WO2021060670A1 - 보안 카드를 이용한 사용자 인증 장치 및 사용자 인증 방법 - Google Patents

보안 카드를 이용한 사용자 인증 장치 및 사용자 인증 방법 Download PDF

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WO2021060670A1
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user authentication
image
face
user
infrared
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이준구
오동현
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주식회사 앤오픈
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    • G06F2221/2133—Verifying human interaction, e.g., Captcha

Definitions

  • the following description relates to a user authentication device and a user authentication method using a security card.
  • a user authentication system is installed at the entrances of facilities that require security, including important facilities, to check the identity of the visitor and control the access of the user according to the access authority.
  • an access card is widely used as a means for confirming a user's access authority, and an access control system using biometric authentication has also been developed to increase security.
  • the access control system using biometric information such as face, fingerprint, and iris can overcome the problem of the method of using the above-described access card, but there is a false rejection rate, and the false recognition rate increases as the number of users increases.
  • the cost for implementing the control system becomes large.
  • a lot of costs are spent on storing and managing the user's unique biometric information, and there is a concern about hacking of biometric information.
  • a user authentication device includes: a card reader for acquiring a face image stored in the card when a card is recognized; An infrared light source emitting infrared rays toward a user; An infrared camera that acquires an infrared image including the user's face area; A color camera that acquires a color image including the user's face area; And a controller configured to determine a user authentication result based on at least one of the infrared image, the color image, and the face image, and generate a control signal according to the user authentication result, wherein the controller is based on the infrared image.
  • a face authentication result is determined based on the information of the face area displayed in at least one of the color image and the infrared image and a face image obtained from the card. You can decide.
  • the control unit may include information on a face area displayed in at least one of the color image and the infrared image and obtained from the card.
  • the face authentication result may be determined based on the face image.
  • the controller may control to delete the acquired infrared image, the acquired color image, and the acquired face image from the storage unit.
  • the control unit may check whether there is a reflection point that is reflected by the infrared ray in the user's pupil in the infrared image, and when it is determined that the reflection point does not exist in the infrared image, the user authentication result may be determined as authentication failure. have.
  • the controller may perform face authentication based on at least one of the color image and the infrared image and a face image stored in the card.
  • the controller may check whether the user's face region exists in the infrared image, and when detection of the face region in the infrared image fails, determine the user authentication result as an authentication failure.
  • the control unit may check whether at least one of an infrared transmission phenomenon and a saturation phenomenon occurs in the infrared image, and when at least one of the transmission phenomenon and the saturation phenomenon occurs, determine the user authentication result as an authentication failure. .
  • the card is a security card including an encrypted face image
  • the control unit extracts a first facial feature from the encrypted face image obtained through the card reader when it is determined that the liveness test result is successful.
  • a second facial feature may be extracted from at least one of the color image and the infrared image, and a face authentication result may be determined based on a comparison result between the first facial feature and the second facial feature.
  • a user authentication method includes: obtaining a face image stored in a card through a card reader; Emitting infrared rays toward a user; Acquiring an infrared image including the user's face area and a color image including the user's face area; And determining a user authentication result based on at least one of the infrared image, the color image, and the face image, wherein the determining of the user authentication result includes performing a liveness test based on the infrared image. And when it is determined that the liveness test result is successful, determining a face authentication result based on information on a face area displayed in at least one of the color image and the infrared image and a face image obtained from the card. I can.
  • the user authentication method may further include deleting the acquired infrared image, the acquired color image, and the acquired face image from a storage unit when the user authentication result is determined.
  • the determining of the user authentication result may include: checking whether or not there is a reflection point in the infrared image by reflecting the infrared light to the pupil of the user; And when it is determined that the reflection point does not exist in the infrared image, determining the user authentication result as authentication failure.
  • the determining of the user authentication result may include performing face authentication based on a face image stored in the card and at least one of the color image and the infrared image when it is determined that the reflective point of the pupil is present in the infrared image. It may include steps.
  • the determining of the user authentication result may include checking whether the user's face region exists in the infrared image; And when the detection of the face region in the infrared image fails, determining the user authentication result as authentication failure.
  • the determining of the user authentication result may include checking whether at least one of an infrared ray transmission phenomenon and a saturation phenomenon occurs in the infrared image; And determining the user authentication result as authentication failure when at least one of the transmission phenomenon and the saturation phenomenon occurs.
  • the determining of the user authentication result may include, when it is determined that the liveness test result is successful, extracting a first facial feature from the encrypted face image obtained through the card reader; Extracting a second facial feature from at least one of the color image and the infrared image; And determining a face authentication result based on a comparison result between the first facial feature and the second facial feature.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an overview of a user authentication system using a security card according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a user authentication system including a security card and a user authentication device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram for describing an operation of a user authentication device according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of a user authentication method according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an overview of a user authentication system using a security card according to an embodiment.
  • the user 110 may attempt user authentication through the user authentication device 130.
  • the user 110 may refer to a person who attempts to authenticate a user to the user authentication device 130, and may also be referred to as an authentication target.
  • the user 110 may recognize the card to the user authentication device 130 for user authentication, and the user authentication device 130 may perform a user authentication procedure when the card is recognized.
  • the user authentication procedure is based on the liveness test process and face image, which distinguishes whether the subject is a living genuine object or a fake object such as paper, photograph, digital device, or model. It may include a face authentication process to determine.
  • the user authentication procedure may include determining whether the card is valid.
  • the user authentication device 130 may receive card information from the card and determine whether the card is a valid card based on the received card information (eg, card identification information, etc.). If the card is determined to be a valid card, the user authentication device 130 continues to perform the user authentication procedure of the liveness test process and the face authentication process, and if it is determined that the card is not a valid card, the user authentication process is stopped and the user (110) access can be blocked.
  • the card may be a security card 120 including a face image.
  • the security card 120 may be, for example, a biometric ID card in which a face image is compressed or encrypted and stored. Since the security card 120 stores the face image, even if the face authentication algorithm is changed in another system, the previously issued security card can be used interchangeably.
  • information such as a name, an email address, a unique identification code, a private key, a public key, a certificate, and personal data may be further encrypted and stored in the security card 120.
  • the user 110 may attempt to authenticate a user to the user authentication device 130 by using the security card 120, and the user authentication device 130 may use the security card 120 together with the encrypted face image obtained by the user.
  • User authentication may be performed using an image of the face of (110).
  • the user authentication device 130 may acquire a color image and an infrared image of the face of the user 110 through the image acquisition unit 140.
  • the user authentication device 130 performs a liveness test on the user 110 through an infrared image and/or a color image, and based on a face image and a color image and/or an infrared image acquired from the security card 120 Face authentication can be performed.
  • the biometric information (eg, a face image) stored in the security card 120 is transmitted to the card reader 150. It may be transmitted to the user authentication device 130 through the.
  • the card reader 150 may include a communication unit (not shown) capable of performing a short-range wireless communication function.
  • the user authentication device 130 acquires a face image of the face 160 of the user 110 through the image acquisition unit 140 and analyzes the image in real time. Face authentication may be performed by comparing the image with the face image displayed in the face image (color image and/or infrared image).
  • the user authentication device 130 The accuracy of user authentication by compensating for the shortcomings of the security card 120 by capturing the face 160 to obtain a face image, and performing face authentication based on the acquired face image and the face image obtained from the security card 120 And security can be improved.
  • the user authentication device 130 uses data used in the user authentication process (e.g., a face image acquired from the security card 120, a color image acquired through the image acquisition unit 140), and By deleting the infrared image, etc.), problems that may occur due to leakage of biometric information can be prevented in advance.
  • the user authentication device 130 may improve the accuracy of user authentication by effectively filtering out spoofing attacks by a model, a photo, or a display device by performing a liveness test as well as simply performing face authentication.
  • the disadvantages of the method using only the existing security card 120 and the disadvantages of the method using only biometrics are effectively overcome at the same time, so that the accuracy is improved.
  • High user authentication technology can be implemented.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a user authentication system including a security card and a user authentication device according to an exemplary embodiment.
  • the user authentication system includes a security card 120 and a user authentication device 130.
  • the security card 120 may include a user's face image corresponding to the security card 120.
  • the security card 120 may further include personal information related to a corresponding user or information on a unique identification code.
  • the security card 120 may be a smart card series card capable of short-range communication using a frequency of 13.56 MHz.
  • the security card 120 may be used as a user authentication tool that transmits encrypted and stored information to the user authentication device 130 when a user authentication event occurs.
  • the security card 120 may include a microchip 220, an antenna 210 connected to the microchip 220, and a storage unit (not shown) that stores a face image and other related information.
  • the antenna 210 may be included in a communication unit (not shown), and the communication unit may perform communication with an external device having a short-range wireless communication function.
  • Data stored in the security card 120 may be stored in an encrypted form. Data stored in the storage unit of the security card 120 may be transmitted to the outside of the security card 120 through the antenna 210.
  • the form of the security card 120 is not limited by the contents described in the drawings or the embodiments, and may be implemented in various forms. For example, if it includes an antenna capable of performing proximity communication and a chip that stores specific data, it may be used regardless of its shape.
