KR20200143017A - Apparatus for Acquiring Nose Pattern Image - Google Patents

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KR20200143017A
KR20200143017A KR1020190070757A KR20190070757A KR20200143017A KR 20200143017 A KR20200143017 A KR 20200143017A KR 1020190070757 A KR1020190070757 A KR 1020190070757A KR 20190070757 A KR20190070757 A KR 20190070757A KR 20200143017 A KR20200143017 A KR 20200143017A
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inscription
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optical
lens
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KR1020190070757A
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백영현
신요식
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주식회사 유니온커뮤니티
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Abstract

Disclosed is an optical inscription image acquisition device. The inscription image acquisition device of the present invention may optically acquire an inscription image using a light refractor. At this time, by solving the problem for which the image of a bone of an inscription is not acquired in a process of acquiring an inscription image from the nose of an animal in a wet state, the inscription image can be easily obtained.

Description

광학식 비문 이미지 획득장치{Apparatus for Acquiring Nose Pattern Image}Optical inscription image acquisition device{Apparatus for Acquiring Nose Pattern Image}

본 발명은 비문인증에 사용되는 비문 이미지 획득장치로서 젖어있는 상태의 동물 코로부터 광학식으로 비문 이미지를 획득하는 비문 이미지 획득장치에 관한 것이다. The present invention relates to an inscription image acquisition device for obtaining an inscription image optically from an animal nose in a wet state as an inscription image acquisition device used for inscription authentication.

사람뿐만 아니라 우리 주위의 동물에 대해서도 동일 동물인지 인증할 필요가 생긴다. 예를 들어, 반려견의 경우에 동일한 어미에게서 출산된 여러 마리의 개를 제대로 구분하지 못하는 경우는 매우 흔하고, 혹시 잃어버린 경우에 동일한 반려견인지 확인하는 것은 매우 힘들다. There is a need to certify not only humans but also animals around us whether they are the same animal. For example, in the case of a dog, it is very common that it is not possible to properly distinguish between several dogs born from the same mother, and it is very difficult to determine if it is the same dog if it is lost.

이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로, 소의 귀에 RFID(Radio Frequency Identification) 태그를 장착하는 방법은 이미 오래전부터 사용되어 왔고, 반려견의 경우에는 마이크로 칩을 피부에 삽입하거나 유전자 정보를 기록해 두는 방법이 일반적으로 사용된다. 2013년부터는 반려동물 등록제가 시행되어 마이크로 칩이나 유전자 정보의 등록을 정부에서 지원한다. As a method to solve this problem, the method of attaching a radio frequency identification (RFID) tag to the ear of a cow has been used for a long time, and in the case of dogs, a method of inserting a microchip into the skin or recording genetic information is generally used. Used. From 2013, the companion animal registration system has been implemented, and the government supports the registration of microchips and genetic information.

그러나 RFID 태그는 허락없이 바꾸어 달아도 인식하지 못하는 경우가 많다. 마이크로 칩을 사용하는 방법은 동물에게 부작용과 고통을 줄 수도 있지만, 무엇보다 쉽게 제거할 수 있다는 단점이 있다. 유전자 정보를 등록하는 방식은 즉시 확인할 수 없다는 문제가 있다. However, there are many cases where RFID tags cannot be recognized even if they are replaced without permission. The method using microchips may cause side effects and pain to animals, but above all, it has the disadvantage of being easily removed. There is a problem that the method of registering genetic information cannot be immediately confirmed.

최근에 비문, 즉 동물의 코의 주름 모양을 이용하는 동물을 인증하는 방법이 제시되고 있다. 동물 코의 주름도 사람의 비문처럼 개체 유일성이 있기 때문이다. 비문 인증은 비문의 이미지를 획득하여, 그 주름 등의 패턴 이미지의 특징을 등록하였다가 인증하는 방식이다. Recently, a method of authenticating an animal using the inscription, that is, the wrinkle shape of the animal's nose, has been proposed. This is because the wrinkles on the nose of animals have individual uniqueness like human inscriptions. Inscription authentication is a method of acquiring an image of an inscription, registering the features of the pattern image, such as the wrinkles, and then authenticating it.

