention;
8 is a conceptual diagram showing a configuration of a 3D facial recognition system using a hologram according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that the same elements are assigned the same numerals as possible even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그램을 이용한 3차원 안면 인식 시스템의 사용 태양을 예시적으로 도시한 도면이다.1 and 2 are views exemplarily showing a usage aspect of a 3D facial recognition system using a hologram according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그램을 이용한 3차원 안면 인식 시스템(30)은 사용자의 안면을 인식하기 위한 시스템으로, 도 1에 도시된 바와 같이 스마트 폰(31)에 장착되어 사용자의 안면을 인식하며, 등록된 사용자 여부를 확인하는 등의 용도로 활용될 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이 자동차 실내에 장착되어 운전자의 안면을 인식하며 운전자의 졸음 운전 방지를 위해 운전자의 동공 추적 등의 용도로 활용될 수 있다.The 3D face recognition system 30 using a hologram according to an embodiment of the present invention is a system for recognizing a user's face, and is mounted on a smart phone 31 as shown in FIG. 1 to recognize the user's face. And, it can be used for purposes such as checking whether a registered user exists. In addition, as shown in FIG. 2, it is mounted in a vehicle interior to recognize the driver's face, and may be used for purposes such as tracking the driver's pupils to prevent the driver's drowsy driving.

물론, 이외에도 다양한 장치, 예를 들면, 출입문 등에 적용되어 사용자의 안면을 인식하는 시스템으로 활용될 수 있다.Of course, it may be applied to various other devices, for example, an entrance door, and used as a system for recognizing a user's face.

이러한 홀로그램을 이용한 3차원 안면 인식 시스템(30)은 종래 기술과 달리 별도의 도트광이나 TOF 방식이 아니라 자연광 상태 또는 적외선 광을 통해 홀로그램 이미지를 획득하고, 획득한 홀로그램 이미지를 통해 사용자의 안면에 대한 3차원 인식을 가능하게 하는 것으로, 사용자의 안면에 대한 안면 홀로그램 데이터를 획득하는 자가간섭 디지털 홀로그래픽 유닛(40)과, 자가간섭 디지털 홀로그래픽 유닛(40)을 통해 획득한 안면 홀로그램 데이터를 별도의 기준 홀로그램 데이터와 비교하는 데이터 판단부(800)를 포함하여 구성된다.Unlike the prior art, the three-dimensional facial recognition system 30 using such a hologram acquires a holographic image through natural light or infrared light, and not a separate dot light or TOF method, and uses the acquired holographic image for the user's face. To enable 3D recognition, the self-interference digital holographic unit 40 that acquires facial holographic data on the user's face and the facial holographic data acquired through the self-interference digital holographic unit 40 are separately It is configured to include a data determination unit 800 that compares the reference hologram data.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가간섭 디지털 홀로그래픽 유닛의 기본 구성을 개념적으로 도시한 개념도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기하학적 위상 렌즈의 특성을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공간 분할 위상 변이 수단이 적용된 자가간섭 디지털 홀로그래픽 유닛의 구성을 개념적으로 도시한 개념도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가간섭 디지털 홀로그래픽 유닛의 세부 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.3 is a conceptual diagram conceptually showing the basic configuration of a self-interfering digital holographic unit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view for explaining the characteristics of a geometric phase lens according to an embodiment of the present invention. 5 is a conceptual diagram conceptually showing the configuration of a self-interfering digital holographic unit to which a spatial division phase shifting means is applied according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a self-interfering digital holographic unit according to an embodiment of the present invention. It is a diagram showing a detailed configuration of a graphic unit by way of example.

본 발명의 일 실시예에 따른 자가간섭 디지털 홀로그래픽 유닛은 대상 물체로부터 전파되는 입사광을 자가 간섭 방식으로 간섭 무늬를 생성하여 획득하는 구조로서, 입사광이 통과하도록 배치되어 입사광을 좌원 편광 및 우원 편광으로 변화시키는 기하학적 위상 렌즈(100)와, 기하학적 위상 렌즈(100)를 통해 변화된 좌원 편광 및 우원 편광을 수광하는 이미지 센서(200)를 포함하여 구성될 수 있다.The self-interference digital holographic unit according to an embodiment of the present invention is a structure that generates and acquires an interference fringe by generating an interference fringe in a self-interference method of incident light propagating from a target object, and is arranged to pass incident light so that the incident light is converted into left and right It may be configured to include a geometrical phase lens 100 to change, and an image sensor 200 that receives the changed left and right circularly polarized light through the geometrical phase lens 100.

또한, 기하학적 위상 렌즈(100)를 통해 변화된 좌원 편광 및 우원 편광을 직선 편광으로 변화시켜 이미지 센서(200)에 수광되도록 하는 공간 분할 위상 변이 수단(700)을 더 포함하여 구성된다.In addition, it is configured to further include a spatially divided phase shifting means 700 for changing the left circular polarized light and the right circular polarized light changed through the geometrical phase lens 100 into linear polarized light to be received by the image sensor 200.

먼저, 공간 분할 위상 변이 수단(700)이 구비되지 않은 기본적인 자가간섭 디지털 홀로그래픽 유닛의 원리에 대해 설명하면, 도 3에 도시된 바와 같이 입사광은 기하학적 위상 렌즈(100)를 통과하는 과정에서 좌원 편광 및 우원 편광으로 변화되고, 변화된 좌원 편광 및 우원 편광의 간섭에 의해 간섭 무늬가 생성된다. 이러한 간섭 무늬는 이미지 센서(200) 상에서 생성되어 이미지 센서(200)에 의해 획득된다.First, explaining the principle of a basic self-interference digital holographic unit without the spatial division phase shifting means 700, as shown in FIG. 3, the incident light is left circularly polarized in the process of passing through the geometric phase lens 100. And the right circular polarized light, and an interference fringe is generated by the interference of the changed left circular polarized light and the right circular polarized light. This interference fringe is generated on the image sensor 200 and is obtained by the image sensor 200.

