KR20100033371A

KR20100033371A - 피하 정맥 패턴 인식 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20100033371A
Application number: KR1020097024945A
Authority: KR
Inventors: 서근주
Original assignee: 주식회사 이노제스트
Priority date: 2007-05-07
Filing date: 2008-05-07
Publication date: 2010-03-29
Also published as: WO2008136644A2; WO2008136644A3; US20100061598A1

Abstract

본 발명은 정맥 패턴 인식 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 근적외선 발광 소자를 포함하는 광 조사부; 피부 및 피하조직에 의하여 반사된 광을 감지하여 영상 신호로 변환하는 이미지 센서를 포함하는 영상 획득부; 상기 영상 획득부가 획득한 영상 신호로부터 조도를 산정하여 상기 광 조사부의 광 조사 세기 및 상기 영상 획득부의 수광 감도를 조절하는 마이크로프로세서; 그리고 상기 마이크로프로세서로부터 수신한 영상 신호를 표시하는 표시부를 포함하는, 피하 정맥 패턴 인식 장치와, 상기 장치를 사용하는 정맥 패턴 인식 방법에 대한 것이다.

Description

피하 정맥 패턴 인식 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR RECOGNIZING SUBCUTANEOUS VEIN PATTERN}

본 발명은 정맥 패턴 인식 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 근적외선 발광 소자를 포함하는 광 조사부; 렌즈, 그리고 피부 및 피하조직에 의하여 반사된 광을 감지하여 영상 신호로 변환하는 이미지 센서를 포함하는 영상 획득부; 상기 영상 획득부가 획득한 영상 신호로부터 조도를 산정하여 상기 광 조사부의 광 조사 세기 및 상기 영상 획득부의 수광 감도를 조절하는 마이크로프로세서; 그리고 상기 마이크로프로세서로부터 수신한 영상 신호를 표시하는 표시부를 포함하는, 피하 정맥 패턴 인식 장치와, 상기 장치를 사용하는 정맥 패턴 인식 방법에 대한 것이다.

대한민국 특허 제10-0438418호는 손잡이에 사용자의 손과 손가락이 고정되면 카메라를 이용해 사용자 손의 원시 영상을 촬영하는 단계, 사용자 손의 원시 영상에서 손의 입력 위치, 손의 연속 입력 영상, 그레이 스케일 분포를 이용하여 사용자 손의 움직임을 감지하고 위치 보상을 수행하는 단계, 사용자 손의 원시영상에서 손등 혈관패턴과 그 특성을 추출하여 데이터베이스에 기저장된 기준 손등 혈관패턴 및 그 특성과 비교하여 사용자의 본인 여부를 확인하는 단계를 포함하는 손등 혈관 패턴 인식 방법 및 손등 혈관패턴 인식 시스템을 개시한다.

대한민국 특허 제10-0259475호는 입력변환된 손등의 화상 데이터로부터 일정영역을 설정하는 단계; 상기 화상데이터 중 상기 설정된 영역내의 데이터를 고대역여과하는 단계; 상기 여과된 데이터를 이치화하는 단계; 상기 이치화된 영상의 잡영을 제거하여 정맥분포패턴을 추출하는 단계; 상기 추출된 정맥분포패턴으로부터 정맥의 분기점, 상기 분기점의 분기 가지수 및 상기 분기점의 연결 관계를 나타내는 분포특성을 구하는 단계; 상기 분포특성과 기저장된 분포특성을 상호 비교하는 단계; 상기 구해진 분포특성으로부터 상기 추출된 정맥분포패턴의 기준위치를 선정하는 단계; 상기 선정된 기준위치를 이에 대응하여 기 저장된 정맥분포패턴의 기준위치에 일치시켜 양 분포패턴을 이미지 비교하는 단계; 및 상기 분포특성 및 상기 분포패턴 이미지의 비교결과에 따라 특정인물임을 인식하는 단계를 포함하여 이루어지는 정맥분포패턴을 이용한 개인식별방법을 개시한다.

미합중국 특허 제6,230,046호는 신체의 일부분을 조사 또는 투과시키는 광원, 상기 조사된 신체 일부의 이미지를 생성하는 저준위 광검출기, 그리고 상기 광원, 검출기, 또는 두 가지 모두에 설치되어 선택된 영역의 빛을 투과시키는 광필터를 포함하는 정맥 영상화 향상 시스템 및 그 방법을 개시한다.

미합중국 특허출원 제11/173,452호는 물체에 적외선을 조사하여 상기 물체 표면 하부의 매립 구조의 가시성을 증가시키고, 상기 물체의 표면 위에 상기 매립 구조에 대한 가시광선 이미지를 투사하는 이미징 시스템을 개시한다.

