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KR101302661B1 - 신원 인식 장치 및 방법 - Google Patents

신원 인식 장치 및 방법 Download PDF

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Publication number
KR101302661B1
KR101302661B1 KR1020120066166A KR20120066166A KR101302661B1 KR 101302661 B1 KR101302661 B1 KR 101302661B1 KR 1020120066166 A KR1020120066166 A KR 1020120066166A KR 20120066166 A KR20120066166 A KR 20120066166A KR 101302661 B1 KR101302661 B1 KR 101302661B1
Authority
KR
South Korea
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user
registered
identity
iris
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Application number
KR1020120066166A
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Inventor
이의철
박강령
김영곤
신광용
Original Assignee
한국기초과학지원연구원
동국대학교 산학협력단
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Publication date
Application filed by 한국기초과학지원연구원, 동국대학교 산학협력단 filed Critical 한국기초과학지원연구원
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Abstract

신원 인식 장치는 사용자 별 등록 홍채 영상 및 등록 얼굴 영상을 저장하는 저장부; 사용자의 얼굴 촬영에 따른 얼굴 영상과 상기 등록 얼굴 영상 간의 유클리디안 거리(Euclidian distance)를 산출하는 얼굴 인식부; 상기 사용자의 홍채 촬영에 따른 홍채 영상과 상기 등록 홍채 영상 간의 해밍 거리(Hamming distance) 중 하나 이상을 산출하는 홍채 인식부; 및 상기 유클리디안 거리 및 상기 해밍 거리 중 하나 이상에 따라 상기 사용자의 신원을 인식하는 신원 인식부를 포함한다.

Description

신원 인식 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR RECOGNIZING IDENTITY}
본 발명은 신원 인식에 관한 기술에 관한 것으로, 복수의 카메라를 이용하여 얼굴 및 홍채 인식을 이용한 신원 인식 기술에 관한 것이다.
본 발명의 배경기술로써는 "How Iris Recognition Works, IEEE Transactions on circuits and systems for video technology, vol.14, no.1, January 2004, John Daugman"가 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 각 사용자에게 적합한 신원 인식 방법을 이용하는 신원 인식 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 엘리베이터의 목적지를 신원 인식 내용에 따라 설정하여 운행할 수 있는 신원 인식 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 사용자 별 등록 홍채 영상 및 등록 얼굴 영상을 저장하는 저장부; 사용자의 얼굴 촬영에 따른 얼굴 영상과 상기 등록 얼굴 영상 간의 유클리디안 거리(Euclidian distance)를 산출하는 얼굴 인식부; 상기 사용자의 홍채 촬영에 따른 홍채 영상과 상기 등록 홍채 영상 간의 해밍 거리(Hamming distance)를 산출하는 홍채 인식부; 및 상기 유클리디안 거리 및 상기 해밍 거리 중 하나 이상에 따라 상기 사용자의 신원을 인식하는 신원 인식부를 포함하는 신원 인식 장치가 제공된다.
신원 인식 장치는 상기 사용자의 일측 안구에 상응하는 홍채 영상을 생성하는 제1 카메라; 상기 사용자의 타측 안구에 상응하는 홍채 영상을 생성하는 제2 카메라; 상기 얼굴 영상을 생성하는 제3 카메라; 및 상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라의 사이에 위치하여 근적외선을 투사하는 근적외선 투사부를 더 포함할 수 있다.
상기 신원 인식부는 상기 유클리디안 거리 중 최소값이 지정된 범위 내에 속하는 경우, 상기 최소값에 상응하는 상기 등록 얼굴 영상에 매칭된 상기 등록 홍채 영상이 존재하는지 확인하고 상기 홍채 인식부는 상기 최소값에 상응하는 상기 등록 얼굴 영상에 매칭된 상기 등록 홍채 영상이 존재하는 경우, 상기 최소값에 상응하는 상기 등록 얼굴 영상에 매칭된 상기 등록 홍채 영상과 상기 홍채 영상 간의 해밍 거리를 산출할 수 있다.
상기 신원 인식부는 상기 유클리디안 거리가 지정됨 범위 내에 속하는 경우, 상기 사용자를 상기 등록 홍채 영상 및 상기 등록 얼굴 영상에 상응하는 사용자로 인식할 수 있다.
상기 신원 인식부는 상기 유클리디안 거리 및 상기 해밍 거리에 미리 지정된 가중치를 곱한 값들을 합하여 합산 스코어를 산출하고, 상기 합산 스코어가 미리 지정된 범위 내에 속하는 경우, 상기 사용자를 상기 등록 홍채 영상 및 상기 등록 얼굴 영상에 상응하는 사용자로 인식할 수 있다.
상기 신원 인식부는 상기 사용자의 신원을 인식한 경우, 상기 신원에 상응하는 부가 정보를 외부로 출력할 수 있다.
