WO2018217023A1 - 3차원 msp 기반 생체인식 장치 및 방법 - Google Patents

3차원 msp 기반 생체인식 장치 및 방법 Download PDF

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WO2018217023A1
WO2018217023A1 PCT/KR2018/005878 KR2018005878W WO2018217023A1 WO 2018217023 A1 WO2018217023 A1 WO 2018217023A1 KR 2018005878 W KR2018005878 W KR 2018005878W WO 2018217023 A1 WO2018217023 A1 WO 2018217023A1
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WO
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wrist
image sensor
light
light source
lens
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PCT/KR2018/005878
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최연식
조영창
홍혁기
정석원
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Korea Electronics Technology Institute
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
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    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/12—Fluid-filled or evacuated lenses

Definitions

  • the present invention relates to biometric technology, and more particularly, to an apparatus and method for identifying an individual using biometric information.
  • Fingerprints identify individuals based on their uniqueness.
  • MSP Multispectral Skin Photometrics
  • the present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention, a method for increasing the identification rate by increasing the resolution for personal identification according to biometrics, 3D MSP-based biometric apparatus and method In providing.
  • the biometric device includes a light source for irradiating light to the wrist of the user; An image sensor which detects light reflected from the wrist and generates a light detection pattern; A lens for positioning the focus of the image sensor at a certain depth inside the wrist; And a controller configured to control the lens and the image sensor such that the focus of the image sensor is sequentially moved to different depths inside the wrist to generate light detection patterns.
  • the lens can be a liquid lens that can change the focal length by electrical drive.
  • the biometric device according to the present invention may further include a spacer for spaced apart from the epidermis of the wrist by a predetermined distance.
  • the light source is provided below the spacer and can be in close contact with the skin of the wrist.
  • the light source may be provided on the spacer and spaced apart from the skin of the wrist.
  • It may further include a light transmitting layer formed in the space constituting a path from the spacer to the skin of the wrist from the light source.
  • the light source includes: a light source array in a first axial direction; And a light source array in a second axial direction.
  • the first axis and the second axis may be vertical.
  • the light source may include light source elements that emit light of different wavelengths.
  • the step of irradiating light to the wrist of the user with a light source Controlling the lens to sequentially move the focal point of the image sensor which detects the light reflected from the wrist and generates the light detection pattern to different depths inside the wrist; And stacking photodetection patterns generated while the focal point is sequentially moved to generate a 3D photodetection pattern.
  • the light source for irradiating light to the wrist of the user;
  • An image sensor which detects light reflected from the wrist and generates a light detection pattern;
  • a lens for positioning the focus of the image sensor at a certain depth inside the wrist; And controlling the lens and the image sensor to generate light detection patterns while sequentially moving the focus of the image sensor to different depths inside the wrist, and comparing the generated light detection patterns with the registered light detection patterns to obtain biometrics.
  • a biometric device comprising a control unit for performing.
  • the step of irradiating light to the wrist of the user with a light source Controlling the lens to sequentially move the focal point of the image sensor which detects the light reflected from the wrist and generates the light detection pattern to different depths inside the wrist; Stacking photodetecting patterns generated while the focal point is sequentially moved to generate a 3D photodetection pattern; Comparing the generated three-dimensional light detection pattern and the registered three-dimensional light detection pattern and performing biometrics, there is provided a biometric method comprising a.
  • FIG. 1 and 2 are views provided in conceptual description of a three-dimensional MSP module according to an embodiment of the present invention
  • 3 is a diagram illustrating a three-dimensional light detection pattern
  • FIG. 4 is a view provided to explain a concept of a three-dimensional MSP module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view provided to explain a concept of a three-dimensional MSP module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view provided to explain a concept of a three-dimensional MSP module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view provided to explain a concept of a three-dimensional MSP module according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view provided to explain a three-dimensional MPS-based personal authentication system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram showing the internal configuration of the three-dimensional MSP module shown in FIG.
  • FIG. 1 and 2 are diagrams provided to explain a concept of a three-dimensional Multispectral Skin Photometrics (MSP) module according to an embodiment of the present invention.
  • MSP Multispectral Skin Photometrics
  • FIG. 1 is a view showing a three-dimensional MSP module according to an embodiment of the present invention with a cut surface in the center
  • FIG. 2 is a view showing a three-dimensional MSP module according to an embodiment of the present invention while viewed from above. .
