KR20100123812A - Apparatus for distinguishing living body fingerprint and method therof - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A fingerprint determining device and a determining method are provided to determine human fingerprint using color change of fingerprint due to pressure change. CONSTITUTION: A light refractor comprises a fingerprint input window which has contacts with fingerprint. An optical lens system(133) makes image coming out from the light refractor. A color image sensor(135) gets a color fingerprint image from the image. A human body recognition unit(153) calculates the color information of the color fingerprint image. In case the color information belongs to the reference color phase range of the human fingerprint, the human body recognition unit decides fingerprint as a human fingerprint.

Description

생체지문 판단장치 및 그 판단방법{Apparatus for Distinguishing Living Body Fingerprint and Method therof}Apparatus for Distinguishing Living Body Fingerprint and Method therof}

본 발명은, 광학식으로 획득한 지문 영상에 대하여, 생체 지문이 가지는 특이한 색상과 생체 지문이 지문입력창에 접촉함에 따른 압력변화에 의한 지문 색상의 변화를 이용하여, 해당 지문이 생체 지문인지 여부를 판단할 수 있는 생체지문 판단장치 및 그 판단방법에 관한 것이다.
According to the present invention, whether a fingerprint is a biometric fingerprint using a unique color of the biometric fingerprint and a change in the fingerprint color due to a pressure change when the biometric fingerprint contacts the fingerprint input window is obtained. The present invention relates to a biofingerprint judging device capable of judging and a judging method thereof.

생체 인식 방법은 그 유일성과 높은 불변성에 기인하여 개인의 인증을 위해 널리 이용되고 있다. 이러한 생체 인식 방법에서도 지문인식은 사용이 편리하고 간단하여 다른 생체 인식 분야에 비해 오래되고 가장 일반화된 인식방법이 되었다.Biometric methods are widely used for authentication of individuals due to their uniqueness and high invariability. In this biometric method, fingerprint recognition is convenient and simple to use, making it the oldest and most generalized recognition method compared to other biometric fields.

실제로 지문인식장치는 출입제어, 전자상거래, 금융거래, 개인용 컴퓨터(PC)의 보안 및 사무적 결재체계 등과 같이 인증이 필요한 다양한 분야에 보급되고 있다. 그러나 지문인식장치는 인증의 편리성과 정확성 및 경제성에 불구하고, 모조 지문에 의한 허위인증의 문제가 있다. 이 때문에 모조 지문에 의한 허위인증의 피해를 개선 및 방지하기 위한 다양한 알고리즘이 개발되고 있다. In fact, fingerprint recognition devices are spreading to various fields that require authentication, such as access control, electronic commerce, financial transactions, security of personal computers (PCs), and office payment systems. However, the fingerprint recognition device has a problem of false authentication by imitation fingerprints despite the convenience, accuracy and economics of authentication. For this reason, various algorithms have been developed to improve and prevent the damage of false authentication by fake fingerprints.

모조 지문은, 지문이 인쇄된 종이나 필름(Film)에 물이나 기름과 같은 투명한 액체를 묻히거나 적셔서 만들거나, 실리콘이나 고무와 같이 피부 조직과 유사한 속성을 가진 소재를 이용하여 만든다. 통상의 지문인식장치는 이러한 모조 지문을 그대로 인식하여 허위인증을 수행하게 된다. Imitation fingerprints can be made by soaking or soaking transparent liquids, such as water or oil, on printed paper or film, or by using materials with properties similar to skin tissue, such as silicone or rubber. A typical fingerprint recognition device recognizes such a fake fingerprint and performs false authentication.

나아가, 사용자가 이러한 모조 지문을 손가락에 붙여 사용할 경우, 종래에 제안된 온도측정방식, 전위측정방식, 압력측정방식, 혈류측정방식, 땀샘측정방식 등과 같은 모조 지문 판별기술로 모조 지문을 구별해내기 힘들다.
In addition, when the user attaches the imitation fingerprint to the finger, the user can distinguish the imitation fingerprint by the imitation fingerprint identification technology such as the temperature measurement method, the potential measurement method, the pressure measurement method, the blood flow measurement method, and the sweat gland measurement method. Hard.

본 발명의 목적은, 광학식으로 획득한 지문 영상에 대하여, 생체 지문이 가지는 특이한 색상과 생체 지문이 지문입력창에 접촉함에 따른 압력변화에 의한 지문 색상의 변화를 이용하여, 해당 지문이 생체 지문인지 여부를 판단할 수 있는 생체지문 판단장치 및 그 판단방법을 제공함에 있다.
An object of the present invention is to determine whether a fingerprint is a biometric fingerprint by using a unique color of the biometric fingerprint and a change in the fingerprint color due to a pressure change when the biometric fingerprint contacts the fingerprint input window. The present invention provides a biometric fingerprint determination device and a method of determining the same.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 생체지문 판단방법은, 프리즘으로 광을 조사하여 상기 프리즘의 지문입력창에 접촉된 지문의 컬러 지문 영상을 획득하는 단계, 상기 획득한 컬러 지문 영상의 색상정보를 계산하는 단계, 및 상기 계산된 색상정보가 생체 지문의 기준 색상범위 내에 속하는지 여부를 판단하여 상기 기준 색상범위 내에 속하는 경우 상기 지문을 생체 지문으로 판단하는 단계를 포함한다.In accordance with an aspect of the present invention, a method for determining a biofingerprint according to the present invention comprises: obtaining a color fingerprint image of a fingerprint in contact with a fingerprint input window of a prism by irradiating light with a prism, and obtaining color information of the obtained color fingerprint image; And determining whether the calculated color information is within the reference color range of the biometric fingerprint, and determining the fingerprint as the biometric fingerprint if it falls within the reference color range.

여기서, 상기 지문이 상기 지문입력창에 접촉하는 중의 제1시점과 제2시점을 포함하는 2개 이상 시점에서의 상기 색상정보의 평균이 상기 기준 색상범위 내에 속하지 아니하는 경우 상기 지문을 모조 지문으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.Here, when the average of the color information at two or more time points including the first time point and the second time point while the fingerprint is in contact with the fingerprint input window does not fall within the reference color range, the fingerprint is a dummy fingerprint. The method may further include determining.

여기서, 상기 기준 색상범위는, 생체 지문에 대하여 상기 제1시점 및 제2시점을 포함하는 어느 일 시점에서 획득한 색상, 또는 생체 지문에 대하여 상기 제1시점 및 제2시점을 포함하는 2개 이상 시점에서의 획득한 색상의 평균에 소정의 오차를 포함한 범위인 것이 바람직하다.
Here, the reference color range may include two or more colors including a color obtained at one time point including the first and second time points with respect to a biological fingerprint, or the first time point and the second time point with respect to a biological fingerprint. It is preferable that the range includes a predetermined error in the average of the acquired color at the viewpoint.

