KR102209613B1 - 보조 카메라를 이용한 단말기에서의 홍채 영상 획득 장치 및 그 방법 - Google Patents

보조 카메라를 이용한 단말기에서의 홍채 영상 획득 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 보조 카메라를 이용한 단말기에서의 홍채 영상 획득 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 메인 카메라의 좌우에 보조 카메라를 설치하고 보조 카메라로부터 초점 거리를 계산하고 메인 카메라는 계산된 초점 거리를 적용한 포커싱으로 홍채 영상을 획득하는 보조 카메라를 이용한 단말기에서의 홍채 영상 획득 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
본 발명의 보조 카메라를 이용한 단말기에서의 홍채 영상 획득 장치는 단말기에 설치되어 사용자로부터 눈 영상을 획득하는 제1 보조 카메라 및 제 2 보조 카메라와 제1 보조 카메라 및 제 2 보조 카메라에서 획득한 눈 영상으로부터 제1 보조 카메라 및 제 2 보조 카메라와 사용자의 각각의 거리를 계산하고 거리에 따라 초점 거리를 계산하는 제어부 및 제1 보조 카메라 및 제 2 보조 카메라의 사이에서 일직선상의 중앙에 설치되어 제어부에서 계산된 초점 거리를 수신하여 초점 거리를 적용하여 사용자의 홍채 영상을 획득하는 메인 카메라를 포함한다.

Description

보조 카메라를 이용한 단말기에서의 홍채 영상 획득 장치 및 그 방법 {The iris acquisition apparatus and its method using the second camera in mobile device}
본 발명은 보조 카메라를 이용한 단말기에서의 홍채 영상 획득 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 메인 카메라의 좌우에 보조 카메라를 설치하고 보조 카메라로부터 초점 거리를 계산하고 메인 카메라는 계산된 초점 거리를 적용한 포커싱으로 홍채 영상을 획득하는 보조 카메라를 이용한 단말기에서의 홍채 영상 획득 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
이동 통신 단말기의 기술이 발전됨에 따라 이동 통신 단말기가 구현할 수 있는 프로그램도 많아지고 있다. 통화 및 메세지 송수신뿐 아니라 카메라를 이용한 사진 및 동영상 촬영, 모바일 뱅킹, 인터넷 결제 등 일상 생활에 필요한 모든 것이 이동 통신 단말기를 통해 이루어지고 있다고 해도 과언이 아니다. 이렇게 이동 통신 단말기를 통해 수행되는 역할이 많아질수록 사용자의 정보보호를 위해 이동 통신 단말기의 보안은 더욱 중요해지고 있다.
일반적으로, 이동 통신 단말기의 보안은 비밀번호 잠금 장치, 지문 인식 장치, 패턴 인식 장치 등이 사용되고 이동 통신 단말기내에 모바일 뱅킹, 인터넷 결제 등에서는 보안키 입력 시스템, 전화 인증 시스템 등이 사용되고 있다.
최근에는 홍채를 이용하여 사용자를 인식하는 홍채 인식 시스템이 개발되고 있다. 사람마다 고유한 특성을 가진 안구의 홍채 정보를 이용해 사람을 인식하는 기술 또는 그러한 인증 체계를 일컫는데 1980년대에 미국에서 처음으로 소개되었다. 지문보다 많은 고유한 패턴을 가지고 있고, 안경이나 렌즈를 착용해도 정확히 인식할 수 있으며, 비접촉 방식이라 거부감이 없는 것이 장점이다.
이러한 홍채 인증 장치를 단말기에 적용하기 위해서 정확한 홍채 영상 데이터를 획득하는 것이 중요한 과제로 떠오르고 있다. 이를 위해 종래의 기술에 사용자의 시선 위치를 간편하게 모니터 평면으로 매핑시키기 위한 시선 위치 추적 방법 및 그 장치, 스테레오 카메라와 협각 카메라를 이용하여 사용자의 시선을 추적하는 시스템 등이 개시되어 있다.
하지만 이러한 종래의 기술은 이동 단말기 등에서 최소한의 장치를 구비하면서도 정확한 홍채 영상을 획득할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 이동 단말기 등에 적용할 때 제조가 용이하지 않고 제조시 비용이 많이 드는 문제점도 있다.
