KR20030016521A

KR20030016521A - Id certification system using bar-code and face recognition, and method using the same

Info

Publication number: KR20030016521A
Application number: KR1020010050145A
Authority: KR
Inventors: 김정용
Original assignee: 김정용
Priority date: 2001-08-21
Filing date: 2001-08-21
Publication date: 2003-03-03

Abstract

PURPOSE: A system and a method for certifying identification using barcode and face recognition are provided to recognize a user's face fast by comparing intrinsic key data inquired from an ID card with a linked face image of a registered user. CONSTITUTION: An ID card generating device(122) includes a key input part(106) receiving personal information of each user and the intrinsic key data for the face recognition, a controller(100) receiving the intrinsic key data and the personal information of the user from the key input part(106) and applying the data to a barcode printer(118), and a barcode printing module(120) generating a barcode by receiving the personal information and the intrinsic key data of the user and prints the barcode on the ID card(130). The barcode printing module(120) includes a barcode generator(116) converting the intrinsic key data and the personal information of the user into the barcode, a printer(118) printing the generated barcode on the ID card(130), and a barcode controller(114) controlling the barcode generator(116) in order to print the intrinsic key data and the personal information of the user on the ID card(130) as the barcode.

Description

Identification system using barcode and face recognition and identification method using it {ID CERTIFICATION SYSTEM USING BAR-CODE AND FACE RECOGNITION, AND METHOD USING THE SAME}

본 발명은 신분 인증 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 바코드와 얼굴인식을 이용하여 신분을 인증하는 신분인증 시스템 및 이를 이용한 신분 인증 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an identity authentication system, and more particularly, to an identity authentication system for authenticating an identity using a barcode and face recognition and an identity authentication method using the same.

통상적으로 신분인증 시스템이라 함은 보안이 요구되는 특정 지역이나 건물 등에 미리 등록된 사람들만의 출입을 허여하기 위하여 도입된 시스템으로, 일반적으로 널리 사용되고 있는 스마트 카드 시스템 외에도 지문 인식, 홍체 인식, 얼굴 인식 등과 같은 고도의 보안 기술이 사용되고 있다.In general, identity authentication system is a system introduced to allow access only for those who are registered in advance in a specific area or building where security is required. In addition to the widely used smart card system, fingerprint recognition, iris recognition, and facial recognition are commonly used. High security technologies such as these are being used.

이중 현재 신분(Identification: ID)카드로 널리 사용되고 있는 스마트 카드를 이용한 신분인증 시스템의 경우는 스마트 카드내에 사용자의 각종 신상정보와 특정 건물로의 접근을 위한 비밀번호 등을 기록하여 상기 신상정보와 비밀번호가 등록된 사용자에게만 접근을 허여하는 방식으로, 상기 지문인식, 홍체 인식, 얼굴 인식 등과 같은 생체 인식 시스템에서와 같이 고가의 장비를 필요로 하지 않으면서도 뛰어난 보안성을 지니고 있으나, 타인에 의한 도용, 위조 및 변조가 비교적 쉬운 문제점이 있으며,In the case of an identity authentication system using a smart card that is widely used as an identification card (ID), the personal information and the password for accessing a specific building are recorded in the smart card. By allowing access only to registered users, it has excellent security without requiring expensive equipment such as in biometric systems such as fingerprint recognition, iris recognition, and face recognition, but it can be used by others. And modulation is relatively easy,

또한, 상기 생체인식 기술의 하나인 얼굴 인식을 통한 신분인증 시스템은 사용자 각각의 얼굴 특성이 다른 점을 이용해 등록된 사용자들을 식별하는 시스템으로, 상기 스마트 카드 시스템보다는 훨씬 뛰어난 보안성을 나타내지만 아직까지는 얼굴 인식만을 통해 사용자를 인증하는 경우 인식상의 오류로 타인을 인증자로 인식하거나 인증자를 타인으로 인식하는 등의 시스템적인 오류가 발생할 수 있는 문제점이 있다.In addition, the identity authentication system through face recognition, which is one of the biometric technologies, is a system for identifying registered users by using different facial features of the user, and exhibits much higher security than the smart card system. When authenticating a user only through face recognition, there is a problem that a systemic error such as recognition of another person as an authenticator or an authenticator as another person may occur due to an error in recognition.

따라서 상기 신분카드에 얼굴 인식의 오류를 방지하기 위한 개인 신상정보와개인 고유의 얼굴 특징 정보를 포함시켜 상기 얼굴 인식 시스템과 병행 사용한다면, 신분카드 시스템에서 위조의 문제점과 얼굴 인식 시스템에서의 오류인식 문제점을 효과적으로 해결하여 시스템의 보안이 보다 강화될 것으로 기대된다.Therefore, if the identification card includes personal identification information and personal unique facial feature information to prevent errors in face recognition and is used in parallel with the face recognition system, problems of forgery in the identification card system and error recognition in the face recognition system It is expected to enhance the security of the system by effectively solving the problem.

이러한 종래 신분카드 시스템 및 얼굴 인식을 통한 신분 인증 시스템에서의 문제점을 해결하기 위한 기술적 배경하에서 본 발명이 창작된 것이다.The present invention has been created under the technical background for solving the problems in the conventional identity card system and identity authentication system through face recognition.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 종래 신분카드 시스템과 얼굴 인식 시스템에서의 보안 및 인식 오류에 대한 문제점을 해결하고자 함에 있으며, 이러한 기술적 과제 달성을 위한 바코드와 얼굴 인식을 이용한 신분인증 시스템 및 방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다. 즉, 본 발명에서는 등록 인가된 사용자들의 얼굴 화상으로부터 사용자별 얼굴의 특징 값을 추출하여 데이터 베이스에 등록하고, 상기 등록된 얼굴 특징 값과 연동되는 사용자별 고유의 키 데이터를 해당 사용자의 신분카드에 사용자의 신상정보와 함께 바코드로 구현한다. 이로써, 신분인증시 신분카드로부터 조회된 사용자의 고유 키 데이터와 연동 저장된 등록 사용자와의 얼굴화상 비교를 통해 사용자의 얼굴인식을 보다 신속히 수행할 수 있게 되며, 또한 상기 얼굴 인식된 등록 사용자의 신상정보와 상기 신분카드로부터 판독된 신상정보의 일치 여부를 검사하는 인증과정을 통해 보다 정확한 신분인증이 가능하도록 함으로써, 신분카드 분실에 따른 도용, 위조 및 변조를 방지할 수 있게 된다.Accordingly, the technical problem to be achieved by the present invention is to solve the problems of security and recognition errors in the conventional identity card system and face recognition system, identification system using barcode and face recognition for achieving the technical problem and It is an object of the present invention to provide a method. That is, in the present invention, the feature value of each user's face is extracted from the face images of registered users and registered in the database, and the user's unique key data linked to the registered face feature value is added to the user's identity card It is implemented as a barcode with the user's personal information. As a result, the user's face recognition can be performed more quickly by comparing the user's unique key data retrieved from the identification card with the registered user stored in the case of identification authentication, and also the personal information of the registered user recognized by the face. And through the authentication process to check whether the identification information read from the identification card to enable more accurate identification, it is possible to prevent theft, forgery and tampering caused by the identification card lost.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 신분인증 시스템의 신분카드 생성장치 구성도이다.1 is a configuration diagram of an identification card generating apparatus of an identification system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 신분카드 제작 처리 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating an identification card production process according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 2차원 바코드 생성 개념도이다.3 is a conceptual diagram of two-dimensional barcode generation according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 신분카드 제작 개념도이다.4 is a conceptual diagram of identity card production according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 신분인증 시스템의 신분카드 판독장치의 구성도이다.5 is a block diagram of an identification card reader of an identification system according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 등록 처리 흐름도이다.6 is a flowchart of a user registration process according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 신분인증 처리 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating a user identification process according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 신분인증 처리 개념도이다.8 is a conceptual diagram of identification authentication processing according to an embodiment of the present invention.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 바코드와 얼굴 인식을 이용한 신분 인증 시스템의 신분카드 생성 장치는, 사용자별 신상 정보와 얼굴인식을 위한 고유의 키(key) 데이터를 입력받는 키입력부; 상기 키입력부로부터 입력되는 사용자의 고유 키 데이터와 상기 해당 사용자의 신상정보 데이터를 입력받아 바코드 인쇄부로 인가하는 제어부; 및 상기 제어부에 의해 인가되는 사용자의 신상정보와 상기 사용자 고유의 키데이터를 바코드로 생성하여 신분카드에 인쇄하는 바코드 인쇄모듈을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for generating an identity card using a barcode and face recognition according to an embodiment of the present invention, comprising: a key input unit for receiving user identification information and unique key data for face recognition; A control unit which receives the unique key data of the user input from the key input unit and the personal information information of the corresponding user and applies them to the barcode printing unit; And a barcode printing module for generating personal information of the user and key data unique to the user, which are applied by the control unit, as a barcode and printing the identification card.

