KR20040016005A - System And Method For Identifying Fingerprint In Mobile - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동통신단말기에서 지문인식 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 위상상관법을 이용하여 조회 대상 사용자의 지문을 등록 및 인증함으로써 이동통신단말기에 보안성을 제공하도록 한 이동통신단말기에서 지문인식 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fingerprint recognition system and method in a mobile communication terminal, and in particular, a fingerprint recognition system in a mobile communication terminal to provide security to a mobile communication terminal by registering and authenticating a fingerprint of a user to be queried using a phase correlation method. And to a method.
종래에는 이동통신단말기의 보안성이 미약하기 때문에, 해당 보안성이 미약한 이동통신단말기를 통해 보안성이 요구되는 다양한 이-비지니스 서비스를 이용할 수 없는 문제점이 있었다.In the related art, since the security of the mobile communication terminal is weak, there is a problem in that it is not possible to use various e-business services requiring security through the mobile communication terminal having the low security.
상술한 바와 같은 문제점을 해결한 것으로, 본 발명은 소규모 저장 공간과 저속 처리 속도를 특징으로 하는 이동통신단말기에서 위상상관법을 이용한 지문인식 시스템을 구현함으로써 이동통신단말기의 사용자를 인증할 수 있고, 해당 이동통신단말기에 보안성을 제공할 수 있다.In order to solve the problems described above, the present invention can authenticate the user of the mobile communication terminal by implementing a fingerprint recognition system using a phase correlation method in a mobile communication terminal characterized by a small storage space and a low processing speed, Security can be provided to the mobile communication terminal.
Description
본 발명은 이동통신단말기에서 지문인식 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 위상상관법을 이용하여 조회 대상 사용자의 지문을 등록 및 인증함으로써 이동통신단말기(Mobile)에 보안성을 제공하도록 한 이동통신단말기에서 지문인식 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fingerprint recognition system and method in a mobile communication terminal, and more particularly in a mobile communication terminal to provide security to a mobile communication terminal (Mobile) by registering and authenticating a fingerprint of a user to be queried using a phase correlation method. A fingerprint recognition system and method are disclosed.
일반적으로, 정보화 시대가 되어감에 따라 개인 정보의 보안에 관심이 고조되고 있는데, 많은 사람들이 개인의 정보를 보호하기 위해 비밀 번호나 열쇠, 카드 같은 물리적 도구를 사용하고 있지만 이는 다른 사람에게 유출되거나 잃어버리기 쉽다는 단점을 가지고 있다. 지문인식 시스템(Fingerprint Identification System)은 이러한 점을 보안하기 위한 인증 시스템으로서 생체학적 인증 기술면에서 발전을 거듭해 왔다.In general, as the information age approaches, there is a growing interest in the security of personal information. Many people use physical tools such as passwords, keys, and cards to protect their personal information, It has the disadvantage of being easy to lose. Fingerprint Identification System has been evolving in terms of biometric authentication as an authentication system to secure this point.
이하, 도 1, 도 2 및 도 3을 참조하여 지문(Fingerprint)에 대하여 설명한다.Hereinafter, a fingerprint will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3.
도 1은 지문의 특징점을 나타낸 도면이고, 도 2는 지문의 특이점을 나타낸 도면이며, 도 3은 지문의 형태를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a feature point of the fingerprint, Figure 2 is a view showing the singularity of the fingerprint, Figure 3 is a view showing the shape of the fingerprint.
지문은 사람의 손가락 끝에서 첫번째 마디선까지의 손바닥쪽 무늬를 말한다. 즉, 지문은 손가락 끝단의 손바닥쪽에 표피가 융기되어 생긴 선(융선)에 의해 형성된 줄무늬로 땀구멍이 융기되어 만들어진 것이다. 이 지문은 만인부동, 종생불변의 2대 특성을 가지고 있다. 즉, 모든 사람의 지문은 다르며 일생동안 변하지 않는 성질을 가지고 있다. 쌍둥이의 지문도 다르다. 지문의 이러한 특성 때문에 지문은 개인인증과 범죄수사에 오래전부터 이용되어 왔다.The fingerprint is the palm print from the tip of a person to the first node. That is, the fingerprint is made by swelling the pores with stripes formed by lines (ridges) formed by the epidermis being raised on the palm of the fingertip. This fingerprint has two characteristics of all-in-one and constant invariance. In other words, everyone's fingerprints are different and do not change throughout life. The twins' fingerprints are also different. Because of these characteristics of fingerprints, fingerprints have long been used for personal authentication and criminal investigation.
지문의 구조를 설명하면, 지문에서 산맥과 같이 솟아 오른 부분을 융선(ridge)이라 하고 반대로 융선과 융선 사이에 계곡과 같이 파인 부분을 골(valley)이라 하는데, 지문내의 융선과 골 이외에도 지문의 형태적 특성을 나타내는 것들이 있다. 도 1에서 지문의 융선 부분을 보면 그 안에는 융선이 끊긴 점 즉 융선이 흐르다가 끊긴 단말부분이 있는데 이를 끝점 또는 단점(ending point)이라 하고, 융선이 갈라진 점 즉 융선이 흐르다가 두 개의 방향으로 갈라지는 점이 있는데 이를 갈래점 또는 분기점(bifurcation point)이라 한다. 이러한 끝점(단점)과 갈래점(분기점)을 지문의 특징점이라 한다. 지문마다 특징점의 개수는 차이가 나고 대체로 그 개수는 20 ~ 100 정도이며 그 이상인 것도 있다.When describing the structure of the fingerprint, the ridges of the raised parts of the fingerprint are called ridges, and the valleys between the ridges and the ridges are called valleys. There are things that represent enemy characteristics. Looking at the ridge portion of the fingerprint in Figure 1 there is a point where the ridge is broken, that is, the terminal portion of the ridge flows and is broken, which is called the end point or the ending point (ending point), the ridge is split or the ridge flows and splits in two directions There is a point, which is called a branching point or bifurcation point. These endpoints and forked points are called the feature points of the fingerprint. The number of feature points is different for each fingerprint, and the number is generally about 20 to 100 or more.
상기 특징점의 방향을 설명하면, 끝점에서는 융선으로 향하는 방향으로, 갈래점에서는 갈라지는 두 융선의 가운데 방향으로 정한다. 실제 지문인식 프로그램에서는 특징점의 방향을 양자화하는데, 현재 쓰이고있는 체계는 360°방향을 64개의 방향으로 양자화하는 것이다.When the direction of the feature point is described, the end point is set in the direction toward the ridge, and the branch point is set in the middle direction of the two ridges that split. In the actual fingerprint recognition program, the direction of the feature points is quantized, and the current system is to quantize 360 degrees in 64 directions.
