KR20210013901A - 적어도 하나의 코드 리더기가 결합된 광학식 복합 비문 이미지 획득장치 및 그 비문 등록방법 - Google Patents

Abstract

적어도 하나의 코드 리더기가 결합된 광학식 복합 비문 이미지 획득장치 및 그 비문 등록방법이 개시된다. 본 발명의 비문 이미지 획득장치는 광굴절기를 사용하여 광학식으로 비문 이미지를 획득할 수 있으며, 카메라부를 구비하여 비문과 함께 등록할 동물-얼굴 이미지, 동물-코 이미지를 생성할 수 있으며, 동물-얼굴 이미지 또는 동물-코 이미지로부터 모양의 특징을 추출하여 함께 등록할 수 있다. 또한, 본 발명의 비문 이미지 획득장치는 바코드 리더기 및/또는 RFID 리더기가 결합된 복합장치로 구현되어 대상 동물에 부착되거나 피부에 이식된 바코드나 RFID 태그로부터 식별코드를 인식할 수 있다.

Description

적어도 하나의 코드 리더기가 결합된 광학식 복합 비문 이미지 획득장치 및 그 비문 등록방법{All in One Nose Pattern Image Detector Comprising at Least one Code Reader and Method for Registering the Nose Pattern}

본 발명은 동물의 비문(鼻紋)인증에 사용되는 비문 이미지 획득장치로서 동물의 얼굴 이미지와 비문 이미지를 광학식으로 획득하여 비문 등록을 처리할 수 있으며, RFID 리더기, QR 리더기 또는 바코드 리더기 등을 구비하여 동물에 부착된 마크나 칩으로부터 코드를 읽어올 수 있는 복합 비문 이미지 획득장치에 관한 것이다.

동일한 사람인지 확인하는 사람인증과 마찬가지로, 동일한 동물인지 인증하는 것이 동물 인증이다. 동물 인증도 여러 가지 목적으로 필요성이 증가하고 있다. 예를 들어, 반려견을 잃어버린 경우에 동종의 여러 마리 개들 사이에서 자신의 반려견을 확인하는 것은 매우 어렵다. 반려견에 대한 멤버십 서비스를 제공하는 경우에는 더욱 필요하다. 축산농가에서 사육하는 소는, 사육 및 유통 과정에서 관리번호가 바뀌지 않은 동일한 소인지 확인할 필요가 있는데, 단순히 형태적으로 확인하기는 어렵다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 동물 인증을 위한 인증 수단이 필요하다. 초기의 인증수단은 역시 인식표를 목걸이 형식으로 걸어두는 것으로서, 가장 손쉽게 적용할 수 있다. 인식표에는 숫자나 문자로 표기된 식별코드가 기록되어 있다. 도 8에서처럼, 검은색 바가 나란히 배치된 1차원 바코드(Bar Code)(11)나 'QR 코드'와 같은 2차원 바코드가 인쇄되거나 부착된 인식표(10)도 존재한다.

인식표에서 더 발전한 방식이 RFID(Radio Frequency Identification) 태그(Tag)를 이용하는 방법이다. 소의 귀에 RFID 태그를 장착하는 방법은 이미 오래전부터 사용되어 왔다. 애완용으로 사육하는 강아지나 고양이에는 도 8에서처럼 마이크로 칩(Micro Chip)(30)이라는 RFID 태그를 피부에 삽입하거나 유전자 정보를 기록해 두는 방법이 사용되고 있다. 2013년부터는 반려동물 등록제가 시행되어 마이크로 칩이나 유전자 정보의 등록을 정부에서 지원한다.

그러나 외부에 노출되는 형식의 RFID 태그는 허락없이 바꾸어 달아도 확인할 수 없는 경우가 많다. 피부 아래에 삽입하는 마이크로 칩을 사용하는 방법은 동물에게 부작용과 고통을 줄 수도 있지만, 무엇보다 쉽게 제거할 수 있다는 단점이 있다. 반면에, 유전자 정보를 등록하는 방식은 변형 가능성이 없지만 즉시 확인할 수 없다는 단점이 있다.

최근에 비문(鼻紋), 즉 동물의 코의 주름 모양을 이용하여 동물을 인증하는 방법이 제시되고 있다. 동물 코에는 주름이 있는데, 이 주름도 사람의 지문(指紋)처럼 개체 유일성이 있기 때문이다. 비문 인증은 비문의 이미지를 획득하여 그 주름 등의 모양에서의 특징을 등록하였다가 인증하는 방식이다.

종래에 비문 인증을 위해 비문 이미지를 획득하는 방식은 카메라를 이용하여 비문을 직접 촬영하는 방식(대한민국 공개특허 제10-2019-0066323호 참조)이었다. 그러나 비문을 단순히 카메라로 촬영하는 방식은 직사광선 뿐만 아니라 주변의 조명 상태에 아주 많은 영향을 받기 때문에, 비문의 주름 모양을 인식할 수 있는 정도의 해상도를 가진 비문 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. 비문 패턴도 지문처럼 융선과 골로 구분될 수 있는데, 광학식 비문 이미지 획득은 비문을 비추는 빛이 융선과 골에서 다른 광학적 처리를 수행된다는 점을 이용하는 것이다.

해당 특허는 프리즘을 이용한다는 정도를 제시하고 있다. 그러나 해당 특허가 제시한 광학식 비문 이미지 획득 방식에 의하더라도 주름 모양 등을 인식할 수 있는 비문 이미지를 획득하기는 쉽지 않다. 그것은 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.

[관련선행기술]

1. 대한민국 등록특허 제1706345호 (애완견 관리를 위한 비문 인식처리장치)

2. 대한민국 공개특허 제10-2019-0066323호 (비문촬영시스템)

본 발명의 목적은 동물의 비문(鼻紋)인증에 사용되는 비문 이미지를 광학식으로 획득할 수 있을 뿐만 아니라, RFID 리더기, QR 리더기 또는 바코드 리더기 등을 구비하여 동물에 부착된 마크나 칩으로부터 코드를 읽어올 수 있는 복합 비문 이미지 획득장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 젖은 상태의 동물의 코로부터 비문 이미지를 용이하게 획득할 수 있는 광학식 비문이미지 획득장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 비문 이미지 획득장치는 비문센서부, 카메라부, 제어부 및 이들을 수용하며 손으로 휴대할 수 있는 손잡이가 마련된 본체를 포함한다. 비문센서부는 비문접촉면에 접촉한 비문에 대한 비문 이미지를 생성하고, 카메라부는 전방의 동물을 촬영하여 동물-얼굴 이미지와 동물-코 이미지 중에서 선택된 적어도 하나를 생성한다. 여기서 상기 동물-얼굴 이미지는 동물의 얼굴 전체를 촬영한 것이고 상기 동물-코 이미지는 동물의 코 부근을 촬영한 것이다. 제어부는 상기 비문 이미지로부터 특징점 데이터를 추출하여 상기 동물의 비문을 등록하되 상기 카메라부가 촬영한 이미지를 함께 등록한다.