상기 부가 정보는 상기 사용자가 엘리베이터를 타고 이동할 층 수를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 사용자 별 등록 홍채 영상 및 등록 얼굴 영상을 저장하는 신원 인식 장치가 신원을 인식하는 방법에 있어서, 사용자의 얼굴 촬영에 따른 얼굴 영상과 상기 등록 얼굴 영상 간의 유클리디안 거리(Euclidian distance)를 산출하는 단계; 상기 사용자의 홍채 촬영에 따른 홍채 영상과 상기 등록 홍채 영상 간의 해밍 거리(Hamming distance) 중 하나 이상을 산출하는 단계; 및 상기 유클리디안 거리 및 상기 해밍 거리 중 하나 이상에 따라 상기 사용자의 신원을 인식하는 단계를 포함하는 신원 인식 방법이 제공된다.
상기 해밍 거리를 산출하는 단계는 상기 유클리디안 거리 중 최소값이 지정된 범위 내에 속하는 경우, 상기 최소값에 상응하는 상기 등록 얼굴 영상에 매칭된 상기 등록 홍채 영상이 존재하는지 확인하는 단계; 및 상기 최소값에 상응하는 상기 등록 얼굴 영상에 매칭된 상기 등록 홍채 영상이 존재하는 경우, 상기 최소값에 상응하는 상기 등록 얼굴 영상에 매칭된 상기 등록 홍채 영상과 상기 홍채 영상 간의 해밍 거리를 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 사용자의 신원을 인식하는 단계는 상기 해밍 거리가 지정됨 범위 내에 속하는 경우, 상기 사용자를 상기 등록 홍채 영상 및 상기 등록 얼굴 영상에 상응하는 사용자로 인식하는 것일 수 있다.
상기 사용자의 신원을 인식하는 단계는 상기 유클리디안 거리 및 상기 해밍 거리에 미리 지정된 가중치를 곱한 값들을 합하여 합산 스코어를 산출하는 단계; 및 상기 합산 스코어가 미리 지정된 범위 내에 속하는 경우, 상기 사용자를 상기 등록 홍채 영상 및 상기 등록 얼굴 영상에 상응하는 사용자로 인식하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 신원 인식 방법은 상기 사용자의 신원을 인식한 경우, 상기 신원에 상응하는 부가 정보를 외부로 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 부가 정보는 상기 사용자가 엘리베이터를 타고 이동할 층 수를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 사용자 별 생체 인식의 성공 확률이 생체 인식 방법에 따라 상이하여 발생하는 인식 실패의 확률을 낮출 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 신원 인식에 따른 사용자의 목적지를 엘리베이터로 제공할 수 있다.
도 1은 신원 인식 장치를 간략히 나타낸 블록도.
도 2는 신원 인식 장치의 제1 카메라 내지 제3 카메라 및 근적외선 투사부를 예시한 도면.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 신원 인식 장치가 신원을 인식하는 과정을 예시한 순서도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 신원 인식 장치가 신원을 인식하는 과정을 예시한 순서도.
도 5는 신원 인식 장치가 엘리베이터에 설치되어 동작하는 과정을 예시한 도면.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소로 신호를 “전송한다”로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되어 신호를 전송할 수 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 신호를 전송할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 신원 인식 장치를 간략히 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 신원 인식 장치는 근적외선 투사부(101), 제1 카메라(110), 제2 카메라(120), 홍채 인식부(130), 제3 카메라(140), 얼굴 인식부(150), 등록부(160) 및 신원 인식부(170)를 포함한다.
근적외선 투사부(101)는 홍채 인식부(130)로부터 수신한 근적외선 투사 요청에 따라 근적외선을 투사한다. 근적외선 투사부(101)는 미리 지정된 조사각을 이루는 36개의 근적외선 LED를 포함할 수 있다. 근적외선 투사부(101)는 근적외선 투사 요청을 수신하는 경우, 근적외선 LED를 통해 근적외선을 미리 지정된 조사각에 따라 투사한다.
제1 카메라(110)는 근적외선 투사부(101)의 일측에 위치하여 사용자의 양안 중 어느 하나를 촬영하여 홍채 영상을 생성한다.
제2 카메라(120)는 근적외선 투사부(101)의 타측에 위칭하여 사용자의 양안 중 어느 하나를 촬영하여 홍채 영상을 생성한다.
이 때, 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)는 근적외선 투과 필터를 부착한 카메라일 수 있다. 또한, 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)는 원거리에 위치한 사용자의 홍채 영상을 취득하기 위해 고정 초점 줌 렌즈를 포함하는 카메라일 수 있다. 또한 제2 카메라(120) 및 제2 카메라(120)는 홍채 영상을 홍채 인식부(130)로 전송한다.
