KR20150074023A

KR20150074023A - 손가락 분할 방법

Info

Publication number: KR20150074023A
Application number: KR1020157011889A
Authority: KR
Inventors: 실뱅 피카르
Original assignee: 모르포
Priority date: 2012-10-18
Filing date: 2013-10-16
Publication date: 2015-07-01
Also published as: CA2888869A1; FR2997210A1; CN104919470A; EP2909788A1; US9336425B2; CN104919470B; FR2997210B1; EP2909788B1; KR102178636B1; US20150294133A1; WO2014060490A1; CA2888869C

Abstract

본 발명은 손가락 분할 방법(300)에 관한 것으로, 상기 방법(300)은 획득 장치가 손가락들의 이미지와 테스트 패턴의 이미지를 캡처하는 캡처 단계(302); 그렇게 캡처된 테스트 패턴의 이미지에 기초하여, 처리 유닛이 펴진 위상 이미지를 계산하는 계산 단계(304); 그렇게 계산된 위상 이미지의 각각의 화소에 관해, 처리 유닛이 테스트 패턴의 등강도 축 상의 위상의 유도물을 계산하는 유도 단계(306); 위상의 유도물이 동일한 극성을 가지는 이웃하는 화소들 모두를 함께 점진적으로 그룹화하는 영역으로 위상의 유도물이 계산되는 각 화소를 처리 유닛이 관련시키는 영역화 단계(308); 및 각 손가락의 위치가 결정된 영역들의 분석으로부터 인식되는 인식 단계(310)를 포함한다.

Description

손가락 분할 방법{FINGER SEGMENTATION METHOD}

본 발명은 움직이는 이미지들을 캡처(capture)하는 동안 손가락들을 분할하는 방법과, 그러한 방법을 구현하는 분할 장치에 관한 것이다. 본 발명은 사람의 자국(print)들, 특히 사람의 지문(fingerprint)들을 통한 개개인의 인식 분야에 적용 가능하다.

개개인의 지문의 이미지는 접촉 또는 접촉 없이 캡처될 수 있다. 그러한 캡처가 접촉을 통해 이루어질 때에는, 개개인은 자신의 손가락을 창(window) 위에 올려 놓는데, 이러한 창 뒤에는 지문의 이미지를 캡처하는 획득 장치가 배치되어 있다.

그러한 캡처가 접촉 없이 이루어질 때에는, 개개인은 자신의 손가락들을 창 앞에서 통과시키는데, 이러한 창 뒤에는 개개인이 통과할 때 손가락들의 하나 이상의 이미지를 캡처하는 획득 장치가 있다. 이러한 이미지 또는 이들 이미지로부터, 개개인의 지문의 이미지가 추출된다.

이러한 방법 및 해당 장치는 특허 문헌 FR-A-2927713호에서 설명된다.

예를 들면 손가락들의 통과 속도와 같은 다양한 파라미터들에 따르면, 캡처된 이미지 상의 지문의 위치가 명확히 정의되지 않기 때문에 지문의 이미지를 캡처하는 것이 어려운 경우가 일어날 수 있다.

본 발명의 목적은 획득 장치의 앞에서의 접촉 없이, 통과하는 손가락들을 분할하는 방법을 제안하는 것이다. 이러한 분할 방법은 캡처된 이미지 상에 있는 손가락들을 분할하는 것을 가능하게 하고, 그로 인해 지문이 실제로 존재하는 영역을 식별하는 것을 가능하게 한다. 그러므로, 본 발명에 따른 분할 방법은 종래 기술의 결점들을 가지지 않고, 특히 손가락들과 지문들의 위치를 정확히 파악하는 것을 가능하게 한다.

