KR102455446B1 - 이미지 센서 및 화상 처리 시스템 - Google Patents

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Abstract

생체 정보의 보안을 높이고, 정보 누설의 리스크를 저감시킬 수 있는 이미지 센서를 제공한다. 이미지 센서(10)는, 생체 정보를 취득하는 생체 정보 취득부(102)와, 생체 정보의 비교 대상인 참조 정보를 기억하는 기억부(14)와, 생체 정보와 참조 정보를 비교하여 생체를 인증하는 생체 인증부(104)를 구비한다. 이미지 센서(10)는, 생체를 인증한 생체 인증 정보를 암호화하는 암호 처리부(105)를 더 구비한다.

Description

이미지 센서 및 화상 처리 시스템
본 기술은, 이미지 센서 및 화상 처리 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 생체 인증을 실행하는 이미지 센서 및 화상 처리 시스템에 관한 것이다.
최근, 휴대단말이나 디지털 카메라 등의 산업 기기가 구비하는 렌즈로부터 들어온 광을 전기 신호로 변환하는 반도체 촬상 소자(이미지 센서)로서, 예를 들어, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：상보성 금속산화막 반도체) 이미지 센서나 CCD(Charge Coupled Device：전하결합소자) 이미지 센서 등이 이용되고 있다. 이와 같은 이미지 센서를 이용하여, 예를 들어, 모바일 뱅킹 등의 금융 거래에 필요한 본인 확인을, 휴대단말에 탑재한 소형 센서에 의한 생체 인증을 이용하여 실시하는 것이 검토되고 있다.
이 생체 인증을 행하는 경우에는, 이용자의 생체 정보를 보호하고, 높은 보안(security) 하에서의 생체 인증 처리가 요구된다. 따라서, 예를 들어, 특허문헌 1에서는, 촬상 수단에 의해 촬영한 생체 화상 데이터를 화상 처리 서버에 송신하고, 그 생체 화상 데이터로부터 생성한 생체 정보를 화상 처리 서버로부터 수신하며, IC칩을 이용하여 생체 인증과 관련되는 조합(照合) 처리를 실행하는 휴대단말이 제안되어 있다.
일본특허공개 제2011-165102호 공보
그렇지만, 특허문헌 1에 기재된 기술은, 생체 정보를 휴대단말의 외부인 화상 처리 서버에 송신하고 있기 때문에, 비록 생체 정보를 암호화했다고 하더라도, 휴대단말과 화상 처리 서버와의 사이에서 생체 정보가 도청되는 경우가 있어, 생체 정보의 보안 상의 리스크를 항시 내포하고 있다고 하는 문제가 있다.
본 기술은, 이와 같은 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 생체 정보의 보안을 높이고, 정보 누설의 리스크를 저감할 수 있는 이미지 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 기술의 일례인 이미지 센서는, 생체 정보를 취득하는 생체 정보 취득부와, 생체 정보의 비교 대상인 참조 정보를 기억하는 기억부와, 생체 정보와 참조 정보를 비교하여 생체를 인증하는 생체 인증부를 구비한다.
또한, 본 기술의 일례인 화상 처리 시스템은, 생체 정보의 비교 대상인 참조 정보를 기억하는 기억부와, 생체 정보와 참조 정보를 비교하여 생체를 인증하는 생체 인증부와, 생체를 인증한 생체 인증 정보를 암호화하는 암호 처리부와, 생체 인증 정보를 암호화한 암호 정보를 출력하는 암호 정보 출력부를 구비한 이미지 센서와, 이미지 센서로부터 출력된 암호 정보에 기초하여 처리를 실행하는 프로세서를 포함한다.
본 기술에 의하면, 생체 정보의 보안을 높이고, 정보 누설의 리스크를 저감할 수 있는 이미지 센서를 제공할 수 있다. 또한, 본 기술의 효과는, 반드시 상기 효과에 한정되는 것은 아니며, 본 개시 중에 기재된 어느 효과여도 된다.
[도 1] 본 기술과 관련되는 이미지 센서의 구성예를 나타내는 블록도이다.
[도 2] 본 기술과 관련되는 화상 처리 시스템의 구성예를 나타내는 블록도이다.
[도 3] 본 기술과 관련되는 이미지 센서를 이용한 생체 인증 처리를 설명하기 위한 흐름도이다.
[도 4] 종래 기술과 관련되는 이미지 센서의 구성예를 나타내는 블록도이다.
[도 5] 종래 기술과 관련되는 화상 처리 시스템의 구성예를 나타내는 블록도이다.
[도 6] 종래 기술과 관련되는 이미지 센서를 이용한 생체 인증 처리를 설명하기 위한 흐름도이다.
[도 7] 본 기술과 관련되는 이미지 센서의 제1 적층예를 나타내는 블록도이다.
[도 8] 본 기술과 관련되는 이미지 센서의 제2 적층예를 나타내는 블록도이다.
