KR200399917Y1 - 지문인식부를 가지는 체지방 측정기 - Google Patents

지문인식부를 가지는 체지방 측정기 Download PDF

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Abstract

본 고안은 개인적 보안성이 요구되는 체지방측정기 입력수단에 있어서, 종래 키보드 또는 마우스에 의한 입력으로 인한 취약한 보안성을 강화하기 위한 수단으로 지문인식부를 구비하여, 개인정보 입력에 있어서 신속한 처리 및 보안성이 향상되는 효과를 얻을 수 있는 지문인식부를 가지는 체지방 측정기에 관한 것이다.

Description

지문인식부를 가지는 체지방 측정기{A fat measuring apparatus with finger reconizing parts as input means}
본 고안은 생체 전기저항분석법(Bio electrical Impedance Analysis, BIA)을 이용하여 인체 체지방성분 등을 측정하는 체지방측정기에 있어서 개인정보 보안을 강화하기 위한 지문인식부가 입력수단으로 구비된 체지방측정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피측정자의 지문을 등록 및 인증함으로써 피측정자 보안성을 제공하도록 하는 체지방측정기에 관한 것이다.
주지한 바와 같은 체지방측정기는 생체 전기저항분석법을 이용하여 인체를 일종의 저항으로 보고, 인체의 측정부위에 일정한 전류를 흘려주고 이때의 전위차를 검출하여 그 저항값을 산출하고, 여기서 검출된 저항값과 피측정자의 신장, 나이, 성별 등의 변수와 함께 공지된 알고리즘에 의하여 체지방율 등을 산출함으로써 결과적으로 피측정자에게 건강상태나 일종의 다이어트 정보를 제공하기 위한 장치이다.
이와 같은 종래의 체지방측정기는 통상의 입력장치, 즉 키보드 또는 마우스를 통하여 개인정보를 입력하며, 등록된 피측정자로 인증된 후, 피측정자의 체지방을 측정하고 있는 실정이다. 그러나, 정보화 시대가 되어감에 따라 개인 정보의 보안에 관심이 고조되고 있는데, 상기와 같은 종래 입력방식 등의 물리적 입력방식은 다른 사람에게 유출되기 쉽다는 단점을 가지고 있다. 특히, 피측정자 신체정보와 관련된 체지방측정기에 있어서는 이러한 보안문제를 강화하기 위한 시스템이 계속적으로 연구되고 있다. 본 고안은 피측정자 인증을 위한 지문인식부가 구비된 체지방측정기에 관한 것이다.
일반적으로, 지문은 사람의 손가락 끝에서 첫번째 마디선까지의 손바닥쪽 무늬를 말한다. 즉, 지문은 손가락 끝단의 손바닥쪽에 표피가 융기되어 생긴 선(융선)에 의해 형성된 줄무늬로 땀구멍이 융기되어 만들어진 것이다. 이 지문은 만인부동, 종생불변의 2대 특성을 가지고 있다. 즉, 모든 사람의 지문은 다르며 일생동안 변하지 않는 성질을 가지고 있으므로, 이러한 특성 때문에 지문은 개인인증과 범죄수사에 오래전부터 이용되어 왔다. 이러한 지문대조 방법에는 특징점(Minutiae)대조법과 위상상관법 등이 있는데, 상기 특징점대조법은 지문의 특징점들을 추출하고 그들 사이의 상호 관계를 반영하는 특징점망에 기초하여 두 지문간의 정합도를 계산하여 유사성을 평가하는 방법이고, 상기 위상상관법은 지문화상을 볼 때 융선들이 국소영역에서는 일정한 흐름 방향과 일정한 거리를 두고 배열된 느낌을 가질 수 있는데, 이로부터 지문화상의 주파수특성을 분석하여 일치정도를 평가하는 방법이다. 상기 위상상관법은 상기 특징점대조법에 비해 거시적인 특징을 논함으로 범죄수사용도에서는 잘 맞지 않고 정확성이 떨어지는 경향이 있지만 처리 속도가 빠르다는 이점이 있어 지문화상을 실시간으로 처리할 수 있다.
본 고안의 목적은 피측정자 개인정보 유출을 방지하고 신속한 개인 인증절차를 달성하기 위하여 체지방측정기에서 특징점대조법 또는 위상상관법을 이용한 지문인식부을 구현하여 체지방측정기의 피측정자를 인증함으로써, 해당 체지방측정기에 개인 보안성을 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 바람직한 실시예에 따르면,
발접촉전극부가 상면에 형성되며 체중측정수단이 구비된 발판부와, 손접촉전극부가 형성되는 몸체부와, 기능성표시부를 가지는 상단부를 포함하는 체지방측정기에 있어서, 지문인식부가 상단부 일측에 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 체지방측정기로 구성된다.