기하학적 위상 렌즈(100)에 대해 좀더 자세히 살펴보면, 기하학적 위상 렌즈(Geometric Phase Lens)는 액정이 특정 고정 배열을 유지해 렌즈의 역할을 하는 소자이다. 일반적인 렌즈는 굴절률이 다른 매질의 두께를 조절해 입사광의 파면을 변조해 수렴 혹은 발산하게 하는 동적 위상(dynamic phase) 변조를 하지만, 기하학적 위상(geometrical phase) 렌즈는 액정의 복굴절 특성에 따른 빛의 편광상태 변화로 위상 변화가 일어나고, 이에 따라 입사광의 파면이 변조된다는 차이점을 가진다. 기하학적 위상 렌즈를 제작할 때 홀로그램 촬영 기법을 이용하기 때문에, 기록하고자 하는 렌즈면의 쌍영상(twin-image)이 함께 기록되고 따라서 음과 양의 초점거리를 모두 가지는 렌즈 특성을 보인다. Looking at the geometric phase lens 100 in more detail, the geometric phase lens (Geometric Phase Lens) is a device that functions as a lens by maintaining a specific fixed arrangement of liquid crystals. A typical lens modulates the wavefront of incident light by adjusting the thickness of a medium with different refractive indices to perform dynamic phase modulation to converge or diverge, but a geometrical phase lens is a polarization of light according to the birefringence characteristics of liquid crystals. The difference is that a phase change occurs due to a state change, and accordingly, the wavefront of the incident light is modulated. Since a holographic photographing technique is used when manufacturing a geometric phase lens, a twin-image of the lens surface to be recorded is recorded together, and thus, the lens characteristics have both negative and positive focal lengths.

이러한 기하학적 위상 렌즈는 액정 소자를 전기적으로 움직일 필요가 없이 광감성 고분자가 경화되면서 형성된 배향막에 따라 영구적으로 배향되기 때문에 독립적인 수동 광학 소자로 작용한다. 매우 투명하고, 얇으며, 제작이 간편하다는 장점이 있다.Such a geometrical phase lens acts as an independent passive optical element because it is permanently oriented according to the alignment layer formed while the photosensitive polymer is cured without the need to electrically move the liquid crystal element. It has the advantage of being very transparent, thin, and easy to manufacture.

또한, 편광 선택성이 있어서, 입사광이 우원 편광일 경우 좌원 편광으로 바뀌며 양의 초점거리에 따라 수렴하고, 입사광이 좌원 편광일 경우 우원 편광으로 바뀌며 음의 초점거리에 따라 발산한다. 직선 편광 또는 무편광 빛이 입사하면 에너지가 절반으로 나뉘며 수렴 및 발산하는데, 이때, 수렴광은 좌원 편광, 발산광은 우원 편광이 된다.In addition, since there is polarization selectivity, when incident light is right circularly polarized, it is changed to left circularly polarized light and converged according to a positive focal length, and when incident light is left circularly polarized, it is changed to right circularly polarized light and radiates according to a negative focal length. When linearly polarized or unpolarized light enters, the energy is divided into half and converges and diverges. At this time, the converging light becomes left-circular polarized light and the divergent light becomes right-circular polarized light.

참고로, 원편광(circular polarization)은 광파의 전기 변위 벡터(또는 자기장 변위 벡터)의 진동 방향이 원진동인 것을 의미하는데, 직선 편광이 1/4 파장판의 주축에 대하여 45°경사진 진동면을 가지고 입사할 때 1/4 파장판을 통과한 빛은 원편광이다. 빛의 전기 벡터가 관측자로부터 보아 시계 방향으로 회전하는 원편광을 우원 편광이라 하고, 반시계 방향으로 회전하는 원편광을 좌원 편광이라고 한다.For reference, circular polarization means that the vibration direction of the electric displacement vector (or magnetic field displacement vector) of the light wave is circular vibration, and the linear polarization is a vibration surface inclined 45° to the main axis of the 1/4 wave plate. The light that passes through the 1/4 wave plate is circularly polarized light when incident with it. Circularly polarized light in which the electric vector of light rotates clockwise when viewed from the observer is called right circularly polarized light, and circularly polarized light that rotates counterclockwise is called left circularly polarized light.

도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 우원 편광(L2)이 입사된 경우, 초점(f1)은 양의 초점거리 X1을 가지며 좌원 편광(L1)으로 변환되며, 기하학적 위상 렌즈(200)를 통과하여 초점 f1 지점으로 집광된다. 한편, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 좌원 편광(L1)이 입사된 경우, 초점(f2)은 음의 초점거리 X1을 가지며 우원 편광(L2)으로 변환되며, 기하학적 위상 렌즈(200)를 통과하여 초점 f2를 기준으로 연장되는 경로를 따라 발산하게 된다. 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 직선 편광 또는 무편광의 빛(L)이 입사된 경우, 에너지가 절반으로 나뉘며, 일부는 양의 초점(f1)을 가지며 좌원 편광(L1)으로 변환되어 수렴하고, 일부는 음의 초점(f2)을 가지며 우원 편광(L2)으로 변환되어 발산한다.As shown in (a) of FIG. 4, when the right circularly polarized light L2 is incident, the focal point f1 has a positive focal length X1 and is converted to the left circularly polarized light L1, and passes through the geometric phase lens 200. And condensed to the focal point f1. On the other hand, as shown in (b) of FIG. 4, when the left circularly polarized light L1 is incident, the focal point f2 has a negative focal length X1 and is converted to the right circularly polarized light L2, and the geometric phase lens 200 It diverges along a path extending from the focal point f2 through. As shown in (c) of FIG. 4, when linearly polarized or unpolarized light (L) is incident, the energy is divided in half, and some have a positive focal point (f1) and converted into left-circular polarized light (L1). Converge, some have a negative focal point (f2) and are converted to right-circular polarization (L2) and diverge.