비문인증에서 비문 이미지를 획득하는 방식은 카메라를 이용하여 비문을 촬영하는 방식이다. 그러나 비문을 단순히 카메라로 촬영하는 방식은 주변의 조명 상태에 아주 많은 영향을 받기 때문에, 주름 모양을 인식할 수 있는 이미지를 획득하는 것이 쉽지 않다. 한편, 대한민국 등록특허 제1706345호는 프리즘을 이용한 광학식의 비문인증장치를 제시하였다. 이 방식은 지문 인식에 사용하는 광학식 지문 획득 방식을 그대로 적용한 것이다. 다만, 동물의 코, 즉 비문을 프리즘에 접촉시킨 후에 내부의 광원을 비추어 비문 이미지를 획득할 때는 비문 패턴을 인식하기 어렵다. 비문 패턴도 융선과 골로 구분되는데, 문제는 동물의 코가 습하기 때문에 비문의 골에 물이나 기름이 채워지면서 비문의 골에서 융선과 비슷한 광학적 처리가 일어나 융선과 골이 구분되지 않게 되고, 전체적으로 검거나 전체적으로 밝은 이미지가 되기 때문이다. The method of acquiring an inscription image in inscription authentication is a method of photographing inscriptions using a camera. However, it is difficult to obtain an image that can recognize wrinkles because the method of simply photographing an inscription with a camera is very much affected by the surrounding lighting conditions. On the other hand, Korean Patent Registration No. 1706345 proposed an optical inscription authentication device using a prism. This method applies the optical fingerprint acquisition method used for fingerprint recognition as it is. However, it is difficult to recognize the inscription pattern when an animal's nose, that is, the inscription, is brought into contact with the prism and then an inscription image is obtained by illuminating an internal light source. The inscription pattern is also divided into ridges and valleys. The problem is that the animal's nose is wet, so water or oil fills the bones of the inscriptions. This is because I become a bright image overall.

[관련선행기술][Related advanced technology]

1. 대한민국 등록특허 제1706345호 (애완견 관리를 위한 비문 인식처리장치) 1. Korean Patent Registration No. 1706345 (Inscription recognition processing device for dog management)

본 발명의 목적은 젖어있는 상태의 동물 코로부터 광학식으로 비문 이미지를 획득하는 비문 이미지 획득장치를 제공함에 있다. It is an object of the present invention to provide an inscription image acquisition device that optically acquires an inscription image from a wet animal nose.

본 발명의 다른 목적은 젖어있는 상태의 동물 코를 광굴절기에 접촉하는 방식으로 비문 이미지를 획득하기 때문에 광굴절기에 오물이 묻을 수 있는데, 그런 오물을 적절히 인식하여 청소할 수 있도록 안내하는 비문 이미지 획득장치를 제공함에 있다. Another object of the present invention is to obtain an inscription image by contacting an animal's nose in a wet state with a photorefractive device, so that dirt may get on the photorefractive device, and an inscription image acquisition device for guiding such dirt to be properly recognized and cleaned. In providing.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 비문 이미지 획득장치는 동물의 비문 이미지를 획득할 수 있다. 본 발명의 비문 이미지 획득장치는 비문 접촉부와, 광굴절기, 광원, 렌즈 및 이미지 센서를 포함한다. In order to achieve the above object, the inscription image acquisition apparatus according to the present invention may acquire an inscription image of an animal. The apparatus for acquiring an inscription image of the present invention includes an inscription contact part, a light refractor, a light source, a lens, and an image sensor.

광굴절기는 동물의 비문이 접촉하는 비문접촉면이 상기 비문 접촉부에 노출되고, 상기 비문접촉면으로부터 일정 각도로 접한 출사면을 구비하고, 광원은 상기 광굴절기의 비문접촉면을 향해 광을 비춘다. 렌즈는 상기 출사면 쪽에 배치되어 상기 비문 접촉면에서 입사되는 비문 영상을 이미지 센서로 결상하고, 이미지 센서는 상기 렌즈와 동일한 광축 상에 배치되어 상기 비문 영상을 디지털 비문 이미지로 변환한다. 여기서, 상기 비문의 융선과 골의 이미지를 획득하기 위해, 상기 렌즈는 상기 비문의 골에 맺힌 액체로부터 반사되어 상기 광굴절기로 입사되는 광이 상기 광굴절기의 출사면에서 굴절되어 출사되는 각도 범위를 벗어나 설치되는 것이 좋다. The optical refractor has an inscription contact surface where an animal inscription contacts the inscription contact portion, and has an exit surface in contact with the inscription contact surface at a predetermined angle, and the light source illuminates light toward the inscription contact surface of the optical refractor. A lens is disposed on the exit surface side to image the inscription image incident from the inscription contact surface with an image sensor, and the image sensor is disposed on the same optical axis as the lens to convert the inscription image into a digital inscription image. Here, in order to obtain an image of the ridges and valleys of the inscription, the lens is an angular range in which the light reflected from the liquid formed in the valley of the inscription and incident to the optical refractor is refracted from the exit surface of the optical refractor to be emitted. It is better to be installed outside of it.

