KR20180065475A - 지문인식센서 및 터치스크린에 남은 지문을 이용한 지문 이미지 복원 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 실시예들은 실제 인증에 사용될 가능성이 높은 스마트 기기의 지문인식센서에 남은 지문 자국 및 지문의 손상 영역을 복원하는 데 사용되는 터치스크린에 남은 지문 자국을 함께 이용함으로써, 지문인식센서를 통하여 인증이 가능한 사용자 지문 이미지를 복원하여 지문 인식 기술의 안전성을 검증할 수 있는 지문 이미지 복원 방법 및 장치를 제공한다.
Description
본 실시예가 속하는 기술 분야는 지문 이미지 복원 방법 및 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
스마트 기기에 저장된 개인정보들을 보호하기 위하여, 터치스크린이 구비된 스마트폰 또는 태블릿 등의 스마트 기기는 지문 인식 기술을 활용하여 사용자를 인증한다. 지문 인식 기술은 스마트 기기에 적용되는 바이오 인식 기술 중 하나로 널리 사용되고 있다. 지문 인식 기술은 지문인식센서에 손가락을 접촉하여 입력한 지문과 기 저장된 지문을 비교하여, 사용자 인증을 수행한다. 이 과정에서 지문의 흔적이 남게 되며 공격자는 이를 바탕으로 사용자의 지문 이미지를 추측하는 스머지 공격을 수행할 수 있다.
한편, 기존의 지문 이미지 복원 방식은 복원에 사용되는 하나의 지문 이미지 자체만을 활용하여 복원한다. 하나의 지문 이미지로부터 손상된 부분을 복원하기 때문에, 완전한 지문을 생성하는 것을 한계가 있다. 특히, 지문 인식을 을 위해 필요한 지문 영역 전체를 복원하는 것은 쉽지 않다. 게다가, 복원된 지문이 지문 인식을 위하여 스마트 기기에 미리 등록한 손가락의 지문에 해당하는지 여부조차 알 수 없는 문제가 있다.
본 발명의 실시예들은 실제 인증에 사용될 가능성이 높은 스마트 기기의 지문인식센서에 남은 지문 자국 및 지문의 손상 영역을 복원하는 데 사용되는 터치스크린에 남은 지문 자국을 함께 이용함으로써, 지문인식센서를 통하여 인증이 가능한 사용자 지문 이미지를 복원하여 지문 인식 기술의 안전성을 검증하는 데 발명의 주된 목적이 있다.
본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.
본 실시예의 일 측면에 의하면, 컴퓨팅 디바이스에 의한 지문 이미지 복원 방법에 있어서, 지문인식을 통하여 사용자를 인증하는 디바이스의 지문인식센서에 남은 지문 자국 이미지(이하, '제1 지문 이미지'라 칭함)를 획득하는 단계, 상기 사용자를 인증하는 디바이스의 터치스크린에 남은 적어도 하나의 지문 자국 이미지(이하, '제2 지문 이미지'라 칭함)들을 획득하는 단계, 상기 제1 지문 이미지로부터 특징점(Minutiae)을 추출하고, 상기 제2 지문 이미지들로부터 특징점을 추출하는 단계, 상기 제1 지문 이미지로부터 추출한 특징점을 이용하여, 상기 제1 지문 이미지에서 손상 영역을 식별하는 단계, 상기 제1 지문 이미지로부터 추출한 특징점 및 상기 제2 지문 이미지들로부터 추출한 특징점을 상호 비교하여, 상기 제2 지문 이미지들 중에서 유사 지문 이미지를 선택하는 단계, 및 상기 유사 지문 이미지를 이용하여, 상기 제1 지문 이미지의 상기 손상 영역을 복원하는 단계를 포함하는 지문 이미지 복원 방법을 제공한다.
본 실시예의 다른 측면에 의하면, 지문인식을 통하여 사용자를 인증하는 디바이스의 지문인식센서에 남은 지문 자국 이미지(이하, '제1 지문 이미지'라 칭함)를 획득하고, 상기 사용자를 인증하는 디바이스의 터치스크린에 남은 복수의 지문 자국 이미지(이하, '제2 지문 이미지'라 칭함)들을 획득하는 지문 이미지 획득부, 상기 제1 지문 이미지로부터 특징점(Minutiae)을 추출하고, 상기 제2 지문 이미지들로부터 특징점을 추출하는 지문 특징점 추출부, 상기 제1 지문 이미지로부터 추출한 특징점을 이용하여, 상기 제1 지문 이미지에서 손상 영역을 식별하는 지문 손상 식별부, 상기 제1 지문 이미지로부터 추출한 특징점 및 상기 제2 지문 이미지들로부터 추출한 특징점을 상호 비교하여, 상기 제2 지문 이미지들 중에서 유사 지문 이미지를 선택하는 유사 지문 선택부, 및 상기 유사 지문 이미지를 이용하여, 상기 제1 지문 이미지의 상기 손상 영역을 복원하는 지문 복원부를 포함하는 지문 이미지 복원 장치를 제공한다.
