KR20120032223A - 차량 내 운전자 인증 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 내 운전자 인증 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 밝은 곳에서 촬영한 인증용 안면 영상과 어두운 곳에서 촬영한 인증용 안면 영상을 각각 데이터베이스화하고, 인증시 운전자의 안면 영상을 촬영한 후 현재의 조도(照度)에 따라 해당 데이터베이스를 선택하여 인증함으로써, 차량 내 밝기에 관계없이 높은 인식률로 신속하게 운전자를 인증할 수 있는 차량 내 운전자 인증 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 차량 내 조도값이 임계치를 초과하는 경우에 촬영된 인증용 안면 영상(이하, 제 1 안면 영상)을 저장하고 있는 제 1 데이터 저장부; 차량 내 조도값이 상기 임계치를 초과하지 않는 경우에 촬영된 인증용 안면 영상(이하, 제 2 안면 영상)을 저장하고 있는 제 2 데이터 저장부; 차량 내 조도값을 출력하는 조도 감지부; 차량 내 운전자의 안면 영상을 촬영하는 영상 촬영부; 및 상기 영상 촬영부가 차량 내 운전자의 안면 영상을 촬영한 시점의 조도값이 임계치를 초과하면, 상기 촬영된 안면 영상을 상기 제 1 안면 영상들과 비교하여 인증하고, 임계치를 초과하지 않으면 상기 촬영된 안면 영상을 상기 제 2 안면 영상들과 비교하여 인증하는 인증부를 포함한다.

Description

차량 내 운전자 인증 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DRIVER AUTHENTICATION IN VEHICLE}

본 발명은 차량 내 운전자 인증 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밝은 곳에서 촬영한 인증용 안면 영상(이하, 제 1 안면 영상)과 어두운 곳에서 촬영한 인증용 안면 영상(이하, 제 2 안면 영상)을 각각 데이터베이스화하고, 인증시 운전자의 안면 영상을 촬영한 후 현재의 조도(照度)에 따라 해당 데이터베이스를 선택하여 인증하는 차량 내 운전자 인증 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

차량의 도난을 방지하고 운전자에게 맞춤형 편의 서비스를 제공하기 위해 운전자의 안면을 인식하여 등록된 운전자를 인증하는 장치가 개발되었다.

종래의 차량 내 운전자 인증 장치는, 도 1에 도시된 바와 같이 인증에 사용되는 등록 영상이 동일한 사람이라 하더라도 밝은 곳에서 촬영되었을 때(a)와 어두운 곳에서 촬영되었을 때(b)가 서로 다름을 감안하지 않은 채, 제 1 안면 영상과 제 2 안면 영상 중에서 어느 하나만을 등록한 후 운전자의 인증에 사용하기 때문에 안면 인식률이 매우 낮은 문제점이 있다.

예를 들어, 운전자가 밝은 곳에서 촬영한 영상을 안면 인식용으로 등록한 상태에서, 동일 운전자가 밝은 곳에서 인증을 요청하는 경우 운전자의 안면 인식률은 정상이지만, 동일 운전자가 어두운 곳에서 인증을 요청한 경우 운전자의 안면 인식률이 매우 낮은 문제점이 있다.

이를 도 2를 참조하여 좀 더 상세히 살펴보면, "201"은 운전자 인증시 밝은 곳에서 촬영된 안면 영상을 제 1 안면 영상과 비교하거나, 운전자 인증시 어두운 곳에서 촬영된 안면 영상을 제 2 안면 영상과 비교하는 경우의 안면 인식률(동시간대)을 나타내고, "202"는 운전자 인증시 밝은 곳에서 촬영된 안면 영상을 제 2 안면 영상과 비교하거나, 운전자 인증시 어두운 곳에서 촬영된 안면 영상을 제 1 안면 영상과 비교하는 경우의 안면 인식률(주/야 교차)을 나타낸다.

