KR20180100890A - 원거리 멀티 생체 인식 방법 및 장치 - Google Patents

원거리 멀티 생체 인식 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

원거리 멀티 생체 인식 방법 및 장치가 제공된다. 멀티 생체 인식 장치가, 인식 가능 구역의 제1 설정 구간에 진입한 인식 대상자에 대하여 영상 추적을 수행하여, 상기 인식 대상자의 생체 정보 획득을 위한 복수의 추적 대상에 대한 복수의 영상을 획득하며, 상기 인식 대상자가 상기 인식 가능 구역의 제2 설정 구간에 진입하면, 상기 획득된 복수의 영상을 토대로 상기 복수의 추적 대상 중 하나의 추적 대상에 대한 생체 정보를 획득한다. 그리고 상기 인식 대상자가 상기 인식 가능 구역의 제3 설정 구간에 진입하면, 상기 획득된 생체 정보를 토대로 인증을 수행한다.

Description

원거리 멀티 생체 인식 방법 및 장치{Method and apparatus for remote multi biometric}
본 발명은 생체 정보를 이용한 인증에 관한 것으로, 더욱 상세하게 말하자면, 원거리 멀티 생체 인식 방법 및 장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 성숙되어 갈수록 보안 및 인증 기술의 필요성이 요구되고 있으며, 이에 따라 사용자 인식에 관한 다양한 접근 방식이 개발되어 왔다. 그 중 얼굴 형상, 홍채, 지문, 음성 등 신체적 특성을 인식하는 생체 정보를 이용한 인식 방식은 높은 신뢰도와 사용의 편의성 그리고 빠른 인증 속도를 제공하여 그 점유율이 증가되고 있다.
최근 들어서는 하나의 생체 정보만을 이용하던 것에서, 신뢰도 향상 또는 인식 효율의 증대를 위하여 복수의 생체정보를 인식하는 방식이 다수 개시되고 있다. 얼굴 인식은 빠르지만 신뢰성이 떨어지고, 지문 인증은 데이터베이스 인출에 있어서 비효율적이므로, 이러한 단점을 보안하기 위해 얼굴, 지문 및 음성 등을 통한 다중 생체 인식 측정 시스템이 개발되었고, 반응시간 단축과 정확성을 향상시키게 되었다.
관련 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2004-0048115호(이동통신 네트워크에서 인증을 위한 다중 생체 정보의 송수신 장치 및 방법), 대한민국 공개특허 제10-2004-0048048호(다중 생체정보를 이용한 인증방법 및 USB 인증키 장치) 등이 있다.
이러한 종래 기술들은 하나의 생체 정보를 이용할 경우 생기는 인식률 저하를 방지하기 위해 복수의 생체 정보를 이용하여 인물에 대한 인증률을 높이고 있다. 그러나 하나의 생체 정보를 인식하는 방식이나 복수의 생체 정보를 인식하는 방식 모두 인식 대상자의 적극적이고 능동적인 행동, 예컨대 센서부에 손가락을 대거나 얼굴, 또는 눈을 위치시키거나, 정해진 단어를 발음하는 등이 요구된다. 아울러 사용자의 적극적 행위를 요구한다는 점에서 사용자에게 거부감을 줄 수도 있다.
또한, 복수의 생체 정보를 인식하는 경우에도 얼굴, 홍채, 지문 등 단일 생체 정보를 인식하는 장치들이 사용됨에 따라, 여러 단일 생체 정보 인식 장치들의 사용에 따른 설치 비용이 증가하고, 여러 단일 생체 정보 인식 장치들로 이루어진 인증 시스템의 규모가 커지며, 시스템적 변경이 용이하지 않고 많은 비용이 소모되는 단점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 하나의 장치를 이용하여 복수의 생체 정보를 인식할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 원거리에서 걸어오는 인식 대상자에 대한 복수의 생체 정보를 인식하여 생체 인증을 수행하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 특징에 따른 멀티 생체 인식 방법은, 하나의 멀티 생체 인식 장치가, 인식 가능 구역의 제1 설정 구간에 진입한 인식 대상자에 대하여 영상 추적을 수행하여, 상기 인식 대상자의 생체 정보 획득을 위한 복수의 추적 대상에 대한 복수의 영상을 획득하는 단계; 상기 멀티 생체 인식 장치가, 상기 인식 대상자가 상기 인식 가능 구역의 제2 설정 구간에 진입하면, 상기 획득된 복수의 영상을 토대로 상기 복수의 추적 대상 중 하나의 추적 대상에 대한 생체 정보를 획득하는 단계; 및 상기 멀티 생체 인식 장치가, 상기 인식 대상자가 상기 인식 가능 구역의 제3 설정 구간에 진입하면, 상기 획득된 생체 정보를 토대로 인증을 수행하는 단계를 포함한다.
상기 인식 대상자의 생체 정보 획득을 위한 복수의 추적 대상은 얼굴, 눈, 손 중 적어도 2개를 포함할 수 있다.
