▒ 홍채인식이란? |
2. 홍채의 특징 3. 홍채 인식 알고리즘
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인간은 사회를 이루고 살아가면서 자기만의 비밀을 지키고자 하는 욕구를 가지고 있다. 또한 개인, 사회, 국가 등 구성의 범위는 다를지 모르지만 허가된 사람만이 특정장소에 출입을 하거나 정보를 볼 수 있게 하고자 노력해 왔다. 옛날부터 사용되어진 보안수단은 열쇠, 암호 등이었다. 장소에 대한 출입을 통제하는 방법으로는 열쇠라는 보안장치를 많이 사용하였으며, 정보 등의 무형의 자산에 대해서는 비밀번호 같은 암호를 사용해 왔다. 이러한 열쇠, 암호는 그 수단을 소유하는 사람에게만 접근권한을 부여하고자 하는 생각에서 출발하였다. 또한 사람이 직접 접근자의 얼굴, 목소리, 복장 등의 특징정보를 이용하여 사람을 인식한 다음 접근자에게 필요한 정보를 제공하거나 권한을 부여하는 방법을 사용하였다. 하지만 이러한 모든 것들은 위조, 도난, 분실, 속임 등의 위험이 많으며, 다양성, 네트워킹, 자동화 처리를 요구하는 현대사회에서는 더 이상 소화해 내기 어려운 문제를 안게 되었다. 따라서 다양성, 고유성, 자동화 처리의 개념을 만족하고 위조, 도난, 분실의 위험이 없는 수단을 찾게 되었으며, 사람의 생체정보가 이러한 요구조건을 만족한다는 것을 알게 되었다. 사람의 신체는 분실, 도난, 대여의 개념자체가 성립될 수 없는 수단이기 때문이다. 예전부터 사용되어지는 사람의 특징정보는 얼굴, 음성, 서명, 지문 등이 있으며, 컴퓨터처리기술이 발전함에 따라 이러한 특징을 이용하여 사람을 자동인식하고자 하는 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 홍채, 정맥, 망막, DNA 등이 사람의 특징정보로써 사용될 수 있다는 사실이 알려지면서 이에 대한 관심과 연구가 집중되고 있다[1]. 이 중에서 홍채는 패턴의 다양성이 풍부하고, 신체에 접촉하지 않은 채 홍채영상을 획득할 수 있어서 새로운 개인인식 시스템으로서 더욱 관심을 받고 있다. 홍채는 그 패턴의 다양성이 그 어떤 신체부위보다 뛰어나다. 사람이 태어난 지 만 3세가 되기 전에 홍채패턴의 대부분이 형성되며 한번 생성된 패턴은 특별한 질병이 있지 않은 수 십년간 변하지 않는다. 또한 일란성 쌍둥이라도 홍채패턴은 같지 않으며 같은 사람의 왼쪽 눈과 오른쪽 눈도 서로 같지 않다. 이러한 특징들을 기반으로 사람을 구분하는 고유의 정보로써 이용이 가능하다는 것에 착안하여 홍채인식시스템이 연구되기 시작하였다[2]. J.Daugman[2-5]은 홍채인식에 대하여 최초로 연구를 진행하여 전반적인 이론을 세웠으며, Wildes[6][7]는 홍채영역의 자동추출알고리듬에 대해 연구를 하였다. Boles[8]는 웨이블렛 변환을 이용한 홍채코드 생성알고리듬에 대해 연구를 하였다. 생체인식시스템은 사람의 신체특징을 정보화시켜 개인신분을 확인하는 시스템이다. 사람이 가지는 특징은 DNA, 혈액, 뇌파 등의 전자적, 화학적 처리를 통하여 정보를 얻어낼 수 있는 것과 지문, 홍채, 얼굴, 망막, 정맥 등 일반환경 또는 적외선 같은 특수한 조명장치를 통하여 시각적으로 얻을 수 있는 특징들이 있다. 생활속에서 시스템이 이용되기 위해서는 간단한 방법을 통하여 사람의 특징정보를 이 획득하여야 하므로 이러한 시각적인 특징들이 생체인식의 주요 수단으로서 각광을 받고 있다. 그 중에서도 홍채는 신체적 접촉을 이루지 않고서도 특징정보를 획득할 수 있으므로 가장 이용이 편리한 수단이 된다. 또한 카메라와 영상처리의 기술이 발달함에 따라 특징정보를 더욱 편하고 쉽게 얻을 수 있게 되었다. 홍채인식의 연구분야는 인식에 사용하기에 적당한 홍채영상을 얻어내는 영상획득부분과 영상을 분석하여 신분을 확인하는 인식부분으로 나눌 수 있다. 홍채영상을 얻는 방법은 다시 하드웨어적인 부분과 소프트웨어적인 부분으로 나눌 수 있다. 하드웨어적인 부분은 카메라, 렌즈, 조명, 표시장치 등으로 구성되고, 소프트웨어적인 부분은 실시간으로 획득되는 영상 중에서 가장 적당한 영상을 찾아내는 것이다. 인식부분은 인식에 사용될 홍채영역을 추출해내는 영상처리와 관련된 홍채추출부분과 홍채정보를 코드화하여 개인신분을 확인하는 인식알고리듬 부분으로 나눌 수 있다. 본 논문은 인식에 사용될 홍채영역을 추출해내는 영상처리와 관련된 부분을 다룬다. 연구내용은 적외선 조명과 흑백 CCD(Charge Coupled Device)에서의 홍채영역을 추출해내는 과정에 관한 것이다. 눈을 구성하는 부위 중에서 가장 특징이 뚜렷한 동공을 추출한 다음 공막(눈의 흰자위)와 인접하는 홍채바깥 경계를 찾아 홍채영역을 추출하는 일련의 과정을 제안하고 분석한다. 그림 1은 본 논문의 연구가 홍채인식시스템의 흐름에서 차지하는 부분을 보여주는 것이다. 본 논문의 구성은 다음과 같다. 제2장에서는 홍채 및 동공에 특징을 살펴보고, 제3장에서는 이진화된 동공영상에서 동공 중심과 반지름을 결정하는 방법과 이진화를 시키기 위한 임계값을 히스토그램 분석에 의해 결정하는 방법을 제안하였다. 제4장에서는 홍채경계 탐색범위를 동공중심과 홍채크기의 사전정보를 이용하여 설정하였다. 제5장에서는 제안된 방법과 기존방법의 성능을 비교하였다. |
