KR20040062830A

KR20040062830A - 홍채 인식장치 및 방법

Info

Publication number: KR20040062830A
Application number: KR1020030000361A
Authority: KR
Inventors: 박창희
Original assignee: 주식회사 아이디테크
Priority date: 2003-01-03
Filing date: 2003-01-03
Publication date: 2004-07-09

Abstract

본 발명은 홍채 인식장치 및 방법에 관한 것으로서, 제어부; 피인식자까지의 거리를 측정하여 측정된 값을 제어부로 전송하는 거리측정기; 피인식자의 얼굴영상 및 동공영상을 촬영하여 촬영된 영상을 제어부로 전송하는 카메라부; 카메라부에 연결고정되어 카메라부가 피인식자의 얼굴영상을 촬영할 수 있도록 제어부의 제어명령에 따라 피인식자의 얼굴을 포커싱하는 광각렌즈부; 제어부의 제어명령에 따라 광각렌즈부의 전면의 위치 중 광각렌즈부의 초점과 일치되는 지점으로 이동되어 카메라부가 피인식자의 동공영상을 촬영할 수 있도록 하는 접사렌즈부; 제어부의 제어신호에 따라 카메라부가 피인식자의 얼굴영상을 촬영하는 경우에 광각렌즈부의 광각에 영향을 미치지 아니하는 범위로 접사렌즈부를 이동시키고, 카메라부가 피인식자의 동공영상을 촬영하는 경우에 접사렌즈부의 초점과 광각렌즈부의 초점이 일치되는 지점으로 접사렌즈부를 이동시키는 구동부; 일측단은 구동부에 연결되어 있고 타측단은 접사렌즈부 외주의 소정위치에 연결되어 구동부의 구동력을 접사렌즈부로 전달하는 지지부재; 및 카메라부가 피인식자의 얼굴영상 또는 동공영상을 촬영할 수 있도록 카메라부를 소정각도로 상하좌우로 이동시키는 틸트; 를 포함한다.

Description

홍채 인식장치 및 방법{Apparatus and method for recognizing the iris}

본 발명은 홍채 인식장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 홍채 인식 대상자(이하, "피인식자"라 한다.)가 홍채 인식용 카메라에 자신의 눈을 가까이 접안하지 않고도 피인식자의 홍채를 인식할 수 있도록 한, 홍채 인식장치 및 방법에 관한 것이다.

종래 홍채 인식과 관련해서는 대한민국 실용신안공보 제1998-038500호에 개시된 '안구의 홍채 촬영장치'가 있다.

상기 고안은 복수개의 할로겐램프로 구성된 광원공급부와, 컨트롤장치의 제어에 따라 상기 할로겐램프의 구동전원을 선택적으로 스위칭하는 릴레이 스위치를 구비한 스위칭부와, 상기 할로겐램프의 전면에 근접되게 설치되며 각기 한쌍의 광섬유 케이블이 고정되어 있는 수광기로 구성된 광출력장치와; 상기 광출력장치로 부터 인출되는 각기 한쌍의 광섬유 케이블이 인입되는 케이스와, 인입된 광섬유 케이블을 좌우로 이동조절하는 조절구와, 상기 두쌍의 광섬유 케이블과 선택적으로 접속되어 광원을 공급받는 여러쌍의 광섬유 케이블을 구비하고 있는 광원 접속기와; 상기 광원접속기에서 인출되는 여러쌍의 광섬유 케이블 중 어느 두쌍의 광섬유 케이블이 연결되고, 두쌍의 케이블이 안구의 상,하측 홍채와 흰자부위를 번갈아 비춰줄때 홍채의 상,하측을 번갈아 두번 촬영한 다음 그 촬영된 홍채영상을 컴퓨터 모니터로 전송하는 홍채촬영기; 를 구비하여 안구의 상측 홍채와 힌지부분, 하측 홍채와 흰자부분을 교대로 조명하면서 두번 촬영한 다음 두번 촬영된 홍채의 영상을 합성하되, 반사광이 있는 부분을 버리고 반사광이 없는 부분만을 취한 다음 그것을 합성하여 컴퓨터 모니터에 영상으로 나타낼 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

그러나 상기 고안을 이용하여 홍채를 촬영하기 위해서는 피인식자가 자신의 얼굴을 홍채촬영기에 근접시킨 후, 홍채를 촬영하여 홍채를 인식하여야 했다.

