KR20100041562A - 인증 대상자의 얼굴 인식과 지문 인식을 통한 사용자 인증 수행 방법 및 시스템 - Google Patents

인증 대상자의 얼굴 인식과 지문 인식을 통한 사용자 인증 수행 방법 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인증 대상자의 얼굴 인식과 지문 인식을 통해 사용자 인증을 수행하는 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 상기 인증 대상자로부터 얼굴 데이터를 획득하고, 상기 획득한 얼굴 데이터를 얼굴 데이터 데이터베이스에 저장되어 있는 얼굴 데이터들과 비교하여 일정 기준 이상의 유사도를 가진 적어도 하나 이상의 얼굴 데이터를 추출하고, 상기 인증 대상자로부터 지문 데이터를 획득하고, 상기 획득한 지문 데이터와 상기 추출한 얼굴 데이터들에 상응하여 저장된 기준 지문 데이터를 비교하여 사용자 인증을 수행하는 방법 및 시스템을 제공한다.
얼굴 인식, 지문 인식, 지문 변경, 사용자 인증

Description

인증 대상자의 얼굴 인식과 지문 인식을 통한 사용자 인증 수행 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR PERFORMING USER AUTHENTICATION BY FACE RECOGNIZING AND FINGERPRINT RECOGNIZING OF USER NEEDING AN AUTHENTICATION}
본 발명은 인증 대상자의 얼굴 인식과 지문 인식을 통한 사용자 인증을 수행하는 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용자 인증을 수행함에 있어서 얼굴 인식을 통해 인증 대상의 범위를 축소시킨 후, 지문 인식을 통한 사용자 인증을 수행함으로써, 보다 정확하고 신속한 사용자 인증을 수행할 수 있는 방법 및 시스템에 관한 것이다.
사용자 인증을 통한 본인 확인 및 인증 과정은 현재 학원가, 관공서, 기업, 아파트 등의 다양한 곳에서 사용되고 있다. 최근에는 인증 대상자의 생체 정보를 이용한 인증 방법이 많이 사용되고 있으며, 그 중 가장 널리 사용되는 인증 방법은 지문 인식을 통한 사용자 인증이라 할 수 있다. 지문 인식을 통한 사용자 인증은 인증 대상자의 기준 지문 데이터를 데이터베이스 등에 미리 저장시켜 놓은 뒤, 차 후에 인증 대상자에 의한 사용자 인증 요청이 있는 경우, 인증 대상자의 현재 지문 데이터를 획득한 뒤, 획득한 지문 데이터를 데이테베이스에 저장되어 있는 다수의 기준 지문 데이터와 비교하여 일정 기준 이상의 유사도를 만족하는 기준 지문 데이터가 존재하는지 여부를 바탕으로 하여 이루어지는 것이 일반적이다.
지문 인식을 통한 사용자 인증 방법은 별도의 ID 카드 등을 이용한 인증 방법과 비교하여 별도의 소유가 필요없는 점, ID 카드 대여 등에 의한 위험이 존재하지 않는 점 등의 다양한 장점이 존재한다. 그러나, 지문 인식만을 통한 사용자 인증은 지문 인식의 부정확성, 지문 데이터의 복사에 의한 피해 등의 가능성이 존재할 수 있다. 또한, 지문 인식에 의한 사용자 인증을 수행하는 경우에는 필수적으로 인증 대상자로부터 획득한 지문 데이터와 데이터베이스에 저장되어 있는 모든 사용자들의 기준 지문 데이터 간에 1 : N 방식의 지문 데이터 비교 과정이 진행되어야 한다. 이와 같은 1 : N 방식에 의한 지문 인증 방법은 데이터베이스에 저장되어 있는 기준 지문 데이터가 방대한 양으로 존재하는 경우에는, 인증 대상자로부터 획득한 지문 데이터와 데이터베이스에 저장된 기준 지문 데이터와의 비교 과정이 장시간 걸릴 수 있는 가능성이 존재한다. 또한, 인증 대상자의 외부 환경에 의하여 지문이 변형되는 경우, 인증 대상자로부터 획득한 지문 데이터와 데이터베이스에 저장된 인증 대상자의 기준 지문 데이터와의 지문 패턴의 차이가 생길 가능성이 커지므로 지문의 인식 성공률이 낮아지는 문제점도 존재할 수 있다.
이와 같은 지문 인식을 통한 인증시의 문제점과 관련하여, 방대한 지문 데이터 간의 비교 과정을 획기적으로 줄일 수 있으며, 지문 인식에 의한 인증과 더불어 사용자 인증의 정확성을 더욱 높일 수 있는 방법 및 인증 대상자의 지문 변형이 있는 경우 이를 자동적으로 탐지하여 수정하는 방법의 필요성이 요구된다 하겠다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 얼굴 인식과 지문 인식을 동시에 수행함으로써, 더욱 정확하고 신속한 사용자 인증을 수행할 수 있는 방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 사용자 인증시 얼굴 인식을 통해 인증 대상의 범위를 좁힌 후, 지문 인식을 통한 사용자 인증을 수행함으로써, 지문 데이터베이스에 방대한 양의 기준 지문 데이터가 존재함으로써 발생하는 지문 데이터 간의 비교 시간이 늘어나는 것을 방지할 수 있는 방법 및 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 지문 인식을 통한 사용자 인증시 지문의 변형을 탐지하여 인증 대상자의 변형된 지문을 자동으로 등록할 수 있는 방법 및 시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 인증 대상자의 얼굴 인식과 지문 인식을 통해 사용자 인증을 수행하는 방법에 있어서, 상기 인증 대상자로부터 얼굴 데이터를 획득하는 제1 단계; 상기 획득한 얼굴 데이터를 얼굴 데이터 데이터베이스에 저장되어 있는 얼굴 데이터들과 비교하여 일정 기준 이상의 유사도를 가진 적어도 하나 이상의 얼굴 데이터를 추출하는 제2 단계; 상기 인증 대상자로부터 지문 데이터를 획득하는 제3 단계; 상기 획득한 지문 데이터와 상기 추출한 얼굴 데이터들에 상응하여 저장된 기준 지문 데이터를 비교하여 사용자 인증을 수행하는 제4 단계를 포함하는 얼굴 인식과 지문 인식을 통한 사용자 인증 수행 방법을 제공한다.