  • the user authentication device 130 may include a light source 230, an infrared camera 250, a color camera 240, a card reader 150, a control unit 260, and a storage unit 270. .
  • Occurrence of a user authentication event by the user authentication device 130 is, for example, the security card 120 is tagged on the card reader 150, or the infrared camera 250 or the color camera 240 is a face area. This may be achieved when it is detected that the object has approached the user authentication device 130 through the proximity sensor.
  • a user authentication event occurs, a series of user authentication processes including a liveness inspection process and/or a face authentication process are performed.
  • the light source 230 may include an infrared light source that emits infrared light toward a user.
  • the infrared camera 250 may acquire an infrared image including the user's face area.
  • the color camera 240 may acquire a color image including the user's face area.
  • the card reader 150 may acquire a face image stored in the security card 120.
  • the acquired face image, infrared image, and/or color image may be temporarily stored in the storage unit 270.
  • the controller 260 controls the overall operation of the user authentication device 130.
  • the controller 260 may transmit/receive control and processing data of each component of the user authentication device 130 and execute an operation according to a user authentication success or a user authentication failure according to the user's access authority.
  • the controller 260 may determine a user authentication result based on at least one of a face image, an infrared image, and a color image acquired from the security card 120 and generate a control signal according to the user authentication result. .
  • the controller 260 may perform a liveness test on the user based on the acquired infrared image. When it is determined that the user is a real object as a result of the liveness test, the controller 260 may determine that the liveness test result is successful. In this case, the controller 260 may perform face authentication to determine a face authentication result.
  • the control unit 260 determines that the liveness test result is a failure when it is determined that the user is a fake object as a result of the liveness test, determines that the final result of user authentication has failed, and blocks the user's access or restricts access. Can be controlled.
  • control unit 260 may perform a process of checking whether an infrared image is saturated or transmitted during a liveness test and/or a process of checking the existence of a reflection point that is reflected by infrared rays from the user's pupils in the infrared image. I can.
  • the controller 260 may check whether at least one of a transmission phenomenon and a saturation phenomenon of infrared rays has occurred in the infrared image, and when at least one of the transmission phenomenon and the saturation phenomenon occurs, determine a user authentication result as authentication failure.
  • control unit 260 may perform a process of checking whether an infrared image and/or a color image is detected in a box area corresponding to a display of an electronic device, a photo, or a paper, or whether a finger is detected during the liveness test. I can. When a corresponding box area is detected or a body part such as a finger is detected, the controller 260 may determine a user authentication result as authentication failure without performing face authentication.
  • the controller 260 when it is determined that there is a reflection point that is reflected in the user's pupil in the infrared image, the controller 260 performs face authentication based on at least one of a face image stored in the card, a color image, and an infrared image. I can. Alternatively, when it is determined that the corresponding reflection point does not exist in the infrared image, the controller 260 may determine the user authentication result as authentication failure. In addition, the controller 260 may check whether the user's face region exists in the infrared image and/or the color image, and if the detection of the face region fails, the user authentication result may be determined as the authentication failure.
  • the controller 260 performs a liveness test based on an infrared image and, when it is determined that the liveness test result is successful, A face authentication result may be determined based on the information on the face area displayed in the face image.
  • the face image stored on the card may be an encrypted face image.
  • the controller 260 extracts the first facial feature from the encrypted face image obtained through the card reader 150, and The second facial feature may be extracted from at least one of the infrared images acquired through the infrared camera 250.
  • the controller 260 determines a first facial feature by extracting and analyzing facial feature points from a face image acquired from a card, and extracting and analyzing facial feature points from a color image and/or an infrared image to determine the first facial feature. 2 Can determine facial features.
  • the controller 260 may compare the first facial feature and the second facial feature, and determine a face authentication result based on the comparison result between the first facial feature and the second facial feature. For example, the controller 260 may calculate a similarity between the first facial feature and the second facial feature, and determine that the face authentication result is successful when the calculated similarity is greater than or equal to a threshold value. If the similarity is less than the threshold value, it may be determined that the face authentication result has failed.
  • the controller 260 may control the storage unit 270 to delete the infrared image, the color image, and the face image of the card acquired in the user authentication process.
  • the user authentication device 130 basically performs user authentication based on the user's face authentication, but unlike other authentication devices, the false recognition rate and the false rejection rate are significantly lowered by using the face image stored in the card and the face image acquired through the camera. It can increase security and ease of use.
  • the user authentication device 130 performs a user registration process in the card issuing process, thereby providing convenience to users and administrators, and providing an advantage of enabling easy installation and operation in a plug-and-play manner.
  • the user authentication system does not store biometric information for face authentication in the user authentication device 130 or other external server, but biometric information such as a face image stored in the security card 120 owned by the user. Since it operates in a one-time use method in the user authentication device 130, it is free from hacking for biometric information, and provides an effect of lowering the cost of managing personal information and the cost of building an authentication system.
  • the third party may lose the security card 120 even if the security card 120 is lost. Since it is impossible to use the security card 120, the user authentication system provides excellent security.
  • FIG. 3 is a diagram for describing an operation of a user authentication device according to an exemplary embodiment.
  • the user authentication device may monitor whether or not a user authentication event occurs due to recognition of the access of the security card 120 to the card reader 150.
  • the user authentication device is authorized to the corresponding security card 120 based on the card information transmitted from the security card 120 through the card reader 150. It is possible to check whether or not it is the secured card 120.
  • the corresponding security card 120 is the authorized security card 120, a user authentication event occurs, and a face image stored in the security card 120 may be transmitted to the user authentication device through short-range wireless communication.
  • the corresponding face image may be decoded by the controller 260 and stored in the storage unit 270.
  • the controller 260 may analyze the face image acquired from the security card 120 to extract a first facial feature corresponding to the first biometric information.
  • the first facial feature may include facial feature point information.
  • the controller 260 may temporarily store information on the extracted first facial feature in the storage unit 270.
  • the controller 260 may activate the light source 230, the color camera 240, and the infrared camera 240 to photograph the face of a user holding the security card 120.
  • the light source 230 may emit infrared rays toward the user's face 160, and the infrared camera 250 receives the reflected light reflected by the infrared rays emitted from the light source 230 and returned to the user's face 160. It is possible to obtain an infrared image in which the face area of is displayed.
  • the color camera 240 may photograph the user's face 160 to obtain a color image in which the face area is displayed.
  • the controller 260 may perform a liveness test based on the acquired infrared image and/or color image.
  • the liveness test is a test to distinguish between a real person's face and a fake face reproduced through photographs, models, and images. If it is determined that it is not a real person's face, the liveness test result is determined to be a failure. If it is determined that it is a human face, the liveness test result may be determined to be a success.
  • the liveness test is a process in which the light source 230 emits infrared rays of a random pattern, and checks whether a transmission phenomenon and/or a saturation phenomenon appears in the infrared image, and whether the user's face area exists in the infrared image B. It may include a process of checking whether there is a reflection point that is reflected by infrared rays in the pupil of the user. This process may include a process of detecting a pupil region of a user in an infrared image and examining whether a reflection point exists in the detected pupil region. When it is confirmed that transmission or saturation has occurred, or when the corresponding reflection point is not detected, the liveness test result may be determined to be a failure.
  • the liveness test may perform a process of checking whether an area of a box corresponding to a display of an electronic device, a photo, or paper is detected in an infrared image and/or a color image, and whether a finger is detected.
  • the liveness test result may be determined to be a failure.
  • the liveness test result is determined to have failed, it may be determined that the user authentication result has finally failed without proceeding to the next step. Conversely, if the liveness test result is determined to be successful, the face authentication procedure can be operated.
  • the controller 260 may analyze a color image and/or an infrared image to extract a second facial feature corresponding to the second biometric information from the color image.
  • the second facial feature may include facial feature point information extracted from a color image and/or an infrared image.
  • the controller 260 detects a user's face region from a color image and/or an infrared image, and features facial feature points (e.g., feature points located in areas such as eyes, nose, tail of the mouth, eyebrows, etc.) Can be extracted as the second facial feature.
  • the controller 260 may temporarily store information on the extracted second facial feature in the storage unit 270.
  • the controller 260 may compare the first facial feature and the second facial feature to calculate a similarity between the two facial features. When the calculated similarity level satisfies a specific condition (eg, when it is greater than or equal to a threshold value), the controller 260 may determine that face authentication has been successful, and when the corresponding condition is not satisfied, it may determine that face authentication has failed.
  • a specific condition eg, when it is greater than or equal to a threshold value
  • the controller 260 may transmit user authentication result information according to the user authentication result or may perform a corresponding operation according to the user authentication success. For example, if the liveness test result is determined to fail or the face authentication result is determined to fail, the user authentication is finally determined to have failed, and the control unit 260 performs a control operation to block access to the gate 310 can do. When it is determined that both the liveness test result and the face authentication result are successful, the user authentication is finally determined to be successful, and the control unit 260 permits access to the gate 310 and performs a control operation such as opening the gate. You can do it.
  • the controller 260 uses data used for user authentication in the storage unit 270 (eg, information obtained from the security card 120). , Infrared image, color image, user authentication result information, etc.) can be controlled to be deleted. Accordingly, the user authentication device does not need to have a separate database for storing the registered user's biometric information, thereby fundamentally eliminating the risk of hacking the biometric information.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of a user authentication method according to an exemplary embodiment.
