KR100198108B1 - A device of personally distinction using fingerprint and ic card - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지문과 집적회로(IC)카드를 이용한 본인 판별방법에 관한 것으로서, 특히 집적회로에 관한 것이다.The present invention relates to an identification method using a fingerprint and an integrated circuit (IC) card, and more particularly, to an integrated circuit.
카메라 프리즘, 반사경등을 취부하여 카드사용자의 지문이 입력되는 장치인 광학지문입력기(10)에서 지문입력과 엔티에스씨(NTSC)신호를 디지털로 영상정보를 변환케하는 영상처리기(20)로 인해 지문의 특징점을 추출하고 데이터를 얻는 중앙처리장치(30)로부터 집적회로(IC) 카드에 등록되어 지문 특징점 데이터를 얻게 되는 카드리더기(50)와 최초삽입부터 사용자 지문 입력 및 결과까지 일괄적으로 표시되는 표시장치(40)와 본인 판별결과를 전송 또는 집적회로(IC)카드 내부의 등록된 지문 데이터 이외의 지문과 비교시 지문특징점 정보가 전송되는 통신장치(60)를 구비하여 카드 등록자 이외에 카드 불법 도용을 방지하는 장치를 구성하여 카드의 등록자 지문과 카드 사용자의 지문 비교로 확실한 신원조회가 이루어지며 카드의 도용문제에 적극 대응할 수 있으며 특정지역 출입통제에 사용할 수 있다. 또안 보안을 유지하여 비밀자료를 저장하기 위해 특정기구로 사용하려는 것을 제한 할 수 있는 효과를 제공받는다.Due to the image processor 20 for attaching a camera prism, a reflector, etc., the optical fingerprint input device 10, which is a device for inputting a fingerprint of a card user, converts image information from a fingerprint input and NTSC signal to digital. The card reader 50, which is registered in the integrated circuit (IC) card from the central processing unit 30 that extracts the feature points of the fingerprint and obtains data, and obtains the fingerprint feature data, is displayed collectively from initial insertion to user fingerprint input and results. When the display device 40 and the identification result of the identification are compared with a fingerprint other than the registered fingerprint data in the integrated circuit (IC) card, the communication device 60 for transmitting fingerprint feature information is illegal. By configuring a device to prevent theft, the identity check is made by comparing the registrant fingerprint of the card with the fingerprint of the card user. And it may be used in certain areas access control. It also provides the effect of restricting the use of certain instruments to store confidential data in a secure manner.
Description
제1도는 본 발명의 전제구성을 나타내는 블럭도.1 is a block diagram showing the overall configuration of the present invention.
제2도는 특징점 추출 방법을 나타내는 흐름도.2 is a flowchart showing a feature point extraction method.
제3도는 매칭방법을 나타내는 흐름도.3 is a flowchart showing a matching method.
제4도는 본 발명의 동작상태를 나타내는 흐름도.4 is a flowchart showing an operating state of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 광학지문입력기 20 : 영상처리기10: optical fingerprint input 20: image processor
30 : 중앙처리장치 40 : 표시장치30: central processing unit 40: display device
50 : 카드리더기 60 : 통신장치50: card reader 60: communication device
21 : 화질개선 22 : 이진화21: image quality improvement 22: binarization
23 : 세선화 24 : 본원23 thinning 24
25 : 특징점추출25: feature point extraction
본 발명은 사용자 지문과 집적회로(IC)카드를 이용한 출입허용장치에 관한 것으로서, 특히 사용자의 실제 지문의 특징점과 직접회로가 내장된 IC 카드의 지문 특징점이 일치하는지 판단하여 표시수단을 통해 본인임을 알림과 동시에 외부의 통제실에 인증된 사용자 접근을 허용할 수 있도록 하는 사용자 지문과 집적회로(IC)카드를 이용한 출입허용장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for allowing access using a user's fingerprint and an integrated circuit (IC) card, and in particular, the user's identity is determined through the display means by determining whether the user's actual fingerprint's feature points and the IC's integrated fingerprint card match. The present invention relates to a device for allowing access using a user fingerprint and an integrated circuit (IC) card to allow authorized user access to an external control room at the same time as a notification.
