KR20170083540A - 지문인증용 템플레이트 생성 - Google Patents

Abstract

본 발명은 2차원 센서를 이용해 사용자 인증에 사용되는 신체 부위의 생체인식 데이터를 등록하기 위한 방법, 시스템, 및 장치에 관한 것이다. 상기 방법은, 2차원 센서를 이용해, 신체 부위의 다른 뷰들을 나타내는 이미지들을 캡쳐하는 단계; 캡쳐된 이미지를 적어도 하나의 모자이크로 스티칭하는 단계; 모자이크에서 신체 부위의 추가 뷰를 나타내 적어도 하나의 관심영역을 결정하는 단계에 의해 적어도 하나의 구성된 이미지를 생성하는 단계와 상기 관심영역의 이미지 데이터를 추출하는 단계; 및 사용자 인증에 사용된 템플레이트 세트에 구성된 이미지를 등록하는 단계를 포함한다.

Description

지문인증용 템플레이트 생성{CREATING TEMPLATES FOR FINGERPRINT AUTHENTICATION}

본 출원은 생체인식인증용 템플레이트를 생성하기 위한 방법, 시스템 및 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게, 본 발명은 2차원 센서를 이용해 사용자 인증에 사용되는 신체 일부분에 대한 생체인식 데이터를 등록하는데 관한 것이다.

생체인식분야에서, 지문의 이용은 가장 광범위하게 사용된 기술들 중 하나로 진화해 왔다. 지문인증을 필요로 한 후에 사용자가 장치에 액세스하게 허용되는 전자장치들이 많이 있다. 이 사실은 모바일 통신기술분야, 가령, 스마트폰과 같은 지능형 모바일 장치의 사용을 고려함으로써 나타내고 예시될 수 있다. 이 분야에서 장치들 자체에 액세스하기 위해 보안을 높이고 또한 데이터 통신 네트워크를 통해 뱅킹 서비스가 이용가능해지듯이 원격 서비스들에 보안 액세스를 제공하게 하는 수요가 늘고 있다.

지문감지에 의한 이와 같은 보안 액세스를 가능하게 하기 위해, 사용자는 실제 액세스가 판단되어야 하는 경우의 매칭 절차에 추후 사용하기 위해 사용자의 손가락과 직접 관련된 정보가 등록되는 소위 등록절차에 참가해야 한다. 이러한 등록절차 동안, 사용자는 일반적으로 완전한 지문 또는 적어도 지문의 대부분이 기록될 때까지 손가락을 수차례 지문센서에 대도록 재촉받는다.

종래기술의 지문등록의 예들이 미국특허출원 공개공보 2014/0003677 및 2014/0003679에 기술되어 있다. 이들 공개공보에 기술된 시스템에서, 등록절차 동안, 사용자에게 지문의 어떤 부분이 여전히 기록되어야 하는지 사용자에게 말해주는 정보의 형태로 피드백이 제공된다.

지문센서는 가령 빛을 이용한 광학 스캐와 반대되는 것으로 손가락을 스캔할 때 전류를 이용하는 정전용량식 터치센서이다. 정전용량식 터치센서는 수동 또는 능동이다. 수동센서는 각 센서 픽셀에서 센서와 손가락 간에 정전용량을 측정한다. 정전용량은 지문에서 골과 마루에 대해 다른데, 이는 골과 센서 간에 에어갭이 있기 때문이다. 능동센서는 충전 싸이클을 이용해 측정하기 전에 전압을 피부에 가한다. 손가락과 센서 간의 전기장은 마루의 패턴을 따른다. 능동센서의 이점은 스캐닝 동안 손가락도 센서도 닦을 필요가 없다는 것이다.

정전용량식 터치센서로 지문 인증동안 센서에 제시된 피부의 충분히 큰 면적이 등록시 센서에 제시된 피부면적과 겹쳐야 하며, 그렇지 않으면 인증이 불가능해진다. 중첩이 충분한지 보장하는 표준방법은 사용자가 자신의 손가락을 각도를 달리해 더욱더 넓은 피부 면적이 등록된 이미지에 커버되도록 수차례 센서 상에 대는 절차로 등록이 구성되게 하는 것이다.

인증은 일반적으로 단 한번의 터치만 사용되고 이 프레임으로부터 추출된 정보가 등록정보와 매치된다. 매칭 알고리즘은 등록된 이미지와 인증이미지를 비교하는데 사용된다. 매칭 알고리즘은 인증이미지가 등록된 이미지와 그래프상으로 비교되는 이미지 기반의 알고리즘일 수 있다. 매칭 알고리즘은 또한 인증이미지와 등록이미지의 소정의 특징들을 비교할 수 있다. 특징 인식이 지문의 특징점, 즉 주요 특징들을 추출하기 위해 이미지 상에 수행된다. 특징점은 가령 융선의 끝, 융선의 분기, 짧은 융성, 아일랜드(island), 융선 인클로져(ridge enclosure), 스퍼(spur), 크로스오버(crossover), 델타(delta) 및 코어(core)이다.

사용된 매칭은 일반적으로 등록된 정보의 면적 범위와 인증을 위해 사용된 정보의 면적 범위 간에 차이가 커서 맞지 않다. 매칭 프로세스의 특징비교 단계 동안, 등록된 특징들의 개수와 인증이미지로부터 추출된 특징들의 개수 간에 불균형이 있다면, 비교 결과 이들 특징들이 잘 비교되지 않게 될 것이다. 이런 이면의 이유는, 많은 센서들 상에 기만적인 시도들에 대해, 부분적으로 불명료한 지문은 쉽게 매치되지 않아야 하기 때문이다. 매치부(matcher)의 이런 특징을 보유하고 부분적인 프린트들로 기만적 시도를 방지하도록 충분한 특징들이 매치되는 것을 보장하기 위해, 템플레이트 세트 또는 앙상블이 되게 등록이미지에 대한 추출이 하나씩 수행된다. 매칭이 수행되면 인증 이미지로부터 추출된 데이터는 이들 템플레이트들 각각과 비교되고 최종 매칭점수가 가령 최대치 또는 평균치를 이용해 몇몇 방법들로 이들 개개의 매치 점수로부터 계산된다.