여기서, 상기 제1 단계에 있어서, 카메라를 통해 상기 인증 대상자의 얼굴 이미지를 획득하고, 상기 획득한 얼굴 이미지를 이용하여 상기 얼굴 데이터를 획득하도록 할 수 있다.
여기서, 상기 제2 단계에 있어서, 상기 유사도는 각 얼굴 데이터에 포함된 눈, 코 및 입의 특징을 비교하여 얻어질 수 있다.
여기서, 상기 제4 단계 이후에, 상기 사용자 인증 수행 결과 사용자 인증에 성공한 경우, 상기 획득한 지문 데이터와 인증 성공에 의해 판별된 인증 대상자의 기준 지문 데이터와의 유사도가 일정 수준 이상인지 여부를 판별하는 제5 단계; 상기 판별 결과 유사도가 일정 수준 미만인 경우, 상기 획득한 지문 데이터를 임시기준 지문 데이터로 설정하여 저장하는 제6 단계; 및 상기 저장된 임시 기준 지문 데이터를 포함하는 누적된 임시 기준 지문 데이터의 수가 일정 갯수 이상인지 여부를 판별하여, 일정 갯수 이상인 경우, 상기 누적된 임시 기준 지문 데이터 중 적어도 하나의 임시 기준 지문 데이터를 새로운 기준 지문 데이터로 변경하여 등록하는 제7 단계를 더 포함하도록 할 수 있다.
여기서, 상기 제7 단계에 있어서, 상기 누적된 임시 기준 지문 데이터 간의 유사도가 일정 수준 이상인 경우에만, 상기 누적된 임시 기준 지문 데이터 중 적어 도 하나의 임시 기준 지문 데이터를 새로운 기준 지문 데이터로 변경하여 등록하도록 할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 인증 대상자의 얼굴 인식과 지문 인식을 통해 사용자 인증을 수행하는 사용자 인증 시스템에 있어서, 상기 인증 대상자로부터 얼굴 데이터를 획득하는 얼굴 데이터 획득부; 상기 획득한 얼굴 데이터를 얼굴 데이터 데이터베이스에 저장되어 있는 얼굴 데이터들과 비교하여 일정 기준 이상의 유사도를 가진 적어도 하나 이상의 얼굴 데이터를 추출하는 얼굴 데이터 인증 수행부; 상기 인증 대상자로부터 지문 데이터를 획득하는 지문 데이터 획득부; 상기 획득한 지문 데이터와 상기 추출한 얼굴 데이터들에 상응하여 저장된 기준 지문 데이터를 비교하여 사용자 인증을 수행하는 지문 데이터 인증 수행부를 포함하는 사용자 인증 시스템을 제공한다.
여기서, 상기 사용자 인증 수행 결과 사용자 인증에 성공한 경우, 상기 획득한 지문 데이터와 인증 성공에 의해 판별된 인증 대상자의 기준 지문 데이터와의 유사도가 일정 수준 이상인지 여부를 판별하고, 상기 판별 결과 유사도가 일정 수준 미만인 경우, 상기 획득한 지문 데이터를 임시 기준 지문 데이터로 설정하여 저장하고, 상기 저장된 임시 기준 지문 데이터를 포함하는 누적된 임시 기준 지문 데이터의 수가 일정 갯수 이상인지 여부를 판별하여, 일정 갯수 이상인 경우, 상기 누적된 임시 기준 지문 데이터 중 적어도 하나의 임시 기준 지문 데이터를 새로운 기준 지문 데이터로 변경하여 등록하는 기준 지문 데이터 변경/등록부를 더 포함하도록 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 얼굴 인식과 지문 인식을 동시에 수행함으로써, 더욱 정확하고 신속한 사용자 인증을 수행할 수 있는 방법 및 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 사용자 인증시 얼굴 인식을 통해 인증 대상의 범위를 좁힌 후, 지문 인식을 통한 사용자 인증을 수행함으로써, 지문 데이터베이스에 방대한 양의 기준 지문 데이터가 존재함으로써 발생하는 지문 데이터 간의 비교 시간이 늘어나는 것을 방지할 수 있는 방법 및 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 지문 인식을 통한 사용자 인증시 지문의 변형을 탐지하여 인증 대상자의 변형된 지문을 자동으로 등록할 수 있는 방법 및 시스템을 제공할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예들을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 얼굴 인식과 지문 인식을 통해 사용자 인증을 수행하기 위한 시스템(이하, 사용자 인증 시스템이라 한다)을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 사용자 인증 시스템(10)은 인증 대상자의 얼굴과 지문을 인식하여 사용자 인증 과정을 수행한다.
본 발명에 의한 사용자 인증 시스템(10)은, 인증 대상자로부터 얼굴 데이터를 획득하고, 상기 획득한 얼굴 데이터를 얼굴 데이터 데이터베이스에 저장되어 있는 얼굴 데이터들과 비교하여 일정 기준 이상의 유사도를 가진 적어도 하나 이상의 얼굴 데이터를 추출하고, 상기 인증 대상자로부터 지문 데이터를 획득하며, 상기 획득한 지문 데이터와 상기 추출한 얼굴 데이터들에 상응하여 저장된 기준 지문 데이터를 비교하여 사용자 인증을 수행하는 것을 특징으로 한다.
