特開 2024-155650 光学式鼻紋登録装置および鼻紋登録方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024155650

(43)【公開日】2024-10-31

(54)【発明の名称】光学式鼻紋登録装置および鼻紋登録方法

(51)【国際特許分類】

   A01K 11/00 20060101AFI20241024BHJP

   G06V 40/10 20220101ALI20241024BHJP

【ＦＩ】

A01K11/00 E

G06V40/10

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023091005

(22)【出願日】2023-06-01

(31)【優先権主張番号】10-2023-0051846

(32)【優先日】2023-04-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(71)【出願人】

【識別番号】313006692

【氏名又は名称】ユニオンコミュニティー シーオー エルティディ

【氏名又は名称原語表記】ＵＮＩＯＮＣＯＭＭＵＮＩＴＹ ＣＯ．，ＬＴＤ

(74)【代理人】

【識別番号】100082418

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 朔生

(74)【代理人】

【識別番号】100167601

【弁理士】

【氏名又は名称】大島 信之

(74)【代理人】

【識別番号】100201329

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 真二郎

(74)【代理人】

【識別番号】100220917

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 忠大

(72)【発明者】

【氏名】ベク、ヨン ヒュン

(72)【発明者】

【氏名】シン、ヨ シク

【テーマコード（参考）】

5B043

【Ｆターム（参考）】

5B043BA04

5B043DA06

5B043EA12

5B043FA07

(57)【要約】      （修正有）

【課題】動物の顔イメージと鼻紋イメージを光学式で獲得して鼻紋登録を処理できる動物の鼻紋認証に使われる鼻紋登録装置および鼻紋登録方法を提供する。
【解決手段】鼻紋イメージ獲得装置１１０は、カメラ部１１１、鼻紋センサ部１１３、操作部１１５、通信モジュール、プロセッサおよびメモリを含み、鼻紋イメージの獲得、鼻紋登録過程および鼻紋認証を遂行し、顔イメージを撮影する時に外部端末機の画面に顔－照尺を表示し、顔イメージ上の目と鼻ＡＮに一致するように顔－照尺を補正したり、鼻ＡＮイメージを撮影する時に画面に鼻ＡＮ－照尺を表示し、鼻ＡＮイメージ上の人中または鼻孔に一致するように鼻ＡＮ－照尺を補正する動作、および鼻紋イメージから特徴点データを抽出する動作を遂行する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部端末機と連結され、動物の鼻紋イメージを獲得できる鼻紋登録装置において、
鼻紋接触面に接触した鼻紋に対する鼻紋イメージを生成する鼻紋センサ部、
前方の動物を撮影して顔イメージと鼻イメージのうち選択された少なくとも一つを生成するカメラ部であって、前記顔イメージは動物の顔全体を撮影したものであり、前記鼻イメージは動物の鼻付近を撮影したものである、カメラ部、
鼻紋登録に関するコンピュータで読み取り可能な複数の命令語が保存されたメモリ、
および前記メモリに保存された命令語を実行できる一つ以上のプロセッサを含み、
前記プロセッサは、前記命令語を実行することによって、
前記顔イメージを撮影する時に前記外部端末機の画面に顔－照尺を表示し、前記顔イメージ上の目と鼻に一致するように前記顔－照尺を補正したり、前記鼻イメージを撮影する時に画面に鼻－照尺を表示し、前記鼻イメージ上の人中または鼻孔に一致するように前記鼻－照尺を補正する動作、
および前記鼻紋イメージから特徴点データを抽出する動作を遂行する、
鼻紋登録装置。

【請求項2】

前記メモリには、動物の目と鼻の幾何学的配置で分類した複数個の顔模様分類情報が保存され、鼻模様を基準として複数個の鼻模様分類が保存され、
前記プロセッサは前記命令語を実行することによって、前記複数個の顔模様分類のうち前記補正された顔－照尺が属する分類の識別コードを抽出し、前記複数個の鼻模様分類のうち前記補正された鼻－照尺が属する分類の識別コードを抽出する動作をさらに遂行する、
請求項１に記載の鼻紋登録装置。

【請求項3】

前記プロセッサは前記命令語を実行することによって、前記顔イメージと鼻イメージの中で選択された少なくとも一つ、特徴点データおよび前記識別コードを含む登録情報を生成して前記外部端末機に伝送して登録を要請する動作をさらに遂行する、
請求項２に記載の鼻紋登録装置。

【請求項4】

前記プロセッサは前記命令語を実行することによって、前記鼻紋イメージで人中を認識し、前記認識された人中が垂直に配置されるように前記鼻紋イメージを補正する動作をさらに遂行する、
請求項１に記載の鼻紋登録装置。

【請求項5】

前記鼻紋接触面の上部縁の全部または一部の領域に沿って前記鼻紋接触面より高く設けられて動物の鼻を前記鼻紋接触面に案内し、動物の鼻が接触する時に鼻を圧迫しない弾性のある素材のガイド部材をさらに含む、
請求項１に記載の鼻紋イメージ獲得装置。