본 실시예의 또 다른 측면에 의하면, 프로세서에 의해 실행 가능한 컴퓨터 프로그램 명령어들을 포함하는 비일시적(Non-Transitory) 컴퓨터 판독 가능한 매체에 기록되어 지문 이미지 복원을 위한 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램 명령어들이 컴퓨팅 디바이스의 프로세서에 의해 실행되는 경우에, 지문인식을 통하여 사용자를 인증하는 디바이스의 지문인식센서에 남은 지문 자국 이미지(이하, '제1 지문 이미지'라 칭함)를 획득하는 단계, 상기 사용자를 인증하는 디바이스의 터치스크린에 남은 복수의 지문 자국 이미지(이하, '제2 지문 이미지'라 칭함)들을 획득하는 단계, 상기 제1 지문 이미지로부터 특징점(Minutiae)을 추출하고, 상기 제2 지문 이미지들로부터 특징점을 추출하는 단계, 상기 제1 지문 이미지로부터 추출한 특징점을 이용하여, 상기 제1 지문 이미지에서 손상 영역을 식별하는 단계, 상기 제1 지문 이미지로부터 추출한 특징점 및 상기 제2 지문 이미지들로부터 추출한 특징점을 상호 비교하여, 상기 제2 지문 이미지들 중에서 유사 지문 이미지를 선택하는 단계, 및 상기 유사 지문 이미지를 이용하여, 상기 제1 지문 이미지의 상기 손상 영역을 복원하는 단계를 포함한 동작들을 수행하는 컴퓨터 프로그램을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 의하면, 실제 인증에 사용될 가능성이 높은 스마트 기기의 지문인식센서에 남은 지문 자국 및 지문의 손상 영역을 복원하는 데 사용되는 터치스크린에 남은 지문 자국을 함께 이용함으로써, 지문인식센서를 통하여 인증이 가능한 사용자 지문 이미지를 복원하여 지문 인식 기술의 안전성을 검증할 수 있는 효과가 있다.
여기에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 이하의 명세서에서 기재된 효과 및 그 잠정적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급된다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 지문 이미지 복원 장치를 예시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 지문 이미지 복원 장치가 처리한 지문 이미지들을 예시적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지문 이미지 복원 방법을 예시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 지문 이미지 복원 장치가 처리한 지문 이미지들을 예시적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지문 이미지 복원 방법을 예시한 흐름도이다.
이하, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하고, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 지문 이미지 복원 장치를 예시한 블록도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 지문 이미지 복원 장치(100)는 지문 이미지 획득부(110), 지문 특징점 추출부(120), 지문 손상 식별부(130), 유사 지문 선택부(140), 및 지문 복원부(150)를 포함한다. 지문 이미지 복원 장치 (100)는 도 1에서 예시적으로 도시한 다양한 구성요소들 중에서 일부 구성요소를 생략하거나 다른 구성요소를 추가로 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 영상 처리 장치(200)는 지문 이미지 전처리부(230) 및 지문 인증부(290) 중 적어도 하나를 추가로 포함할 수 있다.
지문 이미지 복원 장치는 사용자를 인증하는 디바이스에 남은 지문 자국을 이용하여 지문 이미지를 복원한다. 특히, 지문 이미지 복원 장치는 지문인식센서에 남은 지문과 터치스크린에 남은 지문을 함께 이용한다. 여기서, 사용자를 인증하는 디바이스는 기 저장된 등록 지문과 지문인식센서에 접촉한 손가락의 지문을 비교하여 사용자를 인증한다. 센서에 남은 지문은 실제 인증에 사용될 가능성이 높으나 사용자가 센서에 지문을 인식한 후 추가적인 접촉으로 인하여 지문 자국의 일부가 손상될 가능성이 높다. 한편, 동일 사용자가 디바이스를 사용하는 과정에서 터치스크린에 지문을 남기게 되어, 터치스크린에는 지문의 크기, 위치, 및 각도 등이 다양한 상태로 존재한다.