실시 예에 따라, 비문 이미지 획득장치는 사용자가 손가락으로 조작할 수 있는 조작부를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제어부는 사용자가 상기 조작부를 조작함에 따라 상기 비문센서부 및 카메라부를 동작시킬 수 있다.

동물-얼굴 이미지 또는 동물-코 이미지 촬영을 위한 가늠자의 표시

또한, 비문 이미지 획득장치는 상기 카메라부가 촬영할 때 기설정된 가늠자를 화면에 표시하는 표시부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 가늠자는 상기 동물-얼굴 이미지를 촬영할 때 표시되어 동물의 눈과 코 중에서 적어도 하나를 일치시키도록 안내하는 얼굴-가늠자이거나 상기 동물-코 이미지를 촬영할 때 표시되어 동물의 인중을 일치시키도록 안내되는 코-가늠자이다. 상기 조작부가 조작될 때마다, 상기 얼굴-가늠자의 표시, 상기 코-가늠자의 표시 및 상기 비문센서부의 비문 이미지 생성 중 하나가 수행된다.

다른 방법으로, 비문 이미지 획득장치는 외부 사용자 단말기와 유선 또는 무선망으로 연결되는 네트워크 인터페이스부를 더 포함할 수 있고, 표시부를 대신해 상기 사용자 단말기에 상기 카메라부가 촬영할 때 기설정된 가늠자를 화면에 표시된다.

또 다른 실시 예에 따라, 상기 제어부는 상기 동물의 비문을 등록할 때 상기 카메라부가 촬영한 동물-얼굴 이미지에서 추출한 두 개의 눈과 코 사이의 배치 비율, 상기 동물-코 이미지에서 추출한 코의 색상, 코의 외관 모양, 콧구멍의 모양, 크기, 코의 크기 정보를 함께 등록할 수 있다.

비문센서부

실시 예에 따라, 상기 비문센서부는, 상기 비문접촉면으로부터 일정 각도로 접한 출사면을 구비한 광굴절기와; 상기 광굴절기의 비문접촉면을 향해 광을 비추는 내부광원과; 상기 출사면 쪽에 배치되어 상기 비문 접촉면에서 입사되는 비문 영상을 이미지 센서로 결상하는 렌즈와; 상기 렌즈와 동일한 광축 상에 배치되어 상기 비문 영상을 디지털 비문 이미지로 변환하는 상기 이미지 센서를 포함한다. 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 것이 바람직하다.

또 다른 실시 예에 따라, 비문 이미지 획득장치는 비문이 상기 비문접촉면에 접촉하지 않은 상태에서 상기 내부 광원을 점등하여 상기 비문 이미지를 획득하도록 제어하고, 상기 비문 이미지에서 패턴이 인식되는 경우에 오류 상태로 판단하는 오류감시부를 더 포함할 수도 있다.

비문 이미지 획득장치의 비문 등록방법

본 발명은 비문 이미지 획득장치의 비문 등록방법에도 미친다. 본 발명의 비문 등록방법은 상기 비문이미지 획득장치의 카메라부가 전방의 동물을 촬영하여 동물-얼굴 이미지와 동물-코 이미지 중에서 선택된 적어도 하나를 생성하는 단계와; 상기 비문센서부의 비문접촉면에 접촉한 비문에 대한 비문 이미지를 생성하는 단계와; 상기 비문이미지 획득장치의 제어부가 상기 비문 이미지로부터 특징점 데이터를 추출하여 상기 동물의 비문을 등록하되 상기 카메라부가 촬영한 이미지를 함께 등록하는 단계를 포함한다.

본 발명의 비문이미지 획득장치는 비문에 의한 동물 인증뿐만 아니라, 종래 방식의 1차원 또는 2차원 바코드(Barcode)나 RFID 태그(Radio Frequency Identification Tag)에 의한 인증도 수행할 수 있는 올인원(All in One) 또는 복합장치로 구현되었다.

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.

또한 본 발명의 비문 이미지 획득장치는 카메라부를 구비하여 비문과 함께 등록할 동물-얼굴 이미지, 동물-코 이미지를 생성할 수 있으며, 동물-얼굴 이미지 또는 동물-코 이미지로부터 모양의 특징을 추출하여 함께 등록할 수 있다. 이러한 등록정보를 통해 기등록된 등록정보를 여러 단계로 분류할 수 있으며, 비문 인증과정에서 비문 인증 효율을 높일 수 있다. 반려동물을 포함해 비문 인증이 필요한 동물의 수는 수백만 내지 수천만 마리에 해당할 수 있기 때문에, 단순히 비문 이미지에서 추출한 특징점 데이터로 비문 인증을 수행할 경우에 비효율적인 문제를 해결한다. 예를 들어 유기견을 발견한 경우에, 모양 특징으로 1차 분류를 수행한 다음, 1차 분류된 목록 중에서 비문 인증을 수행하면 비교해야 할 데이터의 수가 현저하게 줄어들 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비문이미지 획득장치를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 비문이미지 획득장치의 블록도,
도 3은 비문의 골에서의 비문영상을 광학적으로 설명하는 도면,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 비문이미지 획득장치의 블록도,
도 5는 본 발명의 비문이미지 획득장치의 비문 등록절차를 설명하는 흐름도,
도 6은 본 발명의 비문이미지 획득장치의 비문 인증절차를 설명하는 흐름도,
도 7은 화면에 표시되는 가늠자의 일 예를 도시한 도면, 그리고
도 8은 종래에 사용되는 인증수단의 예를 도시한 도면이다.

이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 비문이미지 획득장치(110)는 코드리더부(Code Reader)(111), 카메라부(113), 비문센서부(115), 조작부(117), 표시부(121), 네트워크 인터페이스부(201) 및 제어부(210)를 포함한다. 본 발명의 비문이미지 획득장치(110)는 비문에 의한 동물 인증뿐만 아니라, 종래 방식의 1차원 또는 2차원 바코드(Barcode)(11)나 RFID 태그(Radio Frequency Identification Tag)(30)에 의한 인증도 수행할 수 있는 올인원(All in One) 또는 복합장치로 구현되었다.

따라서, 비문이미지 획득장치(110)는 ⓐ 비문 이미지 획득 및 비문 등록, ⓑ 비문에 의한 동물 인증, ⓒ 1차원 또는 2차원 바코드 인증, ⓓ RFID 태그(30)에 의한 동물 인증도 할 수 있다.

비문이미지 획득장치(110)는 유선 또는 무선 네트워크(51)를 통하거나, 블루투스 또는 USB 케이블에 의한 직접 연결(53)을 통해 관리용 장치(70)와 연결될 수 있다. 관리용 장치(70)는 등록정보 DB(71)를 구비하여, 동물 인증에 필요한 정보를 등록하고 관리하는 장치로서, 통상의 컴퓨터 장치일 수도 있고 서버 형태일 수도 있다. 관리용 장치(70)가 직접 연결(53)된 컴퓨터로서 표시부가 장착된 경우에는 본 발명의 비문이미지 획득장치(110)는 표시부(121)를 구비하지 않을 수도 있다.