홍채 인식부(130)는 홍채 영상과 등록부(160)에 저장된 각 홍채 영상(이하 등록 홍채 영상이라 지칭)과의 해밍 거리(Hamming distance)를 각각 산출하여 신원 인식부(170)로 전송한다.
제3 카메라(140)는 사용자의 얼굴을 촬영하여 얼굴 영상을 생성한다. 제3 카메라(140)는 얼굴 영상을 얼굴 인식부(150)로 전송한다.
얼굴 인식부(150)는 제3 카메라(140)로부터 수신한 얼굴 영상과 등록부(160)에 저장된 각 얼굴 영상(이하 등록 얼굴 영상이라 지칭) 간의 유클리디안 거리(Euclidean distance)를 각각 산출하여 신원 인식부(170)로 전송한다.
등록부(160)는 사용자 별 홍채 영상 및 얼굴 영상을 저장한다. 이 때, 등록부(160)는 각 사용자에 대한 식별 정보, 각 사용자에 대한 신원 정보, 사용자 별 신원 인식 방법, 사용자 별 엘리베이터가 이동할 층 수를 나타내는 정보(이하 부가 정보) 중 하나 이상을 더 저장할 수 있다.
신원 인식부(170)는 사용자로부터 신원 인식을 요청하는 입력을 받을 수 있다. 신원 인식부(170)는 얼굴 인식부(150)로부터 유클리디안 거리를 수신한다. 신원 인식부(170)는 유클리디안 거리 중 최소값을 가지는 하나를 선정한다. 신원 인식부(170)는 선정된 유클리디안 거리가 미리 지정된 범위 내에 속하는 수치인지 판단한다. 신원 인식부(170)는 유클리디안 거리가 미리 지정된 범위 내에 속하는 경우, 해당 유클리디안 거리에 대한 등록 얼굴 영상과 매칭된 등록 홍채 영상과 신원 인식을 요청한 사용자의 홍채 영상 간의 해밍 거리의 산출을 홍채 인식부(130)로 요청한다. 신원 인식부(170)는 홍채 인식부(130)로부터 해밍 거리를 수신하고 해밍 거리 및 유클리디안 거리 각각에 대해 미리 지정된 가중치를 각 가중치를 해밍 거리 또는 유클리디안 거리와 곱한다. 신원 인식부(170)는 해밍 거리 및 유클리디안 거리와 해당 거리에 상응하는 가중치를 곱한 값들의 합(이하 합산 스코어라 지칭)을 산출한다.
이 때, 상술한 신원 인식부(170)는 유클리디안 거리에 따른 등록 얼굴 영상에 매칭된 등록 홍채 영상의 존재 여부에 따라 홍채 인식을 수행하는 것으로 설명하였으나, 구현 방법에 따라 홍채 인식을 먼저 수행하는 것으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 신원 인식부(170)는 홍채 인식부(130)로부터 해밍 거리를 수신하고, 해밍 거리 중 최소값을 가지는 하나를 선정한다. 신원 인식부(170)는 선정된 해밍 거리가 미리 지정된 범위 내에 속하는 수치인지 판단한다. 신원 인식부(170)는 해밍 거리가 미리 지정된 범위 내에 속하는경우, 해당 해밍 거리에 대한 등록 홍채 영상과 매칭된 등록 얼굴 영상과, 신원 인식을 요청한 사용자의 얼굴 영상 간의 유클리디안 거리의 산출을 얼굴 인식부(150)로 요청한다. 신원 인식부(170)는 얼굴 인식부(150)로부터 유클리디안 거리를 수신하고 해밍 거리 및 유클리디안 거리 각각에 대해 미리 지정된 가중치를 각 가중치를 해밍 거리 또는 유클리디안 거리와 곱한다. 신원 인식부(170)는 합산 스코어를 산출한다.
신원 인식부(170)는 합산 스코어가 미리 지정된 범위 내의 수치인지 판단한다. 신원 인식부(170)는 합산 스코어가 미리 지정된 범위 내에 해당하는 경우, 현재 신원 인식을 시도하는 사용자가 합산 스코어에 상응하는 등록 홍채 영상 및 등록 얼굴 영상에 대한 사용자인 것으로 인식한다. 즉, 신원 인식부(170)는 해당 사용자의 식별 정보를 외부로 출력한다. 이 때, 신원 인식부(170)는 해당 사용자에 상응하는 부가 정보를 외부로 추가 전송할 수 있다. 예를 들어, 신원 인식부(170)는 해당 사용자의 인식이 완료된 후, 해당 사용자의 식별 정보 및 해당 사용자의 부가 정보를 엘리베이터로 전송할 수 있다. 이에 따라 엘리베이터는 해당 사용자의 부가 정보에 따른 층으로 이동하도록 설정될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시에에 따른 신원 인식 장치를 설치한 엘리베이터는 사용자가 신원 인식을 함에 따라 자동으로 목적 층수를 설정할 수 있다.
