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KR101976362B1 - User authentiction using on-the-go universal serial bus having improved fingerpring recognization ratio - Google Patents

User authentiction using on-the-go universal serial bus having improved fingerpring recognization ratio Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 지문 인식률이 현저히 향상된 지문센싱 기능이 탑재된 OTG USB를 이용한 사용자 인증 방법은 지문영상에 대해 히스토그램 평활화(Histogram Eqaulization) 및 메디언 필터링(Median Filtering)을 통하여 영상 잡음을 제거하되, 상기 지문영상의 명암값의 평균과 분산을 통하여 상기 지문영상의 습한 정도를 결정하고, 상기 결정된 지문영상이 습한 것으로 판단되면 습한 정도를 고려하여 상기 지문영상의 융선 부분을 개선하고 상기 결정된 지문영상이 건조한 것으로 판단되면 건조 정도를 고려하여 상기 지문영상의 골 부분을 개선하는 것을 특징으로 지문영상 전처리 단계를 거친 다음, 지문영상의 특징점을 추출하여 기 저장된 지문의 특징점 정보와 비교하여 사용자 인증을 수행할 수 있다.A user authentication method using an OTG USB equipped with a fingerprint sensing function with a significantly improved fingerprint recognition rate according to the present invention removes image noise through histogram equalization and median filtering on a fingerprint image, Determining a degree of wetness of the fingerprint image through an average and a variance of a brightness value of the fingerprint image; and if it is determined that the determined fingerprint image is wet, the ridge part of the fingerprint image is improved in consideration of the degree of wetness, It is possible to perform authentication of the user by comparing the minutiae information of the fingerprint image with the minutiae information of the fingerprint image after the fingerprint image preprocessing step and then extracting the minutiae points of the fingerprint image have.

Description

지문 인식률이 현저히 향상된 지문센싱 기능이 탑재된 OTG USB를 이용한 사용자 인증 방법{USER AUTHENTICTION USING ON-THE-GO UNIVERSAL SERIAL BUS HAVING IMPROVED FINGERPRING RECOGNIZATION RATIO}USER AUTHENTICATION USING ON-THE-GO UNIVERSAL SERIAL BUS HAVING IMPROVED FINGERPRING RECOGNIZATION RATIO WITH FINGERPRINT SENSING FUNCTION WITH IMPROVED FINGERPRINT RECOGNITION

본 발명은 사용자 인증 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 지문 인식률이 현저히 향상된 OTG USB를 이용한 정확도가 높으면서도 보안성이 높은 사용자 인증 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a user authentication method, and more particularly, to a method of authenticating a user with high security using OTG USB, which has a significantly improved fingerprint recognition rate.

생체인식 인증이나 결제 등에 대해 소비자들이 가장 우려하는 부분은 보안과 관련된 부분이다. 개인이 가지고 있는 생체 정보는 한번 유출되면 바꿀 수 없기 때문에 생체 인식 기술을 인증에 이용하는 부분에 대해서 소비자들은 꺼려하는 것이 현실이다. 현재 홍체 인식, 얼굴 인식, 지문 인식 등이 널리 이용되고 있으나 그 중에서 지문 인식 기술이 타 생체 인식 기술에 비하여 편의성이 높아 시장성장률과 잠재성이 가장 크다. 특히 지문 인식 기술이 접목된 USB를 이용하여 인식된 지문을 이용한 사용자 인증이 많이 이루어지고 있으나 속도와 정확성이 떨어지는 편이며 보안성 역시 낮은 단점이 있다.The biggest concern for consumers about biometric authentication and payment is related to security. Since biometrics information of an individual can not be changed once it is leaked, consumers are reluctant to use biometrics technology for authentication. Currently, iris recognition, facial recognition, and fingerprint recognition are widely used. Among them, fingerprint recognition technology is more convenient than other biometrics technology, and the market growth rate and latency are greatest. In particular, although fingerprint authentication using fingerprint recognition has been performed using USB with fingerprint recognition technology, speed and accuracy are low and security is also low.