상기 복수의 영상을 획득하는 단계는, 상기 멀티 생체 인식 장치가 상기 인식 대상자의 이동 속도에 따라 카메라의 촬영 속도를 조절하고, 상기 인식 대상자의 이동 방향에 따라 상기 카메라의 상하 또는 좌우 이동을 조절하면서, 상기 인식 대상자의 상기 복수의 추적 대상에 대한 영상 추적을 수행할 수 있다.
상기 생체 정보를 획득하는 단계는, 상기 인식 대상자의 복수의 추적 대상에 대하여 획득된 복수의 영상들 중에서, 가장 좋은 품질을 가지는 영상을 선택하고, 상기 선택된 영상에 해당하는 추적 대상에 대한 생체 정보를 획득할 수 있다.
상기 생체 정보를 획득하는 단계는, 상기 획득된 복수의 영상들 중에서, 가장 높은 해상도를 가지는 영상을 선택하고, 상기 선택된 영상에 해당하는 추적 대상에 대한 생체 정보를 획득할 수 있다.
상기 생체 정보를 획득하는 단계는, 상기 선택된 영상에 해당하는 추적 대상에 대하여 고해상도 촬영을 통해 인증 처리를 위한 영상을 획득하는 단계; 및 상기 인증 처리를 위한 영상으로부터 상기 추적 대상의 생체 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 생체 정보를 획득하는 단계는, 상기 획득된 복수의 영상을 토대로 검출 가능한 추적 대상에 따라 인증 모드를 설정하고, 설정된 인증 모드에 대응하는 추적 대상의 생체 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 생체 정보를 획득하는 단계는, 상기 추적 대상들에 대하여 획득된 복수의 영상을 토대로 얼굴 검출이 가능하고 눈의 홍채 검출이 가능하지 않은 경우에 얼굴 인증 모드를 설정하는 단계; 상기 추적 대상들에 대하여 획득된 복수의 영상을 토대로 얼굴 검출이 가능하고 눈의 홍채 검출이 가능한 경우에 홍채 인증 모드를 설정하는 단계; 상기 추적 대상들에 대하여 획득된 복수의 영상을 토대로 얼굴 검출이 가능하지 않은 경우에는 지문 인증 모드를 설정하는 단계; 및 상기 설정된 인증 모드에 대응하는 추적 대상의 생체 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 멀티 생체 인식 장치는, 인식 가능 구역의 영상들을 입력받도록 구성되는 입출력부; 그리고 상기 입출력부와 연결되고, 상기 영상들을 토대로 생체 인식 처리를 수행하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 인식 가능 구역의 제1 설정 구간에 진입한 인식 대상자에 대하여 영상 추적을 수행하여, 상기 인식 대상자의 생체 정보 획득을 위한 복수의 추적 대상에 대한 복수의 영상을 획득하도록 구성되는, 대상 추적부; 상기 인식 대상자가 상기 인식 가능 구역의 제2 설정 구간에 진입하면, 상기 획득된 복수의 영상을 토대로 상기 복수의 추적 대상 중 하나의 추적 대상을 선택하도록 구성되는, 추적 대상 선택부; 상기 추적 대상 선택부에 의해 선택된 추적 대상의 영상을 토대로 생체 정보를 획득하도록 구성되는, 생체 정보 획득부; 상기 인식 대상자가 상기 인식 가능 구역의 제3 설정 구간에 진입하면, 상기 획득된 생체 정보를 토대로 인증을 수행하도록 구성되는, 인증 처리부를 포함한다.
상기 인식 대상자의 생체 정보 획득을 위한 복수의 추적 대상은 얼굴, 눈, 손 중 적어도 2개를 포함할 수 있다.
상기 대상 추적부는, 상기 인식 대상자의 이동 속도에 따라 카메라의 촬영 속도를 조절하고, 상기 인식 대상자의 이동 방향에 따라 상기 카메라의 상하 또는 좌우 이동을 조절하면서, 상기 인식 대상자의 상기 복수의 추적 대상에 대한 영상 추적을 수행하도록 구성될 수 있다.
상기 추적 대상 선택부는, 상기 획득된 복수의 영상들 중에서, 가장 높은 해상도를 가지는 영상을 선택하도록 구성되고, 상기 생체 정보 획득부는, 상기 선택된 영상에 해당하는 추적 대상에 대한 생체 정보를 획득하도록 구성될 수 있다.
상기 추적 대상 선택부는, 상기 획득된 복수의 영상을 토대로 검출 가능한 추적 대상에 따라 인증 모드를 설정하도록 구성되고, 상기 생체 정보 획득부는, 상기 설정된 인증 모드에 대응하는 추적 대상의 생체 정보를 획득하도록 구성될 수 있다.
상기 추적 대상 선택부는, 추적 대상들에 대하여 획득된 복수의 영상을 토대로 얼굴 검출이 가능하고 눈의 홍채 검출이 가능하지 않은 경우에 얼굴 인증 모드를 설정하고, 상기 추적 대상들에 대하여 획득된 복수의 영상을 토대로 얼굴 검출이 가능하고 눈의 홍채 검출이 가능한 경우에 홍채 인증 모드를 설정하며, 상기 추적 대상들에 대하여 획득된 복수의 영상을 토대로 얼굴 검출이 가능하지 않은 경우에는 지문 인증 모드를 설정하도록 구성될 수 있다.
