KR102441562B1

KR102441562B1 - Ai 기반의 성인 인증 기능을 포함한 스마트 자판기

Info

Publication number: KR102441562B1
Application number: KR1020220074405A
Authority: KR
Inventors: 김수기
Original assignee: 주식회사 더까까주까
Priority date: 2022-06-17
Filing date: 2022-06-17
Publication date: 2022-09-07

Abstract

본 발명에 따른 AI 기반의 성인 인증 기능을 포함한 스마트 자판기는, 구매자의 신분증을 스캔하는 ID 스캐너와, 상기 구매자의 안면을 촬영하여 촬영 이미지를 생성하는 카메라를 포함한 상태에서 상기 구매자의 재화 지급에 따라 구매자에게 선택된 상품을 토출하는 본체; 상기 ID 스캐너를 통해 스캔된 상기 신분증에 기록된 구매자의 주민등록번호 정보와 사진 정보를 파악하는 정보 파악 모듈 및, 상기 주민등록번호 정보를 통해 상기 구매자의 성인 여부를 검증하는 기본 검증부와, 안면검출 알고리즘을 기반으로 상기 촬영 이미지로부터 안면영역을 검출하는 안면 검출부와, 상기 안면영역과 상기 사진 정보 사이의 일치 여부를 파악하는 검증 수행부를 포함하는 AI 검증 모듈과, 상기 AI 검증 모듈의 검증 결과에 따라 상기 본체의 정상 작동 여부를 결정하는 작동 결정 모듈을 포함하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 AI 기반의 성인 인증 기능을 포함한 스마트 자판기에 따르면, 주민등록번호 정보를 통한 검증, 촬영 이미지의 특성정보와 주민등록번호 정보 사이의 일치 검증, 나아가 AI를 기반으로 한 신분증의 사진 속 인물과 실제 촬영한 인물이 같은 사람인지 여부를 검증하는 기능을 통하여 더욱 확실하고 합리적으로 구매자의 성인 인증을 수행할 수 있다.

Description

AI 기반의 성인 인증 기능을 포함한 스마트 자판기{Smart vending machine with AI-based adult authentication function}

본 발명은 AI 기반의 성인 인증 기능을 포함한 스마트 자판기에 관한 것으로서, 보다 상세히 설명하면 구매자의 신분증에 대한 확인 및 AI를 기반으로 한 촬영 이미지에 포함된 안면영역과 신분증 사진 사이의 일치 여부까지 판단하는 2중 검증 과정을 통해 더욱 안전하고 합리적으로 건전하게 성인용 상품을 자동으로 판매하는, 스마트 자판기에 관한 것이다.

자판기(자동판매기)는 동전을 투입하거나 카드를 넣으면 사용자가 원하는 물건이 자동으로 나오는 기계를 의미하는 것으로서, 과거에는 공중화장실 앞에서 휴지나 위생용품을 판매하거나 대중 장소에서 음료수나 믹스 커피를 판매하는 수준에 머물렀으나 현재에는 과자, 전자기기, 티켓 등 다양한 종류의 상품을 판매하는 것으로 발전하였다.

특히, 맥주나 담배, 성인용품과 같은 성인용품 자판기도 개발되는 추세인바, 이러한 성인용품 판매를 위한 자판기는 특히 구매자가 미성년자가 아니라 성인인지를 검증하는 기능이 필수적으로 포함되어야 한다.

이에 따른 선행기술로서, 국내 공개 특허 제 10-2006-0002255호인 성인 인증이 가능한 담배 자동판매장치는 주민등록번호와 주민등록증의 지문 정보를 통해 성인 인증을 수행하는 기능을 제공한다.

그러나 상술한 기술은 단순히 주민등록번호 및 지문만을 통해 성인 인증을 수행하는 만큼, 손가락의 반복 사용에 따라 지문이 닳은 사람의 경우 성인 인증을 수행할 수 없다는 한계성이 있으며, 미성년자의 지능적 조작에 대응하기에는 어렵다는 문제가 있다.

따라서, AI를 기반으로 보다 안전하고 신속한 성인 인증을 수행할 수 있는, 신규하고 진보한 성인 인증 기능을 갖춘 자판기를 개발할 필요성이 대두되는 현실이다.

국내 공개 특허 제 10-2006-0002255호

본 발명은 AI를 기반으로 더욱 확실하고 합리적으로 구매자의 성인 인증을 수행할 수 있는 스마트 자판기를 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 야외에 구비된 스마트 자판기로 하여금 태양광에 의한 역광이 제공되는 상황에서도 구매자의 안면 이미지를 선명하게 촬영할 수 있도록 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 AI 기반의 성인 인증 기능을 포함한 스마트 자판기는, 구매자의 신분증을 스캔하는 ID 스캐너와, 상기 구매자의 안면을 촬영하여 촬영 이미지를 생성하는 카메라를 포함한 상태에서 상기 구매자의 재화 지급에 따라 구매자에게 선택된 상품을 토출하는 본체; 상기 ID 스캐너를 통해 스캔된 상기 신분증에 기록된 구매자의 주민등록번호 정보와 사진 정보를 파악하는 정보 파악 모듈 및, 상기 주민등록번호 정보를 통해 상기 구매자의 성인 여부를 검증하는 기본 검증부와, 안면검출 알고리즘을 기반으로 상기 촬영 이미지로부터 안면영역을 검출하는 안면 검출부와, 상기 안면영역과 상기 사진 정보 사이의 일치 여부를 파악하는 검증 수행부를 포함하는 AI 검증 모듈과, 상기 AI 검증 모듈의 검증 결과에 따라 상기 본체의 정상 작동 여부를 결정하는 작동 결정 모듈을 포함하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 컨트롤러는, 상기 구매자의 후방에 위치한 태양광의 유무를 파악하는 태양광 파악부와, 상기 카메라가 상기 구매자를 촬영하는 촬영 시점에서의 상기 태양광의 유무에 따라 상기 카메라에 장착된 플래시의 구동 여부를 제어하는 플래시 제어부를 포함하는 선명도 강화 모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

더하여, 상기 선명도 강화 모듈은, 상기 촬영 시점의 태양고도를 기반으로 산출된 조도 지수의 고저에 따라 상기 플래시의 조도를 제어하는 조도 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 AI 기반의 성인 인증 기능을 포함한 스마트 자판기에 따르면,

1) 주민등록번호 정보를 통한 검증, 촬영 이미지의 특성정보와 주민등록번호 정보 사이의 일치 검증, 나아가 AI를 기반으로 한 신분증의 사진 속 인물과 실제 촬영한 인물이 같은 사람인지 여부를 검증하는 기능을 통하여 더욱 확실하고 합리적으로 구매자의 성인 인증을 수행할 수 있고,

2) 태양광이 구매자의 후방에 위치한 경우 카메라에 장착된 플래시를 ON 상태로 제어하여 플래시를 켜고 구매자의 안면을 촬영하게 함으로써 역광 상황에서도 보다 선명한 이미지를 얻을 수 있도록 하고, 태양광이 위치하지 않은 경우에는 불필요한 플래시 작동을 제어함으로써 구매자의 눈부심을 방지하고 전력 낭비를 최소화할 수 있도록 하며,

3) 태양광의 조사 각도에 따라 플래시의 조도를 제어하여 보다 선명하고 깨끗한 촬영 이미지를 얻을 수 있도록 함과 동시에 전력 소모를 최소화할 수 있도록 한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 스마트 자판기의 개략적인 구조를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 스마트 자판기의 변형 실시예를 도시한 개념도.
도 3은 본 발명의 컨트롤러의 세부 구성을 도시한 블록도.
도 4는 스마트 자판기와 통신사 서버의 연동 관계를 도시한 개념도.
도 5는 본 발명의 스마트 자판기와 성인 인증 서버의 연동 관계를 도시한 개념도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.