실시 예에 따라, 본 발명의 생체지문 판단방법의 상기 계산하는 단계는 상기 지문이 상기 지문입력창에 접촉하는 중의 제1시점과 제2시점에서의 상기 색상정보를 계산하고, 상기 판단하는 단계는 상기 제1시점과 제2시점에서 계산된 색상정보가 각각 상기 기준 색상범위 내에 속하면서 상기 제1시점과 제2시점 사이에 색상변화가 있는 경우 상기 지문을 생체 지문으로 판단할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the calculating of the biometric fingerprint determination method may include calculating the color information at a first point and a second point of time when the fingerprint is in contact with the fingerprint input window. When the color information calculated at the first time point and the second time point falls within the reference color range, respectively, and there is a color change between the first time point and the second time point, the fingerprint may be determined as a biometric fingerprint.

여기서, 상기 판단하는 단계는, 상기 제1시점과 제2시점에서 계산된 색상정보의 변화에 관한 색상변화정보를 계산하는 단계와, 상기 색상변화정보가 접촉 압력변화에 따른 생체 지문의 색상변화에 대한 기준 조건에 만족하는 경우 상기 지문을 생체 지문으로 판단하는 단계를 포함한다.The determining may include calculating color change information about a change in color information calculated at the first time point and a second time point, and the color change information may be applied to a color change of a biometric fingerprint according to a change in contact pressure. Determining the fingerprint as a biometric fingerprint if the reference condition is satisfied.

상기 제1시점 및 제2시점 중 하나는, 상기 지문이 상기 지문입력창에 접촉함에 따라 상기 컬러 지문 영상이 획득되기 시작한 시점이 바람직하다.One of the first time point and the second time point is preferably a time point at which the color fingerprint image is acquired as the fingerprint contacts the fingerprint input window.

본 발명의 기준 조건은,

Figure pat00001
,
Figure pat00002
Figure pat00003
중 적어도 하나이다. The reference conditions of the present invention,
Figure pat00001
,
Figure pat00002
And
Figure pat00003
Of at least one.

여기서, 상기 R(1) 및 G(1)은 각각 제1시점의 컬러 지문 영상의 적색 및 녹색성분의 명도이고, R(2) 및 G(2)는 각각 제2시점의 컬러 지문 영상의 적색 및 녹색성분의 명도이며, ΔR = R(2)-R(1), ΔG = G(2)-G(1) 그리고 ΔB는 상기 컬러 지문 영상의 제2시점 및 제1시점에서의 청색성분의 명도 차가 된다.Here, R (1) and G (1) are the brightness of the red and green components of the color fingerprint image at the first time, respectively, and R (2) and G (2) are the red color of the color fingerprint image at the second time, respectively. And the brightness of the green component, ΔR = R (2) -R (1), ΔG = G (2) -G (1) and ΔB are the blue component at the second and first time points of the color fingerprint image. Brightness is tea.

상기 색상정보는, 적색, 녹색 및 청색 성분의 명도 크기일 수 있으며, 상기 색상정보는, 상기 컬러 지문 영상 중 융선 부분에 대한 것이 바람직하다.
The color information may be brightness levels of red, green, and blue components, and the color information may be about a ridge portion of the color fingerprint image.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 생체지문 판단장치는, 광굴절기, 광원, 광학렌즈계, 컬러영상센서 및 생체인식부를 포함한다. Biometric fingerprint determination apparatus according to another embodiment of the present invention, an optical refractor, a light source, an optical lens system, a color image sensor and a biometric unit.

여기서, 광굴절기는 지문이 접촉되는 지문입력창을 구비한다. 광원이 상기 광굴절기로 상기 지문의 영상을 획득하기 위한 광을 출사하면, 광학렌즈계는 상기 광굴절기에서 출사되는 상기 영상을 결상한다. 이에 따라, 컬러영상센서가 상기 광학렌즈계에 결상된 영상으로부터 컬러 지문 영상을 획득한다. Here, the optical refractor includes a fingerprint input window to which the fingerprint is in contact. When a light source emits light for acquiring an image of the fingerprint with the optical refractor, the optical lens system forms the image output from the optical refractor. Accordingly, the color image sensor obtains a color fingerprint image from the image formed on the optical lens system.

생체인식부는 상기 컬러 영상 센서가 획득한 컬러 지문 영상의 색상정보를 계산하고, 상기 색상정보가 생체 지문의 기준 색상범위 내에 속하는 경우 상기 지문을 생체 지문으로 판단하게 된다.
The biometric unit calculates color information of the color fingerprint image acquired by the color image sensor, and determines the fingerprint as a biometric fingerprint when the color information falls within a reference color range of the biometric fingerprint.

본 발명에 따른 생체 지문 판단방법 및 장치는 생체 지문과 모조 지문을 효과적으로 구분할 수 있으며, 일반적인 종이뿐만 아니라, 기존에 구분이 어려웠던 필름, 실리콘, 젤라틴 등과 같은 소재의 모조 지문도 구분할 수 있다. The biometric fingerprint determination method and apparatus according to the present invention can effectively distinguish between the biological fingerprint and the imitation fingerprint, and can distinguish not only the general paper but also the imitation fingerprint of a material such as film, silicone, gelatin, etc., which was difficult to distinguish.

본 발명의 생체 지문 판단방법이 통상의 지문인식장치에 적용될 경우, 별도의 장치를 요하지 아니한다. 지문인식장치는 지문인식 또는 등록을 위해 획득한 지문 영상을 가지고 생체 지문 여부를 판단과 그 판단에 기초한 지문 인증을 한번에 수행할 수 있다.
When the biometric fingerprint determination method of the present invention is applied to a conventional fingerprint recognition device, a separate device is not required. The fingerprint recognition device may determine whether a biometric fingerprint is obtained using a fingerprint image acquired for fingerprint recognition or registration, and perform fingerprint authentication based on the determination at one time.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 생체지문 판단장치의 블록도,
도 2는 생체 지문 및 모조 지문으로부터 획득한 지문 영상을 도시한 도면,
도 3은 생체 지문 및 모조 지문으로부터 획득한 지문 영상의 색상 구조를 나타낸 그래프,
도 4는 생체 지문의 접촉 압력 변화에 따른 색상 변화를 도시한 그래프, 그리고
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 생체 지문 판단방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
1 is a block diagram of an apparatus for determining a fingerprint according to an embodiment of the present invention;
2 illustrates a fingerprint image obtained from a biometric fingerprint and a dummy fingerprint;
3 is a graph illustrating a color structure of a fingerprint image obtained from a biometric fingerprint and a dummy fingerprint;
4 is a graph illustrating a change in color according to a change in contact pressure of a biometric fingerprint, and
5 is a flowchart provided to explain a method for determining a biometric fingerprint according to an exemplary embodiment.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

본 발명의 생체 지문 판단장치는 광학식으로 획득한 컬러 지문 영상을 이용하여 해당 지문이 모조 지문인지 생체 지문인지를 판단한다. 본 발명의 생체 지문 판단장치는 지문인식장치뿐만 아니라 지문 영상을 획득하여 처리하는 장치라면 적용할 수 있다.The biometric fingerprint determination device of the present invention determines whether the corresponding fingerprint is a fake fingerprint or a biometric fingerprint by using the optically obtained color fingerprint image. The biometric fingerprint determination device of the present invention can be applied to any device that acquires and processes a fingerprint image as well as a fingerprint recognition device.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 생체지문 판단장치의 블록도로서, 생체지문 판단장치(100)가 지문인식장치의 형태로 구현된 예이다. 1 is a block diagram of a biometric fingerprint determination device according to an embodiment of the present invention, the biometric fingerprint determination device 100 is an example implemented in the form of a fingerprint recognition device.