본 발명에 있어서, 상기 바코드 인쇄모듈은, 상기 입력되는 바코드 변환 요구된 사용자의 키 데이터와 신상정보 데이터를 바코드로 생성시키는 바코드 생성부; 상기 바코드 생성부로부터 생성된 바코드를 상기 신분카드상에 인쇄시키는 프린터부; 및 상기 바코드 변환 요구 수신시 상기 바코드 생성부를 제어하여 상기 바코드 변환 요구된 사용자의 고유 키 데이터 및 신상정보 데이터가 상기 프린터부를 통해 상기 신분카드상에 바코드로 인쇄되도록 제어하는 바코드 제어부를 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the bar code printing module, the bar code generation unit for generating a bar code of the key data and the personal information data of the user requested to convert the bar code input; A printer unit for printing the barcode generated from the barcode generator on the identification card; And a barcode control unit controlling the barcode generation unit when receiving the barcode conversion request to control the unique key data and the personal information data of the user who requested the barcode conversion to be printed as a barcode on the identification card through the printer unit. Do.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 바코드와 얼굴 인식을 이용한 신분인증 시스템의 신분카드 판독 장치는, 신분인증을 요구한 사용자에 의해 입력된 신분카드의 바코드를 읽어들여 사용자의 신상정보와 얼굴 인식을 위한 고유의 키 데이터를 판독하는 바코드 인식모듈; 상기 신분인증 요구 사용자의 얼굴을 캡쳐하여 얼굴 화상에 대한 디지털 데이터를 출력시키는 화상 입력부; 상기 시스템에 등록된 사용자의 얼굴 화상 각각에 대한 참조패턴벡터(Ω_k)를 상기 사용자별 고유의 키 데이터와 연계하여 저장하고 있는 데이터 베이스; 상기 화상 입력부로부터 입력된 사용자의 얼굴화상 데이터를 고유얼굴 벡터 공간으로 전개시켜 각각의 고유얼굴 벡터의 공헌도에 따른 참조 패턴 벡터(Ω) 데이터로 변환시킨 후, 상기 사용자의 키 데이터와 연계 저장된 등록 사용자의 얼굴화상에 대한 참조 패턴 벡터(Ω_k) 데이터와 비교하여 얼굴인식을 수행하는 얼굴인식 처리부; 및 상기 바코드 인식모듈로부터 판독된 사용자의 신상정보 데이터와 상기 얼굴인식 처리부로부터 인식된 사용자의 신상정보가 일치하는 경우 상기 사용자를 등록된 사용자로 최종 인증하는 제어부를 포함한다.To achieve the above technical problem, an identity card reading apparatus of an identity authentication system using a barcode and face recognition according to the present invention reads a barcode of an identity card input by a user who has requested identification, and the user's personal information and face. A barcode recognition module for reading unique key data for recognition; An image input unit for capturing a face of the ID authentication request user and outputting digital data about the face image; A database for storing reference pattern vectors (Ω _k ) for each of a face image of a user registered in the system in association with key data unique to each user; The user's face image data input from the image input unit is developed into a unique face vector space, converted into reference pattern vector data according to the contribution of each unique face vector, and then registered and stored in association with the user's key data. A face recognition processor configured to perform face recognition by comparing the reference pattern vector Ω _k data with respect to the face image of the face image; And a controller for finally authenticating the user as a registered user when the personal information of the user read from the barcode recognition module and the personal information of the user recognized by the face recognition processor are identical.

본 발명에 있어서, 상기 얼굴 인식 처리부는, 상기 시스템에 사용자 등록시, 각 사용자의 얼굴 화상을 일정 수(M) 만큼 캡쳐하여 D(사용자수×M)개의 트레이닝 세트(training set) 행렬을 생성하고, 상기 트레이닝 세트 행렬의 평균값(Ψ)을 구한 후, 상기 트레이닝 세트에서 상기 평균값(Ψ)을 뺀 벡터 Φ를 이용해 공분산 행렬(C)을 산출하고, 상기 공분산 행렬(C)의 고유벡터(u_k)를 재배열한 고유얼굴 벡터공간을 구해 상기 각 얼굴화상을 상기 고유얼굴 벡터공간으로 전개시켜 사용자의 화상별 참조 패턴 벡터(Ω_k)를 생성한다.In the present invention, the face recognition processing unit, when registering a user with the system, captures a predetermined number (M) of face images of each user to generate D (number of users × M) training set matrix, After obtaining the average value Ψ of the training set matrix, a covariance matrix C is calculated using the vector Φ subtracted from the training set matrix and the eigenvector u _k of the covariance matrix C. The rearranged eigenface vector space is obtained, and each face image is developed into the eigenface vector space to generate a reference pattern vector Ω _k for each user's image.

본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 시스템에 사용자 등록시, 상기 얼굴인식 처리부로부터 산출되는 사용자별 각 얼굴화상에 대한 참조패턴 벡터(Ω_k) 데이터를 사용자별 고유의 키(key) 데이터와 연계하여 상기 데이터 베이스에 저장시키는 것이 바람직하다.In the present invention, the control unit, when registering a user in the system, by linking the reference pattern vector (Ω _k ) data for each user-specific face image calculated from the face recognition processing unit with the unique key data for each user Preferably stored in the database.

본 발명에 있어서, 상기 얼굴인식 처리부는, 상기 입력화상의 참조 패턴 벡터 데이터(Ω)와 상기 데이터 베이스에 상기 입력 화상 사용자의 키 데이터와 연계되어 저장된 등록 사용자 화상의 참조패턴 벡터(Ω_k) 데이터와의 오차값(e_k)을 연산하여 오차값이 미리 설정된 기준범위를 초과하지 않는 경우 상기 등록 사용자의 얼굴화상을 상기 신분인증 요구 사용자의 얼굴화상으로 인식하는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 오차값(e_k)은 유클라디언 디스턴스 산출식에 의해 계산될 수 있다.In the present invention, the face recognition processing unit, the reference pattern vector data (Ω _k ) of the registered user image stored in association with the reference pattern vector data (Ω) of the input image and the key data of the input image user in the database. When the error value e _k is calculated and the error value does not exceed a preset reference range, it is preferable to recognize the face image of the registered user as the face image of the identity authentication request user. In this case, the error value e _k may be calculated by a Euclidean distance calculation formula.

본 발명에 있어서, 상기 얼굴인식 처리부는, 상기 신분인증 요구 사용자의 키 데이터와 연계되어 저장된 등록 사용자 화상의 참조패턴 벡터(Ω_k) 데이터와 상기 입력화상의 참조 패턴 벡터 데이터(Ω)와의 오차값(e_k)이 상기 미리 설정된 기준범위를 초과하는 경우에는 상기 입력된 얼굴 화상에 대해 인증실패로 판단하는 것이 바람직하다.In the present invention, the face recognition processing unit, the error value between the reference pattern vector (Ω _k ) data of the registered user image stored in association with the key data of the identity authentication request user and the reference pattern vector data (Ω) of the input image. When (e _k ) exceeds the preset reference range, it is preferable to determine the authentication failure with respect to the input face image.

본 발명에 있어서, 상기 화상 입력부는, 상기 신분인증 요구한 사용자의 얼굴을 캡쳐하여 얼굴 화상을 입력하는 렌즈부; 상기 렌즈부로부터 입력되는 얼굴 화상에 대한 광신호를 전기적 촬상 화상신호를 변환하는 CMOS센서부; 및 상기 CMOS센서부로부터 입력되는 촬상 화상신호를 디지털 데이터로 변환하여 출력하는 ADC부를 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the image input unit, the lens unit for capturing the face of the user requesting the identification authentication to input a face image; A CMOS sensor unit for converting an optically captured image signal into an optical signal for a face image input from the lens unit; And an ADC unit for converting the captured image signal input from the CMOS sensor unit into digital data and outputting the digital data.