또한 신원 인식부(170)는 합산 스코어가 미리 지정된 범위 내에 해당하지 않는 경우, 인증 시도 회수를 1 증가시킨다. 이 때, 신원 인식부(170)는 인증 시도 회수의 초기값을 0으로 설정할 수 있고, 특정 사용자의 신원 인식을 성공하는 경우, 인증 시도 회수를 0으로 초기화할 수 있다. 신원 인식부(170)는 합산 스코어가 증가되어 미리 지정된 수치를 초과하게 되는 경우, 신원 인식을 요청한 사용자의 얼굴 영상 및 홍채 영상을 저장한다. 이 때, 저장된 얼굴 영상 및 홍채 영상은 보안 문제가 발생하였을 때, 용의자에 대한 참조 자료로 이용될 수 있다.
상술한 신원 인식부(170)는 합산 스코어를 산출하여 사용자의 신원을 인식하지만, 구현 방법에 따라 상이한 방법으로 사용자의 신원을 인식할 수 있다. 이하, 상술한 합산 스코어를 산출하는 신원 인식 과정과는 상이한 과정을 수행하는 신원 인식부(170)를 설명하도록 한다.
신원 인식부(170)는 얼굴 인식부(150) 및 홍채 인식부(130)로부터 각각 해밍 거리 및 유클리디안 거리를 수신한다. 신원 인식부(170)는 유클리디안 거리 중 최소값을 선정하고, 선정된 유클리디안 거리가 미리 지정된 범위 내에 해당하는 수치인지 판단한다. 선정된 유클리디안 거리가 미리 지정된 범위 내에 해당하는 경우, 신원 인식부(170)는 해당 유클리디안 거리에 상응하는 사용자의 등록 홍채 영상과 신원 인식을 요청한 사용자의 홍채 영상 간의 해밍 거리가 미리 지정된 범위 내에 해당하는지 판단한다. 신원 인식부(170)는 해밍 거리가 미리 지정된 범위 내에 해당하는 경우, 신원 인식을 요청하는 사용자를 해당 홍채 영상에 상응하는 사용자로 인식한다. 즉, 신원 인식부(170)는 해당 홍채 영상에 상응하는 사용자에 대한 식별 정보를 외부로 출력한다. 이 때, 신원 인식부(170)는 해당 사용자에 대한 부가 정보를 부가적으로 외부로 출력할 수 있다. 이 때, 외부는 엘리베이터 장치이거나 엘리베이터를 제어하는 시스템일 수 있다.
이 때, 상술한 신원 인식부(170)는 유클리디안 거리에 따른 등록 얼굴 영상에 매칭된 등록 홍채 영상의 존재 여부에 따라 홍채 인식을 수행하는 것으로 설명하였으나, 구현 방법에 따라 홍채 인식을 먼저 수행하는 것으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 신원 인식부(170)는 얼굴 인식부(150) 및 홍채 인식부(130)로부터 각각 해밍 거리 및 유클리디안 거리를 수신한다. 신원 인식부(170)는 해밍 거리 중 최소값을 선정하고, 선정된 해밍 거리가 미리 지정된 범위 내에 해당하는 수치인지 판단한다. 선정된 해밍 거리가 미리 지정된 범위 내에 해당하는 경우, 신원 인식부(170)는 해당 해밍 거리에 상응하는 사용자의 등록 얼굴 영상과 신원 인식을 요청한 사용자의 얼굴 영상 간의 유클리디안 거리가 미리 지정된 범위 내에 해당하는지 판단한다. 신원 인식부(170)는 유클리디안 거리가 미리 지정된 범위 내에 해당하는 경우, 신원 인식을 요청하는 사용자를 해당 얼굴 영상에 상응하는 사용자로 인식한다. 즉, 신원 인식부(170)는 해당 얼굴 영상에 상응하는 사용자에 대한 식별 정보를 외부로 출력한다.
이 때, 신원 인식부(170)는 유클리디안 거리 또는 해밍 거리가 미리 지정된 범위 내에 해당하지 않는 경우, 인증 시도 회수를 1 증가시킬 수 있다. 신원 인식부(170)는 상술한 바와 같이 인증 시도 외수가 미리 지정된 회수를 초과하는 경우, 해당 사용자의 얼굴 영상 및 홍채 영상을 저장할 수 있다.