도 1의 생체 지문 판단장치(100)는 사용자의 지문(또는 손가락)으로부터 지문 영상(Image)를 획득하여 해당 지문이 생체 지문인지 모조 지문인지를 판단할 수 있으며, 그 판단결과를 기초로 사용자 지문 등록 및/또는 사용자 인증을 할 수 있다. The biometric fingerprint determination apparatus 100 of FIG. 1 may obtain a fingerprint image from a fingerprint (or a finger) of the user and determine whether the corresponding fingerprint is a biometric fingerprint or a fake fingerprint, based on the determination result. Register and / or authenticate users.

생체 지문 판단장치(100)는 광 굴절기를 사용하는 소위 광학식에 따라 지문 영상을 획득한다. 또한, 생체 지문 판단장치(100)는 소위 산란식 또는 흡수식 기타 방식에 한정되지 아니하고, 사용자 지문에서 반사 또는 산란되는 광을 이용하는 광학식 지문 영상 획득장치라면 모두 적용할 수 있다.The biological fingerprint determination apparatus 100 obtains a fingerprint image according to a so-called optical type using an optical refractor. In addition, the biometric fingerprint determination apparatus 100 is not limited to a so-called scattering or absorption type, but may be applied to any optical fingerprint image acquisition device using light reflected or scattered from a user fingerprint.

도 1에 도시된 예의 생체 지문 판단장치(100)는 일 면이 지문입력창(110a)으로 마련된 프리즘(110), 지문 영상 획득용 광을 프리즘(110)으로 출사하는 광원(131), 컬러영상센서(135), 지문 영상을 컬러영상센서(135)에 결상하기 위한 광학렌즈계(133) 및 제어부(150)를 포함한다. The biometric fingerprint determination device 100 of the example shown in FIG. 1 includes a prism 110 having one surface provided as a fingerprint input window 110a, a light source 131 for emitting a fingerprint image acquisition light to the prism 110, and a color image. The sensor 135 includes an optical lens system 133 and a controller 150 for forming a fingerprint image on the color image sensor 135.

프리즘(110)은 지문이 접촉되는 지문입력창(110a)과 지문입력창(110a)에서 반사 또는 산란된 광(지문영상)이 출사되는 출사면(110b)을 포함한다. 프리즘(110)은 도 1에 도시된 것과 같이 그 단면 형상(또는 광학적으로 이용되지 않는 면을 제외한 형상)이 삼각형을 가지는 것뿐만 아니라, 4면(사다리꼴)을 가질 수도 있으며, 프리즘을 대신하여 넓은 개념의 광굴절기를 사용할 수 있다. The prism 110 includes a fingerprint input window 110a through which the fingerprint is in contact and an emission surface 110b through which light (fingerprint image) reflected or scattered from the fingerprint input window 110a is emitted. As shown in FIG. 1, the prism 110 may have not only a triangular cross-sectional shape (or a shape other than an optically unused surface) but also a four-sided (trapezoid) shape. The concept of photorefractors can be used.

광원(131)은 빛의 3 원색인 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue)을 포함하는 백색광(White Light)을 사용한다. 광원(131)의 위치도 지문인식방식 및 프리즘(110)의 형태에 따라 다양한 위치에 마련될 수 있다. The light source 131 uses white light including three primary colors of light, red, green, and blue. The location of the light source 131 may be provided at various locations according to the fingerprint recognition method and the shape of the prism 110.

컬러영상센서(135)는 프리즘(110)과 광학렌즈계(133)를 거쳐 입사되는 광을 전기적 신호인 디지털 컬러(Color) 지문 영상으로 변환하여 제어부(150)로 출력한다. 컬러 지문 영상은 지문의 색상 정보, 명도 및 형태 정보를 포함한다.The color image sensor 135 converts the light incident through the prism 110 and the optical lens system 133 into a digital color fingerprint image, which is an electrical signal, and outputs it to the controller 150. The color fingerprint image includes color information, brightness, and shape information of the fingerprint.

광원(131)으로부터 프리즘(110)의 입사면(110c)을 향해 조사된 광은 사용자 지문이 접촉된 지문입력창(110a)에서 반사 또는/및 산란되어 출사면(110b)을 통해 출사되고, 광학렌즈계(133)에 의해 결상되어 컬러영상센서(135)로 입력된다. Light irradiated from the light source 131 toward the incidence surface 110c of the prism 110 is reflected or scattered in the fingerprint input window 110a to which the user's fingerprint is contacted, and is emitted through the emission surface 110b. The image is formed by the lens system 133 and input to the color image sensor 135.

제어부(150)는 컬러영상센서(135)로부터 제공되는 컬러 지문영상을 기초로 지문입력창(110a)에 접촉한 지문이 생체 지문인지 모조 지문인지 여부를 판단하고, 지문인식과정을 수행한다. 이를 위해, 제어부(150)는 지문인식부(151) 및 생체인식부(153)를 포함한다.The controller 150 determines whether the fingerprint in contact with the fingerprint input window 110a is a biometric fingerprint or a fake fingerprint based on the color fingerprint image provided from the color image sensor 135 and performs a fingerprint recognition process. To this end, the controller 150 includes a fingerprint recognition unit 151 and a biometric unit 153.

지문인식부(151)는 소정의 영상처리 알고리즘 및 인증 알고리즘에 따라 사용자의 지문을 인식한다. The fingerprint recognition unit 151 recognizes a user's fingerprint according to a predetermined image processing algorithm and an authentication algorithm.

실시 예에 따라, 지문인식부(151)는 매번 지문인식과정을 수행하지 아니하고, 생체인식부(153)로부터 생체 지문이라는 판단결과를 수신하는 경우에만 컬러영상센서(135)로부터 수신한 지문 영상로부터 특징점을 추출하여 사용자 인증을 수행할 수 있다. 만약, 지문입력창(110a)에 접촉한 지문이 모조 지문으로 판별되면, 지문인식부(151)는 소정의 인식거부에 대한 처리를 수행할 수도 있다. According to an embodiment, the fingerprint recognition unit 151 does not perform a fingerprint recognition process every time, and receives the fingerprint image received from the color image sensor 135 only when receiving the determination result of the biometric fingerprint from the biometric unit 153. The user can be authenticated by extracting the feature points. If the fingerprint in contact with the fingerprint input window 110a is identified as a fake fingerprint, the fingerprint recognition unit 151 may perform a process for rejecting a predetermined recognition.

생체인식부(153)는 컬러영상센서(135)를 통해 입력되는 지문 영상을 기초로 지문입력창(110a)에 접촉한 지문이 생체 지문인지 모조 지문인지 여부를 판단하며, 그 판단결과를 지문인식부(151)로 출력한다. The biometric unit 153 determines whether the fingerprint in contact with the fingerprint input window 110a is a biometric fingerprint or a counterfeit fingerprint based on the fingerprint image input through the color image sensor 135 and recognizes the result of the fingerprint recognition. Output to the unit 151.

