KR20110134999A - 홍채 인식 시스템을 위한 카메라 시스템 - Google Patents

Abstract

홍채 인식 보안 인증 시스템은 인간 몸의 일부 생체를 이용한 생채 인식 인증 방식 중의 하나로, 인간 눈의 동공 주위 패턴 즉 홍채 패턴을 이용한 인증 시스템이다. 홍채는 생후 3년 정도가 경과하면 변하지 않는 매우 안정적인 인증 시스템으로 카메라를 이용하여 홍채 영상을 획득하고 이를 소정의 영상 처리를 통하여 홍채 패턴을 인식한다. 이 시스템에서는 인식 정밀도와 안정성을 높이기 위하여 카메라가 홍채 영상을 정확히 촬영하는 것이 요구되며, 통상 카메라의 촬영 범위로 사람이 눈을 카메라로부터 일정 위치에 위치시키는 것이 요구된다. 이를 위해 눈과 카메라의 거리가 촬영 범위로 들어오도록 음성 안내를 하거나 인식을 돕는 보조 인원을 배치하는 등 불편함이 있다.
본 발명에서는 이러한 홍채 인식 보안 인증 시스템의 카메라에 관한 것으로, 인증하려는 사람이 보다 편리하게 카메라와 눈 간의 거리를 보조적인 수단 없이 스스로 설정할 수 있도록 하는 방식을 제공한다.

Description

홍채 인식 시스템을 위한 카메라 시스템{Camera for IRIS recognition system}

IRIS, 홍체인식 카메라, 렌즈, 광학필터

홍채 인식 보안 인증 시스템은 인간 생체를 이용한 신분 인증 방식 중의 하나로, 인간 눈의 동공 주위 패턴 즉 홍채 패턴을 이용한 인증 시스템이다. 홍채는 생후 3년 정도가 경과 하면 변하지 않고 사람에 따라 확연히 구별되는 특징이 있어 매우 안정적인 신분 인증 시스템이며, 카메라를 이용하여 홍채 영상을 획득하고 소정의 영상처리 과정을 거쳐 홍채 패턴을 추출하고 인식한다.

도 1은 종래의 홍채 인식 시스템의 일례로서 인식 정밀도와 안정성을 높이기 위하여 카메라가 홍채 영상을 정확히 촬영하는 것이 요구되며, 통상 카메라의 촬영 범위로 인증을 받으려는 사람이 눈을 카메라로부터 기 설정된 범위 내에 위치시키는 것이 요구되면 일반적으로 카메라 초점위치에서 +/-5mm 정도의 범위에 눈을 위치시켜야 한다. 본 발명에서는 이러한 홍채 인식 보안 인증 시스템의 카메라에 관한 것으로, 인증하려는 사람이 보다 편리하게 카메라와 눈 간의 거리를 설정할 수 있도록 하는 방식을 제공한다.

홍채 인식 시스템에서는 눈의 영상을 촬영하는 카메라의 초점위치에 가능한 정확히 사람의 눈을 위치시켜야 양질의 영상을 얻을 수 있으며, 영상의 화질이 좋지 않으면 높은 인증 정확도를 확보할 수 없다. 일반적으로 홍채인식에 사용되는 카메라의 초점 심도를 고려하면, 눈이 카메라의 초점위치에서 +/- 5mm 구간을 벗어나면 인식 정밀도가 급격히 저하하게 되어, 이 범위 정도에 눈을 위치시켜야 한다. 이러한 이유로 촬영 영상의 화질을 높이 기 위하여, 눈이 카메라 초점위치에 위치하도록 음성 안내를 하거나 인증 과정을 돕는 보조자를 배치하여야 하는 불편함이 있으며, 인증 시간이 오래 걸리는 문제가 있다. 특히 출입자가 많은 건물 등의 출입 시스템의 경우에는 통행의 병목이 되어 적용의 걸림돌이 된다.

본 발명에서는 이러한 홍채 인식용의 카메라에서 인증을 받으려는 사람의 눈의 위치가 접합한 지를 인증을 받으려는 본인이 직접 확인 할 수 있는 방법을 제공한다.