또한, 도 2에서 지문에서 융선의 곡률이 제일 큰 부분을 지문의 중심점 또는 코어(core)라고 하는데, 위 중심점(upper core)과 아래 중심점(lower core)이 있고, 지문에서 융선들이 삼각형모양으로 서로 갈라지는 부분을 지문의 삼각주 또는 삼각점(delta)이라고 하는데, 왼쪽 삼각주(left delta)와 오른쪽 삼각주(right delta)가 있다. 이러한 중심점(코어)과 삼각주(삼각점)를 지문의 특이점이라 한다.In addition, in FIG. 2, a portion of the fingerprint having the largest curvature of the ridge is referred to as a center point or core of the fingerprint, and there is an upper core and a lower core, and the ridges in the fingerprint are triangular in shape. The cracked part is called a delta or a delta of the fingerprint, and there are a left delta and a right delta. These center points (cores) and deltas (triangle points) are called singular points of the fingerprint.
도 3에 도시된 바와 같이 지문의 형태는 융선의 흐름 모양에 따라 타래무늬(Whorl), 오른키 무늬(Right Loop), 왼키 무늬(Left Loop), 활무늬(Arch), 기타(Fuzzy)로 분류되며 필요에 따라 보다 더 세분화할 수 있는데 컴퓨터에 의한 처리에서는 위의 5가지 분류가 가장 편리하다. 일반적으로 한 사람의 10개의 지문이 모두 같은 형태를 가지지 않는다. 지문의 형태를 어떻게 분류하는가는 지문대조 속도를 높이는데 중요한 문제이다. 즉, 지문대조에서 지문의 형태를 지적하면 그 형태의 지문들만을 대조하므로 대조시간이 훨씬 단축된다.As shown in FIG. 3, the shape of the fingerprint is classified into a wobble, right loop, left loop, arch, and others according to the flow of the ridge. The above five classifications are most convenient for computerized processing. In general, all ten prints of a person do not have the same shape. How to classify the types of fingerprints is an important issue to speed up the fingerprint control. In other words, pointing out the form of the fingerprint in the fingerprint control checks only the fingerprints of the form, so that the matching time is much shorter.
상기 지문대조란 누구의 지문인가를 알 수 없는 지문을 이미 누구의 것인가를 알고있는 지문과 비교하여 문제로 된 지문을 가진 사람을 인증 또는 판정하는 것을 말한다.The fingerprint control refers to authenticating or determining a person having a fingerprint in question by comparing a fingerprint whose identity is unknown with a fingerprint that already knows who is a fingerprint.
이러한 지문대조 방법에는 특징점(Minutiae)대조법과 위상상관법 등이 있는데, 상기 특징점대조법은 지문의 특징점들을 추출하고 그들 사이의 상호 관계를 반영하는 특징점망에 기초하여 두 지문간의 정합도를 계산하여 유사성을 평가하는방법이고, 상기 위상상관법은 지문화상을 볼 때 융선들이 국소영역에서는 일정한 흐름 방향과 일정한 거리를 두고 배열된 느낌을 가질 수 있는데, 이로부터 지문화상의 주파수특성을 분석하여 일치정도를 평가하는 방법이다. 상기 위상상관법은 상기 특징점대조법에 비해 거시적인 특징을 논함으로 범죄수사용도에서는 잘 맞지 않고 정확성이 떨어지는 경향이 있지만 처리 속도가 빠르다는 이점이 있어 지문화상을 실시간으로 처리할 수 있다.The fingerprint control method includes a feature point (Minutiae) control method and a phase correlation method. The feature control method extracts the feature points of a fingerprint and calculates the degree of matching between the two fingerprints based on a feature network that reflects the mutual relationship therebetween. In the phase correlation method, the ridges may have a feeling of being arranged at a certain distance from the flow direction in a local region when the fingerprint image is viewed. From this, the frequency characteristics of the fingerprint image are analyzed to analyze the degree of agreement. How to evaluate. Compared to the feature point control method, the phase correlation method does not fit well in crime incidence and tends to be inferior in accuracy, but the processing speed is fast, so that the fingerprint image can be processed in real time.
한편, 휴대폰을 비롯한 이동통신단말기의 이용자가 급속히 증가하고, 이에 따라 이동통신단말기를 이용한 이-비지니스 서비스(e-business service)가 더욱 활성화되고 있는데, 종래에는 이동통신단말기의 보안성이 미약하기 때문에, 해당 보안성이 미약한 이동통신단말기를 통해 보안성이 요구되는 다양한 이-비지니스 서비스를 이용할 수 없는 문제점이 있었다. 이는 이동통신단말기를 통해 이-비지니스 서비스를 이용하는 사용자가 이동통신단말기의 진정한 사용자인지를 소규모 저장 공간과 저속 처리 속도를 특징으로 하는 해당 이동통신단말기 자체에서 인증하기가 곤란하기 때문이다. 이에 따라, 이동통신단말기의 사용자는 다양한 이-비지니스를 이용할 수 없었고, 이-비지니스 서비스 제공자 또한 이동통신단말기의 사용자에게 다양한 이-비지니스 서비스를 제공할 수 없었다.On the other hand, the number of users of mobile communication terminals including mobile phones is increasing rapidly, and accordingly, e-business services using mobile communication terminals are being activated, because the security of mobile communication terminals is weak. However, there was a problem in that various e-business services that require security are not available through a mobile communication terminal having a weak security. This is because it is difficult to authenticate whether the user who uses the e-business service through the mobile terminal is a real user of the mobile communication terminal in the corresponding mobile communication terminal, which is characterized by a small storage space and a low processing speed. Accordingly, the user of the mobile communication terminal could not use various e-businesses, and the e-business service provider could not provide various e-business services to the user of the mobile communication terminal.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 소규모 저장 공간과 저속 처리 속도를 특징으로 하는 이동통신단말기에서 위상상관법을 이용한 지문인식 시스템을 구현하여 이동통신단말기의 사용자를 인증함으로써, 해당 이동통신단말기에 보안성을 제공하는데 있다.In order to solve the problems described above, an object of the present invention is to implement a fingerprint recognition system using a phase correlation method in a mobile communication terminal characterized by a small storage space and low processing speed to authenticate the user of the mobile communication terminal In other words, it provides security to the mobile communication terminal.
도 1은 지문의 특징점을 나타낸 도면.1 shows feature points of a fingerprint.
도 2는 지문의 특이점을 나타낸 도면.2 shows a singularity of a fingerprint.
도 3은 지문의 형태를 나타낸 도면.3 shows the form of a fingerprint.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신단말기에서 지문인식 시스템을 나타낸 도면.4 is a view showing a fingerprint recognition system in a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신단말기에서 지문인식 방법을 나타낸 순서도.5 is a flowchart illustrating a fingerprint recognition method in a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention.
도 6은 도 5에 있어, 조회 대상 사용자의 지문등록 과정을 나타낸 순서도.FIG. 6 is a flowchart illustrating a fingerprint registration process of a user to be queried in FIG. 5.
도 7은 도 5에 있어, 조회 대상 사용자의 지문인증 과정을 나타낸 순서도.FIG. 7 is a flowchart illustrating a fingerprint authentication process of a user to be queried in FIG. 5.
