KR101676000B1 - 은행, 통신사 또는 보험사와 개인 사이에서 생성된 디지털 문서 내의 지문 감지 및 보안처리 방법 - Google Patents

Abstract

다중환경에서 디지털 문서 내의 지문 감지 및 보안처리 방법이 개시된다. 본 발명의 보안처리 방법은 지문 이미지가 포함된 원본 이미지로부터 지문 영역을 추출하는 단계와, 상기 지문 영역에 대하여 오려내기, 마스킹 및 모자이크 중 하나를 수행하여 보안 처리하는 단계를 수행함으로써, 디지털 이미지 문서에 포함된 지문을 시각적으로 확인할 수 없도록 보안 처리할 수 있다.

Description

은행, 통신사 또는 보험사와 개인 사이에서 생성된 디지털 문서 내의 지문 감지 및 보안처리 방법{Method for Detecting and Security-Processing Fingerprint in Digital Documents made between Bank, Telecommunications Firm or Insurance Company and Private person}

본 발명은 은행, 통신사, 보험거래 등 상호거래 프로세스 중에 유입되어 디지털 문서로 관리 되는 고객 자필의 서식 용지 및 신분증 서류에 포함되어 있는 지문의 위치와 존재 유무를 자동 감지하여, 보안처리(마스킹, 지문영역 추출 삭제, 모자이크)를 해주는 다중환경에서 디지털 문서 내의 지문 감지 및 보안처리에 관한 방법에 관한 것이다.

지문(Fingerprint)은 땀샘이 융기되어 일정한 흐름을 형성한 것인데, 그 형태가 개개인마다 서로 다르고 태어날 때의 모습 그대로 평생동안 변하지 않는 특성이 있어서, 개인 인증으로 널리 사용된다.

예컨대, 은행, 통신사, 보험사 등과 개인 간에 이루어지는 각종 거래 프로세스 중에는 다양한 문서가 사용되며, 이때 개인 인증을 위해서 고객의 주민번호나, 지문을 찍는 경우도 발생한다.

이렇게 생성된 문서는 스캔하여 jpg, tiff, bmp, jpg2000와 같은 포맷의 디지털 이미지 형태로 데이터베이스화 하여 보관하였다. 그러나 개인정보 보호의 필요가 중요해지고 관련 법제화가 수행됨에 따라, 디지털 형태로 보관 중이던 이미지 파일에 개인정보, 즉 주민번호와 지문을 제3자가 확인할 수 없도록 하기 위한 마스킹하거나 제거하는 등의 보안처리해야 할 필요가 생기고 있다.

디지털 문서에 기록된 주민번호나 지문을 보안처리하기 위해서는 우선, 해당 이미지 파일로부터 주민번호나 지문의 위치를 확인하고 그 위치에 대해 보안처리를 수행하여야 한다. 주민번호는 문자인식기술(OCR)을 적용하여 처리할 수 있지만, 지문은 그동안 별도의 솔루션이 존재하지 않아 사람이 일일이 모니터로 확인하여 지워야 하는 상황이었다. 현재 처리해야 할 누적 문서만 대략 45억 장으로 추정되며 이들 문서에 포함된 지문 이미지 부분을 자동으로 지워야 하는 솔루션이 필요한 실정이다.

본 발명의 목적은 문서 내에 특정위치가 아닌 비정형 위치에 존재하는 지문의 위치를 영상처리와 지문인식 기술을 적용하여 자동으로 검색할 수 있는, 다중환경에서 자동 지문 감지 및 보안처리에 관한 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 자동 검색된 지문의 좌표를 기반으로 마스킹 등의 보안처리를 수행할 수 있는 다중환경에서 자동 지문 감지 및 보안처리에 관한 방법을 제공함에 있다.

이상의 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 디지털 문서의 보안처리 방법은, 지문영역검출부가 지문 이미지가 포함된 원본 이미지로부터 지문 영역을 추출하되, 상기 지문 영역은 상기 지문 이미지를 포함하는 다각형 영역인 단계와, 상기 지문 영역에 대하여 오려내기, 마스킹 및 모자이크 중 하나를 수행하여 보안 처리하는 단계를 포함한다.

실시 예에 따라, 상기 지문영역을 추출하는 단계는, 후보영역검출부가 상기 원본 이미지에 대하여, 동일한 방향성을 가지는 복수 개의 선들이 밀집된 영역을 후보영역으로 선정하는 후보영역검출단계와, 상기 지문영역검출부가 상기 후보 영역들 중에서 지문의 특징 이미지가 검출되는 영역을 지문영역으로 최종 판단하는 지문영역검출단계의 2단계로 진행될 수 있다.