본 발명은 하나 이상의 렌즈로 구성된 렌즈 군과 가시광은 반사하고 적외선광을 투과시키는 광학필터와 촬영카메라와 영상처리 및 인식을 위한 메인보드로 구성되어, 피인증자가 렌즈 군과 광학필터에 의한 반사 광학계로 본인의 눈의 상을 보며, 렌즈군의 효과로 촬영카메라부터 특정 거리에 위치하였을 때 본인의 눈의 반사된 상이 선명하게 보이는 것을 확인할 수 있다. 이때 피 인증 자가 본인의 눈을 선명하게 볼 수 있을 때, 눈의 위치가 촬영카메라의 초점 위치 있도록 배치함으로써, 피 인증자가 별도의 도움없이 스스로 눈의 초점이 맞는 위치를 찾을 수 있도록 함으로서 촬영카메라가 용이하게 최적 영상을 획득할 수 있도록 한다.

본 발명에 의하여, 홍채 인식 시스템의 가장 큰 단점 중에 하나인 피 인증가가 촬영카메라의 촬영 최적 위치에 눈을 위치시키는 어려움을 경감시켜, 생체 인식 방법 중 가장 정밀한 정확도를 가지는 홍채 인식 시스템의 사용 편리성을 높이는 효과가 있다.

도 1은 종래의 홍채인식장치의 예시이다.
도 2는 종래의 홍채인식장치의 내부 구성 예시이다.
도 3은 광학필터의 광학적 투과 특성의 예시이다.
도4는 종래의 방식에서 홍채인식을 위한 눈의 배치 예시이다.
도5는 본 발명의 홍채 인식 장치의 구성이다.
도6은 본 발명의 홍채인식 장치에서 홍채인식을 위한 눈의 배치이다.
도 7은 본 발명의 렌즈군과 광학필터의 등가 광학계이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 설명하기로 한다.

도 1은 종래의 홍채인식장치의 예시이고, 도 2는 종래의 홍채인식장치의 내부 구성 예시이고, 도 3은 광학필터의 광학적 투과 특성의 예시이고, 도 4는 종래의 방식에서 홍채인식을 위한 눈의 배치 예시이며, 도 5는 본 발명의 홍채 인식 장치의 구성이고, 도 6은 본 발명의 홍채인식 장치에서 홍채인식을 위한 눈의 배치이고, 도 7은 본 발명의 렌즈군과 광학필터의 등가 광학계이다.

도 1과 도 2는 종래의 홍채 인식 시스템의 예시로서, 종래의 홍채인식장치(100)는 일부 파장대의 광을 차단하고 다른 파장의 광학은 투과시키는 광학필터(110)와 소정의 렌즈군과 촬상소자로 구성되는 촬영카메라(100)와 피사체의 거리를 인식하여 피인증자가 특정 거리 이내로 접근하면 시스템이 작동이 개시되게 하기 위한 거리 센서(120)와 홍채인식 정확도를 높이기 위한 조명을 제공하는 적외선조명(130)과 전체 시스템을 제어하고 인식 작업을 하는 회로기판(300)으로 구성된다. 도3은 상기 광학필터(110)는 광학적 투과 특성을 도시한다. 상기 광학필터(110)는 가시광을 포함한 특정영역(111)의 광은 반사하고 적외선 구간 일부(112)를 투과시키는 광학코팅막을 가짐으로 사람의 눈에는 거울과 같이 보인다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이 피검사자는 본인의 눈(400)이 상기 광학필터(110)에서 반사된 반사 영상으로 확인할 수 있으며, 상기 촬영카메라(100)가 최적 영상을 얻기 위해서는 눈을 초점 거리(410)에 위치시켜야 한다. 종래 방법에서는 눈과 장치와의 거리가 최적인지를 스스로 확인할 수 있는 방법이 없어, 보조적으로 음성 안내 등을 이용한다.