지문 이미지 획득부(110, 210)는 지문인식을 통하여 사용자를 인증하는 디바이스의 지문인식센서에 남은 지문 자국 이미지(제1 지문 이미지)를 획득한다. 지문 이미지 획득부(110, 210)는 사용자를 인증하는 디바이스의 터치스크린에 남은 복수의 지문 자국 이미지(제2 지문 이미지)들을 획득한다. 제1 지문 이미지 또는 제2 지문 이미지들은 스캐너 또는 카메라 등을 이용하여 획득된다.
지문 특징점 추출부(120, 240)는 제1 지문 이미지로부터 특징점(Minutiae)을 추출한다. 지문 특징점 추출부(120, 240)는 제2 지문 이미지들로부터 특징점을 추출한다.
지문 손상 식별부(130, 260)는 제1 지문 이미지로부터 추출한 특징점을 이용하여, 제1 지문 이미지에서 손상 영역을 식별한다. 제1 지문 이미지는 손상 영역 및 비손상 영역을 포함한다. 손상 영역이 기 설정된 임계치보다 크면, 사용자를 인증하는 디바이스는 지문을 인식할 수 없다. 즉, 지문 이미지에서 손상 영역이 소정의 크기 이상이거나 특정 위치에 존재하면, 사용자를 인증하는 디바이스가 사용자를 인증하는 데 필요한 지문 인식 영역이 불충분한 상태를 야기한다.
유사 지문 선택부(140, 270)는 제1 지문 이미지로부터 추출한 특징점 및 제2 지문 이미지들로부터 추출한 특징점을 상호 비교하여, 제2 지문 이미지들 중에서 유사 지문 이미지를 선택한다. 예컨대, 제2 지문 이미지가 하나이면, 해당하는 하나의 지문 이미지를 유사 지문 이미지로 선택하고, 제2 지문 이미지들이 복수이면 제1 지문 이미지와의 유사도를 판단하여 유사도가 가장 높은 제2 지문 이미지를 유사 지문 이미지로 선택한다.
지문 복원부(150, 280)는 유사 지문 이미지를 이용하여, 제1 지문 이미지의 상기 손상 영역을 복원한다.
지문 이미지 전처리부(230)는 특징점을 용이하게 추출하기 위하여, 제1 지문 이미지 또는 제2 지문 이미지들은 전처리한다. 지문 이미지 전처리부(230)는, 제1 지문 이미지 또는 제2 지문 이미지에 그레이스케일화(Grayscale), 히스토그램(Histogram), 가버 필터(Gabor Filter), 세선화(Thinning) 중 적어도 하나를 적용하여 전처리할 수 있으며, 이는 예시일 뿐이며 이에 한정되는 것은 아니고 구현되는 설계에 따라 적합한 전처리 기법이 사용될 수 있음은 물론이다.
지문 인증부(290)는 손상 영역이 복원된 제1 지문 이미지를 이용하여, 사용자를 인증하는 디바이스의 지문인식센서에 지문 인증을 시도하여 복원여부를 검증한다. 유사도가 높은 제2 지문 이미지의 일부와 손상된 제1 지문 이미지를 결합하여 생성한 인증 지문을 디바이스에 기 저장된 등록 지문과 비교한다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 지문 이미지 복원 장치가 처리한 지문 이미지들을 예시적으로 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 도면부호 310은 지문 이미지 획득부(100)가 획득한 제1 지문 이미지, 즉, 지문인식센서에 남은 지문 자국 이미지이다. 도면부호 320은 지문 이미지 획득부(100)가 획득한 제2 지문 이미지, 즉, 터치스크린에 남은 지문 자국 이미지이다. 사용자 인증 디바이스의 센서 및 터치스크린에는 다양한 형태의 지문이 남아있다.
도면부호 330은 제1 지문 이미지를 전처리한 지문 이미지이다. 구체적으로는 그레이스케일화(Grayscale)가 적용된 지문 이미지(331), 히스토그램(Histogram)이 적용된 지문 이미지(332), 가버 필터(Gabor Filter)가 적용된 지문 이미지(333), 세선화(Thinning)화가 적용된 지문 이미지(334) 등으로부터 특징점을 추출할 수 있다.
