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KR100478856B1 - Biometric Apparatus and Method for Biometrical Detection Using the Same - Google Patents

Biometric Apparatus and Method for Biometrical Detection Using the Same Download PDF

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Publication number
KR100478856B1
KR100478856B1 KR10-2002-0020521A KR20020020521A KR100478856B1 KR 100478856 B1 KR100478856 B1 KR 100478856B1 KR 20020020521 A KR20020020521 A KR 20020020521A KR 100478856 B1 KR100478856 B1 KR 100478856B1
Authority
KR
South Korea
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ear
data
computer
image
recognition unit
Prior art date
Application number
KR10-2002-0020521A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20030082024A (en
Inventor
황승용
황재훈
주현석
Original Assignee
(주)지노첵
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by (주)지노첵 filed Critical (주)지노첵
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  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Collating Specific Patterns (AREA)

Abstract

본 발명은 양쪽 귀에 존재하는 각각의 혈관분포 데이터와 귀의 형태를 3차원적으로 스캐닝한 데이터를 데이터 베이스에 기록된 개인 데이터와 비교함으로써, 오차를 최소화하여 개인의 식별을 가능하게 한 생체인식장치 및 그를 이용하여 생체를 인식하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 생체인식장치는 귀를 덮을 수 있는 덮개형태로서 내부에 3차원 영상촬영 장치, 투과스캐닝 장치 및 데이터 전환장치가 구비된 이(耳) 인식부; 데이터베이스, 이미지 비교장치 및 분석 알고리즘이 내장된 컴퓨터; 데이터 전환장치 및 액정판넬이 구비된 결과 표시부; 이(耳) 인식부와 컴퓨터 사이에 구비된 데이터 전송선로; 및, 컴퓨터와 결과 표시부 사이에 구비된 결과 전송선로로 포함한다. 본 발명에 의하면, 종래의 방법에 비하여 오차확률을 획기적으로 감소시킬 수 있으므로, 생체인식을 필요로 하는 제품의 개발에 널리 활용될 수 있을 것이다.The present invention compares each blood vessel distribution data and the three-dimensional scanning of the shape of the ear present in both ears with the personal data recorded in the database, thereby minimizing the error to enable the identification of the individual biometric apparatus and It relates to a method for recognizing a living body using the same. Biometric recognition device of the present invention is a cover form that can cover the ear recognition unit provided with a three-dimensional imaging device, a transmission scanning device and a data switching device therein; A computer with a built-in database, image comparator and analysis algorithm; A result display unit provided with a data conversion device and a liquid crystal panel; A data transmission line provided between the tooth recognition unit and the computer; And a result transmission line provided between the computer and the result display unit. According to the present invention, since the error probability can be drastically reduced compared to the conventional method, it can be widely used in the development of products requiring biometrics.

Description

생체인식장치 및 그를 이용한 생체인식방법{Biometric Apparatus and Method for Biometrical Detection Using the Same}Biometric Apparatus and Method for Biometrical Detection Using the Same}

본 발명은 귀를 이용한 생체인식장치 및 그를 이용한 생체인식방법에 관한 것이다. 좀 더 구체적으로, 본 발명은 양쪽 귀에 존재하는 각각의 혈관분포 데이터와 귀의 형태를 3차원적으로 스캐닝한 데이터를 데이터 베이스에 기록된 개인 데이터와 비교함으로써, 오차를 최소화하여 개인의 식별을 가능하게 한 생체인식장치 및 그를 이용하여 생체를 인식하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a biometric device using the ear and a biometric method using the same. More specifically, the present invention compares individual blood vessel distribution data present in both ears and data of three-dimensional scanning of the shape of the ear with personal data recorded in the database, thereby minimizing errors to enable individual identification. One biometric device and a method for recognizing a living body using the same.

현재, 사용되어지고 있는 보안 및 인력관리를 위한 출입관리 시스템은 마그네틱카드를 이용한 카드키 시스템, 고주파신호를 이용한 카드키 시스템, 자체 정보저장능력을 갖고 있는 스마트 카드를 이용한 비교적 고가의 시스템 등이 실용화되고 있고, 고도의 보안이 요구되는 출입제어 시스템을 위하여 지문인식 시스템과 홍체인식 시스템이 적용되고 있으며, 얼굴형상을 사용한 개인인식 시스템이 개발되고 있다.Currently, the access control system for security and manpower management that is used is the practical use of a card key system using a magnetic card, a card key system using a high frequency signal, and a relatively expensive system using a smart card having its own information storage capability. Fingerprint recognition systems and iris recognition systems are being applied for access control systems requiring high security, and personal recognition systems using face shapes have been developed.

