KR102275047B1

KR102275047B1 - 생체정보를 이용한 인증장치 및 인증방법

Info

Publication number: KR102275047B1
Application number: KR1020190122409A
Authority: KR
Inventors: 최대철
Original assignee: 최대철
Priority date: 2019-10-02
Filing date: 2019-10-02
Publication date: 2021-07-08
Also published as: KR20210039774A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보를 이용한 인증장치는 사용자의 얼굴 윤곽, 눈썹, 코, 입, 귀의 위치와 형상정보를 인식하거나 또는 기 설정된 시간동안 조사된 가변광의 밝기에 반응하는 홍채 및 동공 확장정보를 검출하는 제1 인식모듈; 사용자 손의 생체정보를 접촉 및 비접촉 방식으로 인식하는 제2 인식모듈; 및 상기 제1 인식모듈 및 상기 제2 인식모듈 각각에서 검출된 검출정보를 기초로 사용자를 인증하는 사용자 인증처리부를 포함한다.

Description

생체정보를 이용한 인증장치 및 인증방법{Certification apparatus and Certification method Using Biometric Information}

본 발명은 생체정보를 이용한 인증장치 및 인증방법에 관한 것이다.

일반적으로 생체인식기술은 살아있는 인간의 신체적 특징 또는 행동적 특징을 자동화된 장치로 측정하여 개인 식별 수단으로 활용하는 기술이다.

이러한 생체 인식은 신체적 특징과 행동적 특징 인식으로 구분할 수 있다. 신체적 특징 인식에는 지문(fingerprint) 인식, 얼굴(face) 인식, 홍채(iris) 인식, 정맥(vein) 인식, 망막(retina) 인식, 손모양(hand geometry) 인식 등이 있으며, 행동적 특징 인식에는 음성 인식, 걸음걸이 인식, 서명 인식 등이 있다.

특히, 생체 인식 중 신체적 특징 인식은 비교적 오래 전부터 개발이 이루어져 왔으며, 금융, 출입 관리, 의료복지, 공공, 검역, 엔터테인먼트 등과 같은 다양한 분야에서 보안 기술로 활용되고 있다.

공개특허공보 제10-2019-0011361호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 종래 보다 개선된 생체정보를 이용한 인증장치 및 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

최근 다양한 생체인식을 활용하여 인증의 정확성을 높이는 멀티모달(Multi-modal)방식, 즉 다중 인증을 통한 생체인식 정보의 신뢰성을 향상시키는 방법이 활발하게 연구되고 있다.

현재 상용화된 생체인식 기술중에서 지문과 얼굴 인식의 비중이 가장 높고 정확도 측면에서는 홍채인식과 정맥인식이 우수하지만 홍채와 정맥은 지문인식 기술 대비 측정 비용이 많이드는 단점은 물론 측정기기의 소형화에도 어려움이 있다.

생체인식 시장이 빠르게 성장하고 개별 생체인식 방식들의 장단점이 뚜렷하게 나타나면서 국내 및 해외 보안시장에서는 지문과 얼굴 또는 홍채 인식으로 대표되는 생체인증 방식을 2가지 이상 결합하여 사용하는 다중 인증 기술인 멀티모달 시스템 (Multi-modal system)이 활발하게 연구되고 있고 보안시장에서 점차 적용비중이 높아지고 있다.

이에, 본 발명은 사용자의 요구에 따라 2가지 이상의 생체인증 방식을 거치는 보안 시스템을 구축하거나 편의성에 따라서는 생체 인증 절차중에서 한가지만 인증할수 있도록 하는 선택적 인증처리도 가능하게 하여 더욱 다양하고 정확한 생체정보를 제공하는 인증방법을 제시하는데 그 목적이 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보를 이용한 인증장치는 기 설정된 시간동안 조사된 가변광의 밝기에 반응하는 홍채 및 동공 확장정보를 검출하는 제1 인식모듈; 사용자 손가락의 생체정보를 접촉 및 비접촉 방식으로 인식하는 제2 인식모듈; 및 상기 제1 인식모듈 및 상기 제2 인식모듈 각각에서 검출된 검출정보를 기초로 사용자를 인증하는 사용자 인증처리부를 포함한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보를 이용한 인증방법은 기 설정된 시간동안 조사된 가변광의 밝기에 반응하는 홍채 및 동공 확장정보를 검출하는 단계; 사용자 손가락의 생체정보를 접촉 및 비접촉 방식으로 검출하는 단계; 및 각 단계에서 검출된 검출정보를 기초로 사용자를 인증하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보를 이용한 인증장치 및 방법을 이용하면, 가변광을 통해 개인별로 특정되는 홍채의 명암과 문양, 크기의 가변정도를 통해 개인신원을 보다 정확하게 측정할 수 있고, 이를 확장하여 홍채 내의 실핏줄 등 세부적인 정보 또한 추출하여 신원인증에 적용시킬 수 있다는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보를 이용한 인증장치 및 방법을 이용하면, 지문 측정 에러률을 낮출 수 있고, 손가락에서 추출가능한 이미지 정보, 예컨대, 손가락 등의 주름, 손마디 간격, 손톱 모양 등을 활용하여 사용자 인증을 보다 강화시킬 수 있다는 이점이 있다.