미합중국 특허출원 제10/899518호는 적외선을 환자의 피부를 투과하도록 조 사하는 하나 이상의 적외선 조사부 그리고 후방산란된 적외선이 없음을 검출함으로써 피하 정맥의 위치를 결정하는 정맥 영상화 모듈을 포함하는 휴대용 정맥 탐지 장치를 개시한다.

상기 종래의 기술들은 인체의 혈액 성분 중 헤모글로빈이 근적외선 흡수율이 높다는 공지의 과학적 사실에 기초하고 있다. 즉, 인체 피부에 근적외선을 조사하할 때 피부 밑에 정맥 혈관이 존재하는 경우에는 피부 밑에 정맥 혈관이 부존재 하는 경우에 비하여 근적외선이 보다 많이 흡수된다. 따라서 근적외선을 피부에 조사하여 반사된 근적외선을 영상화하면 정맥이 존재하는 부분은 다른 부분에 비하여 어둡게 나타남을 이용한 것이다.

상기 근적외선을 이용한 정맥 영상 획득 방법을 이용하여 현재 의료용 정맥 영상 촬영 장치가 상용화 되어 있다. 상기 장치들은 손등, 손바닥, 손가락의 정맥 패턴(vein pattern)이 개인별로 고유함을 이용한 개인 인식 또는 식별 장치로 상용화한 것이다.

상기 종래의 정맥 영상을 이용한 장비들 중 의료용 정맥 촬영 장치는 피부에 접촉하지 않은 상태에서 작동하나 주변 조도, 피사체와의 거리, 피사체의 피부색 등에 따라 수동으로 근적외선 조사부의 발광량을 조절해야 하는 문제가 있다.

또한 상기 기존의 정맥 영상을 이용한 장비들 중 정맥 패턴을 이용한 개인 인식 장비의 경우 주변 조도와 피사체와의 거리에 영향을 받지 않게 영상 획득부를 손등, 손바닥, 손가락 등 피부에 접촉해야 하는 문제점이 있다. 그리고 정확하게 정맥 패턴만을 추출하기 위해서 피사체의 피부에 존재하는 털, 상처, 점, 착색 그 리고 인종별 피부색 차이 등을 고려한 영상 처리 과정이 수반되어야 하는 문제점이 있다.

또한 상기 정맥 영상을 이용한 장비들은 피부 밑 깊은 곳에 존재하는 정맥 영상은 획득하지 못하는 문제점이 있다.

기술적 과제

본 발명의 기본적인 목적은 근적외선 발광 소자를 포함하는 광 조사부; 렌즈, 그리고 피부 및 피하조직에 의하여 반사된 광을 감지하여 영상 신호로 변환하는 이미지 센서를 포함하는 영상 획득부; 상기 영상 획득부가 획득한 영상 신호로부터 조도를 산정하여 상기 광 조사부의 광 조사 세기 및 상기 영상 획득부의 수광 감도를 조절하는 마이크로프로세서; 그리고 상기 마이크로프로세서로부터 수신한 영상 신호를 표시하는 표시부를 포함하는, 피하 정맥 패턴 인식 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 피하 정맥 패턴이 저장된 데이터 베이스; 근적외선 발광 소자를 포함하는 광 조사부; 렌즈, 그리고 피부 및 피하조직에 의하여 반사된 광을 감지하여 영상 신호로 변환하는 이미지 센서를 포함하는 영상 획득부; 그리고 상기 영상 획득부가 획득한 영상 신호로부터 조도를 산정하여 상기 광 조사부의 광 조사 세기 및 상기 영상 획득부의 수광 감도를 조절하고, 상기 영상 신호와 상기 데이터 베이스에 저장된 피하 정맥 패턴과 비교하여 본인 여부를 판단하는 마이크로프로세서를 포함하는, 사용자 식별을 위한 피하 정맥 패턴 인식 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 안면 영상 정보가 저장된 데이터 베이스; 근적외선 발광 소자와 가시광선 발광 소자를 포함하는 광 조사부; 렌즈, 근적외선 필터, 그리고 안면 피부 및 피하조직에 의하여 반사된 광을 감지하여 영상 신호로 변환하는 이미지 센서를 포함하는 영상 획득부; 그리고 상기 영상 획득부가 획득한 영상 신호로부터 조도를 산정하여 상기 광 조사부의 광 조사 세기 및 상기 영상 획득부의 수광 감도를 조절하고, 상기 획득된 영상 신호와 상기 데이터 베이스에 저장된 안면 영상 정보와 비교하여 본인 여부를 판단하는 마이크로프로세서를 포함하는, 안면 인식 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 i) 피부에 근적외선을 조사하는 단계; ii) 이미지 센서를 사용하여 피부 및 피하 조직에 의하여 반사된 근적외선을 영상 신호로 변환하는 단계; iii) 상기 영상 신호로부터 산정한 조도에 따라 피부에 조사하는 근적외선의 조사 세기 또는 상기 이미지 센서의 수광 감도를 조절하는 단계; 그리고 iv) 상기 iii)단계에 의하여 조사 세기가 조절된 근적외선을 피부에 조사하여 반사된 근적외선을 이미지 센서를 이용하여 영상 신호로 변환하거나, 수광 감도가 조절된 이미지 센서에 의하여 영상 신호를 얻는 단계를 포함하는, 피하 정맥 패턴 인식 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 i) 피부에 근적외선 및 가시광선을 조사하는 단계; ii) 이미지 센서를 사용하여 피부 및 피하 조직에 의하여 반사된 근적외선 및 가시광선을 영상 신호로 변환하는 단계; iii) 상기 영상 신호로부터 산정한 조도에 따라 피부에 조사하는 근적외선 및 가시광선의 조사 세기 또는 상기 이미지 센서의 수광 감도를 조절하는 단계; iv) 상기 iii)단계에 의하여 조사 세기가 조절된 근적외선 및 가시광선을 피부에 조사하여 반사된 근적외선 및 가시광선을 이미지 센서를 이용하여 영상 신호로 변환하거나, 수광 감도가 조절된 이미지 센서에 의하여 영상 신호를 얻는 단계; 그리고 v) 상기 iv)단계의, 가시광선으로부터 얻은 영상 신호와 근적외선으로부터 얻은 영상 신호를 비교하여 피하 정맥 패턴 영상을 생성하는 단계를 포함하는, 정맥 패턴 인식 방법을 제공하는 것이다.