사용자 인증 시스템(10)은 사용자 인증을 필요로 하는 곳, 예컨대 수강생 확인이 필요한 학원, 신분 확인이 필요한 기업 및 관공서, 개인 신분 확인이 필요한 금융 회사 등 매우 다양한 분야에서 활용될 수 있다. 본 발명에 의한 사용자 인증 시스템(10)은 인증 대상자의 얼굴 인식 및 지문 인식을 동시에 수행할 수 있는 시스템으로서, 인증 대상자의 얼굴을 인식하는 것은 예컨대 카메라 등을 이용할 수 있으며, 지문을 인식하는 것은 예컨대 지문 인식 센서 등을 이용할 수 있다. 이와 같이 인증 대상자의 얼굴을 인식하는 것에 의하여 얼굴의 특징을 포함하는 얼굴 데이터를 추출하는 것이나, 인증 대상자의 지문을 인식하는 것에 의하여 지문의 특징을 포함하는 지문 데이터를 추출하는 것은 상기와 같은 방법뿐 아니라 종래에 사용되고 있는 다양한 인식 기술을 이용하여 이루어질 수 있음은 물론이다.
도 2는 도 1의 사용자 인증 시스템(10)에서 수행되는 얼굴 인식과 지문 인식을 통해 사용자를 인증하는 방법의 일실시예를 나타낸 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 우선 본 발명에 의한 사용자 인증 시스템(10)은 사용자 인 증을 수행하려는 인증 대상자의 얼굴 데이터를 획득한다(S100). 이러한 얼굴 데이터는 인증 대상자의 얼굴의 이미지를 촬영하여 얻어질 수 있다. 사용자 인증 시스템(10)은 인증 대상자에 의한 인증 요청이 있는 경우, 인증 대상자의 얼굴을 촬영할 수 있도록 설정되어 있는 것이 바람직하다. 이때, 인증 대상자의 얼굴을 촬영하는 것은 카메라, CCTV, 웹캠 등의 다양한 촬영 수단이 사용될 수 있으며, 사용자 인증 시스템(10)에서 획득하는 얼굴 데이터는 상기 인증 대상자의 촬영된 얼굴 이미지일 수도 있으나, 촬영된 얼굴 이미지의 특징을 포함하는 데이터의 형식으로 변환되어 획득하는 것이 바람직하다. 예컨대, 얼굴 데이터는 촬영된 얼굴 이미지의 눈, 코 ,입 상호 간의 각도 및 크기를 포함하는 데이터일 수 있으며, 얼굴 데이터는 이미지 형태의 데이터는 물론, 얼굴의 특징을 포함하는 텍스트 형태의 데이터로도 존재할 수 있음은 물론이다.
사용자 인증 시스템(10)에서 얼굴 데이터를 획득하는 경우에 있어서, 인증 대상자로부터 사용자 인증 요청이 있는 경우, 인증 대상자의 얼굴을 정해진 구역에 위치하도록 하여 촬영함으로써 얼굴 데이터를 획득할 수 있다. 또한, 사용자 인증 시스템(10)에서 촬영 센서 등을 통해서 사용자 인증 시스템(10)에 인증 대상자가 접근하는 것을 자동으로 탐지하여, 접근하는 인증 대상자를 자동으로 촬영하고, 촬영된 이미지에서 얼굴 데이터를 획득하는 것도 가능하다 할 것이다. 이와 같은 방법 외에도 종래의 다양한 기술이 얼굴 데이터를 획득하는데 사용될 수 있음은 물론이라 할 것이다.
얼굴 데이터를 획득한 사용자 인증 시스템(10)은 상기 인증 대상자로부터 획 득한 얼굴 데이터와 유사한 얼굴 데이터들을 얼굴 데이터 데이터베이스로부터 추출하여(S110), 획득한 얼굴 데이터와 일정 기준 이상의 유사도를 가지는 얼굴 데이터가 존재하는지 여부를 판별한다(S120). 여기서, 얼굴 데이터 데이터베이스는 다수의 인증 대상이 되는 사람들에 의하여 미리 획득한 얼굴 데이터들을 저장하기 위한 수단으로 정의한다. 즉, 얼굴 데이터 데이터베이스에는 다수의 얼굴 데이터들이 저장되어 있으며, 인증 대상자로부터의 사용자 인증 요청이 있는 경우, 인증 대상자로부터 획득한 얼굴 데이터와 비교 대상이 되는 얼굴 데이터들이 저장되어 있다.
인증 대상자로부터 획득한 얼굴 데이터와 얼굴 데이터 데이터베이스에 저장된 얼굴 데이터들과의 비교 결과 상기 획득한 얼굴 데이터와 일정 기준 이상의 유사도를 가지는 얼굴 데이터들이 존재하지 않는 경우에는 인증 대상자에게 사용자 인증 실패를 통보한다(S122). 일정 기준 이상의 기준을 만족하는 유사 얼굴 데이터들이 존재하는 경우에는, 상기 기준을 만족하는 얼굴 데이터들을 포함하는 유사 얼굴 데이터 그룹을 추출함으로써 얼굴 인증 과정을 종료하고 지문 인증 과정으로 넘어가게 된다.
여기서, 인증 대상자로부터 획득한 얼굴 데이터와 얼굴 데이터 데이터베이스에 저장된 얼굴 데이터들을 비교하여 일정 기준 이상의 유사도를 가지는 유사 얼굴 데이터 그룹은 다양한 방법에 의하여 얻어질 수 있다. 예컨대, 획득한 얼굴 데이터와 얼굴 데이터 데이터베이스에 저장된 모든 얼굴 데이터들을 유사도를 점수 또는 퍼센트로 환산하여 일정 점수 또는 퍼센트 이상의 유사도를 가지는 얼굴 데이터들을 유사 얼굴 데이터 그룹으로 추출할 수도 있다. 획득한 얼굴 데이터를 이용하 여 일정 기준을 만족하는 유사 얼굴 데이터 그룹을 추출하는 것은 상기와 같은 방법뿐 아니라 패턴 매칭 등을 통한 얼굴 데이터의 비교 등 종래에 존재하고 있는 다양한 방법 등이 이용될 수 있음에 유의하여야 할 것이다.