일반적으로 사용되는 주민카드가 집적회로를 내장한 IC 카드로 대처되어 지금의 주민등록증, 의료보험증, 운전면허증, 신용카드, 출입국 통제용등으로 여러분야에서 한 장의 카드로 사용되고 있는데 이러한 기능이 확대된 카드가 비밀번호, 또는 경년변화가 심한 사진만으로 카드에 등록된 사람과 사용하려는 사람이 동일 인물임을 판별하게 되면 신뢰도에 문제가 생기며 카드를 카드등록자가 아닌 타인이 도용하여 사용할 경우 많은 문제를 야기시키는 문제점을 가지고 있다.Commonly used resident cards are dealt with IC cards with integrated circuits, which are now used as a single card for you, such as national ID cards, medical insurance cards, driver's licenses, credit cards, and immigration control cards. If a person who is registered on the card and the person who wants to use the card are the same person only with a password or a severe secular picture, there is a problem with the reliability. Have.
이러한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 사용자의 실제 지문특징점과 IC 카드에 등록된 지문의 특징점이 일치하는지 확인하여 확인에 대한 메시지를 표시하고 일치하지 않을 경우 통신수단을 통해 외부에 불법 및 출입 제한자의 접근을 알리는데 있다.An object of the present invention for solving the conventional problems is to check whether the actual fingerprint feature of the user and the feature point of the fingerprint registered on the IC card to display a message for confirmation and if it does not match to the outside through the communication means To inform illegal and restricted access.
이하 첨부된 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail the technical configuration of the present invention attached.
본 발명은 사용자 실제 지문과 IC 카드내에 등록된 지문 데이터가 일치하는 지를 확인하는 장치에 관한 것으로서, IC 카드에 등록된 지문데이타를 읽어 들이는 카드리더기(50)와, 프리즘을 통해 사용자의 실제 지문을 입력받는 광학지문입력기(10)와, 상기 광학지문입력기(10)에서 반사되는 빛 에너지를 전기적인 신호로 변환하여 지문영상 신호로 처리하는 영상처리기(20)와, 상기 영상처리기(20)에서 출력하는 지문영상신호를 입력하고 상기 카드리더기(50)에서 출력하는 신호를 입력하여 IC 카드의 지문 데이터와 사용자의 실제 지문이 일치하는지를 비교 및 연산하여 판단하는 중앙처리장치(30)와, 상기 중앙처리장치(30)에서 판단된 신호를 사용자가 알수 있도록 표시하는 표시장치(40)와, 상기 중앙처리장치(30)에서 판단되어 출력하는 신호로부터 외부에 알릴 수 있도록 통신하는 통신장치(60)로 이루어진 구성을 가지고 있다.The present invention relates to a device for checking whether a user's actual fingerprint and the fingerprint data registered in the IC card match, the card reader 50 for reading the fingerprint data registered in the IC card, and the user's actual fingerprint through the prism The optical fingerprint input unit 10 that receives the input, the image processor 20 for converting the light energy reflected by the optical fingerprint input unit 10 into an electrical signal to process a fingerprint image signal, and in the image processor 20 A central processing unit 30 which inputs an output fingerprint image signal and inputs a signal output from the card reader 50 to compare and calculate whether the fingerprint data of the IC card matches the actual fingerprint of the user, and determines The display device 40 for displaying the signal determined by the processing device 30 so that the user can know, and the signal from the signal determined and output from the central processing device 30 to the outside. It can have a configuration consisting of the communication the communication device 60 to make.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the effects of the present invention configured as described above in detail.
본 발명은 사용자 실제 지문과 IC 카드내에 등록된 지문 데이터가 일치하는지를 확인하는 장치에 관한 것으로사, 제1도의 전체구성의 블록을 도시한 바와 같이 광학지문입력기(10)는 사람의 손을 프리즘에 올려놓으면 비스듬이 놓여있는 조명장치로부터 일측면에 있는 빛 산란판 즉 아크릴에 빛이 투과하여 지문을 선명하게 보이도록 하는데, 이때 프리즘에 분산되어 굴절된 빛은 반사하게 되어 반사거울를 통해 CCD카메라에 영상이 잡히게 된다.The present invention relates to a device for confirming whether a user's actual fingerprint and a fingerprint data registered in an IC card are identical. As shown in the block of the entire configuration of FIG. When placed on the light scattering plate on one side, that is, the acrylic, the light is transmitted through the light scattering plate, or acrylic, so that the fingerprint can be seen clearly. At this time, the scattered and refracted light is reflected to the CCD camera through the reflection mirror This is caught.
광학지문입력기(10)에서 출력하는 신호를 영상처리기(grabber)(20)는 사용자의 실제 지문을 입력하여 전기적인 신호(NTSC)인 아날로그(Analog)신호를 디지털 신호변환하여 영상신호로 변환하게 하고 중앙처리장치(30)에 출력하게 된다.The image processor (grabber) 20 inputs the actual fingerprint of the user to the signal output from the optical fingerprint input unit 10 to convert the analog signal (Analog) signal, which is an electrical signal (NTSC) to a digital signal to convert the image signal Output to the central processing unit 30.