등록정보 DB(71)에는 아래에서 설명하는 '기존-식별코드'에 매핑된 동물에 대한 기존-등록정보도 기록되어 관리될 수 있다. 예를 들어, 등록정보 DB(71)에는 피부에 이식되는 마이크로 칩(Chip) 형태의 RFID 태그(30)에 기록된 기존-식별코드로 관리되고 있던 동물의 기존-등록정보가 저장되어 관리될 수 있다.

비문이미지 획득장치(110)는 코드리더부(111), 카메라부(113), 비문센서부(115), 조작부(117), 표시부(121), 네트워크 인터페이스부(201) 및 제어부(210)를 수용하기 위한 본체(119)를 포함한다. 본체(119)는 사용자가 손으로 잡고 휴대할 수 있는 손잡이가 마련되는 것이 좋다. 예를 들어, 본체(119)는 도 1에 도시된 것처럼 'ㄱ'자 모양으로 꺾인 아래쪽에 손잡이(119a)가 마련된 소위 '권총(Gun)' 모양일 수도 있고, 단순히 봉의 형태일 수도 있다.

코드리더부(111)는 인증 대상이 되거나 인증정보 등록 대상인 동물(이하, 간단히 '대상 동물'이라 함)에 부착되거나 피부에 삽입된 인증수단으로부터 식별코드를 읽어온다. 여기서, 인증수단은 대상 동물(A)에 부착된 인식표(10)에 인쇄되거나 부착된 1차원 바코드 또는 2차원 바코드(또는 QR 코드)(11)이거나, 대상 동물(A)에 부착되거나 동물 피부에 이식된 마이크로 칩 형태의 RFID 태그(30)로서, 식별코드가 기록되어 있다. 식별코드는 등록정보를 식별하기 위한 것으로서, 식별코드를 이용하여 등록정보를 조회할 수 있다. 식별코드는 본 발명에 의해서가 아닌 다른 방식에 따라 기존에 부여된 기존-식별코드일 수도 있고, 본 발명에 따른 등록과정에서 부여된 새로운 식별코드일 수도 있다. 한편, 본 발명에 따라 부여된 식별코드는 아래에서 설명하는 비문의 특징점 정보에 기본적으로 매칭되어 있기 때문에 별도로 인식표 등으로 부착할 필요가 없지만, 실시 예에 따라 인식표에 바코드 형태로 인쇄하여 대상 동물에 부착할 수 있다.

1차원 바코드는 레이저(Laser) 방식의 리더기 또는 카메라를 이용하여 인식할 수 있고, 2차원 바코드는 카메라를 이용하여 인식할 수 있으며, RFID 태그는 RFID 리더를 이용하여 인식할 수 있다. 앞서 설명한 것처럼, 본 발명의 비문이미지 획득장치(110)는 비문 이미지 획득에 더하여 상기의 인증수단을 모두 인식할 수 있는 복합장치이므로, 코드리더부(111)와 아래에서 설명하는 카메라부(113)를 활용하여 상기의 모든 인증수단으로부터 식별코드를 읽어올 수 있도록 구현한다.

첫 번째 방법은, 코드리더부(111)가 바코드 리더기와 RFID 리더기를 각각 구비하여 1차원 바코드와 RFID 태그를 인식하고, 카메라부(113)가 2차원 바코드를 인식하는 것이다. 두 번째 방법은, 코드리더부(111)가 RFID 리더기만을 구비하고, 카메라부(113)가 1차원 또는 2차원 바코드를 인식하는 것이다. 카메라부(113)에 의한 1차원 바코드 인식은 처리속도가 레이저 방식에 비해 느리다는 단점이 있지만 장치가 간단해지는 장점이 있다. 또 다른 방법으로, 코드리더부(111)가 바코드 리더기, 2차원 바코드를 인식하기 위한 카메라 및 RFID 리더기를 모두 구비하는 것이지만, 비문이미지 획득장치(110)가 카메라를 두 개나 구비하는 점이 단점이다.

이하에서는 첫 번째 방법을 중심으로 설명한다. 따라서 코드리더부(111)는 바코드 리더기(111a)와 RFID 리더기(111b)를 구비한다. 바코드 리더기(111a)는 제어부(210)의 제어에 따라 동작하며, 조작부(117)의 조작이 있으면 레이저를 방출하여 1차원 바코드에서 반사되는 빛으로 코드를 인식한다. 바코드 리더기(111a)는 인식한 코드를 제어부(210)에게 제공한다.

RFID 리더기(111b)는 제어부(210)의 제어에 따라 동작하며, RFID 통신을 위한 무선 신호를 출력하여 무선 채널을 형성함으로써, RFID 태그(30)와 RFID 통신 프로토콜로 연결되어 식별코드를 읽을 수 있는 RFID 읽기 수단이며, 필요에 따라 다른 정보를 태그(30)에 기록할 수도 있다. RFID 리더기(111b)는 무선 출력이 도달하는 범위 내의 존재하는 모든 RFID 태그와 연결될 수 있기 때문에, 무선 출력 범위를 상당히 한정함으로써 대상 동물의 태그만 읽어오도록 설계하는 것이 좋다.

카메라부(113)와 비문센서부(115)는 대상 동물을 향해야 하므로 본체(119)의 외면에 배치되는 것이 좋다. 비문센서부(115)의 경우, 도 1에서처럼 비문접촉면(115a)이 본체(119)의 외면에 노출되어 있다. 조작부(117)도 본체(119)의 한쪽에 노출된다.

카메라부(113)는 제어부(210)의 제어에 따라 2차원 바코드를 촬영하여 디지털 이미지를 생성하여 제어부(210)에게 제공한다. 2차원 바코드 이미지는 2차원 바코드로부터 식별코드를 추출하는데 사용된다.

또한, 제어부(210)의 제어에 따라, 카메라부(113)는 대상 동물의 얼굴을 촬영하여 디지털 이미지를 생성하고 제어부(210)에게 제공한다. 동물 이미지는 대상 동물에 대한 인증정보를 등록하는 과정에서 필요한 이미지이다. 인증정보를 위해, 카메라부(113)가 생성하는 이미지에는 동물 얼굴 전체를 촬영한 '동물-얼굴 이미지', 및/또는 동물의 코 부근을 촬영한 '동물-코 이미지'가 포함될 수 있다. 제어부(210)는 사용자가 조작부(117)를 조작함에 따라 카메라부(113)가 전방의 피사체에 대한 이미지를 촬영하도록 제어한다. 카메라부(113)에도 비문센서부(115)처럼 렌즈(미도시)와 이미지 센서(미도시)가 포함될 수 있으며, 종래의 휴대 단말기에 널리 사용되는 카메라를 이용할 수 있다. 도 4의 (a)처럼, 사용자는 표시부(121)에 표시되는 영상을 보면서 촬영하고, 촬영결과를 확인할 수 있다.