상기 후보영역검출단계의 구체적인 수행방법 중 하나로, 상기 후보영역검출부는 기준 길이의 복수 개의 선들이 동일한 방향으로 밀집된 영역이 하나 이상 인접하게 배치된 영역을 후보영역으로 선정할 수 있다. 여기서, 상기 기준 길이는 상기 지문영역의 길이보다 작게 설정할 수 있다.

상기 지문영역검출단계의 구체적인 수행방법 중 하나로, 상기 지문영역검출부는 상기 후보 영역에 대하여 지문 인식 알고리즘을 적용하여 구한 특징점 값이 기준 값 이상인 경우에 해당 후보 영역을 지문영역으로 판단할 수 있다.

상기 지문영역검출단계의 구체적인 수행방법 중 또 다른 하나로, 상기 지문영역검출부는 상기 후보 영역이 타원 형상이고, 상기 타원의 장축과 단축의 길이 비율이 기 설정된 유효범위 내에 있는 경우에 해당 후보 영역을 지문영역으로 판단할 수 있다.

다른 실시 예에 따라, 본 발명의 보안처리방법은, 전처리수행부가 상기 후보영역 검출단계를 수행하기 전에 상기 원본 이미지에 포함된 노이즈를 제거하는 전처리단계를 더 포함할 수 있다. 나아가, 상기 원본 이미지가 컬러 이미지인 경우라면, 전처리수행부는 상기 후보영역 검출단계를 수행하기 전에 상기 원본 이미지에 그레이 레벨의 이미지로 변환하는 전처리단계를 더 수행할 수 있다.

본 발명의 방법에 의하면, 지문 이미지가 포함된 이미지 문서로부터 지문 영역을 검출하여, 해당 지문을 시각적으로 확인할 수 없도록 잘라내거나, 마스킹 또는 모자이크 처리함으로써 개인정보 보호처리를 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 지문처리 장치의 블럭도,
도 2는 본 발명의 디지털 문서 내의 지문 감지 및 보안처리 방법의 설명에 제공되는 흐름도, 그리고
도 3은 도 2의 방법을 적용한 예를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 보안처리 장치(100)는 파일 형태로 보관중인 디지털 이미지 문서 내에 포함된 개인정보 중에서 지문 이미지를 식별해 내고, 해당 지문 이미지 영역(이하, '지문 영역'이라 함)을 제3 자가 볼 수 없도록 보안처리를 수행한다.

여기서 디지털 이미지 문서라 함은 jpg, tiff, bmp, jpg2000와 같은 디지털 이미지 포맷으로 저장된 문서(즉, 이미지)로서, 해당 이미지 내에 지문 이미지가 포함될 수 있다. 주로, 종이 문서를 스캔하여 생성하거나, 각종 워드프로세서 프로그램으로 작성하여 이미지 형태로 저장되거나, 이미지 제작 프로그램에 의해 직접 이미지로 생성될 수 있다. 또한, 디지털 이미지 문서는 복수 개의 페이지로 구성될 수도 있다. 다만, 이하에서는 한 페이지 이미지(또는 그 문서)를 기초로 설명하며, 간단히 '원본문서' 또는 '원본 이미지'라 칭한다.

지문영역은 도 3의 (a)와 (f)에서처럼, 지문 이미지를 포함하는 다각형 형상의 영역으로서, 지문 이미지를 포함할 수 있는 최소 사각형이 다른 영역을 침해하지 않으므로 바람직할 수 있다.

또한, 지문영역에 대한 보안처리는 제3자가 해당 디지털 원본 문서에 포함된 지문 이미지를 시각적으로 확인할 수 없도록 지우거나 마스킹하는 것을 의미하며, (1) 지문 영역을 '이미지 오려내기'하여 기본 색으로 처리하는 방법, (2) 지문 영역을 특정 색상으로 불투명하게 마스킹(Masking)하거나 모자이크(Mosaic) 하는 방법 등이 해당한다.

본 발명의 보안처리 장치(100)는 스탠드 얼론(Stand-Alone) 형태로 동작 가능하며, 실시 예에 따라서는 네트워크를 통해 보안처리의 대상이 되는 디지털 문서가 저장된 데이터베이스(미도시)에 연결될 수 있다. 이하에서는 단독으로 동작하는 보안처리 장치(100)를 중심으로 설명한다.

