KR20030066533A - 인터넷 기반의 얼굴인식 기술을 이용한 사용자 인증 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용자가 인터넷을 통해 웹 컨텐츠 및 웹 문서 등의 웹 서비스를 요청할 때 사용자를 인증하는 방법 및 그 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 HTTP 방식으로 이용되는 기존의 웹 서버에서의 인증과정에서 얼굴인식 기술을 적용한 클라이언트/서버 구조의 사용자 인증 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 사용자의 클라이언트에서 얼굴인식을 위한 전용 하드웨어가 아닌, 손쉽게 구할 수 있는 일반 PC 카메라를 이용하여 얼굴 영상을 획득하고, 이렇게 획득된 얼굴 영상을 클라이언트에서 얼굴 인식 알고리즘을 수행하여 사용자 고유의 얼굴 계수 정보를 담은 자료를 512바이트의 작은 크기로 생성하는 단계와, 생성된 얼굴 계수 정보를 서버로 전송하는 단계와, 전송된 자료를 근거로 서버에서 얼굴 인식 알고리즘을 수행하여 사용자를 인증하는 단계를 포함한다.

본 발명은 클라이언트와 서버가 얼굴 인식 정보를 512바이트의 적은 데이터를 교환함으로써 네트워크의 부하를 최소화 하고 다수의 사용자가 동시에 활용할 수 있게 하여 얼굴 인식 기술을 일반화 하는 효과가 있다.

Description

인터넷 기반의 얼굴인식 기술을 이용한 사용자 인증 방법 및 시스템 { Web-based Face Authentication System }

일반적으로 종래에는 웹을 포함한 네트워크상에서의 인증 및 보안을 위하여사용자명과 비밀번호를 사용하여 처리하였다. 따라서 종래에는 네트워크를 통해 서버에 접속하게 되면, 먼저 사용자명과 비밀번호를 이용하여 사용자 인증을 받은 이후에 해당 서버에서의 작업수행이 이루어진다. 이러한 종래의 사용자명, 비밀번호 인증 방식에서는 사용자명이 노출되어질 수 도 있으며 이와같은 경우에는 비밀번호가 유일한 보호대상일 수밖에 없다. 그러나 비밀번호가 유출될 경우, 보호될 수 없는 것이 현실이다. 즉, 종래의 사용자명과 비밀번호와 같은 문자입력 방식에 의한 암호보안 시스템에서는 해당 사용자명과 비밀번호가 유출되었을 때, 보안이 이루어질 수 없는 문제점이 있었다. 또한 사용자의 망각으로 기존의 사용자명이나 비밀번호를 알려주어야 하는 처리가 필요한 경우가 많으며 이런 처리는 보안을 더욱 약화시키는 원인이 된다. 더욱이 사용자를 재등록 해야만 하는 경우도 발생하여 추가적인 다수의 처리작업이 요구되는 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위함이며 나아가 보다 강화된 인증보안을 수행하고 사용자로 하여금 사용자명과 비밀번호를 입력하는 번거로움을 없애고 일반 PC 카메라 앞에서 바라보기만 해도 인증을 처리하기 위해 제안된 것으로, 본 발명은 얼굴 인식 기술을 적용하여 강화된 인증처리를 수행하며 허가되지 않은 접근을 차단하고 편리한 사용자 환경을 제공하기 위함이다. 그러나 얼굴 인식 기술이 갖고 있는 한계. 즉, 대용량의 얼굴 영상을 전재로 하는 방식에서는 인터넷 기반의 환경에 과부하를 주어 다수의 사용자를 인증처리 하기에는 부적합한 한계가 따른다.

이에 본 발명은 이러한 널리 알려진 얼굴 인식의 한계를 극복하고, 인터넷 기반에서 활용할 수 있게 512바이트의 작은 크기로 얼굴 계수 정보를 담은 데이터를 교류하여 활용할 수 있게 함으로써 얼굴 인식 기술을 범용적으로 사용하도록 하는 데에 그 목적이 있으며, 또한 별도의 얼굴 인식을 위한 전용 하드웨어가 아닌 일반 PC 카메라를 활용할 수 있게 하여 사용자로 하여금 기존에 구비된 PC 카메라로 인터넷 기반의 얼굴 인증을 받을 수 있게 한다.

도 1은 본 발명에 따른 웹 기반의 얼굴인증 처리를 위한 시스템 블록도이다.

도 2는 도 1의 클라이언트 시스템에서 생성된 얼굴계수를 서버에 전송하는 과정을 나타낸 블록도이

다.

도 3는 도 1의 서버 시스템에서 클라이언트로부터 전송 받은 얼굴계수를 등록, 처리, 인증해주는

과정을 나타낸 블록도이다.

도 4는 도 2에서 입력한 사용자 ID에 대하여 서버에 저장된 얼굴계수와 일대일로 비교하기 위한 과정을 나타낸 블록도이다.