바람직하게는 상기 지문인식부는, 피측정자의 지문을 센싱한 후 지문화상 데이터를 입력받아 전처리하여 출력하는 지문입력모듈과; 상기 지문입력모듈로부터 전처리된 지문화상 데이터를 수신하여 주파수특성을 추출하고 해당 추출된 주파수특성에서 위상을 추출하여 피측정자 지문을 등록하거나 피측정자 지문 위상과 등록된 지문 위상의 위상상관관계를 구하여 피측정자의 지문을 인증하고 해당 피측정자에 대한 지문인식 결과를 출력하는 지문인식모듈과; 상기 지문인식모듈로부터 출력된 피측정자에 대한 지문인식 결과를 표시하고 피측정자에 대한 지문인식 명령을 상기 지문입력모듈 및 지문인식모듈로 전달하는 관리모듈을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 지문입력모듈은, 상기 피측정자에 대한 지문인식 명령에 따라 해당 피측정자의 지문을 센싱한 후 지문화상 데이터를 입력받는 지문입력부와; 상기 지문입력부로부터 지문화상 데이터를 전달받아 전처리하여 출력하는 전처리부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 지문인식모듈은, 상기 전처리부로부터 전처리된 지문화상 데이터를 수신하여 저장하는 메모리부와; 상기 메모리부에 저장된 지문화상 데이터를 고속푸리에변환하여 주파수특성을 추출하며 해당 추출된 주파수특성에서 위상을 추출하는 주파수특성/위상추출부와; 상기 주파수특성/위상추출부에서 추출된 위상을 데이터베이스로 저장하는 지문 DB와; 상기 피측정자에 대한 지문인식 명령에 따라 상기 주파수특성/위상추출부에서 추출된 위상을 상기 지문 DB에 저장하여 피측정자의 지문을 등록하거나 상기 주파수특성/위상추출부에서 추출된 위상과 상기 등록된 지문의 위상을 대조하여 차분을 구하고 해당 차분을 역고속푸리에변환하여 위상상관관계 구하며 해당 위상상관관계로부터 계산된 대조점수에 의해 피측정자의 지문을 인증하고 해당 피측정자에 대한 지문인식 결과를 출력하는 지문등록/인증부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 상기 지문인식을 위한 알고리즘(고속푸리에변환방식 및 역고속푸리에변환방식)은 공지된 사항이다.
또한, 상기 관리모듈은, 상기 지문등록/인증부로부터 출력된 피측정자에 대한 지문인식 결과를 수신하여 해당 피측정자의 지문등록 및 인증 여부와 해당 등록 및 인증된 지문화상을 상기 기능성표시부에 표시하며, 사용자의 지문인식 요구를 수신하여 피측정자에 대한 지문인식 명령을 상기 지문입력부와 지문등록/인증부로 전달하는 사용자인터페이스부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 지문인식부를 구비한 체지방측정기를 보다 상세히 설명한다.
도 1은 종래 체지방측정기의 구성도이다.
도시된 바와 같이, 체지방측정기(100)는 발접촉전극부(111, 112)가 상면에 형성되며 체중측정수단을 가지는 발판부(110)와, 상기 발판부(110)의 일측으로 수직 형성되는 몸체부(120)와, 상기 몸체부(120)의 상단에 일정각도를 가지도록 절곡 형성되고, 모니터와 터치스크린 기능을 가지는 기능성표시부(131)가 형성된 상단부(130)로 구성된다. 상기 몸체부(120)의 상단 양측면에는 각각의 홀더(150)(150')를 통해 거치되는 2개의 손접촉전극부(140)(140')가 형성된다. 또한, 몸체부(120)의 일측면에는 홀더(168)가 설치되고, 상기 홀더(168)에 거치되고 케이블(167)을 통해 몸체부(120)에 연결되는 부분 측정전극부(160)가 더 형성된다.
본 고안은 상단부 일측에 지문입력부(11)를 포함한 지문인식부가 장착되어 있음을 특징으로 한다.
도 2는 본 고안에 의한 지문인식부를 구비한 체지방측정기를 개략적으로 도시한 것이며, 도 3은 지문인식부 구성도를 도시한 것이다.