도 1을 참조하면, 보안처리 장치(100)는 보안처리의 대상이 되는 각종 디지털 원본 문서가 저장되는 저장매체(101)와, 메모리(103)와, 지문검출 및 보안처리를 수행할 제어부(110)를 포함한다.

제어부(110)는 다시 전처리수행부(111), 후보영역검출부(113), 지문영역검출부(115) 및 보안처리부(117)를 포함한다. 이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 지문검출 및 보안처리방법을 설명하면서 제어부(110)의 각 구성부의 동작을 설명한다. 앞서 설명한 것처럼, 하나의 문서 파일이 여러 페이지의 문서(이미지)가 포함되었다면, 도 2에 제시된 보안처리 방법은 페이지 단위로 수행된다.

<1. 지문영역 검색>

<컬러 이미지를 그레이 이미지로 변환: S201, S203>

우선, 전처리수행부(111)는 저장매체(101)로부터 메모리(103)로 로딩한 원본 문서가 컬러 문서이면(S203), 해당 원본 문서에서 컬러를 제거하고 그레이 레벨(Grey Level)로만 표시되는 그레이 문서로 변환한다(S203).

그러나, 본 발명의 방법은 컬러 이미지 상태에서도 수행할 수 있으므로, 그레이 이미지로의 변환이 필수적인 단계는 아니다. 다만, 그레이 이미지 상태에서도 지문영역을 검출할 수 있어서 특별히 컬러 이미지일 필요가 없고, 컬러 이미지의 경우 파일의 크기가 상대적으로 커서 처리속도가 떨어지는 등의 문제가 있으므로, 컬러 이미지 문서를 그레이 이미지로 변환하는 것이 바람직하다.

전처리수행부(111)는 컬러 공간 모델(YCbCr, HSI, CMYK 등) 중 그레이 레벨(Gray level) 이미지를 추출 할 수 있는 컬러 공간 모델을 사용하여, 컬러 이미지 문서를 그레이 레벨 이미지 문서로 변환할 수 있다.

<문서 내의 잡음 제거: S205>

저장매체(101)에 저장된 디지털 문서는 종이 문서를 스캔한 문서인 경우가 많고, 그런 스캔 문서에는 상당한 노이즈가 포함되어 있으므로, 배경과 전경(글자, 선, 이미지 등)을 구분하고 향샹시킬 필요가 있다. 또한, 잡음이 제거되면, 처리해야 할 데이터의 양이 줄어드는 효과가 있으므로 전처리 단계로 수행하는 것이 바람직하다.

다양한 잡음 제거 기술이 가능하지만, 예를 들어 웨이블릿 변환(wavelet transforms), 이산퓨리에변환 등의 다채널 샘플링 기술이 배경을 명확히 하고, 개별 전경의 형태를 명확히 하는데 유용하다.

예를 들어, 웨이블릿 변환(wavelet transforms)은 신호, 시스템, 프로세스의 모델을 특수한 신호의 집합으로 구성할 수 있다. 이 특수한 신호를 웨이블릿이라고 부르고, 국부적으로 존재하는 어떤 하나의 작은 파(Wavelet)를 패턴으로 하여 이것을 천이시키거나 확대, 축소의 스케일(scale)을 통하여 임의의 파형으로 표현한 것이다. 2차원 웨이블릿 변환은 저역 필터와 고역필터를 번갈아 수행하게 되는데, 웨이블릿 변환은 4개의 주파수 대역(LL, LH, HL, HH) 을 얻게 된다. 웨이블릿 변환은 세밀한 부분까지 분석이 가능하고, 노이즈 제거 및 높은 압축률로 데이터 처리를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

<후보영역 검출단계: S207>

잡음이 제거된 그레이 레벨 문서에 대하여, 지문영역을 검출하는 단계를 수행하게 된다. 지문 영역검출은 다양한 방법이 제시될 수 있으며, 본 발명에서는 지문이 가지는 특징에 주목하여 2 단계로 수행된다. 첫 단계는 지문이 복수 개의 대략 동일한 방향을 가지는 선들의 집합임을 고려하여, 후보영역검출부(113)가 동일한 방향성을 가지는 복수 개의 선들이 밀집된 영역을 후보 영역을 우선 선발하는 것이다. 두 번째 단계는, 지문영역검출부(115)가 그 후보영역 들에 대하여 지문 고유의 특징이 있는지를 판단함으로써 해당 문서에서 지문영역을 검출한다.

