KR101988365B1 - 얼굴 인식 시스템 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

얼굴 인식 시스템 및 그 방법이 개시된다.
본 발명의 실시 예에 따른 얼굴 인식 시스템은, 요청자의 얼굴 인식을 위한 얼굴정보와 비밀정보를 수집하는 정보 수집부, 상기 비밀정보를 이용하여 상기 얼굴정보를 변형시켜 요청자의 변형된 얼굴정보를 생성하는 얼굴 인식부, 사전에 등록된 사용자의 변환된 얼굴정보를 저장하는 데이터베이스부 및 상기 사용자의 변형된 얼굴정보와 상기 요청자의 변형된 얼굴정보를 매칭하여 일치 여부에 따른 사용자 인식결과를 판단하는 제어부를 포함한다.

Description

얼굴 인식 시스템 및 그 방법{FACE RECOGNITION SYSTEM AND METHOD}
본 발명은 얼굴 인식 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용자의 비밀정보를 이용하여 보완성이 강화된 얼굴 인식 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로 스마트폰이나 컴퓨터와 같은 개인 정보통신 단말기, 게이트 출입 시스템, 클라이언트 서버간 네트워크 시스템 및 온라인 결제 등에는 정당한 사용자의 인증을 위한 다양한 인식기술이 사용되고 있다.
기존의 인증과 이를 위한 인식 기술은 개인정보 유출에 취약한 사용자 아이디/패스워드(ID/PW), 주민등록번호, 휴대폰 번호 등을 보완하기 위하여 휴대폰 인증, 카드(예; 난수 카드, RF 태그, 신용카드) 인증 및 OTP(One Time Password) 인증을 병행하여 사용자 인증절차를 강화하고 있다.
그러나, 위와 같이 강화된 인증절차를 수행하기 위해서는 복잡한 인터넷 환경 및 모바일 환경의 인증 프로그램을 설치해야 하고, 복잡한 인증절차를 수행해야 하는 불편과 인증을 위해 카드나 OTP 단말을 반드시 소지해야만 하는 단점이 있다.
또한, 기존의 ID/PW 등의 인증정보는 해킹 등으로 인한 외부의 공격으로 유출시 악의적으로 도용될 수 있는 문제가 있다.
한편, 이러한 문제를 해결하고자 사용자의 고유한 지문, 음성 및 얼굴 등을 인식하는 생체 인식기술이 개발되고 있으나, 지문은 복제로 도용 가능하고 음성은 화자의 발화로 인한 유출과 녹음으로의 도용이 가능한 단점이 지적되고 있다.
특히 기존 얼굴인식 기술은 얼굴의 특징을 추출해서 패턴화함으로써 사용자를 유일하게 식별할 수 있는 인증기술로 개발되고 있다.
예컨대, 2D 얼굴인식인 경우 2차원 평면 얼굴의 특징 정보를 분석하고, 3차원 얼굴인식은 깊이 정보를 추가로 분석하는 것으로 개발되고 있다. 그러나 아직까지 산업에서 요구하는 수준의 인식 성능을 보여주지 못하고 있다.
이에, 최근에는 신경망 기법을 이용한 얼굴 인식 방식이 널리 연구되고 있으나 아직 얼굴인식 시스템이 운용되는 환경에 따라 신뢰할 수 있는 성능을 보여주지 못하고 있는 실정이다. 또한, 얼굴인식도 지문 및 음성과 마찬가지로 사진 등을 통해서 외부에서 쉽게 복제 및 도용할 수 있기 때문에 보안성에 문제점이 있다.
따라서, 사용자의 이용에 불편 없이 인증절차를 수행할 수 있으면서도 보안성이 강화된 얼굴 인식방안이 요구된다.
특허문헌 1 : 한국등록특허 제1087698호 (2011.11.30. 공고)
본 발명의 실시 예는 사용자만 인식하고 있는 비밀정보를 이용하여 변형된 얼굴정보를 사용자 인식정보로 등록하고 이를 통한 사용자 인식을 수행함으로써 상기 비밀정보에 의해 보안성이 강화된 얼굴 인식 시스템 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 실시 예는 별도의 저장이 필요 없는 사용자의 비밀정보를 통해 변형된 얼굴정보를 인식정보로 활용하여 외부 유출에 의한 프라이버시 침해 및 도용을 방지할 수 있는 얼굴 인식 시스템 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 얼굴 인식 시스템은, 요청자의 얼굴 인식을 위한 얼굴정보와 비밀정보를 수집하는 정보 수집부; 상기 비밀정보를 이용하여 상기 얼굴정보를 변형시켜 요청자의 변형된 얼굴정보를 생성하는 얼굴 인식부; 사전에 등록된 사용자의 변환된 얼굴정보를 저장하는 데이터베이스부; 및 상기 사용자의 변형된 얼굴정보와 상기 요청자의 변형된 얼굴정보를 매칭하여 일치 여부에 따른 사용자 인식결과를 판단하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 정보 수집부는, 다양한 인터페이스를 통해 상기 사용자의 패스워드, 패턴정보, 음성 인식 정보, 행위 패턴, 토큰 중 적어도 하나의 비밀정보를 수집 하며, 상기 비밀정보는 단독 또는 복합적으로 사용할 수 있다.
또한, 상기 얼굴 인식부는, 상기 비밀정보를 해시 및 암호화 중 적어도 하나의 변환 과정을 거쳐 사용할 수 있다.
또한, 상기 얼굴 인식부는, 상기 사용자의 비밀정보를 이용하여 얼굴정보를 변형시켜 상기 사용자의 변형된 얼굴정보를 등록할 수 있다.
