KR20050088564A - 외부광원의 특정파장 대역 차단 필터를 구비한 홍채 인식시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부광원의 특정파장 대역 투과 필터를 구비한 홍채 인식 시스템에 대해 개시된다. 본 발명에 따른 외부광의 특정파장 대역 투과 필터를 구비한 홍채 인식 시스템은, 사용자의 홍채 이미지를 취득하는 카메라 장치부와; 적외선 영역의 광원을 구비한 조명 장치부와; 상기 조명 장치부의 조명의 파장 대역과 동일한 외부광원만을 투과 시키는 필터를 포함하는 점에 그 특징이 있다.

본 발명에 따른 특정대역의 외부광 투과 필터를 구비한 홍채 인식 시스템은,조명 장치부의 조명파장 대역과 다른 외부광의 근적외선 영역을 차단시킴으로써 홍채 인식 시스템에 많은 영향을 주는 외부광원에 의한 영향을 최소화할 수 있다.

Description

외부광원의 특정파장 대역 차단 필터를 구비한 홍채 인식 시스템{SYSTEM FOR IRIS RECOGNIZED USING OF EXTERIOR LIGHT INTERCEPTION FILTER}

본 발명은 외부광원의 특정파장 대역 차단 필터를 구비한 홍채 인식 시스템에 관한 것으로, 특히 외부광의 근적외선 영역중 조명 장치부의 조명파장 대역과 다른 외부광원의 파장대역을 차단시킴으로써 외부광의 영향을 최소화할 수 있는 외부광원의 특정파장 대역 차단 필터를 구비한 홍채 인식 시스템에 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 홍채 인식 시스템의 구성을 개략적으로 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 반사시키고 적외선을 통과시킨다. 그리고 홍채가 위치해야할 부분을 표시해 사용자가 카메라(103)의 광축에 눈이 위치하는지의 여부를 확인할 수 있도록 해준다.

그리고, 제어장치(105)가 거리 측정 센서(109)로부터 사용자까지의 거리 측정값을 받아들이고, 이 거리 측정값을 이용해서 카메라(103)의 줌 및 포커스 값을 산출하여 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 신호 처리되고, 처리된 홍채 이미지 정보를 DB(데이터 베이스)(110)에 저장하며, 그 저장된 정보를 가지고 제어장치(105)에서 홍채 인식을 수행하여 사용자의 인증 여부를 결정하게 되는 것이다.

한편, 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.

이때, 상기 홍채 인식 시스템에 사용되는 다수의 조명은 피사체의 조명을 위하여 700 ㎚이상의 근적외선 영역의 LED를 사용하고 있다.

따라서, 상기 LED 에서 발광된 근적외선 영역중에 가시광 영역은 반사시키고, 그 외의 빛은 투과하도록 설계된 필터를 적용하게 된다.

도 2는 종래에 따른 필터를 구비한 홍채 인식시스템에서 빛이 투과되는 결과를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 상기 필터는 700 ㎚이상의 근적외선 영역의 빛을 투과시키고 있다.

그러나, 상기 필터를 투과한 빛에는 홍채 인식 시스템의 조명 장치의 조명대역의 빛과 함께 외부광원(조명등, 태양광 등)의 근적외선 영역도 함께 존재하게 되어 획득한 영상의 밝기 값에 영향을 주게 되는 문제점이 발생된다.

본 발명은, 조명장치의 파장 대역과 동일한 외부광의 근적외선 영역만을 투과시킴으로써 이미지의 밝기값에 영향을 주는 외부광원의 영향을 최소화 할수 있는 외부광원의 특정파장 대역 차단 필터를 구비한 홍채 인식 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 외부광원의 특정파장 대역 투과 필터를 구비한 홍채 인식 시스템은,

사용자의 홍채 이미지를 취득하는 카메라 장치부와;

적외선 영역의 광원을 구비한 조명 장치부와;

상기 조명 장치부의 광원에서 조명의 파장 대역과 다른 외부광을 차단시키는 필터를 포함하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 특히 상기 필터는 상기 조명 장치부의 광원에서 투사된 750㎚ 및 850㎚ 의 근적외선 대역만 투과시키는 점에 그 특징이 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 외부광원의 특정 대역의 근적외선 영역을 차단시킴으로써 외부광원의 영향을 최소화 할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 외부광원의 특정파장 대역 투과 필터를 구비한 홍채 인식시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 홍채 인식시스템은 사용자의 홍채 이미지를 취득하는 카메라 장치부(301)와; 적외선 영역의 광원을 구비한 조명 장치부(303)와; 상기 조명 장치부의 광원에서 외부광원의 특정파장 대역을 투과시키는 필터(302)를 포함하여 구성된다.