표시부(180)는 신원 인식부(170)의 제어에 따라 신원 인식에 대한 메시지를 표시할 수 있다. 예를 들어, 신원 인식부(170)는 유클리디안 거리 및 해밍 거리에 따라 사용자의 신원을 인식할 수 없는 경우, 표시부(180)를 통해 신원 인식을 위해 카메라 앞에 다시 위치해달라고 요청하는 메시지를 표시할 수 있다. 또한, 신원 인식부(170)는 신원의 인식이 완료된 경우, 인식된 신원에 대한 정보를 표시부(180)가 표시하도록 할 수 있다.
도 2는 신원 인식 장치의 제1 카메라 내지 제3 카메라 및 근적외선 투사부를 예시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)는 동일 높이 상에 나란히 위치하고, 제1 카메라(0 및 제2 카메라(120) 사이에 근적외선 투사부(101)가 위치한다. 제3 카메라(140)는 근적외선 투사부(101)의 하단에 위치할 수 있다. 따라서, 근적외선 투사부(101)에서 투사한 적외선이 사용자의 홍채에 의해 반사되고, 제1 카메라(110) 및 제2 카메라(120)는 각각 홍채로부터 반사된 적외선을 감지하여 홍채 영상을 생성할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 신원 인식 장치가 신원을 인식하는 과정을 예시한 순서도이다. 이하, 도 3에서 예시한 과정은 신원 인식 장치의 각 기능부를 통해 수행되는 과정이지만, 발명의 간결하고 명확한 설명을 위해 주체를 신원 인식 장치로 통칭하여 설명하도록 한다.
단계 310에서 신원 인식 장치는 사용자를 촬영하여 얼굴 영상을 생성한다.
단계 325에서 신원 인식 장치는 단계 310에서 생성한 얼굴 영상과 미리 저장된 등록 얼굴 영상 간의 유클리디안 거리를 산출하고, 산출된 유클리디안 거리 중 최소값을 선정한다.
단계 330에서 신원 인식 장치는 단계 325에서 선정된 유클리디안 거리가 미리 지정된 범위에 해당하는지 판단한다.
단계 330에서 유클리디안 거리가 미리 지정된 범위에 해당하지 않는 경우, 단계 335에서 신원 인식 장치는 인증 시도 회수를 1만큼 증가시킨다.
단계 337에서 신원 인식 장치는 인증 시도 회수가 미리 지정된 수치 N 초과하는지 판단한다. 이 때, N은 0 이상의 정수일 수 있고, 인증 시도 회수의 초기값은 0일 수 있다.
단계 337에서 인증 시도 회수가 N 이하인 경우, 신원 인식 장치는 단계 310부터의 과정을 반복 수행한다.
단계 337에서 인증 시도 회수가 N 초과인 경우, 단계 375에서 신원 인식 장치는 얼굴 영상을 기록한다.
단계 330에서 유클리디안 거리가 미리 지정된 범위에 해당하는 경우, 단계 340에서 신원 인식 장치는 현재 신원 인식을 하는 사용자에 대한 홍채 인식을 수행할 지 판단한다. 예를 들어, 신원 인식 장치는 단계 310에서 생성한 얼굴 영상과 유클리디언 거리가 최소인 등록 얼굴 영상과 매칭된 등록 홍채 영상이 존재하는지 판단한다.
단계 340에서 홍채 인식을 수행하지 않는 것으로 판단되는 경우, 신원 인식 장치는 단계 345에서 엘리베이터가 이동할 층을 나타내는 부가 정보를 외부로 출력한다.
단계 340에서 홍채 인식을 수행하는 것으로 판단되는 경우, 단계 345에서 신원 인식 장치는 사용자를 촬영하여 홍채 영상을 생성한다.
신원 인식 장치는 단계 350에서 신원 인식 장치는 단계 315에서 선정한 유클리디안 거리에 대한 등록 얼굴 영상에 매칭된 등록 홍채 영상과 단계 340에서 생성한 홍채 영상 간의 해밍 거리를 산출한다.
단계 355에서 신원 인식 장치는 단계 350에서 산출한 해밍 거리가 미리 지정된 범위에 해당하는 수치인지 판단한다.
단계 355에서 해밍 거리가 미리 지정된 범위에 해당하지 않는 경우, 단계 360에서 신원 인식 장치는 인증 시도 회수를 1 증가시킨다.
단계 370에서 신원 인식 장치는 인증 시도 회수가 미리 지정된 수 M을 초과하는지 판단한다. 이 때, M은 0 이상의 정수일 수 있다.
단계 370에서 인증 시도 회수가 M을 초과하는 경우, 단계 375에서 신원 인식 장치는 얼굴 영상을 저장한다.
단계 370에서 인증 시도 회수가 미리 지정된 수 이하인 경우, 신원 인식 장치는 단계 347부터의 과정을 반복 수행한다.
단계 355에서 해밍 거리가 미리 지정된 범위에 해당하는 경우, 단계 345의 과정을 수행한다.
