KR200340273Y1 - 홍채 유도 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 홍채 인식 시스템에서 홍채 영상을 정확하게 획득하기 위하여 사용되는 홍채 유도 장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 홍채 촬영 카메라의 촬영 광축에 인식자의 홍채를 용이하게 일치시키기 위한 유도장치에 관한 것이다.

본 고안은 홍채 이미지를 획득하기 위한 카메라 장치의 홍채 촬상 광학축에 사용자의 홍채를 정확하게 일치할 수 있도록 유도하며 간단한 구조로서 제조 원가를 대폭 절감하는 홍채 유도 장치를 제공하고, 홍채의 촬상 광학축에 사용자 홍채의 일치 정도를 가시적으로 구분할 수 있도록 다색광을 이용하므로 사용자가 홍채의 유도 상태를 정확하게 인지할 수 있도록 이루어진 홍채 유도 장치를 제공하며, 홍채 촬상 광학축에 정확하게 유도된 홍채가 이미지 처리 가능한 거리에 유도되었는지를 홍채 영상을 픽업하여 원근을 유도하므로 간단한 구조로서 홍채 유도가 가능한 홍채 유도 장치를 제공하기 위하여,

본 고안은 카메라(10)의 촬상 광학축 앞면에 위치하는 렌즈 또는 필터의 표면 중앙에 입사각과 반사각이 45도를 유지하도록 컷팅한 반사체(1)를 접합하고 반사체의 직교 위치에 인디케이팅 램프(2)를 형성하며, 인디케이팅 램프(2)를 카메라 운용 보드에 연결하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

홍채 유도 장치{iris induction installation}

본 고안은 홍채 인식 시스템에서 홍채 영상을 정확하게 획득하기 위하여 사용되는 홍채 유도 장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 홍채 촬영 카메라의 촬영 광축에 인식자의 홍채를 용이하게 일치시키기 위한 유도장치에 관한 것이다.

공지된 바와 같이 보안이나 방범, 신분 인증을 위한 시스템으로 기존의 접촉식 혹은 비 접촉식 카드 시스템에서 진 일보하여 사용자의 지문을 인식하거나 또는 홍채를 인식하여 신분을 인증하고 특정 장소의 출입이나 특정 정보로의 접근 등을 허용하거나 거부하는 시스템이 있다.

상기 홍채 인식 시스템은 지문 인식에 비하여 인식률이 높고 보다 정확한 인식이 가능하다는 장점이 있다.

홍채 인식 시스템은 카메라로 촬영한 홍채 영상에서 홍채의 특징적인 패턴을 이미지 처리 기술을 이용하여 데이터화 하고 사전에 등록시킨 홍채 데이터와 비교하여 사용자를 인증하는 시스템이다.

종래 홍채 이미지 추출 기술로는 사용자가 직접 화면을 보고 일정한 거리를 두고 움직여서 촛점을 맞춰주는 기술, 또는 여러대의 카메라를 이용해서 얼굴 및 눈의 위치를 파악하고 홍채 영상을 촬영하는 기술, 또는 거리 측정센서를 이용해서 사용자와의 거리를 측정하여 자동적으로 카메라 촛점을 맞추고 홍채 영상을 얻는 기술 등이 제안되고 있다.

우선, 사용자가 직접 화면을 보고 일정한 거리로 움직여 촛점을 맞춰주는 경우에는 사용상 불편함이 따르고, 동시에 이 기술에서는 단일 광원을 사용하기 때문에 사용자가 안경을 착용하였을 경우에는 안경에 의한 빛 이미지가 홍채 영상의 정확한 촬영에 방해를 주게되는 문제점을 갖고있다. 따라서 이 기술에서는 사용자가 화면을 직접 보면서 반사가 생기지 않도록 움직여 주어야 하는 불편함이 더욱 가중될 수 밖에 없고 사용자가 주시할 화면을 외부에 설치하는 구조는 높은 제조 원가를 요구하므로 경제성이 적다.