실시 예에 따라, 본 발명의 비문이미지 획득장치는 광차단부를 더 포함할 수 있다. 광차단부는 상기 각도 범위에 해당하는 상기 광굴절기의 출사면을 덮어 상기 비문의 골에 맺힌 액체로부터 반사되어 상기 광굴절기로 입사되는 광이 상기 렌즈로 입사되지 않도록 차단한다. According to an embodiment, the apparatus for obtaining an inscription image of the present invention may further include a light blocking unit. The light blocking part covers the exit surface of the light refractor corresponding to the angular range and blocks the light reflected from the liquid formed in the valley of the inscription so that the light incident on the light refractor does not enter the lens.

다른 실시 예에 따라, 본 발명의 비문이미지 획득장치는 경통을 더 포함할 수 있다. 경통은 상기 광굴절기의 출사면과 렌즈 사이에 마련되어, 상기 각도 범위 내의 광 경로를 가리고 상기 렌즈의 광 경로를 안내한다. According to another embodiment, the apparatus for obtaining an inscription image of the present invention may further include a barrel. A barrel is provided between the exit surface of the optical refractor and the lens to cover the optical path within the angular range and guide the optical path of the lens.

또 다른 실시 예에 따라, 본 발명의 비문이미지 획득장치는 오류 상태를 사용자에게 표시하는 표시부와, 비문이 상기 비문접촉면에 접촉하지 않은 상태에서 상기 광원을 점등하여 상기 비문 이미지를 획득하도록 제어하고, 상기 비문 이미지에서 패턴이 인식되는 경우에 오류 상태로 판단하고 상기 표시부를 통해 상기 오류 상태를 표시하는 오류감시부를 더 포함할 수 있다. According to another embodiment, the inscription image acquisition device of the present invention controls to acquire the inscription image by turning on a display unit for displaying an error state to a user and the light source while the inscription does not contact the inscription contact surface, When a pattern is recognized in the inscription image, it may further include an error monitoring unit determining an error state and displaying the error state through the display unit.

본 발명의 비문이미지 획득장치는 광굴절기를 이용하는 광학식으로 비문 이미지를 획득할 수 있으며, 이때 비문에 묻은 액체 등에 불구하고 비문의 융선과 골이 표현된 비문 이미지를 용이하게 획득할 수 있다. The inscription image acquisition apparatus of the present invention can acquire an inscription image by optical method using a light refractor, and at this time, it is possible to easily obtain an inscription image in which the ridges and valleys of the inscription are expressed despite the liquid on the inscription.

도 1은 본 발명의 비문이미지 획득장치의 블록도,
도 2는 비문의 골에서의 비문영상을 광학적으로 설명하는 도면, 그리고
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 비문이미지 획득장치의 블록도이다. 1 is a block diagram of an inscription image acquisition apparatus of the present invention,
2 is a diagram optically explaining the inscription image in the inscription bone, and
3 is a block diagram of a device for obtaining an inscription image according to another embodiment of the present invention.

이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 비문이미지 획득장치(100)는 광굴절기(111), 광굴절기(111)을 향해 비문 이미지 획득용 광을 조사하는 광원(113), 비문 영상을 결상하기 위한 렌즈(115), 이미지 센서(117), 전원부(130), 표시부(150) 및 제어부(170)를 포함한다. 1 and 2, the inscription image acquisition apparatus 100 of the present invention includes a light refractor 111, a light source 113 that irradiates light for obtaining an inscription image toward the light refractor 111, and an inscription image. It includes a lens 115, an image sensor 117, a power supply unit 130, a display unit 150, and a control unit 170 for imaging.

