KR20190000779A - method of processing iris recognition based on stereoscopic dynamics of iris - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 일반적으로 본인 확인을 위하여 홍채를 인식 처리하는 기술에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
더욱 상세하게는, 본 발명은 복수의 방향을 바라볼 때 획득한 복수의 홍채 이미지에 기초하여 홍채 인식을 수행함으로써 종래로 수행하였던 평면 홍채 이미지에 의해 홍채 인식을 수행하는 방식에 비하여 홍채의 입체 동적특성이 추가로 고려됨으로써 고해상도 홍채 이미지를 이미지 센서에 대거나 콘텍트 렌즈에 붙여서 적외선 카메라에 가져다 대는 등의 방식으로는 홍채 도용이 불가능해진 높은 보안성을 갖는 홍채 인식 처리 기술에 관한 것이다.More specifically, the present invention relates to a method for performing iris recognition based on a plurality of iris images obtained when a plurality of directions are viewed, The present invention relates to an iris recognition processing technique having high security that iris irritation becomes impossible by attaching a high-resolution iris image to an image sensor or attaching it to a contact lens and bringing it to an infrared camera.
온라인과 오프라인에서 본인을 확인하는 기술로서 오래 전부터 아이디와 패스워드의 조합, 개인식별카드, 공인인증서 등이 사용되었다. 그런데, 이러한 기술은 분실, 망각, 도용의 위험이 있었기에 고도화된 정보사회에서 안정적이고 정확한 본인 식별 요구를 충족시켜 줄 수 없었다.As a technology to verify the identity both online and offline, a combination of ID and password, a personal identification card and an official certificate have been used for a long time. However, these technologies could not satisfy the needs of reliable and accurate identity identification in the advanced information society because of the risk of loss, oblivion, and theft.
이에, 본인을 확인하는 좀더 강력한 방법으로서 생체인식 기술(biometrics)이 제안되었다. 생체 인식 기술은 인체의 바이오 특성에 기반하여 본인을 확인하는 방법으로서 현재 지문, 얼굴, 홍채, 망막, 손등 정맥 등을 활용하는 기술에 관해 활발하게 제품개발이 이루어지고 있다. 이러한 생체 인식 기술은 분실의 위험이 없을 뿐만 아니라 개인 특유의 생체 특성에 기초한 것이어서 다른 사람에 의한 도용 위험이 없어 안전하다고 인식되고 있다.So biometrics was suggested as a more powerful way to identify yourself. Biometrics technology is a method of verifying the identity of a person based on the biometric characteristics of the human body, and active development is currently being made on technologies utilizing fingerprint, face, iris, retina, and back vein. Such biometrics technology is recognized to be safe because there is no risk of loss, and it is based on the biometric characteristic of an individual, and there is no risk of being stolen by another person.
이중에서 홍채(iris) 인식은 인간의 안구에서 사람마다 고유한 특성을 가지고 있는 홍채 정보를 이용하여 본인을 확인하는 기술이다. 일반적으로 홍채 인식은 복제나 위조가 사실상 불가능한 반면 인식의 정확성이 매우 높다고 알려져 있어 높은 보안성이 요구되는 분야를 중심으로 채택되고 있다. 특히 적외선 카메라를 이용하는 홍채 인식 기술이 최근에 스마트폰을 위한 사용자 확인 기술로서 채택이 활발히 논의되고 있는 추세였다.Among them, iris recognition is a technique for identifying the person using iris information having a characteristic unique to each person in the human eye. In general, iris recognition is known to be highly accurate in recognition, while copying or falsification is virtually impossible, and has been adopted mainly in fields requiring high security. Especially, iris recognition technology using an infrared camera has recently been actively discussed as a user identification technology for a smart phone.
이와 같이 홍채 인식 기술은 복제나 위조가 불가능하여 본인 확인의 신뢰도가 매우 높다는 것이 큰 장점으로 알려져왔다. 그런데, 최근의 보고에 따르면 홍채 인식용 이미지 센서 앞에 위조 대상자의 고해상도 홍채 사진을 보여주면 본인으로 오인하는 오류가 발견되었다. 적외선 카메라 기반의 홍채 인식 기술에서도 위조 대상자의 고해상도 사진에서 홍채 이미지를 가져와 콘택트 렌즈에 붙여 적외선 카메라에 갖다대면 본인으로 오인하는 현상이 발견되었다.As described above, iris recognition technology has been known to be very advantageous because it can not be duplicated or falsified, and thus the reliability of identity verification is very high. However, according to a recent report, if a high-resolution iris photograph of a person to be forged is displayed in front of an image sensor for iris recognition, an error that is mistaken as a person is found. In the iris recognition technology based on the infrared camera, a phenomenon that an iris image is fetched from a high-resolution photograph of a forgery subject and is attached to a contact lens and is brought into an infrared camera is mistaken as a person.
이처럼 홍채 인식을 이용하여 본인을 확인하는 종래의 기술은 보안 수준이 그다지 높지 않으며 생각보다 간단히 무력화된다는 것이 밝혀졌다. 하지만, 사람마다 특유한 홍재 정보를 가지고 있다는 사실에는 변함이 없으므로 홍채 인식 기술 자체는 여전히 효용가치가 있다. 이에, 홍채 인식 처리 기술을 보완하여 종래기술의 문제점을 해결할 수 있는 기술이 요망된다.Thus, it has been found that the conventional technique of identifying the user using iris recognition is not very high in security level and is simply disabled. However, iris recognition technology itself still has utility value because it does not change the fact that every person has unique Hongja information. Accordingly, a technique capable of solving the problems of the prior art by complementing the iris recognition processing technique is desired.