한편, 여러대의 카메라를 이용하여 촛점을 맞추고 홍채 이미지를 획득하는 기술은 상기 문제점을 해소할 수는 있지만, 기구적으로 매우 복잡하고 정교한 제어가 요구되는 단점이 있다. 즉 2대의 카메라를 이용하여 사용자의 얼굴 및 눈의 위치를 파악하고 , 다른 1대의 카메라로 홍채 영상을 취득하는 방식인바, 이러한 방식은사용자가 홍채 인식을 위해 눈을 맞출 필요없이 시스템 스스로가 자동으로 촛점을 맞추고 홍채 영상을 취득하기 때문에 편리성은 있으나 여러대의 카메라를 구비해야하는 점, 각각의 카메라를 기구적, 전기적으로 구동시켜야 하는 점에 기인하여 시스템 구성이 복잡하고 높은 제조 원가가 소요되는 단점이 있다.

거리 측정 센서를 이용하여 자동적으로 카메라의 촛점을 맞추고 홍채를 촬영하는 기술의 경우에는 거리측정 센서를 사용해서 사람의 근접 여부를 파악하고, 이때 취득하고 있는 입력 영상 및 카메라에서 출력되는 촛점값들을 이용해서 촛점을 맞추는 방법을 사용하고 있다.

그러나 거리 측정 센서를 이용하는 경우를 포함하여 상기 모든 종래의 기술들은 홍채 촬영의 광학적 축과 홍채의 접근 정도를 표시하는 인디케이터의 축이 각각 상이하게 구비됨에 의하여 스토롱 아이(strong eye) 현상이 발생되어 양질의 홍채 이미지를 획득하기 어려운 단점이 있고 이러한 단점을 해소하고자 하는 선원 특허(특허출원 제 2002-9216호)를 참조하면 눈의 위치를 표시하는데 복잡한 구조를 부가하여야 하는 단점이 있다.

홍채를 광학적인 촬영 축 상에 유도하기 위하여 종래에도 도 5, 6과 같은 제안이 안출된바 있다.

즉, 홍채 촬영 광학축 상에 마련된 콜드미러에 홍채를 촬상할 수 잇는 영역 내에 사각 박스(가이드 라인)를 그어 사용자가 그 위치에 홍채를 고정시키도록 하는 구조가 있으나 정위치 유도 상태를 표시하거나 유도할 수 있는 구조가 전혀 없어 간결한 구조이기는 하나 유도 효과가 미흡한 단점이 있다.

도 6에 도시한 제안의 경우에는 상, 하, 좌, 우 방향의 인디케이터가 발광하면서 홍채를 촬상 광학축에 일치하도록 유도하고 있으나 그 구조가 매우 복잡하여 경제성이 떨어지는 단점이 있다.

본 고안은 상술한 바와 같은 종래의 기술들이 갖는 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서 다음과 같은 목적을 갖는다.

본 고안은 홍채 이미지를 획득하기 위한 카메라 장치의 홍채 촬상 광학축에 사용자의 홍채를 정확하게 일치할 수 있도록 유도하며 간단한 구조로서 제조 원가를 대폭 절감하는 홍채 유도 장치를 제공하는 것이다.

본 고안은 홍채의 촬상 광학축에 사용자 홍채의 일치 정도를 가시적으로 구분할 수 있도록 다색광을 이용하므로 사용자가 홍채의 유도 상태를 정확하게 인지할 수 있도록 이루어진 홍채 유도 장치를 제공하는 것이다.

본 고안은 홍채 촬상 광학축에 정확하게 유도된 홍채가 이미지 처리 가능한 위치에 유도 되었는지를 홍채 영상을 픽업하여 상하좌우를 유도하므로 간단한 구조로서 홍채 유도가 가능한 홍채 유도 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 구현하기 위하여 이루어지는 본 고안은 카메라의 촬상 광학축앞면에 위치하는 렌즈 또는 필터의 표면 중앙에 입사각과 반사각이 45도를 유지하도록 컷팅한 반사체를 접합하고 반사체의 직교 위치에 인디케이팅 램프를 형성하며, 인디케이팅 램프를 카메라 운용 보드에 연결하여 이루어지는 것에 의한다.

