KR20030053840A - Ｐｃ용 홍채 인식 시스템의 다수조명 이용방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 PC용 홍채 인식 시스템의 다수조명 이용방법에 대해 개시된다. 개시된 본 발명에 따른 PC용 홍채 인식 시스템의 다수조명 이용방법은, 사용자의 눈과 홍채 인식 시스템사이의 인식 가능한 거리내로 판단되면, 조명을 미등으로 점등하는 단계와; 상기 조명이 점등되면, 카메라에 의해 홍채의 영역만을 추출하는 단계와; 상기 추출된 홍채의 영역내에 SR이 존재하는지 여부를 판단하는 단계와; 상기 추출된 홍채 영역내에 SR이 존재하지 않으면, 조명을 밝게 점등하는 단계와; 상기 조명이 밝게 점등되면, 카메라에 의해 홍채 이미지를 추출하여 홍채 인식이나 등록을 하는 단계를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 PC용 홍채 인식 시스템의 다수조명 이용방법은 제한된 전류와 전압을 갖는 USB를 이용한 PC용 홍채 인식 시스템에 있어, 제한된 전원을 제어하는 알고리즘을 적용하여 다수의 조명을 이용할 수 있다.

Description

ＰＣ용 홍채 인식 시스템의 다수조명 이용방법{SEVRAL LIGHT USING METHOD FOR IRIS RECOGNITION OF PC}

본 발명은 PC용 홍채 인식 시스템의 다수조명 이용방법에 관한 것으로서, 특히 제한된 전류와 전압을 갖는 USB를 이용한 PC용 홍채 인식 시스템에 있어, 제한된 전원을 제어하는 알고리즘을 적용하여 다수의 조명을 이용할 수 있는 PC용 홍채 인식 시스템의 다수조명 이용방법에 관한 것이다.

알려진 바와 같이 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.

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.

도 1은 일반적인 PC용 홍채 인식 시스템의 구성을 나타낸 도면으로서, 도 1에 도시된 바를 참조하여 홍채인식 시스템의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

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.

사용자가 동작 범위 안에 있는 경우에 드라이버(107)로 제어 신호를 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, 콜드미러(102)가 가시광선은 차단하고 적외선을 통과시킨다. 그리고 홍채가 위치해야할 부분을 표시해 중 사용자가 카메라(103)의 광축에 눈이 위치하는지의 여부를 확인할 수 있도록 해준다.

그리고, 제어장치(105)가 거리 측정 센서(109)로부터 사용자 까지의 거리 측정값을 받아들이고, 이 거리 측정값을 이용해서 카메라(103)의 줌 및 포커스 값을산출하여 줌인/줌아웃 및 포커싱 제어를 수행한다. 이후에 제어장치(105)는 거리 측정값에 따라 드라이버(107)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.

이와 같은 홍채 인식 시스템에서는 얼마나 빠른 시간 안에, 얼마나 정확하게 홍채 인식을 해내는가의 여부가 그 성능을 좌우하게 된다. 더구나, 이 기술분야의 일반적인 홍채 인식 시스템에서는 단일 광원을 사용하는 경우 안경에 의한 반사 문제가 발생할 수 있기 때문에 이 문제를 해소하기 위해서 다수개의 조명을 이용해서 안경에 의한 2차 반사를 회피할 수 있도록 조명의 위치를 바꾸어 가면서 영상을 취득하기도 한다.

상기와 같이 구성된 PC용 홍채 인식 시스템은 최근 널리 보급된 PC에 적용하는데, 이는 일반적인 홍채 인식 시스템의 구성과는 동일하고, USB를 이용하여 PC용에 맞게 홍채 인식 시스템을 작게 구현하도록 되어있다.

여기서, 상기 USB(UNIVERSAL SERIAL BUS)는 PC환경에서 주변기기가 다양해짐에 따라 연결하는 포트의 물리적인 공간이 부족하여 이를 해결하기 위해 새로운 방식의 디바이스 연결방법이다. 상기 USB는 허브를 통해 컴퓨터 외부에서 쉽게 주변장치를 연결할 수 있게 구성되었으며, 상기 USB에서 제공되는 공통된 인터페이스를 표준으로 주변장치를 만들게 됨으로써 이를 장착한 PC는 최대 127개의 주변장치를 연결할 수 있게 되어있다.

