KR20070094112A - 홍채 인식 시스템 및 그 방법, 이를 이용한 보안 시스템 및그 방법 - Google Patents

홍채 인식 시스템 및 그 방법, 이를 이용한 보안 시스템 및그 방법 Download PDF

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KR20070094112A
KR20070094112A KR1020060024342A KR20060024342A KR20070094112A KR 20070094112 A KR20070094112 A KR 20070094112A KR 1020060024342 A KR1020060024342 A KR 1020060024342A KR 20060024342 A KR20060024342 A KR 20060024342A KR 20070094112 A KR20070094112 A KR 20070094112A
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Abstract

본 발명은 원거리에서 홍채를 인식하여 사용자를 식별하는 홍채 인식 시스템 및 이를 이용한 보안 시스템에 관한 것이다. 홍채 인식 시스템은 사용자의 위치 정보를 생성하여 생성된 위치 정보를 이용해 줌 카메라가 홍채의 영상 정보를 생성한다. 홍채 인식 시스템은 위치 정보를 이용하여 줌 카메라를 제어하고 줌 카메라로부터의 홍채의 영상 정보에서 홍채 영역을 인식하고, 홍채 영역을 이용하여 사용자를 식별한다.
홍채, 줌 카메라, 팬/틸트 모터

Description

홍채 인식 시스템 및 그 방법, 이를 이용한 보안 시스템 및 그 방법{IRIS SCAN SYSTEM AND THE METHOD THEREOF, SECURITY SYSTEM AND THE METHOD THEREOF USING THE SAME}
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 홍채 인식 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 위치 감지부가 사용자의 위치를 판단하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 홍채 인식 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 보안 시스템을 간략히 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 보안 시스템의 구성을 구체적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 보안 방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명은 홍채 인식 시스템과 그 방법 및 이를 이용한 보안 시스템과 그 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 줌 카메라를 사용하여 원거리에서도 홍채를 인식할 수 있는 홍채 인식 시스템과 그 방법 및 이를 이용한 보안 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
종래 얼굴, 홍채 및 지문 등 신체 정보를 활용한 출입인증기는 출입구 주변에 설치되어 출입자가 출입구 주변에서 자신의 신체정보 및 그 등록 번호 등을 입력한 후 출입해야 한다.
특히, 홍채 인식의 경우 출입인증을 위해서 출입자는 반드시 출입구에 위치한 홍채 인식기까지 도달하여, 출입자는 눈을 홍채 인식기에 맞추어야 한다. 홍채인식은 눈의 검은 동공과 흰자위 사이에 존재하는 링(Ring) 형태의 홍채 무늬 패턴을 이용하여 사용자를 인증하는 기술이다. 홍채의 경우, 사람이 태어난 후 약 18개월 내에 모양이 생성되고 눈썹과 눈꺼풀, 망막에 의해 보호되며 일생동안 그 모양이 쉽게 변하지 않는다는 점에서 다른 생체 특성보다 높은 일관성을 갖는 것으로 평가되고 있다. 또한 홍채의 모양은 개개인의 독립성이 얼굴이나 지문보다도 높아 신원확인 시스템에 적용시킬 경우 높은 신뢰성을 가질 수 있다. 홍채는 같은 사람일지라도 왼쪽과 오른쪽이 다를 뿐 아니라 같은 유전자 구조를 가지고 있는 일란성 쌍둥이의 경우에도 서로 다른 것으로 알려져 있다. 그러나 출입자가 홍채 인식기를 사용하는 데 있어서, 번거로움을 줄 뿐만 아니라, 출입하기까지 긴 시간이 소요되는 문제점이 있었다.
본 발명은 위에서 언급한 문제점을 해결하기 위해, 원거리에서도 홍채 인식이 가능한 홍채 인식 시스템 및 그 방법을 제공한다.
또한, 홍채 인식 시스템 및 그 방법을 이용하여, 원거리에서도 출입자의 신분을 확인하고, 출입을 제어하는 보안 시스템 및 그 방법을 제공한다.