따라서, 대상 물체(10)로부터 발광 또는 반사되어 전파되는 입사광은 기하학적 위상 렌즈(100)를 통과하여 좌원 편광 및 우원 편광으로 변화되고, 이와 같이 변화된 좌원 편광 및 우원 편광의 상호 간섭에 의해 간섭 무늬를 생성하고, 간섭 무늬는 이미지 센서(200) 상에 생성되어 이미지 센서(200)에 의해 획득된다. Accordingly, the incident light emitted or reflected from the target object 10 passes through the geometric phase lens 100 and is changed into left-circular polarized light and right-circular polarized light. Generated, and the interference fringe is generated on the image sensor 200 and obtained by the image sensor 200.

본 발명에 따른 자가간섭 홀로그래피 유닛은 이미지 센서(200)에 의해 획득된 간섭 무늬에 대한 정보를 통해 입사광의 정보를 획득할 수 있다. 즉, 이미지 센서(200)에 의해 획득된 간섭 무늬를 통해 홀로그램 이미지를 획득할 수 있다.The self-interference holography unit according to the present invention may obtain information on incident light through information on interference fringes obtained by the image sensor 200. That is, a holographic image may be obtained through the interference fringe acquired by the image sensor 200.

이와 같이 획득된 홀로그램 이미지는 별도의 홀로그램 디스플레이 장치를 통해 디스플레이될 수 있으며, 홀로그램 디스플레이 장치는 다양한 방식으로 적용될 수 있다.The obtained holographic image may be displayed through a separate hologram display device, and the hologram display device may be applied in various ways.

한편, 배경 기술에서 살펴본 바와 같이 이러한 홀로그래피 기술의 경우, 간섭 무늬를 통해 홀로그램 이미지를 획득하는 이미지 센서(200)에는 광원의 정보와 물체의 쌍영상(twin-image) 정보가 함께 기록되고, 이는 노이즈로 작용하게 된다. 따라서, 이러한 광원 및 쌍영상 정보를 홀로그램 이미지에서 제거하기 위해 위상 변이 수단이 구비되는데, 일반적으로 연구되고 있는 위상 변이 수단은 광의 위상을 시간 순서에 따라 변화시키는 방식으로 구성되므로, 움직이는 물체에 대해 동영상 촬영이 불가능하다는 근본적인 문제가 있다.Meanwhile, as discussed in the background technology, in the case of such a holography technology, information on a light source and twin-image information of an object are recorded together in the image sensor 200 that acquires a holographic image through an interference fringe. Will act as. Therefore, a phase shifting means is provided in order to remove such light source and twin image information from the holographic image. Since the phase shifting means, which is generally studied, is configured in a manner that changes the phase of light in time order, moving objects There is a fundamental problem that filming is impossible.

본 발명의 일 실시예에서는 위상 변이 수단으로 공간 분할 방식을 이용한 공간 분할 위상 변이 수단(700)이 구비된다. In an embodiment of the present invention, a space division phase shifting means 700 using a space division method as a phase shifting means is provided.

공간 분할 위상 변이 수단(700)은 기하학적 위상 렌즈(100)를 통해 변화된 좌원 편광 및 우원 편광이 이미지 센서(200)에 수광되는 과정에서 좌원 편광 및 우원 편광이 2개의 직선 편광으로 변화되어 이미지 센서(200)에 수광되도록 이미지 센서(200)의 전방에 배치된다. 이때, 공간 분할 위상 변이 수단(700)은 이미지 센서(200)의 수광 영역을 다수개로 분할한 분할 영역별로 각각 서로 다른 위상을 갖는 직선 편광이 수광되도록 형성된다.The spatially divided phase shifting means 700 changes the left circular polarized light and the right circular polarized light into two linear polarized light while the left circular polarized light and the right circular polarized light changed through the geometrical phase lens 100 are received by the image sensor 200. It is disposed in front of the image sensor 200 so that light is received by 200. In this case, the spatially divided phase shifting means 700 is formed so that linearly polarized light having a different phase is received for each divided area obtained by dividing the light receiving area of the image sensor 200 into a plurality of pieces.

좀더 구체적으로 살펴보면, 공간 분할 위상 변이 수단(700)은 이미지 센서(200)의 전방면에 부착되는 마이크로 편광판 어레이(710)를 포함하여 구성될 수 있는데, 마이크로 편광판 어레이(710)는 투과광을 직선 편광으로 변환하는 다수개의 미세 편광판(711)이 이미지 센서(200)의 다수개 분할 영역에 각각 대응되게 배열되는 형태로 형성된다.In more detail, the spatially divided phase shifting means 700 may include a micro polarizing plate array 710 attached to the front surface of the image sensor 200, and the micro polarizing plate array 710 linearly polarizes transmitted light. A plurality of fine polarizing plates 711 to be converted into are formed in a form in which they are arranged to correspond to a plurality of divided regions of the image sensor 200.