도면부호 340은 제2 지문 이미지를 전처리한 지문 이미지이다. 구체적으로는 그레이스케일화가 적용된 지문 이미지(341), 히스토그램이 적용된 지문 이미지(342), 가버 필터가 적용된 지문 이미지(343), 세선화화가 적용된 지문 이미지(343) 등으로부터 특징점을 추출할 수 있다.
특징점은 융선이 시작되거나 끝나는 점인 단점, 융선이 갈라지는 점인 분기점, 지문의 융선 중 방향이 가장 급격하게 변하는 점인 중심점, 융선이 세 방향으로 나뉘어지는 점인 삼각주 중 적어도 하나에 기반하여 추출된다. 특징점은 가우시안 컨볼루션 함수를 적용하고 스케일 공간 상의 극점을 산출하여 특징벡터로 변환되며, 제1 지문 이미지 또는 제2 지문 이미지들의 크기가 변하거나 회전하더라고 식별이 가능하다.
도 3에서는 설명의 편의를 위하여, 하나의 제2 지문 이미지(320)가 예시되었으나, 유사 지문 선택부는 제1 지문 이미지 및 제2 지문 이미지 간에 추출한 특징점의 개수, 분포, 위치, 거리, 및 각도 중 적어도 하나를 매칭하여, 제2 지문 이미지들 중에서 기 설정된 유사도 임계치보다 높은 유사도를 갖는 유사 지문 이미지를 선택할 수 있다.
도면부호 350은 지문 손상 식별부가 제1 지문 이미지로부터 추출한 특징점을 이용하여, 식별한 제1 지문 이미지의 손상 영역을 포함한다. 지문 손상 식별부는 제1 지문 이미지에서 손상 영역 및 비손상 영역을 구분한다.
도면부호 360은 지문 복원부가 유사 영역과 제1 지문 이미지의 비손상 영역을 결합하여 사용자를 인증하는 데 필요한 지문 인식 영역을 생성한 지문 이미지이다. 지문 복원부는 제1 지문 이미지 및 상기 유사 지문 이미지 간에 추출한 특징점의 개수, 분포, 위치, 거리, 및 각도 중 적어도 하나를 매칭한다. 지문 복원부는 매칭하는 특징점에 기반하여, 유사 지문 이미지 중에서 제1 지문 이미지의 손상 영역에 대응하는 유사 영역을 추출한다. 지문 복원부는 추출한 유사 영역과 제1 지문 이미지의 비손상 영역을 결합한다. 즉, 제1 지문 이미지의 손상 영역을 복원한다.
본 실시예들에 따르면, 실제 인증에 사용될 가능성이 높은 스마트 기기의 지문인식센서에 남은 지문 자국 및 지문의 손상 영역을 복원하는 데 사용되는 터치스크린에 남은 지문 자국을 함께 이용함으로써, 지문인식센서를 통하여 인증이 가능한 사용자 지문 이미지를 복원하여 지문 인식 기술의 안전성을 검증할 수 있는 효과가 있다.
지문 이미지 복원 장치에 포함된 구성요소들은 장치 내부의 소프트웨어적인 모듈 또는 하드웨어적인 모듈을 연결하는 통신 경로에 연결되어 상호 간에 유기적으로 동작한다. 이러한 구성요소들은 하나 이상의 통신 버스 또는 신호선을 이용하여 통신한다.
지문 이미지 복원 장치는 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합에 의해 로직회로 내에서 구현될 수 있고, 범용 또는 특정 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수도 있다. 장치는 고정배선형(Hardwired) 기기, 필드 프로그램 가능한 게이트 어레이(Field Programmable Gate Array, FPGA), 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC) 등을 이용하여 구현될 수 있다. 또한, 장치는 하나 이상의 프로세서 및 컨트롤러를 포함한 시스템온칩(System on Chip, SoC)으로 구현될 수 있다.
지문 이미지 복원 장치는 하드웨어적 요소가 마련된 컴퓨팅 디바이스 또는 서버에 소프트웨어, 하드웨어, 또는 이들의 조합하는 형태로 탑재될 수 있다. 컴퓨팅 디바이스 또는 서버는 각종 기기 또는 유무선 통신망과 통신을 수행하기 위한 통신 모뎀 등의 통신장치, 프로그램을 실행하기 위한 데이터를 저장하는 메모리, 프로그램을 실행하여 연산 및 명령하기 위한 마이크로프로세서 등을 전부 또는 일부 포함한 다양한 장치를 의미할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 지문 이미지 복원 방법을 예시한 흐름도이다. 지문 이미지 복원 방법은 컴퓨팅 디바이스에 의하여 수행될 수 있으며, 지문 이미지 복원 장치와 동일한 방식으로 동작한다.
