KR20020073655A - Focusing angle display of iris recognition system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 홍채 인식 시스템에서 홍채 영상을 정확하게 구하기 위하여 카메라의 촛점을 맞출 때, 사용자에게 촛점 각도가 맞았는지의 여부를 가시적으로 표시해 줌으로써 사용자가 쉽게 촛점 각도를 맞출 수 있도록 유도 및 안내해 주는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for guiding and guiding a user to easily adjust the focus angle by visually displaying whether the focus angle is correct to the user when focusing the camera to accurately obtain an iris image in an iris recognition system. will be.
특히, 본 발명은 홍채 인식 시스템에서 카메라에 대한 사용자의 촛점 각도를 제시함에 있어서, 홍채인식용 카메라의 렌즈 내부로부터 출사되는 소정 색상의 가시광의 선명도 여부로부터 사용자가 현재 자신이 올바른 촛점 각도로 카메라를 주시하고 있는지의 여부를 쉽게 판단할 수 있도록 하고, 상기 카메라 렌즈를 주시하면서 렌즈 내부로부터 출사되는 불빛이 선명하게 보이는 방향(촛점 각도)으로 움직여서 촛점을 맞춰줄 수 있도록 한 홍채 인식 시스템의 촛점 각도 표시장치에 관한 것이다.In particular, the present invention in presenting the user's focal angle with respect to the camera in the iris recognition system, the user is currently at the correct focus angle of the camera himself or herself from the sharpness of the visible light emitted from the inside of the lens of the iris recognition camera Focus angle display of the iris recognition system to make it easy to judge whether or not you are watching, and to focus by moving the light emitted from the inside of the lens in a clearly visible direction (focus angle) while looking at the camera lens. Relates to a device.
알려진 바와같이 보안이나 방범, 신분 인증을 위한 시스템으로 기존의 접촉식 혹은 비접촉식 카드 시스템에서 더 나아가 사람의 지문을 인식하거나, 또는 홍채인식을 통해서 신분을 인증하고 특정 장소의 출입이나 특정 정보에의 접근 등을 허용하거나 거부하는 시스템이 보급되어 왔다.As is known, it is a system for security, crime prevention, and identity authentication. It goes beyond the existing contact or contactless card system to recognize a person's fingerprint, or to authenticate identity through iris recognition and access to specific places or access to specific information. Systems to allow or deny such have been prevalent.
이 중에서 홍채인식 시스템은 지문인식에 비해서 인식률이 높고, 보다 정확한 인식이 가능하다는 장점이 있다. 홍채 인식 시스템은 비디오 카메라로 촬영한 홍채 영상에서 홍채의 특징적인 패턴을 이미지 처리 기술을 이용해서 데이터화한 후, 사전에 등록되어 있는 홍채 데이터와 대조하여 개인을 인증하는 시스템이다.Among them, the iris recognition system has a high recognition rate and more accurate recognition than the fingerprint recognition. The iris recognition system is a system that authenticates an individual by comparing a characteristic pattern of an iris with an image processing technology in an iris image captured by a video camera and comparing it with previously registered iris data.
도1은 일반적인 홍채 인식 시스템의 구성을 나타낸 도면으로서, 도1을 참조하여 홍채 인식 시스템의 동작을 살펴보면 다음과 같다.FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a general iris recognition system. Referring to FIG. 1, the operation of the iris recognition system is as follows.
사용자가 홍채 인식 시스템에 접근하면, 거리 측정 센서(109)가 사용자와의 거리를 측정하고, 이렇게 구한 거리 측정값을 드라이버(107)를 통해 제어장치(105)가 받아들여서 상기 거리 측정값이 동작 범위 안에 있는가를 판단한다.When the user approaches the iris recognition system, the distance measuring sensor 109 measures the distance to the user, and the controller 105 receives the distance measurement value obtained through the driver 107 to operate the distance measurement value. Determine if you are in range.
사용자가 동작 범위 안에 있는 경우에 드라이버(107)로 제어신호를 보내서 홍채 이미지를 추출할 준비를 하도록 한다. 드라이버(107)는 외부 지시기(108)에 액티브 신호를 보내서 사용자에게 시스템이 동작함을 알리고, 이에 따라 사용자가 광학 윈도우(101)를 통하여 카메라(103)의 광축에 눈을 위치시키면, 콜드 미러(102)가 가시광선은 차단하고 적외선을 통과시킨다. 그리고 홍채가 위치해야 할 부분을 표시해 주어 사용자가 카메라(103)의 광축에 눈이 위치하는지의 여부를 확인할 수 있도록 해준다.If the user is within the operating range, the control signal is sent to the driver 107 to prepare to extract the iris image. The driver 107 sends an active signal to the external indicator 108 to inform the user that the system is operating. Accordingly, when the user places the eye on the optical axis of the camera 103 through the optical window 101, the cold mirror ( 102 blocks visible light and passes infrared light. And it displays the part where the iris should be located so that the user can check whether the eye is located on the optical axis of the camera 103.