이에 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 지문 인식률이 현저히 향상된 지문센싱 기능이 탑재된 OTG USB를 이용하여 정확도가 높음과 동시에 보안성이 높은 사용자 인증 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a highly reliable user authentication method with high accuracy using OTG USB equipped with a fingerprint sensing function with a significantly improved fingerprint recognition rate.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise forms disclosed. Other objects, which will be apparent to those skilled in the art, It will be possible.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 지문 인식률이 현저히 향상된 지문센싱 기능이 탑재된 OTG USB를 이용한 사용자 인증 방법은, 광학 지문 센서를 이용하여 지문영상을 획득하는 지문영상 획득 단계; 상기 지문영상에 대해 히스토그램 평활화(Histogram Eqaulization) 및 메디언 필터링(Median Filtering)을 통하여 영상 잡음을 제거하되, 상기 지문영상의 명암값의 평균과 분산을 통하여 상기 지문영상의 습한 정도를 결정하고, 상기 결정된 지문영상이 습한 것으로 판단되면 습한 정도를 고려하여 상기 지문영상의 융선 부분을 개선하고 상기 결정된 지문영상이 건조한 것으로 판단되면 건조 정도를 고려하여 상기 지문영상의 골 부분을 개선하는 것을 특징으로 지문영상 전처리 단계; 상기 전처리된 지문영상의 지문 융선을 소정의 폭으로 세선화하고, 상기 세선화된 지문영상에서 잡음 특징점을 제거한 다음 상기 지문영상의 특징점을 추출하는 특징점 추출 단계; 및 상기 추출된 지문영상의 특징점과 미리 저장되어 있는 지문의 특징점 정보를 비교하여 인증을 수행하는 사용자 인증 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of authenticating a user using an OTG USB equipped with a fingerprint sensing function having a fingerprint recognition rate significantly improved according to an embodiment of the present invention includes acquiring a fingerprint image using an optical fingerprint sensor ; The image processing method according to claim 1, wherein the image noise is removed through histogram equalization and median filtering on the fingerprint image, the degree of wetness of the fingerprint image is determined by averaging and variance of the brightness value of the fingerprint image, Wherein if the determined fingerprint image is determined to be wet, the ridge part of the fingerprint image is improved in consideration of the degree of wetness, and if the determined fingerprint image is determined to be dry, the score of the fingerprint image is improved in consideration of the degree of drying. A preprocessing step; A feature point extracting step of thinning the fingerprint ridge of the preprocessed fingerprint image to a predetermined width, removing noise feature points from the thumbnail fingerprint image, and extracting feature points of the fingerprint image; And a user authentication step of performing authentication by comparing minutiae points of the extracted fingerprint image and minutia information of fingerprints stored in advance.

상기 지문영상 전처리 단계는, 상기 지문영상에 대한 주향향 산출 단계 및 방향성 라플라시안(Laplacian)을 수행하여 이진화한 다음 메디언 필터링을 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.In the fingerprint image preprocessing step, median filtering is performed by binarizing the fingerprint image by performing a steering angle calculation step and a directional laplacian for the fingerprint image.

상기 지문영상의 습한 정도를 결정하는 것은, 상기 지문영상의 명암값의 평균과 분산을 통하여, 상기 지문영상의 융선의 두께 및 상기 지문영상의 융선의 외각 패턴을 이용하여 상기 지문영상의 습한 정도를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.Determining the degree of wetness of the fingerprint image may include determining a degree of wetness of the fingerprint image using a thickness of the ridge of the fingerprint image and an outline pattern of the ridge of the fingerprint image, And a step of determining the number

상기 사용자 인증 단계는, 상기 OTG USB 외부의 다른 디바이스에 의하여 수행될 수 있다. 이때, 상기 OTG USB를 이용한 사용자 인증 방법은, 상기 OTG USB에서 상기 추출된 지문영상의 특징점의 이진화 한 다음, SEED 암호화 알고리즘, AES 암호화 알고리즘, DES 알고리즘 중 하나를 이용하여 암호화하여 상기 다른 디바이스로 전송하는 단계; 및 상기 다른 디바이스에서, 상기 미리 저장되어 있는 지문의 특징점 정보와의 비교를 위하여, 상기 암호화된 특징점 정보 수신 및 복호하는 단계를 더 포함할 수 있다.The user authentication step may be performed by another device outside the OTG USB. In this case, the user authentication method using the OTG USB may include the steps of: binarizing minutiae points of the extracted fingerprint image in the OTG USB, encrypting the extracted minutiae using the SEED encryption algorithm, the AES encryption algorithm, and the DES algorithm, ; And receiving and decoding the encrypted minutia point information for comparison with the minutia information of the fingerprint stored in advance in the another device.

상기 OTG USB를 이용한 사용자 인증 방법은, 상기 다른 디바이스가 상기 OTG USB가 수행가능한 근거리 무선 통신의 유효 거리 이내에서 인식되면 상기 근거리 무선 통신을 통하여 상기 암호화된 특징점 정보를 상기 다른 디바이스로 바로 전송하고, 상기 다른 디바이스가 상기 근거리 무선 통신의 유효 거리 이내에서 인식되지 않으면 미리 등록된 또 다른 디바이스르 경유하는 유선 또는 무선 통신망을 통하여 상기 암호화된 특징점 정보를 상기 다른 디바이스로 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.The user authentication method using the OTG USB may transmit the encrypted minutia information to the another device through the short distance wireless communication when the other device is recognized within the effective distance of the short range wireless communication that the OTG USB can perform, And transmits the encrypted minutia information to the another device via a wired or wireless communication network via another device registered in advance if the other device is not recognized within the effective distance of the short range wireless communication.