따라서, 본 발명이 생체정보를 이용한 인증장치 및 방법은 상술한 정보들을 조합하여 보다 강화된 인증절차를 제공할 수 있고, 더 나아가, 생체정보의 디지털 코드로 가공시켜 전자여권, 단말의 패스워드 등으로 활용할 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보를 이용한 인증장치의 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 인식모듈의 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 제2 인식모듈의 일 예시이다.
도 3-1은 도 1에 도시된 제2 인식모듈의 비접촉식 예시이다.
도 4는 도 1에 도시된 사용자 인증처리부의 블록도이다.
도 5는 도 4에 도시된 제1 영상처리부의 세부구성도이다.
도 6은 도 4에 도시된 제2 영상처리부의 세부구성도이다.
도 7은 도 5에 도시된 색 가변도 산출부에서 사용된 색 좌표계의 일 예시도이다.
도 8은 도 5에 도시된 홍채 및 동공의 이완 및 수축 거리를 표시한 예시도이다.
도 9는 도 6에 도시된 지문의 특징점을 나타낸 일 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보를 이용한 인증방법의 흐름도이다.
도 11은 도 10에 도시된 S730 과정의 세부 흐름도이다.
도 12는 도 11에 도시된 S731 과정의 세부 흐름도이다.
도 13은 도 11에 도시된 S732 과정의 세부 흐름도이다.

본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서 "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 발명에서 사용되는 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성 요소는 제 2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성 요소도 제 1 구성 요소로 명명될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

이하, 첨부된 도면들에 기초하여 본 발명의 일 실시예에 따른 보안 인식 장치를 보다 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보를 이용한 인증장치의 블록도이고, 도 2는 도 1에 도시된 제1 인식모듈의 블록도이고, 도 3은 도 1에 도시된 제2 인식모듈의 일 예시이고, 도 3-1은 도 1에 도시된 제2 인식 모듈의 비접촉식 측정에 대한 예시도이고, 도 4는 도 1에 도시된 사용자 인증처리부의 블록도이고, 도 5는 도 4에 도시된 제1 영상처리부의 세부구성도이고, 도 6은 도 4에 도시된 제2 영상처리부의 세부구성도이고, 도 7은 도 5에 도시된 색 가변도 산출부에서 사용된 색 좌표계의 일 예시도이고, 도 8은 도 5에 도시된 홍채 및 동공의 이완 및 수축 거리를 표시한 예시도이고, 도 9는 도 6에 도시된 지문의 특징점을 나타낸 일 예시도이다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 보안 인식 장치(100)는 제1 인식모듈(200), 제2 인식모듈(300) 및 사용자 인증처리부(400)를 포함한다.

보안 인식장치(100)는 사용자의 필요에 따라 제1 인식모듈(200)이나 제2 인식모듈(300)을 한가지만 선택적으로 사용할 수 있거나 또는 혼합적으로 사용될 수 있고, 보안 인식 장치(100)를 각각의 인식모듈을 한가지만 구비한 형태로 분리하여 제작할 수도 있음은 물론이다.

상기 제1 인식모듈(200)은 가변되는 조명강도에 반응하는 사용자의 안구정보를 인식한다.

보다 구체적으로, 상기 제1 인식모듈(200)은 광 조사부(210), 이미지 획득부(220)를 포함한다.

상기 광 조사부(210)는 기 설정된 노출시간 동안 사용자의 얼굴, 안구로 밝기가 가변되는 광을 조사하며, 추가적인 방법으로 특정 문양이나 글자 또는 숫자가 포함된 광을 조사할 수도 있다.

여기서, 특정 문양, 글자, 숫자는 기 설정된 노출시간 동안 원근이 조절되거나 또는 크기가 조절될 수 있다.

상기 이미지 획득부(220)는 기 설정된 노출시간 동안 가변되는 안구정보 예컨대, 홍채와 동공이 이완 및 수축된 이미지 또는 홍채나 동공 각각의 변화를 표시하는 이미지를 획득한다.