본 발명의 한 특징에 따른 사용자의 홍채를 인식하여 사용자의 신원을 식별하는 홍채 인식 시스템에 있어서, 상기 사용자의 위치 정보를 생성하는 위치 감지부, 상기 홍채의 영상 정보를 생성하는 줌 카메라, 상기 위치 정보를 이용하여 상기 줌 카메라를 제어하는 제어부 및 상기 줌 카메라로부터의 상기 홍채의 영상 정보에서 홍채 영역을 인식하고, 상기 홍채 영역을 이용하여 상기 사용자를 식별하는 판독부를 포함한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 줌카메라를 이용하여, 사용자의 홍채를 인식하는 방법에 있어서, a) 적어도 두개의 카메라를 이용하여 상기 사용자의 위치 정보를 생성하는 단계 b) 상기 사용자의 위치 정보를 이용하여, 상기 사용자와 상기 줌카메라의 상대적인 거리, 방향 및 각도를 생성하는 단계 c) 상기 거리를 이용하여 상기 줌카메라의 초점거리를 제어하고, 상기 방향 및 각도를 이용하여 상기 줌카메라의 회전을 제어하는 단계 d) 상기 줌카메라를 이용하여 상기 사용자의 홍채 영역을 식별하는 단계 및 e) 상기 식별된 홍채 영역에서 상기 홍채 영역의 특징을 검출하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 출입자의 홍채를 인식하여, 출입문 개폐를 결정하는 보안 시스템에 있어서, 상기 홍채의 영상 정보를 생성하는 줌 카메라를 이용하여 원거리에서 상기 출입자의 홍채를 인식하고, 인식된 홍채 영상의 특징을 검출하여 출입이 허용된 출입자인지 판단하는 제1 출입자 판독 장치, 상기 출입자의 홍채를 근거리에서 인식하고, 인식된 홍채 영상의 특징을 검출하여 출입이 허용된 출입자인지 판단하는 제2 출입자 판독 장치, 및 상기 제1 출입자 판독 장치의 판단 결과에 따라 상기 출입문 개폐를 결정하고, 상기 제1 출입자 판독 장치가 상기 출입자의 홍채 인식을 실패하면, 상기 제2 출입자 판독 장치로 작동 명령을 전송하고, 상기 제2 출입자 판독 장치의 판단 결과에 따라 상기 출입문 개폐를 결정하는 출입문 제어 장치를 포함한다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 줌 카메라를 이용하여 출입자의 홍채 영상을 검출하고, 홍채 영상을 이용하여 출입문 개폐를 결정하는 보안 방법에 있어서, a) 원거리에서 출입자의 홍채 영역 검출에 성공하면, 검출된 홍채를 갖는 출입자가 출입 가능한 출입자인지 판단하는 단계 b) 원거리에서 출입자의 홍채 영역 검출에 실패하면, 검출된 홍채를 갖는 출입자가 출입 가능한 출입자인지 판단하는 단계 그리고 c) a) 또는 b)단계로부터 상기 판단 결과를 전송받아, 그 결과에 따라 출입문의 개폐를 결정하는 단계를 포함하며, 상기 a)단계는, 적어도 두개의 카메라를 이용하여 상기 출입자의 위치 정보를 생성하는 단계 상기 출입자의 위치 정보를 이용하여, 상기 출입자와 상기 줌카메라의 상대적인 거리, 방향 및 각도를 생성하는 단계 상기 거리를 이용하여 상기 줌카메라의 초점거리를 제어하고, 상기 방향 및 각도를 이용하여 상기 줌카메라의 회전을 제어하는 단계 상기 줌카메라를 이용하여 상기 출입자의 홍채 영역을 식별하는 단계 및 상기 식별된 홍채 영역에서 상기 홍채 영역의 특징을 검출하는 단계를 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 홍채 인식 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 홍채 인식 시스템은 위치 감지부(100), 제어부(200), 모터 드라이버(300), 줌 카메라(400), 판독부(500) 및 데이터 베이스(600)를 포함한다.