이를 위해, 손가락 분할 방법이 제안되는데, 상기 분할 방법은 처리 유닛, 획득 장치, 및 투영(projection) 장치를 포함하는 분할 장치에 의해 구현되고, 이 경우 상기 획득 장치는 상기 획득 장치의 앞에서 손가락들이 전진 방향으로 통과할 때 상기 손가락들의 이미지를 캡처하도록 의도된 것이고, 상기 투영 장치는 상기 손가락들 상에서 등강도(isointensity) 축을 가지는 광경(sight)을 투영하도록 의도된 것이며, 상기 분할 방법은

- 획득 장치가 손가락들과 광경의 이미지를 캡처하는 캡처 단계,

- 처리 유닛이 그렇게 캡처된 광경의 이미지로부터 펼쳐진(unrolled) 위상 이미지(phase image)를 계산하는 계산(computing) 단계,

- 그렇게 계산된 위상 이미지의 각 화소에 관해, 처리 유닛이 광경의 등강도 축을 따라 위상의 유도물을 계산하는 유도(derivation) 단계,

- 위상의 유도물이 동일한 극성(polarity)을 가지는 인접하는 화소들 모두를 단계적으로 그룹화하는 영역으로 위상의 유도물이 계산되는 각 화소를 처리 유닛이 관련시키는 영역화(regionalisation) 단계, 및

- 각 손가락의 위치가 그렇게 결정된 영역들의 분석을 통해 인식되는 인식 단계를 포함한다.

유리하게는, 상기 영역화 단계는

- 위상의 유도물이 계산되는 제 1 화소가 선택되는 초기화(initialisation) 단계,

- 상기 제 1 화소의 유도물의 극성을 가지는 영역이 생성되는 생성 단계로 구성되고,

상기 제 1 화소에 관련된 각 화소에 관해서는

- 상기 제 1 화소의 위상의 유도물의 극성에 관해 상기 관련된 화소의 위상의 유도물의 극성을 비교하는 단계,

- 비교 단계의 결과가 포지티브(positive)이면 상기 제 1 화소를 포함하는 영역에서 상기 관련된 화소가 그룹화되는 포지티브 그룹화 단계로 구성되며,

상기 제 1 화소에 관련된 각각의 화소가 처리되었을 때에는,

- 상기 관련된 화소들 중 하나가 제 1 화소로서 지정되는 지정 단계,

- 처리가 단계적으로 진척되어 이미지 전체를 덮도록 상기 처리가 비교 단계에서 루프(loop)를 이루어 돌아가는 제 1 루핑(looping) 단계로 구성되고,

상기 제 1 화소들의 위상의 유도물과 동일한 극성을 지닌 위상의 유도물을 가지고 단계적으로 인접한 모든 화소들이 처리되었을 때에는,

- 아직 처리되지 않은 화소가 제 1 화소로서 선택되는 선택 단계, 및

- 상기 처리가 생성 단계에서 루프를 이루어 도는 제 2 루핑 단계로 구성된다.

유리하게, 분할 방법은 영역화 단계 직후, 그리고 인식 단계 전에,

- 극성을 가지고, 동일한 극성을 지닌 또 다른 영역에 포함된 각각의 영역이 표시되는 표시(marking) 단계를 포함하고,

그렇게 표시된 각 영역에 관해서는

- 상기 영역의 표면적이 계산되는 측정 단계,

- 그렇게 표시된 상기 영역이, 그것의 표면적이 임계값(threshold) 미만이면 삭제되고, 그렇게 표시된 상기 영역이 포함되는 영역이 그렇게 표시된 상기 영역을 흡수하는 삭제(deletion) 단계,

- 그렇게 표시된 상기 영역이 그렇게 표시된 상기 영역이 포함되지 않는 영역과 합병되는 합병(merger) 단계를 포함한다.

본 발명은 또한

- 상기 손가락들 상의 등강도 축을 가지는 광경을 투영하도록 의도된 투영 장치,

- 손가락들이 전진 방향으로 상기 획득 장치 앞을 통과할 때, 상기 손가락들의 이미지와 그렇게 투영된 광경의 이미지를 캡처하도록 의도된 획득 장치, 및

처리 유닛을 포함하는 손가락 분할 장치를 제안하는데, 상기 처리 유닛은

- 캡처된 광경의 이미지로부터 펼쳐진 위상 이미지를 계산하도록 의도된 계산 수단,

- 위상 이미지의 각각의 화소에 관해, 등강도 축을 따라 위상의 유도물을 계산하도록 의도된 유도 수단,

- 위상의 유도물이 동일한 극성을 가지는 인접한 화소들 모두를 단계적으로 함께 그룹화하는 영역과 각각의 화소를 관련시키도록 의도된 영역화 수단, 및

- 영역들을 분석함으로써 각각의 손가락의 위치를 정하도록 의도된 인식 수단을 포함한다.