도 8은 도 6에 있어, 위상행렬의 변환을 나타낸 도면.FIG. 8 is a diagram illustrating conversion of a phase matrix in FIG. 6. FIG.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 지문입력모듈 11 : 지문입력부10: fingerprint input module 11: fingerprint input unit
12 : 전처리부 20 : 지문인식모듈12: preprocessing unit 20: fingerprint recognition module
21 : 메모리부 22 : 주파수특성/위상추출부21: memory section 22: frequency characteristics / phase extraction section
23 : 지문등록/인증부 24 : 지문 DB23: fingerprint registration / authentication unit 24: fingerprint DB
30 : 관리모듈 31 : 디스플레이부30: management module 31: display unit
32 : 사용자인터페이스부32: user interface
상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여, 본 발명의 이동통신단말기에서 지문인식 시스템은, 조회 대상 사용자의 지문을 센싱한 후 지문화상 데이터를 입력받아 전처리하여 출력하는 지문입력모듈과; 상기 지문입력모듈로부터 전처리된 지문화상 데이터를 수신하여 주파수특성을 추출하고 해당 추출된 주파수특성에서 위상을 추출하여 조회 대상 사용자의 지문을 등록하거나 조회 대상 사용자 지문 위상과 상기 등록된 지문 위상의 위상상관관계를 구하여 조회 대상 사용자의 지문을 인증하고 해당 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 결과를 출력하는 지문인식모듈과; 상기 지문인식모듈로부터 출력된 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 결과를 표시하고 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 명령을 상기 지문입력모듈 및 지문인식모듈로 전달하는 관리모듈을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to solve the above object, in the mobile communication terminal of the present invention, a fingerprint recognition system includes: a fingerprint input module for receiving a fingerprint image data and pre-processing the fingerprint of a user to be queried; Receives preprocessed fingerprint image data from the fingerprint input module, extracts frequency characteristics, extracts phase from the extracted frequency characteristics, and registers the fingerprint of the user to be queried; A fingerprint recognition module for authenticating a fingerprint of the query target user by obtaining a relationship and outputting a fingerprint recognition result for the query target user; And a management module for displaying a fingerprint recognition result for the query target user output from the fingerprint recognition module and transferring a fingerprint recognition command for the query target user to the fingerprint input module and the fingerprint recognition module.
여기서, 상기 지문입력모듈은, 상기 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 명령에 따라 해당 조회 대상 사용자의 지문을 센싱한 후 지문화상 데이터를 입력받는 지문입력부와; 상기 지문입력부로부터 지문화상 데이터를 전달받아 전처리하여 출력하는 전처리부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The fingerprint input module may include: a fingerprint input unit configured to receive fingerprint image data after sensing a fingerprint of a corresponding query target user according to a fingerprint recognition command for the query target user; And a preprocessor configured to receive the fingerprint image data from the fingerprint input unit and preprocess the fingerprint image data.
그리고, 상기 지문인식모듈은, 상기 전처리부로부터 전처리된 지문화상 데이터를 수신하여 저장하는 메모리부와; 상기 메모리부에 저장된 지문화상 데이터를고속푸리에변환하여 주파수특성을 추출하며 해당 추출된 주파수특성에서 위상을 추출하는 주파수특성/위상추출부와; 상기 주파수특성/위상추출부에서 추출된 위상을 데이터베이스로 저장하는 지문 DB와; 상기 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 명령에 따라 상기 주파수특성/위상추출부에서 추출된 위상을 상기 지문 DB에 저장하여 조회 대상 사용자의 지문을 등록하거나 상기 주파수특성/위상추출부에서 추출된 위상과 상기 등록된 지문의 위상을 대조하여 차분을 구하고 해당 차분을 역고속푸리에변환하여 위상상관관계 구하며 해당 위상상관관계로부터 계산된 대조점수에 의해 조회 대상 사용자의 지문을 인증하고 해당 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 결과를 출력하는 지문등록/인증부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The fingerprint recognition module may include a memory unit configured to receive and store preprocessed fingerprint image data from the preprocessor; A frequency characteristic / phase extraction unit for extracting frequency characteristics by fast Fourier transforming the fingerprint image data stored in the memory unit and extracting a phase from the extracted frequency characteristics; A fingerprint DB for storing the phase extracted by the frequency characteristic / phase extractor into a database; The phase extracted from the frequency characteristic / phase extractor is stored in the fingerprint DB according to the fingerprint recognition command of the user to be queried, and the fingerprint of the user to be queried is registered or the phase extracted from the frequency characteristic / phase extractor The difference is obtained by matching the phase of the registered fingerprint, and the difference is inverse fast Fourier transform to obtain the phase correlation.The fingerprint of the user to be searched is authenticated by the contrast score calculated from the phase correlation and the fingerprint recognition for the user to be searched. Characterized in that it comprises a fingerprint registration / authentication unit for outputting the result.
또한, 상기 관리모듈은, 상기 지문등록/인증부로부터 출력된 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 결과를 수신하여 해당 조회 대상 사용자의 지문등록 및 인증 여부와 해당 등록 및 인증된 지문화상을 표시하는 디스플레이부와; 사용자의 지문인식 요구를 수신하여 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 명령을 상기 지문입력부와 지문등록/인증부로 전달하는 사용자인터페이스부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The management module may further include a display unit configured to receive a fingerprint recognition result for the query target user output from the fingerprint registration / authentication unit and to display whether or not the fingerprint of the query target user is registered and authenticated, and the registered and authenticated fingerprint image. Wow; And a user interface unit for receiving a fingerprint recognition request from a user and transferring a fingerprint recognition command to a query target user to the fingerprint input unit and a fingerprint registration / authentication unit.
한편, 본 발명의 이동통신단말기에서 지문인식 방법은, 사용자의 지문인식 요구를 수신하여 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 명령을 하는 과정과; 상기 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 명령에 따라 조회 대상 사용자의 지문을 센싱하여 지문화상 데이터를 입력받고 해당 지문화상 데이터를 전처리하여 저장하는 과정과; 상기 저장된 지문화상 데이터를 고속푸리에변환하여 주파수특성을 추출하고 해당추출된 주파수특성에서 위상을 추출하는 과정과; 상기 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 명령이 지문등록 명령인지 아니면 지문인증 명령인지를 판단하는 과정과; 상기 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 명령이 지문인증 명령은 경우에, 상기 추출된 위상을 이용하여 조회 대상 사용자의 지문을 인증하고 해당 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 결과를 출력하는 과정과; 상기 출력된 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 결과를 수신하여 해당 조회 대상 사용자의 지문등록 및 인증 여부와 해당 등록 및 인증된 지문화상을 표시하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.On the other hand, the fingerprint recognition method in the mobile communication terminal of the present invention, the process of receiving a fingerprint recognition request of the user and a fingerprint recognition command for the user to be queried; Sensing a fingerprint of a user to be queried according to a fingerprint recognition command of the user to be queried, receiving fingerprint image data, and preprocessing and storing the corresponding fingerprint image data; Extracting frequency characteristics by fast Fourier transforming the stored fingerprint image data and extracting a phase from the extracted frequency characteristics; Determining whether the fingerprint recognition command for the inquiry target user is a fingerprint registration command or a fingerprint authentication command; If the fingerprint recognition command for the query target user is a fingerprint authentication command, authenticating a fingerprint of the query target user using the extracted phase and outputting a fingerprint recognition result for the query target user; And receiving a fingerprint recognition result of the output target user to display whether or not a fingerprint is registered and authenticated by the corresponding target user and displaying the registered and authenticated fingerprint image.