"203"은 운전자 인증시 밝은 곳에서 촬영된 안면 영상을 제 1 안면 영상과 비교하거나, 운전자 인증시 어두운 곳에서 촬영된 안면 영상을 제 2 안면 영상과 비교하는 경우의 안면 인식/검출률(동시간대)을 나타내고, "204"는 운전자 인증시 밝은 곳에서 촬영된 안면 영상을 제 2 안면 영상과 비교하거나, 운전자 인증시 어두운 곳에서 촬영된 안면 영상을 제 1 안면 영상과 비교하는 경우의 안면 인식/검출률(주/야 교차)을 나타낸다.

이는 하기의 [표 1]과 같이 요약할 수 있다.

이를 통해 알 수 있듯이, 종래의 차량 내 운전자 인증 장치는 '동시간대'의 경우에는 안면 인식/검출률이 정상이지만, '주/야 교차'의 경우에는 안면 인식/검출률이 매우 낮아 정상적으로 운전자를 인증할 수 없는 문제점이 있다.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 밝은 곳에서 촬영한 인증용 안면 영상과 어두운 곳에서 촬영한 인증용 안면 영상을 각각 데이터베이스화하고, 인증시 운전자의 안면 영상을 촬영한 후 현재의 조도(照度)에 따라 해당 데이터베이스를 선택하여 인증함으로써, 차량 내 밝기에 관계없이 높은 인식률로 신속하게 운전자를 인증할 수 있는 차량 내 운전자 인증 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 차량 내 조도값이 임계치를 초과하는 경우에 촬영된 인증용 안면 영상(이하, 제 1 안면 영상)을 저장하고 있는 제 1 데이터 저장부; 차량 내 조도값이 상기 임계치를 초과하지 않는 경우에 촬영된 인증용 안면 영상(이하, 제 2 안면 영상)을 저장하고 있는 제 2 데이터 저장부; 차량 내 조도값을 출력하는 조도 감지부; 차량 내 운전자의 안면 영상을 촬영하는 영상 촬영부; 및 상기 영상 촬영부가 차량 내 운전자의 안면 영상을 촬영한 시점의 조도값이 임계치를 초과하면, 상기 촬영된 안면 영상을 상기 제 1 안면 영상들과 비교하여 인증하고, 임계치를 초과하지 않으면 상기 촬영된 안면 영상을 상기 제 2 안면 영상들과 비교하여 인증하는 인증부를 포함한다.

또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 차량 내 운전자의 안면 영상이 입력됨에 따라 현재의 조도값을 확인하는 조도값 확인단계; 상기 확인 결과, 현재의 조도값이 임계치를 초과하면 상기 입력된 안면 영상을, 차량 내 조도값이 임계치를 초과하는 경우에 촬영된 운전자들의 인증용 안면 영상과 비교하여 인증하는 단계; 및 상기 확인 결과, 현재의 조도값이 임계치를 초과하지 않으면 상기 입력된 안면 영상을, 차량 내 조도값이 임계치를 초과하지 않는 경우에 촬영된 운전자들의 인증용 안면 영상과 비교하여 인증하는 단계를 포함한다.

상기와 같은 본 발명은, 밝은 곳에서 촬영한 인증용 안면 영상과 어두운 곳에서 촬영한 인증용 안면 영상을 각각 데이터베이스화하고, 인증시 운전자의 안면 영상을 촬영한 후 현재의 조도(照度)에 따라 해당 데이터베이스를 선택하여 인증함으로써, 차량 내 밝기에 관계없이 높은 인식률로 신속하게 운전자를 인증할 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 이용되는 제 1 안면 영상과 제 2 안면 영상에 대한 일예시도,
도 2 는 종래의 차량 내 운전자 인증 장치에서의 안면 인식률에 대한 일예시도,
도 3 은 본 발명에 따른 차량 내 운전자 인증 장치에 대한 일실시예 구성도,
도 4 는 본 발명에 따른 차량 내 운전자 인증 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3 은 본 발명에 따른 차량 내 운전자 인증 장치에 대한 일실시예 구성도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 내 운전자 인증 장치는 제 1 데이터 저장부(10), 제 2 데이터 저장부(20), 조도 감지부(30), 영상 입력부(40), 영상 처리부(50), 및 인증부(60)를 포함한다.

각 구성요소들에 대해 상세히 살펴보면, 제 1 데이터 저장부(10)는 차량 내 조도값이 기준 조도값(이하, 임계치)을 초과하는 경우에 촬영된 운전자들의 인증용 안면 영상(이하, 제 1 안면 영상)을 저장하고 있다.