생체인식부(153)는 생체 피부조직과 모조 지문에서 반사되는 광의 색상이 서로 다른 점을 이용한다(1차 판단). 나아가, 사용자가 지문을 지문입력창(110a)에 접촉하는 과정에서 당연하게 발생하는 접촉 압력의 변화에 따른 지문 영상의 색상 변화를 기초로 생체 지문인지 여부를 판단한다(2차 판단). 이러한 2단계의 판단은 반드시 한꺼번에 수행되어야 하는 것은 아니며, 각각이 생체 지문 판단을 위한 방법으로 제시될 수 있다. The biometric unit 153 uses points of different colors of light reflected from the biological skin tissue and the imitation fingerprint (first determination). Further, it is determined whether the fingerprint is a biometric based on the color change of the fingerprint image according to the change in the contact pressure which naturally occurs when the user contacts the fingerprint with the fingerprint input window 110a (second determination). These two stages of determination are not necessarily performed all at once, and each of them may be presented as a method for biometric fingerprint determination.

생체인식부(153)의 이러한 판단은 컬러영상센서(135)로부터 수신한 컬러 지문영상 전체를 이용할 수도 있으나, 컬러 지문 영상의 일부(예컨대 중심부의 소정 픽셀)를 대상으로 할 수도 있다. The determination of the biometric unit 153 may use the entire color fingerprint image received from the color image sensor 135, or may target a portion of the color fingerprint image (for example, a predetermined pixel in the center).

백색광을 생체 지문의 표면에서 반사시켜 획득된 영상은 피부 표면의 색상정보를 반영하게 된다. 생체조직에 다양한 파장을 가지는 백색광이 입사되면, 피부조직 내부의 단백질, 헤모글로빈, 멜라닌 또는 물과 같은 성분들에 의해 일부 파장의 광은 조직 내부로 흡수되고, 일부는 다시 반사된다. 이렇게 반사된 광원을 변환하여 생성한 컬러 지문 영상은 생체 지문의 속성에 따른 색상정보를 가지게 된다. 인간의 손바닥 특히 지문부분의 색상은 대부분 연한 분홍색이다. 이것은 피부 다른 부분에 비해 비교적 많은 모세혈관이 모여있어서 혈액의 적색이 피부조직을 통해 분홍으로 보이기 때문이다. The image acquired by reflecting white light from the surface of the biometric fingerprint reflects the color information of the skin surface. When white light having various wavelengths is incident on biological tissues, some wavelengths of light are absorbed into the tissues and some are reflected back by components such as proteins, hemoglobin, melanin, or water in the skin tissues. The color fingerprint image generated by converting the reflected light source has color information according to the property of the biometric fingerprint. Human palms, especially the fingerprints, are mostly light pink. This is because relatively large amounts of capillaries are gathered compared to other parts of the skin, causing the red color of the blood to appear pink through the skin tissue.

이에 반해, 모조 지문의 경우는 생체 지문과 다른 색상정보를 가지게 된다. In contrast, the dummy fingerprint has color information different from that of the biological fingerprint.

도 2는 생체 지문 및 모조 지문으로부터 획득한 지문 영상을 도시한 도면이고, 도 3은 생체 지문 및 모조 지문으로부터 획득한 지문 영상의 색상 구조를 나타낸 그래프이다. FIG. 2 is a diagram illustrating a fingerprint image obtained from a biometric fingerprint and a dummy fingerprint, and FIG. 3 is a graph illustrating a color structure of a fingerprint image obtained from a biometric fingerprint and a fake fingerprint.

도 2의 지문 영상은 융선이 골보다 밝게 나타나는 소위 산란식 지문 영상 획득방법에 따른 것이나, 지문의 융선, 골 및 배경화면의 구별이 용이하도록, 원래 지문 영상을 반전한 것이다. 따라서 배경화면은 검은색에서 흰색으로 나타나고, 융선이 밝은 색이 아닌 어두운 색(보색인 파란색 계통)으로 표시된다.The fingerprint image of FIG. 2 is based on a so-called scattered fingerprint image acquisition method in which the ridge is brighter than the bone, but the original fingerprint image is inverted so that the ridge, the valley and the background of the fingerprint are easily distinguished. Therefore, the background is black to white, and the ridges are dark (not complementary) but dark.

도 2의 (a)와 (b)는 생체 지문으로부터 획득한 컬러 지문 영상으로서, (a)는 낮은 접촉 압력상태인 경우이고, (b)는 보다 높은 접촉 압력상태인 경우이다. 여기서, 낮은 접촉압력 상태 및 높은 접촉 압력상태는 지문이 지문입력창(110a)에 접촉한 세기의 정도를 상대적으로 나타낸 것으로서, 접촉 압력의 변화에 따라 지문 영상의 색상이 변함을 알 수 있다. (A) and (b) of FIG. 2 are color fingerprint images obtained from a biometric fingerprint, in which (a) is a low contact pressure state and (b) is a higher contact pressure state. Here, the low contact pressure state and the high contact pressure state represent the degree of intensity of the fingerprint in contact with the fingerprint input window 110a, and it can be seen that the color of the fingerprint image changes according to the change in the contact pressure.

도 2의 (c), (d), (e), (f) 및 (g)는 각각 고무, 지문이 흑백으로 인쇄된 종이, 지문이 컬러로 인쇄된 종이, 투명한 실리콘 및 필름 형태의 모조 지문의 영상이다. (C), (d), (e), (f), and (g) of FIG. 2 are rubber, paper with fingerprints printed in black and white, paper with fingerprints printed in color, transparent silicone, and fake fingerprints in film form, respectively. Is a video of.

도 2를 참조하면, 생체 지문의 색상이 모조 지문과 서로 다름을 알 수 있다. 그러나 융선의 형상은 매우 비슷하여, 종래와 같이 색상 정보를 이용하지 않는 방식으로는 생체 지문 판단이 어렵다는 것을 알 수 있다.Referring to Figure 2, it can be seen that the color of the biological fingerprint is different from the dummy fingerprint. However, the shape of the ridge is very similar, it can be seen that it is difficult to determine the biometric fingerprint in a method that does not use color information as in the prior art.

도 3의 그래프는 생체(낮은 접촉 압력상태), 필름, 종이, 고무 및 투명 실리콘에 의한 지문 영상의 색상정보를 도시하고 있다. 세로축은 해당 색상의 명도의 상대적 크기를 나타낸다. The graph of FIG. 3 shows color information of a fingerprint image by a living body (low contact pressure state), film, paper, rubber and transparent silicone. The vertical axis represents the relative magnitude of the brightness of the color.

생체 지문(융선 부분)의 경우, 적색이 가장 높은 비율을 가지며 그 다음은 녹색이며, 청색이 가장 낮은 명도를 가진다. 모조 지문의 색상구조는 생체 지문의 그것과 다름을 알 수 있다. 예컨대, 생체와 가장 비슷한 분포를 보이는 투명 실리콘의 경우도 적색, 녹색, 청색의 비율과 세기가 달랐다. 본 발명은 이러한 특징을 기초로 생체 지문과 모조 지문을 판단한다. In the case of biometric fingerprints (ridges), red has the highest proportion, followed by green, and blue has the lowest brightness. It can be seen that the color structure of the dummy fingerprint is different from that of the biological fingerprint. For example, in the case of the transparent silicon having the closest distribution to the living body, the ratios and intensities of red, green, and blue were different. The present invention determines the biometric fingerprint and the fake fingerprint based on this feature.