그리고, 본 발명의 이동통신단말기에서 지문인식 방법은, 상기 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 명령이 지문등록 명령인 경우에, 상기 추출된 위상을 이용하여 조회 대상 사용자의 지문을 등록하고 해당 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 결과를 출력하는 과정을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The fingerprint recognition method in the mobile communication terminal of the present invention registers a fingerprint of a user to be queried using the extracted phase when the fingerprint recognition command for the user to be queried is a fingerprint registration command. Characterized in that the process further comprises the step of outputting a fingerprint recognition result for.
여기서, 상기 조회 대상 사용자의 지문등록 과정은, 상기 추출된 조회 대상 지문 위상행렬을 변환하고 해당 변환된 위상행렬 중 일부분을 데이터베이스로 저장하여 조회 대상 사용자의 지문을 등록하는 단계와; 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 결과인 지문등록여부 및 등록지문화상을 출력하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The fingerprint registration process of the query target user may include: registering the fingerprint of the query target user by converting the extracted query target fingerprint phase matrix and storing a part of the converted phase matrix in a database; And a step of outputting a fingerprint registration result and a registration culture image which are fingerprint recognition results for the user to be queried.
더욱이, 상기 위상행렬 변환 및 저장 단계는, 상기 위상행렬을 4등분하고 점대칭 이동하여 왼쪽절반행렬의 중심부분만을 저장하여 등록하는 것을 특징으로 한다.Further, the phase matrix conversion and storage step is characterized by dividing the phase matrix into quarters and point-symmetrically moving to store and register only the central portion of the left half matrix.
그리고, 상기 조회 대상 사용자의 지문인증 과정은, 상기 등록된 지문 위상 중에서 상기 추출된 조회 대상 지문 위상과 가장 유사한 대조 대상 지문 위상을 읽어들여 해당 조회 대상 지문 위상과 대조 대상 지문 위상의 차분을 구하는 단계와; 상기 구해진 차분을 역고속푸리에변환(Inverse Fast Fourier Transform)하여 조회 대상 지문화상과 대조 대상 지문화상의 위상상관평면을 구하는 단계와; 상기 위상상관평면에서 상수턱값을 기준으로 상관봉우리를 찾아내고 해당 상관봉우리의 체적을 계산하여 대조점수를 구하는 단계와; 상기 구해진 대조점수가 인증기준점수보다 큰지를 판단하는 단계와; 상기 대조점수가 인증기준점수보다 큰 경우에, 상기 조회 대상 지문이 상기 대조 대상 지문과 동일함을 인증하고, 상기 대조점수가 인증기준점수보다 크지 않은 경우에, 상기 조회 대상 지문이 상기 대조 대상 지문과 동일하지 않음을 인증하는 단계와; 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 결과인 지문인증여부 및 인증지문화상을 출력하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The fingerprint authentication process of the user to be queried includes: reading a matching fingerprint phase most similar to the extracted query object fingerprint phase among the registered fingerprint phases, and obtaining a difference between the corresponding fingerprint object to be compared with the fingerprint object to be compared; Wow; Obtaining a phase correlation plane of the searched fingerprint image and the contrasted fingerprint image by performing an inverse fast Fourier transform on the obtained difference; Finding a correlation peak based on a constant threshold value in the phase correlation plane and calculating a control score by calculating a volume of the correlation peak; Determining whether the obtained control score is greater than an authentication reference score; If the control score is greater than the authentication reference score, the fingerprint to be queried is authenticated to be the same as the verification fingerprint, and if the control score is not greater than the authentication reference score, the fingerprint to be searched is the verification fingerprint. Authenticating not equal to; And outputting a fingerprint authentication result and a fingerprint recognition image which are fingerprint recognition results for the user to be queried.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 이동통신단말기에서 지문인식 시스템을 설명한다.A fingerprint recognition system in a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신단말기에서 지문인식 시스템을 나타낸 도면이다.4 is a view showing a fingerprint recognition system in a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따른 이동통신단말기에서 지문인식 시스템은 지문입력모듈(10), 지문인식모듈(20) 및 관리모듈(30)을 포함하여 이루어지는데, 상기 지문입력모듈(10)은 조회 대상 사용자의 지문을 센싱한 후 지문화상 데이터를 입력받아 전처리하여 출력하고, 상기 지문인식모듈(20)은 상기 지문입력모듈(10)로부터 전처리된 지문화상 데이터를 수신하여 저장하며 해당 저장된 지문화상 데이터를 고속푸리에변환(Fast Fourier Transform)하여 주파수특성을 추출하고 해당 추출된 주파수특성에서 위상을 추출하여 데이터베이스로 저장함으로써 조회 대상 사용자의 지문을 등록하거나 조회 대상 사용자 지문의 위상과 상기 등록된 지문의 위상을 대조하여 차분을 구하고 해당 차분을 역고속푸리에변환하여 위상상관관계를 구함으로써 조회 대상 사용자의 지문을 인증하고 해당 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 결과를 출력하며, 상기 관리모듈(30)은 상기 지문인식모듈(20)로부터 출력된 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 결과를 표시하고 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 명령을 상기 지문입력모듈(10) 및 지문인식모듈(20)로 전달한다. 이하에서, "사용자"란 이동통신단말기의 관리자로서 지문인식 요구를 하는 사람을 말하고, "조회 대상 사용자"란 상기 "사용자"의 지문인식 요구에 따라 지문등록 및 인증의 대상이 되는 사람을 말한다.In the mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention, the fingerprint recognition system includes a fingerprint input module 10, a fingerprint recognition module 20, and a management module 30. The fingerprint input module 10 is a query target. After sensing a user's fingerprint, the fingerprint image data is input and preprocessed and output. The fingerprint recognition module 20 receives and stores preprocessed fingerprint image data from the fingerprint input module 10 and stores the stored fingerprint image data. Fast Fourier Transform extracts frequency characteristics, extracts phase from the extracted frequency characteristics, and stores them as a database to register fingerprints of the user to be queried or to compare the phases of the fingerprints of the user to be queried and the phases of the registered fingerprints. By contrast, find the difference and inverse fast Fourier transform to obtain the phase correlation Authenticate and output a fingerprint recognition result for the corresponding query target user, and the management module 30 displays a fingerprint recognition result for the query target user output from the fingerprint recognition module 20 and prints a fingerprint recognition for the query target user. The command is transmitted to the fingerprint input module 10 and the fingerprint recognition module 20. Hereinafter, "user" refers to a person who makes a fingerprint recognition request as an administrator of the mobile communication terminal, and "lookup target user" refers to a person who is subject to fingerprint registration and authentication according to the fingerprint recognition request of the "user".