본 발명에 있어서, 상기 바코드 인식모듈은, 상기 신분카드상에 인쇄되는 바코드를 스캐닝하여 읽어들이는 스캐너부; 상기 스캐너부로부터 스캐닝된 바코드 데이터에 포함된 사용자의 고유 키 데이터와 신상정보 데이터를 판독하는 바코드 판독부; 및 상기 스캐너부와 바코드 판독부의 동작을 제어하며, 상기 바코드 판독부로부터 판독된 사용자의 고유 키 데이터와 신상정보 데이터를 상기 신분카드 판독장치의 제어부로 인가시키는 바코드 제어부를 포함하는 것이 바람직하다.In the present invention, the barcode recognition module, the scanner unit for scanning by reading the barcode printed on the identity card; A bar code reading unit for reading the user's unique key data and the personal information data included in the bar code data scanned from the scanner unit; And a bar code control unit for controlling operations of the scanner unit and the bar code reading unit, and applying the unique key data and the image information data of the user read from the bar code reading unit to the control unit of the identification card reader.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 바코드와 얼굴인식을 이용한 신분인증 방법에 있어서 신분카드 제작방법은, (a)얼굴인식을 위한 사용자 고유의 키 데이터를 입력받는 단계; (b)상기 사용자의 신상정보 데이터를 입력받는 단계; (c)상기 사용자 얼굴 화상의 고유 키 데이터와 상기 신상정보 데이터를 바코드 데이터로 생성하는 단계; 및 (d)상기 신분인증 시스템에서 사용자 인증을 위해 사용되는 신분카드에 상기 사용자의 고유 키 데이터와 신상정보 데이터 정보가 포함된 바코드를 인쇄하는 단계를 포함하여 진행한다.In the identification authentication method using a barcode and face recognition in accordance with the present invention for achieving the technical problem, the identification card manufacturing method, (a) receiving the user's unique key data for face recognition; (b) receiving image data of the user; (c) generating unique key data and the image information data of the user's face image as barcode data; And (d) printing a barcode including the unique key data of the user and the identification information data on the identification card used for user authentication in the identification system.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 바코드와 얼굴인식을 이용한 신분인증 방법에 있어서 사용자의 얼굴 화상을 등록하는 방법은, (a')사용자별 M개의 얼굴화상을 입력하여 각 얼굴화상을 1차원 벡터 데이터화한 트레이닝 세트 행렬을 산출하는 단계; (b')상기 트레이닝 세트 행렬의 평균값(Ψ)을 산출하여 상기 트레이닝 세트에서 상기 평균값(Ψ)을 뺀 벡터(Φ)를 산출하는 단계; (c')상기 벡터(Φ)를 이용하여 공분산 행렬(C)을 산출하고 공분산 행렬의 고유벡터(u_k) 재배열을 통해 고유얼굴 벡터공간을 생성하는 단계; 및 (d')상기 사용자별 얼굴 화상들의 상기 고유얼굴 벡터에 대한 공헌도를 나타내는 고유벡터 공간에서의 성분 벡터(Ω_k)를 산출하고 사용자별 고유의 키 데이터와 연계하여 데이터 베이스에 저장시키는 단계를 포함하여 진행한다.In the identification authentication method using a barcode and face recognition according to the present invention for achieving the above technical problem, a method for registering a face image of a user includes: (a ') inputting M face images for each user to 1 face image; Calculating a training set matrix of dimensional vector data; calculating a vector Φ subtracting the average value Ψ from the training set by calculating an average value Ψ of the training set matrix; (c ') calculating a covariance matrix C using the vector Φ and generating an eigenface vector space through a eigenvector u _k rearrangement of the covariance matrix; And (d ') calculating a component vector Ω _k in the eigenvector space representing the contribution of the user-specific face images to the eigenface vector and storing the constituent vector Ω _k in association with user-specific key data. Proceed to include.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 바코드와 얼굴인식을 이용한 신분인증 방법에 있어서 출입자의 신분을 인증하는 방법은, (a")신분인증을 요구하는 사용자로부터 신분카드 입력시 신분카드의 바코드로부터 얼굴 인식을 위한 사용자 고유의 키 데이터와 사용자 신상정보 데이터를 읽어 들이는 단계; (b")상기 신상정보가 등록된 사용자로 인증된 경우 사용자의 얼굴 화상 데이터를 입력하는 단계; (c")상기 입력된 얼굴 화상 데이터를 고유얼굴 벡터공간으로 전개시켜 각 고유얼굴 벡터의 성분값(ω)을 산출하는 단계; (d")상기 각 고유얼굴 벡터의 성분값(ω_k)을 이용하여 상기 입력 화상의 고유얼굴 벡터에 대한 공헌도를 의미하는 참조 패턴 벡터(Ω)를 산출하는 단계; (e")상기 입력된 사용자 고유의 키 데이터와 연계되어 등록된 사용자 화상의 참조 패턴 벡터(Ω_k)를 데이터 베이스로부터 읽어 들이는 단계; (f")상기 입력화상의 참조 패턴 벡터(Ω)와 상기 등록된 사용자 화상의 참조패턴 벡터(Ω_k)와의 오차값(e_k)을 연산하여 오차값이 미리 설정된 기준범위를 초과하지 않는 경우, 상기 신분인증 요구 사용자의 얼굴화상을 소정의 등록 사용자 얼굴화상으로 인식하는 단계; 및 (g")상기 인식된 사용자의 신상정보와 상기 신분카드로부터 판독된 신상정보가 일치하는 경우 상기 사용자를 등록된 사용자로 최종 인증하는 단계를 포함하여 진행한다.In the identification authentication method using the barcode and face recognition according to the present invention for achieving the above technical problem, the method of authenticating the identity of the accessor, (a ") when the identification card input from the user requesting identification card barcode of the identification card Reading user-specific key data and user identification information data for face recognition from (b ") inputting face image data of the user when the identification information is authenticated as a registered user; (c ") expanding the input face image data into an eigenface vector space to calculate a component value (ω) of each eigenface vector; (d") substituting the component value (ω _k ) of each eigenface vector. Calculating a reference pattern vector Ω, which indicates a contribution degree to an eigenface vector of the input image; (e ") reading a reference pattern vector Ω _k of a registered user image associated with the input user-specific key data from a database; (f") reference pattern vector Ω of the input image And calculates an error value e _k with the reference pattern vector Ω _k of the registered user image, and if the error value does not exceed a preset reference range, the face image of the identity authentication request user is determined as a predetermined registered user. Recognizing a face image; And (g ") finally authenticating the user as a registered user when the recognized user information and the identification information read from the identification card match.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시 예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어지지 않아야 한다. 본 발명의 실시 예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 특히, 이후 설명될 본 발명의 실시 예에서는 사용자의 신상정보와 각 사용자의 고유 키 데이터를 2차원 바코드로 암호화하여 신분카드상에 인쇄하여 2차원 바코드를 판독하여 신분인증을 위한 사용자 개인 정보를 읽어들이는 것을 설명하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, the present invention will be described with reference to embodiments in order to specifically describe the present invention. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, embodiments according to the present invention may be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. In particular, in the embodiments of the present invention to be described later, the user's personal information and the unique key data of each user are encrypted with a two-dimensional bar code and printed on an identity card to read the two-dimensional bar code to read user personal information for identification. Although described, the present invention is not limited thereto.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 2차원 바코드와 얼굴 인식을 이용한 신분 인증 시스템의 신분카드 생성장치(122)의 블록 구성을 도시한 것이다. 이하 상기 도 1을 참조하면, 제어부(100)는 상기 신분카드 생성장치(122)의 전반적인 동작을 제어하며, 상기 신분카드 제작시 키입력부(106)를 통해 상기 사용자의 신상정보와 얼굴 인식을 위한 상기 사용자 고유의 키(key) 데이터가 입력되는 경우 인터페이스부(108)를 통해 상기 정보들을 2차원 바코드 인쇄모듈(120)로 전송하여 상기 정보들이 2차원 바코드로 생성되도록 제어한다. 상기 사용자 고유의 키(key) 데이터라 함은 후술될 신분인증 시스템의 신분카드 판독장치에서의 얼굴 인식 과정에서 얼굴 인식이 보다 효율적으로 신속하게 수행될 수 있도록 하기 위한 데이터를 의미한다.1 is a block diagram of an identification card generating apparatus 122 of an identification system using two-dimensional barcode and face recognition according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the control unit 100 controls the overall operation of the identification card generating apparatus 122, and performs key identification information and face recognition through the key input unit 106 when the identification card is produced. When the user's own key data is input, the information is transmitted to the 2D barcode printing module 120 through the interface unit 108 so that the information is generated as a 2D barcode. The user-specific key data refers to data for enabling face recognition to be more efficiently and quickly performed in a face recognition process in an identity card reader of an identity authentication system to be described later.

즉, 종래 얼굴인식만을 이용한 신분인증 시스템에서는 얼굴 인식을 위해 등록된 사용자별 참조 패턴 벡터(Ω_k)를 데이터 베이스내에 저장하여 두었다가 신분인증 요구되는 사용자의 얼굴 화상이 입력되는 경우 상기 입력되는 사용자의 얼굴 화상에 대한 참조 패턴 벡터(Ω)를 구하여 상기 등록된 모든 사용자별 참조 패턴 벡터(Ω_k)와 일일이 순차적으로 비교하여 참조 패턴 벡터값의 오차(e_k)가 가장 적은 얼굴 화상을 상기 사용자의 얼굴 화상으로 인식하게 되어 얼굴 인식에 따른 데이터 처리량이 방대하여 시간 지연 및 시스템 부하로 작용하게 되는 문제점이 있다. 하지만, 본 발명의 실시 예에 따른 신분카드 판독장치(538)는 상기 데이터 베이스에 저장되는 등록된 사용자별 얼굴화상에 대한 참조 패턴 벡터(Ω_k)를 사용자별로 부여된 특정 키 데이터와 연계하여 저장하여 둠으로서, 신분카드 판독시 상기 사용자 고유의 키 데이터를 이용하여 상기 키 데이터에 연계된 등록 사용자의 참조 패턴 벡터(Ω_k)만을 검색하여 비교하게 됨으로써, 얼굴 인식에 소요되는 프로세스를 현저히 줄일 수 있게 되는 것이다.That is, in the conventional identity authentication system using only face recognition, the user-specific reference pattern vector (Ω _k ) registered for face recognition is stored in a database, and when the face image of the user who is required for identity authentication is inputted, The reference pattern vector Ω for the face image is obtained and sequentially compared with all the registered user-specific reference pattern vectors Ω _k to sequentially display the face image having the smallest error e _k of the reference pattern vector value of the user. Since it is recognized as a face image, there is a problem in that data throughput according to face recognition is enormous, which causes time delay and system load. However, the identification card reader 538 according to an embodiment of the present invention stores the reference pattern vector Ω _k for the registered user's face image stored in the database in association with specific key data given to each user. By reading the identification card, the user's unique key data is used to search and compare only the reference pattern vector Ω _k of the registered user linked to the key data, thereby significantly reducing the process required for face recognition. Will be.

