KR20200009312A - 비접촉식 지문 인식 방법 - Google Patents

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KR20200009312A
KR20200009312A KR1020180083514A KR20180083514A KR20200009312A KR 20200009312 A KR20200009312 A KR 20200009312A KR 1020180083514 A KR1020180083514 A KR 1020180083514A KR 20180083514 A KR20180083514 A KR 20180083514A KR 20200009312 A KR20200009312 A KR 20200009312A
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조태원
박지용
구정식
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(주)다성테크
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Abstract

본 발명에 따른 비접촉식 지문 인식 방법은, 미리 정해진 패턴의 구조광(structured light)을 손가락으로 투사하는 단계; 상기 손가락의 지문에 의하여 왜곡된 패턴을 촬영하는 단계; 상기 왜곡된 패턴에 기초하여 3차원 지문 정보를 획득하는 단계; 상기 3차원 지문 정보를 소정의 해상도로 포인트 샘플링하여 상기 3차원 지문 정보를 3차원 포인트 클라우드 정보로 변환하는 단계; 상기 3차원 포인트 클라우드 정보를, 고유의 홀로그램 패턴을 암호화 키로 하여 홀로그래피(holography) 암호화하는 단계; 상기 홀로그래피 암호화 결과를 저장하는 단계; 및 상기 저장된 홀로그래피 암호화 결과를 지문 인식에 활용하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

비접촉식 지문 인식 방법{method of contactlessly recognizing fingerprint}
본 발명은 지문 인식 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 구조광이 지문에 의하여 왜곡되는 것을 촬영하여 지문 인식 기능을 수행하는 비접촉식 지문 인식 방법에 관한 것이다.
최근 다양한 생체 정보를 인증에 이용하는 다양한 기술이 연구되고 있다. 그 중에서 특히 지문인식을 통하여 각종 인증 기능을 수행하는 기술은 실질적으로 다양한 분야에서 이용되고 있다. 예컨대, 지문 인식을 이용한 출입 통제 장치, 지문 인식을 통한 전자 기기의 사용자 인증, 지문 인식 기능을 이용한 개폐 장치를 적용한 금고, 지문 인식 결과를 이용한 서버에서의 사용자 인증 등이 그 예라 할 수 있다. 이러한 현실을 고려할 때, 간단한 하드웨어를 통하여 정확한 지문 인식이 가능하면서도 암호화를 통하여 강력한 보안성을 담보할 수 있는 지문 인식 기술에 대한 필요성은 여전히 높다고 할 것이다.
이에 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 간단한 하드웨어를 통하여 정확한 지문 인식을 수행할 수 있는 지문 인식 방법을 제공하는 것이다.
그리고 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 강력한 암호화를 통하여 지문 정보가 외부로 유출되더라도 타인이 이용할 수 있는 가능성을 방지할 수 있는 지문 인식 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 비접촉식 지문 인식 방법은, 미리 정해진 패턴의 구조광(structured light)을 손가락으로 투사하는 단계; 상기 손가락의 지문에 의하여 왜곡된 패턴을 촬영하는 단계; 상기 왜곡된 패턴에 기초하여 3차원 지문 정보를 획득하는 단계; 상기 3차원 지문 정보를 소정의 해상도로 포인트 샘플링하여 상기 3차원 지문 정보를 3차원 포인트 클라우드 정보로 변환하는 단계; 상기 3차원 포인트 클라우드 정보를, 고유의 홀로그램 패턴을 암호화 키로 이용하여 홀로그래피(holography) 암호화하는 단계; 상기 홀로그래피 암호화 결과를 저장하는 단계; 및 상기 저장된 홀로그래피 암호화 결과를 지문 인식에 활용하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 비접촉식 지문 인식 방법은, 주위 조도를 감지하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 구조광을 손가락으로 투사하는 단계는, 상기 감지된 조도가 미리 정해진 조도 이상이면, 상기 감지된 조도를 고려하여 상기 구조광의 조도를 