또한, 상기 얼굴 인식부는, 상기 비밀정보를 이용하여 상기 얼굴정보를 치환, 변경, 왜곡, 삭제, 추가 중 적어도 하나의 패턴으로 변형할 수 있다.
또한, 상기 얼굴 인식부는, 상기 비밀정보의 종류와 입력 값에 따라서 다양한 상기 패턴의 고유한 얼굴 특징이 나타나도록 상기 변형된 얼굴정보를 생성할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 요청자의 얼굴 인식을 위한 사용자 입력메뉴를 제공하여 상기 요청자 비밀정보와 얼굴정보를 입력 받고, 상기 요청자의 변형된 얼굴 특징 검출에 따라 변형된 요청자 얼굴정보를 검출할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 등록된 상기 사용자의 변형된 얼굴정보에 대한 상기 요청자의 변형된 얼굴정보가 소정 비율 초과로 일치하면 사용자 인증에 성공한 것으로 판단하고, 상기 소정 비율 이하로 불일치하면 사용자 인증에 실패한 것으로 판단할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 측면에 따른, 단말기의 얼굴 인식 방법은, 요청자의 얼굴 인식을 위한 요청자 얼굴정보와 비밀정보를 수집하는 단계; 상기 요청자 얼굴정보를 요청자 비밀정보를 이용하여 변형시켜 요청자의 변형된 얼굴정보를 생성하는 단계; 및 사전에 등록된 사용자의 변형된 얼굴정보와 상기 요청자의 변형된 얼굴정보를 매칭하여 일치 여부에 따른 사용자 인식결과를 판단하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 수집하는 단계 이전에는, 사용자 인식정보 등록을 위한 사용자 얼굴정보와 사용자 비밀정보를 수집하는 단계; 상기 사용자 얼굴정보를 상기 사용자 비밀정보를 이용하여 변형시켜 사용자의 변형된 얼굴정보를 생성하는 단계; 및 상기 사용자의 변환된 얼굴정보를 등록하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 등록하는 단계는, 상기 사용자의 변환된 얼굴정보를 사용자 인식정보로 신규 등록하거나 기존에 등록된 상기 사용자 인식정보가 존재하는 경우 사용자 설정에 따라 상기 사용자의 변환된 얼굴정보로 변경하여 재등록 할 수 있다.
또한, 상기 변형된 얼굴정보를 생성하는 단계는, 상기 얼굴정보를 상기 비밀정보로 입력된 패스워드, 패턴정보, 음성 인식 정보, 행위 패턴, 토큰 중 적어도 하나를 단독 또는 복합적으로 사용하여 변형할 수 있다.
또한, 상기 사용자 인식결과를 판단하는 단계는, 상기 요청자 비밀정보를 이용하여 변형된 얼굴패턴을 인식하고, 상기 변형된 얼굴패턴에 따른 요청자의 변형된 얼굴 특징을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 사용자 인식결과를 판단하는 단계는, 상기 등록된 사용자의 변형된 얼굴정보에 대한 상기 요청자의 변형된 얼굴정보의 유사도가 소정 비율을 초과하면 사용자 인식에 성공한 것으로 판단하고, 상기 소정 비율 이하이면 사용자 인식에 실패한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 상기 수집하는 단계는, 상기 요청자의 타 단말기로부터 상기 요청자의 얼굴 인식을 위한 요청자 얼굴정보와 비밀정보를 수신하는 단계를 포함하고, 상기 사용자 인식결과를 판단하는 단계는, 상기 사용자 인식결과를 상기 타 단말기로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 일 측면에 따른 단말기의 얼굴 인식 방법은, 요청자의 얼굴 인식을 위한 요청자 얼굴정보와 비밀정보를 수집하는 단계; 상기 요청자 얼굴정보에서 추출한 얼굴 특징을 요청자 비밀정보를 이용하여 변형시켜 요청자의 변형된 얼굴정보를 생성하는 단계; 및 사전에 등록된 사용자의 변형된 얼굴정보와 상기 요청자의 변형된 얼굴정보를 매칭하여 일치 여부에 따른 사용자 인식결과를 판단하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 수집하는 단계 이전에는, 사용자 인식정보 등록을 위한 사용자 얼굴정보와 사용자 비밀정보를 수집하는 단계; 상기 사용자 얼굴정보에서 추출한 얼굴 특징을 상기 사용자 비밀정보를 이용하여 변형시켜 사용자의 변형된 얼굴정보를 생성하는 단계; 및 상기 사용자의 변환된 얼굴정보를 등록하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 변형된 얼굴정보를 생성하는 단계는, 상기 얼굴 특징을 상기 요청자 비밀정보로 입력된 패스워드, 패턴정보, 음성 인식 정보, 행위 패턴, 토큰 중 적어도 하나를 단독 또는 복합적으로 사용하여 변형할 수 있다.
또한, 상기 사용자 인식결과를 판단하는 단계는, 상기 등록된 사용자의 변형된 얼굴정보에 대한 상기 요청자의 변형된 얼굴정보의 유사도가 소정 비율을 초과하면 사용자 인식 성공으로 판단하고, 상기 소정 비율 이하이면 사용자 인식 실패로 판단할 수 있다.
또한, 상기 수집하는 단계는, 상기 요청자의 타 단말기로부터 상기 요청자의 얼굴 인식을 위한 요청자 얼굴정보와 비밀정보를 수신하는 단계를 포함하고, 상기 사용자 인식결과를 판단하는 단계는, 상기 사용자 인식결과를 상기 타 단말기로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 사용자만의 비밀정보를 얼굴 인식 기술과 융합하여 인식성능과 보안성이 향상된 얼굴 인식기술을 제공할 수 있다.