비문센서부(115)는 광학 방식으로 비문 이미지를 획득하는 수단으로서, 도 3을 참조하면 비문이 직접 접촉하는 광굴절기(301)와, 광굴절기(301)로 비문 이미지 획득용 광을 출사하는 내부광원(303), 광굴절기(301)에서 출사되는 비문 영상을 이미지 센서(307)에 결상하는 렌즈(305)와, 디지털 비문 이미지를 최종 생성하는 이미지 센서(307)를 포함한다. 도 4의 (b)처럼, 광굴절기(301)의 비문접촉면(115a)에 비문, 즉 동물의 코가 접촉한다. 비문접촉면(115a)에 비문이 접촉해야 하므로, 본체(119)에서 비문접촉면(115a)은 도 1에 도시된 것처럼 다른 부분보다 전방으로 돌출되는 것이 좋다.

비문센서부(115)는 동물의 코를 비문접촉면(115a)에 접촉한 상태에서 내부광원(303)에서 광굴절기(301)의 비문접촉면(115a)을 향해 광을 비춘다. 광굴절기(301)로 조사된 광은 비문접촉면(115a)에서 비문에 의해 비문 영상으로 변환된 다음, 렌즈(305)로 입사된다. 도 3과 같은 산란식 비문센서부(115)에서, 내부광원(303)에서 출사된 광은 직각 또는 전반사를 위한 임계각보다 작은 각도로 비문접촉면(115a)에 입사되는데, 비문의 융선(AN2)이 접촉한 부분과 골(AN3)이 접촉한 부분에서 다른 광학 프로세스가 일어나면서 비문 영상으로 바뀐다. 비문 영상은 렌즈(305)에 의해 이미지 센서(307)에 결상된다. 이미지 센서(307)는 비문영상을 디지털 비문 이미지로 변환하여 출력함으로써 비문접촉면(115a)에 접촉된 비문의 비문 이미지를 획득한다. 비문센서부(115)에 대하여는 아래에서 다시 설명한다.

조작부(117)는 카메라부(113)의 촬영 또는 비문센서부(115)의 동작을 개시하는 제어명령을 사용자로부터 입력받기 위한 수단으로서, 버튼이나 방아쇠와 같은 조작 수단 등이 해당할 수 있다. 제어부(210)는 조작부(117)의 조작에 대응하여 기설정된 명령을 수행한다.

네트워크 인터페이스부(201)는 네트워크(51)에 접속할 수 있는 네트워킹 수단이거나 직접 연결(53)을 위한 통신장치로서, 유선 또는 무선 인터페이스가 모두 가능하다. 통상 무선 인터페이스로는 블루투스(Bluetooth)나 무선랜(Wireless LAN) 등을 사용할 수 있다.

한편, 실시 예에 따라, 네트워크 인터페이스부(201)는 단순히 외부 단말기와 연결하기 위한 USB(Universal Serial Bus)와 같은 유선 인터페이스로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 네트워크 인터페이스부(201)가 USB로 구현됨으로써, 비문이미지 획득장치(110)와 외부 단말기(미도시)가 유선 케이블을 통해 연결된 경우에는 휴대용 비문이미지 획득장치(110) 내에 배터리가 필요 없지만, 네트워크 인터페이스부(201)가 무선 인터페이스로 구현된 경우에는 휴대용 비문이미지 획득장치(110) 내에 배터리를 구비해야 한다.

제어부(210)는 본 발명의 비문이미지 획득장치(110)의 전반적인 동작을 제어한다. 본 발명의 제어부(210)는 코드추출부(211), 비문획득부(211), 모양특징추출부(215), 등록절차진행부(217) 및 오류감시부(219)를 포함하여, 비문 등록절차를 제어한다.

코드추출부(211)는 코드리더부(111)를 제어하여 동물에 부착되거나 이식된 인증수단으로부터 식별코드를 읽어오도록 제어한다. 코드추출부(211)의 제어 또는 요청에 따라, 바코드 리더기(111a)는 인식표(10)에서 바코드를 읽어오며, RFID 리더기(111b)는 피부에 이식되거나 부착된 태그(30)로부터 식별코드를 읽어온다.

또한, 코드추출부(211)는 카메라부(113)를 제어하여 인식표(10)의 2차원 바코드를 촬영하도록 하고, 카메라부(113)가 촬영한 2차원 바코드 이미지를 영상처리하여 식별코드를 인식한다.

비문획득부(211)는 비문이미지의 획득 및 특징점 추출을 통한 비문 인증 과정을 수행하며, 등록절차진행부(217)의 요청에 따라 특징점 데이터를 제공한다. 비문획득부(211)는 비문센서부(115)로 하여금 비문접촉면(115a)에 접촉한 비문의 비문 이미지를 생성하도록 제어하고, 비문센서부(115)가 생성한 비문 이미지로부터 특징점 데이터를 추출한다. 비문 이미지에서의 특징점은 동물 코의 콧구멍 사이에 위치하는 인중과 비문의 형태적 특징, 패턴에서의 특징점이 포함된다.

모양특징추출부(215)는 동물-얼굴 이미지 또는 동물-코 이미지에서 모양의 특징을 추출한다. 모양의 특징에는 동물-얼굴 이미지에서 추출한 두 개의 눈과 코 사이의 배치 비율, 동물-코 이미지에서 추출한 코의 색상, 코의 외관 모양, 콧구멍의 모양, 크기, 코의 크기를 계산한다.

두 개의 눈과 코 사이의 배치 비율은 동물-얼굴 이미지에서 눈과 코의 위치를 확인한 다음 그 눈과 코 사이의 픽셀간 거리를 계산하여 두 개 눈 사이의 거리(a1)와 두 개 눈과 코 사이의 거리(a2)의 비율로 구한다. 코와 콧구멍의 외관 모양은 동물-코 이미지에서 코나 콧구멍의 외곽선을 추출한 다음 그 모양의 특징을 추출한다.

동물의 눈과 코 사이의 배치는 동물마다 다를 수 있기 때문에, 도 7의 (a)와 같이 표시부(121)에 표시된 얼굴-가늠자(G1)에 대상 동물의 눈과 코를 맞추려고 하더라도 도 7의 (b)처럼 대상 동물의 눈과 코가 얼굴-가늠자(G1)와 정확하게 일치하지 않는 경우가 많다. 다시 말해, 동물의 눈과 코 사이의 비율로 동물들을 분류할 수 있다.