이하, 본 기술을 실시하기 위한 바람직한 형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 실시형태는, 본 기술의 대표적인 실시형태의 일례를 나타낸 것으로, 이에 의해 본 기술의 범위가 좁게 해석되는 것은 아니다. 설명은 이하의 순서로 행한다.
1. 본 기술과 관련되는 이미지 센서의 구성예
2. 본 기술과 관련되는 화상 처리 시스템의 구성예
3. 본 기술과 관련되는 이미지 센서를 이용한 생체 인증 처리
4. 종래 기술과 관련되는 이미지 센서의 구성예
5. 종래 기술과 관련되는 화상 처리 시스템의 구성예
6. 종래 기술과 관련되는 이미지 센서를 이용한 생체 인증 처리
7. 본 기술과 관련되는 이미지 센서의 제1 적층예
8. 본 기술과 관련되는 이미지 센서의 제2 적층예
1. 본 기술과 관련되는 이미지 센서의 구성예
도 1은, 본 기술과 관련되는 일 실시형태의 이미지 센서의 구성예를 나타내는 블록도이다. 이미지 센서(10)는, 휴대단말이나 디지털 카메라 등의 산업 기기가 구비하는 렌즈로부터 들어온 광을 전기 신호로 변환하는 반도체 촬상 소자이다. 이미지 센서(10)로서는, 예를 들어, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：상보성 금속산화막 반도체) 이미지 센서나 CCD(Charge Coupled Device：전하결합소자) 이미지 센서 등을 이용할 수 있다. 또한, 본 기술과 관련되는 이미지 센서는, 본 실시형태에 한정되지 않는다.
이미지 센서(10)는, 그 내부에서 생체 인증 처리를 행하는 것이 가능한 것으로, 피사체로부터의 광을 전기 신호로 광전 변환하는 센서부(11)와, 정보 처리부(12)와, 정보 출력부(13)와, 기억부로서의 불휘발성 메모리(14)를 구비한다. 또한, 이미지 센서(10)는, 외부와의 설정치의 송수신을 행하는 레지스터 인터페이스(15)를 구비하고 있다.
여기서, 「외부」란, 이미지 센서에 의해 생성된 화상 정보를 보존하는 기록 매체, 그 화상 정보를 전송하는 네트워크, 및, 그 화상 정보를 처리하는 메인 프로세서나 디지털 카메라 등의 촬상 장치 본체, 퍼스널 컴퓨터(PC), 휴대단말, 게임기기, FeliCa(등록상표) 등의 비접촉형 IC 카드, 및 USB 메모리 등을 말한다.
정보 처리부(12)는, 취득한 정보에 필요에 따라 처리를 행하는 것이며, 화상 정보 취득부(101)와, 생체 정보 취득부(102)와, 생체 판별부(103)와, 생체 인증부(104)와, 암호 처리부(105)를 구비하고 있다.
화상 정보 취득부(101)는, 이용자가 촬상한 피사체의 광에 기초하여, 센서부(11)에 의해 광전 변환된 전기 신호를 아날로그 신호로부터 디지털 신호로 변환하는 아날로그 디지털 변환(A/D 변환)을 행하여, 화상 정보를 취득한다.
생체 정보 취득부(102)는, 이용자의 생체 인증을 행하기 위해 촬상한 피사체의 광에 기초하여, 센서부(11)에 의해 광전 변환된 전기 신호를 A/D 변환하고, 생체 정보를 취득한다. 여기서, 「생체 정보」란, 예를 들어, 홍채, 지문, 정맥, 얼굴, 손바닥 자국(handprint), 성문(voiceprint), 맥파 및 망막 등의 인체의 특징을 나타내는 정보를 말한다.
생체 판별부(103)는, 취득한 생체 정보가 이용자를 인증할 수 있는 것인지 아닌지를 판별한다.
생체 인증부(104)는, 이용자를 인증할 수 있는 것이라고 판별된 생체 정보와, 불휘발성 메모리(14)에 기억되어 있는 참조 정보를 비교하여, 이용자가 이용 적격을 가지는 사람인지 아닌지를 인증한다.
암호 처리부(105)는, 이용 적격을 가지는 사람이라고 인증된 생체 인증 정보를 암호화하여 암호 정보를 생성하고, 그 암호 정보를 정보 출력부(13)로 송신한다.
정보 출력부(13)는, 정보 처리부(12)로부터 수신한 정보를 외부로 출력하는 것이며, 출력 전환부(106)와, 화상 정보 출력부(107)를 구비하고 있다.
출력 전환부(106)는, 정보 처리부(12)로부터 입력된 정보의 종류에 따라, 어느 정보를 외부로 출력할지의 전환을 행한다. 즉, 출력처를 전환하는 스위치의 역할을 가지고 있다. 이미지 센서(10)가 출력 전환부(106)를 구비함으로써, 이용자는, 이하에 나타내는 화상 정보를 출력할지, 또는 암호 정보를 출력할지를 선택할 수 있다.
