KR20060105783A - 홍채 인식 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 홍채 인식 방법에 관한 것으로서, 상기 홍채 인식 방법은 적외선 스펙트럼에서 이용자의 적어도 하나의 눈의 이미지를 획득하는 단계 및, 눈에서 외측 경계에 의해 정해진 바로서 홍채로부터 식별 특징을 추출하도록 상기 이미지를 처리하는 단계를 구비하고, 상기 방법은:

- 적외선 스펙트럼에서 눈의 이미지를 획득하는 것과 실질적으로 동시에 가시 스펙트럼에서 눈의 이미지를 획득하는 단계; 및,

- 적외선 이미지를 처리하기 이전에, 가시 스펙트럼에서의 이미지로부터 홍채의 외측 경계를 결정하는 단계;를 포함한다.

본 발명은 또한 홍채 인식 장치를 제공한다.

Description

홍채 인식 장치 및 방법{Method and device for iris recognition}

본 발명은 예를 들면 신원의 검증이나 또는 보호된 장소에 대한 접근을 통제하는데 이용되기에 적절한 홍채 인식 방법 및 장치에 관한 것이다.

가장 널리 퍼져 있는 홍채 인식 방법들은 적외선 스펙트럼에서 이용자의 적어도 하나의 눈의 이미지를 획득하는 단계, 눈에서 외측 경계에 의해 한정되는 홍채의 식별 특징을 추출하기 위하여 이미지를 처리하는 단계를 포함한다. 식별 특징은 홍채에 존재하고 각각의 개인에게 특정한 패턴에 대한 것이다.

이미지의 획득은 가시 스펙트럼에서 처음에 수행되지만, 패턴들이 콘트라스트를 거의 나타내지 않는 어두운 칼러의 홍채에 대해서는 자동적인 패턴의 획득이 매우 신뢰성이 없다는 점이 밝혀졌다. 홍채의 나머지와 비교했을 때 패턴들이 높은 정도의 콘트라스트(contrast)를 나타내는 경우에 가시 스펙트럼에서의 이미지 획득은 적외선 스펙트럼에서의 이미지 획득으로 신속하게 대체되었으며, 그에 의해서 홍채의 칼러에 무관하게 자동적인 인식이 용이하게 된다.

홍채 패턴들의 자동적인 인식은 눈의 이미지에서 홍채의 내측 및 외측 경계들의 위치를 정하는 선행의 단계를 필요로 한다. 불행하게도, 이러한 작용이 내측의 경계에 대해서는 곤란성이 없지만, 외측의 경계에 대해서는 때때로 부정확한 방 식으로 위치가 정해진다는 점이 밝혀졌다. 적외선 스펙트럼에서, 홍채는 공막(sclera)에 대하여 낮은 콘트라스트를 나타내는데, 공막은 눈의 전방 부분에서 눈의 흰자위(white of eye)을 형성한다.

본 발명의 목적은 상기에 설명된 단점을 완화시키는 것이다.

이러한 목적을 위해서, 본 발명은 홍채 인식 방법을 제공하는데, 이러한 방법은 적외선 스펙트럼에서 이용자의 적어도 하나의 눈의 이미지를 획득하는 단계 및, 눈에서 외측 경계에 의해 정해진 바로서 홍채로부터 식별 특징을 추출하도록 상기 이미지를 처리하는 단계를 구비하고, 상기 방법은

- 적외선 스펙트럼에서 눈의 이미지를 획득하는 것과 실질적으로 동시에 가시 스펙트럼에서 눈의 이미지를 획득하는 단계; 및,

- 적외선 이미지를 처리하기 이전에, 가시 스펙트럼에서의 이미지로부터 홍채의 외측 경계를 결정하는 단계;를 포함한다.

가시 스펙트럼에 있어서, 홍채는 눈의 흰자위에 대하여 충분한 콘트라스트를 나타내어 홍채의 외측 경계가 신뢰성있게 위치될 수 있게 한다.

본 발명의 방법이 바람직스럽게는 가시 스펙트럼에서 이미지의 적어도 하나의 색채계 특징을 추출하는 단계를 포함한다.

부정 행위가 홍채 인식 방법을 이용하는 점검을 피해가려고 할 때, 점검을 통과하도록 정상적으로 자격이 부여된 사람의 눈을 복제한 것이 이용될 수 있다. 그러한 복제는 적외선 조사에 불투명한 잉크를 이용하여 이루어진다. 그러나 그러한 잉크들은 가시 스펙트럼에서 어둡다. 따라서, 인가된 이용자가 엷은 색의 눈을 가졌을 때, 색채계 특징을 이용하여 속임수를 드러낼 수 있다. 따라서 복제를 준비하는 것은 보다 곤란하고 비싸지게 된다.