대한민국 특허 제 130962호에는 얼굴화상의 특징점을 추출하여 개인별 인식에 사용하려는 기술이 개시되어 있으나, 얼굴에서 추출된 특징점만으로는 각 개인간의 얼굴화상을 비교하는데 오차가 크다는 단점이 있고, 대한민국 특허공개 제 98-58362호에는 얼굴인식 및 화자인식을 통합한 사용자 인식방법이 개시되어 있으나, 인식된 얼굴의 데이터를 이용하여 데이터베이스에 저장된 얼굴의 데이터를 검색하는 방법에 있어서, 오차가 크다는 단점이 있으며, 대한민국 특허공개 제 98-75813호에는 손의 삼차원 형상을 인식하여 개인을 식별하는 방법이 개시되어 있으나, 손의 삼차원 형태만으로는 개인적인 식별에 오차가 크다는 단점이 있고, 대한민국 특허 제 259475호에는 손등의 정맥분포패턴을 이용하여, 개인을 식별하는 방법이 개시되어 있으나, 손등을 투과 스캐닝할 경우, 손에 존재하는 정맥이 피부에 돌출된 정도의 개인차가 심하고, 개인별로 이러한 돌출정도가 변화할 수 있어, 정확한 개인 식별자료의 추출에 어려움이 있으며, 대한민국 특허공개 제 01-2097호에는 피부색 자료와 움직임 자동 추적장치를 사용하여 촬영된 얼굴 촬영자료를 이용하여 개인을 식별하는 방법을 개시하고 있으나, 피부색은 개인별 식별에 활용되지 못하고, 움직임 자동추적 장치를 사용하여 촬영된 얼굴자료는 개인의 얼굴자료와 비교가 어려워서 실용화될 가능성이 현저히 낮다는 단점이 있고, 대한민국 특허공개 제 01-19345호에는 출입자의 음성, 얼굴 영상신호 및 지문인식을 수행하고, 이들 자료를 복합적으로 분석하여, 개인을 식별하는 방법을 개시하고 있으나, 개인의 인식에 소요되는 시간이 막대하고, 지문인식 결과를 음성자료와 영상자료로 확인하는 기술에 불과하므로, 소요되는 장비의 설치비 및 검사시간에 비하여 개인 식별오차가 지문인식만 사용한 경우와 비교할 때, 크게 차이가 없다는 단점이 있으며, 대한민국 실용신안등록 제 205079호에는 개인의 홍채를 촬영하여, 각 신체부위의 질병상태 등를 진단할 수 있는 장치를 개시하고 있으나, 홍채를 통하여 진단된 결과를 직접적으로 개인의 인식에 적용할 수 없다는 단점이 있었다.Korean Patent No. 130962 discloses a technique for extracting a feature point of a face image and using it for individual recognition. However, the feature point extracted from a face has a disadvantage in that an error is large in comparing face images between individuals. -58362 discloses a user recognition method incorporating face recognition and speaker recognition, but has a disadvantage in that a method of searching for data of a face stored in a database using the recognized face data has a large error. In Korean Laid-Open Publication No. 98-75813, a method of identifying an individual by recognizing a three-dimensional shape of a hand is disclosed. However, the three-dimensional shape of the hand has a disadvantage in that the personal identification is large. In Korean Patent No. 259475, a vein distribution pattern of the back of a hand is disclosed. By using, a method of identifying an individual is disclosed. In the case of scanning, the difference in the degree of protrusion of the veins present in the hand on the skin is severe, and the degree of protrusion may change for each individual, which makes it difficult to extract the exact personal identifier, Korean Patent Publication No. 01-2097 Discloses a method of identifying an individual by using skin color data and facial photographing data recorded using an automatic motion tracking device, but skin color is not utilized for individual identification, and facial data captured using an automatic motion tracking device is described. It is difficult to compare with personal face data, so it is very unlikely to be put to practical use. Korean Patent Publication No. 01-19345 discloses voice, facial image signal and fingerprint recognition of an accessor, and analyzes these data in combination. Although a method of identifying an individual is disclosed, the time required for the recognition of the individual is enormous, and the fingerprint recognition result is displayed. As it is only a technology for checking audio and video data, there is a drawback that the personal identification error is not significantly different compared to the case where only fingerprint recognition is used, compared to the installation cost and inspection time of the equipment, and Korean Utility Model Registration No. 205079 The arc discloses a device capable of diagnosing a disease state of each body part by photographing an individual's iris, but has a disadvantage in that the results diagnosed through the iris cannot be directly applied to an individual's recognition.

따라서, 상기한 단점을 극복하여 식별오차를 최소화하면서도, 식별에 소요되는 시간을 감소시킬 수 있는 생체인식 기술을 개발하여야 할 필요성이 끊임없이 대두되었다.Therefore, the need to overcome the above disadvantages to minimize the identification error, while developing a biometric technology that can reduce the time required for identification has emerged constantly.

이에, 본 발명자들은 식별오차를 최소화하면서도, 식별에 소요되는 시간을 감소시킬 수 있는 생체인식 기술을 개발하고자 예의 연구노력한 결과, 양쪽 귀의 각각의 삼차원적 영상과 귀에 분포하는 혈관패턴을 사용할 경우, 개인의 식별오차를 최소화하고, 식별에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다. Accordingly, the present inventors have diligently researched to develop a biometric technique that can reduce the time required for identification while minimizing the identification error. As a result, when using three-dimensional images of both ears and blood vessel patterns distributed in the ears, Minimizing the identification error of the, confirming that it can shorten the time required for identification, it has been completed the present invention.

결국, 본 발명의 주된 목적은 귀의 삼차원적 영상과 귀의 혈관분포 패턴을 이용한 생체인식장치를 제공하는 것이다.After all, the main object of the present invention is to provide a biometric device using a three-dimensional image of the ear and the blood vessel distribution pattern of the ear.

본 발명의 다른 목적은 상기 장치를 이용하여 개인을 식별하는 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a method for identifying an individual using the device.