상술한 방법의 한가지 단점은 인증이미지의 위치가 2이상의 등록 이미지들 사이에 있을 경우이다. 모든 필요한 정보가 등록되나 하나의 템플레이트로 충분치 않다.

몇몇 작은 정전용량식 터치센서들은 또한 기다란 형태를 갖는다. 이런 센서들에 의해 획득된 이미지로부터 도출된 정보를 매칭시킬 경우, 최대 중첩은 손가락의 회전에 매우 민감하다. 예컨대, 이런 센서가 4×10mm이면, 동일 방향으로 손가락으로부터 이미지의 최대 중첩은 총 40㎟이나, 방향이 90도로 다르면, 최대 중첩은 불과 4×4=16㎟로 감소된다.

인증시스템이 손가락에 대한 임의의 하드웨어적 가이드가 없다면 등록이미지와 인증이미지 간에 충분한 중첩이 있는 것을 보장하는 문제가 특히 중요하다. 이는 시스템이 가령 스마트폰에 사용될 경우에 특히 그러하다.

인증이미지가 등록된 이미지와 잘 맞지 않을 경우 더 나은 매치를 수행하기 위해 지문인증시스템을 최적화하는 시스템이 필요하다.

계산 전력을 절약하고 프로세스 속도를 높이기 위해 간단하고 지문인증시스템을 최적화하는 시스템이 또한 필요하다.

본 출원의 목적은 하나 또는 임의의 조합으로 해당기술분야의 상술한 결함들 및 단점들 중 하나 이상을 완화, 경감 또는 제거하기 위해 추구되는 방법, 시스템 및 장치를 제공하는 것이다.

이들 및 다른 목적은 사용자 인증을 위해 사용되는 신체 부위에 대한 생체인식 데이터를 등록하기 위한 방법, 시스템 및 장치에 의해 달성된다.

본 출원은 첨부된 특허청구범위에 의해 정의된다. 본 출원의 다양한 이점적인 실시예들이 첨부된 특허청구범위뿐만 아니라 하기의 상세한 설명과 첨부도면에 의해 나타나 있다.

몇몇 태양에 따르면, 본 출원은 생체인식 감지시스템에서 2차원 센서를 이용해 사용자 인증에 사용되는 신체 부위의 생체인식 데이터를 등록하는 방법을 제공한다.

몇몇 태양에 따르면, 상기 방법은, 2차원 센서를 이용해, 신체 부위의 다른 뷰들을 나타내는 이미지들을 캡쳐하는 단계; 캡쳐된 이미지를 적어도 하나의 모자이크로 스티칭하는 단계; 모자이크에서 신체 부위의 추가 뷰를 나타내 적어도 하나의 관심영역을 결정하는 단계에 의해 적어도 하나의 구성된 이미지를 생성하는 단계와 상기 관심영역의 이미지 데이터를 추출하는 단계; 및 사용자 인증에 사용된 템플레이트 세트에 구성된 이미지를 등록하는 단계를 포함한다. 모자이크를 생성하고 그런 후 관심영역, 즉, 모자이크에서 높은 매치 확률을 나타내는 구성된 이미지를 생성함으로써, 매치 확률을 높이는 방법이 제공된다.

몇몇 태양에 따르면, 등록하는 단계는 사용자 인증에 사용된 템플레이트 세트에 캡쳐된 이미지들 중 적어도 하나를 등록하는 단계를 더 포함한다. 따라서, 이미지 세트들은 캡쳐된 이미지들과 구성된 이미지들 모두로 구성된다. 구성된 이미지들이 먼저 이미지 세트로부터 인증이미지에 매치될 수 있고 따라서 빨리 매치를 발견할 확률이 높아진다. 따라서, 시스템은 간단해지고 최적화되어 계산 전력을 절감하고 처리속도를 높인다.

몇몇 태양에 따르면, 등록하는 단계는, 각 이미지에 대해, 특징 추출을 수행하는 단계 및 템플레이트 세트에 템플레이트로서 추출된 특징들을 저장하는 단계를 포함한다. 이미지의 중요 특징들을 갖는 템플레이트 세트가 이로써 생성된다.

몇몇 태양에 따르면, 결정하는 단계는 2차원 센서 상에 가능한 신체 부위 위치에 해당하는 관심영역을 선택하는 단계를 포함한다. 인증이미지가 사용자의 신체 부위 중에 캡쳐되면, 사용자를 인증하기 위해 이미지 세트와 비교된다. 비교 동안 캡쳐된 등록 이미지들만 사용되면, 비교로 가령 등록 이미지들과 비교되는 인증이미지의 회전으로 인해 부정오류가 발생할 위험이 있다. 따라서, 상기 방법은 인증이미지들과 유사한 매치들을 나타내는 모자이크로부터 등록이미지들을 구성하고 이로써 인증이미지가 본래 이미지 세트들과 잘 정렬되지 않을 경우 더 나은 매치 기회를 가능하게 한다.

몇몇 태양에 따르면, 2차원 생체인식 센서를 이용해 인증이미지를 캡쳐하는 단계를 포함한다. 따라서, 인증이미지가 매칭을 위해 캡쳐된다.