화상 정보 출력부(107)는, 출력 전환부(106)를 통해 화상 정보를 출력하는 것이 선택되었을 경우에, 이용자가 촬상한 화상 정보를 수신하여, 외부로 출력한다.
불휘발성 메모리(14)는, 전원을 공급하지 않더라도 기억 내용을 유지하는 기억부로서의 역할을 갖고, 피사체로부터 취득하는 생체 정보의 비교 대상인 참조 정보를 미리 기억시켜 둘 수 있다. 이와 같이, 불휘발성 메모리(14)가 전원 공급의 유무에 관계없이 참조 정보를 유지할 수 있기 때문에, 이미지 센서(10)는, 취득한 생체 정보와 참조 정보를 비교하여 생체 인증 처리를 행할 수 있다.
레지스터 인터페이스(15)는, 생체 판별부(103), 생체 인증부(104), 암호 처리부(105) 및 불휘발성 메모리(14)의 각 기능을 실행하기 위한 설정치를 송수신 한다. 또한, 레지스터 인터페이스(15)는, 출력 전환부(106)에서 암호 정보를 출력하는 것이 선택되었을 경우에, 암호 처리부(105)에 의해 생성된 암호 정보를 취득하여, 메인 프로세서(20)에 송신하는, 암호 정보 출력부로서의 역할도 가지고 있다. 여기서, 화상 정보 출력부(107)는, 암호화되어 있지 않은 화상 정보를 외부로 출력하는 인터페이스이며, 레지스터 인터페이스(15)는, 암호 정보를 출력하는 인터페이스이다. 이 때문에, 화상 정보 출력부(107)의 출력 대역은, 암호 정보 출력부인 레지스터 인터페이스(15)의 출력 대역보다 크다.
또한, 본 실시형태의 이미지 센서(10)는, 화상 정보 취득부(101), 출력 전환부(106) 및 화상 정보 출력부(107)를 마련하여, 통상의 촬상 화상 정보의 출력을 가능하게 하고 있지만, 본 기술의 이미지 센서는, 화상 정보 취득부, 출력 전환부 및 화상 정보 출력부를 반드시 마련하고 있을 필요는 없고, 그 이미지 센서 내에서 생체 인증 처리를 실행할 수 있는 것이면 된다.
2. 본 기술과 관련되는 화상 처리 시스템의 구성
도 2는, 본 기술과 관련되는 일 실시형태의 화상 처리 시스템의 구성예를 나타내는 블록도이다. 화상 처리 시스템(200)은, 예를 들어, 휴대단말, 디지털 카메라 및 비디오 카메라 등에 이용할 수 있는, 현상 처리를 행하는 시스템이다. 화상 처리 시스템(200)은, 이미지 센서(10) 및 메인 프로세서(20)를 포함하고 있다.
또한, 도 2에 있어서, 화상 처리 시스템(200) 내의 굵은 선은 정보의 흐름을 나타내고, 가는 선은 설정치의 송수신의 흐름을 나타내며, 파선은 화상 정보를 출력하는 경우의 화상 정보의 흐름을 나타내고 있다. 또한, 본 기술과 관련되는 화상 처리 시스템은, 본 실시형태에 한정되지 않는다.
메인 프로세서(20)는, 피사체(21)로부터의 광에 기초하여 정보 처리한 화상 정보 또는 암호 정보를 이미지 센서(10)로부터 수신하여, 현상 처리를 행하는 것이다. 메인 프로세서(20)는, CPU(201)와, 레지스터 인터페이스(202)와, 화상 정보 입력부(203)와, 현상 처리부(204)를 구비하고 있다.
CPU(201)는, 이미지 센서(10)의 각 기능을 실행시키기 위한 제어 신호를 레지스터 인터페이스(202) 등에 송신하고, 메인 프로세서(20)의 각 기능을 실행시키기 위한 명령 신호를 각 부에 송신한다.
레지스터 인터페이스(202)는, CPU(201)로부터의 제어 신호를 이미지 센서(10)의 레지스터 인터페이스(15)에 송수신한다.
화상 정보 입력부(203)는, CPU(201)의 명령 신호에 따라, 이미지 센서(10)로부터 출력된 화상 정보를 입력한다.
현상 처리부(204)는, CPU(201)의 명령 신호에 따라, 화상 정보 입력부(203)로부터 수신한 화상 정보에 기초하여, 출력 화상의 현상 처리를 행한다.
3. 본 기술과 관련되는 이미지 센서를 이용한 생체 인증 처리
도 3은, 본 기술과 관련되는 이미지 센서를 이용한 생체 인증 처리를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 3을 이용하여, 본 실시형태의 생체 인증 처리의 각 순서에 대해 설명한다.
우선, 스텝(S301)에 있어서, 메인 프로세서(20)의 CPU(201)가, 이용자의 조작에 의해 예를 들어 결제 등의 거래 요구의 명령 신호를, 레지스터 인터페이스(202)를 거쳐 이미지 센서(10)에 송신하면, 일련의 처리가 개시된다.