기술적 해결방법

따라서 전술한 본 발명의 기본적인 목적은 근적외선 발광 소자를 포함하는 광 조사부; 렌즈, 그리고 피부 및 피하조직에 의하여 반사된 광을 감지하여 영상 신호로 변환하는 이미지 센서를 포함하는 영상 획득부; 상기 영상 획득부가 획득한 영상 신호로부터 조도를 산정하여 상기 광 조사부의 광 조사 세기 및 상기 영상 획득부의 수광 감도를 조절하는 마이크로프로세서; 그리고 상기 마이크로프로세서로부터 수신한 영상 신호를 표시하는 표시부를 포함하는, 피하 정맥 패턴 인식 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.

상기 표시부는 LCD(liquid crystal display), OLED(organic light-emitting diode), PDP(plasma display panel) 또는 CRT(cathode ray tube)로부터 선택될 수 있다.

상기 조도 산정에는 별도로 조도 센서를 장착하여 직접 조도를 측정할 수 있다.

상기 광 조사부에 디퓨저와 선형 편광 필터를 장착하여 근적외선을 피부에 고르게 조사할 수 있다.

상기 영상 획득부에 선형 편광 필터가 장착될 수 있고, 상기 광 조사부에 설치된 선형 편광 필터와 직교하도록 설치될 수도 있다. 또한 상기 영상 획득부에 근적외선 필터가 장착될 수 있다. 상기 근적외선 필터로서 액정 패널이 사용되는 것이 바람직하다.

상기 근적외선 발광 소자로서 종래 기술에 의한 모든 근적외선 발광소자가 사용될 수 있고, 바람직하게는 LED(light emitting diode)가 사용될 수 있다.

상기 이미지 센서로서 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor) 또는 CCD(charge-coupled device) 등의 반도체 이미지 센서가 사용되는 것이 바람직하다.

상기 광 조사부에 가시광선 발광 소자가 추가로 장착될 수 있다.

상기 영상 획득부의 반대편에 상기 표시부가 위치하는 것이 바람직하다.

상기 근적외선 필터로 사용되는 액정 패널(LCD)은 주로 네마틱(nematic) 액정 장치이며, 대부분 뒤틀린 네마틱(twisted nematic) 구조에 기초한다. 액정에 전압을 가하여 액정 패널 표면에 위치한 편광판과 직교 편광 상태를 만들면 가시광선 투과가 최대로 차단되고 평행 편광 상태를 만들면 가시광선 투과가 최대로 허용되는 방식으로 작동된다. 보통 액정 패널에 쓰이는 편광판은 PVA 필름에 요오드나 이색성 염료를 흡착하여 만든다. 액정 패널은 직교 편광 상태에서 가시광선 투과가 최대로 차단되더라도 근적외선은 투과되는 광학적 특성을 가진다.

본 발명에서는 액정 패널을 영상 획득부 전단에 위치시키고 마이크로프로세서를 이용하여 액정에 가해지는 전압을 제어하여 근적외선 영상만을 획득하거나 가시광선 영상을 획득할 수 있다.