본 발명에 따른 지문 인식률이 현저히 향상된 지문센싱 기능이 탑재된 OTG USB를 이용한 사용자 인증 방법은 정확도가 높음과 동시에 보안성이 높은 사용자 인증 기능을 수행할 수 있다.The user authentication method using the OTG USB equipped with the fingerprint sensing function with the fingerprint recognition rate remarkably improved according to the present invention can perform a highly secure user authentication function with high accuracy.

도 1은 본 발명에 따른 OTG USB의 블락도이다.
도 2는 본 발명에 따른 지문 인식률이 현저히 향상된 지문센싱 기능이 탑재된 OTG USB를 이용한 사용자 인증 방법의 일예를 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 지문 인식률이 현저히 향상된 지문센싱 기능이 탑재된 OTG USB를 이용한 사용자 인증 방법에 따라 지문영상이 획득되는 과정을 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 지문 인식률이 현저히 향상된 지문센싱 기능이 탑재된 OTG USB를 이용한 사용자 인증 방법에 따라 지문영상이 전처리되고 세선화된 결과를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 지문 인식률이 현저히 향상된 지문센싱 기능이 탑재된 OTG USB를 이용한 사용자 인증 방법에 따라서 암호화가 수행되는 과정을 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 지문 인식률이 현저히 향상된 지문센싱 기능이 탑재된 OTG USB를 이용한 사용자 인증 방법을 구현하기 위하여 실제로 제작된 OTG USB의 실제 사진을 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 지문 인식률이 현저히 향상된 지문센싱 기능이 탑재된 OTG USB를 이용한 사용자 인증 방법의 일예를 설명하기 위한 개념도이다.1 is a block diagram of an OTG USB according to the present invention.
2 is a flowchart illustrating an example of a user authentication method using an OTG USB equipped with a fingerprint sensing function with a significantly improved fingerprint recognition rate according to the present invention.
FIG. 3 illustrates a process in which a fingerprint image is acquired according to a user authentication method using an OTG USB equipped with a fingerprint sensing function with a significantly improved fingerprint recognition rate according to the present invention.
4 is a diagram showing a result of preprocessing and thinning a fingerprint image according to a user authentication method using an OTG USB equipped with a fingerprint sensing function with a significantly improved fingerprint recognition rate according to the present invention.
FIG. 5 illustrates a process in which encryption is performed according to a user authentication method using an OTG USB equipped with a fingerprint sensing function with a significantly improved fingerprint recognition rate according to the present invention.
6 shows an actual photograph of the OTG USB actually manufactured to implement a user authentication method using the OTG USB equipped with a fingerprint sensing function with a significantly improved fingerprint recognition rate according to the present invention.
FIG. 7 is a conceptual diagram for explaining an example of a user authentication method using an OTG USB equipped with a fingerprint sensing function with a significantly improved fingerprint recognition rate according to the present invention.

본 발명과 본 발명의 동작상 또는 기능상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.For a better understanding of the present invention, its operational advantages and features, and the objects attained by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings, which form a preferred embodiment of the invention, and the accompanying drawings.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낼 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

도 1은 본 발명에 따른 OTG USB의 블락도이다. 도 2는 본 발명에 따른 지문 인식률이 현저히 향상된 지문센싱 기능이 탑재된 OTG USB를 이용한 사용자 인증 방법의 일예를 나타내는 흐름도이다. 도 3은 본 발명에 따른 지문 인식률이 현저히 향상된 지문센싱 기능이 탑재된 OTG USB를 이용한 사용자 인증 방법에 따라 지문영상이 획득되는 과정을 나타낸다. 도 4는 본 발명에 따른 지문 인식률이 현저히 향상된 지문센싱 기능이 탑재된 OTG USB를 이용한 사용자 인증 방법에 따라 지문영상이 전처리되고 세선화된 결과를 나타내는 도면이다. 도 5는 본 발명에 따른 지문 인식률이 현저히 향상된 지문센싱 기능이 탑재된 OTG USB를 이용한 사용자 인증 방법에 따라서 암호화가 수행되는 과정을 나타낸다.1 is a block diagram of an OTG USB according to the present invention. 2 is a flowchart illustrating an example of a user authentication method using an OTG USB equipped with a fingerprint sensing function with a significantly improved fingerprint recognition rate according to the present invention. FIG. 3 illustrates a process in which a fingerprint image is acquired according to a user authentication method using an OTG USB equipped with a fingerprint sensing function with a significantly improved fingerprint recognition rate according to the present invention. 4 is a diagram showing a result of preprocessing and thinning a fingerprint image according to a user authentication method using an OTG USB equipped with a fingerprint sensing function with a significantly improved fingerprint recognition rate according to the present invention. FIG. 5 illustrates a process in which encryption is performed according to a user authentication method using an OTG USB equipped with a fingerprint sensing function with a significantly improved fingerprint recognition rate according to the present invention.