그리고, 제어장치(105)가 거리 측정 센서(109)로부터 사용자 까지의 거리 측정값을 받아들이고, 이 거리 측정값을 이용해서 카메라(103)의 줌 및 포커스 값을 산출하여 줌인/줌아웃 및 포커싱 제어를 수행한다. 이후에 제어장치(105)는 거리 측정값에 따라 드라이버(107)를 통해 조명장치(106)의 세기를 조절한 후, 카메라(103)를 통해 홍채 이미지를 촬영하도록 하며, 촬영된 홍채 이미지는 프레임 그레버(104)에서 홍채 이미지 분석에 맞게 신호처리되고, 처리된 홍채 이미지 정보를 가지고 제어장치(105)에서 홍채 인식을 수행하여 사용자의 인증 여부를 결정하게 되는 것이다.The controller 105 receives the distance measurement value from the distance measurement sensor 109 to the user, and calculates the zoom and focus values of the camera 103 using the distance measurement value to perform zoom in / zoom out and focusing control. Perform. Thereafter, the controller 105 adjusts the intensity of the lighting device 106 through the driver 107 according to the distance measurement value, and then photographs the iris image through the camera 103, and the photographed iris image is a frame. The grabber 104 processes the signal according to the iris image analysis, and performs the iris recognition on the controller 105 with the processed iris image information to determine whether the user is authenticated.
이와같은 홍채 인식 시스템에서는 얼마나 빠른 시간안에, 얼마나 정확하게 홍채 인식을 해내는가의 여부가 그 성능을 좌우하게 된다.In such an iris recognition system, the performance depends on how fast and how accurately iris recognition is performed.
종래의 홍채 이미지 추출 기술로는 사용자가 직접 화면을 보고 일정한 거리로 움직여서 촛점을 맞춰주는 기술, 또는 여러 대의 카메라를 이용해서 얼굴 및 눈의 위치를 파악하고 홍채 영상을 촬영하는 기술, 또는 거리 측정 센서를 이용해서 사용자와의 거리를 측정하여 자동적으로 카메라 촛점을 맞추고 홍채 영상을 얻는 기술 등이 제안되고 있다.Conventional iris image extraction technology focuses on the user by moving a certain distance by looking at the screen, or by using multiple cameras to detect the position of the face and eyes and to take an iris image, or a distance measuring sensor. The technique of measuring the distance from the user and automatically focusing the camera and obtaining an iris image has been proposed.
먼저, 사용자가 직접 화면을 보고 일정한 거리로 움직여서 촛점을 맞춰주는 경우는 사용상 불편함이 따르고, 또한 이 기술에서는 단일 광원을 사용하기 때문에 사용자가 안경을 착용하였을 경우에는 안경에 의한 반사 이미지가 홍채 영상의 정확한 촬영에 방해를 주게되는 문제점을 갖고 있다. 따라서 이 기술에서는 사용자가 화면을 직접 보면서 반사가 생기지 않도록 움직여 주어야 하므로 불편함은 더욱 가중될 뿐이다.First of all, when the user focuses on a certain distance by looking directly at the screen, it is inconvenient to use.In addition, since this technology uses a single light source, when the user wears glasses, the reflection image of the glasses shows an iris image. It has a problem that interferes with the correct shooting. Therefore, this technique only adds inconvenience to the user because the user must move the screen without causing reflection.
한편, 여러 대의 카메라를 이용해서 촛점을 맞추고 홍채 이미지를 구하는 기술은 상기한 불편함을 해소할 수는 있지만, 기구적으로 매우 복잡하고 정교한 제어가 요구되는 단점이 있다. 즉, 2대의 카메라를 사용해서 사용자의 얼굴 및 눈의 위치를 파악하고, 다른 1대의 카메라로 홍채 영상을 취득하는 방식인데, 이러한 방식은 사용자가 홍채 인식을 위해 눈을 맞출 필요없이 시스템 스스로가 자동으로 촛점을 맞추고 홍채 영상을 취득하기 때문에 편리하지만, 여러 대의 카메라를 구비해야 하고 각각의 카메라를 기구적, 전기적으로 구동시켜야 하기 때문에 시스템 구성이복잡해 진다.On the other hand, the technique of using a plurality of cameras to focus and obtain the iris image can solve the above inconvenience, but mechanically very complicated and sophisticated control is required. In other words, two cameras are used to determine the position of the user's face and eyes, and the other one camera acquires the iris image. Although it is convenient to focus on and acquire an iris image, the system configuration is complicated because it is necessary to have several cameras and to drive each camera mechanically and electrically.
그리고, 거리 측정 센서를 이용해서 자동적으로 카메라의 촛점을 맞추고 홍채를 촬영하는 기술의 경우에는, 거리 측정 센서를 사용해서 사람의 근접 여부를 파악하고, 이 때 취득하고 있는 입력 영상 및 카메라에서 출력되는 촛점값들을 이용해서 촛점을 맞추는 방법을 사용했다.In the case of a technique for automatically focusing the camera using a distance measuring sensor and capturing an iris, the distance measuring sensor is used to determine whether a person is close, and the input image and the output from the camera are acquired. We used a method of focusing using focus values.
또한 이 기술에서는, 단일 광원만을 사용하는 경우 안경에 의한 반사 문제가 발생할 수 있기 때문에 이 문제를 해소하기 위해서 좌측,우측,상측의 3개의 LED 조명을 이용해서 안경에 의한 2차 반사를 회피할 수 있도록 조명의 위치를 바꿔가면서 영상을 취득하는 방법을 사용하였다.In addition, in this technology, the reflection problem caused by glasses may occur when only a single light source is used, and in order to solve this problem, the secondary reflection caused by the glasses can be avoided by using three LED lights on the left side, the right side, and the upper side. We used the method of acquiring the image while changing the position of the lighting.
도2는 거리 측정 센서를 이용한 자동 촛점 조절장치의 구성을 나타낸 블록도이며, 도3은 카메라와 3개의 조명용 LED를 보여주고 있다.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of an automatic focusing apparatus using a distance measuring sensor, Figure 3 shows a camera and three illumination LEDs.