몇몇 태양에 따르면, 결정하는 단계는 구성된 이미지와 인증이미지 간에 중첩 확률을 최적화하기 위해 2 이상의 캡쳐된 이미지들로 구성된 중간 영역들을 커버하도록 관심영역을 선택하는 단계를 포함한다. 상술한 바와 같이, 관심영역은 이미지 세트에 가능한 등록이미지들을 제공하도록 선택되므로 인증 프로세스가 최적화된다. 이런 식으로, 중개 정량화효과(translational quantization effects)가 갖는 문제가 극복된다.

몇몇 태양에 따르면, 결정하는 단계는 구성된 이미지와 인증이미지 간에 중첩 확률을 최적화하기 위해 인증이미지의 회전을 커버하도록 관심영역을 선택하는 단계를 포함한다. 이런 식으로, 회전이 갖는 문제가 극복된다.

몇몇 태양에 따르면, 추출하는 단계는 적어도 하나의 관심영역의 데이터를 복제하는 단계 및 생체인식 감지시스템에 복제된 데이터를 저장하는 단계를 포함한다. 관심영역의 복제를 저장함으로써, 저장된 복제된 이미지의 크기가 캡쳐된 이미지의 크기와 매치하도록 선택될 수 있다. 즉, 데이터가 복제되므로 캡쳐된 이미지와 구성된 이미지의 크기가 같아 진다.

몇몇 태양에 따르면, 상기 방법은 매치가 발견되거나 모든 템플레이트들이 매치될 때까지 캡쳐된 인증이미지를 세트에 있는 각 템플레이트에 매칭하는 단계를 포함한다. 따라서, 사용자는 인증될 수 있다.

몇몇 태양에 따르면, 매칭하는 단계는, 템플레이트 세트에 있는 각 템플레이트에 대해, 인증이미지 상에 특징 추출을 수행함으로써 후보 템플레이트를 형성하는 단계 및 후보 템플레이트를 등록된 템플레이트와 매칭하는 단계를 포함한다. 후보 템플레이트와 등록된 템플레이트를 추출된 특징들과 매칭시킴으로써, 템플레이트와 인증이미지 간에 매치가 발견될 수 있다.

몇몇 태양에 따르면, 생체인식 데이터는 지문이다. 따라서, 시스템은 지문인증시스템으로서 사용될 수 있다.

몇몇 태양에 따르면, 본 출원은 사용자 인증에 사용된 신체 부위의 생체인식 데이터를 등록하도록 구성된 생체인식 감지시스템을 규정한다.

몇몇 태양에 따르면, 생체인식 감지시스템은 2차원 생체인식 센서 및 처리회로를 포함한다. 상기 처리회로는, 2차원 센서를 이용해, 사용자의 신체 부위의 다른 뷰를 나타내는 이미지들을 캡쳐하고; 캡쳐된 이미지를 적어도 하나의 모자이크로 스티칭하며; 신체 부위의 추가 뷰를 나타내 적어도 하나의 관심영역을 결정함으로써 적어도 하나의 구성된 이미지를 생성하고, 상기 관심영역의 이미지 데이터를 추출하며; 사용자 인증에 사용된 템플레이트 세트에 구성된 이미지를 등록하도록 구성된다. 단계들의 이점을 상술하였다.

몇몇 태양에 따르면, 2차원 생체인식 센서는 정전용량식 터치센서이다. 정전용량식 터치센서는 작고 저렴하며, 손가락을 스캔할 때 양호한 지문 이미지를 제공한다..

몇몇 태양에 따르면, 본 출원은 상기에 따른 생체인식 감지시스템을 포함한 휴대용 전자장치를 규정한다.

몇몇 태양에 따르면, 본 출원은, 휴대용 전자장치 상에 실행시, 상기 휴대용 전자장치가 상기에 따른 방법을 수행하게 하는 컴퓨터 판독가능 프로그램을 규정한다.

본 발명의 내용에 포함됨.

상기 내용은 동일한 참조부호는 다른 도면들 전체에 걸쳐 동일한 부분을 의미하는 첨부도면에 도시된 바와 같이 예시적인 실시예들에 대한 하기의 더 특정한 설명으로부터 명백해질 것이다. 도면은 반드시 비례할 필요가 없고, 대신 예시적인 실시예를 나타낼 때 강조되어 진다.
도 1은 지문, 지문의 캡쳐된 이미지, 및 지문의 인증이미지를 도시한 것이다.
도 2는 제안된 방법을 도시한 흐름도이다.
도 3은 2차원 센서를 갖는 휴대폰의 예시적인 실시예이다.
도 4는 캡쳐된 이미지를 갖는 지문과 캡쳐된 이미지의 모자이크를 도시한 것이다.
도 5는 구성된 이미지들을 갖는 모자이크와 등록된 템플레이트 세트를 갖는 지문을 도시한 것이다.
도 6a는 지문 및 지문의 캡쳐된 이미지를 도시한 것이다.
도 6b는 지문과 지문의 캡쳐된 이미지들 및 지분의 구성 이미지들을 도시한 것이다.

첨부도면을 참조로 본 출원의 태양을 더 상세하게 이하에서 설명한다. 그러나, 본 출원에 개시된 방법, 시스템 및 장치는 다른 많은 형태로 구현될 수 있고 본 명세서에 나타낸 태양들에 국한되는 것으로 해석하지 않아야 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 전체적으로 동일한 요소를 나타낸다.

다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에 사용된 (기술적 및 과학적 용어를 포함해) 모든 용어들은 본 출원이 속하는 해당기술분야의 당업자가 통상적으로 이해하는 바와 같이 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에 사용된 용어들은 본 명세서 및 해당 기술과 관련해 이런 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 함을 더 이해할 것이고 명백히 본 명세서에 정의되지 않는 한 이상적이거나 과도하게 공식적인 의미로 해석되지 않아야 할 것이다.