스텝(S302)에 있어서, 거래 요구의 명령 신호를 수신한 이미지 센서(10)의 암호 처리부(105)와 메인 프로세서(20)의 CPU(201)가, 액세스 권한을 가지는 사람끼리인지 아닌지의 상호 인증을 개시한다.
스텝(S303)에 있어서, 암호 처리부(105)는 메인 프로세서(20)의 공개 키를, 메인 프로세서(20)의 CPU(201)는 이미지 센서(10)의 공개 키를, 각각 검증하여, 본물(本物)인지 아닌지를 판정한다.
스텝(S303)에 있어서, YES로 판정되었을 경우, 즉 서로 적정한 공개 키인 것을 확인할 수 있었을 경우는, 스텝(S304)으로 진행한다. 스텝(S303)에 있어서, NO로 판정되었을 경우, 즉 서로 적정한 공개 키인 것을 확인할 수 없는 경우는, 스텝(S305)으로 진행되고, 거래를 행할 권한을 가지지 않은 사람의 조작이기 때문에, 거래가 불성립인 것으로 판정하고 처리를 종료한다.
스텝(S304)에 있어서, 암호 처리부(105)는, 예를 들어, AES(Advanced Encryption Standard) 키를 생성하기 위해서, 디피·헬만 키 교환(DH 키 교환)을 행한다. AES 키가 암호 처리부(105)에 의해 생성되면, 스텝(S306)으로 진행한다.
스텝(S306)에 있어서, 이미지 센서(10)의 센서부(11)는, 피사체(21)의 생체 정보를 얻기 위해, 예를 들어, 피사체(21)의 홍채 등을 촬상한다. 홍채 등을 촬상하면, 스텝(S307)으로 진행한다.
스텝(S307)에 있어서, 센서부(11)는, 노광이 적정인지 아닌지를 판정한다. 스텝(S307)에 있어서, YES로 판정되었을 경우, 즉 노광이 적정인 경우는, 스텝(S308)으로 진행한다. 스텝(S307)에 있어서, NO로 판정되었을 경우, 즉 노광이 부적정인 경우는, 스텝(S309)으로 진행하고, 노광을 적정하게 하기 위해, 센서부(11)는 노광 설정을 산출한다. 적정한 노광의 설정을 산출하면, 스텝(S306)으로 돌아와, 센서부(11)는, 재차 피사체(21)의 홍채 등을 촬상한다.
다음으로, 스텝(S308)에 있어서, 생체 판별부(103)는, 피사체(21)가 생체인지 아닌지를 판정한다. 구체적으로는, 예를 들어, 홍채 인증의 경우, 동공의 확장 수축이나 피사체(21)의 반사율 등을 계측하여 판정한다. 이에 의해, 피사체(21)의 사진이나 화상 등을 이용한 위장자의 액세스를 방지할 수 있다.
스텝(S308)에 있어서, YES로 판정되었을 경우, 즉 피사체(21)가 생체라고 판정되었을 경우는, 스텝(S310)으로 진행한다. 스텝(S308)에 있어서, NO로 판정되었을 경우, 즉 피사체(21)가 생체가 아니라고 판정되었을 경우는, 스텝(S305)으로 진행하고, 거래를 행하는 권한을 가지지 않은 사람의 조작이기 때문에, 거래가 불성립인 것으로 판정하고 처리를 종료한다.
스텝(S310)에 있어서, 생체 인증부(104)는, 촬상한 피사체(21)로부터 취득한 생체 정보가, 미리 불휘발성 메모리(14)에 기억된 액세스 권한을 가지는 것의 참조 정보와 일치하는지 아닌지를 판정한다. 즉, 본 실시형태의 이미지 센서(10)는, 미리 기억한 하나의 참조 정보와 이미지 센서(10)에 의해 취득한 생체 정보와의, 이른바 1대 N(N은 임의의 자연수)의 비교를 행함으로써, 액세스 권한을 가지는 특정 이용자의 생체 정보인지 아닌지를 판별할 수 있다.
스텝(S310)에 있어서, YES로 판정되었을 경우, 즉 취득한 생체 정보와 참조 정보가 일치하는 경우는, 스텝(S311)으로 진행하여, 이용자와의 결제 등의 거래 처리를 개시한다. 스텝(S310)에 있어서, NO로 판정되었을 경우, 즉 취득한 생체 정보와 참조 정보가 불일치하는 경우는, 스텝(S305)으로 진행하여, 거래를 행하는 권한을 가지지 않은 사람의 조작이기 때문에, 거래가 불성립인 것으로 판정하고 처리를 종료한다.