메모리(104)는 신분카드 생성장치(122)의 전반적인 동작을 제어하는 소정의 프로그램을 저장하고 있으며, 제어부(100)에 의해 상기 신분카드 생성장치(122)의 전반적인 동작이 수행될 때 입/출력되는 데이터를 소정의 설정된 어드레스 영역에 저장한다. 표시부(102)는 상기 신분카드 생성장치(122)의 각종 동작 상태를 디스플레이하며, 키입력부(106)를 통해 입력되는 키입력 정보를 그래픽 인터페이스로 디스플레이시킨다. 2차원 바코드 인쇄모듈(120)은 상기 제어부(100)에 의해 전송되는 사용자의 신상정보와 사용자 고유의 키 데이터를 입력받아 2차원 바코드로 생성하여 신분카드(130)에 인쇄한다. 동작을 살펴보면, 바코드 제어부(114)는 메모리 (112)에 저장된 동작 프로그램에 따라 2차원 바코드 인쇄모듈(120)의 전반적인 동작을 제어하며, 상기 제어부(100)로부터 2차원 바코드 변환 요구가 수신되는 경우 인터페이스부(110)를 통해 상기 사용자의 신상정보와 사용자 고유의 키 데이터 정보를 수신하고 이를 2차원 바코드 생성부(116)로 인가시킨다. 이에 따라 상기 사용자의 신상정보와 고유 키 데이터 정보는 상기 2차원 바코드 생성부(116)에서 2차원 바코드로 생성되어 프린터부(118)를 통해 신분카드(130) 상에 2차원 바코드로 인쇄된다.The memory 104 stores a predetermined program for controlling the overall operation of the identification card generating apparatus 122, and input / output when the overall operation of the identification card generating apparatus 122 is performed by the controller 100. The data to be stored in a predetermined set address area. The display unit 102 displays various operation states of the identification card generating apparatus 122 and displays key input information input through the key input unit 106 in a graphic interface. The two-dimensional barcode printing module 120 receives the user's personal information and the user's unique key data transmitted by the controller 100, generates a two-dimensional barcode, and prints it on the identification card 130. Looking at the operation, the barcode control unit 114 controls the overall operation of the two-dimensional barcode printing module 120 according to the operation program stored in the memory 112, when the two-dimensional barcode conversion request is received from the control unit 100 Through the interface unit 110 receives the user's personal information and the user's unique key data information and applies it to the two-dimensional barcode generation unit 116. Accordingly, the user's personal information and unique key data information are generated as a two-dimensional barcode by the two-dimensional barcode generator 116 and printed on the identity card 130 through the printer unit 118 as a two-dimensional barcode.

도 2는 상기 도 1의 신분카드 생성장치(122)에서 2차원 바코드를 이용한 신분카드 제작을 위한 처리 흐름을 도시한 것이고, 도 3은 사용자의 신분카드 제작시 사용자 정보의 2차원 바코드 인쇄 개념을 도시한 도면이다.2 is a flowchart illustrating a process for producing an identity card using a two-dimensional barcode in the identification card generating apparatus 122 of FIG. 1, and FIG. 3 illustrates a two-dimensional barcode printing concept of user information when producing an identification card of a user. Figure is shown.

이하 상기 도 1, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 신분카드의 제작이 요구되는 경우 신분카드 생성장치(122)의 제어부(100)는 (S200)단계에서 신분카드 제작이 요구된 사용자의 신상정보를 키입력부(106)를 통해 입력받는다. 이때 상기 신상정보는 신분인증을 위한 사용자의 개인정보를 의미하는 것으로, 예를 들면, 사용자의 성명, 주민등록번호, 직위, 인증번호 등과 같은 정보가 포함될 수 있다. 이어 제어부(100)는 (S202)단계로 진행해서 상기 사용자의 얼굴 인식을 위한 사용자 고유의 키 데이터값을 입력받는다. 여기에서, 사용자 고유의 키 데이터값은 인증대상 사용자들을 고유하게 특정지을 수 있도록 하는 소정 길이의 문자열, 숫자열 또는 이들의 조합을 의미하는 것으로 이는 본 발명에 따른신분인증 시스템의 관리자에 의하여 부여되는 것이 바람직할 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1, 2, and 3. When the production of the identification card is required, the control unit 100 of the identification card generating device 122 receives the user's identification information requested for the identification card production in step S200 through the key input unit 106. In this case, the personal information refers to user's personal information for identification, and may include, for example, information such as a user's name, social security number, title, authentication number, and the like. Subsequently, the control unit 100 proceeds to step S202 and receives a user-specific key data value for face recognition of the user. Here, the user's unique key data value refers to a string, a string of strings, or a combination thereof that allows the user to uniquely identify the user to be authenticated, which is given by the administrator of the identification system according to the present invention. It would be desirable.

이하 상기 도 3을 참조하여 사용자 신상정보 및 사용자 고유의 키 데이터 입력과정을 좀더 자세히 살펴보면, 즉 상기 도 3의 사용자 A의 신상정보 및 고유 키 데이터는 상기 키입력부(106)를 통해 상기 도 3의 C에서 보여지는 바와 같이 신분카드 특성에 맞는 다양한 신상정보와 사용자 고유의 키 데이터 값으로 입력되며 (S1), 상기 신분카드 생성장치(122)에 의해 암호화된 후(S2), 상기 2차원 바코드 인쇄모듈(120)을 통해 상기 도 3의 B에서 보여지는 바와 같은 2차원 바코드로 인쇄되는 것이다(S3).Hereinafter, referring to FIG. 3, the user's personal information and the user's unique key data input process will be described in more detail. That is, the user's personal information and the unique key data of FIG. 3 are transmitted through the key input unit 106 of FIG. 3. As shown in C, various identification information and user-specific key data values suitable for identification card characteristics are input (S1) and encrypted by the identification card generating apparatus 122 (S2), and then printing the two-dimensional barcode. The module 120 is printed as a two-dimensional barcode as shown in B of FIG. 3 (S3).

그러면 제어부(100)는 상기 (S200)∼(S202)단계에서 사용자 고유의 키 데이터 정보와 신상정보가 정상적으로 입력되는 경우 (S204)단계로 진행해서 상기 정보들을 2차원 바코드로 변환시키기 위해 인터페이스부(108)를 통해 2차원 바코드 인쇄모듈(120)로 인가시키게 되는데, 이에 따라 2차원 바코드 인쇄모듈(120)의 바코드 제어부(114)는 (S206)단계에서 2차원 바코드 생성부(116)를 제어하여 상기 사용자 고유의 키 데이터 정보와 신상정보를 포함한 2차원 바코드를 생성시키고, (S208)단계에서 프린터부(118)를 통해 상기 2차원 바코드를 신분카드(130) 상에 인쇄시키게 된다.Then, if the user-specific key data information and the personal information are normally input in steps S200 to S202, the control unit 100 proceeds to step S204 and converts the information into a two-dimensional bar code. 108 is applied to the two-dimensional barcode printing module 120, accordingly, the barcode control unit 114 of the two-dimensional barcode printing module 120 controls the two-dimensional barcode generating unit 116 in step (S206) A two-dimensional barcode including the user's unique key data information and the personal information is generated, and the two-dimensional barcode is printed on the identification card 130 through the printer unit 118 in step S208.

도 4는 상기 사용자의 신분카드 생성과정을 도시한 개념도로, 이하 상기 도 4를 참조하여 상기 도 2의 처리 흐름에 따른 동작을 다시 한번 살펴보기로 한다.4 is a conceptual diagram illustrating a process of generating an identity card of the user. Hereinafter, an operation according to the processing flow of FIG. 2 will be described once again with reference to FIG. 4.

즉, 상기 도 4에서 보여지는 바와 같이 신분카드 제작 요구된 사용자의 고유의 키 데이터 정보와 신상정보는, 상기 신분카드 생성장치(122)의 키입력부(106)를통해 신분카드 생성장치(122)로 입력되어(S'1, S'2) 상기 도 4의 D에서 보여지는 바와 같이 상기 신분카드 생성장치(122) 내 구비되는 일반 데이터 입력모듈, 암호화 모듈, 2차원 바코드 생성 모듈을 통해 암호화 및 바코드화된 후, 상기 도 4의 B에서 보여지는 바와 같이 2차원 바코드로 생성되게 된다(S'3). 이때 상기 암호화된 사용자 데이터들은 후술될 신분카드 판독장치에서의 사용자 인증을 위해 신분카드 판독장치와 연동되는 데이터 베이스에도 동일한 정보로 저장되게 된다(S'4). 그리고 상기 도 4의 B에서와 같이 2차원 바코드로 변환된 사용자 키 데이터 및 신상정보는 상기 2차원 바코드 인쇄모듈(120)내 프린터부(118)에 의해 상기 도 4의 E에서와 같이 신분카드상에 2차원 바코드로 인쇄되게 된다(S'5).That is, as shown in FIG. 4, the user's unique key data information and the personal information requested for the identification card are generated through the key input unit 106 of the identification card generator 122. (S'1, S'2) is encrypted through the general data input module, encryption module, two-dimensional barcode generation module provided in the identification card generating device 122 as shown in D of FIG. After barcoded, the two-dimensional barcode is generated as shown in B of FIG. 4 (S'3). At this time, the encrypted user data is stored as the same information in the database linked to the identification card reader for user authentication in the identification card reader to be described later (S'4). As shown in FIG. 4B, the user key data and the personal information converted into the two-dimensional barcode are printed on the identification card as shown in E of FIG. 4 by the printer unit 118 in the two-dimensional barcode printing module 120. The two-dimensional barcode is printed on (S'5).