우선 도 1을 보아 알 수 있듯이, 본 발명의 스마트 자판기는 본체(10)를 기본으로 구비한 상태에서 이 본체(10)에 ID 스캐너(11)와, 카메라(12) 및 컨트롤러(20)를 포함하는 것을 기본적인 특징으로 한다.

추가로, 본 발명의 스마트 자판기는 본체(10)의 일 측에 스피커(13)를 포함한 상태에서 스피커(13)를 통해 컨트롤러(20)의 제어 하에서 다양한 안내 음성을 출력하는 기능을 포함하는 것도 가능하다.

우선, 본체(10)는 상품을 보관하는 공간을 구비한 하우징으로 외관 구조를 확보한 상태에서 투명창과 같은 상품진열창(14)을 통해 상품을 확인할 수 있는 구조를 가진다. 이때 상품은 하나의 상품 저장 공간에서 격벽이나 선반으로 구획된 상품 저장 공간에 각각 진열되어 있다.

이때, 상품진열창(14)은 투명 패널로 이루어질 수도 있지만 터치스크린 디스플레이(touch screen display)으로 이루어져 구매자가 더욱 다양하고 편리하게 본 발명의 스마트 자판기를 조작할 수 있는 환경을 제공하는 것도 가능하다.

본 발명에서 성인 인증을 한 다음 판매하는 상품, 즉 성인용 상품은 다양한 종류로 이루어질 수 있는데, 담배, 술, 위생용품이나 성인용품 등으로 그 종류에 제한을 두지 않는다.

더 나아가, 도 2를 보아 알 수 있듯이 상품 저장 공간은 2개로 분리되는 것도 가능하다.

예를 들어, 본 발명의 스마트 자판기가 맥주를 판매하는 자판기로 이루어진 상태에서 도 2를 기준으로 왼쪽의 상품 진열 공간에는 국산 맥주를, 오른쪽의 상품 진열 공간에는 수입 맥주를 진열/저장하여 구매자의 선택 및 결제 후 선택된 상품을 토출할 수 있다. 나아가 각각의 상품 진열 공간에는 상품진열창(14)이 구비된다.

또한, 본체(10)는 구매자의 현금을 투입 받는 현금 투입기나, 신용카드(체크카드 포함)는 물론 애플페이, 삼성페이, 카카오페이와 같은 모바일 결제 어플리케이션 내지 신용카드사의 결제 어플리케이션과 같은 다양한 디지털 결제 수단을 인식하고 리딩 처리할 수 있는 리더를 포함한 결제 수단(16)을 구비하여, 이를 통해 구매자로부터 재화(상술한 현금이나 신용카드)를 받아 이 반대급부로 상술한 상품을 구매자에게 제공하는 역할을 수행한다.

더불어, 본체(10)는 구매자가 특정 상품을 선택하도록 하는 선택 수단, 선택된 상품을 픽업하여 토출구로 이동시키는 픽업 수단, 저면 모서리 부위에 이동의 편의성을 제공하기 위한 캐스터(바퀴) 등을 구비할 수 있고, 도 2와 같이 상품 저장 공간이 2개로 분리된 구조에서도 동일한 원리와 기능이 적용될 수 있다.

이와 같은 본체(10)의 세부 구성은 공지의 자동 판매기나 상품 판매 자판기의 구조와 같으므로 별도의 구체적인 설명은 생략한다.

본 발명의 ID 스캐너(11)는 본체(10)의 일 측, 예를 들어 상품진열창(14) 외측인 본체(10)의 전면 측 둘레 부위에 장착되어 구매자로부터 신분증을 요청하여 요청된 신분증을 스캔 처리하는 기능을 수행한다.

이때, 신분증은 주민등록증, 운전면허증, 여권과 같이 성인 인증을 위해 필요한 구매자의 기본 정보라 할 수 있는 주민등록번호와 증명사진이 포함된 증서를 의미한다.

이러한 ID 스캐너(11)는 신분증이 입력되거나 토출되는 슬릿과, 상기 슬릿을 통해 입력된 신분증의 전면 또는 후면을 스캐닝하는 스캔 처리 수단 및 신분증을 자동으로 입력하거나 토출시키는 이송 수단을 구비하거나, 아니면 슬릿이나 이송 수단 없이 스캔 처리 수단이 스캐너의 표면에 장착되어 구매자의 신분증이 이 표면에 접촉되었을 때 신분증을 스캔하는 것도 가능하다.

이러한 ID 스캐너(11) 역시 일반적인 신분증을 스캔 처리하는 공지의 스캐너와 같은 구조 및 기능을 제공하는 것이라 이해할 수 있다.

본 발명의 카메라(12)는 구매자의 안면을 촬영하여 촬영 이미지를 생성하는 것으로서, 종래의 화상 카메라를 포함할 수 있다.

화상 카메라는 실제 구매자의 안면의 형상을 입력, 즉 안면을 촬영하는 역할을 수행하는 바, 구매자의 위치에 따라 자동 줌인/줌아웃 처리될 수 있는 렌즈 조절 수단을 구비하거나 아니면 미리 설정된 본체의 전면 특정 위치에 구매자가 서 있도록 본체(10)의 전면에 안내 문구 표식을 부착하여 특정한 고정 위치에서 구매자를 촬영하도록 한다.

이러한 ID 스캐너(11)와 카메라(12)는 본체(10)의 상품진열창(14) 위쪽이나 오른쪽과 같은 위치에 장착될 수 있는데, 반드시 이 2개의 구성이 같은 위치에 있을 필요는 없고 예를 들어 카메라(12)는 본체(10)의 중앙 상단, ID 스캐너(11)는 본체(10)의 오른쪽 중앙 부위에 설치되어 있는 것이 가능하다. 도 1에서는 이러한 ID 스캐너(11)와 카메라(12)가 상술한 결제 수단(16)과 상품진열창(14)의 주변에 설치된 것을 예시하였다.

이러한 ID 스캐너(11)와 카메라(12)를 통한 신분증 입력과 안면 촬영 및 온도 감지 기능은 후술할 컨트롤러(20)와 연동되어 구매자 성인 인증 단계에 따라 순차적으로 작동되는 것이 가능하다.

우선 컨트롤러(20)는 구매자에게 ID 스캐너(11)를 통해 신분증 입력과 카메라(12)를 통한 사진 촬영에 대한 안내 사운드를 구매자에게 스피커를 통해 출력하는 기능을 포함할 수 있는바, 이러한 안내 사운드의 지시에 따라 구매자가 인증을 위한 행동을 수행하는 것이 가능하다.

또한, 카메라(12)는 물체 인식 센서와 같은 기능을 추가로 포함하여 상술한 본체의 전면 특정 위치에 구매자가 위치하였을 때 이를 감지하여 컨트롤러(20)를 통해 구매자에게 순차적으로 ID 스캐너(11)에 신분증 입력, 카메라(12)를 통해 안면 촬영 단계를 거치도록 안내하는 것이 가능하다.

