KR20090018099A - 특정인의 신원확인방법 및 취득장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 특정인의 한쪽 또는 양쪽 홍체에 대한 정보를 취득하는 장치 및 이러한 취득장치를 이용하여 특정인의 신원을 확인하는 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 신원확인방법은, 상기 특정인의 한쪽 또는 양쪽 홍체(102)의 이미지를, 상기 특정인의 양쪽 홍체(102)의 중심을 관통하는 제1축 및 상기 제1축과 직교하는 제2축을 따라 상기 한쪽 또는 양쪽 홍체(102) 이미지에 왜상적 변환(歪像的 變換, anamorphosic transformation) 효과를 가하도록 이루어진 상기 취득장치(150)의 광학적 변형수단(160)을 통하여 포착하는 단계(202); 상기 포착된 이미지를 한 가지 또는 두 가지 모델의 형태로 코드화하도록 처리하는 단계(204); 상기 얻어진 모델과 저장수단(156) 내에 저장된 레퍼런스 모델을 대조하는 단계(206); 상기 대조단계(206)의 결과로부터 상기 특정인의 신원의 승인 여부에 대하여 결정하는 단계(208)를 포함하여 이루어진다.

홍체, 신원확인, 왜상, 취득장치, 생체측정학,

Description

특정인의 신원확인방법 및 취득장치{METHOD FOR IDENTIFYING A PERSON AND ACQUISITION DEVICE}

본 발명은 특정인의 한쪽 또는 양쪽 홍체에 대한 정보를 취득하는 장치 및 이러한 취득장치를 이용하여 특정인의 신원을 확인하는 방법에 관한 것이다.

생체측정학적 인식방법(biometric recognition)에 의한 신원확인은, 예를 들어 건물 또는 기계와 같은 시설물을 보호하거나, 신분증 카드의 발행, 연금 지불 등의 권리 인허가를 득하는 데에 사용된다. 이 기술에 의하면, 도난당하거나 위조될 위험이 있는 엑세스 암호(access code) 또는 신분증 카드를 사용하지 않고도 신원확인이 가능하다. 또한, 서로 다른 두 사람이 동일한 생체측정학적 특성을 가질 확률은 거의 '0'에 가깝기 때문에, 이 기술을 사용함으로써 보안을 강화할 수 있다.

특정인의 홍체를 분석함으로써 신원확인을 하는 제1 방법은 이미 알려져 있다. 이는, 홍체의 이미지를 하나의 템플릿(template)으로 변환하고, 상기 템플릿을 데이타베이스에 저장되어 있는 레퍼런스 템플릿들(reference templates)과 대조하 는 것을 기초로 한다. 상기 변환에 의한 템플릿의 생성은, 상기 홍체 이미지의 일련의 특성 정보를 포함하는 특정 알고리즘에 의하여 수행된다. 홍체 이미지와 마찬가지로, 이들 템플릿은 각각의 사람마다 서로 다르다.

상기 제1 신원확인방법은 이미지 검출 센서에 의한 홍체 이미지 포착 단계로 시작된다. 이후에 상기 포착된 이미지를 템플릿으로 변환하는 단계와 상기 템플릿을 데이타베이스 내의 레퍼런스 템플릿들과 대조하는 단계, 마지막으로 상기 대조단계의 결과로부터 그 사람의 신원의 승인 여부에 대하여 결정하는 단계로 이어진다.

제2 신원확인방법 역시 알려져 있으며, 이는 두 눈 각각의 홍체 이미지 포착으로부터 양쪽 눈의 홍체를 분석하도록 디자인된 것이다. 이러한 목적을 위하여, 상기 제2 신원확인방법에 사용되는 이미지 검출 센서가 제1 신원확인방법에 사용되는 것보다 두 배로 크게 하거나, 제1 신원확인방법에 사용되는 것과 유사한 크기의 이미지 검출 센서 두 개를 제2 신원확인방법에 사용하여야 한다.

상기 제1 신원확인방법에 의하면, 상기 포착된 이미지의 검사 유효면(useful surface)의 관점에서 단점을 가진다. 이는 홍체의 포착된 이미지가 일반적으로 3개 영역으로 나누어지기 때문이다. 제1영역은 상부 눈꺼풀의 이미지로 이루어지고, 제2영역은 하부 눈꺼풀의 이미지로 이루어지며, 제3영역은 눈의 중앙부, 즉 엄밀한 의미의 홍체 이미지로 이루어진다. 이 중에서 제3영역만이 홍체에 의한 신원확인방법의 과정에서 실질적으로 사용될 수 있다. 제3영역을 충분히 큰 사이즈로 포착할 수 있는 이미지 검출 센서의 사용은, 상기 센서의 크기 및 그에 따른 가격을 증가 시킨다. 더욱이, 상기 이미지 검출 센서의 크기 증가는 포착 이미지상에서 제1영역과 제2영역의 크기의 증가를 초래하며, 이는 상기 영역들이 신원확인방법 도중에 처리되지 않기 때문에 불필요한 것이다. 상기 이미지 센서들은 부적합하며, 이러한 이미지 센서의 가격은, 신원확인방법의 도중에 사용되는 포착 이미지의 표면 영역에 비하여 고가이다.