상기 제1 인식모듈(200)은 렌즈부(201)를 더 포함할 수 있다. 상기 렌즈부(201)는 이미지 획득부(220)의 물리적 이동 없이 사용자의 설정값에 따른 초점으로 이미지를 획득할 수 있는 가변 초점 렌즈를 포함할 수 있다. 또한, 렌즈부(201)는 광학 필터(미도시)를 더 포함하여, 기 설정된 가시영역 스펙트럼을 필터링할 수 있다.

또 다른 일 예로, 상기 제1 인식모듈(201)은 사용자의 얼굴 윤곽, 눈썹, 코, 입, 귀의 위치와 형상정보를 인식한다.

상기 제1 인식모듈(201)은 적외선 또는 초음파를 이용하여 목표영역(얼굴)으로 X선 또는 초음파를 방사한 후, 목표영역(얼굴)의 X선 스캔영상을 획득한 후, 얼굴형상, 눈, 코, 입, 귀 등의 형상정보를 인식한다. 이때, 상기 제1 인식모듈은 비 접촉식 방식의 인식장치일 수 있다.

다음으로, 상기 제2 인식모듈(300)은 사용자의 손과 관련된 생체정보를 인식한다. 여기서, 생체정보는 손 전체 형상, 손등의 색상과 형상, 손가락 지문, 특정 손가락 형상, 손가락 마디와 마디 간의 간격, 손톱 형상, 혈맥 위치, 손등 주름 등의 정보를 포함할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

보다 구체적으로, 상기 제2 인식모듈(300)은 손 안착부(310), 광조사부(320), 투명패널(330), 복수 개의 센서(340)를 포함한다.

상기 손 안착부(310)는 손이 삽입되어, 후술하는 투명패널에 손을 안착되기 위한 구조체일 수 있다.

상기 투명패널(330)은 손의 손가락, 손바닥과 접촉되어, 손 가락의 지문 및 손 바닥의 손금 이미지 획득을 위한 광 경로를 제공하는 구성일 수 있다.

여기서, 상기 투명패널(330)은 손바닥 및 손가락의 특정마디와 밀착되기 위한 구조로 제작될 수 있다. 예컨대, 투명패널(330)의 제1 수직단면의 형상은 ○ 자형, U자형, ㄴ자형, ㄷ 자형으로 제작될 수 있다. 또한, 상기 투명패널(330)은 휨 특성을 갖는 연성재질의 패널일 수 있다. 또한, 제2 수직단면의 형상은

일 수 있다.

여기서, 제1 수직단면은 손가락이 위치하는 투명패널의 수직 단면이고, 제2 수직단면의 위치는 손바닥이 위치하는 투명패널의 수직단면일 수 있다.

상기 광조사부(320)는 상기 투명패널(330)의 하방에 위치하고, 상기 투명패널로 320nm 내지 450nm 파장의 단파장 광을 조사한다.

상기 복수 개의 센서(340) 중 어느 하나는 투명패널의 하면 중앙부에 밀착되며, 광을 통해 지문 형상을 검출하는 이미지 센서일 수 있다.

또한, 복수 개의 센서(340) 중 어느 하나는 광을 이용하여 손바닥의 손금 형상을 검출하는 센서일 수 있다.

또한, 복수 개의 센서(340) 중 어느 하나는 광 또는 초음파를 이용하여 손등의 주름 및 손가락 등의 주름을 검출하는 센서일 수 있다.

또한, 복수 개의 센서(340) 중 어느 하나는 초음파를 이용하여 손등의 혈맥 형상을 검출하는 센서일 수 있다.

또한, 복수 개의 센서(340) 중 어느 하나는 광 또는 초음파를 이용하여 손톱의 형상 및 손가락 마디의 형상을 검출하는 센서일 수 있다.

또한, 복수 개의 센서(340) 중 어느 하나는 광을 이용하여 손등의 색상을 검출하는 센서일 수 있다.

한편 복수 개의 센서 중 일부는 후술하는 회동체를 따라 기 설정된 회동각(예컨대, 180 ~ 270) 회동할 수 있다.

한편, 상기 제2 인식모듈(300)은 가압센서(301), 회동체(302)를 더 포함할 수 있다.

상기 가압센서(301)는 손바닥 및 손가락 접촉에 따른 투명패널(330)에 가해진 가압력에 따른 가압신호를 검출한다.

상기 회동체(302)는 손 안착부(310) 상부에 구비되어, 180 ~ 270도 회전하는 구조체일 수 있고, 상기 가압신호가 인가되면, 기 설정된 각도로 회전한다.