근적외선 영상이 필요한 경우 마이크로프로세서는 액정에 가해지는 전압을 제어하여 편광판과 액정이 직교 편광 상태가 되게 하여 가시광선 통과를 차단하고 근적외선 통과만을 허용하며, 가시광선 영상이 필요한 경우 편광판과 액정을 평행 편광 상태가 되게 하여 가시광선 통과를 허용한다.

상기 LCD 근적외선 필터를 이용하면 가시광선 피부 촬영 영상과 근적외선 피부 촬영 영상을 이용하여 피사체의 피부에 존재하는 털, 상처, 점, 착색, 인종별 피부색 차이 등과 같은 피부 상태를 고려한 영상을 쉽게 얻을 수 있다.

다시 말하면, 가시광선 피부 촬영 영상에서 피부색 또는 착색 여부를 파악하여 근적외선 조사 강도를 조절한 최적의 근적외선 피부 촬영 영상을 획득할 수 있고, 가시광선 촬영 영상과 근적외선 촬영 영상을 비교하여 근적외선 촬영 영상에서만 나타난 부분만 추출하면 피사체의 피부에 존재하는 털, 상처, 점 등을 제거한 정맥 영상만을 간단하게 획득 할 수 있다. 또한 상기 LCD 근적외선 필터를 이용하면 보통의 가시광선 촬영 장치로도 이용이 가능하므로 정맥 패턴 인식 장치에 얼굴 인식 기능을 부가할 수 있다. 또한 도어 비디오 폰에도 응용할 수 있다.

광 조사부에 전단에 선형 편광 필터를 설치하여 피부에 선형 편광된 근적외선을 조사하면 선형 편광된 근적외선은 편광되지 않은 근적외선에 비하여 피부를 구성하는 물질들에 의한 산란을 적게 받는다. 그리하여 피부 깊숙이까지 도달 할 수 있게 되어 피부 깊숙이 있는 정맥 혈관까지도 도달 할 수 있게 된다.

또한, 영상 획득부 전단에, 광 조사부의 선형 편광 필터와 직교 편광되는 각도로 선형 편광 필터를 설치할 수 있다.

광 조사부에서 조사된 선형 편광된 근적외선이 피부 밑 깊은 곳까지 도달한 후 반사되기 위해서는 근적외선 조사량이 커져야 한다. 그러나 근적외선 조사량이 커지면 피부에서 반사되는 양도 따라서 증가한다. 피부 밑에 존재하는 정맥 영상만을 효과적으로 획득하기 위해서는 피부 표면에서 반사되는 근적외선은 제거하고 피부 밑까지 들어갔다가 반사되어 나온 근적외선만을 획득하는 것이 유리하다.

광 조사부에서 선형 편광된 근적외선을 조사하면 피부 표면에서 직반사된 근적외선은 편광 방향이 변하지 않은 상태에서 영상 획득부 전단의 선형 편광 필터에 도달한다. 이 때 영상 획득부 전단에 설치된 선형 편광 필터가 광 조사부의 선형 편광 필터와 직교 편광되는 각도로 설치되어 있으므로 피부 표면에서 직반사된 근적외선은 영상 획득부에 도달 하지 못한다. 반면에, 피부 밑으로 침투한 선형 편광된 근적외선은 피부 조직을 지나면서 편광의 방향이 변한 후 반사되어 나오기 때문에 직교 선형 편광 필터를 통과하여 영상 획득부에 도달하게 된다.

본 발명의 또 다른 목적은 피하 정맥 패턴이 저장된 데이터 베이스; 근적외선 발광 소자를 포함하는 광 조사부; 렌즈, 그리고 피부 및 피하조직에 의하여 반사된 광을 감지하여 영상 신호로 변환하는 이미지 센서를 포함하는 영상 획득부; 그리고 상기 영상 획득부가 획득한 영상 신호로부터 조도를 산정하여 상기 광 조사부의 광 조사 세기 및 상기 영상 획득부의 수광 감도를 조절하고, 상기 영상 신호와 상기 데이터 베이스에 저장된 피하 정맥 패턴과 비교하여 본인 여부를 판단하는 마이크로프로세서를 포함하는, 사용자 식별을 위한 피하 정맥 패턴 인식 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.

상기 근적외선 발광 소자로서 종래 기술에 의한 모든 근적외선 발광소자가 사용될 수 있고, 바람직하게는 LED가 사용될 수 있다.