도2를 참조하면, 거리 측정 센서(201)를 사용해서 거리 측정부(202)가 설정된 일정한 시간 마다 카메라(205)와 사용자 사이의 거리를 측정하여 연속적인 거리 정보를 출력하고, 거리 처리부(203)는 상기 거리 정보를 이용해서 사용자의 동작 특성을 판단한다. 즉, 연속적인 거리 정보를 근거로 해서 사용자의 동작 속도를 측정하여, 속도가 양수(+)이면 접근중인 것으로 판단하고, 음수(-)이면 멀어지고 있는 것으로 판단하고, 절대속도가 주어진 허용값 이내인 경우에는 정지해 있는 것으로 판단한다.Referring to FIG. 2, the distance measuring unit 202 measures the distance between the camera 205 and the user every set time using the distance measuring sensor 201 to output continuous distance information, and the distance processing unit 203. ) Determines the operating characteristics of the user using the distance information. In other words, by measuring the user's operating speed based on continuous distance information, if the speed is positive (+), it is determined to be approaching; if it is negative (-), it is determined to be moving away, and the absolute speed is within the given allowable value. If it is, it is judged to be stopped.
카메라 동작 제어부(204)는 거리 처리부(203)로부터 제공되는 거리와 속도, 가속도 등의 정보를 이용해서 사용자가 정지해 있을 때 카메라(205)의 동작을 제어한다. 이 때 사용자의 동작이 안정화되지 않은 상태에서도 미리 사용자가 멈출 위치를 추정하여 그 위치로 카메라(205)의 렌즈를 구동시켜 줌으로써 촛점을 맞추는데 필요한 시간을 줄여준다.The camera motion control unit 204 controls the operation of the camera 205 when the user is stationary using information such as the distance, speed, and acceleration provided from the distance processing unit 203. At this time, even if the user's motion is not stabilized, the time required for focusing can be reduced by estimating the position where the user will stop in advance and driving the lens of the camera 205 to the position.
이와같이 하여 사용자의 동작이 안정화 되었을 때, 측정된 거리값을 근거로 해서 카메라 동작 제어부(204)를 통해 카메라(205)의 줌 및 포커스를 조정한다. 이 때 사용자가 어느 정도 계속 움직이고 있는 상태이고, 측정된 거리 값도 실제 눈 까지의 거리가 아니기 때문에 어느 정도의 측정 오차가 존재한다. 따라서, 미세 조정을 수행하는데, 카메라 동작 제어부(204)는 이미지 처리부(206)로부터 연속적으로 입력되는 홍채 이미지를 분석하여 포커스 정도를 구해내고, 포커스 정도가 확인을 수행하기에 알맞을 때 까지 줌 및 포커스 렌즈를 이동시키면서 최대값이 나오는 방향으로 추적을 계속하여 촛점을 맞춘다.When the user's motion is stabilized in this way, the zoom and focus of the camera 205 is adjusted through the camera motion control unit 204 based on the measured distance value. At this time, the user keeps moving to some extent, and the measured distance value is not the distance to the real eye, so there exists some measurement error. Accordingly, fine adjustment is performed, and the camera motion controller 204 analyzes the iris images continuously input from the image processor 206 to obtain a focus level, and zooms and focuss until the focus level is appropriate to perform confirmation. As you move the lens, continue tracking in the direction of the maximum value.
그런데, 사용자가 안경을 착용한 경우에는 안경과 조명부(208)에 구비되어 있는 LED(208a,208b,208c)와의 각도에 따라서 홍채 이미지에 반사가 일어날 수 있다. 그러므로 이미지 처리부(206)는 포커스 정도를 계산하기 전에 미리 반사 정도를 검출하여 그에 따른 안경 반사 정보를 조명 제어부(207)측으로 출력한다.However, when the user wears glasses, reflection may occur in the iris image according to the angle between the glasses and the LEDs 208a, 208b, and 208c provided in the lighting unit 208. Therefore, the image processing unit 206 detects the degree of reflection in advance before calculating the degree of focus and outputs the specular reflection information according to the illumination control unit 207.
조명 제어부(207)는 안경의 반사를 피할 수 있도록 안경 반사 정보를 근거로 해서 조명용 LED(208a,208b,208c)의 점등 여부를 제어하고, 이에 따라서 안경에서 반사되는 위치도 바뀌게 된다. 이렇게 해서 안경에 의한 반사를 회피하고, 카메라(205)에서 얻은 홍채 이미지를 분석하여 인식을 수행하는 것이다.The lighting control unit 207 controls whether the lighting LEDs 208a, 208b, and 208c are turned on based on the specular reflection information so as to avoid the reflection of the spectacles, and thus the position reflected by the spectacles is also changed. In this way, reflection by the glasses is avoided, and the iris image obtained by the camera 205 is analyzed to perform recognition.
그러나, 이 시스템의 경우에는 카메라 촛점을 맞추기 위해서 렌즈를 움직일때 렌즈의 움직임 방향 및 거리를 대부분 거리 측정 센서에 의존하고 있다. 따라서, 거리 측정 센서가 사용자 눈 까지의 정확한 거리 정보를 주지 못하는 경우가 종종 발생하며, 이러한 경우에는 렌즈의 움직임 방향이 잘못 지정되어 촛점을 맞추는 시간이 증가하게 되는 문제점이 초래될 수 있고, 사용자가 홍채 인식 시스템에서 허용하는 범위 내로 접근해야 하므로 불편하다.However, in this system, when moving the lens to focus the camera, the direction and distance of the lens movement are mostly dependent on the distance measuring sensor. Therefore, the distance measuring sensor often does not provide accurate distance information to the user's eyes, and in this case, a problem may occur in that the direction of movement of the lens is incorrectly specified to increase the time for focusing. This is inconvenient because the iris recognition system must approach within the range allowed.