또한, 사용자의 비밀정보를 사용하여 사용자만이 고유하게 변경할 수 있는 변형된 얼굴정보를 얼굴 인식정보로 활용함으로써 사진을 통한 복제 및 도용을 방지하고 보안성을 강화할 수 있다.
그리고, 사용자가 인증을 위해 별도로 소지해야 하는 물건과 복잡한 절차 없이 간단한 비밀정보와 얼굴정보 입력 만으로도 보안성이 강화된 사용자 인증기술을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 얼굴 인식 시스템이 적용 가능한 네트워크 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 얼굴 인식 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 비밀정보에 따라서 변형된 얼굴정보의 예시를 보여준다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 보안성이 강화된 얼굴 인식 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 보안성이 강화된 얼굴 인식 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 사용자 단말기와 서버의 연동에 따른 보안성이 강화된 얼굴 인식 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
명세서 전체에서, 사용자 인식정보는 정당한 사용자의 인증을 위한 정보로써 인증정보와 동일한 의미로 사용될 수 있다.
명세서 전체에서, '사용자'는 정당한 사용자를 의미하고, '요청자'는 사용자 인증을 받기 위한 얼굴 인식 요청자로써 정당한 사용자 여부가 인증되지 않은 인간을 의미한다.
따라서, 이하 동일인이라도 사용자 인식정보 등록 과정에서는 '사용자'로 명명하고, 사용자 인식/인증을 요청하는 과정에서는 '요청자'로 명명하며, 상기 '요청자'가 정당한 사용자로 인증 받은 후에는 '사용자'로 명명한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 얼굴 인식 시스템 및 그 방법에 대하여 도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다.
앞선 배경기술 부분에서 설명한 것과 같이, 얼굴인식 기술은 사용자 친화적인 측면에서 바이오 인식 기술 중 차세대 기술로 각광받고 있지만, 아직 단독 인증 모듈로 사용되기에는 성능적인 측면에서 산업의 요구사항을 만족시키지 못하고 있다.
따라서, 이하 본 발명의 실시 예에서는 기존에 검증된 다른 인증기술과 융합된 얼굴 인식기술을 통해 사용자 편리성을 최대한 보장하면서 고성능을 제공할 수 있는 방안에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 얼굴 인식 시스템이 적용 가능한 네트워크 구성도이다.
첨부된 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 얼굴 인식 시스템(100)은 사용자만이 인식하고 있는 비밀정보를 사용하여 변형된 얼굴정보를 사용자 인식정보로 등록하고, 등록된 상기 인식정보를 사용하여 정당한 사용자를 인식한다.
얼굴 인식 시스템(100)은 사용자 단말기(10), 서비스 서버(20) 및 인증 서버(30)에 적용될 수 있으며, 그 실시 및 서비스 형태에 따라 전체 또는 일부 기능이 상호 연동되도록 설치될 수 있다.
예를 들면, 사용자 단말기(10)는 스마트폰, 휴대폰, 컴퓨터, 노트북, 테블릿, 웨어러블 단말기 등과 같은 개인화된 정보통신 단말기일 수 있으며, 여기에 탑재된 얼굴 인식 시스템(100)은 해당 정보통신 단말기의 사용을 위한 사용자 인식을 수행할 수 있다.
또한, 서비스 서버(20)는 네트워크를 통해 클라이언트 기반 서비스를 제공하는 정보통신 단말기일 수 있다.
서비스 서버(20)는 사용자 단말기(10)와 연동하여 접속 및 해당 서비스 제공을 위한 사용자 비밀정보를 이용하여 변형된 얼굴정보를 인식정보로 등록하고, 상기 등록된 인식정보를 사용하여 사용자 단말기(10)의 사용자 인식(인증)을 수행할 수 있다.
또한, 인증 서버(30)는 사용자 비밀정보를 이용하여 변형된 얼굴정보를 인식정보로 등록하고, 상기 등록된 인식정보를 사용하여 사용자 단말기(10)와 서비스 서버(20)간의 접속 및 서비스 제공을 위한 사용자 인증을 수행할 수 있다.
한편, 아래의 도 2를 통하여 얼굴 인식 시스템(100)의 구성을 설명하되, 설명의 편의와 이해를 돕기 위해 특별한 기재가 없는 한 사용자 단말기(10)에 적용된 것을 위주로 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 얼굴 인식 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
첨부된 도 2을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 얼굴 인식 시스템(100)은 정보 수집부(110), 얼굴 인식부(120), 데이터베이스부(130) 및 제어부(140)를 포함한다.
정보 수집부(110)는 사용자 단말기(10)에 구비된 다양한 인터페이스를 통해 사용자 인식정보 등록을 위한 비밀정보와 얼굴정보를 수집한다.
또한, 정보 수집부(110)는 얼굴 인식 과정에서의 얼굴 인식 요청자(이하, 요청자라 명명함)를 인식하기 위한 비밀정보와 얼굴정보를 수집할 수 있다.
상기 다양한 인터페이스는 터치스크린, 키보드(키패드), 음성인식 수단, 카메라 및 통신 인터페이스 등을 포함하여 상기 비밀정보를 안전한 방식으로 입력한다.
상기 안전한 방식으로 입력되는 비밀정보는 상기 다양한 인터페이스를 통해 입력된 사용자의 패스워드(PW), 패턴정보, 음성 인식 정보, 행위 패턴, 토큰 중 적어도 하나를 포함하며, 단독 또는 복합적으로 사용될 수 있다.
정보 수집부(110)는 카메라를 통해 촬영된 사용자의 얼굴정보(얼굴 이미지)를 수집한다.