전술한 본 발명의 특징들과 기타 특징들은, 이어지는 실시예의 설명을 읽음으로써 더 명확하게 드러나게 되고, 이러한 실시예의 설명은 첨부된 도면들에 관련하여 주어지는 것이다.

도 1은 획득 장치 앞에서 손가락들이 통과하는 것을 개략적으로 도시하는 도면.
도 2는 손가락들의 영역화를 보여주는 이미지.
도 3은 본 발명에 따른 분할 방법의 알고리즘을 도시하는 도면.
도 4a는 도 1에서 라인 Ⅳ-Ⅳ을 따라 단면이 취해진 단면도.
도 4b는 도 4a에서 라인 Ⅴ-Ⅴ을 따라 단면이 취해진 단면도.
도 5a는 손가락들의 위상 이미지를 도시하는 도면.
도 5b는 한 손가락에 대한 위상 이미지로부터 유도된 벡터들을 개략적으로 도시하는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 분할 방법의 중간 단계로부터 생긴 이미지를 도시하는 도면.
도 7은 고르지 않게 이격된 라인들로 구성되는 광경의 일 예를 도시하는 도면.

도 1은 분할 장치(100)를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 4a는 도 1에서 라인 Ⅳ-Ⅳ을 따라 단면이 취해진 단면도이고, 도 4b는 도 4a에서 라인 Ⅴ-Ⅴ을 따라 단면이 취해진 단면도이다. 분할 장치(100)는 캡처 이미지가 정의되는 쪽을 향하는 창(102)을 포함한다. 식별되기를 희망하는 개개인은 화살표(10)로 나타낸 전진 방향으로 창(102)의 앞에서 자신의 손가락(50)들을 통과시킨다. 창(102)의 뒤에는 예를 들면 CCD 타입의 획득 장치가 배치되고(402, 도 4a 및 도 4b), 광경(104)을 투영하도록 의도된 투영 장치(404, 도 4b)가 배치된다. 본 명세서에서 나타낸 본 발명의 일 실시예에서, 그러한 투영 장치(404)는 전진 방향(10)에 수직인 평면을 따라, 획득 장치(402)와 나란히 놓여진다.

획득 장치(402)와 투영 장치(404)는 분할 장치(100)의 요소들이다.

획득 장치(402)는 손가락(50)들과, 손가락(50)들에 투영된 광경(104)의 적어도 하나의 이미지 하지만 바람직하게는 복수의 연속 이미지를 캡처하도록 의도된다. 획득 장치(402)는 움직이는 손가락(50)들의 적어도 하나의 이미지를 캡처하기 위해 충분한 획득 속도를 가지는 센서를 가진다.

전진 방향(10)으로, 각각의 손가락(50)은 공간(void) 또는 인접한 손가락(50)에 관해, 손가락(50)의 범위를 정하는 리딩(leading) 엣지(52)와 트레일링(trailing) 엣지(54)를 가진다. 각각의 손가락(50)(도 5b 참조)은 리딩 엣지(52)와 트레일링 엣지(54) 사이에서 만곡된 형상을 가진다. 도 4a에서 더 잘 보이는 것처럼, 손가락(50)의 표면을 리딩 엣지(52)와 말단(extreme) 영역(56) 사이에서 획득 장치(402)에 접근하고, 말단 영역(56)과 트레일링 엣지(54) 사이에서 획득 장치(402)로부터 멀어지게 움직인다. 말단 영역(56)은 창(102)에 가장 가까운 손가락(50)의 부분이다.

투영 장치(404)는 손가락(50)들 상에서 겹쳐지고, 손가락(50)들의 이미지와 동시에 캡처되는 이미지를 갖는 광경(104)을 투영한다.

이러한 광경(104)은, 예를 들면 사인 곡선적(sinusoidal) 광경 또는 정사각형 광경이다.

광경(104)의 등강도 라인들은, 본 명세서에서 도 1에서 볼 수 있는 것처럼, 개략적으로 전진 방향(10)에 평행하게 배향된다. 광경(104)의 빈도수(frequency)는 피부 상의 융기(ridge)들의 빈도수보다 매우 훨씬 더 크도록 선택된다. 그러한 빈도수는 거의 600DPI에서 약 45 화소이다.