유리하게는, 식별 특징들은 색채계 특징들도 포함하는 데이터 베이스에 저장된 홍채 식별 특징들과의 비교를 위한 것이며, 추출된 색채계 특징은 식별 특징들을 비교하기 이전에 데이터 베이스를 통한 분류(sort)를 위해서 이용된다.

색채계 특징에 기초하여 이루어진 제 1 의 분류는 인식을 가속화시킬 수 있다.

본 발명은 또한 상기의 방법을 수행하기 위한 홍채 식별 장치를 제공하는데, 이것은 적외선 스펙트럼에서의 눈의 이미지를 획득하기 위한 수단 및, 가시 스펙트럼에서의 눈의 이미지를 획득하기 위한 수단을 구비한다.

본 발명의 다른 특징과 장점들은 본 발명의 비 제한적인 특정의 구현예들에 대한 다음의 설명으로부터 나타날 것이다.

도면을 참조하기로 한다.

도 1 은 제 1 구현예의 인식 장치를 도시하는 블록 다이아그램이다.

도 2 는 본 발명의 제 2 구현예에서 인식 장치를 도시하는 블록 다이아그램이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 인식 장치는 렌즈(1)를 구비하며 그 뒤에 3 개 의 광학 경로(3,4,5)를 한정하기 위한 부재(2)가 배치되어 있다. 렌즈(1)는 매크로사진술(macro-photographic)의 유형이다.

광학 경로(3)는 필터(6)를 구비하는데, 상기 필터는 적외선 스펙트럼을 흡수하고 블루 및 그린의 스펙트럼을 센서(7)로 투과시키는 것이며, 센서는 블루와 그린에서 분광 감수성(spectral sensitivity)을 가진다.

광학 경로(4)는 적외선을 흡수하는 필터(8)와 레드에서 분광 감수성을 가지는 센서(9)를 구비한다.

광학 경로(5)는 적외선을 투과시키는 필터(10)와 근적외선에서 분광 감수성을 가지는 센서(11)를 구비한다.

센서(7,9,11)는 전하 결합 소자(CCD)이다.

센서(7,9,11)들은 컴퓨터 프로세서 유니트(12)에 연결되고, 그 자체는 데이터 베이스(13)에 연결되어 사람의 신원(identity)을 하나 또는 양쪽의 홍채에 대한 식별 특징과 그들의 홍채에 대한 색채계 특징(colorimetric characteristic)에 관련시킨다. 식별 특징은 예를 들면 이들 사람의 홍채 패턴들에 관련될 수 있으며, 색채계 특징은 홍채의 평균적인 칼러 또는 그것의 스펙트럼 분포일 수 있다.

데이터 베이스(13)는 색채계 특징의 함수로서 저장된다.

식별되어야 하는 사람이 장치의 앞에 존재할 때, 센서(7,9,11)들은 블루-그린 스펙트럼으로, 레드 스펙트럼으로, 그리고 근적외선 스펙트럼으로 이미지를 얻는다. 이미지들은 실질적으로 동시에 획득되며, 즉, 이용자가 현저하게 움직일 수 없는 것을 보장하기에 충분하게 짧은 시간 내에, 또는 동시에 획득된다.

다음에 홍채의 내측과 외측의 경계에 대한 조사가 이루어진다.

프로세서 유니트(12)는 적외선 이미지를 이용하여 내측 경계의 위치를 정하는데 곤란성이 없으며, 여기에서 동공은 홍채에 대하여 크게 콘트라스트를 가진다.

프로세서 유니트(12)는, 엷은 칼러의 홍채가 눈의 흰자위에 대하여 크게 콘트라스트를 가지는 블루-그린 스펙트럼의 이미지로부터, 또는 어두운 칼러들의 홍채가 눈의 흰자위에 대하여 보다 큰 콘트라스트를 가지는 레드 스펙트럼의 이미지로부터, 외측 경계의 위치를 정하게 된다.

내측과 외측의 경계들은 홍채에 대응하는 근적외선의 이미지 영역을 결정하도록 이용된다. 이미지 처리는 다음에 적외선 스펙트럼에서 수행되는데, 이것은 각각의 개인에 대하여 특정한 식별 특징을 구성하는 패턴들을 상기 이미지로부터 추출하는 역할을 한다.

홍채의 색채계 특징은 프로세서 유니트(12)에 의해 블루-그린 스펙트럼과 레드 스펙트럼의 이미지들로부터 추출된다.