단계(S120)에 의한 결과, 유사 얼굴 데이터 그룹이 존재하는 경우, 사용자 인증 시스템(10)은 인증 대상자로부터 지문 데이터를 획득한다(S130). 지문 데이터는 인증 대상자의 지문의 특징을 포함하는 데이터를 의미하는 것으로서, 지문으로부터 얻어질 수 있는 모든 형태의 데이터를 포함한다. 지문 데이터를 획득한 사용자 인증 시스템(10)은 획득한 지문 데이터와 상기 유사 얼굴 데이터 그룹에 상응하여 저장된 기준 지문 데이터들을 비교하여 사용자 인증을 수행한다(S140).
여기서, 기준 지문 데이터란 상기 유사 얼굴 데이터 그룹에 포함된 각각의 얼굴 데이터에 해당하는 인증 대상자에 의하여 미리 저장된 지문 데이터를 의미한다. 즉, 기준 지문 데이터란 각 인증 대상자에 의하여 미리 저장되어 지문 인증시 비교 대상이 되는 지문 데이터로서 기능을 수행한다. 단계(S120)에 의하여 유사 얼굴 데이터 그룹이 추출되었으므로, 상기 인증 대상자로부터 획득한 지문 데이터와 비교 대상이 되는 기준 지문 데이터는 유사 얼굴 데이터 그룹에 포함된 얼굴 데이터의 수와 동일하므로, 모든 기준 지문 데이터와 비교하는 것에 비하여 시간이 절약될 수 있다.
또한, 본 발명에서 과정의 설명을 위하여 얼굴 데이터를 획득하는 것과 지문 데이터를 획득하는 과정 사이에 시간적 간격이 존재하는 것처럼 나타내었으나, 사용자 인증 시스템(10)이 예컨대, 인증 대상자의 접근을 자동으로 탐지하여 얼굴 데 이터를 획득하는 경우에는, 얼굴 데이터를 획득하여 유사 얼굴 데이터 그룹을 추출하는 과정과 인증 대상자로부터 지문 데이터를 획득하는 과정은 거의 동시에 이루어질 수 있다. 또한, 인증 대상자가 사용자 인증 시스템(10)에 접근하여 사용자 인증을 요청하는 경우, 인증 대상자가 자신의 지문을 사용자 인증 시스템(10)에 제공하는 과정과 동시에 인증 대상자의 얼굴 데이터가 획득되어 도 2와 같은 사용자 인증 수행 과정이 진행될 수도 있다. 즉, 얼굴 데이터를 획득하는 것과 지문 데이터를 획득하여 사용자 인증을 수행하는 경우, 얼굴 및 지문 데이터의 처리 과정은 다양한 설정에 의하여 얼마든지 변화될 수 있다는 사실에 유의하여야 한다.
인증 대상자로부터 획득한 지문 데이터와 유사 얼굴 데이터 그룹에 상응하여 저장된 기준 지문 데이터들을 비교하여 사용자 인증을 수행하는 방법은 각 지문 데이터 간의 유사도를 비교함으로써 이루어질 수 있다. 예컨대, 획득한 지문 데이터와 각각의 기준 지문 데이터 간의 유사도를 점수로 환산하여 일정 점수 이상을 가지는 기준 지문 데이터가 존재하는 경우에는 사용자 인증을 허용하도록 설정될 수 있다. 여기서, 일반적으로 소정 기준의 유사도 기준을 만족하는 기준 지문 데이터는 상기 인증 대상자로부터 획득한 기준 지문 데이터인 것이 바람직하다. 이와 같이 인증 대상자로부터 얼굴 데이터와 지문 데이터를 획득하여 사용자 인증을 수행하는 자세한 실시예에 대해서는 도 5를 참조하여 상세히 설명하도록 하겠다.
도 3은 도 1의 사용자 인증 시스템(10)에서 수행되는 인증 대상자의 지문의 변형을 탐지하여 인증 대상자의 변형된 지문을 자동으로 등록하는 방법의 일실시예 를 나타낸 흐름도이다.
본 발명에 의한 사용자 인증 시스템(10)은 얼굴 인식 및 지문 인식을 통한 사용자 인증을 수행하는 기능뿐 아니라, 인증 대상자로부터 획득한 지문 데이터가 인증 대상자의 기준 지문 데이터와 소정 기준 이상 유사도 차이가 발생하는 경우, 인증 대상자의 지문이 변형되었다고 판단하고, 변형된 인증 대상자의 지문 데이터를 새로운 기준 지문 데이터로 변경하여 등록하는 기능도 수행할 수 있다. 도 3에서 설명하는 인증 대상자의 기준 지문 데이터를 변경하는 것은 인증 대상자에 의하여 반복적인 사용자 인증 과정이 수행되는 경우를 가정하여 설명한 것이다. 또한 도 3에서 설명하는 기준 지문 데이터 변경/등록 과정은 상기 도 2에 나타난 인증 대상자의 얼굴 인식 및 지문 인식에 의한 사용자 인증이 정상적으로 이루어진 후에 이루어질 수 있음에 유의하여야 한다.