다만 일부 모조 지문은 그 색상 정보가 생체 지문과 동일하게 나타날 수 있다. 이러한 경우를 대비하여, 본 발명의 생체 지문 판단장치(100)는 접촉 압력의 변화에 따른 생체 지문의 색상변화를 고려한다.However, some fake fingerprints may have the same color information as the biometric fingerprint. In this case, the biometric fingerprint determination apparatus 100 of the present invention considers the color change of the biometric fingerprint according to the change of the contact pressure.

피부 조직이 압력을 받게 되면, 즉 생체 지문을 지문입력창(110a)에 접촉하는 과정에서 당연하게 발생하는 접촉 압력의 변화가 있으면, 모세혈관이 좁아지고 압력을 받은 곳에 위치한 혈액의 이동이 이루어지게 되어 피부색이 적색에서 황색으로 변한다. 손가락에서 지문이 위치하고 있는 부분의 특성상 다른 피부조직에 비해 모세혈관이 많이 모여있어서, 압력의 변화에 따른 색상변화가 더욱 뚜렷하다. 이러한 압력에 의한 색상변화는 일반적으로 사용되는 종이, 필름(Film), 실리콘(Silicon), 고무, 젤라틴(Gelatin) 등을 이용한 모조 지문에서는 관찰되지 않는 특징이다. When the skin tissue is under pressure, that is, when there is a change in contact pressure that occurs naturally in the process of contacting the biometric fingerprint with the fingerprint input window 110a, the capillaries become narrow and the movement of blood located in the pressured place is performed. The skin color changes from red to yellow. Due to the nature of the area where the fingerprint is located on the finger, capillaries are gathered more than other skin tissues. This change in color due to pressure is a characteristic that is not observed in imitation fingerprints using commonly used paper, film, silicon, rubber, gelatin, and the like.

도 4는 생체 지문의 접촉 압력 변화에 따른 색상 변화를 도시한 그래프로서, 전체적으로, 적색계열인 낮은 접촉 압력 상태의 생체 지문(융선 부분)에 압력변화가 있으면, 적색과 녹색의 비율이 비슷해지고 청색의 비율이 줄어들면서 전체적으로 명도가 높아져서 밝은 황색계열로 변함을 알 수 있다. FIG. 4 is a graph showing the color change according to the change in the contact pressure of the biometric fingerprint. In general, when there is a pressure change in the biometric fingerprint (the ridge portion) in the low contact pressure state, which is a red series, the ratio of red and green becomes similar and blue. As the ratio of the decreases, the overall brightness increases, and it can be seen that the color turns to bright yellow.

구체적으로, 높은 접촉 압력일 때의 적색과 녹색의 명도 차이는 낮은 접촉 압력에서의 적색과 녹색의 명도 차이보다 작다. 이러한 생체 지문의 특이한 색상변화는 다음의 수학식 1 내지 수학식 4와 같이 정리할 수 있다. Specifically, the difference in brightness of red and green at high contact pressure is smaller than the difference of brightness of red and green at low contact pressure. The unusual color change of the biometric fingerprint can be summarized as in Equations 1 to 4 below.

Figure pat00004
Figure pat00004

Figure pat00005
Figure pat00005

Figure pat00006
Figure pat00006

Figure pat00007
Figure pat00007

여기서, 수학식에 포함된 각 변수는 해당 색상의 명도로서, R(1)은 낮은 접촉압력상태의 적색성분의 명도, G(1)은 낮은 접촉압력상태의 녹색성분의 명도, B(1)은 낮은 접촉압력상태의 청색성분의 명도를 나타낸다. R(2)은 높은 접촉압력상태의 적색성분의 명도, G(2)은 높은 접촉압력상태의 녹색성분의 명도, B(2)은 높은 접촉압력상태의 청색성분의 명도를 나타낸다. ΔR = R(2)-R(1), ΔG = G(2)-G(1), ΔB = B(2)-B(1)를 나타낸다. ΔR, ΔG, ΔB는 0이 아니다.Here, each variable included in the equation is the brightness of the corresponding color, R (1) is the brightness of the red component in a low contact pressure state, G (1) is the brightness of the green component in a low contact pressure state, B (1) Denotes the brightness of the blue component in a low contact pressure state. R (2) represents the brightness of the red component in a high contact pressure state, G (2) represents the brightness of a green component in a high contact pressure state, and B (2) represents the brightness of a blue component in a high contact pressure state. ΔR = R (2) -R (1), ΔG = G (2) -G (1), and ΔB = B (2) -B (1). ΔR, ΔG, and ΔB are not zero.

R(1), G(1), B(1), R(2), G(2), B(2)는 지문 중 융선의 색상을 기준으로 한 것이다. 물론, 실시 예에 따라, 융선 및 골을 포함하는 일정 영역의 색상을 기준으로 할 수도 있고 컬러 지문 영상 전체의 색상을 기준으로 할 수도 있으나, 이 경우 수학식 1 내지 4의 조건이나 생체 지문에 대한 기준 색상이 달라질 수 있다. R (1), G (1), B (1), R (2), G (2), and B (2) are based on the color of the ridges in the fingerprint. Of course, according to an embodiment, it may be based on the color of a certain area including the ridges and valleys, or may be based on the color of the entire color fingerprint image, in this case, for the condition of Equation 1 to 4 or the biometric fingerprint The reference color may vary.

모조 지문, 예컨대 종이, 필름, 고무, 실리콘, 젤라틴의 경우, 접촉 압력의 변화가 있더라도 생체 지문과 같은 색상구조의 변화가 나타나지 않는다. 본 발명의 생체 지문 판단장치(100)는 이러한 접촉 압력의 변화에 따른 색상구조의 변화를 이용하여 모조 지문과 생체 지문을 구분할 수 있다. 예컨대, 생체 지문 판단장치(100)는 수학식 2 내지 수학식 4 중 하나 또는 2개 이상의 조건을 만족하는지 여부를 기초로 해당 지문이 모조 지문인지 생체 지문인지 여부를 판단할 수 있다. In the case of counterfeit fingerprints such as paper, film, rubber, silicone, gelatin, even if there is a change in contact pressure, there is no change in color structure such as a biometric fingerprint. The biometric fingerprint determination apparatus 100 of the present invention may distinguish the fake fingerprint and the biometric fingerprint by using the change of the color structure according to the change of the contact pressure. For example, the biometric fingerprint determination apparatus 100 may determine whether the corresponding fingerprint is a dummy fingerprint or a biometric fingerprint based on whether one or two or more conditions of Equation 2 to Equation 4 are satisfied.

앞에서 설명한 '낮은 접촉 압력상태' 또는 '높은 접촉 압력상태'라 함은 실질적으로 압력 변화가 시작된 상태와 압력이 최고 근처인 상태를 말할 수 있으나, 지문의 접촉이 행해지는 시간적인 개념으로 설명될 수 있다. The low contact pressure state or the high contact pressure state described above can refer to the state in which the pressure change is started and the state in which the pressure is near the maximum, but can be described as the time concept in which the contact of the fingerprint is performed. have.