손가락(50)들과 광경(104) 사이의 구별을 용이하게 하기 위해, 광경(104)은 3개의 컬러 중 하나는 균일한 조명도를 가지고, 나머지 2개의 컬러 중 적어도 하나에서는 반복적인 광 패턴들을 가지는 3개의 컬러(R,G,B)를 포함한다. 바람직하게는, 이러한 균일한 조명(lighting)이 녹색이고, 반복적인 광 패턴들은 적색 및/또는 청색으로 되어 있는 것이다.

일 변형예에서, 분할 장치(100)는 하나의 컬러에 있어서 균일한 조명 장치를, 하나 이상의 다른 컬러에 있어서는 투영 장치(404)를 사용할 수 있다.

획득 장치(402)는 광경(104)을 나타내는 이미지를 추출하기에 적합한데, 이는 그러한 이미지를, 바람직하게는 컴퓨터의 형태로 되어 있는 분할 장치(100)의 처리 유닛(406)에 전송하기 위함이다.

손가락(50)들에 투영된 그러한 광경(104)은 획득 장치(402)에 의해 캡처된 이미지들 상에서 변형된 채로 보이게 된다.

캡처 후, 손가락(50)들과 광경(104)의 이미지는 처리 유닛(406)에 의해 처리된다.

펼쳐진 위상 이미지는 캡처된 이미지 상에서 보여지는 변형된 광경(104)의 이미지로부터 계산된다.

도 5a는 사인 곡선적 광경(104)에 의해 비추어진 3개의 손가락(50)의 한 세트에 관한 위상 이미지(500)의 일 예를 보여준다. 위상은 광경(104)의 한 주기로부터 또 다른 주기까지 통과하면서, 손가락(50)들을 따라 극성이 변한다. 이러한 변동은 이러한 이미지의 영역들에서 회색(grey) 레벨들에 있어서의 큰 변화를 형성하고, 이들 영역에서 믿을 수 있는 위상의 유도물을 계산하는 것을 가능하게 한다.

도 5b는 손가락(50)의 2개의 점에서의 위상의 2개의 유도된 벡터(501,502)를 개략적으로 도시한다. 손가락(50)의 만곡된 관 모양으로 인해, 기본 이미지 또한 만곡된다. 유도된 벡터(501,502)의 배향에 따르면, 이러한 만곡은 손가락의 세로축에 수직인 투영 축(504) 상의 유도된 벡터(501,502)의 투영의 부호(sign)에 있어서의 변화를 야기한다. 투영 축(504)은 광경(104)의 등강도 축이고, 이 경우 이러한 등강도 축은 전진 방향(10)에 평행하며, 동일한 방향으로 배향된다.

이들 극성 변화는 위상 점프(jump)들을 구성한다.

그렇게 계산된 위상 이미지의 각각의 화소에 관해, 광경(104)의 등강도 축을 따라, 즉 본 명세서에서 제시된 본 발명의 실시예에서는 전진 방향(10)으로 위상의 유도물이 계산된다.

위상의 유도물이 계산된 각각의 화소는, 단계적으로 인접하는 모든 화소와 함께 그룹화되고 위상의 유도물이 동일한 극성을 가지는 연속 영역과 관련된다. 그러므로 그러한 이미지는 일반적으로 위상의 유도물이 양(positive)인 몇몇 "양의(positive)" 구역과 위상의 유도물이 음(negative)인 몇몇 "음의(negative)" 영역을 가진다. 동일한 극성을 지니고 전이(transition) 구역들에 의해 범위가 정해지는 위상의 유도물을 가지는 모든 화소를 그룹화함으로써 하나의 영역이 형성된다. 각각의 전이 구역은 해당(in question) 영역과, 역(reverse) 극성을 지닌 위상의 유도물을 가지는 화소들을 함께 그룹화하는 하나 이상의 영역 사이의 경계 및/또는 해당 영역과, 외측과 손가락(50) 사이의 한계선들 사이의 경계, 즉 리딩 엣지(52)와 트레일링 엣지(54)에 의해 형성된다.

도 2는 양의 영역(202)과 음의 영역(204)이 각 손가락에 관해 도시되어 있는 손가락(50)들의 이미지(200)를 보여준다. 양의 영역(202)의 위치 및 음의 영역(204)의 위치는, 도 2에서 임의적이고, 선택된 규약에 따라 반대로 될 수 있다.