아니면, 본체(10)의 전면에 구매 버튼을 구비하여 이 구매 버튼을 구매자가 눌렀을 때 컨트롤러(20)가 상술한 안내 기능을 수행할 수도 있다.

정리하면, ID 스캐너(11)와 카메라를 매개로 성인 인증을 위한 구매자의 기본 정보를 입력받아 이를 통해 구매자가 성인인지는 물론 화상 카메라를 통해 촬영되는 대상이 사진이 아니라 실제 사람인지를 검증할 수 있는 기반을 제공한다.

도 3은 본 발명의 컨트롤러의 세부 구성을 도시한 블록도이다.

도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명의 컨트롤러(20)는 상품 판매를 위한 결제에서부터 상품 토출까지 자판기가 갖추어야 할 기본 기능을 제어하는 제어부를 기본적으로 포함한 상태에서, 정보 파악 모듈(100), AI 검증 모듈(200), 작동 결정 모듈(300)을 포함한다.

정보 파악 모듈(100)은 상술한 ID 스캐너(11)를 통해 구매자의 신분증에 기록된 주민등록번호 정보와 사진 정보를 파악하는 기능을 수행한다.

주민등록번호 정보는 잘 알려진 사실과 같이 앞자리 6자리 및 뒷자리 7자리로 이루어진 숫자 정보인데, 정보 파악 모듈(100)은 구매자의 나이를 알 수 있는 앞자리 6자리를 추출하여 텍스트 정보로 저장함과 아울러 이 6자리의 숫자를 파악하는 기능을 수행하고, 나아가 후술할 구성과 연동될 수 있도록 뒷자리 7자리의 첫 번째 숫자, 즉 성별을 파악하는 기능을 수행한다.

또한, 사진 정보는 증명사진이라 하여 안면과 어깨 및 가슴 윗부분 수준까지 촬영된 구매자의 사진을 의미하는 것이다. 이때 정보 파악 모듈(100)은 사진 정보에서 특히 구매자의 안면영역을 추출하여 이미지 정보로 저장함과 아울러 사진의 선명도 여부를 사전 검증하는 역할을 제공할 수 있다. 만일 신분증의 사진이 선명하지 않을 경우, 정보 파악 모듈(100)은 이러한 정보를 후술할 작동 결정 모듈(300)에 전달하여 성인 인증을 중단하고 담배 판매를 금지할 수도 있다.

즉, 정보 파악 모듈(100)은 구매자의 신분증에 나타난 주민등록번호 및 사진에 대한 형식적인 검증 기능을 겸비할 수 있는데, 다시 말해 스캔 처리된 신분증에서 주민등록번호 또는 사진이 흐릿하거나 식별되지 않았을 경우 구매자에게 스캔 처리를 재요청하는 안내 음성(사운드)을 출력하거나 후술할 작동 결정 모듈(300)과 연동되어 성인 인증이 이루어지지 않았다는 사운드 출력과 함께 상품 구매를 위한 일련의 작동을 멈추는 제어 기능을 겸비할 수 있다.

AI 검증 모듈(200)은 기본 검증부(210)와 안면 검출부(220), 검증 수행부(230)를 포함하여 주민등록번호를 통한 성인 여부 검증 및 AI, 다시 말해 인공지능을 기반으로 한 신분증과 촬영 이미지 사이의 일치 여부를 확인하여 검증 기능을 제공한다.

기본 검증부(210)는 상술한 주민등록번호 정보를 통해 구매자가 성인에 해당되는 나이인지 아닌지 여부를 검증하는 것으로서, 이를 위해 현재 시점을 기준으로 성인에 해당되는 나이에 대한 정보를 미리 저장 처리하여 주민등록번호 정보 중 앞자리 6자리 중 앞 2자리 또는 앞 4자리(생년월일까지 파악해야 할 경우)를 검증하는 역할을 수행한다.

예를 들어, 기본 검증부(210)는 2020년 7월 현재 시점에 성인인 만 19세에 해당되는 생년월일인 2001년 7월 이전인지 이후인지 여부를 주민등록번호 정보를 통해 파악한다.

안면 검출부(220)는 안면검출 알고리즘을 기반으로 구매자의 안면이 촬영된 촬영 이미지로부터 안면영역을 검출하는 기능을 수행하는 것이다.

여기서 안면검출 알고리즘은 촬영 이미지에서 구매자의 안면을 인식하고 해당 안면 위치 인식의 결과로 촬영 이미지 상에서 안면영역을 특정하는 작업을 수행하는 알고리즘이다.

이때 안면의 인식은 얼굴의 형태(head shape) 감지, 피부와 주변 경계 사이의 색상(color contrast) 구분, 얼굴의 입과 같은 부위가 동작할 때의 움직임(head movement/mouse speaking)의 감지를 통해 이루어질 수 있다.

다시 말해 안면영역의 검출은 촬영 이미지에서 사람의 안면을 구별해내는 것으로, 촬영 이미지에 포함된 구매자의 안면을 촬영된 다른 오브젝트와 구별하기 위해서는 해당 안면영역을 구성하는 픽셀의 개수가 최소 대략 25×25 pixel 이상인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 90×90 pixel 이상일 수 있어 안면검출 알고리즘 이후 안면인식 알고리즘이 수행될 수 있다.

그리고 안면영역의 검출은 촬영 이미지에 포함된 안면영역을 다른 대상(Object)와 구별하고, 안면 이미지가 누구인지 개인을 특정할 수는 없으나, 사람의 얼굴형태(눈 / 귀 위치 등)에 해당하는 영역이 어느 위치에 존재하는지 판단하여 외곽선을 그리는 작업(Boundering)이라 할 수 있다. 즉 대상의 분류와 위치정보만을 파악할 수 있는 과정이다.

나아가 이러한 안면검출 알고리즘은 인공신경망으로 구성되어 인공지능 학습에 의해 구현될 수 있으며, 바람직하게 이러한 안면검출 알고리즘을 수행하는 인공신경망은 합성곱 신경망(Convolution Neural Network:CNN)일 수 있다. 이때 합성곱 신경망을 통한 학습 방법은 공지의 합성공 신경망의 합성곱 과정 및 이를 통한 이미지 인식을 참조하면 되므로 보다 상세한 설명은 생략하도록 한다.

검증 수행부(230)는 입력된 촬영 이미지에서 인식된 안면영역과 스캔된 사진 정보를 비교 처리하여 일치 여부를 파악하는 기능을 수행한다.

이때 안면영역과 사진 정보 사이의 일치 여부 판단이라 함은 신분증의 사진 정보와 인식된 안면영역을 비교하여 동일 인물인지 여부를 검증하는 기능을 수행하는 것으로서, 이를 위해 공지의 이미지 인식 프로그램, 예를 들어 스마트폰에 장착된 안면인식 프로그램이 이용될 수 있으므로 이를 참조하면 되므로 상세한 설명을 생략하도록 한다.