한편 카드리더기(50)는 사용자의 지문 특징점을 모아 등록시킨 IC 카드의 데이터를 읽어 적절한 신호로 변환하여 중앙처리장치(30)로 출력하게 된다.On the other hand, the card reader 50 reads the data of the registered IC card by collecting the fingerprint feature points of the user, converts the data into an appropriate signal, and outputs the signal to the CPU 30.
이때, 중앙처리장치(CPU)(30)는 영상신호로부터 디지털 영상 정보를 받아 제2도의 특징점 추출방법과 같이 수행하게 된다.At this time, the CPU 30 receives the digital image information from the image signal and performs the same as the feature point extraction method of FIG.
특징점 추출방법은 프리즘에서 입력받은 지문 데이터는 전체적으로 그래이(gray) 분포가 일정하지 않아 지문 데이터 분간이 불분명하게 되어 실제 지문 차이가 나므로 지문의 특성을 고려하지 않고 절대치를 이용하여 회질개선후 이진화 하게 될 경우 지문데이타의 특성을 잃어 버리게 되므로 방향 이진필터를 이용하여 이진화하는 방법을 사용한다.In the feature extraction method, the fingerprint data input from the prism is not uniformly gray, so the minute of the fingerprint data becomes unclear, and the actual fingerprint difference is different. In this case, the characteristics of the fingerprint data are lost. Therefore, the method of binarization using a directional binary filter is used.
이진화가 끝난 지문화상은 세선화를 한다. 세선화된 지문데이타는 복원작업을 거쳐서 특징점이 추출된다. 복원작업에서는 일정 크기 이하는 제거하고 융선의 끊어진 부분들을 연결하게되어 특징점을 추출하고 본인 확인용 1:1 매칭알고리즘으로 특징점의 분포 및 특징점 간의 상대적인 위치 관계에 의해 광학지문입력기(10)로부터 입력된 지문의 특징점 데이터를 얻게 된다.The binarized fingerprint image is thinned. The thinned fingerprint data is extracted and the feature points are extracted. In the restoration work, a certain size or less is removed, and the broken parts of the ridge are removed, and the feature points are extracted. The 1: 1 matching algorithm for identity verification is input from the optical fingerprint input unit 10 by the relative positional relationship between the feature points distribution and the feature points. The feature data of the fingerprint is obtained.
이때 중앙처리장치(30)는 카드리더기(50)에서 전송된 데이터를 받아 사용자의 실제 지문과 일치하는지에 대한 매칭방법을 제3도면 같이 실행하게 된다.At this time, the central processing unit 30 receives the data transmitted from the card reader 50 and executes a matching method for matching with the user's actual fingerprint as shown in FIG. 3.
매칭방법은 매칭시작으로부터 초기화 및 매칭의 틀을 생성하게 되어 매칭을 의위데이터 존재 여부에 따라 사용자 입력 지문 정보를 초기화하고 등록된 지문 정보 또한 초기화한다. 이에 따라 후보 특징점 쌍을 선택하고 등록되는 기본 매팅에 따라 후보특징점 그룹을 선택하게 된다.The matching method generates a framework of initialization and matching from the start of matching, and initializes the matching according to the presence or absence of the pseudo data and also initializes the registered fingerprint information. Accordingly, candidate feature point pairs are selected, and candidate feature point groups are selected according to the registered basic matting.
히트그룹 선정과 등록으로 정밀매칭을 하게 되어 정수산정을 실행한다.Precise matching is performed by selecting and registering a hit group, and integer calculation is performed.
이러한 매칭과정은 본인 확인을 1:1 매칭알고리즘으로 지문에 존재하고 있는 특징점의 분포 및 특징점 간의 상대적인 위치 관계를 이용한 것이다.This matching process is based on the identification of the identity and the relative positional relationship between the feature points present in the fingerprint as 1: 1 matching algorithm.
특징으로는 이용 특징점 개수가 30에서 40개 정도이고, 지문의 중심부분을 이용하여 매칭하여, 지문의 정확한 중심점 위치를 모른다는 가정이 필요하다. 또한 지문의 회전에 의한 왜곡은 적은 편으로 대부분이 본인과 등록된 본인의 지문을 매칭하는 경우이고, 보안을 요하는 지역에서의 본인 확인용도이므로 동일지문을 상이한 지문으로 오인식하는 에라1(error)형식보다, 상이한 지문을 동일 지문으로 오인식하는 에라2(error)형식을 최대한 줄이는 것이 필요하다.As a feature, it is necessary to assume that the number of used feature points is about 30 to 40, and that the exact center point position of the fingerprint is not known by matching using the central portion of the fingerprint. In addition, there are few distortions caused by the rotation of the fingerprint, and most of them match the fingerprint of the registered person with me, and are used to verify the identity in the area requiring security. Rather than form, it is necessary to reduce as much as possible the error form that misidentifies different fingerprints into the same fingerprint.