서비스 서버(20) 및 인증 서버(30)의 경우에는 사용자 단말기(10)를 통해 입력된 비밀정보 및 얼굴정보를 수신하여 취득할 수 있다.
한편, 얼굴 인식부(120)는 정보 수집부(110)에서 수집된 비밀정보를 이용하여 얼굴정보를 변형시켜 변형된 얼굴정보를 생성한다.
이 때, 얼굴 인식부(120)는 사용자 인식정보 등록과정에서 사용자 비밀정보를 이용하여 사용자 얼굴정보를 치환, 변경(왜곡), 삭제, 추가 중 적어도 하나의 방법으로 변형함으로써 사용자의 변형된 얼굴정보를 등록할 수 있다.
또한, 얼굴 인식부(120)는 위와 같은 방식으로 얼굴인식 요청자의 인식 과정에서 요청자 비밀정보를 이용하여 요청자 얼굴정보를 변형함으로써 요청자의 변형된 얼굴정보를 생성할 수 있다.
예컨대, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 비밀정보에 따라서 변형된 얼굴정보의 예시를 보여준다.
첨부된 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 얼굴 인식부(120)가 사용자 또는 요청자의 얼굴정보를 해당 비밀정보를 이용하여 다양하게 변형시킨 예를 나타낸다.
얼굴 인식부(120)는 상기 얼굴정보를 상기 비밀정보로 입력되는 패스워드(PW), 패턴정보, 음성 인식 정보, 행위 패턴, 토큰 등을 단독 또는 복합적으로 사용하여 변형할 수 있다.
예컨대, 변형된 얼굴정보#1의 경우 상기 얼굴정보를 가로 세로의 복수의 영역으로 구획하여 분할하고, 분할된 이미지들의 위치를 치환하여 변형된 패턴의 얼굴정보가 생성될 수 있다.
또한, 변형된 얼굴정보#2의 경우 상기 얼굴정보를 상하로 구획하여 치환하되, 일부 구획된 이미지가 복사되어 추가되거나 삭제하여 복합적으로 변형된 패턴의 얼굴정보가 생성될 수 있다.
또한, 변형된 얼굴정보#n의 경우 상기 얼굴정보의 일부 특징부를 왜곡하여 변환하고, 일부 특징부를 삭제하거나 다른 위치에 추가하여 복합적으로 변형된 패턴의 얼굴정보가 생성될 수 있다.
이와 같이, 얼굴 인식부(120)의 얼굴정보에 대한 변형은 상기 비밀정보의 종류와 입력 값의 변수에 따라서 다양한 패턴의 고유한 얼굴 특징이 나타나도록 변형될 수 있다.
즉, 사용자가 얼굴정보를 비밀정보를 1, 2, 3, 4의 P/W로 입력했을 경우의 변형된 얼굴정보와 상기 비밀정보를 5, 6, 7, 8의 P/W로 입력했을 경우의 변형된 얼굴정보를 서로 다르게 생성할 수 있다.
또한, 사용자가 얼굴정보를 비밀정보를 1, 2, 3, 4의 P/W로 입력했을 경우의 변형된 얼굴정보와 비밀정보를 1, 2, 3, 4의 P/W와 이외의 다른 비밀정보를 복합적으로 사용했을 경우의 변형된 얼굴정보를 서로 다르게 생성할 수 있다.
얼굴 인식부(120)는 상기 얼굴정보 변형에 사용되는 비밀정보를 사용자가 입력한 그대로 활용하거나 해시, 치환, 암호화를 통해 별도의 변환 과정을 거쳐 사용할 수 있다.
데이터베이스부(130)는 본 발명의 실시 예에 따른 보안성이 강화된 얼굴 인식 시스템(100)의 운용을 위한 각종 프로그램 및 정보를 저장하고, 그 운용에 따라 생성되는 정보를 저장한다.
데이터베이스부(130)는 얼굴 인식부(120)에서 처리된 사용자의 변환된 얼굴정보를 저장하고, 해당 사용자의 얼굴 인증 요청 시 사용자 인식정보로 제공할 수 있다.
제어부(140)는 본 발명의 실시 예에 따른 보안성이 강화된 얼굴 인식을 위한 상기 각부의 전반적인 동작을 제어하며, 등록된 상기 사용자의 인식정보를 사용하여 사용자 인식을 수행한다.
제어부(140)는 얼굴 인식 시스템(100)이 탑재된 정보통신 단말기의 중앙 처리 장치일 수 있으며, 각부의 동작을 위해 마련된 하드웨어와 프로그램을 실행하여 실질적인 그 동작을 제어할 수 있다.
제어부(140)는 보안성이 강화된 얼굴 인식 등록을 위한 사용자 입력메뉴를 제공하여 사용자 비밀정보와 얼굴정보를 입력 받고, 사용자의 변형된 얼굴 특징 검출에 따라 변형된 얼굴정보로 등록할 수 있다.
또한, 제어부(140)는 요청자의 얼굴 인식을 위한 사용자 입력메뉴를 제공하여 요청자 비밀정보와 얼굴정보를 입력 받고, 요청자의 변형된 얼굴 특징 검출에 따라 요청자의 변형된 얼굴정보를 검출한다.
그리고, 제어부(140)는 등록된 사용자의 변형된 얼굴정보와 요청자의 변형된 얼굴정보를 매칭하여 일치 여부에 따른 인식결과를 판단할 수 있다.
예컨대, 제어부(140)는 등록된 사용자의 변형된 얼굴정보에 대한 상기 요청자의 변형된 얼굴정보가 소정 비율(예; 80%)을 초과하면 일치하여 사용자 인증에 성공한 것으로 판단하고, 상기 소정 비율 이하이면 불일치하여 사용자 인증에 실패한 것으로 판단할 수 있다.
