KR20020036143A - The apparatus and method of approaching and controlling using DVR - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디지털 영상 저장장치(DVD: Digital Video Recoder)의 인증처리분야에 관한 것으로서, 특히 카메라로부터 입력된 영상이 접근이 허용된 사람의 얼굴인지를 판별하여 허가된 사람만이 디지털 영상 저장장치에 접근하여 기기를 제어할 수 있도록 하고 어느 사람에 언제 접근하였는지에 대한 정보를 검색할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the field of authentication processing of a digital video recorder (DVD). In particular, the image input from a camera determines whether a face of a person is allowed to access, so that only an authorized person The present invention relates to an apparatus and a method for allowing access to control a device and for retrieving information about who accessed and when.
디지털 영상 저장장치라 함은 선명한 화면검색, 재생을 가능하게 하는 최첨단 영상압축방식의 선명한 디지털 화질로 실시간 녹화저장 및 검색기능을 구현하는 장치를 말한다.Digital image storage device refers to a device that realizes real-time recording storage and retrieval function with high-definition image compression method of clear digital image quality that enables clear screen search and playback.
종래의 디지털 영상 저장장치는 단순히 암호 입력만으로 디지털 영상저장장치에 의한 접근 및 제어를 할 수 있었다. 즉 종래의 디지털 영상 저장장치에는 접근 및 제어시에 얼굴 식별기능이 없으며 디지털 영상 저장장치의 접근허용을 위한 설정이나 제어를 하기 위하여는 암호만을 입력하므로 암호가 누출되는 경우 누구나 접근이 가능하며, 또 누가, 언제 설정이나 제어를 하기 위하여 접근하였는지에 대한 정보를 가지고 있는 것이 불가능한 단점이 있다.Conventional digital video storage devices can be accessed and controlled by digital video storage devices by simply entering a password. In other words, the conventional digital image storage device does not have a face identification function during access and control, and only a password is input to set or control the access for the digital image storage device. The disadvantage is that it is impossible to have information about who accessed and when to set or control.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 디지털 영상 저장장치에 설정과 제어를 하기 위하여 패스워드(암호) 뿐만 아니라 그 사람을 대표할 수 있는 특징중에 하나인 얼굴을 입력하게 함으로써 보안의 효과를 더욱 높일 수 있을 뿐만 아니라 누가 접근을 하였는지에 대한 영상도 가지게 됨으로써 더 안정화된 보안 효과뿐만 아니라 에이티엠(ATM)이나 기타 보안을 요하는 다른 분야에 여러 가지 방향으로 확장된 기능을 추가 할 수 있는 디지털 영상 저장장치에 의한 접근 제어 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. In order to set and control the digital image storage device, the user inputs not only a password but also a face, which is one of the features that can represent the person. Not only can this be more effective, but it also has a video of who has accessed, allowing you to add not only a more stable security effect but also extended functionality in various directions to ATMs and other areas that require security. An object of the present invention is to provide an apparatus and method for controlling access by a digital image storage device.
도 1은 본 발명에 따른 디지털 영상 저장 장치에 의한 접근 제어 장치의 블럭 구성도.1 is a block diagram of an apparatus for controlling access by a digital image storage device according to the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 얼굴 영상과 그 얼굴 영상의 특정 부위사이의 거리 특징점 추출 실시예의 도면.2 is a view of a distance feature point extraction embodiment between a face image and a specific portion of the face image according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 디지털 영상 저장장치에의한 접근 제어 방법의 알고리즘 흐름도.3 is an algorithm flowchart of an access control method by a digital image storage device according to the present invention;
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
110:카메라 120:모니터110: Camera 120: Monitor
130:디지털 영상 저장장치 본체130: Digital video storage device
131:영상 처리부 132:영상 인증부131: video processing unit 132: video authentication unit
133:암호(패스워드)인증부134:메모리부133: password (password) authentication unit 134: memory unit
140:키보드(입력수단).140: keyboard (input means).
