KR20050102445A - 다중 생체 인식 방법 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

얼굴 인식과 홍채 인식을 하나의 카메라에 접목시켜 단일 시스템에서 생체 인식 2가지를 수행하며 상호 보완할 수 있는 비접촉 생체 인식 방법 및 시스템을 제공된다. 다수의 포괄적 등록자 얼굴 데이터 및 홍채 데이터를 저장한다. 사용자가 얼굴 인식 위치에 접근함에 따라 상기 사용자의 얼굴을 촬영하고 얼굴 영상 데이터를 획득한다. 다수의 포괄적 등록자 얼굴 데이터 중에서 획득한 얼굴 영상 데이터에 해당하는 등록자의 얼굴 영상 데이터일 확률이 높은 소정 수의 포괄적 얼굴 데이터를 추출한다. 사용자가 홍채 인식 위치에 접근함에 따라 상기 사용자의 홍채를 촬영하고 홍채 영상 데이터를 획득한다. 획득한 상기 홍채 영상 데이터를 추출한 상기 소정 수의 포괄적 얼굴 데이터를 각각 갖는 해당 등록자의 홍채 데이터와 순차적으로 비교함으로써 상기 사용자가 출입 허가된 등록자인 지를 판단한다. 판단 결과에 따라 도어의 개폐를 제어한다.

Description

다중 생체 인식 방법 및 시스템{MULTIPLE BIOLOGICAL RECOGNITION METHOD AND SYSTEM}
본 발명은 생체 인식 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 얼굴 인식 및 홍채 인식을 접목 시킨 비 접촉 식 생체 인식 시스템 및 방법에 관한 것이다.
최근 자동 출입 통제 시스템, 인터넷을 이용한 자동 상거래 시스템을 비롯하여 AMT 등과 같은 단말기 등에서 신원 확인을 위해 생물학적 특징을 이용하고 있다. 생물학적 특징으로는 지문, 목소리, 망막, 얼굴, 홍채 등이 다수 존재하나, 사람마다 다르며, 특히 모조의 위험성이 적고, 일생동안 잘 변하지 않는 홍채를 이용한 신원확인이 주목을 받고 있다.
종래 생체 인식 기술은 접촉 식 생체 인식인 지문 인식, 정맥 인식, 발자국인식, 유전자 인식이 있으며, 비접촉식으로는 홍채인식, 얼굴인식, 음성 인식 등이 있다. 접촉식 생체 인식은 보안장비의 노출이 필연적이란 측면에서 생체 인식에서 낮은 레벨의 인식 방식이며, 비접촉식은 생체인식 분야에서 궁극적으로 추구하는 분야이다. 특히 홍체 인식은 생체 인식에서 가장 중요한 가장 많은 특징을 가지고 있어서 가장 믿을 수 있는 생체 인식이라고 할 수 있다. 그러나 현재의 홍체 인식기는 고정 줌 배율에 자동 포커싱에 의한 단일 초점 방식을 택하여 어느 일정 거리 내 근거리에서만 홍채 인식용 영상을 촬영 할 수 있으며, 검색 시간이 기존 접촉 식 생체 인식보다 오래 걸리는 단점이 있었고 인식자의 키 높이에 따른 인식 오류 역시 고정 줌 배율의 고정 초점 방식에서는 피할 수 없는 오류로 남아있다. 또한 통상적인 현재 얼굴 인식과 홍채 인식 기술은 단일 시스템만으로 시행 했을 때 동일인 판단을 영상 매칭 알고리즘 정도에 따라 퍼센트로 매칭 정도를 가늠하여 판단하게 되는데 동일인 판단에 100% 인식률을 보장 할 수 없으며, 유사 데이터 발생시 타인 인식률이 높아지는 치명적 단점이 있다.