비문이미지 획득장치(100)는 광굴절기(111), 광원(113), 렌즈(115), 이미지 센서(117), 전원부(130), 표시부(150) 및 제어부(170)를 수용하기 위한 본체(190)를 포함한다. 비문이미지 획득장치(100)는 동물의 코에 있는 패턴(비문)을 인식하는 것이고 동물과의 소통이 어려운 점을 고려할 때, 본체(190)는 손으로 잡고 조작할 수 있는 휴대형으로 구현하는 것이 바람직하다. 본체(190)에는 동물이 코를 접촉하는 비문 접촉부(191)가 마련되는 것이 좋다. 도 1의 비문접촉부(191)는 깔때기 모양으로 구현되어, 동물이 주둥이를 비문접촉부(191)에 삽입하면 자연스럽게 비문이 광굴절기(111)의 비문접촉면(111a)에 접촉하게 된다. The inscription image acquisition device 100 is a main body for accommodating the light refractor 111, the light source 113, the lens 115, the image sensor 117, the power supply unit 130, the display unit 150, and the control unit 170 Including 190. The inscription image acquisition device 100 recognizes the pattern (inscription) on the nose of the animal, and considering the difficulty in communicating with the animal, the main body 190 is preferably implemented as a portable type that can be held and operated by hand. Do. It is preferable that the body 190 is provided with an inscription contact part 191 through which the animal contacts the nose. The inscription contact part 191 of FIG. 1 is implemented in the shape of a funnel, and when the animal inserts the snout into the inscription contact part 191, the inscription naturally contacts the inscription contact surface 111a of the optical refractor 111.

광굴절기(111)는 그 단면의 형상이 3면(삼각형)을 가지는 프리즘이 일반적이며, 그 단면 형상이 4면(사다리꼴, 이등변삼각형)일 수도 있다. 본 발명이 예시적으로 제시한 광굴절기(111)는 비문이 접촉되는 비문접촉면(111a)과, 비문접촉면(111a)에서 반사 또는 산란된 광(비문 영상)이 출사되는 출사면(111b)과, 광원(113)에서 출사된 광이 입사되는 입사면(111c)을 구비한다. 도 1에 도시된 것처럼, 비문접촉면(111a)은 본체(190)의 비문접촉부(191)에 노출된다. The optical refractor 111 is generally a prism having a three-sided (triangle) cross-sectional shape, and may have a four-sided (trapezoid, isosceles triangle) cross-sectional shape. The optical refractor 111 exemplarily suggested by the present invention includes an inscription contact surface 111a to which the inscription is in contact, an exit surface 111b from which light (inscription image) reflected or scattered from the inscription contact surface 111a is emitted. , It has an incidence surface 111c on which light emitted from the light source 113 is incident. As shown in FIG. 1, the inscription contact surface 111a is exposed to the inscription contact portion 191 of the main body 190.

먼저, 도 1의 광학식 비문이미지 획득장치(100)의 비문 이미지 획득과정을 설명하면 다음과 같다. 동물의 코를 비문접촉면(111a)에 접촉한 상태에서 광원(113)에서 광굴절기(111)의 비문접촉면(111a)을 향해 광을 비춘다. 광굴절기(111)로 조사된 광은 비문접촉면(111a)에서 비문에 의해 비문 영상으로 변환된 다음, 출사면(111b)으로 출사된다. 도 1과 같은 산란식 비문이미지 획득장치(100)에서, 광원(113)에서 출사된 광은 직각 또는 전반사를 위한 임계각보다 작은 각도로 비문접촉면(111a)에 입사되는데, 비문의 융선(11)이 접촉한 부분과 골(13)이 접촉한 부분에서 다른 광학 프로세스가 일어나면서 비문영상으로 바뀐다. 출사면(111b)에서 출사된 비문 영상은 렌즈(115)에 의해 이미지 센서(117)에 결상된다. 이미지 센서(117)는 비문영상을 디지털 비문 이미지로 변환하여 출력함으로써 비문접촉면(111a)에 접촉된 비문의 비문 이미지를 획득한다. First, a process of acquiring an inscription image by the optical inscription image acquisition device 100 of FIG. 1 will be described as follows. With the animal's nose in contact with the inscription contact surface 111a, light is emitted from the light source 113 toward the inscription contact surface 111a of the optical refractor 111. The light irradiated by the optical refractor 111 is converted into an inscription image by the inscription on the inscription contact surface 111a, and then is emitted to the exit surface 111b. In the scattering type inscription image acquisition device 100 as shown in FIG. 1, the light emitted from the light source 113 is incident on the inscription contact surface 111a at a right angle or at an angle smaller than the critical angle for total reflection, and the ridge 11 of the inscription Another optical process takes place in the contacted portion and the portion where the bone 13 was in contact, and the inscription image was changed. The inscription image emitted from the exit surface 111b is imaged on the image sensor 117 by the lens 115. The image sensor 117 acquires the inscription image of the inscription in contact with the inscription contact surface 111a by converting and outputting the inscription image into a digital inscription image.