본 고안의 실시예에 따른 체지방측정기에서 지문인식부(1)는 지문입력모듈(10), 지문인식모듈(20) 및 관리모듈(30)을 포함하여 이루어지는데, 상기 지문입력모듈(10)은 피측정자의 지문을 센싱한 후 지문화상 데이터를 입력받아 전처리하여 출력하고, 상기 지문인식모듈(20)은 상기 지문입력모듈(10)로부터 전처리된 지문화상 데이터를 수신하여 저장하며 해당 저장된 지문화상 데이터를 고속푸리에변환(Fast Fourier Transform)하여 주파수특성을 추출하고 해당 추출된 주파수특성에서 위상을 추출하여 데이터베이스로 저장함으로써 피측정자의 지문을 등록하거나 피측정자 지문의 위상과 상기 등록된 지문의 위상을 대조하여 차분을 구하고 해당 차분을 역고속푸리에변환하여 위상상관관계를 구함으로써 피측정자의 지문을 인증하고 해당 피측정자에 대한 지문인식 결과를 출력하며, 상기 관리모듈(30)은 상기 지문인식모듈(20)로부터 출력된 피측정자에 대한 지문인식 결과를 기능성표시부(131)에 표시하고 피측정자에 대한 지문인식 명령을 상기 지문입력모듈(10) 및 지문인식모듈(20)로 전달한다. 상기 ‘피측정자’란 본 고안에 의한 체지방측정기를 이용하여 체지방을 측정하고자 하여 지문인식 요구에 따라 지문등록 및 인증의 대상이 되는 사람을 말한다.
상기 지문입력모듈(10)은 지문입력부(11)와 전처리부(12)를 구비하는데, 상기 지문입력부(11)는 상기 피측정자에 대한 지문인식 명령에 따라 해당 피측정자의 지문을 센싱한 후 지문화상 데이터를 입력받고, 상기 전처리부(12)는 상기 지문입력부(11)로부터 지문화상 데이터를 전달받아 전처리하여 출력한다. 여기서, 상기 지문입력부(11)는 피측정자의 지문을 센싱하기 위해 기능성표시부(131)가 형성된 상단부(130)로 일측에 위치될 수 있다. 그리고, 상기 지문인식모듈(20)은 메모리부(21), 주파수특성/위상추출부(22), 지문등록/인증부(23) 및 지문 DB(DataBase)(24)를 구비하는데, 상기 메모리부(21)는 상기 전처리부(12)로부터 전처리된 지문화상 데이터를 수신하여 저장하고, 상기 주파수특성/위상추출부(22)는 상기 메모리부(21)에 저장된 지문화상 데이터를 고속푸리에변환하여 주파수특성을 추출하며 해당 추출된 주파수특성에서 위상을 추출하고, 상기 지문 DB(24)는 상기 주파수특성/위상추출부(22)에서 추출된 위상을 데이터베이스로 저장하며, 상기 지문등록/인증부(23)는 상기 피측정자에 대한 지문인식 명령에 따라 상기 주파수특성/위상추출부(22)에서 추출된 위상을 상기 지문 DB(24)에 저장하여 피측정자의 지문을 등록하거나 상기 주파수특성/위상추출부(22)에서 추출된 위상과 상기 등록된 지문의 위상을 대조하여 차분을 구하고 해당 차분을 역고속푸리에변환하여 위상상관관계 구하며 해당 위상상관관계로부터 계산된 대조점수에 의해 피측정자의 지문을 인증하고 해당 피측정자에 대한 지문인식 결과를 출력한다.
또한, 상기 관리모듈(30)은 사용자인터페이스부(32)를 구비하며, 상기 기능성표시부(131)는 상기 지문등록/인증부(24)로부터 출력된 피측정자에 대한 지문인식 결과를 수신하여 해당 피측정자의 지문등록 및 인증 여부를 표시하고, 상기 사용자인터페이스부(32)는 피측정자의 지문인식 요구를 수신하여 피측정자에 대한 지문인식 명령을 상기 지문입력부(11)와 지문등록/인증부(23)로 전달한다. 여기서, 상기 피측정자의 지문인식 요구는 지문등록 요구 또는 지문인증 요구를 의미하고, 이에 대응하여 상기 피측정자에 대한 지문인식 명령은 지문등록 명령 또는 지문인증 명령을 의미한다. 상기 사용자인터페이스부(32)는 기능성표시부(131)와 동일한 터치스크린 또는 별도의 입력키 등이 될 수 있다.
이하, 본 고안의 실시예에 따른 체지방측정기에서 지문인식 방법을 설명한다.
먼저, 체지방측정을 소망하는 피측정자는 지문등록 또는 지문인증을 하기 위해 체지방측정기로 지문인식 요구를 하고, 이에, 체지방측정기에 구비된 관리모듈(30)의 사용자인터페이스부(32), 이 경우 터치스크린의 기능성표시부(131)가 사용자인터페이스부(32)로 기능한다면 터치스크린을 이용하여 피측정자의 지문인식 요구를 수신하여, 피측정자에 대한 지문인식 명령을 지문입력모듈(10)의 지문입력부(11)와 지문인식모듈(20)의 지문등록/인증부(23)로 전달한다.