도 3을 참조하여 상술한 과정은 단계 310 내지 단계 330의 과정을 먼저 수행하고, 단계 347 내지 단계 370의 과정을 수행하는 것으로 설명하였으나, 단계 347 내지 단계 370의 과정을 먼저 수행한 이후 단계 310 내지 단계 330 과정을 수행하도록 변경될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예로서, 도 3을 참조하여 얼굴 영상을 이용한 사용자 인증 후 홍채 영상을 이용한 사용자 인증을 하는 것으로 설명하였으나, 본 발명의 다른 실시예로서 홍채 영상을 이용한 사용자 인증 후 얼굴 영상을 이용한 사용자 인증을 하는 것으로 변경될 수 있다. 이 때, 단계 350은 단계 347에서 생성한 홍채 영상과 미리 저장된 하나 이상의 등록 홍채 영상 간의 해밍 거리를 각각 산출하고, 해밍 거리 중 최소값을 선정하는 것으로 변경될 수 있다. 또한 단계 325는 단계 350에서 선정된 해밍 거리에 상응하는 등록 홍채 영상과 매칭된 등록 얼굴 영상과 단계 310에서 생성한 얼굴 영상 간의 유클리디안 거리를 산출하는 것으로 변경될 수 있다. 또한 단계 340은 단계 350에서 선정된 해밍 거리에 상응하는 등록 홍채 영상과 매칭된 등록 얼굴 영상이 존재하는 여부에 따라 얼굴 인식 여부를 판단하는 것으로 변경될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 신원 인식 장치가 신원을 인식하는 과정을 예시한 순서도이다.
단계 410에서 신원 인식 장치는 사용자를 촬영하여 얼굴 영상 및 홍채 영상을 생성한다.
단계 415에서 신원 인식 장치는 인증 시도 회수가 미리 지정된 수 이상인지 판단한다.
단계 415에서 인증 시도 회수가 미리 지정된 수 초과인 경우, 단계 420에서 신원 인식 장치는 사용자의 얼굴 영상을 저장한다.
단계 415에서 인증 시도 회수가 미리 지정된 수 이하인 경우, 단계 425에서 신원 인식 장치는 단계 410에서 생성한 얼굴 영상과 미리 저장된 등록 얼굴 영상 간의 유클리디안 거리를 산출하고, 산출된 유클리디안 거리 중 최소값을 선정한다.
단계 430에서 신원 인식 장치는 단계 425에서 선정된 유클리디안 거리가 미리 지정된 범위에 해당하는지 판단한다.
단계 430에서 유클리디안 거리가 미리 지정된 범위에 해당하지 않는 경우, 단계 435에서 신원 인식 장치는 인증 시도 회수를 1만큼 증가시킨다. 이후 신원 인식 장치는 단계 410부터의 과정을 반복 수행한다.
단계 430에서 유클리디안 거리가 미리 지정된 범위에 해당하는 경우, 단계 440에서 신원 인식 장치는 선택 입력이 홍채 인식을 수행하도록 요청하는 것인지 판단한다.
단계 440에서 선택 입력이 홍채 인식을 수행하지 않도록 요청하는 것인 경우, 신원 인식 장치는 단계 445에서 엘리베이터가 이동할 층을 나타내는 부가 정보를 외부로 출력한다.
단계 440에서 선택 입력이 홍채 인식을 수행하도록 요청하는 것인 경우, 신원 인식 장치는 단계 450에서 신원 인식 장치는 단계 415에서 선정한 유클리디안 거리에 대한 등록 얼굴 영상에 상응하는 등록 홍채 영상과 단계 410에서 생성한 홍채 영상 간의 해밍 거리를 산출한다.
단계 455에서 신원 인식 장치는 유클리디안 거리 및 해밍 거리 각각에 상응하는 미리 지정된 가중치를 곱하고, 곱한 값을 합하여 합산 스코어를 산출한다.
단계 460에서 신원 인식 장치는 합산 스코어가 미리 지정된 범위 내에 해당하는 여부를 판단한다.
단계 460에서 합산 스코어가 미리 지정된 범위 내에 해당하지 않는 경우, 신원 인식 장치는 상술한 단계 435부터의 과정을 수행한다.
단계 460에서 합산 스코어가 미리 지정된 범위 내에 해당하는 경우, 신원 인식 장치는 상술한 단계 445를 수행한다.