증가시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 비접촉식 지문 인식 방법은, 주위 조도를 감지하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 왜곡된 패턴을 촬영하는 단계는, 상기 감지된 조도가 미리 정해진 조도 이하이면, 상기 감지된 조도를 고려하여 촬영시 조리개 개방 정도를 증가시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 구조광을 손가락으로 투사하는 단계는, 정해진 지문정보 획득 시간 이내에 서로 다른 패턴의 갖는 복수의 구조광을 순차적으로 투사하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 왜곡된 패턴을 촬영하는 단계는, 상기 복수의 구조광의 투사에 동기되어 상기 복수의 구조광 각각에 대하여 왜곡된 패턴을 촬영하는 단계를 포함하며, 상기 3차원 지문정보를 획득하는 단계는, 상기 복수의 구조광 각각에 대하여 촬영된 왜곡된 패턴으로부터 복수의 예비 지문 정보를 획득하고 상기 복수의 예비 지문 정보에 기초하여 상기 3차원 지문 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 복수의 구조광을 순차적으로 투사하는 단계는, 해상도가 낮은 패턴의 구조광에서 패턴의 해상도를 점점 높여가면서 상기 복수의 구조광을 순차적으로 투사하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 비접촉식 지문 인식 방법은, 상기 손가락까지의 거리를 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 구조광을 상기 손가락으로 투사하는 단계는, 상기 손가락까지의 거리가 증가할수록, 상기 구조광의 조도를 증가시키고 구조광의 초점 거리를 증가시키면서 상기 구조광을 상기 손가락을 투사하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 비접촉식 지문 인식 방법에 따르면, 구조광 투사를 위한 프로젝터와 카메라만 있으면 지문 인식 기능을 수행할 수 있어, 간단한 하드웨어를 통하여 정확한 지문 인식을 수행할 수 있는 지문 인식 기능을 제공할 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 비접촉식 지문 인식 방법에 따르면, 강력한 홀로그래피 암호화를 통하여 지문 정보가 외부로 유출되더라도 타인이 이용할 수 있는 가능성을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 비접촉식 지문 인식 장치의 블락도이다.
도 2는 본 발명에 따른 지문 인식 방법 및 장치에 따라 구조광을 지문 인식에 이용하는 방식을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 비접촉식 지문 인식 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4a 내지 도 4f는 본 발명에 따른 지문 인식 방법이 수행되는 과정에 따라 제공 및 획득되는 데이터 또는 정보를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 지문 인식 방법에서 지문 인식을 위하여 복수의 구조광을 투사하는 것을 나타내는 개념도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따라 획득된 지문 정보가 활용되는 예들을 나타낸다.
본 발명과 본 발명의 동작상 또는 기능상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 비접촉식 지문 인식 장치(100)의 블락도이다. 상기 지문 인식 장치(100)는 미리 정해진 패턴의 구조광을 손가락(200)에 투사하여 구조광의 왜곡을 촬영하여 3차원 지문 정보를 획득할 수 있고, 획득된 3차원 지문 정보를 홀로그래피 암호화하여 저장한 다음 이를 지문 인증에 활용할 수 있다.
도 1을 참조하면, 상기 지문 인식 장치(100)는 프로젝터(110), 카메라(120), 데이터 저장부(130), 센싱 모듈(140), 컨트롤러(150) 및 통신부(160)를 포함한다. 한편, 도 1에 도시된 지문 인식 장치(100)의 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 상기 지문 인식 장치(100)는 그보다 많은 구성 요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 가질 수도 있다. 이는 상기 지문 인식 장치(100)를 구성하는 각 구성 요소들에 대해서도 마찬가지이다. 이하 각 구성요소들에 대해서 보다 상세히 살펴본다.