휴대폰과 같은 휴대용 통신장치를 이용해 본 발명의 실시예들을 예로 든다. 그러나, 본 발명은 생체인식 감지 능력을 가진 임의의 전자장치들에도 이와 같이 똑같이 적용될 수 있음을 알아야 한다. 이런 장치들의 예들은 가령 임의의 타입의 휴대폰, 스마트폰, (표준, 울트라 포터블, 넷북, 및 마이크로 랩탑과 같은) 랩탑 휴대용 컴퓨터, 휴대용 디지털 보조장치, 태블릿 컴퓨터, 터치패드, 게임장치, 휴대폰 악세서리, 가령, 헤드폰/헤드셋, 비저/고글, 팔찌, 손목밴드, 목걸이 등의 형태의 웨어러블 기기일 수 있다. 명확하고 간략히 하기 위해, 본 명세서에 요약된 실시예들은 휴대폰으로 그리고 휴대폰과 관련해 예로 들었다.

배경에 언급한 바와 같이, 등록이미지는 인증이미지와 비교할 뭔가를 갖는게 요구된다. 등록 동안 다수의 이미지들이 획득된다. 몇몇 아웃라이어들(outliers)과 별개로, 이들 이미지들은 하나 이상의 큰 모자이크들로 스티칭될 수 있다. 종래 스티칭 알고리즘을 이용해 이미지를 스티칭 함으로써 모자이크가 생성된다. 이미지들의 스티칭은 여러 이미지들이 하나로 조합될 때이다. 중첩한 뷰 필드를 갖는 이미지들은 하나의 조합된 이미지로 스티칭될 수 있다. 이미지들을 스티칭하는 한가지 방법은 스티칭되는 이미지들의 기하학적 특징을 인식하고 이들을 함께 두어 기하학적 특징을 중첩시키는 것이다.

US6075905A는 모자이크 이미지 구성을 위한 방법 및 장치를 개시하고 있다. 상기 방법은 스티칭되는 이미지들의 초기 정렬, 이미지 모자이크를 위한 좌표계의 확립, 좌표계에 이미지들의 정렬 및 모자이크를 형성하도록 정렬된 이미지를 합병하는 것으로 구성된다. 정렬은 일반적으로 겹친 이미지들에 있는 패턴들이 정확히 정렬되게 하는 이미지 변환(가령, 평행이동, 회전, 스케일)을 자동으로 찾는 이미지처리 기술을 통해 달성된다.

US6668072B는 패턴 인식 과제를 위한 기준 이미지를 만드는 방법을 개시한다. 이 참조문헌에서 패턴의 각 이미지에 대한 상징적 중간 표현들이 생산되고 서로에 대해 상대적인 이동 및 회전을 판단하기 위해 비교된다. 매치의 품질이 적절하다면 중간 표현들은 합성된다.

도 1은 인증이미지(101)를 캡쳐된 등록이미지(102)와 매칭하는데 있어 문제를 도시한 것이다. 인증이미지는 다수의 캡쳐된 등록이미지들 사이에 있고 따라서 사용자는 매칭으로 인한 부정오류를 수신할 수 있다.

제안된 기술은 이미지를 생성하고 마치 상기 이미지가 실제 이미지인 것처럼 구성된 이미지를 캡쳐된 등록이미지에 추가함으로써 이 문제를 해결한다. 이미지는 캡쳐된 이미지에 의해 잘 커버되지 않는 손가락 위치 또는 면적에 대해 동일하게 고려되는 면적을 커버하도록 구성될 수 있다. 도 2 내지 6을 참조한 하기의 상세한 설명에 제안된 기술을 설명한다.

도 2는 2차원 센서를 이용해 사용자 인증에 사용되는 신체 부위의 생체인식 데이터의 등록 동안 생체인식 감지시스템(100)에 의해 취해질 수 있는 예시적인 동작들을 나타낸 흐름도이다. 생체인식 감지시스템을 포함한 휴대용 전자장치가 도 3에 도시되어 있다. 생체인식 감지시스템(100)은 2차원 생체인식 센서(11)와 처리회로(12)를 포함한다. 휴대용 전자장치 상에 생체인식 감지시스템은 가령 특정 사용자가 사용하도록 장치를 언락하는데 사용될 수 있다. 또 다른 구현은 휴대용 전자장치가 은행정보 또는 기타 민감한 개인정보를 다루는 것처럼 민감한 정보를 다루고 있을 경우 사용자를 인증하는 것이다.

도 2는 실선으로 도시된 일부 동작들과 대시선으로 도시된 일부 동작들을 포함한 것을 알아야 한다. 실선으로 구성된 동작들은 가장 광범위한 예시적인 실시예들로 구성된 동작들이다. 대시선으로 구성된 동작들은 더 넓은 예시적인 실시예들의 동작 이외에 취해질 수 있는 다른 동작들로 구성되거나 다른 동작들의 일부, 또는 다른 동작들일 수 있는 예시적인 실시예이다. 동작들은 순서대로 수행될 필요가 없을 알아야 한다. 더욱이, 모든 동작들이 수행될 필요가 없을 알아야 한다.

도 2에 도시된 방법은 2차원 센서(11)를 이용해 신체 부위의 다른 뷰들을 나타내는 이미지들(102,402,602)을 캡쳐하는 단계(S1)를 포함한다. 처리회로(12)는 2차원 센서를 이용해 이미지들을 캡쳐하도록 구성된다(S1). 몇몇 태양에 따르면, 처리회로는 이미지들을 캡쳐하기 위해 캡쳐장치(121)를 포함한다. 이미지는 센서에 의해 감지된 신체 부위의 표현들이다. 센서가 가령 정전용량식 터치센서이면, 센서에서 시간에 걸쳐 다른 위치들에서의 정전용량 차를 처리함으로써 이미지가 형성된다. 정전용량의 차는 통상 그레이스케일 이미지로 도시되며 픽셀의 휘도는 센서의 일부로부터 피부의 거리를 나타낸다. 따라서, 정전용량 차를 나타내는 이미지에서 융선은 어두워지고 융선들 사이의 골은 더 하얗게 된다.