아래에서 부분적으로 설명된, 선택된 실시예0에서는, 각각의 손가락(50)이 음의 영역(204) 다음에 양의 영역(202)을 연속적으로 가진다.

도 6은 각각 양의 영역(202)과 음의 영역(204)을 가지는, 2개의 손가락(50)의 이미지(600)를 보여준다.

도 3은 본 발명에 따른 분할 방법(300)의 알고리즘이다.

분할 방법(300)은

- 손가락(50)들과 광경(104)의 이미지가 획득 장치(402)에 의해 캡처되는 캡처 단계(302),

- 그렇게 캡처된 광경(104)의 이미지로부터 펼쳐진 위상 이미지가 계산되는 계산 단계(304),

- 그렇게 계산된 위상 이미지의 각각의 화소에 관해, 광경(104)의 등강도 축을 따라 존재하는 위상의 유도물이 계산되는 유도 단계(406),

- 위상의 유도물이 계산된 각각의 화소가, 그 위상의 유도물이 동일한 극성을 가지는 인접한 화소들 모두를 여러 곳에서 함께 그룹화하는 영역(202,204)과 관련되는 영역화 단계(308), 및

- 영역화 단계(308)에 의해 결정된 영역들(202,204)의 분석으로부터 각 손가락(50)의 위치가 인식되는 인식 단계(310)를 포함한다.

인식 단계(310)로부터 생기는 이미지로부터, 처리 유닛(406)은 식별될 지문의 이미지가 존재하는 장소, 즉 그렇게 위치가 정해진 각각의 손가락(50)의 말단부에서, 위치를 정할 수 있다.

그 다음, 데이터베이스에서의 지문들의 비교를 행하기 위해, 지문의 이미지가 식별 시스템에 전송될 수 있다.

더 나아가, 그렇게 설명된 분할 방법(300)은 튼튼한데, 이는 특히 손가락(50)들이 분리되거나 함께 가깝도록 손가락(50)들을 분할하는 것을 가능하게 하기 때문이다. 분할 방법(300)은 또한 신속하고, 그 결과들을 얻는 속도는 증가시키기 위해, 캡처된 이미지를 서브-샘플(sub-sample)하는 것 또한 가능하다. 각각의 이미지를 독립적으로 분할하는 것 또한 가능하다.

인식 단계(310)는 2개의 연이는 손가락(50) 사이, 또는 손가락(50)과 외측(outside) 사이의 전이 구역(zone)들을 결정하는 것으로 구성된다.

인식 단계(310)는 도 2로부터 더 정밀하게 설명되는데, 이러한 도 2는 영역화 단계(308)의 끝에서 얻어진 영역(202,204)의 이미지(200)를 보여준다.

인식 단계는 광경(104)의 등강도 축에 평행한 이동 방향(20)을 통해 각각의 이미지(200)가 이동되는 이동 단계, 상이한 극성들을 지닌 위상의 유도물들을 가지는 2개의 영역(202,204) 사이의 경계들에 대응하거나 배경과 구역(202,204) 사이의 경계들에 있는 전이 구역들이 구해지려고 시도되는 범위를 정하는 단계, 및 손가락(50)의 표면을 구성하고 손가락 말단부에서의 지문의 국소화(localisation)를 허용하기 위해 동일한 손가락(50)에 속하기 쉬운 영역(202,204)이 함께 그룹화되는 그룹화 단계로 구성된다.

그룹화 단계는 상이한 극성의 위상의 유도물들을 가지는 2개의 인접하는 영역(202,204)을 그룹화하는 것과, 그러한 극성과 이동 방향(20)을 주시하는 것으로 구성된다. 예를 들면, 도 2에서 이미지(200)는 이동 방향(20)으로, 배경과 제 1 음의 영역(204) 사이의 전이 구역, 제 1 음의 영역(202)과 제 1 양의 영역(202) 사이의 전이 구역, 제 1 양의 영역(202)과 제 2 음의 영역(204) 사이의 전이 구역, 제 2 음의 영역(204)과 제 2 양의 영역(202) 사이의 전이 구역, 제 2 양의 영역(202)과 제 3의 음의 영역(204) 사이의 전이 구역, 제 3의 음의 영역(204)과 제 3의 양의 영역(202) 사이의 전이 구역, 및 제 3의 양의 영역(202)과 배경 사이의 전이 구역을 연속해서 가진다.