단계(S140)에 의한 사용자 인증을 수행하고 난 후, 사용자 인증 시스템(10)은 상기 인증 대상자로부터 획득한 지문 데이터의 사용자 인증이 성공했는지 여부를 판별한다(S150). 여기서, 사용자 인증 수행 결과, 사용자 인증 실패로 판별된 경우에는 지문 인증 시스템(10)은 적어도 한번 이상의 지문 재인식 요청을 하고(S152), 상기 적어도 한번 이상의 지문 재인식에 의하여 획득한 지문 데이터들이 동일한 인증 대상자에 의한 지문 데이터인 것으로 판별된 경우에는 인증 대상자의 기준 지문 데이터 신규 등록/재등록 절차를 수행한다(S154). 상기 적어도 한번 이상의 지문 재인식에 의하여 획득한 지문 데이터들이 동일한 인증 대상자에 의한 지문 데이터인 것으로 판별되지 않은 경우에는 인증 실패를 통보한다(S156).
다시 단계(S150)로 돌아와서, 사용자 인증 수행 결과 사용자 인증 성공으로 판별된 경우에는, 상기 인증 대상자로부터 획득한 지문 데이터와 상기 인증 성공에 의해 판별된 인증 대상자의 기준 지문 데이터와의 유사도가 일정 수준 이상인지 여부를 판별한다(S160). 여기서, 인증 대상자로부터 획득한 지문 데이터와 인증 성공에 의해 판별된 인증 대상자의 기준 지문 데이터의 유사도를 판별하는 경우, 양 지문 데이터의 유사도를 기준 점수로 환산하여 표현하거나 퍼센트로 표현함으로써 수치화하는 방법 등을 사용할 수 있다. 획득한 지문 데이터가 사용자 인증 수행 조건은 만족하나 일정 수준의 유사도 기준 예컨대, 유사도 기준 점수가 70점 이하인 경우에는 기존에 저장되어 있는 기준 지문 데이터가 변형되어 있는 가능성이 존재하므로 단계(S160)와 같은 과정을 수행하게 되는 것이다.
단계(S160)에 의한 판별 결과 획득한 지문 데이터와 인증에 사용된 기준 지문 데이터의 유사도가 일정 수준 미만인 것으로 판별된 경우, 획득한 지문 데이터를 임시 기준 지문 데이터로 설정하여 저장한다(S170). 임시 기준 지문 데이터는 추후에 일정한 조건을 만족하는 경우 새로운 기준 지문 데이터로 될 수 있는 지문 데이터를 의미하며, 이러한 임시 기준 지문 데이터는 별도의 데이터베이스에 저장될 수 있다. 사용자 인증 시스템(10)에서는 상기와 같이 임시 기준 지문 데이터가 저장되는 경우, 일정 갯수 이상의 임시 기준 지문 데이터가 연속으로 누적하여 저장하였는지 여부(S180), 누적 저장되어 있는 임시 기준 지문 데이터 간의 유사도가 일정 수준 이상인지 여부(S190) 등을 판별하고, 판별 결과 일정 갯수 이상의 임시 기준 지문 데이터가 연속적으로 저장되었으며 누적된 임시 기준 지문 데이터 간의 유사도가 일정 수준 이상인 것으로 판별된 경우, 임시 기준 지문 데이터 중 적어도 하나의 임시 기준 지문 데이터를 새로운 기준 지문 데이터로 변경하여 등록한다(S200). 단계(S190)에서 누적된 임시 기준 지문 데이터 간의 유사도가 일정 수준 미만인 경우에는 상기 누적된 임시 기준 지문 데이터를 삭제한다(S192).
단계(S180)에 의한 연속적인 임시 기준 지문 데이터의 저장을 기준 지문 데이터 변경의 요건으로 하는 이유는, 인증 대상자에 의한 반복적인 사용자 인증 시도시에 연속하여 임시 기준 지문 데이터가 저장되어야 인증 대상자의 지문이 변형되었을 개연성이 더욱 높아지기 때문이다. 이때, 연속하여 저장되는 임시 기준 지문 데이터의 갯수는 설정에 의하여 예컨대 3회 연속, 5회 연속 등으로 정해질 수 있다. 단계(S190)에 의해서 연속하여 누적 저장된 임시 기준 지문 데이터 간의 유사도가 일정 수준 이상인 것을 판별하는 것은 다양한 방법에 의하여 이루어질 수 있다. 각각의 임시 기준 지문 데이터 전부 서로 간의 유사도를 기준으로 판별할 수도 있고, 가장 최근에 저장된 임시 기준 지문 데이터와 나머지 임시 기준 지문 데이터 간의 유사도를 기준으로 판별할 수도 있다. 또한, 임시 기준 지문 데이터 중 새로운 기준 지문 데이터를 선택하는 방법 역시 다양한 방법에 의하여 이루어질 수 있다. 예컨대, 임시 기준 지문 데이터 중 기존의 기준 지문 데이터와 유사도가 가장 높은 임시 기준 지문 데이터를 새로운 기준 지문 데이터로 선택하는 방법, 가장 최근에 저장된 임시 기준 지문 데이터를 새로운 기준 지문 데이터로 선택하는 방법 등을 이용하여 새로운 기준 지문 데이터가 될 임시 기준 지문 데이터를 선택할 수 있다.
도 4는 본 발명에 의한 사용자 인증 시스템(10)의 상세 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 의한 사용자 인증 시스템(10)은 얼굴 데이터 획득부(11), 얼굴 데이터 인증 수행부(12), 지문 데이터 획득부(13), 지문 데이터 인증 수행부(14) 및 기준 지문 데이터 변경/등록부(15)를 포함한다.
얼굴 데이터 획득부(11)는 인증 대상자로부터 얼굴 데이터를 획득하는 수단이다. 얼굴 데이터 획득부(11)는 인증 대상자의 얼굴 데이터를 획득하기 위하여 카메라 등의 촬영 수단 및 촬영 수단에 의하여 획득된 인증 대상자의 얼굴 이미지의 특징을 포함하는 얼굴 데이터를 생성하기 위한 별도의 수단을 포함하고 있는 것이 바람직하다.