  • the three-dimensional MSP module generates the light detection pattern inside the wrist of the user in three dimensions.
  • Generating the light detection pattern in three dimensions means generating the light detection patterns by scanning while sequentially changing the depth inside the user's wrist and arranging the light detection patterns according to the depth.
  • 3D MSP module according to an embodiment of the present invention, which performs such a function, as shown in FIGS. 1 and 2, an image sensor 110 and a liquid lens 120. , A spacer 130, and a light source 140.
  • the light source 140 is a device for irradiating light onto a user's wrist and is typically implemented as an LED array. As shown in FIG. 1, the light source 140 is provided below the spacer 130, which is a position that can be in close contact with the epidermis of the user's wrist.
  • the light source 140 is implemented with four light source arrays. Specifically, one light source array is provided on the upper side, the lower side, the left side, and the right side of the image sensor 110, respectively. That is, the image sensor 110 is surrounded by light source arrays.
  • the alignment directions of the light sources are the same between the light source arrays provided above and below the image sensor 110. In addition, the alignment directions of the light sources are the same between light source arrays provided on the left and right sides of the image sensor 110.
  • the direction in which the light sources are arranged is perpendicular to each other.
  • the image sensor 110 is irradiated to the user's wrist from the light source 140, detects the light diffused and reflected inside the user's wrist, and generates a light detection pattern. Since the image sensor 110 is in the form of a two-dimensional matrix, the light detection pattern formed by the image sensor 110 is also two-dimensional data in which the light detection data are arranged in a matrix.
  • the spacer 130 is configured to separate the position of the image sensor 110 from the skin of the user's wrist by a predetermined distance or more.
  • the light source 140 described above is provided on the spacer 130.
  • the liquid lens 120 is a non-driven optical system that can electrically change the focal length.
  • the liquid lens 120 does not have any mechanical driving for changing the position of the lens, and there is no vibration or noise, as well as it is possible to change the focus intermittently rather than continuously.
  • the liquid lens 120 is positioned in front of the image sensor 110 and positions the focus of the image sensor 110 at a specific depth inside the wrist.
  • the image sensor 110 may generate a light detection pattern for a specific depth inside the wrist.
  • the three-dimensional MSP module includes a control unit (not shown), which is a liquid so that the focus of the image formed on the image sensor 110 sequentially moves to different depths inside the wrist.
  • the lens 120 is driven.
  • Sequential shifting of the focus is possible in both the way of moving from the depth of the wrist to the shallow region and the way of moving from the shallow of the wrist to the deep region of the wrist.
  • the controller controls the light detection patterns to be generated in the image sensor 110 while the focal point of the image sensor 110 is sequentially moved. Accordingly, as the inside of the user's wrist is scanned by the image sensor 110 in the depth direction, light detection patterns are generated.
  • a three-dimensional light detection pattern is illustrated in FIG. 3.
  • FIG. 4 is a view provided to explain the concept of a three-dimensional MSP module according to another embodiment of the present invention.
  • the three-dimensional MSP module shown in FIG. 4 differs from the three-dimensional MSP module shown in FIG. 1 in that the light source 140 is located above the spacer 130 and is not in close contact with the user's wrist epidermis and is spaced a certain distance apart. There is.
  • FIG. 5 is a view provided to explain a concept of a three-dimensional MSP module according to another embodiment of the present invention.
  • a light transmission layer is formed in a space constituting a path from the spacer 130 to the skin of the wrist of the user. It is different from the 3D MSP module.
  • the light transmitting layer may be formed of an optical fiber as well as other materials.
  • FIG. 6 is a view provided to explain the concept of a three-dimensional MSP module according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, various modifications may be made to the number of light sources constituting the light source array and the distance between the light sources in the 3D MSP module.
  • FIG. 7 is a view provided to explain a concept of a three-dimensional MSP module according to another embodiment of the present invention.
  • the three-dimensional MSP module shown in FIG. 7 differs from the three-dimensional MSP module shown in FIG. 2 in that wavelengths irradiated from light sources constituting the light source array are different.
  • the light sources constituting the light source array may be implemented by various combinations of IR-LED, Red-LED, Green-LED, Blue-LED, and the like.
  • M light detection patterns can be obtained for one depth. For example, at the same depth,
  • M It is possible to generate the Mth light detection pattern by turning on only the IR-LED, Red-LED and Green-LED.