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 디지털 영상저장장치에 의한 접근 제어 장치는 얼굴 정면영상을 입력하는 카메라와;In order to achieve the above object, an apparatus for access control by a digital image storage device according to the present invention includes a camera for inputting a face front image;
얼굴 정면영상이 나타나는 모니터와;A monitor on which a face front image appears;
얼굴 정면영상을 흑백이진영상으로 바꾸고 그 흑백이진영상의 특정부위를 추출해내는 영상처리수단과, 상기 추출된 영상데이터의 특징점들과 패스워드 입력이 허용된 사람의 특징점들을 템플리트 매칭을 통해 얼굴 영상을 식별하는 영상 인증수단과, 영상 데이터자료를 저장하는 메모리 수단과, 입력된 패스워드를 설정된 패스워드와 확인하는 패스워드(암호) 인증수단을 갖는 디지털 영상 저장장치 본체와; 패스워드(암호)를 입력하는 키보드(입력수단)를 포함하는 점에 그 특징이 있다.Image processing means for converting the face front image into a black and white binary image and extracting a specific portion of the black and white binary image, and identifying the face image through template matching between the feature points of the extracted image data and the feature points of a person who is allowed to enter a password. A digital image storage device main body having image authentication means, memory means for storing image data data, and a password (password) authentication means for confirming an input password with a set password; It is characterized in that it includes a keyboard (input means) for inputting a password (password).
여기서, 바람직하게는 상기 영상 인증수단에 있어서 얼굴영상의 특징점을 눈,코,입 으로 하여 그 거리의 비를 특징점으로 사용하여 얼굴을 식별하는 점에 그 특징이 있다.Here, preferably, in the image authentication means, the face is identified using the feature points of the face image as eyes, nose, and mouth, and the ratio of the distance is used as the feature point.
또한,상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 디지털 영상저장장치에 의한 접근 제어 방법은 카메라로 얼굴정면영상을 입력하고 입력된 얼굴색값을 변환처리하여 얼굴 영상의 특정부위의 값을 추출해내는 단계와; 상기 얼굴 영상의 특정 부위의 값을 템플리트 매칭을 통하여 얼굴 영상의 특정부위 사이의 거리의 비들을 특징점으로 이용하여 얼굴 영상을 식별하는 단계와; 얼굴 영상 식별 후 암호 인증하는 단계와; 상기 얼굴 영상 및 암호(패스워드)정보를 검색하여 사용자에 대한 정보수집단계로 이루어지는 점에 그 특징이 있다.In addition, in order to achieve the above object, the access control method by the digital image storage device according to the present invention comprises the steps of extracting the value of a specific portion of the face image by inputting the face front image with a camera and converting the input face color value Wow; Identifying a face image by using ratios of distances between specific portions of the face image as feature points through template matching using values of specific parts of the face image; Password authentication after face image identification; The facial image and password (password) information is characterized in that the step of collecting information for the user.
여기서, 바람직하게는 상기 입력된 얼굴 영상을 상기 디지털 영상 저장장치의 검색기능을 통하여 상기 디지털 영상 저장장치의 접근에 의한 영상 데이터와의 재확인을 통하여 그 당시의 시간 및 상황을 파악하는 단계를 더 포함하는 점에 그 특징이 있다.The method may further include determining the time and the situation at the time by reconfirming the input face image with the image data by access of the digital image storage device through a search function of the digital image storage device. There is a characteristic in that.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도는 본 발명에 따른 디지털 영상 저장장치에 의한 접근제어 장치의 블럭 구성도로서 얼굴 정면 영상이 카메라(110)에 입력되고 상기 얼굴 정면 영상 데이터가 디지털 영상 저장장치 본체(130)에 전송된다. 상기 디지털 영상 저장장치 본체의 영상처리부(131)에서 전송된 얼굴 영상 데이터를 회색영상으로 바꾸고 회색영상을 흑백 이진영상으로 바꾼다. 상기 흑백이진영상이 모니터(120)에 나타난다(제2도의a).FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for controlling access by a digital image storage device according to the present invention. The front face image is input to the camera 110 and the face front image data is transmitted to the main body 130 of the digital image storage device. The face image data transmitted from the image processing unit 131 of the digital image storage device is replaced with a gray image and the gray image is converted into a black and white binary image. The black and white binary image appears on the monitor 120 (a of FIG. 2).
상기 영상처리부(131)에서 흑백이진영상의 색상값이 제일 어두운 눈, 코, 입 부분만을 추출해 낸다(제2도의b). 상기 추출된 영상데이터의 특징점들에 대한 정의와 오차범위를 구하는 식은 다음과 같다.The image processor 131 extracts only the eyes, nose, and mouth of the darkest color image of the black and white binary image (b of FIG. 2). Equation for defining the feature points and the error range of the extracted image data is as follows.