다시 말해, '낮은 접촉 압력상태' 또는 '높은 접촉 압력상태'는 물리적으로 이격되고 접촉 압력의 변화가 있는 2 개의 시간(제1시점 및 제2시점)이 해당할 수 있다. 2 개의 시간의 이격 정도는, 색상의 변화를 감지할 수 있는 것으로 실험적으로 확인된 정도의 시간이면 충분하다. 예컨대 낮은 접촉 압력상태는 컬러영상센서(135)로부터 지문 영상이 입력되는 시점(제1시점)이 해당할 수 있고, 높은 압력상태는 컬러영상센서(135)로부터 지문영상이 입력되는 시점으로부터 소정 시간 경과한 시점(제2시점)이 해당할 수 있을 것이다. In other words, the 'low contact pressure state' or 'high contact pressure state' may correspond to two times (a first time point and a second time point) that are physically spaced and there is a change in the contact pressure. The separation of two time periods is enough time to experimentally confirm that the change in color can be detected. For example, the low contact pressure state may correspond to a time point (first time point) at which the fingerprint image is input from the color image sensor 135, and the high pressure state may be a predetermined time from the time point at which the fingerprint image is input from the color image sensor 135. The elapsed time point (second time point) may correspond.

앞의 수학식의 R(1), G(1), B(1)은 제1시점에서의 적색, 녹색, 청색성분의 명도이고, R(2), G(2), B(2)는 제2시점에서의 적색, 녹색, 청색성분의 명도에 해당하는 것이다. R (1), G (1), and B (1) in the previous equations are the brightness of the red, green, and blue components at the first time point, and R (2), G (2), and B (2) are This corresponds to the brightness of the red, green, and blue components at the second time point.

실시 예에 따라, 생체 지문 판단장치(100)는 별도의 압력센서 또는 접촉센서를 지문입력창(110a) 또는 그 주위에 마련하여 원하는 압력상태를 확인할 수도 있을 것이다.
According to an embodiment, the biometric fingerprint determination device 100 may check a desired pressure state by providing a separate pressure sensor or a contact sensor around the fingerprint input window 110a or the surroundings thereof.

이하에서는 도 5를 참조하여, 본 발명의 생체 지문 판단장치(100)의 생체 지문 판단에 관한 바람직한 실시 예를 설명한다. Hereinafter, with reference to FIG. 5, a preferred embodiment of the biometric fingerprint determination of the biometric fingerprint determination device 100 of the present invention will be described.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 생체 지문 판단방법의 설명에 제공되는 흐름도이다. 5 is a flowchart provided to explain a method for determining a biometric fingerprint according to an exemplary embodiment.

지문이 지문입력창(110a)에 접촉하면, 광원(131)에서 출사된 광이 소정의 광 경로를 거쳐 컬러영상센서(135)에 결상되고, 지문이 지문입력창(110a)에 접촉하는 순간부터 컬러영상센서(135)는 결상되는 광에 의한 디지털 컬러 지문영상을 생성하여 생체인식부(153)로 제공한다(S501, S503).When the fingerprint touches the fingerprint input window 110a, the light emitted from the light source 131 is imaged on the color image sensor 135 through a predetermined optical path, and from the moment the fingerprint touches the fingerprint input window 110a. The color image sensor 135 generates a digital color fingerprint image by the light to be imaged and provides it to the biometric unit 153 (S501 and S503).

생체인식부(153)는 컬러영상센서(135)로부터 입력되는 컬러 지문영상의 융선의 색상정보 및 그 색상의 변화에 대한 정보(이하 '색상변화정보')를 계산한다. 이 경우, 색상정보 및 색상변화정보의 계산은 컬러영상센서(135)의 크기에 대응되는 전체 지문영상을 기준으로 할 수도 있으나, 전체 지문영상의 일부분을 기준으로 할 수도 있다. 색상정보는 임의의 시점에서의 컬러 지문 영상으로부터 구하거나, 2 개 시점 이상에서의 색상정보를 평균하여 구할 수 있다. 또한, 색상변화정보는 임의의 제1시점과 제2시점에서의 색상정보의 변화량을 측정하여 구하게 된다. 접촉압력상태와 높은 접촉압력 상태는 제1시점 및 제2시점의 일 예가 될 것이다(S505). The biometric unit 153 calculates color information of the ridge of the color fingerprint image input from the color image sensor 135 and information on the change of the color (hereinafter, 'color change information'). In this case, the calculation of the color information and the color change information may be based on the entire fingerprint image corresponding to the size of the color image sensor 135, or may be based on a part of the entire fingerprint image. The color information may be obtained from a color fingerprint image at an arbitrary time point, or may be obtained by averaging the color information from two or more time points. In addition, the color change information is obtained by measuring a change amount of the color information at an arbitrary first time point and a second time point. The contact pressure state and the high contact pressure state may be examples of the first time point and the second time point (S505).

생체인식부(153)는 계산된 색상정보가 기준 색상범위 내에 속하는지 여부를 기초로 해당 지문이 생체 지문인지 1차 판단한다. 여기서, 기준 색상범위는 색상정보의 획득 기준시점에서 실험적으로 구해진 생체 지문의 색상을 기준으로 소정 마진(Margin) 또는 오차를 포함하는 것이 해당할 수 있으며, 도 2 및 도 3은 그 일 예가 된다(S507).The biometric unit 153 first determines whether the fingerprint is a biometric fingerprint based on whether the calculated color information is within the reference color range. Here, the reference color range may include a predetermined margin or error based on the color of the biometric fingerprint obtained experimentally at the acquisition reference time of the color information, and FIGS. 2 and 3 are examples. S507).

S507 단계의 판단결과, 계산된 색상정보가 기준 색상범위에 속하지 않는 경우, 생체인식부(153)는 해당 지문을 모조 지문으로 판단한다(S509).As a result of the determination in step S507, when the calculated color information does not belong to the reference color range, the biometric recognition unit 153 determines the fingerprint as a fake fingerprint (S509).

S507 단계의 판단결과, 계산된 색상정보가 기준 색상범위에 속하는 경우, 생체인식부(153)는 해당 지문을 생체 지문으로 1차 판단한 다음, 계산된 색상변화정보가 기준 조건을 만족하지는 여부를 판단한다. 여기서 기준 조건은 상기 수학식 1 내지 수학식 4 중 적어도 하나가 해당할 수 있다. 다만 수학식 1 내지 수학식 4는 융선의 색상을 기준으로 한 것이므로, 이 기준을 변형할 경우 수학식 1 내지 수학식 4도 변경될 수 있다(S511).As a result of the determination in step S507, when the calculated color information belongs to the reference color range, the biometric recognition unit 153 first determines the corresponding fingerprint as the biometric fingerprint, and then determines whether the calculated color change information satisfies the reference condition. do. Here, the reference condition may correspond to at least one of Equations 1 to 4. However, since Equations 1 to 4 are based on the color of the ridges, Equations 1 to 4 may also be changed when the criterion is modified (S511).