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 2차원 바코드와 얼굴 인식을 이용한 신분인증 시스템의 신분카드 판독장치(538)의 블록 구성을 도시한 것이다. 이하 상기 도 5를 참조하면, 화상입력부(510)는 상기 신분인증 시스템에서 신분인증을 요구하는 사용자의 얼굴 인식을 위해 상기 사용자의 얼굴 화상을 입력하는 블록으로, 상기 사용자로부터의 신분인증 요구시 사용자의 얼굴화상 데이터를 입력하여 얼굴인식 처리부(508)로 인가시킨다. 동작을 살펴보면, 사용자의 얼굴화상은 렌즈부(512)를 통하여 CMOS센서(514)로 제공된다. 그러면 CMOS센서(514)는 렌즈부(512)를 통과한 사용자 얼굴화상의 광신호를 전기적 신호(촬상 화상신호)로 변환출력하며, 카메라가 가지는 노출, 감마, 이득조정, 화이트 밸런스, 컬러 매트릭스 등의 기능을 수행한다. 이어 ADC(Analog-to-Digital Converter)(516)는 COMS센서(514)에서 이득조절된 1필드분의 촬상 화상신호를 디지털 신호로 변환하여 얼굴인식 처리부(508)로인가시킨다. 얼굴인식 처리부(508)는 상기 화상입력부(510)로부터 입력되는 신분인증 요구 사용자의 얼굴 이미지 데이터를 고유얼굴 벡터(u_k) 공간으로 전개시켜 고유얼굴(eigenfaces) 공헌도에 따른 참조 패턴 벡터(Ω) 데이터로 변환시킨 후, 데이터 베이스에 등록된 사용자들의 얼굴 화상 중 상기 신분인증 요구 사용자의 키 데이터와 연계된 등록 사용자의 참조패턴 벡터(Ω_k) 데이터와 비교하여 가장 유사한 얼굴 화상을 상기 신분인증 요구 사용자의 얼굴 화상으로 인식하여 제어부(500)로 알린다. 상기에서 참조패턴 벡터들(Ω,Ω_k)간의 비교라 함은 예컨대, 유클라디안 디스턴스(Euclidian distance)(e_k= ∥Ω-Ω_k∥)를 산출하여 그 스레스홀드 Threshold)값과 비교하는 것을 의미한다.5 is a block diagram of an identification card reader 538 of an identification system using two-dimensional barcode and face recognition according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, the image input unit 510 is a block for inputting a face image of the user for face recognition of a user requesting identity authentication in the identity authentication system. Face image data is input to the face recognition processing unit 508. In operation, the face image of the user is provided to the CMOS sensor 514 through the lens unit 512. Then, the CMOS sensor 514 converts and outputs an optical signal of a user's face image passing through the lens unit 512 into an electrical signal (imaging image signal), and the exposure, gamma, gain adjustment, white balance, color matrix, etc. of the camera. Performs the function of. The analog-to-digital converter (ADC) 516 converts the gain-adjusted captured image signal of the field controlled by the COMS sensor 514 into a digital signal and applies it to the face recognition processor 508. The face recognition processing unit 508 expands the face image data of the user of the identity requesting user input from the image input unit 510 into a unique face vector u _k space, and thus the reference pattern vector Ω according to the contribution of eigenfaces. After converting the data into the data, the face image of the users registered in the database is compared with the reference pattern vector (Ω _k ) data of the registered user associated with the key data of the identity requesting user. The controller 500 recognizes the face image of the user and informs the controller 500. The comparison between the reference pattern vectors Ω and Ω _k is, for example, calculating an Euclidian distance (e _k = Ω Ω _k Ω) and comparing it with its threshold value. I mean.

2차원 바코드 인식모듈(528)은 상기 신분카드(550)로부터 판독되는 사용자 신상정보와 사용자 고유 키 데이터를 상기 신분카드 판독장치(538)의 제어부(500)로 인가시킨다. 동작을 살펴보면, 스캐너부(518)는 바코드 제어부(522)의 제어에 따라 상기 신분인증 요구 사용자가 입력하는 신분카드(550)상의 2차원 바코드를 스캔 입력한다. 2차원 바코드 판독부(520)는 상기 스캐너부(518)를 통해 스캐닝 입력되는 2차원 바코드 데이터로부터 사용자 신상정보 데이터와 사용자 고유의 키 데이터를 판독하여 바코드 제어부(522)로 인가시킨다. 바코드 제어부(522)는 메모리 526)에 저장된 동작 프로그램에 따라 2차원 바코드 인식모듈(528)의 전반적인 동작을 제어하며, 상기 2차원 바코드 판독부(520)를 통해 상기 스캔 입력되는 2차원 바코드 데이터가 해당 정보 데이터로 판독되도록 제어하고, 상기 판독된 사용자 신상정보 및 사용자 고유 키 데이터를 인터페이스부(524)를 통해 상기 신분카드 판독장치(538)의 제어부(500)로 인가시킨다.The two-dimensional barcode recognition module 528 applies the user identification information and the user's unique key data read from the identification card 550 to the control unit 500 of the identification card reader 538. Referring to the operation, the scanner unit 518 scans and inputs a two-dimensional barcode on the identification card 550 input by the identification authentication user under the control of the barcode controller 522. The two-dimensional barcode reader 520 reads user identification information data and user-specific key data from the two-dimensional barcode data scanned and scanned by the scanner 518 and applies the barcode data to the barcode controller 522. The barcode controller 522 controls the overall operation of the 2D barcode recognition module 528 according to an operation program stored in the memory 526, and the 2D barcode data input through the 2D barcode reader 520 is scanned. The user data is controlled to be read as the information data, and the read user image information and the user's unique key data are applied to the controller 500 of the ID card reader 538 through the interface unit 524.

제어부(500)는 상기 신분카드 판독장치(538)의 전반적인 동작을 제어하며, 상기 2차원 바코드 인식모듈(528)로부터 상기 신분인증 요구 사용자의 신상정보 및 사용자 키 데이터가 입력되는 경우 상기 신상정보가 등록된 사용자의 신상정보인지 여부를 확인한 후, 상기 얼굴인식 처리부(508)로부터 인식된 사용자의 신상정보와 일치하는 경우 상기 신분인증 요구 사용자에 대한 최종 인증을 허여하게 된다. 이때 상기 제어부(500)는 등록된 사용자들에 대한 신상정보 및 얼굴화상에 대한 참조 패턴 벡터(Ω_k) 데이터들을 저장하는 데이터 베이스를 신분카드 판독장치(538)내 자체로 구비하여 위와 같은 신분인증 동작을 수행할 수도 있으며, 상기 데이터 베이스의 양이 방대한 경우에는 인터넷 등과 같은 개방형 통신 네트워크 또는 인트라넷과 같은 패쇄형 통신 네트워크(540)상에 구현된 인증서버(542)의 데이터 베이스(DataBase: DB)(544)에 상기 등록된 사용자들의 신상정보 및 얼굴화상 정보를 구비하여 신분인증 요구시 통신 네트워크(540)를 통해 상기 인증서버(542)에 온라인 접속하여 해당 사용자 정보를 다운로드받아 신분인증 동작을 수행할 수도 있다.The control unit 500 controls the overall operation of the identification card reader 538. When the identification information and the user key data of the identification authentication request user are input from the two-dimensional barcode recognition module 528, the identification information is stored. After confirming whether the user's personal information is registered, if the user's personal information recognized by the face recognition processing unit 508 is matched with the final authentication for the identity authentication request user. At this time, the control unit 500 has a database for storing identification information about registered users and reference pattern vector (Ω _k ) data for a face image in itself in the identification card reader 538, thereby identifying the above identity. If the database is large, the database of the authentication server 542 implemented on an open communication network such as the Internet or a closed communication network 540 such as an intranet. In step 544, the personal information and the face image information of the registered users are provided, and when the identification authentication request is requested, the user accesses the authentication server 542 through the communication network 540 and downloads the corresponding user information to perform the identification authentication operation. You may.

상기한 바와 같은 인증 동작을 통해 신분인증 요구 사용자에 대한 최종 인증을 허여하는 경우 제어부(500)는 인터페이스부(530)를 통해 출입문 제어모듈(532)로 인증 허여에 따른 출입문 오픈 제어신호를 인가시키게 되는데, 이에 따라 출입문 제어모듈(532)내 출입문 제어부(534)는 출입문 구동부(536)를 제어하여 출입문 552)을 오픈시켜서 상기 인증된 사용자가 건물내로 출입할 수 있도록 하게 된다.In the case of granting the final authentication for the identity authentication request user through the authentication operation as described above, the control unit 500 applies the door open control signal according to the authentication permission to the door control module 532 through the interface unit 530. Accordingly, the door controller 534 in the door control module 532 controls the door driver 536 to open the door 552 to allow the authenticated user to enter and exit the building.

메모리(506)는 신분카드 판독장치(538)의 전반적인 동작을 제어하는 소정의 동작 프로그램을 저장하고 있으며, 제어부(500)에 의해 상기 신분카드 판독장치 538)의 전반적인 동작이 수행될 때 입/출력되는 데이터를 소정의 설정된 영역에 저장한다. 표시부(504)는 상기 신분카드 판독장치(538)의 각종 동작 상태를 디스플레이하며, 키입력부(502)를 통해 입력되는 키입력 정보를 디스플레이시킨다.The memory 506 stores a predetermined operation program for controlling the overall operation of the identification card reader 538, and is input / output when the overall operation of the identification card reader 538 is performed by the controller 500. Stored data is stored in a predetermined set area. The display unit 504 displays various operation states of the identification card reader 538 and displays key input information input through the key input unit 502.