상기 이미지 센서로서 CMOS 또는 CCD 등의 반도체 이미지 센서가 사용되는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 목적은 안면 영상 정보가 저장된 데이터 베이스; 근적외선 발광 소자와 가시광선 발광 소자를 포함하는 광 조사부; 렌즈, 근적외선 필터, 그리고 안면 피부 및 피하조직에 의하여 반사된 광을 감지하여 영상 신호로 변환하는 이미지 센서를 포함하는 영상 획득부; 그리고 상기 영상 획득부가 획득한 영상 신호로부터 조도를 산정하여 상기 광 조사부의 광 조사 세기 및 상기 영상 획득부의 수광 감도를 조절하고, 상기 획득된 영상 신호와 상기 데이터 베이스에 저장된 안면 영상 정보와 비교하여 본인 여부를 판단하는 마이크로프로세서를 포함하는, 안면 인식 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 i) 피부에 근적외선을 조사하는 단계; ii) 이미지 센서를 사용하여 피부 및 피하 조직에 의하여 반사된 근적외선을 영상 신호로 변환하는 단계; iii) 상기 영상 신호로부터 산정한 조도에 따라 피부에 조사하는 근적외선의 조사 세기 또는 상기 이미지 센서의 수광 감도를 조절하는 단계; 그리고 iv) 상기 iii)단계에 의하여 조사 세기가 조절된 근적외선을 피부에 조사하여 반사된 근적외선을 이미지 센서를 이용하여 영상 신호로 변환하거나, 수광 감도가 조절된 이미지 센서에 의하여 영상 신호를 얻는 단계를 포함하는, 피하 정맥 패턴 인식 방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.

상기 근적외선 발광 소자로서 종래 기술에 의한 모든 근적외선 광원이 사용될 수 있고, 바람직하게는 LED가 사용될 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 i) 피부에 근적외선 및 가시광선을 조사하는 단계; ii) 이미지 센서를 사용하여 피부 및 피하 조직에 의하여 반사된 근적외선 및 가시광선을 영상 신호로 변환하는 단계; iii) 상기 영상 신호로부터 산정한 조도에 따라 피부에 조사하는 근적외선 및 가시광선의 조사 세기 또는 상기 이미지 센서의 수광 감도를 조절하는 단계; iv) 상기 iii)단계에 의하여 조사 세기가 조절된 근적외선 및 가시광선을 피부에 조사하여 반사된 근적외선 및 가시광선을 이미지 센서를 이용하여 영상 신호로 변환하거나, 수광 감도가 조절된 이미지 센서에 의하여 영상 신호를 얻는 단계; 그리고 v) 상기 iv)단계의, 가시광선으로부터 얻은 영상 신호와 근적외선으로부터 얻은 영상 신호를 비교하여 피하 정맥 패턴 영상을 생성하는 단계를 포함하는, 정맥 패턴 인식 방법을 제공함으로써 달성될 수 있다.

상기 방법에, vi) 상기 iv)단계의 가시광선으로부터 얻은 영상 신호로써 피부 상태를 파악하여 근적외선 조사 세기 또는 이미지 센서의 수광 감도를 조절하는 단계; 그리고 vii) 상기 vi)단계에 의하여 조사 세기가 조절된 근적외선을 피부에 조사하여 반사된 근적외선을 이미지 센서를 이용하여 영상 신호로 변환하거나, 수광 감도가 조절된 이미지 센서에 의하여 영상 신호를 얻는 단계를 추가로 포함시킬 수 있다.

상기 근적외선 및 가시광선 발광 소자로서 종래 기술에 의한 모든 근적외선 광원 및 가시광선 광원이 사용될 수 있고, 바람직하게는 LED가 사용될 수 있다.

유리한 효과

본 발명의 장치 및 방법을 이용하면 용이하게 정맥 패턴을 인식할 수 있다. 따라서 실시간으로 정확히 정맥을 찾아 정맥주사할 위치를 정할 수 있다. 그리고 정맥 패턴을 이용한 출입통제 시스템 등의 보안 시스템에 응용할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 피하 정맥 패턴 인식 장치에 대한 개념도이다.

도 2는 본 발명에 따른 피하 정맥 패턴 인식 장치의 바람직한 실시 태양을 나타낸다.

발명의 실시를 위한 최선의 형태

이하, 본 발명의 구성 요소와 기술적 특징을 다음의 도면 및 실시 태양들을 통하여 보다 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 하기의 도면 및 실시 태양들은 본 발명을 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 구성요소의 기술적 범위를 도면 및 실시 태양들에 예시한 것들로 한정하고자 하는 것은 아니다.

먼저 도 1을 참조하면, 본 발명의 피하 정맥 패턴 인식 장치에 대한 구성이 나타나 있다.