본 발명의 생체인식장치는 귀를 덮을 수 있는 덮개형태로서 내부에 3차원 영상촬영장치, 투과스캐닝 장치 및 데이터 전환장치가 구비된 이(耳) 인식부; 상기 이(耳) 인식부로부터 귀의 3차원 이미지 및 혈관분포 데이터를 전송받아, 내장된 데이터베이스에 상기 귀의 3차원 이미지 및 혈관분포 데이터를 저장하고, 내장된 이미지 비교장치 및 분석 알고리즘을 통해 본인여부 확인분석을 수행하는 컴퓨터; 상기 컴퓨터로부터 분석결과를 전송받아, 내장된 데이터 전환장치 및 액정판넬을 통해 결과를 표시하는 결과 표시부; 상기 이(耳) 인식부와 상기 컴퓨터를 연결하여 상기 이(耳) 인식부로부터 귀의 3차원 이미지 및 혈관분포 데이터를 상기 컴퓨터로 전송하는 데이터 전송선로; 및, 상기 컴퓨터와 상기 결과 표시부를 연결하여 상기 컴퓨터로부터 분석결과 데이터를 상기 결과 표시부로 전송하는 결과 전송선로를 포함한다.Biometric recognition device of the present invention is a cover shape that can cover the ear, a tooth recognition unit provided with a three-dimensional imaging device, a transmission scanning device and a data switching device therein; The 3D image and blood vessel distribution data of the ear are received from the tooth recognition unit, the 3D image and blood vessel distribution data of the ear are stored in an embedded database, and the identity is confirmed through the built-in image comparison device and analysis algorithm. A computer performing the analysis; A result display unit which receives an analysis result from the computer and displays the result through an integrated data conversion device and a liquid crystal panel; A data transmission line connecting the tooth recognition unit and the computer to transfer the three-dimensional image and blood vessel distribution data of the ear from the tooth recognition unit to the computer; And a result transmission line connecting the computer and the result display unit to transmit analysis result data from the computer to the result display unit.

이하, 본 발명의 생체인식장치의 구성을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the configuration of the biometric device of the present invention will be described in more detail.

본 발명의 생체인식장치는 이(耳) 인식부, 컴퓨터, 데이터 전송선로, 결과 전송선로 및 결과 표시부로 구성되는 데, 이(耳) 인식부는 귀를 덮을 수 있는 덮개형태로서 내부에 3차원 영상촬영 장치, 투과스캐닝 장치 및 데이터 전환장치가 구비되어 있고, 컴퓨터에는 데이터 전송선로를 통하여 이(耳) 인식부로부터 전송된 이미지를 비교하기 위한 이미지 비교장치, 개인의 귀 이미지 자료가 저장된 데이터베이스 및 이미지 비교결과 분석 알고리즘이 내장되어 있으며, 데이터 전송선로는 상기 이(耳) 인식부와 상기 컴퓨터 사이에 구비되어 상기 이(耳) 인식부로부터 인식된 귀형상 및 혈관분포 데이터를 상기 컴퓨터에 전송하고, 결과 전송선로는 상기 컴퓨터와 상기 결과 표시부 사이에 구비되어 상기 컴퓨터로부터 분석된 결과데이터를 상기 결과 표시부로 전송하며, 결과 표시부는 액정판넬과 데이터 전환장치가 구비되어 있다. The biometric device of the present invention is composed of a tooth recognition unit, a computer, a data transmission line, a result transmission line and a result display unit. A photographing device, a transmission scanning device, and a data switching device are provided. The computer includes an image comparator for comparing images transmitted from the recognition unit through a data transmission line, a database and an image storing personal ear image data. A comparison result analysis algorithm is built in, and a data transmission line is provided between the tooth recognition unit and the computer to transmit the ear shape and blood vessel distribution data recognized by the tooth recognition unit to the computer. A result transmission line is provided between the computer and the result display unit to display the result data analyzed by the computer. Transmitted, and the results display unit is provided with a liquid crystal panel and the data conversion unit.

본 발명자들은 개인인식장치를 이용한 인식오차를 최소화하기 위하여, 연구한 결과, 귀를 이용할 경우, 개인차를 명확하게 구별할 수 있음을 발견하였다. 즉, 귀에 존재하는 혈관분포는 개인차가 극심하므로, 각 개인의 혈관의 이미지 자료를 데이터베이스로 구축하고, 이를 이용할 경우, 새로이 인식된 이미지 자료와 데이터베이스에 저장된 이미지 자료를 비교하고 분석하여, 새로이 인식된 이미지 자료의 주인을 인식할 수 있음을 발견하였다. 그러나, 귀에 장신구를 장착한 경우, 오차가 발생할 확률이 증가하므로, 이를 감소시키기 위하여, 귀 형태의 3차원 이미지를 스캐닝하고, 이를 자료로서 데이터베이스화한 다음, 새로이 인식된 귀 형태의 3차원 이미지 자료와 비교 및 분석하여, 혈관분포만을 검색할 경우 발생할 수 있는 오차를 감소시켰다.The present inventors have found that in order to minimize the recognition error using the personal recognition device, the individual difference can be clearly distinguished when the ear is used. That is, since the distribution of blood vessels in the ear is extremely individual, the image data of each individual's blood vessels is built into a database, and when it is used, the newly recognized image data and the image data stored in the database are compared and analyzed. It was found that the owner of the image data could be recognized. However, since the probability of error is increased when the jewelry is attached to the ear, in order to reduce the error, the ear-shaped three-dimensional image is scanned, databased as a data, and the newly recognized ear-shaped three-dimensional image data. Compared with and analyzed, the error that can occur when searching only blood vessel distribution is reduced.

