KR20010055068A - 카드/지문인식 복합형 신원 확인 시스템 - Google Patents

카드/지문인식 복합형 신원 확인 시스템 Download PDF

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Abstract

발명은 카드를 이용한 신원 확인 시스템과, 지문인식 시스템을 복합적으로 구성하여, 상기 카드 내의 사용자 신원 확인 정보를 저장하는 메모리에 사용자의 지문 데이터를 입력시키고, 카드 리더를 통해 읽어 들이는 카드에 저장된 지문 데이터와 사용자가 지문인식기에 입력시키는 지문 데이터를 비교하여 사용자의 신원을 확인한다.

Description

카드/지문인식 복합형 신원 확인 시스템{IDENTIFICATION SYSTEM BY USE OF CARD AND FINGER PATTERN}
본 발명은 경비 시스템에 적용될 수 있는 신원 확인 시스템에 관한 것으로, 특히 신원 확인용 카드 및 지문 인식을 복합적으로 이용하여 신원 확인을 하기 위한 시스템에 관한 것이다.
지문인식 시스템은 불변성(immutability)과 유일성(individuality) 등의 지문 특징을 이용하여 개인의 본인 여부를 판별할 수 있는 개인인증 시스템으로서 출입 관리 시스템이나, 전자상거래, PC 및 네트워크 보안과 같은 정보보안 분야에서 인증 장치의 역할을 수행한다.
종래의 일반적인 기술은 지문인식기 등록시 해당 지문인식기에 직접 지문을 입력하여 내장된 메모리에 본인 지문 데이터를 저장시킨 후, 지문인식기 이용시 입력시키는 지문과 기존 저장된 본인 지문 데이터와 매칭이 되는지 비교하여 본인 여부를 판별하는 방식을 주로 사용하고 있다.
도 1은 일반적인 지문인식기의 개략적인 전체 블록 구성도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 지문인식기는 지문 영상을 입력받아 이에 대한 정보를 디지털화하여 출력하는 입력센서(122)와, 지문 데이터 및 알고리즘 운영 데이터를 저장하는 디램(DRAM)(124)과, 사용자 정보 및 알고리즘 운영 데이터를 저장하는 플래시 메모리(126)와, 입력센서(122)로부터 제공되는 지문 영상에 대한 정보를 상기 디램(124)에 저장하거나 디램(124)에 미리 저장된 지문 데이터와 비교하여 신원을 판단하는 CPU(112)를 포함하여 구성된다. 상기 CPU(112)는 지문인식기의 각 기능부를 총괄적으로 제어한다.
또한 상기 지문인식기는 CPU 리셋을 위한 리셋버튼(120), 외부전원(116)과 연결되어 전원을 제어하는 전원제어부(114), 전원제어부(114)의 시작신호 또는 온/오프 스위치 역할을 하는 시작버튼(118), 부저(buzzer)음을 출력하는 부저(102)와, LED 출력을 위한 LED(104), 데이터 전송을 위한 직렬포트(106), LCD 출력을 위한 LCD(108), 및 종료(EXIT)신호를 입력받기 위한 종료버튼(EXIT)(110) 및 출입문 개폐를 위한 릴레이(13)가 구비될 수 있다.
상기와 같은 지문인식기(이하 독립형 지문인식기라 칭함)의 지문인식을 동작을 도 2를 참조하여 설명하면, 먼저 200단계에서 입력부(입력센서)(122)를 통해 원하는 지문이 입력되면, CPU(112)는 202단계에서 화질에 의해 입력여부를 판단한다. 이후 204단계에서 방향성을 추출한 다음 이후 206단계로 진행하여 지문 데이터의 적합성을 판단한다. 지문 데이터가 적합한 것으로 판단되면 이후 208단계로 진행하여 용선 두께를 산출한다. 이후 210단계에서 두께와 방향에 따른 이진화를 수행하고, 이후 212단계에서 세선화를 수행한다. 이후 214단계에서 세선화시 잡음을 복원하고, 이후 216단계에서 특징점을 추출한다. 이후 220단계에서 특징점을 압축하고 222단계에서 지문 데이터 베이스(224)로부터 제공되는 지문 데이터와 상기 과정을 통해 입력받은 지문 데이터를 비교한다. 비교 결과 일치하는 지문이 있으면, 이후 226단계로 진행하여 인가 신호를 전송하고, 일치하는 지문이 없으면 이후 228단계로 진행하여 비인가 신호를 전송한다.
상기와 같은 기존의 지문인식 시스템을 보면, 개인별 지문 데이터베이스를지문인식기 자체 메모리내에 저장시키고 지문인식기 이용시 입력시킨 지문과 일치가 되는지를 비교하는 방식을 적용하고 있다. 따라서 이러한 기술은 지문인식기 내장 메모리 사이즈에 따라 등록시킬 수 있는 인원이 한정되는 단점을 보유하며 지문인식기 사용시 개인별 고유 ID 입력 없이 지문을 입력시키는 경우(one-to-man matching 방식) 등록시킨 사용자의 인원이 비례하여 검색시간이 늘어나는 결과를 초래한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본인의 ID 번호를 입력시킨 후 등록된 본인 지문 데이터와의 비교만을 가지는 방식(one-to-one 방식)을 사용하여 인식속도를 단축시키는 기술이 개발되기는 했으나, 이 또한 사용자의 인원에 비례하여 지문 데이터 저장용 메모리의 용량이 많이 요구되었으며, 사용자가 자신의 ID를 항상 숙지하고 있어야 한다는 불편함과, 지문 입력 전에 ID를 입력해야 하므로 조작의 번거로움이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 신속하며, 출입자의 조작이 용이한 지문 데이터의 확인이 가능한 카드/지문인식 복합형 신원 확인 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 지문 데이터 저장용 메모리의 용량을 현저히 줄일 수 있는 카드/지문인식 복합형 신원 확인 시스템을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 카드를 이용한 신원 확인 시스템과, 지문인식 시스템을 복합적으로 구성하여, 상기 카드 내의 사용자 신원 확인 정보를 저장하는 메모리에 사용자의 지문 데이터를 입력시키고, 카드 리더를 통해 읽어 들이는 카드에 저장된 지문 데이터와 사용자가 지문인식기에 입력시키는 지문 데이터를 비교하여 사용자의 신원을 확인함을 특징으로 한다.