근적외선 조사부(101)는 근적외선 발광 소자(107), 디퓨져(106), 선택적으로 선형 편광 필터(105)로 구성되어 있다. 근적외선 발광 소자(107)는 발광 다이오드를 사용하는 것이 바람직하나 다른 근적외선 광원을 이용할 수도 있다. 방사된 근적외선은 디퓨져(106)에 의하여 피부에 균일한 조도로 조사된다. 디퓨져(106)를 통해 산란된 근적외선을 선형 편광 필터를 이용하여 편광 시킬 수도 있다.

조사된 근적외선은 피부에 도달하여 피부 표면에서 일부는 반사되고 일부는 피부 밑으로 투과한다. 투과된 근적외선은 다시 피부 밑 조직에서 반사되거나 흡수되는데 정맥 혈관이 위치한 부분에서는 다른 부분에 비하여 많은 흡수가 일어난다. 그리하여 정맥 혈관이 위치한 부분에서 반사된 근적외선 양이 정맥 혈관이 위치하지 않은 곳에서 반사된 양보다 적어 영상 획득부(102)의 이미지 센서에는 정맥 혈관 부분이 어둡게 나타나게 된다.

이 때, 피부에 조사된 근적외선 양이 너무 많으면 피부 표면에서 반사되는 근적외선이 많아져서 정맥 영상 흡수로 인한 명암 차이가 나타나지 않고, 피부에 조사된 근적외선 양이 너무 적으면 피부에서 반사되어 센서에 도달하는 양이 적게되어 또한 명암 차이가 나타나지 않는다.

본 발명에서는 마이크로프로세(103)가 획득된 영상 신호를 분석하여 근적외선 조도를 알아내거나 별도의 근적외선 조도 센서에서 측정된 조도에 따라 근적외선 조사부(101)의 조사 세기 또는 이미지 센서(110)의 수광 감도를 조절하는 단계를 수행한 후 조절된 근적외선 조사 세기 또는 이미지 센서의 수광 감도 값으로 피부 및 피하 조직에 의하여 반사된 근적외선 영상 신호로 획득하는 단계를 반복 수행하여 최적의 영상을 획득한다.

영상 획득부(102)는 이미지 센서(110), 렌즈(109), 선택적으로 근적외선 필터(111), 그리고 선택적으로 선형 편광 필터(105)로 구성된다.

이미지 센서(110)는 CMOS, CCD 등 반도체 이미지 센서로 구성된다. 이미지 센서(110)와 렌즈(109) 사이 또는 렌즈(109) 전단에 가시광선을 차단하고 근적외선을 통과시키는 근적외선 필터(111)를 설치한다. 근적외선 필터(111)로서 액정 패널을 사용하는 것이 바람직하다.

영상 획득부(102)에 액정 패널을 사용한 근적외선 필터(111)가 설치된 경우 마이크로프로세서(103)는 액정에 가해지는 전압을 변화시켜 근적외선만 통과시키거나 가시광선도 함께 통과시킬 수 있다. 따라서 근적외선 영상과 가시광선 영상을 획득할 수 있게 한다. 가시광선 영상을 획득하는 경우 주변 조도에 따라서 마이크로프로세서(103)가 가시광선 조사부의 조사 세기를 조절하여 최적의 가시광선 영상 을 획득하게 할 수 있다. 가시광선 조사부(101)의 최적 조사세기는 획득한 가시광선 영상을 분석하거나 별도의 가시광선 조도 센서로 측정한 조도를 이용하여 파악한다.

가시광선 조사부(101)의 광원은 가시광선 발광 다이오드(LED)가 적당하나 다른 광원을 이용하여도 무방하다.

최적 근적외선 영상과 최적의 가시광선 영상이 획득되면 두 영상을 분석하고 비교하여 피사체의 피부에 존재하는 털, 상처, 점, 착색, 인종별 피부색 차이 등의 피부 상태를 고려한 영상을 얻을 수 있다.

또한 선택적으로 표시부에 영상 획득부(102)에서 획득한 근적외선 영상을 마이크로프로세서(103)를 이용하여 실시간으로 표시하여 시각적으로 정맥 혈관의 위치와 형상을 파악 할 수 있게 된다.

이때 바람직하게는 표시부(104)를 LCD, OLED, PDP 등의 평면 디스플레이(Flat Panel Display)를 사용하고, 영상 표시부(104, 201)의 반대편 중앙에 영상 획득부(102, 202)를 위치하게 하면(도 2 참조), 실시간으로 촬영된 정맥 영상을 관찰하면서 정맥주사, 정맥 레이져 수술들 정맥 관련 처치를 용이하게 수행 할 수 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 피하 정맥 패턴 인식 장치의 바람직한 실시 태양이 나타나 있다. 도 2에서 볼 수 있듯이, 본 발명의 장치를 휴대형으로 제작할 수 있음을 알 수 있다.