상기 카메라 장치부(301)는 사용자의 홍채 이미지 촬영 및 주위 환경의 조도 값을 검출하기 위한 이미지를 촬영하는 카메라와; 카메라와 사용자의 눈 사이의 거리를 측정하여 인식가능 거리 내에 사용자가 접근했는지를 판단하는 거리 측정 센서와; 상기 카메라의 줌 및 포커스 값을 산출하여 줌인/줌아웃 및 포커싱 제어를 수행하는 제어장치와; 사용자가 동작 범위 안에 있는 경우에 제어 신호를 보내서 홍채 이미지를 추출할 준비하는 드라이버와; 상기 드라이버로부터 액티브 신호를 보내서 사용자에게 시스템의 동작함을 알리는 외부 지시기와; 사용자가 카메라의 광축에 눈을 위치시킬 수 있도록 안내하는 광학 윈도우와; 상기 카메라에서 촬영된 홍채 이미지를 분석하여 신호 처리하는 프레임 그레버와; 상기 프레임 그레버에서 신호 처리된 홍채 이미지 정보를 저장하는 DB(데이터 베이스)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 제어장치는 거리 측정 센서로부터 사용자까지의 거리 측정값을 받아들이고, 이 거리 측정값을 이용해서 줌 및 포커스 값을 산출하여 줌인/줌아웃 및 포커싱 제어를 수행한다.

이후에 상기 제어장치는 거리 측정값에 따라 드라이버를 통해 홍채 이미지를 촬영하도록 하며, 그 저장된 정보를 가지고 제어장치에서 홍채 인식을 수행하여 사용자의 인증 여부를 결정하게 되는 것이다.

상기 조명 장치부(303)는 사용자가 홍채 인식을 하기 위해 홍채 인식 시스템에 접근하면, 상기 거리 측정 센서에서 인식거리로 판단되면, 조명의 밝기를 조절하는 조명제어부와; 상기 조명제어부의 밝기에 따라 얻어진 홍채 이미지를 처리하는 이미지 처리부를 포함하여 구성된다.

상기 차단 필터(302)는 상기 카메라 장치부의 광학 윈도우와 함께 구비되며, 상기 조명장치부의 광원과 함께 존재하는 외부광원의 특정파장 대역을 차단시키게 된다.

즉, 상기 광원의 파장대역(wave Length)은 주로 700㎚ 이상의 근적외선 대역을 사용하고 있으나, 외부광원(조명등, 태양광 등)의 근적외선 영역도 함께 존재하여 획득한 영상의 밝기 값에 영향을 주게 된다.

따라서, 상기 차단 필터를 사용하여 상기 조명장치부의 근적외선의 빛만 투과시킬 수 있도록 형성된다.

도 4는 본 발명에 따른 외부광원의 영향을 최소화 시키는 필터를 이용하여 빛이 투과된 것을 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 조명 장치의 광원의 파장대역과 동일한 외부광원의 근적외선이 투과되는 것을 알 수 있다.

즉, 상기 조명 장치의 광원에서는 750㎚ 및 850㎚의 근적외선 대역의 광원만이 투과되나, 외부광(태양광, 조명등 등)의 주위 환경에 의한 근적외선 대역의 광원이 함께 존재하여 밝기에 영향을 주게 된다.

도 5는 본 발명에 따른 외부광원의 특정파장 대역 투과 필터에 의한 측정 결과를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 필터가 없는 경우, 종래에 따른 필터, 본 발명의 필터에 대한 상기 외부광을 세기를 광력측정기(Optical Power Meter)를 이용하여 측정한 결과이다.

이 때, 본 발명의 필터를 적용한 경우가 광세기가 적은 것을 알 수 있다.

따라서, 상기 외부광(태양광, 조명등 등)의 주위 환경에 의한 근적외선 대역중 조명 장치부의 파장대여과 다른 외부광원의 파장 대역을 차단시킴으로써 외부광원의 영향을 감소 시킨 홍채 인식 시스템을 제공할 수 있게 된다.

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.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 외부광원의 특정파장 대역 투과 필터를 구비한 홍채 인식 시스템은, 외부광의 특정파장 대역을 투과시킴으로써 외부광의 영향을 감소 시킬수 있게 되며 실외 환경에 설치가 가능한 홍채 인식 시스템 개발에 도움이 될것이다.

도 1은 일반적인 홍채 인식 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.

도 2는 종래에 따른 필터를 구비한 홍채 인식시스템에서 빛이 투과되는 결과를 도시한 도면.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 외부광원의 특정파장 대역 차단 필터를 구비한 홍채 인식시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 외부광원의 특정파장 대역 차단 필터를 이용하여 빛이 투과된 것을 도시한 도면.

도 5는 본 발명에 따른 외부광원의 특정파장 대역 차단 필터에 의한 측정 결과를 도시한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

301 --- 카메라 장치부 302 --- 필터

303 --- 조명 장치부

Claims (2)

1. 사용자의 홍채 이미지를 취득하는 카메라 장치부와;

   적외선 영역의 광원을 구비한 조명 장치부와;

   상기 조명 장치부의 광원에서 외부광원 중 특정파장 대역을 투과시키는 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 외부광원의 특정파장 대역 투과 필터를 구비한 홍채 인식 시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 필터는 상기 조명 장치부의 광원에서 투사된 750㎚ 및 850㎚ 의 근적외선 대역만 투과시키는 것을 특징으로 하는 외부광원의 특정파장 대역을 투과시키는 필터를 구비한 홍채 인식 시스템.