  • the user authentication method may be performed by the user authentication device described herein.
  • the user authentication device may wait for a card such as a security card to access the card reader.
  • the card reader of the user authentication device may be waiting by broadcasting a request signal for acquiring the information of the security card.
  • step 415 the user authentication device monitors whether the card has been recognized. As a result of monitoring, if the card is not recognized, the user authentication device returns to step 410 and continues to wait.
  • a card reader capable of performing short-range wireless communication may check whether or not the security card is authorized. For example, the user authentication device may verify whether the security card is an authorized card by verifying an issuing code or a unique identification code stored in the security card. If it is determined that the card is unauthorized, the user authentication device returns to the standby state of step 410.
  • a user authentication event occurs, and the user authentication device acquires information stored in the card through a card reader in step 420.
  • the user authentication device may obtain information on a face image or a unique identification code stored in the card through, for example, a card reader.
  • the user authentication device may temporarily store the obtained face image or information on the unique identification code by decoding it.
  • an infrared camera or a color camera may detect a face area, or a user authentication event may be generated when an object approaches the user authentication device through a proximity sensor.
  • the user authentication device extracts a first facial feature from information acquired through a card reader.
  • the user authentication device may decrypt the encrypted face image acquired through the card reader, and extract the first facial feature from the decrypted face image.
  • the user authentication device may extract face feature point information by analyzing the decoded face image.
  • the user authentication device may temporarily store information on the extracted first facial feature in the storage unit.
  • step 430 the user authentication device activates the light source. As the light source is activated, infrared rays are emitted towards the user.
  • the user authentication device acquires a color image in which the face area of the user, which is the subject of user authentication, is displayed through the color camera, and acquires an infrared image in which the face area of the user is displayed through the infrared camera.
  • the user authentication device may acquire a color image and an infrared image in which the user's face area appears in real time, and determine a user authentication result based on at least one of an infrared image, a color image, and a face image acquired from a card.
  • the user authentication device may perform a liveness test and a face authentication process.
  • the user authentication apparatus may perform a liveness test to discriminate whether the user is a real object in step 440, and determine whether the liveness test result satisfies a preset condition in step 445.
  • the user authentication device may check whether a user's face region exists in a color image and/or an infrared image. When detection of the face region in the infrared image and/or the color image fails, the user authentication device may determine the user authentication result as authentication failure. The user authentication device performs an operation of detecting a user's face area in real time from a color image and/or an infrared image, and if the face area is not detected after a specific time, the liveness test result does not satisfy the condition. And finally determine that user authentication has failed.
  • the user authentication device checks whether at least one of infrared transmission and saturation occurs in the infrared image, and if at least one of the transmission and saturation occurs, the liveness test result does not satisfy the condition. It can be determined that the user authentication has failed.
  • the user authentication device checks whether there is a reflection point that is reflected from the user's pupil in the infrared image, and if it is determined that the corresponding reflection point does not exist in the infrared image, the liveness test result does not satisfy the condition. And finally determine that user authentication has failed.
  • the user authentication device performs a process of checking whether a box area corresponding to a display, photo, or paper of an electronic device is detected in an infrared image and/or a color image, and whether a finger is detected, and the corresponding box area or finger, etc. When a body part of is detected, it is determined that the result of the liveness test does not satisfy the condition, and finally, it may be determined that user authentication has failed.
  • the user authentication device terminates the user authentication process and deletes related data from the storage unit through step 460.
  • the user authentication device may perform a face authentication process. For example, when it is determined that the reflection point of the pupil exists in the infrared image, the user authentication device may determine that the liveness test result satisfies the condition. In this case, an operation of performing face authentication is performed based on a face image, a color image and/or an infrared image stored in the card, so that a face authentication result may be determined.
  • the user authentication device extracts a second facial feature from the color image and/or the infrared image.
  • the user authentication device may analyze a color image and/or an infrared image, analyze a face image displayed in the color image and/or the infrared image, and extract feature point information of the face.
  • the user authentication device may temporarily store information on the extracted second facial feature in the storage unit.
  • the user authentication device determines a face authentication result based on the first facial feature and the second facial feature.
  • the user authentication device may determine a similarity by comparing the first facial feature and the second facial feature, and may determine a face authentication result based on a comparison result between the first facial feature and the second facial feature.
  • the user authentication apparatus may perform face authentication by comparing feature points each of the first facial feature and the second facial feature to determine whether the face of the same user is the same.
  • the user authentication device may perform a processing operation corresponding to the user authentication success. If the face authentication result is a failure, the user authentication device may perform a processing operation corresponding to the user authentication failure, such as blocking or not allowing the user's access.
  • the user authentication device deletes related data from the storage unit in step 460.
  • the user authentication device may delete an infrared image, a color image, and a face image obtained from the card from the storage unit during the user authentication process. Accordingly, after the user authentication process, biometric information on the user who attempted user authentication does not remain in the user authentication device or other device.
  • the apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and/or a combination of a hardware component and a software component.
  • the devices and components described in the embodiments are, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable gate array (FPGA). , A programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions, such as one or more general purpose computers or special purpose computers.
  • the processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications executed on the operating system. Further, the processing device may access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of software.
  • OS operating system
  • the processing device may access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of software.
  • the processing device is a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that it may include.
  • the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller.
  • other processing configurations are possible, such as a parallel processor.
  • the method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium.
  • the computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like alone or in combination.
  • the program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and usable to those skilled in computer software.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks.
  • -A hardware device specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • Examples of program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • the hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operation of the embodiment, and vice versa.

Abstract

보안 카드를 이용한 사용자 인증 장치 및 사용자 인증 방법이 개시된다. 사용자 인증 장치는 카드가 인식되는 경우, 상기 카드에 저장된 얼굴 이미지를 획득하는 카드 리더기, 사용자를 향해 적외선을 방사하는 적외선 광원, 사용자의 얼굴 영역을 포함하는 적외선 이미지를 획득하는 적외선 카메라, 사용자의 얼굴 영역을 포함하는 컬러 이미지를 획득하는 컬러 카메라, 및 적외선 이미지, 컬러 이미지 및 얼굴 이미지 중 적어도 하나에 기초하여 사용자 인증 결과를 결정하고, 사용자 인증 결과에 따른 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함한다. 제어부는 적외선 이미지를 기초로 라이브니스 검사를 수행하여 라이브니스 검사 결과가 성공인 것으로 결정된 경우, 컬러 이미지 및 적외선 이미지 중 적어도 하나에 나타난 얼굴 영역의 정보와 카드로부터 획득한 얼굴 이미지에 기초하여 얼굴 인증 결과를 결정한다.

Description

보안 카드를 이용한 사용자 인증 장치 및 사용자 인증 방법
아래 설명은 보안 카드를 이용한 사용자 인증 장치 및 사용자 인증 방법에 관한 것이다.
중요 시설을 포함하는 보안이 필요한 시설의 출입구에는 일반적으로 출입자의 신분을 확인하고 출입 권한에 따라 사용자의 출입을 통제하는 사용자 인증 시스템이 설치되고 있다. 이러한 사용자 인증 시스템에서는 사용자의 출입 권한을 확인하기 위한 수단으로서 출입 카드가 널리 사용되고 있으며, 보안성을 높이기 위해 생체 인증을 사용하는 출입 통제 시스템도 개발되었다.
출입 카드를 이용하는 방식의 경우, 출입 카드의 분실, 미반납, 권한이 없는 제3자가 출입 카드를 습득하거나 편취하여 시설에 출입하는 문제가 발생할 우려가 있다. 또한, 얼굴, 지문, 홍채 등의 생체 정보를 이용하는 출입 통제 시스템은 위 설명된 출입 카드를 이용하는 방식의 문제점을 극복할 수는 있으나, 오거부율이 존재하고, 사용자가 많아 질수록 오인식율이 높아지며 출입 통제 시스템의 구현을 위한 비용이 커진다는 한계가 존재한다. 또한, 사용자의 고유한 생체 정보의 저장 및 관리에 많은 비용이 지출되며, 생체 정보의 해킹에 대한 우려도 존재한다.
위와 같은 문제점들을 효과적으로 해소할 수 있는 사용자 인증 기술에 대한 연구와 개발이 요구된다.