상기 멀티 생체 인식 장치는, 상기 입출력부로 영상을 제공하는 촬영부를 더 포함할 수 있으며, 상기 촬영부는, 적외선 카메라; 상기 인식 대상자의 추적이 가능하도록 상기 적외선 카메라의 좌우 회전을 수행하는, 팬 모터부; 및 상기 인식 대상자의 추적이 가능하도록 상기 적외선 카메라의 상하 회전을 수행하는, 틸트 모터부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 하나의 장치를 이용하여 원거리에서 걸어오는 인식 대상자에 대한 복수의 생체 정보를 인식할 수 있다. 또한, 얼굴, 홍채 등의 생체 정보를 이용한 인증을 하나의 장치에서 구현하여 원거리에서 걸어오는 인식 대상자를 자연스럽게 인증함으로써, 멀티모달(multimodal) 바이오(bio) 인증 워크스루(work-through)를 구현할 수 있다.
또한, 인식 대상자에 대하여 획득되는 영상을 토대로 상황에 따라 적절한 생체 정보를 인식하여 인증을 할 수 있으며, 인증을 위한 인식 대상자의 능동적이고 적극적인 행위 없이도, 인식 대상자의 생체 정보를 용이하게 획득하여 인증을 수행할 수 있다.
또한, 하나의 장치로, 소프트웨어적인 설정(setting)으로 필요에 따라 얼굴, 홍채, 지문 단일 인증, 복합인증을 구현할 수 있으며, 설치된 구역의 보안 계획 변경에 따라 필요한 인증으로 쉽게 대체 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 원거리 멀티 생체 인식의 개념을 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 인식 대상자에 대한 영상 추적에 따른 생체 정보 획득 과정을 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 인식 대상자에 대한 영상 추적에 따라 획득되는 영상을 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 홍채 영상의 영상 품질을 측정하는 특징을 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 멀티 생체 인식 장치의 구조도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 촬영부의 구조를 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 원거리 멀티 생체 인식 방법의 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 원거리 멀티 생체 인식 방법의 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 멀티 생체 인식 장치의 구조도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 원거리 멀티 생체 인식 방법 및 장치에 대하여 설명한다.
본 발명의 실시 예에서는 하나의 영상 처리 장치를 이용하여 인증 대상자에 대한 여러 생체 정보를 획득하고 필요에 따라 적용 가능한 유동적 구조로 인증을 수행한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 원거리 멀티 생체 인식의 개념을 나타낸 도이다.
첨부한 도 1에서와 같이, 본 발명의 실시 예에서, 원거리에서 걸어오는 인식 대상자에 대하여 설정 구간별로 생체 정보 획득 및 인증을 수행한다. 생체 정보 획득 및 인증을 위하여, 인식 가능 구역에 대하여 복수의 구간을 설정하여 사용한다. 구체적으로, 제1 설정 구간, 제2 설정 구간, 그리고 제3 설정 구간을 설정하며, 본 발명의 실시 예에 따른 멀티 생체 인식 장치로부터 제1 내지 제3 설정 구간의 각각의 구간까지의 거리가, 제1 설정 구간> 제2 설정 구간> 제3 설정 구간의 조건을 만족한다. 즉, 제1 설정 구간이 멀티 생체 인식 장치로부터 가장 먼 구간에 해당하며, 제3 설정 구간이 멀티 생체 인식 장치로부터 가장 가까운 구간에 해당한다.
제1 설정 구간은 본 발명의 실시 예에 따른 멀티 생체 인식 장치가 인식 대상자를 추적하는 대상 추적 구간이다. 멀티 생체 인식 장치는 인식 대상자가 제1 설정 구간에 나타나면 인식 대상자의 얼굴, 눈, 그리고 손의 위치를 추적한다. 이 경우, 눈 좌표 기반의 얼굴 추적, 눈 높이(키) 인식, 손 추적/손가락 인식 등의 처리를 수행하면서 영상 추적을 수행한다.
인식 대상자의 얼굴, 눈, 그리고 손의 위치 추적을 위하여, 본 발명의 실시 예에서는 적외선 카메라를 사용하는데 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 생체 정보로서 얼굴, 눈, 그리고 손이 사용됨에 따라, 추적 대상으로 얼굴, 눈, 그리고 손이 사용되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 인식 대상자로부터 영상으로부터 획득 가능한 다른 생체 정보가 있는 경우, 해당 생체 정보 획득을 위한 추적 대상을 추가적으로 추적할 수 있다.
제1 설정 구간에 인식 대상자가 진입하면(예를 들어, 멀티 생체 인식 장치로부터 3m에 해당하는 지점에 접근하면), 적외선 카메라는 적외선 조명, 적외선 필터와 상호 작동하여 외부 가시광선을 차단하고, 접근하는 인식 대상자의 얼굴, 눈, 그리고 손의 위치를 영상 추적한다. 또한, 인식 대상자의 이동 방향 및 속도에 따라, 적외선 카메라의 촬영 각도(예: 카메라의 틸트(tilt) 각도) 및 촬영 속도(예: 셔터 속도)를 적응적으로 변경하면서 얼굴, 눈, 손 등의 추적 대상에 대한 영상 추적을 수행한다. 또한, 인식 대상자의 눈 높이에 따라 카메라의 촬영 각도를 조절할 수도 있다.