상기 프로젝터(110)는 미리 정해진 패턴의 구조광(structured light)을 지문 인식 대상이 되는 손가락(200)으로 투사할 수 있다. 여기서 미리 정해진 패턴은 바이너리 코드(binary code) 패턴, 그레이 코드(gray code) 패턴, 페이즈 쉬프트(phase shift) 패턴, 연속적으로 변하는 칼라 코드(continuously varying color code) 패턴, 칼라 스트라이프 코드(color coded striped) 패턴, 분할된 칼라 스트라이프(segmented stripes) 패턴, 유사 랜덤 바이너리 도트 패턴(pseudo random binary-dots) 패턴 등 다양한 종류일 수 있다. 그러나 본 발명에서 지문 인식에 이용되는 패턴이 상술한 예들로 한정되는 것은 아니다. 한편, 이러한 구조광의 패턴들은 상기 데이터 저장부(130)에 미리 저장되어 있을 수 있다.
상기 카메라(120)는 상기 구조광의 패턴이 손가락(200)의 지문에 의하여 왜곡된 영상을 촬영한다. 이러한 촬영 영상은 상기 데이터 저장부(130)에 저장될 수 있다. 상기 컨트롤러(150)는 상기 지문 인식 장치(100)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있으며, 특히, 상기 지문 인식 장치(100)의 인식 기능 수행을 위한 각종 연산을 수행할 수 있다. 이러한 각종 연산은 상기 데이터 저장부(130)에 미리 정해져 있는 소프트웨어에 기반하여 이루어 수 있다.
지문 인식 기능 관련하여 상기 컨트롤러(150)는 다음과 같은 기능을 수행할 수 있다. 상기 컨트롤러(150)는 상기 왜곡된 영상이 촬영되면 상기 왜곡된 패턴에 기초하여 상기 손가락(200)의 3차원 지문 정보를 획득할 수 있다. 그런 다음, 상기 컨트롤러(150)는 상기 손가락(200)의 상기 3차원 지문 정보를 소정의 해상도롤 샘플링하여 상기 손가락(200)의 상기 3차원 지문 정보를 3차원 포인트 클라우드 정보로 변환할 수 있다. 3차원 포인트 클라우드 정보로 변환된 정보는 향후 수행될 홀로그래피 암호화 과정을 용이하게 수행할 수 있도록 하기 위한 준비 과정에 해당될 수 있다.
그런 다음, 상기 컨트롤러(150)는 상기 3차원 포인트 클라우드 정보를 상기 지문 인식 장치(100)에 대응되어 있는 고유의 홀로그램 패턴을 암호화 키로 하여 홀로그래피(holography) 암호화를 수행할 수 있다. 이렇게 고유의 홀로그램 패턴을 이용하여 3차원 클라우드 정보를 암호화를 수행할 경우, 암호화는 용이하나 타인이 암호화된 정보를 획득하더라도 이를 복호하기는 매우 어렵기 때문에, 본 발명에 따른 지문 인식 장치(100)는 보안성이 매우 높은 지문 인식 방법을 제공할 수 있다.
그런 다음, 상기 컨트롤러(150)는 홀로그래피 암호화 결과를 상기 데이터 저장부(130)에 저장할 수 있다. 상기 컨트롤러(150)는 상기 데이터 저장부(130)에 저장되어 있는 홀로그래피 암호화 결과를 다양한 지문 인식에 활용할 수 있다. 상기 컨트롤러(150)는 상기 저장된 홀로그래피 암호화 결과를 자체적으로 지문 인식 기능에 이용할 수도 있고 다른 기기에서의 지문 인식 기능에 이용할 수도 있다.
예컨대, 상기 컨트롤러(150)는 상기 통신부(160)를 통하여 홀로그래피 암호화 결과를 지문 인식을 필요로 하는 복호화 키를 저장하고 있는 다른 기기에 전송할 수 있다. 그러면 상기 다른 기기는 상기 홀로그래피 암호화 결과를 수신하고 상기 복호화 키를 이용하여 이를 복호하여 이를 기초로 3차원 지문 정보를 획득한 다음, 상기 획득된 3차원 지문 정보를 미리 등록되어 있는 인증용 3차원 지문 정보와 비교하여 사용자 인증을 수행할 수 있다. 경우에 따라서 상기 다른 기기는 상기 복호화 키를 이용하여 획득되는 3차원 지문 정보를 2차원 지문 정보로 변환한 다음 미리 저장되어 있는 인증용 2차원 지문 정보와 비교하여 사용자 인증을 수행할 수 있다.
