KR20120074358A - 생체 인증 시스템 - Google Patents

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KR20120074358A
KR20120074358A KR1020100136164A KR20100136164A KR20120074358A KR 20120074358 A KR20120074358 A KR 20120074358A KR 1020100136164 A KR1020100136164 A KR 1020100136164A KR 20100136164 A KR20100136164 A KR 20100136164A KR 20120074358 A KR20120074358 A KR 20120074358A
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배광혁
경규민
김태찬
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삼성전자주식회사
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast
    • H04N7/183—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast for receiving images from a single remote source

Abstract

생체 인증 시스템은 촬상 장치, 처리 장치 및 인증 회로를 포함한다. 상기 촬상 장치는 대상체로부터 반사된 적외선에 기초하여 서로 다른 정보를 포함하는 사용자의 제1 생체 데이터와 제2 생체 데이터를 동시에 제공한다. 상기 처리 장치는 상기 제1 생체 데이터와 상기 제2 생체 데이터를 처리하여 상기 제1 생체 데이터에 관한 제1 특성 데이터와 상기 제2 생체 데이터에 관한 제2 특성 데이터를 출력한다. 상기 인증 회로는 상기 제1 특성 데이터와 상기 제2 특성 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 사용자에 대한 개인 인증을 수행한다.

Description

생체 인증 시스템{Biometric authentication system}
본 발명은 인증 분야에 관한 것으로, 보다 상세하게는 인간의 몸의 일부인 생체의 특징을 이용하는 생체 인증 시스템에 관한 것이다.
인간의 몸에는 손발의 지문, 눈의 망막, 안면, 혈관 등 개인을 구별할 수 있는 부분이 다수 존재한다. 최근의 바이오 매트릭스 기술의 진전에 따라, 이러한 인간의 몸의 일부인 생체의 특징을 인식하여, 개인 인증하는 장치가 여러 가지로 제공되고 있다.
예컨대, 손바닥이나 손가락 혈관, 손바닥 무늬로부터 비교적 대량의 개인 특징 데이터를 얻을 수 있다. 혈관(정맥)의 모양은 태아 때부터 일생 변하지 않고, 사람마다 다르다고 알려져 있으므로 개인 인증에 적합하다.
이에 따라, 본 발명의 목적은 다수의 생체 정보에 기초하여 비접촉방식으로 개인 인증을 수행하는 생체 인증 시스템을 제공하는데 있다.
상기 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 인증 시스템은 촬상 장치, 처리 장치 및 인증 회로를 포함한다. 상기 촬상 장치는 대상체로부터 반사된 적외선에 기초하여 서로 다른 정보를 포함하는 사용자의 제1 생체 데이터와 제2 생체 데이터를 동시에 제공한다. 상기 처리 장치는 상기 제1 생체 데이터와 상기 제2 생체 데이터를 처리하여 상기 제1 생체 데이터에 관한 제1 특성 데이터와 상기 제2 생체 데이터에 관한 제2 특성 데이터를 출력한다. 상기 인증 회로는 상기 제1 특성 데이터와 상기 제2 특성 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 사용자에 대한 개인 인증을 수행한다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 촬상 장치는 상기 대상체에 비접촉적으로 적외선을 조사하고 상기 반사된 적외선을 수신하여 상기 제1 생체 데이터와 상기 제2 생체 데이터를 제공하는 ToF(time of flight) 카메라이고, 상기 제1 데이터는 상기 대상체의 깊이 데이터이고, 상기 제2 데이터는 상기 대상체의 적외선 데이터일 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서 상기 처리부는 상기 제1 생체 데이터에 기초하여 상기 제1 특성 데이터를 제공하는 제1 처리부 및 상기 제2 생체 데이터에 기초하여 상기 제2 특성 데이터를 제공하는 제2 처리부를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 제1 처리부는 상기 제1 생체 데이터를 3차원 직교 좌표상의 3차원 데이터로 변환하는 좌표 변환부, 상기 대상체에 대한 기준 데이터를 기초로 상기 3차원 데이터를 정렬하고 배경과 분리하여 분리된 데이터로 제공하는 정렬/분리부 및 상기 분리된 데이터로부터 상기 대상체의 형상에 관한 상기 제1 특성 데이터를 추출하는 제1 특성 추출부를 포함할 수 있다. 상기 대상체는 상기 사용자의 손이고, 상기 제1 특성 데이터는 상기 손의 형체에 관한 것일 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 대상체는 상기 사용자의 손이고, 상기 제2 특성 데이터는 손등의 정맥 패턴에 관한 것일 수 있다. 상기 제2 처리부는,
상기 제1 처리부로부터 제공되는 분리된 데이터에 기초하여 상기 제2 생체 데이터로부터 관심 영역(region of interest: ROI)을 분리하여 ROI 데이터를 제공하는 ROI 분리부 및 상기 ROI 데이터로부터 상기 제2 특성 데이터를 추출하는 제2 특성 추출부를 포함할 수 있다.
상기 제2 특성 데이터는 상기 정맥 패턴들의 방향 성분들 및 주파수 성분들 중 적어도 하나이고, 상기 방향 성분들은 상기 정맥 패턴들의 만곡 성분들과 각도 성분들이고, 상기 주파수 성분들은 상기 정맥 패턴들의 간격 및 개수일 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 인증 회로는 상기 제1 특성 데이터와 상기 사용자의 상기 제1 특성 데이터에 관련되어 저장된 제1 등록 데이터 사이의 유사도를 추출하여 제1 유사도 신호를 출력하는 제1 유사도 추출부, 상기 제2 특성 데이터와 상기 사용자의 상기 제2 특성 데이터에 관련되어 등록된 제2 등록 데이터 사이의 유사도를 추출하여 제2 유사도 신호를 출력하는 제2 유사도 추출부 및 상기 제1 유사도 신호 및 상기 제2 유사도 신호 중 적어도 하나에 기초하여 상기 사용자의 인증 여부를 나타내는 인증 신호를 출력하는 인증 신호 생성부를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 상기 인증 회로는 상기 제1 특성 데이터와 상기 제2 특성 데이터에 기초하여 상기 개인 인증을 수행하고, 상기 생체 인증 시스템은 멀티모달(multi-modal) 생체 인증 시스템일 수 있다.