후보영역검출부(113)는 문서 전체에 대해 후보영역 검출 알고리즘을 수행하여 후보 영역을 찾는다. 동일한 방향성을 가지는 복수 개의 선들이 밀집된 영역을 후보 영역을 검출하는 세부 알고리즘은 여러 가지가 사용될 수 있다.

예컨대, 지문을 이루는 개별 선들은 나선형태를 가지지만, 그 나선의 분절된 선분들의 집합은 일정한 길이 단위에서 동일한 방향으로 인식될 수 있다. 따라서, 기준 길이의 복수 개의 선들이 동일한 방향으로 밀집된 영역이 하나 이상 인접하게 배치된 영역을 후보 영역으로 판단할 수 있다. 여기서, 기준 길이는 지문을 형성하는 나선의 분절된 단위 선분에 대응되므로, 지문 영역의 대표적인 가로 또는 세로 길이보다 작게 설정되어야 한다.

도 3은 이해를 돕기 위해 컬러 이미지 상태로 제시한 것이나 그레이 레벨 이미지로 처리하는 것이 바람직하다. 도 3의 (a)는 보안처리 대상이 되는 원본 스캔 이미지 문서로서, 글자들과, 일부 선들이 표시되어 있고, 일 측에 지문이 찍혀 있다. (b)와 (c)는, 단지 설명의 편리를 위해, 후보 영역 검출 알고리즘을 수행할 대상 영역을 예시적으로 도시한 것이고, (d)와 (e)는 후보영역검출부(113)가 후보영역 검출 알고리즘을 수행한 결과를 예시적으로 도시한 도면이다.

후보영역검출부(113)는 (b)영역을 후보 영역이 판단하면서도, (c)영역은 후보 영역으로 판단하지 않는다. (b)는 기준 길이 이상의 복수 개의 선들이 동일한 방향으로 밀집된 복수 개 영역(a1, a2, a3, a4)이 인접하게 배치된 형태이므로, (d)처럼 그 패턴 또는 방향성이 검출된다. 반면, (c)는 기준 길이 이상의 복수 개의 선들이 동일한 방향으로 밀집된 영역이 보이지 않는다.

<지문영역 최종 검출: S209>

후보영역검출부(113)가 후보영역을 찾으면, 지문영역검출부(115)는 후보영역들에 대해 지문의 특성이 있는지를 판단함으로써 해당 후보영역이 지문인지 여부를 최종 판단한다.

여기서 지문 특성이란, 지문이 반드시 가지는 반복적인 선 모양을 가지는 융선(Ridge)과 골(Valley), 융선이 갈라지는 분기점, 융선이 끊어지는 끝점, 굴곡이 위쪽에서 가장 큰 곳인 중심점 등이 해당한다. 그 밖에도 지문 특성에는 굴곡이 아래 쪽에서 가장 큰 곳인 '아래 중심점'도 있고, 지문의 융선 흐름이 세 방향에서 모이는 삼각주도 있다.

따라서 지문영역검출부(115)는 후보 영역에 대해 지문 고유의 특징이 포함되어 있는지 여부를 판단하여 해당 후보 영역이 지문 영역인지 여부를 최종 판단할 수 있다. 이때, 편의와 추출 난이도에 따라 아래 처리 과정 중 하나를 선택적으로 사용할 수 있다.

(선택 1) 지문형태 패턴 검색을 통해 지문의 형태에 따른 분류 알고리즘을 적용하여 해당 후보영역이 지문 이미지인지 판단할 수 있다. 후보 영역에 지문이 특징적으로 가지는 타원이 있고, 그 타원의 장축과 단축의 길이 비율(소위, 원심율)이 기 설정된 유효범위 내에 있는지를 판단하여 분류하는 기법으로, 실제 지문의 패턴을 통한 학습데이터와 비교를 통해 최종 지문영역으로 판단할 수 있다.

(선택 2) 지문 인식에 사용되는 고유 특징점 추출방법을 적용하여 해당 후보영역이 지문 이미지인지 판단할 수 있다. 지문 인식을 위해 특징점 데이터를 추출하는 기술을 적용하는 것으로 이진화, 세션(Session)화 등을 통한 특징점 추출을 수행하여, 획득된 특징점 값이 일정 점수 이상일 경우 최종 지문영역으로 판단할 수 있다.

도 3의 (b)는 실제 지문을 찍은 이미지이므로 지문이 가지는 특징들을 모두 가지고 있다. 따라서 도 3의 (b)는 위 3가지 방법 중 어떤 것을 적용하더라도 지문영역검출부(115)에 의해 지문영역으로 최종 판단될 수 있다.