일 실시예에 따른 사용자 인증 장치는, 카드가 인식되는 경우, 상기 카드에 저장된 얼굴 이미지를 획득하는 카드 리더기; 사용자를 향해 적외선을 방사하는 적외선 광원; 상기 사용자의 얼굴 영역을 포함하는 적외선 이미지를 획득하는 적외선 카메라; 상기 사용자의 얼굴 영역을 포함하는 컬러 이미지를 획득하는 컬러 카메라; 및 상기 적외선 이미지, 상기 컬러 이미지 및 상기 얼굴 이미지 중 적어도 하나에 기초하여 사용자 인증 결과를 결정하고, 상기 사용자 인증 결과에 따른 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 적외선 이미지를 기초로 라이브니스 검사를 수행하여 상기 라이브니스 검사 결과가 성공인 것으로 결정된 경우, 상기 컬러 이미지 및 상기 적외선 이미지 중 적어도 하나에 나타난 얼굴 영역의 정보와 상기 카드로부터 획득한 얼굴 이미지에 기초하여 얼굴 인증 결과를 결정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 적외선 이미지를 기초로 라이브니스 검사를 수행하여 상기 라이브니스 검사 결과가 성공인 것으로 결정된 경우, 상기 컬러 이미지 및 상기 적외선 이미지 중 적어도 하나에 나타난 얼굴 영역의 정보와 상기 카드로부터 획득한 얼굴 이미지에 기초하여 얼굴 인증 결과를 결정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 사용자 인증 결과가 결정된 경우, 상기 획득한 적외선 이미지, 상기 획득한 컬러 이미지 및 상기 획득한 얼굴 이미지를 저장부에서 삭제하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 적외선 이미지에서 상기 적외선이 사용자의 동공에 반사되어 나타난 반사점의 존재 여부를 검사하고, 상기 적외선 이미지에 상기 반사점이 존재하지 않는 것으로 결정된 경우, 상기 사용자 인증 결과를 인증 실패로 결정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 적외선 이미지에 동공의 반사점이 존재하는 것으로 결정된 경우, 상기 컬러 이미지 및 상기 적외선 이미지 중 적어도 하나와 상기 카드에 저장된 얼굴 이미지에 기초하여 얼굴 인증을 수행할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 적외선 이미지에서 상기 사용자의 얼굴 영역의 존재 여부를 검사하고, 상기 적외선 이미지에서 상기 얼굴 영역의 검출이 실패한 경우, 상기 사용자 인증 결과를 인증 실패로 결정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 적외선 이미지에서 적외선의 투과 현상 및 포화 현상 중 적어도 하나가 발생하였는지 여부를 검사하고, 상기 투과 현상 및 상기 포화 현상 중 적어도 하나가 발생한 경우 상기 사용자 인증 결과를 인증 실패로 결정할 수 있다.
상기 카드는, 암호화된 얼굴 이미지를 포함하는 보안 카드이고, 상기 제어부는, 상기 라이브니스 검사 결과가 성공인 것으로 결정된 경우, 상기 카드 리더기를 통해 획득한 암호화된 얼굴 이미지에서 제1 얼굴 특징을 추출하고, 상기 컬러 이미지 및 상기 적외선 이미지 중 적어도 하나에서 제2 얼굴 특징을 추출하고, 상기 제1 얼굴 특징과 상기 제2 얼굴 특징 간의 비교 결과에 기초하여 얼굴 인증 결과를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따른 사용자 인증 방법은, 카드 리더기를 통해 카드에 저장된 얼굴 이미지를 획득하는 단계; 사용자를 향해 적외선을 방사하는 단계; 사용자의 얼굴 영역을 포함하는 적외선 이미지와 상기 사용자의 얼굴 영역을 포함하는 컬러 이미지를 획득하는 단계; 및 상기 적외선 이미지, 상기 컬러 이미지 및 상기 얼굴 이미지 중 적어도 하나에 기초하여 사용자 인증 결과를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 사용자 인증 결과를 결정하는 단계는, 상기 적외선 이미지를 기초로 라이브니스 검사를 수행하여 상기 라이브니스 검사 결과가 성공인 것으로 결정된 경우, 상기 컬러 이미지 및 상기 적외선 이미지 중 적어도 하나에 나타난 얼굴 영역의 정보와 상기 카드로부터 획득한 얼굴 이미지에 기초하여 얼굴 인증 결과를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 사용자 인증 방법은, 상기 사용자 인증 결과가 결정된 경우, 상기 획득한 적외선 이미지, 상기 획득한 컬러 이미지 및 상기 획득한 얼굴 이미지를 저장부에서 삭제하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 사용자 인증 결과를 결정하는 단계는, 상기 적외선 이미지에서 상기 적외선이 사용자의 동공에 반사되어 나타난 반사점의 존재 여부를 검사하는 단계; 및 상기 적외선 이미지에 상기 반사점이 존재하지 않는 것으로 결정된 경우, 상기 사용자 인증 결과를 인증 실패로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 사용자 인증 결과를 결정하는 단계는, 상기 적외선 이미지에 동공의 반사점이 존재하는 것으로 결정된 경우, 상기 카드에 저장된 얼굴 이미지와, 상기 컬러 이미지 및 상기 적외선 이미지 중 적어도 하나에 기초하여 얼굴 인증을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 사용자 인증 결과를 결정하는 단계는, 상기 적외선 이미지에서 상기 사용자의 얼굴 영역의 존재 여부를 검사하는 단계; 및 상기 적외선 이미지에서 상기 얼굴 영역의 검출이 실패한 경우, 상기 사용자 인증 결과를 인증 실패로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 사용자 인증 결과를 결정하는 단계는, 상기 적외선 이미지에서 적외선의 투과 현상 및 포화 현상 중 적어도 하나가 발생하였는지 여부를 검사하는 단계; 및 상기 투과 현상 및 상기 포화 현상 중 적어도 하나가 발생한 경우 상기 사용자 인증 결과를 인증 실패로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 사용자 인증 결과를 결정하는 단계는, 상기 라이브니스 검사 결과가 성공인 것으로 결정된 경우, 상기 카드 리더기를 통해 획득한 암호화된 얼굴 이미지에서 제1 얼굴 특징을 추출하는 단계; 상기 컬러 이미지 및 상기 적외선 이미지 중 적어도 하나에서 제2 얼굴 특징을 추출하는 단계; 및 상기 제1 얼굴 특징과 상기 제2 얼굴 특징 간의 비교 결과에 기초하여 얼굴 인증 결과를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 보안 카드를 활용한 사용자 인증 시스템의 개요를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 보안 카드와 사용자 인증 장치를 포함하는 사용자 인증 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 사용자 인증 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 사용자 인증 방법의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 일 실시예에 따른 보안 카드를 활용한 사용자 인증 시스템의 개요를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 사용자(110)는 사용자 인증 장치(130)를 통해 사용자 인증을 시도할 수 있다. 본 명세서에서, 사용자(110)는 사용자 인증 장치(130)에 사용자 인증을 시도하고자 하는 사람을 가리킬 수 있으며, 인증 대상자로도 지칭될 수 있다. 사용자(110)는 사용자 인증을 위해 사용자 인증 장치(130)에 카드를 인식시킬 수 있고, 사용자 인증 장치(130)는 카드가 인식되면 사용자 인증 절차를 수행할 수 있다. 사용자 인증 절차는 검사 대상자가 살아있는 진짜 객체(genuine object)인지, 아니면 종이, 사진, 디지털 기기, 모형 등의 가짜 객체(fake object)인지 여부를 구별하는 라이브니스 검사 과정과 얼굴 이미지에 기초하여 인증 결과를 결정하는 얼굴 인증 과정을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 사용자 인증 절차는 카드의 유효성 여부를 판단하는 과정을 포함할 수 있다. 사용자 인증 장치(130)는 카드가 인식되면 카드로부터 카드 정보를 수신하고, 수신한 카드 정보(예, 카드 식별 정보 등)를 기초로 해당 카드가 유효한 카드인지 여부를 결정할 수 있다. 사용자 인증 장치(130)는 해당 카드가 유효한 카드인 것으로 결정되면 라이브니스 검사 과정과 얼굴 인증 과정의 사용자 인증 절차를 계속 수행하고, 해당 카드가 유효한 카드가 아닌 것으로 결정되면 사용자 인증 절차를 중단하고 사용자(110)의 접근을 차단할 수 있다.
본 명세서에서, 카드는 얼굴 이미지를 포함하는 보안 카드(120)일 수 있다. 보안 카드(120)는 예를 들어 얼굴 이미지가 압축 또는 암호화되어 저장되어 있는 생체 ID 카드일 수 있다. 보안 카드(120)가 얼굴 이미지를 저장함으로써, 다른 시스템에서 얼굴 인증 알고리즘이 변경되더라도 기존에 발급된 보안 카드가 호환되어 사용될 수 있다는 장점을 제공한다.
실시예에 따라, 보안 카드(120)에는 이름, 이메일 주소, 고유 식별 부호, 개인 키, 공개 키, 인증서, 개인 데이터 등의 정보가 더 암호화되어 저장되어 있을 수 있다. 사용자(110)는 보안 카드(120)를 활용하여 사용자 인증 장치(130)에 사용자 인증을 시도할 수 있으며, 사용자 인증 장치(130)는 보안 카드(120)에서 획득한 암호화된 얼굴 이미지와 함께 사용자(110)의 얼굴을 촬영한 이미지를 이용하여 사용자 인증을 수행할 수 있다. 이 때, 사용자 인증 장치(130)는 이미지 획득부(140)를 통해 사용자(110) 얼굴에 대한 컬러 이미지와 적외선 이미지를 획득할 수 있다. 사용자 인증 장치(130)는 적외선 이미지 및/또는 컬러 이미지를 통해 사용자(110)에 대한 라이브니스 검사를 수행하며, 보안 카드(120)로부터 획득한 얼굴 이미지와 컬러 이미지 및/또는 적외선 이미지에 기초하여 얼굴 인증을 수행할 수 있다.