그런데, 피인식자의 키가 홍채촬영기의 설치위치보다 장신이거나 단신인 경우에는 피인식자가 허리를 굽히거나 또는 보조 장비를 이용하여 자신의 얼굴을 홍채촬영기의 촬영범위에 위치시켜야 하는 바, 피인식자는 불편함을 느끼게 되었고, 촬영된 홍채를 인식함에 있어서도 오인식율이 높다는 문제점이 있었다.

또한 홍채인식과 관련해서는 대한민국 특허공개 제2002-070993호에 개시된 '홍채촬상장치'도 있다.

상기 발명은 피사체의 화상을 촬상하는 광각 카메라와, 상기 피사체까지의 거리를 계측하는 거리계와, 상기 광각 카메라의 촬상 화상과 상기 거리계의 계측치로부터 구한 상기 피사체의 홍채에 초점을 맞추고 홍채의 확대 화상을 촬상하는 망원 카메라를 구비한 것을 특징으로 한다.

그러나 상기 '홍채촬상장치'는 다수의 카메라를 사용하므로 구조가 복잡하고, 제조비용이 고가라는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 1대의 카메라를 사용하여 피인식자의 얼굴 및 홍채를 능동적으로 촬영하여 인식함으로써 홍채인식시 피인식자의 불편을 최소화함과 동시에 홍채 촬영용 카메라와 피인식자의 위치에 기인한 홍채인식의 오인식율을 최소화하는 홍채 인식장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 1대의 카메라로 광각카메라의 기능과 협각카메라의 기능을 수행하도록 함으로써 구조가 간단하고, 제조비용이 저렴한 홍채 인식장치 및 방법을 제공함에 있다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 홍채 인식장치에 관한 정면도.

도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 홍채 인식장치에 관한 블럭도.

도 3 은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 홍채 인식장치에 관한 정면도.

도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 홍채 인식방법에 관한 흐름도.

도 5 는 본 발명의 일실시예에 따른 광각촬영의 상태를 나타내는 개략도.

도 6 은 본 발명의 일실시예에 따른 홍채촬영의 상태를 나타내는 개략도.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 홍채 인식장치에 관한 것으로서, 제어부; 피인식자까지의 거리를 측정하여 측정된 값을 상기 제어부로 전송하는 거리측정기; 상기 피인식자의 얼굴영상 및 동공영상을 촬영하여 촬영된 영상을 상기 제어부로 전송하는 카메라부; 상기 카메라부에 연결고정되어 상기 카메라부가 상기 피인식자의 얼굴영상을 촬영할 수 있도록 상기 제어부의 제어명령에 따라 상기 피인식자의 얼굴을 포커싱하는 광각렌즈부; 상기 제어부의 제어명령에 따라 상기 광각렌즈부의 전면의 위치 중 상기 광각렌즈부의 초점과 일치되는 지점으로 이동되어 상기 카메라부가 상기 피인식자의 동공영상을 촬영할 수 있도록 하는 접사렌즈부; 상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 카메라부가 상기 피인식자의 얼굴영상을 촬영하는 경우에 상기 광각렌즈부의 광각에 영향을 미치지 아니하는 범위로 상기 접사렌즈부를 이동시키고, 상기 카메라부가 피인식자의 동공영상을 촬영하는 경우에 상기 접사렌즈부의 초점과 상기 광각렌즈부의 초점이 일치되는 지점으로 상기 접사렌즈부를 이동시키는 구동부; 일측단은 상기 구동부에 연결되어 있고 타측단은 상기 접사렌즈부 외주의 소정위치에 연결되어 상기 구동부의 구동력을 상기 접사렌즈부로 전달하는 지지부재; 및 상기 카메라부가 상기 피인식자의 얼굴영상 또는 동공영상을 촬영할 수 있도록 상기 카메라부를 소정각도로 상하좌우로 이동시키는 틸트; 를 포함한다.