도 2에서의 예에서서의 규약으로부터, 손가락(50)은 양의 영역(202)이 후속하는 음의 영역(204)으로 구성되는 것으로 여겨진다. 본 명세서에서 구상된 규약들에 따르면, 그룹화 단계는 제 1의 음의 영역(204)과 제 1의 양의 영역(202)을 그룹화하는 것에 의해 제 1 손가락(50)을, 제 2의 음의 영역(204)과 제 2의 양의 영역(202)을 그룹화하는 것에 의해 제 1 손가락(50)을, 그리고 제 3의 음의 영역(204)과 제 3의 양의 영역(202)을 그룹화하는 것에 의해 제 3 손가락(50)을 정의하는 것으로 구성된다.

물론, 이미지(200)에 따르면, 예를 들면 도 6에서와 같이, 특정 영역들(202,204)이 빠지거나 불충분하게 범위가 정해지는 것이 가능하다.

도 6에서, 왼손 손가락(50)이 좌측에서는 배경과 그것의 음의 영역(204) 사이의 전이 구역에 의해, 그리고 우측에서는 그것의 양의 영역(202)과 인접하는 손가락의 음의 영역(204) 사이의 전이 구역에 의해 완벽하게 정의된다.

반면에, 상기 인접하는 손가락(50)은 좌측에서 그것의 음의 영역(204)들과, 왼손 손가락(50)의 양의 영역(202) 사이의 전이 구역에 의해 완벽하게 범위가 정해지지만, 우측에서의 전이 구역은 배경(상부 부분)을 지닌 전이 구역과, 오른손 손가락(50)을 지닌 전이 구역(바닥에서)으로 구성된다.

오른손 손가락(50)은 음의 영역(204)의 부분만이 보일 수 있기 때문에 불완전하게 범위게 정해진다. 이 경우 우측에서의 전이 구역은 배경이 있는 전이 구역에 대응한다.

본 명세서에 도시된 예들은 함께 가까운 손가락(50)들을 나타낸다. 하지만, 몇몇 손가락(50)은 서로 분리되어 있는 것이 가능하다. 그렇게 되면 전이 구역들은 상이하게 되는데, 이는 이미지의 중간에서 배경이 있는 전이 구역들이 존재하게 되지만, 그럼에도 불구하고 각각의 손가락(50)이 이 경우 선택된 규약들에 따라 양의 영역(202)의 후속하는 음의 영역(204)으로 구성될 것이기 때문이다.

배경과 영역(202,204) 사이의 전이 구역은, 예를 들면 배경(420)과는 대조적으로 차이에 의해 결정된다.

분할 방법(300)을 구현하기 위해, 처리 유닛(406)은

- 캡처된 광경(104)의 이미지로부터 펼쳐진 위상 이미지를 계산하도록 의도된 계산 수단(408),

- 위상 이미지의 각각의 화소에 관해, 광경(104)의 등강도 축을 따라 존재하는 위상의 유도물을 계산하도록 의도된 유도 수단(410),

- 위상의 유도물이 동일한 극성을 가지는 모든 인접하는 화소를 단계적으로 그룹화하는 영역과 각각의 화소를 관련시키도록 의도된 영역화 수단(412), 및

- 영역들(202,204)을 분석하으로써, 각각의 손가락(50)의 위치를 정하도록 의도된 인식 수단(414)을 포함한다.

영역화 단계(308)는 유리하게는

- 위상의 유도물이 계산된 제 1 화소가 선택되는 초기화 단계,

상기 제 1 화소에 관련된 각각의 화소에 관해서는,

상기 제 1 화소의 위상의 유도물의 극성에 관하여 상기 관련된 화소의 위상의 유도물의 극성을 비교하는 단계,

- 비교 단계의 결과가 양일 때, 즉 상기 관련된 화소의 위상의 유도물과 상기 제 1 화소의 위상의 유도물이 동일한 극성을 가질 때, 상기 제 1 화소를 포함하는 영역에서 상기 관련된 화소가 그룹화되는 양의 그룹화 단계로 구성되며,

상기 제 1 화소에 관련된 각각의 화소가 그렇게 처리되었을 때에는,

- 처리가 단계적으로 진척되어 이미지 전체를 덮도록 상기 처리가 비교 단계에서 루프를 이루어 돌아가는 제 1 루핑 단계로 구성되고,

상기 화소들의 위상의 유도물과 동일한 극성을 지닌 위상의 유도물을 단계적으로 가지는 모든 인접한 화소들이 처리되었을 때에는,

- 생성 단계에서 처리다가 루프를 이루어 돌아가는 제 2 루핑 단계로 구성된다.