단계 S410에서, 컴퓨팅 디바이스는 지문인식을 통하여 사용자를 인증하는 디바이스의 지문인식센서에 남은 지문 자국 이미지(제1 지문 이미지)를 획득한다. 여기서, 사용자를 인증하는 디바이스는 기 저장된 등록 지문과 지문인식센서에 접촉한 손가락의 지문을 비교하여 사용자를 인증한다. 단계 S420에서, 컴퓨팅 디바이스는 사용자를 인증하는 디바이스의 터치스크린에 남은 적어도 하나의 지문 자국 이미지(제2 지문 이미지)들을 획득한다. 제1 지문 이미지 또는 제2 지문 이미지들은 스캐너 또는 카메라를 이용하여 획득된다. 제1 지문 이미지는 손가락의 지문 중에서 사용자를 인증하는 데 필요한 지문 인식 영역의 일부 영역인 비손상 영역을 포함한다.
단계 S430에서, 컴퓨팅 디바이스는 제1 지문 이미지로부터 특징점(Minutiae)을 추출하고, 제2 지문 이미지들로부터 특징점을 추출한다. 특징점은 융선이 시작되거나 끝나는 점인 단점, 융선이 갈라지는 점인 분기점, 지문의 융선 중 방향이 가장 급격하게 변하는 점인 중심점, 융선이 세 방향으로 나뉘어지는 점인 삼각주 중 적어도 하나에 기반하여 추출된다. 특징점은 가우시안 컨볼루션 함수를 적용하고 스케일 공간 상의 극점을 산출하여 특징벡터로 변환되며, 제1 지문 이미지 또는 제2 지문 이미지들의 크기가 변하거나 회전하더라고 식별이 가능하다.
지문 이미지 복원 방법은 제1 지문 이미지 또는 제2 지문 이미지들은 전처리하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 전처리하는 단계는, 제1 지문 이미지 또는 제2 지문 이미지에 그레이스케일화(Grayscale), 히스토그램(Histogram), 가버 필터(Gabor Filter), 세선화(Thinning) 중 적어도 하나를 적용하여 전처리할 수 있다.
단계 S440에서, 컴퓨팅 디바이스는 제1 지문 이미지로부터 추출한 특징점을 이용하여, 제1 지문 이미지에서 손상 영역을 식별한다.
단계 S450에서, 컴퓨팅 디바이스는 제1 지문 이미지로부터 추출한 특징점 및 제2 지문 이미지들로부터 추출한 특징점을 상호 비교하여, 제2 지문 이미지들 중에서 유사 지문 이미지를 선택한다. 유사 지문 이미지를 선택하는 단계(S450)는, 제1 지문 이미지 및 제2 지문 이미지 간에 추출한 특징점의 개수, 분포, 위치, 거리, 및 각도 중 적어도 하나를 매칭하여, 제2 지문 이미지들 중에서 기 설정된 유사도 임계치보다 높은 유사도를 갖는 유사 지문 이미지를 선택한다.
단계 S460에서, 컴퓨팅 디바이스는 유사 지문 이미지를 이용하여, 제1 지문 이미지의 상기 손상 영역을 복원한다. 손상 영역을 복원하는 단계(S460)는, 제1 지문 이미지 및 유사 지문 이미지 간에 추출한 특징점의 개수, 분포, 위치, 거리, 및 각도 중 적어도 하나를 매칭하여, 유사 지문 이미지 중에서 제1 지문 이미지의 상기 손상 영역에 대응하는 유사 영역을 추출하고, 추출한 유사 영역과 상기 제1 지문 이미지의 비손상 영역을 결합하여 사용자를 인증하는 데 필요한 지문 인식 영역을 생성한다.
지문 이미지 복원 방법은 손상 영역이 복원된 제1 지문 이미지를 이용하여, 사용자를 인증하는 디바이스의 지문인식센서에 지문 인증을 시도하여 복원여부를 검증하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
도 4에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나 이는 예시적으로 설명한 것에 불과하고, 이 분야의 기술자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 4에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 또는 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하거나 다른 과정을 추가하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.