현재 가장 많이 상용화 되어 있는 지문 인식기 역시 1:N 방식을 채택하지 못하는 이유는 동일인이 아닌 타인 인식을 할 수 있는 오류가 발생 할 수 있기 때문인데, 아직은 유사 데이터와의 비교 우위를 판단할 명확한 근거가 부족하기에 비밀 번호 키 또는 IC 카드 등 부가적인 인식 코드로 이중 보안이 필요하게 된다. 즉 이러한 인식 방법은 1:1 방식의 인식 수단이며, 현재의 기술로 1:N 방식은 오류 발생률을 볼 때, 비 보안 구역이나 소수의 인원을 대상으로 할 때 효용 가치가 있다고 하겠다. 종래의 홍채를 이용한 인식 시스템의 다른 예로써, 미국 특허 제 4,641,349호에는 홍채 인식 시스템이, 미국 특허 제 5,291,560 호에는 홍채 분석을 기초로 한 개인 생물 측정 인식 시스템이, 미국 특허 제 5,572,596 호에는 자동 넌-인베이시브 방식 홍채 인식 시스템 및 방법이 개시되어 있다.
이에 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 얼굴 인식과 홍채 인식을 하나의 카메라에 접목시켜 단일 시스템에서 생체 인식 2가지를 수행하며 상호 보완할 수 있는 비접촉 생체 인식 방법 및 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 (i) 다수의 포괄적 등록자 얼굴 데이터 및 홍채 데이터를 저장하는 단계; (ii) 사용자가 얼굴 인식 위치에 접근함에 따라 상기 사용자의 얼굴을 촬영하고 얼굴 영상 데이터를 획득하는 단계; (iii) 단계 (i)에서 저장된 상기 다수의 포괄적 등록자 얼굴 데이터 중에서 단계 (ii)에서 획득한 얼굴 영상 데이터에 해당하는 등록자의 얼굴 영상 데이터일 확률이 높은 소정 수의 포괄적 얼굴 데이터를 추출하는 단계; (iv) 상기 사용자가 홍채 인식 위치에 접근함에 따라 상기 사용자의 홍채를 촬영하고 홍채 영상 데이터를 획득하는 단계; (v) 단계 (iv)에서 획득한 상기 홍채 영상 데이터를 단계 (iii)에서 추출한 상기 소정 수의 포괄적 얼굴 데이터를 각각 갖는 해당 등록자의 홍채 데이터와 순차적으로 비교함으로써 상기 사용자가 출입 허가된 등록자인 지를 판단하는 단계; 및 (vi) 단계 (v)의 판단 결과에 따라 도어의 개폐를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 생체 인식 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 양상에 의하면, 본 발명은 다수의 포괄적 등록자 얼굴 데이터 및 홍채 데이터를 저장하는 저장부; 사용자가 얼굴 인식 위치에 접근함에 따라 상기 사용자의 얼굴을 촬영하고, 상기 사용자가 홍채 인식 위치에 접근함에 따라 상기 사용자의 홍채를 촬영하는 카메라; 상기 카메라에 의해 촬영된 사용자 얼굴의 영상 데이터 및 홍채 데이터를 획득하는 영상 획득부; 상기 저장부에 저장된 상기 다수의 포괄적 등록자 얼굴 데이터 중에서 상기 영상 획득부에 의해 획득한 얼굴 영상 데이터에 해당하는 등록자의 얼굴 영상 데이터일 확률이 높은 소정 수의 포괄적 얼굴 데이터를 추출하는 얼굴 데이터 추출부; 상기 영상 획득부에 의해 획득한 상기 홍채 영상 데이터를 상기 얼굴 데이터 추출부에 의해 추출한 상기 소정 수의 포괄적 얼굴 데이터를 각각 갖는 해당 등록자의 홍채 데이터와 순차적으로 비교하는 비교부; 및 상기 비교부의 비교 결과에 따라 상기 사용자가 등록자인 지를 판단하고, 도어의 개폐를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 생체 인식 시스템을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다중 생체 인식 시스템의 구성을 보인 블록도이다.
본 발명의 실시예에 따른 다중 생체 인식 시스템은 저장부(102), 거리 측정용 센서(104), 카메라(106), 영상 획득부(108), 얼굴 데이터 추출부(110), 비교부(112), 및 제어부(114)를 포함한다.
저장부(102)는 다수의 포괄적 등록자 얼굴 데이터 및 홍채 데이터를 저장한다. 거리 측정용 센서(104)는 상기 사용자와의 거리 및 상기 사용자의 홍채와의 거리를 순차적으로 측정한다. 카메라(106)는 사용자가 얼굴 인식 위치에 접근함에 따라 상기 사용자의 얼굴을 촬영하고, 상기 사용자가 홍채 인식 위치에 접근함에 따라 상기 사용자의 홍채를 촬영한다. 영상 획득부(108)는 상기 카메라(106)에 의해 촬영된 사용자 얼굴의 영상 데이터 및 홍채 데이터를 획득한다.