상술한 단계 425와 단계 450은 구현방법 상 수행되는 순서가 서로 바뀔 수 있다. 예를 들어, 단계 450은 단계 415 이후 단계 410에서 생성한 홍채 영상과 미리 저장된 하나 이상의 등록 홍채 영상 간의 해밍 거리를 각각 산출하고, 산출된 해밍 거리 중 최소값을 선정하는 것으로 변경될 수 있다. 또한 단계 425는 단계 440 이후, 단계 450에서 선정한 해밍 거리에 대한 등록 홍채 영상에 매칭되는 등록 얼굴 영상과 단계 410에서 생성한 얼굴 영상 간의 유클리디안 거리를 산출하는 것으로 변경될 수 있다. 또한, 단계 440은 단계 450에서 선정한 해밍 거리에 대한 등록 홍채 영상에 매칭되는 등록 얼굴 영상이 존재하는 여부에 따라 얼굴 인식을 진행할지 여부를 판단하는 것으로 변경될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하여 상술한 신원 인식 방법에 따르면, 사용자가 등록 얼굴 영상 및 등록 홍채 영상 중 하나 이상을 등록한 여부에 따라 신원 인식 과정을 적응적으로 수행할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들에 따른 신원 인식 장치는 신체적 특징으로 인해 얼굴 영상을 이용한 얼굴 인식의 성공률이 높지 않은 사용자는 등록 홍채 영상만을 등록함으로써 홍채 인식 과정만을 수행할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 신원 인식 장치는 고정적으로 얼굴 인식 및 홍채 인식을 수행하는 방식으로 인해 신원 인식이 불가한 사용자들에 대해 적응적으로 신원 인식 방법을 적용하여 신원 인식이 불가한 경우를 줄일 수 있다.
도 5는 신원 인식 장치가 엘리베이터에 설치되어 동작하는 과정을 예시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 신원 인식 장치는 엘리베이터의 조작부(510)에 설치될 수 있다. 사용자는 조작부(510)의 정면에 Z-거리 범위(30cm~70cm) 내에 설 수 있다. 신원 인식 장치는 사용자가 Z-거리 범위에 위치함에 따라 사용자의 얼굴 영상 및 홍채 영상을 촬영하여 상술한 과정에 따라 신원 인식 과정을 수행할 수 있다. 또한, 신원 인식 장치는 신원 인식의 완료에 따라 인식된 사용자에 대한 부가 정보를 엘리베이터로 전송하여, 엘리베이터가 부가 정보에 포함된 사용자가 이동하고자 하는 층수로 이동하도록 목적지를 설정하도록 할 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 전술한 실시 예 외의 많은 실시 예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (16)

  1. 사용자 별 등록 홍채 영상 및 등록 얼굴 영상을 저장하는 저장부;
    사용자의 얼굴 촬영에 따른 얼굴 영상과 상기 등록 얼굴 영상 간의 유클리디안 거리(Euclidian distance)를 산출하는 얼굴 인식부;
    상기 사용자의 홍채 촬영에 따른 홍채 영상과 상기 등록 홍채 영상 간의 해밍 거리(Hamming distance)를 산출하는 홍채 인식부; 및
    상기 유클리디안 거리 및 상기 해밍 거리 중 하나 이상에 따라 상기 사용자의 신원을 인식하는 신원 인식부
    를 포함하되,
    상기 신원 인식부는 상기 유클리디안 거리 중 최소값이 지정된 범위 내에 속하는 경우, 상기 최소값에 상응하는 상기 등록 얼굴 영상에 매칭된 상기 등록 홍채 영상이 존재하는지 확인하고
    상기 홍채 인식부는 상기 최소값에 상응하는 상기 등록 얼굴 영상에 매칭된 상기 등록 홍채 영상이 존재하는 경우, 상기 최소값에 상응하는 상기 등록 얼굴 영상에 매칭된 상기 등록 홍채 영상과 상기 홍채 영상 간의 해밍 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 신원 인식 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 사용자의 일측 안구에 상응하는 홍채 영상을 생성하는 제1 카메라;
    상기 사용자의 타측 안구에 상응하는 홍채 영상을 생성하는 제2 카메라;
    상기 얼굴 영상을 생성하는 제3 카메라; 및
    상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라의 사이에 위치하여 근적외선을 투사하는 근적외선 투사부
    를 더 포함하는 신원 인식 장치.
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 신원 인식부는 상기 해밍 거리가 지정됨 범위 내에 속하는 경우, 상기 사용자를 상기 등록 홍채 영상 및 상기 등록 얼굴 영상에 상응하는 사용자로 인식하는 것을 특징으로 하는 신원 인식 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 신원 인식부는 상기 유클리디안 거리 및 상기 해밍 거리에 미리 지정된 가중치를 곱한 값들을 합하여 합산 스코어를 산출하고,
    상기 합산 스코어가 미리 지정된 범위 내에 속하는 경우, 상기 사용자를 상기 등록 홍채 영상 및 상기 등록 얼굴 영상에 상응하는 사용자로 인식하는 것을 특징으로 하는 신원 인식 장치.