상기 살펴본 종래 기술에서, 제1 신원확인방법 또는 제2 신원확인방법은 그 수행 비용이 많이 들고, 포착된 검사 유효면이 증가함에 따라 함께 증가한다.

본 발명의 목적은 상기 종래 기술에서 나타난 문제점을 갖지 아니한, 특정인의 한쪽 또는 양쪽 홍체 이미지를 취득하는 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 취득장치는, 특정인의 한쪽 또는 양쪽 홍체 이미지를 포착하도록 이루어진 포착수단과, 상기 포착수단 및 홍체 사이에 위치하여, 홍체가 포착되기 전에 그에 대해 왜상적 변환(歪像的 變換, anamorphosic transformation) 효과를 가하도록 이루어진 광학적 변형수단을 포함한다.

보다 개선된 형태로서, 처리수단은, 하나 또는 두 가지 템플릿들로 변환되기 전에 상기 포착된 이미지가 왜상적 변환을 일으키도록 이루어지며, 상기 처리수단에 의한 왜상적 변환은, 상기 광학적 변형수단에 의하여 수행되는 왜상적 변환과 역방향으로 일어난다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 왜상적 변환은 대략 수평한 제1축과, 대략 수직인 제2축을 따라 일어난다.

보다 개선된 형태로서, 상기 제1축을 따라 일어나는 왜상적 변환의 계수는, 상기 제2축을 따라 일어나는 왜상적 변환의 계수보다 낮다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 취득장치는,

- 상기 이미지를 하나 또는 두 개의 템플릿으로 변환하는 처리수단;

- 레퍼런스 템플릿을 저장하는 저장수단;

- 상기 템플릿과 레퍼런스 템플릿을 대조하는 대조수단;

- 상기 대조수단에 의하여 제공된 정보로부터 상기 특정인의 신원의 승인 여부에 관하여 결정하는 결정수단을 포함한다.

본 발명은 또한 상술한 여러 실시예에 따른 취득장치에 의하여 특정인의 신원확인방법을 제공한다. 상기 신원확인방법은, 특정인이 상기 취득장치를 바라볼 때,

- 상기 광학적 변형수단을 통하여 상기 특정인의 한쪽 또는 양쪽 홍체 이미지를 포착하는 단계;

- 상기 포착된 이미지를 하나 또는 두 개의 템플릿의 형태로 코드화하도록 처리하는 단계;

- 상기 얻어진 템플릿과 저장수단에 저장된 레퍼런스 템플릿을 대조하는 단계;

- 상기 대조단계의 결과로부터 상기 특정인의 신원의 승인 여부에 관한 결정을 하는 단계를 포함한다.

본 발명의 구체적 실시예로서, 상기 처리단계를 수행하는 중에, 상기 이미지를 코드화하기 전에 상기 포착된 이미지를 상기 광학적 변형수단의 효과와 역방향으로 처리할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 취득장치를 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명에 의한 신원확인방법을 나타낸 순서도이다.

도 3은 종래기술에 따른 취득장치에 의하여 포착된 홍체 이미지를 나타낸 도면이다.

도 4는 본 발명에 의한 취득장치에 의하여 포착된 홍체 이미지를 나타낸 도면이다.

도 5는 왜상적 변환이 역방향으로 수행된 홍체 이미지를 나타낸 도면이다.

이하, 실시예 및 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 신원확인을 받고자 하는 특정인의 홍체(102)를 포함하는 눈(100)을 향하여 배치된 취득장치(150)를 나타낸다. 이러한 목적을 달성하기 위하여, 취득장치(150)는,

- 제어수단(162);

- 포착수단(152);

- 처리수단(154);

- 대조수단(158);

- 결정수단(164);

- 저장수단(156);

- 포착수단(152)을 시작으로 하여 이어지는 흐름을 거슬러 올라가서, 광학적 변형수단(160)이 배치되어 이루어진다.