다음으로, 사용자 인증처리모듈(400)은 제1 인식모듈(200) 및 제2 인식모듈(300) 각각에서 검출된 이미지 정보를 기초로 사용자의 인증처리를 수행한다.

보다 구체적으로, 상기 사용자 인증처리모듈(400)은 제1 영상처리부(410), 제2 영상처리부(420), 비교판단부(430) 및 인증처리부(440)를 포함한다.

상기 제1 영상처리부(410)는 제1 인식모듈(200)에서 획득한 얼굴 형상 이미지에서 눈, 코, 입, 귀 등의 형상 이미지 및/또는 안구 이미지 내에서 홍채 및 동공 영역의 이미지를 추출하여 2차원 코드로 가공처리한다.

보다 구체적으로, 상기 제1 영상처리부(410)는 제1 이미지 영역 검출부(411), 색 가변도 산출부(412), 투영체 위치 검출부(413) 및 코드 변환부(414)를 포함한다.

상기 제1 이미지 영역 검출부(411)는 얼굴 이미지 내에서 눈, 코, 입, 귀의 형상정보를 검출한다. 이때, 검출된 형상정보는 벡터정보(윈도우 좌표정보)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 이미지 영역 검출부(411)는 상기 제1 인식모듈(200)에서 기 설정된 시간동안 검출된 복수 개의 안구 이미지 프레임들에서 홍채 영역 및 동공 영역을 검출한다.

상기 색 가변도 산출부(412)는 상기 가변광에 따른 상기 홍채 영역의 색상 가변도를 산출한 후, 색좌표 벡터로 가공처리한다.

상기 이완 및 수축 거리 산출부(412)는 상기 가변광에 따른 상기 홍채 영역과 동공 영역의 이완 및 수축거리를 검출한다.

상기 투영체 위치 검출부(413)는 상기 가변광에 따른 상기 홍채 영역 내에 투영되어 크기가 가변되는 특정 문양, 글자 또는 숫자의 위치정보를 검출한다.

상기 코드변환부(414)는 색좌표 벡터, 상기 이완 및 수축거리, 상기 위치정보를 2차원 코드로 변환한다.

다음으로, 제2 영상처리부(420)는 상기 제2 인식모듈(300)에서 검출된 이미지 정보로부터, 손바닥 손금, 지문, 손가락 등부분, 손 전체의 등부분, 손마디 간격, 손톱 모양, 혈맥 등의 이미지 정보의 특징점을 추출하여 2차원 코드로 가공처리한다.

보다 구체적으로, 상기 제2 영상처리부(420)는 이미지 확인부(421), 특징점 생성부(422), 벡터 정보 설정부(423), 특징점 거리 산출부(424) 및 코드 변환부(425)를 포함한다.

상기 이미지 확인부(421)는 복수 개의 센서에서 검출한 이미지의 출처를 확인한 후, 식별코드를 부여한다. 가령, 상기 이미지 확인부(421)는 제1 이미지 센서에서 검출된 이미지(지문 이미지)의 경우, code 1을 부여할 수 있고, 제2 이미지 센서에서 검출된 이미지(손톱 또는 손가락 등 또는 손마디 이미지)의 경우, code 2를 부여할 수 있다.

다음으로, 특징점 생성부(422)는 복수 개의 센서 중 지문, 손금, 주름 등과 관련된 이미지 내에 융선들 마다 굴곡이 가장 큰 지점에 특징점을 생성한다. 각 특징점에는 위치에 대응되는 좌표 정보가 포함된다.

본원의 특징점은 손등, 특정 손가락의 부분 이미지(손톱, 손가락 등주름, 손마디 간격)에 표시된 융선의 굴곡을 탐색하여 부여된 점일 수 있다.

본원은 특징점 설정 알고리즘으로 FAST(Features from Accelerated Segment Test) 알고리즘을 사용하며, 각 이미지에서 특징점이 추출되면 이미지 상에서의 특징점 x, y 좌표로 저장된다.

또한, 특징점 생성부(422)는 설정된 각 특징점에 서술자(Descriptor)를 제공한다. 서술자란 특징점 주변 픽셀들을 가지고 특징점에 대한 특징을 정의하는 것이다. 예를 들어, 융선의 흐름방향 및 크기변화 등의 특징 정보가 정의된다.

다음으로, 벡터 정보 설정부(423)는 특징점 중 기 설정된 기준 이상의 강인함을 가지는 특징점만을 대상으로 벡터 정보를 설정한다. 기 설정된 기준 이상의 강인함이 판단되는 대상은 특징점에 포함된 서술자를 분석하는 것으로 실시될 수 있다. 예를 들어, 벡터 정보 설정부(423)는 특징점의 서술자에서 각 융선의 크기 값이 기 설정된 기준 이상인 특징점을 강인한 특징점으로 정의할 수 있다.

