WO2010008143A2 - 생체지문 판단장치 및 그 판단방법 - Google Patents

생체지문 판단장치 및 그 판단방법 Download PDF

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WO2010008143A2
WO2010008143A2 PCT/KR2009/003169 KR2009003169W WO2010008143A2 WO 2010008143 A2 WO2010008143 A2 WO 2010008143A2 KR 2009003169 W KR2009003169 W KR 2009003169W WO 2010008143 A2 WO2010008143 A2 WO 2010008143A2
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신요식
김금용
이지호
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주식회사 유니온커뮤니티
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Definitions

  • the present invention relates to a biofingerprint judging device capable of judging and a judging method thereof.
  • Biometric methods are widely used for authentication of individuals due to their uniqueness and high invariability.
  • fingerprint recognition is convenient and simple to use, making it the oldest and most generalized recognition method compared to other biometric fields.
  • fingerprint recognition devices are spreading to various fields that require authentication, such as access control, electronic commerce, financial transactions, security of personal computers (PCs), and office payment systems.
  • the fingerprint recognition device has a problem of false authentication by imitation fingerprints despite the convenience, accuracy and economics of authentication. For this reason, various algorithms have been developed to improve and prevent the damage of false authentication by fake fingerprints.
  • Imitation fingerprints can be made by soaking or soaking transparent liquids, such as water or oil, on printed paper or film, or by using materials with properties similar to skin tissue, such as silicone or rubber.
  • a typical fingerprint recognition device recognizes such a fake fingerprint and performs false authentication.
  • the user when the user attaches the imitation fingerprint to the finger, the user can distinguish the imitation fingerprint by the imitation fingerprint identification technology such as the temperature measurement method, the potential measurement method, the pressure measurement method, the blood flow measurement method, and the sweat gland measurement method. Hard.
  • the imitation fingerprint identification technology such as the temperature measurement method, the potential measurement method, the pressure measurement method, the blood flow measurement method, and the sweat gland measurement method. Hard.
  • An object of the present invention is to determine whether a fingerprint is a biometric fingerprint by using a unique color of the biometric fingerprint and a change in the fingerprint color due to a pressure change when the biometric fingerprint contacts the fingerprint input window.
  • the present invention provides a biometric fingerprint determination device and a method of determining the same.
  • a method for determining a biofingerprint comprises: obtaining a color fingerprint image of a fingerprint in contact with a fingerprint input window of a prism by irradiating light with a prism, wherein the fingerprint is in contact with the fingerprint input window. Calculating color change information about a change in color information of the color fingerprint image at a first time point and a second time point, and the color change information is applied to a reference condition for color change of a biological fingerprint according to a change in contact pressure. If satisfied, the step of determining the fingerprint as a biological fingerprint.
  • the color information is the brightness of the red, green, and blue components, and is preferably extracted from the ridge portion of the color fingerprint image.
  • one of the first time point and the second time point may be a time point at which the color fingerprint image is acquired as the fingerprint contacts the fingerprint input window.
  • R (1) and G (1) are the brightness of the red and green components of the color fingerprint image at the first time point, respectively, and R (2) and G (2) are the color fingerprints at the second time point, respectively.
  • a method for determining a biofingerprint may include color information of one point of time including the first point and second point of view or color information of two or more points of time including the first point of view and the second point of view.
  • the method may further include determining whether the average is within the reference color range and determining the fingerprint as a dummy fingerprint if the average is not within the reference color range. This step is performed before the step of calculating the color change information. In this step, if it is determined that the imitation fingerprint, the step of calculating the color change information and the determination of the biometric fingerprint may not be performed.
  • the reference color range may be two or more colors including a color obtained at one time point including the first and second time points with respect to a biological fingerprint, or the first time point and the second time point with respect to a biological fingerprint. It is preferable that the range includes a predetermined error in the average of the acquired color at the viewpoint.
  • the biometric fingerprint determination method may not necessarily include a method of determining the biometric fingerprint based on the color change information described above.
  • the color information of the acquired color fingerprint image is calculated, and it is determined whether the calculated color information is within the reference color range of the biometric fingerprint, and if it is within the reference color range, the fingerprint may be determined as the biometric fingerprint. .
  • Biometric fingerprint determination apparatus includes an optical refractor, an optical lens system, a color image sensor and a biometric unit.
  • the color image sensor obtains a color fingerprint image from an image formed on the optical lens system and provides the color fingerprint image to a biometric unit.
  • the biometric unit calculates color change information about a change in color information of the color fingerprint image acquired at a first time point and a second time point while the fingerprint is in contact with the fingerprint input window, and the color change information is changed in contact pressure. If the reference condition for the color change of the biological fingerprint according to the satisfies the fingerprint is determined as a biological fingerprint.
  • the biometric fingerprint determination method and apparatus can effectively distinguish between the biological fingerprint and the imitation fingerprint, and can distinguish not only the general paper but also the imitation fingerprint of a material such as film, silicone, gelatin, etc., which was difficult to distinguish.
  • the fingerprint recognition device may determine whether a biometric fingerprint is obtained using a fingerprint image acquired for fingerprint recognition or registration, and perform fingerprint authentication based on the determination at one time.
  • FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for determining a fingerprint according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a graph illustrating a color structure of a fingerprint image obtained from a biometric fingerprint and a dummy fingerprint
  • FIG. 3 is a graph illustrating a change in color according to a change in contact pressure of a biometric fingerprint
  • FIG. 4 is a flowchart provided to explain a method for determining a biometric fingerprint according to an exemplary embodiment.
  • the biometric fingerprint determination device of the present invention determines whether the corresponding fingerprint is a fake fingerprint or a biometric fingerprint by using the optically obtained color fingerprint image.
  • the biometric fingerprint determination device of the present invention can be applied to any device that acquires and processes a fingerprint image as well as a fingerprint recognition device.
  • the biometric fingerprint determination device 100 is an example implemented in the form of a fingerprint recognition device.
  • the biometric fingerprint determination apparatus 100 of FIG. 1 may obtain a fingerprint image from a fingerprint (or a finger) of the user and determine whether the corresponding fingerprint is a biometric fingerprint or a fake fingerprint, based on the determination result. Register and / or authenticate users.
  • the biological fingerprint determination apparatus 100 obtains a fingerprint image according to a so-called optical type using an optical refractor.
  • the biometric fingerprint determination apparatus 100 is not limited to a so-called scattering or absorption type, but may be applied to any optical fingerprint image acquisition device using light reflected or scattered from a user fingerprint.
  • the biometric fingerprint determination device 100 of the example shown in FIG. 1 includes a prism 110 having one surface provided as a fingerprint input window 110a, a light source 131 for emitting a fingerprint image acquisition light to the prism 110, and a color image.
  • the sensor 135 includes an optical lens system 133 and a controller 150 for forming a fingerprint image on the color image sensor 135.
  • the prism 110 includes a fingerprint input window 110a through which the fingerprint is in contact and an emission surface 110b through which light (fingerprint image) reflected or scattered from the fingerprint input window 110a is emitted.
  • the prism 110 may have not only a triangular cross-sectional shape (or a shape other than an optically unused surface) but also a four-sided (trapezoid) shape. The concept of photorefractors can be used.
  • the light source 131 uses white light including three primary colors of light, red, green, and blue.
  • the location of the light source 131 may be provided at various locations according to the fingerprint recognition method and the shape of the prism 110.