일반적으로 신분증의 사진과 실제 촬영한 사진이 차이를 가지는 경우가 많은데, 이를 위해 사진 정보와 안면영역에 포함된 특징 부위를 추출하여 이를 집중적으로 비교하여 인증 오류 발생을 줄이는 것이 바람직하다. 이러한 안면인식 및 사진 정보 비교를 통한 일치여부 판단은 공지의 안면 인식 프로그램의 기능과 유사하기 때문에 더욱 구체적인 설명은 생략한다.

따라서 이와 같은 검증 수행부(230)의 비교 처리 결과가 일치로 판정되는 경우 이러한 정보를 후술할 작동 결정 모듈(300)에 전달하여 성인 인증을 완료하고 성인용 상품을 판매하도록 할 수 있으며, 비교 처리의 결과가 불일치로 판정되는 경우 이러한 정보를 후술할 작동 결정 모듈(300)에 전달하여 성인 인증을 중단하고 성인용 상품의 판매를 금지할 수도 있다.

작동 결정 모듈(300)은 상술한 AI 검증 모듈(200)의 검증 결과에 따라 본체(10)의 정상 작동 여부, 즉 상품을 판매하기 위한 일련의 기능을 수행할지 여부를 제어하는 기능을 수행한다.

여기서, 검증 결과는 구매자의 주민등록번호가 성인 나이를 가짐과 동시에 촬영 이미지에 포함된 안면영역과 신분증 상의 사진 속 인물이 일치한다는 필요조건에 의한 동시 만족이 충족되어야 ‘인증’, 그렇지 않을 경우에는 ‘미인증’과 같은 결과로 나타날 수 있다.

다시 말해, 작동 결정 모듈(300)은 AI 검증 모듈(200)을 통해 ‘인증’이라는 결과를 전달받았을 때 상품을 팔기 위해 카드 결제를 안내하거나 결제 후 상품을 이송/토출하는 기능, 즉 상품 판매를 위한 정상 작동 기능을 허락하고, ‘미인증’이라는 결과를 전달받았을 때 이러한 정상 작동 기능을 허용하지 않는 기능을 수행한다는 의미이다.

정리하면, 본 발명의 스마트 자판기에 의하면 구매자의 신분증에 대한 확인 및 촬영 이미지에 포함된 안면영역과 신분증 사진 사이의 일치 여부까지 판단하는 2중 검증 과정을 통해 더욱 안전하고 합리적으로 건전하게 성인용 상품을 자동으로 판매할 수 있는 환경을 구축할 수 있는 특성을 제공함과 동시에, 동시에 인공지능을 기반으로 촬영 이미지로부터 안면영역을 검출하고 이를 신분증 사진과 비교 처리하도록 함으로써 구매자 이외에도 복수의 다른 오브젝트가 촬영될 수 있는 촬영 이미지에서 노이즈(구매자를 제외한 오브젝트)를 제하고 안면영역과 신분증 사진 사이만의 비교를 빠르게 수행할 수 있어 비교 처리 속도 및 정확성을 높인 효과가 있다.

나아가 본 발명의 AI 검증 모듈(200)은 상술한 촬영 이미지에서 검출된 안면영역의 성별 및 연령을 파악하고 이를 주민등록번호 정보와 비교 처리하는 과정을 통한 추가적인 검증을 거칠 수 있는데, 이를 위해 AI 검증 모듈(200)은 식별 수행부(240)를 더 포함할 수 있다.

식별 수행부(240)는 상술한 안면 검출부(220)에서 안면영역이 검출됨에 따라, 안면인식 알고리즘을 기반으로 검출된 안면영역으로부터 성별 및 연령을 포함하는 특성 정보를 파악하는 기능을 수행한다. 여기서 특성정보는 성별, 연령 뿐 아니라 인종, 피부색, 얼굴의 형태 및 구조 등을 더 포함할 수 있다.

여기서 안면인식 알고리즘은 안면영역의 특징을 식별하는 기능을 제공하는 것으로, 해당 안면영역의 성별 및 연령을 파악한다. 다시 말해 해당 안면영역이 몇 살의 안면인지, 성별이 무엇인지를 파악하는 과정이라 할 수 있는데, 이때 성별 및 연령을 파악하기 위해 안면인식 알고리즘은 인공신경망으로 구성되어 인공지능 학습에 의해 구현될 수 있으며, 바람직하게 이러한 안면인식 알고리즘을 수행하는 인공신경망은 합성곱 신경망(Convolution Neural Network:CNN)일 수 있다.

이때 합성곱 신경망을 통한 학습 방법은 공지의 합성공 신경망의 합성곱 과정 및 이를 통한 이미지 인식을 참조하면 되므로 보다 상세한 설명은 생략하도록 한다.

일 예를 들어 설명하면, 본 발명의 안면인식 알고리즘은 합성곱 네트워크와 비선형(Convolutional network and Non-Linear)을 이용하여 인식된 안면영역에서 특징값을 추출하고, 풀링(Pooling)한 후에, 소프트맥스함 수(Softmax)를 이용하여 평탄화(Flattening) 후에 성별, 나이에 대한 예측값을 제시할 수 있다.

일 예로 만 25세 여성에 해당하는 구매자의 안면이 촬영되어 촬영 이미지를 형성한 경우, 안면인식 알고리즘은 해당 촬영 이미지 내에서 검출된 안면영역의 성별 및 나이를 파악하게 되는데, 이때 성별:여성, 연령:약 25세 등으로 파악될 수 있으며, 혹은 연령의 경우 범위값으로 산출되는 것도 가능하다. 예를 들어 성별:여성, 연령:23세~27세와 같이 특정 연령이 아니라 범위로 산출될 수 있는 것이다.

혹은 보다 폭넓게 성별:여성, 연령:20대와 같이 10대, 20대, 30대, 40대, 50대, 60대, 70대, 80대, 90대, 100대 등으로 연령이 분류되어 파악될 수 있다. 이때 분류되는 연령의 그룹 개수에는 제한을 두지 않는다.

이와 같이 식별 수행부(240)가 포함된 경우, 검증 수행부(230)는 상술한 바와 같이 안면영역 및 사진 정보 사이의 비교 처리 뿐 아니라 특성 정보와 주민등록번호 정보 사이의 비교를 추가적으로 수행하게 된다. 이때 바람직하게 이러한 검증 수행부(230)는 파악된 촬영 이미지와 사진 정보의 일치 여부를 1차 비교 처리하고, 나아가 특성 정보와 주민등록번호 정보의 일치 여부를 2차 비교 처리하여 최종적인 일치 여부를 판별하게 된다.

1차 비교에 수행되는 촬영 이미지와 사진 정보 사이의 일치 여부는 상술한 바와 같이 신분증의 사진 정보와 상술한 카메라에서 촬영한 촬영 이미지를 비교하여 동일 인물인지 여부를 검증하는 기능을 수행하는 것으로서, 이를 위해 공지의 이미지 인식 프로그램, 예를 들어 스마트폰에 장착된 안면인식 프로그램이 이용될 수 있으며, 보다 바람직하게는 상술한 안면 검출부(220) 및 식별 수행부(240)와 연동되어 안면검출 알고리즘, 안면인식 알고리즘을 기반으로 촬영 이미지에 포함된 안면영역과 사진 정보 사이의 일치 여부를 파악할 수 있다,

상술한 안면 검출부(220)에 포함된 안면검출 알고리즘을 기반으로 촬영 이미지에 포함된 안면영역을 검출할 수 있다 하였고, 식별 수행부(240)를 통해 촬영 이미지의 안면영역의 특성정보를 파악할 수 있다 하였다. 따라서 동일한 방식으로 안면 검출부(220)를 통해 신분증의 사진 정보로부터 안면영역을 검출하고, 식별 수행부(240)를 통해 사진 정보의 안면영역의 특성정보를 파악하여 이 둘 사이의 일치 여부를 판단함으로써 촬영 이미지와 사진 정보 사이의 일치 여부를 파악할 수 있는 것이다.