【請求項6】

外部端末機と連結され、接触式鼻紋センサ部を具備して動物の鼻紋イメージを獲得できる鼻紋登録装置の鼻紋登録方法において、
カメラ部が前方の動物の顔全体を撮影して顔イメージを生成するものの、前記顔イメージを撮影する時に画面に顔－照尺を表示し、前記顔イメージ上の目と鼻に一致するように前記顔－照尺を補正する段階、
前記カメラ部が前記動物の鼻付近を撮影して鼻イメージを生成するものの、前記鼻イメージを撮影する時に画面に鼻－照尺を表示し、前記鼻イメージ上の人中または鼻孔に一致するように前記鼻－照尺を補正する段階、
および前記鼻紋センサ部に接触した鼻紋の鼻紋イメージを生成して前記鼻紋イメージから特徴点データを抽出する段階を含む、
鼻紋登録装置の鼻紋登録方法。

【請求項7】

メモリに動物の目と鼻の幾何学的配置で分類した複数個の顔模様分類情報が保存され、鼻模様を基準として複数個の鼻模様分類が保存される段階、
および前記複数個の顔模様分類のうち前記補正された顔－照尺が属する分類の識別コードを抽出し、前記複数個の鼻模様分類のうち前記補正された鼻－照尺が属する分類の識別コードを抽出する段階をさらに含む、
請求項６に記載の鼻紋登録装置の鼻紋登録方法。

【請求項8】

前記顔イメージと鼻イメージのうち選択された少なくとも一つ、特徴点データおよび前記識別コードを含む登録情報を生成して通信モジュールを通じて前記外部端末機に伝送して登録を要請する段階をさらに含む、
請求項７に記載の鼻紋登録装置の鼻紋登録方法。

【請求項9】

前記鼻紋イメージで人中を認識し、前記認識された人中が垂直に配置されるように前記鼻紋イメージを補正する段階をさらに含む、
請求項６に記載の鼻紋登録装置の鼻紋登録方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は動物の鼻紋認証に使われる鼻紋登録装置であって、動物の顔イメージと鼻紋イメージを光学式で獲得して鼻紋登録を処理できる鼻紋登録装置に関する。

【背景技術】

【0002】

多様な目的で、私たちの周囲の動物に対しても同一の動物であるかを認証する必要がある。例えば、伴侶犬をなくした場合、同種の多くの犬の中で自身の伴侶犬を確認することは非常に難しい。また、畜産農家で飼育する牛は、飼育および流通過程で管理番号が変わっていない同一の牛であるかを確認する必要があるが、単純に形態的に確認することは難しい。

【0003】

このような問題を解決するための方法として、牛の耳にＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグを装着する方法はすでに前々から使われてきており、愛玩用として飼育する子犬や猫にはマイクロチップを皮膚に挿入したり遺伝子情報を記録しておく方法が一般的に使われてきた。２０１３年からは伴侶動物登録制が施行されてマイクロチップや遺伝子情報の登録を政府で支援する。

【0004】

しかし、ＲＦＩＤタグは許諾なしに変えてつけても確認できない場合が多い。マイクロチップを使う方法は動物に副作用と苦痛を与えかねないが、何より容易に除去できるという短所がある。その反面、遺伝子情報を登録する方式は変形の可能性はないが直ちに確認できないという短所がある。

【0005】

最近鼻紋、すなわち動物の鼻のシワの紋様を利用して動物を認証する方法が提示されている。動物の鼻にはシワがあるが、このシワも人の指紋のように個体唯一性があるためである。鼻紋認証は鼻紋のイメージを獲得してそのシワなどの紋様での特徴を登録していて認証する方式である。

【0006】

従来の鼻紋認証のために鼻紋イメージを獲得する方式は、カメラを利用して鼻紋を直接撮影する方式（大韓民国公開特許第１０－２０１９－００６６３２３号参照）であった。しかし、鼻紋を単純にカメラで撮影する方式は直射光線だけでなく、周辺の照明の状態に非常に多くの影響を受けるため、鼻紋のシワの紋様を認識できる程度の解像度を有する鼻紋イメージを獲得することが容易でない。

【0007】

一方、大韓民国登録特許第１７０６３４５号はプリズムを利用した光学式の鼻紋認証装置を提示した。この方式は、指紋認識に使う光学式指紋獲得方式をそのまま適用したものである。鼻紋のパターンも指紋のように隆線と谷に区分され得るが、光学式鼻紋イメージの獲得は鼻紋を照らす光が隆線と谷で他の光学的処理を遂行するという点を利用するものである。

【0008】

該当特許はプリズムを利用するという程度を提示している。しかし、該当特許が提示した光学式鼻紋イメージの獲得方式によってもシワの紋様などを認識できる鼻紋イメージを獲得することは容易でない。それは動物の鼻が湿っているため鼻紋の谷に水や油が満たされて鼻紋の谷で隆線と類似する光学的処理が起きて隆線と谷が区分されなくなり、全体的に黒いまたは全体的に明るいイメージとなるためである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】韓国登録特許第１０－１７０６３４５号公報（愛玩犬の管理のための鼻紋認識処理装置）

【特許文献2】韓国公開特許第１０－２０１９－００６６３２３号公報（鼻紋撮影システム）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

本発明の目的は、動物の鼻紋認証に使われる鼻紋登録装置であって、動物の顔イメージと鼻紋イメージを光学式で獲得して鼻紋登録を処理できる鼻紋登録装置および鼻紋登録方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

前記目的を達成するために、本発明に係る鼻紋登録装置は外部端末機と連結され、動物の鼻紋イメージを獲得することができる。本発明の鼻紋登録装置は鼻紋センサ部、カメラ部、メモリおよび一つ以上のプロセッサを含む。