위치 감지부(100)는 제1 카메라(110), 제2 카메라(120), 위치 정보 검출부(130)(130)를 포함한다. 위치 감지부(100)는 제1 및 제2 카메라로부터 입력되는 사용자의 영상을 스테레오 기법을 처리하여 사용자의 위치를 알 수 있다. 구체적인 방법은 이하 도 2를 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 위치 감지부(100)가 사용자의 위치를 판단하는 방법을 나타낸 도면이다. 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)에 맺힌 영상은 각각 도면 부호 110a 및 120a로 표시한다. 제1 카메라(110) 및 제2 카메라 (120)의 영상은 XY 좌표 평면을 형성한다. f는 제1 및 제2 카메라의 초점 거리를 나타내고, 본 발명의 제1 실시예에서는 동일한 초점 거리를 갖는 카메라를 사용한다. 물체의 위치는 3차원 좌표(x,y,z)를 갖으며, 기준 점은 제1 및 제2 카메라 각각의 렌즈 중심의 중점일 수 있다. 제1 및 제2 카메라 각각의 렌즈 중심 간의 거리는 'L'이다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 위치 판단 방법인 스테레오 기법에서는 물체와 제1 및 제2 카메라의 렌즈를 포함하는 평면과 영상 평면이 교차하는 선(x축)이 직선이며, 좌측영상(120a)의 한 점에 대응하는 우측영상(110a)의 점은 반드시 교차하는 선위에 존재한다. 따라서, 좌측영상(120a) 및 우측영상(110a)에서 사용자의 위치 변위(dl, dr)는 교차하는 선(x축)에서만 발생한다. 좌측영상 및 우측영상에서 사용자의 위치 변위는 각각 'dl' 및 'dr'로 설정한다.
사용자가 제1 카메라(110) 및 제2 카레라(120)의 영상에 맺히면, 위치 정보 검출부(130)는 사용자의 위치 정보를 검출한다. 구체적으로, 제1 및 제2 카메라의 영상평면과 수직 거리인 z축에서의 좌표, x축 및 y축에서의 좌표를 감지한다. 위치 정보 검출부(130)는 좌측 영상(120a) 및 우측 영상(110a)에서 x축으로 사용자의 영상 변위(dl, dr)를 측정하고, 이미 알고 있는 초점거리(f) 및 제1 및 제2 카메라 사이의 거리 정보(L)를 수학식 1에 대입하여 z값을 산출한다.
Figure 112006018474565-PAT00001
Figure 112006018474565-PAT00002
이렇게 산출된 z값, x축 및 y 축에서의 사용자의 위치 정보를 제어부(200)로 전달된다.
제어부(200)는 사용자의 위치 정보를 입력받아, 줌 카메라(400) 및 줌 카메라(400)를 움직이는 모터(도시하지 않음)의 모터 드라이버(300)를 제어한다. 구체적으로, 제어부(200)는 사용자의 x축, y축 및 z축 정보를 이용하여 줌 카메라로(400)부터 사용자까지의 거리, 방향 및 각도를 산출한다. 제어부(200)는 줌 카메라(400)가 인식 가능한 기준 거리를 설정하고, 위치 감지부(100)로부터 입력된 사용자의 x축, y축 및 z축 정보를 이용하여 거리를 환산한다. 제어부(200)는 환산된 사용자까지의 거리와 기준 거리를 비교하여, 기준 거리이하이면, 줌 카메라를 작동시키고, 초점 거리 및 광량을 판단하여 제어 신호를 줌 카메라로 전송한다. 또한, 제어부(200)는 모터 드라이버(300)로 방향 및 각도 정보를 전송한다. 이때, 줌 카메라(400)는 팬/틸트 기능을 갖는 것으로, 모터를 포함하며, 모터 드라이버(300)에 의해 줌 카메라(400)의 모터가 조절된다. 제어부(200)는 판독부(500)로부터 에러 신호가 입력되면, 줌 카메라(400)의 영상에서 홍채 인식을 실패한 것으로 판단하고, 줌 카메라(400) 및 모터 드라이버(300)를 제어하여 다시 영상 정보를 판독부(500)로 전송하도록 한다. 이때, 제어부(200)는 다시 위치 감지부(100)로부터 사용자의 위치 정보를 입력받아, 거리, 방향 및 각도를 산출하여 줌 카메라(400) 및 모터 드라이버(300)를 제어한다.이와 같이, 제어부(200)의 제어에 의해 줌 카메라(400)는 작동을 시작하고, 줌 카메라(400)의 초점 거리 및 광량을 조절하여 보다 선명한 사용자의 영상을 제공한다. 줌 카메라는 사용자의 영상을 실시간으로 판독부(500)로 전송한다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 홍채 인식 시스템은 홍채 인식 을 위해 사용자의 얼굴을 비추기 위한 조명(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 다른 광원으로 인해 발생하는 그림자를 제거하고, 보다 선명한 홍채 영상을 얻을 수 있다.