도 1은 일반적인 지문인식기의 개략적인 블록 구성도
도 2는 도 1의 지문인식기의 지문인식 동작 흐름도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카드/지문인식 복합형 신원 확인 시스템 주요부의 개략적인 회로 블록 구성도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 카드/지문인식 복합형 신원 확인 시스템의 개략적인 구성도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 카드/지문인식 복합형 신원 확인 시스템에서 카드 내부의 메모리 구조의 개략도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 리드 및 라이트의 지문인식기, 리더 및 카드간의 정보 전달 흐름도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 카드/지문인식 복합형 신원확인 시스템의 신원확인 과정의 개략적인 흐름도
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 카드/지문인식 복합형 신원 확인 시스템 주요부의 개략적인 블록 구성도이다. 도 3을 참조하면, 먼저 본 발명의 일 실시예에 따른 지문인식기는 지문 영상을 입력받아 이에 대한 정보를 디지털화하여 출력하는 입력센서(320)와, 지문 데이터 및 알고리즘 운영 데이터를 저장하는 디램(DRAM)(322)과, 사용자 정보 및 알고리즘 운영 데이터를 저장하는 플래시 메모리(324)와, 입력센서(320)로부터 제공되는 지문 영상에 대한 정보를 상기 디램(322)에 저장하거나 디램(322)에 미리 저장된 지문 데이터와 비교하여 신원을 판단하는 CPU(314)를 포함하여 구성된다. 상기 CPU(314)는 지문인식기의 각 기능부를 총괄적으로 제어한다. 또한 상기 CPU(314)는 출입문 개폐 등을 제어하는 출입 컨트롤러 통신 제어부(300)에 출입 데이터를 전송하며, 본 발명의 특징에 따라 콤비 카드리더(combi card reader)(312)와 서로 접속된다. 이때 인터페이스 방식은RS-232C를 이용할 수 있다.
또한 상기 지문인식기는 CPU 리셋을 위한 리셋버튼(302), 외부전원(318)과 연결되어 전원을 제어하는 전원제어부(316), 부저(buzzer)음을 출력하는 부저(304)와, LED 출력을 위한 LED(306), 데이터 전송을 위한 직렬포트(308) 및 LCD 출력을 위한 LCD(310)가 구비될 수 있다.
IC 카드(Integrated Circuit card) 크게 접촉형과 비접촉형으로 나눌 수 있다. 접촉식 카드는 물리적인 접점을 통해 단말기로부터 전원 및 신호를 전달받는 카드로서 마이크로 프로세서의 유무에 따라 스마트 카드와 메모리카드로 분류된다. 비접촉형 카드는 단순히 일련 번호를 읽어오는 RF-ID 카드와 데이터를 읽고/쓰고 기본적인 연산기능을 갖고 있는 RF-IC 카드가 있으며, 이들의 장점만을 통합한 콤비 카드가 있다.
도 3에서는 본 발명의 일실시예에서 지문인식기와 콤비 카드 시스템이 결합되는 것으로 설명하였으나, 본 발명의 다른 일 실시예에서는 콤비 카드 외에 다른 카드 시스템과 지문인식 시스템이 결합되게 구성할 수도 있다.
OTI사에서 제작한 콤비 카드 리더 모듈은 본래 TTL 레벨의 통신방식을 이용한다. 그런데 이를 PC 등의 기기와 접속을 용이하게 하기 위하여 인터페이스 보드를 리더 모듈에 부착시켜 하나의 완성된 리더로서 제공하고 있는 상태이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 카드/지문인식 복합형 신원확인 시스템의 개략적인 블록 구성도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 카드/지문인식 복합형 신원확인 시스템은 콤비카드(408)와 리더(406) 및 이와 연결되는 지문인식기(404)와, 출입 컨트롤러(402)와 출인관리 운영 시스템(400)으로 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 카드/지문인식 복합형 신원확인 시스템에서는 카드와 지문의 이중 인증 단계를 수행하기 위해 지문인식기(404)와 콤비 카드 리더(406)간에는 RS-232C 통신을 수행한다. 