도 1을 참조하면, 상기 OTG USB(100)는 지문인식 센서(110), 상기 지문인식 센서(110)를 제어하는 센서 제어부(120), 상기 지문인식 센서(110) 이외의 다른 센서를 제어하는 기타 센서 제어부(121), 전원부(130), 제어 명령 저장부(140), 지문 정보가 저장되는 메모리(150), 외부와 유/무선 통신을 수행하는 통신부(160), 기타 주변 IC(170), 외부 신호 제어부(180), 및 CPU(190)를 포함한다. 도 1에 도시된 구성요소가 상기 OTG USB(100)의 필수구성요소는 아닐 수 있으며, 또한, 상기 OTG USB(100)는 도 1에 도시된 구성요소 이외의 구성요소를 더 포함할 수도 있다.1, the OTG USB 100 includes a fingerprint recognition sensor 110, a sensor control unit 120 for controlling the fingerprint recognition sensor 110, and a sensor for controlling other sensors than the fingerprint recognition sensor 110 A memory 150 in which fingerprint information is stored, a communication unit 160 which performs wired / wireless communication with the outside, and other peripheral ICs 170, An external signal control unit 180, and a CPU 190. [ 1 may not be an essential component of the OTG USB 100, and the OTG USB 100 may further include components other than the components shown in FIG.

이하에서는 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 지문 인식률이 현저히 향상된 지문센싱 기능이 탑재된 OTG USB를 이용한 사용자 인증 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a user authentication method using an OTG USB equipped with a fingerprint sensing function with a significantly improved fingerprint recognition rate according to the present invention will be described with reference to FIG. 1 to FIG.

먼저, 상기 지문인식 센서(110)를 통하여 지문이 입력되어(S110), 지문영상이 획득된다(S120). 도 3을 참조하면, 광학적 지문인식 센서를 통하여 지문영상이 획득되는 것을 알 수 있다. 그런 다음, 상기 OTG USB(100)는 지문 영상에 대한 전처리 과정을 수행한다(S130).First, a fingerprint is input through the fingerprint recognition sensor 110 (S110), and a fingerprint image is obtained (S120). Referring to FIG. 3, a fingerprint image is obtained through an optical fingerprint sensor. Then, the OTG USB 100 performs a preprocessing process on the fingerprint image (S130).

상기 전처리 과정(S130)은 상기 지문영상에 대해 히스토그램 평활화(Histogram Eqaulization) 및 메디언 필터링(Median Filtering)을 통하여 영상 잡음을 제거하는 과정을 포함할 수 있다. 그리고 상기 전처리 과정(S130)은 상기 지문영상에 대한 주향향 산출 단계 및 방향성 라플라시안(Laplacian)을 수행하여 이진화한 다음 메디언 필터링을 수행하는 단계를 더 포함할 수도 있다. The preprocessing step S130 may include removing image noise through histogram equalization and median filtering on the fingerprint image. In addition, the preprocessing step (S130) may further include a step of calculating a direction of incidence of the fingerprint image and performing directional Laplacian to binarize and then perform median filtering.

한편, 상기 전처리 과정(S130)은 상기 지문영상의 명암값의 평균과 분산을 통하여 상기 지문영상의 습한 정도를 결정하고, 상기 결정된 지문영상이 습한 것으로 판단되면 습한 정도를 고려하여 상기 지문영상의 융선 부분을 개선하고 상기 결정된 지문영상이 건조한 것으로 판단되면 건조 정도를 고려하여 상기 지문영상의 골 부분을 개선하는 것을 특징으로 할 수 있다.Meanwhile, the preprocessing step S130 determines the degree of wetness of the fingerprint image through the average and variance of the brightness values of the fingerprint image. If it is determined that the determined fingerprint image is wet, And if the determined fingerprint image is determined to be dry, the golfer can improve the valley of the fingerprint image in consideration of the drying degree.

상기 지문영상의 습한 정도를 결정하는 단계는, 상기 지문영상의 명암값의 평균과 분산을 통하여, 상기 지문영상의 융선의 두께 및 상기 지문영상의 융선의 외각 패턴을 이용하여 상기 지문영상의 습한 정도를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.The step of determining the degree of wetness of the fingerprint image may include determining a degree of wetness of the fingerprint image using a thickness of the ridge of the fingerprint image and an outer pattern of ridges of the fingerprint image, Based on the result of the determination.