광학식 비문 이미지 획득방법은 비문의 융선(11)과 비문접촉면(111a) 사이에는 공기층이 없고, 골(13)과 비문접촉면(111a) 사이에는 공기층이 있기 때문에 융선(11)과 골(13)에서 서로 다른 광학적 처리가 일어나는 점을 이용하는 것이다. 그러나 알려진 것처럼, 동물의 코는 대개 기름이나 물이 혼합된 액체(Li)에 의해 약간 젖은 상태이다. 비문의 융선(11) 영역은 약간의 압력으로 접촉할 뿐만 아니라 돌출되어 있기 때문에 융선(11)과 비문접촉면(111a)과의 사이에 액체(Li)가 작용하지 않는다. 그러나 비문의 골(13) 영역에서는 비문접촉면(111a)과의 사이에 공기 대신에 액체(Li)가 채워져 있기 때문에 공기가 채원진 상태와 다른 광학적 처리가 일어난다. 다시 말해, 골(13)에서도 융선(11)에서와 유사한 광학적 프로세스가 진행되면서, 융선(11)과 골(13)이 구분되지 않게 되고 전체적으로 검거나 전체적으로 밝은 이미지를 얻게 된다. Optical inscription image acquisition method is because there is no air layer between the ridge 11 of the inscription and the inscription contact surface 111a, and there is an air layer between the ridge 11 and the inscription contact surface 111a. It takes advantage of the fact that different optical processing occurs. However, as is known, the animal's nose is usually slightly wetted by a liquid (Li) mixed with oil or water. Since the area of the ridge line 11 of the inscription not only contacts with a slight pressure, but also protrudes, the liquid Li does not act between the ridge line 11 and the inscription contact surface 111a. However, in the region of the valley 13 of the inscription, since the liquid Li is filled instead of air between the inscription contact surface 111a, optical processing different from the state in which air is filled occurs. In other words, as the optical process similar to that of the ridge 11 proceeds in the valley 13 as well, the ridge 11 and the valley 13 are not distinguished, and an overall black or overall bright image is obtained.

다만, 골(13)에 채워진 액체(Li)로부터 광굴절기(111)로 입사된 영상은 광굴절기(111)의 출사면(111b)을 통과할 때 굴절되면서 일정한 각도 범위(θ2) 내에서 출사된다. 따라서 본 발명은 렌즈(115)를 배치할 때 그 각도 범위(θ2)의 외부에 배치함으로써 골(13)에서 생성된 영상이 렌즈(115)로 입사되지 않도록 한다. 비문의 골(13)에 맺힌 액체(Li)에 의해서 비문영상이 출사면(111b)을 투과하여 출사되는 각도 범위(θ2)에 대하여는 아래에서 다시 설명한다. However, the image incident on the optical refractor 111 from the liquid Li filled in the valley 13 is refracted when passing through the exit surface 111b of the optical refractor 111 and is within a certain angular range (θ2). It is emitted. Therefore, in the present invention, when the lens 115 is disposed, the image generated in the valley 13 is not incident on the lens 115 by placing it outside the angular range θ2. The angle range θ2 through which the inscription image passes through the exit surface 111b by the liquid Li formed in the inscription valley 13 will be described again below.

표시부(150)는 기본적으로 오류 상태를 사용자에게 표시하는 엘이디, 램프 뿐만 아니라 각종 디스플레이 소자를 포함한다. 표시부(150)에 따라서는 각종 부가적인 정보를 표시할 수 있다. The display unit 150 basically includes various display devices as well as an LED and a lamp that display an error state to a user. Various additional information may be displayed depending on the display unit 150.