본 발명의 목적은 일반적으로 본인 확인을 위하여 홍채를 인식 처리하는 기술을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a technique for recognizing and processing an iris for identity verification.
특히, 본 발명의 목적은 복수의 방향을 바라볼 때 획득한 복수의 홍채 이미지에 기초하여 홍채 인식을 수행함으로써 종래로 수행하였던 평면 홍채 이미지에 의해 홍채 인식을 수행하는 방식에 비하여 홍채의 입체 동적특성이 추가로 고려됨으로써 고해상도 홍채 이미지를 이미지 센서에 대거나 콘텍트 렌즈에 붙여서 적외선 카메라에 가져다 대는 등의 방식으로는 홍채 도용이 불가능해진 높은 보안성을 갖는 홍채 인식 처리 기술을 제공하는 것이다.In particular, it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for performing iris recognition based on a plurality of iris images obtained when a plurality of directions are viewed, compared with a conventional method of performing iris recognition using a planar iris image, It is possible to provide a highly secure iris recognition processing technique which can not use iris irregularity in such a manner that a high resolution iris image is attached to an image sensor or attached to a contact lens and brought to an infrared camera.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 홍채의 입체 동적특성을 이용한 본인 확인을 위한 홍채 인식 처리 방법은, 인원별로 복수의 시선 방향에 대한 홍채 정보를 패키징하여 홍채 데이터베이스를 구축하는 제 1 단계; 특정의 확인 대상자에 대한 홍채 인식 요구를 식별하는 제 2 단계; 확인 대상자에 대하여 복수의 시선 방향에 대해 홍채 데이터베이스를 참조하여 개별 홍채 인식을 수행하는 제 3 단계; 복수의 시선 방향을 이동하는 동안에 획득되는 홍채 이미지의 연속성을 체크하여 불연속적인 경우에는 확인 대상자에 대한 홍채 인식이 실패라고 판단하는 단계; 복수의 개별 홍채 인식 중의 미리 설정된 임계 비율 이상에서 홍채 인식 결과가 성공인 경우에 확인 대상자에 대한 홍채 인식이 성공이라고 판단하는 제 4 단계;를 포함하여 구성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an iris recognition processing method for identifying an iris using a stereoscopic dynamic characteristic of an iris, the iris recognition method comprising: a first step of building an iris database by packaging iris information for a plurality of directions; A second step of identifying an iris recognition request for a specific identification subject; A third step of performing individual iris recognition by referring to the iris database with respect to a plurality of visual directions with respect to the person to be confirmed; Checking the continuity of the iris image acquired during movement of the plurality of eyes in the direction of the eyes; And a fourth step of determining that the iris recognition for the person to be confirmed is successful when the iris recognition result is successful at a predetermined threshold ratio or more among a plurality of individual iris recognition.
이때, 제 3 단계는 홍채 인식기의 표시 화면을 통해 확인 대상자의 시선 방향을 미리 설정된 복수의 방향으로 순차적으로 변경 유도하는 정보를 출력하고 그에 대응하여 각 단계별 시선 방향에 대한 홍채 이미지를 순차적으로 획득한 후에 홍채 데이터베이스에서 각각 대응 시선 방향에 대한 홍채 정보와 대비하여 해당 시선 방향에 대한 개별 홍채 인식을 수행하도록 구성될 수 있다.In this case, the third step is to output information for sequentially changing the gaze direction of the to-be-verified person in a plurality of predetermined directions through the display screen of the iris recognizer and successively acquiring iris images corresponding to the gaze direction for each step The individual iris recognition unit may be configured to perform individual iris recognition on the corresponding gaze direction in comparison with iris information on the corresponding gaze direction in the iris database.
또한, 제 3 단계는 확인 대상자의 시선 방향을 미리 설정된 하나의 방향으로 고정한 상태에서 홍채 인식기에 이격 설치된 복수의 카메라에 의해 복수의 시선 방향에 대한 홍채 이미지를 한번에 획득한 후에 홍채 데이터베이스에서 각각 대응 시선 방향에 대한 홍채 정보와 대비하여 복수의 시선 방향에 대한 개별 홍채 인식을 수행하도록 구성될 수 있다.In the third step, the iris images for a plurality of gaze directions are acquired at a time by a plurality of cameras spaced apart from the iris recognition device while the gaze direction of the person to be identified is fixed in one predetermined direction, Iris information for a plurality of directions of sight in contrast to iris information for an iris direction.
한편, 본 발명에 따른 컴퓨터프로그램은 하드웨어와 결합되어 이상과 같은 홍채의 입체 동적특성을 이용한 홍채 인식 처리 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된 것이다.Meanwhile, the computer program according to the present invention is stored in the medium in order to execute the iris recognition processing method using the stereoscopic dynamic characteristics of the iris in combination with hardware.