바람직하게는 상기 광각렌즈부 원주의 소정위치에 고정되어 있어, 상기 접사렌즈부가 구동부의 구동력에 의해 상하운동을 할 수 있도록 함으로써, 상기 카메라부가 상기 피인식자의 동공영상을 촬영할 수 있도록 하는 한쌍의 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는 상기 광각렌즈부는, 줌기, 자동포커싱기 및 조리개를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은 홍채 인식방법에 관한 것으로서, 제어부가 거리측정기로부터 피인식자까지의 거리정보를 상기 거리측정기로부터 수신하는 단계; 상기 제어부가 상기 광각렌즈부를 통해 광각촬영을 하도록 한 후, 상기 광각촬영 영상을 수신하는 단계; 상기 제어부가 상기 광각촬영 영상을 분석하여 피인식자의 얼굴영상이 상기 광각촬영 영상에 존재하는지 여부를 판단하여 상기 피인식자의 얼굴이 상기 광각촬영 영상에 존재하는 경우, 상기 제어부가 상기 피인식자의 얼굴영상에서 눈의 위치를 검색하는 단계; 상기 제어부가 상기 피인식자의 눈이 존재하는지 여부를 판단하여 상기 피인식자의 얼굴영상에서 눈이 존재하는 경우, 상기 제어부가 상기 카메라부의 초점이 상기 피인식자의 눈에 맞추어지도록 틸트를 조정하는 단계; 상기 제어부가 구동부를 제어하여 접사렌즈부의 초점과 상기 광각렌즈부의 초점이 일치되도록 상기 접사렌즈부를 상기 광각렌즈부의 전방에 장착시키는 단계; 및 상기 제어부가 상기 접사렌즈부를 제어하여 상기 피인식자의 홍채를 촬영하도록 한 후, 촬영된 상기 피인식자의 홍채영상을 수신하는 단계; 를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명의 일실시예에 따른 홍채 인식장치의 구성을 도 1 내지 도 3 을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 홍채 인식장치에 관한 정면도이고, 도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 홍채 인식장치에 관한 블럭도이며, 도 3 은 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 홍채 인식장치에 관한 정면도이다.

상기 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 홍채인식장치는 카메라부(10), 광각렌즈부(20), 접사렌즈부(30), 구동부(31), 지지부재(32), 틸트(40), 조명부(50), 케이스(60), 거리측정부(70) 및 제어부(80)를 포함한다.

상기 카메라부(10)는 상기 광각렌즈부(20)를 통해 피인식자의 얼굴영상을 촬영하여 상기 제어부(80)로 전송하고, 상기 접사렌즈부(30)를 통해 상기 피인식자의 동공영상을 촬영하여 상기 제어부(80)로 전송하는 기능을 수행한다.

또한, 상기 광각렌즈부(20)는 상기 카메라부(10)가 상기 피인식자의 얼굴영상을 촬영할 수 있도록 상기 제어부(80)의 제어명령에 따라 상기 피인식자의 얼굴을 포커싱하는 기능을 수행하며, 상기 카메라부(10)에 연결고정되어 있고, 줌(zoom)기(21), 자동포커싱(A/F)기(22), 조리개(23)가 내장되어 있다.

또한, 상기 접사렌즈부(30)는 상기 카메라부(10)가 상기 피인식자의 동공영상을 촬영할 수 있도록 상기 제어부(80)의 제어명령에 따라 상기 피인식자의 동공을 포커싱하는 기능을 수행한다.

또한, 상기 구동부(31)는 상기 제어부(90)의 제어신호에 따라 상기 카메라부(10)가 피인식자의 얼굴영상을 촬영하는 경우에는 상기 광각렌즈부(20)의 광각에 영향을 미치지 아니하는 범위로 상기 접사렌즈부(30)를 이동시키고, 상기 카메라부(10)가 피인식자의 동공영상을 촬영하는 경우에는 상기 접사렌즈부(30)의 초점과 상기 광각렌즈부(20)의 초점이 일치되는 지점으로 상기 접사렌즈부(30)를 이동시키는 기능을 수행한다.

본 실시예에서 상기 구동부(31)는 스텝모터로 설정하였으나, 본 발명이 이에한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 지지부재(32)는 막대형상으로서 일측단은 상기 구동부(31)에 연결되어 있고 타측단은 상기 접사렌즈부(30) 외주의 소정위치에 연결되어 상기 구동부(31)의 구동력을 상기 접사렌즈부(30)로 전달하는 기능을 수행한다.

또한, 상기 틸트(40)는 상기 카메라부(10)가 상기 피인식자의 얼굴영상 또는 동공영상을 정확하게 촬영할 수 있도록 상기 케이스(60)를 소정각도로 상하좌우로 이동시키는 기능을 수행하는 바, 도면에 도시되지 않은 틸트구동용 모터를 포함한다.

또한, 상기 조명부(50)는 상기 제어부(90)의 제어신호에 따라 상기 카메라부(10)가 상기 피인식자의 얼굴 및 동공영상을 촬영할 때 필요한 빛을 제공하는 기능을 수행한다.