A'=눈 사이의 거리,A '= distance between eyes,
B'=눈 사이의 중점과 코 사이의 거리B '= distance between midpoint and nose between eyes
C'=코와 입 사이의 거리 ,C '= distance between nose and mouth,
D'=왼쪽눈과 입 사이의 거리D '= distance between left eye and mouth
E'=오른쪽눈과 입 사이의 거리,E '= distance between right eye and mouth,
A'+B'+C'+D'+E'=S'=전체거리 라고 하면,전체거리(S')를 각각의 거리로 나눈 값 즉, a'=A'/S', b'=B'/S', c'=C'/S', d'=D'/S', e'=E'/S' 을 상기 추출된 영상 데이터의 특징점으로 정의한다.A '+ B' + C '+ D' + E '= S' = Total distance, the total distance (S ') divided by each distance, i.e. a' = A '/ S', b '= B '/ S', c '= C' / S ', d' = D '/ S', and e '= E' / S 'are defined as feature points of the extracted image data.
패스워드(암호)입력이 허용된 사람의 영상데이터의 특징점은The characteristic point of image data of person who is allowed to input password
A=눈 사이의 거리,A = distance between eyes,
B=눈 사이의 중점과 코 사이의 거리B = distance between midpoint and nose between eyes
C=코와 입 사이의 거리,C = distance between nose and mouth,
D=왼쪽눈과 입 사이의 거리D = distance between left eye and mouth
E=오른쪽눈과 입 사이의 거리,E = distance between right eye and mouth,
A+B+C+D+E=S=전체거리 라고 하면,전체거리(S)를 각각의 거리로 나눈 값 즉, a=A/S, b=B/S, c=C/S, d=D/S, e=E/S 을 패스워드(암호) 입력이 허용된 사람의 영상데이터의 특징점으로 정의한다.A + B + C + D + E = S = total distance, the total distance (S) divided by each distance, i.e. a = A / S, b = B / S, c = C / S, d = D / S and e = E / S are defined as the feature points of the image data of a person who is allowed to enter a password.
상기 패스워드(암호)입력이 허용된 사람의 영상데이터의 특징점과 추출된 영상 데이터의 특징점에 대한 차의 절대값의 각각의 합, 즉,오차범위(z)는 다음과 같이 정의된다.The respective sums of the absolute values of the differences between the feature points of the image data of the person who is allowed to input the password (password) and the feature points of the extracted image data, that is, the error range z are defined as follows.
상기 패스워드(암호)입력이 허용된 사람의 영상데이터의 특징점들과 오차범위에 대한 수학식1은 디지털 영상 저장장치 본체의 메모리부(134)에 저장된다.Equation 1 for the feature points and the error range of the image data of the person who is allowed to input the password is stored in the memory unit 134 of the main body of the digital image storage device.
영상 인증부(132)에서 상기 추출된 영상 데이터의 특징점들과 상기 메모리부(134)에 저장된 패스워드 입력이 허용된 사람의 데이터의 특징점들을 템플리트 매칭을 통하여 상기 메모리부(134)에 저장된 수학식1에 의하여 오차범위의 이내에 들면 패스워드 입력이 허용된 사람으로 간주하여 다음단계를 수행하고 상기 오차범위의 이내가 아니면 오류메시지를 보낸다.Equation 1 stored in the memory unit 134 through template matching between the feature points of the extracted image data by the image authenticator 132 and the feature points of data of a person who is allowed to input a password stored in the memory unit 134. If it is within the error range by considering the person who is allowed to enter the password and performs the next step and sends an error message if it is not within the error range.
패스워드(암호)입력이 허용된 사람으로 간주되면 키보드(140)를 통하여 패스워드(암호)를 입력하고 페스워드(암호) 확인부(133)에서 그 패스워드를 최종적으로 설정된 패스워드(암호)와 확인을 하여 패스워드가 동일하면 접근을 허용하도록 한다.If the password (password) input is considered to be allowed, the password (password) is input through the keyboard 140, and the password (password) checker 133 confirms the password with the password (password) finally set, and confirms the password. If is equal, allow access.
상기 패스워드 인증부(133)에서 접근 허용자의 패스워드를 재설정을 통하여 접근 및 통제를 할 수 있다.In the password authentication unit 133, access and control may be performed by resetting a password of an access permitter.