본 발명에 따르면 고해상도 홍채 이미지로는 홍채 인식의 보안성을 뚫을 수가 없게 되며 그로 인해 홍채 인식을 통한 본인 확인 결과의 신뢰도를 크게 높일 수 있는 장점이 있다. 특히, 디스플레이와 전면 카메라와 설치되어 있고 스마트 어플리케이션을 구동할 수 있는 환경을 갖춘 스마트폰에서 사용자 본인 여부를 확인하는 데에 본 발명은 유용하게 활용될 수 있다. 본 발명에 따라 홍채 인식 시스템이 구현된 경우에는 종래에 통하였던 도용 방식인 고해상도 홍채 이미지를 그대로 이미지 센서에 대거나 콘텍트 렌즈에 붙여 적외선 카메라에 가져다 대는 것으로는 타인의 홍채를 도용하는 것이 불가능하다.According to the present invention, the security of the iris recognition can not be penetrated by the high-resolution iris image, and thus the reliability of the identity verification result through the iris recognition can be greatly increased. In particular, the present invention can be usefully used to confirm whether a user is a smart phone equipped with a display, a front camera, and an environment capable of driving a smart application. In the case where the iris recognition system according to the present invention is implemented, it is impossible to steal the iris of another person by attaching a high-resolution iris image, which is a conventional impression method, to an image sensor or attaching it to a contact lens and bringing them to an infrared camera.
[도 1]은 사람 안구의 구조와 홍채의 모습을 나타내는 도면.
[도 2]는 일반적인 홍채 인식 처리 과정을 개념적으로 나타내는 도면.
[도 3]은 본 발명에서 홍채의 입체 동적특성을 개념적으로 나타내는 도면.
[도 4]는 홍채의 입체 동적특성에 의해 홍채 패턴이 시선 방향에 따라 변화하는 개념을 나타내는 도면.
[도 5]는 본 발명에 따른 홍채의 입체 동적특성을 이용한 홍채 인식 처리 방법의 전체 프로세스를 나타내는 순서도.
[도 6]은 본 발명에서 스마트 디바이스가 복수의 시선 방향을 유도하는 실시예를 나타내는 도면.
[도 7]은 본 발명에서 스마트 디바이스가 복수의 시선 방향에 따른 안면 영상을 한번에 획득하는 실시예를 나타내는 도면.FIG. 1 is a view showing a structure of a human eyeball and a state of an iris. FIG.
FIG. 2 conceptually illustrates a general iris recognition process; FIG.
[Fig. 3] conceptually shows stereoscopic characteristics of an iris in the present invention. [Fig.
4 is a diagram showing a concept in which an iris pattern changes according to a visual direction due to the stereoscopic characteristics of an iris;
5 is a flowchart showing the entire process of the iris recognition processing method using the stereoscopic dynamic characteristics of the iris according to the present invention.
FIG. 6 illustrates an embodiment in which a smart device derives a plurality of viewing directions in accordance with the present invention; FIG.
7 is a view showing an embodiment in which a smart device acquires a face image in a plurality of eye directions at a time in the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[도 1]은 사람 안구의 구조와 홍채의 모습을 나타내는 도면이고, [도 2]는 본인 확인을 위하여 이루어지는 일반적인 홍채 인식 처리 과정을 개념적으로 나타내는 도면이다.FIG. 1 is a view showing the structure of a human eye and the shape of an iris, and FIG. 2 is a diagram conceptually showing a general iris recognition process performed for identification.
사람의 눈에서 홍채는 동공의 크기를 조절하여 수정체를 통과하는 빛의 양을 조절하는 역할을 하는데, 홍채 내측연을 따라 형성된 원형의 홍채 패턴은 사람마다 상이할 뿐만 아니라 한번 정해지면 일생을 거쳐 변하지 않는다. 홍채 인식은 사람마다 각기 상이한 홍채 특성을 정보화하여 보안용 인증기술로 응용한 것이며, 그 홍채 인식 처리 과정은 [도 2]와 같다.In the human eye, the iris regulates the size of the pupil to control the amount of light passing through the lens. The circular iris pattern formed along the inner iris of the iris is not only different for each person, Do not. The iris recognition is applied to security authentication technology by informing different iris characteristics for each person, and the iris recognition process is as shown in Fig.
먼저, 홍채 인식에 의해 본인 인증을 수행할 대상이 되는 사람마다 홍채 정보를 획득하여 홍채 데이터베이스를 구축한다. First, the iris database is constructed by acquiring iris information for each person to be authenticated by iris recognition.
그리고 나서, 홍채 인식을 해야 하는 상황이 되면, 홍채 인식기의 카메라(예: 적외선 카메라, 이미지 센서)를 통해 확인 대상 인원의 안면 이미지, 특히 눈 주면의 이미지를 획득한다. 이어서, 홍채 인식 소프트웨어에서 동공이나 눈꺼풀 등의 부분을 제거하여 홍채 이미지를 획득하고, 홍채 인식 알고리즘이 홍채의 명암 패턴을 영역별로 분석하여 확인 대상의 홍채 패턴(홍채 코드)을 생성한다. 마지막으로, 홍채 패턴을 홍채 데이터베이스와 대조하여 기등록된 홍채 정보와 비교 분석함으로써 홍채 인식 과정이 완료된다.Then, when it is necessary to perform iris recognition, a facial image of the person to be confirmed, in particular, an image of the eye main surface, is acquired through a camera (such as an infrared camera or an image sensor) of the iris recognizer. Then, the iris recognition software removes a portion such as a pupil or an eyelid to acquire an iris image, and an iris recognition algorithm analyzes the iris pattern of the iris region to generate an iris pattern (iris code) to be identified. Finally, the iris recognition process is completed by comparing and analyzing the iris pattern with previously registered iris information against the iris database.