도 5는 도 2에서 사용자 ID입력이 필요 없이 서버에 저장된 여러 얼굴계수와 일대다 로 비교하기 위한 과정을 나타낸 블록도이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 인터넷을 기반으로 하는 웹 컨텐츠 및 웹 문서 등과 같은 웹 서비스를 요청할 때 사용자를 인증하는 방법 및 그 시스템에 관한 것으로서 클라이언트에서 웹 브라우저로 웹 서비스를 요청하는 단계와 웹 서비스에서 사용 인증이 필요한 경우, 클라이언트에 설치된 얼굴 인식 수행기를 실행하는 단계와, 사용자의 얼굴 영상을 획득하여 얼굴 인식 알고리즘을 수행하여 사용자의 얼굴 계수 정보를 담은 데이터를 추출하는 단계와, 이 데이터를 인증 서버에 전송하는 단계와, 전송받은 데이터를 기반으로 얼굴 인식 알고리즘을 수행하여 사용자를 인증하는 단계를 특징으로 구성된다.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 웹 기반의 얼굴인증 처리를 위한 시스템 블록도로서, 인증을 요하는 얼굴계수를 생성(102)하는 클라이언트(100) 시스템과 인터넷(110)을통해 전달된 클라이언트(100)의 얼굴을 비교, 처리하는 상기 운영자 서버(120)로 구성된다.

상기 클라이언트 시스템(100)은 일반 웹 PC 카메라에 의해 획득된 이미지(101)로부터 얼굴임을 판단하는 얼굴계수 생성 모듈(102)을 포함하고 있어 512바이트 사이즈의 얼굴계수를 인터넷(110)을 통해 TCP/IP방식으로 전송한다.

상기 운영자 서버(120)은 클라이언트 시스템(100)으로부터 처리된 얼굴계수를 인터넷(110)을 통해 TCP/IP방식으로 전송 받아 이전에 DB(121)에 등록해둔 얼굴 계수들의 평균 얼굴계수를 서로 비교/처리(122)하여 나온 결과값(123)을 인터넷(110)을 통해 다시 클라이언트(100)에 전달한다. 여기서, 상기 운영자 서버(120)는 평균얼굴계수를 저장할 데이터베이스 서버와 얼굴계수를 전송받아 비교/처리하는 얼굴인식서버, 인증된 결과를 전송할 웹서버를 포함한다.

도 2는 도 1의 클라이언트 시스템에서 생성된 얼굴계수를 서버에 전송하는 과정을 나타낸 블록도로서, 클라이언트 시스템은 기존의 일반 웹 PC 카메라에 의해 획득된 이미지(200)로부터 얼굴계수를 생성(214)하기 위하여 눈의 위치와 얼굴을 추출(211)해내고, 이미지에 마스킹 처리(213)를 하기 위해 이미지의 각도와 거리를 표준화(212)한 뒤, 얼굴인식에

불필요한 영역을 제거하는 이미지 마스킹(212) 과정을 거쳐 얼굴의 특징점들을 128개의 벡터값으로 추출한 얼굴계수를 생성(214)한다. 생성된 얼굴계수(214)는인터넷(220)을 통해 TCP/IP방식으로 얼굴인증 서버(230) 전송된다.

도 3는 도 1의 서버 시스템에서 클라이언트로부터 전송 받은 얼굴계수를 등록, 처리, 인증해주는 과정을 나타낸 블록도이다. 도 3는 도 1의 서버 시스템에서 클라이언트로부터 전송 받은 얼굴계수를 등록, 처리, 인증해주는 과정을 나타낸 블록도로서, 얼굴인증서버 시스템은 클라이언트로부터 인터넷(300)을 통해 전송된 복수 개의 얼굴계수들(211)을 데이터베이스(220)에 저장해두고, 인증을 요구하는 단일 개의 얼굴계수(212)는 데이터베이스에 저장된(220) 평균얼굴계수와 비교/처리(230)되어 그 결과값(240)을 다시 클라이언트에 전송해준다.

도 4는 도 2에서 입력한 사용자 ID에 대하여 서버에 저장된 얼굴계수와 일대일로 비교하기 위한 과정을 나타낸 블록도이다. 도 4는 도 2에서 입력한 사용자 ID(410)에 대하여 서버에 저장된 얼굴계수와 일대일로 비교하기 위한 과정을 나타낸 블록도로서, 일대일 방식이라 함은 사용자 개인의 아이디로 등록한 고유 얼굴계수와 사용자 아이디로 인증을 요청하는 단일 개의 얼굴계수를 비교하는 방식으로서, 웹사이트에서 사용자 개인의 아이디를 입력(410)하고, 클라이언트에 설치된 일반 웹 PC 카메라에 의해 획득된 이미지(420)로부터 얼굴계수 생성 모듈(430)을 통해 512바이트 크기의 얼굴계수와 입력된 아이디의 크기

를 더한 데이터 (450)를 인터넷(440)을 통해 얼굴 인증 서버에 전송한다.

