KR20120057446A - 차량내 운전자 실제 얼굴 인증 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량내 운전자 실제 얼굴 인증 방법에 관한 기술이다.
본 발명에 따른 차량내 운전자 실제 얼굴 인증 방법은, 조명의 온상태와 오프상태에서 각각 운전자 얼굴을 촬영하는 과정과, 상기 온상태에서 촬영한 영상 데이터와 상기 오프상태에서 촬영한 영상데이터의 차영상을 추출하는 과정과, 상기 차영상으로부터 경계면을 추출하는 과정과, 상기 경계면의 곡선형 여부를 판별하는 과정과, 상기 경계면의 곡선형 여부에 따라 실제 얼굴 여부를 판별하는 과정을 포함한다.
본 발명은 별도의 센서의 구비없이 차량내 조명을 이용하여 차량내에서 운전자 얼굴에 반사되는 빛의 반사형태를 이용하여 운전자 얼굴의 인증을 수행함으로써 얼굴 인증 효율을 향상시키는 효과가 있다.

Description

차량내 운전자 실제 얼굴 인증 방법{Method for authenticating face of driver in vehicle}

본 발명은 차량내 운전자 실제 얼굴 인증 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량내에서 운전자 얼굴에 반사되는 빛의 반사형태를 이용하여 운전자 얼굴의 인증을 수행하는 기술이다.

얼굴 인증 시스템은 인증 대상자의 얼굴로 개인인증을 수행하는 시스템이다.

최근에 사용되고 있는 얼굴 인증 시스템은 인증 대상의 얼굴을 촬영하여 인증 대상을 특정할 수 있는 얼굴의 특징점을 등록데이터로 등록하고 인증시에 인증 대상자의 얼굴을 재차 촬영해서 얼굴의 특징점 데이터를 추출하고 등록데이터와 비교해서 일치하는지 여부를 판단하는 방식으로 인증을 수행한다.

특히, 종래에 눈의 깜박임이나 동공의 움직임 등을 이용하여 위/변조를 확인하는데, 사진 등을 이용하는 경우 동공의 움직임이나 깜박임을 조작할 수 있어 얼굴 인증 효율성이 낮은 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 별도의 센서의 구비없이 차량내 조명의 온오프에 따른 얼굴 영상 데이터의 차영상을 추출하고 차영상의 경계면을 실제 얼굴여부를 확인할 수 있도록 하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량내 운전자 실제 얼굴 인증 방법은, 조명의 온상태와 오프상태에서 각각 운전자 얼굴을 촬영하는 과정과, 상기 온상태에서 촬영한 영상 데이터와 상기 오프상태에서 촬영한 영상데이터의 차영상을 추출하는 과정과, 상기 차영상으로부터 경계면을 추출하는 과정과, 상기 경계면의 곡선형 여부를 판별하는 과정과, 상기 경계면의 곡선형 여부에 따라 실제 얼굴 여부를 판별하는 과정을 포함한다.

또한, 상기 차영상으로부터 경계면을 추출하는 과정은, 상기 차영상을 이진화하는 과정과, 상기 이진화된 차영상을 레이블링하여 가장 큰 레이블을 추출하는 과정과, 상기 가장 큰 레이블의 노이즈를 제거하는 과정과, 상기 노이즈가 제거된 가장 큰 레이블의 경계면을 추출하는 과정을 포함한다.