예컨대, 지문영상이 습한 경우에는 지문영상에서 융선이 더 넓게 인식되며 손가락의 융선이 눌려지면서 수분이 퍼졌다가 손가락을 떼는 경우 수분의 응집력에 의하여 융선이 다시 줄어드는 형태로 지문 영상의 외각 패턴이 형성되어 융선이 불명확할 경우가 많다. 이 경우, 상기 OTG USB(100)는 습한 지문영상의 융선의 폭이 기준 폭을 넘어서는 정도와 기준 외각 패턴에서의 변화정도를 고려하여 융선 부분을 개선함으로써 보다 정확한 지문인식을 가능케할 수 있다.For example, when the fingerprint image is wet, the ridge is recognized more widely in the fingerprint image, and when the ridge of the finger is pressed, the moisture spreads, and when the finger is released, the ridge is reduced again due to the cohesive force of water, Ridges are often unclear. In this case, the OTG USB 100 can improve the accuracy of the fingerprint recognition by improving the ridge portion in consideration of the extent of the ridge width of the wet fingerprint image exceeding the reference width and the degree of change in the reference outline pattern.

반대로, 지문영상이 건조한 경우에는 지문영상의 폭이 좁을 수 밖에 없고 지문영상의 외곽에서의 변화정도가 적어 지문영상의 골 부분이 불명확한 경우가 많은데, 이 경우에 본 발명에 따른 OTG USB(100)는 앞서 살펴본 기준 폭 및 기준 외각 패턴에서의 변화를 고려하여 지문영상의 골 부분을 개선함으로써 보다 정확한 지문인식을 가능케할 수 있다.On the contrary, when the fingerprint image is dry, the width of the fingerprint image is inevitably narrow and the degree of change of the fingerprint image at the outer periphery is small. In such a case, the OTG USB 100 ) Can improve the accuracy of the fingerprint recognition by improving the bone part of the fingerprint image in consideration of the change in the reference width and the reference outline pattern.

본 발명에 따른 지문 인식률이 현저히 향상된 지문센싱 기능이 탑재된 OTG USB를 이용한 사용자 인증 방법은 상술한 다양한 잡음 제거 및 지문영상의 습한 정도의 고려를 통한 전처리 과정을 거치면서 지문 인식을 통한 사용자 인증을 수행함으로써 현저히 향상된 사용자 인증 정확도를 구현할 수 있다.The user authentication method using the OTG USB equipped with the fingerprint sensing function with the fingerprint sensing function according to the present invention is characterized in that the user authentication through the fingerprint recognition is performed through the preprocessing process by considering various degrees of noise and the wetness of the fingerprint image Thereby achieving significantly improved user authentication accuracy.

상기 지문영상에 대한 전처리가 완료되면, 상기 OTG USB(100)는 영상의 품질을 평가하고(S140), 품질이 불만족으로 판단되면 앞서 살펴본 S110 내지 S130 단계를 다시 수행하나, 품질이 만족으로 판단되면 상기 지문영상에 대한 특징점 추출 단계를 수행한다(S150).When the preprocessing of the fingerprint image is completed, the OTG USB 100 evaluates the quality of the image (S140). If it is determined that the quality is unsatisfactory, the steps S110 to S130 are repeated, A feature point extraction step for the fingerprint image is performed (S150).

상기 특징점 추출 단계(S150)는 상기 전처리된 지문영상의 지문 융선을 소정의 폭으로 세선화하고, 상기 세선화된 지문영상에서 잡음 특징점을 제거한 다음 상기 지문영상의 특징점을 추출하는 특징점 추출 단계를 포함할 수 있다. 도 4를 참조하면, 획득된 지문영상에 대하여 전처리가 수행됨에 따라 지문 영상이 보다 명확해진 것을 알 수 있고, 전처리 후 세선화 작업이 수행되면 지문의 융선이 일정 폭으로 세선화된 것을 알 수 있다.The feature point extracting step S150 includes a feature point extracting step of thinning the fingerprint ridge of the preprocessed fingerprint image to a predetermined width, removing noise feature points from the thumbnail fingerprint image, and then extracting feature points of the fingerprint image can do. Referring to FIG. 4, it can be seen that the fingerprint image becomes more clear as the preprocessing is performed on the obtained fingerprint image, and when the thinning process is performed after the preprocessing, the ridge of the fingerprint is thinned to a certain width .