일반적으로 신분증의 사진과 실제 촬영한 사진이 차이를 가지는 경우가 많은데, 이를 위해 사진 정보와 촬영 이미지에서 구매자의 안면영역에 포함된 특징 부위를 추출하여 이를 집중적으로 비교하여 인증 오류 발생을 줄이는 것이 바람직하다. 이러한 촬영 이미지 및 사진 정보 비교를 통한 일치여부 판단은 공지의 안면 인식 프로그램 및 안면인식 알고리즘을 기반으로 한 안면인식 기능과 유사하기 때문에 더욱 구체적인 설명은 생략한다.

여기서 1차 비교 처리의 결과가 일치로 판정되는 경우 2차 비교 처리가 수행되며, 1차 비교 처리의 결과가 불일치로 판정되는 경우 2차 비교 처리를 수행하지 않고 검증 결과를 종료한 뒤 이러한 정보를 작동 결정 모듈(300)에 전달하여 성인 인증을 중단하고 성인용 상품의 판매를 금지할 수도 있다.

또한 여기서 특성 정보 및 주민등록번호 사이의 2차 비교 처리는 상술한 바와 같이 촬영 이미지에서 인식된 안면영역의 특성정보(성별 및 연령)을 인식된 주민등록번호 정보와 비교 처리하여 일치 여부를 파악하는 것이다.

예를 들어 특성 정보로서 파악된 성별이 주민등록번호 정보에 기재된 성별과 일치하는지, 특성 정보로서 파악된 연령이 주민등록번호 정보에 기재된 생년과 일치하거나 특성 정보로서 파악된 연령의 그룹이 주민등록번호 정보에 기재된 생년을 포함하는지를 파악하여 2차 비교 처리를 완료하게 된다.

따라서 2차 비교 처리의 결과가 일치로 판정되는 경우 이러한 정보를 후술할 작동 결정 모듈(300)에 전달하여 성인 인증을 완료하고 성인용 상품을 판매하도록 할 수 있으며, 2차 비교 처리의 결과가 불일치로 판정되는 경우 이러한 정보를 작동 결정 모듈(300)에 전달하여 성인 인증을 중단하고 성인용 상품의 판매를 금지할 수도 있다.

이러한 AI 검증 모듈(200)에 따른 3중의 검증 기능, 주민등록번호 정보를 통한 검증, 촬영 이미지의 특성정보와 주민등록번호 정보 사이의 일치 검증, 나아가 신분증의 사진 속 인물과 실제 촬영한 인물이 같은 사람인지 여부를 검증하는 기능을 통하여 더욱 확실하고 합리적으로 구매자의 성인 인증을 수행할 수 있는 기반을 확보하는 것이 가능하다.

이 경우 작동 결정 모듈(300)은 상술한 AI 검증 모듈(200)의 검증 결과에 따라 본체(10)의 정상 작동 여부, 즉 상품을 판매하기 위한 일련의 기능을 수행할지 여부를 제어하는 기능을 수행한다.

여기서, 검증 결과는 구매자의 주민등록번호가 성인 나이를 가짐과 동시에 해당 주민등록번호 정보가 촬영 이미지의 안면영역의 특성 정보와 일치함과 아울러 촬영 이미지와 신분증 상의 사진 속 인물이 일치한다는 필요조건에 의한 동시 만족이 충족되어야 ‘인증’, 그렇지 않을 경우에는 ‘미인증’과 같은 결과로 나타날 수 있다.

정리하면, 본 발명의 스마트 자판기에 의하면 구매자의 신분증에 대한 확인, 나아가 신분증에 포함된 주민등록번호 정보와 실제 촬영 이미지 속 인물의 특성 정보 일치 여부 및 촬영 이미지와 신분증 사진 사이의 일치 여부까지 판단하는 3중 검증 과정을 통해 더욱 안전하고 합리적으로 성인 인증 처리를 수행하여 건전한 성인용 상품을 자동으로 판매할 수 있는 환경을 구축할 수 있는 특성을 제공한다.

도 4는 스마트 자판기와 통신사 서버의 연동 관계를 도시한 개념도이다.

도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 본체의 일 측에는 상품진열창(14)이 구비될 수 있다고 하였고, 보다 바람직하게 이와 같은 상품진열창(14)은 터치스크린 디스플레이의 형태로 구비될 수 있다 하였다.

즉 본체의 일 측에 구비된 터치스크린 디스플레이가 상품진열창(14)의 기능을 할 수 있다고 한 것인데, 이때 터치스크린 디스플레이를 통해 상품을 진열하여 상품에 대한 정보를 제공하는 것에서 더 나아가, 터치스크린 디스플레이를 기반으로 한 성인 인증을 수행하는 것도 가능하다.

이를 위해 컨트롤러(20)는 통신사 인증 모듈(400)을 포함할 수 있는데, 이때 통신사 인증 모듈(400)은 번호 입력부(410), 가입정보 조회부(420), 일치 판단부(430)를 포함할 수 있다.

번호 입력부(410)는 본체(10)에 구비된 터치스크린 디스플레이를 매개로 하여 구매자로부터 전화번호를 입력받는 기능을 수행한다. 이때 입력되는 전화번호는 구매자 본인의 전화번호일 수 있으며, 전화번호 입력을 위해 터치스크린 디스플레이에 다이얼 키패드를 출력하고 이를 기반으로 구매자의 전화번호를 입력받을 수 있다.

가입정보 조회부(420)는 통신사 서버와 연동되어 입력된 전화번호의 통신사 가입정보를 파악한다. 이때 통신사 가입정보라 함은 휴대폰을 이용하기 위해 통신사에 가입할 때 입력하는 정보로서, 바람직하게 이름 및 주민등록번호를 포함한다. 다시 말해 해당 구매자가 입력한 전화번호에 가입하기 위해, 구매자가 통신사 서버에 제출한 이름 및 주민등록번호를 포함하는 통신사 가입정보가 조회되는 것이라 할 수 있다. 이를 위해 본 발명의 스마트 자판기는 종래의 SKT, KT, LGU+와 같은 통신사 서버와 연동되어 통신사 가입정보를 제공받을 수 있으며, 이를 위해 사전에 통신사 서버에 저장된 개인정보에 대한 열람 권한을 수득할 수 있다.

일치 판단부(430)는 조회된 통신사 가입정보와 ID 스캐너(11)를 통해 스캔된 신분증 상에 포함된 이름 및 주민등록번호 정보 사이의 일치 여부를 파악한다. 즉 통신사 가입정보에 포함된 이름 및 주민등록번호가 스캔된 신분증 상에 포함된 이름 및 주민등록번호 정보 사이의 일치하는지를 파악하여 일치 여부에 따라 작동 결정 모듈을 통한 성인 인증 완료 여부를 결정하는 것이라 할 수 있다. 만약 비교 처리의 결과가 일치로 판정되는 경우 이러한 정보를 작동 결정 모듈(300)에 전달하여 성인 인증을 완료하고 성인용 상품을 판매하도록 할 수 있으며, 비교 처리의 결과가 불일치로 판정되는 경우 이러한 정보를 작동 결정 모듈(300)에 전달하여 성인 인증을 중단하고 성인용 상품의 판매를 금지할 수도 있다.