한편, 화상 회의용 카메라와 홍채 인식 카메라를 하나의 시스템으로 통합하여 PC시스템 등에서 홍채 인식이 가능하도록 한 화상회의 겸용 홍채 인식 카메라 장치가 제안되고 있다.On the other hand, a video conferencing combined iris recognition camera device has been proposed in which a video conferencing camera and an iris recognition camera are integrated into one system to enable iris recognition in a PC system.
도3은 이 장치와 사용자와의 위치 및 거리 관계를 보여준다. 이 장치에서는 화상회의 겸용 홍채인식 카메라를 사용자가 주시하면서 촛점 거리(D)와 그 촛점 각도를 정확하게 맞춰 주어야만 소망하는 홍채영상을 구할 수 있다.3 shows the location and distance relationship between the device and the user. In this device, the user can keep an eye on the video conferencing iris recognition camera to accurately match the focal length (D) with the focal angle to obtain the desired iris image.
이 장치에서는 도4에 도시된 바와 같이, 사용자의 홍채를 인식하기 위해서 단촛점 렌즈를 사용하는 홍채 인식 인식 카메라 렌즈 속의 거리 및 촛점 조절용 이미지(두개의 서로 다른 색상의 원을 이용한다)가 서로 일치되어 보이는 위치로 눈을 맞추게 되어 있어서, 카메라 속의 두개의 점이 일치하는 위치에 사용자의 시선이 놓이게 되면 홍채 인식을 시작하게 된다. 이와 같이 촛점 거리를 맞추기 위해서는 사용자가 카메라로부터 소정 거리(44cm - 48cm)를 둘 것을 권고하고 있으며, 동시에 카메라 렌즈 안에 보이는 파란 색의 원과 하얀 색의 원을 이용하여 촛점을 맞추도록 유도하는 것이다. 즉, 사용자로 하여금 카메라를 주시하면서 두개의 원이 일치할 때 까지 촛점 각도를 맞추는 방향으로 적당하게 이동할 것을 유도하는 것이다.In this device, as shown in Fig. 4, the distance in the iris recognition camera lens and the focusing image (using two different colored circles) in the iris recognition camera lens are used to recognize the user's iris. The eye is set to the visible position, so when the user's gaze is placed at the position where two points in the camera coincide, the iris recognition starts. In order to achieve such a focal length, the user is recommended to set a predetermined distance (44cm-48cm) from the camera, and at the same time, it is induced to focus by using a blue circle and a white circle visible in the camera lens. That is, the user is directed to the camera while properly moving in the direction of focusing until the two circles coincide.
도4에서 (a)는 촛점 각도를 맞춘 경우이고, (b)는 촛점 각도가 어긋난 경우를 보여준다.In FIG. 4, (a) shows a case where the focus angle is adjusted, and (b) shows a case where the focus angle is shifted.
도5는 상기한 종래의 화상회의 겸용 홍채 인식장치에서 촛점각도를 사용자가 맞출 수 있도록 유도 및 안내하기 위한 광학계 내부 구조를 보여준다. 도5에 도시된 바와같이 홍채 인식용 카메라 렌즈(501)와, 상기 렌즈를 통해 입사되는 사용자 눈 영상을 홍채인식 카메라(503)쪽으로 보내주기 위한 반사경(502), 그리고 홍채 인식용 카메라(503)가 구비되어 있고, 도4에 도시된 바와같이 두개의 원을 만들어서 표시해주기 위한 발광다이오드(LED)(504)가 반사경(502)의 후사면에 설치되고 이 LED(504)의 불빛을 통과시키기 위한 원형의 구멍(502a)이 반사경(502)에 형성된 구조를 이룬다.Figure 5 shows the internal structure of the optical system for guiding and guiding the user to adjust the focus angle in the conventional video conferencing iris recognition device described above. As shown in FIG. 5, an iris recognition camera lens 501, a reflector 502 for sending an image of a user's eye incident through the lens, to an iris recognition camera 503, and an iris recognition camera 503. As shown in FIG. 4, a light emitting diode (LED) 504 for forming and displaying two circles is installed on the rear surface of the reflector 502 and passes through the light of the LED 504. A circular hole 502a forms a structure formed in the reflector 502.
이 구조에 의하여 도4에 도시된 바와 같이, LED(504)의 불빛이 구멍(502a)을 통해 렌즈(501)를 투과하면서 사용자에게 소정 색상의 원형 불빛을 보여주게 되고, 렌즈 등에 형성된 다른 색상과 크기의 원과 상기 LED에 의한 원이 서로 동심원상으로 일치해 보일 때 까지 사용자가 상하좌우로 적당하게 움직여서 촛점 각도를 맞춰주게 되는 것이다.By this structure, as shown in FIG. 4, the light of the LED 504 passes through the lens 501 through the hole 502a and shows a circular light of a predetermined color to the user. Until the circle of size and the circle formed by the LED coincide with each other in concentric circles, the user moves the right, left, right and right to adjust the focusing angle.