이에 따라, 상기 지문입력부(11)는 상기 사용자인터페이스부(32)로부터 피측정자에 대한 지문인식 명령을 수신하여, 해당 피측정자에 대한 지문인식 명령에 따라 피측정자의 지문을 센싱하여 지문화상데이터를 입력받는다. 그리고, 전처리부(12)는 상기 지문입력부(11)로부터 지문화상 데이터를 전달받아 해당 지문화상 데이터를 전처리하여 출력한다. 상기 지문화상 데이터에 대한 전처리는 지문화상 데이터로부터 주파수특성을 추출하기 위한 준비로서 해당 지문화상 데이터의 명암을 강조하고 잡음을 제거하는 등 다양한 이미지 필터링과 이미지 프로세싱을 의미한다. 이에, 상기 지문인식모듈(20)의 메모리부(21)는 상기 전처리부(12)로부터 전처리된 지문화상 데이터를 수신하여, 해당 지문화상 데이터를 저장한다. 이에 따라. 주파수특성/위상추출부(22)는 상기 메모리부(21)에 저장된 지문화상 데이터를 고속푸리에변환하여 주파수특성을 추출한다. 이후, 주파수특성에서 위상을 추출하는 과정 등은 공지의 알고리즘에 해당된다. 상기 수신한 피측정자에 대한 지문인식 명령이 지문등록 명령인 경우에, 상기 지문등록/인증부(23)는 상기 주파수특성/위상추출부(22)에서 추출된 조회 대상 지문 위상행렬을 변환한다. 그리고, 상기 지문등록/인증부(23)는 상기 변환된 위상행렬을 상기 지문 DB(24)에 데이터베이스로 저장하여 피측정자의 지문을 등록한다. 이후, 상기 지문등록/인증부(23)는 피측정자에 대한 지문인식 결과인 지문등록여부를 상기 기능성표시부(131)로 출력한다.
한편, 상기 수신한 피측정자에 대한 지문인식 명령이 지문인증 명령인 경우에, 상기 지문등록/인증부(23)는 상기 지문 DB(24)에 등록된 지문 위상 중에서 상기 주파수특성/위상추출부(22)에서 추출된 조회 대상 지문 위상과 가장 유사한 대조 대상 지문 위상을 상기 지문 DB(24)에서 읽어들인다. 이에, 상기 지문등록/인증부(23)는 상기 조회 대상 지문 위상과 대조 대상 지문 위상의 차분을 구한다. 여기서, 상기 차분이란 차분값행렬을 말한다. 그리고, 상기 지문등록/인증부(23)는 상기 구해진 차분을 역고속푸리에변환(Inverse Fast Fourier Transform)하여 조회 대상 지문화상과 대조 대상 지문화상의 위상상관평면을 구한다. 이에 따라. 상기 지문등록/인증부(23)는 상기 위상상관평면에서 상수턱값을 기준으로 상관봉우리를 찾아내고, 해당 상관봉우리의 체적을 계산하여 대조점수를 구한다. 여기서, 상기 상관봉우리를 정확히 찾아내기 위해 상기 상수턱값을 실험을 통하여 적절하게 정하고, 상기 대조점수는 상기 조회 대상 지문화상과 대조 대상 지문화상의 일치정도인 위상상관관계를 나타낸다. 이에, 상기 지문등록/인증부(23)는 상기 구해진 대조점수가 인증기준점수보다 큰지를 판단한다. 여기서, 상기 인증기준점수는 상기 조회 대상 지문과 대조 대상 지문의 동일여부를 인증함에 기준이 되는 점수를 말한다.
이때, 상기 판단 결과, 상기 대조점수가 인증기준점수보다 큰 경우에, 상기 지문등록/인증부(23)는 상기 조회 대상 지문이 상기 대조 대상 지문과 동일함을 인증한다. 이는 상기 조회 대상 지문의 사용자가 상기 대조 대상 지문의 사용자와 동일인임을 의미하고, 상기 지문등록/인증부(23)는 피측정자에 대한 지문인식 결과인 지문인증여부를 상기 기능성표시부(131)로 출력한다. 따라서, 피측정자의 지문이 인증되면, 통상적인 체지방측정기의 사용이 허용된다.