특히, 벡터 정보 설정부(423)는 벡터 정보로 설정될 특징점의 수에 따라 상기 기 설정된 기준을 정의한다. 상기 기 설정된 기준은 이미지 또는 특징점의 수에 따라 가변될 수 있다. 벡터 정보 설정부(423)는 벡터 정보로 설정될 특징점의 수를 제한할 수 있다. 예를 들어, 한 이미지 내에서 벡터 정보로 설정될 특징점의 수가 100개로 제한되면, 벡터 정보 설정부(423)는 이미지에 설정된 특징점들을 분석하여 강인함이 높은 순서로 나열하고, 강인함이 100번째까지 높은 특징점들만을 추출하여 벡터 정보로 설정할 수 있다. 즉, 한 이미지 내에서 벡터 정보로 설정될 특징점의 수가 100개로 제한되면, 상위 1번부터 100번째 까지의 강인한 특징점이 상기 기 설정된 기준이 된다.

벡터 정보 설정 시 기 설정된 기준 이상의 강인함을 가지는 특징점만을 대상으로 하거나, 제한된 특징점 수에 대응하여 강인함이 상위 수준인 특징점만을 대상으로 벡터 정보가 설정되면 자연히 상대적으로 약한 특징점은 배제된다. 상기 약한 특징점은 대부분 융선 중 굴곡이 완만한 영역에 설정된 특징점이 해당되므로 노이즈가 제거되는 효과를 볼 수 있게 된다.

상기 특징점 거리 산출부(424)는 인접한 특징점 간의 거리를 산출한다.

상기 코드 변환부(425)는 특징점의 좌표, 거리값을 2차원 코드로 가공처리한다.

다음으로, 비교판단부(440)는 제1 영상처리부(410) 및 제2 영상처리부(420)에서 가공된 코드정보와 내부에 등록된 사용자 보안코드를 비교판단한다.

다음으로, 인증처리부(450)는 비교판단부(440)의 비교결과에 기초하여 사용자의 인증확인결과(인증성공 or 인증실패)를 외부 단말로 제공한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보를 이용한 인증방법의 흐름도이고, 도 11은 도 10에 도시된 S730 과정의 세부 흐름도이고, 도 12는 도 11에 도시된 S731 과정의 세부 흐름도이고, 도 13은 도 11에 도시된 S732 과정의 세부 흐름도이다.

도 10에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보를 이용한 인증방법은 도 1 내지 도 9에 도시된 생체정보를 이용한 인증장치를 통해 수행된다.

도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보를 이용한 인증방법(S700)은 먼저, 제1 인식모듈에서 사용자의 얼굴 윤곽, 눈썹, 코, 입, 귀의 위치와 형상정보를 인식하거나 또는 기 설정된 시간동안 조사된 가변광의 밝기에 반응하는 홍채 및 동공확장 이미지 정보를 검출(S710)한다.

이후, 제2 인식모듈에서 사용자 손가락 또는 손 전체의 생체정보를 접촉 및 비접촉 방식으로 검출(S720)한 후, 사용자 인증처리부(400)는 제1 인식모듈 및 제2 인식모듈에서 검출한 검출정보를 기초로 사용자를 인증(S730)처리한다.

보다 구체적으로는, 상기 S730 과정으로 제1 영상처리부(410)는 제1 인식모듈(200)에서 획득한 이미지를 추출하여 2차원 코드로 가공처리(S731)하는 과정을 포함한다.

상기 S731 과정의 일 예로, 제1 이미지 영역 검출부(411)는 상기 제1 인식모듈에서 기 설정된 시간동안 검출된 복수 개의 안구 이미지 프레임들에서 홍채 영역 및 동공 영역을 검출(S731-1)한 후, 색 가변도 산출부(412)에서 가변광에 따른 상기 홍채 영역의 색상 가변도를 산출한 후, 색좌표 벡터로 가공처리(S731-2)하고, 이완 및 수축 거리 산출부에서 상기 가변광에 따른 상기 홍채 영역의 및 동공 영역의 이완 및 수축거리를 검출(S731-3)한다.

이후, 투영체 위치 검출부(413)에서 가변광에 따른 상기 홍채 영역 내에 투영되어 크기가 가변되는 특정 문양, 글자 또는 숫자의 위치정보를 검출(S731-4)한 후, 코드변환부(414)에서 색좌표 벡터, 상기 이완 및 수축거리, 상기 위치정보를 2차원 코드(전자코드)로 변환(S731-5)하는 과정을 포함하는 단계일 수 있다.