그러나, 이 장치에서는 사용자가 어느 정도 촛점 거리에 대하여 직관적으로 익숙해 질 수 있도록 하기 위해서 줄자를 이용해서 미리 촛점 거리에 대한 감각을 선행 학습하기를 권하고 있으며, 카메라 렌즈 안에 보이는 두개의 원 중에서 하얀 색의 원이 파란 색의 원 안에 동심원상으로 들어오도록 해야 하기 때문에 촛점 거리를 맞추기가 불편하고 어려울 뿐만 아니라, 작은 크기의 렌즈, 그리고 좌우측 눈의 시차(Visual Difference) 등을 감안해 본다면, 앞서 설명한 어려움과 불편함은 더욱 가중될 수 밖에 없었다.However, this device recommends using the tape measure to pre-sensing the sense of focal length in advance so that the user can become familiar with the focal length intuitively. It is inconvenient and difficult to adjust the focal length because the circle should be concentrically in the blue circle, and considering the small size of the lens and the visual difference between the left and right eyes, The ship could not but be weighted more.
또한 렌즈를 2개 사용하고 있고 LED와 렌즈간의 거리가 짧기 때문에 사용자가 렌즈 정면을 벗어나도 LED불빛이 보이게 되어 촛점각도를 잘 맞췄는지 그렇지 않은지를 판정하기가 어렵다. 더구나 어느 각도에서도 LED불빛이 보이고 촛점을 맞추기 위해서 렌즈 표면에 흰색 점을 표시해 두었기 때문에 이 것이 영상 획득에 장애 요인으로 작용할 수도 있으며, LED불빛 투과를 위해서 반사경에 구멍을 뚫어 놓아야 하고, 정면이 아닌 다른 각도에서 홍채 인식용 카메라를 주시하게 되면 원형으로 보이지 않게 되어 촛점 각도를 맞추기가 매우 어려운 문제점이 있었다.In addition, since two lenses are used and the distance between the LED and the lens is short, the LED light is visible even if the user leaves the front of the lens, so it is difficult to determine whether or not the focus angle is well adjusted. Moreover, because the LED light is visible from any angle and white spots are displayed on the lens surface for focusing, this may be an obstacle to image acquisition, and a hole must be drilled in the reflector to transmit the LED light. If you look at the camera for iris recognition from a different angle, there is a problem that it is difficult to match the focus angle because it does not look circular.
본 발명은 홍채 인식 시스템에서 홍채 이미지를 얻기 위한 카메라와 사용자와의 거리를 계산하고 그 계산된 거리 정보를 기반으로 해서 사용자에게 어떤 방향으로 얼마만큼 이동해야 하는지를 유도 및 안내해 줄 수 있도록 한 홍채 인식 시스템의 촛점 각도 표시장치를 제안한다.The present invention calculates the distance between the camera and the user to obtain an iris image in the iris recognition system, and based on the calculated distance information, the iris recognition system can guide and guide the user how much and in what direction. We propose a focusing angle display device.
특히 본 발명은 사용자가 홍채 인식용 카메라를 주시하면서 움직이는 것 만으로도 카메라에 대한 사용자의 촛점 각도를 정확하게, 쉽게 맞출 수 있도록 유도 및 안내하는 홍채 인식 시스템의 촛점 각도 표시장치를 제안한다.In particular, the present invention proposes a focusing angle display device of the iris recognition system for guiding and guiding the user's focusing angle to the camera accurately and easily by simply moving while looking at the camera for iris recognition.
본 발명은 홍채인식 카메라로부터 사용자의 시야를 향해 투사되어 나오는 소정 색상의 가시광의 선명도 여부를 이용해서 사용자가 홍채 인식용 카메라를 주시하면서 카메라에 대한 사용자의 촛점 각도를 정확하게, 쉽게 맞출 수 있도록 한 홍채 인식 시스템의 촛점 각도 표시장치를 제안한다.The present invention uses the clarity of the visible light of a predetermined color projected from the iris recognition camera toward the user's field of view by using the clarity of the iris recognition camera while allowing the user to accurately and easily adjust the user's focus angle with respect to the camera. A focus angle display device for a recognition system is proposed.
도1은 일반적인 홍채 인식 시스템의 구성을 나타낸 블록도1 is a block diagram showing the configuration of a general iris recognition system
도2는 홍채 인식 시스템의 촛점 자동 조절장치의 구성을 나타낸 블록도Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the automatic focusing device of the iris recognition system
도3은 화상회의 겸용 홍채 인식장치에서 촛점각도를 맞추는 방법을 설명하기 위한 도면Figure 3 is a view for explaining a method of adjusting the focus angle in the video conferencing iris recognition device
도4는 종래의 화상회의 겸용 홍채 인식장치에서 촛점 각도를 표시하고 맞추는 방법을 설명하기 위한 도면4 is a view for explaining a method of displaying and fitting a focusing angle in a conventional video conferencing iris recognition device;
도5는 종래의 화상회의 겸용 홍채 인식장치에서 촛점 각도를 표시하기 위한 광학계 내부 구조를 나타낸 도면5 is a view showing the internal structure of the optical system for displaying the focus angle in the conventional video conferencing iris recognition device
도6은 보 발명에서 촛점 각도를 표시하고 맞추는 방법을 설명하기 위한 도면6 is a view for explaining a method of displaying and fitting a focusing angle in the present invention;
도7은 본 발명의 촛점각도 표시장치의 제1실시예에 따른 광학계 내부 구조를 나타낸 도면7 is a view showing an internal structure of an optical system according to a first embodiment of a focal angle display device of the present invention;
도8은 본 발명의 촛점각도 표시장치의 제2실시예에 따른 광학계 내부 구조를 나타낸 도면8 is a view showing an internal structure of an optical system according to a second embodiment of a focal angle display device of the present invention;
본 발명은 사용자의 홍채 인식을 위한 영상정보를 획득하기 위한 홍채 인식용 카메라와, 상기 홍채 인식을 위한 카메라 렌즈를 투과하여 사용자에게 촛점 각도를 표시해 주기 위한 발광수단을 포함하여 상기 발광수단으로부터 렌즈를 통해 투사되어 보이는 불빛의 선명도로부터 사용자가 촛점 각도를 유도 및 안내받을 수있도록 한 것을 특징으로 하는 홍채 인식 시스템의 촛점 각도 표시장치이다.The present invention provides a lens from the light emitting means including an iris recognition camera for acquiring image information for iris recognition of the user, and light emitting means for displaying a focus angle to the user through the camera lens for iris recognition. The focus angle display device of the iris recognition system, characterized in that the user can guide and guide the focus angle from the sharpness of the light projected through.