스텝(S311)에 있어서, 암호 처리부(105)는, 생체를 인증한 생체 인증 정보를 암호화하여 암호 정보를 생성한다. 생성된 암호 정보는, 출력 전환부(106)에 입력되고 암호 정보의 출력이 선택된 후에, 레지스터 인터페이스(15)에 의해 메인 프로세서(20)의 레지스터 인터페이스(202)에 송신된다. 그 후, 레지스터 인터페이스(202)로부터 암호 정보를 수신한 CPU(201)가 암호 정보를 복호하고, 이용자와의 결제 등의 거래 처리를 개시한다.
본 기술과 관련되는 이미지 센서는, 암호화 기술의 일례로서, 주지 기술의 공통 키 암호 방식을 이용하여 이미지 센서 내부에서 암호화를 행하고, 암호화된 암호 정보를 외부로 출력하는 이미지 센서이다. 다만, 본 기술에 의한 암호화는, 공통 키 암호 방식에 한정되지 않는다. 여기서, 「공통 키 암호 방식」이란, 암호화와 복호에 공통의 키를 이용하는 암호 방식을 말한다.
이상과 같이 본 실시형태의 이미지 센서(10)는, 그 내부에서 생체 인증 처리를 실행하기 때문에, 생체 정보의 RAW 데이터를 외부로 출력할 필요가 없으므로, 생체 정보의 보안을 높이고, 정보 누설의 리스크를 저감할 수 있다.
또한, 본 실시형태와 같이 이미지 센서(10)로부터 화상 정보를 출력하지 않고, 암호 정보를 외부로 출력하는 경우는, 화상 정보를 출력하는 케이블 등의 대용량 인터페이스가 불필요하게 되어서, 모듈 설계를 용이하게 할 수 있다. 통상, 이미지 센서와 같은 대역이 GHz 오더의 고속 전송로를 극박의 모듈로서 설계하면, 좁은 범위에 복수의 케이블 등의 배선을 습곡 상태로 하게 되어, 높은 퀄리티를 유지하는 것이 어려워진다. 이에, 화상 출력을 위한 대용량 인터페이스가 불필요하게 됨으로써, 모듈 설계의 복잡화를 저감할 수 있게 된다.
4. 종래 기술과 관련되는 이미지 센서의 구성예
도 4는, 종래 기술과 관련되는 이미지 센서의 구성예를 나타내는 블록도이다. 이미지 센서(40)로서는, 본 기술과 관련되는 이미지 센서(10)와 마찬가지로, CMOS 이미지 센서나 CCD 이미지 센서 등을 이용할 수 있다.
이미지 센서(40)는, 그 외부에서 생체 인증 처리를 행하는 것이며, 센서부(41)와, 정보 처리부(42)와, 정보 출력부(43)를 구비한다. 또한, 이미지 센서(40)는, 외부와의 신호 송수신을 행하는 레지스터 인터페이스(44)를 구비하고 있다. 레지스터 인터페이스(44)는, 암호 처리부(105)의 처리를 실행하기 위한 제어 신호를 송수신한다.
정보 처리부(42)는, 취득한 생체 정보를 암호화하는 처리를 행하는 것이며, 정보 취득부(401)와, 암호 처리부(402)를 구비하고 있다.
정보 취득부(401)는, 이용자의 생체 인증을 행하기 위해 촬상한 피사체의 광에 기초하여, 센서부(11)에 의해 광전 변환된 전기 신호를 A/D 변환하고, 생체 정보를 취득한다. 또한, 정보 취득부(401)는, 이용자가 촬상한 피사체의 광에 기초하여, 센서부(11)에 의해 광전 변환된 전기 신호를 A/D 변환하고, 화상 정보를 취득한다.
암호 처리부(402)는, 취득한 생체 정보를 암호화하여 암호 정보를 생성하고, 그 암호 정보를 정보 출력부(43)에 송신한다.
정보 출력부(43)는, 암호 정보 또는 화상 정보를 암호 처리부(402)로부터 수신하여, 외부로 출력한다.
5. 종래 기술과 관련되는 화상 처리 시스템의 구성예
도 5는, 종래 기술과 관련되는 화상 처리 시스템의 구성예를 나타내는 블록도이다. 화상 처리 시스템(500)은, 예를 들어, 휴대단말, 디지털 카메라 및 비디오 카메라 등에 이용할 수 있는, 현상 처리를 행하는 시스템이다. 화상 처리 시스템(500)은, 이미지 센서(40) 및 메인 프로세서(50)를 포함하고 있다. 또한, 도 5에 있어서, 화상 처리 시스템(500) 내의 굵은 선은 정보의 흐름을 나타내고, 가는 선은 설정치의 송수신의 흐름을 나타내고 있다.
메인 프로세서(50)는, 피사체(51)로부터의 광에 기초하여 정보 처리한 암호 정보 또는 화상 정보를 이미지 센서(40)로부터 수신하고, 생체 인증 처리 또는 현상 처리를 행하는 것이다. 메인 프로세서(50)는, CPU(501)와, 레지스터 인터페이스(502)와, 정보 입력부(503)와, 현상 처리부(504)와, 생체 인증부(505)를 구비하고 있다.