  6. 사용자 별 등록 홍채 영상 및 등록 얼굴 영상을 저장하는 저장부;
    사용자의 얼굴 촬영에 따른 얼굴 영상과 상기 등록 얼굴 영상 간의 유클리디안 거리(Euclidian distance)를 산출하는 얼굴 인식부;
    상기 사용자의 홍채 촬영에 따른 홍채 영상과 상기 등록 홍채 영상 간의 해밍 거리(Hamming distance)를 산출하는 홍채 인식부; 및
    상기 유클리디안 거리 및 상기 해밍 거리 중 하나 이상에 따라 상기 사용자의 신원을 인식하는 신원 인식부
    를 포함하되,
    상기 신원 인식부는 상기 해밍 거리 중 최소값이 지정된 범위 내에 속하는 경우, 상기 최소값에 상응하는 상기 등록 홍채 영상에 매칭된 상기 등록 얼굴 영상이 존재하는지 확인하고
    상기 홍채 인식부는 상기 최소값에 상응하는 상기 등록 홍채 영상에 매칭된 상기 등록 얼굴 영상이 존재하는 경우, 상기 최소값에 상응하는 상기 홍채 얼굴 영상에 매칭된 상기 등록 얼굴 영상과 상기 얼굴 영상 간의 유클리디안 거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 신원 인식 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 신원 인식부는 상기 유클리디안 거리가 지정됨 범위 내에 속하는 경우, 상기 사용자를 상기 등록 홍채 영상 및 상기 등록 얼굴 영상에 상응하는 사용자로 인식하는 것을 특징으로 하는 신원 인식 장치.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 신원 인식부는 상기 유클리디안 거리 및 상기 해밍 거리에 미리 지정된 가중치를 곱한 값들을 합하여 합산 스코어를 산출하고,
    상기 합산 스코어가 미리 지정된 범위 내에 속하는 경우, 상기 사용자를 상기 등록 홍채 영상 및 상기 등록 얼굴 영상에 상응하는 사용자로 인식하는 것을 특징으로 하는 신원 인식 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 신원 인식부는 상기 사용자의 신원을 인식한 경우, 상기 신원에 상응하는 부가 정보를 외부로 출력하는 것을 특징으로 하는 신원 인식 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 부가 정보는 상기 사용자가 엘리베이터를 타고 이동할 층 수를 포함하는 것을 특징으로 하는 신원 인식 장치.
  11. 사용자 별 등록 홍채 영상 및 등록 얼굴 영상을 저장하는 신원 인식 장치가 신원을 인식하는 방법에 있어서,
    사용자의 얼굴 촬영에 따른 얼굴 영상과 상기 등록 얼굴 영상 간의 유클리디안 거리(Euclidian distance)를 산출하는 단계;
    상기 사용자의 홍채 촬영에 따른 홍채 영상과 상기 등록 홍채 영상 간의 해밍 거리(Hamming distance)를 산출하는 단계; 및
    상기 유클리디안 거리 및 상기 해밍 거리 중 하나 이상에 따라 상기 사용자의 신원을 인식하는 단계
    를 포함하되,
    상기 해밍 거리를 산출하는 단계는
    상기 유클리디안 거리 중 최소값이 지정된 범위 내에 속하는 경우, 상기 최소값에 상응하는 상기 등록 얼굴 영상에 매칭된 상기 등록 홍채 영상이 존재하는지 확인하는 단계; 및
    상기 최소값에 상응하는 상기 등록 얼굴 영상에 매칭된 상기 등록 홍채 영상이 존재하는 경우, 상기 최소값에 상응하는 상기 등록 얼굴 영상에 매칭된 상기 등록 홍채 영상과 상기 홍채 영상 간의 해밍 거리를 산출하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 신원 인식 방법.
  12. 삭제
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 사용자의 신원을 인식하는 단계는
    상기 해밍 거리가 지정됨 범위 내에 속하는 경우, 상기 사용자를 상기 등록 홍채 영상 및 상기 등록 얼굴 영상에 상응하는 사용자로 인식하는 것을 특징으로 하는 신원 인식 방법.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 사용자의 신원을 인식하는 단계는
    상기 유클리디안 거리 및 상기 해밍 거리에 미리 지정된 가중치를 곱한 값들을 합하여 합산 스코어를 산출하는 단계; 및
    상기 합산 스코어가 미리 지정된 범위 내에 속하는 경우, 상기 사용자를 상기 등록 홍채 영상 및 상기 등록 얼굴 영상에 상응하는 사용자로 인식하는 단계
    를 포함하는 신원 인식 방법.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 사용자의 신원을 인식한 경우, 상기 신원에 상응하는 부가 정보를 외부로 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신원 인식 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 부가 정보는 상기 사용자가 엘리베이터를 타고 이동할 층 수를 포함하는 것을 특징으로 하는 신원 인식 방법.
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