한국공개특허 제10-2013-0133127호 '스테레오 카메라와 협각 카메라를 이용한 원거리 시선 추적 시스템'
본 발명은 최소한의 장치를 더 구비하면서도 단말기 카메라에서 사용자로부터 정확한 홍채 영상을 획득하기 위한 목적이 있다.
또한, 본 발명은 제조가 용이하며, 비용을 절감할 수 있는 홍채 영상 획득 장치를 제공하기 위한 목적이 있다.
또한, 본 발명은 단말기의 카메라에서 정확한 초점 거리를 적용하여 사용자로부터 오차 범위내에서의 정확한 영상을 획득하기 위한 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 보조 카메라를 이용한 단말기에서의 홍채 영상 획득 장치는 단말기에 설치되어 사용자로부터 눈 영상을 획득하는 제1 보조 카메라 및 제 2 보조 카메라와 상기 제1 보조 카메라 및 제 2 보조 카메라에서 획득한 눈 영상으로부터 상기 제1 보조 카메라 및 제 2 보조 카메라와 사용자의 각각의 거리를 계산하고 상기 거리에 따라 초점 거리를 계산하는 제어부 및 상기 제1 보조 카메라 및 제 2 보조 카메라의 사이에서 일직선상의 중앙에 설치되어 상기 제어부에서 계산된 초점 거리를 수신하여 상기 초점 거리를 적용하여 사용자의 홍채 영상을 획득하는 메인 카메라를 포함한다.
상기 제1 보조 카메라 및 제2 보조 카메라는, 적외선 엘이디(IR LED)가 설치되어 사용자의 눈에 적외선을 비추며 적외선이 비춰진 사용자의 눈을 촬영하는 것을 특징으로 한다.
상기 메인 카메라는, 줌 기능과 팬 및 틸트 기능이 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 보조 카메라 및 제2 보조 카메라와 상기 메인 카메라는, 디지털 방식의 카메라인 것을 특징으로 한다.
상기 메인 카메라는, 상기 제어부로부터 계산된 초점 거리를 수신하여 상기 초점 거리에 따라 오토 포커싱하여 사용자로부터 홍채 영상을 획득하는 것을 특징으로 한다.
상기 메인 카메라는 20cm~ 300cm까지 오토 포커싱이 가능하도록 설계된 카메라인 것을 특징으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 보조 카메라를 이용한 단말기에서의 홍채 영상 획득 방법은 적외선 엘이디가 설치된 제1 보조 카메라 및 제2 보조 카메라에서 사용자의 눈에 적외선을 비추고 적외선이 비춰진 사용자의 눈을 촬영하는 촬영 단계와 제1 보조 카메라 및 제2 보조 카메라에서 촬영된 사용자의 눈 이미지를 통해 제1 보조 카메라 및 제2 보조 카메라로부터 사용자의 눈과의 거리를 계산하는 거리 계산 단계와 제1 보조 카메라 및 제2 보조 카메라로부터 사용자의 눈과의 거리를 통해 메인 카메라의 초점 거리를 계산하는 초점 거리 계산 단계 및 계산된 초점 거리를 수신하여 상기 초점 거리에 따라 사용자의 눈을 촬영하여 홍채 영상을 획득하는 홍채 영상 획득 단계를 포함한다.
본 발명은 최소한의 장치를 더 구비하면서도 단말기 카메라에서 사용자로부터 정확한 홍채 영상을 획득할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 제조가 용이하며, 비용을 절감할 수 있는 홍채 영상 획득 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 단말기의 카메라에서 정확한 초점 거리를 적용하여 사용자로부터 오차 범위내에서의 정확한 영상을 획득할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말기를 개략적으로 나타낸 평면도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 홍채 영상 획득 장치를 개략적으로 나타낸 블록도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 홍채 영상 획득 장치의 구현 예시도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 홍채 영상 획득 장치의 초점 거리 계산 방법을 개략적으로 나타낸 예시도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 홍채 영상 획득 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
본 발명의 전술한 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말기를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 홍채 영상 획득 촬영 장치를 적용한 단말기(400)는 메인 카메라(130) 좌우의 양쪽에 제1 보조 카메라(110)와 제2 보조 카메라(120)가 설치된다.