제2 설정 구간은 인식 대상자에 대한 복수의 추적 대상의 영상 추적 이후에 적어도 하나의 추적 대상에 대한 생체 정보를 획득하는 생체 인식 구간이다. 제2 설정 구간은 사용되는 카메라(적외선 카메라 등)의 초점 거리에 따라 설정될 수 있다. 예를 들어, 적외선 카메라의 촬영 가능한 초점 거리를 생체 정보 획득이 시작되는 제2 설정 구간의 시작 위치로 설정할 수 있다.
인증 대상자가 초점거리 즉, 제2 설정 구간에 진입하면(예를 들어, 멀티 생체 인식 장치로부터 1.5m에 해당하는 지점에 접근하면), 추적 대상 중에서 하나의 추적 대상을 선택한다. 구체적으로, 제1 설정 구간에서의 영상 추적에 따라 추적 대상들에 대한 복수의 영상을 획득하고, 획득된 복수의 영상을 토대로 생체 정보를 획득한다. 이 경우, 획득된 복수의 영상들 중에서 가장 높은 품질을 가지는 추적 대상의 영상을 선택하고, 선택된 영상에 대응하는 추적 대상에 대한 생체 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 제1 설정 구간에서 영상 추적에 따라 얼굴, 눈, 그리고 손에 대하여 연속적으로 촬영을 수행하여 복수의 영상들을 획득하고, 획득된 영상들 중에서 가장 높은 해상도를 가지는 영상을 선택하며, 선택된 영상이 얼굴 또는 눈 또는 손에 해당하면, 얼굴 또는 눈 또는 손에 해당하는 생체 정보(얼굴 영상 또는 눈의 홍채 정보, 또는 손의 지문)를 획득한다.
제3 설정 구간은 제2 설정 구간에서 획득한 생체 정보를 이용하여 인증을 수행하는 인식 알고리즘 처리 구간이다. 제2 설정 구간에서 복수의 추적 대상에 대하여 하나의 추적 대상(얼굴 또는 홍채 또는 지문)이 선택되고 선택된 추적 대상의 생체 정보(얼굴 영상 또는 눈의 홍채 정보, 또는 손의 지문)를 획득하면, 획득된 생체 정보에 대응하는 인식 알고리즘에 따라 기저장된 등록 정보와의 비교를 통한 인증 처리를 수행한다. 예를 들어, 얼굴 영상이 획득되면, 얼굴 인식 알고리즘에 따라 획득된 얼굴 영상과 기저장된 얼굴 등록 정보와의 비교를 통해 인증 처리를 수행하며, 눈의 홍채 영상이 획득되면, 홍채 인식 알고리즘에 따라 획득된 홍채 영상과 기저장된 홍채 등록 정보와의 비교를 통해 인증 처리를 수행하고, 지문 영상이 획득되면, 지문 인식 알고리즘에 따라 획득된 지문 영상과 기저장된 지문 등록 정보와의 비교를 통해 인증 처리를 수행한다. 여기서, 지문 영상을 토대로 한 인증 처리시, 신뢰성 향상을 위하여 비접촉 지문인증 시스템을 별도로 구성할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 인식 대상자에 대한 영상 추적에 따른 생체 정보 획득 과정을 나타낸 예시도이다. 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 인식 대상자에 대한 영상 추적에 따라 획득되는 영상을 나타낸 예시도이다.
제1 설정 구간에 진입한 인식 대상자에 대한 영상 추적을 수행하는데, 도 2의 (a)에서와 같이, 적외선 카메라를 이용하여 인식 대상자의 얼굴 추적 및 눈 추적을 수행하여 복수의 영상을 획득한다. 획득된 복수의 영상에서 얼굴 확인 및 추출을 수행하여, 도 3의 (a)에 예시된 바와 같은 얼굴 영상을 획득하고, 획득된 복수의 영상에서 홍채 확인 및 추출을 수행하여, 도 3의 (b)에 예시된 바와 같은 홍채 영상을 획득한다. 또한, 도 2의 (b)에서와 같이, 인식 대상자의 손 추적을 수행하여 복수의 영상을 획득하며, 획득된 복수의 영상에서 손가락 확인 및 추출을 수행하여, 도 3의 (b)에 예시된 바와 같은 지문 영상을 획득한다.
위에 기술된 바와 같은, 얼굴 영상, 홍채 영상, 손가락 영상의 획득이 모두 이루어질 수도 있으며, 경우에 따라 일부 영상만이 획득될 수도 있다. 얼굴 영상, 홍채 영상, 손가락 영상의 획득이 모두 이루어진 경우, 획득된 얼굴 영상, 홍채 영상, 손가락 영상에 대하여 각각 영상의 품질을 측정하고, 가장 높은 품질을 가지는 영상을 생체 정보로서 사용한다. 또는 얼굴 영상, 홍채 영상, 손가락 영상 중 일부 추적 대상의 영상들이 획득된 경우, 획득된 얼굴 영상 및/또는 홍채 영상 및/또는 손가락 영상들에 대하여 각각 영상의 품질을 측정하고, 가장 높은 품질을 가지는 영상을 생체 정보로서 사용한다.