또한 본 발명은 상기 발광수단에 의한 촛점 각도 표시광을 홍채 인식을 위한 광로와 분리해서 처리해 주기 위한 광처리수단을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 홍채 인식 시스템의 촛점 각도 표시장치이다.In another aspect, the present invention is a focus angle display device of the iris recognition system characterized in that it further comprises a light processing means for processing the focus angle display light by the light emitting means separated from the optical path for iris recognition.
또한 본 발명은 상기 광처리수단이 IR광을 반사시키고 가시광을 투과하여 상기 발광수단의 표시광이 홍채인식용 카메라 렌즈를 투과하여 사용자를 향해 투사될 수 있도록 한 핫 미러(Hot Mirror)인 것을 특징으로 하는 홍채 인식 시스템의 촛점 각도 표시장치장치이다.In another aspect, the present invention is characterized in that the light processing means is a hot mirror that reflects the IR light and transmits visible light so that the display light of the light emitting means can be projected toward the user through the iris recognition camera lens The focus angle display device of the iris recognition system.
또한 본 발명은 상기 발광수단이 상기 핫 미러의 후사면에 위치하는 것을 특징으로 하는 홍채 인식 시스템의 촛점 각도 표시장치이다.In another aspect, the present invention is a focus angle display device of the iris recognition system, characterized in that the light emitting means is located on the rear surface of the hot mirror.
또한 본 발명은 상기 발광수단에서 출력된 광이 상기 핫 미러의 후사면으로부터 렌즈를 투과하여 투사될 수 있도록 광을 안내하는 광도파수단을 더 포함하여이루어지는 것을 특징으로 하는 홍채 인식 시스템의 촛점 각도 표시장치이다.In addition, the present invention further comprises an optical waveguide means for guiding the light so that the light output from the light emitting means can be projected through the lens from the rear mirror surface of the hot mirror, the focus angle display of the iris recognition system Device.
상기한 특징에 따른 본 발명의 홍채 인식 시스템의 촛점 각도 표시장치에 의한 촛점 각도의 유도 및 안내는 다음과 같이 이루어진다.Derivation and guidance of the focus angle by the focus angle display device of the iris recognition system of the present invention according to the above features is made as follows.
먼저, 도6은 본 발명에 따른 촛점 각도 표시방법을 설명하기 위한 광학계 유닛의 전면을 보여준다. 도6을 참조하면 본 발명이 적용되는 화상회의 겸용 홍채 인식장치는, 장치 몸체(600)-전면부분이다-에 화상 회의용 카메라(601)와 홍채 인식용 카메라(602), 그리고 조명장치(603)와 거리 측정용 센서(LED)(604)를 구비하고 있으며, 촛점 각도를 표시하는 불빛(602a)이 홍채인식용 카메라(602) 안에서 보이고 있다.First, Figure 6 shows a front surface of the optical system unit for explaining the focus angle display method according to the present invention. Referring to FIG. 6, the videoconferencing iris recognition device to which the present invention is applied, the video conferencing camera 601, the iris recognition camera 602, and the illumination device 603 in the apparatus body 600, which is a front portion. And a distance measuring sensor (LED) 604, and a light 602a indicating a focusing angle is visible in the iris recognition camera 602.
화상회의용 카메라(601)는 화상회의를 위한 사용자의 영상(주로 얼굴 영상)을 촬영하여 취득하기 위한 것이다. 홍채 인식용 카메라(602)는 사용자의 홍채 인식을 위하여 사용자의 눈영상을 취득하기 위한 것이고, 조명장치(603)는 홍채 인식을 위한 촬영에 필요한 조명을 제공하며, 거리 측정용 센서(604)는 사용자 사용자와 카메라 사이의 거리를 측정하기 위한 것이다.The videoconferencing camera 601 is for capturing and acquiring an image (mainly a face image) of a user for videoconferencing. The iris recognition camera 602 is for acquiring an eye image of the user for iris recognition of the user, the lighting device 603 provides illumination necessary for photographing for iris recognition, and the distance measuring sensor 604 User To measure the distance between the user and the camera.
사용자는 상기 도2 및 도6의 (a),(b)에 도시된 바와같이 카메라를 주시하면서 홍채인식용 카메라(602)의 내부로부터 투사되어 나오는 각도 표시용 가시광의 선명도에 따라 얼굴을 상하좌우로 적절하게 움직여서, 상기 각도 표시용 가시광이 선명하게 보이는 위치를 찾아냄으로써 정확한 촛점 각도를 맞출 수 있게 된다.The user looks at the camera as shown in FIGS. 2 and 6 (a) and (b), and faces the face up, down, left, and right according to the sharpness of the angle display visible light projected from the inside of the iris recognition camera 602. By properly moving, the position of the visible light for displaying the angle can be found clearly, so that the correct focus angle can be achieved.