등록절차진행부(217)는 대상 동물을 인증하기 위해 필요한 등록정보를 생성하여 관리용 장치(70)의 등록정보 DB(71)에 등록하는 등록절차를 수행한다. 등록정보는 대상 동물마다 생성하고 새로운 식별코드가 부여되는데, ① 비문 이미지로부터 획득한 특징점 데이터와 ② 동물에 대한 기본 정보(품종, 생년, 이름, 성별, 기본 색상, 보호자 정보 등)가 포함된다. 기본 정보에는 ③ 본 발명에 의하지 않고 기존 방식에 따라 부여된 기존-식별코드도 포함될 수 있다. 또한, 등록정보에는 ④ 동물-얼굴 이미지 또는 동물-코 이미지와, ⑤ 모양특징추출부(215)가 동물-코 이미지 및/또는 동물-얼굴 이미지에서 추출한 모양의 특징도 포함될 수도 있다.

기본 정보는 본 발명의 비문이미지 획득장치(110)가 직접 입력받을 수도 있으나, 관리용 장치(70)가 직접 관리자 또는 사용자로부터 입력받는 것이 일반적이다.

한편, 기존-식별코드는 본 발명에 의하지 않고 기존의 등록방법에 따라 부여된 식별코드로서, RFID 태그(30)에 기록되어 있거나 인식표(10)에 바코드(11) 형태로 기록될 수 있다. 따라서 기존-식별코드가 있으면 기존 등록방법에 따라 등록된 기존-등록정보를 조회할 수 있다. 따라서 등록절차진행부(217)는 대상 동물에 부착된 바코드(11)나 RFID 태그(30) 등으로부터 기존-식별코드를 추출하도록 코드추출부(211)에게 요청할 수 있다. 등록절차진행부(217)의 요청에 따라, 코드추출부(211)는 코드리더부(111)를 제어하여 대상 동물로부터 가능한 모든 기존-식별코드를 읽어온다. 등록절차진행부(217)는 기존-식별코드를 관리용 장치(70)에 제공함으로써, 관리용 장치(70)가 대상 동물의 기존-등록정보를 조회하도록 할 수 있다.

등록정보에 포함할 동물-얼굴 이미지 또는 동물-코 이미지를 획득하기 위해, 등록절차진행부(217)는 카메라부(113)로 하여금 동물-코 이미지 및/또는 동물-얼굴 이미지를 생성하도록 제어하고, 동물-코 이미지 및/또는 동물-얼굴 이미지를 등록 정보에 포함할 수 있다. 등록절차진행부(217)는 모양특징추출부(215)가 동물-코 이미지 및/또는 동물-얼굴 이미지에서 추출한 모양의 특징도 등록정보에 포함할 수 있다.

등록절차진행부(217)의 등록절차는 여러 정보가 필요하기 때문에, 사용자의 조작부(117) 조작에 따라 순차적으로 진행하는 것이 좋다. 필요한 경우에 등록절차진행부(217)는 도 7에 도시된 얼굴-가늠자(G1), 코-가늠자(G2)를 표시부(121)에 표시하여 할 수 있다.

또한, 오류감시부(219)는 비문접촉면(115a)에 오물 등이 묻어 있는지를 검사하는 오류 감시 프로세서를 수행한다. 동물의 코가 액체(w)에 젖어 있기 때문에, 이전의 비문 이미지 획득과정에서 비문접촉면(115a)에 묻은 오물이 그대로 남아 있을 수 있다. 오류감시부(219)는 비문이 비문접촉면(115a)에 접촉하지 않은 상태에서 내부광원(303)을 점등하여 이미지 센서(307)가 비문 이미지를 획득하도록 제어한다. 비문 이미지에서 예측하지 않은 패턴이 인식되는지를 판단한다. 비문 이미지에서 패턴이 인식되면, 비문접촉면(115a)에 액체나 기타 오물이 묻은 오류 상태로 판단하고 표시부(150)를 통해 오류 상태를 표시한다.

동물 등록정보를 생성하여 등록하는 방법

이하에서는 도 4 및 도 5를 참조하여, 등록절차진행부(217)의 동작을 중심으로, 본 발명의 동물 등록정보를 생성하여 등록하는 방법을 설명한다.

<동물-얼굴 이미지의 생성: S501>

등록절차가 개시되면, 등록절차진행부(217)는 카메라부(113)를 제어하여 전방을 촬영하도록 하고 표시부(121)에 표시한다. 사용자는 본 발명의 비문 이미지 획득장치(110)를 이용하여 도 4의 (a)처럼 대상 동물을 촬영하게 된다. 이때, 등록절차진행부(217)는 표시부(121)에 도 7의 (a)처럼 동물-얼굴 이미지 촬영을 위한 얼굴-가늠자(G1)를 표시한다.

여기서, 얼굴-가늠자(G1)는 동물-얼굴 이미지를 촬영할 때 표시부(121)에 표시되어 동물의 눈과 코 중에서 적어도 하나를 일치시키도록 안내하는 가늠자로서, 동물-얼굴 이미지의 기본적인 해상도를 확보하기 위해 사용한다. 도 7의 (a)와 (b)에서처럼, 동물의 얼굴(x1)을 촬영할 때 표시부(121)에 얼굴-가늠자(G1)를 표시하고 동물의 눈과 코를 얼굴-가늠자(G1)에 대략 일치시키면, 어느 정도 일정한 크기와 해상도의 동물-얼굴 이미지를 확보할 수 있다.

이후에 조작부(117)의 조작이 있으면, 카메라부(113)는 동물-얼굴 이미지를 캡쳐하여 생성한다. 실시 예에 따라, 등록절차진행부(217)는 촬영 오류나 실수를 방지하기 위해 기설정된 수의 동물-얼굴 이미지를 획득할 수 있으며, 기설정된 수의 동물-얼굴 이미지가 생성될 때까지 기설정된 횟수만큼 반복해서 얼굴-가늠자(G1)를 표시할 수 있다.

<동물-코 이미지의 생성: S503>

S501 단계에서 동물-얼굴 이미지가 생성되면, 등록절차진행부(217)는 도 7의 (c)처럼 표시부(121)에 코-가늠자(G2)를 표시한다. 코-가늠자(G2)는 동물-코 이미지를 촬영할 때 표시되어 동물 코의 인중을 일치시키도록 안내되는 가늠자로서, 마찬가지로 동물-코 이미지의 기본적인 해상도를 확보하기 위해 사용한다. 도 7의 (c)에서처럼, 동물의 코(x2) 부분을 촬영할 때 표시부(121)에 코-가늠자(G2)를 표시하고 동물의 콧구멍 사이의 인중을 코-가늠자(G2)에 대략 일치시키면, 어느 정도 일정한 크기와 해상도의 동물-코 이미지를 확보할 수 있다.

이후에 조작부(117)의 조작이 있으면, 카메라부(113)는 동물-코 이미지를 생성한다. 마찬가지로, 등록절차진행부(217)는 촬영 오류나 실수를 방지하기 위해 기설정된 수의 동물-코 이미지를 획득할 수 있으며, 기설정된 수의 동물-코 이미지가 생성될 때까지 기설정된 횟수만큼 반복해서 코-가늠자(G2)를 표시할 수 있다.