상기 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체 인증 시스템은 제1 촬상 장치, 제2 촬상 장치, 제1 처리 장치, 제2 처리 장치 및 인증 회로를 포함한다. 상기 제1 촬상 장치는 대상체로부터 반사된 적외선에 기초하여 서로 다른 정보를 포함하는, 사용자의 제1 생체 데이터와 제2 생체 데이터를 동시에 제공한다. 제2 촬상 장치는 상기 대상체로부터 반사된 가시광선에 기초하여 컬러 데이터를 제공한다. 상기 제1 처리 장치는 상기 제1 생체 데이터와 상기 제2 생체 데이터를 처리하여 상기 제1 생체 데이터에 관한 제1 특성 데이터와 상기 제2 생체 데이터에 관한 제2 특성 데이터를 출력한다. 상기 제2 처리 장치는 상기 컬러 데이터를 처리하여 상기 컬러 데이터에 관한 제3 특성 데이터를 출력한다. 상기 인증 회로는 상기 제1 특성 데이터, 상기 제2 특성 데이터 및 상기 제3 특성 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 사용자에 대한 개인 인증을 수행한다. 예시적인 실시예에 있어서, 상기 제1 촬상 장치는 상기 대상체에 비접촉적으로 적외선을 조사하고 상기 반사된 적외선을 수신하여 상기 제1 데이터와 상기 제2 데이터를 제공하는 ToF(time of flight) 카메라이고, 상기 제2 촬상 장치는 상기 대상체로부터 반사된 상기 가시광선을 수신하여 상기 컬러 데이터를 제공하는 컬러 카메라일 수 있다. 상기 제2 처리 장치는 상기 제1 처리 장치로부터 제공되는 분리된 데이터에 기초하여 상기 컬러 데이터로부터 관심 영역(region of interest: ROI)을 분리하여 ROI 데이터를 제공하는 ROI 분리부 및 상기 ROI 데이터로부터 상기 제3 특성 데이터를 추출하는 특성 추출부를 포함할 수 있다.
촬상되는 대상체의 위치에 제한을 두지 않고 복수의 생체 특징 중 적어도 하나에 기초하여 비접촉식으로 사용자의 개인 인증을 수행할 수 있어 대상체에 대한 인식율을 높일 수 있고, 위생상의 관점에서도 더욱 좋다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 인증 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에서 촬상 장치가 제1 생체 데이터 및 제2 생체 데이터를 제공하는 원리를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 제1 처리부를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 제2 처리부를 나타내는 블록도이다.
도 5는 제2 생체 데이터를 나타낸다.
도 6a는 제1 생체 데이터가 변환된 3차원 데이터를 나타낸다.
도 6b는 분리된 데이터를 나타낸다.
도 7은 ROI 가 결정되는 것을 나타낸다.
도 8은 ROI와 정맥 패턴을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 인증 회로의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 10은 도 1의 데이터 베이스에 저장되는 생체 정보 데이터 베이스 파일을 나타낸다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체 인증 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 11의 제2 처리 회로의 구성을 나타낸다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 11의 인증 회로의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 인증 방법을 나타내는 흐름도이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 인증 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 생체 인증 시스템(10)은 촬상 장치(100), 처리 장치(150) 및 인증 장치(400)를 포함한다. 또한 생체 인증 시스템(10)은 데이터 베이스(450)와 사용자 인터페이스(470)를 더 포함할 수 있다.
촬상 장치(100)는 본체부(110), 적외선 광원(120) 및 적외선 필터(130)를 포함할 수 있다. 촬상 장치(110)는 적외선 광원(120, 보다 상세하게는 적외선 LED)을 이용하여 대상체(20, 보다 상세하게는 사용자의 팔)에 적외선을 조사(EMITTED IR)하고, 대상체(20)로부터 반사된 적외선(REFLECTED IR)을 수신한다. 반사된 적외선(REFLECTED IR)은 적외선 필터(130)를 통과하여 본체부(110)에 전달되기 때문에 본체부(110)에는 적외선만이 전달될 수 있다.
정맥에 흐르는 적혈구 중의 헤모글로빈은 산소를 잃고 있다. 이 헤모글로빈(환원 헤모글로빈)은 760 나노미터 부근의 근적외선을 흡수한다. 따라서 대상체(20)에 근적외선이 닿으면 정맥이 있는 부분만 반사가 적고, 반사된 적외선의 강약(진폭)으로 정맥(혈관상)의 위치를 인식할 수 있다.
촬상 장치(100)는 대상체(20)로부터 반사된 적외선을 처리하여 대상체(20)에 관한 깊이 정보인 제1 생체 데이터(DATA1)와 대상체(20)에 관한 적외선 정보인 제2 생체 데이터(DATA2)를 동시에 출력한다. 이를 위하여 촬상 장치(100)의 본체부(110)는, 도시하지는 않았지만, 복수의 픽셀들 및 이미지 처리 장치를 포함할 수 있다. 보다 상세하게는 제1 생체 데이터(DATA1)는 대상체(20)에 관한 깊이 이미지를 나타내고 제2 생체 데이터(DATA2)는 대상체(20)에 관한 적외선 이미지를 나타낼 수 있다.
도 2는 도 1에서 촬상 장치가 제1 생체 데이터 및 제2 생체 데이터를 제공하는 원리를 나타낸다.
도 2에는 도 1의 광원(120)에서 조사되는 적외선(EMITTED IR)과 대상체(20)로부터 반사되는 적외선(REFLECTED IR)이 도시되어 있다.
반사되는 적외선(REFLECTED IR)의 0도 90도 180도 270도의 지점들(P0, P1, P2, P3)에서의 진폭을 각각 A0, A1, A2, A3라고 하면, 대상체(20)와 촬상 장치(100) 사이의 거리는 다음의 [수학식 1]에 의하여 결정될 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00001
여기서, fmod는 조사되는 적외선(EMITTED IR)의 주파수를 나타내고, Φ는 조사되는 적외선(EMITTED IR)과 반사되는 적외선(REFLECTED IR) 사이의 위상차를 나타낸다.
또한, 반사되는 적외선(REFLECTED IR)의 진폭(A)은 다음의 [수학식 2]에 의하여 구할 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00002
[수학식 1]의 거리(D) 의하여 깊이 정보에 관한 제1 생체 데이터(DATA1)를 얻을 수 있고, [수학식 2]의 진폭(A)에 의하여 적외선 정보에 과한 제2 생체 데이터(DATA2)를 얻을 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 처리 장치(150)는 제1 처리부(200) 및 제2 처리부(300)를 포함하고, 제1 생체 데이터(DATA1) 및 제2 생체 데이터(DATA2)를 처리하여 제1 특성 데이터(FTR1)와 제2 특성 데이터(FTR2)를 출력한다. 제1 처리부(200)는 제1 생체 데이터(DATA1)를 처리하여 제1 특성 데이터(FTR1)를 제공하고, 제2 처리부(300)는 제2 생체 데이터(DATA2)를 처리하여 제2 특성 데이터(FTR2)를 제공한다. 여기서, 제1 특성 데이터(FTR1)는 제1 생체 데이터(DATA1)로부터 추출된 대상체(20)의 특성 데이터이고, 제2 특성 데이터(FTR2)는 제2 생체 데이터(DATA2)로부터 추출된 대상체(20)의 특성 데이터일 수 있다.