이 경우, 다수의 방법을 사용하여 가장 높은 품질을 가지는 영상을 선택할 수 있다. 예를 들어, 획득된 얼굴 영상, 홍채 영상, 손가락 영상 중에서 가장 높은 해상도를 가지는 영상을 생체 정보로 선택할 수 있다. 또는, 획득된 얼굴 영상, 홍채 영상, 손가락 영상별로, 각 생체 정보의 특징을 반영하여 영상 품질을 측정하고, 가장 높은 영상 품질을 가지는 영상을 생체 정보로 선택할 수 있다. 여기서, 각 생체 정보의 특징을 반영하여 영상 품질을 측정한다는 것은, 얼굴이라는 생체 정보의 고유 특징(예를 들어, 얼굴 윤곽, 얼굴의 눈, 코, 입의 선명도 등)을 토대로 한 영상 품질을 측정하고, 홍채라는 생체 정보의 고유 특징(예를 들어, 초점(focus), 텍스쳐(texture) 등)을 토대로 한 영상 품질을 측정하고, 지문이라는 생체 정보의 고유 특징(예를 들어, 지문의 등고선 등)을 토대로 한 영상 품질을 측정하는 것을 나타낸다. 각 생체 정보의 특징을 토대로 개별적으로 영상 품질을 측정하고, 가장 높은 영상 품질을 가지는 생체 정보를 인증을 위한 최종 생체 정보로서 선택할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 홍채 영상의 영상 품질을 측정하는 특징을 나타낸 예시도이다.
위에 기술된 바와 같이, 인식 대상자에 대한 영상 추적에 따라 획득한 영상을 토대로 하나의 추적 대상이 선택되고 선택된 추적 대상의 생체 정보(얼굴 영상 또는 눈의 홍채 정보, 또는 손의 지문)를 획득하면, 획득된 생체 정보에 대응하는 인식 알고리즘에 따라 기 저장된 등록 정보와의 비교를 통한 인증 처리를 수행한다.
이에 따라 하나의 장치를 이용하여 얼굴, 홍채, 지문 등에 대한 인식 및 인증처리가 가능하며, 필요에 따라 얼굴, 홍채, 지문 각각에 대한 단일 인증 처리 또는 얼굴, 홍채, 지문 중 적어도 둘 이상을 이용한 복합 인증 처리를 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 멀티 생체 인식 장치의 구조도이다.
첨부한 도 5에서와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 멀티 생체 인식 장치(100)는, 촬영부(110), 거리 측정부(120), 대상 추적부(130), 추적 대상 선택부(140), 생체 정보 획득부(150), 인증 처리부(160)를 포함한다.
촬영부(110)는 인식 구간(제1 내지 제3 설정 구간을 포함)내에 진입하는 인식 대상자를 촬영한다. 촬영부(110)는 예를 들어, 도 6과 같은 구조로 이루어질 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 촬영부의 구조를 나타낸 예시도이다.
촬영부(110)는 도 6에 예시된 바와 같이, 적외선 카메라(111), 적외선 조명(112), 팬(pan) 모터부(113), 틸트 모터부(114)를 포함할 수 있다.
적외선 카메라(111)는 외부 가시광선을 차단하고, 접근하는 인식 대상자를 촬영한다.
적외선 조명(112)는 적외선 카메라(111)의 촬영을 위한 적외선 조명을 제공한다.
팬 모터부(113)는 적외선 카메라(111)의 좌우 회전을 수행하여, 인식 대상자의 추적이 가능하도록 하며, 틸트 모터부(114)는 적외선 카메라(111)의 상하 회전을 수행하여, 인식 대상자의 추적이 가능하도록 한다.
이러한 촬영부(110)의 하단에 거리 측정부(120)가 설치될 수 있다. 거리 측정부(120)는 인식 구간에 접근하는 인식 대상자의 거리를 측정한다. 거리 측정부(120)는 빛을 송신하고 인식 대상자에 의해 반사되는 신호를 수신하는 처리를 통하여 인식 대상자의 거리를 측정하는 장치일 수 있으며, 또는 촬영을 통해 인식 대상자의 거리를 측정할 수 있도록 하는 카메라일 수도 있다.
대상 추적부(130)는 인식 구간에 진입한 인식 대상자를 추적 촬영할 수 있도록 촬영부(110)의 동작을 제어한다. 대상 추적부(130)는 촬영부(110)는 통하여 획득한 영상으로부터 인식 대상자의 얼굴, 눈, 손 등의 위치를 찾고 이를 토대로 촬영부(110)의 팬 모터부(113) 및/또는 틸트 모터부(114)를 동작시켜, 인식 대상자의 얼굴, 눈, 손을 영상 추적한다.
추적 대상 선택부(140)는 인식 대상자의 얼굴, 눈, 손 등의 추적 대상에 대하여 획득한 영상들 중에서 가장 획득하기 좋은 품질을 가지는 추적 대상의 영상을 선택한다.
생체 정보 획득부(150)는 촬영부(110)를 동작시켜 추적 대상 선택부(140)에 의해 선택된 추적 대상의 생체 정보(얼굴 영상 또는 눈의 홍채 정보, 또는 손의 지문)를 획득한다.