제2도는 본 발명에 따른 디지털 영상 저장장치에 의한 접근 제어 방법의 알고리즘 흐름도로서, 카메라로부터 얼굴 정면영상이 입력된다(단계310). 상기 입력된 얼굴영상데이터를 디지털 영상 저장장치 본체에 전송한다(단계320). 상기 얼굴 영상데이터를 회색영상으로바꾸고 바뀌어진 회색영상을 흑백이진 영상으로 바꾼다(단계330).2 is an algorithm flowchart of an access control method using a digital image storage device according to the present invention, in which a face front image is input from a camera (step 310). The input face image data is transmitted to the digital image storage device (step 320). The face image data is replaced with a gray image, and the changed gray image is converted into a black and white binary image (step 330).
상기 흑백이진영상 중에서 색상값이 제일 어두운 눈, 코, 입 부분만을 추출하여 템플리트 매칭을 하여 설정 및 제어를 위해 접근이 허용된 사람인지를 판단한다(단계340). 오차 범위의 이내에 들면 허용된 사람 얼굴로 판별하여 다음을 수행한다(단계350). 오차 범위를 넘어서면 오류메시지를 보내고 영상 데이터를 저장한다(단계370). 눈 사이의 거리=A, 눈 사이의 중점과 코 사이의 거리=B, 코와 입사이의 거리=c, 왼쪽눈과 입과의 거리=D, 오른쪽 눈과 입과의 거리=E, A+B+C+D+E=S(전체거리), 전체 거리를 각 거리로 나눈 값(a=A/S, b=B/S, c=C/S, d=D/S, e=E/S)을 거리 특징점으로 갖는다(제2도의 b).From the black and white binary image, only the eyes, nose, and mouth of the darkest color value are extracted, and template matching is performed to determine whether the person is allowed access for setting and control (step 340). If it is within the error range, it is determined as an allowed human face and the following is performed (step 350). If the error is exceeded, an error message is sent and image data is stored (step 370). Distance between eyes = A, distance between eyes and nose = B, distance between nose and incidence = c, distance between left eye and mouth = D, distance between right eye and mouth = E, A + B + C + D + E = S (total distance), the total distance divided by each distance (a = A / S, b = B / S, c = C / S, d = D / S, e = E / S) as the distance feature point (b in FIG. 2).
입력된 얼굴영상의 특징점의 값과 저장된 영상의 특징점에 대한 차의 절대값의 각각의 합, 즉 z=++++(a,b,c,d,e;저장된 얼굴영상의 특징 점, a', b', c', d', e';입력된 얼굴영상의 특징점)를 구해서 오차가 어느 범위안에 들면 허용된 사람으로 판단하여 패스워드를 입력할 수 있게 한다(단계360). 설정 및 제어를 위해 접근이 허용된 사람의 패스워드인지를 판단하여 허용된 사람이면 디지털 영상 저장장치에 설정 및 제어를 위한 접근을 허용한다 (단계390). 상기 허용된 사람의 패스워드가 아니면 오류메시지를 보내고 영상 데이터를 저장한다(단계370).The sum of the value of the feature point of the input face image and the absolute value of the difference with respect to the feature point of the stored image, that is, z = + + + + (a, b, c, d, e; feature points of the stored face image, a ', b', c ', d', e '; feature points of the input face image) Judging by the person, it is possible to input the password (step 360). If it is determined that the password is the password of the person who is allowed to access the setting and control, the user is allowed to access the digital image storage device for setting and control (step 390). If it is not the password of the permitted person, an error message is sent and image data is stored (step 370).
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 디지털 영상 저장장치에 의한 접근 제어 장치 및 방법은 디지털 영상 저장장치에 설정과 제어를 위해서 패스워드 뿐만 아니라 그 사람을 대표할 수 있는 특징 중에 하나인 얼굴의 특정 부위를 입력하게 함으로써 더 안정화된 보안의 효과뿐만 아니라 여러 가지 방향으로 확장된 기능을 추가 할 수 있다. 계산량이 적고 알고리즘이 간단하여 에이티엠(ATM)이나 기타 다른 응용제품에도 쉽게 적용할 수 있다.As described above, the apparatus and method for access control by a digital image storage device according to the present invention is not only a password for setting and controlling the digital image storage device, but also a specific part of the face which is one of the characteristics that can represent the person. By allowing input, you can add functionality that is extended in many directions, as well as more stable security. Its low computational complexity and simple algorithm make it easy to apply to ATMs and other applications.
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