<모양 특징 추출: S505>

모양특징추출부(215)는 카메라부(113)가 동물-코 이미지 및/또는 동물-얼굴 이미지를 생성하면, 동물-코 이미지 및/또는 동물-얼굴 이미지에서 모양의 특징을 추출한다. 모양의 특징에는 동물-얼굴 이미지에서 추출한 두 개의 눈과 코 사이의 배치 비율, 동물-코 이미지에서 추출한 코의 색상, 코의 외관 모양, 콧구멍의 모양, 크기, 코의 크기, 또는 코에서 콧구멍의 크기 비율 등을 계산한다.

두 개의 눈과 코 사이의 배치 비율은 동물-얼굴 이미지에서 눈과 코의 위치를 확인한 다음 그 눈과 코 사이의 픽셀간 거리를 계산하여 두 개 눈 사이의 거리(a1)와 두 개 눈과 코 사이의 거리(a2)의 비율로 구한다. 코와 콧구멍의 외관 모양은 동물-코 이미지에서 코나 콧구멍의 외곽선을 추출한 다음 그 모양의 특징을 추출한다. 코에서 콧구멍의 크기 비율은 이미지 내에서 픽셀의 개수 비율 등으로 구할 수 있다.

<비문 이미지 획득 및 특징 데이터 추출: S507>

S503 단계에서 동물-코 이미지가 생성되면, 비문획득부(211)는 비문센서부(115)로 하여금 비문접촉면(115a)에 접촉한 비문의 비문 이미지를 생성하도록 제어하고, 비문 이미지로부터 특징점 데이터를 추출한다. 비문획득부(211)의 제어에 따라 비문센서부(115)는 내부조명(303)을 점등하고 이미지 센서(307)는 비문 이미지를 생성한다. 사용자는 도 4의 (b)처럼 본 발명의 비문 이미지 획득장치(110)의 비문접촉면(115a)에 대상동물의 코를 접촉시켜 대상 동물의 비문 이미지를 획득한다. 비문 이미지 등록을 위해서는 복수 개의 비문 이미지를 획득하여 특징점 데이터를 추출하여 상호 비교함으로써 특징점 데이터의 오류를 최소화하는 것이 좋다.

<기존-식별코드의 추출: S509>

비문획득부(211)의 특징점 데이터 추출이 완료되면, 등록절차진행부(217)는 관리자의 요청에 따라 코드추출부(211)에게 기존-식별코드를 추출하도록 요청할 수 있다. 관리자의 요청을 입력받기 위해, 등록절차진행부(217)는 표시부(121)에 대상 동물로부터 획드할 수 있는 기존-식별코드가 있는지, 만약 기존-식별코드가 있다면 그 종류를 입력받을 수 있다.

관리자의 입력과 선택에 따라, 등록절차진행부(217)는 대상 동물에 부착된 바코드(11)나 RFID 태그(30) 등으로부터 기존-식별코드를 추출하도록 코드추출부(211)에 요청할 수 있다. 등록절차진행부(217)의 요청에 따라, 코드추출부(211)는 코드리더부(111)를 제어하여 대상 동물로부터 가능한 모든 기존-식별코드를 읽어온다. 사용자는 본 발명의 코드리더부(111)나 카메라부(113)를 이용하여 도 4의 (C)처럼 대상 동물의 기존-식별코드를 읽어올 수 있다.

한편, S509 단계는 등록단계의 어느 단계에서 수행해도 무방하며, 예를 들어 제일 첫 단계로 수행할 수도 있다.

<등록정보의 생성: S511>

등록절차진행부(217)는 일련의 절차가 수행됨에 따라 획득한, 동물-코 이미지 및/또는 동물-얼굴 이미지, 비문 이미지, 특징점 데이터, 모양의 정보 및 기존-식별코드를 관리용 장치(70)에게 제공함으로써 등록정보를 생성하도록 한다.

관리용 장치(70)는 등록절차진행부(217)가 제공한 기존-식별코드를 이용하여 기보유한 기존-등록정보를 조회하거나 관리자나 사용자로부터 대상 동물의 기본 정보를 직접 입력받아 기본 정보를 확보한 다음, 등록절차진행부(217)가 제공하는 정보와 함께 등록정보를 생성하고 새로운 식별코드를 부여하여 등록한다.

이상으로 본 발명의 대상 동물에 대한 비문 등록과정이 수행된다.

본 발명은 비문 이미지로부터 추출한 특징점 데이터을 등록하는 비문 등록 이외에 다양한 정보를 등록한다. 이런 등록정보는 비문 인증 단계에서 사용될 수 있다. 예를 들어 모든 반려 동물들이 모두 등록된다면 수백만에서 천만 마리 이상이 등록될 것이고 반려견만해도 수백만 마리가 될 것이다. 만약에 유기견이 발생하여 인증이 필요할 경우에 유기견으로부터 추출한 비문의 특징점 데이터는 수백만 데이터와 비교되어야 한다. 이때 각종 다른 등록정보는 등록정보를 다양한 방식으로 분류하기 때문에, 인증모드에서 분류가 수행되어 비문 인증과정이 효율적으로 진행될 수 있다.

인증모드 : 식별코드와 등록정보의 매칭 (도 6)

앞서 설명한 것처럼 비문획득부(211)는 비문이미지의 획득 및 특징점 추출을 통한 비문 인증 과정을 수행한다. 비문에 의한 동물 인증은 당연히 도 5의 절차에 따라 비문을 등록한 후에 수행할 수 있다.

대상 동물 인증을 위해, 비문획득부(211)는 인증모드를 수행한다(S601). 대상 동물의 인증은 비문만을 사용하여 수행할 수 있다. 다만, 등록된 동물의 수가 많을 경우에는 비문의 특징점 데이터를 비교하는 것이 다소 시간이 걸릴 수가 있다. 앞서 예로 들은 것처럼, 만약에 유기견이 발생하여 인증이 필요할 경우에 유기견으로부터 추출한 비문의 특징점 데이터는 수백만 데이터와 비교되어야 한다.

따라서, 등록정보 중에 모양 특징이나 기본 정보에 포함된 품종 등의 기본정보를 이용하여 1차 분류하는 것이 중요하다. 인증모드에서 분류가 수행되어 비문 인증과정이 효율적으로 진행될 수 있다.

한편, 도 5의 S511 단계에서 대상동물의 등록을 완료하면서 새로운 식별코드를 부여하는데, 새로운 식별코드를 1차원 또는 2차원 바코드로 인쇄하여 인식표(30)를 만들 수 있다. 바코드는 숫자와 문자열로 구성되어 있어서 대상 동물을 인증할 때 용이하다. 인증모드 중에, 코드추출부(211)는 인식표(30)의 바코드를 인식하여 관리용 장치(70)에게 전송한 다음(S603), 비문획득부(211)가 대상동물의 비문을 획득하여 특징점 데이터를 관리용 장치(70)에게 전송하여 인증을 요청한다(S609). 이에 따라 관리장치(70)는 식별코드를 기초로 S511 단계에서 등록한 등록정보를 일단 추출한 다음(S607), 인증 요청된 특징점 데이터를 등록정보에 등록된 특징점 데이터와 비교함으로써 인증과정을 단순화할 수 있다(S611, S613).