색채계 특징은 검출된 특징과 일치하는 색채계 특징을 가진 개인들을 선택하기 위하여 데이터 베이스를 통한 제 1 의 분류(sort)를 형성하도록 이용된다. 이러한 제 1 의 분류는 특히 신속한 장점을 나타낸다.

이후에, 검출되었던 식별 특징들은 선택된 개인들의 식별 특징들과 비교된다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제 2 구현예에 있어서, 본 발명의 장치는 렌즈(21)를 가지며 그 뒤에 가시 스펙트럼과 적외선 스펙트럼을 포괄하는 분광 감수 성을 가진 센서(22)가 배치되어 있다. 렌즈(21)는 이러한 예에서 매크로 사진술의 유형이다. 일 예로서, 센서(22)는 적외선 감쇠 필터가 제거된 칼러 카메라용의 표준 CCD 센서이다.

센서(22)는 프로세서 컴퓨터 유니트(23)에 연결되며, 그 자체는 데이터 베이스(24)에 연결된다.

제 2 구현예의 방법은 제 1 구현예를 구성하는 장치에 대하여 위에서 설명되었던 방법과 일치하며, 센서(22)는 이미지를 제공하여 그 이미지로부터 적어도 하나의 가시 스펙트럼의 이미지와 적외선 스펙트럼의 이미지를 획득할 수 있다. 바람직스럽게는 레드(red)의 조사가 적외선 스펙트럼의 이미지와 간섭하는 것을 방지하기 위하여 안티-레드(anti-red) 필터가 센서(22)의 전방에 배치된다. 이러한 필터 작용은 이미지를 컴퓨터 처리함으로써 수행될 수도 있다.

본질적으로, 본 발명은 위에 설명된 것에 제한되지 않으며 청구항들에 의해한정된 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 구현예들이 적용될 수 있다.

센서(7,9,11)는 또한 상보형 금속 산화물 반도체(complementary metal oxide semiconductor; CMOS) 센서들일 수 있다.

이용되는 스펙트럼들은 위에서 설명된 것과 같을 필요는 없다. 눈에 대한 하나의 이미지가 적외선 스펙트럼에서 획득되고, 눈에 대한 다른 이미지는 예를 들면 다음과 같은 것으로부터 선택된 적어도 하나의 가시 스펙트럼에서 획득된다:

블랙 및 화이트;

레드;

그린;

블루;

레드로부터 그린까지 등이다.

본 발명은 홍채 인식 장치 및 방법에서 이용될 수 있다.

Claims (8)

1. 적외선 스펙트럼에서 이용자의 적어도 하나의 눈의 이미지를 획득하는 단계 및, 눈에서 외측 경계에 의해 정해지는 바로서 홍채로부터 식별 특징을 추출하도록 상기 이미지를 처리하는 단계를 구비하는 홍채 인식 방법으로서, 상기 방법은,

   적외선 스펙트럼에서의 눈의 이미지를 획득하는 것과 실질적으로 동시에 가시 스펙트럼에서의 눈의 이미지를 획득하는 단계; 및,

   적외선 이미지를 처리하기 이전에, 가시 스펙트럼에서의 이미지로부터 홍채의 외측 경계를 결정하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는, 홍채 인식 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   가시 스펙트럼에서의 이미지의 색채계 특징들중 적어도 하나를 추출하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는, 홍채 인식 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   색채계 특징은 스펙트럼의 분포인 것을 특징으로 하는, 홍채 인식 방법.
4. 제 2 항에 있어서,

   식별 특징들은 색채계 특징들도 포함하는 데이터 베이스에 저장된 홍채 식별 특징과 비교하기 위한 것이고, 추출된 색채계 특징은 식별 특징들을 비교하기 이전 에 데이터 베이스를 분류하도록 이용되는 것을 특징으로 하는, 홍채 인식 방법.
5. 제 1 항에 따른 방법을 수행하기 위한 홍채 인식 장치로서, 상기 장치는 적외선 스펙트럼에서 눈의 이미지를 획득하기 위한 수단(10,11)을 포함하고, 가시 스펙트럼에서의 눈의 이미지를 획득하기 위한 수단(6,7,8,9)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는, 홍채 인식 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   적외선에서 분광 감수성을 가지는 센서(11)와, 가시광에서 분광 감수성을 가지는 적어도 하나의 센서(7,9)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 홍채 인식 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   레드에서 분광 감수성을 가지는 센서(9)와, 블루와 그린에서 분광 감수성을 가지는 센서(7)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 홍채 인식 장치.
8. 제 5 항에 있어서,

   가시광과 근적외선 양쪽을 포괄하는 분광 감수성을 가지는 센서(22)를 구비하는, 홍채 인식 장치.

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