눈(100)은 상부 눈꺼풀(104) 및 하부 눈꺼풀(106)을 포함한다. 상부 눈꺼풀(104)의 확장 영역을 제1영역(108)으로 정의하고, 하부 눈꺼풀(106)의 확장 영역을 제2영역(112)으로 정의한다. 홍체(102)의 확장 영역, 즉 제1영역(108) 및 제2영역(112)의 사이에 존재하는 영역을 제3영역(110)으로 정의한다.

포착수단(152)은 CCD 타입으로 이루어질 수 있으며, 눈(100), 특히 홍체(102)의 이미지를 포착하도록 이루어지다.

광학적 변형수단(160)은 눈(100) 및 홍체(102) 이미지의 왜상적 변환을 수행하는 것이다.

이러한 광학적 변형수단(160)에 의하여 수행되는 왜상적 변환은, 특정인의 양쪽 홍체(102)의 중심을 통하는, 즉 대략 수평인 제1축 및 상기 제1축과 직교하는, 대략 수직 평면에 위치하는 제2축을 따라 일어난다.

홍체에 포함된 정보는 정방사형(orthoradial) 정보이다. 다시 말해 홍체(102)의 프레임들은 이 홍체(102)의 반경 방향으로 배열된다.

도 3은, 종래기술에 따른 취득장치를 통하여 보이는 홍체의 이미지(300)이다. 실선(306)들은 홍체를 이용한 신원확인방법을 수행하는데에 사용되는 정보를 전달하는 홍체의 프레임들을 나타낸다. 원(304)은 취득장치의 검출영역에 대한 범위를 한정한다. 다시 말해, 이러한 원(304) 안의 검출영역은, 특정인의 신원을 검증하기 위하여 포착되고 분석되는 영역이다. 포착수단은, 대략 사각형인 표면(302)으로부터 전송되는 정보를 수령하는 개별 미니센서들의 집합으로 이루어진다.

도 4는, 본 발명에 의한 취득수단(150)을 통하여 나타나는 홍체의 이미지(400)이며, 상기 제1축을 따라 일어나는 변환의 계수는 대략 1/3이다. 실선(406)들은 정보를 전달하는 홍체의 프레임들을 나타낸다. 원(304)는 취득장치의 검출영역에 대한 범위를 한정한다. 이는 도 3에서의 이미지와 비교할 때, 홍체(102)의 더 넓은 부분을 포함한다. 이러한 장치의 사용으로 인하여, 각 단위 표면(302) 안에서는 그 이미지가 변형됨에도 불구하고, 신원확인 절차를 수행하는 동안 홍체(102) 표면의 더 넓은 영역을 고려할 수 있다. 따라서, 상기 제1축에 따라 형성되는 해상도는 감소하는 것이 관찰된다.

한편, 역방향의 기하학적 변환은 홍체(102)의 형태를 재조립하는 것이다. 도 5는 상기 역방향의 기하학적 변환을 수행한 이후의 홍체의 이미지(500)이다. 상기 이미지(500)는 4개의 영역(502, 504, 506, 508)으로 나누어진다.

각각 이미지(500)의 중심부의 하부와 상부에 위치한 502, 504로 표현되는 두 개의 영역은 화질이 저하된 것이 확인되지만, 이것은 이러한 영역(502, 504)이 일반적으로 눈꺼풀에 의하여 덮이며, 따라서 신원확인 과정의 흐름에 있어서 많이 사 용되는 영역이 아니기 때문에, 큰 중요성을 갖지 않는다.

각각 이미지(500)의 좌측 및 우측에 위치한 506, 508로 표현되는 두 개의 영역은 종래기술에 따른 취득장치 사용의 경우에 있어서 포착된 동일 이미지(500)에 비교할 때, 화질이 거의 떨어지지 않는 것이 확인된다. 이는 이들 영역(506, 508)은 홍체에 의한 신원확인 과정에서 가장 용이하게 사용되는 영역이므로, 이로써 고품질의 신원확인의 가능성을 높일 수 있다.

한쪽 눈의 홍체(102) 이미지를 포착함에 있어서, 본 발명에 의한 취득장치(150)는, 종래기술에 의한 이미지 검출센서를 그대로 활용하면서, 또는 심지어 그보다 더 작은 이미지 검출센서를 사용하면서도, 홍체(102)에 상응하는 검사 유효 영역을 증가시킬 수 있다. 따라서, 이를 이용하여 후술하는 신원확인방법의 수행비용이 절감되거나, 적어도 종래기술에 의한 취득장치와 비교할 때 검사 유효면(useful surface)을 확대시키면서도, 수행비용은 종전대로 유지될 수 있다.