따라서 이와 같은 통신사 인증 모듈(400)이 포함되는 경우 작동 결정 모듈(300)은 AI 검증 모듈(200) 뿐 아니라 통신사 인증 모듈(400)의 검증 결과에 따라 본체(10)의 정상 작동 여부를 결정하게 된다. 즉 AI 검증 모듈(200) 및 통신사 인증 모듈(400)을 통해 ‘인증’이라는 결과를 전달받았을 때 상품을 팔기 위해 카드 결제를 안내하거나 결제 후 상품을 이송/토출하는 기능, 즉 상품 판매를 위한 정상 작동 기능을 허락하고, ‘미인증’이라는 결과를 전달받았을 때 이러한 정상 작동 기능을 허용하지 않는 기능을 수행한다는 의미이다.

바람직하게 본 발명의 작동 결정 모듈(300)은 AI 검증 모듈(200) 및 통신사 인증 모듈(400) 각각으로부터 ‘인증’이라는 결과를 전달받았을 때 상품을 팔기 위해 카드 결제를 안내하거나 결제 후 상품을 이송/토출하는 기능, 즉 상품 판매를 위한 정상 작동 기능을 허락할 수 있다.

따라서 이와 같은 구성의 스마트 자판기에 의하면 구매자의 신분증에 대한 확인, 나아가 신분증에 포함된 주민등록번호 정보와 실제 촬영 이미지 속 인물의 특성 정보 일치 여부 및 촬영 이미지와 신분증 사진 사이의 일치 여부까지 판단하는 3중 검증 과정에 더 나아가 신분증과 구매자의 전화번호를 기반으로 한 통신사 가입정보와의 일치 여부를 파악하는 4중 검증 과정을 통해 더욱 안전하고 합리적으로 성인 인증 처리를 수행하여 건전한 성인용 상품을 자동으로 판매할 수 있는 환경을 구축할 수 있는 특성을 제공한다.

도 5는 본 발명의 스마트 자판기와 성인 인증 서버의 연동 관계를 도시한 개념도이다.

도 5를 보아 알 수 있듯이, 본 발명의 스마트 자판기는 외부 서버, 즉 성인 인증 서버와 연동되어 구매자의 스마트폰에서 출력한 QR 코드를 인식하는 방법으로 구매자의 인증을 더욱 확실하게 수행하는 것이 가능하다.

이때, 도 5에서 제공하는 성인 인증 기능은 상술한 성인 인증 절차 후에 별개로 추가 실행되도록 하여 성인 인증의 신뢰성을 보다 높이는 것이 가능하다.

구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이 ID 스캐너(11)는, 성인 인증 서버를 매개로 구매자의 스마트폰을 통해 발급 및 생성된 QR 코드를 인식하는 QR 코드 인식부(17)를 더 포함할 수 있다.

이때, 성인 인증 서버라 함은 통신사에 저장된 구매자의 주민등록번호 및 스마트폰 번호(휴대폰 번호)를 대상으로 통신사 서버와 통신하여 구매자가 입력한 주민등록번호 및 스마트폰 번호를 통해 성인 인증 여부를 판단하는 것은 물론 스마트폰과의 연동을 통해 QR 코드를 생성 및 전송 후 검증 기능을 거쳐 생성된 승인 정보를 후술할 QR 코드 검증 모듈(500)에 제공하는 기능을 제공한다.

예를 들어, 네이버, 카카오톡, 패스와 같은 스마트폰 어플리케이션이 구매자의 스마트폰에 설치된 상태에서 해당 어플리케이션을 실행하였을 때 성인 인증 서버는 해당 어플리케이션에 저장된 주민등록번호 및 휴대폰 번호를 통해 통신사 본인인증을 수행한 다음, 인증이 완료되면 QR 코드를 생성하여 스마트폰의 화면에 출력하는 기능을 수행하고 QR 코드 인식부(17)를 통해 수신된 QR 코드를 검증하여 생성된 승인 정보를 후술할 QR 코드 검증 모듈(500)에 제공한다는 의미이다. 이러한 통신사 연동을 통한 본인(주민등록번호를 통해 성인 인증도 물론 가능) 인증 기능은 현재 공지된 기능이므로 구체적인 설명은 생략한다.

이에 대응하여, 컨트롤러(20)는 QR 코드를 성인 인증 서버로 전송하여 성인 인증 서버에서 승인 정보를 입력받아 결과적으로 구매자의 성인 인증을 검증 완료하는 QR 코드 검증 모듈(500)을 더 포함할 수 있다.

즉, 스마트폰에 출력된 QR 코드를 성인 인증 서버에 전송한 다음 성인 인증 서버에서 자신이 발행한 QR 코드와 같을 경우를 확인하였을 때 승인 정보를 생성하고 이 승인 정보를 성인 인증 서버를 통해 QR 코드 검증 모듈(500)에서 수신하였을 때 QR 코드 검증 모듈(500)이 최종적으로 구매자가 성인이라는 것을 검증한다는 의미이다.

이때, QR 코드 검증 모듈(500)은 상술한 과정을 통해 성인 인증이 완료되면 ‘성인 인증이 완료되었습니다.’와 같은 안내 음성을 스피커를 통해 출력할 수 있고, 반대로 성인 인증이 되지 않았을 경우 ‘미성년자는 해당 상품을 구매할 수 없습니다.’와 같은 안내 음성을 출력할 수 있다.

나아가 이와 같이 QR 코드 검증 모듈(500)에 따른 추가적인 검증이 수행되는 경우, 작동 결정 모듈은(300) AI 검증 모듈(200) 뿐 아니라 QR 코드 검증 모듈(500)의 검증 결과에 따라 본체의 정상 작동 여부를 결정하게 된다. 즉 AI 검증 모듈(200) 및 QR 코드 검증 모듈(500)을 통해 ‘인증’이라는 결과를 전달받았을 때 상품을 팔기 위해 카드 결제를 안내하거나 결제 후 상품을 이송/토출하는 기능, 즉 상품 판매를 위한 정상 작동 기능을 허락하고, ‘미인증’이라는 결과를 전달받았을 때 이러한 정상 작동 기능을 허용하지 않는 기능을 수행한다는 의미이다.

바람직하게 본 발명의 작동 결정 모듈(300)은 AI 검증 모듈(200) 및 QR 코드 검증 모듈(500) 각각으로부터 ‘인증’이라는 결과를 전달받았을 때 상품을 팔기 위해 카드 결제를 안내하거나 결제 후 상품을 이송/토출하는 기능, 즉 상품 판매를 위한 정상 작동 기능을 허락할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 스마트 자판기에서 이러한 QR 코드를 통한 성인 인증 절차를 제공함으로써, 자판기의 인증 절차에 대한 신뢰를 향상할 수 있도록 하여 인증 신뢰도를 더욱 향상할 수 있는 효과를 제공한다.