한편, 전술한 얼굴 인식 시스템(100)의 구성을 바탕으로 하는 본 발명의 실시 예에 따른 보안성이 강화된 얼굴 인식 방법을 다음의 도 5를 통해 설명한다.
다만, 얼굴 인식 시스템(100)의 각 구성은 그 기능에 따라 세부적으로 더 분리되거나 하나의 시스템으로 통합될 수 있으므로, 이하 보안성이 강화된 얼굴 인식 방법을 설명에 있어서의 그 주체를 얼굴 인식 시스템(100)으로하여 설명한다.
[제1 실시 예]
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 보안성이 강화된 얼굴 인식 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
첨부된 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 얼굴 인식 방법은 크게 사용자의 변형된 얼굴정보 등록과정과 요청자의 변형된 얼굴정보 인식과정으로 구분하여 설명할 수 있다.
먼저, 상기 등록과정을 살펴보면, 얼굴 인식 시스템(100)은 카메라 촬영모드를 이용한 사용자의 얼굴정보 입력메뉴를 화면에 표시하여 사용자 얼굴정보를 입력 받는다(S101).
또한, 얼굴 인식 시스템(100)은 비밀정보 입력메뉴를 화면에 표시하여 다양한 인터페이스를 통한 사용자 비밀정보를 입력 받는다(S102).
이 때, 얼굴 인식 시스템(100)은 사용자 얼굴정보 입력 메뉴와 비밀정보 입력 메뉴를 각각의 화면에 단계적으로 표시하거나 분할된 한 화면에 표시하여 동시에 입력 받을 수 있다.
얼굴 인식 시스템(100)은 사용자 얼굴정보를 입력된 비밀정보를 이용하여 변형한다(S103).
이 때, 얼굴 인식 시스템(100)은 상기 사용자 얼굴정보를 상기 비밀정보로 입력된 패스워드(PW), 패턴정보, 음성 인식 정보, 행위 패턴, 토큰 중 적어도 하나를 단독 또는 복합적으로 사용하여 변형할 수 있다.
얼굴 인식 시스템(100)은 상기 변형된 얼굴정보를 분석하여 사용자의 변형된 얼굴 특징을 검출한다(S104). 얼굴 인식 시스템(100)은 상기 사용자 비밀정보를 이용하여 변형된 얼굴패턴을 인식하고, 상기 변형된 얼굴패턴에 따라 사용자의 변형된 얼굴 특징을 검출할 수 있다.
얼굴 인식 시스템(100)은 상기 변형된 얼굴 특징에 따른 사용자의 변형된 얼굴정보를 사용자 인식정보로 데이터베이스부(130)에 등록한다(S105).
이 때, 얼굴 인식 시스템(100)은 상기 사용자 인식정보를 신규로 등록할 수 있으며, 기존에 등록된 사용자 인식정보가 존재하는 경우 사용자 설정에 따라 상기 변형된 얼굴정보로 변경하여 재등록 및 유효날짜를 갱신 할 수 있다.
한편, 위와 같이 사전에 사용자의 변형된 얼굴정보를 사용자 인식정보로 등록된 이후에 요청자의 인식과정을 살펴보면, 얼굴 인식 시스템(100)은 카메라 촬영모드를 이용한 요청자의 얼굴정보 입력메뉴를 화면에 표시하여 요청자 얼굴정보를 입력 받는다(S106).
또한, 얼굴 인식 시스템(100)은 비밀정보 입력메뉴를 화면에 표시하여 다양한 인터페이스를 통한 요청자 비밀정보를 입력 받는다(S107).
얼굴 인식 시스템(100)은 상기 요청자 얼굴정보를 상기 요청자 비밀정보를 이용하여 변형한다(S108).
이때도 마찬가지로, 얼굴 인식 시스템(100)은 상기 요청자 얼굴정보를 상기 요청자 비밀정보로 입력된 패스워드(PW), 패턴정보, 음성 인식 정보, 행위 패턴, 토큰 중 적어도 하나를 단독 또는 복합적으로 사용하여 변형할 수 있다.
얼굴 인식 시스템(100)은 상기 요청자의 변형된 얼굴정보를 분석하여 요청자의 변형된 얼굴 특징을 검출한다(S109).
얼굴 인식 시스템(100)은 상기 요청자 비밀정보를 이용하여 변형된 얼굴패턴을 인식하고, 상기 변형된 얼굴패턴에 따라 요청자의 변형된 얼굴 특징을 검출할 수 있다.
얼굴 인식 시스템(100)은 상기 변형된 얼굴 특징에 따른 요청자의 변형된 얼굴정보를 등록된 사용자의 변형된 얼굴정보와 매칭하여 일치 여부에 따른 사용자 인식을 수행한다(S110).
이 때, 얼굴 인식 시스템(100)은 상기 등록된 사용자의 변형된 얼굴정보에 대한 상기 요청자의 변형된 얼굴정보의 유사도가 소정 비율을 초과하면 사용자 인식(인증)에 성공한 것으로 판단하고, 상기 소정 비율 이하이면 사용자 인식(인증)에 실패한 것으로 판단할 수 있다.
[제2 실시 예]
이상에서는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 얼굴 인식 방법에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 그 외의 다양한 변경이 가능하다.
예를 들면, 앞서 설명된 본 발명의 제1 실시 예에서의 변형된 얼굴정보는 사용자 또는 요청자의 입력으로 주어진 얼굴정보를 비밀정보를 사용하여 변형하는 것으로 설명하였다.