도 2의 잇따른 단계는 캡쳐된 이미지를 모자이크로 스티칭하는 단계(S2)를 포함한다. 처리회로는 이미지를 스티칭(S2)하도록 구성된다. 몇몇 태양에 따르면, 처리회로는 스티칭을 위한 스티처(122)를 포함한다. 스티칭이 앞서 기술된 경우를 예로 든다. 도 4는 캡쳐된 이미지(402)가 모자이크(403)로 스티칭된 경우를 나타낸다. 모자이크는 캡쳐된 이미지들로부터 직접 함께 스티칭되거나 캡쳐된 이미지의 추출된 특징들이 함께 스티칭되어 추출된 특징들을 포함한 모자이크를 이룬다. 모자이크가 스티칭된 특징들을 포함하면, 특징공간에 모자이크를 형성하기 위해 추출된 특징들이 함께 스티칭된다. 특징들은 이 경우 스티칭 전에 특징 추출 동작 동안 캡쳐된 이미지에 대해 추출된다. 이미지로부터 추출한 특징들은 이미지 처리에 있어 당업자에 알려져 있다. 추출 특징 타입의 예들은 모양 및 질감의 국소적 설명이다. 스티칭을 수행할 경우, 이미지들이 어디에나 정확히 스티칭되게 특징들의 양호한 확산을 갖는 것이 바람직하다. 몇몇 태양에 따르면, 캡쳐된 이미지들의 특징들을 스티칭함으로써 적어도 하나의 모자이크가 형성되고, 캡쳐된 이미지들을 스티칭함으로써 적어도 하나의 모자이크가 형성된다.

모자이크에서 적어도 하나의 관심영역, 즉 신체 부위의 추가 뷰를 나타내는 관심영역을 결정하고(S3a) 관심영역으로부터 이미지 데이터를 추출함으로써(S3b) 적어도 하나의 구성된 이미지가 생성된다(S3). 처리회로(12)는 적어도 하나의 구성된 이미지를 생성(S3)하도록 구성된다. 몇몇 태양에 따르면, 처리회로는 구성된 이미지를 생성하기 위한 생성기(123)를 포함한다. 즉, 동일한 인증 이미지에 해당하는 영역이 식별된다. 데이터는 그런 후 이를 판독하거나 복제함으로써 추출된다. 원칙적으로, 이 단계는 가능한 신체 부위 위치에 해당하는 모자이크에 있는 영역이 식별되고 판독되는 것을 의미할 수 있다. 신체 부위의 추가 뷰는 캡쳐된 이미지들의 뷰와 정확히 동일하지 않는 뷰들을 말한다. 몇몇 태양들에 따르면, 캡쳐된 이미지들의 특징들로 구성된 모자이크를 이용해 관심영역이 결정된다. 몇몇 태양에 따르면, 이미지 데이터가 캡쳐된 이미지들로 구성된 모자이크로부터 추출된다.

몇몇 태양에 따르면, 결정하는 단계(S3a)는 2차원 센서 상에 가능한 신체 부위 위치에 해당하는 관심영역을 선택하는 단계를 포함한다. 가능한 신체 부위 위치들은 가능할 수 있는 신체 부위의 임의의 위치를 의미한다. 즉, 사용자가 센서에 의해 스캔되는 신체 부위를 둘 수 있는 임의의 위치가 가능한 신체 부위 위치이다.

인증이미지(101)가 사용자의 신체 부위 중에서 캡쳐되면, 사용자를 인증하기 위해 등록된 템플레이트 세트와 비교된다. 비교 동안 캡쳐된 이미지들만 사용되면 등록이미지와 비교되는 가령 인증이미지의 회전으로 인해 부정오류가 나타날 위험이 있다. 그래서 상기 방법은 비슷하게 나타낸 모자이크로부터의 추가 이미지들 및/또는 템플레이트들 또는 가능성 있는 인증이미지들에 매치들을 구성하고 이로써 인증이미지가 본래 캡쳐된 등록이미지들과 잘 정렬될 경우 더 나은 매치 기회를 가능하게 한다. 이전에 캡쳐된 생체인식 데이터에 관한 데이터를 이용해 확률이 가령 결정될 수 있다.

몇몇 태양에 따르면, 결정하는 단계(S3a)는 구성된 이미지들과 인증이미지(101) 간에 중첩 확률을 최적화하기 위해 2 이상의 캡쳐된 이미지들로 구성되는 중간 영역들을 커버하기 위해 관심영역을 선택하는 단계를 포함한다. 상술한 바와 같이, 관심영역은 인증이미지와 매치하기 위해 높은 확률을 갖는 템플레이트를 제공하도록 선택되므로, 인증 프로세스가 최적화된다. 이런 식으로, 중개 정량화효과들이 갖는 문제들이 극복된다. 예컨대, 신체 부위의 다른 뷰를 나타내는 이미지들의 캡쳐 동안 시스템이 하나는 신체 부위의 우측을 커버하고 다른 하나는 좌측면을 커버하는 두 이미지들을 캡쳐하면, 관심영역을 선택하는 단계는 구성된 이미지를 생성하기 위해 신체 부위의 가운데를 커버하고 상기 부위로부터 정보룰 추출한 영역을 선택할 수 있다. 신체 부위의 가운데에서 취해진 인증이미지가 그런 후 구성된 이미지와 매치된다.