즉, 촛점 각도가 맞지 않은 경우에는 도6의 (a)와 같이 홍채인식용 카메라(602) 내부에서 투사되어 나오는 각도 표시용 가시광이 흐리거나 보이지 않게 되고, 촛점 각도가 맞는 경우에는 도6의 (b)와 같이 홍채 인식용 카메라(602)내부에서 투사되어 나오는 각도 표시용 가시광이 선명한 불빛(602a)으로 보여지게 되는 것이다.That is, when the focus angle is not correct, as shown in FIG. 6A, visible light for displaying the angle projected from the inside of the iris recognition camera 602 is blurred or invisible, and when the focus angle is correct, As shown in b), the visible light for displaying the angle projected from the inside of the iris recognition camera 602 is seen as a clear light 602a.
이와같이 본 발명에 따른 촛점 각도 표시용 가시광이 홍채 인식용 카메라(602)안에 보이기 위한 광학계 구성을 도7 및 도8에 각각 실시예로써 나타내었다.As described above, an optical system configuration for showing the visible light for focusing angle display according to the present invention in the iris recognition camera 602 is shown in Figs.
도7에서 살펴보면, 홍채 인식용 카메라(602)의 카메라 렌즈(602b), 핫 미러(701), 촛점 각도 표시용 광출력을 위한 LED(702)를 포함하며, LED(702)는 핫 미러(701)의 후사면에 위치한다. 핫 미러(701)는 LED(702)에서 출력된 가시광을 투과하여 홍채 인식용 카메라 렌즈(602b)를 통해 사용자에게 보여줄 수 있도록 하고 또한 홍채 인식을 위해서 취득되는 IR광은 반사시켜 홍채 인식용 카메라(602)로 보내준다.Referring to FIG. 7, the camera lens 602b of the iris recognition camera 602, a hot mirror 701, and an LED 702 for light output for focusing angle display, the LED 702 is a hot mirror 701 ) Is located on the rear slope. The hot mirror 701 transmits visible light output from the LED 702 to be displayed to the user through the iris recognition camera lens 602b, and reflects IR light acquired for iris recognition to reflect the iris recognition camera ( 602).
도6 및 도7에 따른 본 발명 제1실시예에서는 사용자가 상기 도2에서와 같이 홍채 인식용 카메라(602)를 주시하면서 촛점 각도를 맞추는 방향으로 움직이는데 따라서 LED(702)로부터 핫 미러(701)를 통해 렌즈(602b)에서 사용자를 향해 투사되어 보이는 불빛(602a)이 보이지 않거나, 혹은 흐리게 보이거나, 혹은 선명하게 보이게 된다.In the first embodiment of the present invention according to FIGS. 6 and 7, the user moves in the direction of focusing while observing the iris recognition camera 602 as shown in FIG. The light 602a projected toward the user from the lens 602b is not visible, blurred or vivid.
특히, 사용자가 카메라(602)를 주시하는 각도가 정확하게 촛점 각도에 이르는 경우에는 카메라와 렌즈 및 핫미러-LED를 잇는 일직선상에 시선이 놓이게 되어 LED(702)의 불빛이 선명하게 보이게 되므로, 이와 같이 LED 불빛의 선명도로부터 사용자는 자신이 촛점 각도를 잘 맞추고 있는지, 혹은 그렇지 않은지를 직관적으로판단할 수 있게 된다.In particular, when the angle at which the user gazes at the camera 602 reaches the focal angle accurately, the line of sight is placed on a straight line connecting the camera with the lens and the hot mirror-LED, so that the light of the LED 702 is clearly seen. Likewise, from the clarity of the LED light, the user can intuitively determine whether he or she is focusing properly.
이와같이 LED(702)에서 출력된 광은 가시광이므로 핫 미러(701)를 투과하여 홍채 인식용 카메라 렌즈(602b)를 통해 사용자에게 시각적으로 인식될 수 있고, 그 것이 홍채 인식용 카메라를 주시하는 것 만으로 간단하게 이루어질 수 있다.Since the light output from the LED 702 is visible light, it can be visually recognized by the user through the hot mirror 701 and through the iris recognition camera lens 602b, and only by looking at the iris recognition camera. It can be done simply.
도7의 실시예는 LED(702)를 핫 미러(701)의 후사면에 두기 때문에 카메라 내부의 아랫쪽 공간을 여유롭게 확보할 수 있는 장점도 있다.In the embodiment of Fig. 7, the LED 702 is placed on the rear surface of the hot mirror 701, so that the lower space inside the camera can be secured.
다음, 도8은 본 발명의 홍채 인식 시스템의 촛점 각도 표시장치에 따른 광학계의 제2실시예 구조를 나타낸 도면으로서, 홍채 인식용 카메라(602)의 카메라 렌즈(602b), 핫 미러(701), 촛점 각도 표시용 광출력을 위한 LED(702)를 포함하며, LED(702)는 핫 미러(701)의 아래쪽(렌즈 아래쪽 공간)에 위치하고, LED(702)로부터 핫 미러(701)까지 프리즘(801)을 연결하여 LED(702)의 광이 핫 미러(701)까지 유도되도록 하였다. 핫 미러(701)는 LED(702)에서 출력된 가시광을 투과하여 홍채 인식용 카메라 렌즈(602b)를 통해 사용자에게 보여줄 수 있도록 하고 또한 홍채 인식을 위해서 취득되는 IR광은 반사시켜 홍채 인식용 카메라(602)로 보내준다.8 is a view showing the structure of a second embodiment of the optical system according to the focal angle display device of the iris recognition system of the present invention, the camera lens 602b of the iris recognition camera 602, the hot mirror 701, LED 702 for light output for focusing angle indication, which is located underneath the hot mirror 701 (space under the lens), and prism 801 from the LED 702 to the hot mirror 701. ) To direct the light of the LED 702 to the hot mirror 701. The hot mirror 701 transmits visible light output from the LED 702 to be displayed to the user through the iris recognition camera lens 602b, and reflects IR light acquired for iris recognition to reflect the iris recognition camera ( 602).