그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 얼굴 인식 시스템(100)의 얼굴 인식부(120)는 상기 입력으로 주어진 얼굴정보에서 추출한 얼굴 특징을 상기 비밀정보를 사용하여 변형함으로써 사용자 및 요청자의 상기 얼굴 특징이 변형된 얼굴정보를 검출할 수 있다.
예컨대, 도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 보안성이 강화된 얼굴 인식 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
첨부된 도 5를 참조하면, 등록과정에서, 얼굴 인식 시스템(100)은 카메라 촬영모드를 이용한 사용자 입력메뉴를 화면에 표시하여 사용자 얼굴정보를 입력 받는다(S201). 이 때, 얼굴 인식 시스템(100)은 사용자 비밀정보를 입력 받을 수 있다.
얼굴 인식 시스템(100)은 상기 사용자 얼굴정보를 분석하여 사용자의 얼굴 특징을 검출하고(S202), 검출된 상기 사용자의 얼굴 특징을 입력된 사용자 비밀정보를 이용하여 변형한다(S203, S204).
즉, 본 발명의 제2 실시 예는 사용자 얼굴정보를 비밀정보를 사용하여 변형하는 것이 아니라, 사용자 얼굴정보로부터 추출한 얼굴 특징을 상기 비밀정보를 사용하여 변형하는 점에서 상기 제1 실시 예와 다르다.
이 때, 얼굴 인식 시스템(100)은 상기 사용자 얼굴 특징을 상기 비밀정보로 입력된 패스워드(PW), 패턴정보, 음성 인식 정보, 행위 패턴, 토큰 중 적어도 하나를 단독 또는 복합적으로 사용하여 변형할 수 있다.
얼굴 인식 시스템(100)은 상기 얼굴 특징이 변형된 것에 따른 사용자의 변형된 얼굴정보를 사용자 인식정보로 데이터베이스부(130)에 등록한다(S205).
이 때, 얼굴 인식 시스템(100)은 상기 사용자 인식정보를 신규로 등록할 수 있으며, 기존에 등록된 사용자 인식정보가 존재하는 경우 사용자 설정에 따라 상기 변형된 얼굴정보로 변경하여 재등록 및 유효날짜를 갱신 할 수 있다.
한편, 위와 같이 사전에 사용자의 변형된 얼굴정보를 사용자 인식정보로 등록된 이후에 요청자의 인식과정을 살펴보면, 얼굴 인식 시스템(100)은 카메라 촬영모드를 이용한 요청자의 얼굴정보 입력메뉴를 화면에 표시하여 요청자 얼굴정보를 입력 받는다(S206). 이 때, 얼굴 인식 시스템(100)은 요청자 비밀정보를 입력 받을 수 있다.
얼굴 인식 시스템(100)은 상기 요청자 얼굴정보를 분석하여 요청자의 얼굴 특징을 검출하고(S207), 검출된 상기 요청자의 얼굴 특징을 입력된 요청자 비밀정보를 이용하여 변형한다(S208, S209).
이때도 마찬가지로, 얼굴 인식 시스템(100)은 상기 요청자 얼굴 특징을 상기 요청자 비밀정보로 입력된 패스워드(PW), 패턴정보, 음성 인식 정보, 행위 패턴, 토큰 중 적어도 하나를 단독 또는 복합적으로 사용하여 변형할 수 있다.
얼굴 인식 시스템(100)은 상기 얼굴 특징이 변형된 것에 따른 요청자의 변형된 얼굴정보를 등록된 사용자의 변형된 얼굴정보와 매칭하여 일치 여부에 따른 사용자 인식을 수행한다(S210).
이 때, 얼굴 인식 시스템(100)은 상기 등록된 사용자의 변형된 얼굴정보에 대한 상기 요청자의 변형된 얼굴정보의 유사도가 소정 비율을 초과하면 사용자 인식(인증)에 성공한 것으로 판단하고, 상기 소정 비율 이하이면 사용자 인식(인증)에 실패한 것으로 판단할 수 있다.
[제3 실시 예]
한편, 이상의 도 4 및 5를 통해 설명된 본 발명의 실시 예에 따른 얼굴 인식 방법은 하나의 정보통신 단말기에 탑재된 얼굴 인식 시스템(100)에서 동작하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며 사용자 단말기(10)와 서버(20, 30)간의 연동되는 서비스 형태로 보안성이 강화된 얼굴 인식을 수행할 수 있다.
예컨대, 도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 사용자 단말기와 서버의 연동에 따른 보안성이 강화된 얼굴 인식 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.
첨부된 도 6을 참조하면, 하나의 실시 예로 사용자 단말기(10)와 서버(40)가 연동하여 사용자의 얼굴정보를 등록하고, 그에 따른 얼굴정보를 인증하는 흐름을 나타내고 있으며, 그 과정에서의 앞선 도 4 및 도 5를 통해 이미 설명된 부분은 생략한다.
여기서, 서버(40)는 상기 얼굴 인식정보를 등록하고 서비스를 제공하는 서비스 서버(20)이거나 상기 서비스를 제공하기 위해 연동하여 사용자 인증을 관리하는 인증 서버(30)일 수 있다.
먼저, 사용자 얼굴 등록과정을 살펴보면, 사용자 단말기(10)는 사용자의 얼굴 인식정보 등록을 요청하며, 이를 위해 해당 사용자의 얼굴정보와 비밀정보를 입력하여 서버(40)로 전송한다(S301).