상기 발명을 위하여, 우선적으로 귀의 혈관분포 이미지를 검출하는 방법과 귀 형태의 3차원적 이미지를 검출하는 방법이 개발되어야 하고, 다음으로는 데이터베이스에서 검색 및 분석알고리즘을 구축하여야 한다.For the above invention, a method of detecting an ear vessel distribution image and a method of detecting an ear shape three-dimensional image must first be developed, and then a search and analysis algorithm must be established in a database.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 귀의 혈관분포 이미지를 검출하기 위하여, 빛을 귀에 일 측방에 조사하고, 귀의 다른 편에서 귀를 투과한 빛을 검출하여 귀의 혈관분포 이미지를 검출한다. 이를 위하여, 이(耳) 인식부에 구비된 투과스캐닝 장치는 귀를 사이에 두고, 광원과 인식센서가 장착됨이 바람직하다. 이때, 사용되는 빛은 인체에 무해하고, 귀를 투과할 수 있는 영역의 파장을 가지는 것이 바람직한데, 보다 바람직하게는 380 내지 770nm의 파장 영역을 가지는 가시광선 영역의 빛 또는 950nm 이상의 파장을 가지는 적외선 영역의 빛을 사용한다. According to one embodiment of the present invention, in order to detect the blood vessel distribution image of the ear, the light is irradiated to one side of the ear, and the light transmitted through the ear from the other side of the ear to detect the blood vessel distribution image of the ear. To this end, the transmission scanning device provided in the tooth recognition unit is preferably equipped with a light source and a recognition sensor with the ears interposed therebetween. At this time, the light to be used is harmless to the human body, it is preferable to have a wavelength of the region that can transmit the ear, more preferably in the visible light region having a wavelength range of 380 to 770nm or infrared rays having a wavelength of 950nm or more Use the light of the realm.

아울러, 귀 형태의 3차원 이미지를 검출하기 위하여, 장 파장의 빛 또는 전파를 여러 방향에서 귀에 조사하고, 귀로부터 반사된 반사파를 검출하고 이들을 조합하여 귀 형태의 3차원 이미지를 검출한다. 이를 위하여, 이(耳) 인식부에 구비된 3차원 영상촬영 장치는 이(耳) 인식부의 귀와 접촉하는 내부표면에, 귀로부터 반사된 장 파장의 빛 또는 전파를 검출하는 다수의 검출장치가 구비되어 있다. 이때, 사용되는 빛 또는 전파는 인체에 무해하고, 귀의 피부에 흡수되거나, 귀를 투과하지 않고 반사되어야 하므로, 20kHz 내지 20GHz의 주파수를 가지는 초음파를 사용함이 바람직하다.In addition, in order to detect a three-dimensional image in the form of an ear, light or radio waves having a long wavelength are irradiated to the ear in various directions, and the reflected wave reflected from the ear is detected and a combination thereof is used to detect the three-dimensional image in the form of an ear. To this end, the three-dimensional imaging apparatus provided in the ear recognition unit includes a plurality of detection devices that detect light or radio waves of long wavelengths reflected from the ears on the inner surface of the ear recognition unit. It is. At this time, since the light or radio waves used are harmless to the human body and should be absorbed by the skin of the ear or reflected without passing through the ear, it is preferable to use ultrasonic waves having a frequency of 20 kHz to 20 GHz.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 귀의 혈관분포 이미지를 검출하는 장치와 귀 형태의 3차원적 이미지를 검출하는 장치로서, 동일한 1종의 장치를 사용할 수도 있다. 즉, 목적에 따라 빛의 파장을 변화시켜서 조사할 수 있는 1종의 장치를 이용하여, 귀의 혈관분포 이미지를 검출할 경우, 비교적 짧은 파장의 빛을 조사하고, 귀를 투과하도록 하여 이미지 자료를 검출하며, 귀 형태의 3차원적 이미지를 검출할 경우, 비교적 긴 파장의 빛을 조사하고, 귀를 투과하지 않고 반사되도록 하여 이미지 자료를 검출한다. According to another embodiment of the present invention, the same type of device may be used as the device for detecting the blood vessel distribution image of the ear and the device for detecting the three-dimensional image in the form of the ear. That is, when detecting the blood vessel distribution image of the ear by using one type of device that can be irradiated by varying the wavelength of light according to the purpose, the image data is detected by irradiating light with a relatively short wavelength and transmitting the ear When detecting a three-dimensional image in the form of an ear, light of a relatively long wavelength is irradiated, and the image data is detected by reflecting the light without passing through the ear.

한편, 생체인식의 신뢰도를 향상시키기 위하여, 1인의 좌측 및 우측 귀를 모두 검사할 수도 있다. 즉, 개인의 이미지 자료를 저장하여, 데이터베이스를 구축할 때, 좌측 귀의 이미지 자료와 우측 귀의 이미지 자료를 함께 포함함으로써, 개인을 식별할 때, 식별 신뢰도를 향상시킬 수 있는데, 한쪽 귀에 이상이 발생할 경우, 다른 귀를 사용하여 생체인식을 수행할 수도 있고, 항상 두 귀의 이미지를 검출하여 인식하거나 또는 평상시에는 한쪽 귀의 이미지 만을 검출하고, 오류가 발생할 경우, 나머지 귀의 이미지를 검출하는 방법을 사용할 수도 있다.Meanwhile, in order to improve the reliability of biometrics, one person's left and right ears may be examined. That is, by storing the image data of the individual, when constructing a database, the image data of the left ear and the image of the right ear are included together to improve the reliability of identification when identifying the individual. For example, biometrics may be performed using different ears, and images of two ears may be detected and recognized at all times, or an image of one ear may be normally detected, and an error may be detected if an error occurs.