【0012】

鼻紋センサ部は鼻紋接触面に接触した鼻紋に対する鼻紋イメージを生成し、カメラ部は前方の動物を撮影して顔イメージと鼻イメージのうち選択された少なくとも一つを生成する。ここで、前記顔イメージは動物の顔全体を撮影したものであり、前記鼻イメージは動物の鼻付近を撮影したものである。メモリには鼻紋登録に関するコンピュータで読み取り可能な複数の命令語が保存される。

【0013】

一つ以上のプロセッサは前記メモリに保存された命令語を実行することによって、前記顔イメージを撮影する時に前記外部端末機の画面に顔－照尺を表示し、前記顔イメージ上の目と鼻に一致するように前記顔－照尺を補正したり、前記鼻イメージを撮影する時に画面に鼻－照尺を表示し、前記鼻イメージ上の人中または鼻孔に一致するように前記鼻－照尺を補正する動作、および前記鼻紋イメージから特徴点データを抽出する動作を遂行する。

【0014】

他の実施例により、前記プロセッサは前記命令語を実行することによって、前記顔イメージと鼻イメージ、特徴点データおよび前記識別コードを含む登録情報を生成して前記外部端末機に伝送して登録を要請する動作をさらに遂行できる。

【0015】

動物の模様の認識および分類
実施例により、前記メモリには、動物の目と鼻の幾何学的配置によって分類した複数個の顔模様分類情報が保存され、鼻模様を基準として複数個の鼻模様分類が保存され得る。前記プロセッサは前記命令語を実行することによって、前記複数個の顔模様分類のうち前記補正された顔－照尺が属する分類の識別コードを抽出し、前記複数個の鼻模様分類のうち前記補正された鼻－照尺が属する分類の識別コードを抽出する動作をさらに遂行できる。

【0016】

他の実施例により、前記プロセッサは前記命令語を実行することによって、前記鼻紋イメージで人中を認識し、前記認識された人中が垂直に配置されるように前記鼻紋イメージを補正する動作をさらに遂行できる。

【0017】

さらに他の実施例により、本発明の鼻紋登録装置は弾性のある素材のガイド部材をさらに含むことができる。ガイド部材は前記鼻紋接触面の上部縁の全部または一部の領域に沿って前記鼻紋接触面より高く設けられて動物の鼻を前記鼻紋接触面に案内して動物の鼻が接触する時に圧迫を受けないようにする。

【0018】

鼻紋登録方法
本発明は鼻紋登録装置の鼻紋登録方法にも及ぼす。本発明の鼻紋登録方法はカメラ部が前方の動物の顔全体を撮影して顔イメージを生成するものの、前記顔イメージを撮影する時に画面に顔－照尺を表示し、前記顔イメージ上の目と鼻に一致するように前記顔－照尺を補正する段階と、前記カメラ部が前記動物の鼻付近を撮影して鼻イメージを生成するものの、前記鼻イメージを撮影する時に画面に鼻－照尺を表示し、前記鼻イメージ上の人中または鼻孔に一致するように前記鼻－照尺を補正する段階と、前記鼻紋センサ部に接触した鼻紋の鼻紋イメージを生成して前記鼻紋イメージから特徴点データを抽出する段階を含む。

【発明の効果】

【0019】

本発明の鼻紋イメージ獲得装置は光屈折器を利用する光学式で鼻紋イメージを獲得することができる。

【0020】

また、本発明の鼻紋登録装置はカメラ部を具備して鼻紋と共に登録する顔イメージ、鼻イメージを生成することができ、顔イメージまたは鼻イメージから模様の特徴を抽出して共に登録することができる。本発明は鼻紋の特徴ではなく動物の顔や鼻の幾何学的模様の特徴で複数個に分類することによって鼻紋認証過程で模様の特徴で１次分類する過程を経ることによって、鼻紋認証に所要する時間を減らすことによって認証効率を上げることができる。

【0021】

伴侶動物を含んで鼻紋認証が必要な動物の数は数百万～数千万匹に該当し得るため、単純に鼻紋イメージから抽出した特徴点データで鼻紋認証を遂行する場合の非効率的な問題を解決する。例えば、捨て犬を発見した場合に、模様の特徴で１次分類を遂行した後、１次分類されたリストの中で鼻紋認証を遂行すれば比較しなければならないデータの数が顕著に減らされ得る。

【0022】

また、顔イメージ、鼻イメージだけでなく、鼻紋イメージを一定の基準形態に補正することによって、鼻紋認証や顔認証などを遂行する時に映像処理のエラーを減らし、映像処理を容易にすることによって鼻紋認証の効率を上げる。

【0023】

本発明の鼻紋登録装置は接触式で鼻紋イメージを獲得する過程でガイド部材を使って動物の鼻を鼻紋接触面に案内するとともに、動物の鼻が圧迫されて痛みを起こすことが起こらないようにする。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本発明の一実施例に係る鼻紋イメージ獲得装置を図示した図面である。

【図2】光屈折器を使う鼻紋センサ部の構成図である。

【図3】本発明の鼻紋イメージ獲得装置のブロック図である。

【図4】図１の鼻紋イメージ獲得装置に鼻紋が接触した状態でｘ－ｘ′で切開した断面図である。

【図5】本発明の鼻紋イメージ獲得装置の鼻紋登録手続きを説明するフローチャートである。

【図6】画面に表示される顔－照尺の一例を図示した図面である。

【図7】画面に表示される鼻－照尺の一例を図示した図面である。

【図8】鼻紋イメージの一例を図示した図面である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下では、図面を参照して本発明を詳細に説明する。