얼굴 데이터 인증 수행부(12)는 상기 얼굴 데이터 획득부(11)에서 획득한 얼굴 데이터를 얼굴 데이터 데이터베이스에 저장되어 있는 얼굴 데이터들과 비교하여 일정 기준 이상의 유사도를 가진 적어도 하나 이상의 얼굴 데이터들로 이루어진 유사 얼굴 데이터 그룹을 추출하는 수단이다. 얼굴 데이터 데이터베이스는 인증 대상이 될 수 있는 다수의 사용자로부터 미리 획득한 각각의 얼굴 데이터를 저장하는 수단이며, 얼굴 데이터 데이터베이스는 얼굴 데이터 인증 수행부(12)에 포함되어 있는 것이 바람직하나, 별도로 존재할 수도 있음은 물론이다. 얼굴 데이터 인증 수행부(12)는 얼굴 데이터 데이터베이스에 저장되어 있는 모든 사용자의 얼굴 데이터 중에서 인증 대상자로부터 획득한 얼굴 데이터와 비교하여 소정 기준의 유사도 를 가지는 얼굴 데이터들로 이루어진 유사 얼굴 데이터 그룹을 추출하는 것을 주요 목적으로 한다.
이때, 소정 기준은 도 2에서 상술한 바와 같이 설정에 의한 다양한 기준이 적용될 수 있다. 예컨대, 획득한 얼굴 데이터와 얼굴 데이터 데이터베이스에 저장된 모든 얼굴 데이터 간의 유사도를 점수로 표현하여 예컨대 유사도 점수가 70점 이상인 얼굴 데이터들로 이루어진 유사 얼굴 데이터 그룹을 추출할 수도 있다. 이와 같이, 유사 얼굴 데이터 그룹을 추출하는 것은 매우 다양한 방법에 의하여 이루어질 수 있음에 유의하여야 한다.
지문 데이터 획득부(13)는 상기 인증 대상자로부터 지문 데이터를 획득하는 수단이다. 얼굴 데이터 인증 수행부(12)에서의 얼굴 인증 수행 결과, 소정 기준을 만족하는 유사 얼굴 데이터 그룹이 추출된 경우, 지문 데이터 획득부(13)는 인증 대상자로부터 지문 데이터를 획득한다. 지문 데이터란 인증 대상자의 지문의 특징을 포함할 수 있는 모든 경우의 데이터를 포함하는 포괄적인 의미로 사용된다. 이러한 지문 데이터를 획득하는 것은 종래의 기술에 해당하므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
지문 데이터 인증 수행부(14)는 상기 지문 데이터 획득부(13)에서 획득한 지문 데이터와 상기 얼굴 데이터 인증 수행부(13)에서 추출한 얼굴 데이터들에 상응하여 저장된 기준 지문 데이터를 비교하여 사용자 인증을 수행하는 수단이다. 즉, 지문 데이터 인증 수행부(14)에서는 획득한 지문 데이터를 이용하여 사용자 인증을 수행하는 경우, 비교 대상이 되는 기준 지문 데이터로서 상기 얼굴 데이터 인증 수 행부(13)에서 추출된 각각의 얼굴 데이터들에 상응하는 인증 대상자들에 의하여 미리 저장된 기준 지문 데이터가 사용된다. 지문 데이터 인증 수행부(14)에서 이루어지는 사용자 인증 과정에 대해서는 도 5에서 자세히 후술하도록 한다.
기준 지문 데이터 변경/등록부(15)는 상기 지문 데이터 인증 수행부(14)에서 사용자 인증이 성공된 것으로 판별된 경우, 상기 인증 대상자로부터 획득한 지문 데이터와 인증 성공에 의하여 판별된 인증 대상자의 기준 지문 데이터와의 유사도가 일정 수준 이상인지 여부를 판별하고, 판별 결과 유사도가 일정 수준 미만인 경우, 상기 획득한 지문 데이터를 임시 기준 지문 데이터로 설정하여 저장하고, 상기 저장된 임시 기준 지문 데이터를 포함하는 누적된 임시 기준 지문 데이터의 수가 일정 갯수 이상인지 여부를 판별하여, 일정 갯수 이상인 경우, 상기 누적된 임시 기준 지문 데이터 중 적어도 하나의 임시 기준 지문 데이터를 상기 인증 대상자의 새로운 기준 지문 데이터로 변경하여 등록하는 수단이다. 기준 지문 데이터 변경/등록부(15)에서 이루어지는 기준 지문 데이터의 변경 과정에 대해서는 도 6에서 자세히 후술하도록 한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 의한 사용자 인증 시스템(10)에서 얼굴 인식과 지문 인식을 통해 사용자 인증을 수행하는 방법의 일예를 나타낸 도면이다.