나아가 본 발명의 스마트 자판기는 바람직하게 야외에 구비될 수 있는데, 이렇게 야외에 구비된 스마트 자판기는 카메라를 통한 구매자의 안면 촬영 시 자판기 인근에 위치한 외부 광원의 영향을 크게 받을 수 있는 우려가 존재한다.

특히 외부 광원 중에서도 가장 메인이 될 수 있는 태양광이 자판기와 마주보게 위치하여 카메라를 기준으로 할 때 역광이 제공되는 경우, 구매자의 안면이 선명하게 촬영되지 않을 가능성도 존재한다.

이를 방지하기 위해 본 발명의 컨트롤러(20)는 선명도 강화 모듈(600)을 포함하여 태양광의 유무에 따라 카메라(12)에 장착된 플래시의 구동 여부를 제어할 수 있는데, 이러한 선명도 강화 모듈(600)은 바람직하게 태양광 파악부(610), 플래시 제어부(620)를 포함하여 구성될 수 있다.

태양광 파악부(610)는 구매자의 후방에 위치한 태양광의 유무를 파악하는 것으로, 여기서 태양광의 유무 파악 방법에 있어서는 별도의 제한을 두지 않으나 바람직하게 구매자의 경우 스마트 자판기를 마주보도록 위치하게 도는 만큼, 구매자의 후방에 태양광이 위치한다는 것은 스마트 자판기의 전방에 태양광이 위치하는 것을 의미한다.

따라서 스마트 자판기의 일 측, 바람직하게 카메라(12) 인근에 조도센서를 구비하는 경우, 구매자의 후방, 다시 말해 바람직하게 스마트 자판기의 전방 인근 영역에 대한 조도를 측정할 수 있는데, 만약 측정된 조도가 기 설정된 기준 조도 이상인 경우 구매자의 후방에서 직사광선, 다시 말해 태양광이 후방에서 비추는 것으로 간주하여 태양광이 구매자의 후방에 존재하는 것으로 판단할 수 있다.

이때 기준 조도의 설정 방식이나 값에 있어서는 제한을 두지 않으나 일 예시로 한낮의 직사광선이 10,000lx 이상의 조도를 갖는 것에 착안하여 기준 조도를 10,000lx로 설정할 수 있으며, 따라서 스마트 자판기의 카메라(12) 인근에 위치한 조도 센서가 10,000lx 이상의 조도를 측정하는 경우 구매자의 후방에 태양광이 존재하는 것으로 파악할 수 있으며, 10,000lx 미만의 조도가 측정되는 경우 구매자의 후방에 태양광이 존재하지 않는 것으로 파악할 수 있다.

플래시 제어부(620)는, 카메라(12)가 구매자를 촬영하는 촬영 시점에서의 태양광 유무에 따라 카메라(12)에 장착된 플래시의 구동 여부를 제어하는 기능을 수행한다.

바람직하게는 상술한 설명에서와 같이 조도센서를 기반으로 구매자의 후방, 즉 자판기에 전방에 위치한 태양광의 유무를 판단하고, 촬영 시점에서 판단된 태양광의 유무에 따라 플래시의 구동 여부를 제어하는 것이다.

만약 구매자의 후방에 태양광이 위치한다는 것은 카메라를 기준으로 역광이 비추고 있는 것을 의미하므로, 해당 촬영 시점에서 플래시 없이 촬영이 이루어지는 경우 구매자의 안면을 촬영하더라도 선명한 촬영 이미지를 얻을 수 없을 확률이 높다.

따라서 태양광이 구매자의 후방에 위치한 경우 카메라(12)에 장착된 플래시를 ON 상태로 제어하여 플래시를 켜고 구매자의 안면을 촬영하게 함으로써 역광 상황에서도 보다 선명한 이미지를 얻을 수 있도록 하고, 태양광이 위치하지 않은 경우에는 불필요한 플래시 작동을 제어함으로써 구매자의 눈부심을 방지하고 전력 낭비를 최소화할 수 있다.

이에 따라 야외에 구비될 수 있는 자판기에 있어 태양광이 역광으로 비춤으로 인해 구매자의 안면이 선명하게 촬영되지 못하는 문제를 해결하여 보다 선명한 촬영 이미지를 얻을 수 있으며, 이에 따라 흐릿한 촬영 이미지로 인해 발생할 수 있는 성인인증의 오류를 최소화할 수 있다.

추가적인 실시예로서 태양광의 유무에 따라 플래시의 구동을 제어하는 것에서 더 나아가, 촬영 시점의 태양고도에 따라 플래시의 조도, 즉 밝기를 제어하는 것도 가능한데, 이는 단순히 조도센서를 통해 태양광의 조도만을 파악하고 플래시의 ON/OFF를 조절하는 것에서 더 나아가 지평면에 도달하는 태양광의 각도인 태양고도에 따라 플래시의 조도까지 제어할 수 있는 것이다.

이를 위해 본 발명의 선명도 강화 모듈(600)은 조도 제어부(630)를 포함하여 촬영 시점의 태양고도를 기반으로 플래시의 조도를 제어할 수 있는데, 바람직하게 촬영 시점의 태양고도를 기반으로 하여 조도 지수를 산출하고, 산출된 조도 지수의 고저에 따라 플래시의 조도를 제어할 수 있다.

이때 촬영 시점의 태양고도의 파악은 공지의 한국천문연구원 천문우주지식정보 등의 포털을 통해 가능하며, 위치 입력에 따라 정확한 태양고도 및 방위각이 시간별로 나타나므로, 이를 수집하여 이용하는 것이라 할 수 있다.

따라서 보다 바람직하게는 스마트 자판기가 설치된 위치정보를 기 저장한 상태에서, 위치정보 및 특정 시점을 입력하면 해당 위치 및 시점의 태양고도를 파악할 수 있다.

나아가 이와 같이 파악된 태양고도는 조도 지수 산출에 이용되고 조도 지수의 고저에 따라 플래시의 조도가 제어될 수 있는데, 태양고도의 각도 그 자체를 조도 지수로써 이용할 수도 있으나 바람직하게는 다음의 수학식 1에 따라 조도 지수를 산출할 수 있다.

수학식 1,

여기서, B는 조도 지수,

는 특정 시점의 태양고도, B(s)는 태양광의 밝기(lx), B(c)는 기준 밝기(lx)를 의미한다.

예를 들어 촬영 시점이 5월 20일 오후 3시 00분이라 하고, 해당 시점의 태양고도는 60°라고 가정한다. 이때 기준 밝기는 10000lx이며, 태양광의 밝기는 태양 상수인 128000lx를 적용한다.

이때 조도 지수는,

로 산출될 수 있다.

이와 같은 수학식 1에서는 태양의 밝기를 기준 밝기로 나눈 값에 로그를 취하고, 이를 하이퍼탄젠트를 다시 취한 값에 태양고도의 코사인값을 곱한다. 여기서 기준 밝기의 값은 시스템 관리자에 의해 설정될 수 있는 것으로 별도의 제한을 두지 않는다.