이때 제1 보조 카메라(110)와 제2 보조 카메라(120) 및 메인 카메라(130)는 단말기에 일반적으로 적용되는 카메라가 될 수 있으며 메인 카메라(130)에는 팬 및 틸트 기능이 포함되어 있으며 그 구동 방식은 코일, 피에죠 방식 등의 디지털 방식이 적용된다. 제1 보조 카메라(110) 및 제2 보조 카메라(120)에도 팬 및 틸트 기능이 포함될 수 있지만 반드시 포함되지 않아도 되며, 제1 보조 카메라(110) 및 제2 보조 카메라(120)의 구동 방식은 메인 카메라(130)와 마찬가지로 코일, 피에죠 방식 등의 디지털 방식이 적용된다. 구동 방식에 있어 디지털 방식이 적용되지 않을 경우 카메라 구동 시간이 길어지며, 정확한 거리 측정에 어려움이 있어 정확한 영상 획득을 위하여 0.001/sec의 분해능이 구현되는 기능이 포함되어야 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 홍채 영상 획득 장치를 개략적으로 나타낸 블록도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발며의 홍채 영상 획득 장치는 단말기(400) 메인 카메라(130)의 양측에 설치되고, 사용자로부터 눈 영상을 획득하는 제1 보조 카메라(110) 및 제2 보조 카메라(120)와 제1 보조 카메라(110) 및 제 2 보조 카메라(120)에서 획득한 눈 영상으로부터 상기 제1 보조 카메라(110) 및 제 2 보조 카메라(120)와 사용자의 각각의 거리를 계산하고 거리에 따라 초점 거리를 계산하는 제어부(140)와 제1 보조 카메라(110) 및 제 2 보조 카메라(120)의 사이에서 일직선 상의 중앙에 설치되어 제어부(140)에서 계산된 초점 거리를 수신하여 초점 거리를 적용하여 사용자의 홍채 영상을 획득하는 메인 카메라(130)를 포함한다.
제1 보조 카메라(110) 및 제 2 보조 카메라(120)는 적외선 엘이디(IR LED)가 설치되어 사용자의 눈에 적외선을 비추며 적외선이 비춰진 사용자의 눈을 촬영한다. 이는 촬영된 영상이 주변 조도의 영향에 따른 영향을 최소화시키고 촬영된 영상을 정형화시키고 안정적인 촬영 영상을 확보하기 위함이다.
먼저, 사용자로부터 적외선 엘이디(IR LED)가 설치된 제1 보조 카메라(110) 및 제2 보조 카메라(120)가 사용자의 눈에 적외선을 비추고 적외선이 비춰진 사용자의 눈을 촬영한다. 제어부(140)는 제1 보조 카메라(110) 및 제2 보조 카메라(120)에서 촬영된 눈 영상을 통해 제1 보조 카메라(110)와 사용자의 눈과의 거리, 제2 보조 카메라(120)와 사용자의 눈과의 거리를 계산한다. 제1 보조 카메라(110) 및 제2 보조 카메라(120)와 사용자의 각각의 거리가 계산되면 계산된 거리를 바탕으로 메인 카메라(130)가 사용자의 눈을 촬영시 적용할 초점 거리를 계산하는 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 홍채 영상 획득 장치의 구현 예시도, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 홍채 영상 획득 장치의 초점 거리 계산 방법을 개략적으로 나타낸 예시도이다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제어부(140)는 제1 보조 카메라(110)와 제2 보조 카메라(120)에서 촬영된 사용자의 눈 영상 데이터를 제어부(140)로 송신한다. 눈 영상 데이터를 수신한 제어부(140)는 눈 영상 데이터로부터 제1 보조 카메라(110)와 사용자의 눈과의 거리인 a를 계산하고, 제2 보조 카메라(120)와 사용자의 눈과의 거리인 b를 계산한다. 각각의 거리 a와 b가 계산되면 제어부(140)는 a와 b를 통해 메인 카메라(130)가 사용자의 눈 영상을 촬영하기 위해서 적용해야 할 초점 거리 c를 계산한다.
제어부(140)는 초점 거리 c가 계산되면 초점 거리 c 데이터를 메인 카메라(130)에 전송하고 초점거리 c 데이터를 수신한 메인 카메라(130)는 이를 적용해 메인 카메라의(130) 줌 기능, 오토 포커싱 기능을 적용하여 사용자의 눈 영상 촬영한다. 본 발명의 메인 카메라(130)는 20cm~ 300cm까지 자동 초점이 가능하도록 설계된다. 이 때 자동 초점시 상기에서 언급된 초점거리 c를 적용하는 것이다.