모터 드라이버(300)는 제어부(200)로부터 전송받은 방향 및 각도에 대한 정보에 따라, 줌 카메라(400)의 이동량을 산출하고, 팬/틸트 모터를 구동시켜 줌 카메라(400)가 사용자의 영상을 얻을 수 있도록 한다. 모터 드라이버(300)는 사용자의 위치에 따라 모터를 구동시켜, 줌 카메라(400)의 상하좌우 방향 및 각도를 사용자의 영상을 얻을 수 있도록 조절한다.
판독부(500)는 줌 카메라(400)로부터 입력되는 영상 정보에서 홍채를 인식하고, 홍채의 특징을 파악하여, 사용자에 관한 고유한 인식 정보를 추출한다. 판독부(500)는 줌 카메라(400)가 작동하여 사용자의 영상 정보를 전송하면, 전송받은 영상을 저장하여, 그 중에서 홍채 인식이 가능한 영상을 검출한다. 판독부(500)는 입력된 영상 정보에서 홍채를 인식하기 어려운 경우, 제어부(200)로 에러 신호를 전송한다. 판독부(500)는 홍채 인식이 가능하면, 인식된 홍채의 특징을 검출한다. 홍채의 특징이란, 링 형태의 홍채 영역에 위치한 무늬 패턴이다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 홍채 특징 검출은 가버 웨이브릿(Gabor Wavelet) 추출 방법을 이용할 수 있다. 홍채가 인식되면, 홍채 영역을 8개의 작은 링 영역으로 분할한다. 이렇게 분할된 각 영역에 대하여 시계 방향 혹은 반시계 방향으로 홍채 무늬 패턴의 계조치(Gray Value) 값을 구한다. 이 홍채 영역의 계조치 값을 가버 웨이브릿 변환을 하면 홍채 영역의 공간과 주파수에 대한 정보를 모두 가진 웨이브릿 변환 계수를 구 할 수 있으며 정합에 실제로 사용되는 홍채 특징 데이터를 추출할 수 있다. 이를 통해 개인마다 다른 홍채의 패턴을 특징적인 값으로 표현하여 사용하게 된다. 판독부(500)는 홍채 특징 데이터를 추출하면, 데이터 베이스(600)에 저장되어 있는 사용자 정보와 비교하여 일치여부를 판단한다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 데이터 베이스(600)에 저장되어 있는 사용자 정보란, 특정 지역의 출입이 허가된 사람의 홍채의 패턴 데이터일 수 있다. 판독부(500)는 현재 감지된 사용자의 홍채 패턴과 데이터 베이스(600)에 등록된 모든 사용자 홍채 패턴을 정합하여 일치 여부를 판단한다. 판독부(500)는 정합결과 유사도가 임계치 이상이 되면 동일인으로 판정하고, 임계치 이하이면 다른 사람으로 판단할 수 있다.
데이터 베이스(600)는 사용자 정보를 저장한다. 사용자 정보란 출입이 허용된 사용자들의 홍채 패턴에 관한 정보일 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 홍채 인식 방법을 나타낸 순서도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 제1 및 제2 카메라는 사용자의 영상 정보를 위치 정보 검출부(130)로 전송하고, 위치 정보 검출부(130)는 전송 받은 영상 정보에서 사용자의 위치 정보를 산출하고, 이를 제어부(200)로 전송한다(S100).
제어부(200)는 위치 정보 검출부(130)로부터 전송 받은 위치 정보를 이용하여 줌 카메라(400)로부터 사용자까지의 거리, 방향 및 각도를 산출한다(S110).
제어부(200)는 산출된 거리, 방향 및 각도 정보에 따라 줌 카메라(400) 및 모터 드라이버(300)를 제어한다(S120).
줌 카메라(400)는 사용자의 영상 정보를 실시간으로 판독부(500)로 전송한다 (S130).
판독부(500)는 입력되는 사용자의 영상 정보로부터 사용자의 홍채 영역을 인식한다(S140). 이때, 홍채 영역 인식에 실패하면, 에러 신호를 제어부(200)로 전송하고(S141), 제어부(200)는 다시 위치 감지부(100)로부터 사용자의 위치 정보를 재 전송 받는다.