  • the number of three-dimensional light detection patterns as illustrated in FIG. 3 is generated by M, which is the number of light source combinations, to further increase biometric recognition rate.
  • the personal authentication system according to the embodiment of the present invention includes a three-dimensional MSP module 100, a smartphone 200, and an authentication server 300.
  • the 3D MSP module 100 may generate a 3D light detection pattern based on the MSP and may perform personal authentication through biometric identification using the generated 3D light detection pattern.
  • One 3D light detection pattern may be transmitted to the smartphone 200.
  • the smartphone 200 may perform personal authentication through biometric identification using the three-dimensional light detection pattern received from the three-dimensional MSP module 100, and transmit the three-dimensional light detection pattern to the authentication server 300. You can also pass it.
  • the authentication server 300 performs personal authentication through biometric identification using the 3D light detection pattern received from the smartphone 200.
  • FIG. 9 is a block diagram showing the internal configuration of the three-dimensional MSP module 100 shown in FIG.
  • the 3D MSP module 100 includes an image sensor 110, a liquid lens 120, a light source 140, a control unit 150, a storage unit 160, and a communication unit 170. Include.
  • the controller 150 controls the liquid lens 120 and the image sensor 110 to generate a three-dimensional light detection pattern, and transmits the generated three-dimensional light detection pattern to the smartphone 200 through the communication unit 170. To pass.
  • the controller 150 detects the 3D light detection pattern of the user registered in the storage 160 by using the 3D light detection pattern generated through the image sensor 110. Compared to the pattern, personal authentication through biometrics is possible.
  • the 3D MSP module 100 may further include a display and / or a speaker.
  • the technical idea of the present invention can be applied to a computer-readable recording medium containing a computer program for performing the functions of the apparatus and method according to the present embodiment.
  • the technical idea according to various embodiments of the present disclosure may be implemented in the form of computer readable codes recorded on a computer readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium can be any data storage device that can be read by a computer and can store data.
  • the computer-readable recording medium may be a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, an optical disk, a hard disk drive, or the like.
  • the computer-readable code or program stored in the computer-readable recording medium may be transmitted through a network connected between the computers.

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Abstract

3차원 MSP 기반 생체인식 장치 및 방법이 제공된다. 본 생체인식 장치는 사용자의 손목에 광을 조사하는 광원, 손목에서 확산 반사한 광을 검출하여 광 검출 패턴을 생성하는 이미지 센서, 이미지 센서의 초점을 손목 내부의 특정 깊이에 위치시키는 렌즈 및 이미지 센서의 초점이 손목 내부의 각기 다른 깊이들로 순차적으로 이동하면서 광 검출 패턴들을 생성하도록, 렌즈와 이미지 센서를 제어하는 제어부를 포함한다. 이에 의해, 3차원 MSP 기반으로 생체인식에 따른 개인 식별에 대한 분해능을 높여 식별율을 획기적으로 높일 수 있게 된다.

Description

3차원 MSP 기반 생체인식 장치 및 방법
본 발명은 생체인식 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 생체 정보를 이용하여 개인을 식별하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
생체 정보를 이용한 생체인식 기술로써, 현재 가장 널리 활용되는 것이 지문 인식 기술이다. 지문은 사람 마다 유일하다는 점을 근거로, 개인을 식별하는 것이다.
하지만, 최근 실리콘에 지문을 찍어 가짜 손가락을 만들고, 이를 이용하여 부정한 지문 인식을 하였다는 뉴스를 통해 알 수 있듯, 지문 인식은 한계를 가지고 있다.
부정한 개인 인증이 불가능한 보다 개선된 방식의 생체 정보를 이용한 생체인식 기법이 필요한 이유이다.
이에, MSP(Multispectral Skin Photometrics) 기반의 생체인식 기술이 개발되었다. 이를 위해서는 생체인식 장치를 손목에 착용하여 생체정보를 획득하고, 이를 등록된 생체정보와 비교하여야 한다.