몇몇 태양에 따르면, 결정하는 단계(S3a)는 구성된 이미지들과 인증이미지 간에 중첩 확률을 최적화하기 위해 인증이미지(101)의 회전을 커버하도록 관심영역을 선택하는 단계를 포함한다. 이런 식으로, 회전이 갖는 문제가 극복된다. 이는 배경부에서 기술된 바와 같이 직사각형 센서로 취해진 이미지들에 특히 중요하다.

몇몇 태양에 따르면, 추출하는 단계(S3b)는 적어도 하나의 관심영역의 데이터를 복제하는 단계 및 생체인식 감지시스템(100)에서 복제된 데이터를 저장하는 단계를 포함한다. 관심영역의 복제를 저장함으로써, 저장된 복제 이미지의 크기는 캡쳐된 이미지의 크기와 매치하도록 선택될 수 있다. 즉, 캡쳐된 이미지의 크기와 구성된 이미지의 크기가 동일하거나 적어도 동일 범위에 있게 된다. 대안으로, 추출하는 단계는 모자이크에서 관심영역으로부터 직접 특징들을 추출하는 것과 생체인식 감지시스템에 특징들을 저장하는 단계를 포함한다. 특징 추출이 배경에 기술하였고 당업자에 공지되어 있으므로 더 이상 설명하지 않겠다.

도 2의 이어진 단계는 사용자 인증에 사용되는 템플레이트 세트(505,605)에 구성된 이미지들을 등록하는 단계(S4)를 포함한다. 처리회로(12)는 템플레이트 세트(505)에 구성된 이미지를 등록(S4)하도록 구성된다. 몇몇 태양에 따르면, 처리회로는 등록을 위해 등록기(124)를 포함한다. 하나 이상의 모자이크들을 생성하고 그런 후 모자이크(들)에서 관심영역을 나타내는 구성된 이미지를 생성함으로써, 인증이미지와 가능한 매치들을 제공하는 방법이 제공된다. 템플레이트 세트를 최적화는 것은 각 템플레이트가 저장공간을 차지하기 때문에 저장공간을 최소화하는 효율적인 방식이다. 이는 또한 긍정 오류를 최소화한다; 각 템플레이트는 기만이 더 많은 성공 기회에 주어지기 때문에 긍정오류 기회를 높인다. 이는 상술한 바와 같이 템플레이트와 인증이미지 간에 중첩 기회를 최대화시킨다.

인증을 위해 가능한 한 최적화된 템플레이트 세트를 등록하기 위해, 등록하는 단계(S4)는, 몇몇 태양에 따르면, 사용자 인증에 사용된 템플레이트 세트에 캡쳐된 이미지들 중 적어도 하나를 등록하는 단계(S4a)를 더 포함한다. 따라서, 템플레이트 세트는 캡쳐된 이미지들과 구성된 이미지들 모두로 구성된다. 인증이미지들과 가장 가능성 있는 매치들을 나타내는 구성된 이미지들이, 이미지 세트들로부터 인증이미지에 먼저 매치되고, 따라서 매치를 빨리 발견할 확률이 높아진다. 그러므로 시스템이 간단해지고 최적화되어 계산전력을 절감하고 처리 속도를 높인다. 모자이크에서 관심영역을 결정하기 위해 신체 부위의 가장 가능성 있는 위치들이 사용될 수 있다. 가장 가능성 있는 위치들은, 몇몇 태양에 따르면, 사용자가 가장 자주 신체 부위를 대는 통계를 찾음으로써 결정된다. 몇몇 태양에 따르면, 템플레이트 세트는 사용자가 어떤 템플레이트도 위치해 있지 않는 곳에 신체 부위를 종종 대는것으로 판단되면 연속적으로 업데이트된다. 새로 구성된 이미지가 생성되고 템플레이트 세트에 추가된다.

도 5는 구성된 이미지(504)가 템플레이트 세트(505)에 추가되는 경우를 도시한 것이다. 템플레이트 세트는 도면에서 구성된 이미지들과 캡쳐된 이미지들의 조합으로 구성된다. 템플레이트는, 몇몇 태양에 따르면, 이미지들 중 추출된 특징들과 관련된 정보만 포함한다. 도면에 나타낸 바와 같이, 구성된 이미지들은 본 명세서에서 캡쳐된 이미지들에 비해 회전되고 측면 이동되었다. 몇몇 태양에 따르면, 구성된 이미지들은 모자이크의 센서 크기로 컷아웃된 것이다.

몇몇 태양에 따르면, 등록하는 단계(S4)는, 각 이미지에 대해, 특징 추출을 수행하는 단계 및 템플레이트 세트에서 템플레이트로서 추출된 특징들을 저장하는 단계를 포함한다. 이미지들의 중요 특징들을 갖는 템플레이트 세트가 이로써 생성된다.

사용자를 인증하기 위해, 상기 방법은, 몇몇 태양에 따르면, 2차원 생체인식 센서를 이용해 인증이미지(101)를 캡쳐하는 단계(S5)를 포함한다. 처리회로(12)는, 2차원 센서(11)를 이용해, 인증이미지를 캡쳐(S5)하도록 구성된다. 몇몇 태양에 따르면, 처리회로는 캡쳐(S5)를 위한 캡쳐기(125)를 포함한다. 따라서, 인증이미지는 매칭을 위해 캡쳐된다. 인증은 그런 후 매치(S6)가 발견되거나 모든 템플레이트들이 매치될 때까지 캡쳐된 인증이미지를 세트에 있는 각 템플레이트에 매치시키도록 구성된다. 처리회로(12)는 이미지들을 매치(S6)하도록 구성된다. 몇몇 태양에 따르면, 처리회로는 매칭을 위해 매치기(126)를 포함한다. 따라서, 매치가 발견되면 사용자가 인증된다. 몇몇 태양에 따르면, 인증은 매치가 발견될 때까지 인증이미지를 세트에 또는 템플레이트의 서브세트에 있는 각 템플레이트에 매치시키도록 구성된다. 즉, 템플레이트의 서브세트가 매칭에 사용될 수 있다.