예를 들면, 이미지 센서(200)는 다수개의 픽셀을 갖는데, 이미지 센서(200)에 대한 분할 영역은 이러한 픽셀 단위로 형성될 수 있고, 미세 편광판(711)은 이러한 이미지 센서(200)의 픽셀에 각각 대응되게 형성되어 이미지 센서(200)의 픽셀과 동일한 배치 구조로 이미지 센서(200)의 전면에 부착될 수 있다.For example, the image sensor 200 has a plurality of pixels, and a divided area for the image sensor 200 may be formed in units of such pixels, and the fine polarizing plate 711 is applied to the pixels of the image sensor 200. Each of the pixels of the image sensor 200 may be formed correspondingly and attached to the front surface of the image sensor 200 in the same arrangement structure as the pixels of the image sensor 200.

이러한 미세 편광판(711)은 투과광을 직선 편광으로 변환하는 편광판 형태로 형성되는데, 이때, 미세 편광판(711)을 통해 변환되는 직선 편광의 위상이 각 미세 편광판(711)마다 서로 다르도록 미세 편광판(711)의 광 투과축(a1,a2,a3,a4)은 서로 다른 각도를 갖도록 형성된다.The fine polarizing plate 711 is formed in the form of a polarizing plate that converts transmitted light into linearly polarized light. In this case, the fine polarizing plate 711 is formed so that the phase of the linearly polarized light converted through the fine polarizing plate 711 is different for each fine polarizing plate 711. ) Of the light transmission axes a1, a2, a3, and a4 are formed to have different angles.

예를 들면, 미세 편광판(711)의 광 투과축(a1,a2,a3,a4) 각도는 도 6에 도시된 바와 같이 45°각도 차이로 순차적으로 변화하는 서로 다른 4개 종류의 광 투과축 각도 중 어느 하나를 갖도록 형성될 수 있으며, 이를 통해 각각의 미세 편광판(711)을 통해 변환되는 직선 편광은 광 투과축(a1,a2,a3,a4) 각도에 따라 45°의 위상 차이를 갖게 된다. 이때, 다수개의 미세 편광판(711)은 서로 다른 종류의 광 투과축 각도를 갖는 미세 편광판(711)의 개수가 광 투과축 각도 종류마다 서로 동일한 개수로 구비되는 것이 바람직하다.For example, the angles of the light transmission axes (a1, a2, a3, a4) of the fine polarizing plate 711 are four different types of light transmission axis angles sequentially changing by a 45° angle difference as shown in FIG. 6. It may be formed to have any one of, and through this, the linearly polarized light converted through each of the fine polarizing plates 711 has a phase difference of 45° according to the angle of the light transmission axes a1, a2, a3, and a4. In this case, it is preferable that the number of fine polarizing plates 711 having different types of light transmission axis angles is the same for each type of light transmission axis angle.

이와 같은 구성에 따라 대상 물체(10)로부터 전파되는 입사광은 기하학적 위상 렌즈(100)를 통과하여 좌원 편광 및 우원 편광으로 변화되고, 변화된 좌원 편광 및 우원 편광은 이미지 센서(200)에 수광되는 과정에서 이미지 센서(200)의 분할 영역에 대응되게 배치된 미세 편광판(711)을 통과하며 2개의 직선 편광으로 변화하고, 직선 편광 상태로 이미지 센서(200)에 수광된다. 이때, 좌원 편광 및 우원 편광이 변환된 2개의 직선 편광의 간섭에 의해 간섭 무늬가 생성되고, 생성된 간섭 무늬가 이미지 센서(200)에 의해 획득된다. 이러한 2개의 직선 편광에 의한 간섭 무늬는 다수개의 미세 편광판(711)마다 형성되는데, 각 미세 편광판(711)은 광 투과축(a1,a2,a3,a4)의 각도가 서로 달라 직선 편광의 위상이 다르므로, 결과적으로 4개의 위상 변이된 직선 편광에 의한 간섭 무늬를 동시에 획득할 수 있다.According to this configuration, incident light propagating from the target object 10 passes through the geometric phase lens 100 and is changed into left and right polarized light, and the changed left and right polarized light is received by the image sensor 200. It passes through the fine polarizing plate 711 disposed to correspond to the divided area of the image sensor 200, changes into two linearly polarized light, and is received by the image sensor 200 in a linearly polarized state. In this case, an interference fringe is generated by the interference of two linearly polarized light converted from the left circularly polarized light and the right circularly polarized light, and the generated interference fringe is obtained by the image sensor 200. The interference fringes caused by these two linearly polarized light are formed for each of a plurality of fine polarizing plates 711, and each fine polarizing plate 711 has different angles of the light transmission axes a1, a2, a3, and a4 so that the phase of linearly polarized light is As a result, it is possible to simultaneously obtain interference fringes caused by linearly polarized light with four phase shifts.

다시 말하면, 간섭 무늬를 통해 홀로그램 이미지를 획득하는 과정에서, 노이즈 제거를 위해 위상 변이 수단을 이용하여 위상이 서로 다른 복수개의 간섭 무늬를 생성 획득하게 되는데, 일반적인 위상 변이 수단은 시간 순서에 따라 위상을 변화시키는 방식으로 구성되는데 반해, 본 발명의 일 실시예에서는 공간 분할 방식으로 위상 변화된 복수개의 간섭 무늬를 동시에 획득할 수 있다.In other words, in the process of obtaining a holographic image through the interference fringes, a plurality of interference fringes having different phases are generated and acquired by using a phase shifting means to remove noise, and a general phase shifting means changes the phase according to the time order. Whereas it is configured in a changing manner, in an embodiment of the present invention, a plurality of interference fringes having a phase-changed phase may be simultaneously obtained in an embodiment of the present invention.