S511 단계의 판단결과, 계산된 색상변화정보가 기준 조건을 만족하는 경우, 생체인식부(153)는 해당 지문을 생체 지문으로 판단하고, 기준 조건을 만족하지 못한다면 해당 지문을 모조 지문으로 판단한다(S513).As a result of the determination in step S511, when the calculated color change information satisfies the reference condition, the biometric recognition unit 153 determines that the fingerprint as a biometric fingerprint, and if it does not satisfy the reference condition, determines the fingerprint as a dummy fingerprint ( S513).

이상의 방법으로, 본 발명의 생체 지문 판단장치(100)는 지문입력창(110a)에 접촉한 지문이 생체 지문인지 여부를 판단할 수 있다. 지문인식부(151)는 생체인식부(153)의 판단결과에 따라 생체 지문에 대해서만 지문인증 절차를 수행할 수 있을 것이다.In the above-described method, the biometric fingerprint determining apparatus 100 of the present invention may determine whether the fingerprint in contact with the fingerprint input window 110a is a biometric fingerprint. The fingerprint recognition unit 151 may perform the fingerprint authentication procedure only on the biometric fingerprint according to the determination result of the biometric recognition unit 153.

실시 예에 따라, 앞서 설명한 바와 같이, 생체 지문 판단장치(100)는 S511 단계에 의한 2차 판단없이 생체 지문인지에 대한 판단을 완료할 수 있으며, 반대로 S507 단계의 판단없이 바로 S511 단계의 판단만을 수행하여 생체 지문 여부를 판단할 수도 있다. According to an embodiment, as described above, the biometric fingerprint determination apparatus 100 may complete the determination on whether the biometric fingerprint is performed without the second determination by the step S511. In contrast, the determination of the step S511 is performed immediately without the determination of the step S507. It may be performed to determine whether the biometric fingerprint.

S505 단계의 색상정보 및 색상변화정보는 컬러 지문 영상 전체 또는 일부의 융선의 평균 색상을 기준으로 한 것이었으나, 반드시 이에 한정되지 아니한다. Color information and color change information of the step S505 was based on the average color of the ridges of all or part of the color fingerprint image, but is not necessarily limited thereto.

예컨대, 컬러 지문 영상 전체 또는 일부에 대하여, 융선과 골 부분을 합한 평균 색상을 기준으로 할 수 있다. 이러한 경우, 산란식으로 획득한 지문 영상(반전하기 전의 영상)은 골이 어두우므로 전체 색상이 어두워 질 수 있고, 흡수식은 골이 밝으므로 더 밝아질 수 있으며 이러한 부분을 고려하면 된다. 또한, 컬러 영상 센서()가 생성한 영상을 반전하게 되면, 산란식에서는 골이 다시 밝아지게 되고, 흡수식에서는 골이 어두워지며, 융선의 색상도 적색계열에서 보라색 계열로 변경되므로, 이러한 점을 고려하여 기준 색상범위나 색상변화정보를 위한 기준 조건을 적절히 조정하면 될 것이다.
For example, the whole or part of the color fingerprint image may be based on an average color obtained by adding up the ridges and the valleys. In this case, the fingerprint image (the image before the inversion) obtained by the scattering formula may be dark because the bone is dark, and the absorption type may be brighter because the bone is bright, and this part should be considered. In addition, if the image generated by the color image sensor () is inverted, the bone becomes bright again in the scattering equation, the bone becomes dark in the absorption equation, and the color of the ridge is changed from the red color to the violet color. The reference conditions for the reference color range or color change information may be appropriately adjusted.

본 발명은 방법, 디바이스 및 시스템으로 구현될 수 있다. 또한 본 발명이 컴퓨터 소프트웨어로 구현될 때는, 본 발명의 구성요소는 필요한 동작의 수행에 필요한 코드 세그먼트(code segment)로 대치될 수 있다. 프로그램이나 코드 세그먼트는 마이크로프로세서에 의해 처리될 수 있는 매체에 저장될 수 있으며, 전송매체나 통신 네트워크를 통하여 반송파(carrier waves)와 결합된 컴퓨터 데이터로서 전송될 수 있다.The invention can be implemented in methods, devices and systems. In addition, when the present invention is implemented in computer software, the components of the present invention may be replaced with code segments necessary for performing necessary operations. The program or code segment may be stored in a medium that can be processed by a microprocessor and transmitted as computer data coupled with carrier waves via a transmission medium or communication network.

마이크로프로세서에 의해 처리될 수 있는 매체는 전자회로, 반도체 메모리 소자, 롬(ROM), 플래시(Flash) 메모리, EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 플로피 디스크(Floppy Disk), 광학적 디스크, 하드(Hard) 디스크, 광섬유, 무선 네트워크 등과 같이 정보를 전달하고 저장할 수 있는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터 데이터는 전기적 네트워크 채널, 광섬유, 전자기장, 무선 네트워크 등을 통해 전송될 수 있는 데이터를 포함한다. The media that can be processed by the microprocessor include electronic circuits, semiconductor memory devices, ROMs, flash memory, electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), floppy disks, optical disks, and hard disks. (Hard) Includes the ability to transmit and store information such as disks, fiber optics, wireless networks, and the like. Computer data also includes data that can be transmitted over electrical network channels, optical fibers, electromagnetic fields, wireless networks, and the like.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
In addition, although the preferred embodiment of the present invention has been shown and described above, the present invention is not limited to the above-described specific embodiment, the technical field to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.

110 : 프리즘 110a: 지문입력창
110b: 출사면 110c: 입사면
131 : 광원 133: 광학렌즈계
135 : 컬러 영상센서
110: prism 110a: fingerprint input window
110b: exit surface 110c: entrance surface
131: light source 133: optical lens system
135: color image sensor

Claims (12)