인증 처리부(160)는 획득된 생체 정보에 대응하는 인식 알고리즘에 따라 기저장된 등록 정보와의 비교를 통한 인증 처리를 수행한다.
여기서, 거리 측정부(120), 대상 추적부(130), 추적 대상 선택부(140), 생체 정보 획득부(150)는 촬영부(110)에 의하여 획득한 영상을 처리하여 장치에서 인식 가능한 신호로 처리하는 동작을 수행하며, 이에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 원거리 멀티 생체 인식 방법의 흐름도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 멀티 생체 인식 장치가 임의 구역에 대하여 인증처리를 수행할 수 있도록 되어 있는 상태에서, 첨부한 도 7에서와 같이, 인식 대상자가 보행을 하면서 제1 설정 구간에 진입하면(S100), 인식 대상에 대한 영상 추적을 수행한다(S110). 멀티 생체 인식 장치는 예를 들어, 적외선 카메라를 동작시켜 영상 추적을 수행하여 복수의 영상(얼굴 영상, 홍채 영상, 지문 영상 등)을 획득한다. 이때, 적외선 카메라는 외부 가시광선을 차단하고, 접근하는 인식 대상자의 얼굴, 눈, 그리고 손의 위치를 영상 추적할 수 있다. 또한, 적외선 카메라의 촬영 각도 및 촬영 속도를 적응적으로 변경하면서 얼굴, 눈, 손 등의 추적 대상에 대한 영상 추적을 수행하여, 추적 대상에 대한 복수의 영상을 획득한다(S120).
이후, 인식 대상자가 제2 설정 구간으로 진입하면, 멀티 생체 인식 장치는 추적 대상들에 대하여 획득된 복수의 영상을 토대로, 가장 획득하기 좋은 품질을 가지는 추적 대상의 영상을 선택한다. 예를 들어, 영상 추적에 따라 얼굴, 눈, 그리고 손에 대하여 연속적으로 촬영을 수행하여 얼굴 영상 또는 눈 영상, 또는 손의 지문 영상을 획득하고, 획득된 영상들 중에서 가장 좋은 품질을 가지는(예를 들어, 가장 높은 해상도를 가지는 영상, 또는 가장 인식률이 좋은 영상 등)을 영상을 선택한다(S130, S140).
그리고 선택된 영상에 해당하는 추적 대상에 대하여 다시 고해상도/고속 촬영을 통해 인증 처리를 위한 영상을 획득하여, 상기 추적 대상(얼굴 또는 홍채 또는 지문)의 생체 정보를 획득한다(S150). 이 경우, 필요에 따라 추적 대상이 손인 경우, 별도의 지문 인식 처리 시스템을 통하여 손의 지문 영상을 별도로 획득할 수도 있다.
다음에, 인식 대상자가 제3 설정 구간으로 진입하면, 멀티 생체 인식 장치는 제2 설정 구간에서 선택된 추적 대상의 영상을 토대로 인증 처리를 수행한다(S160, S170). 제2 설정 구간에서 복수의 추적 대상 중 하나의 추적 대상이 선택되어 해당하는 생체 정보(얼굴 영상 또는 눈의 홍채 정보, 또는 손의 지문)가 획득되면, 멀티 생체 인식 장치는 획득된 생체 정보에 대응하는 인식 알고리즘에 따라 기저장된 등록 정보와의 비교를 통한 인증 처리를 수행한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 원거리 멀티 생체 인식 방법의 흐름도이다.
위의 실시 예에서와 같이, 인식 대상자가 보행을 하면서 제1 설정 구간에 진입하면(S300), 인식 대상에 대한 영상 추적을 수행하여(S310), 복수의 영상(얼굴 영상, 홍채 영상, 지문 영상 등)을 획득한다(S320).
이후, 인식 대상자가 제2 설정 구간으로 진입하면, 멀티 생체 인식 장치는 추적 대상들에 대하여 획득된 복수의 영상을 토대로 인증을 위한 추적 대상을 선택한다(S330, S340).
멀티 생체 인식 장치는 구체적으로, 추적 대상들에 대하여 획득된 복수의 영상을 토대로 얼굴 검출이 가능한지를 판단하고(S350), 얼굴 검출이 가능한 경우에는 눈의 홍채 검출이 가능한지를 판단한다(S360). 예를 들어, 영상 추적에 따라 얼굴, 눈, 그리고 손에 대하여 연속적으로 촬영을 수행하여 얼굴 영상 또는 눈 영상, 또는 손의 지문 영상을 획득하고, 획득된 영상들 중 얼굴 영상을 토대로 얼굴 검출이 가능한지를 판단한다. 그리고 얼굴 영상을 토대로 얼굴 검출이 가능한 경우, 눈 영상을 토대로 홍채 검출이 가능한지를 판단하며, 이 경우, 눈 영상으로부터 획득되는 홍채 정보가 미리 설정된 품질(예를 들어, 도 4와 같은 홍채 고유 특징(예를 들어, 초점(focus), 텍스쳐(texture) 등)을 토대로 한 품질)을 만족하는 경우, 홍채 검출이 가능한 것으로 판단한다.