S603 단계와 다른 방법으로, 관리용 장치()에 식별코드나 직접 기본 정보를 입력할 수도 있다(S605). 만약, 대상 동물의 식별코드를 모를 경우에는, 얼굴이나 코를 촬영하여 모양 정보를 추출할 수도 있다.

실시 예: 젖은 상태의 비문 이미지 획득 (도 3)

도 3을 참조하면, 비문센서부(115)는 비문이 직접 접촉하는 광굴절기(301), 내부광원(303), 렌즈(305) 및 이미지 센서(307)를 포함한다.

광굴절기(301)는 그 단면의 형상이 삼각형인 프리즘이 일반적이며, 그 단면 형상이 4면(사다리꼴, 이등변삼각형)일 수도 있다. 도 3에 예시적으로 제시한 광굴절기(301)는 비문이 접촉되는 비문접촉면(115a)과, 비문접촉면(115a)에서 반사 또는 산란된 광(비문 영상)이 출사되는 출사면(301a)과, 비문접촉면(115a)과 마주하도록 마련되어 내부광원(303)에서 출사된 광이 입사되는 입사면(301b)을 구비하는 사다리꼴 형상의 단면을 가진다. 비문접촉면(115a)은 동물이 접촉할 수 있도록 본체(119) 외부로 노출된다. 비문접촉면(115a)의 면적은 타깃이 되는 동물에 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 소나 말의 비문 이미지를 획득할 때 사용하는 것이 개나 고양이의 비문 이미지를 획득할 때 사용하는 것보다 크야 한다.

먼저, 도 3의 광학식 비문센서부(115)의 비문 이미지 획득과정을 설명하면 다음과 같다. 동물의 코(AN)를 비문접촉면(115a)에 접촉한 상태에서 내부광원(303)에서 광굴절기(301)의 비문접촉면(115a)을 향해 광을 비춘다. 광굴절기(301)로 조사된 광은 비문접촉면(115a)에서 비문에 의해 비문 영상으로 변환된 다음, 출사면(301a)으로 출사된다. 도 3과 같은 산란식 비문센서부(115)에서, 내부광원(303)에서 출사된 광은 직각 또는 전반사를 위한 임계각보다 작은 각도로 비문접촉면(115a)에 입사되는데, 비문의 융선(AN2)이 접촉한 부분과 골(AN3)이 접촉한 부분에서 다른 광학 프로세스가 일어나면서 비문 영상으로 바뀐다. 출사면(301a)에서 출사된 비문 영상은 렌즈(305)에 의해 이미지 센서(307)에 결상된다. 이미지 센서(307)는 비문 영상을 디지털 비문 이미지로 변환하여 출력함으로써 비문접촉면(115a)에 접촉된 비문의 비문 이미지가 만들어진다.

광학식 비문 이미지 획득방법은 비문의 융선(AN2)과 비문접촉면(115a) 사이에는 다른 매질이 없고, 골(AN3)과 비문접촉면(115a) 사이에는 공기층이나 액체(w)가 있기 때문에 융선(AN2)과 골(AN3)에서 서로 다른 광학적 처리가 일어나는 점을 이용하는 것이다. 알려진 것처럼, 동물의 코(AN)는 대개 기름이나 물이 혼합된 액체(w)에 의해 약간 젖은 상태이다. 비문의 융선(AN2) 영역은 약간의 압력으로 접촉할 뿐만 아니라 돌출되어 있기 때문에 융선(AN2)과 비문접촉면(115a)과의 사이에 다른 매질이 개입하지 않는다. 그러나 비문의 골(AN3)과 비문접촉면(115a) 사이에는 액체(w)나 공기가 채워져 있다.

산란식의 경우, 내부광원(303)에서 출사된 광은 직각 또는 전반사를 위한 임계각보다 작은 각도로 비문접촉면(115a)에 입사된다. 비문의 골에서는 전반사없이 액체(w)나 공기 쪽으로 굴절되어 진행하고, 비문의 융선에서는 산란이 발생한다. 따라서 산란식에서는 비문의 융선이 밝고 골이 어두운 이미지를 획득하게 되어야 한다. 실제로 골(AN3)과 비문접촉면(115a) 사이에 공기가 채워져 있을 때는 다시 광굴절기(301)로 재입사되는 광이 무시할 정도가 된다. 그러나 골(AN3)과 비문접촉면(115a) 사이에 액체(w)가 채워져 있을 때는 무시할 수 없는 광이 광굴절기(301)로 재입사된다. 따라서 공기로 채워진 상태와 동일하게 처리할 경우에, 융선(AN2)과 골(AN3)이 구분되지 않게 되고 융선과 골이 구분없이 전체적으로 검거나 전체적으로 밝은 이미지를 얻게 된다.

따라서 액체(w)로부터 광굴절기(301)로 입사되는 비문 영상의 투과각(θ1)은 액체(w)와 광굴절기(301)의 굴절율에 의해 결정되기 때문에, 광굴절기(301)로 입사된 영상이 다시 광굴절기(301)의 출사면(301a)을 통과할 때는 일정한 각도 범위(θ2) 내에서 굴절되어 출사된다. 따라서 렌즈(305)와 이미지 센서(307)를 배치할 때, 각도 범위(θ2)를 외부에 배치함으로써 골(AN3) 부분에 대한 영상이 입사되지 않도록 해야 한다.

도 3을 참조하면, 비문 영상 중 골(AN3) 부분의 영상은 내부광원(303)에서 출사된 광이 비문접촉면(115a)에서 액체(w)로 굴절되었다가, 다시 광굴절기(301)로 진입하면서 생성된 것이다. 비문 영상이 액체(w)서 광굴절기로 입사할 때는 스넬의 법칙(Snell's Law)에 의해 굴절된다. 액체가 기름 종류이면 굴절율(n₂)은 대략 1.4 정도이고, 액체가 물이면 굴절율(n₂)은 대략 1.3이다. 광굴절기(301)의 굴절률(n₁)은 1.5보다 크기 때문에, 비문의 골(AN3)을 채우고 있는 액체(w)의 굴절율(n₂)보다 크다.