제 2 데이터 저장부(20)는 차량 내 조도값이 기준 조도값(이하, 임계치)을 초과하지 않는 경우에 촬영된 운전자들의 인증용 안면 영상(이하, 제 2 안면 영상)을 저장하고 있다.

조도 감지부(광 센서)(30)는 차량 내 밝기에 따른 감지 전압값인 조도값을 출력한다.

영상 촬영부(40)는 차량 내 운전석에 앉아 있는 운전자의 안면 영상을 촬영한다. 일예로, 적외선 카메라를 포함한다.

영상 처리부(50)는 영상 촬영부(40)가 촬영한 안면 영상을 벡터 연산의 함수로 처리한다.

즉, 영상 처리부(50)는 인증부(40)에 의한 필터 연산, 안면 영상의 윤곽선 추출, 특징 추출 등의 벡터 연산이 빠른 속도로 수행되도록 안면 영상을 벡터 연산에 관한 함수들로 처리하는 프로그램을 탑재한다.

인증부(60)는 조도 감지부(30)를 통해 현재의 조도값을 확인한 후 임계치를 초과하면, 영상 처리부(50)에서 처리된 안면 영상을 제 1 데이터 저장부에 저장되어 있는 제 1 안면 영상들과 비교하여 인증하고, 임계치를 초과하지 않으면 영상 처리부(50)에서 처리된 안면 영상을 제 2 데이터 저장부에 저장되어 있는 제 2 안면 영상들과 비교하여 인증한다.

또한, 인증부(60)는 영상 처리부에서 처리된 영상의 히스토그램 분포를 분석하여, 일예로 어두운 부분이 영상의 50%를 초과하면 제 2 안면 영상으로 구분하고, 50%를 초과하지 않으면 제 1 안면 영상으로 구분할 수도 있다.

또한, 인증부(60)는 영상 처리부(50)에서 처리된 벡터 연산의 함수들로부터 안면 영상의 노이즈를 제거하고 그 특징을 추출하여 신원을 인증한다.

즉, 인증부(60)는 ULBP(Uniform Local Binary Pattern) 방식을 이용하여 등록 영상과 입력 영상의 안면 히스토그램(Feature Histogram)을 생성한 후 "Chi-square distance" 방식으로 상호 매칭하여 운전자를 인증한다. 이때 ULBP의 히스토그램 매칭 판별기를 이용한다.

본 발명에서는 현재 조도값에 따라 해당 운전자의 인증용 안면 영상을 신속하게 검출하기 위해, 제 1 데이터 저장부(10)와 제 2 데이터 저장부(20)를 구비하여 제 1 안면 영상과 제 2 안면 영상을 따로 저장하였지만, 각 인증용 안면 영상에 제 1 안면 영상인지 제 2 안면 영상인지를 나타내는 구분정보를 저장하여 하나의 데이터 저장부를 통해 구현할 수도 있다.

또한, 본 발명은 별도로 조도 감지부(30)를 구비하지 않고, 차량에 이미 구비되어 있는 램프 자동 제어 시스템과 연동하여 조도값을 획득할 수도 있다. 이 경우 차량 안이나 차량 밖의 조도차는 본 발명에 아무런 영향을 미치지 않는다. 그 이유는 차량이 지하 주차장에 위치한 상태에서 운전자가 차량의 시동을 걸기 위해 안면 인증을 시도하는 경우, 차량 안의 조도값이나 차량 밖의 조도값은 모두 임계치 이하가 되기 때문이다.

다른 예로, 차량이 지상 주차장에 위치한 상태에서는 차량 안의 조도값이나 차량 밖의 조도값이 모두 임계치를 초과하기 때문에 램프 자동 제어 시스템과 연동하여 조도값을 획득하여도 무방하다.

부가적으로 램프 자동 제어 시스템은 조도값에 따라 차량의 램프를 자동을 ON/OFF하는 시스템을 의미한다.