본 실시예들에 따른 동작은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 실행을 위해 프로세서에 명령어를 제공하는 데 참여한 임의의 매체를 나타낸다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, 자기 매체, 광기록 매체, 메모리 등이 있을 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다. 본 실시예를 구현하기 위한 기능적인(Functional) 프로그램, 코드, 및 코드 세그먼트들은 본 실시예가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다.
본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 지문 이미지 복원 장치
110, 210: 지문 이미지 획득부
120, 240: 지문 특징점 추출부 130, 260: 지문 손상 식별부
140, 270: 유사 지문 선택부 150, 280: 지문 복원부
230: 지문 이미지 전처리부 290: 지문 인증부
120, 240: 지문 특징점 추출부 130, 260: 지문 손상 식별부
140, 270: 유사 지문 선택부 150, 280: 지문 복원부
230: 지문 이미지 전처리부 290: 지문 인증부
Claims (16)
- 컴퓨팅 디바이스에 의한 지문 이미지 복원 방법에 있어서,
지문인식을 통하여 사용자를 인증하는 디바이스의 지문인식센서에 남은 지문 자국 이미지(이하, '제1 지문 이미지'라 칭함)를 획득하는 단계;
상기 사용자를 인증하는 디바이스의 터치스크린에 남은 적어도 하나의 지문 자국 이미지(이하, '제2 지문 이미지'라 칭함)들을 획득하는 단계;
상기 제1 지문 이미지로부터 특징점(Minutiae)을 추출하고, 상기 제2 지문 이미지들로부터 특징점을 추출하는 단계;
상기 제1 지문 이미지로부터 추출한 특징점을 이용하여, 상기 제1 지문 이미지에서 손상 영역을 식별하는 단계;
상기 제1 지문 이미지로부터 추출한 특징점 및 상기 제2 지문 이미지들로부터 추출한 특징점을 상호 비교하여, 상기 제2 지문 이미지들 중에서 유사 지문 이미지를 선택하는 단계; 및
상기 유사 지문 이미지를 이용하여, 상기 제1 지문 이미지의 상기 손상 영역을 복원하는 단계
를 포함하는 지문 이미지 복원 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 지문 이미지 또는 상기 제2 지문 이미지들은 스캐너 또는 카메라를 이용하여 획득되며,
상기 사용자를 인증하는 디바이스는 기 저장된 등록 지문과 상기 지문인식센서에 접촉한 손가락의 지문을 비교하여 상기 사용자를 인증하고,
상기 제1 지문 이미지는 상기 손가락의 지문 중에서 상기 사용자를 인증하는 데 필요한 지문 인식 영역의 일부 영역인 비손상 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 지문 이미지 복원 방법. - 제1항에 있어서,
상기 특징점은 융선이 시작되거나 끝나는 점인 단점, 융선이 갈라지는 점인 분기점, 지문의 융선 중 방향이 가장 급격하게 변하는 점인 중심점, 융선이 세 방향으로 나뉘어지는 점인 삼각주 중 적어도 하나에 기반하여 추출되는 것을 특징으로 하는 지문 이미지 복원 방법. - 제1항에 있어서,
상기 특징점은 가우시안 컨볼루션 함수를 적용하고 스케일 공간 상의 극점을 산출하여 특징벡터로 변환되며, 상기 제1 지문 이미지 또는 상기 제2 지문 이미지들의 크기가 변하거나 회전하더라고 식별이 가능한 것을 특징으로 하는 지문 이미지 복원 방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1 지문 이미지 또는 상기 제2 지문 이미지들은 전처리하는 단계를 추가로 포함하며,
상기 전처리하는 단계는, 상기 제1 지문 이미지 또는 상기 제2 지문 이미지에 그레이스케일화(Grayscale), 히스토그램(Histogram), 가버 필터(Gabor Filter), 세선화(Thinning) 중 적어도 하나를 적용하여 전처리하는 것을 특징으로 하는 지문 이미지 복원 방법. - 제1항에 있어서,
상기 유사 지문 이미지를 선택하는 단계는,
상기 제1 지문 이미지 및 상기 제2 지문 이미지 간에 상기 추출한 특징점의 개수, 분포, 위치, 거리, 및 각도 중 적어도 하나를 매칭하여, 상기 제2 지문 이미지들 중에서 기 설정된 유사도 임계치보다 높은 유사도를 갖는 상기 유사 지문 이미지를 선택하는 것을 특징으로 하는 지문 이미지 복원 방법. - 제1항에 있어서,