도 5에서 도 7은 본 발명의 실시 예이다. 도 5를 참조하여 설명하면 본 발명은 하나 이상의 렌즈로 구성된 렌즈군(600)과 특정 파장의 광은 반사하고 특정 영역의 광은 투과시키는 광학필터(700)와 내부에 소정의 렌즈 군과 촬상소자를 구비한 촬영카메라(500)로 구성된다. 도시에서 카메라 제어와 신호처리 등을 위한 회로 부분은 생략하였다. 도 6은 본 발명에서 홍채인식을 위한 눈의 배치로서 피인증자(800)는 렌즈군(600)과 광학필터(700)에서 반사된 상을 통하여 본인 스스로의 눈을 볼 수 있다. 도 7은 본 발명의 광학적으로 등가 배치로서, 본 발명의 광학계는 상기 피인증자(800)가 동일한 렌즈를 두 번 통과하여 본인의 눈을 바라보는 광학계와 동일한 광학계가 되며, 상기 렌즈군(600) 두 개가 형성하는 초점 거리에 상응하는 거리에 눈이 위치할 때 피인증자(800) 본인의 눈으로 본 반사 영상이 가장 초점이 잘 맞게 된다. 즉 상기 렌즈(600)으로부터 상기 피증자의 눈(800) 간의 거리(820)가 소정의 위치에 있을 때 본인의 눈의 반사 상이 선명하게 보이고 그 외의 영영에서는 스스로의 눈이 흐릿하게 보이게 되어, 상기 피검증인의 눈(800)에 본인 눈의 반사된 상이 선명하게 보일 때, 상기 촬영카메라(500)와 상기 눈(800)간의 거리 또한 상기 촬영카메라(500)의 초점거리가 되도록 배치한다. 이에 따라 피검증자가 스스로의 눈에 반사 상이 잘 보이는 위치에 눈을 위치시킬 때, 촬영카메라도 최적 초점 위치가 되어 양질의 영상을 획들 할 수 있다.

Claims (6)

1개 이상의 렌즈로 구성된 제1렌즈군;
1개 이상의 렌즈로 구성된 제2렌즈군;
상기 제1렌즈군과 상기 제2렌즈군 사이에 배치되며 특정 대역 파장의 광은 투과하고 나머지 파장대의 광은 반사하는 광학필터;
상기 제1렌즈군과 상기 제2렌즈군과 상기 광학필터에 의하여 형성되며 상기 광학필터를 투과하는 파장의 빛에 의하여 형성되는 제1광학경로;
상기 제1렌즈군과 상기 광학필터에 의하여 형성되며 상기 광학필터에서 반사되는 파장의 빛에 의하여 형성되는 제2광학경로;
상기 제2렌즈군과 인접하여 배치되며 전기적 영상신호를 출력하는 촬상 모듈로 구성되는 것을 특징으로 하는 홍채 인식용 카메라 모듈

제1청구항에 있어서 상기 광학필터는 가시광 대역의 광은 반사하고 적외선 영역의 광은 투과시킨다.

제1청구항에 있어 상기 제1광학경로는 상기 광학필터를 투과하는 파장의 빛이 가지는 경로로서 피검사자의 눈으로부터 시작하여 상기 제1렌즈군 다음에 상기 광학필터 다음에 상기 제2렌즈군 다음에 상기 촬상모듈의 순서로 광이 진행하며, 피검사자의 눈의 영상이 촬상 모듈에 형성되는 경로이며, 상기 제2광학경로는 상기 광학필터에서 반사되는 파장의 빛이 가지는 경로로서 피검사자의 눈으로부터 시작하여 상기 제1렌즈군 다음으로 상기 광학필터 다음으로 상기 제1렌즈군을 지나 다시 피검사자의 눈에 피검사자 자신의 눈의 상이 맺는 반사 광학 경로를 갖는 것을 특징으로 하는 홍채인식용 카메라 모듈.

제1청구항에 있어, 상기 제1광학경로의 초점위치와 상기 제2광학경로의 초점위치가 동일하게 설정되어 상기 제2광학경로에 의하여 피검사자 눈에 자신의 눈의 반사 상이 선명하게 보이는 초점 위치에 있을 때, 상기 제1광학경로에 의해 상기 촬상 모듈에 형성되는 눈의 영상도 최적 초점이 되는 것을 특징으로 하는 홍채인식용 카메라 모듈

제 1청구항에 있어, 상기 홍채인식용 카메라 모듈에는 신호처리를 위한 회로부와 피인증자가 근접하는 것을 인지하기 위한 거리 센서와 적외선 조명등을 선택적으로 부가될 수 있다.

제1 청구항에 있어, 상기 홍채 인식용 카메라 모듈에서 상기 제2렌즈군은 상기 제2렌즈군의 광축 방향으로 렌즈를 이동시킬 수 있는 구동 계를 부착하여, 더 정밀하게 최적 초점을 찾도록 선택적으로 구성할 수 있다.

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