서버(40)는 사용자 단말기(10, 즉, 타 단말기)로부터 상기 얼굴 인식정보 등록 요청을 수신하면, 수신된 상기 사용자 얼굴정보 또는 상기 사용자 얼굴정보로부터 추출한 얼굴 특징을 사용자 비밀정보를 통해 변형하여 사용자의 변형된 얼굴정보를 검출한다(S302).
서버(40)는 상기 사용자의 변경된 얼굴정보를 사용자 인식정보로 신규 등록하거나 기존 등록된 사용자 인식정보를 변경할 수 있다(S303).
그리고, 서버(40)는 얼굴 인식정보 등록 완료를 사용자 단말기(10)에 통보함으로써 등록과정을 완료한다(S304).
한편, 요청자 얼굴 인식과정을 살펴보면, 사용자 단말기(10)는 요청자 얼굴 인식 요청을 위한 상기 요청자 얼굴정보와 비밀정보를 입력하여 서버(40)로 전송한다(S305).
이 때, 사용자 단말기(10)는 서버(40)로의 서비스 접속 및 온라인 결제 등의 이유로 사용자 인증이 요구되면, 해당 정보를 입력하여 사용자의 얼굴 인증을 요청할 수 있다.
서버(40)는 상기 요청자 얼굴 인식 요청을 수신하면, 수신된 상기 요청자 얼굴정보 또는 상기 요청자 얼굴정보로부터 추출한 얼굴 특징을 상기 요청자 비밀정보를 통해 변형하여 요청자의 변형된 얼굴정보를 검출한다(S306).
서버(40)는 상기 요청자의 변형된 얼굴정보를 등록된 사용자의 변형된 얼굴정보와 비교하여 일치 여부에 따른 사용자 인식을 수행한다(S307).
그리고, 서버(40)는 상기 비교결과 소정 유사도에 따른 인증성공 또는 인증실패의 사용자 얼굴 인식 결과를 사용자 단말기(10)에 통보한다(S308).
이러한 인식 과정을 통해, 사용자는 상기 인증성공에 따른 서비스 접속, 온라인 결제, 특정 기능 실행, 인식정보 변경 및 게이트 출입 등의 서비스를 이용하거나 상기 인증실패에 따른 재인식 요청을 시도할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 사용자의 비밀정보를 얼굴 인식 기술과 융합하여 인식 성능과 보안성이 향상된 얼굴 인식기술을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 사용자의 비밀정보를 사용하여 사용자만이 고유하게 변경할 수 있는 변형된 얼굴정보를 인식정보로 활용함으로써 사진을 통한 복제 및 도용을 방지하고 보안성을 강화할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 사용자가 인증을 위해 별도로 소지해야 하는 물건과 복잡한 절차 없이 간단한 비밀정보와 얼굴정보 입력 만으로도 보안성이 강화된 사용자 인증기술을 제공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 사용자 단말기 20: 서비스 서버
30: 인증 서버 100: 얼굴 인식 시스템
110: 정보 수집부 120: 얼굴 인식부
130: 데이터베이스부 140: 제어부

Claims (20)

  1. 요청자의 얼굴 인식을 위한 얼굴정보와 비밀정보를 수집하는 정보 수집부;
    상기 비밀정보를 이용하여 상기 얼굴정보를 변형시켜 요청자의 변형된 얼굴정보를 생성하는 얼굴 인식부;
    사전에 등록된 사용자의 변환된 얼굴정보를 저장하는 데이터베이스부; 및
    상기 사용자의 변형된 얼굴정보와 상기 요청자의 변형된 얼굴정보를 매칭하여 일치 여부에 따른 사용자 인식결과를 판단하는 제어부를 포함하며,
    상기 얼굴 인식부는 상기 비밀정보를 해시, 치환 및 암호화 중 적어도 하나의 변환 과정을 거쳐 사용하여 상기 얼굴정보를 암호학적 및 기하학적 형태로 변형하되, 상기 얼굴정보의 변형 시 복수의 영역으로 분할된 이미지나 일부 특징부의 이미지를 추출하여 변형하고 이를 치환, 변경, 왜곡, 삭제, 복사, 추가 중 적어도 하나의 복합적인 패턴으로 변형하는 얼굴 인식 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정보 수집부는,
    다양한 인터페이스를 통해 상기 사용자의 패스워드, 패턴정보, 음성 인식 정보, 행위 패턴, 토큰 중 적어도 하나의 비밀정보를 수집 하며, 상기 비밀정보는 단독 또는 복합적으로 사용되는 얼굴 인식 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항 에있어서,
    상기 얼굴 인식부는,
    상기 비밀정보의 종류와 입력 값에 따라서 다양한 상기 패턴의 고유한 얼굴 특징이 나타나도록 상기 변형된 얼굴정보를 생성하는 얼굴 인식 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 요청자의 얼굴 인식을 위한 사용자 입력메뉴를 제공하여 상기 요청자의 비밀정보와 얼굴정보를 입력 받고, 상기 요청자의 변형된 얼굴 특징 검출에 따라 변형된 요청자 얼굴정보를 검출하는 얼굴 인식 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    등록된 상기 사용자의 변형된 얼굴정보에 대한 상기 요청자의 변형된 얼굴정보가 소정 비율 초과로 일치하면 사용자 인증에 성공한 것으로 판단하고, 상기 소정 비율 이하로 불일치하면 사용자 인증에 실패한 것으로 판단하는 얼굴 인식 시스템.