얼굴 데이터 추출부(110)는 상기 저장부(102)에 저장된 상기 다수의 포괄적 등록자 얼굴 데이터 중에서 상기 영상 획득부에 의해 획득한 얼굴 영상 데이터에 해당하는 등록자의 얼굴 영상 데이터일 확률이 높은 소정 수의 포괄적 얼굴 데이터를 추출한다. 비교부(112)는 상기 영상 획득부(108)에 의해 획득한 상기 홍채 영상 데이터를 상기 얼굴 데이터 추출부에 의해 추출한 상기 소정 수의 포괄적 얼굴 데이터를 각각 갖는 해당 등록자의 홍채 데이터와 순차적으로 비교한다.
제어부(114)는 상기 비교부(112)의 비교 결과에 따라 상기 사용자가 등록자인 지를 판단하고, 도어의 개폐를 제어한다.
상기 제어부(114)는 상기 측정된 사용자와의 거리값이 상기 사용자의 얼굴 인식 거리 측정에 적절한 값인 지의 여부를 판단하고, 상기 측정된 사용자와 거리값이 상기 사용자의 얼굴 인식 거리 측정에 적절한 값인 경우, 상기 카메라(106)는 상기 사용자의 얼굴을 촬영하고, 상기 영상 획득부(108)는 상기 촬영된 얼굴의 영상 데이터를 획득한다.
상기 제어부(114)는 상기 사용자의 홍채 거리가 상기 사용자의 홍채 인식 거리 측정에 적절한 값인 지의 여부를 판단하고, 상기 홍채 거리 측정값이 상기 사용자의 홍채 인식 거리 측정에 적절한 값인 경우, 상기 카메라(106)는 상기 사용자의 홍채 영역을 촬영하고, 상기 영상 획득부(108)는 상기 촬영된 홍채의 영상 데이터를 획득한다. 본 발명의 실시예에 따른 다중 생체 인식 시스템은 얼굴 인식 및 홍채 인식을 카메라(106) 한대를 이용하여 수행하는 비접촉식 다중 생체 인식을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 다중 생체 인식 방법을 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다중 생체 인식 방법을 설명하는 흐름도이다.
단계 S201에서, 메모리(102)는 다수의 포괄적 등록자 얼굴 데이터 및 홍채 데이터를 저장한다. 거리 측정용 센서(104)는 사용자가 미리 설정된 위치에 접근함에 따라 상기 사용자와의 거리를 측정한다(단계 S202). 단계 S203에서, 제어부(114)는 상기 측정된 사용자와 거리값이 얼굴 인식 거리 측정에 적절한 값인 지의 여부를 판단한다.
단계 S203의 판단 결과, 상기 측정된 사용자와 거리값이 상기 얼굴 인식 거리 측정에 적절한 값인 경우, 카메라(106)는 상기 사용자의 얼굴을 촬영한다(단계 S204). 영상 획득부(108)는 상기 카메라(106)에 의해 촬영된 얼굴의 영상 데이터를 획득한다(단계 S205). 얼굴 데이터 추출부(110)는 상기 저장부(102)에 저장된 상기 다수의 포괄적 등록자 얼굴 데이터 중에서 상기 영상 획득부(108)에 의해 획득한 얼굴 영상 데이터에 해당하는 등록자의 얼굴 영상 데이터일 확률이 높은 소정 수의 포괄적 얼굴 데이터를 추출한다(단계 S206).
단계 S207에서, 상기 거리 측정용 센서(104)는 상기 사용자의 홍채와의 거리를 측정한다. 단계 S208에서, 제어부(114)는 상기 거리 측정용 센서(104)에 의해 측정된 상기 사용자의 홍채 거리가 상기 사용자의 홍채 인식 거리 측정에 적절한 값인 지의 여부를 판단한다. 단계 S208의 판단 결과, 상기 홍채 거리 측정값이 상기 사용자의 홍채 인식 거리 측정에 적절한 값인 경우, 즉, 거리 측정용 센서(104)에 의한 상기 홍채 거리 측정값이 홍채 촬영 영역인 1 ~ 50 cm 영역에 도달한 경우, 상기 카메라(106)는 상기 사용자의 홍채 영역을 촬영한다(단계 S209).