또한, 상기 거리측정기(70)는 상기 피인식자까지의 거리를 측정하여 측정된 값을 상기 제어부(90)로 전송하는 기능을 수행한다.

그리고, 상기 제어부(90)는 상기 거리측정기(70)로부터 피인식자까지의 거리정보를 수신하고, 수신된 거리정보를 이용하여 상기 카메라부(10), 광각렌즈부(20), 접사렌즈부(30), 구동부(31), 틸트(40)를 제어하여 상기 카메라부(10)로부터 피인식자의 얼굴 및 홍채영상을 수신하는 기능을 수행한다.

본 실시예에서 상기 거리측정기(70)는 상기 틸트(40)의 상부에 위치한 것으로 설정하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아닌 바 상기 도 3 에 도시된 바와 같이 상기 케이스(60)의 상단부에 위치할 수도 있다.

또한 상기 도 3 에 도시된 바와 같이, 상기 광각렌즈부(20) 원주의 소정위치에 한쌍의 가이드(21)가 고정되어 있고, 상기 접사렌즈부(30)는 상기 한쌍의 가이드(21) 및 구동부(31)에 의해 상하운동을 함으로써 상기 카메라부(10)가 상기 피인식자의 얼굴 및 동공영상을 촬영할 수 있도록 설정할 수도 있다.

상술한 본 발명의 일실시예에 따른 홍채 인식장치의 동작관계를 도 4 내지 도 6 을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 홍채 인식방법에 관한 흐름도이고, 도 5 는 본 발명의 일실시예에 따른 광각촬영의 상태를 나타내는 개략도이고, 도 6 은 본 발명의 일실시예에 따른 홍채촬영의 상태를 나타내는 개략도이다.

제어부(90)는 거리측정기(70)로부터 피인식자까지의 거리정보를 상기 거리측정기(70)로부터 수신한다(S2).

상기 도 5 에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(90)는 상기 광각렌즈부(20)에 내장되어 있는 줌(zoom)기(21), 자동포커싱(A/F)기(22), 조리개(23)를 제어하여 상기 광각렌즈부(20)를 통해 광각촬영을 하도록 한 후, 상기 광각촬영 영상을 수신한다(S4).

상기 제어부(90)는 공지의 얼굴인식 소프트웨어를 이용하여 수신한 상기 광각촬영 영상을 분석하여 피인식자의 얼굴영상이 상기 광각촬영 영상에 존재하는지 여부를 판단한다(S6).

상기 제 S6 단계의 판단결과, 상기 피인식자의 얼굴이 상기 광각촬영 영상에 존재하는 경우, 상기 제어부(90)는 상기 공지의 얼굴인식 소프트웨어를 이용하여상기 피인식자의 얼굴영상에서 눈의 위치를 검색한다(S8).

상기 제어부(90)는 상기 검색결과를 이용하여 상기 피인식자의 눈이 존재하는지 여부를 판단한다(S10).

상기 제 S10 단계의 판단결과, 상기 피인식자의 얼굴영상에서 눈이 존재하는 경우, 상기 제어부(90)는 상기 틸트(40)내에 존재하는 틸트구동용 모터를 제어하여 상기 카메라부(10)의 초점이 상기 피인식자의 눈에 맞추어지도록 상기 틸트(40)를 조정한다(S12).

상기 도 6 에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(90)는 구동부(31)를 제어하여 접사렌즈부(30)의 초점과 상기 광각렌즈부(20)의 초점이 일치되도록 상기 접사렌즈부(30)를 상기 광각렌즈부(20)의 전방에 장착시킨다(S14).

상기 제어부(90)는 상기 광각렌즈부(20)에 내장되어 있는 줌(zoom)기(21), 자동포커싱(A/F)기(22), 조리개(23)와 상기 접사렌즈부(30)를 제어하여 상기 피인식자의 홍채를 촬영하도록 한 후, 촬영된 상기 피인식자의 홍채영상을 수신한다(S16).

상기 제 S10 단계의 판단결과, 상기 피인식자의 얼굴영상에서 눈이 존재하지 않는 경우, 상기 제어부(90)는 별도의 음성출력기를 통하여 예를 들어 '귀하의 눈동자가 파악되지 않으니, 썬글라스를 착용하고 있는 경우 썬글라스를 벗어주십시요.'라는 에러 메시지를 출력하도록 한 후(S18), 상기 제 S4 단계로 리턴한다.