【0026】

図１～図３を参照すると、本発明の鼻紋イメージ獲得装置１１０はカメラ部１１１、鼻紋センサ部１１３、操作部１１５、通信モジュール３０１、プロセッサ３１０およびメモリ３３０を含み、鼻紋イメージの獲得、鼻紋登録過程および鼻紋認証を遂行する。

【0027】

鼻紋イメージ獲得装置１１０は携帯型ケース１１９を具備して携帯型で具現されることが好ましい。ケース１１９は図１のように使用者が把持して携帯できる取っ手１１９ａが設けられた携帯型が好ましいが、壁付着型、デスクトップの形状だけでなく、底に立っているスタンドの形態も可能である。例えば、図１に図示されたように、ケース１１９は「┐」の形状で折れた下側に取っ手１１９ａが設けられた、いわゆる「拳銃（Ｇｕｎ）」の形状であってもよい。ケース１１９の一側には鼻紋センサ部１１３の鼻紋接触面１１３ａが露出し、鼻紋接触面１１３ａの、に動物の鼻紋ＡＮ接触を案内するガイド部材１１７が設けられる。

【0028】

カメラ部１１１はプロセッサ３１０の制御により前方の被写体（動物の顔）を撮影してデジタルイメージを生成する。カメラ部１１１で生成するイメージには、動物の顔全体を撮影した「顔イメージ」、および／または動物の鼻付近を撮影した「鼻イメージ」が含まれ得る。図６の（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は顔イメージの例であり、図７の（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は鼻イメージの例である。以下で説明するように、使用者が操作部１１５を操作して制御する場合に、プロセッサ３１０はその制御によりカメラ部１１１に前方の被写体に対するイメージを撮影するように制御する。使用者は外部端末機１３０の画面１３１に表示される映像を見ながら撮影し、撮影結果を確認することができる。本発明のカメラ部１１１は「顔イメージ」と「鼻イメージ」を生成するが鼻紋イメージを生成しはしない。

【0029】

鼻紋センサ部１１３は、鼻紋が鼻紋接触面１１３ａに直接接触する接触式鼻紋イメージ生成装置である。鼻紋センサ部１１３は、光学方式を含んで接触方式で鼻紋イメージを獲得する装置であれば如何なるものでもよい。図２の鼻紋センサ部１１３は鼻紋が直接接触する光屈折器２０１と、光屈折器２０１で鼻紋イメージの獲得用光を出射する内部光源２０３、光屈折器２０１から出射される鼻紋映像をイメージセンサ２０７に結像するレンズ２０５と、デジタル鼻紋イメージを最終生成するイメージセンサ２０７を含み、プロセッサ３１０により制御される。

【0030】

動物の鼻、すなわち鼻紋を鼻紋接触面１１３ａに接触することを本発明では「鼻紋入力」という。動物の鼻が鼻紋接触面１１３ａに接触すると、鼻紋センサ部１１３の内部光源２０３で光屈折器２０１の鼻紋接触面１１３ａに向かって光を照らす。光屈折器２０１で照射された光は、鼻紋接触面１１３ａで反射、屈折、散乱される過程で鼻紋によって鼻紋映像に変換される。鼻紋映像は光屈折器２０１の出射面２０１ｂを通じて出射してレンズ２０５に入射する。図２のような散乱式鼻紋センサ部１１３で、内部光源２０３から出射して直角または全反射のための臨界角より小さい角度で鼻紋接触面１１３ａに入射する光は、鼻紋の島（Ｉｓｌａｎｄ、ＡＮ２）が接触した部分と川（Ｒｉｖｅｒ、ＡＮ３）が接触した部分で他の光学プロセスを経ながら鼻紋映像に変わる。鼻紋映像はレンズ２０５によりイメージセンサ２０７に結像される。イメージセンサ２０７は鼻紋映像をデジタル鼻紋イメージに変換して出力することによって、鼻紋接触面１１３ａに接触した鼻紋ＡＮの鼻紋イメージを獲得する。

【0031】

操作部１１５はカメラ部１１１の撮影または鼻紋センサ部１１３の動作を開始する制御命令を使用者から入力を受けるための手段であって、ボタンや引き金のような操作手段などが該当し得る。プロセッサ３１０は操作部１１５の操作に対応して予め設定された命令を遂行する。

【0032】

ケース１１９の外面で、鼻紋接触面１１３ａを囲む縁のうち下部縁領域を除いた部分（上部縁および両側縁）にガイド部材１１７が設けられる。ガイド部材１１７は動物の鼻ＡＮが鼻紋接触面１１３ａを逸脱することなく鼻紋接触面１１３ａに正確に位置できるように案内する。また、ガイド部材１１７はシリコンのように弾性のある素材で製作されることによって、動物が鼻を接触するときに鼻を圧迫せず動物が痛みを感じないようにする。

【0033】

図１および図４を参照すると、ガイド部材１１７は鼻紋接触面１１３ａより高く形成されることによって、鼻紋接触面１１３ａに接触した動物の鼻ＡＮが上側や両側に滑って鼻紋接触面１１３ａを離脱しないようにする。また、鼻紋イメージは動物の鼻ＡＮの形状の中で少なくとも鼻孔と鼻孔の間の空間を捕らえなければならず、鼻ＡＮの上の部分が鼻紋接触面１１３ａから外れてはならない。