제어부(170)는 비문획득부(171)와 오류감시부(173)를 포함한다. The control unit 170 includes an inscription acquisition unit 171 and an error monitoring unit 173.

비문획득부(171)는 비문영상의 획득을 포함하는 비문이미지 획득장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. The inscription acquisition unit 171 controls the overall operation of the inscription image acquisition device 100 including acquisition of the inscription image.

오류감시부(173)는 비문접촉면(111a)에 오물 등이 묻어 있는지를 검사하는 오류 감시 프로세서를 수행한다. 비문이 액체(Li)로 젖어 있기 때문에, 이전의 비문 이미지 획득과정에서 비문접촉면(111a)에 묻은 오물이 그대로 남아 있을 수 있다. 오류감시부(173))는 비문이 비문접촉면(111a)에 접촉하지 않은 상태에서 광원(113)을 점등하여 이미지 센서(117)가 비문 이미지를 획득하도록 제어한다. 비문 이미지에서 예측하지 않은 패턴이 인식되는지를 판단한다. 비문 이미지에서 패턴이 인식되면, 비문접촉면(111a)에 액체나 기타 오물이 묻은 오류 상태로 판단하고 표시부(150)를 통해 오류 상태를 표시한다. The error monitoring unit 173 performs an error monitoring processor that checks whether there is dirt or the like on the inscription contact surface 111a. Since the inscription is wet with liquid Li, dirt on the inscription contact surface 111a in the previous inscription image acquisition process may remain as it is. The error monitoring unit 173 controls the image sensor 117 to acquire an inscription image by turning on the light source 113 while the inscription does not contact the inscription contact surface 111a. It is determined whether an unexpected pattern is recognized in the inscription image. When a pattern is recognized in the inscription image, it is determined as an error state in which liquid or other dirt is adhered to the inscription contact surface 111a, and the error state is displayed through the display unit 150.

이하에서는, 비문의 골(13)에 맺힌 액체(Li)로부터 생성된 비문영상이 출사면(111b)에서 출사(또는 투과)되는 각도 범위에 대하여 설명하고, 그에 따른 본 발명의 처리에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the angle range in which the inscription image generated from the liquid Li formed on the inscription valley 13 is emitted (or transmitted) from the emission surface 111b will be described, and the processing of the present invention according to the description will be described in detail. do.

도 2는 골(13)을 채운 액체(Li) 쪽에서 생성된 비문영상이 다시 비문접촉면(111a)을 통과해 광굴절기(111)로 진입하는 상황을 도시하고 있다. 이때의 비문 영상은 광원(113)에서 출사된 광이 비문접촉면(111a)에서 액체(Li)쪽으로 굴절되어 진입하여 생성된 것이다. FIG. 2 shows a situation in which the inscription image generated on the side of the liquid Li filling the valley 13 passes through the inscription contact surface 111a again and enters the optical refractor 111. The inscription image at this time is generated by refracting and entering the light emitted from the light source 113 toward the liquid Li from the inscription contact surface 111a.

비문 영상이 액체(Li)에서 광굴절기로 입사할 때는 스넬의 법칙(Snell's Law)에 의해 굴절된다. 광굴절기(111)의 굴절률(n1)은 1.5보다 크기 때문에, 비문의 골(13)을 채우고 있는 액체(Li)의 굴절율(n2)보다 크다. 액체가 기름 종류이면 굴절율(n2)은 대략 1.4 정도이고, 액체가 물이면 굴절율(n2)은 대략 1.3이다. When the inscription image enters the liquid (Li) as a photorefractor, it is refracted by Snell's Law. Since the refractive index (n 1 ) of the optical refractor 111 is greater than 1.5, it is greater than the refractive index (n 2 ) of the liquid Li filling the valleys 13 of the inscription. If the liquid is oil type, the refractive index (n 2 ) is approximately 1.4, and if the liquid is water, the refractive index (n 2 ) is approximately 1.3.