여기서, 사용자의 아이디 각 글자당 1바이트를 차지하므로, 4~10글자를 아이디로 사용할 경우 4~10바이트의 데이터 크기를 추가로 포함하게 된다.

도 5는 도 2에서 사용자 ID입력이 필요 없이 서버에 저장된 여러 얼굴계수와 일대다 로 비교하기 위한 과정을 나타낸 블록도이다. 도 5는 도 2에서 사용자명 입력이 필요 없이 서버에 저장된 여러 얼굴계수와 일대다 로 비교하기 위한 과정을 나타낸 블록도로서, 일대 다 방식이라 함은 여러 사용자의 얼굴계수를 복수 개 서버에 등록해 두고, 사용자는 웹 사이트에서 아이디 입력이 필요없이 카메라에 얼굴을 비추는 것 만으로 이미지가 획득(500)되고, 획득과 동시에 512바이트 크기의 얼굴계수가 생성(510)되어 인터넷(520)을 통해 얼굴인증 서버(530)에 전송된다.

본 발명은 사용자 측면에서 개인 정보 유출의 두려움 으로부터 벗어나 편안하게 정보 기록 및 서비스 이용할 수 있게 하며 타이핑 작업 없이 카메라에 얼굴을 비추는 비접촉 방법으로 인증을 처리하려 보다 편리함을 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 공급자 측면에서 개인 고유의 얼굴을 이용 하므로 개인정보 유출 위험이 없어 기업 신뢰도 상승하는 효과와 인증된 사용자만 접근 또는 사용 가능하므로 불법 복제 방지 효력으로 컨텐츠를 통한 수익률 증가의 효과가 있다.

본 발명은 인터넷 기반 얼굴 인식 기술의 표준화 및 구현방법이 아직 정의되지 않은 상태이기 때문에 장기적 관점에서 본 과제를 통해 얻어지는 기술을 지속적으로 응용하고, 향후 여러 기관과 공동개발을 꾸준히 추진하여 우리 기술이 인터넷 기반 얼굴 인식의 국제 표준으로 자리 잡는데 기여하여 국제적인 경쟁력을 강화할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 현재까지의 얼굴인식 솔루션의 문제점인 전문 H/W와 접목되어 출입 통제 시스템이나 감시 시스템의 활용이 대부분이었던 부분들 즉, 하드웨어의 설치나 무인단말기(키오스크)를 설치하는데 소요되는 비용, 응용 분야의 부족 등이 얼굴인식 기술의 범용화를 막는 걸림돌이 되고 있는 점을 극복하여 장소의 이동성(Mobility)을 높이며, 인터넷이라는 무한한 공간에서의 활용성 증대를 이루며, 불필요한 하드웨어적 요소를 줄임으로써 비용 절감 효과와 얼굴인식 시스템의 범용화를 높이는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 인터넷을 기반으로 얼굴인식 기술을 이용하여 사용자를 인증하는 방법 및 시스템의 구성에 있어서,

   클라이언트에서 웹 브라우저로 웹 서비스를 요청하는 단계;

   웹 서비스에서 사용자 인증이 필요한 경우, 클라이언트에 설치된 얼굴 인식 수행기를 실행하는 단계;

   클라이언트환경에서 사용자의 얼굴 영상을 획득하여 얼굴 인식 알고리즘을 수행하여 사용자의 얼굴 계수 정보를 담은 512바이트의 데이터를 추출하는 단계;

   상기 데이터를 인증 서버에 전송하는 단계;

   상기 전송받은 데이터를 기반으로 얼굴 인식 알고리즘을 수행하여 사용자를 인증하는 단계를 특징으로 하는 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   웹 서비스에서 사용자 인증이 필요한 경우, 클라이언트에 설치된 얼굴 인식 수행기를 실행하는 단계는,

   얼굴 인식 수행기를 인터넷으로 다운로드하는 단계;

   ActiveX의 소프트웨어 기술을 이용하여 다운로드됨과 동시에 실시간으로 설치되는 단계를 포함하는 방법.
3. 제 1항에 있어서,

   클라이언트환경에서 사용자의 얼굴 영상을 획득하여 얼굴 인식 알고리즘을 수행하여 사용자의 얼굴 계수 정보를 담은 512바이트의 데이터를 추출하는 단계는,

   사용자가 일반 PC 카메라에 얼굴을 비춤으로 얼굴 영상을 획득하는 단계;

   얼굴 계수를 생성하기 위하여 눈의 위치와 얼굴을 추출하는 단계;

   얼굴 영상에 각도와 거리를 표준화하는 단계;

   얼굴인식에 불필요한 영역을 제거하는 마스킹 처리 단계;

   얼굴의 특징점들을 추출하여 512바이트의 얼굴계수를 생성하는 단계를 포함하는 방법.