Claims

근적외선 발광 소자를 포함하는 광 조사부;

렌즈, 그리고 피부 및 피하조직에 의하여 반사된 광을 감지하여 영상 신호로 변환하는 이미지 센서를 포함하는 영상 획득부;

상기 영상 획득부가 획득한 영상 신호로부터 조도를 산정하여 상기 광 조사부의 광 조사 세기 및 상기 영상 획득부의 수광 감도를 조절하는 마이크로프로세서; 그리고

상기 마이크로프로세서로부터 수신한 영상 신호를 표시하는 표시부를 포함하는, 피하 정맥 패턴 인식 장치.
제1항의 장치에 있어서, 상기 표시부가 LCD, OLED, PDP 그리고 CRT로 이루어진 군에서 선택되는 것임을 특징으로 하는, 피하 정맥 패턴 인식 장치.
제1항의 장치에 있어서, 상기 광 조사부가 디퓨저와 선형 편광 필터를 포함하는 것임을 특징으로 하는, 피하 정맥 패턴 인식 장치.
제1항의 장치에 있어서, 상기 영상 획득부가 선형 편광 필터를 포함하는 것임을 특징으로 하는, 피하 정맥 패턴 인식 장치.
제4항의 장치에 있어서, 상기 영상 획득부가 상기 광 조사부에 설치된 선형 편광 필터와 직교되도록 설치된 선형 편광 필터를 포함하는 것임을 특징으로 하는, 피하 정맥 패턴 인식 장치.
제1항의 장치에 있어서, 상기 영상 획득부가 근적외선 필터를 포함하는 것임을 특징으로 하는, 피하 정맥 패턴 인식 장치.
제6항의 장치에 있어서, 상기 근적외선 필터가 액정 패널인 것임을 특징으로 하는, 피하 정맥 패턴 인식 장치.
제1항의 장치에 있어서, 상기 근적외선 발광 소자가 LED인 것임을 특징으로 하는, 피하 정맥 패턴 인식 장치.
제1항의 장치에 있어서, 상기 이미지 센서가 CMOS 또는 CCD인 것임을 특징으로 하는, 피하 정맥 패턴 인식 장치.
제1항의 장치에 있어서, 상기 광 조사부가 가시광선 발광 소자를 추가로 포함하는 것임을 특징으로 하는, 피하 정맥 패턴 인식 장치.
제1항의 장치에 있어서, 상기 영상 획득부의 반대편에 상기 표시부가 위치하 는 것임을 특징으로 하는, 피하 정맥 패턴 인식 장치.
피하 정맥 패턴이 저장된 데이터 베이스;

근적외선 발광 소자를 포함하는 광 조사부;

렌즈, 그리고 피부 및 피하조직에 의하여 반사된 광을 감지하여 영상 신호로 변환하는 이미지 센서를 포함하는 영상 획득부; 그리고

상기 영상 획득부가 획득한 영상 신호로부터 조도를 산정하여 상기 광 조사부의 광 조사 세기 및 상기 영상 획득부의 수광 감도를 조절하고, 상기 영상 신호와 상기 데이터 베이스에 저장된 피하 정맥 패턴과 비교하여 본인 여부를 판단하는 마이크로프로세서를 포함하는, 사용자 식별을 위한 피하 정맥 패턴 인식 장치.
제12항의 장치에 있어서, 상기 근적외선 발광 소자가 LED인 것임을 특징으로 하는, 사용자 식별을 위한 피하 정맥 패턴 인식 장치.
제12항의 장치에 있어서, 상기 광 조사부가 디퓨저와 선형 편광 필터를 포함하는 것임을 특징으로 하는, 사용자 식별을 위한 피하 정맥 패턴 인식 장치.
제14항의 장치에 있어서, 상기 광 조사부가 선형 편광 필터를 포함하는 것임을 특징으로 하는, 사용자 식별을 위한 피하 정맥 패턴 인식 장치.
제15항의 장치에 있어서, 상기 영상 획득부가 상기 광 조사부에 설치된 선형 편광 필터와 직교되도록 설치된 선형 편광 필터를 포함하는 것임을 특징으로 하는, 사용자 식별을 위한 피하 정맥 패턴 인식 장치.
제12항의 장치에 있어서, 상기 영상 획득부가 근적외선 필터를 포함하는 것임을 특징으로 하는, 사용자 식별을 위한 피하 정맥 패턴 인식 장치.
제17항의 장치에 있어서, 상기 근적외선 필터가 액정 패널인 것임을 특징으로 하는, 사용자 식별을 위한 피하 정맥 패턴 인식 장치.
제12항의 장치에 있어서, 상기 이미지 센서가 CMOS 또는 CCD인 것임을 특징으로 하는, 사용자 식별을 위한 피하 정맥 패턴 인식 장치.
제12항의 장치에 있어서, 상기 광 조사부가 가시광선 발광 소자를 추가로 포함하는 것임을 특징으로 하는, 사용자 식별을 위한 피하 정맥 패턴 인식 장치.
안면 영상 정보가 저장된 데이터 베이스;