광굴절기(111)의 굴절률(n1)을 1.5로 가정할 경우, 광굴절기(111)로 입사되는 비문 영상의 투과각(θ1)은 기름인 경우 68.96°(물인 경우 60.07°)를 넘을 수 없다. 다시 말해, 광굴절기(111)의 비문접촉면(111a)을 굴절되어 입사되는 투과각(θ1)이 69°이하인 광이 렌즈(115)로 입사되지 않도록 하면 비문의 골(13)에 채워진 액체(Li)에 의한 영향을 받지 않는 비문 이미지를 만들 수 있다. 광굴절기(111)로 입사된 비문영상은 광굴절기(111)의 출사면(111b)을 통해 출사되는데, 이때에도 반사 또는 굴절이 생긴다. 굴절률이 큰 매질(프리즘)에서 굴절률이 작은 매질(공기)로 광이 진행하기 때문인데, 출사면(111b)으로 입사되는 입사각이 임계각 이하이면 굴절되고 임계각 이상이면 전반사된다. 골(13)에 관한 비문 영상의 투과각(θ1)의 범위가 최대 69°로 한정되기 때문에, 출사면(111b)에서 굴절되어 광굴절기(111)를 최종 투과하는 각도 범위(θ2)도 스넬의 법칙에 의해 일정한 범위로 한정된다. 이때의 각도 범위(θ2)는 비문접촉면(111a)과 출사면(111b)이 이루는 각도와도 관련되며, 수학적인 방법으로 구할 수 있다. 따라서 렌즈(115)는 각도 범위(θ2)의 외부에 배치되어야, 골(13)에 대한 비문영상이 수신되지 않는다. Assuming that the refractive index (n 1 ) of the optical refractor 111 is 1.5, the transmission angle (θ1) of the inscription image incident on the optical refractor 111 exceeds 68.96° for oil (60.07° for water). Can't. In other words, if the inscription contact surface 111a of the photorefractor 111 is refracted to prevent light having an incident transmission angle θ1 of 69° or less from entering the lens 115, the liquid filled in the valley 13 of the inscription ( Li) can create an inscription image that is not affected by. The inscription image incident on the optical refractor 111 is emitted through the exit surface 111b of the optical refractor 111, and reflection or refraction occurs at this time as well. This is because light proceeds from a medium having a high refractive index (prism) to a medium having a small refractive index (air). If the incident angle incident on the exit surface 111b is less than or equal to the critical angle, it is refracted, and if it is greater than or equal to the critical angle, it is totally reflected. Since the range of the transmission angle θ1 of the inscription image with respect to the bone 13 is limited to a maximum of 69°, the angle range θ2 that is refracted at the exit surface 111b and finally transmitted through the optical refractor 111 is also Snell. It is limited to a certain range by the law of The angle range θ2 at this time is also related to the angle formed by the inscription contact surface 111a and the exit surface 111b, and can be obtained by a mathematical method. Therefore, the lens 115 must be disposed outside the angular range θ2, so that the inscription image for the bone 13 is not received.

한편, 비문의 융선(11)에서는 빛이 산란하거나 반사하게 되며, 산란 또는 반사된 비문 영상은 출사면(111b)을 통해 출사되며, 각도 범위(θ2) 내에도 출사되지만 각도 범위(θ2)를 벗어난 곳에도 출사된다. 따라서 각도 범위(θ2)를 벗어난 곳에 배치된 렌즈(115)에서 융선의 비문영상을 받을 수 있다. On the other hand, in the ridge 11 of the inscription, light is scattered or reflected, and the scattered or reflected inscription image is emitted through the exit surface 111b, and is also emitted within the angular range (θ2), but out of the angular range (θ2). It is also displayed in places. Accordingly, the inscription image of the ridge can be received from the lens 115 disposed outside the angular range θ2.

실시 예Example

도 3을 참조하면, 실시 예에 따라, 광굴절기(111)의 출사면(111b) 중에서 각도 범위(θ2)에 해당하는 부분을 덮어 비문의 골(13)에 맺힌 액체(Li)로부터 반사되어 비문 영상이 렌즈(115)로 입사되지 않도록 차단하는 광차단부(301)를 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, according to an embodiment, a portion corresponding to the angular range θ2 of the emission surface 111b of the optical refractor 111 is covered and reflected from the liquid Li formed in the valley 13 of the inscription. A light blocking part 301 may be further included to block the inscription image from entering the lens 115.