상기 지문입력모듈(10)은 지문입력부(11)와 전처리부(12)를 구비하는데, 상기 지문입력부(11)는 상기 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 명령에 따라 해당 조회 대상 사용자의 지문을 센싱한 후 지문화상 데이터를 입력받고, 상기 전처리부(12)는 상기 지문입력부(11)로부터 지문화상 데이터를 전달받아 전처리하여 출력한다. 여기서, 상기 지문입력부(11)는 조회 대상 사용자의 지문을 센싱하기위해 이동통신단말기의 표면에 위치한다.The fingerprint input module 10 includes a fingerprint input unit 11 and a preprocessing unit 12. The fingerprint input unit 11 senses a fingerprint of a corresponding query target user according to a fingerprint recognition command for the query target user. After receiving the fingerprint image data, the preprocessing unit 12 receives the fingerprint image data from the fingerprint input unit 11 and preprocesses and outputs the fingerprint image data. Here, the fingerprint input unit 11 is located on the surface of the mobile communication terminal to sense the fingerprint of the user to be queried.
그리고, 상기 지문인식모듈(20)은 메모리부(21), 주파수특성/위상추출부(22), 지문등록/인증부(23) 및 지문 DB(DataBase)(24)를 구비하는데, 상기 메모리부(21)는 상기 전처리부(12)로부터 전처리된 지문화상 데이터를 수신하여 저장하고, 상기 주파수특성/위상추출부(22)는 상기 메모리부(21)에 저장된 지문화상 데이터를 고속푸리에변환하여 주파수특성을 추출하며 해당 추출된 주파수특성에서 위상을 추출하고, 상기 지문 DB(24)는 상기 주파수특성/위상추출부(22)에서 추출된 위상을 데이터베이스로 저장하며, 상기 지문등록/인증부(23)는 상기 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 명령에 따라 상기 주파수특성/위상추출부(22)에서 추출된 위상을 상기 지문 DB(24)에 저장하여 조회 대상 사용자의 지문을 등록하거나 상기 주파수특성/위상추출부(22)에서 추출된 위상과 상기 등록된 지문의 위상을 대조하여 차분을 구하고 해당 차분을 역고속푸리에변환하여 위상상관관계 구하며 해당 위상상관관계로부터 계산된 대조점수에 의해 조회 대상 사용자의 지문을 인증하고 해당 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 결과를 출력한다.The fingerprint recognition module 20 includes a memory unit 21, a frequency characteristic / phase extraction unit 22, a fingerprint registration / authentication unit 23, and a fingerprint DB (DataBase) 24. The memory unit 21 receives and stores preprocessed fingerprint image data from the preprocessor 12, and the frequency characteristic / phase extractor 22 converts the fingerprint image data stored in the memory 21 into a fast Fourier transform. Extracts a characteristic and extracts a phase from the extracted frequency characteristic, and the fingerprint DB 24 stores the phase extracted from the frequency characteristic / phase extractor 22 as a database, and the fingerprint registration / authentication unit 23. ) Stores the phase extracted from the frequency characteristic / phase extraction unit 22 in the fingerprint DB 24 according to the fingerprint recognition command for the user to be queried, and registers the fingerprint of the user to be queried or the frequency characteristic / phase Phase and phase extracted by the extractor 22 Obtain the difference by comparing the phase of the registered fingerprint, obtain the phase correlation by inverse fast Fourier transform, and authenticate the fingerprint of the user to be searched by the contrast score calculated from the phase correlation and Output the recognition result.
또한, 상기 관리모듈(30)은 디스플레이부(31)와 사용자인터페이스부(32)를 구비하는데, 상기 디스플레이부(31)는 상기 지문등록/인증부(24)로부터 출력된 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 결과를 수신하여 해당 조회 대상 사용자의 지문등록 및 인증 여부와 해당 등록 및 인증된 지문화상을 표시하고, 상기 사용자인터페이스부(32)는 사용자의 지문인식 요구를 수신하여 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 명령을 상기 지문입력부(11)와 지문등록/인증부(23)로 전달한다. 여기서, 상기 사용자의 지문인식 요구는 지문등록 요구 또는 지문인증 요구를 의미하고, 이에 대응하여 상기 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 명령은 지문등록 명령 또는 지문인증 명령을 의미한다. 그리고, 상기 디스플레이부(31)는 이동통신단말기의 액정화면 등이 될 수 있으며, 상기 사용자인터페이스부(32)는 이동통신단말기의 입력키 등이 될 수 있다.In addition, the management module 30 includes a display unit 31 and a user interface unit 32, wherein the display unit 31 is a fingerprint for the query target user output from the fingerprint registration / authentication unit 24 Receives the recognition result and displays whether or not the fingerprint of the corresponding target user is registered and authenticated, and the registered and authenticated fingerprint image, and the user interface unit 32 receives the fingerprint recognition request of the user to recognize the fingerprint of the target user The command is transmitted to the fingerprint input unit 11 and the fingerprint registration / authentication unit 23. Here, the fingerprint recognition request of the user means a fingerprint registration request or a fingerprint authentication request, and correspondingly, the fingerprint recognition command for the query target user means a fingerprint registration command or a fingerprint authentication command. The display unit 31 may be an LCD screen of a mobile communication terminal, and the user interface unit 32 may be an input key of a mobile communication terminal.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 이동통신단말기에서 지문인식 방법을 설명한다.Hereinafter, a fingerprint recognition method in a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동통신단말기에서 지문인식 방법을 나타낸 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a fingerprint recognition method in a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention.
먼저, 이동통신단말기의 사용자는 조회 대상 사용자에 대한 지문등록 또는 지문인증을 하기 위해 이동통신단말기로 지문인식 요구를 하고, 이에, 해당 이동통신단말기에 구비된 관리모듈(30)의 사용자인터페이스부(32)는 사용자의 지문인식 요구를 수신하여(S501), 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 명령을 지문입력모듈(10)의 지문입력부(11)와 지문인식모듈(20)의 지문등록/인증부(23)로 전달한다(S502).First, a user of a mobile communication terminal requests a fingerprint recognition request to a mobile communication terminal for fingerprint registration or fingerprint authentication for a user to be queried, and thus, a user interface unit of the management module 30 provided in the mobile communication terminal ( 32 receives the user's fingerprint recognition request (S501), the fingerprint input command of the fingerprint input module 10 and the fingerprint registration / authentication unit (20) of the fingerprint input module 10 23) (S502).
이에 따라, 상기 지문입력부(11)는 상기 사용자인터페이스부(32)로부터 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 명령을 수신하여(S503), 해당 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 명령에 따라 조회 대상 사용자의 지문을 센싱하여 지문화상 데이터를 입력받는다(S504).Accordingly, the fingerprint input unit 11 receives a fingerprint recognition command for the user to be queried from the user interface 32 (S503), and prints the fingerprint of the user to be queried according to the fingerprint recognition command for the corresponding user to be queried. Sensing and receiving the fingerprint image data (S504).