그런데, 전술한 바와 같이, 이와 같은 방식으로 이루어진 종래의 홍채 인식 기술은 타인의 도용 위협에 취약함을 보여주었다. 즉, 고해상도 홍채 사진을 홍채 인식기에 가져다 대거나 혹은 고해상도 홍채 이미지를 잘라내어 콘택트 렌즈에 붙여서 홍채 인식기에 가져다 대면 홍채 인식기는 해당 사진의 주인이 앞에 있는 것으로 속아 넘어가는 사례가 확인된 것이다.However, as described above, the conventional iris recognition technology constructed in this manner has been shown to be vulnerable to the threat of theft of others. That is, it is confirmed that the iris recognizer is deceived by the owner of the iris image by bringing a high-resolution iris image to the iris recognizer or by cutting out the high-resolution iris image and attaching it to the contact lens.
이에, 본 발명에서는 홍채의 입체 동적특성을 이용하여 홍채 인식의 보안성을 개선하려고 한다.Accordingly, the present invention attempts to improve the security of the iris recognition using the stereoscopic characteristics of the iris.
[도 1]을 참조하면 홍채는 입체적으로 상당히 복잡한 형상을 가지고 있음을 알 수 있다. 즉, 단순히 가운데가 뚫려있는 매끈한 원판이 아니라 높낮이가 있는 굴곡이 형성되어 있다. 종래의 홍채 인식 기술에서는 이러한 굴곡으로 인해 인증 대상자의 홍채 패턴이 조금씩 달라지는 것을 극복 대상으로 생각하고 어떻게 하면 그 영향에도 불구하고 홍채 인증을 실패없이 수행할 수 있을지에 대해 고민하는 경향을 보였다. 반면, 본 발명에서는 이러한 굴곡으로 인하여 시선 방향에 따라 홍채 패턴이 달라지는 것을 홍채의 입체 동적특성이라고 부르고, 이를 홍채 인증의 보안성을 강화하는 데에 적극적으로 활용하려고 한다.Referring to FIG. 1, it can be seen that the iris has a considerably complicated shape in three dimensions. In other words, it is formed not with a smooth disc with a center hole but with a high and low curvature. In the conventional iris recognition technology, it is considered that the iris pattern of the subject to be verified is slightly overcome due to such bending, and the irregularity pattern tends to be worried about how iris authentication can be performed without fail despite the influence. On the other hand, in the present invention, the variation in the iris pattern along the viewing direction due to such bending is called the stereoscopic dynamic characteristics of the iris, and it is actively utilized to enhance the security of the iris authentication.
[도 3]은 본 발명에서 홍채의 입체 동적특성을 개념적으로 나타내는 도면이고, [도 4]는 홍채의 입체 동적특성에 의해 홍채 패턴이 시선 방향에 따라 변화하는 개념을 나타내는 도면이다.Fig. 3 is a conceptual view showing the stereoscopic dynamic characteristics of an iris in the present invention, and Fig. 4 is a diagram showing a concept in which an iris pattern changes according to the eye direction by the stereoscopic characteristics of the iris.
[도 1]을 참조하여 전술한 바와 같이 홍채에는 입체적인 굴곡이 복잡하게 형성되어 있으며, 이러한 굴곡으로 인해 시선 방향에 따라 확인 대상자의 홍채 패턴은 조금씩 달라질 수밖에 없다. [도 3]은 정면에 적외선 카메라가 놓여진 상태에서 확인 대상자가 좌측을 바라볼 때와 우측을 바라볼 때에 각각 안구가 움직이는 모습을 개념적으로 나타낸 것이고, [도 4]는 이러한 안구 움직임으로 인하여 홍채 패턴이 변화되는 모습을 나타낸 것이다.As described above with reference to FIG. 1, the iris has complicated three-dimensional curvature. Due to such a curvature, the iris pattern of the subject to be identified is inevitably slightly different depending on the direction of the eye. FIG. 3 conceptually shows a state in which an eyeball moves when a subject to be examined is looking to the left and a right eye when the infrared camera is placed on the front face, and FIG. 4 is a conceptual view showing an iris pattern This is how we change.
사람의 안구는 시선 방향에 따라 입체적인 구 전체가 해당 방향으로 회전하게 되어 있는데, [도 3]에서는 그러한 모습을 나타내었다. [도 3]은 확인 대상자가 정면을 바라볼 때의 안구 모습을 나타낸 것인데, 홍채의 입체적인 굴곡을 나타내기 위해 A, B, C의 형상을 표시하였다. 확인 대상자가 좌측을 바라볼 때에는 안구도 (31) 방향으로 회전하며, 그에 따라 홍채 구조물도 (31) 방향으로 회전한다. 반대로, 확인 대상자가 우측을 바라볼 때에는 안구도 (32) 방향으로 회전하며, 그에 따라 홍채 구조물도 (32) 방향으로 회전한다. 본 발명에서는 이처럼 카메라 방향에 대한 홍채 구조물의 정렬이 입체적으로 회전하는 것을 '홍채의 입체 동적특성(stereoscopic dynamics of iris)'이라고 부른다.The eyeball of the human eye has a three-dimensional spherical body rotated in the corresponding direction according to the gaze direction, which is shown in Fig. [Fig. 3] shows the eyeball when the person to be confirmed looks at the front, and the shapes of A, B, and C are shown to indicate the three-dimensional bending of the iris. When the examinee looks to the left side, the eyeball rotates in the direction of (31), and the iris structure also rotates in the direction of (31). On the contrary, when the person to be identified looks to the right, the eyeball rotates in the direction of the
[도 4]는 홍채의 입체 동적특성으로 인하여 홍채 패턴이 시선 방향에 따라 변화하는 개념을 나타내는 도면이다. 이때, 홍채 인식을 위한 카메라(예: 적외선 카메라, 이미지 센서)는 확인 대상자의 정면에 있다고 가정한다.[Fig. 4] is a diagram showing a concept in which an iris pattern changes according to the visual direction due to the stereoscopic characteristics of the iris. At this time, it is assumed that a camera (for example, an infrared camera, an image sensor) for iris recognition is in front of the person to be identified.