도6 및 도8에 따른 본 발명 제2실시예에서는 사용자가 상기 도2에서와 같이 홍채 인식용 카메라(602)를 주시하면서 촛점 각도를 맞추는 방향으로 움직이는데 따라서 LED(702)로부터 프리즘(801)을 거쳐서 핫 미러(701)를 통해 렌즈(602b)에서 사용자를 향해 투사되어 보이는 불빛(602a)이 보이지 않거나, 혹은 흐리게 보이거나, 혹은 선명하게 보이게 된다.In the second embodiment of the present invention according to FIGS. 6 and 8, the user moves the prism 801 from the LED 702 as the user moves in the direction of focusing while observing the iris recognition camera 602 as shown in FIG. 2. Through the hot mirror 701, the light 602a projected from the lens 602b toward the user is invisible, blurred or vivid.
특히, 사용자가 카메라(602)를 주시하는 각도가 정확하게 촛점 각도에 이르는 경우에는 카메라와 렌즈 및 핫 미러-프리즘 종단을 잇는 일직선상에 시선이 놓이게 되어 프리즘 종단으로부터 출력되는 LED(702)의 불빛이 선명하게 보이게 되므로, 이와 같이 LED 불빛의 선명도로부터 사용자는 자신이 촛점 각도를 잘 맞추고 있는지, 혹은 그렇지 않은지를 직관적으로 판단할 수 있게 된다.In particular, when the angle at which the user looks at the camera 602 reaches the focal point accurately, the line of sight is placed on a straight line connecting the camera with the lens and the hot mirror-prism end, so that the light of the LED 702 output from the prism end is turned on. Since the image is clearly visible, the user can intuitively determine whether he or she is properly focusing the angle from the sharpness of the LED light.
이와같이 LED(702)에서 출력된 광은 가시광이므로 핫 미러(701)를 투과하여 홍채 인식용 카메라 렌즈(602b)를 통해 사용자에게 시각적으로 인식될 수 있고, 그 것이 홍채 인식용 카메라를 주시하는 것 만으로 간단하게 이루어질 수 있다.Since the light output from the LED 702 is visible light, it can be visually recognized by the user through the hot mirror 701 and through the iris recognition camera lens 602b, and only by looking at the iris recognition camera. It can be done simply.
도7의 실시예는 LED(702)를 핫 미러(701)의 아래쪽 즉, 렌즈의 아래쪽 공간에 두기 때문에 홍채 인식용 카메라 경통의 길이를 짧게 할 수 있는 장점도 있다.In the embodiment of Fig. 7, the LED 702 is placed below the hot mirror 701, i.e., below the lens, so that the length of the camera barrel for iris recognition can be shortened.
상기한 바와 같이 본 발명의 홍채 인식 시스템의 촛점 각도 표시장치에서는 렌즈를 3개 사용하고 있어서 반사 미러까지의 빛 전달거리가 길고, LED와 렌즈간의 거리가 길기 때문에 사용자의 주시 각도의 관점에서 볼 때 렌즈 정면을 벗어나면 LED불빛 자체가 보이지 않거나 흐리게 보이고, 주시 각도에 따른 LED 선명도에 의존해서 촛점 각도를 조절하도록 유도 및 안내하기 때문에 종래와 같이 렌즈 표면에 점을 찍어 놓거나, 미러에 구멍을 뚫는 등의 필요성이 전혀 없게 된다.As described above, the focus angle display device of the iris recognition system of the present invention uses three lenses, so that the light transmission distance to the reflecting mirror is long and the distance between the LED and the lens is long, so that the viewing angle of the user can be viewed. If the lens is out of the front of the lens, the LED light itself will be invisible or blurred, and it will guide and guide you to adjust the focusing angle depending on the sharpness of the LED according to the viewing angle. There is no need for it.
본 발명은 단촛점 렌즈를 사용한 화상회의 겸용 홍채 인식장치에서 사용자가 카메라 촛점을 맞추기 위한 각도를 직관적으로 판정할 수 있도록 유도해 줌으로써, 홍채 인식을 위한 거리 조절을 쉽고 간편하게 할 수 있게 도와준다.The present invention induces the user to intuitively determine the angle for focusing the camera in the video conferencing iris recognition device using a single focus lens, thereby helping to easily and conveniently adjust the distance for iris recognition.
또한 본 발명은 단촛점 렌즈를 사용한 화상회의 겸용 홍채인식 카메라에서사용자가 카메라 촛점을 맞추기 위해 카메라를 주시할 때 기존 기술과는 달리 동심원상으로 두개의 점을 맞춰야 하는 불편함이 없이, LED의 불빛이 선명하게 보이는가 혹은 그렇지 않은가 만으로 촛점 각도를 맞춰 줄 수 있어서 편리하다.In addition, the present invention in the video conferencing iris camera using a single focus lens when the user looks at the camera to focus the camera, unlike the existing technology, without the inconvenience of having to match the two points in concentric circles, LED lights Whether it looks sharp or not, it is convenient to adjust the focusing angle.
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