그리고, 전처리부(12)는 상기 지문입력부(11)로부터 지문화상 데이터를 전달받아 해당 지문화상 데이터를 전처리하여 출력한다(S505). 상기 지문화상 데이터에 대한 전처리는 지문화상 데이터로부터 주파수특성을 추출하기 위한 준비로서 해당 지문화상 데이터의 명암을 강조하고 잡음을 제거하는 등 다양한 이미지 필터링과 이미지 프로세싱을 의미한다.The preprocessor 12 receives the fingerprint image data from the fingerprint input unit 11 and preprocesses the fingerprint image data to output the fingerprint image data (S505). The preprocessing for the fingerprint image data refers to various image filtering and image processing such as emphasizing the contrast of the fingerprint image data and removing noise in preparation for extracting frequency characteristics from the fingerprint image data.
이에, 상기 지문인식모듈(20)의 메모리부(21)는 상기 전처리부(12)로부터 전처리된 지문화상 데이터를 수신하여(S507), 해당 지문화상 데이터를 저장한다(S508). 여기서, 상기 메모리부(21)에 저장되어 있는 전처리된 지문화상 데이터의 크기는 128*128이 될 수 있다.Accordingly, the memory unit 21 of the fingerprint recognition module 20 receives the preprocessed fingerprint image data from the preprocessor 12 (S507) and stores the fingerprint image data (S508). The size of the preprocessed fingerprint image data stored in the memory unit 21 may be 128 * 128.
이에 따라. 주파수특성/위상추출부(22)는 상기 메모리부(21)에 저장된 지문화상 데이터를 고속푸리에변환하여 주파수특성을 추출한다(S508). 즉, 상기 주파수특성/위상추출부(22)는 상기 128*128 크기의 전처리된 지문화상 데이터를 고속푸리에변환하여 주파수특성인 128*128의 복소벡터행렬을 구한다. 여기서, 상기 복소벡터행렬은 지문화상 데이터의 주파수성분값렬이고, 상기 고속푸리에변환이란 단순히 푸리에변환(Fourier Transform)을 이산화하여 계산을 수행하는 이산푸리에변환(Discrete Fourier Transform)의 계산에 있어 삼각함수의 주기성을 이용하여 계산속도의 효율을 높이는 알고리즘인데, 다시말하면 이산푸리에변환을 할 때 나타나는 특정항의 계산을 모두 수행하는 것이 아니라, 주기성을 이용하여 미리 계산한 항과 동일한 값을 갖는 항의 계산을 생략하는 기법으로 계산량을 줄이는 것이다. N개의 데이터 처리에 이산푸리에변환에 의하면 N2번의 연산이 필요하지만 고속푸리에변환에 의하면 (N/2)log2N번의 연산이 필요하므로 계산량이 대폭 감소하여 데이터 처리시간 또한 감소한다. 이렇게 고속푸리에변환을 이용함으로써 저속 처리 속도를 갖는 이동통신단말기에서 지문인식 시스템을 효율적으로 적용할 수 있다.Accordingly. The frequency characteristic / phase extractor 22 extracts the frequency characteristic by performing fast Fourier transform on the fingerprint image data stored in the memory 21 (S508). That is, the frequency characteristic / phase extractor 22 obtains a complex vector matrix having a frequency characteristic of 128 * 128 by fast Fourier transforming the 128 * 128 preprocessed fingerprint image data. Here, the complex vector matrix is a frequency component value column of fingerprint image data, and the fast Fourier transform is a trigonometric function in the calculation of a Discrete Fourier Transform, which simply discretizes a Fourier Transform. Algorithm that improves the efficiency of calculation speed by using periodicity. In other words, it does not perform all the calculation of a specific term that appears in the discrete Fourier transform, but omits the calculation of the term having the same value as the precomputed term using periodicity. The technique is to reduce the amount of computation. The Discrete Fourier Transform requires N 2 operations to process N data, but the Fast Fourier Transform requires (N / 2) log 2 N operations to greatly reduce the computational amount and reduce the data processing time. By using the fast Fourier transform as described above, the fingerprint recognition system can be efficiently applied to the mobile communication terminal having the low processing speed.
그리고, 상기 주파수특성/위상추출부(22)는 상기 추출된 주파수특성에서 위상을 추출한다(S509). 즉, 상기 주파수특성/위상추출부(22)는 상기 주파수특성인 복소벡터행렬에서 매 복소벡터의 위상을 추출한다. 여기서, 위상추출은 일반 벡터의 위상추출과 같은데, 평면좌표계에서 벡터Ｘ＝（x,y)의 위상은 다음 수학식 1과 같다.The frequency characteristic / phase extractor 22 extracts a phase from the extracted frequency characteristic (S509). That is, the frequency characteristic / phase extractor 22 extracts the phase of every complex vector from the complex vector matrix, which is the frequency characteristic. Here, the phase extraction we are following the extraction phase of the normal vector, the phase of the vector X = (x, y) in the plane coordinate system is shown in the following equation (1).
이에, 상기 지문등록/인증부(23)는 상기 사용자인터페이스부(32)로부터 수신한 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 명령이 지문등록 명령인지 아니면 지문인증 명령인지를 판단한다(S510).Accordingly, the fingerprint registration / authentication unit 23 determines whether the fingerprint recognition command received from the user interface unit 32 is a fingerprint registration command or a fingerprint authentication command (S510).
이때, 상기 판단결과(S510), 상기 수신한 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 명령이 지문등록 명령인 경우에, 상기 지문등록/인증부(23)는 상기 주파수특성/위상추출부(22)에서 추출된 위상을 이용하여 조회 대상 사용자의 지문을 등록하고 해당 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 결과인 지문등록여부 및 등록지문화상을 상기 관리모듈(30)의 디스플레이부(31)로 출력한다(S511).At this time, when the fingerprint recognition command for the received inquiry target user is a fingerprint registration command, the fingerprint registration / authentication unit 23 is extracted from the frequency characteristic / phase extraction unit 22. The fingerprint of the user to be queried is registered using the received phase and the fingerprint registration result and the fingerprint image of the fingerprint recognition result of the user to be queried are output to the display unit 31 of the management module 30 (S511).
반면에, 상기 판단결과 (S510), 상기 수신한 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 명령이 지문인증 명령은 경우에, 상기 지문등록/인증부(23)는 상기 주파수특성/위상추출부(22)에서 추출된 위상을 이용하여 조회 대상 사용자의 지문을 인증하고 해당 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 결과인 지문인증여부 및 인증지문화상을 관리모듈(30)의 디스플레이부(31)로 출력한다(S512).On the other hand, when the determination result (S510), the received fingerprint recognition command for the inquiry target user is a fingerprint authentication command, the fingerprint registration / authentication unit 23 is the frequency characteristic / phase extraction unit 22 The fingerprint of the user to be queried is authenticated using the extracted phase, and the fingerprint authentication result and the fingerprint recognition image, which are the fingerprint recognition results of the corresponding user to be queried, are output to the display unit 31 of the management module 30 (S512).