사용자(110)가 사용자 인증 장치(130)의 카드 리더기(150)에 보안 카드(120)를 태그하는 경우, 보안 카드(120)에 저장된 생체 정보(예, 얼굴 이미지)가 카드 리더기(150)를 통해 사용자 인증 장치(130)에 전송될 수 있다. 카드 리더기(150)는 근거리 무선 통신 기능을 수행할 수 있는 통신부(미도시)를 포함할 수 있다. 사용자 인증 장치(130)는 이미지 획득부(140)를 통해 사용자(110)의 얼굴(160)에 관한 얼굴 이미지를 획득하고, 실시간으로 이미지 분석을 수행하는 것에 의해 보안 카드(120)로부터 획득한 얼굴 이미지와, 얼굴 이미지(컬러 이미지 및/또는 적외선 이미지)에 나타난 얼굴 이미지를 비교하여 얼굴 인증을 수행할 수 있다.
보안 카드(120)의 경우, 보안 카드(120)를 소유한 사용자(110)가 실제로 정당한 권한이 있는지 여부를 판단하기 어려운 측면이 있는데, 사용자 인증 장치(130)는 카메라를 통해 사용자(110)의 얼굴(160)을 촬영하여 얼굴 이미지를 획득하고, 획득한 얼굴 이미지와 보안 카드(120)로부터 획득한 얼굴 이미지에 기초하여 얼굴 인증을 수행함으로써 보안 카드(120)의 단점을 보완하여 사용자 인증의 정확도와 보안성을 개선할 수 있다. 또한, 사용자 인증 장치(130)는 사용자 인증 결과가 도출되면, 사용자 인증 과정에서 이용된 데이터(예, 보안 카드(120)로부터 획득한 얼굴 이미지, 이미지 획득부(140)를 통해 획득한 컬러 이미지 및 적외선 이미지 등)를 삭제함으로써, 생체 정보의 유출로 인해 발생할 수 있는 문제점들을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 사용자 인증 장치(130)는 단순히 얼굴 인증을 수행하는 것 뿐만 아니라 라이브니스 검사를 수행함으로써, 모형이나 사진, 디스플레이 장치에 의한 스푸핑 공격을 효과적으로 걸러 내어 사용자 인증의 정확도를 개선시킬 수 있다.
따라서, 본 명세서에서 제안하는 사용자 인증 장치(130)와 사용자 인증 방법에 의하면, 기존의 보안 카드(120)만을 이용하는 방식이 가지는 단점들과 생체 인식만을 이용한 방식이 가지는 단점들을 동시에 효과적으로 극복하여 정확도가 높은 사용자 인증 기술의 구현이 가능해 진다.
이하, 사용자 인증 장치(130)와 사용자 인증 장치(130)에 의해 수행되는 사용자 인증 방법을 보다 자세히 설명한다.
도 2는 일 실시예에 따른 보안 카드와 사용자 인증 장치를 포함하는 사용자 인증 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 사용자 인증 시스템은 보안 카드(120)와 사용자 인증 장치(130)를 포함한다. 보안 카드(120)는 보안 카드(120)에 대응하는 사용자의 얼굴 이미지를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 보안 카드(120)는 해당 사용자와 관련된 개인 정보나 고유 식별 부호에 대한 정보를 더 포함할 수도 있다.
일 실시예에서, 보안 카드(120)는 13.56MHz의 주파수를 사용하는 근거리 통신이 가능한 스마트 카드 계열의 카드일 수 있다. 보안 카드(120)는 사용자 인증 이벤트의 발생 시 암호화되어 저장된 정보를 사용자 인증 장치(130)로 전송하는 사용자 인증용 도구로 이용될 수 있다. 보안 카드(120)는 마이크로칩(220), 마이크로칩(220)과 연결된 안테나(210), 얼굴 이미지와 그 밖에 관련 정보를 저장하는 저장부(미도시)를 포함할 수 있다. 안테나(210)는 통신부(미도시)에 포함될 수도 있으며, 통신부는 근거리 무선 통신 기능을 가지는 외부 기기와 통신을 수행할 수 있다. 보안 카드(120)에 저장된 데이터는 암호화된 형태로 저장될 수 있다. 보안 카드(120)의 저장부에 저장된 데이터는 안테나(210)를 통해 보안 카드(120)의 외부로 전송될 수 있다.
본 명세서에서 보안 카드(120)의 형태는 도면이나 실시예에 기술된 내용에 의해 한정되지 않으며, 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 근접 통신을 수행할 수 있는 안테나와 특정 데이터를 저장하는 칩(chip)을 포함하는 것이면 형태에 상관없이 이용될 수 있다.
일 실시예에 따른 사용자 인증 장치(130)는 광원(230), 적외선 카메라(250), 컬러 카메라(240), 카드 리더기(150), 제어부(260) 및 저장부(270)를 포함할 수 있다.
사용자 인증 장치(130)에 의한 사용자 인증 이벤트의 발생은, 예를 들어 보안 카드(120)가 카드 리더기(150)에 태깅(tagging)되거나, 적외선 카메라(250)나 컬러 카메라(240)가 얼굴 영역을 검출하거나 또는 근접 센서를 통해 객체가 사용자 인증 장치(130)로 접근했음이 감지된 경우에 이루어질 수 있다. 사용자 인증 이벤트가 발생하는 경우, 라이브니스 검사 과정 및/또는 얼굴 인증 과정을 포함하는 일련의 사용자 인증 과정이 수행된다.
일 실시예에서, 광원(230)은 사용자를 향해 적외선을 방사하는 적외선 광원을 포함할 수 있다. 적외선 카메라(250)는 사용자의 얼굴 영역을 포함하는 적외선 이미지를 획득할 수 있다. 컬러 카메라(240)는 사용자의 얼굴 영역을 포함하는 컬러 이미지를 획득할 수 있다. 카드 리더기(150)는 보안 카드(120)와 같은 카드가 인식되는 경우, 보안 카드(120)에 저장된 얼굴 이미지를 획득할 수 있다. 획득한 얼굴 이미지, 적외선 이미지 및/또는 컬러 이미지는 저장부(270)에 임시적으로 저장될 수 있다.
제어부(260)는 사용자 인증 장치(130)의 전체적인 동작을 제어한다. 제어부(260)는 사용자 인증 장치(130)의 각 컴포넌트들의 제어 및 처리 데이터를 송수신하고, 사용자의 출입 권한에 따라 사용자 인증 성공 또는 사용자 인증 실패에 따른 동작을 실행시킬 수 있다.
예를 들어, 제어부(260)는 보안 카드(120)로부터 획득한 얼굴 이미지, 적외선 이미지 및 컬러 이미지 중 적어도 하나에 기초하여 사용자 인증 결과를 결정하고, 사용자 인증 결과에 따른 제어 신호를 생성할 수 있다. 제어부(260)는 획득한 적외선 이미지를 기초로 사용자에 대한 라이브니스 검사를 수행할 수 있다. 제어부(260)는 라이브니스 검사 결과, 사용자가 진짜 객체인 것으로 결정되는 경우 라이브니스 검사 결과가 성공인 것으로 결정할 수 있다. 이 경우, 제어부(260)는 얼굴 인증을 수행하여 얼굴 인증 결과를 결정할 수 있다. 제어부(260)는 라이브니스 검사 결과, 사용자가 가짜 객체인 것으로 결정되는 경우 라이브니스 검사 결과가 실패인 것으로 결정하고, 사용자 인증의 최종 결과가 실패한 것으로 결정하고 사용자의 접근을 차단하거나 출입을 제한하도록 제어할 수 있다.
제어부(260)는 예를 들어 라이브니스 검사 과정에서 적외선 이미지의 포화 및 투과 여부를 검사하는 과정 및/또는 적외선 이미지에서 적외선이 사용자의 동공에 반사되어 나타난 반사점의 존재 여부를 검사하는 과정을 수행할 수 있다. 제어부(260)는 적외선 이미지에서 적외선의 투과 현상 및 포화 현상 중 적어도 하나가 발생하였는지 여부를 검사하고, 해당 투과 현상 및 포화 현상 중 적어도 하나가 발생한 경우 사용자 인증 결과를 인증 실패로 결정할 수 있다.
다른 예로, 제어부(260)는 라이브니스 검사 과정에서 적외선 이미지 및/또는 컬러 이미지에서 전자 장치의 디스플레이나 사진, 종이 등에 대응하는 박스 영역의 검출 여부, 손가락 등의 검출 여부를 검사하는 과정을 수행할 수 있다. 제어부(260)는 해당 박스 영역이 검출되거나 또는 손가락 등의 신체 부위가 검출된 경우, 얼굴 인증을 수행하는 것 없이 사용자 인증 결과를 인증 실패로 결정할 수 있다.