한편, 상기 S730 과정은 제2 인식모듈에서 검출된 이미지 정보로부터, 지문, 손가락의 등, 손마디 간격, 손톱 모양 등의 이미지 정보의 특징점을 추출하여 2차원 코드로 가공처리(S732)하는 과정을 포함한다.

상기 S732 과정의 일 예로는 이미지 확인부(421)에서는 제1 이미지 센서 및 제2 이미지 센서에서 검출한 이미지의 출처를 확인한 후, 식별코드를 부여(S732-1)하고, 특징점 생성부(422)에서는 제1 이미지 센서 및 제2 이미지 센서에서 검출된 이미지 내의 융선들 마다 굴곡이 가장 큰 지점에 특징점을 생성(S732-2)하고, 벡터 정보 설정부(423)에서 특징점 중 기 설정된 기준 이상의 강인함을 가지는 특징점만을 대상으로 벡터 정보를 설정(S732-3)하고, 특징점 거리 산출부(424)에서 인접한 특징점 간의 거리를 산출(S732-4)한 후, 코드 변환부(425)에서 특징점의 좌표, 거리값을 2차원 코드로 가공처리(S732-5)하는 과정을 포함한다.

한편, 상기 S730 과정은 비교판단부(440)에서는 제1 영상처리부(410) 및 제2 영상처리부(420)에서 가공된 코드정보와 내부에 등록된 사용자 보안코드를 비교판단(S732)하는 과정을 포함한다.

또한, 상기 S730 과정은 인증처리부(450)에서 비교판단부(440)의 비교결과에 기초하여 사용자의 인증확인결과(인증성공 or 인증실패)를 외부 단말로 제공(S734)하는 과정을 포함한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체정보를 이용한 인증장치 및 방법을 이용하면, 지문 측정 에러률을 낮출 수 있고, 손가락 또는 손 전체에서 추출가능한 이미지 정보, 예컨대, 손바닥의 지문과 손금, 손가락 등의 주름, 손마디 간격, 손톱 모양, 손 등부분의 형상 등을 활용하여 사용자 인증을 보다 강화시킬 수 있다는 이점이 있다.

따라서, 본 발명이 생체정보를 이용한 인증장치 및 방법은 상술한 정보들을 조합하여 보다 강화된 인증절차를 제공할 수 있고, 더 나아가, 생체정보를 디지털 코드로 가공시켜 신분증, 자격증명, 전자여권, 단말의 패스워드 등으로 활용할 수 있다는 이점이 있다.

본 발명의 일 실시예에서 사용된 “~부”는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다

본 발명의 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

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 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 생체정보를 이용한 인증장치
200: 제1 인식모듈
201: 렌즈부
210: 광 조사부
220: 이미지 획득부
300: 제2 인식모듈
310: 손가락 안착부
320: 광조사부
330: 투명패널
400: 사용자 인증처리부
410: 제1 영상처리부
411: 제1 이미지 영역 검출부
412: 색 가변도 산출부
413: 투영체 위치 검출부
414: 코드 변환부
420: 제2 영상처리부
421: 이미지 확인부
422: 특징점 생성부
423: 벡터 정보 설정부
424: 특징점 거리 산출부
425: 코드 변환부
440: 비교판단부
450: 인증처리부