S140단계에서, 판독부(500)는 사용자의 홍채 영역을 인식하면, 홍채 영역에서 홍채의 특징을 검출하여 변환한다(S150). 구체적으로 홍채의 특징은 홍채 패턴에 반영되며, 판독부(500)는 홍채 패턴을 검출하여, 가버 웨이브릿 방법으로 변환할 수 있다.
판독부(500)는 현재 감지된 사용자의 홍채 패턴과 데이터 베이스(600)에 등록된 사용자와의 홍채 패턴을 정합하여 정합결과를 산출한다(S160).
산출된 정합결과가 임계치 이상인지 판단한다(S170). S170단계에서 판단결과 산출된 정합결과가 임계치 이상이면 현재 감지된 사용자는 데이터 베이스(600)에 등록된 사용자 중 한명과 일치한다(S171). 임계치 미만이면, 현재 감지된 사용자는 데이터 베이스(600)의 등록된 모든 사용자와 불일치한다(S172).
이와같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 홍채 인식 시스템 및 그 방법은 제1 및 제2 카메라와 같이 고정된 2 이상의 카메라를 활용하여 사용자의 거리등 위치 정보를 산출하고, 위치 정보를 이용하여 줌 카메라를 제어할 수 있다. 또한, 줌 카메라를 이용하여 원거리에서 사용자의 홍채 정보를 산출하고, 이를 저장된 데이터와 비교하여 사용자를 식별할 수 있다.
이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 보안 시스템 및 그 방법에 대해서 설명한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 보안 시스템을 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 보안 시스템은 출입문 제어 장치(700) 및 제1 출입자 판독 장치(800) 및 제2 출입자 판독 장치(900)를 포함한다.
제1 출입자 판독 장치(800)는 원거리의 출입자의 홍채를 인식하여, 홍채 패턴을 검출하고, 등록된 출입자인지 판단한다. 판단 결과, 등록된 출입자가 아닌 경우, 제1 출입자 판독 장치(800)는 출입문 제어장치(700)로 불일치 신호를 전송한다. 등록된 출입자인 경우, 일치 신호를 전송한다. 제1 출입자 판독 장치(800)는 원거리에서 홍채 인식을 실패한 경우, 긴급 신호를 출입문 제어 장치(700)로 전송한다. 고속의 이동 속도를 갖는 출입자의 경우 홍채 인식이 불가능할 수 있다.
제2 출입문 판독 장치(900)는 출입문 제어 장치(700)의 제어에 따라 작동되며, 출입자의 지문 및 홍채와 같은 신체 정보를 이용하여, 출입가능한 등록된 사람인지 판단한다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 보안 시스템의 제2 출입문 판독 장치(900)는 제1 출입문 판단 장치(800)와 동일하게 홍채 인식을 이용하여 출입자를 식별한다. 판단 결과, 등록된 출입자가 아닌 경우, 제2 출입자 판독 장치(900)는 출입문 제어장치(700)로 불일치 신호를 전송한다. 등록된 출입자인 경우, 일치 신호를 전송한다.
출입문 제어 장치(700)는 제1 출입자 판독 장치(800) 또는 제2 출입자 판독 장치(900)로부터 판단 결과에 따른 일치 및 불일치 신호를 입력받고, 그에 따라 출입문을 제어한다. 제1 출입자 판독 장치(800)에서 긴급 신호가 전송되면, 출입문 제어 장치(700)는 제2 출입자 판독 장치(900)로 작동 명령 신호를 전송한다. 출입문 제어 장치(700)는 제2 출입자 판독 장치(900)를 작동시켜, 출입자가 등록 출입자로 등록되어 있는지 알 수 있다. 구체적으로, 출입문 제어 장치(700)는 제1 출입자 판독 장치(800)로부터 긴급 신호가 입력되고, 출입자가 출입문에 근접하면, 제2 출입자 판독 장치(900)를 작동시킨다. 이때, 출입자 제어 장치(700)는 출입자에게 제1 출입자 판독 장치(800)에서 인식이 실패하였음을 알리고, 제2 출입자 판독 장치(900)에 눈을 근접시키라는 안내 정보를 제공할 수 있다. 출입문 제어 장치(700)는 제1 및 제2 출입자 판독 장치로부터 일치 신호를 전송받으면, 출입가능한 것으로 판단하고 출입자에게 출입문을 개방한다. 불일치 신호를 전송받으면, 출입불가한 것으로 판단하고 출입문을 잠긴 상태로 유지하여 출입을 허용하지 않는다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 홍채 인식 시스템을 이용한 보안 시스템에 관해 구체적으로 설명한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 보안 시스템의 구성을 구체적으로 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 먼저 제1 출력자 판독 장치(800)는 본 발명의 제1 실시예에서 설명한 홍채 인식 시스템과 유사한 구성요소 및 구동원리를 갖는다. 본 발명의 제1 실시예에 비해 다름 점은 제어부는 판독부에서 원거리의 홍채 영역의 인식을 실패한 경우, 긴급 신호를 출입문 제어 장치(700)로 전송한다. 또한, 제어 부(840)는 판독부로부터 판독 결과를 입력받아, 일치 및 불일치에 따라 각각 그 결과를 출입문 제어 장치(700)로 전송한다. 이때, 무선 통신을 사용하여 긴급 신호, 일치 및 불일치 신호를 출입문 제어 장치(700)로 전송할 수 있다.