또한, 적외선 이미지에 적외선이 사용자의 동공에 반사되어 나타난 반사점이 존재하는 것으로 결정된 경우, 제어부(260)는 카드에 저장된 얼굴 이미지와, 컬러 이미지 및 적외선 이미지 중 적어도 하나에 기초하여 얼굴 인증을 수행할 수 있다. 이와 다르게, 적외선 이미지에 해당 반사점이 존재하지 않는 것으로 결정된 경우, 제어부(260)는 사용자 인증 결과를 인증 실패로 결정할 수 있다. 또한, 제어부(260)는 적외선 이미지 및/또는 컬러 이미지에서 사용자의 얼굴 영역의 존재 여부를 검사하여, 얼굴 영역의 검출이 실패한 경우, 사용자 인증 결과를 인증 실패로 결정할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(260)는 적외선 이미지를 기초로 라이브니스 검사를 수행하여 라이브니스 검사 결과가 성공인 것으로 결정된 경우, 컬러 이미지 및/또는 적외선 이미지에 나타난 얼굴 영역의 정보와 카드로부터 획득한 얼굴 이미지에 나타난 얼굴 영역의 정보에 기초하여 얼굴 인증 결과를 결정할 수 있다. 카드에 저장된 얼굴 이미지는 암호화된 얼굴 이미지일 수 있다.
제어부(260)는 라이브니스 검사 결과가 성공인 것으로 결정된 경우, 카드 리더기(150)를 통해 획득한 암호화된 얼굴 이미지에서 제1 얼굴 특징을 추출하고, 컬러 카메라(240)를 통해 획득한 컬러 이미지 및 적외선 카메라(250)를 통해 획득한 적외선 이미지 중 적어도 하나에서 제2 얼굴 특징을 추출할 수 있다. 일 실시예에서, 제어부(260)는 카드로부터 획득한 얼굴 이미지에서 얼굴의 특징점들을 추출 및 분석하여 제1 얼굴 특징을 결정하고, 컬러 이미지 및/또는 적외선 이미지에서 얼굴의 특징점들을 추출 및 분석하여 제2 얼굴 특징을 결정할 수 있다.
제어부(260)는 제1 얼굴 특징과 제2 얼굴 특징을 비교하고, 제1 얼굴 특징과 제2 얼굴 특징 간의 비교 결과에 기초하여 얼굴 인증 결과를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(260)는 제1 얼굴 특징과 제2 얼굴 특징 간의 유사도를 계산하고, 계산된 유사도가 임계 값 이상인 경우에는 얼굴 인증 결과가 성공한 것으로 결정할 수 있다. 만약, 해당 유사도가 임계 값 미만인 경우에는 얼굴 인증 결과가 실패한 것으로 결정될 수 있다.
사용자 인증 결과가 결정된 후, 제어부(260)는 사용자 인증 과정에서 획득한 적외선 이미지, 컬러 이미지 및 카드의 얼굴 이미지를 저장부(270)에서 삭제하도록 제어할 수 있다.
사용자 인증 장치(130)는 기본적으로 사용자의 얼굴 인증에 의한 사용자 인증을 수행하나, 다른 인증 장치들과는 다르게 카드에 저장된 얼굴 이미지와 카메라를 통해 획득한 얼굴 이미지를 이용하여 오인식율과 오거부율을 현저히 낮추어 보안성과 사용 편리성을 높일 수 있다. 또한, 사용자 인증 장치(130)는 카드의 발급 과정에서 사용자 등록 과정이 수행되어, 사용자와 관리자에게 편의성을 제공하고, 플러그앤플레이 방식으로 손쉬운 설치 운용을 가능하게 하는 이점을 제공한다.
그리고, 사용자 인증 시스템은 얼굴 인증을 위한 생체 정보가 사용자 인증 장치(130)나 다른 외부의 서버에 저장하는 방식이 아니라, 사용자가 소유한 보안 카드(120)에 저장되어 있는 얼굴 이미지 등과 같은 생체 정보를 사용자 인증 장치(130)에서 일회성으로 사용하는 방식으로 동작하므로 생체 정보에 대한 해킹으로부터 자유롭고 개인 정보의 관리 비용 및 인증 시스템의 구축 비용을 낮추는 효과를 제공한다.
또한, 사용자 인증 시스템에서, 보안 카드(120)에 저장된 생체 정보는 사용자 인증 장치(130) 앞에서 사용자 인증을 시도하는 실제 사람으로부터 획득한 정보와 비교되므로, 보안 카드(120)가 분실되더라도 제3자의 보안 카드(120)의 편취 사용이 불가능하게 되어 사용자 인증 시스템은 우수한 보안성을 제공한다.
도 3은 일 실시예에 따른 사용자 인증 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 사용자 인증 장치는 카드 리더기(150)에 보안 카드(120)의 접근이 인식되어 사용자 인증 이벤트가 발생하는지 여부를 모니터링할 수 있다. 카드 리더기(150)를 통해서 보안 카드(120)의 접근이 인식되면, 사용자 인증 장치는 카드 리더기(150)를 통해 보안 카드(120)로부터 전달된 카드 정보에 기초하여 해당 보안 카드(120)가 인가된 보안 카드(120)인지 여부를 검사할 수 있다. 해당 보안 카드(120)가 인가된 보안 카드(120)인 경우, 사용자 인증 이벤트가 발생하고, 근거리 무선 통신을 통해 보안 카드(120)에 저장된 얼굴 이미지가 사용자 인증 장치에 전달될 수 있다. 해당 얼굴 이미지는 제어부(260)에 의해 복호화되고, 저장부(270)에 저장될 수 있다.
제어부(260)는 보안 카드(120)로부터 획득한 얼굴 이미지를 분석하여 제1 생체 정보에 해당하는 제1 얼굴 특징을 추출할 수 있다. 예를 들어, 제1 얼굴 특징은 얼굴의 특징점 정보를 포함할 수 있다. 제어부(260)는 추출한 제1 얼굴 특징에 대한 정보를 저장부(270)에 임시적으로 저장할 수 있다.
제어부(260)는 보안 카드(120)를 소지한 사용자의 얼굴을 촬영하도록 광원(230), 컬러 카메라(240) 및 적외선 카메라(240)를 활성화시킬 수 있다. 광원(230)은 사용자의 얼굴(160)을 향해 적외선을 방사할 수 있고, 적외선 카메라(250)는 광원(230)에서 방사된 적외선이 사용자의 얼굴(160)에 반사되어 되돌아온 반사광을 수광하여 사용자의 얼굴 영역이 나타난 적외선 이미지를 획득할 수 있다. 컬러 카메라(240)는 사용자의 얼굴(160)을 촬영하여 얼굴 영역이 나타난 컬러 이미지를 획득할 수 있다.
제어부(260)는 획득한 적외선 이미지 및/또는 컬러 이미지에 기초하여 라이브니스 검사를 수행할 수 있다. 라이브니스 검사는 실제 사람의 얼굴과 사진, 모형, 영상 등을 통해 재현된 가짜 얼굴을 구분하기 위한 검사로서, 실제 사람의 얼굴이 아니라고 판단된 경우에는 라이브니스 검사 결과가 실패인 것으로 결정되고, 실제 사람의 얼굴인 것으로 판단된 경우에는 라이브니스 검사 결과가 성공인 것으로 결정될 수 있다.
일 실시예에서, 라이브니스 검사는 광원(230)이 무작위 패턴의 적외선을 발광하고, 적외선 이미지에 투과 현상 및/또는 포화 현상이 나타나는지 여부를 확인하는 과정, 적외선 이미지에서 사용자의 얼굴 영역의 존재 여부나 적외선이 사용자의 동공에 반사되어 나타난 반사점의 존재 여부를 확인하는 과정을 포함할 수 있다. 이러한 과정은 적외선 이미지에서 사용자의 동공 영역을 검출하고, 검출된 동공 영역에서 반사점의 존재 여부를 검사하는 과정을 포함할 수 있다. 투과 현상이나 포화 현상이 발생한 것으로 확인된 경우나 해당 반사점이 검출되지 않은 경우, 라이브니스 검사 결과가 실패인 것으로 결정될 수 있다. 또한, 라이브니스 검사는 적외선 이미지 및/또는 컬러 이미지에서 전자 장치의 디스플레이나 사진, 종이 등에 대응하는 박스 영역의 검출 여부, 손가락 등의 검출 여부를 검사하는 과정을 수행할 수 있다. 적외선 이미지 및/또는 컬러 이미지에서 해당 박스 영역이 검출되거나 또는 손가락 등의 신체 부위가 검출된 경우, 라이브니스 검사 결과가 실패인 것으로 결정될 수 있다.
라이브니스 검사 결과가 실패로 결정된 경우에는, 다음 단계로 진행되지 않고 사용자 인증 결과가 최종적으로 실패한 것으로 결정될 수 있다. 이와 반대로, 라이브니스 검사 결과가 성공으로 결정된 경우에는 얼굴 인증 절차를 동작 시킬 수 있다.
얼굴 인증 절차가 동작하는 경우, 제어부(260)는 컬러 이미지 및/또는 적외선 이미지를 분석하여 컬러 이미지로부터 제2 생체 정보에 해당하는 제2 얼굴 특징을 추출할 수 있다. 제2 얼굴 특징은 컬러 이미지 및/또는 적외선 이미지에서 추출한 얼굴의 특징점 정보를 포함할 수 있다. 제어부(260)는 컬러 이미지 및/또는 적외선 이미지에서 사용자의 얼굴 영역을 검출하고, 검출된 얼굴 영역에서 얼굴의 특징점들(예, 눈, 코, 입 꼬리, 눈썹 등의 영역에 위치하는 특징점들)을 제2 얼굴 특징으로서 추출할 수 있다. 제어부(260)는 추출한 제2 얼굴 특징에 대한 정보를 저장부(270)에 임시적으로 저장할 수 있다.