또한, 본 발명은 인증용 안면 영상을 데이터 저장부에 저장함에 있어, 촬영 시점의 조도값에 따라 자동으로 제 1 데이터 저장부(10) 또는 제 2 데이터 저장부(20)에 저장한다.

즉, 촬영 시점의 조도값이 임계치를 초과하면 제 1 데이터 저장부(10)에 저장하고, 임계치를 초과하지 않으면 제 2 데이터 저장부(20)에 저장한다.

도 4 는 본 발명에 따른 차량 내 운전자 인증 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.

먼저, 제 1 데이터 저장부(10)는 차량 내 조도값이 임계치를 초과하는 경우에 촬영된 운전자들의 인증용 안면 영상(이하, 제 1 안면 영상)을 저장하고 있고, 제 2 데이터 저장부(20)는 차량 내 조도값이 임계치를 초과하지 않는 경우에 촬영된 운전자들의 인증용 안면 영상(이하, 제 2 안면 영상)을 저장하고 있다(401).

이후, 영상 처리부(50)는 촬영된 차량 내 운전자의 안면 영상을 벡터 연산의 함수로 처리한다(402).

이후, 인증부(60)는 조도 감지부(30)를 통해 현재의 조도값을 확인한다(403).

상기 확인 결과(403), 임계치를 초과하면 영상 처리부(50)에서 처리된 안면 영상을 제 1 데이터 저장부에 저장되어 있는 제 1 안면 영상들과 비교하여 인증한다(404).

상기 확인 결과(403), 임계치를 초과하지 않으면 영상 처리부(50)에서 처리된 안면 영상을 제 2 데이터 저장부에 저장되어 있는 제 2 안면 영상들과 비교하여 인증한다(405).

한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

10 : 제 1 데이터 저장부 20 : 제 2 데이터 저장부
30 : 조도 감지부 40 : 영상 촬영부
50 : 영상 처리부 60 : 인증부

Claims (5)

1. 차량 내 조도값이 임계치를 초과하는 경우에 촬영된 인증용 안면 영상(이하, 제 1 안면 영상)을 저장하고 있는 제 1 데이터 저장부;
   차량 내 조도값이 상기 임계치를 초과하지 않는 경우에 촬영된 인증용 안면 영상(이하, 제 2 안면 영상)을 저장하고 있는 제 2 데이터 저장부;
   차량 내 조도값을 출력하는 조도 감지부;
   차량 내 운전자의 안면 영상을 촬영하는 영상 촬영부; 및
   상기 영상 촬영부가 차량 내 운전자의 안면 영상을 촬영한 시점의 조도값이 임계치를 초과하면, 상기 촬영된 안면 영상을 상기 제 1 안면 영상들과 비교하여 인증하고, 임계치를 초과하지 않으면 상기 촬영된 안면 영상을 상기 제 2 안면 영상들과 비교하여 인증하는 인증부
   를 포함하는 차량 내 운전자 인증 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 인증부는,
   상기 촬영된 안면 영상의 히스토그램 분포를 분석하여 상기 제 1 데이터 저장부 또는 제 2 데이터 저장부를 선택하는 기능을 더 수행하는 차량 내 운전자 인증 장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 인증부는,
   상기 차량 내 램프 자동 제어 시스템과 연동하여 조도값을 획득하는 것을 특징으로 하는 차량 내 운전자 인증 장치.
   
4. 차량 내 운전자의 안면 영상이 입력됨에 따라 현재의 조도값을 확인하는 조도값 확인단계;
   상기 확인 결과, 현재의 조도값이 임계치를 초과하면 상기 입력된 안면 영상을, 차량 내 조도값이 임계치를 초과하는 경우에 촬영된 운전자들의 인증용 안면 영상과 비교하여 인증하는 단계; 및
   상기 확인 결과, 현재의 조도값이 임계치를 초과하지 않으면 상기 입력된 안면 영상을, 차량 내 조도값이 임계치를 초과하지 않는 경우에 촬영된 운전자들의 인증용 안면 영상과 비교하여 인증하는 단계
   를 포함하는 차량 내 운전자 인증 방법.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 차량 내 램프 자동 제어 시스템과 연동하여 조도값을 획득하는 단계
   를 더 포함하는 차량 내 운전자 인증 방법.
   

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