여기서, 제1 특성 데이터(FTR1)는 손등의 형태 특성 즉, 손가락 관절 사이의 관계나 손등의 방향 벡터일 수 있고, 제2 특성 데이터(FTR2)는 손등의 정맥 패턴에 관한 것일 수 있다. 보다 상세하게는 제2 특성 데이터(FTR2)는 손등의 정맥 패턴의 방향 성분들(만곡 성분들, 각도 성분들) 및/또는 주파수 성분들(손등의 정맥 패턴들의 간격 및 개수)일 수 있다.
인증 회로(400)는 제1 특성 데이터(FTR1) 및 제2 특성 데이터(FTR2) 중 적어도 하나에 기초하여 사용자에 대한 개인 인증을 수행하여 인증 신호(AUT)를 출력한다.
여기서, 촬상 장치(100)는 상술한 바와 같이 대상체(20)에 비접촉적으로 적외선을 조사하고 반사된 적외선(REFLECTED IR)을 수신하여 제1 생체 데이터(DATA1)와 제2 생체 데이터(DATA)를 제공하는 ToF(time of flight) 카메라일 수 있다.
데이터 베이스(450)는 사용자의 제1 특성 데이터(FTR1)와 관련되어 등록된 제1 등록 데이터(RDATA1)와 제2 특성 데이터(FTR2)와 관련되어 등록된 제2 등록 데이터(RDATA2)를 저장한다.
사용자 인터페이스(470)는 사용자에 의하여 사용자의 아이디(ID)가 입력되면 입력된 아이디(ID)를 데이터 베이스(450)에 전송한다. 데이터 베이스(450)는 입력된 사용자의 아이디(ID)에 해당하는 레코드를 등록 데이터(RDATA)로서 인증 회로(400)에 제공한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 제1 처리부를 나타내는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 제1 처리부(200)는 좌표 변환부(210), 정렬/분리부(220) 및 제1 특성 추출부(230)를 포함할 수 있다.
좌표 변환부(210)는 제1 생체 데이터(DATA1)를 3차원 직교 좌표상의 3차원 데이터(3D_DATA)로 변환한다. 정렬/분리부(220)는 대상체(20)에 대한 기준 데이터(RDATA)를 기초로 3차원 데이터(3D_DATA)를 정렬하고, 3차원 데이터(3D_DATA)에서 배경과 대상체(20)에 해당하는 부분을 분리하여 분리된 데이터(SDATA)로 제공한다. 제1 특성 추출부(230)는 분리된 데이터(SDATA)로부터 대상체(20)의 형상에 관한 제1 특성 데이터(FTR1)를 추출하고, 추출된 제1 특성 데이터(FTR1)를 인증 회로(400)에 제공한다. 상술한 바와 같이, 제1 특성 데이터(FTR1)는 대상체(20, 손등)의 형태 특성 즉, 손가락 관절 사이의 관계나 손등의 방향 벡터일 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 제2 처리부를 나타내는 블록도이다.
도 4를 참조하면, 제2 처리부(300)는 ROI 분리부(310) 및 제2 특성 추출부(320)를 포함할 수 있다.
ROI 분리부(310)는 제1 처리부(200)로부터 제공되는 분리된 데이터(SDATA)에 기초하여 제2 생체 데이터(DATA2)로부터 관심 영역(Region of interest; 이하 ROI) 데이터(ROI)를 분리하여 제공한다. 보다 상세하게는 ROI 분리부(310)는 제1 처리부(200)의 정렬/분리부(220)로부터 제공되는 분리된 데이터(SDATA)에 기초하여 제2 생체 데이터(DATA2)로부터 관심 영역(Region of interest; 이하 ROI) 데이터(ROI)를 분리하여 제공한다. 제2 특성 추출부(320)는 ROI 데이터(ROI)로부터 제2 특성 데이터(FTR2)를 추출하고, 추출된 제2 특성 데이터(FTR2)를 인증 회로(400)에 제공한다. 상술한 바와 같이, 제2 특성 데이터(FTR2)는 정맥 패턴들의 방향 성분들(만곡 성분들, 각도 성분들) 및/또는 주파수 성분들(손등의 정맥 패턴들의 간격 및 개수)일 수 있다.
도 5는 제2 생체 데이터를 나타낸다.
도 6a는 제1 생체 데이터가 변환된 3차원 데이터를 나타낸다.
도 6b는 분리된 데이터를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 제2 생체 데이터(DATA2)에는 대상체(20)에 해당하는 부분(21, 포그라운드 영역)과 배경 부분(22, 백그라운드 영역)이 있음을 알 수 있다.
도 6a를 참조하면, 3차원 데이터(3D_DATA)에도 대상체(20)에 해당하는 부분(23, 포그라운드 영역)과 배경부분(24, 백그라운드 영역)이 있음을 알 수 있다.
도 3 도 6a 및 6b를 참조하면, 정렬/분리부(220)는 우선 대상체(20)에 대한 기준 데이터(RDATA)를 기초로 3차원 데이터(3D_DATA)를 정렬한다. 3차원 데이터(3D_DATA)를 회전시키거나 와핑(warping)하여 기준 데이터(RDATA)에 대하여 정렬시킨다. 3차원 데이터(3D_DATA)가 정렬되면, 3차원 데이터3차원 데이터(3D_DATA)는 기준 데이터(RDATA)와 실질적으로 동일한 위치와 동일한 방향에 위치하게 된다. 여기서 기준 데이터(RDATA)는 사용자가 미리 등록시켜 데이터 베이스(450)에 저장된 등록 데이터일 수 있다. 정렬/분리부(220)는 필터링 기법이나 가중치 기법등을 사용하여 정렬된 3차원 데이터(3D_DATA)에서 대상체(20)에 해당하는 포그라운드 영역(23)과 배경에 해당하는 백그라운드 영역(24)으로 분리하고, 대상체(20)에 해당하는 포그라운드 영역(23)을 분리된 데이터(SDATA)로 제공한다. 이 때, 대상체(20)에 해당하는 포그라운드 영역(23), 즉 분리된 데이터(SDATA)는 기준 데이터(RDATA)에 대하여 정렬되었고, 3차원 데이터이기 때문에 사용자의 손의 모습과 실질적으로 유사할 수 있다. 또한 정렬/분리부(220)가 3차원 데이터(3D_DATA)를 기준 데이터(RDATA)에 대하여 정렬시키기 때문에, 촬상 장치(10)는 대상체(20)를 비접촉 방식으로 촬상할 수 있고, 또한 대상체(20)가 놓여야할 위치에도 크게 제약이 없다. 제1 특성 추출부(230)는 분리된 데이터(SDATA, 즉 포그라운드 영역(23))으로부터 손의 관절 모양(31, 관절들의 모양 및 관절들 사이의 각도) 및/또는 손등의 방향 벡터(32)등에 관한 정보를 포함하는 제1 특성 데이터(FTR1)를 추출하여 인증 회로(400)에 제공한다.