MSP 기반의 생체인식에서 당면한 중요 문제들 중 하나는, 생체인식에 따른 개인 식별에 대한 분해능을 높여 식별율을 높이는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 생체인식에 따른 개인 식별에 대한 분해능을 높여 식별율을 높이기 위한 방안으로, 3차원 MSP 기반 생체인식 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 생체인식 장치는 사용자의 손목에 광을 조사하는 광원; 손목에서 확산 반사한 광을 검출하여, 광 검출 패턴을 생성하는 이미지 센서; 이미지 센서의 초점을 손목 내부의 특정 깊이에 위치시키는 렌즈; 및 이미지 센서의 초점이 손목 내부의 각기 다른 깊이들로 순차적으로 이동하면서 광 검출 패턴들을 생성하도록, 렌즈와 이미지 센서를 제어하는 제어부;를 포함한다.
렌즈는, 전기적인 구동으로 초점 거리를 변경할 수 있는 액체 렌즈일 수 있다.
본 발명에 따른 생체인식 장치는 이미지 센서의 위치를 손목의 표피로부터 일정 거리 이격시키기 위한 스페이서;를 더 포함할 수 있다.
광원은, 스페이서의 하부에 마련되어, 손목의 표피에 밀착할 수 있다.
광원은, 스페이서의 상부에 마련되어, 손목의 표피로부터 일정 거리 이격될 수 있다.
스페이서에서 광원으로부터 손목의 표피까지 이르는 경로를 구성하는 공간에 형성된 투광층;을 더 포함할 수 있다.
광원은, 제1 축 방향의 광원 어레이; 및 제2 축 방향의 광원 어레이;를 포함할 수 있다.
제1 축과 상기 제2 축은 수직일 수 있다.
광원은, 각기 다른 파장의 광을 조사하는 광원 소자들을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 광원으로 사용자의 손목에 광을 조사하는 단계; 손목에서 확산 반사한 광을 검출하여 광 검출 패턴을 생성하는 이미지 센서의 초점이 손목 내부의 각기 다른 깊이들로 순차적으로 이동하도록 렌즈를 제어하는 단계; 및 초점이 순차적으로 이동되면서 생성되는 광 검출 패턴들을 적층하여 3차원 광 검출 패턴을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체인식 방법이 제공된다.
본 발명의 또다른 측면에 따르면, 사용자의 손목에 광을 조사하는 광원; 손목에서 확산 반사한 광을 검출하여, 광 검출 패턴을 생성하는 이미지 센서; 이미지 센서의 초점을 손목 내부의 특정 깊이에 위치시키는 렌즈; 및 이미지 센서의 초점이 손목 내부의 각기 다른 깊이들로 순차적으로 이동하면서 광 검출 패턴들을 생성하도록 렌즈와 이미지 센서를 제어하고, 생성된 광 검출 패턴들과 등록된 광 검출 패턴들을 비교하여 생체인식을 수행하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체인식 장치가 제공된다.
본 발명의 또다른 측면에 따르면, 광원으로 사용자의 손목에 광을 조사하는 단계; 손목에서 확산 반사한 광을 검출하여 광 검출 패턴을 생성하는 이미지 센서의 초점이 손목 내부의 각기 다른 깊이들로 순차적으로 이동하도록 렌즈를 제어하는 단계; 초점이 순차적으로 이동되면서 생성되는 광 검출 패턴들을 적층하여 3차원 광 검출 패턴을 생성하는 단계; 생성된 3차원 광 검출 패턴과 등록된 3차원 광 검출 패턴을 비교하여 생체인식을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체인식 방법이 제공된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 3차원 MSP 기반으로 생체인식에 따른 개인 식별에 대한 분해능을 높여 식별율을 획기적으로 높일 수 있게 된다.
도 1과 도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 MSP 모듈의 개념 설명에 제공되는 도면들,
도 3은 3차원의 광 검출 패턴을 예시한 도면,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 MSP 모듈의 개념 설명에 제공되는 도면,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3차원 MSP 모듈의 개념 설명에 제공되는 도면,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3차원 MSP 모듈의 개념 설명에 제공되는 도면,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3차원 MSP 모듈의 개념 설명에 제공되는 도면,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3차원 MPS 기반 개인인증 시스템의 설명에 제공되는 도면, 그리고,
도 9는, 도 8에 도시된 3차원 MSP 모듈의 내부 구성을 도시한 블럭도이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1과 도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 MSP(Multispectral Skin Photometrics) 모듈의 개념 설명에 제공되는 도면이다.
구체적으로, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 MSP 모듈을 중앙에서 절단면하여 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 MSP 모듈을 상부에서 바라보면서 도시한 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 3차원 MSP 모듈은, 사용자의 손목 내부의 광 검출 패턴을 3차원으로 생성한다. 3차원으로 광 검출 패턴을 생성하는 것은, 사용자의 손목 내부에서 깊이를 순차적/연속적으로 변경시키면서 스캔하여 광 검출 패턴들을 생성하고, 깊이에 따라 나열함을 의미한다.