Claims

사용자의 얼굴 윤곽, 눈썹, 코, 입, 귀의 위치와 형상정보를 인식하거나 또는 기 설정된 시간동안 조사된 가변광의 밝기에 반응하는 홍채 및 동공 확장정보를 검출하는 제1 인식모듈;
사용자 손의 생체정보를 접촉 및 비접촉 방식으로 인식하는 제2 인식모듈; 및
상기 제1 인식모듈 및 상기 제2 인식모듈 각각에서 검출된 검출정보를 기초로 사용자를 인증하는 사용자 인증처리부를 포함하고,
상기 제2 인식모듈은
손이 안착되는 손 안착부;
상기 손 안착부 내에 구비되어, 사용자의 손바닥 및 손가락 면의 일측에서 타측까지 접촉되도록 곡면 형상으로 제작된 투명패널;
상기 투명패널의 하부면에 밀착되고, 상기 투명패널을 향해 광을 조사하는 광조사부;
상기 투명패널에 가해진 가압력에 따른 가압신호를 검출하는 가압센서;
상기 손 안착부 상부에 구비되고, 상기 가압신호가 인가되면 180도 ~ 270로 회전하는 회동체; 및
상기 투명패널의 중앙부에 밀착되어, 상기 투명패널에 접촉된 손바닥의 손금 및 손가락의 지문 정보를 검출하는 복수 개의 센서를 포함하고,
상기 투명패널의 제1 수직단면의 형상은 ○자형, U자형, ㄴ자형, ㄷ 자형으로 제작되고, 제2 수직단면의 형상은
이고, 상기 제1 수직단면은 손가락이 안착되는 면의 단면이고, 제2 수직단면은 손바닥이 안착되는 면의 단면이고,
상기 복수 개의 센서 중 적어도 하나 이상은 상기 회동체를 따라 회동하면서, 손등의 주름, 손가락 등의 주름, 손등의 혈맥 형상, 손톱의 형상 및 손가락 마디의 형상, 손등의 색상을 검출하는 것을 특징으로 하는 생체정보를 이용한 인증장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 인식모듈은
기 설정된 시간동안 안구로 가변광을 조사하는 광 조사부; 및
상기 기 설정된 시간동안 수집된 안구의 이미지 내에서 상기 홍채 및 동공 영역을 검출하는 이미지 획득부를 포함하는 생체정보를 이용한 인증장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 인식모듈은 X선 또는 초음파를 방사한 후, 목표영역(얼굴)의 X선 스캔영상을 획득하여 획득한 스캔영상을 기초로 상기 사용자의 얼굴 윤곽, 눈썹, 코, 입, 귀의 위치와 형상정보를 인식하는 생체정보를 이용한 인증장치.
제2항에 있어서,
상기 가변광은 특정 문양, 글자, 숫자로 조사되고, 상기 특정 문양, 글자, 숫자는 조사되는 거리 또는 크기가 가변되는 생체정보를 이용한 인증장치.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 사용자 인증처리부는
상기 제1 인식모듈에서 획득한 이미지를 추출하여 2차원 코드로 가공처리하는 제1 영상처리부;
상기 제2 인식모듈에서 검출된 이미지의 특징점을 추출하여 2차원 코드로 가공처리하는 제2 영상처리부;
상기 제1 영상처리부 및 제2 영상처리부에서 가공된 코드정보와 내부에 등록된 사용자 보안코드를 비교판단하는 비교판단부; 및
상기 비교판단부의 비교결과에 기초하여 사용자의 인증확인결과를 제공하는 인증처리부를 포함하는 생체정보를 이용한 인증장치.
제7항에 있어서,
상기 제1 영상처리부는
상기 제1 인식모듈에서 기 설정된 시간동안 검출된 복수 개의 안구 이미지 프레임들에서 홍채 영역 및 동공 영역을 검출하는 제1 이미지 영역 검출부;
상기 가변광에 따른 상기 홍채 영역의 색상 가변도를 산출한 후, 색좌표 벡터로 가공처리하는 색 가변도 산출부;
상기 가변광에 따른 상기 홍채 영역의 및 동공 영역의 이완 및 수축거리를 검출하는 이완 및 수축 거리 산출부;
상기 가변광에 따른 상기 홍채 영역 내에 투영되어 크기가 가변되는 특정 문양, 글자 또는 숫자의 위치정보를 검출하는 투영체 위치 검출부; 및
색좌표 벡터, 상기 이완 및 수축거리, 상기 위치정보를 2차원 코드로 변환하는 코드변환부를 포함하는 생체정보를 이용한 인증장치.
제7항에 있어서,
상기 제2 영상처리부는
복수 개의 센서에서 검출한 이미지의 출처를 확인한 후, 식별코드를 부여하는 이미지 확인부;
상기 복수 개의 센서에서 검출된 이미지 내의 융선들 마다 굴곡이 가장 큰 지점에 특징점을 생성하는 특징점 생성부;