  • the color image sensor 135 converts the light incident through the prism 110 and the optical lens system 133 into a digital color fingerprint image, which is an electrical signal, and outputs it to the controller 150.
  • the color fingerprint image includes color information, brightness, and shape information of the fingerprint.
  • the controller 150 determines whether the fingerprint in contact with the fingerprint input window 110a is a biometric fingerprint or a fake fingerprint based on the color fingerprint image provided from the color image sensor 135 and performs a fingerprint recognition process. To this end, the controller 150 includes a fingerprint recognition unit 151 and a biometric unit 153.
  • the fingerprint recognition unit 151 recognizes a user's fingerprint according to a predetermined image processing algorithm and an authentication algorithm.
  • the fingerprint recognition unit 151 does not perform a fingerprint recognition process every time, and receives the fingerprint image received from the color image sensor 135 only when receiving the determination result of the biometric fingerprint from the biometric unit 153.
  • the user can be authenticated by extracting the feature points. If the fingerprint in contact with the fingerprint input window 110a is identified as a fake fingerprint, the fingerprint recognition unit 151 may perform a process for rejecting a predetermined recognition.
  • the biometric unit 153 determines whether the fingerprint in contact with the fingerprint input window 110a is a biometric fingerprint or a counterfeit fingerprint based on the fingerprint image input through the color image sensor 135 and recognizes the result of the fingerprint recognition. Output to the unit 151.
  • the biometric unit 153 uses points of different colors of light reflected from the biological skin tissue and the imitation fingerprint (first determination). Further, it is determined whether the fingerprint is a biometric based on the color change of the fingerprint image according to the change in the contact pressure which naturally occurs when the user contacts the fingerprint with the fingerprint input window 110a (second determination). These two stages of determination are not necessarily performed all at once, and each of them may be presented as a method for biometric fingerprint determination.
  • the determination of the biometric unit 153 may use the entire color fingerprint image received from the color image sensor 135, or may target a portion of the color fingerprint image (for example, a predetermined pixel in the center).
  • the image acquired by reflecting white light from the surface of the biometric fingerprint reflects the color information of the skin surface.
  • white light having various wavelengths is incident on biological tissues, some wavelengths of light are absorbed into the tissues and some are reflected back by components such as proteins, hemoglobin, melanin, or water in the skin tissues.
  • the color fingerprint image generated by converting the reflected light source has color information according to the property of the biometric fingerprint. Human palms, especially the fingerprints, are mostly light pink. This is because relatively large amounts of capillaries are gathered compared to other parts of the skin, causing the red color of the blood to appear pink through the skin tissue.
  • the dummy fingerprint has color information different from that of the biological fingerprint.
  • FIG. 2 is a graph illustrating a color structure of a fingerprint image obtained from a biometric fingerprint and a dummy fingerprint, and the vertical axis of FIG. 2 represents a relative size of brightness of a corresponding color.
  • the color fingerprint image () obtained from the bio fingerprint has a pink-based bio color.
  • red has the highest proportion, followed by green, and blue has the lowest brightness.
  • the color structure of color fingerprint images obtained from film (), paper with black and white fingerprints printed on it, fingerprints such as rubber or silicone with fingerprint shape generally has the highest proportion of green and It is different from that.
  • the ratios and intensities of red, green, and blue were different.
  • the present invention determines the biometric fingerprint and the fake fingerprint based on this feature.
  • the biometric fingerprint determination apparatus 100 of the present invention considers the color change of the biometric fingerprint according to the change of the contact pressure.
  • the capillaries become narrow and the movement of blood located in the pressured place is performed.
  • the skin color changes from red to yellow. Due to the nature of the area where the fingerprint is located on the finger, capillaries are gathered more than other skin tissues. This change in color due to pressure is a characteristic that is not observed in imitation fingerprints using commonly used paper, film, silicon, rubber, gelatin, and the like.
  • FIG. 3 is a graph showing the color change according to the change in the contact pressure of the biometric fingerprint.
  • the biometric fingerprint the ridge portion
  • the ratio of red and green becomes similar and blue.
  • the ratio of the decreases the overall brightness increases, and it can be seen that the color turns to bright yellow.
  • the difference in brightness of red and green at high contact pressure is smaller than the difference of brightness of red and green at low contact pressure.
  • the unusual color change of the biometric fingerprint can be summarized as in Equations 1 to 4 below.
  • each variable included in the equation is the brightness of the corresponding color
  • R (1) is the brightness of the red component in a low contact pressure state
  • G (1) is the brightness of the green component in a low contact pressure state
  • B (1) Denotes the brightness of the blue component in a low contact pressure state
  • R (2) represents the brightness of the red component in a high contact pressure state
  • G (2) represents the brightness of a green component in a high contact pressure state
  • B (2) represents the brightness of a blue component in a high contact pressure state.
  • ⁇ R R (2) -R (1)
  • ⁇ G G (2) -G (1)
  • ⁇ B B (2) -B (1).
  • ⁇ R, ⁇ G, and ⁇ B are not zero.
  • R (1), G (1), B (1), R (2), G (2), and B (2) are based on the color of the ridges in the fingerprint.
  • it may be based on the color of a certain area including the ridges and valleys, or may be based on the color of the entire color fingerprint image, in this case, for the condition of Equation 1 to 4 or the biometric fingerprint
  • the reference color may vary.
  • the biometric fingerprint determination apparatus 100 of the present invention may distinguish the fake fingerprint and the biometric fingerprint by using the change of the color structure according to the change of the contact pressure. For example, the biometric fingerprint determination apparatus 100 may determine whether the corresponding fingerprint is a dummy fingerprint or a biometric fingerprint based on whether one or two or more conditions of Equation 2 to Equation 4 are satisfied.
  • the low contact pressure state or the high contact pressure state described above can refer to the state in which the pressure change is started and the state in which the pressure is near the maximum, but can be described as the time concept in which the contact of the fingerprint is performed. have.
  • the 'low contact pressure state' or 'high contact pressure state' may correspond to two times (a first time point and a second time point) that are physically spaced and there is a change in the contact pressure.
  • the separation of two time periods is enough time to experimentally confirm that the change in color can be detected.
  • the low contact pressure state may correspond to a time point (first time point) at which the fingerprint image is input from the color image sensor 135, and the high pressure state may be a predetermined time from the time point at which the fingerprint image is input from the color image sensor 135.
  • the elapsed time point (second time point) may correspond.
  • R (1), G (1), and B (1) in the previous equations are the brightness of the red, green, and blue components at the first time point
  • R (2), G (2), and B (2) are This corresponds to the brightness of the red, green, and blue components at the second time point.
  • the biometric fingerprint determination device 100 may check a desired pressure state by providing a separate pressure sensor or a contact sensor around the fingerprint input window 110a or the surroundings thereof.
  • FIG. 4 is a flowchart provided to explain a method for determining a biometric fingerprint according to an exemplary embodiment.
  • the light emitted from the light source 131 is imaged on the color image sensor 135 through a predetermined optical path, and from the moment the fingerprint touches the fingerprint input window 110a.
  • the color image sensor 135 generates a digital color fingerprint image by the light to be imaged and provides it to the biometric unit 153 (S501 and S503).
  • the biometric unit 153 calculates color information of the ridge of the color fingerprint image input from the color image sensor 135 and information on the change of the color (hereinafter, 'color change information').