영역화 단계(308)의 끝에서는, 큰 영역들(202,204)에 포함되지만 반대로 된 극성들을 가지는 큰 영역들(202,204)과 작은 영역들(206,208)이 등장한다. 이들 작은 영역들(206,208)은 분할의 랜덤한 성질에 기인한 것이다.

이들 작은 영역들(206,208)의 처리는 그것의 표면적이 임계값 미만일 때, 상기 영역(206,208)의 삭제의 형태를 취할 수 있다. 예를 들면, 영역(206)이 삭제될 것이고, 영역(204)은 이러한 표면을 흡수할 것이며, 대응하는 큰 영역(204)의 극성을 취한다.

이들 작은 영역(206,208)의 처리는 그것의 표면적이 상기 임계값 위에 있을 때, 큰 영역들(202 또는 204) 중 하나와 상기 영역(206,208)의 합병의 형태를 취할 수 있다. 예를 들면, 영역(208)은 영역(204)가 합병하게 된다.

처리는 영역화 단계(308) 직후와 인식 단계(310) 전에 일어난다. 그러한 처리는 적절한 수단을 포함하는 처리 유닛에 의해서 행해지고, 그러한 처리는

- 극성을 가지고 반대 극성을 지닌 또 다른 영역(202,204)에 포함된 각각의 영역(206,208)이 표시되는 표시(marking) 단계로 구성될 수 있고,

그렇게 표시된 각각의 영역(208,208)에 관해서는,

- 상기 영역(206,208)의 표면적이 계산되는 측정 단계,

- 표면적이 임계값 아래에 있을 때에는 그렇게 표시된 상기 영역(206)이 삭제되고, 그렇게 표시된 상기 영역(206)이 포함되는 영역(204)이 그렇게 표시된 상기 영역(206)을 흡수하는 삭제 단계,

- 그렇게 표시된 상기 영역(208)이 그렇게 표시된 상기 영역(206)이 포함되지 않는 영역(204)과 합병되는 합병 단계로 구성될 수 있다.

위 설명은 특히 손가락(50)들의 이미지에 기초하고, 이러한 실시예는 그렇게 캡처된 이미지가 양호한 식별을 위해 반드시 가져야 하는 모든 손가락(50)을 시각화할 수 있게 할 때, 특히 적합하다.

하지만, 손가락(50)들의 몇몇 이미지를 캡처하고, 그렇게 캡처된 각각의 이미지에 관한 분할을 실행하는 것이 가능하다. 따라서 모든 손가락(50)이 2개 이상의 이미지에 포함되는 것이 가능하다.

위에서 제시된 광경은 규칙적으로 이격된 라인들의 세트로 구성될 수 있지만, 그 광경은 또한 조각(piece)들로 규칙적으로 이격된 라인들의 세트로 구성될 수 있다. 도 7은 그러한 광경(700)의 일 예를 보여주는 것으로, 즉 국부적으로 변할 수 있는 빈도수를 지닌 주기적인 것이다.

물론, 본 발명은 설명되고 묘사된 예들 및 실시예들에 국한되지 않지만 당업자가 이해할 수 있는 다수의 변형예들이 가능하다.