도 7은 ROI 가 결정되는 것을 나타낸다.
도 8은 ROI와 정맥 패턴을 나타낸다.
도 4, 도 5, 도 6b 도 7 및 도 8을 참조하면, ROI 분리부(310)는 분리된 데이터(SDATA)를 참조하여, 제2 생체 데이터(DATA2)에서 ROI(27)를 결정하고 이를 분리하여 ROI 데이터(ROID)로서 제2 특성 추출부(320)에 제공한다. ROI 분리부(310)는 2진 가중치 기법 등을 사용하여 제2 생체 데이터(DATA2)에서 ROI(27)를 결정하고 이를 분리하여 ROI 데이터(ROID)로서 제2 특성 추출부(320)에 제공할 수 있다. 제2 특성 추출부(320)는 ROI 데이터(ROID) 중의 정맥 패턴(29)에서 제2 특성 데이터(FTR2)를 추출하여 이를 인증 회로(400)에 제공한다. 상술한 바와 같이 제2 특성 데이터(FTR2)는 정맥 패턴들(29)의 방향 성분들(만곡 성분들(33), 각도 성분들(34)) 및/또는 주파수 성분들(손등의 정맥 패턴들의 간격 및 개수(35))일 수 있다.
정맥 패턴들(29)의 만곡 성분들(33)의 방향은 촬상 시의 손의 기울기에 영향을 받지 않고 특성으로서 추출할 수 있다. 또한 정맥 패턴들(29)의 각도 성분들(34)의 방향은 촬상 상태의 불안정함, 예를 들어, 이미지의 일부의 누락에 영향을 받지 않고, 특성으로서 추출할 수 있다. 또한 정맥 패턴들(29)의 주파수 성분들(35)은 혈관 이미지의 회전에 영향을 받지 않고 특성으로서 추출할 수 있다. 여기서, 만곡 성분들(33)은 복수 방향(예를 들어 36방항)의 만곡 성분들일 수 있고, 각도 성분들(34)은 복수 방향(예를 들어 8방향) 각도 성분들일 수 있고, 주파수 성분들(35)은 복수의(예를 들어 32개의) 주파수 성분들일 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 인증 회로의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 9를 참조하면, 인증 회로(400)는 제1 유사도 추출부(410), 제2 유사도 추출부(420) 및 인증 신호 생성부(430)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1 유사도 추출부(410)는 제1 특성 데이터(FTR1)와 제1 등록 데이터(RDATA1)를 비교하고 이들 사이의 유사도를 추출하여 제1 유사도 신호(SR1)를 출력한다. 실시예에 있어서, 제1 유사도 추출부(410)는 손의 관절 모양(31) 및 손등의 방향 벡터(32)를 모두 고려하여 제1 유사도 신호(SR1)을 출력할 수 있다.
제2 유사도 추출부(420)는 제2 특성 데이터(FTR2)와 제2 등록 데이터(RDATA2)를 비교하고 제2 특성 데이터(FTR2)와 제2 등록 데이터(RDATA2) 사이의 유사도를 추출하여 제2 유사도 신호(SR2)를 출력한다. 예를 들어 제2 유사도 추출부(420)는 만곡 성분들(33), 각도 성분들(34) 및 주파수 성분들중 적어도 두 개 이상의 성분들을 고려하여 제2 유사도 신호(SR2)를 출력할 수 있다.
여기서 제1 등록 데이터(RDATA1)는 사용자의 제1 특성 데이터(FTR1)와 관련하여 데이터 베이스(450)에 저장된 데이터이다. 또한 제2 등록 데이터(RDATA2)는 사용자의 제2 특성 데이터(FTR2)와 관련하여 데이터 베이스(450)에 저장된 데이터이다. 제1 등록 데이터(RDATA1)와 제2 등록 데이터(RDATA2)는 등록 절차를 거쳐 데이터 베이스(450)에 저장된다.
실시예에 있어서, 제1 유사도 신호(SR1)는 제1 특성 데이터(FTR1)와 제1 등록 데이터(RDATA1) 사이의 유사도를 나타내는 디지털 신호일 수 있다. 보다 상세하게는 제1 유사도 신호(SR1)는 7비트 디지털 신호로서 제1 특성 데이터(FTR1)와 제1 등록 데이터(RDATA1) 사이의 유사도를 백분율(%)로 나타낼 수 있다.
실시예에 있어서, 제2 유사도 신호(SR2)는 제2 특성 데이터(FTR2)와 제2 등록 데이터(RDATA2) 사이의 유사도를 나타내는 디지털 신호일 수 있다. 보다 상세하게는 제2 유사도 신호(SR2)는 7비트 디지털 신호로서 제2 특성 데이터(FTR2)와 제2 등록 데이터(RDATA2) 사이의 유사도를 백분율(%)로 나타낼 수 있다.
예를 들어, 제1 유사도 신호(SR1) 가 '1100011'인 경우, 제1 특성 데이터(FTR1)와 제1 등록 데이터(RDATA1) 사이의 유사도는 99%에 해당할 수 있다.
실시예에 있어서, 제1 유사도 신호(SR1)와 제2 유사도 신호(SR2)는 8비트 이상의 디지털 신호로써 소수점이하까지 유사도를 나타낼 수 있다.
인증 신호 생성부(430)는 제1 유사도 신호(SR1)와 제2 유사도 신호(SR2) 중 적어도 하나에 기초하여 사용자에 대한 개인 인증을 수행하여 인증 여부를 나타내는 인증 신호(AUS)를 출력한다.