양쪽 눈의 홍체(102) 이미지를 포착함에 있어서, 본 발명에 의한 취득장치(150)는 포착 영역을 증가시켜, 이미지 센서의 크기 또는 수를 두배로 증가시키지 않고도 이를 사용하여 양쪽 홍체(102)를 포착할 수 있게 한다. 따라서, 후술하는 신원확인방법의 수행에 드는 비용은 종래기술에 의한 방법보다 절감된다.

광학적 변형수단(160)은 원통형 렌즈 또는 커브형 거울 타입의 광학렌즈의 형태로 이루어질 수 있다. 거울의 경우, 한쪽 혹은 양쪽 홍체(102)의 이미지는 포착수단(152)에 의하여 포착되기 전에 거울에 반사된다.

제어수단(162)은 포착수단(152), 처리수단(154), 대조수단(158), 결정수 단(164), 및 저장수단(156)을 제어한다.

처리수단(154)은 한쪽 홍체(102)의 이미지를 처리하는 경우에는 하나의 템플릿으로, 양쪽 홍체(102)의 이미지를 처리하는 경우에는 두 개의 템플릿으로의 변환 효과를 구현한다.

또한 본 발명의 구체적인 일 실시예에 따르면, 처리수단(154)은, 포착된 이미지가 이러한 하나 또는 두 개의 템플릿으로 변환되기 전에, 상기 광학적 변형수단(160)에 의하여 수행되는 기하학적 변환에 대하여 역방향의 변환을 겪도록 구성될 수 있다. 이로써 더 큰 취득장치를 이용하여 얻을 수 있을 정도의 이미지가 구현되며, 나아가 기존의 데이터베이스와 양립가능한 템플릿이 구현된다. 또한, 여기서 상기 역방향의 기하학적 변환은, 역방향의 왜상적(歪像的) 변환(reverse anamorphosic transformation)에 의하여 수행한다. 구체적인 일 실시예에 따르면, 상기 역방향의 왜상적 변환은 쌍선형 줌 타입(bilinear zoom type) 변환이다.

특정인이 이렇게 얻어진 하나 또는 두 개의 템플릿을 저장매체 상에 기로록(recording)하기를 원할 때, 레코딩을 수행하는 도중에 상기 템플릿은 레퍼런스 템플릿이 저장되어 있는 저장수단(156)으로 이동한다. 그리고 나서 저장수단(156)은 후술하는 신원확인방법 중 어느 하나에 의하여 신원확인을 받고자 하는 사람들의 모든 템플릿을 한데 모아 그룹화한다.

특정인이 자신의 홍체로 승인을 받기를 원할 경우, 상기 템플릿은 대조수단(158)으로 전송되며, 여기서는 전송된 템플릿과 저장수단(156)에 기록되어 있는 레퍼런스 템플릿들과 대조를 한다.

저장수단(156)은 데이터베이스의 형태로 이루어질 수 있다.

이어서, 대조수단(158)은 상기 대조결과를 결정수단(164)으로 전송하고, 결정수단(164)은, 이들 대조결과에 따라 신원에 대한 승인 여부를 결정한다. 결정수단(164)은 대조수단(158)에 의하여 공급되는 정보로부터 특정인의 신원의 승인 여부에 대한 결정을 하도록 이루어진다.

여기서, 제어수단(162), 처리수단(154), 대조수단(158) 및 결정수단(164)은 단일 연산장치 안에 함께 모여있는 형태로 구성되어, 소프트웨어에 의하여 수행될 수 있도록 이루어지는 것이 바람직하다.

도 2는 특정인의 한쪽 혹은 양쪽 홍체(102) 이미지를 포착하기에 적합한 취득장치(150)에 의한 신원확인방법(200)을 나타낸 도면이다. 이러한 신원확인방법(200)은, 특정인이 상기 취득장치(150)를 바라볼 때,

- 상기 광학적 변형수단(160)을 통하여 상기 특정인의 한쪽 또는 양쪽 홍체(102) 이미지를 포착하는 단계(202);

- 상기 포착된 이미지를 하나 또는 두 개의 템플릿의 형태로 코드화하도록 처리하는 단계(204);

- 상기 얻어진 템플릿과 저장수단(156)에 저장된 레퍼런스 템플릿을 대조하는 단계(206);

- 상기 대조단계(206)의 결과로부터 상기 특정인의 신원의 승인 여부에 관한 결정을 하는 단계(208)를 포함한다.

본 발명의 구체적인 실시예로서, 상기 처리단계(204)를 수행하는 중에, 상기 이미지를 코드화하기 전에 상기 포착된 이미지를 상기 광학적 변형수단(160)에 의한 효과와 역방향으로 처리할 수 있다.