상기 손상 영역을 복원하는 단계는,
상기 제1 지문 이미지 및 상기 유사 지문 이미지 간에 상기 추출한 특징점의 개수, 분포, 위치, 거리, 및 각도 중 적어도 하나를 매칭하여, 상기 유사 지문 이미지 중에서 상기 제1 지문 이미지의 상기 손상 영역에 대응하는 유사 영역을 추출하고, 상기 추출한 유사 영역과 상기 제1 지문 이미지의 비손상 영역을 결합하여 상기 사용자를 인증하는 데 필요한 지문 인식 영역을 생성하는 것을 특징으로 하는 지문 이미지 복원 방법. - 제1항에 있어서,
상기 손상 영역이 복원된 제1 지문 이미지를 이용하여, 상기 사용자를 인증하는 디바이스의 지문인식센서에 지문 인증을 시도하여 복원여부를 검증하는 단계를 추가로 포함하는 지문 이미지 복원 방법. - 지문인식을 통하여 사용자를 인증하는 디바이스의 지문인식센서에 남은 지문 자국 이미지(이하, '제1 지문 이미지'라 칭함)를 획득하고, 상기 사용자를 인증하는 디바이스의 터치스크린에 남은 복수의 지문 자국 이미지(이하, '제2 지문 이미지'라 칭함)들을 획득하는 지문 이미지 획득부;
상기 제1 지문 이미지로부터 특징점(Minutiae)을 추출하고, 상기 제2 지문 이미지들로부터 특징점을 추출하는 지문 특징점 추출부;
상기 제1 지문 이미지로부터 추출한 특징점을 이용하여, 상기 제1 지문 이미지에서 손상 영역을 식별하는 지문 손상 식별부;
상기 제1 지문 이미지로부터 추출한 특징점 및 상기 제2 지문 이미지들로부터 추출한 특징점을 상호 비교하여, 상기 제2 지문 이미지들 중에서 유사 지문 이미지를 선택하는 유사 지문 선택부; 및
상기 유사 지문 이미지를 이용하여, 상기 제1 지문 이미지의 상기 손상 영역을 복원하는 지문 복원부
를 포함하는 지문 이미지 복원 장치. - 제9항에 있어서,
상기 제1 지문 이미지 또는 상기 제2 지문 이미지들은 스캐너 또는 카메라를 이용하여 획득되며,
상기 사용자를 인증하는 디바이스는 기 저장된 등록 지문과 상기 지문인식센서에 접촉한 손가락의 지문을 비교하여 상기 사용자를 인증하고,
상기 제1 지문 이미지는 상기 손가락의 지문 중에서 상기 사용자를 인증하는 데 필요한 지문 인식 영역의 일부 영역인 비손상 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 지문 이미지 복원 장치. - 제9항에 있어서,
상기 특징점은 융선이 시작되거나 끝나는 점인 단점, 융선이 갈라지는 점인 분기점, 지문의 융선 중 방향이 가장 급격하게 변하는 점인 중심점, 융선이 세 방향으로 나뉘어지는 점인 삼각주 중 적어도 하나에 기반하여 추출되며,
상기 특징점은 가우시안 컨볼루션 함수를 적용하고 스케일 공간 상의 극점을 산출하여 특징벡터로 변환되며, 상기 제1 지문 이미지 또는 상기 제2 지문 이미지들의 크기가 변하거나 회전하더라고 식별이 가능한 것을 특징으로 하는 지문 이미지 복원 장치. - 제9항에 있어서,
상기 제1 지문 이미지 또는 상기 제2 지문 이미지들은 전처리하는 지문 이미지 전처리부를 추가로 포함하며,
상기 지문 이미지 전처리부는, 상기 제1 지문 이미지 또는 상기 제2 지문 이미지에 그레이스케일화(Grayscale), 히스토그램(Histogram), 가버 필터(Gabor Filter), 세선화(Thinning) 중 적어도 하나를 적용하여 전처리하는 것을 특징으로 하는 지문 이미지 복원 장치. - 제9항에 있어서,
상기 유사 지문 선택부는,
상기 제1 지문 이미지 및 상기 제2 지문 이미지 간에 상기 추출한 특징점의 개수, 분포, 위치, 거리, 및 각도 중 적어도 하나를 매칭하여, 상기 제2 지문 이미지들 중에서 기 설정된 유사도 임계치보다 높은 유사도를 갖는 상기 유사 지문 이미지를 선택하는 것을 특징으로 하는 지문 이미지 복원 장치. - 제9항에 있어서,
상기 지문 복원부는,
상기 제1 지문 이미지 및 상기 유사 지문 이미지 간에 상기 추출한 특징점의 개수, 분포, 위치, 거리, 및 각도 중 적어도 하나를 매칭하여, 상기 유사 지문 이미지 중에서 상기 제1 지문 이미지의 상기 손상 영역에 대응하는 유사 영역을 추출하고, 상기 추출한 유사 영역과 상기 제1 지문 이미지의 비손상 영역을 결합하여 상기 사용자를 인증하는 데 필요한 지문 인식 영역을 생성하는 것을 특징으로 하는 지문 이미지 복원 장치. - 제9항에 있어서,