제2 출입자 판독 장치는 줌카메라(910), 모터 드라이버(920), 제어부(930), 판독부(940), 데이터 베이스(950)를 포함한다.
제어부(930)는 출입문 제어 장치(700)의 작동 명령 신호에 따라 줌카메라(910) 및 모터 드라이버(920)를 작동시킨다.
판독부(940)는 줌카메라로부터 입력되는 눈 영상에서 홍채 영역을 식별하고, 홍채의 특성을 검출하여 등록 출입자 중 현재 출입자의 홍채 특성과 일치하는 등록 출입자가 있는지 판단한다. 판독부(940)는 판단 결과에 따라 일치 신호 및 불일치 신호를 출입문 제어 장치(700)로 전송한다.
데이터 베이스(950)는 등록 출입자에 관한 홍채 특성 데이터를 포함한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 보안 방법을 나타낸 순서도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제1 출입자 판독 장치는 원거리에서 출입자의 홍채를 식별하여 등록 출입자인지 판단한다(S200). 등록 출입자란, 출입이 가능한 사용자이다.
S200 단계에서 제1 출입자 판독 장치는 출입자의 식별 정보 검출에 성공하면, 현재 식별된 홍채를 갖는 출입자가 등록 출입자 정보와 일치하는지를 판단하고, 그 결과를 출입문 제어 장치(700)로 전송한다(S210). 그러나, S200 단계에서 출입자의 식별 정보 검출에 실패하여, 출입가능 여부를 판단하지 못한 경우 긴급 신호를 출입문 제어 장치(700)로 전송한다(S220).
출입문 제어 장치(700)는 제1 출입자 판독 장치로부터 일치 여부 판단 결과를 전송받아, 그 결과에 따라 출입문의 개폐를 결정한다. S230 단계에서 일치 신호가 출입문 제어 장치(700)로 전송되면, 출입문 제어 장치(700)는 출입문을 개방한다(S230). 반면, S230 단계에서 불일치 신호가 출입문 제어 장치(700)로 전송되면, 출입문 제어 장치(700)는 출입문을 닫힌 상태로 유지한다(S240).
S220 단계에서 출입문 제어 장치(700)로 긴급 신호가 전송되면, 출입문 제어 장치(700)는 제2 출입자 판독 장치를 작동시켜, 제2 출입자 판독 장치를 통해 식별 정보를 검출한다(S250). 제2 출입자 판독 장치는 검출된 식별 정보와 등록 출입자의 정보가 일치하는지 판단한다(S260).
S260 단계에서, 판단결과 일치하면, 출입문을 개방한다(S270). 반면에 일치하지 않으면, 닫힌 상태를 유지하거나, 폐쇄한다(S280).
이와같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 보안 시스템 및 그 방법은 원거리에서 출입자의 식별 정보를 인식하여 신속하게 출입가능여부를 판단할 수 있다. 또한, 출입자의 식별 정보를 원거리에서 인식하지 못한 경우라도, 제2 출입자 판독 장치를 사용하여 재인식함으로써, 출입자의 출입을 보다 정확하게 관리할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 원거리에서 홍채인식이 가능한 홍채 인식 시스템 및 그 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 원거리에서 홍채인식이 가능한 홍채 인식 시스템 및 그 방법을 이용하여, 보다 신속하게 출입자의 식별 정보를 검출하여 신속하고, 정확한 출입자 보안 관리를 제공하는 보안 시스템 및 그 방법을 제공한다.