특징점 추출 단계가 완료되면, 상기 OTG USB(100)는 추출된 특징점에 따라 지문을 분류한 다음(S160), 지문의 특징점 정보가 미리 저장되어 있는 데이터베이스를 탐색하고(S170), 매칭 작업을 수행하여(S180), 그 인증 결과를 출력(S190)할 수 있다. 상술한 지문 분류 및 데이터베이스 탐색을 통한 매칭 작업은 상기 OTG USB(100) 이외의 다른 디바이스에 의하여 수행될 수도 있다. 경우에 따라서 상기 OTG USB(100)는 추출된 특징점에 기초하여 미리 저장되어 있는 특징점 정보를 이용하여 자체 매칭작업을 수행하여(S180) 그 결과를 출력할 수도 있다(S190). 한편, 상술한 인증 결과는 사용자 인증의 실패 또는 성공을 의미할 수 있다.When the feature point extraction step is completed, the OTG USB 100 classifies the fingerprint according to the extracted feature points (S160), searches the database in which the feature point information of the fingerprint is stored in advance (S170), performs the matching operation (S180), and output the authentication result (S190). The matching operation through the above-described fingerprint classification and database search may be performed by a device other than the OTG USB 100. [ In operation S190, the OTG USB 100 may perform a self-matching operation using the minutia information stored in advance based on the extracted minutiae, and output the result (S190). On the other hand, the authentication result may mean failure or success of user authentication.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 OTG USB(100)는 끝점, 분기점, 중심점, 삼각주 등의 특징점을 추출하여 이진화한 다음 암호화하여 지문을 통한 사용자 인증을 수행할 수 있다. 이때, 암호화는 SEED 암호화 알고리즘, AES 암호화 알고리즘, DES 알고리즘 중 하나를 이용하여 수행될 수 있다. Referring to FIG. 5, the OTG USB 100 according to the present invention extracts feature points such as end points, bifurcations, center points, and deltas, and binarizes them, and encrypts the extracted feature points to perform user authentication through fingerprints. At this time, the encryption may be performed using one of the SEED encryption algorithm, the AES encryption algorithm, and the DES algorithm.

한편, 상기 OTG USB(100)는 암호화된 지문영상의 특징점 정보를 다른 디바이스로 전송할 수 있고, 외부 디바이스는 수신된 암호화된 특징점 정보를 복호하여 기 저장되어 있는 정보와 비교하여 사용자 인증 단계를 수행할 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 따른 OTG USB를 이용한 사용자 인증 방법은 암호화를 통한 보다 높은 보안성을 구현할 수 있다.On the other hand, the OTG USB 100 can transmit the minutia information of the encrypted fingerprint image to another device. The external device decrypts the received minutia information, compares the received minutia information with previously stored information, and performs the user authentication step . As described above, the user authentication method using the OTG USB according to the present invention can realize higher security through encryption.

도 6은 본 발명에 따른 지문 인식률이 현저히 향상된 지문센싱 기능이 탑재된 OTG USB를 이용한 사용자 인증 방법을 구현하기 위하여 실제로 제작된 OTG USB의 실제 사진을 나타낸다. 도 6을 참조하면, 상기 OTG USB(100)는 지문인식 센서(110)과 기타 구성요소들이 탑재된 PCB(200)로 구현된 것을 알 수 있다. 6 shows an actual photograph of the OTG USB actually manufactured to implement a user authentication method using the OTG USB equipped with a fingerprint sensing function with a significantly improved fingerprint recognition rate according to the present invention. Referring to FIG. 6, the OTG USB 100 is implemented as a PCB 200 on which a fingerprint recognition sensor 110 and other components are mounted.

도 7은 본 발명에 따른 지문 인식률이 현저히 향상된 지문센싱 기능이 탑재된 OTG USB를 이용한 사용자 인증 방법의 일예를 설명하기 위한 개념도이다. 참고로, 도 7의 현금 입출력 장치(300)는 본 발명에 따른 OTG USB(100)를 이용한 지문인식 결과를 수신하여 이용하는 외부 디바이스의 일예일뿐, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.FIG. 7 is a conceptual diagram for explaining an example of a user authentication method using an OTG USB equipped with a fingerprint sensing function with a significantly improved fingerprint recognition rate according to the present invention. For reference, the cash input / output device 300 of FIG. 7 is an example of an external device that receives and uses a fingerprint recognition result using the OTG USB 100 according to the present invention, but the scope of the present invention is not limited thereto.

현금 입출력 장치(300)를 통한 현금 입출력을 수행하고자 하는 경우, 상기 OTG USB(100)는 자체적으로 수행할 수 있는 근거리 무선 통신망의 유효 거리 이내에 현금 입출력 장치(300)가 위치하는지를 판단한다. 여기서, 근거리 무선 통신망은 와이파이망, 블루투스망, 지그비망 등일 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.When it is desired to perform cash input / output through the cash input / output device 300, the OTG USB 100 determines whether the cash input / output device 300 is located within the effective distance of the local wireless communication network that can be performed by itself. Here, the short-range wireless communication network may be a Wi-Fi network, a Bluetooth network, a ZigBee network, and the like, but the scope of the present invention is not limited thereto.