또한, 상기 가장 큰 레이블의 노이즈를 제거하는 과정은, 모폴로지(Morphology)기법 중 열기(opening)기법을 통해 상기 가장 큰 레이블의 노이즈를 제거하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 노이즈가 제거된 가장 큰 레이블의 경계면을 추출하는 과정은, 체인코드 기법 또는 에지추출 기법을 통해 상기 경계면을 추출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 경계면의 곡선형 여부에 따라 실제 얼굴 여부를 판별하는 과정은, 상기 경계면이 곡선형이면 상기 운전자 얼굴이 실제 얼굴인 것으로 판별하고, 상기 경계면이 직선형이면 상기 운전자 얼굴이 사진인 것으로 판별하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 본 발명은 별도의 센서의 구비없이 차량내 조명을 이용하여 차량내에서 운전자 얼굴에 반사되는 빛의 반사형태를 이용하여 운전자 얼굴의 인증을 수행함으로써 얼굴 인증 효율을 향상시키는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량내 운전자 얼굴 인증 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량내 운전자 실제 얼굴 인증 방법을 나타내는 순서도.
도 3a는 도 2의 조명을 오프시킨 상태의 얼굴 영상 데이터의 예시도.
도 3b는 도 2의 조명을 온시킨 상태의 얼굴 영상 데이터의 예시도.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 차량내 운전자 실제 얼굴 인증 방법을 설명하기 위한 도면.
도 5는 도 2의 모폴로지 연산을 설명하기 위한 도면.
도 6a는 도 2의 추출된 경계면이 곡선형태인 경우의 예시도.
도 6b는 도 2의 추출된 경계면이 직선형태인 경우의 예시도.

이하, 본 발명에 따른 차량내 운전자 실제 얼굴 인증 방법을 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량내 운전자 얼굴 인증 시스템의 구성도이다.

본 발명의 실시예에 따른 차량내 운전자 얼굴 인증 시스템은 카메라(100), 조명(200) 및 제어부(300)를 포함한다.

카메라(100)는 제어부(300)의 제어에 따라 운전자의 얼굴을 촬영한다.

조명(200)은 제어부(300)의 제어에 따라 온오프된다. 조명(200)은 차량 실내등(210) 및 적외선 조명(220)을 포함한다.

제어부(300)는 카메라(100)에 의해 촬영된 영상데이터의 차영상을 추출하고, 차영상을 이진화하고 레이블링하여 가장 큰 레이블을 추출한 후, 모폴로지 연산을 통해 가장 큰 레이블의 노이즈를 제거하고, 체인코드 기법 또는 에지 추출기법을 이용하여 가장 큰 레이블의 경계면을 추출한다. 이어, 제어부(300)는 경계면의 픽셀 위치를 분석하여 경계면의 곡선형 여부를 판별하고 경계면이 곡선형이면 운전자 얼굴이 실제 얼굴인 것으로 판별하고 경계면이 직선형이면 운전자 얼굴이 사진인 것으로 판별한다.

이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량내 운전자 실제 얼굴 인증 방법을 구체적으로 설명하기로 한다.

먼저, 제어부(300)는 카메라(100) 및 조명(200)을 제어하여 조명(200)이 온된 상태에서 운전자 얼굴을 촬영하고, 조명(200)이 오프된 상태에서 운전자 얼굴을 촬영한다(S100).

그 후, 제어부(300)는 조명(200)이 온된 상태에서 촬영한 영상 데이터(도 3a)와 조명(200)이 오프된 상태에서 촬영한 영상 데이터(도 3b)의 차영상(도 4a)을 산출한다(S200).

이어, 제어부(300)는 배경과 객체(운전자 얼굴)을 구분하는 경계를 인식하기 위해 차영상을 이진화하고 도 4b와 같이 얼굴영역을 추출한 후, 도 4c와 같이 추출한 얼굴영역을 레이블링(그룹핑)을 하여 가장 큰 레이블을 추출한다(S300).

그 후, 제어부(300)는 모폴로지(Morphology)기법 중 열기(opening)기법을 통해 가장 큰 레이블의 노이즈를 제거한다(S400). 이때, 모폴로지 기법은 영상에서 잡음을 제거하거나 영상에서 객체의 모양을 기술하는 기법이며, 팽창(dilatation)연산과 침식(erosion)연산을 포함한다. 여기서, 팽창연산은 영상데이터의 밝은 부분을 확장하고, 침식연산은 영상데이터의 어두운 부분을 확장한다.

특히, 모폴로지 기법 중 열기(opening)기법은 팽창연산 후에 침식연산을 수행하여 도 5에서와 같이 가느다란 밝은 부분(10, 20, 30)을 제거한다.

이어서, 제어부(300)는 체인코드(chain code) 기법 또는 에지(edge) 추출기법을 이용하여 가장 큰 레이블의 경계면을 도 4e와 같이 추출한다(S500).