얼굴 검출이 가능하지만 눈의 홍채 검출이 가능하지 않은 경우에는 얼굴 인증 모드를 설정하고(S370), 얼굴 검출이 가능하면서 눈의 홍채 검출이 가능한 경우에는 홍채 인증 모드를 설정한다(S380).
반면, 얼굴 검출이 가능하지 않은 경우에는 지문 인증 모드를 설정한다(S390).
인증 모드가 설정되면, 멀티 생체 인식 장치는 해당 모드에 대응하는 추적 대상(얼굴, 눈, 손)에 대하여 다시 고해상도/고속 촬영을 통해 인증 처리를 위한 영상을 획득하여, 상기 추적 대상(얼굴 또는 홍채 또는 지문)의 생체 정보를 획득할 수 있다. 이 경우, 지문 인증 모드가 설정되면, 손 영상을 획득하는 대신에 별도의 지문 인식 처리 시스템을 통하여 손의 지문 영상을 별도로 획득할 수도 있다.
이후, 인식 대상자가 제3 설정 구간으로 진입하면, 멀티 생체 인식 장치는 제2 설정 구간에서 선택된 추적 대상에 따른 인증 모드에 따라 인증 처리를 수행한다(S400, S410). 제2 설정 구간에서 설정된 인증 모드에 따라 해당 추적 대상의 생체 정보(얼굴 영상 또는 눈의 홍채 정보, 또는 손의 지문)가 획득되면, 멀티 생체 인식 장치는 획득된 생체 정보에 대응하는 인식 알고리즘에 따라 기저장된 등록 정보와의 비교를 통한 인증 처리를 수행한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 멀티 생체 인식 장치의 구조도이다.
첨부한 도 9에 도시되어 있듯이, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 멀티 생체 인식 장치(200)는 프로세서(210), 메모리(220) 및 입출력부(230)를 포함한다. 프로세서(210)는 위의 도 1 내지 도 8을 토대로 설명한 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 거리 측정부, 대상 추적부, 추적 대상 선택부, 생체 정보 획득부, 인증 처리부의 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.
메모리(220)는 프로세서(210)와 연결되고 프로세서(210)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. 메모리(220)는 프로세서(210)에서 수행하기 위한 동작을 위한 명령어(instructions)를 저장하고 있거나 저장 장치(도시하지 않음)로부터 명령어를 로드하여 일시 저장할 수 있다.
프로세서(210)는 메모리(220)에 저장되어 있거나 로드된 명령어를 실행할 수 있다. 프로세서(210)와 메모리(220)는 버스(도시하지 않음)를 통해 서로 연결되어 있으며, 버스에는 입출력 인터페이스(도시하지 않음)도 연결되어 있을 수 있다.
입출력부(230)는 프로세서(210)의 처리 결과를 출력하거나 영상과 같은 데이터를 입력받아 프로세서(210)로 제공하도록 구성된다.
이러한 구조로 이루어지는 멀티 생체 인식 장치(200)는 위에 기술된 실시 예와 같은 구조로 이루어지는 촬영부(240)를 추가로 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (15)

  1. 하나의 멀티 생체 인식 장치가, 인식 가능 구역의 제1 설정 구간에 진입한 인식 대상자에 대하여 영상 추적을 수행하여, 상기 인식 대상자의 생체 정보 획득을 위한 복수의 추적 대상에 대한 복수의 영상을 획득하는 단계;
    상기 멀티 생체 인식 장치가, 상기 인식 대상자가 상기 인식 가능 구역의 제2 설정 구간에 진입하면, 상기 획득된 복수의 영상을 토대로 상기 복수의 추적 대상 중 하나의 추적 대상에 대한 생체 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 멀티 생체 인식 장치가, 상기 인식 대상자가 상기 인식 가능 구역의 제3 설정 구간에 진입하면, 상기 획득된 생체 정보를 토대로 인증을 수행하는 단계
    를 포함하는, 멀티 생체 인식 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인식 대상자의 생체 정보 획득을 위한 복수의 추적 대상은 얼굴, 눈, 손 중 적어도 2개를 포함하는, 멀티 생체 인식 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 영상을 획득하는 단계는,
    상기 멀티 생체 인식 장치가 상기 인식 대상자의 이동 속도에 따라 카메라의 촬영 속도를 조절하고, 상기 인식 대상자의 이동 방향에 따라 상기 카메라의 상하 또는 좌우 이동을 조절하면서, 상기 인식 대상자의 상기 복수의 추적 대상에 대한 영상 추적을 수행하는, 멀티 생체 인식 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 생체 정보를 획득하는 단계는,
    상기 인식 대상자의 복수의 추적 대상에 대하여 획득된 복수의 영상들 중에서, 가장 좋은 품질을 가지는 영상을 선택하고, 상기 선택된 영상에 해당하는 추적 대상에 대한 생체 정보를 획득하는, 멀티 생체 인식 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 생체 정보를 획득하는 단계는,
    상기 획득된 복수의 영상들 중에서, 가장 높은 해상도를 가지는 영상을 선택하고, 상기 선택된 영상에 해당하는 추적 대상에 대한 생체 정보를 획득하는, 멀티 생체 인식 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 생체 정보를 획득하는 단계는,
    상기 선택된 영상에 해당하는 추적 대상에 대하여 고해상도 촬영을 통해 인증 처리를 위한 영상을 획득하는 단계; 및
    상기 인증 처리를 위한 영상으로부터 상기 추적 대상의 생체 정보를 획득하는 단계
    를 포함하는, 멀티 생체 인식 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 생체 정보를 획득하는 단계는, 상기 획득된 복수의 영상을 토대로 검출 가능한 추적 대상에 따라 인증 모드를 설정하고, 설정된 인증 모드에 대응하는 추적 대상의 생체 정보를 획득하는 단계
    를 포함하는, 멀티 생체 인식 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 생체 정보를 획득하는 단계는,
    상기 추적 대상들에 대하여 획득된 복수의 영상을 토대로 얼굴 검출이 가능하고 눈의 홍채 검출이 가능하지 않은 경우에 얼굴 인증 모드를 설정하는 단계;
    상기 추적 대상들에 대하여 획득된 복수의 영상을 토대로 얼굴 검출이 가능하고 눈의 홍채 검출이 가능한 경우에 홍채 인증 모드를 설정하는 단계;
    상기 추적 대상들에 대하여 획득된 복수의 영상을 토대로 얼굴 검출이 가능하지 않은 경우에는 지문 인증 모드를 설정하는 단계; 및
    상기 설정된 인증 모드에 대응하는 추적 대상의 생체 정보를 획득하는 단계
    를 포함하는, 멀티 생체 인식 방법.