근적외선 발광 소자와 가시광선 발광 소자를 포함하는 광 조사부;

렌즈, 근적외선 필터, 그리고 안면 피부 및 피하조직에 의하여 반사된 광을 감지하여 영상 신호로 변환하는 이미지 센서를 포함하는 영상 획득부; 그리고

상기 영상 획득부가 획득한 영상 신호로부터 조도를 산정하여 상기 광 조사부의 광 조사 세기 및 상기 영상 획득부의 수광 감도를 조절하고, 상기 획득된 영상 신호와 상기 데이터 베이스에 저장된 안면 영상 정보와 비교하여 본인 여부를 판단하는 마이크로프로세서를 포함하는, 안면 인식 장치.
제21항의 장치에 있어서, 상기 광 조사부가 디퓨저와 선형 편광 필터를 포함하는 것임을 특징으로 하는, 안면 인식 장치.
제21항의 장치에 있어서, 상기 영상 획득부가 선형 편광 필터를 포함하는 것임을 특징으로 하는, 안면 인식 장치.
제23항의 장치에 있어서, 상기 영상 획득부가 상기 광 조사부에 설치된 선형 편광 필터와 직교되도록 설치된 선형 편광 필터를 포함하는 것임을 특징으로 하는, 안면 인식 장치.
제21항의 장치에 있어서, 상기 영상 획득부가 근적외선 필터를 포함하는 것임을 특징으로 하는, 안면 인식 장치.
제25항의 장치에 있어서, 상기 근적외선 필터가 액정 패널인 것임을 특징으로 하는, 안면 인식 장치.
제21항의 장치에 있어서, 상기 근적외선 발광 소자 및 가시광선 발광 소자가 LED인 것임을 특징으로 하는, 안면 인식 장치.
제1항의 장치에 있어서, 상기 이미지 센서가 CMOS 또는 CCD인 것임을 특징으로 하는, 안면 인식 장치.
i) 피부에 근적외선을 조사하는 단계;

ii) 이미지 센서를 사용하여 피부 및 피하 조직에 의하여 반사된 근적외선을 영상 신호로 변환하는 단계;

iii) 상기 영상 신호로부터 산정한 조도에 따라 피부에 조사하는 근적외선의 조사 세기 또는 상기 이미지 센서의 수광 감도를 조절하는 단계; 그리고

iv) 상기 iii)단계에 의하여 조사 세기가 조절된 근적외선을 피부에 조사하여 반사된 근적외선을 이미지 센서를 이용하여 영상 신호로 변환하거나, 수광 감도가 조절된 이미지 센서에 의하여 영상 신호를 얻는 단계를 포함하는, 피하 정맥 패턴 인식 방법.
i) 피부에 근적외선 및 가시광선을 조사하는 단계;

ii) 이미지 센서를 사용하여 피부 및 피하 조직에 의하여 반사된 근적외선 및 가시광선을 영상 신호로 변환하는 단계;

iii) 상기 영상 신호로부터 산정한 조도에 따라 피부에 조사하는 근적외선 및 가시광선의 조사 세기 또는 상기 이미지 센서의 수광 감도를 조절하는 단계;

iv) 상기 iii)단계에 의하여 조사 세기가 조절된 근적외선 및 가시광선을 피부에 조사하여 반사된 근적외선 및 가시광선을 이미지 센서를 이용하여 영상 신호로 변환하거나, 수광 감도가 조절된 이미지 센서에 의하여 영상 신호를 얻는 단계; 그리고

v) 상기 iv)단계의, 가시광선으로부터 얻은 영상 신호와 근적외선으로부터 얻은 영상 신호를 비교하여 피하 정맥 패턴 영상을 생성하는 단계를 포함하는, 정맥 패턴 인식 방법.
제30항의 방법에 있어서, vi) 상기 iv)단계의 가시광선으로부터 얻은 영상 신호로써 피부 상태를 파악하여 근적외선 조사 세기 또는 이미지 센서의 수광 감도를 조절하는 단계; 그리고 vii) 상기 vi)단계에 의하여 조사 세기가 조절된 근적외선을 피부에 조사하여 반사된 근적외선을 이미지 센서를 이용하여 영상 신호로 변환하거나, 수광 감도가 조절된 이미지 센서에 의하여 영상 신호를 얻는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 정맥 패턴 인식 방법.