이와 같은, USB를 적용한 PC용 홍채 인식 시스템에서도 단일 광원을 사용하는 경우 안경에 의한 반사 문제가 발생할 수 있기 때문에 이 문제를 해소하기 위해서 다수개의 조명을 이용해서 안경에 의한 2차 반사를 회피하기 위한 알고리즘을 착상을 할 수 있다.

그러나, 홍채 인식 시스템에 다수개의 조명을 구현하기 위해서는 별도의 전원장치가 필요하다. 여기서, 일반적인 홍채 인식 시스템에서는 별도의 전원을 제공하여 사용하는 데는 어려움이 없으나, 상기 USB를 적용하는 PC용 홍채 인식 시스템에서는 USB포트가 5V, 500㎃로 제한성을 갖게 되는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 제한된 전류와 전압을 갖는 USB를 이용한 PC용 홍채 인식 시스템에 있어, 제한된 전원을 제어하는 알고리즘을 적용하여 다수의 조명을 이용할 수 있는 PC용 홍채 인식 시스템의 다수조명 이용방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 PC용 홍채 인식 시스템의 구성을 나타낸 도면.

도 2는 본 발명에 따른 PC용 홍채 인식 시스템의 조명장치의 구성을 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 PC용 홍채 인식 시스템의 조명장치의 회로도.

도 4는 본 발명에 따른 PC용 홍채 인식 시스템의 다수조명 이용방법의 플로우 챠트.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 PC용 홍채 인식 시스템의 다수조명 이용방법은,

사용자의 눈과 홍채 인식 시스템사이의 인식 가능한 거리내로 판단되면, 조명을 미등으로 점등하는 단계와;

상기 조명이 미등으로 점등되면, 카메라에 의해 홍채의 영역만을 추출하는 단계와;

상기 추출된 홍채의 영역내에 SR이 존재하는지 여부를 판단하는 단계와;

상기 추출된 홍채 영역내에 SR이 존재하지 않으면, 조명을 밝게 점등하는 단계와;

상기 조명이 밝게 점등되면, 카메라에 의해 홍채 이미지를 추출하여 홍채 인식이나 등록을 하는 단계를 포함하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 특히 상기 추출된 홍채의 영역내에 SR이 존재하는지 여부를 판단하는 단계에서 SR이 존재하면 다른 위치의 조명을 점등하는 점에 그 특징이 있다.

이와같은 본 발명에 의하면, 제한된 전류와 전압을 갖는 USB를 이용한 PC용 홍채 인식 시스템에 있어, 제한된 전원을 제어하는 알고리즘을 적용하여 다수의 조명을 이용할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 PC용 홍채 인식 시스템의 조명장치의 구성을 도시한 도면이고, 이에 도시된 바와 같이, 홍채 인식 시스템의 조명장치는 사용자가 홍채 인식을 하기 위해 홍채 인식 시스템에 접근하면, 카메라(201)와 사용자의 눈 사이의 거리를 측정하여 인식가능 거리 내에 사용자가 접근했는지를 판단하는 거리 측정 센서(202)와, 상기 거리 측정 센서(202)에서 인식거리로 판단되면, 조명(204,205)의 밝기를 조절하는 조명제어부(203)와, 상기 조명제어부(203)의 밝기에 따라 얻어진 홍채 이미지를 처리하는 이미지 처리부(206)를 포함하여 구성된다.

또한, 도 3은 본 발명에 따른 PC용 홍채 인식 시스템의 조명장치의 회로도이다. 이에 도시된 바와 같이, USB의 제한된 입력전압을 소정값으로 승압시키는 승압부(301)와, 상기 승압부(301)에서 승압된 전원을 충전시키는 충전부(302)와; 조명제어부로부터 조명을 인가하라는 트리거 신호가 들어오면, 상기 충전부(302)에 충전된 전원을 공급받아 발광하는 제 1, 제 2조명부(303,304)를 포함하여 구성되어 있다.

도 4는 본 발명에 따른 PC용 홍채 인식 시스템의 다수조명 이용방법의 플로우 챠트이다. 도 2 및 도 3을 참조로 하여 도 4의 실시 예를 설명한다. 본 발명에 따른 PC용 홍채 인식 시스템의 다수조명 이용방법은, 사용자가 홍채 인식 시스템에 접근하면, 상기 거리측정 센서(202)에 의해 사용자의 눈과 상기 카메라(201)사이의 인식 가능 거리를 측정하게 된다(S401).