상기 센싱 모듈(140)은 상기 지문 인식 장치(100)가 지문 인식 방법에 활용할 수 있는 다양한 정보를 감지하는 역할을 수행할 수 있다. 상기 센싱 모듈(140)이 감지하는 정보에는 주위의 조도, 온도, 습도. 거리 등 그 한계가 없으나, 본 발명에 따른 지문 인식 장치(100)가 구조광 패턴의 왜곡을 촬영하여 지문 인식에 활용하는 것인 만큼 주위의 조도가 중요한 센싱 정보일 수 있다. 이하에서는 상기 센싱 모듈(140)에 의하여 획득된 주의의 조도 정보가 본 발명에 따른 지문 인식 방법에 이용되는 구체적인 예들을 살펴 본다.
상기 센싱 모듈(140)을 통하여 주위 조도가 감지된다. 상기 감지된 조도가 미리 정해진 조도 이상이면, 상기 컨트롤러(150)는 상기 감지된 조도를 고려하여 상기 구조광의 조도를 증가시킬 수 있다. 이는 주위 조도가 높으면 손가락에 투사되는 구조광의 패턴의 왜곡이 명확하게 촬영되지 않을 수 있는데, 이러한 현상을 방지하여 보다 정확한 지문 인식 기능을 수행하기 위함이다.
반면, 상기 감지된 조도가 미리 정해진 조도 이하이면, 상기 컨트롤러(150)는 상기 감지된 조도를 고려하여 촬영시 조리개 값을 증가시켜 더 많은 빛을 상기 카메라(120)를 통하여 받아들일 수 있다. 이는 주위 조도가 지나치게 낮으면 손가락에 투사되는 구조광의 패턴의 왜곡이 명확하게 촬영되지 않을 수 있는데 이를 방지하기 위함이다.
한편, 본 발명에 따른 지문 인식 장치(100)가 구조광 패턴의 왜곡을 촬영하여 지문 인식에 활용하는 데에는, 손가락까지의 거리 역시 중요한 센싱 정보일 수 있다. 이하에서는 상기 센싱 모듈(140)에 의하여 획득된 거리 정보가 본 발명에 따른 지문 인식 방법에 이용되는 구체적인 예들을 살펴 본다.
지문 인식 기능을 수행하는 경우, 상기 센싱 모듈(140)은 손가락까지의 거리를 측정한다. 그러면 컨트롤러(150)는 상기 센싱 모듈에 의하여 측정되는 상기 손가락까지의 거리를 고려하여 투사되는 구조광의 강도를 조절하고, 초점 거리를 조절하도록 프로젝터(110)를 제어할 수 있다.
예컨대, 상기 컨트롤러(150)는 상기 손가락에 투사되는 구조광의 패턴의 왜곡이 보다 명확하게 촬영될 수 있도록, 상기 손가락까지의 거리가 증가할수록 구조광의 조도를 증가시키도록 상기 프로젝터(110)를 제어할 수 있다. 물론 이 경우에 상기 컨트롤러(150)는 상기 손가락까지의 거리에 적합하도록 초점 거리도 함께 조절하도록 상기 프로젝터(110)를 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 지문 인식 방법 및 장치에 따라 구조광을 지문 인식에 이용하는 방식을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2를 참조하면, 프로젝터(110)는 RGB 칼라 스트라이프 코드 패턴을 갖는 구조광을 대상물로 조사한다. 그러면 상기 패턴은 상기 대상물에 의하여 왜곡되며, 카메라(120)는 왜곡된 패턴을 촬영한다. 여기서 상기 대상물이 지문 인식을 위한 손가락이라고 가정하면 상기 왜곡된 패턴은 지문에 의하여 상기 패턴이 왜곡된 것이된다. 그러면 상기 왜곡된 패턴이 상기 카메라(120)로 촬영되면, 이는 앞서 살펴본 바와 같이, 컨트롤러(150)는 상기 촬영된 패턴에 의하여 지문 인식 기능을 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 비접촉식 지문 인식 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 4는 본 발명에 따른 지문 인식 방법이 수행되는 과정에 따라 제공 및 획득되는 데이터 또는 정보를 나타낸다. 이하 필요한 도면들을 참조하여 상기 지문 인식 방법을 설명한다.