이와 같은 기능을 수행하는, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 MSP 모듈은, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 이미지 센서(Image Sensor)(110), 액체 렌즈(Liquid Lens)(120), 스페이서(Spacer)(130) 및 광원(Light Source)(140)를 포함한다.
광원(140)은 사용자의 손목에 광을 조사하는 소자로, 통상 LED(Light Emitting Diode) 어레이로 구현한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 광원(140)은 사용자 손목의 표피에 밀착할 수 있는 위치인 스페이서(130)의 하부에 마련된다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 광원(140)은 4개의 광원 어레이들로 구현된다. 구체적으로, 이미지 센서(110)의 상측, 하측, 좌측 및 우측에 각각 광원 어레이가 1개씩 마련된다. 즉, 이미지 센서(110)는 광원 어레이들에 의해 둘러싸여 있다.
이미지 센서(110)의 상측과 하측에 마련된 광원 어레이들 간에 광원들의 나열 방향은 동일하다. 또한, 이미지 센서(110)의 좌측과 우측에 마련된 광원 어레이들 간에도 광원들의 나열 방향이 동일하다.
그리고, 이미지 센서(110)의 상측/하측의 광원 어레이들과 좌측/우측에 마련된 광원 어레이들 간에는, 광원들의 나열 방향이 서로 수직이다.
이미지 센서(110)는, 광원(140)으로부터 사용자의 손목으로 조사되어, 사용자의 손목 내부에서 확산 반사한 광을 검출하여, 광 검출 패턴을 생성한다. 이미지 센서(110)는 2차원 매트릭스 형태이므로, 이미지 센서(110)에 의해 형성되는 광 검출 패턴 역시 광 검출 데이터들이 매트릭스 형태로 나열된 2차원 데이터이다.
스페이서(130)는 이미지 센서(110)의 위치를 사용자 손목의 표피로부터 일정 거리 이상 이격시키기 위한 구성이다. 전술한 광원(140)은 이 스페이서(130) 상에 마련된다.
액체 렌즈(120)는 전기적으로 초점 거리를 변경할 수 있는 무구동 광학계이다. 액체 렌즈(120)는 렌즈의 위치 변화를 위한 기구적인 구동 없어 진동이나 소음이 없음은 물론, 초점을 연속적이 아닌 단속적으로 급변시키는 것도 가능하다.
액체 렌즈(120)는 이미지 센서(110)의 전단에 위치하며, 이미지 센서(110)의 초점을 손목 내부의 특정 깊이에 위치시킨다. 이에, 이미지 센서(110)는 손목 내부의 특정 깊이에 대한 광 검출 패턴 생성이 가능하다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 MSP 모듈은 제어부(미도시)를 포함하고 있는데, 이 제어부는 이미지 센서(110)에 맺히는 상의 초점이 손목 내부의 각기 다른 깊이들로 순차적으로 이동하도록 액체 렌즈(120)을 구동한다.
초점의 순차적 이동은, 손목 깊은 부위로부터 얕은 부위까지 이동하는 방식과 손목 얕은 부위로부터 깊은 부위까지 이동하는 방식, 모두 가능하다.
나아가, 제어부는 이미지 센서(110)의 초점이 순차적으로 이동하는 중에 이미지 센서(110)에서 광 검출 패턴들이 생성되도록 제어한다. 이에 따라, 이미지 센서(110)에 의해 사용자 손목 내부가 깊이 방향으로 스캔 되면서 광 검출 패턴들이 생성된다.
이미지 센서(110)에 의해 생성된 광 검출 패턴들을 깊이에 따라 순차적으로 나열하여 적층하면 3차원의 광 검출 패턴이 생성되게 된다. 3차원의 광 검출 패턴을 도 3에 예시하였다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 MSP 모듈의 개념 설명에 제공되는 도면이다.
도 4에 제시된 3차원 MSP 모듈은 광원(140)이 스페이서(130)의 상부에 위치하여 사용자의 손목 표피에 밀착되어 있지 않고 일정 거리 이격되어 있다는 점에서, 도 1에 제시된 3차원 MSP 모듈과 차이가 있다.