  • the calculation of the color information and the color change information may be based on the entire fingerprint image corresponding to the size of the color image sensor 135, or may be based on a part of the entire fingerprint image.
  • the color information may be obtained from a color fingerprint image at an arbitrary time point, or may be obtained by averaging the color information from two or more time points.
  • the color change information is obtained by measuring a change amount of the color information at an arbitrary first time point and a second time point.
  • the contact pressure state and the high contact pressure state may be examples of the first time point and the second time point (S505).
  • the biometric unit 153 first determines whether the fingerprint is a biometric fingerprint based on whether the calculated color information is within the reference color range.
  • the reference color range may include a predetermined margin or error based on the color of the biometric fingerprint experimentally obtained at the reference point of acquisition of the color information, and FIG. 2 is an example (S507).
  • the biometric recognition unit 153 determines the fingerprint as a fake fingerprint (S509).
  • the biometric recognition unit 153 first determines the corresponding fingerprint as the biometric fingerprint, and then determines whether the calculated color change information satisfies the reference condition. do.
  • the reference condition may correspond to at least one of Equations 1 to 4.
  • Equations 1 to 4 may also be changed when the criterion is modified (S511).
  • the biometric recognition unit 153 determines that the fingerprint as a biometric fingerprint, and if it does not satisfy the reference condition, determines the fingerprint as a dummy fingerprint ( S513).
  • the biometric fingerprint determining apparatus 100 of the present invention may determine whether the fingerprint in contact with the fingerprint input window 110a is a biometric fingerprint.
  • the fingerprint recognition unit 151 may perform the fingerprint authentication procedure only on the biometric fingerprint according to the determination result of the biometric recognition unit 153.
  • the biometric fingerprint determination apparatus 100 may complete the determination on whether the biometric fingerprint is performed without the second determination by the step S511. In contrast, the determination of the step S511 is performed immediately without the determination of the step S507. It may be performed to determine whether the biometric fingerprint.
  • Color information and color change information of the step S505 was based on the average color of the ridges of all or part of the color fingerprint image, but is not necessarily limited thereto.
  • the whole or part of the color fingerprint image may be based on an average color obtained by adding up the ridges and the valleys.
  • the fingerprint image (the image before the inversion) obtained by the scattering formula may be dark because the bone is dark, and the absorption type may be brighter because the bone is bright, and this part should be considered.
  • the image generated by the color image sensor 135 is inverted, the bone becomes bright again in the scattering formula, the bone becomes dark in the absorption formula, and the color of the ridge is changed from the red series to the purple series. Consideration should be given to appropriate adjustment of the reference conditions for the reference color range or color change information.
  • the invention can be implemented in methods, devices and systems.
  • the components of the present invention may be replaced with code segments necessary for performing necessary operations.
  • the program or code segment may be stored in a medium that can be processed by a microprocessor and transmitted as computer data coupled with carrier waves via a transmission medium or communication network.
  • the media that can be processed by the microprocessor include electronic circuits, semiconductor memory devices, ROMs, flash memory, electrically erasable programmable read-only memory (EEPROM), floppy disks, optical disks, and hard disks.
  • EEPROM electrically erasable programmable read-only memory
  • Computer data also includes data that can be transmitted over electrical network channels, optical fibers, electromagnetic fields, wireless networks, and the like.

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Abstract

생체 지문과 모조 지문을 구별할 수 있는 생체지문 판단장치 및 그 판단방법이 개시된다. 본 발명의 지문인식장치는 생체 지문이 가지는 특이한 색상과 생체 지문이 지문입력창에 접촉함에 따른 접촉 압력변화에 의한 지문 색상의 변화를 이용하여 해당 지문이 생체 지문인지 여부를 판단한다. 지문인식장치는 컬러 영상센서를 이용하여 획득한 지문 영상으로부터 색상정보와 접촉 압력의 변화에 따른 색상변화정보를 계산하고, 계산된 색상정보가 기준 색상범위 내에 속하는지 여부 및/또는 색상변화정보가 기준 조건을 만족하는지를 판단함으로써 해당 지문이 생체 지문인지를 판단한다.

Description

생체지문 판단장치 및 그 판단방법
본 발명은, 광학식으로 획득한 지문 영상에 대하여, 생체 지문이 가지는 특이한 색상과 생체 지문이 지문입력창에 접촉함에 따른 압력변화에 의한 지문 색상의 변화를 이용하여, 해당 지문이 생체 지문인지 여부를 판단할 수 있는 생체지문 판단장치 및 그 판단방법에 관한 것이다.
생체 인식 방법은 그 유일성과 높은 불변성에 기인하여 개인의 인증을 위해 널리 이용되고 있다. 이러한 생체 인식 방법에서도 지문인식은 사용이 편리하고 간단하여 다른 생체 인식 분야에 비해 오래되고 가장 일반화된 인식방법이 되었다.
실제로 지문인식장치는 출입제어, 전자상거래, 금융거래, 개인용 컴퓨터(PC)의 보안 및 사무적 결재체계 등과 같이 인증이 필요한 다양한 분야에 보급되고 있다. 그러나 지문인식장치는 인증의 편리성과 정확성 및 경제성에 불구하고, 모조 지문에 의한 허위인증의 문제가 있다. 이 때문에 모조 지문에 의한 허위인증의 피해를 개선 및 방지하기 위한 다양한 알고리즘이 개발되고 있다.
모조 지문은, 지문이 인쇄된 종이나 필름(Film)에 물이나 기름과 같은 투명한 액체를 묻히거나 적셔서 만들거나, 실리콘이나 고무와 같이 피부 조직과 유사한 속성을 가진 소재를 이용하여 만든다. 통상의 지문인식장치는 이러한 모조 지문을 그대로 인식하여 허위인증을 수행하게 된다.
나아가, 사용자가 이러한 모조 지문을 손가락에 붙여 사용할 경우, 종래에 제안된 온도측정방식, 전위측정방식, 압력측정방식, 혈류측정방식, 땀샘측정방식 등과 같은 모조 지문 판별기술로 모조 지문을 구별해내기 힘들다.
본 발명의 목적은, 광학식으로 획득한 지문 영상에 대하여, 생체 지문이 가지는 특이한 색상과 생체 지문이 지문입력창에 접촉함에 따른 압력변화에 의한 지문 색상의 변화를 이용하여, 해당 지문이 생체 지문인지 여부를 판단할 수 있는 생체지문 판단장치 및 그 판단방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 생체지문 판단방법은, 프리즘으로 광을 조사하여 상기 프리즘의 지문입력창에 접촉된 지문의 컬러 지문 영상을 획득하는 단계, 상기 지문이 상기 지문입력창에 접촉하는 중의 제1시점과 제2시점에서의 상기 컬러 지문 영상의 색상정보의 변화에 관한 색상변화정보를 계산하는 단계 및 상기 색상변화정보가 접촉 압력변화에 따른 생체 지문의 색상변화에 대한 기준 조건에 만족하는 경우 상기 지문을 생체 지문으로 판단하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 색상정보는, 적색, 녹색 및 청색 성분의 명도 크기이며, 상기 컬러 지문 영상 중 융선 부분으로부터 추출하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제1시점 및 제2시점 중 하나는 상기 지문이 상기 지문입력창에 접촉함에 따라 상기 컬러 지문 영상이 획득되기 시작한 시점인 것이 바람직하다.