만약, 상기 현금 입출력 장치(300)가 무선 통신망의 유효 거리 이내에 위치하면, 상기 OTG USB(100)는 상기 근거리 무선 통신망을 통하여 상기 현금 입출력 장치(300)로 지문인식 결과를 바로 전송할 수 있다. 그러면, 상기 현금 입출력 장치(300)는 지문 인식 결과를 이용하여 사용자 인증을 수행하고, 사용자 인증이 성공적이면 현금을 출력할 수 있다.If the cash input / output device 300 is positioned within the effective range of the wireless communication network, the OTG USB 100 can directly transmit the fingerprint recognition result to the cash input / output device 300 through the short-range wireless communication network. Then, the cash input / output device 300 performs user authentication using the fingerprint recognition result, and can output cash if the user authentication is successful.

그러나, 상기 현금 입출력 장치가 상기 근거리 무선 통신망의 유효 거리 이내에 위치하지 않으면, 상기 OTG USB(100)는 이동 단말기(400)를 경유하여 상기 현금 입출력 장치(300)로 지문인식 결과를 전송할 수 있다. 그러면, 상기 현금 입출력 장치(300)는 지문 인식 결과를 이용하여 사용자 인증을 수행하고, 사용자 인증이 성공적이면 현금을 출력할 수 있다.However, if the cash input / output device is not located within the effective distance of the short-range wireless communication network, the OTG USB 100 can transmit the fingerprint recognition result to the cash input / output device 300 via the mobile terminal 400. Then, the cash input / output device 300 performs user authentication using the fingerprint recognition result, and can output cash if the user authentication is successful.

한편, 지문인식 경우 단말기는 도 7에서와 같이 이동단말기로 한정되는 것은 아니며, PC, 노트북 등 다양한 다른 종류의 전자기기일 수도 있다. 그리고 현금 입출력 장치(300)나 이동 단말기(400)로 전송되는 지문인식 결과는 앞서 살펴본 바와 같이 암호화되어 전송됨으로써, 본 발명에 따른 OTG USB(100)는 높은 보안성을 갖는 사용자 인증 기능을 제공할 수 있다.Meanwhile, in the case of fingerprint recognition, the terminal is not limited to the mobile terminal as shown in FIG. 7, and may be various other types of electronic devices such as a PC and a notebook computer. The fingerprint recognition result transmitted to the cash input / output device 300 or the mobile terminal 400 is encrypted and transmitted as described above, so that the OTG USB 100 according to the present invention provides a user authentication function with high security .

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. This is possible.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.

100: OTG USB 110: 지문인식 센서
120: 센서 제어부 121: 기타 센서 제어부
130: 전원부 140: 제어 명령 저장부
150: 메모리 160: 통신부
170: 기타 주변 IC 180: 외부 신호 제어부
190: CPU 200: PCB
300: 현금 입출력 장치 400: 이동 단말기100: OTG USB 110: Fingerprint sensor
120: sensor control unit 121: other sensor control unit
130: power supply unit 140: control command storage unit
150: memory 160:
170: Other peripheral IC 180: External signal control unit
190: CPU 200: PCB
300: Cash input / output device 400: Mobile terminal

Claims (5)