도 1은 본 고안의 구조를 도시한 구성도.

도 2는 본 고안의 유도용 밀러를 도시한 정면 상태도 및 측면 상태도.

도 3은 본 고안의 변형 실시예를 도시한 측면 상태도.

도 4은 본 고안의 유도 상태를 도시한 유도용 밀러의 상태도.

도 5는 종래 유도 장치를 도시한 개략도.

도 6는 종래 또 다른 유도 장치를 도시한 개략도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1 : 반사체 2 : 인디케이팅 램프

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 구체적인 기술 구성에 대하여 상세하게 살펴보기로 한다.

본 고안은 도 1, 2에 도시한 바와 같이 홍채 이미지를 획득하기 위하여 카메라(10)와 카메라 운용 보드를 포함하며, 홍채를 분석하고 처리하는 인식장치(20)와, 인식장치의 카메라 구동 제어 출력을 전달하는 드라이버(30)을 포함하여 이루어지는 홍채 인식 카메라 시스템에 있어서, 상기 카메라 렌즈 또는 필터 전면 중앙에 입사각과 반사각이 45도를 유지하도록 컷팅한 반사체(1)를 접합하여 이루고, 반사체의 직교 위치에 인디케이팅 램프(2)를 형성하여 이루며, 인디케이팅 램프(2)의 구동을 제어하도록 상기 인식장치(20)에 연결하여 이루어진다.

상기 인디케이팅 램프(2)는 적색, 청색, 황색의 다색 램프로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기와 같은 본 고안은 도 3에 도시한 바와같이 반사체(1) 표면에 난반사 방지 또는 일정 파장대의 광을 차단하는 코팅(3)을 부가하여 이루어질 수도 있다.

미 설명 부호로서 12는 카메라의 촬상소자 CCD를 도시한 것이다.

상술한 바와 같은 본 고안의 제 작용을 이하 좀 더 구체적으로 살펴보기로한다.

홍채 카메라를 이용하여 사용자 홍채 이미지를 획득하고자 하는 경우에 사용자가 홍채 카메라 전방에 근접하여 홍채를 카메라 광학축에 위치시키면 카메라의 거리센서가 사용자의 접근을 검출하여 카메라를 스탠바이 상태에서 촬영 가능한 상태로 셋업시키게 한다. 이는 홍채 촬영 촛점 설정용이 아닌 단순히 카메라 셋업용 거리센서로서 구비되어 있다.

사용자가 카메라에 홍채를 대략적으로 정렬시키면 홍채와 촬상 광학축의 일치 정도에 따라서 인디케이팅 램프(2)가 발광하여 반사체(1)를 통해 굴절된 램프 색광을 사용자의 눈으로 전달하게 된다.

이때, 홍채의 이미지를 정확하게 유도하기 위해 홍채 이미지를 픽업하여 인식장치(20)에서 홍채를 파악하여 분석 가능한 광학 경로에 홍채가 유도되는 경우에는 인디케이팅 램프(2)는 "황색" 램프를 점등하여 그 황색 빛을 반사체로서 사용자에게 인지시키도록 작용한다.

유도가 완료되면 홍채 이미지를 얻고 분석하여 사용자 인증이 완료되면 인디케이팅 램프(2)는 "청색" 램프로 바뀌어 본인 인증을 하고, 반대로 홍채가 본인이 아닌것으로 인증되거나 또는 미 등록 사용자의 경우에는 인디케이팅 램프(2)는 "적색" 빛을 발하도록 작용한다. 물론 여기서 설명한 램프(2)의 발광색상이 본 고안을 한정하는 것은 아니며 단지 이해를 돕기위한 설명에 불과하다.

상기 홍채 이미지를 광학축에 정렬 유도하는 작동과정에 있어서, 본 출원인의 선등록 특허 373850호와 같은 홍채 인식 시스템을 이용하여 홍채의 인식을 통해홍채의 촬영 거리 및 이미지의 유효성을 판단한 결과에 따라 상기 인디케이팅 램프(2)의 점등 색상이 연동하여 제어된다.