먼저, [도 4]의 중앙은 확인 대상자가 정면을 바라보고 있어 안구가 기본 정렬(30)하고 있는 상태이며, 이 상태에서 얻어지는 홍채 패턴은 (40)과 같다. 확인 대상자가 좌측을 바라보게 되면 안구도 좌측 방향(31)으로 움직이게 되는데, 이 상태에서는 홍채 패턴이 (41)과 같이 변경된다. 마찬가지로, 확인 대상자가 우측을 바라보게 되면 안구도 우측 방향(32)으로 움직이게 되며, 그에 연동하여 홍채 패턴도 (42)와 같이 변경된다. First, the center of [FIG. 4] is a state in which the subject to be identified is facing the front, and the eyeball is in a basic alignment state 30. The iris pattern obtained in this state is the same as (40). When the subject to be identified is looking to the left, the eyeball moves to the
이처럼 확인 대상자의 시선 방향에 따라 홍채 패턴이 유의미하게 변경되는데(40 ~ 42) 이는 홍채의 입체 동적특성 때문이다. 홍채가 입체적으로 높낮이가 있는 굴곡을 가지고 있지 않은 단순한 평판 디스크의 형태였다면 이처럼 홍채 패턴이 유의미하게 변화하는 현상은 나타나지 않을 것이다.In this way, the iris pattern changes significantly depending on the direction of the subject's eyes (40 ~ 42) because of the stereoscopic dynamic characteristics of the iris. If the iris was a simple flat disc with no cubic bend, then the iris pattern would not change significantly.
본 발명에서 홍채의 입체 동적특성에 주목하는 이유는 기존에 홍채 인식에 대해 시도된 도용 방식과 차별되기 때문이다. 고해상도 홍채 사진 또는 고해상도 홍채 이미지를 콘택트 렌즈에 붙인 것에는 실제 그 사람이 홍채 인식기에 눈을 가져다 대었을 때와 같은 입체 동적특성이 나타나지 않는다. 홍채 이미지를 콘택트 렌즈에 붙이는 것은 외관상 안구 형태를 만들 수는 있을지 몰라도 홍채 자체는 2차원이므로 홍채의 입체 동적특성이 나타나지 않는다.The reason for paying attention to the stereoscopic characteristics of the iris in the present invention is that it differs from the conventional impression method for iris recognition. Attaching a high-resolution iris image or a high-resolution iris image to a contact lens does not exhibit the stereoscopic dynamic characteristics as when the person actually takes an eye to the iris recognition device. Attaching an iris image to a contact lens may make the appearance of the eyeball, but since the iris itself is two-dimensional, the stereoscopic characteristics of the iris do not appear.
[도 5]는 본 발명에 따른 홍채의 입체 동적특성을 이용한 홍채 인식 처리 방법의 전체 프로세스를 나타내는 순서도이다. 5 is a flowchart showing the entire process of the iris recognition processing method using the stereoscopic dynamic characteristics of the iris according to the present invention.
본 발명은 홍채 인식기에서 홍채 인식을 수행할 때 기존의 카메라 정면 응시로 획득한 단일의 홍채 이미지에 의해 홍채 인식을 수행하는 것이 아니라, 복수의 시선 방향, 예컨대 홍채 인식기 화면의 좌측과 우측으로부터 복수의 홍채 이미지를 얻고 이들에 기초하여 홍채 인식을 수행한다. The present invention is not limited to performing iris recognition by a single iris image obtained by an existing camera frontal gaze at the time of performing iris recognition in an iris recognizer but may be applied to a plurality of directions from a left side and a right side of a screen Acquires iris images and performs iris recognition based on them.
본 발명은 이들 복수의 홍채 이미지 중에서 기존에 등록해둔 홍채 정보와 매칭되는 것이 있다면 홍채 인식에 성공하여 본인 확인이 이루어진 것으로 처리한 종래의 방식과는 차별화된 것이다. 종래의 방식은 고해상도 홍채 사진을 활용한 도용 시도에 취약성을 보였기 때문이다. 본 발명은 이러한 고해상도 홍채 사진을 활용한 도용 시도가 들어왔을 때에 홍채 인식에 실패한 것으로 판단 내릴 수 있도록 홍채 인식 처리 프로세스를 설계한 것이다.The present invention is different from the conventional method in which iris recognition succeeds in iris recognition if any iris information matching the iris information previously registered among the plurality of iris images is processed. The conventional method is vulnerable to attempts to steal using high resolution iris pictures. The iris recognition processing process is designed so that iris recognition can be judged to have failed when an attempt is made to steal using the high resolution iris image.
단계 (S110) : 먼저, 홍채 인식에 의해 본인 확인이 정상적으로 이루어져야 할 다수의 인원에 대해 각 인원별로 복수의 시선 방향에 대한 홍채 정보를 패키징하여 홍채 데이터베이스를 구축한다. 각 인원 별로 예컨대 좌측 방향, 정면 방향, 우측 방향 등과 같이 복수의 시선 방향에 대한 홍채 정보를 미리 획득한다. 이들 복수의 홍채 정보를 해당 시선 방향 정보와 함께 패키징하여 해당 인원에 대해 등록함으로써 홍채 데이터베이스를 구축한다.Step S110: First, the iris database is constructed by packaging iris information for a plurality of eye directions for each of a plurality of personnel whose identity should be normally confirmed by iris recognition. Iris information for a plurality of directions of sight such as leftward direction, frontal direction, rightward direction, and the like is acquired in advance for each person. The iris database is constructed by packaging the plurality of iris information together with the gaze direction information and registering the iris information with the pertinent personnel.