Claims (17)

  1. 사용자의 홍채를 인식하여 사용자의 신원을 식별하는 홍채 인식 시스템에 있어서,
    상기 사용자의 위치 정보를 생성하는 위치 감지부,
    상기 홍채의 영상 정보를 생성하는 줌 카메라,
    상기 위치 정보를 이용하여 상기 줌 카메라를 제어하는 제어부 및
    상기 줌 카메라로부터의 상기 홍채의 영상 정보에서 홍채 영역을 인식하고, 상기 홍채 영역을 이용하여 상기 사용자를 식별하는 판독부를 포함하는 홍채 인식 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위치 감지부는,
    상기 사용자를 촬영하여 제1 및 제2 영상 정보를 생성하는 제1 및 제2 카메라, 및
    상기 제1 및 제2 영상 정보를 이용하여 상기 사용자의 위치 정보를 생성하는 위치 정보 탐색부를 포함하는 홍채 인식 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 위치 정보는,
    상기 제1 및 제2 카메라에 형성된 영상을 포함하는 평면의 기준 위치에서 상기 사용자의 상대적인 위치에 관한 정보인 홍채 인식 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 위치 정보를 이용하여 상기 줌 카메라에 대한 상기 사용자의 상대적인 거리, 방향 및 각도를 생성하여, 상기 줌 카메라를 제어하는 홍채 인식 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 줌 카메라를 상하좌우 회전시키는 팬/틸트 모터, 및
    상기 팬/틸트 모터를 제어하는 모터 드라이버를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 상대적인 거리를 이용하여 상기 줌 카메라의 초점 거리 및 광량을 제어하고,
    상기 방향 및 각도를 이용하여 상기 팬/틸트 모터 제어 신호를 상기 모터 드라이버로 전송하는 홍채 인식 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 판독부는,
    상기 줌 카메라의 영상에서 홍채 영역을 식별하고, 상기 식별된 홍채 영역에 서 특징을 검출하며, 상기 검출된 특징을 등록된 사용자의 식별 정보와 비교하여, 일치 여부를 판단하는 홍채 인식 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 홍채 영역의 특징은 상기 식별된 홍채 영역을 다수로 분할하고, 각 영역의 계조치값으로 표현되는 홍채 인식 시스템.
  8. 줌카메라를 이용하여, 사용자의 홍채를 인식하는 방법에 있어서,
    a) 적어도두개의 카메라를 이용하여 상기 사용자의 위치 정보를 생성하는 단계
    b) 상기 사용자의 위치 정보를 이용하여, 상기 사용자와 상기 줌카메라의 상대적인 거리, 방향 및 각도를 생성하는 단계
    c) 상기 거리를 이용하여 상기 줌카메라의 초점거리를 제어하고, 상기 방향 및 각도를 이용하여 상기 줌카메라의 회전을 제어하는 단계
    d) 상기 줌카메라를 이용하여 상기 사용자의 홍채 영역을 식별하는 단계 및
    e) 상기 식별된 홍채 영역에서 상기 홍채 영역의 특징을 검출하는 단계를 포함하는 홍채 인식 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 a)단계에는,
    상기 적어도 두 개의 카메라 중 하나의 카메라가 상기 사용자를 촬영한 제1 영상, 및 상기 적어도 두 개의 카메라 중 다른 하나의 카메라가 상기 사용자를 촬영한 제2 영상을 생성하는 단계 및
    상기 제1 및 제2 영상을 포함하는 평면의 기준위치에 대한 상기 사용자의 상대적인 위치를 산출하여 상기 위치 정보를 생성하는 단계를 포함하는 홍채 인식 방법.