도 6은 상기 도 5의 신분카드 판독장치(538)에서 인증대상 사용자의 얼굴화상을 각 사용자 고유의 키 데이터 값과 연계하여 데이터 베이스(544)에 저장시키되, 본 발명이 속한 기술분야에서 공지된 얼굴인식 알고리즘인 PCA(Principal Component Analysis)를 채용하는 아이겐페이스(Eigenfaces) 방법을 이용하여 저장시키는 처리 흐름을 도시한 것이나, 본 발명에 따른 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니다. 이하 상기 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.6 stores the face image of the user to be authenticated in the database 544 in association with key data values unique to each user in the identification card reader 538 of FIG. 5, and is known in the art. Although the processing flow for storing using the Eigenfaces method that employs the Principal Component Analysis (PCA), which is a face recognition algorithm, the technical idea according to the present invention is not limited thereto. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 6.

먼저 본 발명에 따른 신분인증 시스템의 신분카드 판독장치(538)는 얼굴인식을 위해 인증대상 사용자들에 대한 얼굴 화상과 관련된 정보를 저장해 두어야 한다. 이를 위해, 신분카드 판독장치(538)의 제어부(500)는 상기 얼굴인식 처리부 508)를 제어하여 사용자별 얼굴화상을 등록하도록 한다. 그러면 상기 얼굴인식 처리부(508)는 상기 제어부(500)의 제어에 따라 (S600)단계에서 사용자별로 M개의 얼굴화상을 소정의 사이즈(예컨대, N×N 픽셀)로 캡쳐하여 입력한 후, (S602)단계에서 아래의 [수학식1]에서와 같이 상기 각 얼굴화상을 1차원 벡터 데이터화한 트레이닝 세트(Training set) 행렬을 산출한다.First, the identity card reading apparatus 538 of the identity authentication system according to the present invention should store information related to face images of users to be authenticated for face recognition. To this end, the controller 500 of the identification card reader 538 controls the face recognition processor 508 to register a face image for each user. Then, the face recognition processing unit 508 captures and inputs M face images for each user in a predetermined size (for example, N × N pixels) in step S600 under the control of the control unit 500, and then inputs (S602). In step), as shown in Equation 1 below, a training set matrix obtained by converting each face image into one-dimensional vector data is calculated.

Training Set: Tn, n=1, ..., DTraining Set: Tn, n = 1, ..., D

(여기서 Tn은 트레이닝 세트안에 있는 각각의 얼굴화상에 대한 1차원 벡터이고, D는 인증대상 사용자수×M)(Where Tn is a one-dimensional vector for each face image in the training set, and D is the number of users to be authenticated × M)

즉, 상기 입력 얼굴화상의 크기가 N×N 이고 트레이닝 세트에 있는 얼굴화상의 개수가 D개인 경우, 각각의 화상을 N²개의 성분(예컨대, 색상값)을 가지는 1차원의 칼럼 벡터들로 표현하면 상기 [수학식1]에서와 같은 N²×D 행렬을 구성할 수 있게 된다. 이어 얼굴인식 처리부(508)는 (S604)단계로 진행해서 하기의 [수학식2]에서와 같이 상기 트레이닝 세트의 평균값(Ψ)을 산출하고,That is, when the size of the input face image is N × N and the number of face images in the training set D individuals, represent each image into a column vector of the one-dimensional having a N ² of the component (for example, color values) In this case, the N ² × D matrix as in Equation 1 can be configured. Next, the face recognition processing unit 508 proceeds to step S604 to calculate an average value Ψ of the training set as shown in Equation 2 below.

(S606)단계로 진행해서 하기의 [수학식3]에서와 같이 상기 평균값(Ψ)을 이용하여 원화상에서 평균값(Ψ)을 감산한 벡터(Φ_i)를 산출한다.Proceeding to step S606, a vector? _{I obtained} by subtracting the mean value Ψ from the original image is calculated using the mean value Ψ as shown in Equation 3 below.

이어 얼굴인식 처리부(508)는 (S608)단계로 진행해서 상기 벡터(Φ_i)를 이용하여 하기의 [수학식4]에서와 같이 공분산 행렬(Covariance: C)을 산출한 후,Next, the face recognition processing unit 508 proceeds to step S608 and calculates a covariance matrix C using the vector Φ _i as shown in Equation 4 below.

(S610)단계로 진행해서 상기 공분산 행렬(C)로부터 공분산 행렬의 고유벡터 (eigenvectors: u_k)와 고유값(eigenvalues)을 구하고, 아이겐페이스 방법을 이용하여 사용자별로 관련된 고유값은 영상간의 변화를 특징짓는데 있어서의 그 값의 유용성에 따라 크기순으로 정렬함으로써 얼굴화상의 고유얼굴(eigenfaces) 벡터공간을 형성하게 된다. 이어 얼굴인식 처리부(508)는 (S612)단계로 진행해서 상기 사용자별 얼굴화상 벡터 각각을 상기 고유얼굴 벡터공간으로 전개(어떤 파형을 퓌리어 급수로 전개할 때 사인함수가 기저함수가 되는 것처럼 고유얼굴 벡터가 기저함수가 되는 것임)시켜 웨이트(weight: 고유얼굴벡터 각각의 계수값)를 산출함으로써 각각의 고유얼굴 벡터의 공헌도를 의미하는 참조 패턴 벡터(Ω_k) 데이터를 산출하게 된다. 이때, 상기 참조 패턴 벡터(Ω_k)는 사용자별로 입력된 얼굴화상의 수에 대응하도록 사용자별로 M개씩 산출되는 것이 바람직하다. 상기 참조 패턴 벡터(Ω_k) 데이터는 이후 신분인증을 위해 입력되는 얼굴화상들에 대한 등록된 얼굴화상과의 유사성 판단에 근거가 되는 벡터값으로, 제어부(500)는 인증대상 사용자의 등록시 상기 얼굴인식 처리부(508)로부터의 각 사용자별 얼굴화상에 대한 참조 패턴 벡터(Ω_k)를 수신하여 (S614)단계에서 상기 참조 패턴 벡터(Ω_k)값을 해당 사용자별 고유의 키 데이터와 연계하여 데이터 베이스(544)에 저장시키게 된다. 상기 사용자별 고유의 키 데이터는 전술한 신분카드 제작시 사용자별 고유의 키 데이터로도 적용되는데, 이후 상기 사용자가 상기 신분카드를 이용하여 신분인증을 수행하는 경우 상기 제어부(500)는 상기 사용자별 고유 키 데이터를 이용하여 데이터 베이스(544)로부터 해당 사용자의 참조 패턴 벡터(Ω_k) 데이터를 신속하게 검색할 수 있게 됨으로써, 얼굴인식을 위한 데이터 처리량을 현격히 줄일 수 있게되어 얼굴인식 속도 또한 증가시킬 수 있게 되는 것이다.Proceeding to step S610, the eigenvectors (eigenvectors: u _k ) and eigenvalues of the covariance matrix are obtained from the covariance matrix C, and the eigenvalues associated with each user are changed between images using the eigenface method. By ordering the size according to the usefulness of the value in the characterization, the eigenfaces vector space of the face image is formed. The face recognition processing unit 508 proceeds to step S612 in which each of the user's face image vectors is expanded into the unique face vector space (the sine function becomes a base function when developing a waveform in a Fourier series). By calculating the weight (the coefficient of each eigenface vector) of the face vector, the reference vector (Ω _k ) data representing the contribution of each eigenface vector is calculated. In this case, the reference pattern vector Ω _k is preferably calculated for each user M to correspond to the number of face images input for each user. The reference pattern vector Ω _k is a vector value based on a similarity determination with a registered face image for face images inputted for identification afterwards. Receiving a reference pattern vector Ω _k for each user's face image from the recognition processor 508, the data is obtained by linking the reference pattern vector Ω _k with the key data unique to the user in step S614. In the base 544. The unique key data for each user is also applied as unique key data for each user when producing the above-described identity card. Then, when the user performs identity verification using the identity card, the controller 500 controls the user-specific key data. By using the unique key data, it is possible to quickly retrieve the user's reference pattern vector (Ω _k ) data from the database 544, thereby significantly reducing the data throughput for face recognition, thereby increasing the face recognition speed. It will be possible.

도 7은 상기 도 5의 신분카드 판독장치(538)에서의 2차원 바코드와 얼굴인식을 이용한 신분인증 처리 흐름을 도시한 것이다. 이하 상기 도 5 및 도 7을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 임의의 사용자에 의해 신분인증이 요구되는 경우 상기 제어부(500)는 (S700)단계에서 이에 응답하여 (S702)단계로 진행해서 상기 신분인증 요구 사용자로부터 신분카드(550)를 입력받는다. 이어 제어부(500)는 (S704)단계로 진행해서 상기 2차원 바코드 인식모듈(528)을 제어하여 상기 신분카드(550)의 2차원 바코드로부터 신분인증 요구 사용자의 신상정보 데이터와 얼굴인식을 위한 사용자 고유의 키 데이터를 판독한 후, (S706)단계에서 상기 신상정보가 본 발명의 따른 신분인증 시스템에 등록된 사용자의 신상정보와 일치하는지 여부를 검사한다. 이때 만일 상기 사용자의 신상정보가 신분인증 시스템에 등록된 사용자의 신상정보가 아닌 것으로 판단되는 경우 제어부(500)는 (S708)단계로 진행해서 신분인증이 실패했음을 알리는 경고 메시지를 송출한다.FIG. 7 illustrates an identification authentication process using a two-dimensional barcode and face recognition in the identification card reader 538 of FIG. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 7. When identification is required by an arbitrary user, the control unit 500 proceeds to step S702 in response to this in step S700 and receives an identification card 550 from the identification authentication requesting user. Subsequently, the control unit 500 proceeds to step S704 to control the two-dimensional barcode recognition module 528, so that the user for identification information data and face recognition of the user of the identity authentication request from the two-dimensional barcode of the identification card 550. After reading the unique key data, it is checked in step S706 whether the personal information matches the personal information of a user registered in the identification system according to the present invention. At this time, if it is determined that the personal information of the user is not the personal information of the user registered in the identification system, the control unit 500 proceeds to step S708 and sends a warning message indicating that identification has failed.