단계 (S120) : 홍채 인식기는 특정의 확인 대상자에 대한 홍채 인식 요구를 식별한다. Step S120: The iris recognizer identifies a iris recognition request for a specific confirmation target person.
단계 (S130) : 홍채 인식기는 그 확인 대상자에 대하여 복수의 시선 방향에 대해 홍채 데이터베이스를 참조하여 개별 홍채 인식을 수행한다. 본 명세서에서는 하나의 시선 방향에 대해 이루어진 홍채 인식 과정을 '개별 홍채 인식'이라고 부른다. 그 확인 대상자에 대하여 복수의 시선 방향에 대해 홍채 패턴을 획득하며, 홍채 데이터베이스에서 해당 시선 방향에 등록되어 있는 홍채 정보와 대비함으로써 해당 시선 방향에 대한 개별 홍채 인식을 수행한다.Step S130: The iris recognizer performs individual iris recognition with reference to the iris database with respect to a plurality of line-of-sight directions for the person to be confirmed. In the present specification, the iris recognition process for one eye direction is referred to as 'individual iris recognition'. Acquires an iris pattern with respect to a plurality of eye directions to the object to be confirmed, and carries out individual iris recognition for the eye direction by comparing the iris pattern with iris information registered in the eye direction in the iris database.
이때, 개별 홍채 인식은 시선 방향을 바꾸어가며 여러 번 수행되는데, 본 발명에서는 각 방향에 대해 순차적으로 개별 홍채 인식을 수행하는 방식과 여러 방향에 대해 한꺼번에 병렬적으로 수행하는 방식을 제시한다.At this time, the individual iris recognition is performed several times while changing the direction of the eyes. In the present invention, a method of sequentially performing individual iris recognition in each direction and a method of simultaneously performing parallel iris recognition in various directions are presented.
먼저, 제 1 실시예로서 순차(sequential) 수행 방식에 대해 기술한다.First, a sequential execution method will be described as a first embodiment.
순차 수행 방식에서는 홍채 인식기의 표시 화면을 통해 확인 대상자의 시선 방향을 미리 설정된 복수의 방향으로 순차적으로 변경 유도하는 정보를 출력하고, 그에 대응하여 각 단계별 시선 방향에 대한 홍채 이미지를 순차적으로 획득한 후에 홍채 데이터베이스에서 각각 대응 시선 방향에 대한 홍채 정보와 대비하여 해당 시선 방향에 대한 개별 홍채 인식을 수행한다. In the sequential execution method, information for sequentially changing the view direction of the to-be-viewed person in a plurality of predetermined directions is output through the display screen of the iris recognizer, and iris images for the view direction for each step are sequentially acquired correspondingly Individual iris recognition is performed in the iris database with respect to the corresponding gaze direction in comparison with iris information corresponding to the corresponding gaze direction.
이때, 홍채 인식기가 홍채 인식 대상자에게 시선 방향을 유도하는 정보를 출력하는 것은 시선 방향이 항상 일정하게 이루어지도록 하려는 의도도 있다. 즉, 홍채 데이터베이스를 구축할 시점과 이후에 홍채 인식을 수행할 시점에 동일한 시선방향이 이루어지도록 하려는 것이다.In this case, the iris recognizer outputs the information for deriving the direction of the eyes to the iris recognition subject, so that the direction of the eyes is always constant. That is, the same eye direction is to be established at the time of constructing the iris database and at the time of performing the iris recognition thereafter.
[도 6]은 본 발명에서 홍채 인식기(1)가 복수의 시선 방향을 유도하는 실시예를 나타내는 도면이다. [도 6]은 홍채 인식기인 스마트 디바이스(1)가 좌측 시선과 우측 시선을 유도하면서 적외선 카메라(2)로 좌측 시선의 안면 영상(11)과 우측 시선의 안면 영상(12)을 취득하는 과정을 나타낸다.6 is a diagram showing an embodiment in which a plurality of eye directions are derived by the
스마트 디바이스(1)의 화면에서 좌측과 우측을 한 번씩 응시하도록 유도한 후에 홍채에 대한 좌측 및 우측 두 가지 영상(11, 12)을 취득하고 홍채 데이터베이스에서 좌측 시선에 대한 홍채 정보 및 우측 시선에 대한 홍채 정보와 각각 대조함으로써 이들 두 영상에 대한 홍채 인식을 각각 수행한다. 전술한 바와 같이 홍채는 평면이 아니라 굴곡이 있는 입체이기 때문에 시선 방향에 따라 홍채 패턴이 상이해지는 현상을 이용하여 보안성을 강화하려는 것이다.The left and right sides of the iris are guided to gaze once on the left and right sides of the screen of the
이때, 시선 방향을 유도하는 화면은 다양하게 구현될 수 있다. [도 6]에서와 같이 직접적으로 시선 방향을 지시하는 방식일 수도 있고, 특정의 행동을 시키거나 표정을 취하게 하여 결과적으로 시선 방향이 달라지도록 하는 방식일 수도 있다. 결과적으로 시선 방향이 일정하게 변경되면 된다.At this time, the screen for guiding the gaze direction can be variously implemented. As shown in FIG. 6, may be a method of directly directing the gaze direction, or a method of making a specific action or taking a facial expression, thereby changing the gaze direction as a result. As a result, the gaze direction must be constantly changed.