또한, 상기 기준 조건은,
Figure PCTKR2009003169-appb-I000001
,
Figure PCTKR2009003169-appb-I000002
및
Figure PCTKR2009003169-appb-I000003
중 적어도 하나이며, 상기 R(1) 및 G(1)은 각각 제1시점의 컬러 지문 영상의 적색 및 녹색성분의 명도이고, R(2) 및 G(2)는 각각 제2시점의 컬러 지문 영상의 적색 및 녹색성분의 명도이며, ΔR = R(2)-R(1), ΔG = G(2)-G(1) 그리고 ΔB는 상기 컬러 지문 영상의 제2시점 및 제1시점에서의 청색성분의 명도 차인 것이 바람직하다.
실시 예에 따라 본 발명의 생체지문 판단방법은, 상기 제1시점 및 제2시점을 포함하는 어느 일 시점의 색상정보 또는 상기 제1시점 및 제2시점을 포함하는 2개 이상 시점에서의 색상정보의 평균이 기준 색상범위 내에 속하는지 여부를 판단하여 상기 기준 색상범위 내에 속하지 아니하는 경우 상기 지문을 모조 지문으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 단계는 상기 색상변화정보를 계산하는 단계보다 먼저 수행된다. 이 단계에서 모조 지문으로 판단되면, 상기 색상변화정보를 계산하는 단계 및 생체 지문으로 판단하는 단계를 수행하지 않을 수 있다.
여기서, 상기 기준 색상범위는, 생체 지문에 대하여 상기 제1시점 및 제2시점을 포함하는 어느 일 시점에서 획득한 색상, 또는 생체 지문에 대하여 상기 제1시점 및 제2시점을 포함하는 2개 이상 시점에서의 획득한 색상의 평균에 소정의 오차를 포함한 범위인 것이 바람직하다.
다른 실시 예에 따른 생체 지문 판단방법은 앞에서 설명한 색상변화정보에 기초하여 생체 지문으로 판단하는 방법을 필수적으로 포함하지 않을 수 있다. 다시 말해, 획득한 컬러 지문 영상의 색상정보를 계산하고, 계산된 색상정보가 생체 지문의 기준 색상범위 내에 속하는지 여부를 판단하여 상기 기준 색상범위 내에 속하는 경우 상기 지문을 생체 지문으로 판단할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 생체 지문 판단장치는 광굴절기, 광학렌즈계, 컬러 영상 센서 및 생체인식부를 포함한다.
컬러 영상센서는 상기 광학렌즈계에 결상된 영상으로부터 컬러 지문 영상을 획득하여 생체인식부에게 제공한다. 생체인식부는 상기 지문이 상기 지문입력창에 접촉하는 중의 제1시점과 제2시점에서 획득되는 상기 컬러 지문 영상의 색상정보의 변화에 관한 색상변화정보를 계산하고, 상기 색상변화정보가 접촉 압력변화에 따른 생체 지문의 색상변화에 대한 기준 조건에 만족하는 경우 상기 지문을 생체 지문으로 판단하게 된다.
본 발명에 따른 생체 지문 판단방법 및 장치는 생체 지문과 모조 지문을 효과적으로 구분할 수 있으며, 일반적인 종이뿐만 아니라, 기존에 구분이 어려웠던 필름, 실리콘, 젤라틴 등과 같은 소재의 모조 지문도 구분할 수 있다.
본 발명의 생체 지문 판단방법이 통상의 지문인식장치에 적용될 경우, 별도의 장치를 요하지 아니한다. 지문인식장치는 지문인식 또는 등록을 위해 획득한 지문 영상을 가지고 생체 지문 여부를 판단과 그 판단에 기초한 지문 인증을 한번에 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 생체지문 판단장치의 블록도,
도 2는 생체 지문 및 모조 지문으로부터 획득한 지문 영상의 색상 구조를 나타낸 그래프,
도 3은 생체 지문의 접촉 압력 변화에 따른 색상 변화를 도시한 그래프, 그리고
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 생체 지문 판단방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
- 도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명-
110 : 프리즘 110a: 지문입력창
110b: 출사면 110c: 입사면
131 : 광원 133: 광학렌즈계
135 : 컬러 영상센서
이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명의 생체 지문 판단장치는 광학식으로 획득한 컬러 지문 영상을 이용하여 해당 지문이 모조 지문인지 생체 지문인지를 판단한다. 본 발명의 생체 지문 판단장치는 지문인식장치뿐만 아니라 지문 영상을 획득하여 처리하는 장치라면 적용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 생체지문 판단장치의 블록도로서, 생체지문 판단장치(100)가 지문인식장치의 형태로 구현된 예이다.
도 1의 생체 지문 판단장치(100)는 사용자의 지문(또는 손가락)으로부터 지문 영상(Image)를 획득하여 해당 지문이 생체 지문인지 모조 지문인지를 판단할 수 있으며, 그 판단결과를 기초로 사용자 지문 등록 및/또는 사용자 인증을 할 수 있다.
생체 지문 판단장치(100)는 광 굴절기를 사용하는 소위 광학식에 따라 지문 영상을 획득한다. 또한, 생체 지문 판단장치(100)는 소위 산란식 또는 흡수식 기타 방식에 한정되지 아니하고, 사용자 지문에서 반사 또는 산란되는 광을 이용하는 광학식 지문 영상 획득장치라면 모두 적용할 수 있다.
도 1에 도시된 예의 생체 지문 판단장치(100)는 일 면이 지문입력창(110a)으로 마련된 프리즘(110), 지문 영상 획득용 광을 프리즘(110)으로 출사하는 광원(131), 컬러영상센서(135), 지문 영상을 컬러영상센서(135)에 결상하기 위한 광학렌즈계(133) 및 제어부(150)를 포함한다.
프리즘(110)은 지문이 접촉되는 지문입력창(110a)과 지문입력창(110a)에서 반사 또는 산란된 광(지문영상)이 출사되는 출사면(110b)을 포함한다. 프리즘(110)은 도 1에 도시된 것과 같이 그 단면 형상(또는 광학적으로 이용되지 않는 면을 제외한 형상)이 삼각형을 가지는 것뿐만 아니라, 4면(사다리꼴)을 가질 수도 있으며, 프리즘을 대신하여 넓은 개념의 광굴절기를 사용할 수 있다.
광원(131)은 빛의 3 원색인 적색(Red), 녹색(Green) 및 청색(Blue)을 포함하는 백색광(White Light)을 사용한다. 광원(131)의 위치도 지문인식방식 및 프리즘(110)의 형태에 따라 다양한 위치에 마련될 수 있다.
컬러영상센서(135)는 프리즘(110)과 광학렌즈계(133)를 거쳐 입사되는 광을 전기적 신호인 디지털 컬러(Color) 지문 영상으로 변환하여 제어부(150)로 출력한다. 컬러 지문 영상은 지문의 색상 정보, 명도 및 형태 정보를 포함한다.
광원(131)으로부터 프리즘(110)의 입사면(110c)을 향해 조사된 광은 사용자 지문이 접촉된 지문입력창(110a)에서 반사 또는/및 산란되어 출사면(110b)을 통해 출사되고, 광학렌즈계(133)에 의해 결상되어 컬러영상센서(135)로 입력된다.