벡터 정보로 설정될 상기 특징점의 수에 따라 상기 기 설정된 기준을 정의하는 벡터 정보 설정부;
인접한 특징점 간의 거리를 산출하는 특징점 거리 산출부; 및
특징점의 좌표, 거리값을 2차원 코드로 가공처리하는 코드 변환부를 포함하는 생체정보를 이용한 인증장치.
제1 인식모듈에서 사용자의 얼굴 윤곽, 눈썹, 코, 입, 귀의 위치와 형상정보를 인식하거나 또는 기 설정된 시간동안 조사된 가변광의 밝기에 반응하는 안구의 이미지 정보를 검출하는 제1 단계;
제2 인식모듈에서 사용자 손의 생체정보를 접촉 및 비접촉 방식으로 검출하는 제2 단계; 및
사용자 인증처리모듈에서 각 단계에서 검출된 검출정보를 기초로 사용자를 인증하는 제3 단계를 포함하고,
상기 제2 인식모듈은
손이 안착되는 손 안착부;
상기 손 안착부 내에 구비되어, 사용자의 손바닥 및 손가락 면의 일측에서 타측까지 접촉되도록 곡면 형상으로 제작된 투명패널;
상기 투명패널의 하부면에 밀착되고, 상기 투명패널을 향해 광을 조사하는 광조사부;
상기 투명패널에 가해진 가압력에 따른 가압신호를 검출하는 가압센서;
상기 손 안착부 상부에 구비되고, 상기 가압신호가 인가되면 180도 ~ 270로 회전하는 회동체; 및
상기 투명패널의 중앙부에 밀착되어, 상기 투명패널에 접촉된 손바닥의 손금 및 손가락의 지문 정보를 검출하는 복수 개의 센서를 포함하고,
상기 투명패널의 제1 수직단면의 형상은 ○자형, U자형, ㄴ자형, ㄷ 자형으로 제작되고, 제2 수직단면의 형상은
이고, 상기 제1 수직단면은 손가락이 안착되는 면의 단면이고, 제2 수직단면은 손바닥이 안착되는 면의 단면이고,
상기 복수 개의 센서 중 적어도 하나 이상은 상기 회동체를 따라 회동하면서, 손등의 주름, 손가락 등의 주름, 손등의 혈맥 형상, 손톱의 형상 및 손가락 마디의 형상, 손등의 색상을 검출하는 것을 특징으로 하는 생체정보를 이용한 인증방법.
제10항에 있어서,
상기 제3단계는
상기 사용자 인증처리모듈의 제1 영상처리부에서 상기 제1 인식모듈에서 획득한 얼굴 형상 이미지에서 눈, 코, 입, 귀의 형상 이미지와 안구 이미지 내에서 홍채 및 동공영역의 이미지를 추출하여 2차원 코드로 1차 가공처리하는 단계;
상기 사용자 인증처리모듈의 제2 영상처리부에서 상기 제2 인식모듈에서 검출된 이미지로부터 손바닥 손금, 지문, 손가락 등부분, 손 전체의 등부분, 손 마디 간격, 손톱 모양, 혈맥 중 적어도 하나의 특징점을 추출하여 2차원 코드로 2차 가공처리하는 단계;
상기 제1 영상처리부 및 제2 영상처리부에서 가공된 코드정보와 내부에 등록된 사용자 보안코드를 비교판단하는 단계; 및
상기 비교판단하는 단계의 비교결과에 기초하여 사용자의 인증확인결과를 제공하는 단계를 포함하는 생체정보를 이용한 인증방법.
제11항에 있어서,
상기 1차 가공처리하는 단계는
상기 제1 인식모듈에서 기 설정된 시간동안 검출된 복수 개의 안구 이미지 프레임들에서 홍채 영역 및 동공 영역을 검출하는 단계;
색 가변도 산출부에서 가변광에 따른 상기 홍채 영역의 색상 가변도를 산출한 후, 색좌표 벡터로 가공처리하는 단계;
이완 및 수축 거리 산출부에서 상기 가변광에 따른 상기 홍채 영역의 및 동공 영역의 이완 및 수축거리를 검출하는 단계;
투영체 위치 검출부에서 가변광에 따른 상기 홍채 영역 내에 투영되어 크기가 가변되는 특정 문양, 글자 또는 숫자의 위치정보를 검출하는 단계; 및
코드변환부에서 색좌표 벡터, 상기 이완 및 수축거리, 상기 위치정보를 2차원 코드(전자코드)로 변환하는 단계를 포함하는 생체정보를 이용한 인증방법.
제11항에 있어서,
상기 2차 가공처리하는 단계는
이미지 확인부에서 상기 복수 개의 센서에서 검출한 이미지의 출처를 확인한 후, 식별코드를 부여하는 단계;
특징점 생성부에서 상기 복수 개의 센서에서 검출된 이미지 내의 융선들 마다 굴곡이 가장 큰 지점에 특징점을 생성하는 단계;
벡터 정보 설정부에서 특징점 중 기 설정된 기준 이상의 강인함을 가지는 특징점만을 대상으로 벡터 정보를 설정하는 단계;
특징점 거리 산출부에서 인접한 특징점 간의 거리를 산출하는 단계; 및
코드 변환부에서 특징점의 좌표, 거리값을 2차원 코드로 가공처리하는 단계를 포함하는 생체정보를 이용한 인증방법.