제어부(260)는 제1 얼굴 특징과 제2 얼굴 특징을 비교하여 두 얼굴 특징 간의 유사도를 계산할 수 있다. 제어부(260)는 계산된 유사도가 특정한 조건을 만족(예, 임계 값 이상인 경우)시키면 얼굴 인증이 성공한 것으로 결정하고, 해당 조건을 만족시키지 않은 경우에는 얼굴 인증이 실패한 것으로 결정할 수 있다.
제어부(260)는 사용자 인증 결과에 따라 사용자 인증 결과 정보를 전송하거나 사용자 인증 성공에 따른 대응 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 라이브니스 검사 결과가 실패로 결정된 경우나 얼굴 인증 결과가 실패한 것으로 결정된 경우, 사용자 인증은 실패한 것으로 최종 결정되며, 제어부(260)는 게이트(310)로의 출입을 차단하는 제어 동작을 수행할 수 있다. 라이브니스 검사 결과와 얼굴 인증 결과가 모두 성공한 것으로 결정된 경우, 사용자 인증은 성공한 것으로 최종 결정되며, 제어부(260)는 게이트(310)로의 출입을 허용하여 게이트를 오픈(open)시키는 등의 제어 동작을 수행할 수 있다.
라이브니스 검사 및/또는 얼굴 인증 과정을 포함하는 사용자 인증 과정이 모두 종료되면, 제어부(260)는 저장부(270)에서 사용자 인증에 사용된 데이터들(예, 보안 카드(120)로부터 획득된 정보, 적외선 이미지, 컬러 이미지, 사용자 인증 결과 정보 등)을 삭제하도록 제어할 수 있다. 따라서, 사용자 인증 장치는 등록된 사용자의 생체 정보를 저장하는 별도의 데이터베이스를 구비할 필요가 없으며, 이에 따라 생체 정보의 해킹 위험을 근본적으로 제거할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 사용자 인증 방법의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 사용자 인증 방법은 본 명세서에서 설명되는 사용자 인증 장치에 의해 수행될 수 있다.
도 4를 참조하면, 단계(410)에서 사용자 인증 장치는 보안 카드와 같은 카드가 카드 리더기에 접근하는 것을 대기할 수 있다. 사용자 인증 장치의 카드 리더기는 보안 카드의 정보를 획득하기 위한 요청 신호를 방송하며 대기하고 있을 수 있다.
단계(415)에서, 사용자 인증 장치는 카드가 인식되었는지 여부를 모니터링한다. 모니터링 결과로서, 카드가 인식되지 않은 경우, 사용자 인증 장치는 단계(410)로 되돌아가 계속 대기한다. 일 실시예에서, 사용자가 보안 카드를 사용자 인증 장치의 카드 리더기에 근접시키면, 근거리 무선 통신을 수행할 수 있는 카드 리더기는 보안 카드의 인가 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 사용자 인증 장치는 보안 카드에 저장된 발급 코드나 고유 식별 부호를 검증하여 보안 카드가 인가된 카드인지 여부를 확인할 수 있다. 비인가된 카드인 것으로 확인된 경우, 사용자 인증 장치는 단계(410)의 대기 상태로 회귀한다.
카드가 인가된 카드인 것으로 인식되는 경우, 사용자 인증 이벤트가 발생되고, 사용자 인증 장치는 단계(420)에서 카드 리더기를 통해 카드에 저장된 정보를 획득한다. 사용자 인증 장치는 예를 들어 카드 리더기를 통해 카드에 저장된 얼굴 이미지나 고유 식별 부호에 대한 정보를 획득할 수 있다. 사용자 인증 장치는 획득한 얼굴 이미지나 고유 식별 부호에 대한 정보를 복호화하여 임시적으로 저장할 수 있다.
카드가 인식되는 경우 이외에도, 예를 들어 적외선 카메라나 컬러 카메라가 얼굴 영역을 검출하거나 또는 근접 센서를 통해 객체가 사용자 인증 장치로 접근했음이 감지된 경우에 사용자 인증 이벤트가 발생될 수 있다.
단계(425)에서, 사용자 인증 장치는 카드 리더기를 통해 획득한 정보에서 제1 얼굴 특징을 추출한다. 사용자 인증 장치는 카드 리더기를 통해 획득한 암호화된 얼굴 이미지를 복호화하고, 복호화된 얼굴 이미지에서 제1 얼굴 특징을 추출할 수 있다. 예를 들어, 사용자 인증 장치는 복호화된 얼굴 이미지를 분석하여 얼굴의 특징점 정보를 추출할 수 있다. 사용자 인증 장치는 추출된 제1 얼굴 특징에 대한 정보를 저장부에 임시적으로 저장시킬 수 있다.
단계(430)에서, 사용자 인증 장치는 광원을 활성화시킨다. 광원이 활성화됨에 따라 사용자를 향해 적외선이 방사된다.
단계(435)에서, 사용자 인증 장치는 컬러 카메라를 통해 사용자 인증의 대상자인 사용자의 얼굴 영역이 나타난 컬러 이미지를 획득하고, 적외선 카메라를 통해 사용자의 얼굴 영역이 나타난 적외선 이미지를 획득한다. 사용자 인증 장치는 실시간으로 사용자의 얼굴 영역이 나타난 컬러 이미지와 적외선 이미지를 획득하고, 적외선 이미지, 컬러 이미지 및 카드로부터 획득한 얼굴 이미지 중 적어도 하나에 기초하여 사용자 인증 결과를 결정할 수 있다. 사용자 인증 결과를 결정하기 위해, 사용자 인증 장치는 라이브니스 검사와 얼굴 인증 과정을 수행할 수 있다.
사용자 인증 장치는 단계(440)에서 사용자가 진짜 객체인지 여부를 구별하기 위한 라이브니스 검사를 수행하고, 단계(445)에서 라이브니스 검사 결과가 미리 설정된 조건을 만족시키는지 여부를 판단할 수 있다.
예를 들어, 사용자 인증 장치는 컬러 이미지 및/또는 적외선 이미지에서 사용자의 얼굴 영역의 존재 여부를 검사할 수 있다. 적외선 이미지 및/또는 컬러 이미지에서 얼굴 영역의 검출이 실패한 경우, 사용자 인증 장치는 사용자 인증 결과를 인증 실패로 결정할 수 있다. 사용자 인증 장치는 컬러 이미지 및/또는 적외선 이미지에서 사용자의 얼굴 영역을 실시간으로 검출하는 동작을 수행하고, 특정 시간을 지나도록 얼굴 영역이 검출되지 않는 경우에는 라이브니스 검사 결과가 조건을 만족시키지 않는 것으로 결정하고 최종적으로 사용자 인증이 실패한 것으로 결정할 수 있다.
또한, 사용자 인증 장치는 적외선 이미지에서 적외선의 투과 현상 및 포화 현상 중 적어도 하나가 발생하였는지 여부를 검사하고, 해당 투과 현상 및 포화 현상 중 적어도 하나가 발생한 경우에는 라이브니스 검사 결과가 조건을 만족시키지 않는 것으로 결정하고 최종적으로 사용자 인증이 실패한 것으로 결정할 수 있다.
또한, 사용자 인증 장치는 적외선 이미지에서 적외선이 사용자의 동공에 반사되어 나타난 반사점의 존재 여부를 검사하고, 적외선 이미지에 해당 반사점이 존재하지 않는 것으로 결정된 경우에는 라이브니스 검사 결과가 조건을 만족시키지 않는 것으로 결정하고 최종적으로 사용자 인증이 실패한 것으로 결정할 수 있다.
또한, 사용자 인증 장치는 적외선 이미지 및/또는 컬러 이미지에서 전자 장치의 디스플레이나 사진, 종이 등에 대응하는 박스 영역의 검출 여부, 손가락 등의 검출 여부를 검사하는 과정을 수행하고, 해당 박스 영역이나 손가락 등의 신체 부위가 검출된 경우, 라이브니스 검사 결과가 조건을 만족시키지 않는 것으로 결정하고 최종적으로 사용자 인증이 실패한 것으로 결정할 수 있다.
라이브니스 검사 결과가 해당 조건을 만족시키지 않는 경우, 사용자 인증 장치는 사용자 인증 과정을 종료시키고, 단계(460)을 통해 저장부에서 관련 데이터를 삭제한다.
라이브니스 검사 결과가 조건을 만족시켜, 라이브니스 검사 결과가 성공인 것으로 결정된 경우, 사용자 인증 장치는 얼굴 인증 과정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 적외선 이미지에 동공의 반사점이 존재하는 것으로 결정된 경우, 사용자 인증 장치는 라이브니스 검사 결과가 조건을 만족시키는 것으로 결정할 수 있다. 이 경우, 카드에 저장된 얼굴 이미지와 컬러 이미지 및/또는 적외선 이미지에 기초하여 얼굴 인증을 수행하는 단계가 수행되어, 얼굴 인증 결과가 결정될 수 있다.