보다 상세하게, 매칭(S6)은, 몇몇 태양에 따르면, 인증이미지(101)에 특징 추출을 수행함으로써 후보 템플레이트를 형성하는 단계(S6a) 및 템플레이트 세트에 있는 각 템플레이트에 대해 후보 템플레이트와 등록 템플레이트를 매칭하는 단계(S6b)를 포함한다. 몇몇 태양에 따르면, 세트에 있는 모든 템플레이트들이 시도될 때까지 또는 매치가 발견될 때까지 매칭하는 단계(S6b)가 수행된다. 후보 템플레이트와 등록 템플레이트를 추출된 특징들과 매치시킴으로써, 템플레이트와 인증이미지 간에 매치가 발견될 수 있다. 몇몇 태양에 따르면, 유사도 측정이 임계치보다 큰 경우 매치가 발견된 것으로 결정된다. 즉, 후보 템플레이트와 등록된 템플레이트 간에 유사도 측정이 임계치보다 크면, 시스템은 인증이미지가 매치되고 사용자가 인증된 것으로 판단한다; 즉, 인증이미지에 대한 등록된 생체인식 데이터가 캡쳐된 이미지의 데이터와 일치한다.

도 6a는 캡쳐된 이미지(602)를 갖는 지문을 나타내고 도 6b는 본 출원의 몇몇 태양에 따른 캡쳐된 이미지들과 구성된 이미지들(605)의 조합을 갖는 지문을 나타낸다.

몇몇 태양에 따르면, 생체인식 데이터는 지문이다. 따라서, 시스템은 지문인증 시스템으로서 사용될 수 있다.

몇몇 태양에 따르면, 2차원 생체인식 센서(11)는 정전용량식 터치센서이다. 정전용량식 터치센서는 작고 저렴하며 손가락을 스캔할 때 양호한 지문 이미지를 제공한다. 정전용량식 터치센서는 배경에 언급하였고 당업자에 공지되어 있다.

몇몇 구현에서 그리고 본 출원의 몇몇 태양에 따르면, 블록에 표시된 기능 또는 단계는 동작 예로 표시된 순서를 벗어나 발생할 수 있다. 예컨대, 연이어 도시된 2개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 실행될 수 있거나 블록들은 연루된 기능/행동에 따라 때로는 역순으로 실행될 수 있다. 또한, 블록에 표시된 기능 또는 단계는, 본 출원의 몇몇 태양에 따르면, 루프로 연이어 실행될 수 있다.

본 명세서에 제공된 예시적인 실시예들에 대한 설명은 예시용으로 나타내었다. 본 설명은 유일하거나 개시된 정확된 형태로 예시적인 실시예들을 제한하는 것으로 의도하고 있지 않으며, 상기 교시를 고려해 변형 및 변경이 가능하거나 제공된 실시예들에 대한 다양한 대안들의 실시로부터 획득될 수 있다. 본 명세서에 언급된 예들은 당업자가 예시적인 실시예들을 다양한 방식으로 그리고 특별한 사용에 적합한 것으로 고려되는 다양한 변형들과 함께 이용할 수 있도록 원리와 다양한 예시적인 실시예들의 특징 및 그 실질적 응용을 설명하기 위해 선택해 기술하였다. 본 명세서에 기술된 실시예들의 특징은 방법, 기기, 모듈, 시스템, 및 컴퓨터 프로그램 제품의 모든 가능한 조합들로 결합될 수 있다. 본 명세서에 나타낸 예시적인 실시예들은 서로 임의의 조합으로 실시될 수 있음을 알아야 한다.

"포함하는"이라는 용어는 나열한 요소들 또는 단계들과는 다른 요소들 또는 단계들이 반드시 있는 것을 배제하지 않고, 요소 앞에 붙은 부정관사 "a" 또는 "an"는 이런 요소들이 복수 개가 있음을 배제하지 않음에 유의해야 한다. 임의의 참조부호들은 특허청구범위를 제한하지 않고, 예시적인 실시예들은 적어도 부분적으로 하드웨어 및 소프트웨어 모두에 의해 실행될 수 있으며, 다수의 "수단들", "유닛들", "장치들"은 하드웨어의 동일한 물품들로 표현될 수 있음에 또한 유의해야 한다.

본 명세서에 기술된 다양한 예시적인 실시예들은 몇몇 태양에 따르면, 휴대용 전자장치 상에 실행시, 휴대용 전자장치가 상기에 따른 방법을 수행하게 하는 컴퓨터 판독가능 코드를 포함한 컴퓨터 프로그램에 의해 실행될 수 있는 전반적으로 방법 단계들 또는 프로세스들과 관련해 기술되어 있다. 컴퓨터 판독가능 매체에 수록된 컴퓨터 프로그램은 네트워크 환경에 있는 컴퓨터들에 의해 실행되는 프로그램 코드와 같은 컴퓨터 실행가능 명령어들을 포함한다. 컴퓨터 판독가능 매체는 ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), CD(Compact Discs), DVD(Digital Versatile Discs), 등을 포함하나 이에 국한되지 않는 탈착식 및 비탈착식 저장장치들(14)을 포함할 수 있다. 일반적으로 프로그램 모듈은 특정 과제를 수행하거나 특정한 추상적 데이터 타입을 실행하는 루틴, 프로그램, 객체, 컴포넌트, 데이터 구조 등을 포함할 수 있다. 컴퓨터 실행가능 명령어, 관련된 데이터 구조 및 프로그램 모듈은 본 명세서에 개시된 방법들의 실행 단계들에 대한 프로그램 코드의 예를 나타낸다. 이런 실행가능한 명령어들 또는 관련된 데이터 구조의 특정 순서는 이런 단계 또는 프로세스에 기술된 기능들을 실행하기 위한 해당 동작들의 예를 나타낸다.