그러나 기본적으로 기준 밝기는 일반적으로 룩스(lx) 단위를 이용하는 태양의 밝기에 단위를 없애기 위한 것으로서, lx단위로 설정될 수 있다. 이때 기준 밝기의 범위는 일반적으로 물체를 식별 가능할 정도의 밝기인 100 lx 내지 야외에서 직사광선이 비칠 때의 밝기인 15000lx 내외로 설정될 수 있으나, 바람직하게는 야외에서 일반적으로 역광 수준의 광이 비출 때의 밝기라 할 수 있는 10000lx 내외로 설정될 수 있다. 그러나 기준 밝기의 정확한 값에는 제한을 두지 않으며, 이는 시스템 관리자에 의해 설정될 수 있다.

따라서 태양고도의 코사인을 취하여 지평선에 태양이 직선으로 비치는 정도를 계산하고, 이를 태양광의 밝기에 기준 밝기를 통해 산출된 값으로 보정 처리하여 조도 지수를 구하는 것인데, 이때 태양광의 밝기 및 기준 밝기는 일반적으로 모두 큰 값을 가지므로 로그를 취하여 일차 보정한 뒤, 이에 하이퍼탄젠트를 취하여 기준 밝기의 설정값 변화에 따른 보정값 차등을 둘 수 있게 하였다.

따라서 태양광이 지면에 닿는 각도에 따라 달라지는 태양광의 간섭 정도가 반영됨과 동시에 기준 밝기 설정에 따른 보정이 수행되도록 하여, 태양광이 지면과 수평하게 역광으로 나타날수록 그 값이 커지도록 하였다.

따라서 이와 같이 조도 지수가 산출되는 경우 조도 지수가 높을수록 태양이 역광으로 비치는 것을 의미함과 동시에 기준 밝기 대비로 태양광이 매우 세게 비추고 있다는 것을 나타내므로, 선명도 강화 모듈(600)에 포함된 조도 제어부(630)는 바람직하게 조도 지수가 높을수록 플래시의 조도를 높이도록 조도 지수와 비례하게 플래시의 조도를 제어함으로써 역광 정도에 따른 플래시 제어를 가능케 할 수 있다.

따라서 역광 정도가 커질수록 플래시의 조도를 높이고, 역광 정도가 약할수록 플래시의 조도를 줄임으로써 태양광의 조사 각도에 따라 플래시의 조도를 제어하여 보다 선명하고 깨끗한 촬영 이미지를 얻을 수 있도록 함과 동시에 전력 소모를 최소화할 수 있도록 하였다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 AI 기반의 성인 인증 기능을 포함한 스마트 자판기의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

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10 : 본체 11 : ID 스캐너
12 : 카메라 13 : 스피커
14 : 상품진열창 15 : 상품 진열 공간
16 : 결제 수단 17 : QR 코드 인식부
20 : 컨트롤러 100 : 정보 파악 모듈
200 : AI 검증 모듈 210 : 기본 검증부
220 : 안면 검출부 230 : 검증 수행부
240 : 식별 수행부 300 : 작동 결정 모듈
400 : 통신사 인증 모듈 410 : 번호 입력부
420 : 가입정보 조회부 430 : 일치 판단부
500 : QR 코드 검증 모듈 600 : 선명도 강화 모듈
610 : 태양광 파악부 620 : 플래시 제어부
630 : 조도 제어부 640 : 영역 구획부
650 : 영역 파악부 660 : 차등 제어부
661 : 플래시 지정 파트 662 : 메인 제어 파트
663 : 서브 제어 파트

Claims

AI 기반의 성인 인증 기능을 포함한 스마트 자판기로서,
구매자의 신분증을 스캔하는 ID 스캐너와, 상기 구매자의 안면을 촬영하여 촬영 이미지를 생성하는 카메라를 포함한 상태에서 상기 구매자의 재화 지급에 따라 구매자에게 선택된 상품을 토출하는 본체;
상기 ID 스캐너를 통해 스캔된 상기 신분증에 기록된 구매자의 주민등록번호 정보와 사진 정보를 파악하는 정보 파악 모듈 및,
상기 주민등록번호 정보를 통해 상기 구매자의 성인 여부를 검증하는 기본 검증부와, 안면검출 알고리즘을 기반으로 상기 촬영 이미지로부터 안면영역을 검출하는 안면 검출부와, 상기 안면영역과 상기 사진 정보 사이의 일치 여부를 파악하는 검증 수행부를 포함하는 AI 검증 모듈과,
상기 AI 검증 모듈의 검증 결과에 따라 상기 본체의 정상 작동 여부를 결정하는 작동 결정 모듈과, 상기 구매자의 후방에 위치한 태양광의 유무를 파악하는 태양광 파악부와 상기 카메라가 상기 구매자를 촬영하는 촬영 시점에서의 상기 태양광의 유무에 따라 상기 카메라에 장착된 플래시의 구동 여부를 제어하는 플래시 제어부를 포함하는 선명도 강화 모듈을 포함하는 컨트롤러;를 포함하되,
상기 선명도 강화 모듈은,
상기 촬영 시점의 태양고도를 기반으로 산출된 조도 지수의 고저에 따라 상기 플래시의 조도를 제어하는 조도 제어부를 포함하되,
상기 조도 지수는,
다음의 수학식 1에 의해 산출되는 것을 특징으로 하는, 스마트 자판기.
수학식 1,

(여기서, B는 조도 지수,
는 특정 시점의 태양고도, B(s)는 태양광의 밝기(lx), B(c)는 기준 밝기(lx))
제 1항에 있어서,
상기 AI 검증 모듈은,
안면인식 알고리즘을 기반으로 상기 안면영역으로부터 성별 및 연령을 포함하는 특성 정보를 파악하는 식별 수행부를 포함하고,
상기 검증 수행부는,
상기 안면영역 및 상기 사진 정보 사이의 1차 비교 및 상기 특성 정보 및 상기 주민등록번호 정보 사이의 2차 비교를 통해 일치 여부를 파악하는 것을 특징으로 하는, 스마트 자판기.
제 1항에 있어서,
상기 자판기는,
상기 본체의 일 측에 구비된 터치스크린 디스플레이를 구비하고,
상기 컨트롤러는,
상기 터치스크린 디스플레이를 매개로 상기 구매자로부터 전화번호를 입력받는 번호 입력부 및, 통신사 서버와 연동되어 입력된 상기 전화번호에 대응되는 이름 및 주민등록번호를 포함하는 통신사 가입정보를 조회하는 가입정보 조회부와, 상기 통신사 가입정보와 상기 신분증의 이름 및 주민등록번호 정보 사이의 일치 여부를 파악하는 일치 판단부를 포함하는 통신사 인증 모듈을 포함하고,
상기 작동 결정 모듈은,
상기 AI 검증 모듈 및 상기 통신사 인증 모듈의 검증 결과에 따라 상기 본체의 정상 작동 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는, 스마트 자판기.
제 1항에 있어서,
상기 스캐너는,
성인 인증 서버를 매개로 구매자의 스마트폰을 통해 발급 및 생성된 QR 코드를 인식하는 QR 코드 인식부를 포함하고,
상기 컨트롤러는,
상기 QR 코드를 상기 성인 인증 서버로 전송하여 인증 결과로서 상기 성인 인증 서버에서 승인 정보를 수신받아 구매자를 검증하는 QR 코드 검증 모듈을 포함하고,
상기 작동 결정 모듈은,
상기 AI 검증 모듈 및 상기 QR 코드 검증 모듈의 검증 결과에 따라 상기 본체의 정상 작동 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는, 스마트 자판기.
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