【0034】

ガイド部材１１７は鼻紋接触面１１３ａの上辺縁（全体または一部領域）に配置され得、付加的に鼻紋接触面１１３ａの両側辺の縁（全体または一部）にも設けられ得る。例えば、図１および図４は、真ん中が高い丘状のガイド部材１１７が鼻紋接触面１１３ａの上辺縁全体と両側辺の縁のうち上部に沿って配置された例を図示している。また、ガイド部材１１７は鼻紋接触面１１３ａに向かって傾斜面１５１で形成されて動物の鼻ＡＮが鼻紋接触面１１３ａに接触する時、動物の鼻ＡＮを鼻紋接触面１１３ａに案内することができる。

【0035】

鼻紋接触面１１３ａの下辺の縁にはガイド部材を配置しない。換言すると、ケース１１９の外面のうち鼻紋接触面１１３ａの下側部分は鼻紋接触面１１３ａと同じ高さであるか鼻紋接触面１１３ａより少し低い高さで具現されなければならない。図４のように、鼻紋接触面１１３ａの両側縁の下の部分にもガイド部材を配置しない方が良い。すなわち、ケース１１９の外面のうち鼻紋接触面１１３ａの両側の下の部分は鼻紋接触面１１３ａと同じ高さであるか鼻紋接触面１１３ａより少し低い高さで具現された方が良い。図１および図４のように、鼻紋接触面１１３ａの下方および両側の下の部分が鼻紋接触面１１３ａより少し高く具現されてもよいが、このような構造の高さがガイド部材１１７のように動物の鼻ＡＮが滑ることを防止したり進路を妨害する高さになってはならない。

【0036】

通信モジュール３０１は外部端末機１３０またはサーバー（図示されず）と連結する通信手段であって、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）のような有線インターフェースであってもよく、ブルートゥース（登録商標）や無線ＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ）のような無線インターフェースであってもよい。例えば、通信モジュール３０１がＵＳＢで具現されることによって、鼻紋イメージ獲得装置１１０と外部端末機１３０が有線ケーブルを通じて直接連結された場合には、鼻紋イメージ獲得装置１１０は外部端末機１３０から動作電源が提供され得る。もし、通信モジュール３０１が無線インターフェースで具現された場合には、鼻紋イメージ獲得装置１１０はバッテリーのような自体動作電源を具備しなければならない。

【0037】

プロセッサ３１０はメモリ３３０に保存された命令語を遂行して本発明の鼻紋イメージ獲得装置１１０の全般的な動作を制御する。プロセッサ３１０は一つまたはそれ以上のプロセッサで具現され得る。プロセッサ３１０は鼻紋イメージ獲得装置１１０の多様な機能を遂行しデータを処理するために、メモリ３３０に保存された多様なソフトウェアプログラムおよび／または命令語セットを実行する。

【0038】

メモリ３３０は運営体制を含んで鼻紋イメージ獲得装置１１０の動作に必要な多様な情報、データ、命令語、ソフトウェアなどを保存する。メモリ３３０は揮発性メモリまたは不揮発性メモリのうち少なくとも一つまたはこれらの組み合わせを含み、一つ以上のコンピュータ－読み取り可能な保存媒体を含むことができる。メモリ３３０はフラッシュメモリタイプ（ｆｌａｓｈ ｍｅｍｏｒｙ ｔｙｐｅ）、ハードディスクタイプ（ｈａｒｄ ｄｉｓｋ ｔｙｐｅ）、マルチメディアカードマイクロタイプ（ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｃａｒｄ ｍｉｃｒｏ ｔｙｐｅ）、カードタイプのメモリ（例えばＳＤまたはＸＤメモリなど）、ラム（ＲＡＭ、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ロム（ＲＯＭ、Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、磁気メモリ、磁気ティスク、光ディスクのうち少なくとも一つのタイプの保存媒体を含むことができる。また、メモリ３３０はインターネット（ｉｎｔｅｒｎｅｔ）上で保存機能を遂行するウェブストレージ（ｗｅｂ ｓｔｏｒａｇｅ）またはクラウドサーバーに対応し得る。

【0039】

メモリ３３０には本発明の鼻紋登録および／または鼻紋認証動作遂行のための命令語集合またはソフトウェア（またはアプリケーション）である、センサ制御モジュール３３１、特徴点抽出モジュール３３３、模様認識モジュール３３５および登録処理モジュール３３７が保存される。センサ制御モジュール３３１、特徴点抽出モジュール３３３、模様認識モジュール３３５および登録処理モジュール３３７それぞれは、プロセッサ３１０により実行されながら一つのハードウェア構成のように動作し、以下でもハードウェア構成のようにその動作を説明する。一方、これら命令語セットまたはアプリケーションはメモリ３３０に予め保存されるか、クラウドサーバーから受信して保存される。

【0040】

センサ制御モジュール３３１はカメラ部１１１および鼻紋センサ部１１３の制御に関するもので、カメラ部１１１が顔イメージまたは鼻イメージを生成するようにしたり鼻紋センサ部１１３が鼻紋接触面１１３ａに接触した鼻紋ＡＮの鼻紋イメージを生成するようにする。

【0041】

特徴点抽出モジュール３３３は映像処理に関するもので、鼻紋センサ部１１３が生成した鼻紋イメージから特徴点データを抽出する。鼻紋イメージでの特徴点は動物の鼻紋で個別の島（またはＣｅｌｌ）の形態的特徴だけでなく、島の間の形態的配置に関する相関関係情報を含まなければならない。