CPU(501)는, 이미지 센서(40)의 각 기능을 실행시키기 위한 제어 신호를 레지스터 인터페이스(502) 등에 송신하고, 메인 프로세서(50)의 각 기능을 실행시키기 위한 명령 신호를 각 부에 송신한다. 또한, CPU(501)는, 생체 인증 처리 후의 생체 인증 정보를 암호화하는 암호 처리부의 역할도 가지고 있다.
레지스터 인터페이스(502)는, CPU(501)로부터의 제어 신호를 이미지 센서(40)의 레지스터 인터페이스(44)에 송수신한다.
정보 입력부(503)는, CPU(501)의 명령 신호에 따라, 이미지 센서(40)로부터 출력된 암호 정보 또는 화상 정보를 입력한다.
현상 처리부(504)는, CPU(501)의 명령 신호에 따라, 정보 입력부(503)로부터 수신한 화상 정보에 기초하여, 출력 화상의 현상 처리를 행한다.
생체 인증부(505)는, 이용자를 인증할 수 있는 것이라고 판별된 생체 정보와, 외부로부터 취득한 참조 정보를 비교하여, 이용자가 이용 적격을 가지는 사람인지 아닌지를 인증한다. 또한, 생체 인증부(505)는, 암호화한 생체 정보가 이용자를 인증할 수 있는 것인지 아닌지를 판별하는, 생체 판별부의 역할도 가지고 있다.
6. 종래 기술과 관련되는 이미지 센서를 이용한 생체 인증 처리
도 6은, 종래 기술과 관련되는 이미지 센서를 이용한 생체 인증 처리를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 6을 이용하여, 종래 기술의 생체 인증 처리의 각 순서에 대해 설명한다.
우선, 스텝(S601)에 있어서, 메인 프로세서(50)의 CPU(501)가, 이용자의 조작에 의해 예를 들어 결제 등의 거래 요구의 명령 신호를, 레지스터 인터페이스(502)를 거쳐 이미지 센서(40)에 송신하면, 일련의 처리가 개시된다.
스텝(S602)에 있어서, 거래 요구의 명령 신호를 수신한 이미지 센서(40)의 암호 처리부(402)와 메인 프로세서(50)의 CPU(501)는, 액세스 권한을 가지는 자끼리인지 아닌지의 상호 인증을 개시한다.
스텝(S603)에 있어서, 암호 처리부(402)는 메인 프로세서(50)의 공개 키를, 메인 프로세서(50)의 CPU(501)는 이미지 센서(40)의 공개 키를, 각각 검증하여, 본물인지 아닌지를 판정한다.
스텝(S603)에 있어서, YES로 판정되었을 경우, 즉 서로 적정한 공개 키인 것을 확인할 수 있었을 경우는, 스텝(S604)으로 진행한다. 스텝(S603)에 있어서, NO로 판정되었을 경우, 즉 서로 적정한 공개 키인 것을 확인할 수 없는 경우는, 스텝(S605)으로 진행되고, 거래를 행할 권한을 가지지 않은 자의 조작이기 때문에, 암호화를 중지하여 처리를 종료한다.
스텝(S604)에 있어서, 암호 처리부(402)는, 예를 들어 AES(Advanced Encryption Standard) 키를 생성하고, 디피·헬만 키 교환(DH 키 교환)을 행한다. AES 키가 암호 처리부(402)에 의해 생성되면, 스텝(S606)으로 진행한다.
스텝(S606)에 있어서, 이미지 센서(40)의 센서부(41)은, 피사체(51)의 생체 정보를 얻기 위하여, 예를 들어, 피사체(51)의 홍채 등을 촬상한다. 홍채 등을 촬상하면, 스텝(S607)으로 진행한다.
스텝(S607)에 있어서, 센서부(41)는, 노광이 적정인지 아닌지를 판정한다. 스텝(S607)에 있어서, YES로 판정되었을 경우, 즉 노광이 적정인 경우는, 스텝(S608)으로 진행한다. 스텝(S607)에 있어서, NO로 판정되었을 경우, 즉 노광이 부적정인 경우는, 스텝(S609)으로 진행하고, 노광을 적정하게 하기 위해, 센서부(41)는 노광 설정을 산출한다. 적정한 노광의 설정을 산출하면, 스텝(S606)으로 돌아와, 센서부(41)는, 재차 피사체(51)의 홍채 등을 촬상한다.
다음으로, 스텝(S608)에 있어서, CPU(501)는, 취득한 생체 정보의 AES 암호화를 개시한다. 그 후, 메인 프로세서(50)의 생체 인증부(생체 판별부)(505)는, 생체 정보와 서버 등에 기억된 참조 정보를 비교하여, 양자가 일치하는지 아닌지를 판정한다. 양자가 일치하는 경우에, CPU(501)는, 이용자와의 결제 등의 거래 처리를 개시한다.