먼저, 프로젝터(110)에서 미리 정해진 패턴을 갖는 구조광을 손가락(200)으로 투사한다(S100). 도 4a는 손가락에 실제 투사되는 스트라이프 패턴의 구조광의 예를 나타낸다. 구조광이 상기 손가락(200)으로 투사되면, 카메라(120)는 상기 손가락(200)에 의하여 왜곡된 구조광 패턴을 촬영한다(S110). 도 4b는 도 4의 구조광이 투사된 다음 상기 카메라(120)에 의하여 촬영된 실제 구조광의 왜곡된 패턴의 예를 나타낸다.
상기 왜곡된 패턴이 촬영되면, 컨트롤러(150)는 상기 왜곡된 패턴에 기초하여 상기 손가락(200)의 3차원 지문 정보를 획득한다(S120). 상기 손가락(200)의 3차원 지문 정보가 획득되면, 상기 컨트롤러(150)는 상기 손가락(200)의 3차원 지문 정보를 3차원 포인트 클라우드 정보로 변환한다(S130). 도 4c는 상기 컨트롤러(150)에 의하여 변환된 상기 손가락(200)의 실제 3차원 포인트 클라우드 정보(검은색 바탕에 녹색의 점으로 표시됨)를 나타낸다. 참고로, 도 4c는 3차원 포인트 클라우드 정보를 위에서 바라본 것이어서 평면적으로 표시되나, 3차원 뷰 알고리즘을 적용할 경우에는 녹색의 점들이 갖는 높낮이 정보가 반영되어 녹색의 점들은 상기 손가락(200)의 지문의 높낮이를 3차원적으로 나타내게 된다.
상기 손가락(200)의 3차원 클라우드 정보가 획득되면, 상기 컨트롤러(150)는 고유의 암호화 키인 홀로그램 패턴을 적용하여 상기 3차원 포인트 클라우드 정보에 대한 홀로그래피 암호화를 수행한다(S140). 도 4d는 상기 손가락(200)에 대한 홀로그래피 암호화를 수행하기 위한 암호화 키로 사용되는 실제 홀로그램 패턴을 나타낸다. 도 4e는 상기 손가락(200)의 3차원 포인트 클라우드 정보의 홀로그래피 암호화 결과를 나타낸다. 도 4e를 참조하면 상기 홀로그래피 암호화 결과에 어떠한 정보를 포함되어 있는지는 도저히 파악할 수 없음을 알 수 있다.
상기 손가락(200)에 대한 홀로그래피 암호화가 수행되면, 상기 컨트롤러(150)는 암호화된 지문 정보를 데이터 저장부(130)에 저장한 다음(S150), 이를 지문 인증에 활용한다(S160). 즉, 사용자의 지문 정보는 홀로그래피 암호화되어 저장되므로 타인이 사용자의 지문 정보에 접근할 수 있다 하더라도 이를 활용할 수 없는 것이다.
예컨대, 사용자의 지문 정보가 상술한 지문 인식 방법에 따라 암호화되어 스마트폰에 저장되어 있다고 가정한다. 만약, 타인이 상기 스마트폰에 저장되어 있는 사용자의 지문 정보에 접근하여 이를 획득하더라도, 타인은 홀로그래피 암호화된 지문 정보를 복호할 수 없어 이를 활용할 수 없는 것이다.