상기 영상 획득부(108)는 상기 카메라(106)에 의해 촬영된 홍채의 영상 데이터를 획득한다(단계 S210). 제어부(114)는 비교부(112)에 의해 상기 영상 획득부(108)에 의해 획득한 상기 홍채 영상 데이터를 상기 얼굴 데이터 추출부(110)에 의해 추출한 상기 소정 수의 포괄적 얼굴 데이터를 각각 갖는 해당 등록자의 홍채 데이터와 순차적으로 비교함으로써, 상기 사용자가 출입 허가된 등록자 인지를 판단한다(단계 S211). 단계 S211의 판단 결과, 상기 사용자가 상기 등록자인 경우, 제어부(114)는 도어를 오픈한다(단계 S212).
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.
본 발명은 줌 배율의 자유로운 이동과 매뉴얼 초점 방식에 의한 인식 속도의 향상으로 1~ 50Cm 영역 내에서 홍채 인식용 이미지를 촬영 할 수 있으므로 촬영의 편리성을 획기적으로 향상 시켰으며, 1초 이내로 인식시간을 단축하여 접촉식 생체 인식기와 비교하여도 월등히 빠른 알고리즘을 구현 하였다.
단독으로 사용하는 얼굴 인식기는 얼굴의 특징점(약25개)의 상관 관계 즉 거리 각도 등을 통하여 인식하는 방식으로 촬영 카메라의 성능에 크게 구애 받지 않는 것이 특징이다. 또한 상용화 되어있는 홍채인식기 역시 카메라 기술에 힘입어 계속 발전되는 추세이며, 현재까지 나와 있는 생체인식 방법에 있어서 유전자 감식 외에 가장 많은 압축알고리즘을 통한 270가지 특징점을 가지고 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 얼굴인식과 홍채인식을 이용한 다중생체인식 시스템은 사용되는 장비와 기구가 비슷한 점을 이용하여 저가의 다중 생체인식 시스템을 구축 할 수 있으며, 줌영역과 포커스 영역을 넓힘으로 해서 인식자의 일정 위치, 각도, 높이에 구애 받지 않는 PAN/TILT 기능이 부가된 비강압적 생체인식을 실현 할 수 있으므로 생체인식 적용범위를 극대화 할 수 있다. 각각의 생체인식 시스템은 생체인식이 가지고 있는 취약점을 가지고 있으며, 궁극적인 비접촉식 생체인식기 구현을 목적으로 하는데, 이에 인식속도 제품 가격에 영향을 주지 않고, 개개의 생체인식기의 취약점을 상호 보완한 높은 인식률의 비접촉식 얼굴인식과 홍채인식을 이용한 다중 생체 인식기를 발명하게 되었다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 다중 생체 인식 시스템의 구성을 보인 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다중 생체 인식 방법을 설명하는 흐름도이다.
〈 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 〉
102: 저장부 104: 거리 측정용 센서
106: 카메라 108: 영상 획득부
110: 얼굴 데이터 추출부 112: 비교부
114: 제어부

Claims (7)

  1. (i) 다수의 포괄적 등록자 얼굴 데이터 및 홍채 데이터를 저장하는 단계;
    (ii) 사용자가 얼굴 인식 위치에 접근함에 따라 상기 사용자의 얼굴을 촬영하고 얼굴 영상 데이터를 획득하는 단계;
    (iii) 단계 (i)에서 저장된 상기 다수의 포괄적 등록자 얼굴 데이터 중에서 단계 (ii)에서 획득한 얼굴 영상 데이터에 해당하는 등록자의 얼굴 영상 데이터일 확률이 높은 소정 수의 포괄적 얼굴 데이터를 추출하는 단계;
    (iv) 상기 사용자가 홍채 인식 위치에 접근함에 따라 상기 사용자의 홍채를 촬영하고 홍채 영상 데이터를 획득하는 단계;
    (v) 단계 (iv)에서 획득한 상기 홍채 영상 데이터를 단계 (iii)에서 추출한 상기 소정 수의 포괄적 얼굴 데이터를 각각 갖는 해당 등록자의 홍채 데이터와 순차적으로 비교함으로써 상기 사용자가 출입 허가된 등록자인 지를 판단하는 단계; 및
    (vi) 단계 (v)의 판단 결과에 따라 도어의 개폐를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 생체 인식 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 단계 (ii)는
    (ii-1) 사용자가 미리 설정된 위치에 접근함에 따라 상기 사용자와의 거리를 측정하는 단계;
    (ii-2) 상기 측정된 사용자와 거리값이 얼굴 인식 거리 측정에 적절한 값인 지의 여부를 판단하는 단계; 및
    (ii-3) 상기 측정된 사용자와 거리값이 상기 얼굴 인식 거리 측정에 적절한 값인 경우, 상기 사용자의 얼굴을 촬영하는 단계;
    (ii-4) 상기 촬영된 얼굴의 영상 데이터를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 생체 인식 방법.