광원(140)을 사용자의 손목 표피로부터 이격시키는 것이 사용자의 손목 내부에서의 확산 반사 효율을 더 좋은 경우, 광원(140)을 사용자의 손목 표피에 밀착시키는 것이 기술적으로 불가능하거나 어려운 경우 등에, 도 4에 제시된 구조가 활용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3차원 MSP 모듈의 개념 설명에 제공되는 도면이다.
도 5에 제시된 3차원 MSP 모듈은, 스페이서(130)에서 광원(140)으로부터 사용자의 손목 표피까지 이르는 경로를 구성하는 공간에 투광층(Light Transmission Layer)이 형성되어 있다는 점에서, 도 4에 제시된 3차원 MSP 모듈과 차이가 있다.
투광층은 광섬유(Optical Fiber)는 물론, 그 밖의 다른 소재로 구현할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3차원 MSP 모듈의 개념 설명에 제공되는 도면이다. 도 6에 제시된 바와 같이, 3차원 MSP 모듈에서 광원 어레이를 구성하는 광원들의 개수 및 광원들 간 간격에 대해서는 다양한 변형이 가능하다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3차원 MSP 모듈의 개념 설명에 제공되는 도면이다.
도 7에 제시된 3차원 MSP 모듈은, 광원 어레이를 구성하는 광원들에서 조사되는 파장들이 각기 다르다는 점에서, 도 2에 제시된 3차원 MSP 모듈과 차이가 있다.
즉, 도 7에 제시된 바와 같이, 광원 어레이를 구성하는 광원들은, IR-LED, Red-LED, Green-LED, Blue-LED 등을 다양하게 조합하여 구현 가능하다.
나아가, 제어부를 통해 광원 어레이를 구성하는 LED들을 M 가지로 조합하여, 하나의 깊이에 대해 M 개의 광 검출 패턴을 얻을 수 있게 된다. 예를 들어, 동일 깊이에서,
1) IR-LED과 Red-LED 만을 On 하여, 첫 번째의 광 검출 패턴을 생성,
2) IR-LED과 Green-LED 만을 On 하여, 두 번째의 광 검출 패턴을 생성,
3) IR-LED과 Blue-LED 만을 On 하여, 세 번째의 광 검출 패턴을 생성,
4) Red-LED과 Green-LED 만을 On 하여, 네 번째의 광 검출 패턴을 생성,
...
M) IR-LED, Red-LED 및 Green-LED 만을 On 하여 M 번째의 광 검출 패턴을 생성하는 것이 가능하다.
이 경우에는, 도 3에 예시된 바와 같은 3차원 광 검출 패턴이 광원 조합 개수인 M개 만큼 생성되어 생체 인식율을 더욱 높일 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3차원 MPS 기반 개인인증 시스템의 설명에 제공되는 도면이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 개인인증 시스템은, 3차원 MSP 모듈(100), 스마트폰(200) 및 인증 서버(300)를 포함하여 구축된다.
3차원 MSP 모듈(100)은 전술한 바와 같이, MSP 기반으로 3차원 광 검출 패턴을 생성하고, 생성한 3차원 광 검출 패턴을 이용하여 생체식별을 통해 개인인증을 수행할 수 있음은 물론, 생성한 3차원 광 검출 패턴을 스마트폰(200)에 전달할 수도 있다.
스마트폰(200)은 3차원 MSP 모듈(100)로부터 전달 받은 3차원 광 검출 패턴을 이용하여 생체식별을 통해 개인인증을 수행할 수 있음은 물론, 3차원 광 검출 패턴을 인증 서버(300)에 전달할 수도 있다.
인증 서버(300)는 스마트폰(200)으로부터 전달받은 3차원 광 검출 패턴을 이용하여 생체식별을 통해 개인인증을 수행한다.
도 9는, 도 8에 도시된 3차원 MSP 모듈(100)의 내부 구성을 도시한 블럭도이다.
3차원 MSP 모듈(100)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 이미지 센서(110), 액체 렌즈(120), 광원(140), 제어부(150), 저장부(160) 및 통신부(170)를 포함한다.
이미지 센서(110), 액체 렌즈(120) 및 광원(140)에 대해서는 도 1 내지 도 7을 통해 상술하였으므로, 이들에 대한 중복적인 상세한 설명은 생략한다.