한편, 도 4f는 도 4e의 홀로그래피 암호화 결과를 암호화 키인 고유의 홀로그램 패턴을 이용하여 도 4c의 3차원 포인트 클라우드 정보로 복호화한 다음, 이를 이용하여 복원한 손가락(200) 지문의 2차원 형태를 나타낸다. 이러한 지문의 2차원 형태를 저장되어 있는 2차원 지문 정보와 비교함으로써 사용자 인증이 수행될 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 지문 인식 방법에서 지문 인식을 위하여 복수의 구조광을 투사하는 것을 나타내는 개념도이다. 상기 개념도를 이상에서 살펴본 지문 인식 방법에 적용해 본다.
구조광을 손가락으로 투사하는 단계(S100)는 정해진 지문정보 획득 시간 이내에 서로 다른 패턴의 갖는 복수의 구조광을 순차적으로 투사하는 단계를 포함하며, 상기 왜곡된 패턴을 촬영하는 단계(S110)는 상기 복수의 구조광의 투사에 동기되어 상기 복수의 구조광 각각에 대하여 왜곡된 패턴을 촬영하는 단계를 포함하며, 상기 3차원 지문정보를 획득하는 단계(S120)는 상기 복수의 구조광 각각에 대하여 촬영된 왜곡된 패턴으로부터 복수의 예비 지문 정보를 획득하고 상기 복수의 예비 지문 정보에 기초하여 상기 3차원 지문 정보를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
예컨대, 컨트롤러(150)는 상기 복수의 예비 지문 정보의 평균치를 이용하여 손가락(200)에 대한 3차원 지문 정보를 획득할 수 있다. 한편, 상기 복수의 예비 지문 정보에 기초하여 상기 3차원 지문 정보를 획득하는 방식이 상술한 평균치를 이용하는 방식으로 한정되는 것은 아니다. 이와 같이 상기 복수의 예비 지문 정보에 기초하여 상기 3차원 지문 정보를 획득하면, 보다 정확한 지문 정보 획득이 가능하다.
한편, 도 5의 도시를 참조하면, 상기 복수의 구조광을 순차적으로 투사하는 단계는 해상도가 낮은 패턴의 구조광에서 패턴의 해상도를 점점 높여가면서 상기 복수의 구조광을 순차적으로 투사하는 단계를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 컨트롤러(150)는 낮은 해상도의 패턴을 이용하여 먼저 개략적인 손가락의 3차원 지문 정보를 획득한 다음, 패턴의 해상도를 점점 높여가면서 개략적인 손가락의 3차원 지문 정보를 보다 정확하게 보정해 나갈 수 있다. 이러한 메커니즘에 따르면, 하나의 패턴을 이용한 경우보다 정확한 지문 정보 획득이 가능하다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따라 획득된 지문 정보가 활용되는 예들을 나타낸다.
도 6의 예에서 본 발명에 따른 지문인식 장치는 프로젝터(110)와 카메라(120)를 포함하는 스마트폰(100)이며, 상기 스마트폰(100)은 앞서 살펴본 본 발명에 따른 지문 인식 방법에 따라 홀로그래피 암호화된 사용자의 지문 정보를 획득한 다음 통신부(160)를 통하여 금고(300)로 전송한다.
상기 금고(300)는 암호화된 지문 정보를 수신한 다음 고유의 암호화 키인 홀로그램 패턴을 이용하여 사용자의 지문 정보를 획득할 수 있다. 상기 획득된 사용자의 지문 정보가 미리 저장된 인증용 지문과 일치한다고 판단되면, 상기 금고(300)는 출입문을 개폐할 수 있다.
도 7의 예에서는 본 발명에 따른 지문 인식 장치는 프로젝터(110)와 카메라(120)를 포함하는 ATM(automated teller machine, 100)이다. 상기 ATM(100)은 상기 스마트폰(100)과 같이 본 발명에 따른 지문 인식 방법에 따라 홀로그래피 암호화된 사용자의 지문 정보를 획득한 다음 통신부(160)를 통하여 사용자 인증 서버(400)로 전송한다.