광굴절기(301)의 굴절률(n₁)을 1.5로 가정할 경우, 광굴절기(301)로 입사되는 비문 영상의 투과각(θ1)은 기름인 경우 68.96°(물인 경우 60.07°)를 넘을 수 없다. 다시 말해, 광굴절기(301)의 비문접촉면(115a)을 통과하여 입사되고 투과각(θ1)이 69°이하인 광이 렌즈(305) 쪽으로 진행하지 않도록 하면 비문의 골(AN3)에 채워진 액체(w) 의한 영향을 받지 않는 비문 이미지를 만들 수 있다. 광굴절기(301)로 입사된 비문영상은 광굴절기(301)의 출사면(301a)을 통해 출사되는데, 이때에도 반사 또는 굴절이 생긴다. 굴절률이 큰 매질(프리즘)에서 굴절률이 작은 매질(공기)로 광이 진행하기 때문인데, 출사면(301a)으로 입사되는 입사각이 임계각 이하이면 굴절되고 임계각 이상이면 전반사된다. 골(AN3)에 관한 비문 영상의 투과각(θ1)의 범위가 최대 69°로 한정되기 때문에, 출사면(301a)에서 굴절되어 광굴절기(301)를 최종 투과하는 각도 범위(θ2)도 스넬의 법칙에 의해 일정한 범위로 한정된다. 이때의 각도 범위(θ2)는 비문접촉면(115a)과 출사면(301a)이 이루는 각도와도 관련되며, 수학적인 방법으로 구할 수 있다. 따라서 렌즈(305)는 각도 범위(θ2)의 외부에 배치되어야, 골(AN3)에 대한 비문영상이 수신되지 않는다.

한편, 비문의 융선(AN2)에서는 빛이 산란하거나 반사하게 되며, 산란 또는 반사된 비문 영상은 출사면(301a)을 통해 출사되며, 각도 범위(θ2) 내에도 출사되지만 각도 범위(θ2)를 벗어난 곳에도 출사된다. 따라서 각도 범위(θ2)를 벗어난 곳에 배치된 렌즈(305)에서 융선의 비문영상을 받을 수 있다.

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.

Claims (8)

1. 대상 동물의 비문 이미지를 획득할 수 있는 비문 이미지 획득장치에 있어서,
   1차원 바코드나 RFID 태그로부터 식별코드를 읽어오는 코드리더부;
   비문접촉면에 접촉한 비문에 대한 비문 이미지를 생성하는 비문센서부;
   상기 대상 동물을 촬영하여 동물-얼굴 이미지와 동물-코 이미지 중에서 선택된 적어도 하나를 생성하는 카메라부. 상기 동물-얼굴 이미지는 얼굴 전체를 촬영한 것이고 상기 동물-코 이미지는 코 부근을 촬영한 것임;
   상기 비문 이미지로부터 특징점 데이터를 추출하여 외부 관리용 장치에 제공함으로써 상기 동물의 비문을 등록하되, 상기 카메라부가 촬영한 이미지 및 상기 코드리더부가 읽어온 식별코드를 함께 등록하는 제어부; 및
   상기 비문센서부, 카메라부 및 제어부를 수용하며 손으로 휴대할 수 있는 손잡이가 마련된 본체를 포함하는 것을 특징으로 하는 비문 이미지 획득장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 코드리더부는 상기 RFID 태그로부터 식별코드를 읽어오는 RFID 리더기와, 상기 1차원 바코드로부터 식별코드를 읽어오는 바코드 리더기 중에서 선택된 적어도 하나를 구비하는 것을 특징으로 하는 비문 이미지 획득장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 식별코드는 등록 전에 상기 대상동물의 피부에 이식된 마이크로 칩 형태의 RFID 태그에 기록된 기존-식별코드로서, 이전의 다른 등록과정에 따라 등록된 기존-등록정보에 매핑된 것이며,
   상기 관리용 장치는 상기 식별코드를 기초로 상기 기존-등록정보를 조회하여 상기 대상동물의 비문 등록을 위한 기본 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 비문 이미지 획득장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는
   상기 코드리더부가 읽어온 식별코드를 상기 관리용 장치에게 제공한 다음, 상기 비문센서부가 획득한 비문 이미지에서 특징점 데이터를 추출하여 상기 관리용 장치에게 제공함으로써 상기 대상 동물에 대한 인증을 요청하고,
   상기 관리용 장치는 상기 식별코드를 이용하여 기등록된 등록정보를 추출하고, 상기 추출된 등록정보에 기록된 특징점 데이터와 상기 인정 요청된 특징점 데이터를 비교하여 상기 대상 동물을 인증하는 것을 특징으로 하는 비문 이미지 획득장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 비문센서부는,
   상기 비문접촉면으로부터 일정 각도로 접한 출사면을 구비한 광굴절기;
   상기 광굴절기의 비문접촉면을 향해 광을 비추는 내부광원;
   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 포함하고,
   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.
   
6. 광학식 비문센서부를 구비하여 대상 동물의 비문 이미지를 획득할 수 있는 비문 이미지 획득장치의 비문 등록방법에 있어서,
   코드리더부가 1차원 바코드나 RFID 태그로부터 식별코드를 읽어오는 단계;
   카메라부가 상기 대상 동물을 촬영하여 동물-얼굴 이미지와 동물-코 이미지 중에서 선택된 적어도 하나를 생성하는 단계. 상기 동물-얼굴 이미지는 얼굴 전체를 촬영한 것이고 상기 동물-코 이미지는 코 부근을 촬영한 것임;
   상기 비문센서부가 비문접촉면에 접촉한 비문에 대한 비문 이미지를 생성하는 단계; 및
   제어부가 상기 비문 이미지로부터 특징점 데이터를 추출하여 외부 관리용 장치에 제공함으로써 상기 대상 동물의 비문을 등록하되, 상기 카메라부가 촬영한 이미지 및 상기 코드리더부가 읽어온 식별코드를 함께 등록하는 단계를 포함하는 비문 이미지 획득장치의 비문 등록방법.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 식별코드는 등록 전에 상기 대상동물의 피부에 이식된 마이크로 칩 형태의 RFID 태그에 기록된 기존-식별코드로서, 이전의 다른 등록과정에 따라 등록된 기존-등록정보에 매핑된 것이며, 상기 관리용 장치는 상기 식별코드를 기초로 상기 기존-등록정보를 조회하여 상기 대상동물의 비문 등록을 위한 기본 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 비문 이미지 획득장치의 비문 등록방법.
   
8. 제6항에 있어서,
   상기 등록하는 단계 이후에 상기 대상 동물을 인증하는 인증단계를 더 포함하되,
   상기 인증단계는,
   상기 제어부가 상기 코드리더부가 읽어온 식별코드를 상기 관리용 장치에게 제공하는 단계; 및
   상기 제어부가 상기 비문센서부가 획득한 비문 이미지에서 특징점 데이터를 추출하여 상기 관리용 장치에게 제공함으로써 상기 대상 동물에 대한 인증을 요청하는 단계를 포함하고,
   상기 관리용 장치는 상기 식별코드를 이용하여 기등록된 등록정보를 추출하고, 상기 추출된 등록정보에 기록된 특징점 데이터와 상기 인정 요청된 특징점 데이터를 비교하여 상기 대상 동물을 인증하는 것을 특징으로 하는 비문 이미지 획득장치의 비문 등록방법.

Images