Claims

손가락(50)들을 분할하는 방법(300)으로서, 상기 분할 방법(300)은
처리 유닛(406), 획득 장치(402), 및 투영 장치(404)를 포함하는 분할 장치(100)에 의해 구현되고, 상기 획득 장치(402)는 상기 획득 장치(402)의 앞에서 손가락(50)들이 전진 방향(10)으로 통과할 때 상기 손가락(50)들의 이미지를 캡처하도록 의도된 것이고, 상기 투영 장치(404)는 상기 손가락(50)들 상에 등강도 축을 가지는 광경(404)을 투영하도록 의도된 것이며, 상기 분할 방법(300)은
- 획득 장치(402)가 손가락(50)들과 광경(104)의 이미지를 캡처하는 캡처 단계(302),
- 처리 유닛(406)이 캡처된 광경(104)의 이미지로부터 펼쳐진 위상 이미지를 계산하는 계산 단계(304),
- 계산된 위상 이미지의 각 화소에 관해, 처리 유닛이 광경(104)의 등강도 축을 따라 위상의 유도물을 계산하는 유도 단계(306),
- 위상의 유도물이 동일한 극성을 가지는 인접하는 화소들 모두를 단계적으로 그룹화하는 영역(202,204)으로 위상의 유도물이 계산되는 각 화소를 처리 유닛(406)이 관련시키는 영역화 단계(308), 및
- 각 손가락(50)의 위치가 결정된 영역들(202,204)의 분석으로부터 인식되는 인식 단계(310)를 포함하는, 분할 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 영역화 단계(308)는
- 위상의 유도물이 계산되는 제 1 화소가 선택되는 초기화 단계,
- 상기 제 1 화소의 유도물의 극성을 가지는 영역이 생성되는 생성 단계로 구성되고,
상기 제 1 화소에 관련된 각 화소에 관해서는
- 상기 제 1 화소의 위상의 유도물의 극성에 관해 상기 관련된 화소의 위상의 유도물의 극성을 비교하는 단계,
- 비교 단계의 결과가 포지티브이면 상기 제 1 화소를 포함하는 영역에서 상기 관련된 화소가 그룹화되는 포지티브 그룹화 단계로 구성되며,
상기 제 1 화소에 관련된 각각의 화소가 처리되었을 때에는,
- 상기 관련된 화소들 중 하나가 제 1 화소로서 지정되는 지정 단계,
- 처리가 단계적으로 진척되어 이미지 전체를 덮도록 상기 처리가 비교 단계에서 루프를 이루어 돌아가는 제 1 루핑 단계로 구성되고,
상기 제 1 화소들의 위상의 유도물과 동일한 극성을 지닌 위상의 유도물을 가지고 단계적으로 인접한 모든 화소들이 처리되었을 때에는,
- 아직 처리되지 않은 화소가 제 1 화소로서 선택되는 선택 단계, 및
- 상기 처리가 생성 단계에서 루프를 이루어 도는 제 2 루핑 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는, 분할 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 분할 방법은 영역화 단계(308) 직후, 그리고 인식 단계(310) 전에,
- 극성을 가지고, 반대 극성을 지닌 또 다른 영역(202,204)에 포함된 각각의 영역(206,208)이 표시되는 표시 단계를 포함하고,
그렇게 표시된 각 영역(206,208)에 관해서는
- 상기 영역(206,208)의 표면적이 계산되는 측정 단계,
- 표시된 상기 영역(206)이, 상기 영역(206)의 표면적이 임계값 미만이면 삭제되고, 표시된 상기 영역(206)이 포함되는 영역(204)이 표시된 상기 영역(206)을 흡수하는 삭제 단계,
- 표시된 상기 영역(208)이, 표시된 상기 영역(206)이 포함되지 않는 영역(204)과 합병되는 합병 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 분할 방법.
손가락(50)들을 분할하기 위한 장치(100)로서,
- 상기 손가락(50)들 상의 등강도 축을 가지는 광경(104)을 투영하도록 의도된 투영 장치(404),
- 상기 손가락(50)들이 전진 방향(10)으로 상기 획득 장치(402) 앞을 통과할 때, 상기 손가락(50)들의 이미지와 투영된 광경(104)의 이미지를 캡처하도록 의도된 획득 장치(402), 및
처리 유닛(406)을 포함하고, 상기 처리 유닛(406)은
- 캡처된 광경(104)의 이미지로부터 펼쳐진 위상 이미지를 계산하도록 의도된 계산 수단(408),
- 위상 이미지의 각각의 화소에 관해, 등강도 축을 따라 위상의 유도물을 계산하도록 의도된 유도 수단(410),
- 위상의 유도물이 동일한 극성을 가지는 인접한 화소들 모두를 단계적으로 함께 그룹화하는 영역(202,204)과 각각의 화소를 관련시키도록 의도된 영역화 수단(412), 및
- 영역들(202,204)을 분석함으로써 각각의 손가락(50)의 위치를 정하도록 의도된 인식 수단(414)을 포함하는, 분할 장치.