상기 측정된 거리 정보를 근거로 하여, 인식 가능거리로 판단되면, 상기 조명제어부(203)에서는 어느 한 조명(303,304)에 트리거 신호를 인가하여, 상기 충전부(302)에서 충전된 전원을 공급받아 어느 한 조명(303,304)을 약하게 점등하게 된다(S402). 여기서, 조명을 약하게 점등하는 것은, USB를 적용하여 제한된 전원을 갖는 PC용 홍채 인식 시스템의 다수개의 조명을 점등하기 위해서는 상기 충전부에 충전된 전원을 적절히 사용하기 위함이다.

상기 조명이 약하게 점등되면, 상기 카메라(201)에 의해 홍채의 영역만을 추출하게 된다(S403). 여기서, 홍채 인식 시스템의 홍채 알고리즘에 홍채 영상만을 추출하는 홍채 영상 알고리즘을 더 추가하게 된다. 그 후, 상기 추출된 홍채 영역안에 반사(SR:Specular Reflection)가 존재하는지 여부를 판단하게 된다(S404). 여기서, 약한 조명을 사용하여, 홍채 이미지를 모두 추출하지 못하고 홍채 영역만을 추출하는데, 이는 상기 홍채 영상 알고리즘이 추가되어 홍채의 이미지 전부를 추출하지 않고도 홍채의 영역만을 추출하여 홍채내의 반사여부를 판단할 수 있기 때문이다.

상기 추출된 홍채 영역내에 SR이 존재하지 않으면, 다시 상기 조명제어부 (203)의 트리거 신호가 인가되어, 상기 충전부(302)로부터 전원을 공급받아 조명 (303,304)을 밝게 점등하게 된다(S405). 여기서, 조명을 밝게 점등할 수 있는 것은 상기 충전부(302)에 홍채 이미지를 취득할 수 있을 만큼의 충분한 전류/전압이 남아 있어서 인데, 이는 앞에서 미등으로 점등한 조명에는 소량의 전류/전압만이 소비되었기 때문이다.

이어서, 상기 조명이 밝게 점등되면, 상기 카메라(201)에 의해 홍채 이미지를 추출하게 된다(S406). 이렇게 추출된 홍채 이미지는 홍채 인식 시스템에 홍채를 등록하거나, 인식하는 과정에 적용하게 된다.

한편, 홍채 영역만을 추출하여 반사의 존재를 판단하는 상기 S404 단계에서 반사가 있다면, 다른 위치의 조명을 점등함으로써, 반사가 없는 상태의 홍채 이미지를 추출할 수 있다(S407).

상기와 같은 방법으로 조명을 사용함으로써, 제한적인 전원을 갖는 USB를 적용한 PC용 홍채 인식 시스템에서도 조명을 복수개 사용하여 사용자의 안경착용 등으로 인한 반사(SR)를 회피하여 홍채 이미지를 취득할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 PC용 홍채 인식 시스템의 다수조명 이용방법은 제한된 전류와 전압을 갖는 USB를 이용한 PC용 홍채 인식 시스템에 있어, 제한된 전원을 제어하는 알고리즘을 적용하여 다수의 조명을 이용함으로써 반사에 의한 홍채 이미지를 회피할 수 있다.

Claims (2)

1. 사용자의 눈과 홍채 인식 시스템사이의 인식 가능한 거리내로 판단되면, 조명을 미등으로 점등하는 단계와;

   상기 조명이 미등으로 점등되면, 카메라에 의해 홍채의 영역만을 추출하는 단계와;

   상기 추출된 홍채의 영역내에 SR이 존재하는지 여부를 판단하는 단계와;

   상기 추출된 홍채 영역내에 SR이 존재하지 않으면, 조명을 밝게 점등하는 단계와;

   상기 조명이 밝게 점등되면, 카메라에 의해 홍채 이미지를 추출하여 홍채 인식이나 등록을 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 PC용 홍채 인식 시스템의 다수조명 이용방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 추출된 홍채의 영역내에 SR이 존재하는지 여부를 판단하는 단계에서 SR이 존재하면 다른 위치의 조명을 점등하여 SR을 회피하는 것을 특징으로 하는 PC용 홍채 인식 시스템의 다수조명 이용방법.