도 5a를 참조하면, 인증 대상자로부터 획득한 얼굴 데이터는 얼굴 데이터 데이터베이스에 저장된 얼굴 데이터들과 비교된다. 이때, 도 5a의 얼굴 데이터는 편의상 얼굴의 이미지를 표시하였으나 이는 일 예일 뿐이며, 얼굴 데이터는 얼굴의 특징점들을 포함한 이미지 데이터로 이루어질 수도 있고, 얼굴의 특징을 텍스트 형태로 변환한 데이터로 이루어질 수도 있는 등 다양한 표현 방법이 존재할 수 있음에 유의하여야 한다. 획득한 얼굴 데이터와 얼굴 데이터 데이터베이스에 저장된 얼굴 데이터들의 유사도를 비교하여 정해진 소정 기준에 의하여 A, B 및 C 의 유사 얼굴 데이터 그룹을 추출한 것을 도 5a에서 확인할 수 있다. 이때, 소정 기준은 사용자의 설정에 의하여 다양하게 정해질 수 있다. 예컨대, 획득한 얼굴 데이터와 얼굴 데이터 데이터베이스에 저장된 모든 얼굴 데이터와의 유사도를 점수화한 후, 일정 점수 이상의 유사도를 가지는 유사 얼굴 데이터 그룹을 추출하도록 할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 유사 얼굴 데이터 그룹이 추출된 후, 인증 대상자로부터 지문 데이터를 획득하게 된다. 획득한 지문 데이터는 상기 도 5a에서 추출된 유사 얼굴 데이터 그룹에 포함된 각각의 얼굴 데이터에 상응하여 미리 저장된 기준 지문 데이터와 비교된다. 즉, 도 5a에서 유사 얼굴 데이터 그룹으로 추출된 A, B 및 C에 상응하는 각각의 기준 지문 데이터만을 상기 인증 대상자로부터 획득한 지문 데이터와 비교하는 것이다. 획득한 지문 데이터와 각각의 기준 지문 데이터를 비교하는 것은 종래의 다양한 지문 인증 수행 방법에 의하여 이루어질 수 있다. 예컨대, 획득한 지문 데이터와 각각의 기준 지문 데이터간의 특징점의 유사도를 일정한 기준에 의하여 점수로 환산하여 일정 점수 이상이 되는 기준 지문 데이터가 존재하는 경우에는 정당 사용자로 인증하는 방법이 이용될 수 있다. 이러한 지문 인증 수행 방법 외에도 다양한 인증 수행 방법이 존재하나 이는 당업자에 의하여 자명한 기술에 해당하므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명에 의한 사용자 인증 시스템(10)에 의하면 얼굴 인증에 의하여 지문 데이터를 비교하는 기준 지문 데이터의 수를 상당하게 줄일 수 있으므로 시간 및 비용적인 측면에서 효과적이다.
도 6은 본 발명에 의한 사용자 인증 시스템(10)에서 인증된 지문 데이터의 변형을 탐지하여 인증 대상자의 기준 지문 데이터를 변경/등록하는 방법의 일예를 나타낸 도면이다.
도 6의 과정은 기본적으로 얼굴 인증 및 지문 인증에 의한 사용자 인증이 이루어지고 난 후, 사용자 인증 시스템(10)에서 개별적으로 이루어지는 기준 지문 데이터 변경/등록 과정을 나타낸 것이다. 즉, 인증 대상자의 사용자 인증 과정이 반복적으로 수행되는 동안, 인증 대상자의 지문이 변형된 것을 탐지하고, 변형된 지문 데이터를 인증 대상자의 새로운 기준 지문 데이터로 변경하여 등록함으로써, 지문 인증의 정확도를 더욱 높일 수 있게 된다.
도 6을 참조하면, 두 명의 인증 대상자 A 및 B가 존재하며, A 및 B는 1회차 내지 4회차에 의하여 사용자 인증 시스템(10)을 이용한 것으로 나타난다. 각 회차에 표시된 퍼센트(%)는 A 및 B로부터 획득한 지문 데이터와 인증에 사용된 A 및 B의 기준 지문 데이터와의 유사도를 나타낸 것이다. 도 6에서는 지문 인증 과정만을 나타내었는데, 1회차 내지 4회차에 있어서 A, B 및 C의 얼굴 인식에 의하여 유사 얼굴 데이터 그룹을 추출하는 과정은 모두 성공적으로 수행되었다고 가정하도록 한다. 또한, 사용자 인증 수행에 성공한 기준 지문 데이터는 인증 대상자의 기준 지문 데이터인 것으로 가정한다.
도 6에서는, 사용자 인증 승인 기준은 60%, 임시 기준 지문 데이터 저장의 기준이 되는 유사도 만족 기준은 70%이고, 기준 지문 데이터가 변경되기 위한 조건은 임시 기준 지문 데이터가 연속적으로 3회 저장된 경우로 설정되어 있다. 즉, 인증 대상자가 사용자 인증 시스템(10)에서 정당한 사용자로 인정받기 위해서는 획득한 지문 데이터와 인증 대상자의 기준 지문 데이터의 유사도가 60% 이상이 되어야 하며, 획득한 지문 데이터가 임시 기준 지문 데이터로 설정/저장되기 위해서는 유사도가 60% 이상 70% 미만이 되어야 하며, 기준 지문 데이터가 변경/등록되기 위해서는 임시 기준 지문 데이터로 저장되는 것이 연속적으로 3회 이루어져야 한다.
A는 2, 3, 4 회차에서 유사도가 68%, 67%, 66% 가 나왔으므로 2, 3, 4 회차의 지문 데이터는 임시 기준 지문 데이터로 설정되어 저장된다. 또한, 2, 3, 4 회차에서 연속적으로 3회가 임시 기준 지문 데이터로 저장되었으므로 상기 저장된 2, 3, 4 회차의 임시 기준 지문 데이터 중 적어도 하나의 임시 기준 지문 데이터가 새로운 기준 지문 데이터로 변경되어 등록된다. B는 1, 2 회차에서 유사도가 67%, 68% 이므로 2회 연속 임시 기준 지문 데이터로 저장된다. 그러나 3회차의 유사도는 72%에 해당하므로 3회차의 지문 데이터는 유사도 만족 기준인 70% 이상이므로 임시 기준 지문 데이터로 저장되지 않는다. 따라서, 비록 4회차에 69%의 유사도로 인하여 4회차의 지문 데이터가 임시 기준 지문 데이터로 저장되었다 하더라도, 연속하여 3회 저장이라는 조건을 만족하지는 못하므로 B의 기준 지문 데이터는 변경 되지 않는다. 이와 같은 과정에 의하여, 사용자 인증 시스템(10)을 반복적으로 사용하는 인증 대상자는 자신의 지문 데이터가 변형되었을 경우, 별도의 기준 지문 데이터 재등록 절차를 거치지 않고도, 사용자 인증 시스템(10) 내부에서 자동으로 기준 지문 데이터 변경/등록 절차를 거칠 수 있으므로 더욱 편리한 사용자 인증이 가능하며, 변형된 지문이 기준 지문 데이터로 새로 등록되므로 지문 인증의 정확성 역시 높일 수 있는 효과도 발생한다.