이에 따라, 상기 디스플레이부(31)는 상기 지문등록/인증부(23)로부터 출력된 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 결과인 지문등록여부 및 등록지문화상(S511)과 지문인증여부 및 인증지문화상(S512)을 수신하여(S513), 해당 조회 대상 사용자의 지문등록 및 인증 여부와 해당 등록 및 인증된 지문화상을 표시한다(S514). 이에, 이동통신단말기의 사용자는 액정화면 등 디스플레이부(31)를 확인함으로써, 조회 대상 사용자의 지문등록 및 인증 여부와 해당 등록 및 인증된 지문화상을 인지할 수 있다.Accordingly, the display unit 31 is the fingerprint registration result and fingerprint registration result (S511) and the fingerprint authentication or authentication fingerprint authentication result that is the fingerprint recognition result for the user to be output from the fingerprint registration / authentication unit 23 ( In step S512, the fingerprint registration and authentication of the inquiry target user and the registered and authenticated fingerprint image are displayed (S514). Accordingly, the user of the mobile communication terminal can recognize the fingerprint registration and authentication of the user to be queried and the fingerprint image registered and authenticated by checking the display unit 31 such as an LCD screen.
본 발명의 실시예에 따른 이동통신단말기에서 지문인식 시스템 및 방법에는 위상상관법이 채용되는데, 이하, 해당 위상상관법의 성질을 설명한다.In the mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention, a phase correlation method is employed as a fingerprint recognition system and method. Hereinafter, the properties of the phase correlation method will be described.
상기 위상상관법에 의해 얻어진 위상행렬은 지문화상 입력시의 광학계의 특성이나 지문화상의 평행이동에 무관하다.The phase matrix obtained by the phase correlation method is irrelevant to the characteristics of the optical system at the time of inputting the fingerprint image or the parallel movement of the fingerprint image.
먼저, 광학계의 특성으로 인해 화상의 대조도가 차이가 나는 경우에, 원화상을 f, 대조도만 차이나는 화상을 f1이라고 하면, f와 f1의 관계는 다음 수학식 2와 같다.First, if, due to characteristics of the optical system I is a contrast difference of an image, an original image f, an image contrast only difference is that if f 1, the relationship of f and f 1 is equal to the following expression (2).
상기 수학식 2에서 보여지는 바와 같이, 정수 a는 f1의 위상에 영향을 주지 못한다.As shown in Equation 2, the integer a does not affect the phase of f 1 .
다음으로, 화상이 평행이동된 경우에, 원화상을 f, 원화상 f가 m방향으로 이동한 화상을 f1라고 하면, f와 f1의 관계는 다음 수학식 3과 같다.Next, when the image is moved in parallel, when an original image is called f, f is the original image f the image to move to the first direction m, the relationship between f 1 and f are as follows: Equation (3).
이때, 위상은 다음 수학식 4와 같다.At this time, the phase is as shown in Equation 4 below.
따라서, 상관도화상 G(r,s)는 다음 수학식 5와 같다.Therefore, the correlation image G (r, s) is expressed by the following equation (5).
상기 수학식 5에서 보여지는 바와 같이, 위상상관피크의 크기는 변하지 않고 다만 그 위치만이 이동된다．As shown in Equation 5, the phase size of the phase correlation peak does not change, but only the position thereof moves.
상술한 바와 같이, 상기 위상상관법에서 위상행렬은 지문화상 입력시 광학계의 특성이나 지문화상의 평행이동에 무관하다는 것을 알 수 있고, 이러한 위상상관법의 성질은 본 발명의 이동통신단말기에서 지문인식 시스템 및 방법에 이용된다.As described above, it can be seen that the phase matrix in the phase correlation method is irrelevant to the characteristics of the optical system or the parallel movement of the fingerprint image when the fingerprint image is input, and the nature of the phase correlation method is the fingerprint recognition in the mobile communication terminal of the present invention. Used in systems and methods.
이하, 도 6을 참조하여 상기 조회 대상 사용자의 지문등록 과정을 설명한다.Hereinafter, a fingerprint registration process of the inquiry target user will be described with reference to FIG. 6.
도 6은 도 5에 있어, 조회 대상 사용자의 지문등록 과정을 나타낸 순서도이다.FIG. 6 is a flowchart illustrating a fingerprint registration process of a user to be queried in FIG. 5.
상기 판단결과(S510), 상기 수신한 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 명령이 지문등록 명령인 경우에, 상기 지문등록/인증부(23)는 상기 주파수특성/위상추출부(22)에서 추출된 조회 대상 지문 위상행렬을 변환한다(S601).In response to the determination result (S510), when the received fingerprint recognition command for the query target user is a fingerprint registration command, the fingerprint registration / authentication unit 23 is an inquiry extracted from the frequency characteristic / phase extraction unit 22. The target fingerprint phase matrix is converted (S601).
그리고, 상기 지문등록/인증부(23)는 상기 변환된 위상행렬 중 일부분을 상기 지문 DB(24)에 데이터베이스로 저장하여 조회 대상 사용자의 지문을 등록한다(S602). 즉, 상기 지문등록/인증부(23)는 상기 수학식 1에 의하여 얻어진 위상행렬에 대해 변환을 하는데, 상기 위상행렬을 분석해보면 위상상관에 영향을주는 위상부분이 해당 위상행렬의 네 구석부분에 집중되며 수직중심축에 대해 대칭임을 알 수 있다. 따라서, 도 8(도 6에 있어, 위상행렬의 변환을 나타낸 도면)에 도시된 바와 같이, 위상행렬을 4등분하고 점대칭 이동하여 왼쪽절반행렬의 중심부분 51*80 크기만을 상기 지문 DB(24)에 저장하여 등록한다. 이렇게, 위상행렬 중 일부분만을 상기 지문 DB(24)에 저장, 등록하여 해당 지문 DB(24)에 등록된 지문 데이터의 크기를 줄임으로써, 소규모 저장 공간을 가지고 있는 이동통신단말기에서 지문인식 시스템을 효율적으로 적용할 수 있다.The fingerprint registration / authentication unit 23 registers a fingerprint of the user to be queried by storing a portion of the converted phase matrix in the fingerprint DB 24 as a database (S602). That is, the fingerprint registration / authentication unit 23 converts the phase matrix obtained by Equation 1, and when analyzing the phase matrix, the phase portion affecting the phase correlation has four corners of the phase matrix. It can be seen that it is concentrated and symmetric about its vertical center axis. Accordingly, as shown in FIG. 8 (in FIG. 6, the transformation of the phase matrix), the fingerprint DB 24 is divided into four equal parts and the point symmetrical movement is used to find only the 51 * 80 size of the central half of the left half matrix. Save it to and register it. In this way, only a part of the phase matrix is stored and registered in the fingerprint DB 24 to reduce the size of the fingerprint data registered in the fingerprint DB 24, thereby effectively improving the fingerprint recognition system in a mobile communication terminal having a small storage space. Can be applied as
그리고, 상기 지문등록/인증부(23)는 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 결과인 지문등록여부 및 등록지문화상을 상기 디스플레이부(31)로 출력한다(S603).In addition, the fingerprint registration / authentication unit 23 outputs the fingerprint registration status and the registration destination image, which is the fingerprint recognition result for the user to be queried, to the display unit 31 (S603).
이하, 도 7을 참조하여 상기 조회 대상 사용자의 지문인증 과정을 설명한다.Hereinafter, a fingerprint authentication process of the query target user will be described with reference to FIG. 7.