이때의 통신 과정을 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 카드/지문인식 복합형 신원 확인 시스템에서 카드 내부의 메모리 구조의 개략도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 리드 및 라이트의 지문인식기, 리더 및 카드간의 정보 전달 흐름도이다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 먼저 이중 인증 과정을 위하여 카드 시스템 사용시에 도 5에 도시된 바와 같이, 카드 내부 메모리 영역에 지문용 메모리를 할당하고 자료 구조를 정의하여야 한다. 또한 카드 내부에 파일을 생성하여 개인의 ID(4바이트, 1리코드)를 위한 메모리를 할당하고 해당 ID 데이터를 리드/라이트 한다. 도 5를 참조하면, 메모리(500) 영역은 보안 패스워드와 사용자영역(502)으로 구분되며, 사용자 영역(502)은 디렉토리와 파일영역으로 구분되며, 각 파일(504)은 레코드(506) 영역으로 구분됨을 볼 수 있다.
도 6을 참조하면, 카드 데이터 리드시에는 지문인식기에서 리드 랜덤 레코드 명령(Cmd)을 카드 리더에 전송하고, 카드 리더는 상기 명령을 카드로 전송하며, 명령 수신 확인 신호(ACK)를 지문인식기로 보낸다. 카드는 RF 인터페이스 리드 데이터 응답 신호를 리더로 보내며, 리더는 이를 지문인식기로 보낸다. 카드 데이터 라이트시에는 지문인식기에서 라이트 랜덤 레코드 명령을 카드 리더로 전송하고, 카드 리더는 상기 명령을 카드로 전송하며, 명령 수신 확인 신호(ACK)를 지문인식기로 보낸다. 카드는 RF 인터페이스 라이트 데이터 응답 신호를 리더로 보내며, 리더는 이를 지문인식기로 보낸다.
상기와 같이, 카드 데이터 리드 및 라이트 응답 내역에 따라 해당 PC 프로그램(해당 지문인식 운영 소프트웨어)을 이용하여 콤비 카드에 개인별 ID 및 지문 데이터를 라이트 시킨 후 지문인식기 이용시 카드 리더에 근접시킬 때 해당 응답 내역에 따라 카드 데이터를 리드하여 지문인식기에 전송시킬 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 카드/지문인식 복합형 신원확인 시스템의 신원확인 과정의 개략적인 흐름도이다. 도 7을 참조하면, 본 발명의 신원 확인 과정은 먼저 700단계에서 지문인식기의 입력부(입력센서)(320)를 통해 원하는 지문이 입력되면, CPU(314)는 702단계에서 화질에 의해 입력여부를 판단한다. 이후 704단계에서 지문 이미지의 보정이 이루어진 다음 이후 706단계로 진행하여 지문 데이터의 적합성을 판단한다. 지문 데이터가 적합한 것으로 판단되면 이후 708단계로 진행하여 용선 두께를 산출한다. 이후 710단계에서 두께와 방향에 따른 이진화를 수행하고, 이후 712단계에서 세선화를 수행한다. 이후 714단계에서 세선화시 잡음을 복원하고, 이후 716단계에서 특징점을 추출한다. 이후 718단계에서 특징점을 압축하고 720단계에서 카드 리더로부터 제공되는 지문 데이터와 상기 과정을 통해 입력받은 지문 데이터를 비교한다. 이전에 722단계에서는 카드 리더로부터 제공받은 정보에서 개인 ID 데이터와 지문 데이터를 분리하게 된다. 상기 720단계에서 비교 결과 양쪽 지문 데이터가 일치하게 되면, 이후 714단계로 진행하여 인가 신호를 전송하고, 일치하는 지문이 없으면 이후 726단계로 진행하여 비인가 신호를 전송한다.
상기와 같이 본 발명에 따른 카드 복합형 지문인식기는 수신된 데이터중 지문데이터와 지문인식에 입력되는 지문 데이터를 비교, 판단하여 매칭 결과가 성공인 경우에 한해 해당 카드내 개인별 ID 데이터를 상위에 연결된 출입 컨트롤러에 전송시켜 출입문이 열릴 수 있도록 한다.
상기한 바와 같이 본 발명의 특징에 따른 카드/지문인식 복합형 시스템에 이루어질 수 있다.
한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구의 범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.
상기와 같이 본 발명은 카드를 사용하는 카드 리더 시스템이 연계되어 카드에 저장시킨 지문 데이터와 지문인식기에 입력시키는 지문데이터를 비교한 후 카드 ID 데이터 전송 여부를 결정하는 복합 인증 방식을 적용하였다. 따라서 기존의 개인별 사용자 ID 입력 없이 지문인식기에 연결된 카드 리더에 등록된 콤비 카드를 근접시켜 데이터 리딩 작업이 이루어지는 즉시 지문을 입력시킬 수 있는 장점을 지니고 있다.
본 발명의 콤비 카드 복합형 지문인식기는 기존 방식의 독립형 지문인식기와 비교시 다음과 같은 장점을 가진다. 첫째 이중인증 방식을 도입하였다. 즉, 지문인식기와 연계된 콤비 카드 시스템을 이용함으로써 지문 인증뿐만이 아닌 카드 인증의 이중 인증 방식을 통해 보안성을 더욱 강화시켰다. 둘째, 본 발명의 지문인식기는 개인별 지문 데이터를 할당하여 콤비 카드 내에 저장시키므로 내부 메모리 저장에 따른 등록 인원수 제한의 문제점이 발생하지 않으므로 대규모 빌딩 및 단지 규모가 큰 영역에 지문인식기 적용시 강점을 지니게 된다. 셋째, 본 발명의 콤비 카드는 최대 4KB의 대용량 데이터 저장이 가능하므로 출입인증을 위한 사용목적 외에 기타 데이터를 추가 저장시킬 수 있으므로 다양한 어플리케이션 이용시 공통으로 사용할 수 있는 원 카드 솔루션(one card solution)으로서의 장점을 지닌다.