  9. 단말기의 얼굴 인식 방법에 있어서,
    요청자의 얼굴 인식을 위한 요청자 얼굴정보와 비밀정보를 수집하는 단계;
    상기 요청자 얼굴정보를 요청자 비밀정보를 이용하여 변형시켜 요청자의 변형된 얼굴정보를 생성하는 단계; 및
    사전에 등록된 사용자의 변형된 얼굴정보와 상기 요청자의 변형된 얼굴정보를 매칭하여 일치 여부에 따른 사용자 인식결과를 판단하는 단계를 포함하며,
    상기 변형된 얼굴정보를 생성하는 단계는, 상기 비밀정보를 해시, 치환 및 암호화 중 적어도 하나의 변환 과정을 거쳐 사용하여 상기 얼굴정보를 암호학적 및 기하학적 형태로 변형하되, 상기 얼굴정보의 변형 시 복수의 영역으로 분할된 이미지나 일부 특징부의 이미지를 추출하여 변형하고 이를 치환, 변경, 왜곡, 삭제, 복사, 추가 중 적어도 하나의 복합적인 패턴으로 변형하는 얼굴 인식 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 수집하는 단계 이전에는,
    사용자 인식정보 등록을 위한 사용자 얼굴정보와 사용자 비밀정보를 수집하는 단계;
    상기 사용자 얼굴정보를 상기 사용자 비밀정보를 이용하여 변형시켜 사용자의 변형된 얼굴정보를 생성하는 단계; 및
    상기 사용자의 변환된 얼굴정보를 등록하는 단계를 더 포함하는 얼굴 인식 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 등록하는 단계는,
    상기 사용자의 변환된 얼굴정보를 사용자 인식정보로 신규 등록하거나 기존에 등록된 상기 사용자 인식정보가 존재하는 경우 사용자 설정에 따라 상기 사용자의 변환된 얼굴정보로 변경하여 재등록 하는 얼굴 인식 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 변형된 얼굴정보를 생성하는 단계는,
    상기 얼굴정보를 상기 비밀정보로 입력된 패스워드, 패턴정보, 음성 인식 정보, 행위 패턴, 토큰 중 적어도 하나를 단독 또는 복합적으로 사용하여 변형하는 얼굴 인식 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 사용자 인식결과를 판단하는 단계는,
    상기 요청자 비밀정보를 이용하여 변형된 얼굴패턴을 인식하고, 상기 변형된 얼굴패턴에 따른 요청자의 변형된 얼굴 특징을 검출하는 단계를 포함하는 얼굴 인식 방법.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 사용자 인식결과를 판단하는 단계는,
    상기 등록된 사용자의 변형된 얼굴정보에 대한 상기 요청자의 변형된 얼굴정보의 유사도가 소정 비율을 초과하면 사용자 인식에 성공한 것으로 판단하고, 상기 소정 비율 이하이면 사용자 인식에 실패한 것으로 판단하는 얼굴 인식 방법.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 수집하는 단계는, 상기 요청자의 타 단말기로부터 상기 요청자의 얼굴 인식을 위한 요청자 얼굴정보와 비밀정보를 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 사용자 인식결과를 판단하는 단계는, 상기 사용자 인식결과를 상기 타 단말기로 전송하는 단계를 포함하는 얼굴 인식 방법.
  16. 단말기의 얼굴 인식 방법에 있어서,
    요청자의 얼굴 인식을 위한 요청자 얼굴정보와 비밀정보를 수집하는 단계;
    상기 요청자 얼굴정보에서 추출한 얼굴 특징을 요청자 비밀정보를 이용하여 변형시켜 요청자의 변형된 얼굴정보를 생성하는 단계; 및
    사전에 등록된 사용자의 변형된 얼굴정보와 상기 요청자의 변형된 얼굴정보를 매칭하여 일치 여부에 따른 사용자 인식결과를 판단하는 단계를 포함하며,
    상기 변형된 얼굴정보를 생성하는 단계는, 상기 비밀정보를 해시, 치환 및 암호화 중 적어도 하나의 변환 과정을 거쳐 사용하여 상기 얼굴정보를 암호학적 및 기하학적 형태로 변형하되, 상기 얼굴정보의 변형 시 복수의 영역으로 분할된 이미지나 일부 특징부의 이미지를 추출하여 변형하고 이를 치환, 변경, 왜곡, 삭제, 복사, 추가 중 적어도 하나의 복합적인 패턴으로 변형하는 얼굴 인식 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 수집하는 단계 이전에는,
    사용자 인식정보 등록을 위한 사용자 얼굴정보와 사용자 비밀정보를 수집하는 단계;
    상기 사용자 얼굴정보에서 추출한 얼굴 특징을 상기 사용자 비밀정보를 이용하여 변형시켜 사용자의 변형된 얼굴정보를 생성하는 단계; 및
    상기 사용자의 변환된 얼굴정보를 등록하는 단계를 더 포함하는 얼굴 인식 방법.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 변형된 얼굴정보를 생성하는 단계는,
    상기 얼굴 특징을 상기 요청자 비밀정보로 입력된 패스워드, 패턴정보, 음성 인식 정보, 행위 패턴, 토큰 중 적어도 하나를 단독 또는 복합적으로 사용하여 변형하는 얼굴 인식 방법.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 사용자 인식결과를 판단하는 단계는,
    상기 등록된 사용자의 변형된 얼굴정보에 대한 상기 요청자의 변형된 얼굴정보의 유사도가 소정 비율을 초과하면 사용자 인식 성공으로 판단하고, 상기 소정 비율 이하이면 사용자 인식 실패로 판단하는 얼굴 인식 방법.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 수집하는 단계는, 상기 요청자의 타 단말기로부터 상기 요청자의 얼굴 인식을 위한 요청자 얼굴정보와 비밀정보를 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 사용자 인식결과를 판단하는 단계는, 상기 사용자 인식결과를 상기 타 단말기로 전송하는 단계를 포함하는 얼굴 인식 방법.

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