【0042】

模様認識モジュール３３５は映像処理に関する人工知能アルゴリズムであって、カメラ部１１１が生成した顔イメージまたは鼻イメージで模様の特徴を人工知能アルゴリズムを利用して抽出する。模様の特徴には顔イメージから抽出した二つの目と鼻の間の幾何学的配置関係、鼻イメージから抽出した鼻の色相、鼻の形状（外観の模様、鼻孔の模様と大きさ）と鼻の大きさなどが含まれる。したがって、模様認識モジュール３３５が処理する模様は鼻紋パターンではない。鼻紋パターンは特徴点抽出モジュール３３３が処理する。

【0043】

二つの目と鼻の間の幾何学的配置は、顔イメージで目と鼻の位置を確認した後、その目と鼻の間のピクセル間距離を計算して二つの目の間の距離（ｄ１）と二つの目と鼻の間の距離（ｄ２）の割合で求める。鼻と鼻孔の外観の模様は鼻イメージから鼻や鼻孔の外郭線を抽出した後、その模様の特徴を抽出する。

【0044】

動物の模様の特徴で動物を認証することはできないが、模様の特徴を基準として動物を分類することができる。例えば動物の目と鼻の間の配置は動物ごとに少しずつ異なるので、動物の二つの目と鼻が作る三角形の形態で動物たちを分類することができる。このような分類は動物認証時間を短縮できるため、登録された動物の数が多いほど有用であり、捨て犬を認証する時のように他の情報を使用者から入力を受けることができない場合に有用である。模様認識モジュール３３５は動物の顔模様および／または鼻模様の特徴に予め設定した体系で分類した識別コードを付与することができる。

【0045】

実施例により、模様認識モジュール３３５は認証対象である動物を分類するために、複数個の動物模様テンプレートまたはそれに対応する分類体系を具備することができる。模様テンプレートは個別的に識別番号が付与されているので、認証中である動物の顔模様の特徴や鼻模様の特徴が複数個の模様テンプレートのうち一つと一致することになると、該当動物のその一致したテンプレートの識別番号でマッピングされ分類される。本発明が提示する模様テンプレートは非常に単純化された動物模様または鼻模様であって、以下で説明する顔－照尺Ｇ１、Ｇ１ａと鼻－照尺Ｇ２、Ｇ２ａも模様テンプレートの一例である。

【0046】

登録処理モジュール３３７は対象動物を認証するために必要な登録情報を生成して外部端末機１３０に提供することによって、登録対象動物を外部端末機１３０やサーバーに登録するための手続きの一部を外部端末機１３０とともに遂行する。登録処理モジュール３３７が遂行する登録手続きは以下で再び説明する。登録処理モジュール３３７が外部端末機１３０に提供する登録情報には、特徴点抽出モジュール（３３３）が生成した特徴点データが含まれ、実施例により、カメラ部１１１が生成した鼻イメージおよび／または顔イメージを含むことができる。登録処理モジュール３３７は模様認識モジュール３３５が鼻イメージおよび／または顔イメージから抽出した模様の特徴（またはその模様の特徴で分類した識別コード）も登録情報に含むことができる。

【0047】

動物の鼻紋を登録する方法（図５～図７）
本発明で動物登録のための手続きは登録処理モジュール３３７により制御される。プロセッサ３１０は登録処理モジュール３３７による図５の各段階を遂行することで動物登録情報を生成する。

【0048】

＜顔イメージの生成：Ｓ５０１＞
登録手続きが開始されると、カメラ部１１１は前方を撮影する。カメラ部１１１が映像を撮影すると、プロセッサ３１０は通信モジュール３０１を利用して動画を外部端末機１３０に提供する。この時、図６の（ａ）のように、外部端末機１３０の画面１３１には顔イメージ撮影のための顔－照尺Ｇ１が表示される。

【0049】

ここで、顔－照尺Ｇ１は顔イメージを撮影する時に画面１３１に表示されて動物の目と鼻のうち少なくとも一つを一致させるように案内する照尺であって、顔イメージの基本的な解像度を確保するために使う。図６の（ｂ）のように、動物の顔ｘ１を撮影する時に画面１３１に顔－照尺Ｇ１を表示して動物の目と鼻を顔－照尺Ｇ１に略一致させると、ある程度一定の大きさと解像度の顔イメージを確保することができる。

【0050】

以後、操作部１１５の操作があれば、カメラ部１１１は映像をキャプチャーして顔イメージを生成する。

【0051】

＜顔イメージの補正：Ｓ５０３＞
模様認識モジュール３３５は顔イメージで動物の目と鼻が顔－照尺Ｇ１と一致するかを判断し、一致しなければ顔－照尺Ｇ１を顔イメージの目と鼻に合わせて変形する。この時、模様認識モジュール３３５は人工知能アルゴリズムを利用して顔イメージで動物の目と鼻を認識し、認識された目と鼻に合わせて顔－照尺Ｇ１を一致させて変形させる。

【0052】

図６は、顔－照尺Ｇ１を利用して顔イメージを補正する例を図示している。顔－照尺Ｇ１に一致させようとしても、図６の（ｂ）でのように、一部のみ一致させざるを得ない場合がある。このような場合、模様認識モジュール３３５は人工知能アルゴリズムを利用して動物の顔ｘ１の目と鼻を認識し、図６の（ｃ）のように顔－照尺Ｇ１ａを変形して認識された目と鼻に合わせる。もし、認識された目と鼻に合わせた顔－照尺Ｇ１ａが図６の（ｃ）のように傾いていれば、模様認識モジュール３３５は顔イメージを回転させて傾いた顔－照尺Ｇ１ａを立てて図６の（ｄ）のように補正する。