이상에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명의 구성을 설명하였으나, 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것이 아님은 물론이며, 첨부한 청구범위 및 도면에 의해 파악되는 본 발명의 범위 내에서 여러 가지의 변형, 수정 및 개선이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 충분히 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 얼굴 인식과 지문 인식을 통해 사용자 인증을 수행하기 위한 시스템(이하, 사용자 인증 시스템이라 한다)을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 사용자 인증 시스템(10)에서 수행되는 얼굴 인식과 지문 인식을 통해 사용자를 인증하는 방법의 일실시예를 나타낸 흐름도이다.
도 3은 도 1의 사용자 인증 시스템(10)에서 수행되는 인증 대상자의 지문의 변형을 탐지하여 인증 대상자의 변형된 지문을 자동으로 등록하는 방법의 일실시예를 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 의한 사용자 인증 시스템(10)의 상세 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 의한 사용자 인증 시스템(10)에서 얼굴 인식과 지문 인식을 통해 사용자 인증을 수행하는 방법의 일예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 의한 사용자 인증 시스템(10)에서 인증된 지문 데이터의 변형을 탐지하여 인증 대상자의 기준 지문 데이터를 변경/등록하는 방법의 일예를 나타낸 도면이다.

Claims (7)

  1. 인증 대상자의 얼굴 인식과 지문 인식을 통해 사용자 인증을 수행하는 방법에 있어서,
    상기 인증 대상자로부터 얼굴 데이터를 획득하는 제1 단계;
    상기 획득한 얼굴 데이터를 얼굴 데이터 데이터베이스에 저장되어 있는 얼굴 데이터들과 비교하여 일정 기준 이상의 유사도를 가진 적어도 하나 이상의 얼굴 데이터를 추출하는 제2 단계;
    상기 인증 대상자로부터 지문 데이터를 획득하는 제3 단계;
    상기 획득한 지문 데이터와 상기 추출한 얼굴 데이터들에 상응하여 저장된 기준 지문 데이터를 비교하여 사용자 인증을 수행하는 제4 단계;
    를 포함하는 얼굴 인식과 지문 인식을 통한 사용자 인증 수행 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 단계에 있어서, 카메라를 통해 상기 인증 대상자의 얼굴 이미지를 획득하고, 상기 획득한 얼굴 이미지를 이용하여 상기 얼굴 데이터를 획득하는 것을 특징으로 하는 사용자 인증 수행 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 단계에 있어서, 상기 유사도는 각 얼굴 데이터에 포함된 눈, 코 및 입의 특징을 비교하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 사용자 인증 수행 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제4 단계 이후에,
    상기 사용자 인증 수행 결과 사용자 인증에 성공한 경우, 상기 획득한 지문 데이터와 인증 성공에 의해 판별된 인증 대상자의 기준 지문 데이터와의 유사도가 일정 수준 이상인지 여부를 판별하는 제5 단계;
    상기 판별 결과 유사도가 일정 수준 미만인 경우, 상기 획득한 지문 데이터를 임시 기준 지문 데이터로 설정하여 저장하는 제6 단계; 및
    상기 저장된 임시 기준 지문 데이터를 포함하는 누적된 임시 기준 지문 데이터의 수가 일정 갯수 이상인지 여부를 판별하여, 일정 갯수 이상인 경우, 상기 누적된 임시 기준 지문 데이터 중 적어도 하나의 임시 기준 지문 데이터를 새로운 기준 지문 데이터로 변경하여 등록하는 제7 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 인증 수행 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제7 단계에 있어서, 상기 누적된 임시 기준 지문 데이터 간의 유사도가 일정 수준 이상인 경우에만, 상기 누적된 임시 기준 지문 데이터 중 적어도 하나의 임시 기준 지문 데이터를 새로운 기준 지문 데이터로 변경하여 등록하는 것을 특징으로 하는 사용자 인증 수행 방법.
  6. 인증 대상자의 얼굴 인식과 지문 인식을 통해 사용자 인증을 수행하는 사용자 인증 시스템에 있어서,
    상기 인증 대상자로부터 얼굴 데이터를 획득하는 얼굴 데이터 획득부;
    상기 획득한 얼굴 데이터를 얼굴 데이터 데이터베이스에 저장되어 있는 얼굴 데이터들과 비교하여 일정 기준 이상의 유사도를 가진 적어도 하나 이상의 얼굴 데이터를 추출하는 얼굴 데이터 인증 수행부;
    상기 인증 대상자로부터 지문 데이터를 획득하는 지문 데이터 획득부;
    상기 획득한 지문 데이터와 상기 추출한 얼굴 데이터들에 상응하여 저장된 기준 지문 데이터를 비교하여 사용자 인증을 수행하는 지문 데이터 인증 수행부;
    를 포함하는 사용자 인증 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 사용자 인증 수행 결과 사용자 인증에 성공한 경우, 상기 획득한 지문 데이터와 인증 성공에 의해 판별된 인증 대상자의 기준 지문 데이터와의 유사도가 일정 수준 이상인지 여부를 판별하고, 상기 판별 결과 유사도가 일정 수준 미만인 경우, 상기 획득한 지문 데이터를 임시 기준 지문 데이터로 설정하여 저장하고, 상기 저장된 임시 기준 지문 데이터를 포함하는 누적된 임시 기준 지문 데이터의 수가 일정 갯수 이상인지 여부를 판별하여, 일정 갯수 이상인 경우, 상기 누적된 임시 기준 지문 데이터 중 적어도 하나의 임시 기준 지문 데이터를 새로운 기준 지문 데이터로 변경하여 등록하는 기준 지문 데이터 변경/등록부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 사용자 인증 시스템.
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