광학 지문 센서를 이용하여 지문영상을 획득하는 지문영상 획득 단계;
상기 지문영상에 대해 히스토그램 평활화(Histogram Eqaulization) 및 메디언 필터링(Median Filtering)을 통하여 영상 잡음을 제거하되, 상기 지문영상의 명암값의 평균과 분산을 통하여 상기 지문영상의 습한 정도를 결정하고, 상기 결정된 지문영상이 습한 것으로 판단되면 습한 정도를 고려하여 상기 지문영상의 융선 부분을 개선하고 상기 결정된 지문영상이 건조한 것으로 판단되면 건조 정도를 고려하여 상기 지문영상의 골 부분을 개선하는 것을 특징으로 지문영상 전처리 단계;
상기 전처리된 지문영상의 지문 융선을 소정의 폭으로 세선화하고, 상기 세선화된 지문영상에서 잡음 특징점을 제거한 다음 상기 지문영상의 특징점을 추출하는 특징점 추출 단계; 및
상기 추출된 지문영상의 특징점과 미리 저장되어 있는 지문의 특징점 정보를 비교하여 인증을 수행하는 사용자 인증 단계를 포함하는, 지문센싱 기능이 탑재된 OTG USB를 이용한 사용자 인증 방법.
A fingerprint image acquiring step of acquiring a fingerprint image using an optical fingerprint sensor;
The image processing method according to claim 1, wherein the image noise is removed through histogram equalization and median filtering on the fingerprint image, the degree of wetness of the fingerprint image is determined by averaging and variance of the brightness value of the fingerprint image, Wherein if the determined fingerprint image is determined to be wet, the ridge part of the fingerprint image is improved in consideration of the degree of wetness, and if the determined fingerprint image is determined to be dry, the score of the fingerprint image is improved in consideration of the degree of drying. A preprocessing step;
A feature point extracting step of thinning the fingerprint ridge of the preprocessed fingerprint image to a predetermined width, removing noise feature points from the thumbnail fingerprint image, and extracting feature points of the fingerprint image; And
And a user authentication step of comparing the minutiae point of the extracted fingerprint image with minutia information of a fingerprint stored in advance to perform authentication. The user authentication method using the OTG USB equipped with fingerprint sensing function.
제1항에 있어서, 상기 지문영상 전처리 단계는,
상기 지문영상에 대한 주향향 산출 단계 및 방향성 라플라시안(Laplacian)을 수행하여 이진화한 다음 메디언 필터링을 수행하는 것을 특징으로 하는, 지문센싱 기능이 탑재된 OTG USB를 이용한 사용자 인증 방법.
[2] The method of claim 1,
Wherein the step of calculating the orientation of the fingerprint image and the directional Laplacian are performed to binarize and then median filtering is performed.
제1항에 있어서, 상기 지문영상의 습한 정도를 결정하는 것은,
상기 지문영상의 명암값의 평균과 분산을 통하여, 상기 지문영상의 융선의 두께 및 상기 지문영상의 융선의 외각 패턴을 이용하여 상기 지문영상의 습한 정도를 결정하는 것을 특징으로 하는, 지문센싱 기능이 탑재된 OTG USB를 이용한 사용자 인증 방법.
The method of claim 1, wherein determining the degree of wetness of the fingerprint image comprises:
Wherein a wetness degree of the fingerprint image is determined using a thickness of the ridge of the fingerprint image and a ridge pattern of the fingerprint image through an average and a variance of the brightness values of the fingerprint image, User authentication method using OTG USB installed.
제1항에 있어서, 상기 사용자 인증 단계는,
상기 OTG USB 외부의 다른 디바이스에 의하여 수행되며,
상기 OTG USB를 이용한 사용자 인증 방법은,
상기 OTG USB에서 상기 추출된 지문영상의 특징점의 이진화 한 다음, SEED 암호화 알고리즘, AES 암호화 알고리즘, DES 알고리즘 중 하나를 이용하여 암호화하여 상기 다른 디바이스로 전송하는 단계; 및
상기 다른 디바이스에서, 상기 미리 저장되어 있는 지문의 특징점 정보와의 비교를 위하여, 상기 암호화된 특징점 정보 수신 및 복호하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 지문센싱 기능이 탑재된 OTG USB를 이용한 사용자 인증 방법.
2. The method according to claim 1,
Is performed by another device outside the OTG USB,
In the user authentication method using the OTG USB,
Encrypting the minutiae points of the extracted fingerprint image using the OTG USB, encrypting the minutiae points of the extracted fingerprint image using one of SEED encryption algorithm, AES encryption algorithm and DES algorithm, and transmitting the encryption to the other device; And
Further comprising receiving and decoding the encrypted minutia information for comparison with the minutia information of the previously stored fingerprint in the other device, Authentication method.
제4항에 있어서, 상기 OTG USB를 이용한 사용자 인증 방법은,
상기 다른 디바이스가 상기 OTG USB가 수행가능한 근거리 무선 통신의 유효 거리 이내에서 인식되면 상기 근거리 무선 통신을 통하여 상기 암호화된 특징점 정보를 상기 다른 디바이스로 바로 전송하고,
상기 다른 디바이스가 상기 근거리 무선 통신의 유효 거리 이내에서 인식되지 않으면 미리 등록된 또 다른 디바이스를 경유하는 유선 또는 무선 통신망을 통하여 상기 암호화된 특징점 정보를 상기 다른 디바이스로 전송하는 것을 특징으로 하는, 지문센싱 기능이 탑재된 OTG USB를 이용한 사용자 인증 방법.5. The method of claim 4, wherein the user authentication method using the OTG USB comprises:
If the other device recognizes the OTG USB within the effective distance of the short range wireless communication that can be performed by the OTG USB, transmits the encrypted minutia information to the another device through the short-
And transmits the encrypted minutia information to the another device via a wired or wireless communication network via another device registered in advance if the other device is not recognized within the effective distance of the short- User authentication method using OTG USB equipped with function.
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