【0053】

傾いた顔－照尺Ｇ１ａを立てて図６の（ｄ）のように補正することになると、動物－顔イメージが一つの統一された形態を有することになって動物認証過程で映像処理を容易にする。

【0054】

＜鼻イメージの生成：Ｓ５０５＞
顔イメージの補正が完了するか操作部１１５の追加的な操作があれば、図７の（ａ）のように、外部端末機１３０の画面１３１には鼻イメージの撮影のための鼻－照尺Ｇ２が表示される。

【0055】

鼻－照尺Ｇ２は鼻イメージを撮影する時に表示されて動物の鼻の人中および／または鼻孔を一致させるように案内される照尺であって、同様に鼻イメージの基本的な解像度を確保するために使う。図７の（ｂ）でのように、動物の鼻ｘ２部分を撮影する時に画面１３１に鼻－照尺Ｇ２を表示して動物の鼻孔の間の人中と鼻孔を鼻－照尺Ｇ２に略一致させると、ある程度一定の大きさと解像度の鼻イメージを確保することができる。鼻－照尺の他の例としては、二つの鼻孔に対応する二つの円で表示されてもよい。

【0056】

以後、操作部１１５の操作があれば、カメラ部１１１は鼻イメージを生成する。

【0057】

＜鼻イメージの補正：Ｓ５０７＞
模様認識モジュール３３５は鼻イメージで動物の鼻ｘ２の認証と鼻孔が鼻－照尺Ｇ２と一致するかを判断し、一致しなければ鼻－照尺Ｇ２の姿勢を人中と鼻孔に合わせて変形する。

【0058】

図７は、鼻－照尺Ｇ２を利用して鼻イメージを補正する例を図示している。鼻－照尺Ｇ２を動物の鼻に一致させようとする時、図７の（ｂ）のように方向を一致させることはできない場合がある。このような場合に模様認識モジュール３３５は人工知能アルゴリズムを利用して動物の鼻ｘ２の人中と鼻孔を認識し、図７の（ｃ）のように鼻－照尺Ｇ２ａを変形して認識された人中または鼻孔に合わせる。もし、認識された人中と鼻孔に合わせた鼻－照尺Ｇ２ａが図７の（ｃ）のように傾いていれば、模様認識モジュール３３５は鼻イメージを回転させて傾いた鼻－照尺Ｇ２ａを立てて図７の（ｄ）のように補正する。

【0059】

傾いた鼻－照尺Ｇ２ａを立てて図７の（ｄ）のように補正することになると、動物－鼻イメージが一つの統一された形態を有することになって動物認証過程で映像処理を容易にする。

【0060】

＜模様の特徴の抽出：Ｓ５０９＞
鼻イメージが生成され鼻－照尺Ｇ２の補正が完了すると、模様認識モジュール３３５は鼻イメージおよび／または顔イメージで模様の特徴を抽出する。

【0061】

例えば、模様認識モジュール３３５は目と鼻の幾何学的配置模様を基準として複数個の顔模様分類を有することができ、鼻模様を基準として複数個の鼻模様分類を有することができる。複数個の顔模様分類それぞれは分類を代表する顔－照尺を使用することができ、複数個の鼻模様分類それぞれは分類を代表する鼻－照尺を使うことができる。

【0062】

したがって、Ｓ５０３で補正された顔－照尺Ｇ１ａが確定すると、動物の顔が予め設定された複数個の顔模様分類のうちいずれに属するかを判断することができる。もし、顔模様分類中に動物の顔と一致したものがなくても、模様認識モジュール３３５は最も類似する分類をマッチングさせることになる。Ｓ５０７段階で補正された鼻－照尺Ｇ２ａが確定されると、動物の鼻模様が予め設定された複数個の鼻模様分類のうちいずれに属するかを判断することができる。もし、鼻模様分類が動物の鼻模様と一致したものがなくても、模様認識モジュール３３５は最も類似する分類をマッチングさせることになる。

【0063】

＜鼻紋イメージの獲得および補正：Ｓ５１１＞
鼻イメージが生成され、鼻－照尺Ｇ２の補正が完了したり使用者が操作部（１１５）を操作すると、センサ制御モジュール３３１により鼻紋イメージ獲得過程が開始される。センサ制御モジュール３３１は鼻紋センサ部１１３に鼻紋接触面１１３ａに接触した鼻紋の鼻紋イメージを生成するように制御する。

【0064】

鼻紋イメージが生成されると、模様認識モジュール３３５は鼻紋イメージで人中と鼻孔を認識した後、もし人中が傾いていれば人中が垂直に配置されるように鼻紋イメージの姿勢を補正する。この時、鼻紋イメージで人中と鼻孔を認識する動作に人工知能アルゴリズムが使われる。

【0065】

図８は鼻紋イメージを図示したものであって、（ａ）はカメラ部１１１が生成した鼻紋イメージであり、（ｂ）は特徴点抽出モジュール３３３が特徴点データを抽出するために映像処理を遂行した鼻紋イメージである。鼻紋イメージの姿勢の補正はカメラ部１１１が生成した鼻紋イメージを使ってもよく、下記のＳ５１３段階中に特徴点抽出モジュール３３３が映像処理した鼻紋イメージに対して遂行してもよい。