상기 방법을 위하여, 1개 또는 2개의 이(耳) 인식부를 사용할 수도 있는데, 1개의 이(耳) 인식부를 사용할 경우, 좌측 또는 우측을 선택할 수 있는 표시장치를 추가로 구비하여 각 이미지의 비교분석에 오류의 발생을 방지시키고, 2개의 이(耳) 인식부를 사용할 경우, 각 인식부에 좌측과 우측을 표시하여, 각 이미지의 비교분석에 오류의 발생을 방지하여야 한다. For this method, one or two tooth recognition units may be used. In case of using one tooth recognition unit, an additional display device capable of selecting the left or the right side is provided for comparative analysis of each image. In the case of using two different recognition units, the left and right sides of each recognition unit should be displayed to prevent the occurrence of errors in the comparative analysis of the images.

또한, 2개의 이(耳) 인식부를 사용할 경우, 2개의 인식부를 연결하여 사용에 편리함을 추구할 수도 있는데, 연결방법이 특별히 제한되는 것은 아니나, 탄력성있는 경질의 소재를 이용하여 헤드폰의 형태로 두 인식부를 연결할 수도 있고, 두 인식부가 귀가리개의 위치에 구비된 모자의 형태로 연결할 수도 있다.In addition, when using two (2) recognition unit, it is also possible to pursue the convenience of use by connecting the two recognition unit, the connection method is not particularly limited, but in the form of headphones using a flexible hard material The recognition unit may be connected, or the two recognition units may be connected in the form of a hat provided at the position of the earpick.

상술한 방법으로, 개인의 귀 이미지를 검출한 다음, 이를 데이터베이스에 전송하여, 기 저장된 이미지 자료와 비교하고 분석함으로써, 개인을 인식할 수 있는데, 이미지를 비교분석하는 방법은 전체적인 이미지를 저장된 자료와 하나씩 직접적으로 비교하는 방법을 사용할 수도 있고, 이미지 자료를 간략화하여 비교할 수도 있다. 전체적인 이미지를 직접적으로 비교할 경우, 시간이 과도하게 소요될 수도 있으므로, 비효율적이다. 이를 극복하기 위하여, 각 이미지의 특징을 가지도록 이미지를 간략화시키고 이를 저장된 자료와 비교하는 알고리즘을 개발하여 적용하거나 또는 이미지 자료를 수치화하고, 이를 저장된 자료와 비교하는 알고리즘을 개발하여 적용하는 방법을 사용할 수 있다.In the above-described method, an individual's ear image is detected and then transmitted to a database, and compared and analyzed with pre-stored image data, thereby recognizing the individual. Direct comparisons can be used one by one, or image data can be simplified and compared. Direct comparison of the overall image is inefficient because it may take too much time. In order to overcome this problem, a method of simplifying an image to have characteristics of each image and comparing it with stored data is developed and applied, or a method of developing and applying an algorithm that digitizes image data and compares it with stored data can be used. Can be.

예를 들어, 귀의 형태를 간략화시키는 알고리즘은 3차원적 이미지를 용이하게 비교할 수 있도록 2차원적인 이미지로 전환시켜서 2차원적 이미지의 형태로 저장된 자료와 비교하는 방법을 사용할 수 있다.For example, the algorithm for simplifying the shape of the ear may use a method of converting a three-dimensional image into a two-dimensional image so that it can be easily compared with a data stored in the form of a two-dimensional image.

또 다른 예로서, 귀의 혈관 이미지를 간략화시키는 알고리즘은 다음과 같은 방법을 사용할 수도 있다: 개인의 귀 이미지를 데이터베이스에 저장할 때, 귀의 3차원 이미지가 저장되므로, 3차원 좌표계에서 귀 형태의 이미지를 저장할 뿐만 아니라, 혈관위치 역시 3차원 좌표계의 위치로 저장한다. 이어, 귀 이미지를 2차원적인 평면에서 스캐닝할 경우, 혈관의 3차원적 위치에 따라 비교적 진하게 표시되는 혈관도 존재하고, 비교적 흐리게 표시되는 혈관도 존재하게 되므로, 혈관이 존재하지 않는 부위를 기준으로 하면, 각 혈관이 위치하는 부위의 명암정도를 수치화 함으로써, 각 개인의 귀 혈관 이미지의 특징을 가지도록 이미지를 간략화시킬 수 있다.As another example, an algorithm to simplify the vascular image of the ear may use the following method: When storing an individual's ear image in a database, the three-dimensional image of the ear is stored, thus storing an ear-shaped image in a three-dimensional coordinate system. In addition, the vessel position is also stored as the position of the three-dimensional coordinate system. Subsequently, when the ear image is scanned in a two-dimensional plane, there are blood vessels displayed relatively dark and blood vessels displayed relatively dark according to the three-dimensional position of blood vessels. Then, by quantifying the degree of contrast of the area where each blood vessel is located, it is possible to simplify the image so as to have the characteristics of the ear vessel image of each individual.