상기 제 S6 단계의 판단결과, 상기 피인식자의 얼굴이 상기 광각촬영 영상에 존재하지 않는 경우, 상기 제어부(90)는 상기 틸트(40)내에 존재하는 틸트구동용모터를 제어함으로써 상기 틸트(40)를 조정한 후(S20), 상기 제 S4 단계로 리턴한다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 구조가 간단하고 제조비용이 저렴하며, 홍채인식의 오인식율을 최소화할 수 있는 홍채 인식장치 및 방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims

홍채 인식장치에 있어서,

제어부;

피인식자까지의 거리를 측정하여 측정된 값을 상기 제어부로 전송하는 거리측정기;

상기 피인식자의 얼굴영상 및 동공영상을 촬영하여 촬영된 영상을 상기 제어부로 전송하는 카메라부;

상기 카메라부에 연결고정되어 상기 카메라부가 상기 피인식자의 얼굴영상을 촬영할 수 있도록 상기 제어부의 제어명령에 따라 상기 피인식자의 얼굴을 포커싱하는 광각렌즈부;

상기 제어부의 제어명령에 따라 상기 광각렌즈부의 전면의 위치 중 상기 광각렌즈부의 초점과 일치되는 지점으로 이동되어 상기 카메라부가 상기 피인식자의 동공영상을 촬영할 수 있도록 하는 접사렌즈부;

상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 카메라부가 상기 피인식자의 얼굴영상을 촬영하는 경우에 상기 광각렌즈부의 광각에 영향을 미치지 아니하는 범위로 상기 접사렌즈부를 이동시키고, 상기 카메라부가 피인식자의 동공영상을 촬영하는 경우에 상기 접사렌즈부의 초점과 상기 광각렌즈부의 초점이 일치되는 지점으로 상기 접사렌즈부를 이동시키는 구동부;

일측단은 상기 구동부에 연결되어 있고 타측단은 상기 접사렌즈부 외주의 소정위치에 연결되어 상기 구동부의 구동력을 상기 접사렌즈부로 전달하는 지지부재; 및

상기 카메라부가 상기 피인식자의 얼굴영상 또는 동공영상을 촬영할 수 있도록 상기 카메라부를 소정각도로 상하좌우로 이동시키는 틸트; 를 포함하는 홍채 인식장치.
제 1 항에 있어서,

상기 광각렌즈부 원주의 소정위치에 고정되어 있어, 상기 접사렌즈부가 구동부의 구동력에 의해 상하운동을 할 수 있도록 함으로써, 상기 카메라부가 상기 피인식자의 동공영상을 촬영할 수 있도록 하는 한쌍의 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 홍채 인식장치.
제 1 항에 있어서,

상기 광각렌즈부는,

줌기, 자동포커싱기 및 조리개를 포함하는 것을 특징으로 하는 홍채 인식장치.
카메라부, 광각렌즈부, 접사렌즈부, 구동부, 지지부재, 틸트, 거리측정부 및 제어부를 포함하는 홍채 인식장치를 이용한 포함홍채 인식방법에 있어서,

제어부가 거리측정기로부터 피인식자까지의 거리정보를 상기 거리측정기로부터 수신하는 단계(S2);

상기 제어부가 상기 광각렌즈부를 통해 광각촬영을 하도록 한 후, 상기 광각촬영 영상을 수신하는 단계(S4);

상기 제어부가 상기 광각촬영 영상을 분석하여 피인식자의 얼굴영상이 상기 광각촬영 영상에 존재하는지 여부를 판단하여(S6) 상기 피인식자의 얼굴이 상기 광각촬영 영상에 존재하는 경우, 상기 제어부가 상기 피인식자의 얼굴영상에서 눈의 위치를 검색하는 단계(S8);

상기 제어부가 상기 피인식자의 눈이 존재하는지 여부를 판단하여(S10) 상기 피인식자의 얼굴영상에서 눈이 존재하는 경우, 상기 제어부가 상기 카메라부의 초점이 상기 피인식자의 눈에 맞추어지도록 틸트를 조정하는 단계(S12);

상기 제어부가 구동부를 제어하여 접사렌즈부의 초점과 상기 광각렌즈부의 초점이 일치되도록 상기 접사렌즈부를 상기 광각렌즈부의 전방에 장착시키는 단계(S14); 및

상기 제어부가 상기 접사렌즈부를 제어하여 상기 피인식자의 홍채를 촬영하도록 한 후, 촬영된 상기 피인식자의 홍채영상을 수신하는 단계(S16); 를 포함하는 홍채 인식방법.