상기 손상 영역이 복원된 제1 지문 이미지를 이용하여, 상기 사용자를 인증하는 디바이스의 지문인식센서에 지문 인증을 시도하여 복원여부를 검증하는 지문 인증부를 추가로 포함하는 지문 이미지 복원 장치. - 프로세서에 의해 실행 가능한 컴퓨터 프로그램 명령어들을 포함하는 비일시적(Non-Transitory) 컴퓨터 판독 가능한 매체에 기록되어 지문 이미지 복원을 위한 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램 명령어들이 컴퓨팅 디바이스의 프로세서에 의해 실행되는 경우에,
지문인식을 통하여 사용자를 인증하는 디바이스의 지문인식센서에 남은 지문 자국 이미지(이하, '제1 지문 이미지'라 칭함)를 획득하는 단계;
상기 사용자를 인증하는 디바이스의 터치스크린에 남은 복수의 지문 자국 이미지(이하, '제2 지문 이미지'라 칭함)들을 획득하는 단계;
상기 제1 지문 이미지로부터 특징점(Minutiae)을 추출하고, 상기 제2 지문 이미지들로부터 특징점을 추출하는 단계;
상기 제1 지문 이미지로부터 추출한 특징점을 이용하여, 상기 제1 지문 이미지에서 손상 영역을 식별하는 단계;
상기 제1 지문 이미지로부터 추출한 특징점 및 상기 제2 지문 이미지들로부터 추출한 특징점을 상호 비교하여, 상기 제2 지문 이미지들 중에서 유사 지문 이미지를 선택하는 단계; 및
상기 유사 지문 이미지를 이용하여, 상기 제1 지문 이미지의 상기 손상 영역을 복원하는 단계
를 포함한 동작들을 수행하는 컴퓨터 프로그램.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160166402A KR101995025B1 (ko) | 2016-12-08 | 2016-12-08 | 지문인식센서 및 터치스크린에 남은 지문을 이용한 지문 이미지 복원 방법 및 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160166402A KR101995025B1 (ko) | 2016-12-08 | 2016-12-08 | 지문인식센서 및 터치스크린에 남은 지문을 이용한 지문 이미지 복원 방법 및 장치 |
Publications (2)
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|---|---|
| KR20180065475A true KR20180065475A (ko) | 2018-06-18 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020160166402A KR101995025B1 (ko) | 2016-12-08 | 2016-12-08 | 지문인식센서 및 터치스크린에 남은 지문을 이용한 지문 이미지 복원 방법 및 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101995025B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024085453A1 (ko) * | 2022-10-18 | 2024-04-25 | 삼성전자 주식회사 | 전자 장치, 전자 장치에서 외부 객체를 이용한 지문 등록 및 인증 방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102396516B1 (ko) | 2021-04-23 | 2022-05-12 | 고려대학교 산학협력단 | 훼손된 지문 복원 방법, 이를 수행하기 위한 기록 매체 및 장치 |
Citations (2)
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| JP2008021096A (ja) * | 2006-07-12 | 2008-01-31 | Mitsubishi Electric Building Techno Service Co Ltd | 人体情報捜査システム |
| KR20100109752A (ko) * | 2009-04-01 | 2010-10-11 | 한국외국어대학교 연구산학협력단 | 지문 인식 장치 및 방법 |
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| KR20100109752A (ko) * | 2009-04-01 | 2010-10-11 | 한국외국어대학교 연구산학협력단 | 지문 인식 장치 및 방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2024085453A1 (ko) * | 2022-10-18 | 2024-04-25 | 삼성전자 주식회사 | 전자 장치, 전자 장치에서 외부 객체를 이용한 지문 등록 및 인증 방법 |
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