또한, 귀의 혈관 이미지 자료를 수치화하는 방법으로는, 2차원 좌표계에서 귀의 혈관의 배치 평면도를 작성하고, 상기 평면도에서 다수의 특정한 영역(예를 들어, 혈관만 존재하는 영역, 일부에 혈관이 존재하는 영역, 혈관이 존재하지 않는 영역 등)을 지정하고, 지정된 부위내에서 각 부위에 따른 상대적인 음영의 차이를 수치화하는 방법을 사용할 수 있다. 좀 더 구체적으로 설명하자면, 일부에 혈관이 존재하는 영역을 지정하고, 지정된 영역내에서 2차원 좌표계를 설정하면, 각 좌표계에서 명암의 정도를 상대적으로 표시할 수 있다. 즉, 혈관이 위치한 부위는 혈관이 위치하지 않는 부위보다 어둡게 표현될 것이고, 동일하게 혈관이 위치하더라도, 혈관벽 방향으로 보다 근접하게 위치한 부위보다는 혈관벽으로부터 상대적으로 원거리에 위치한 부위가 거리가 어둡게 표현될 것이다. 이 경우, 혈관이 전혀 분포하지 않는 부위의 밝기를 기준점으로 하여, 각 부위의 명암정도를 음영비율로서 수치화할 수 있다.In addition, as a method for quantifying the blood vessel image data of the ear, a plan view of arrangement of blood vessels of the ear is created in a two-dimensional coordinate system, and a plurality of specific regions (for example, a region in which only blood vessels exist, and a blood vessel exists in a part) in the plan view Areas, areas in which blood vessels do not exist, etc.), and a method of quantifying the difference in relative shading according to each part within the designated area can be used. More specifically, by specifying a region where blood vessels exist in a part and setting a two-dimensional coordinate system within the designated region, the degree of contrast in each coordinate system can be displayed relatively. That is, the area where the blood vessel is located will be darker than the area where the blood vessel is not located, and even if the blood vessel is located the same, the distance located relatively far from the vessel wall will be darker than the region located closer to the direction of the blood vessel wall. . In this case, the intensity of light and dark of each part can be quantified as a shadow ratio, with the brightness of the part where blood vessels are not distributed at all as a reference point.

상술한 방법으로 수치화된 자료를 비교할 때, 일정 영역의 자료를 기계적으로 비교하는 방법을 사용할 수도 있고, 비교할 자료 영역을 변화시키면서 비교할 수도 있다. 즉, 개인으로부터 귀 이미지를 전송받을 때, 식별시간을 단축시키기 위하여, 정해진 부위의 자료만을 선별적으로 전송받아서, 수치화하고 이를 데이터베이스와 비교하는 방법을 사용할 수도 있고, 개인 식별의 신뢰도를 향상시키기 위하여, 랜덤부위의 자료를 전송받아서, 이를 수치화하고 데이터베이스와 비교하는 방법을 사용할 수도 있는데, 이는 사용자의 입장에 따라 탄력적으로 운영할 수 있다.When comparing the data digitized by the above-described method, a method of mechanically comparing data in a certain area may be used, or may be compared while changing the data area to be compared. That is, when receiving an ear image from an individual, in order to shorten an identification time, a method of selectively receiving data of a predetermined region, quantifying and comparing it with a database may be used, and to improve the reliability of personal identification. For example, it may be possible to receive data from random parts, quantify it, and compare it with a database, which can be flexibly operated according to the user's position.

또한, 상기 방법으로 비교할 경우, 분석방법을 다각화할 수 있다. 즉, 일정한 갯수의 수치화된 이미지를 모두 비교분석하여, 식별결과를 표시할 수도 있고, 먼저 일정 갯수의 수치화된 이미지를 비교하여, 이상이 없을 경우에는 비교를 종료하고 식별결과를 표시하며, 이상이 있을 경우에는 추가적으로 더 많은 갯수의 수치화된 이미지를 비교하여, 그 결과를 분석한 후, 분석결과를 표시할 수도 있다. 개인적으로 귀에 손상을 입은 경우에 상술한 방법을 적용할 경우, 전자의 경우에는 무조건적으로 식별이 안된다는 결과가 결과 표시부에 표시될 것이나, 후자의 경우에는 분석된 결과를 바탕으로 식별된 결과를 결과 표시부에 표시할 수도 있을 것이다.In addition, when compared with the above method, it is possible to diversify the analysis method. In other words, by comparing and analyzing all the digitized images of a certain number, an identification result may be displayed. First, by comparing a certain number of digitized images, if there is no abnormality, the comparison is terminated and the identification result is displayed. If so, additionally, the number of digitized images can be compared, the results analyzed, and the analysis results displayed. In the case of personally injuring the ear, if the above-mentioned method is applied, the result will be displayed in the result display unit in the former case unconditionally, but in the latter case, the result identified based on the analyzed result will be displayed. You can also mark

이하, 본 발명의 상기 생체인식장치의 작용 및 효과에 대하여, 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation and effects of the biometric device of the present invention will be described in detail.