제어부(150)는 컬러영상센서(135)로부터 제공되는 컬러 지문영상을 기초로 지문입력창(110a)에 접촉한 지문이 생체 지문인지 모조 지문인지 여부를 판단하고, 지문인식과정을 수행한다. 이를 위해, 제어부(150)는 지문인식부(151) 및 생체인식부(153)를 포함한다.
지문인식부(151)는 소정의 영상처리 알고리즘 및 인증 알고리즘에 따라 사용자의 지문을 인식한다.
실시 예에 따라, 지문인식부(151)는 매번 지문인식과정을 수행하지 아니하고, 생체인식부(153)로부터 생체 지문이라는 판단결과를 수신하는 경우에만 컬러영상센서(135)로부터 수신한 지문 영상로부터 특징점을 추출하여 사용자 인증을 수행할 수 있다. 만약, 지문입력창(110a)에 접촉한 지문이 모조 지문으로 판별되면, 지문인식부(151)는 소정의 인식거부에 대한 처리를 수행할 수도 있다.
생체인식부(153)는 컬러영상센서(135)를 통해 입력되는 지문 영상을 기초로 지문입력창(110a)에 접촉한 지문이 생체 지문인지 모조 지문인지 여부를 판단하며, 그 판단결과를 지문인식부(151)로 출력한다.
생체인식부(153)는 생체 피부조직과 모조 지문에서 반사되는 광의 색상이 서로 다른 점을 이용한다(1차 판단). 나아가, 사용자가 지문을 지문입력창(110a)에 접촉하는 과정에서 당연하게 발생하는 접촉 압력의 변화에 따른 지문 영상의 색상 변화를 기초로 생체 지문인지 여부를 판단한다(2차 판단). 이러한 2단계의 판단은 반드시 한꺼번에 수행되어야 하는 것은 아니며, 각각이 생체 지문 판단을 위한 방법으로 제시될 수 있다.
생체인식부(153)의 이러한 판단은 컬러영상센서(135)로부터 수신한 컬러 지문영상 전체를 이용할 수도 있으나, 컬러 지문 영상의 일부(예컨대 중심부의 소정 픽셀)를 대상으로 할 수도 있다.
백색광을 생체 지문의 표면에서 반사시켜 획득된 영상은 피부 표면의 색상정보를 반영하게 된다. 생체조직에 다양한 파장을 가지는 백색광이 입사되면, 피부조직 내부의 단백질, 헤모글로빈, 멜라닌 또는 물과 같은 성분들에 의해 일부 파장의 광은 조직 내부로 흡수되고, 일부는 다시 반사된다. 이렇게 반사된 광원을 변환하여 생성한 컬러 지문 영상은 생체 지문의 속성에 따른 색상정보를 가지게 된다. 인간의 손바닥 특히 지문부분의 색상은 대부분 연한 분홍색이다. 이것은 피부 다른 부분에 비해 비교적 많은 모세혈관이 모여있어서 혈액의 적색이 피부조직을 통해 분홍으로 보이기 때문이다.
이에 반해, 모조 지문의 경우는 생체 지문과 다른 색상정보를 가지게 된다.
도 2는 생체 지문 및 모조 지문으로부터 획득한 지문 영상의 색상 구조를 나타낸 그래프로서, 도 2의 세로축은 해당 색상의 명도의 상대적 크기를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 생체지문과, 모조지문에서의 지문 영상의 색상 구조가 확연하게 다르고, 따라서 전체 색상도 다름을 알 수 있다. 생체지문으로부터 획득한 컬러 지문 영상()은 분홍 계열의 생체 색깔을 가지게 된다. 생체 지문(융선 부분)의 경우, 적색이 가장 높은 비율을 가지며 그 다음은 녹색이며, 청색이 가장 낮은 명도를 가진다.
이와 대비되게, 필름(), 지문이 흑백으로 인쇄된 종이(), 지문형상의 고무 또는 실리콘과 같은 모조지문으로부터 획득한 컬러 지문 영상의 색상구조는 일반적으로 녹색이 가장 높은 비율을 가지며 생체 지문의 그것과 다름을 알 수 있다. 예컨대, 생체와 가장 비슷한 분포를 보이는 투명 실리콘의 경우도 적색, 녹색, 청색의 비율과 세기가 달랐다. 본 발명은 이러한 특징을 기초로 생체 지문과 모조 지문을 판단한다.
다만 일부 모조 지문은 그 색상 정보가 생체 지문과 동일하게 나타날 수 있다. 이러한 경우를 대비하여, 본 발명의 생체 지문 판단장치(100)는 접촉 압력의 변화에 따른 생체 지문의 색상변화를 고려한다.
피부 조직이 압력을 받게 되면, 즉 생체 지문을 지문입력창(110a)에 접촉하는 과정에서 당연하게 발생하는 접촉 압력의 변화가 있으면, 모세혈관이 좁아지고 압력을 받은 곳에 위치한 혈액의 이동이 이루어지게 되어 피부색이 적색에서 황색으로 변한다. 손가락에서 지문이 위치하고 있는 부분의 특성상 다른 피부조직에 비해 모세혈관이 많이 모여있어서, 압력의 변화에 따른 색상변화가 더욱 뚜렷하다. 이러한 압력에 의한 색상변화는 일반적으로 사용되는 종이, 필름(Film), 실리콘(Silicon), 고무, 젤라틴(Gelatin) 등을 이용한 모조 지문에서는 관찰되지 않는 특징이다.
도 3은 생체 지문의 접촉 압력 변화에 따른 색상 변화를 도시한 그래프로서, 전체적으로, 적색계열인 낮은 접촉 압력 상태의 생체 지문(융선 부분)에 압력변화가 있으면, 적색과 녹색의 비율이 비슷해지고 청색의 비율이 줄어들면서 전체적으로 명도가 높아져서 밝은 황색계열로 변함을 알 수 있다.
구체적으로, 높은 접촉 압력일 때의 적색과 녹색의 명도 차이는 낮은 접촉 압력에서의 적색과 녹색의 명도 차이보다 작다. 이러한 생체 지문의 특이한 색상변화는 다음의 수학식 1 내지 수학식 4와 같이 정리할 수 있다.
수학식 1
Figure PCTKR2009003169-appb-M000001
수학식 2
Figure PCTKR2009003169-appb-M000002
수학식 3
Figure PCTKR2009003169-appb-M000003
수학식 4
Figure PCTKR2009003169-appb-M000004
여기서, 수학식에 포함된 각 변수는 해당 색상의 명도로서, R(1)은 낮은 접촉압력상태의 적색성분의 명도, G(1)은 낮은 접촉압력상태의 녹색성분의 명도, B(1)은 낮은 접촉압력상태의 청색성분의 명도를 나타낸다. R(2)은 높은 접촉압력상태의 적색성분의 명도, G(2)은 높은 접촉압력상태의 녹색성분의 명도, B(2)은 높은 접촉압력상태의 청색성분의 명도를 나타낸다. ΔR = R(2)-R(1), ΔG = G(2)-G(1), ΔB = B(2)-B(1)를 나타낸다. ΔR, ΔG, ΔB는 0이 아니다.
R(1), G(1), B(1), R(2), G(2), B(2)는 지문 중 융선의 색상을 기준으로 한 것이다. 물론, 실시 예에 따라, 융선 및 골을 포함하는 일정 영역의 색상을 기준으로 할 수도 있고 컬러 지문 영상 전체의 색상을 기준으로 할 수도 있으나, 이 경우 수학식 1 내지 4의 조건이나 생체 지문에 대한 기준 색상이 달라질 수 있다.