상기 사용자 인증 서버(400)는 암호화된 지문 정보를 수신한 다음 고유의 암호화 키인 홀로그램 패턴을 이용하여 사용자의 지문 정보를 획득할 수 있다. 상기 획득된 사용자의 지문 정보가 미리 저장된 인증용 지문과 일치한다고 판단되면, 상기 사용자 인증 서버(400)는 사용자 일치 결과를 상기 ATM(100)으로 다시 전송한다. 그러면, 상기 ATM(100)은 상기 사용자 인증 서버(400)로부터 수신되는 사용자 인증 결과에 기초하여 현금 인출 기능을 수행할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 지문 인식 장치 110: 프로젝터
120: 카메라 130: 데이터 저장부
140: 센싱 모듈 150: 컨트롤러
160: 통신부 200: 손가락

Claims (5)

  1. 미리 정해진 패턴의 구조광(structured light)을 손가락으로 투사하는 단계;
    상기 손가락의 지문에 의하여 왜곡된 패턴을 촬영하는 단계;
    상기 왜곡된 패턴에 기초하여 3차원 지문 정보를 획득하는 단계;
    상기 3차원 지문 정보를 소정의 해상도로 포인트 샘플링하여 상기 3차원 지문 정보를 3차원 포인트 클라우드 정보로 변환하는 단계;
    상기 3차원 포인트 클라우드 정보를, 고유의 홀로그램 패턴을 암호화 키로 이용하여 홀로그래피(holography) 암호화하는 단계;
    상기 홀로그래피 암호화 결과를 저장하는 단계; 및
    상기 저장된 홀로그래피 암호화 결과를 지문 인식에 활용하는 단계를 포함하는, 비접촉식 지문 인식 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 비접촉식 지문 인식 방법은,
    주위 조도를 감지하는 단계를 더 포함하며,
    상기 구조광을 손가락으로 투사하는 단계는,
    상기 감지된 조도가 미리 정해진 조도 이상이면 상기 감지된 조도를 고려하여 상기 구조광의 조도를 증가시키고,
    상기 감지된 조도가 미리 정해진 조도 이하이면 상기 감지된 조도를 고려하여 촬영시 조리개 개방 정도를 증가시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 비접촉식 지문 인식 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구조광을 손가락으로 투사하는 단계는,
    정해진 지문정보 획득 시간 이내에 서로 다른 패턴의 갖는 복수의 구조광을 순차적으로 투사하는 단계를 포함하며,
    상기 왜곡된 패턴을 촬영하는 단계는,
    상기 복수의 구조광의 투사에 동기되어 상기 복수의 구조광 각각에 대하여 왜곡된 패턴을 촬영하는 단계를 포함하며,
    상기 3차원 지문정보를 획득하는 단계는,
    상기 복수의 구조광 각각에 대하여 촬영된 왜곡된 패턴으로부터 복수의 예비 지문 정보를 획득하고 상기 복수의 예비 지문 정보에 기초하여 상기 3차원 지문 정보를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 비접촉식 지문 인식 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 복수의 구조광을 순차적으로 투사하는 단계는,
    해상도가 낮은 패턴의 구조광에서 패턴의 해상도를 점점 높여가면서 상기 복수의 구조광을 순차적으로 투사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 비접촉식 지문 인식 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 비접촉식 지문 인식 방법은,
    상기 손가락까지의 거리를 측정하는 단계를 더 포함하며,
    상기 구조광을 상기 손가락으로 투사하는 단계는,
    상기 손가락까지의 거리가 증가할수록, 상기 구조광의 조도를 증가시키고 구조광의 초점 거리를 증가시키면서 상기 구조광을 상기 손가락을 투사하는 것을 특징으로 하는, 비접촉식 지문 인식 방법.
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