제어부(150)는 3차원 광 검출 패턴을 생성하기 위해, 액체 렌즈(120)와 이미지 센서(110)를 제어하고, 생성된 3차원 광 검출 패턴을 통신부(170)를 통해 스마트폰(200)으로 전달한다.
3차원 MSP 모듈(100)에 개인인증 기능이 포함된 경우, 제어부(150)는 이미지 센서(110)를 통해 생성된 3차원 광 검출 패턴을 저장부(160)에 등록된 사용자의 3차원 광 검출 패턴과 비교하여, 생체식별을 통한 개인인증이 가능하다.
인증 결과 표시를 위해 3차원 MSP 모듈(100)은 디스플레이 및/또는 스피커를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 장치와 방법의 기능을 수행하게 하는 컴퓨터 프로그램을 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 기술적 사상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 형태로 구현될 수도 있다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터에 의해 읽을 수 있고 데이터를 저장할 수 있는 어떤 데이터 저장 장치이더라도 가능하다. 예를 들어, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광디스크, 하드 디스크 드라이브, 등이 될 수 있음은 물론이다. 또한, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 코드 또는 프로그램은 컴퓨터간에 연결된 네트워크를 통해 전송될 수도 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (12)

  1. 사용자의 손목에 광을 조사하는 광원;
    손목에서 확산 반사한 광을 검출하여, 광 검출 패턴을 생성하는 이미지 센서;
    이미지 센서의 초점을 손목 내부의 특정 깊이에 위치시키는 렌즈; 및
    이미지 센서의 초점이 손목 내부의 각기 다른 깊이들로 순차적으로 이동하면서 광 검출 패턴들을 생성하도록, 렌즈와 이미지 센서를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체인식 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 렌즈는,
    전기적인 구동으로 초점 거리를 변경할 수 있는 액체 렌즈인 것을 특징으로 하는 생체인식 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 이미지 센서의 위치를 손목의 표피로부터 일정 거리 이격시키기 위한 스페이서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체인식 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 광원은,
    스페이서의 하부에 마련되어, 손목의 표피에 밀착하는 것을 특징으로 하는 생체인식 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 광원은,
    스페이서의 상부에 마련되어, 손목의 표피로부터 일정 거리 이격되는 것을 특징으로 하는 생체인식 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 스페이서에서 광원으로부터 손목의 표피까지 이르는 경로를 구성하는 공간에 형성된 투광층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생체인식 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 광원은,
    제1 축 방향의 광원 어레이; 및
    제2 축 방향의 광원 어레이;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체인식 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 축과 상기 제2 축은 수직인 것을 특징으로 하는 생체인식 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 광원은,
    각기 다른 파장의 광을 조사하는 광원 소자들을 포함하는 것을 특징으로 하는 생체인식 장치.
  10. 광원으로 사용자의 손목에 광을 조사하는 단계;
    손목에서 확산 반사한 광을 검출하여 광 검출 패턴을 생성하는 이미지 센서의 초점이 손목 내부의 각기 다른 깊이들로 순차적으로 이동하도록 렌즈를 제어하는 단계; 및
    초점이 순차적으로 이동되면서 생성되는 광 검출 패턴들을 적층하여 3차원 광 검출 패턴을 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체인식 방법.
  11. 사용자의 손목에 광을 조사하는 광원;
    손목에서 확산 반사한 광을 검출하여, 광 검출 패턴을 생성하는 이미지 센서;
    이미지 센서의 초점을 손목 내부의 특정 깊이에 위치시키는 렌즈; 및
    이미지 센서의 초점이 손목 내부의 각기 다른 깊이들로 순차적으로 이동하면서 광 검출 패턴들을 생성하도록 렌즈와 이미지 센서를 제어하고, 생성된 광 검출 패턴들과 등록된 광 검출 패턴들을 비교하여 생체인식을 수행하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체인식 장치.
  12. 광원으로 사용자의 손목에 광을 조사하는 단계;
    손목에서 확산 반사한 광을 검출하여 광 검출 패턴을 생성하는 이미지 센서의 초점이 손목 내부의 각기 다른 깊이들로 순차적으로 이동하도록 렌즈를 제어하는 단계;
    초점이 순차적으로 이동되면서 생성되는 광 검출 패턴들을 적층하여 3차원 광 검출 패턴을 생성하는 단계;
    생성된 3차원 광 검출 패턴과 등록된 3차원 광 검출 패턴을 비교하여 생체인식을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체인식 방법.
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