이렇게 촬영된 사용자의 눈 영상 데이터를 통해 메인 카메라(130)는 홍채 영상 데이터를 획득할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 홍채 영상 획득 방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 보조 카메라를 이용한 단말기에서의 홍채 영상 획득 방법은 적외선 엘이디가 설치된 제1 보조 카메라(110) 및 제2 보조 카메라(120)에서 사용자의 눈에 적외선을 비추고 적외선이 비춰진 사용자의 눈을 촬영하는 촬영 단계(S410)와 제1 보조 카메라(110) 및 제2 보조 카메라(120)에서 촬영된 사용자의 눈 이미지를 통해 제1 보조 카메라(110) 및 제2 보조 카메라(120)로부터 사용자의 눈과의 거리를 계산하는 거리 계산 단계(S420)와 제1 보조 카메라(110) 및 제2 보조 카메라(120)로부터 사용자의 눈과의 거리를 통해 메인 카메라(130)의 초점 거리를 계산하는 초점 거리 계산 단계(S430) 및 계산된 초점 거리를 수신하여 초점 거리에 따라 사용자의 눈을 촬영하여 홍채 영상을 획득하는 홍채 영상 획득 단계(S440)을 포함한다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 홍채 영상 획득 장치 110: 제1 보조 카메라
120: 제2 보조 카메라 130: 메인 카메라
200: 제어부 300: 단말기

Claims (7)

  1. 단말기에 설치되어 사용자로부터 눈 영상을 획득하는 제1 보조 카메라 및 제 2 보조 카메라;
    상기 제1 보조 카메라 및 제 2 보조 카메라에서 획득한 눈 영상으로부터 상기 제1 보조 카메라 및 제 2 보조 카메라와 사용자의 각각의 거리를 계산하고 상기 거리에 따라 초점 거리를 계산하는 제어부; 및
    상기 제1 보조 카메라 및 제 2 보조 카메라의 사이에서 일직선상의 중앙에 설치되어 상기 제어부에서 계산된 초점 거리를 수신하여 상기 초점 거리를 적용하여 사용자의 홍채 영상을 획득하는 메인 카메라;를 포함하되,
    상기 제1 보조 카메라 및 제2 보조 카메라는, 적외선 엘이디(IR LED)가 설치되어 사용자의 눈에 적외선을 비추며 적외선이 비춰진 사용자의 눈을 동시에 촬영하고,
    상기 메인 카메라는, 상기 제어부로부터 계산된 초점 거리를 수신하여 상기 초점 거리에 따라 오토 포커싱하여 사용자로부터 홍채 영상을 획득하는 것을 특징으로 하는 보조 카메라를 이용한 단말기에서의 홍채 영상 획득 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 메인 카메라는, 줌 기능과 팬 및 틸트 기능이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 보조 카메라를 이용한 단말기에서의 홍채 영상 획득 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 보조 카메라 및 제2 보조 카메라와 상기 메인 카메라는, 디지털 방식의 카메라인 것을 특징으로 하는 보조 카메라를 이용한 단말기에서의 홍채 영상 획득 장치.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 메인 카메라는 20cm~ 300cm까지 오토 포커싱이 가능하도록 설계된 카메라인 것을 특징으로 하는 보조 카메라를 이용한 단말기에서의 홍채 영상 획득 장치.
  7. 적외선 엘이디(IR LED)가 설치된 제1 보조 카메라 및 제2 보조 카메라에서 사용자의 눈에 적외선을 비추고 적외선이 비춰진 사용자의 눈을 동시에 촬영하는 촬영 단계;
    제1 보조 카메라 및 제2 보조 카메라에서 촬영된 사용자의 눈 이미지를 통해 제1 보조 카메라 및 제2 보조 카메라로부터 사용자의 눈과의 거리를 제어부에 의해 계산하는 거리 계산 단계;
    제1 보조 카메라 및 제2 보조 카메라로부터 사용자의 눈과의 거리를 통해 메인 카메라의 초점 거리를 제어부에 의해 계산하는 초점 거리 계산 단계; 및
    상기 제어부에 의해 계산된 초점 거리를 수신하여 상기 초점 거리에 따라 오토 포커싱하여 사용자의 눈을 촬영하여 홍채 영상을 획득하는 홍채 영상 획득 단계;
    를 포함하는 보조 카메라를 이용한 단말기에서의 홍채 영상 획득 방법.

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