라이브니스 검사 결과가 성공인 것으로 결정되어 얼굴 인증 과정이 수행되는 경우, 단계(450)에서 사용자 인증 장치는 컬러 이미지 및/또는 적외선 이미지에서 제2 얼굴 특징을 추출한다. 사용자 인증 장치는 컬러 이미지 및/또는 적외선 이미지를 분석하여 컬러 이미지 및/또는 적외선 이미지에 나타난 얼굴 이미지를 분석하여 얼굴의 특징점 정보를 추출할 수 있다. 사용자 인증 장치는 추출된 제2 얼굴 특징에 대한 정보를 저장부에 임시적으로 저장시킬 수 있다.
단계(455)에서, 사용자 인증 장치는 제1 얼굴 특징과 제2 얼굴 특징에 기초하여 얼굴 인증 결과를 결정한다. 사용자 인증 장치는 제1 얼굴 특징과 제2 얼굴 특징을 비교하여 유사도를 결정하고, 제1 얼굴 특징과 제2 얼굴 특징 간의 비교 결과에 기초하여 얼굴 인증 결과를 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 사용자 인증 장치는 제1얼굴 특징과 제2 얼굴 특징이 각각 나타내는 특징점들을 비교하여 동일 사용자의 얼굴인지 여부를 판단하여 얼굴 인증을 수행할 수 있다.
얼굴 인증 결과가 성공이면, 사용자 인증 장치는 사용자 인증 성공에 대응하는 처리 동작을 수행할 수 있다. 얼굴 인증 결과가 실패이면, 사용자 인증 장치는 사용자의 접근을 차단하거나 허용하지 않는 등의 사용자 인증 실패에 대응하는 처리 동작을 수행할 수 있다.
사용자 인증 결과가 결정되는 경우, 사용자 인증 장치는 단계(460)에서 저장부에서 관련 데이터를 삭제한다. 예를 들어, 사용자 인증 결과가 결정된 경우, 사용자 인증 장치는 사용자 인증 과정에서 획득한 적외선 이미지, 컬러 이미지 및 카드로부터 획득한 얼굴 이미지를 저장부에서 삭제할 수 있다. 따라서, 사용자 인증 과정 이후에는 사용자 인증을 시도한 사용자에 대한 생체 정보가 사용자 인증 장치나 다른 장치에 잔존하지 않게 된다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

Claims (15)

  1. 카드가 인식되는 경우, 상기 카드에 저장된 얼굴 이미지를 획득하는 카드 리더기;
    사용자를 향해 적외선을 방사하는 적외선 광원;
    상기 사용자의 얼굴 영역을 포함하는 적외선 이미지를 획득하는 적외선 카메라;
    상기 사용자의 얼굴 영역을 포함하는 컬러 이미지를 획득하는 컬러 카메라; 및
    상기 적외선 이미지, 상기 컬러 이미지 및 상기 얼굴 이미지 중 적어도 하나에 기초하여 사용자 인증 결과를 결정하고, 상기 사용자 인증 결과에 따른 제어 신호를 생성하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 적외선 이미지를 기초로 라이브니스 검사를 수행하여 상기 라이브니스 검사 결과가 성공인 것으로 결정된 경우, 상기 컬러 이미지 및 상기 적외선 이미지 중 적어도 하나에 나타난 얼굴 영역의 정보와 상기 카드로부터 획득한 얼굴 이미지에 기초하여 얼굴 인증 결과를 결정하는,
    사용자 인증 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 사용자 인증 결과가 결정된 경우, 상기 획득한 적외선 이미지, 상기 획득한 컬러 이미지 및 상기 획득한 얼굴 이미지를 저장부에서 삭제하도록 제어하는, 사용자 인증 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 적외선 이미지에서 상기 적외선이 사용자의 동공에 반사되어 나타난 반사점의 존재 여부를 검사하고, 상기 적외선 이미지에 상기 반사점이 존재하지 않는 것으로 결정된 경우, 상기 사용자 인증 결과를 인증 실패로 결정하는, 사용자 인증 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 적외선 이미지에 동공의 반사점이 존재하는 것으로 결정된 경우, 상기 컬러 이미지 및 상기 적외선 이미지 중 적어도 하나와 상기 카드에 저장된 얼굴 이미지에 기초하여 얼굴 인증을 수행하는, 사용자 인증 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 적외선 이미지에서 상기 사용자의 얼굴 영역의 존재 여부를 검사하고, 상기 적외선 이미지에서 상기 얼굴 영역의 검출이 실패한 경우, 상기 사용자 인증 결과를 인증 실패로 결정하는, 사용자 인증 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 적외선 이미지에서 적외선의 투과 현상 및 포화 현상 중 적어도 하나가 발생하였는지 여부를 검사하고, 상기 투과 현상 및 상기 포화 현상 중 적어도 하나가 발생한 경우 상기 사용자 인증 결과를 인증 실패로 결정하는, 사용자 인증 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 카드는, 암호화된 얼굴 이미지를 포함하는 보안 카드이고,
    상기 제어부는,
    상기 라이브니스 검사 결과가 성공인 것으로 결정된 경우, 상기 카드 리더기를 통해 획득한 암호화된 얼굴 이미지에서 제1 얼굴 특징을 추출하고, 상기 컬러 이미지 및 상기 적외선 이미지 중 적어도 하나에서 제2 얼굴 특징을 추출하고, 상기 제1 얼굴 특징과 상기 제2 얼굴 특징 간의 비교 결과에 기초하여 얼굴 인증 결과를 결정하는, 사용자 인증 장치.
  8. 카드 리더기를 통해 카드에 저장된 얼굴 이미지를 획득하는 단계;
    사용자를 향해 적외선을 방사하는 단계;
    사용자의 얼굴 영역을 포함하는 적외선 이미지와 상기 사용자의 얼굴 영역을 포함하는 컬러 이미지를 획득하는 단계; 및
    상기 적외선 이미지, 상기 컬러 이미지 및 상기 얼굴 이미지 중 적어도 하나에 기초하여 사용자 인증 결과를 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 사용자 인증 결과를 결정하는 단계는,
    상기 적외선 이미지를 기초로 라이브니스 검사를 수행하여 상기 라이브니스 검사 결과가 성공인 것으로 결정된 경우, 상기 컬러 이미지 및 상기 적외선 이미지 중 적어도 하나에 나타난 얼굴 영역의 정보와 상기 카드로부터 획득한 얼굴 이미지에 기초하여 얼굴 인증 결과를 결정하는 단계
    를 포함하는 사용자 인증 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 사용자 인증 결과가 결정된 경우, 상기 획득한 적외선 이미지, 상기 획득한 컬러 이미지 및 상기 획득한 얼굴 이미지를 저장부에서 삭제하는 단계
    를 더 포함하는 사용자 인증 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 사용자 인증 결과를 결정하는 단계는,
    상기 적외선 이미지에서 상기 적외선이 사용자의 동공에 반사되어 나타난 반사점의 존재 여부를 검사하는 단계; 및
    상기 적외선 이미지에 상기 반사점이 존재하지 않는 것으로 결정된 경우, 상기 사용자 인증 결과를 인증 실패로 결정하는 단계
    를 포함하는 사용자 인증 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 사용자 인증 결과를 결정하는 단계는,
    상기 적외선 이미지에 동공의 반사점이 존재하는 것으로 결정된 경우, 상기 카드에 저장된 얼굴 이미지와, 상기 컬러 이미지 및 상기 적외선 이미지 중 적어도 하나에 기초하여 얼굴 인증을 수행하는 단계
    를 포함하는 사용자 인증 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 사용자 인증 결과를 결정하는 단계는,
    상기 적외선 이미지에서 상기 사용자의 얼굴 영역의 존재 여부를 검사하는 단계; 및
    상기 적외선 이미지에서 상기 얼굴 영역의 검출이 실패한 경우, 상기 사용자 인증 결과를 인증 실패로 결정하는 단계
    를 포함하는 사용자 인증 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 사용자 인증 결과를 결정하는 단계는,
    상기 적외선 이미지에서 적외선의 투과 현상 및 포화 현상 중 적어도 하나가 발생하였는지 여부를 검사하는 단계; 및
    상기 투과 현상 및 상기 포화 현상 중 적어도 하나가 발생한 경우 상기 사용자 인증 결과를 인증 실패로 결정하는 단계
    를 포함하는 사용자 인증 방법.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 카드는, 암호화된 얼굴 이미지를 포함하는 보안 카드이고,
    상기 사용자 인증 결과를 결정하는 단계는,
    상기 라이브니스 검사 결과가 성공인 것으로 결정된 경우, 상기 카드 리더기를 통해 획득한 암호화된 얼굴 이미지에서 제1 얼굴 특징을 추출하는 단계;
    상기 컬러 이미지 및 상기 적외선 이미지 중 적어도 하나에서 제2 얼굴 특징을 추출하는 단계; 및
    상기 제1 얼굴 특징과 상기 제2 얼굴 특징 간의 비교 결과에 기초하여 얼굴 인증 결과를 결정하는 단계
    를 포함하는 사용자 인증 방법.
  15. 제8항의 방법을 수행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록매체.
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