이때, 체인코드 기법은 물체 또는 영역의 경계선을 방향과 길이를 미리 정한 직선성분의 체인으로 표현하는 것으로 최종 경계선은 일련의 체인코드로 부호화하여 표현된다. 또한, 에지 추출 기법은 모폴로지 기법을 통해 노이즈를 제거한 영상데이터 중 픽셀을 바로 옆의 픽셀들 값과 비교해서 일정 값 이상이면 에지로 검출한다. 즉, 픽셀과 바로 옆의 픽셀의 차이가 일정 값 이상이면 흰색으로 표시하고 일정값 미만이면 검은색으로 표시하여 흰색부분이 경계선으로 검출된다.

그 후, 제어부(300)는 경계면의 픽셀 위치를 분석하여 경계면의 선형여부를 판별하고(S600), 경계면의 선형여부에 따라 실제 얼굴여부를 판별한다(S700).

이때, 실제 얼굴을 촬영한 영상 데이터로부터 경계면을 추출하면 도 6a와 같이 곡선형태의 경계면이 추출되고, 얼굴 사진을 촬영한 영상 데이터로부터 경계면을 추출하면 도 6b와 같이 직선형태의 경계면이 추출된다.

이에, 제어부(300)는 추출한 경계면이 곡선형태이면 촬영한 운전자 얼굴이 실제 얼굴인 것으로 판단하고, 추출한 경계면이 직선형태이면 촬영한 운전자 얼굴이 사진인 것으로 판단한다.

이와같이, 본 발명은 차량 내에서 조명을 온오프한 상태에서 각각의 운전자 얼굴을 촬영하여 조명을 온시킨 상태의 영상 데이터와 조명을 오프시킨 상태의 영상 데이터의 차영상으로부터 경계선을 추출하여 경계선이 곡선형인지 직선형인지에 따라 실제 얼굴 여부를 판별한다.

100 : 카메라
200 : 조명
300 : 제어부
210 : 차량 실내등
220 : 적외선 조명

Claims (5)

1. 조명의 온상태와 오프상태에서 각각 운전자 얼굴을 촬영하는 과정;
   상기 온상태에서 촬영한 영상 데이터와 상기 오프상태에서 촬영한 영상데이터의 차영상을 추출하는 과정;
   상기 차영상으로부터 경계면을 추출하는 과정;
   상기 경계면의 곡선형 여부를 판별하는 과정; 및
   상기 경계면의 곡선형 여부에 따라 실제 얼굴 여부를 판별하는 과정
   을 포함하는 차량내 운전자 실제 얼굴 인증 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 차영상으로부터 경계면을 추출하는 과정은,
   상기 차영상을 이진화하는 과정;
   상기 이진화된 차영상을 레이블링하여 가장 큰 레이블을 추출하는 과정;
   상기 가장 큰 레이블의 노이즈를 제거하는 과정; 및
   상기 노이즈가 제거된 가장 큰 레이블의 경계면을 추출하는 과정
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량내 운전자 실제 얼굴 인증 방법.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 가장 큰 레이블의 노이즈를 제거하는 과정은,
   모폴로지(Morphology)기법 중 열기(opening)기법을 통해 상기 가장 큰 레이블의 노이즈를 제거하는 것을 특징으로 하는 차량내 운전자 실제 얼굴 인증 방법.
4. 청구항 2 또는 3에 있어서,
   상기 노이즈가 제거된 가장 큰 레이블의 경계면을 추출하는 과정은,
   체인코드 기법 또는 에지추출 기법을 통해 상기 경계면을 추출하는 것을 특징으로 하는 차량내 운전자 실제 얼굴 인증 방법.
5. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 경계면의 곡선형 여부에 따라 실제 얼굴 여부를 판별하는 과정은,
   상기 경계면이 곡선형이면 상기 운전자 얼굴이 실제 얼굴인 것으로 판별하고, 상기 경계면이 직선형이면 상기 운전자 얼굴이 사진인 것으로 판별하는 것을 특징으로 하는 차량내 운전자 실제 얼굴 인증 방법.

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