다음으로, 제 2 실시예로서 병렬(parallel) 수행 방식에 대해 기술한다.Next, a parallel execution method will be described as a second embodiment.
병렬 수행 방식에서는 확인 대상자의 시선 방향을 미리 설정된 하나의 방향(예: 정면 시선)으로 고정한 상태에서 홍채 인식기에 이격 설치된 복수의 카메라에 의해 복수의 시선 방향에 대한 홍채 이미지를 한번에 획득하고, 홍채 데이터베이스에서 각각 대응 시선 방향에 대한 홍채 정보와 대비하여 복수의 시선 방향에 대한 개별 홍채 인식을 한꺼번에 수행한다.In the parallel execution method, iris images for a plurality of gaze directions are acquired at a time by a plurality of cameras spaced apart from the iris recognition device while the gaze direction of the person to be identified is fixed to one predetermined direction (e.g., frontal gaze) The individual iris recognition is performed in a plurality of directions simultaneously with the iris information corresponding to the corresponding line-of-sight direction.
[도 7]은 본 발명에서 홍채 인식기(3)가 복수의 시선 방향에 따른 안면 영상을 한번에 획득하는 실시예를 나타내는 도면이다. [도 7]은 홍채 인식기인 스마트 디바이스(3)가 복수 개의 카메라(4, 5)를 서로 이격되게 설치하고 있고, 이를 이용하여 확인 대상자가 정면을 바라보고 있을 때, 좌측과 우측의 두가지 시선 방향의 안면 영상(13, 14)을 한꺼번에 취득하는 개념을 나타낸다. 7 is a view showing an embodiment in which the
[도 7]에서처럼 스마트 디바이스(3)의 전면에 2개의 적외선 카메라(4, 5)를 적용하면 확인 대상자가 좌측과 우측을 한번씩 바라볼 필요 없이 정면만 바라보고 있으면 한번에 좌우 영상을 획득하여 각각에 대한 개별 홍채 인식을 수행하는 것이기에 사용자 편의를 높일 수 있는 장점이 있다.If two
한편, [도 7]의 구현 예는 홍채의 입체 동적특성에 관한 [도 3]의 설명과는 상이한 환경이지만 홍채가 높낮이가 다른 굴곡진 형상을 가지고 있고 그에 따라 좌우측 카메라에서 얻어지는 홍채 패턴이 상이하게 얻어진다는 점에서는 공통되기 때문에 홍채의 입체 동적특성을 활용한 것에 해당한다.On the other hand, the embodiment of FIG. 7 is different from the description of FIG. 3 regarding the stereoscopic dynamic characteristics of the iris, but the iris has a curved shape having a different height and accordingly iris patterns obtained from the left and right cameras are different And it is common to the point that it is obtained, which corresponds to utilizing the stereoscopic dynamic characteristics of the iris.
단계 (S140, S150) : 이때, 복수의 시선 방향을 이동하는 동안에 획득되는 홍채 이미지의 연속성을 체크하여 만일 불연속적인 경우에는 확인 대상자에 대한 홍채 인식이 실패라고 판단하는 것이 바람직하다. 이 과정은 도용 시도자가 여러 장의 고해상도 홍채 사진을 준비하여 시선 방향이 변경될 때마다 사진을 변경해가면 제시하는 상황에 대응하기 위한 것이다. 도용 시도자가 아무리 많은 숫자의 고해상도 홍채 사진을 준비하였더라도 초당 30 장의 홍채 사진을 제시할 수는 없을 것이므로 단계 (S140, S150)에서 홍채 인증 실패라고 걸러질 수 있으며, 이를 통해 홍채 인증의 보안성을 더 제고할 수 있게 된다.Steps S140 and S150: At this time, it is preferable to check the continuity of the iris image acquired during movement of the plurality of gaze directions, and to determine that the iris recognition for the person to be identified is failed if the image is discontinuous. This process is intended to cope with a situation in which the photographer attempts to prepare a plurality of high resolution iris photographs and change the photographs whenever the direction of the eyes changes. Irrespective of the number of high-resolution iris images prepared, irrespective of the number of iris images per second, iris authentication failure may be detected at steps S140 and S150, It is possible to improve it.
단계 (S160 ~ S190) : 홍채 인식기는 복수의 개별 홍채 인식 중의 미리 설정된 임계 비율 이상에서 홍채 인식 결과가 성공인 경우에 확인 대상자에 대한 홍채 인식이 성공이라고 판단한다. 예를 들어, [도 6]과 [도 7]의 예에서 좌측과 우측 모두에 대해 이루어진 개별 홍채 인식의 결과가 모두 성공이라면 그 확인 대상자에 대한 홍채 인식은 성공이라고 판단할 수 있다. 또한, 서로 상이한 10 가지의 시선 방향에 대해 개별 홍채 인식을 수행한 후에 이중에서 9개 이상의 시선 방향에 대한 개별 홍채 인식의 결과가 성공이라면 그 확인 대상자에 대한 홍채 인식은 성공하였다고 판단하도록 구성될 수도 있다.Steps (S160 to S190): The iris recognizer determines that the iris recognition for the person to be confirmed is successful when the iris recognition result is successful at a predetermined threshold ratio or more among a plurality of individual iris recognition. For example, in the examples of [FIG. 6] and [FIG. 7], if all the results of the individual iris recognition for both the left and right sides are success, the iris recognition for the person to be confirmed can be determined to be successful. In addition, if individual iris recognition for nine different directions of sight is successful after performing individual iris recognition for ten different directions of sight, it may be configured to determine that iris recognition for the object to be confirmed is successful have.