실시예에 있어서, 인증 신호 생성부(430)는 제1 유사도 신호(SR1)와 제2 유사도 신호(SR2) 중 어느 하나에만 기초하여 사용자에 대한 개인 인증을 수행하여 인증 신호(AUS)를 출력할 수 있다. 이 경우에 생체 인증 시스템(10)은 유니 모달(uni-modal) 생체 인증 시스템이고, 인증 신호 생성부(430)는 제1 유사도 신호(SR1)와 제2 유사도 신호(SR2) 중 어느 하나가 기준 백분율(예들 들어 98%)을 넘는 경우에 사용자가 인증되었음을 나타내는 인증 신호(AUS)를 출력할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 인증 신호 생성부(430)는 제1 유사도 신호(SR1)와 제2 유사도 신호(SR2) 모두에 기초하여 사용자에 대한 개인 인증을 수행하여 인증 신호(AUS)를 출력할 수 있다. 이 경우에 생체 인증 시스템(10)은 멀티 모달(multi-modal) 생체 인증 시스템이고, 인증 신호 생성부(430)는 제1 유사도 신호(SR1)와 제2 유사도 신호(SR2)가 모두 기준 백분율(예들 들어 98%)을 넘는 경우에 사용자가 인증되었음을 나타내는 인증 신호(AUS)를 사용자 인터페이스(470)에 제공할 수 있다.
도 10은 도 1의 데이터 베이스에 저장되는 생체 정보 데이터 베이스 파일을 나타낸다.
도 10을 참조하면, 생체 정보 데이터 베이스 파일(460)은 사용자의 ID(461)은 사용자들 각각에 대한 제1 생체 정보에 대한 제1 특성 데이터와 제2 특성 데이터 및 각각의 특성 데이터의 내용에 ID를 할당하여 레코드로서 저장한다. 즉 레코드는 ID(461), 제1 특성 데이터의 내용(462), 제2 특성 데이터의 내용(463), 제1 특성 데이터(464) 및 제2 특성 데이터(463)로 구분된다.
실시예에 있어서, 생체 정보 데이터 베이스 파일(460)은 사용자의 ID(461)를 포함하지 않을 수 있다. 이 경우에, 인증 회로(400)의 제1 특성 추출부(410)와 제2 특성 추출부(420)는 각각 생체 정보 데이터 베이스 파일(460)에 저장된 모든 등록 데이터들과 제1 특성 데이터(FTR1)와 제2 특성 데이터(FTR2)를 비교하고, 가장 높은 유사도를 제1 유사도 신호(SR1)와 제2 유사도 신호(SR2)로 출력할 수 있다. 이 경우에 있어서, 도 1의 사용자 인터페이스(470)에는 사용자 아이디(ID)가 입력되지 않는다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체 인증 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 11을 참조하면, 생체 인증 시스템(500)은 제1 촬상 장치(510), 제1 처리 장치(520), 제2 촬상 장치(530), 제2 처리 장치( 540) 및 인증 회로(600)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라서, 생체 인증 시스템(500)은 사용자 인터페이스(550)와 데이터 베이스(560)를 더 포함할 수 있다.
제1 촬상 장치(510)와 제2 촬상 장치(530)는 동일한 축상에 정렬되어 대상체(20)를 동일한 각도에서 촬상한다.
제1 촬상 장치(510)는 본체부(511), 적외선 광원(512) 및 적외선 필터(513)를 포함할 수 있다. 제1 촬상 장치(510)는 적외선 광원(512, 보다 상세하게는 적외선 LED)을 이용하여 대상체(20, 보다 상세하게는 사용자의 팔)에 적외선을 조사(EMITTED IR)하고, 대상체(20)로부터 반사된 적외선(REFLECTED IR)을 수신한다. 제1 촬상 장치(510)는 대상체(20)로부터 반사된 적외선을 처리하여 대상체(20)에 관한 깊이 정보인 제1 생체 데이터(DATA1)와 대상체(20)에 관한 적외선 정보인 제2 생체 데이터(DATA2)를 동시에 출력한다. 이를 위하여 촬상 장치(510)의 본체부(511)는, 도시하지는 않았지만, 복수의 픽셀들 및 이미지 처리 장치를 포함할 수 있다. 보다 상세하게는 제1 생체 데이터(DATA1)는 대상체(20)에 관한 깊이 이미지를 나타내고 제2 생체 데이터(DATA2)는 대상체(20)에 관한 적외선 이미지를 나타낼 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 본체부(511)에 포함되는 픽셀 어레이는 거리 픽셀들을 포함하여 흑백 영상 정보와 대상체(20)의 거리에 대한 정보를 제공할 수 있다. 또한 픽셀 어레이는 컬러 영상 정보를 제공하는 컬러 픽셀들을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 촬상 장치(510)는 상기 컬러 영상 정보 및 상기 거리 정보를 동시에 제공하는 3차원 컬러 이미지 센서일 수 있다. 일 실시예에서, 적외선(또는 근적외선) 필터가 상기 거리 픽셀들 상에 형성되고, 컬러 필터(예를 들어, 적색, 녹색 및 청색 필터들)가 상기 컬러 픽셀들 상에 형성될 수 있다. 실시예에 따라, 상기 거리 픽셀과 상기 컬러 픽셀의 개수 비는 변경될 수 있다.
제1 처리 장치(520)는 제1 처리부(521) 및 제2 처리부(522)를 포함하고, 제1 생체 데이터(DATA1) 및 제2 생체 데이터(DATA2)를 처리하여 제1 특성 데이터(FTR1)와 제2 특성 데이터(FTR2)를 출력한다. 제1 처리부(521)는 제1 생체 데이터(DATA1)를 처리하여 제1 특성 데이터(FTR1)를 제공하고, 제2 처리부(522)는 제2 생체 데이터(DATA2)를 처리하여 제2 특성 데이터(FTR2)를 제공한다. 여기서, 제1 특성 데이터(FTR1)는 제1 생체 데이터(DATA1)로부터 추출된 대상체(20)의 특성 데이터이고, 제2 특성 데이터(FTR2)는 제2 생체 데이터(DATA2)로부터 추출된 대상체(20)의 특성 데이터일 수 있다. 여기서, 제1 특성 데이터(FTR1)는 손등의 형태 특성 즉, 손가락 관절 사이의 관계나 손등의 방향 벡터일 수 있고, 제2 특성 데이터(FTR2)는 손등의 정맥 패턴에 관한 것일 수 있다. 보다 상세하게는 제2 특성 데이터(FTR2)는 손등의 정맥 패턴의 방향 성분들(만곡 성분들, 각도 성분들) 및/또는 주파수 성분들(손등의 정맥 패턴들의 간격 및 개수)일 수 있다.
여기서 제1 촬상 장치(510)는 상술한 바와 같이 대상체(20)에 비접촉적으로 적외선을 조사하고 반사된 적외선(REFLECTED IR)을 수신하여 제1 생체 데이터(DATA1)와 제2 생체 데이터(DATA)를 제공하는 ToF(time of flight) 카메라일 수 있다.