한편, 실시 예에 따라, 지문영역검출부(115)는 문서의 한 페이지 안에 지문영역으로 최종 판단되지 않았지만, 최종 판단에서 지문과 매우 유사한 것으로 판단된 영역이 있는 경우에 별도로 해당 영역을 사용자가 확인하도록 태그를 부여하거나 특정 폴더에 저장하는 등의 처리를 수행할 수 있다.

<2. 지문영역에 대한 보안처리: S211>

지문영역검출부(115)는 지문영역을 최종 선정한 후 해당 지문영역의 좌표를 추출하여 보안처리부(117)에게 제공한다. 보안처리부(117)는 지문영역검출부(115)가 추출한 좌표를 기반으로 보안처리를 수행한다.

보안처리부(117)가 수행하는 보안처리는 해당 문서에서 지문이 시각적으로 인식되지 않도록 처리하는 것이다. 따라서 앞서 설명한 것처럼, 보안처리부(117)는 해당 좌표 영역을 이미지처리 기법상의 '오려내기'를 수행하거나, 해당 영역을 모자이크 처리하거나, 도 3의 (f)에서처럼 마스킹을 할 수도 있다.

보안처리부(117)는 보안처리가 완료된 문서를 소정의 분류 알고리즘에 따라 서로 다른 폴더에 저장하거나 다른 태그를 부여하는 등의 절차를 부가적으로 수행할 수 있다. 예컨대, 보안처리부(117)는 한 페이지 안에 지문영역 1개 검색되어 보안처리한 경우, 한 페이지 안에 2개 이상의 지문이 인식되어 보안 처리한 경우, 한 페이지 안에 지문영역이 없는 경우, 앞서 설명한 것처럼 지문유사 영역이 검출된 경우, 기타 예외사항이 발생 했을 경우로 구분하여, 보안처리된 문서를 정리할 수 있다.

Claims (8)

1. 은행, 통신사 또는 보험사와 개인 간에 생성된 디지털 문서의 보안처리 방법에 있어서,
   지문영역검출부가 지문 이미지가 포함된 상기 디지털 문서의 원본 이미지로부터 지문 영역을 추출하는 단계; 및
   상기 지문 영역에 대하여 오려내기, 마스킹 및 모자이크 중 하나를 수행하여 상기 디지털 문서를 보안 처리하는 단계를 포함하되,
   상기 지문 영역은 상기 지문 이미지를 포함하는 다각형 영역이며,
   상기 지문영역을 추출하는 단계는,
   후보영역검출부가 상기 원본 이미지에 대하여, 동일한 방향성을 가지는 복수 개의 선들이 밀집된 영역을 후보영역으로 선정하는 후보영역검출단계; 및
   상기 지문영역검출부가 상기 후보 영역 중에서 지문의 특징 이미지가 검출되는 영역을 지문영역으로 최종 판단하는 지문영역검출단계를 포함하고,
   상기 후보영역검출단계에서 상기 후보영역검출부는 기준 길이의 복수 개의 선들이 동일한 방향으로 밀집된 영역이 하나 이상 인접하게 배치된 영역을 후보영역으로 선정하되, 상기 기준 길이는 지문을 형성하는 나선의 분절된 단위 선분의 길이에 대응되며,
   상기 지문영역검출단계에서 상기 지문영역검출부는 상기 후보 영역이 타원 형상이고, 상기 타원의 장축과 단축의 길이 비율이 기설정된 유효범위 내에 있는 경우에 해당 후보 영역을 지문영역으로 판단하는 것을 특징으로 하는 디지털 문서의 보안처리 방법.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 지문영역검출단계에서,
   상기 지문영역검출부는 상기 후보 영역에 대하여 지문 인식 알고리즘을 적용하여 구한 특징점 값이 기준 값 이상인 경우에 해당 후보 영역을 지문영역으로 판단하는 것을 특징으로 하는 디지털 문서의 보안처리 방법.
   
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   전처리수행부가 상기 후보영역 검출단계를 수행하기 전에 상기 원본 이미지에 포함된 노이즈를 제거하는 전처리단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 문서의 보안처리 방법.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 원본 이미지가 컬러 이미지인 경우에, 전처리수행부가 상기 후보영역 검출단계를 수행하기 전에 상기 원본 이미지에 그레이 레벨의 이미지로 변환하는 전처리단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 문서의 보안처리 방법.

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