한편, 본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 비휘발성 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드의 형태로 구현되는 것이 가능하다. 이러한 비휘발성 기록매체로는 다양한 형태의 스토리지 장치가 존재하는데 예컨대 하드디스크, SSD, CD-ROM, NAS, 자기테이프, 웹디스크, 클라우드 디스크 등이 있고 네트워크로 연결된 다수의 스토리지 장치에 코드가 분산 저장되고 실행되는 형태도 구현될 수 있다. 또한, 본 발명은 하드웨어와 결합되어 특정의 절차를 실행시키기 위하여 매체에 저장된 컴퓨터프로그램의 형태로 구현될 수도 있다.Meanwhile, the present invention can be embodied in the form of computer readable code on a computer-readable non-volatile recording medium. There are various types of storage devices such as a hard disk, an SSD, a CD-ROM, a NAS, a magnetic tape, a web disk, a cloud disk, and the like. And a form that is executed and executed may also be implemented. The present invention may also be embodied in the form of a computer program stored on a medium for execution of a specific procedure in combination with hardware.
Claims (5)
인원별로 복수의 시선 방향에 대한 홍채 정보를 패키징하여 홍채 데이터베이스를 구축하는 제 1 단계;
특정의 확인 대상자에 대한 홍채 인식 요구를 식별하는 제 2 단계;
상기 확인 대상자에 대하여 복수의 시선 방향에 대해 상기 홍채 데이터베이스를 참조하여 개별 홍채 인식을 수행하는 제 3 단계;
상기 복수의 개별 홍채 인식 중의 미리 설정된 임계 비율 이상에서 홍채 인식 결과가 성공인 경우에 상기 확인 대상자에 대한 홍채 인식이 성공이라고 판단하는 제 4 단계;
를 포함하여 구성되는 홍채의 입체 동적특성을 이용한 홍채 인식 처리 방법.
A method for identifying an iris by an iris recognizer using irregular three-dimensional dynamic characteristics of an iris,
A first step of building iris database by packaging iris information for a plurality of eye directions per person;
A second step of identifying an iris recognition request for a specific identification subject;
A third step of performing individual iris recognition by referring to the iris database with respect to a plurality of directions of sight to the person to be confirmed;
A fourth step of determining that the iris recognition for the person to be confirmed is successful when the iris recognition result is successful at a predetermined threshold ratio or more among the plurality of individual iris recognition;
And an iris recognition processing method using the three-dimensional dynamic characteristics of the iris.
상기 제 3 단계와 상기 제 4 단계 사이에 수행되는,
상기 복수의 시선 방향을 이동하는 동안에 획득되는 홍채 이미지의 연속성을 체크하여 불연속적인 경우에는 상기 확인 대상자에 대한 홍채 인식이 실패라고 판단하는 단계;
를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 홍채의 입체 동적특성을 이용한 홍채 인식 처리 방법.
The method according to claim 1,
And a third step of performing the second step,
Checking the continuity of the iris image obtained during the movement of the plurality of eyes in the direction of the eyes, and if irritation is present, determining that the iris recognition of the subject is failed;
The iris recognition processing method comprising the steps of:
상기 제 3 단계는 홍채 인식기의 표시 화면을 통해 상기 확인 대상자의 시선 방향을 미리 설정된 복수의 방향으로 순차적으로 변경 유도하는 정보를 출력하고 그에 대응하여 각 단계별 시선 방향에 대한 홍채 이미지를 순차적으로 획득한 후에 상기 홍채 데이터베이스에서 각각 대응 시선 방향에 대한 홍채 정보와 대비하여 해당 시선 방향에 대한 개별 홍채 인식을 수행하는 것을 특징하는 홍채의 입체 동적특성을 이용한 홍채 인식 처리 방법.
The method according to claim 1,
The third step is to output information for sequentially changing the gaze direction of the person to be confirmed in a predetermined plurality of directions on the display screen of the iris recognizer and successively acquiring iris images corresponding to the gaze direction for each step Wherein the individual iris recognition is performed in the iris database in correspondence with the iris information corresponding to the corresponding sight line direction, and the individual iris recognition is performed for the corresponding eye direction in the iris database.
상기 제 3 단계는 상기 확인 대상자의 시선 방향을 미리 설정된 하나의 방향으로 고정한 상태에서 홍채 인식기에 이격 설치된 복수의 카메라에 의해 복수의 시선 방향에 대한 홍채 이미지를 한번에 획득한 후에 상기 홍채 데이터베이스에서 각각 대응 시선 방향에 대한 홍채 정보와 대비하여 복수의 시선 방향에 대한 개별 홍채 인식을 수행하는 것을 특징으로 하는 홍채의 입체 동적특성을 이용한 홍채 인식 처리 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the third step is a step of acquiring iris images for a plurality of eye directions at a time by a plurality of cameras spaced apart from the iris recognition device while the eye direction of the to-be-checked person is fixed in one predetermined direction, Wherein iris recognition is performed with respect to a plurality of eye directions in comparison with iris information about a line of sight direction.
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| KR20230057560A (en) | 2021-10-22 | 2023-05-02 | 하이윈 테크놀로지스 코포레이션 | External circulation ball screw |
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| KR20160091114A (en) * | 2015-01-23 | 2016-08-02 | 삼성전자주식회사 | Apparatus and method for iris recognition using display information |
| KR101724971B1 (en) * | 2015-12-14 | 2017-04-10 | 이우균 | System for recognizing face using wide angle camera and method for recognizing face thereof |
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