제2 촬상 장치(530)는 대상체(20)로부터 반사된 가시광선(REFLECTED VR)에 기초하여 컬러 데이터(CDATA)를 제공한다. 여기서 컬러 데이터(DATA)는 상기 대상체(20)에 관한 2차원 컬러 이미지일 수 있다. 여기서 제2 촬상 장치(530)는 대상체(20)에 대한 컬러 이미지를 제공하는 컬러 카메라일 수 있다.
제2 처리 장치(540)는 컬러 데이터(CDATA)를 처리하여 컬러 데이터(CDATA)에 관한 제3 특성 데이터(FTR3)를 출력한다.
인증 회로(400)는 제1 특성 데이터(FTR1), 제2 특성 데이터(FTR2) 및 제3 특성 데이터(FTR3) 중 적어도 하나에 기초하여 사용자에 대한 개인 인증을 수행하여 인증 신호(AUT)를 출력한다.
사용자 인터페이스(550)는 사용자에 의하여 사용자의 아이디(ID)가 입력되면 입력된 아이디(ID)를 데이터 베이스(560)에 전송한다. 데이터 베이스(560)는 입력된 사용자의 아이디(ID)에 해당하는 레코드를 등록 데이터(RDATA)로서 인증 회로(600)에 제공한다. 데이터 베이스(560)는 사용자의 제1 특성 데이터(FTR1)와 관련되어 등록된 제1 등록 데이터(RDATA1), 제2 특성 데이터(FTR2)와 관련되어 등록된 제2 등록 데이터(RDATA2) 및 제3 특성 데이터(FTR3)와 관련되어 등록된 제3 등록 데이터(RDATA3)를 저장한다.
도 11의 제1 처리 장치(520)의 제1 처리부(521)의 구성과 동작은 도 3을 참조하여 설명된 제1 처리부(200)의 구성 및 동작과 실질적으로 유사하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 11의 제1 처리 장치(520)의 제2 처리부(522)의 구성과 동작은 도 4를 참조하여 설명된 제2 처리부(300)의 구성 및 동작과 실질적으로 유사하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한 제1 처리 장치(520)는 제2 촬상 장치(530)로부터 제공되는 컬러 데이터(CDATA)에 더 기초하여 제1 생체 데이터(DATA1)와 제2 생체 데이터(DATA3)를 처리할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 11의 제2 처리 회로의 구성을 나타낸다.
도 12를 참조하면, 제2 처리 장치(540)는 ROI 분리부(541) 및 특성 추출부(542)를 포함하여 구성될 수 있다.
ROI 분리부(541)는 제1 처리 장치(521)로부터 제공되는 분리된 데이터(SDATA)에 기초하여 컬러 데이터(CDATA)로부터 관심 영역(ROI)을 분리하여 ROI 데이터(ROID2)로 제공한다. 여기서, 컬러 데이터(CDATA)로부터 분리되는 ROI 데이터(ROID2)는 컬러 이미지이다. 특성 추출부(542)는 컬러 이미지인 ROI 데이터(ROID2)로부터 대상체(20)의 특성을 추출하여 이를 제3 특성 데이터(FTR3)로서 인증 회로(600)에 제공한다. 제3 특성 데이터(FTR3)는 ROI 데이터(ROID2) 상의 대상체(20)의 정맥 패턴의 그레이 스케일 등이 될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 11의 인증 회로의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 13을 참조하면, 인증 회로(600)는 제1 유사도 추출부(610), 제2 유사도 추출부(620), 제3 유사도 추출부(630) 및 인증 신호 생성부(640)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1 유사도 추출부(610)는 제1 특성 데이터(FTR1)와 제1 등록 데이터(RDATA1)를 비교하고 이들 사이의 유사도를 추출하여 제1 유사도 신호(SR1)를 출력한다. 실시예에 있어서, 제1 유사도 추출부(610)는 도 6b에 도시된 바와 같이 손의 관절 모양(31) 및 손등의 방향 벡터(32)를 모두 고려하여 제1 유사도 신호(SR1)을 출력할 수 있다.
제2 유사도 추출부(620)는 제2 특성 데이터(FTR2)와 제2 등록 데이터(RDATA2)를 비교하고 제2 특성 데이터(FTR2)와 제2 등록 데이터(RDATA2) 사이의 유사도를 추출하여 제2 유사도 신호(SR2)를 출력한다. 예를 들어 제2 유사도 추출부(620)는 도 8에 도시된 바와 같이 만곡 성분들(33), 각도 성분들(34) 및 주파수 성분들중 적어도 두 개 이상의 성분들을 고려하여 제2 유사도 신호(SR2)를 출력할 수 있다.
제3 유사도 추출부(630)는 제3 특성 데이터(FTR3)와 제3 등록 데이터(RDATA3)를 비교하여 제3 특성 데이터(FTR3)와 제3 등록 데이터(RDATA3) 사이의 유사도를 추출하여 제3 유사도 신호(SR2)를 출력한다. 예를 들어, 제3 유사도 추출부(630)는 상술한 바와 같이 대상체(20)의 정맥 패턴의 그레이 스케일을 고려하여 제3 유사도 신호(SR3)를 출력할 수 있다.
여기서 제1 등록 데이터(RDATA1)는 사용자의 제1 특성 데이터(FTR1)와 관련하여 데이터 베이스(560)에 저장된 데이터이다. 또한 제2 등록 데이터(RDATA2)는 사용자의 제2 특성 데이터(FTR2)와 관련하여 데이터 베이스(560)에 저장된 데이터이다. 또한 제3 등록 데이터(RDATA3)는 사용자의 제3 특성 데이터(FTR2)와 관련하여 데이터 베이스(560)에 저장된 데이터이다. 제1 등록 데이터(RDATA1), 제2 등록 데이터(RDATA2) 및 제3 등록 데이터(RDATA3)는 등록 절차를 거쳐 데이터 베이스(560)에 저장된다.
실시예에 있어서, 제1 유사도 신호(SR1)는 제1 특성 데이터(FTR1)와 제1 등록 데이터(RDATA1) 사이의 유사도를 나타내는 디지털 신호일 수 있다. 보다 상세하게는 제1 유사도 신호(SR1)는 7비트 디지털 신호로서 제1 특성 데이터(FTR1)와 제1 등록 데이터(RDATA1) 사이의 유사도를 백분율(%)로 나타낼 수 있다.