이와 같이, 종래 기술과 관련되는 이미지 센서(40)를 이용한 생체 인증 처리를 실행하면, 이미지 센서(40)의 외부인 메인 프로세서(50)에서 생체 인증 처리를 행하기 때문에, 이미지 센서(40)로부터 메인 프로세서(50)로, 생체 정보의 RAW 데이터를 출력할 필요가 있다. 따라서, 비록 생체 정보의 RAW 데이터를 암호화했다고 하더라도 그 암호가 해독되어 정보가 누설될 가능성이 있어, 보안이 만전(萬全)이라고는 할 수 없다. 이 문제점을 해소하기 위해, 본 기술과 관련되는 이미지 센서는, 그 내부에서 생체 인증 처리를 실행함으로써, 생체 정보의 보안 강화를 실현하고 있다.
7. 본 기술과 관련되는 이미지 센서의 제1 적층예
도 7은, 본 기술과 관련되는 적층형 이미지 센서의 제1 실시형태의 적층예를 나타내는 블록도이다. 적층형 이미지 센서는, 예를 들어, 적층형 CMOS 이미지 센서를 이용할 수가 있지만, 본 기술은 이에 한정되지 않는다. 또한, CMOS 이미지 센서는, 이면 조사형을 이용할 수 있다. 이면 조사형 CMOS 이미지 센서는, 실리콘 기판 상에 화소나 회로 등을 형성하고, 이미지 센서 이면 측의 실리콘 기판을 수 마이크로 미터까지 얇게 하여 광을 취해 넣는 구조를 하고 있다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 적층형 이미지 센서(700)는, 피사체(21)로부터의 광을 전기 신호로 광전 변환하는 센서부(11)가 구비된 화소 기판(701)의 이면 측에 신호 처리 기판(702)이 배치되어, 2층으로 적층되어 있다. 신호 처리 기판(702)에는, 도 1에 나타내는 정보 처리부(12), 정보 출력부(13) 및 불휘발성 메모리(14)가 구비되어 있다.
본 실시형태의 이미지 센서(700)와 같이, 신호 처리 기판(702)에 화소 기판(701)을 덮어씌운 2층의 적층 구조로 함으로써, 외부로부터 용이하게 생체 정보의 읽기나 해석을 할 수 없도록 배치하고 있기 때문에, 생체 정보의 보안을 향상시킬 수 있다.
8. 본 기술과 관련되는 이미지 센서의 제2 적층예
도 8은, 본 기술과 관련되는 적층형 이미지 센서의 제2 실시형태의 적층예를 나타내는 블록도이다. 도 8과 마찬가지로, 적층형 이미지 센서는, 예를 들어, 적층형 CMOS 이미지 센서를 이용할 수 있지만, 본 기술은 이에 한정되지 않는다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 적층형 이미지 센서(800)는, 센서부(11)가 구비된 화소 기판(801)과 메모리 기판(803)과의 사이에 신호 처리 기판(802)이 배치되어, 3층으로 적층되어 있다. 신호 처리 기판(802)에는, 정보 처리부(12) 및 정보 출력부(13)가 구비되어 있다. 또한, 메모리 기판(803)에는, 불휘발성 메모리(14)가 구비되어 있다.
본 실시형태의 이미지 센서(800)와 같이, 신호 처리 기판(802)의 표면 및 이면에, 화소 기판(801) 및 메모리 기판(803)을 덮어씌운 3층의 적층 구조로 함으로써, 도 7과 같은 2층의 적층 구조보다도, 더 외부로부터 용이하게 생체 정보의 읽기나 해석을 할 수 없도록 배치하고 있기 때문에, 보다 생체 정보의 보안을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 기술의 실시형태는, 상술한 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 본 기술의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어 여러 가지 변경이 가능하다. 예를 들어, 상술한 복수의 실시형태의 모두 또는 일부를 조합한 형태를 채용할 수 있다. 구체적으로는, 본 기술과 관련되는 이미지 센서는, 예를 들어, 자동차 등의 탑승물의 운전 예정자가 그 탑승물을 운전하는 권한을 가지는 사람인지 아닌지를 판정하는 기기, 건물의 출입구에 있어서의 입퇴실 관리의 장치, 및 스마트폰 등의 휴대단말의 락 해제 기능 등에 적용할 수 있다.
또한, 본 기술은, 이하와 같은 구성을 취할 수 있다.
(1) 생체 정보를 취득하는 생체 정보 취득부와, 상기 생체 정보의 비교 대상인 참조 정보를 기억하는 기억부와, 상기 생체 정보와 상기 참조 정보를 비교하여 생체를 인증하는 생체 인증부를 구비한 이미지 센서.
(2) 생체를 인증한 생체 인증 정보를 암호화하는 암호 처리부를 더 구비한, 상기 (1)에 기재된 이미지 센서.
(3) 상기 생체 인증 정보를 암호화한 암호 정보를 출력하는 암호 정보 출력부를 더 구비한, 상기 (2)에 기재된 이미지 센서.