이와 같이 복수개의 위상 변이된 직선 편광에 의한 간섭 무늬를 동시에 획득하고, 이를 조합 연산 처리하여 하나의 복소 홀로그램을 획득할 수 있다.As described above, interference fringes caused by a plurality of phase-shifted linearly polarized light are simultaneously acquired, and a single complex hologram may be obtained by performing a combination operation.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 자가간섭 디지털 홀로그래픽 유닛은 위상 변이된 직선 편광에 의한 간섭 무늬를 시간 순서에 따라 순차적으로 획득하는 것이 아니라 공간 분할 방식으로 동시에 획득함으로써, 1회 촬영을 통해 하나의 복소 홀로그램을 얻을 수 있다. 또한, 1회 촬영만으로 다수개의 위상 변이된 간섭 무늬를 동시에 획득할 수 있기 때문에, 정적인 물체 이외에도 생물체 같이 시간에 따라 변화하는 물체, 동영상 등 홀로그램 비디오 촬영이 가능하다.Therefore, the self-interference digital holographic unit according to an embodiment of the present invention does not sequentially acquire interference fringes caused by phase-shifted linearly polarized light in a time sequence, but simultaneously acquires the interference fringes in a spatially-divided manner. One complex hologram can be obtained. In addition, since multiple phase-shifted interference fringes can be simultaneously acquired with only one recording, holographic videos such as moving objects and objects that change over time, such as living organisms, can be captured in addition to static objects.

아울러, 단순한 광학 부품인 기하학적 위상 렌즈를 이용하여 입사광에 대한 간섭 무늬를 획득할 수 있고, 이를 통해 홀로그램 이미지를 획득할 수 있으며, 제작이 간편하고 저비용이며 소형화가 가능한 형태로 제작이 가능하여 활용 범위를 다양하게 확장할 수 있다.In addition, it is possible to obtain an interference fringe for incident light by using a geometric phase lens, which is a simple optical component, and through this, a holographic image can be obtained. It is easy to manufacture, low cost, and can be manufactured in a form that can be miniaturized. Can be expanded in various ways.

특히, 공간 분할 위상 변이 수단(700)으로 미세 편광판(711)이 적용되어 이미지 센서(200)의 전면에 부착될 수 있으므로, 위상 변이를 위한 별도의 광 경로가 불필요하여 전체 시스템을 소형화하는데 더욱 유리하다.In particular, since the fine polarizing plate 711 is applied as the spatially divided phase shifting means 700 and attached to the front of the image sensor 200, a separate optical path for phase shifting is unnecessary, making the entire system more compact. Do.

한편, 입사광이 기하학적 위상 렌즈(100)에 입사되기 이전에 통과하도록 기하학적 위상 렌즈(100)의 전방에는 입사광을 직선 편광으로 변화시키는 고정 편광판(600)이 배치될 수 있다.Meanwhile, a fixed polarizing plate 600 for converting incident light into linearly polarized light may be disposed in front of the geometrical phase lens 100 so that the incident light passes before it is incident on the geometrical phase lens 100.

이러한 고정 편광판(600)이 없더라도 전술한 바와 같이 복수개의 위상 변이된 간섭 무늬를 획득할 수 있지만, 고정 편광판(600)을 통해 입사광을 직선 편광으로 변환하여 기하학적 위상 렌즈(100)에 입사시킴으로써, 좌원 편광 및 우원 편광의 간섭 현상 및 공간 분할 위상 변이 수단(700)을 통한 직선 편광의 간섭 현상을 더욱 강화할 수 있고, 이를 통해 이미지 센서(200)에 더욱 선명한 간섭 무늬가 생성될 수 있다.Even without such a fixed polarizing plate 600, a plurality of phase-shifted interference fringes can be obtained as described above, but by converting the incident light into linearly polarized light through the fixed polarizing plate 600 and entering the geometrical phase lens 100, the left circle The interference of polarized light and right-circular polarized light and the interference of linearly polarized light through the spatially divided phase shifting means 700 may be further strengthened, thereby generating a clearer interference pattern in the image sensor 200.

또한, 대상 물체(10)로부터 전파되는 입사광이 고정 편광판(600)을 통과하여 기하학적 위상 렌즈(100)로 입사되도록 고정 편광판(600)의 전방에 배치되어 입사광을 집광하는 입사 렌즈(300)가 구비될 수 있다.In addition, an incident lens 300 is provided in front of the fixed polarizing plate 600 so that incident light propagating from the target object 10 passes through the fixed polarizing plate 600 and is incident on the geometric phase lens 100 to condense the incident light. Can be.

이러한 입사 렌즈(300)는 고정 편광판(600)의 전방에 동축 상에 배치될 수 있다. 이를 통해 대상 물체(10)로부터 전파되는 입사광이 고정 편광판(600)을 통과하여 기하학적 위상 렌즈(100)로 입사되며, 이는 전술한 바와 같이 대상 물체(10)로부터 사방으로 방사되는 입사광 중 일부를 본 발명의 홀로그래픽 유닛에 입사시키기 위한 것으로, 일반적인 카메라 또는 현미경 등의 대물 렌즈 기능을 수행한다. The incident lens 300 may be disposed coaxially in front of the fixed polarizing plate 600. Through this, the incident light propagating from the target object 10 passes through the fixed polarizing plate 600 and enters the geometric phase lens 100, which is a part of the incident light radiated in all directions from the target object 10 as described above. It is to be incident on the holographic unit of the invention, and performs the function of an objective lens such as a general camera or microscope.