다른 실시 예에 따라, 광굴절기(111)의 출사면(111b)과 렌즈(115) 사이에 마련되어, 각도 범위(θ2) 내로 출사되는 비문 영상을 차단하고, 렌즈(115)로의 광 경로를 안내하는 경통(303)을 더 포함할 수도 있다. According to another embodiment, it is provided between the exit surface 111b of the optical refractor 111 and the lens 115, blocks the inscription image emitted into the angular range θ2, and guides the optical path to the lens 115 It may further include a barrel 303 to.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and is generally used in the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Various modifications are possible by those skilled in the art of course, and these modifications should not be individually understood from the technical idea or perspective of the present invention.

Claims (4)

동물의 비문 이미지를 획득할 수 있는 비문 이미지 획득장치에 있어서,
비문 접촉부;
동물의 비문이 접촉하는 비문접촉면이 상기 비문 접촉부에 노출되고, 상기 비문접촉면으로부터 일정 각도로 접한 출사면을 구비한 광굴절기;
상기 광굴절기의 비문접촉면을 향해 광을 비추는 광원;
상기 출사면 쪽에 배치되어 상기 비문 접촉면에서 입사되는 비문 영상을 이미지 센서로 결상하는 렌즈; 및
상기 렌즈와 동일한 광축 상에 배치되어 상기 비문 영상을 디지털 비문 이미지로 변환하는 상기 이미지 센서를 포함하되,
상기 렌즈는 상기 비문의 골에 맺힌 액체로부터 반사되어 상기 광굴절기로 입사되는 광이 상기 광굴절기의 출사면에서 굴절되어 출사되는 각도 범위를 벗어나 설치됨으로써 상기 비문의 융선과 골의 이미지를 획득하는 것을 특징으로 하는 비문 이미지 획득장치.
In the inscription image acquisition device capable of obtaining an animal inscription image,
Inscription contacts;
An optical refractor having an inscription contact surface to which the animal inscription contacts the inscription contact portion, and having an exit surface in contact with the inscription contact surface at a predetermined angle;
A light source that illuminates light toward the inscription contact surface of the optical refractor;
A lens disposed on the exit surface to image an inscription image incident on the inscription contact surface by an image sensor; And
And the image sensor disposed on the same optical axis as the lens to convert the inscription image into a digital inscription image,
The lens is installed out of the angular range at which light reflected from the liquid formed in the valley of the inscription and incident on the optical refractor is refracted from the exit surface of the optical refractor, thereby obtaining an image of the ridge and valley of the inscription. Inscription image acquisition device, characterized in that.
 제1항에 있어서,
상기 각도 범위에 해당하는 상기 광굴절기의 출사면을 덮어 상기 비문의 골에 맺힌 액체로부터 반사되어 상기 광굴절기로 입사되는 광이 상기 렌즈로 입사되지 않도록 차단하는 광차단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비문 이미지 획득장치.
The method of claim 1,
It characterized in that it further comprises a light-blocking part that covers the exit surface of the optical refractor corresponding to the angular range and blocks the light incident on the optical refractor from entering the lens by being reflected from the liquid formed in the valley of the inscription. Inscription image acquisition device.
 제1항에 있어서,
상기 광굴절기의 출사면과 렌즈 사이에 마련되어, 상기 각도 범위 내의 광 경로를 가리고 상기 렌즈의 광 경로를 안내하는 경통을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비문 이미지 획득장치.
The method of claim 1,
The inscription image acquisition device, further comprising a barrel provided between the exit surface of the optical refractor and the lens to cover the optical path within the angular range and guide the optical path of the lens.
 제1항에 있어서,
오류 상태를 사용자에게 표시하는 표시부; 및
비문이 상기 비문접촉면에 접촉하지 않은 상태에서 상기 광원을 점등하여 상기 비문 이미지를 획득하도록 제어하고, 상기 비문 이미지에서 패턴이 인식되는 경우에 오류 상태로 판단하고 상기 표시부를 통해 상기 오류 상태를 표시하는 오류감시부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비문 이미지 획득장치.

The method of claim 1,
A display unit for displaying an error state to a user; And
Controls to acquire the inscription image by turning on the light source while the inscription does not contact the inscription contact surface, and when the pattern is recognized in the inscription image, it is determined as an error state and the error state is displayed through the display unit. Inscription image acquisition device, characterized in that it further comprises an error monitoring unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2023277497A1 (en) * 2021-07-02 2023-01-05 주식회사 드림디지텍 Contact-type muzzle print reader for pet

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