물론 이러한 제어의 구체성이 본 고안의 요지기술은 아니며 단지 본 고안을 이해하는데 참조될 것이다.

상기와 같이 홍채 이미지 촬상 광학 경로인 카메라 렌즈 또는 렌즈 외부의 필터 중심에 접합된 반사체(1)는 거울, 또는 반사가능하도록 표면 처리된 아크릴과 같은 반사체 등이 모두 사용 가능하다.

상기 렌즈의 광학적인 경로 중앙에 반사체를 접합하는 것은 홍채 이미지의 촬영에는 무시할 정도로 영향이 적다.

상기 반사체는 본 출원인의 실험예에 따르면 대략 3㎜ 정도의 굵기를 갖는 원통체로 이루어 본 바, 촬상 이미지에는 아무런 영향이 없었으며 이는 빛의 회절에 따라 가능한 것으로 판단되며 촬상 소자로부터 이격될 수록 바람직하다.

결국, 홍채 이미지를 획득하기 위한 카메라 장치에서 사용자가 홍채를 촬상 광학축에 일치시키기 위한 경로의 유도를 카메라 렌즈 중심 축에 반사체를 접합 구성하고 이 반사체를 통해 홍채의 정렬 정도를 인식하여 사용자에게 가시적으로 알려줌으로서 종전과 같이 홍채 정렬 상태를 촬상축에서 이격된 다른 위치에서 인디케이팅 함에 따른 눈동자의 위치 이탈(표시 상태를 보기위해 눈이 다른 곳으로 쏠리는 것)을 방지하여 쉽고 간편하게 홍채 이미지를 얻을 수 있는 것이다.

이상에서 상세하게 살펴본 바와 같은 본 고안은 홍채 이미지를 획득하기 위한 카메라 장치의 홍채 촬상 광학축에 사용자의 홍채를 정확하게 일치할 수 있도록 유도하며 간단한 구조로서 제조 원가를 대폭 절감하여 소형화에 유용하면서도 염가로서 다양한 장치에 구현될 수 있는 효과가 있고, 홍채의 촬상 광학축에 사용자 홍채의 일치 정도를 가시적으로 구분할 수 있도록 다색광을 이용하므로 사용자가 홍채의 유도 상태를 정확하게 인지할 수 있으며, 홍채 촬상 광학축에 정확하게 유도된 홍채가 이미지 처리 가능한 위치에 유도되었는지를 홍채 영상을 픽업하여 상하좌우를 유도하므로 간단한 구조로서 홍채 유도가 가능한 등의 여러 효과를 갖는 매우 실용적인 고안인 것이다.

마지막으로 상술한 본 고안은 상기 반사체를 필터에 구성하는 경우 별도 성형하여 접합하지 아니하고 일체로 성형하여 필터 코팅과 반사면에는 반사 코팅을 부가하여 이루는 것과 같은 변형 실시도 가능하고 이는 후술될 청구범위 기재 기술에 의하여 극히 용이한 것이어서 이러한 변형은 본 고안의 청구범위에 귀속됨을 밝혀둔다.

Claims (3)

1. 홍채 이미지를 획득하기 위하여 카메라(10)와 카메라 운용 보드를 포함하며, 홍채를 분석하고 처리하는 인식장치(20)와, 인식장치의 카메라 구동 제어 출력을 전달하는 드라이버(30)을 포함하여 이루어지는 홍채 인식 카메라 시스템에 있어서,

   상기 카메라 렌즈 또는 필터 전면 중앙에 입사각과 반사각이 45도를 유지하도록 컷팅한 반사체(1)를 접합하여 이루고,

   상기 반사체의 직교 위치에 인디케이팅 램프(2)를 형성하여 이루며,

   인디케이팅 램프(2)의 구동을 제어하도록 상기 인식장치(20)에 연결하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 홍채 유도 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 인디케이팅 램프(2)는 적색, 청색, 황색의 다색 램프로 이루어지는 것을 특징으로 하는 홍채 유도 장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 반사체(1) 표면에 난반사 방지 코팅(3)을 부가하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 홍채 유도 장치.