한편, 기하학적 위상 렌즈(100)에 의해 변화된 좌원 편광 및 우원 편광이 통과하도록 기하학적 위상 렌즈(100)와 공간 분할 위상 변이 수단(700) 사이에는 좌원 편광 및 우원 편광의 광 경로를 연장시키는 플로팅 렌즈(400)가 배치될 수 있다. 이러한 플로팅 렌즈(400)는 홀로그래픽 유닛의 제품 구조에 따라 사용자가 선택적으로 배치할 수 있으며, 예를 들면, 현미경이나 망원경 등의 경우에는 광 경로 연장을 위해 플로팅 렌즈(400)가 사용될 수 있다. 또한, 플로팅 렌즈(400)는 좌원 편광 및 우원 편광의 광 경로를 길게 연장함으로써, 좌원 편광 및 우원 편광의 간섭 효과가 강화되어 더욱 선명한 간섭 무늬를 획득할 수 있다.On the other hand, between the geometrical phase lens 100 and the spatially divided phase shifting means 700 to allow the left and right polarized light changed by the geometrical phase lens 100 to pass, a floating lens ( 400) can be deployed. The floating lens 400 may be selectively disposed by the user according to the product structure of the holographic unit. For example, in the case of a microscope or a telescope, the floating lens 400 may be used to extend an optical path. In addition, the floating lens 400 extends the optical paths of the left and right circularly polarized light so that the interference effect of the left and right circularly polarized light is reinforced to obtain a clearer interference fringe.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그램을 이용한 3차원 안면 인식 시스템의 구성을 기능적으로 도시한 기능 블록도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그램을 이용한 3차원 안면 인식 시스템의 구성을 개념적으로 도시한 개념도이다.7 is a functional block diagram functionally showing a configuration of a 3D facial recognition system using a hologram according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a 3D facial recognition system using a hologram according to an embodiment of the present invention. It is a conceptual diagram conceptually showing the configuration of.

본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그램을 이용한 3차원 안면 인식 시스템(30)은 전술한 자가간섭 디지털 홀로그래픽 유닛(40)과, 자가간섭 디지털 홀로그래픽 유닛(40)에 의해 획득한 안면 홀로그램 데이터를 별도의 기준 홀로그램 데이터와 비교하여 일치 여부를 판단하는 데이터 판단부(800)를 포함한다.The three-dimensional face recognition system 30 using a hologram according to an embodiment of the present invention is the self-interference digital holographic unit 40 and the facial hologram data acquired by the self-interference digital holographic unit 40. It includes a data determination unit 800 that compares with separate reference hologram data to determine whether they match.

자가간섭 디지털 홀로그래픽 유닛(40)은 전술한 바와 같이 대상 물체에 별도의 빛을 조사하지 않더라도 자연광 상태에서 대상 물체로부터 전파되는 광을 통해 홀로그램 이미지를 획득할 수 있으므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 안면 인식 시스템(30)은 이러한 자가간섭 디지털 홀로그래픽 유닛(40)에 의해 별도의 발광부 없이 단순한 구조로 안면 인식 기능을 수행할 수 있고, 발광부에 의한 눈부심이나 사용상의 불편함 없이 안전하고 편리하게 안면 인식 기능을 수행할 수 있다.As described above, the self-interference digital holographic unit 40 can obtain a holographic image through light propagating from the target object in a natural light state, even if the target object is not irradiated with separate light, according to an embodiment of the present invention. The facial recognition system 30 according to the self-interference digital holographic unit 40 can perform a face recognition function with a simple structure without a separate light emitting unit, and is safe and secure without glare or inconvenience in use by the light emitting unit. You can conveniently perform the facial recognition function.

특히, 자가간섭 디지털 홀로그래픽 유닛(40)을 통해 사용자의 안면 부위를 3차원으로 인식할 수 있어 안면 인식의 정확도 및 보안성을 더욱 강화할 수 있다.In particular, since the self-interference digital holographic unit 40 can recognize a user's face in three dimensions, the accuracy and security of face recognition can be further enhanced.

데이터 판단부(800)는 자가간섭 디지털 홀로그래픽 유닛(40)에 의해 획득한 안면 홀로그램 데이터를 별도의 기준 홀로그램 데이터를 비교하는데, 기준 홀로그램 데이터는 사용자가 최초 등록한 홀로그램 데이터로서, 자가간섭 디지털 홀로그래픽 유닛(40)을 통해 인식된 홀로그램 이미지를 사용자의 조작에 의해 기준 홀로그램 데이터로 별도의 저장부에 저장하도록 구성될 수 있다.The data determination unit 800 compares the facial hologram data acquired by the self-interfering digital holographic unit 40 with separate reference hologram data. The reference hologram data is hologram data initially registered by the user, and self-interference digital holographic data The holographic image recognized through the unit 40 may be configured to be stored in a separate storage unit as reference hologram data by a user's manipulation.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 안면 인식 시스템(30)은 사용자의 안면 부위에 적외선 광을 조사할 수 있는 별도의 적외선 발광부(910)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the facial recognition system 30 according to an embodiment of the present invention may further include a separate infrared light emitting unit 910 capable of irradiating infrared light onto a user's face.

적외선 발광부(910)는 단일 적외선 LED로 단순하게 구성될 수 있다. 이러한 적외선 광은 가시광이 아니므로 사용자에게 눈부심이나 불편함이 전혀 발생하지 않는다.The infrared light emitting unit 910 may be simply configured as a single infrared LED. Since the infrared light is not visible light, there is no glare or discomfort to the user.

이러한 적외선 발광부(910)가 구비되는 경우, 적외선 광이 사용자의 안면 부위에 조사된 후 다시 반사되어 자가간섭 디지털 홀로그래픽 유닛(40)의 기하학적 위상 렌즈(100)에 입사되며, 기하학적 위상 렌즈(100)를 통과하여 좌원 편광 및 우원 편광으로 변화되며, 이로 인한 간섭 무늬가 이미지 센서(200)에 의해 획득된다.When the infrared light emitting unit 910 is provided, the infrared light is irradiated onto the user's face and then reflected again to be incident on the geometric phase lens 100 of the self-interference digital holographic unit 40, and the geometric phase lens ( 100) is changed into left-circular polarized light and right-circularly polarized light, and an interference fringe resulting from this is obtained by the image sensor 200.