결정단계(208)는 예를 들어, 신원확인을 받을 템플릿과 저장수단 내의 레퍼런스 템플릿 간의 유사성 분석을 기초로 하여 수행될 수 있다. 즉, 각 대조작업에 있어서, 유사성 정도를 나타내는 점수가 부여되며, 상기 점수가 미리 설정된 기준 값에 대한 고저(高低) 여부에 따라, 상기 특정인의 신원확인의 승인 여부가 결정된다.

또한, 상기 제1축을 따라 일어나는 변환의 계수는, 상기 제2축을 따라 일어나는 변환의 계수보다 낮은 것이 바람직하다.

도 3 및 도 5를 통하여 설명한 바와 같이, 눈꺼풀에 해당하는 수평의 마스크및 홍체에 포함된 정보가 정방사형(orthoradial) 정보인 경우에, 가장 자주 은폐되는 영역(masked zone) 내의 정확도는 감소하는 반면, 가장 유용한 유효영역 내에서의 정보의 손실은 최소화되기 때문에, 수직의 왜상(歪像, 즉 수평축을 따라 일어나는 변환의 계수가 수직축을 따라 일어나는 변환의 계수보다 낮은 경우의 왜상)은 정보 취득시의 전반적인 통계적 효율을 향상시킨다.

본 발명은 상술한 실시예 및 실시형태에 의하여 제한되지 아니하며, 동일 분야의 숙련된 기술자들에 의한 다양한 접근방법에 의하여 구현될 수 있음은 당연하다고 할 것이다.

본 발명은 생체측정학적 인식방법(biometric recognition) 분야, 특히 안구의 홍체 분석에 의한 신원확인 분야에 적용된다.

Claims (5)

1. 취득장치(150)를 이용하여 수행되는 특정인의 신원확인방법(200)에 있어서,

   상기 특정인의 한쪽 또는 양쪽 홍체(102)의 이미지를, 상기 특정인의 양쪽 홍체(102)의 중심을 관통하는 제1축 및 상기 제1축과 직교하는 제2축을 따라 상기 한쪽 또는 양쪽 홍체(102) 이미지에 왜상적 변환(歪像的 變換, anamorphosic transformation) 효과를 가하도록 이루어진 상기 취득장치(150)의 광학적 변형수단(160)을 통하여 포착하는 단계(202);

   상기 포착된 이미지를 한 가지 또는 두 가지 모델의 형태로 코드화하도록 처리하는 단계(204);

   상기 얻어진 모델과 저장수단(156) 내에 저장된 레퍼런스 모델을 대조하는 단계(206);

   상기 대조단계(206)의 결과로부터 상기 특정인의 신원의 승인 여부에 대하여 결정하는 단계(208)를 포함하는 특정인의 신원확인방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 처리단계(204)는, 상기 이미지의 코드화 이전에 상기 변형수단(160)의 왜상적 변환 효과와 역방향으로 상기 포착된 이미지를 처리하는 것을 특징으로 하는 특정인의 신원확인방법.
3. 제1항 또는 제2항의 신원확인방법을 수행하기 위한 취득장치(150)에 있어서,

   특정인의 한쪽 또는 양쪽 홍체(102)의 이미지를 포착하는 포착수단(152);

   처리수단(154);

   저장수단(156);

   대조수단(158);

   결정수단(164); 및

   상기 한쪽 또는 양쪽 홍체(102)와 포착수단(152) 사이에 설치되어, 상기 한쪽 또는 양쪽 홍체(102) 이미지가 포착되기 전에 상기 이미지에 왜상적 변환(歪像的 變換, anamorphosic transformation) 효과를 가하도록 이루어진 광학적 변형수단(160)을 포함하며, 상기 왜상적 변환은 상기 특정인의 양쪽 홍체(102)의 중심을 관통하는 제1축 및 상기 제1축과 직교하는 제2축을 따라 일어나는 것을 특징으로 하는 취득장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 처리수단(154)은, 상기 포착된 이미지가 왜상적 변환을 일으키도록 이루어지며, 상기 처리수단(154)에 의한 왜상적 변환은, 상기 광학적 변형수단(160)에 의하여 일어나는 왜상적 변환과 역방향인 것을 특징으로 하는 취득장치.
5. 제3항에 있어서,

   상기 제1축을 따라 일어나는 왜상적 변환의 계수는, 상기 제2축을 따라 일어 나는 왜상적 변환의 계수 보다 낮은 것을 특징으로 하는 취득장치.

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