(4) 화상 정보를 취득하는 화상 정보 취득부와 상기 화상 정보를 출력하는 화상 정보 출력부를 더 구비하고, 상기 화상 정보 출력부의 출력 대역은, 상기 암호 정보 출력부의 출력 대역보다 큰, 상기 (3)에 기재된 이미지 센서.
(5) 상기 화상 정보와 상기 암호 정보를 선택적으로 전환하여 출력하는 출력 전환부를 더 구비한, 상기 (4)에 기재된 이미지 센서.
(6) 상기 생체 정보가 상기 참조 정보와 비교 가능한 정보인지 아닌지를 판별하는 생체 정보 판별부를 더 구비한, 상기 (1)에 기재된 이미지 센서.
(7) 상기 생체 정보는, 홍채 정보인, 상기 (1)에 기재된 이미지 센서.
(8) 화소 기판과 상기 생체 인증부를 가지는 신호 처리 기판이 적층된 적층형인, 상기 (1)에 기재된 이미지 센서.
(9) 생체 정보를 취득하는 생체 정보 취득부와, 상기 생체 정보의 비교 대상인 참조 정보를 기억하는 기억부와, 상기 생체 정보와 상기 참조 정보를 비교하여 생체를 인증하는 생체 인증부와, 생체를 인증한 생체 인증 정보를 암호화하는 암호 처리부와, 상기 생체 인증 정보를 암호화한 암호 정보를 출력하는 암호 정보 출력부를 구비한 이미지 센서와,
당해 이미지 센서로부터 출력된 상기 암호 정보에 기초하여 처리를 실행하는 프로세서
를 포함하는 화상 처리 시스템.
10, 40, 700, 800: 이미지 센서
11, 41: 센서부
12, 42: 정보 처리부
13: 정보 출력부
14: 불휘발성 메모리
15, 44, 202, 502: 레지스터 인터페이스
20, 50: 메인 프로세서
21, 51: 피사체
43: 정보 출력부
101: 화상 정보 취득부
102, 401: 생체 정보 취득부
103: 생체 판별부
104, 505: 생체 인증부
105, 402: 암호 처리부
106: 출력 전환부
107: 화상 정보 출력부
200, 500: 화상 처리 시스템
201, 501: CPU
203, 503: 정보 입력부
204, 504: 현상 처리부
701, 801: 화소 기판
702, 802: 신호 처리 기판
803: 메모리 기판

Claims (9)

  1. 이미지 센서로서,
    생체 정보를 취득하는 생체 정보 취득부와,
    상기 생체 정보의 비교 대상인 참조 정보를 기억하는 기억부와,
    상기 생체 정보와 상기 참조 정보를 비교하여 생체를 인증하는 생체 인증부를 구비하며,
    생체를 인증한 생체인증정보는, 외부로의 출력이 선택된 경우에 외부에 출력되며,
    화소 기판과 상기 생체 인증부를 가지는 신호 처리 기판이 적층된 적층형인, 이미지 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    생체를 인증한 생체 인증 정보를 암호화하는 암호 처리부를 더 구비한, 이미지 센서.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 생체 인증 정보를 암호화한 암호 정보를 출력하는 암호 정보 출력부를 더 구비한, 이미지 센서.
  4. 제3항에 있어서,
    화상 정보를 취득하는 화상 정보 취득부와 상기 화상 정보를 출력하는 화상 정보 출력부를 더 구비하고, 상기 화상 정보 출력부의 출력 대역은, 상기 암호 정보 출력부의 출력 대역보다 큰, 이미지 센서.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 화상 정보와 상기 암호 정보를 선택적으로 전환하여 출력하는 출력 전환부를 더 구비한, 이미지 센서.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 생체 정보가 상기 참조 정보와 비교 가능한 정보인지 아닌지를 판별하는 생체 판별부를 더 구비한, 이미지 센서.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 생체 정보는 홍채 정보인, 이미지 센서.
  8. 삭제
  9. 화상 처리 시스템으로서,
    생체 정보를 취득하는 생체 정보 취득부와, 상기 생체 정보의 비교 대상인 참조 정보를 기억하는 기억부와, 상기 생체 정보와 상기 참조 정보를 비교하여 생체를 인증하는 생체 인증부와, 생체를 인증한 생체 인증 정보를 암호화하는 암호 처리부와, 상기 생체 인증 정보를 암호화한 암호 정보를 출력하는 암호 정보 출력부를 구비한 이미지 센서와,
    상기 이미지 센서로부터 출력된 상기 암호 정보에 기초하여 처리를 실행하는 프로세서를 포함하며,
    상기 암호 정보는, 외부에의 출력이 선택된 경우에 외부에 출력되며,
    상기 이미지 센서는, 화소 기판과 상기 생체 인증부를 가지는 신호 처리 기판이 적층된 적층형인, 화상 처리 시스템.
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