실시예에 있어서, 제2 유사도 신호(SR2)는 제2 특성 데이터(FTR2)와 제2 등록 데이터(RDATA2) 사이의 유사도를 나타내는 디지털 신호일 수 있다. 보다 상세하게는 제2 유사도 신호(SR2)는 7비트 디지털 신호로서 제2 특성 데이터(FTR2)와 제2 등록 데이터(RDATA2) 사이의 유사도를 백분율(%)로 나타낼 수 있다.
실시예에 있어서, 제3 유사도 신호(SR3)는 제3 특성 데이터(FTR3)와 제3 등록 데이터(RDATA3) 사이의 유사도를 나타내는 디지털 신호일 수 있다. 보다 상세하게는 제3 유사도 신호(SR3)는 7비트 디지털 신호로서 제3 특성 데이터(FTR3)와 제3 등록 데이터(RDATA3) 사이의 유사도를 백분율(%)로 나타낼 수 있다.
예를 들어, 제1 유사도 신호(SR1) 가 '1100011'인 경우, 제1 특성 데이터(FTR1)와 제1 등록 데이터(RDATA1) 사이의 유사도는 99%에 해당할 수 있다.
실시예에 있어서, 제1 유사도 신호(SR1), 제2 유사도 신호(SR2) 및 제3 유사도 신호(SR3)는 8비트 이상의 디지털 신호로써 소수점이하까지 유사도를 나타낼 수 있다.
인증 신호 생성부(600)는 제1 유사도 신호(SR1), 제2 유사도 신호(SR2) 및 제3 유사도 신호(SR3) 중 적어도 하나에 기초하여 사용자에 대한 개인 인증을 수행하여 인증 여부를 나타내는 인증 신호(AUS)를 출력한다.
실시예에 있어서, 인증 신호 생성부(600)는 제1 유사도 신호(SR1), 제2 유사도 신호(SR2) 및 제3 유사도 신호(SR3) 중 어느 하나에만 기초하여 사용자에 대한 개인 인증을 수행하여 인증 신호(AUS)를 출력할 수 있다. 이 경우에 생체 인증 시스템(500)은 유니 모달(uni-modal) 생체 인증 시스템이고, 인증 신호 생성부(600)는 제1 유사도 신호(SR1), 제2 유사도 신호(SR2) 및 제3 유사도 신호(SR3) 중 어느 하나가 기준 백분율(예들 들어 98%)을 넘는 경우에 사용자가 인증되었음을 나타내는 인증 신호(AUS)를 사용자 인터페이스(550)에 제공할 수 있다.
다른 실시예에 있어서, 인증 신호 생성부(600)는 제1 유사도 신호(SR1), 제2 유사도 신호(SR2) 및 제3 유사도 신호(SR3) 중 두 개 이상에 기초하여 사용자에 대한 개인 인증을 수행하여 인증 신호(AUS)를 출력할 수 있다. 이 경우에 생체 인증 시스템(500)은 멀티 모달(multi-modal) 생체 인증 시스템이고, 인증 신호 생성부(600)는 제1 유사도 신호(SR1), 제2 유사도 신호(SR2) 및 제3 유사도 신호(SR3) 중 두개 이상이 모두 기준 백분율(예들 들어 98%)을 넘는 경우에 사용자가 인증되었음을 나타내는 인증 신호(AUS)를 사용자 인터페이스(550)에 제공할 수 있다.
도 11의 데이터 베이스(560)는 도 10에 도시된 생체 정보 데이터 베이스 파일(460)과 유사한 생체 정보 데이터 베이스 파일(미도시)을 포함할 수 있다. 이 경우에, 도 11의 데이터 베이스(560)에 저장되는 생체 정보 데이터 베이스 파일에는 도 10의 생체 정보 데이터 베이스 파일(460)에 추가하여 제3 특성 데이터(FTR3)의 내용이 더 포함될 수 있다.
또한 도 10을 참조하여 설명한 바와 유사하게, 도 11의 데이터 베이스(560)에 저장되는 생체 정보 데이터 베이스 파일은 사용자의 ID를 포함하지 않을 수 있다. 이 경우에, 인증 회로(600)의 제1 특성 추출부(610), 제2 특성 추출부(620) 및 제3 특성 추출부(630)은 각각 생체 정보 데이터 베이스 파일에 저장된 모든 등록 데이터들과 제1 특성 데이터(FTR1), 제2 특성 데이터(FTR2) 및 제3 특성 데이터(FTR3)를 비교하고, 가장 높은 유사도를 제1 유사도 신호(SR1), 제2 유사도 신호(SR2) 및 제3 유사도 신호(SR3)로 출력할 수 있다. 이 경우에 있어서, 도 11의 사용자 인터페이스(550)에는 사용자 아이디(ID)가 입력되지 않는다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 인증 방법을 나타내는 흐름도이다.
이하 도 1 및 도 14를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 인증 방법을 설명한다.
촬상 장치(100)를 이용하여 대상체(20)에 대한 깊이 데이터(또는 제1 생체 데이터(DATA1))와 IR 데이터(또는 제2 생체 데이터(DATA2))를 동시에 획득한다(S710). 촬상 장치(100)는 대상체(20)로부터 반사된 적외선을 처리하여 깊이 데이터(DATA1)와 IR 데이터(DATA2)를 동시에 획득한다. 또한 촬상 장치(100)는 대상체(20)에 비접촉적으로 적외선을 조사하고 반사된 적외선(REFLECTED IR)을 수신하여 깊이 데이터(DATA1)와 IR 데이터(DATA)를 제공하는 ToF(time of flight) 카메라일 수 있다. 여기서 대상체(20)는 사용자의 팔일 수 있다. 처리 장치(150)의 제1 처리부(200)를 이용하여 깊이 데이터(DATA1)를 처리하여 제1 특성 데이터(FTR1)를 추출한다(S720). 또한 처리 장치(150)의 제2 처리부(300)를 이용하여 IR 데이터(DATA2)를 처리하여 제2 특성 데이터(FTR2)를 추출한다(S730). 여기서, 제1 특성 데이터(FTR1)는 손등의 형태 특성 즉, 손가락 관절 사이의 관계나 손등의 방향 벡터일 수 있고, 제2 특성 데이터(FTR2)는 손등의 정맥 패턴에 관한 것일 수 있다. 보다 상세하게는 제2 특성 데이터(FTR2)는 손등의 정맥 패턴의 방향 성분들(만곡 성분들, 각도 성분들) 및/또는 주파수 성분들(손등의 정맥 패턴들의 간격 및 개수)일 수 있다. 다음에 인증 회로(600)를 이용하여 제1 특성 데이터(FTR1) 및 제2 특성 데이터(FTR2) 중 적어도 하나에 기초하여 사용자에 대한 개인 인증을 수행한다(S740).