  9. 인식 가능 구역의 영상들을 입력받도록 구성되는 입출력부; 그리고
    상기 입출력부와 연결되고, 상기 영상들을 토대로 생체 인식 처리를 수행하는 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는,
    인식 가능 구역의 제1 설정 구간에 진입한 인식 대상자에 대하여 영상 추적을 수행하여, 상기 인식 대상자의 생체 정보 획득을 위한 복수의 추적 대상에 대한 복수의 영상을 획득하도록 구성되는, 대상 추적부;
    상기 인식 대상자가 상기 인식 가능 구역의 제2 설정 구간에 진입하면, 상기 획득된 복수의 영상을 토대로 상기 복수의 추적 대상 중 하나의 추적 대상을 선택하도록 구성되는, 추적 대상 선택부;
    상기 추적 대상 선택부에 의해 선택된 추적 대상의 영상을 토대로 생체 정보를 획득하도록 구성되는, 생체 정보 획득부;
    상기 인식 대상자가 상기 인식 가능 구역의 제3 설정 구간에 진입하면, 상기 획득된 생체 정보를 토대로 인증을 수행하도록 구성되는, 인증 처리부
    를 포함하는, 멀티 생체 인식 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 인식 대상자의 생체 정보 획득을 위한 복수의 추적 대상은 얼굴, 눈, 손 중 적어도 2개를 포함하는, 멀티 생체 인식 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 대상 추적부는, 상기 인식 대상자의 이동 속도에 따라 카메라의 촬영 속도를 조절하고, 상기 인식 대상자의 이동 방향에 따라 상기 카메라의 상하 또는 좌우 이동을 조절하면서, 상기 인식 대상자의 상기 복수의 추적 대상에 대한 영상 추적을 수행하도록 구성되는, 멀티 생체 인식 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 추적 대상 선택부는, 상기 획득된 복수의 영상들 중에서, 가장 높은 해상도를 가지는 영상을 선택하도록 구성되고,
    상기 생체 정보 획득부는, 상기 선택된 영상에 해당하는 추적 대상에 대한 생체 정보를 획득하도록 구성되는, 멀티 생체 인식 장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 추적 대상 선택부는, 상기 획득된 복수의 영상을 토대로 검출 가능한 추적 대상에 따라 인증 모드를 설정하도록 구성되고,
    상기 생체 정보 획득부는, 상기 설정된 인증 모드에 대응하는 추적 대상의 생체 정보를 획득하도록 구성되는, 멀티 생체 인식 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 추적 대상 선택부는,
    추적 대상들에 대하여 획득된 복수의 영상을 토대로 얼굴 검출이 가능하고 눈의 홍채 검출이 가능하지 않은 경우에 얼굴 인증 모드를 설정하고, 상기 추적 대상들에 대하여 획득된 복수의 영상을 토대로 얼굴 검출이 가능하고 눈의 홍채 검출이 가능한 경우에 홍채 인증 모드를 설정하며, 상기 추적 대상들에 대하여 획득된 복수의 영상을 토대로 얼굴 검출이 가능하지 않은 경우에는 지문 인증 모드를 설정하도록 구성되는, 멀티 생체 인식 장치.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 입출력부로 영상을 제공하는 촬영부
    를 더 포함하고,
    상기 촬영부는,
    적외선 카메라;
    상기 인식 대상자의 추적이 가능하도록 상기 적외선 카메라의 좌우 회전을 수행하는, 팬 모터부; 및
    상기 인식 대상자의 추적이 가능하도록 상기 적외선 카메라의 상하 회전을 수행하는, 틸트 모터부
    를 포함하는, 멀티 생체 인식 장치.


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