  3. 제1 항에 있어서, 단계 (iv)는
    (iv-1) 상기 사용자의 홍채와의 거리를 측정하는 단계;
    (iv-2) 상기 사용자의 홍채 거리가 상기 사용자의 홍채 인식 거리 측정에 적절한 값인 지의 여부를 판단하는 단계;
    (iv-3) 상기 홍채 거리 측정값이 상기 사용자의 홍채 인식 거리 측정에 적절한 값인 경우, 홍채 영역을 촬영하는 단계; 및
    (iv-4) 상기 촬영된 홍채의 영상 데이터를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 생체 인식 방법.
  4. 다수의 포괄적 등록자 얼굴 데이터 및 홍채 데이터를 저장하는 저장부;
    사용자가 얼굴 인식 위치에 접근함에 따라 상기 사용자의 얼굴을 촬영하고, 상기 사용자가 홍채 인식 위치에 접근함에 따라 상기 사용자의 홍채를 촬영하는 카메라;
    상기 카메라에 의해 촬영된 사용자 얼굴의 영상 데이터 및 홍채 데이터를 획득하는 영상 획득부;
    상기 저장부에 저장된 상기 다수의 포괄적 등록자 얼굴 데이터 중에서 상기 영상 획득부에 의해 획득한 얼굴 영상 데이터에 해당하는 등록자의 얼굴 영상 데이터일 확률이 높은 소정 수의 포괄적 얼굴 데이터를 추출하는 얼굴 데이터 추출부;
    상기 영상 획득부에 의해 획득한 상기 홍채 영상 데이터를 상기 얼굴 데이터 추출부에 의해 추출한 상기 소정 수의 포괄적 얼굴 데이터를 각각 갖는 해당 등록자의 홍채 데이터와 순차적으로 비교하는 비교부; 및
    상기 비교부의 비교 결과에 따라 상기 사용자가 등록자인 지를 판단하고, 도어의 개폐를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 생체 인식 시스템.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 측정된 사용자와의 거리값이 상기 사용자의 얼굴 인식 거리 측정에 적절한 값인 지의 여부를 판단하고, 상기 측정된 사용자와 거리값이 상기 사용자의 얼굴 인식 거리 측정에 적절한 값인 경우, 상기 카메라는 상기 사용자의 얼굴을 촬영하고, 상기 영상 획득부는 상기 촬영된 얼굴의 영상 데이터를 획득하는 것을 특징으로 하는 다중 생체 인식 시스템.
  6. 제4 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 사용자의 홍채 거리가 상기 사용자의 홍채 인식 거리 측정에 적절한 값인 지의 여부를 판단하고, 상기 홍채 거리 측정값이 상기 사용자의 홍채 인식 거리 측정에 적절한 값인 경우, 상기 카메라는 상기 사용자의 홍채 영역을 촬영하고, 상기 영상 획득부는 상기 촬영된 홍채의 영상 데이터를 획득하는 것을 특징으로 하는 다중 생체 인식 시스템.
  7. 제4 항에 있어서, 상기 사용자와의 거리 및 상기 사용자의 홍채와의 거리를 순차적으로 측정하는 거리 측정용 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 생체 인식 시스템.
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