본 발명의 생체인식장치는 이(耳) 인식부에 구비된 3차원 영상촬영 장치를 이용하여 귀의 형태 이미지를 검출하고, 투과스캐닝 장치를 이용하여 귀의 혈관분포 이미지를 검출할 수 있으며, 검출된 각 이미지 자료는 이(耳) 인식부에 구비된 데이터 전환장치에 의하여 전기적인 신호로 전환된다. 전환된 전기적인 신호는 데이터 전송 선로를 통하여 데이터베이스로 전송되고, 데이터베이스에서는 전송된 신호중에서 무작위로 이미지의 일정 부위를 지정하고, 이 부분을 수치화한 다음, 데이터베이스에 저장된 자료와 비교하고 분석한다. 분석된 결과는 결과 전송선로를 통하여 결과 표시부로 전송되고, 결과 표시부에 구비된 데이터 전환장치를 통하여 전기적인 신호를 결과 표시부에 구비된 액정판넬에 표시한다.The biometric device of the present invention can detect a shape image of an ear using a three-dimensional imaging apparatus provided in a tooth recognition unit, and detect a blood vessel distribution image of an ear using a transmission scanning device. The image data is converted into an electrical signal by a data conversion device provided in the tooth recognition unit. The converted electrical signal is transmitted to the database through the data transmission line, and the database randomly designates a portion of the image among the transmitted signals, digitizes this portion, and compares and analyzes the data stored in the database. The analyzed result is transmitted to the result display unit through the result transmission line, and the electrical signal is displayed on the liquid crystal panel provided in the result display unit through the data conversion device provided in the result display unit.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 생체인식장치를 이용하여, 개인을 식별하는 방법을 제공한다. 즉, 상기 생체인식장치를 이용하여 개인을 식별하는 방법은, 이(耳) 인식부를 귀에 접촉하고, 귀의 혈관분포 이미지 자료 및 귀 형태의 3차원 이미지 자료를 수득하는 단계; 수득한 이미지 자료를 전기적인 신호로 전환시켜서, 데이터 전송선로를 통하여 데이터베이스로 전송하는 단계; 전송된 자료를 데이터베이스에 저장된 자료에서 검색하고 분석하는 단계; 및, 상기 분석결과를 전기적인 신호로 전환시킨 후, 결과 전송선로를 통하여 결과 표시부로 전송하고,액정판넬에 표시하는 단계를 포함한다: 이때, 귀의 혈관분포 이미지 자료를 수득할 때, 380 내지 770nm의 파장 영역을 가지는 가시광선 영역의 빛 또는 950nm 이상의 파장을 가지는 적외선 영역의 빛을 사용함이 바람직하고, 귀 형태의 3차원 이미지 자료를 수득할 때, 20kHz 내지 20GHz의 주파수를 가지는 초음파를 사용함이 바람직하며, 목적에 따라 빛의 파장을 변화시켜서 조사할 수 있는 1종의 장치를 이용하여, 귀의 혈관분포 이미지를 검출하는 장치와 귀 형태의 3차원적 이미지를 검출할 수도 있다. 또한, 귀의 혈관분포 이미지 자료 및 귀 형태의 3차원 이미지 자료를 수득시 좌측 귀, 우측 귀 또는 양측 귀를 사용할 수도 있고, 1개 또는 2개의 이(耳) 인식부를 사용할 수도 있는데, 2개의 이(耳) 인식부를 사용할 경우, 2개의 인식부를 연결하여 사용에 편리함을 추구할 수도 있는데, 연결방법이 특별히 제한되는 것은 아니나, 탄력성있는 경질의 소재를 이용하여 헤드폰의 형태로 두 인식부를 연결할 수도 있고, 두 인식부가 귀가리개의 위치에 구비된 모자의 형태로 연결할 수도 있다.Accordingly, an embodiment of the present invention provides a method of identifying an individual using the biometric device. That is, a method of identifying an individual using the biometric device may include contacting the ear with the ear recognition unit, and obtaining blood vessel distribution image data of the ear and three-dimensional image data in the form of the ear; Converting the obtained image data into an electrical signal and transmitting it to a database through a data transmission line; Retrieving and analyzing the transmitted data from the data stored in the database; And converting the analysis result into an electrical signal, and then transmitting the result to the result display unit through a result transmission line, and displaying the result on the liquid crystal panel: when obtaining the blood vessel distribution image data of the ear, 380 to 770 nm. It is preferable to use the light in the visible region having a wavelength range of or the light in the infrared region having a wavelength of 950 nm or more, and when obtaining three-dimensional image data in the form of an ear, it is preferable to use ultrasonic waves having a frequency of 20 kHz to 20 GHz. In addition, by using one type of device that can be irradiated by varying the wavelength of light according to the purpose, it is also possible to detect an apparatus for detecting blood vessel distribution image of the ear and a three-dimensional image in the form of the ear. Also, the left ear, the right ear, or both ears may be used to obtain blood vessel distribution image data of the ear and three-dimensional image data of the ear shape, and one or two tooth recognition units may be used. Iii) In case of using the recognition unit, the two recognition units may be connected for the convenience of use. However, the connection method is not particularly limited, but the two recognition units may be connected in the form of headphones using a flexible hard material. The two recognition units may be connected in the form of a hat provided at the position of the earpick.