모조 지문, 예컨대 종이, 필름, 고무, 실리콘, 젤라틴의 경우, 접촉 압력의 변화가 있더라도 생체 지문과 같은 색상구조의 변화가 나타나지 않는다. 본 발명의 생체 지문 판단장치(100)는 이러한 접촉 압력의 변화에 따른 색상구조의 변화를 이용하여 모조 지문과 생체 지문을 구분할 수 있다. 예컨대, 생체 지문 판단장치(100)는 수학식 2 내지 수학식 4 중 하나 또는 2개 이상의 조건을 만족하는지 여부를 기초로 해당 지문이 모조 지문인지 생체 지문인지 여부를 판단할 수 있다.
앞에서 설명한 '낮은 접촉 압력상태' 또는 '높은 접촉 압력상태'라 함은 실질적으로 압력 변화가 시작된 상태와 압력이 최고 근처인 상태를 말할 수 있으나, 지문의 접촉이 행해지는 시간적인 개념으로 설명될 수 있다.
다시 말해, '낮은 접촉 압력상태' 또는 '높은 접촉 압력상태'는 물리적으로 이격되고 접촉 압력의 변화가 있는 2 개의 시간(제1시점 및 제2시점)이 해당할 수 있다. 2 개의 시간의 이격 정도는, 색상의 변화를 감지할 수 있는 것으로 실험적으로 확인된 정도의 시간이면 충분하다. 예컨대 낮은 접촉 압력상태는 컬러영상센서(135)로부터 지문 영상이 입력되는 시점(제1시점)이 해당할 수 있고, 높은 압력상태는 컬러영상센서(135)로부터 지문영상이 입력되는 시점으로부터 소정 시간 경과한 시점(제2시점)이 해당할 수 있을 것이다.
앞의 수학식의 R(1), G(1), B(1)은 제1시점에서의 적색, 녹색, 청색성분의 명도이고, R(2), G(2), B(2)는 제2시점에서의 적색, 녹색, 청색성분의 명도에 해당하는 것이다.
실시 예에 따라, 생체 지문 판단장치(100)는 별도의 압력센서 또는 접촉센서를 지문입력창(110a) 또는 그 주위에 마련하여 원하는 압력상태를 확인할 수도 있을 것이다.
이하에서는 도 4를 참조하여, 본 발명의 생체 지문 판단장치(100)의 생체 지문 판단에 관한 바람직한 실시 예를 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 생체 지문 판단방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
지문이 지문입력창(110a)에 접촉하면, 광원(131)에서 출사된 광이 소정의 광 경로를 거쳐 컬러영상센서(135)에 결상되고, 지문이 지문입력창(110a)에 접촉하는 순간부터 컬러영상센서(135)는 결상되는 광에 의한 디지털 컬러 지문영상을 생성하여 생체인식부(153)로 제공한다(S501, S503).
생체인식부(153)는 컬러영상센서(135)로부터 입력되는 컬러 지문영상의 융선의 색상정보 및 그 색상의 변화에 대한 정보(이하 '색상변화정보')를 계산한다. 이 경우, 색상정보 및 색상변화정보의 계산은 컬러영상센서(135)의 크기에 대응되는 전체 지문영상을 기준으로 할 수도 있으나, 전체 지문영상의 일부분을 기준으로 할 수도 있다. 색상정보는 임의의 시점에서의 컬러 지문 영상으로부터 구하거나, 2 개 시점 이상에서의 색상정보를 평균하여 구할 수 있다. 또한, 색상변화정보는 임의의 제1시점과 제2시점에서의 색상정보의 변화량을 측정하여 구하게 된다. 접촉압력상태와 높은 접촉압력 상태는 제1시점 및 제2시점의 일 예가 될 것이다(S505).
생체인식부(153)는 계산된 색상정보가 기준 색상범위 내에 속하는지 여부를 기초로 해당 지문이 생체 지문인지 1차 판단한다. 여기서, 기준 색상범위는 색상정보의 획득 기준시점에서 실험적으로 구해진 생체 지문의 색상을 기준으로 소정 마진(Margin) 또는 오차를 포함하는 것이 해당할 수 있으며, 도 2는 그 일 예가 된다(S507).
S507 단계의 판단결과, 계산된 색상정보가 기준 색상범위에 속하지 않는 경우, 생체인식부(153)는 해당 지문을 모조 지문으로 판단한다(S509).
S507 단계의 판단결과, 계산된 색상정보가 기준 색상범위에 속하는 경우, 생체인식부(153)는 해당 지문을 생체 지문으로 1차 판단한 다음, 계산된 색상변화정보가 기준 조건을 만족하지는 여부를 판단한다. 여기서 기준 조건은 상기 수학식 1 내지 수학식 4 중 적어도 하나가 해당할 수 있다. 다만 수학식 1 내지 수학식 4는 융선의 색상을 기준으로 한 것이므로, 이 기준을 변형할 경우 수학식 1 내지 수학식 4도 변경될 수 있다(S511).
S511 단계의 판단결과, 계산된 색상변화정보가 기준 조건을 만족하는 경우, 생체인식부(153)는 해당 지문을 생체 지문으로 판단하고, 기준 조건을 만족하지 못한다면 해당 지문을 모조 지문으로 판단한다(S513).
이상의 방법으로, 본 발명의 생체 지문 판단장치(100)는 지문입력창(110a)에 접촉한 지문이 생체 지문인지 여부를 판단할 수 있다. 지문인식부(151)는 생체인식부(153)의 판단결과에 따라 생체 지문에 대해서만 지문인증 절차를 수행할 수 있을 것이다.
실시 예에 따라, 앞서 설명한 바와 같이, 생체 지문 판단장치(100)는 S511 단계에 의한 2차 판단없이 생체 지문인지에 대한 판단을 완료할 수 있으며, 반대로 S507 단계의 판단없이 바로 S511 단계의 판단만을 수행하여 생체 지문 여부를 판단할 수도 있다.
S505 단계의 색상정보 및 색상변화정보는 컬러 지문 영상 전체 또는 일부의 융선의 평균 색상을 기준으로 한 것이었으나, 반드시 이에 한정되지 아니한다.
예컨대, 컬러 지문 영상 전체 또는 일부에 대하여, 융선과 골 부분을 합한 평균 색상을 기준으로 할 수 있다. 이러한 경우, 산란식으로 획득한 지문 영상(반전하기 전의 영상)은 골이 어두우므로 전체 색상이 어두워 질 수 있고, 흡수식은 골이 밝으므로 더 밝아질 수 있으며 이러한 부분을 고려하면 된다. 또한, 컬러영상센서(135)가 생성한 영상을 반전하게 되면, 산란식에서는 골이 다시 밝아지게 되고, 흡수식에서는 골이 어두워지며, 융선의 색상도 적색계열에서 보라색 계열로 변경되므로, 이러한 점을 고려하여 기준 색상범위나 색상변화정보를 위한 기준 조건을 적절히 조정하면 될 것이다.
본 발명은 방법, 디바이스 및 시스템으로 구현될 수 있다. 또한 본 발명이 컴퓨터 소프트웨어로 구현될 때는, 본 발명의 구성요소는 필요한 동작의 수행에 필요한 코드 세그먼트(code segment)로 대치될 수 있다. 프로그램이나 코드 세그먼트는 마이크로프로세서에 의해 처리될 수 있는 매체에 저장될 수 있으며, 전송매체나 통신 네트워크를 통하여 반송파(carrier waves)와 결합된 컴퓨터 데이터로서 전송될 수 있다.