본 고안은 상기한 바와 같이 구체적인 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 고안의 등록청구범위에서 벗어나지 않는 한도내에 변형가능함은 물론이다. 특히, 지문인식 알고리즘에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위 내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.그러므로 본 고안의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 실용신안등록청구범위뿐만 아니라 이 등록청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상과 같이, 본 고안은 개인적 보안성이 요구되는 체지방측정기 입력수단에 있어서, 종래 키보드 또는 마우스에 의한 입력으로 인한 취약한 보안성을 강화하기 위한 수단으로 지문인식부를 구비하여, 개인정보 입력에 있어서 신속한 처리 및 보안성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 종래 체지방측정기의 구성도이다.
도 2는 본 고안에 따른 지문인식부를 가지는 체지방 측정기의 구성도이며,
도 3은 본 고안에 따른 체지방측정기에서의 지문인식부를 나타내는 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1: 지문인식부 10: 지문입력모듈 11: 지문입력부 12: 전처리부
20: 지문인식모듈 21: 메모리부 22: 주파수특성/위상추출부
23: 지문등록/인증부 24: 지문 DB 30: 관리모듈
32: 사용자인터페이스부 100: 체지방측정기 110: 발판부 120: 몸체부
130: 상단부
131: 기능성표시부 140, 140‘: 손접촉전극부
160: 부분 측정전극부

Claims (5)

  1. 발접촉전극부가 상면에 형성되며 체중측정수단을 가지는 발판부(110)와, 손접촉전극부가 형성되는 몸체부(120)와, 기능성표시부(131)를 가지는 상단부(130)를 포함하는 체지방측정기에 있어서, 상기 상단부 일측에 지문입력부(11)를 포함한 지문인식부(1)가 더욱 구비된 것을 특징으로 하는, 지문인식부를 가지는 체지방측정기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지문인식부(1)는, 피측정자의 지문을 센싱한 후 지문화상 데이터를 입력받아 전처리하여 출력하는 지문입력모듈(10)과; 상기 지문입력모듈로부터 전처리된 지문화상 데이터를 수신하여 주파수특성을 추출하고 해당 추출된 주파수특성에서 위상을 추출하여 피측정자의 지문을 등록하거나 피측정자 지문 위상과 상기 등록된 지문 위상의 위상상관관계를 구하여 피측정자의 지문을 인증하고 해당 피측정자에 대한 지문인식 결과를 출력하는 지문인식모듈(20)과; 상기 지문인식모듈로부터 출력된 피측정자에 대한 지문인식 결과를 표시하고 피측정자에 대한 지문인식 명령을 상기 지문입력모듈 및 지문인식모듈로 전달하는 관리모듈(30)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는, 지문인식부(1)를 가지는 체지방측정기
  3. 제1항에 있어서, 상기 지문입력모듈(10)은, 상기 피측정자에 대한 지문인식 명령에 따라 해당 피측정자의 지문을 센싱한 후 지문화상 데이터를 입력받는 지문입력부(11)와;
    상기 지문입력부로부터 지문화상 데이터를 전달받아 전처리하여 출력하는 전 처리부(12)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는, 지문인식부를 가지는 체지방측정기.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 지문인식모듈(20)은, 상기 전처리부로부터 전처리된 지문화상 데이터를 수신하여 저장하는 메모리부(21)와; 상기 메모리부에 저장된 지문화상 데이터를 고속푸리에변환하여 주파수특성을 추출하며 해당 추출된 주파수특성에서 위상을 추출하는 주파수특성/위상추출부(22)와; 상기 주파수특성/위상추출부에서 추출된 위상을 데이터베이스로 저장하는 지문 DB(24)와; 상기 피측정자에 대한 지문인식 명령에 따라 상기 주파수특성/위상추출부에서 추출된 위상을 상기 지문 DB에 저장하여 피측정자의 지문을 등록하거나 상기 주파수특성/위상추출부에서 추출된 위상과 상기 등록된 지문의 위상을 대조하여 차분을 구하고 해당 차분을 역고속푸리에변환하여 위상상관관계 구하며 해당 위상상관관계로부터 계산된 대조점수에 의해 피측정자의 지문을 인증하고 해당 피측정자에 대한 지문인식 결과를 출력하는 지문등록/인증부(23)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는, 지문인식부를 가지는 체지방측정기
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 관리모듈(30)은, 상기 지문등록/인증부로부터 출력된 피측정자에 대한 지문인식 결과를 수신하여 해당 피측정자의 지문등록 및 인증 여부와 해당 등록 여부를 표시하며, 피측정자의 지문인식 요구를 수신하여 피측정자에 대한 지문인식 명령을 상기 지문입력부와 지문등록/인증부로 전달하는 사용자인터페이스부(32)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는, 지문인식부를 가지는 체지방측정기.
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