Claims (4)

  1. 카드와 지문인식을 복합적으로 이용하여 신원 확인을 하는 시스템의 카드/지문인식 복합형 신원 확인 방법에 있어서,
    상기 카드 내의 미리 설정된 메모리에 지문 데이터를 미리 저장하는 과정과,
    신원 확인시 지문인식기를 통해 입력되는 지문 데이터와 상기 미리 저장된 지문 데이터의 동일성 여부를 비교하는 과정과,
    상기 비교 결과에 따라 신원 인증 여부를 결정하는 과정을 가짐을 특징으로 하는 카드/지문인식 복합형 신원 확인 방법.
  2. 카드와 지문인식을 복합적으로 이용하여 신원확인을 하는 카드/지문인식 복합형 신원 확인 시스템에 있어서,
    해당 가입자에 대한 지문 데이터를 포함하는 가입자 정보를 저장한 카드 및 상기 카드에 저장된 가입자 정보를 읽어 들이는 리더를 구비하는 카드 시스템과,
    상기 카드 시스템과 연결되어 상기 카드 시스템의 리더가 읽어 들인 가입자 정보를 제공받으며, 상기 가입자 정보에 포함된 지문 데이터와 지문 입력용 센서를 통해 입력받은 지문 데이터를 비교하여 그 비교 정보를 출력하는 지문인식 시스템과,
    상기 지문인식 시스템에서 출력되는 비교 정보에 따라 해당 가입자의 출입관리를 제어하는 출입 관리 시스템을 포함함을 특징으로 하는 카드/지문인식 복합형 신원 확인 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 카드 시스템은 콤비 카드 시스템임을 특징으로 하는 카드/지문인식 복합형 신원 확인 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 상기 지문인식 시스템은 상기 가입자 정보 중 미리 설정된 정보를 상기 출입 관리 시스템으로 제공함을 특징으로 하는 카드/지문인식 복합형 신원 확인 시스템.
KR1019990056134A 1999-12-09 1999-12-09 카드/지문인식 복합형 신원 확인 시스템 KR20010055068A (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20010096428A (ko) * 2000-06-09 2001-11-07 김휘주 무결점 인증을 통한 데이터베이스의 생성, 저장, 교환방법
KR101017588B1 (ko) * 2010-04-30 2011-02-28 창신정보통신(주) 출입 통제 시스템
KR101047906B1 (ko) * 2008-09-09 2011-07-08 전자부품연구원 지문인식센서를 이용한 ｒｆ 카드의 운영 시스템 및 방법

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