이상에서 상세히 설명하고 입증하였듯이, 본 발명은 양쪽 귀에 존재하는 각각의 혈관분포 데이터와 귀의 형태를 3차원적으로 스캐닝한 데이터를 데이터 베이스에 기록된 개인 데이터와 비교함으로써, 오차를 최소화하여 개인의 식별을 가능하게 한 생체인식장치 및 그를 이용하여 생체를 인식하는 방법을 제공한다. 본 발명의 생체인식장치는 귀를 덮을 수 있는 덮개형태로서 내부에 3차원 영상촬영 장치, 투과스캐닝 장치 및 데이터 전환장치가 구비된 이(耳) 인식부; 데이터베이스, 이미지 비교장치 및 분석 알고리즘이 내장된 컴퓨터; 데이터 전환장치 및 액정판넬이 구비된 결과 표시부; 이(耳) 인식부와 컴퓨터 사이에 구비된 데이터 전송선로; 및, 컴퓨터와 결과 표시부 사이에 구비된 결과 전송선로로 포함한다. 본 발명에 의하면, 종래의 방법에 비하여 오차확률을 획기적으로 감소시킬 수 있으므로, 생체인식을 필요로 하는 제품의 개발에 널리 활용될 수 있을 것이다.As described and demonstrated in detail above, the present invention compares individual blood vessel distribution data present in both ears and data of three-dimensional scanning of the shape of the ear with personal data recorded in a database, thereby minimizing an error to identify an individual. Provided is a biometric device enabling the present invention and a method for recognizing a living body using the same. Biometric recognition device of the present invention is a cover form that can cover the ear recognition unit provided with a three-dimensional imaging device, a transmission scanning device and a data switching device therein; A computer with a built-in database, image comparator and analysis algorithm; A result display unit provided with a data conversion device and a liquid crystal panel; A data transmission line provided between the tooth recognition unit and the computer; And a result transmission line provided between the computer and the result display unit. According to the present invention, since the error probability can be drastically reduced compared to the conventional method, it can be widely used in the development of products requiring biometrics.

Claims (12)

(ⅰ) 귀를 덮을 수 있는 덮개형태로서 내부에 3차원 영상촬영장치, 투과스캐닝 장치 및 데이터 전환장치가 구비된 이(耳) 인식부;(Iii) a tooth recognition unit having a three-dimensional image photographing apparatus, a transmission scanning apparatus, and a data switching apparatus therein as a lid covering the ear; (ⅱ) 상기 이(耳) 인식부로부터 귀의 3차원 이미지 및 혈관분포 데이터를 전송받아, 내장된 데이터베이스에 상기 귀의 3차원 이미지 및 혈관분포 데이터를 저장하고, 내장된 이미지 비교장치 및 분석 알고리즘을 통해 본인여부 확인분석을 수행하는 컴퓨터;(Ii) receiving the 3D image and blood vessel distribution data of the ear from the tooth recognition unit, storing the 3D image and blood vessel distribution data of the ear in an embedded database, and using the built-in image comparison device and analysis algorithm A computer performing identity verification analysis; (ⅲ) 상기 컴퓨터로부터 분석결과를 전송받아, 내장된 데이터 전환장치 및 액정판넬을 통해 결과를 표시하는 결과 표시부;(Iii) a result display unit which receives the analysis result from the computer and displays the result through the built-in data conversion device and the liquid crystal panel; (ⅳ) 상기 이(耳) 인식부와 상기 컴퓨터를 연결하여 상기 이(耳) 인식부로부터 귀의 3차원 이미지 및 혈관분포 데이터를 상기 컴퓨터로 전송하는 데이터 전송선로; 및,(Iii) a data transmission line connecting the tooth recognition unit and the computer to transfer the three-dimensional image and blood vessel distribution data of the ear from the tooth recognition unit to the computer; And, (ⅴ) 상기 컴퓨터와 상기 결과 표시부를 연결하여 상기 컴퓨터로부터 분석결과 데이터를 상기 결과 표시부로 전송하는 결과 전송선로를 포함하는 생체인식장치.(Iii) a biometric device comprising a result transmission line connecting the computer and the result display unit to transmit analysis result data from the computer to the result display unit. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 투과스캐닝 장치는 380 내지 770nm의 파장 영역을 가지는 가시광선Transmission scanning device has visible light having a wavelength range of 380 to 770 nm 영역의 빛을 발생시키는 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는And a light source for generating light in the region 생체인식장치.Biometric device. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 3차원 영상촬영 장치는 20kHz 내지 20GHz의 주파수를 가지는 초음파를 The 3D imaging apparatus uses ultrasonic waves having a frequency of 20 kHz to 20 GHz. 발생시키는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는Characterized in that it comprises a device for generating 생체인식장치.Biometric device. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 이(耳) 인식부는 1개 또는 2개인 것을 특징으로 하는Characteristic recognition unit is characterized in that one or two 생체인식장치.Biometric device. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 2개의 이(耳) 인식부를 사용할 경우, 탄력성있는 경질의 소재를 If you use two tooth recognition parts, you can 이용하여 헤드폰의 형태로 두 인식부를 연결하는 것을 특징으로 하는By connecting the two recognition unit in the form of headphones using 생체인식장치.Biometric device. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 2개의 이(耳) 인식부를 사용할 경우, 두 인식부가 귀가리개의 위치에 When two tooth recognition units are used, the two recognition units are located at the position of the ear canal. 구비된 모자의 형태로 연결하는 것을 특징으로 하는Characterized in that connecting in the form of a hat provided 생체인식장치.Biometric device. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 투과스캐닝 장치는 950nm의 파장 영역을 가지는 적외선 영역의 빛을 발생시키는 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는The transmission scanning device includes a light source for generating light in an infrared region having a wavelength region of 950 nm. 생체인식장치.Biometric device.
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