도 7은 도 5에 있어, 조회 대상 사용자의 지문인증 과정을 나타낸 순서도이다.FIG. 7 is a flowchart illustrating a fingerprint authentication process of a user to be queried in FIG. 5.
상기 판단결과(S510), 상기 수신한 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 명령이 지문인증 명령인 경우에, 상기 지문등록/인증부(23)는 상기 지문 DB(24)에 등록된 지문 위상 중에서 상기 주파수특성/위상추출부(22)에서 추출된 조회 대상 지문 위상과 가장 유사한 대조 대상 지문 위상을 상기 지문 DB(24)에서 읽어들인다(S701). 여기서, 상기 조회 대상 지문 위상은 조회 대상 사용자의 지문 위상을 말하고, 상기 대조 대상 지문 위상은 지문인증시 상기 조회 대상 지문 위상에 대하여 대조 대상이 되는 것으로 상기 지문 DB(24)에 이미 등록된 지문 위상 중에서 상기 조회 대상 지문 위상과 가장 유사한 위상을 갖는 등록 지문 위상을 말한다.In response to the determination result (S510), when the received fingerprint recognition command for the inquiry target user is a fingerprint authentication command, the fingerprint registration / authentication unit 23 performs the frequency among the fingerprint phases registered in the fingerprint DB 24. The matching target fingerprint phase most similar to the inquiry target fingerprint phase extracted by the feature / phase extraction unit 22 is read from the fingerprint DB 24 (S701). Here, the fingerprint phase to be queried refers to the fingerprint phase of the user to be queried, and the fingerprint phase to be matched is a fingerprint phase that is already registered in the fingerprint DB 24 as a collation object to the fingerprint object to be queried at the time of fingerprint authentication. The registered fingerprint phase has a phase most similar to the inquiry target fingerprint phase.
이에, 상기 지문등록/인증부(23)는 상기 조회 대상 지문 위상과 대조 대상 지문 위상의 차분을 구한다(S702). 여기서, 상기 차분이란 차분값행렬을 말한다.Accordingly, the fingerprint registration / authentication unit 23 obtains a difference between the inquiry target fingerprint phase and the verification target fingerprint phase (S702). Here, the difference means a difference value matrix.
그리고, 상기 지문등록/인증부(23)는 상기 구해진 차분을 역고속푸리에변환(Inverse Fast Fourier Transform)하여 조회 대상 지문화상과 대조 대상 지문화상의 위상상관평면을 구한다(S703).The fingerprint registration / authentication unit 23 obtains the phase correlation plane of the fingerprint image to be compared with the fingerprint image to be compared by performing an Inverse Fast Fourier Transform on the obtained difference (S703).
이에 따라. 상기 지문등록/인증부(23)는 상기 위상상관평면에서 상수턱값을 기준으로 상관봉우리를 찾아내고, 해당 상관봉우리의 체적을 계산하여 대조점수를 구한다(S704). 여기서, 상기 상관봉우리를 정확히 찾아내기 위해 상기 상수턱값을 실험을 통하여 적절하게 정하고, 상기 대조점수는 상기 조회 대상 지문화상과 대조 대상 지문화상의 일치정도인 위상상관관계를 나타낸다.Accordingly. The fingerprint registration / authentication unit 23 finds a correlation peak based on a constant threshold value in the phase correlation plane, calculates a volume of the correlation peak, and obtains a contrast score (S704). Here, the constant threshold value is appropriately determined through experiments in order to accurately find the correlation peaks, and the control score represents a phase correlation which is a degree of agreement between the fingerprint image to be inspected and the fingerprint image to be compared.
이에, 상기 지문등록/인증부(23)는 상기 구해진 대조점수가 인증기준점수보다 큰지를 판단한다(S705). 여기서, 상기 인증기준점수는 상기 조회 대상 지문과 대조 대상 지문의 동일여부를 인증함에 기준이 되는 점수를 말한다. 여기서, 이동통신단말기의 사용자는 상기 인증기준점수를 조절하여 지문인식 시스템의 인증레벨을 결정할 수 있다.Accordingly, the fingerprint registration / authentication unit 23 determines whether the obtained control score is greater than the authentication reference score (S705). Here, the authentication reference score refers to a score that is a standard for authenticating whether the inquiry target fingerprint and the verification target fingerprint are the same. Here, the user of the mobile communication terminal can determine the authentication level of the fingerprint recognition system by adjusting the authentication reference score.
이때, 상기 판단 결과(S705), 상기 대조점수가 인증기준점수보다 큰 경우에, 상기 지문등록/인증부(23)는 상기 조회 대상 지문이 상기 대조 대상 지문과 동일함을 인증한다(S706). 이는 상기 조회 대상 지문의 사용자가 상기 대조 대상 지문의 사용자와 동일인임을 의미한다.At this time, if the check result (S705), the check score is greater than the authentication reference score, the fingerprint registration / authentication unit 23 authenticates that the inquiry target fingerprint is the same as the verification target fingerprint (S706). This means that the user of the fingerprint to be queried is the same person as the user of the fingerprint to be checked.
반면에, 상기 판단 결과(S705), 상기 대조점수가 인증기준점수보다 크지 않은 경우에, 상기 지문등록/인증부(23)는 상기 조회 대상 지문이 상기 대조 대상 지문과 동일하지 않음을 인증한다(S707). 이는 상기 조회 대상 지문의 사용자가 상기 대조 대상 지문의 사용자와 동일인이 아님을 의미한다.On the other hand, when the determination result (S705), when the control score is not greater than the authentication reference score, the fingerprint registration / authentication unit 23 authenticates that the inquiry target fingerprint is not the same as the verification target fingerprint ( S707). This means that the user of the fingerprint to be queried is not the same person as the user of the fingerprint to be collated.
그리고, 상기 지문등록/인증부(23)는 조회 대상 사용자에 대한 지문인식 결과인 지문인증여부 및 인증지문화상을 상기 디스플레이부(31)로 출력한다(S708). 여기서, 인증지문화상은 상기 조회 대상 지문화상과 대조 대상 지문화상을 말한다.In addition, the fingerprint registration / authentication unit 23 outputs, to the display unit 31, the fingerprint authentication whether the fingerprint recognition result of the user to be queried and the authentication paper culture image (S708). Here, the authentication fingerprint image refers to the fingerprint image to be compared with the fingerprint image to be compared.
또한, 본 발명에 따른 실시예는 상술한 것으로 한정되지 않고, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위 내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다.In addition, the embodiment according to the present invention is not limited to the above-mentioned, and can be implemented by various alternatives, modifications, and changes within the scope apparent to those skilled in the art.
이상과 같이, 본 발명은 소규모 저장 공간과 저속 처리 속도를 특징으로 하는 이동통신단말기에서 위상상관법을 이용한 지문인식 시스템을 구현함으로써 이동통신단말기의 사용자를 인증할 수 있고, 해당 이동통신단말기에 보안성을 제공할 수 있다.As described above, the present invention can authenticate a user of a mobile communication terminal by implementing a fingerprint recognition system using a phase correlation method in a mobile communication terminal characterized by a small storage space and a low processing speed, and secures the mobile communication terminal. Can provide sex.
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