도면 및 명세서에서, 예시적인 실시예들 개시하였다. 그러나, 이들 실시예들에 대해 많은 변형 및 변경이 이루어질 수 있다. 따라서, 특정 용어를 이용하였으나, 이들은 단지 일반적이고 설명적인 의미로 사용된 것이지 제한하기 위한 것은 아니며, 실시예들의 범위는 하기의 특허청구범위에 의해 정의된다.

Claims (15)

1. 생체인식 감지시스템(100)에서, 2차원 센서(11)를 이용해 사용자 인증에 사용되는 신체 부위의 생체인식 데이터를 등록하는 방법으로서,
   - 2차원 센서를 이용해, 신체 부위의 다른 뷰들을 나타내는 이미지들(102,402,602)을 캡쳐하는 단계(S1);
   - 캡쳐된 이미지를 적어도 하나의 모자이크(403)로 스티칭하는 단계(S2);
   - 모자이크에서 신체 부위의 추가 뷰를 나타내 적어도 하나의 관심영역을 결정하는 단계(S3a)에 의해 적어도 하나의 구성된 이미지(504)를 생성하는 단계(S3)와 상기 관심영역의 이미지 데이터를 추출하는 단계(S3b); 및
   - 사용자 인증에 사용된 템플레이트 세트(505,605)에 구성된 이미지를 등록하는 단계(S4)를 포함하는 신체 부위의 생체인식 데이터를 등록하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   등록하는 단계(S4)는 사용자 인증에 사용된 템플레이트 세트에 캡쳐된 이미지들 중 적어도 하나를 등록하는 단계(S4a)를 더 포함하는 신체 부위의 생체인식 데이터를 등록하는 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   등록하는 단계(S4)는, 각 이미지에 대해, 특징 추출을 수행하는 단계 및 템플레이트 세트에 템플레이트로서 추출된 특징들을 저장하는 단계를 포함하는 신체 부위의 생체인식 데이터를 등록하는 방법.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   결정하는 단계(S3a)는 2차원 센서 상에 가능한 신체 부위 위치에 해당하는 관심영역을 선택하는 단계를 포함하는 신체 부위의 생체인식 데이터를 등록하는 방법.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   - 2차원 생체인식 센서를 이용해 인증이미지(101)를 캡쳐하는 단계(S5)를 포함하는 신체 부위의 생체인식 데이터를 등록하는 방법.
6. 제 5 항에 있어서,
   결정하는 단계(S3a)는 구성된 이미지(504)와 인증이미지 간에 중첩 확률을 최적화하기 위해 2 이상의 캡쳐된 이미지들로 구성된 중간 영역들을 커버하도록 관심영역을 선택하는 단계를 포함하는 신체 부위의 생체인식 데이터를 등록하는 방법.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
   결정하는 단계(S3a)는 구성된 이미지(504)와 인증이미지(101) 간에 중첩 확률을 최적화하기 위해 인증이미지의 회전을 커버하도록 관심영역을 선택하는 단계를 포함하는 신체 부위의 생체인식 데이터를 등록하는 방법.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   추출하는 단계(S3b)는 적어도 하나의 관심영역의 데이터를 복제하는 단계 및 생체인식 감지시스템(100)에 복제된 데이터를 저장하는 단계를 포함하는 신체 부위의 생체인식 데이터를 등록하는 방법.
9. 제 5 항에 있어서,
   - 매치가 발견되거나 모든 템플레이트들이 매치될 때까지 캡쳐된 인증이미지(101)를 세트에 있는 각 템플레이트에 매칭하는 단계(S6)를 포함하는 신체 부위의 생체인식 데이터를 등록하는 방법.
10. 제 9 항에 있어서,
    매칭하는 단계(S6)는:
    - 인증이미지 상에 특징 추출을 수행함으로써 후보 템플레이트를 형성하는 단계(S6a)를 포함하고,
    상기 후보 템플레이트는 템플레이트 세트로부터 템플레이트와 매치되는(S6b) 신체 부위의 생체인식 데이터를 등록하는 방법.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    생체인식 데이터는 지문인 신체 부위의 생체인식 데이터를 등록하는 방법.
12. 사용자 인증에 사용된 신체 부위의 생체인식 데이터를 등록하도록 구성된 생체인식 감지시스템(100)으로서,
    - 2차원 생체인식 센서(11), 및
    - 처리회로(12)를 포함하고,
    상기 처리회로는:
    i. 2차원 센서를 이용해, 사용자의 신체 부위의 다른 뷰를 나타내는 이미지들(102,402,602)을 캡쳐하고(S1);
    ii. 캡쳐된 이미지를 적어도 하나의 모자이크(403)로 스티칭하며(S2);
    iii. 신체 부위의 추가 뷰를 나타내 적어도 하나의 관심영역을 결정하는 단계(S3a)에 의해 적어도 하나의 구성된 이미지(504)를 생성하고(S3), 상기 관심영역의 이미지 데이터를 추출하며(S3b);
    iv. 사용자 인증에 사용된 템플레이트 세트(505,605)에 구성된 이미지를 등록하도록(S4) 구성되는 생체인식 감지시스템.
13. 제 12 항에 있어서,
    2차원 생체인식 센서(11)는 정전용량식 터치센서인 생체인식 감지시스템.
14. 제 12 항에 따른 생체인식 감지시스템(100)을 포함한 휴대용 전자장치(1).
15. 휴대용 전자장치 상에 실행시, 상기 휴대용 전자장치가 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하게 하는 컴퓨터 판독가능 프로그램.

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