이때, 사용자의 안면 부위로부터 전파되는 가시광 및 적외선 광을 분리할 수 있는 광 분리기(920)가 더 구비될 수 있으며, 광 분리기(920)에 의해 분리된 적외선 광이 기하학적 위상 렌즈(100)에 입사되도록 구성될 수 있다.In this case, an optical splitter 920 capable of separating visible and infrared light propagating from the user's face may be further provided, and infrared light separated by the optical splitter 920 is incident on the geometric phase lens 100 It can be configured to be.

즉, 사용자의 안면 부위에서는 적외선 발광부(910)에 의한 적외선 광이 반사되어 전파됨과 동시에 자연광 상태에서 반사되는 가시광이 반사되어 전파되는데, 이 중 적외선 광을 광 분리기(920)를 통해 분리하여 기하학적 위상 렌즈(100)에 입사되도록 함으로써, 적외선 광을 이용한 홀로그램 이미지를 안정적으로 획득할 수 있다.That is, in the user's face part, infrared light by the infrared light emitting unit 910 is reflected and propagated, and visible light reflected in natural light is reflected and propagated. Among them, infrared light is separated through the optical separator 920 By making it incident on the phase lens 100, it is possible to stably obtain a holographic image using infrared light.

이 경우, 광 분리기(920)에 의해 분리된 가시광이 수광되도록 별도의 가시광 이미지 센서(930)가 구비될 수 있으며, 이러한 가시광 이미지 센서(930)를 통해 대상 물체에 대한 일반 촬영이 가능하므로, 이를 통해 단순 카메라로서의 기능 또한 수행할 수 있다.In this case, a separate visible light image sensor 930 may be provided to receive the visible light separated by the light splitter 920, and since it is possible to take general photographing of the target object through the visible light image sensor 930, this Through this, it can also perform the function as a simple camera.

또한, 데이터 판단부(800)는 적외선 광이 수광되는 이미지 센서(200)에 의해 획득된 안면 홀로그램 데이터를 기준 홀로그램 데이터와 비교하여 일치 여부를 판단하는 방식으로 안면 인식 기능을 수행하는데, 이에 더하여 가시광 이미지 센서(200)에 의해 획득된 가시광 이미지 데이터를 추가로 기준 가시광 이미지 데이터와 비교하여 일치 여부를 다시 한번 판단할 수도 있다.In addition, the data determination unit 800 performs a facial recognition function by comparing the facial hologram data acquired by the image sensor 200 to which infrared light is received and the reference hologram data to determine whether they match. The visible light image data acquired by the image sensor 200 may be further compared with reference visible light image data to determine whether or not they match.

이와 같이 적외선 광에 의한 홀로그램 이미지와 가시광에 의한 가시광 이미지를 모두 기준 이미지 데이터와 비교함으로써, 안면 인식의 정확도를 더욱 향상시킬 수 있고, 이에 따른 보안성을 더욱 강화시킬 수 있다.As described above, by comparing both the hologram image by infrared light and the visible light image by visible light with reference image data, the accuracy of facial recognition can be further improved, and security accordingly can be further enhanced.

적외선 광이 수광되는 이미지 센서(200)의 전방에 전술한 공간 분할 위상 변이 수단(700)이 배치되며, 입사 렌즈(300)는 사용자의 안면 부위로부터 전파되는 입사광을 집광하도록 광 분리기(920)의 전방에 배치될 수 있다.The above-described spatial division phase shifting means 700 is disposed in front of the image sensor 200 to which the infrared light is received, and the incident lens 300 includes the optical separator 920 to condense the incident light propagating from the user's face. Can be placed in the front.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100: 기하학적 위상 렌즈
200: 이미지 센서
300: 입사 렌즈
400: 플로팅 렌즈
600: 고정 편광판
700: 공간 분할 위상 변이 수단
710: 마이크로 편광판 어레이
711: 미세 편광판
800: 데이터 판단부
910: 적외선 발광부
920: 광 분리기
930: 가시광 이미지 센서
100: geometric phase lens
200: image sensor
300: incident lens
400: floating lens
600: fixed polarizer
700: spatial division phase shifting means
710: micro polarizer array
711: fine polarizer
800: data determination unit
910: infrared light emitting unit
920: optical separator
930: visible light image sensor

Claims (10)