이와 달리 상기 사용자의 신상정보가 본 발명에 따른 신분인증 시스템에 등록된 사용자의 신상정보로 판단되는 경우 제어부(500)는 상기 (S706)단계에서 이에 응답하여 (S710)단계로 진행해서 상기 화상입력부(510)를 제어하여 상기 신분인증 요구 사용자에 대한 얼굴인식을 수행하도록 제어한다. 이때 상기 화상입력부(510)로 입력된 사용자의 화상 데이터는 얼굴인식 처리부(508)로 인가되게 되는데, 이에 따라 얼굴인식 처리부(508)는 (S712)단계에서 하기의 [수학식 5]에서와 같이 상기 얼굴화상 데이터를 고유얼굴 벡터 공간으로 전개(투사)시켜 각각의 고유얼굴 벡터의 웨이트 성분(ω_k)을 산출하게 된다.On the contrary, when it is determined that the personal information of the user is the personal information of the user registered in the identification system according to the present invention, the control unit 500 proceeds to the step S710 in response to the step S706 and the image input unit. The control unit 510 controls to perform face recognition for the ID authentication request user. At this time, the image data of the user input to the image input unit 510 is applied to the face recognition processing unit 508. Accordingly, the face recognition processing unit 508 is performed as shown in Equation 5 below in step S712. The face image data is developed (projected) into the eigenface vector space to calculate the weight component ω _k of each eigenface vector.

for k=1,....,D (T는 입력된 얼굴 화상 벡터) for k = 1, ...., D (T is the input face image vector)

상기에서 사용자의 얼굴화상을 고유벡터 공간으로 투사시켜 그 성분값(ω_k)을 구하는 것은 상기 얼굴화상을 고유얼굴 벡터로 표현하여 상기 신분인증 시스템에 등록된 사용자의 얼굴화상과 비교하기 위함이다.The component value ω _k is obtained by projecting the user's face image into the eigenvector space to express the face image as the eigenface vector and compare it with the face image of the user registered in the identification system.

이어 얼굴인식 처리부(508)는 (S714)단계로 진행해서 하기의 [수학식6]에서와 같이 상기 고유벡터 성분값(ω_k)을 이용해 상기 입력 얼굴화상의 고유얼굴에 대한 공헌도를 표시하는 참조패턴 벡터(Ω)를 산출하게 된다.Then, the face recognition processing unit 508 proceeds to step S714 and displays the contribution to the eigenface of the input face image by using the eigenvector component value ω _k as shown in Equation 6 below. The pattern vector Ω is calculated.

그러면 제어부(500)는 (S716)단계에서 상기 신분카드(550)로부터 판독된 얼굴인식을 위한 사용자 고유의 키 데이터와 연계되어 등록된 사용자 얼굴화상의 참조 패턴 벡터(Ω_k) 데이터를 데이터 베이스(544)로부터 읽어 들인 후, (S718)단계로 진행해서 상기 얼굴인식 처리부(508)로부터 산출되어 입력되는 신분인증 요구 사용자의 입력 얼굴화상의 참조 패턴 벡터(Ω) 데이터와 상기 키 데이터와 연계되어 등록된 사용자 얼굴화상의 참조 패턴 벡터(Ω_k) 데이터를 서로 비교한다. 이때, 비교는 피비교 대상 벡터간에 유클라디안 디스턴스를 산출(e_k=∥Ω-Ω_k∥)함으로써 비교할 수 있다. 이어 제어부(500)는 (S720)단계에서 상기 입력 얼굴화상의 참조 패턴 벡터(Ω) 데이터와 상기 입력 화상 사용자의 키 데이터와 연계되어 등록된 사용자 화상의 참조 패턴 벡터(Ω_k) 데이터와의 오차값(유클라디안 디스턴스)이 미리 설정된 기준범위(Threshold값)를 초과하지 않는 경우 상기 신분인증 요구 사용자의 얼굴화상을 상기 등록된 사용자의 얼굴화상으로 인식하게 된다.In operation S716, the control unit 500 may store the reference pattern vector Ω _k data of the registered user face image in association with user-specific key data for face recognition read from the identification card 550. 544), the process proceeds to step S718 to be registered in association with the reference pattern vector? Data of the input face image of the ID authentication request user calculated and input from the face recognition processing unit 508 and the key data. The reference pattern vector (Ω _k ) data of the extracted user face images are compared with each other. At this time, the comparison can be compared by calculating the Euclidean distance between the vectors to be compared (e _k = ∥Ω-Ω _k ∥). Subsequently, the controller 500 determines an error between the reference pattern vector Ω data of the input face image and the reference pattern vector Ω _k of the registered user image in association with the key data of the input image user in step S720. When the value (Ukrainian distance) does not exceed a preset threshold value, the face image of the user of the ID authentication request is recognized as the face image of the registered user.

이어 제어부(500)는 (S722)단계로 진행해서 상기 얼굴인식된 사용자의 신상정보와 상기 신분카드(550)로부터 판독된 사용자의 신상정보를 비교하여 동일한 사용자로 확인되는 경우 (S724)단계에서 상기 신분인증 요구 사용자를 등록된 사용자로 최종 인증하고, (S726)단계로 진행해서 출입문 제어모듈(532)로 신분인증에 따른 출입문 오픈 명령을 전송하게 된다. 이에 따라 출입문 제어모듈(532)내 출입문 제어부(534)는 출입문 구동부(536)를 제어하여 출입문을 오픈시켜서 상기 인증된 사용자가 건물내로 출입할 수 있도록 하게 된다. 이때, 사용자의 신상정보를 이용한 신분인증 단계는 이미 (S706)단계에서 수행된 바 있으므로, 상기 (S722)단계는 선택적으로 진행하여도 무방함은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 당연하다.Subsequently, the control unit 500 proceeds to step S722 and compares the personal information of the face-recognized user with the personal information of the user read from the identification card 550 and confirms the same user in step S724. The ID authentication request user is finally authenticated as a registered user, and the flow proceeds to step S726, and the door control module 532 transmits a door open command according to ID authentication. Accordingly, the door control unit 534 in the door control module 532 controls the door driving unit 536 to open the door so that the authenticated user can enter and exit the building. At this time, since the identity authentication step using the user's personal information has already been performed in step S706, the step S722 may be performed selectively, which has a general knowledge in the technical field to which the present invention belongs. Of course.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 2차원 바코드와 얼굴인식을 이용한 신분인증 과정을 도시한 개념도로, 이하 상기 도 8을 참조하여 상기 도 7의 처리 흐름에 따른 동작을 다시 한번 살펴보기로 한다.8 is a conceptual diagram illustrating an identification process using a 2D barcode and face recognition according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, the operation according to the processing flow of FIG. 7 will be described once again with reference to FIG. 8. .

즉, 상기 도 8에서 보여지는 바와 같이 신분인증을 위해 사용자 A로부터 제시된 ID 카드는 상기 신분카드 판독장치(538)의 2차원 바코드 인식모듈(528)에 의해 스캔 입력되며(S"1), 상기 사용자의 얼굴화상은 상기 신분카드 판독장치(538)의 화상입력부(510)로부터 캡쳐되어 입력되게 된다(S"1,S"2). 이어 상기 사용자 A의 신상정보는 데이터 베이스(544)내 등록된 사용자들의 신상정보와 비교되어 상기 도8의 F에서 보여지는 바와 같이 등록된 사용자의 신상정보로 확인되며(S"3), 상기 사용자 A의 얼굴화상은 상기 신분카드(550)로부터 입력된 사용자 A의 고유 키 데이터와 연계된 데이터 베이스(544)내 등록된 사용자의 얼굴화상과 비교된다. 이때 상기 신분인증 시스템에 등록된 사용자들의 신상정보와 얼굴화상 정보는 상기 도 8에서 보여지는 바와 같이 온라인으로 연결된 인증서버(542)의 데이터 베이스(544)에 저장되어 신분인증시마다 참조될 수도 있으며, 상기 신분카드 판독장치(538)내 자체 구비되어 제어부(500)에 의해 직접 참조될 수도 있다. 그리고 상기 도 8의 F에서 보여지는 바와 같이 상기 인식된 얼굴화상의 사용자와 상기 신상정보를 통해 인증된 사용자가 동일한 경우 등록 사용자로 최종 인증되게 되는 것이다.That is, as shown in FIG. 8, the ID card presented from the user A for identification is scanned and input by the two-dimensional barcode recognition module 528 of the identification card reader 538 (S "1). The user's face image is captured and input from the image input unit 510 of the identification card reader 538 (S "1, S" 2). The user's personal information is registered in the database 544. Compared with the personal information of the registered users, it is confirmed as the personal information of the registered user as shown in F of FIG. 8 (S "3), and the face image of the user A is the user input from the identification card 550. A face image of a user registered in the database 544 associated with the unique key data of A is compared. At this time, the personal information and the face image information of the users registered in the identification system may be stored in the database 544 of the authentication server 542 connected online as shown in FIG. It may be provided in the identification card reader 538 and referred directly by the control unit 500. As shown in F of FIG. 8, when the recognized face image user and the user authenticated through the personal information are the same, the user is finally authenticated as a registered user.