상술한 본 발명의 실시예들은 주로 손등의 모양이나 손등의 정맥 패턴에 대하여 개인 인증을 수행하는 예를 설명하였으나, 손바닥이나 손가락의 정맥 패턴, 손의 손바닥 무늬 또는 다른 손의 바닥의 특징을 생체 인증하는 것이나, 지문, 안면 및 다른 생체 인증에도 적용할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면 촬상되는 대상체의 위치에 제한을 두지 않고 복수의 생체 특징 중 적어도 하나에 기초하여 비접촉식으로 사용자의 개인 인증을 수행할 수 있어 대상체에 대한 인식율을 높일 수 있고, 위생상의 관점에서도 더욱 좋다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 대상체에 대한 인식율을 높일 수 있고, 위생상에서도 더욱 좋기 때문에 개인 인증과 고도의 위생이 요구되는 병원과 같은 장소에 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 대상체로부터 반사된 적외선에 기초하여 서로 다른 정보를 포함하는 사용자의 제1 생체 데이터와 제2 생체 데이터를 동시에 제공하는 촬상 장치;
    상기 제1 생체 데이터와 상기 제2 생체 데이터를 처리하여 상기 제1 생체 데이터에 관한 제1 특성 데이터와 상기 제2 생체 데이터에 관한 제2 특성 데이터를 출력하는 처리 장치; 및
    상기 제1 특성 데이터와 상기 제2 특성 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 사용자에 대한 개인 인증을 수행하는 인증 회로를 포함하는 생체 인증 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 촬상 장치는 상기 대상체에 비접촉적으로 적외선을 조사하고 상기 반사된 적외선을 수신하여 상기 제1 생체 데이터와 상기 제2 생체 데이터를 제공하는 ToF(time of flight) 카메라이고, 상기 제1 데이터는 상기 대상체의 깊이 데이터이고, 상기 제2 데이터는 상기 대상체의 적외선 데이터인 것을 특징으로 하는 생체 인증 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 처리부는,
    상기 제1 생체 데이터에 기초하여 상기 제1 특성 데이터를 제공하는 제1 처리부; 및
    상기 제2 생체 데이터에 기초하여 상기 제2 특성 데이터를 제공하는 제2 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 인증 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1 처리부는,
    상기 제1 생체 데이터를 3차원 직교 좌표상의 3차원 데이터로 변환하는 좌표 변환부;
    상기 대상체에 대한 기준 데이터를 기초로 상기 3차원 데이터를 정렬하고 배경과 분리하여 분리된 데이터로 제공하는 정렬/분리부; 및
    상기 분리된 데이터로부터 상기 대상체의 형상에 관한 상기 제1 특성 데이터를 추출하는 제1 특성 추출부를 포함하고,
    상기 대상체는 상기 사용자의 손이고, 상기 제1 특성 데이터는 상기 손의 형체에 관한 것임을 특징으로 하는 생체 인증 시스템.
  5. 제3항에 있어서, 상기 대상체는 상기 사용자의 손이고, 상기 제2 특성 데이터는 손등의 정맥 패턴에 관한 것이고,
    상기 제2 처리부는,
    상기 제1 처리부로부터 제공되는 분리된 데이터에 기초하여 상기 제2 생체 데이터로부터 관심 영역(region of interest: ROI)을 분리하여 ROI 데이터를 제공하는 ROI 분리부; 및
    상기 ROI 데이터로부터 상기 제2 특성 데이터를 추출하는 제2 특성 추출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 인증 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2 특성 데이터는 상기 정맥 패턴들의 방향 성분들 및 주파수 성분들 중 적어도 하나이고,
    상기 방향 성분들은 상기 정맥 패턴들의 만곡 성분들과 각도 성분들이고,
    상기 주파수 성분들은 상기 정맥 패턴들의 간격 및 개수인 것을 특징으로 하는 생체 인증 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 인증 회로는,
    상기 제1 특성 데이터와 상기 사용자의 상기 제1 특성 데이터에 관련되어 저장된 제1 등록 데이터 사이의 유사도를 추출하여 제1 유사도 신호를 출력하는 제1 유사도 추출부;
    상기 제2 특성 데이터와 상기 사용자의 상기 제2 특성 데이터에 관련되어 등록된 제2 등록 데이터 사이의 유사도를 추출하여 제2 유사도 신호를 출력하는 제2 유사도 추출부; 및
    상기 제1 유사도 신호 및 상기 제2 유사도 신호 중 적어도 하나에 기초하여 상기 사용자의 인증 여부를 나타내는 인증 신호를 출력하는 인증 신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 인증 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 인증 회로는 상기 제1 특성 데이터와 상기 제2 특성 데이터에 기초하여 상기 개인 인증을 수행하고, 상기 생체 인증 시스템은 멀티모달(multi-modal) 생체 인증 시스템인 것을 특징으로 하는 생체 인증 시스템.
  9. 대상체로부터 반사된 적외선에 기초하여 서로 다른 정보를 포함하는, 사용자의 제1 생체 데이터와 제2 생체 데이터를 동시에 제공하는 제1 촬상 장치;
    상기 대상체로부터 반사된 가시광선에 기초하여 컬러 데이터를 제공하는 제2 촬상 장치;
    상기 제1 생체 데이터와 상기 제2 생체 데이터를 처리하여 상기 제1 생체 데이터에 관한 제1 특성 데이터와 상기 제2 생체 데이터에 관한 제2 특성 데이터를 출력하는 제1 처리 장치;
    상기 컬러 데이터를 처리하여 상기 컬러 데이터에 관한 제3 특성 데이터를 출력하는 제2 처리 장치; 및
    상기 제1 특성 데이터, 상기 제2 특성 데이터 및 상기 제3 특성 데이터 중 적어도 하나에 기초하여 상기 사용자에 대한 개인 인증을 수행하는 인증 회로를 포함하는 생체 인증 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 촬상 장치는 상기 대상체에 비접촉적으로 적외선을 조사하고 상기 반사된 적외선을 수신하여 상기 제1 데이터와 상기 제2 데이터를 제공하는 ToF(time of flight) 카메라이고, 상기 제2 촬상 장치는 상기 대상체로부터 반사된 상기 가시광선을 수신하여 상기 컬러 데이터를 제공하는 컬러 카메라이고.
    상기 제2 처리 장치는,
    상기 제1 처리 장치로부터 제공되는 분리된 데이터에 기초하여 상기 컬러 데이터로부터 관심 영역(region of interest: ROI)을 분리하여 ROI 데이터를 제공하는 ROI 분리부; 및
    상기 ROI 데이터로부터 상기 제3 특성 데이터를 추출하는 특성 추출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 인증 시스템.
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