  10. 출입자의 홍채를 인식하여, 출입문 개폐를 결정하는 보안 시스템에 있어서,
    상기 홍채의 영상 정보를 생성하는 줌 카메라를 이용하여 원거리에서 상기 출입자의 홍채를 인식하고, 인식된 홍채 영상의 특징을 검출하여 출입이 허용된 출입자인지 판단하는 제1 출입자 판독 장치,
    상기 출입자의 홍채를 근거리에서 인식하고, 인식된 홍채 영상의 특징을 검출하여 출입이 허용된 출입자인지 판단하는 제2 출입자 판독 장치, 및
    상기 제1 출입자 판독 장치의 판단 결과에 따라 상기 출입문 개폐를 결정하고, 상기 제1 출입자 판독 장치가 상기 출입자의 홍채 인식을 실패하면, 상기 제2 출입자 판독 장치로 작동 명령을 전송하고, 상기 제2 출입자 판독 장치의 판단 결과에 따라 상기 출입문 개폐를 결정하는 출입문 제어 장치를 포함하는 보안 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 출입자 판독 장치는,
    상기 출입자의 위치 정보를 생성하는 위치 감지부,
    상기 위치 정보를 이용하여 상기 줌 카메라를 제어하는 제어부 및
    상기 줌 카메라의 영상에서 홍채 영역을 식별하고, 상기 식별된 홍채 영역에서 특징을 검출하며, 상기 검출된 특징을 등록된 출입자의 식별 정보와 비교하여, 일치 여부를 판단하는 판독부를 포함하는 홍채 인식 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 위치 감지부는,
    상기 출입자를 촬영하여 제1 및 제2 영상 정보를 생성하는 제1 및 제2 카메라, 및
    상기 제1 및 제2 영상 정보를 이용하여 상기 출입자의 위치 정보를 생성하는 위치 정보 탐색부를 포함하는 보안 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 위치 정보는,
    상기 제1 및 제2 카메라에 형성된 영상을 포함하는 평면의 기준 위치에서 상기 출입자의 상대적인 위치에 관한 정보인 보안 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 출입자 판독 장치는,
    상기 줌 카메라를 회전시키는 팬/틸트 모터, 및
    상기 팬/틸트 모터를 제어하는 모터 드라이버를 더 포함하고,
    상기 제어부(200)는,
    상기 위치 정보를 이용하여 상기 줌 카메라에 대한 상기 출입자의 상대적인 거리, 방향 및 각도를 생성하고, 상기 상대적인 거리를 이용하여 상기 줌 카메라의 초점 거리 및 광량을 제어하고, 상기 방향 및 각도를 이용하여 상기 팬/틸트 모터 제어 신호를 상기 모터 드라이버로 전송하는 보안 시스템.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 홍채 영역의 특징은 상기 식별된 홍채 영역을 다수로 분할하고, 각 영역의 계조치값으로 표현되는 보안 시스템.
  16. 줌 카메라를 이용하여 출입자의 홍채 영상을 검출하고, 홍채 영상을 이용하여 출입문 개폐를 결정하는 보안 방법에 있어서,
    a) 원거리에서 출입자의 홍채 영역 검출에 성공하면, 검출된 홍채를 갖는 출입자가 출입 가능한 출입자인지 판단하는 단계
    b) 원거리에서 출입자의 홍채 영역 검출에 실패하면, 검출된 홍채를 갖는 출입자가 출입 가능한 출입자인지 판단하는 단계 그리고
    c) a) 또는 b)단계로부터 상기 판단 결과를 전송받아, 그 결과에 따라 출입 문의 개폐를 결정하는 단계를 포함하며,
    상기 a)단계는,
    적어도 두개의 카메라를 이용하여 상기 출입자의 위치 정보를 생성하는 단계
    상기 출입자의 위치 정보를 이용하여, 상기 출입자와 상기 줌카메라의 상대적인 거리, 방향 및 각도를 생성하는 단계
    상기 거리를 이용하여 상기 줌카메라의 초점거리를 제어하고, 상기 방향 및 각도를 이용하여 상기 줌카메라의 회전을 제어하는 단계
    상기 줌카메라를 이용하여 상기 출입자의 홍채 영역을 식별하는 단계 및
    상기 식별된 홍채 영역에서 상기 홍채 영역의 특징을 검출하는 단계를 포함하는 보안 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 a)단계에서,
    상기 출입자의 위치 정보를 생성하는 단계는,
    상기 적어도 두 개의 카메라 중 하나의 카메라가 상기 출입자를 촬영한 제1 영상, 및 상기 적어도 두 개의 카메라 중 다른 하나의 카메라가 상기 출입자를 촬영한 제2 영상을 생성하는 단계 및
    상기 제1 및 제2 영상을 포함하는 평면의 기준위치에 대한 상기 출입자의 상대적인 위치를 산출하여 상기 위치 정보를 생성하는 단계를 포함하는 보안 방법.
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