이상에서 본 발명의 최적의 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위해 사용된 것이 아니다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에서는 참조 패턴 벡터(Ω_k및 Ω)를 산출함에 있어서 아이겐페이스 방법이 채용되었으나, 본 발명이 속한 기술분야에서 공지된 다양한 얼굴인식 방법이 선택적으로 채용될 수도 있을 것이다. 예컨대, 본 발명에 있어서 참조 패턴 벡터(Ω_k)는 특허공개공보 2001-30013호의 도 1a와 이와 관련된 발명의 상세한 설명에 게시된 기술적 사상에 따라 산출될 수 있을 것이며, 참조패턴벡터(Ω)는 상기 특허공개공보의 도 1b와 이와 관련된 발명의 상세한 설명에 게시된 기술적 사상에 따라 산출될 수 있을 것이다. 이때, 본 발명의 상세한 설명에서설명된 수학식들은 상기 특허공개공보에 게시된 기술적 사상의 원리에 따라 변형될 수 있음은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 당연하다. 또한, 본 발명에 따른 기술적 사상에서는 2차원 바코드가 채용되었으나 1차원 바코드가 채용될 수도 있음은 당연하다.The best embodiments of the present invention have been disclosed above. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. For example, in the embodiment of the present invention, the eigenface method is employed to calculate the reference pattern vectors Ω _k and Ω, but various face recognition methods known in the art to which the present invention belongs may be selectively employed. will be. For example, in the present invention, the reference pattern vector Ω _k may be calculated according to the technical spirit disclosed in FIG. 1A of Patent Publication No. 2001-30013 and the detailed description of the related invention, and the reference pattern vector Ω is It can be calculated according to the technical spirit posted in Figure 1b of the patent publication and the detailed description of the invention related thereto. At this time, it is natural to those skilled in the art that the equations described in the detailed description of the present invention can be modified in accordance with the principles of the technical idea disclosed in the patent publication. In addition, although the two-dimensional barcode is employed in the technical idea according to the present invention, it is obvious that the one-dimensional barcode may be employed.

상기와 같이 구성된 본 발명은, 바코드와 얼굴 인식을 이용한 신분인증 시스템에서 등록 인증대상 사용자들의 얼굴 화상으로부터 사용자별 얼굴의 특징 값을 나타내는 참조패턴벡터를 추출하여 데이터 베이스에 등록하고, 상기 참조패턴벡터와 연동되는 사용자별 고유 키 데이터를 해당 사용자의 신분카드에 사용자의 신상정보와 함께 바코드로 구현함으로써, 일굴인식을 통한 신분인증시 신분카드로부터 조회된 사용자의 고유 키 데이터와 연동 저장된 등록 사용자와의 얼굴화상과의 비교를 통해 사용자의 얼굴인식을 보다 신속히 수행할 수 있게 되는 이점이 있으며,According to the present invention configured as described above, a reference pattern vector representing a feature value of a face for each user is extracted from a face image of registered authentication target users in an identity authentication system using a barcode and face recognition, and registered in a database. By implementing the unique key data for each user linked with the user's identity card with the user's personal information as a barcode, the registered user stored with the registered user stored in conjunction with the user's unique key data retrieved from the identity card during identification authentication Compared to the face image has the advantage that the user can recognize the face more quickly,

또한 상기 얼굴 인식된 등록 사용자의 신상정보와 상기 신분카드로부터 판독된 신상정보의 일치 여부를 검사하는 인증과정을 통해 보다 정확한 신분인증이 가능하도록 함으로써, 신분카드 분실에 따른 도용, 위조 및 변조를 방지하여 신분인증 시스템의 안정성과 보안성을 크게 증대시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, by verifying the identity of the registered user identification information and the identification information read from the identity card through the authentication process to enable a more accurate identity authentication, thereby preventing theft, forgery and forgery of identity card loss There is an advantage that can greatly increase the stability and security of the identity authentication system.

Claims

In identity verification system using barcode and face recognition,

A key input unit configured to receive user-specific image information and unique key data for face recognition;

A control unit which receives the unique key data of the user input from the key input unit and the personal information information of the corresponding user and applies them to the barcode printing unit; And

And a bar code printing module for generating a user's personal information and key data unique to the user, which are applied by the control unit, as a bar code and printing the same on the identity card.

The method of claim 1,

The barcode printing module may include a barcode generation unit configured to generate the input key data and the personal information data of the user who requested to convert the barcode into a barcode;

A printer unit for printing the barcode generated from the barcode generator on the identification card; And

And a barcode control unit controlling the barcode generation unit when the barcode conversion request is received so that the unique key data and the personal information data of the user requested to convert the barcode are printed as a barcode on the identification card through the printer unit. Identity card generating device.

In identification system using barcode and face recognition,

A barcode recognition module that reads a barcode of an identification card input by a user who has requested identification and reads identification information of the user and unique key data for face recognition;

An image input unit for capturing a face of the ID authentication request user and outputting digital data about the face image;

A database for storing reference pattern vectors (Ω _k ) for each of a face image of a user registered in the system in association with key data unique to each user;

The user's face image data input from the image input unit is developed into a unique face vector space, converted into reference pattern vector data according to the contribution of each unique face vector, and then registered and stored in association with the user's key data. A face recognition processor configured to perform face recognition by comparing the reference pattern vector Ω _k data with respect to the face image of the face image; And

And a control unit for finally authenticating the user as a registered user when the personal information of the user read from the barcode recognition module and the personal information of the user recognized by the face recognition processor are identical. .

The method of claim 3,

When registering a user to the system, the face recognition processing unit captures a predetermined number (M) of face images of each user to generate D (number of users x M) training set matrices, and generates the training set matrix. After obtaining the mean value Ψ, the covariance matrix C is calculated using the vector Φ minus the mean value Ψ in the training set, and the eigenface reordering the eigenvectors u _k of the covariance matrix C. And obtaining a vector space to expand each face image into the unique face vector space to generate a reference pattern vector Ω _k for each user's image.

The method of claim 4, wherein

When the user registers with the system, the controller stores the reference pattern vector (Ω _k ) data for each face image calculated by the face recognition processor in the database in association with key data unique to the user. Identification card reader, characterized in that.

The method of claim 5,

The face recognition processing unit may include an error value between the reference pattern vector data (Ω) of the input image and the reference pattern vector (Ω _k ) data of a registered user image stored in association with key data of the input image user in the database. e _k), if the operation does not exceed the reference range, the error value preset identity card reader, characterized in that to recognize the face image of the registered user to the face image of the identity authentication request user.

The method of claim 6,

And the error value e _k is calculated as in the following equation.

e _k (Euclidean distance) = ∥ (Ω-Ω _k ) ∥

The method of claim 7, wherein

The face recognition processor may further include an error value e _k between the reference pattern vector Ω _k of the registered user image stored in association with the key data of the identification request user and the reference pattern vector data Ω of the input image. And an identification failure is determined for the input face image when the preset reference range is exceeded.

The method of claim 3,

The image input unit may include: a lens unit configured to capture a face of the user who has requested the identity authentication and input a face image;

A CMOS sensor unit for converting an optically captured image signal into an optical signal for a face image input from the lens unit; And

And an ADC unit for converting the captured image signal input from the CMOS sensor unit into digital data and outputting the digital data.

The method of claim 3,

The barcode recognition module may include: a scanner unit scanning and reading a barcode printed on the identification card;

A bar code reading unit for reading the user's unique key data and the personal information data included in the bar code data scanned from the scanner unit; And

And a barcode controller for controlling the operation of the scanner unit and the barcode reader, and applying the unique key data and the personal information data of the user read from the barcode reader to the controller of the identity card reader. Reader.

In the identification card manufacturing method in the identification system using a barcode and face recognition,

(a) receiving user-specific key data for face recognition;

(b) receiving image data of the user;

(c) generating unique key data and the image information data of the user's face image as barcode data; And

and (d) printing a barcode including the unique key data of the user and the identification information data on the identification card used for user authentication in the identification authentication system.

In the method of registering a face image of a user in an identification system using a barcode and face recognition,

(a ') calculating a training set matrix obtained by inputting M face images for each user into one-dimensional vector data of each face image;

calculating a vector Φ subtracting the average value Ψ from the training set by calculating an average value Ψ of the training set matrix;

(c ') calculating a covariance matrix C using the vector Φ and generating an eigenface vector space through a eigenvector u _k rearrangement of the covariance matrix; And

(d ') calculating a component vector Ω _k in the eigenvector space representing the contribution of the user's face images to the eigenface vector and storing it in a database in association with key data unique to the user; Identity registration method characterized in that to proceed.

In the method of authenticating the identity of the person in the identity authentication system using a barcode and face recognition,

(a ") reading user-specific key data and user identification data for face recognition from a barcode of the identification card when the identification card is input from a user who requires identification;

(b ") inputting face image data of a user when the personal information is authenticated as a registered user;

(c ") calculating the component value (ω) of each eigenface vector by expanding the input face image data into an eigenface vector space;

(d ") calculating a reference pattern vector (Ω) representing a contribution to the eigenface vector of the input image using the component value (ω _k ) of the eigenface vectors;

(e ") reading a reference pattern vector? _k of a user image registered in association with the input user specific key data from a database;

(f ") when the error value does not exceed a preset reference range by calculating an error value e _k between the reference pattern vector Ω of the input image and the reference pattern vector Ω _k of the registered user image. Recognizing a face image of the identity requesting user as a predetermined registered user face image; and

and (g ") finally authenticating the user as a registered user when the recognized user information and the identification information read from the identification card match.