프리즘으로 광을 조사하여 상기 프리즘의 지문입력창에 접촉된 지문의 컬러 지문 영상을 획득하는 단계;
상기 획득한 컬러 지문 영상의 색상정보를 계산하는 단계; 및
상기 계산된 색상정보가 생체 지문의 기준 색상범위 내에 속하는지 여부를 판단하여 상기 기준 색상범위 내에 속하는 경우 상기 지문을 생체 지문으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체지문 판단방법.
Irradiating light with a prism to obtain a color fingerprint image of a fingerprint in contact with the fingerprint input window of the prism;
Calculating color information of the acquired color fingerprint image; And
And determining whether the calculated color information is within the reference color range of the biometric fingerprint, and determining the fingerprint as the biometric fingerprint if it falls within the reference color range.
제1항에 있어서,
상기 계산하는 단계는, 상기 지문이 상기 지문입력창에 접촉하는 중의 제1시점과 제2시점에서의 상기 색상정보를 계산하고,
상기 판단하는 단계는, 상기 제1시점과 제2시점에서 계산된 색상정보가 각각 상기 기준 색상범위 내에 속하면서 상기 제1시점과 제2시점 사이에 색상변화가 있는 경우 상기 지문을 생체 지문으로 판단하는 것을 특징으로 하는 생체지문 판단방법.
The method of claim 1,
The calculating may include calculating the color information at a first time point and a second time point while the fingerprint is in contact with the fingerprint input window.
The determining may include determining the fingerprint as a biometric fingerprint when the color information calculated at the first time point and the second time point falls within the reference color range, respectively, and there is a color change between the first time point and the second time point. Biological fingerprint determination method, characterized in that.
제2항에 있어서,
상기 판단하는 단계에서의 상기 색상변화가 있는지 여부는,
상기 제1시점과 제2시점에서 계산된 색상정보의 변화에 관한 색상변화정보를 계산하고, 상기 색상변화정보가 접촉 압력변화에 따른 생체 지문의 색상변화에 대한 기준 조건에 만족하는 경우인 것을 특징으로 하는 생체지문 판단방법.
The method of claim 2,
Whether there is the color change in the determining step,
Calculating color change information about a change in color information calculated at the first and second time points, and wherein the color change information satisfies a reference condition for color change of a biological fingerprint according to a change in contact pressure. Biometric fingerprint determination method.
제3항에 있어서,
상기 기준 조건은,
Figure pat00008
,
Figure pat00009
Figure pat00010
중 적어도 하나이며,
상기 R(1) 및 G(1)은 각각 제1시점의 컬러 지문 영상의 적색 및 녹색성분의 명도이고, R(2) 및 G(2)는 각각 제2시점의 컬러 지문 영상의 적색 및 녹색성분의 명도이며, ΔR = R(2)-R(1), ΔG = G(2)-G(1) 그리고 ΔB는 상기 컬러 지문 영상의 제2시점 및 제1시점에서의 청색성분의 명도 차인 것을 특징으로 하는 생체지문 판단방법.
The method of claim 3,
The reference condition is,
Figure pat00008
,
Figure pat00009
And
Figure pat00010
At least one of
R (1) and G (1) are the brightness of the red and green components of the color fingerprint image at the first time point, respectively, and R (2) and G (2) are the red and green of the color fingerprint image at the second time point, respectively. ΔR = R (2) -R (1), ΔG = G (2) -G (1), and ΔB are the difference in brightness of the blue component at the second and first time points of the color fingerprint image. Biological fingerprint determination method, characterized in that.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 색상정보는, 적색, 녹색 및 청색 성분의 명도 크기임을 특징으로 하는 생체지문 판단방법.
The method according to any one of claims 1 to 4,
The color information, the fingerprint method of claim 1, characterized in that the brightness of the red, green and blue components.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 색상정보는, 상기 컬러 지문 영상 중 융선 부분에 대한 것임을 특징으로 하는 생체지문 판단방법.
The method according to any one of claims 1 to 4,
And the color information is about a ridge portion of the color fingerprint image.
지문이 접촉되는 지문입력창을 구비한 광굴절기;
상기 광굴절기로 상기 지문의 영상을 획득하기 위한 광을 출사하는 광원;
상기 광굴절기에서 출사되는 상기 영상을 결상하는 광학렌즈계;
상기 광학렌즈계에 결상된 영상으로부터 컬러 지문 영상을 획득하는 컬러 영상 센서; 및
상기 컬러 영상 센서가 획득한 컬러 지문 영상의 색상정보를 계산하고, 상기 색상정보가 생체 지문의 기준 색상범위 내에 속하는 경우 상기 지문을 생체 지문으로 판단하는 생체인식부를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체지문 판단장치.
An optical refractor having a fingerprint input window to which the fingerprint is in contact;
A light source for emitting light for acquiring an image of the fingerprint with the optical refractor;
An optical lens system for forming the image output from the optical refractor;
A color image sensor which acquires a color fingerprint image from an image formed on the optical lens system; And
A biometric fingerprint determination method comprising calculating a color information of a color fingerprint image obtained by the color image sensor and determining the fingerprint as a biometric fingerprint when the color information falls within a reference color range of the biometric fingerprint. Device.
제7항에 있어서,
상기 생체인식부는,
상기 지문이 상기 지문입력창에 접촉하는 중의 제1시점과 제2시점에서의 상기 색상정보와 상기 제1시점과 제2시점 사이에 상기 색상정보의 변화에 관한 색상변화정보를 계산하여, 상기 제1시점과 제2시점의 색상정보가 각각 상기 기준 색상범위에 속하면서 상기 색상변화정보가 접촉 압력변화에 따른 생체 지문의 색상변화에 대한 기준 조건에 만족하는 경우 상기 지문을 생체 지문으로 판단하는 것을 특징으로 하는 생체지문 판단장치.
The method of claim 7, wherein
The biometric unit,
Calculating color change information about a change in the color information between the first time point and the second time point between the first time point and the second time point while the fingerprint is in contact with the fingerprint input window; When the color information of the first time point and the second time point respectively belong to the reference color range and the color change information satisfies the reference condition for the color change of the biometric fingerprint according to the change in contact pressure, the fingerprint is determined as the biometric fingerprint. Biometric fingerprint determination device.
제8항에 있어서,
상기 기준 조건은,
Figure pat00011
,
Figure pat00012
Figure pat00013
중 적어도 하나이며,
상기 R(1) 및 G(1)은 각각 제1시점의 컬러 지문 영상의 적색 및 녹색성분의 명도이고, R(2) 및 G(2)는 각각 제2시점의 컬러 지문 영상의 적색 및 녹색성분의 명도이며, ΔR = R(2)-R(1), ΔG = G(2)-G(1) 그리고 ΔB는 상기 컬러 지문 영상의 제2시점 및 제1시점에서의 청색성분의 명도 차인 것을 특징으로 하는 생체지문 판단장치.
The method of claim 8,
The reference condition is,
Figure pat00011
,
Figure pat00012
And
Figure pat00013
At least one of
R (1) and G (1) are the brightness of the red and green components of the color fingerprint image at the first time point, respectively, and R (2) and G (2) are the red and green of the color fingerprint image at the second time point, respectively. ΔR = R (2) -R (1), ΔG = G (2) -G (1), and ΔB are the difference in brightness of the blue component at the second and first time points of the color fingerprint image. Biological fingerprint determination device, characterized in that.
제7항에 있어서,
상기 생체인식부는,
상기 지문이 상기 지문입력창에 접촉하는 중의 제1시점과 제2시점을 포함하는 2개 이상 시점에서의 상기 색상정보의 평균이 상기 기준 색상범위 내에 속하지 아니하는 경우 상기 지문을 모조 지문으로 판단하는 것을 특징으로 하는 생체지문 판단장치.
The method of claim 7, wherein
The biometric unit,
When the average of the color information at two or more time points including the first time point and the second time point while the fingerprint is in contact with the fingerprint input window does not fall within the reference color range, the fingerprint is determined as a fake fingerprint. Biological fingerprint determination device, characterized in that.
제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 색상정보는, 적색, 녹색 및 청색 성분의 명도 크기임을 특징으로 하는 생체지문 판단장치.
The method according to any one of claims 7 to 10,
The color information, the biometric fingerprint determination device characterized in that the brightness of the red, green and blue components.
제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 색상정보는, 상기 컬러 지문 영상 중 융선 부분에 대한 것임을 특징으로 하는 생체지문 판단장치.




The method according to any one of claims 7 to 10,
And the color information is about a ridge portion of the color fingerprint image.




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WO2018194187A1 (en) * 2017-04-17 2018-10-25 주식회사 유니온커뮤니티 Device for determining forged fingerprint by using neural network learning scheme and method therefor
CN112183178A (en) * 2019-07-01 2021-01-05 联咏科技股份有限公司 Fingerprint identification device and fingerprint identification method

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