마이크로프로세서에 의해 처리될 수 있는 매체는 전자회로, 반도체 메모리 소자, 롬(ROM), 플래시(Flash) 메모리, EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), 플로피 디스크(Floppy Disk), 광학적 디스크, 하드(Hard) 디스크, 광섬유, 무선 네트워크 등과 같이 정보를 전달하고 저장할 수 있는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터 데이터는 전기적 네트워크 채널, 광섬유, 전자기장, 무선 네트워크 등을 통해 전송될 수 있는 데이터를 포함한다.
또한, 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 (15)

  1. 프리즘으로 광을 조사하여 상기 프리즘의 지문입력창에 접촉된 지문의 컬러 지문 영상을 획득하는 단계; 및
    상기 지문이 상기 지문입력창에 접촉하는 중의 제1시점과 제2시점에서의 상기 컬러 지문 영상의 색상변화가 있는 경우 상기 지문을 생체 지문으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체지문 판단방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 판단하는 단계는,
    상기 지문이 상기 지문입력창에 접촉하는 중의 제1시점과 제2시점에서의 상기 컬러 지문 영상의 색상정보의 변화에 관한 색상변화정보를 계산하는 단계; 및
    상기 색상변화정보가 접촉 압력변화에 따른 생체 지문의 색상변화에 대한 기준 조건에 만족하는 경우 상기 지문을 생체 지문으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체지문 판단방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1시점 및 제2시점 중 하나는, 상기 지문이 상기 지문입력창에 접촉함에 따라 상기 컬러 지문 영상이 획득되기 시작한 시점인 것을 특징으로 하는 생체지문 판단방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 기준 조건은,
    Figure PCTKR2009003169-appb-I000004
    ,
    Figure PCTKR2009003169-appb-I000005
    및
    Figure PCTKR2009003169-appb-I000006
    중 적어도 하나이며,
    상기 R(1) 및 G(1)은 각각 제1시점의 컬러 지문 영상의 적색 및 녹색성분의 명도이고, R(2) 및 G(2)는 각각 제2시점의 컬러 지문 영상의 적색 및 녹색성분의 명도이며, ΔR = R(2)-R(1), ΔG = G(2)-G(1) 그리고 ΔB는 상기 컬러 지문 영상의 제2시점 및 제1시점에서의 청색성분의 명도 차인 것을 특징으로 하는 생체지문 판단방법.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 색상정보는, 적색, 녹색 및 청색 성분의 명도 크기임을 특징으로 하는 생체지문 판단방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제1시점 및 제2시점을 포함하는 어느 일 시점의 색상정보 또는 상기 제1시점 및 제2시점을 포함하는 2개 이상 시점에서의 색상정보의 평균이 기준 색상범위 내에 속하는지 여부를 판단하여 상기 기준 색상범위 내에 속하지 아니하는 경우 상기 지문을 모조 지문으로 판단하고, 상기 색상변화정보를 계산하는 단계 및 생체 지문으로 판단하는 단계를 수행하지 않는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체지문 판단방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기준 색상범위는,
    생체 지문에 대하여 상기 제1시점 및 제2시점을 포함하는 어느 일 시점에서 획득한 색상, 또는 생체 지문에 대하여 상기 제1시점 및 제2시점을 포함하는 2개 이상 시점에서의 획득한 색상의 평균에 소정의 오차를 포함한 범위인 것을 특징으로 하는 생체지문 판단방법.
  8. 프리즘으로 광을 조사하여 상기 프리즘의 지문입력창에 접촉된 지문의 컬러 지문 영상을 획득하는 단계;
    상기 획득한 컬러 지문 영상의 색상정보를 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 색상정보가 생체 지문의 기준 색상범위 내에 속하는지 여부를 판단하여 상기 기준 색상범위 내에 속하는 경우 상기 지문을 생체 지문으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체지문 판단방법.
  9. 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 색상정보는, 상기 컬러 지문 영상 중 융선 부분에 대한 것임을 특징으로 하는 생체지문 판단방법.
  10. 지문이 접촉되는 지문입력창을 구비한 광굴절기;
    상기 광굴절기로 상기 지문의 영상을 획득하기 위한 광을 출사하는 광원;
    상기 광굴절기에서 출사되는 상기 영상을 결상하는 광학렌즈계;
    상기 광학렌즈계에 결상된 영상으로부터 컬러 지문 영상을 획득하는 컬러 영상 센서; 및
    상기 지문이 상기 지문입력창에 접촉하는 중의 제1시점과 제2시점에서 획득되는 상기 컬러 지문 영상의 색상정보의 변화에 관한 색상변화정보를 계산하고, 상기 색상변화정보가 접촉 압력변화에 따른 생체 지문의 색상변화에 대한 기준 조건에 만족하는 경우 상기 지문을 생체 지문으로 판단하는 생체인식부를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체지문 판단장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1시점 및 제2시점 중 하나는, 상기 지문이 상기 지문입력창에 접촉함에 따라 상기 컬러 지문 영상이 획득되기 시작한 시점인 것을 특징으로 하는 생체지문 판단장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 기준 조건은,
    Figure PCTKR2009003169-appb-I000007
    ,
    Figure PCTKR2009003169-appb-I000008
    및
    Figure PCTKR2009003169-appb-I000009
    중 적어도 하나이며,
    상기 R(1) 및 G(1)은 각각 제1시점의 컬러 지문 영상의 적색 및 녹색성분의 명도이고, R(2) 및 G(2)는 각각 제2시점의 컬러 지문 영상의 적색 및 녹색성분의 명도이며, ΔR = R(2)-R(1), ΔG = G(2)-G(1) 그리고 ΔB는 상기 컬러 지문 영상의 제2시점 및 제1시점에서의 청색성분의 명도 차인 것을 특징으로 하는 생체지문 판단장치.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 색상정보는, 적색, 녹색 및 청색 성분의 명도 크기임을 특징으로 하는 생체지문 판단장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 생체인식부는,
    상기 제1시점 및 제2시점을 포함하는 어느 일 시점의 색상정보 또는 상기 제1시점 및 제2시점을 포함하는 2개 이상 시점에서의 색상정보의 평균이 기준 색상범위 내에 속하는지 여부를 판단하여 상기 기준 색상범위 내에 속하지 아니하는 경우 상기 지문을 모조 지문으로 판단하고, 상기 색상변화정보를 이용한 생체 지문 판단을 수행하지 않는 것을 특징으로 하는 생체지문 판단장치.
  15. 지문이 접촉되는 지문입력창을 구비한 광굴절기;
    상기 광굴절기로 상기 지문의 영상을 획득하기 위한 광을 출사하는 광원;
    상기 광굴절기에서 출사되는 상기 영상을 결상하는 광학렌즈계;
    상기 광학렌즈계에 결상된 영상으로부터 컬러 지문 영상을 획득하는 컬러 영상 센서; 및
    상기 컬러 영상 센서가 획득한 컬러 지문 영상의 색상정보를 계산하고, 상기 색상정보가 생체 지문의 기준 색상범위 내에 속하는 경우 상기 지문을 생체 지문으로 판단하는 생체인식부를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체지문 판단장치.