사용자의 안면 부위로부터 전파되는 입사광이 통과하도록 배치되어 상기 입사광을 좌원 편광 및 우원 편광으로 변화시키는 기하학적 위상 렌즈와, 상기 기하학적 위상 렌즈를 통해 변화된 좌원 편광 및 우원 편광을 수광하며 좌원 편광 및 우원 편광의 간섭에 의해 생성된 간섭 무늬를 획득하는 이미지 센서를 포함하고, 상기 이미지 센서에 의해 획득된 간섭 무늬를 이용하여 사용자의 안면에 대한 안면 홀로그램 데이터를 획득하는 자가간섭 디지털 홀로그래픽 유닛; 및
상기 자가간섭 디지털 홀로그래픽 유닛에 의해 획득한 안면 홀로그램 데이터를 별도의 기준 홀로그램 데이터와 비교하여 일치 여부를 판단하는 데이터 판단부
를 포함하고,
사용자의 안면 부위에 적외선 광을 조사할 수 있는 적외선 발광부와, 사용자의 안면 부위로부터 전파되는 가시광 및 적외선 광을 분리할 수 있는 광 분리기가 구비되고, 상기 광 분리기에 의해 분리된 적외선 광이 상기 기하학적 위상 렌즈에 입사되며,
상기 광 분리기에 의해 분리된 가시광을 수광하는 가시광 이미지 센서가 구비되고, 상기 데이터 판단부는 상기 가시광 이미지 센서에 의해 획득한 가시광 이미지 데이터를 별도의 기준 가시광 이미지 데이터와 비교하여 일치 여부를 다시 한번 판단하며,
상기 자가간섭 디지털 홀로그래픽 유닛은
상기 기하학적 위상 렌즈를 통해 변화된 좌원 편광 및 우원 편광이 상기 이미지 센서에 수광되는 과정에서 상기 좌원 편광 및 우원 편광이 2개의 직선 편광으로 변화되어 상기 이미지 센서에 수광되도록 상기 이미지 센서의 전방에 배치되며, 상기 이미지 센서의 수광 영역의 다수개 분할 영역마다 각각 서로 다른 위상을 갖는 직선 편광이 수광되도록 형성되는 공간 분할 위상 변이 수단
을 더 포함하고, 각 분할 영역마다 서로 다른 위상의 직선 편광에 의해 생성된 간섭 무늬를 상기 이미지 센서에 의해 동시에 획득하고, 이를 조합하여 하나의 안면 홀로그램 데이터를 획득하는 것을 특징으로 하는 홀로그램을 이용한 3차원 안면 인식 시스템.
A geometric phase lens that is arranged to pass incident light propagating from the user's face to change the incident light into left and right polarized light, and the left and right polarized light changed through the geometrical phase lens, A self-interference digital holographic unit including an image sensor for obtaining an interference fringe generated by interference, and acquiring facial hologram data on a user's face by using the interference fringe acquired by the image sensor; And
A data determination unit that compares the facial hologram data acquired by the self-interference digital holographic unit with separate reference hologram data to determine whether they match or not
Including,
An infrared light emitting unit capable of irradiating infrared light to the user's face region, and an optical separator capable of separating visible and infrared light propagating from the user's face region are provided, and the infrared light separated by the optical separator is Is incident on the geometric phase lens,
A visible light image sensor for receiving visible light separated by the optical splitter is provided, and the data determination unit determines once again whether the visible light image data obtained by the visible light image sensor is matched by comparing the visible light image data obtained by the visible light image sensor with separate reference visible light image data. ,
The self-interference digital holographic unit
The left and right polarized light changed through the geometrical phase lens is disposed in front of the image sensor so that light is received by the image sensor by changing the left and right circularly polarized light into two linearly polarized light while receiving light from the image sensor, Spatial division phase shifting means formed to receive linearly polarized light having different phases for each of a plurality of divided areas of the light receiving area of the image sensor
3 using a hologram, characterized in that it further comprises, simultaneously obtaining interference fringes generated by linearly polarized light of different phases for each divided region by the image sensor, and combining them to obtain one facial hologram data. Dimensional facial recognition system.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 광 분리기의 전방에는 사용자의 안면 부위로부터 전파되는 입사광을 집광하는 입사 렌즈가 배치되는 것을 특징으로 하는 홀로그램을 이용한 3차원 안면 인식 시스템.
The method of claim 1,
A 3D face recognition system using a hologram, characterized in that an incident lens for condensing incident light propagating from a user's face is disposed in front of the optical separator.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 공간 분할 위상 변이 수단은
상기 이미지 센서의 전방면에 부착되는 마이크로 편광판 어레이를 포함하고,
상기 마이크로 편광판 어레이는 투과광을 직선 편광으로 변환하는 다수개의 미세 편광판이 상기 이미지 센서의 다수개 분할 영역에 각각 대응되게 배열되는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 홀로그램을 이용한 3차원 안면 인식 시스템.
The method of claim 1,
The spatial division phase shifting means
Including a micro polarizing plate array attached to the front surface of the image sensor,
The micro polarizing plate array is a three-dimensional face recognition system using a hologram, characterized in that a plurality of fine polarizing plates that convert transmitted light into linearly polarized light are arranged to correspond to a plurality of divided regions of the image sensor.
제 7 항에 있어서,
상기 이미지 센서의 분할 영역은 상기 이미지 센서의 픽셀에 각각 대응되게 형성되는 것을 특징으로 하는 홀로그램을 이용한 3차원 안면 인식 시스템.
The method of claim 7,
The three-dimensional face recognition system using a hologram, characterized in that the divided regions of the image sensor are formed to correspond to pixels of the image sensor.
제 7 항에 있어서,
각각의 상기 미세 편광판의 광 투과축은 서로 다른 각도를 갖도록 형성되어 각 미세 편광판을 통과한 직선 편광이 서로 다른 위상을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 홀로그램을 이용한 3차원 안면 인식 시스템.
The method of claim 7,
3D facial recognition system using a hologram, characterized in that the light transmission axes of each of the fine polarizing plates are formed to have different angles so that linearly polarized light passing through each of the fine polarizing plates has a different phase.
제 9 항에 있어서,
다수개의 상기 미세 편광판의 광 투과축 각도는 45°각도 차이로 순차적으로 변화하는 서로 다른 4개 종류의 광 투과축 각도 중 어느 하나를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 홀로그램을 이용한 3차원 안면 인식 시스템.

The method of claim 9,
The three-dimensional face recognition system using a hologram, characterized in that the light transmission axis angles of the plurality of fine polarizing plates are formed to have any one of four different types of light transmission axis angles sequentially changing with a 45° angle difference.

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