따라서, 각 특징점이 가지는 특징점의 위치(X,Y좌표), 주변 융성의 방향, 주변 특징점 정보를 갖게되어 비교분석을 하게 된다.Therefore, the position of the feature points (X, Y coordinates), the direction of the surrounding melt, and the surrounding feature points information, which have each feature point, are compared and analyzed.
비교의 결과는 점수의 낮음과 높음으로 카드의 등록인과 카드 사용자가 동일인 여부를 표시장치를 통해 표시함과 동시에 통신장치를 통해 내부 및 외부 관리자에게 출입허용자 및 출입금지자의 접근을 신속하게 알리게 되는 것이다.The result of the comparison is the low and high score, which indicates whether the registrant of the card and the user of the card are the same. will be.
표시장치(40)는 중앙처리장치(30)에서 출력하는 전기적인 신호를 통해 최초의 삽입과정에서부터 사용자의 입력과 출력 결과까지 일괄적으로 표시하며 사용자로 하여금 IC 카드 입력과 지문 확인에 대한 정보를 문자로 실행하여 사용자가 눈으로 확인할 수 있도록 하며, 통신장치(60)는 중앙처리장치(30)가 IC 카드의 데이터와 사용자의 실제 지문을 비교하여 판단한 확인 정보를 내부 및 외부관리자에게 신속하게 알려 출입 허용자 및 출입금지자의 접근에 대한 정보를 출력하여 공개화할 수 있도록 하는 것이다.The display device 40 collectively displays from the initial insertion process to the user's input and output results through the electrical signal output from the central processing unit 30, and allows the user to display information on IC card input and fingerprint identification. It executes by text so that the user can check visually, and the communication device 60 promptly informs the internal and external managers of the confirmation information judged by the central processing unit 30 by comparing the data of the IC card with the actual fingerprint of the user. It is to make information public about the access of the grantee and the prohibitor.
중앙처리장치가 IC 카드 지문데이타와 사용자 실제 지문확인에 대한 동작 순서는 제4도의 흐름도에서 보는 바와 같이 동작시작신호로 카드리더기(50)에 사용자 카드를 삽입하고 번호를 입력한다. 이와 같이 삽입된 카드로부터 지문을 읽어들인다. 광학 지문입력기(10)에 사용자의 손가락을 올려놓으면 영상처리장치(20)에서는 지문의 디지털 영상데이타가 얻어지고 지문의 디지털 영상데이터는 중앙처리장치(30)에서 지문의 특징점을 추출하게 된다. 추출된 특징점과 집적회로(IC)카드 내부에 있는 사용자 지문 특징점과 비교를 통해 비교결과는 표시장치(40)를 통하거나 통신장비(60)를 통해 외부와의 연계된 기기를 통제하여 비교의 결과가 승인되어 사용 인정되었는지 또는 거부되었는지를 알려 주게 된다.The operation sequence of the IC card fingerprint data and the user's actual fingerprint confirmation by the central processing unit inserts the user card into the card reader 50 and inputs the number as the operation start signal as shown in the flowchart of FIG. The fingerprint is read from the inserted card. When the user's finger is placed on the optical fingerprint input device 10, the digital image data of the fingerprint is obtained in the image processing apparatus 20, and the digital image data of the fingerprint is extracted from the feature point of the fingerprint by the central processing unit 30. The comparison result is compared with the extracted feature point and the user's fingerprint feature point inside the integrated circuit (IC) card. The result of the comparison is controlled by controlling the device connected to the outside through the display device 40 or the communication device 60. You will be informed if the license has been approved, approved for use or rejected.
이와 같은 작용으로 카드의 등록자 지문과 카드사용자의 지문 비교로 확실한 신원조회가 이루어지며 카드의 도용 문제에 적극 대응할 수 있으며 특정지역 출입 통제에 사용할 수 있다. 또한 보안을 유지하며 비밀 자료를 저장하기 위해 특정 기구로 사용하려는 것을 제한하는 효과를 갖는 신규발명이다.In this way, the identity check is made by comparing the registrant fingerprint of the card with the fingerprint of the card user, and can actively respond to the theft problem of the card and can be used to control access to a specific area. It is also a new invention that has the effect of restricting its use as a specific organization to maintain security and to store confidential data.
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