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Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2680830C (en) * 2007-03-12 2016-05-24 Segan Industries, Inc. Physical/chemical uniform pressure indicating constructs including chemistries, films and devices configurations
JP5700361B2 (ja) * 2009-10-26 2015-04-15 日本電気株式会社 偽指判定装置および偽指判定方法
BR112013001537B8 (pt) * 2010-07-19 2021-08-24 Risst Ltd sensores de impressão digital e sistemas incorporando sensores de impressão digital
US9396382B2 (en) * 2012-08-17 2016-07-19 Flashscan3D, Llc System and method for a biometric image sensor with spoofing detection
US9104898B2 (en) * 2012-11-21 2015-08-11 Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. Utilizing force information to improve fingerprint reading
KR20150063780A (ko) * 2013-12-02 2015-06-10 엘지전자 주식회사 이동 단말기
US9639765B2 (en) * 2014-09-05 2017-05-02 Qualcomm Incorporated Multi-stage liveness determination
US9390308B2 (en) 2014-09-12 2016-07-12 Blackberry Limited Fingerprint scanning method
US10732771B2 (en) 2014-11-12 2020-08-04 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Fingerprint sensors having in-pixel optical sensors
US10462733B2 (en) 2014-12-02 2019-10-29 Blackberry Limited Storing Wi-Fi and cellular tower database to assist cellular network system selection
CN104392227B (zh) * 2014-12-15 2018-02-09 金虎林 活体指纹判断方法及系统
RU2597465C2 (ru) * 2015-01-23 2016-09-10 Антон Сергеевич Прытков Компактная система регистрации папиллярных узоров
KR102108883B1 (ko) * 2015-04-23 2020-05-12 선전 구딕스 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드 다기능 지문 센서
CN107004130B (zh) 2015-06-18 2020-08-28 深圳市汇顶科技股份有限公司 用于屏幕上指纹感应的屏幕下光学传感器模块
KR101928319B1 (ko) * 2015-06-18 2018-12-12 선전 구딕스 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드 광 감지 능력을 가지는 다기능 지문 센서
US10410037B2 (en) 2015-06-18 2019-09-10 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Under-screen optical sensor module for on-screen fingerprint sensing implementing imaging lens, extra illumination or optical collimator array
US10437974B2 (en) 2015-06-18 2019-10-08 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Optical sensing performance of under-screen optical sensor module for on-screen fingerprint sensing
US10410033B2 (en) 2015-06-18 2019-09-10 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Under-LCD screen optical sensor module for on-screen fingerprint sensing
CN105518714A (zh) * 2015-06-30 2016-04-20 北京旷视科技有限公司 活体检测方法及设备、计算机程序产品
KR20170025083A (ko) 2015-08-27 2017-03-08 삼성전기주식회사 지문 감지 장치 및 이를 포함하는 전자 장치
KR20170033058A (ko) * 2015-09-16 2017-03-24 크루셜텍 (주) 센서 패키지 및 이를 이용한 위조 지문 식별 방법
WO2017070711A1 (en) * 2015-10-23 2017-04-27 Shenzhen Huiding Technology Co., Ltd. Optical fingerprint sensor and packaging
US10635878B2 (en) 2015-10-23 2020-04-28 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Optical fingerprint sensor with force sensing capability
KR101923335B1 (ko) 2015-11-02 2019-02-27 선전 구딕스 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드 지문 위조 방지 광 감지를 갖는 다기능 지문 센서
CN105302373A (zh) 2015-11-09 2016-02-03 深圳市汇顶科技股份有限公司 根据触摸信号实现移动终端操作的方法、系统及移动终端
EP3485342B1 (en) * 2016-07-18 2021-02-17 Shenzhen Goodix Technology Co., Ltd. Optical fingerprint sensor with force sensing capability
CN106250861A (zh) * 2016-08-09 2016-12-21 成都联众智科技有限公司 一种指纹识别系统
US10466355B2 (en) * 2016-08-29 2019-11-05 Ams Sensors Singapore Pte. Ltd. Optoelectronic modules for distance measurements and supplemental measurements
US10614283B2 (en) 2017-03-07 2020-04-07 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Devices with peripheral task bar display zone and under-LCD screen optical sensor module for on-screen fingerprint sensing
CN108629258A (zh) * 2017-03-24 2018-10-09 上海箩箕技术有限公司 指纹成像模组和电子设备
US10620745B2 (en) 2017-05-17 2020-04-14 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Optical fingerprint sensor with non-touch imaging capability
KR102403015B1 (ko) 2017-09-29 2022-05-27 삼성전자주식회사 지문 인식 센서를 포함하는 전자 장치
CN110141246A (zh) * 2018-02-10 2019-08-20 上海聚虹光电科技有限公司 基于肤色变化的活体检测方法
CN108681703B (zh) 2018-05-14 2022-05-31 京东方科技集团股份有限公司 用于指纹识别的装置、模组、设备及系统
CN112154443B (zh) * 2018-07-25 2024-04-26 深圳市汇顶科技股份有限公司 光路折叠的光学指纹感应器
US10853619B2 (en) 2018-07-25 2020-12-01 Shenzhen GOODIX Technology Co., Ltd. Optical fingerprint sensor with folded light path
KR20210024877A (ko) 2019-08-26 2021-03-08 삼성전자주식회사 라이브니스 판단 방법 및 장치
CN110516644A (zh) * 2019-08-30 2019-11-29 深圳前海微众银行股份有限公司 一种活体检测方法及装置
CN112446260B (zh) * 2019-09-02 2024-07-26 杭州萤石软件有限公司 一种认证方法和装置
WO2021095903A1 (ko) * 2019-11-12 2021-05-20 엘지전자 주식회사 정맥을 이용하여 사용자 인증을 수행하는 사용자 인증 장치 및 그 방법
CN111931611A (zh) * 2020-07-24 2020-11-13 北京极豪科技有限公司 指纹识别模组、电子设备及指纹识别方法
US11763126B2 (en) * 2021-09-08 2023-09-19 Apple Inc. Electronic devices with optical identification sensor
CN113869218B (zh) * 2021-09-29 2024-05-24 平安银行股份有限公司 人脸活体检测方法、装置、电子设备及可读存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR930002346B1 (ko) * 1988-11-25 1993-03-29 후지쓰 가부시끼가이샤 생체(biological object)검지 장치
JP2003050993A (ja) * 2001-08-06 2003-02-21 Omron Corp 指紋読取方法および指紋読取装置
WO2007027579A2 (en) * 2005-09-01 2007-03-08 Lumidigm, Inc. Biometric sensors
KR100706000B1 (ko) * 2005-11-14 2007-04-12 고려대학교 산학협력단 장문인증방법 및 그 장치

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003075135A (ja) * 2001-08-31 2003-03-12 Nec Corp 指紋画像入力装置および指紋画像による生体識別方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR930002346B1 (ko) * 1988-11-25 1993-03-29 후지쓰 가부시끼가이샤 생체(biological object)검지 장치
JP2003050993A (ja) * 2001-08-06 2003-02-21 Omron Corp 指紋読取方法および指紋読取装置
WO2007027579A2 (en) * 2005-09-01 2007-03-08 Lumidigm, Inc. Biometric sensors
KR100706000B1 (ko) * 2005-11-14 2007-04-12 고려대학교 산학협력단 장문인증방법 및 그 장치

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