【0066】

＜特徴データ抽出：Ｓ５１３＞
特徴点抽出モジュール３３３は鼻紋センサ部１１３が生成した鼻紋イメージから特徴点データを抽出する。鼻紋イメージ登録のためには複数個の鼻紋イメージを獲得下女特徴点データを抽出して相互比較することによって特徴点データのエラーを最小化した方が良い。

【0067】

＜登録情報の生成：Ｓ５１５＞
登録処理モジュール３３７は一連の手続きが遂行されることによって獲得した、鼻イメージおよび／または顔イメージ、鼻紋イメージ、特徴点データ、模様の分類情報（またはその識別コード）を含む登録情報を生成し、外部端末機１３０に登録情報を提供して登録を要請する。

【0068】

特徴点データだけでなく他の登録情報も同様に鼻紋認証段階で使われ得る。例えば、すべての伴侶動物たちがすべて登録されるのであれば数百万～一千万匹以上が登録されるであろうし、伴侶犬だけでも数百万匹となるであろう。もし、捨て犬が発生して認証が必要な場合、捨て犬から抽出した鼻紋の特徴点データは数百万のデータと比較されなければならない。この時、各種の異なる登録情報は登録情報を多様な方式で分類するため、認証段階で分類が遂行されて鼻紋認証過程が効率的に進行され得る。

【0069】

以上の方法で鼻紋イメージ獲得装置１１０による本発明の登録手続きが遂行される。一方、実施例により、Ｓ５０１およびＳ５０３による顔イメージ生成動作とＳ５０５およびＳ５０７による鼻イメージ生成動作のうちいずれか一つのみを遂行してもよい。この場合、Ｓ５０９は生成された顔イメージまたは鼻イメージに対して遂行される。

【0070】

以上では本発明の好ましい実施例について図示し説明したが、本発明は前述した特定の実施例に限定されず、請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく当該発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって多様な変形実施が可能であることは言うまでもなく、このような変形実施は本発明の技術的思想や展望から個別的に理解されてはならないであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【手続補正書】

【提出日】2024-09-26

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部端末機と連結され、動物の鼻紋イメージを獲得できる鼻紋登録装置において、
鼻紋接触面に接触した鼻紋に対する鼻紋イメージを生成する鼻紋センサ部、
前方の動物を撮影して顔イメージと鼻イメージのうち選択された少なくとも一つを生成するカメラ部であって、前記顔イメージは動物の顔全体を撮影したものであり、前記鼻イメージは動物の鼻付近を撮影したものである、カメラ部、
鼻紋登録に関するコンピュータで読み取り可能な複数の命令語が保存されたメモリ、
および前記メモリに保存された命令語を実行できる一つ以上のプロセッサを含み、
前記メモリには、動物の目と鼻の幾何学的配置で分類した複数個の顔模様分類情報が保存され、鼻模様を基準として複数個の鼻模様分類が保存され、
前記プロセッサは、前記命令語を実行することによって、
前記顔イメージを撮影する時に前記外部端末機の画面に顔－照尺を表示し、前記顔イメージ上の目と鼻に一致するように前記顔－照尺を補正したり、前記鼻イメージを撮影する時に画面に鼻－照尺を表示し、前記鼻イメージ上の人中または鼻孔に一致するように前記鼻－照尺を補正する動作、
および前記鼻紋イメージから特徴点データを抽出する動作を遂行し、
前記プロセッサは前記命令語を実行することによって、前記複数個の顔模様分類のうち前記補正された顔－照尺が属する分類の識別コードを抽出し、前記複数個の鼻模様分類のうち前記補正された鼻－照尺が属する分類の識別コードを抽出する動作をさらに遂行する、
鼻紋登録装置。

【請求項2】

前記プロセッサは前記命令語を実行することによって、前記顔イメージと鼻イメージの中で選択された少なくとも一つ、特徴点データおよび前記識別コードを含む登録情報を生成して前記外部端末機に伝送して登録を要請する動作をさらに遂行する、
請求項１に記載の鼻紋登録装置。

【請求項3】

前記プロセッサは前記命令語を実行することによって、前記鼻紋イメージで人中を認識し、前記認識された人中が垂直に配置されるように前記鼻紋イメージを補正する動作をさらに遂行する、
請求項１に記載の鼻紋登録装置。

【請求項4】

前記鼻紋接触面の上部縁の全部または一部の領域に沿って前記鼻紋接触面より高く設けられて動物の鼻を前記鼻紋接触面に案内し、動物の鼻が接触する時に鼻を圧迫しない弾性のある素材のガイド部材をさらに含む、
請求項１に記載の鼻紋登録装置。

【請求項5】

外部端末機と連結され、接触式鼻紋センサ部を具備して動物の鼻紋イメージを獲得できる鼻紋登録装置の鼻紋登録方法において、
カメラ部が前方の動物の顔全体を撮影して顔イメージを生成するものの、前記顔イメージを撮影する時に画面に顔－照尺を表示し、前記顔イメージ上の目と鼻に一致するように前記顔－照尺を補正する段階、
前記カメラ部が前記動物の鼻付近を撮影して鼻イメージを生成するものの、前記鼻イメージを撮影する時に画面に鼻－照尺を表示し、前記鼻イメージ上の人中または鼻孔に一致するように前記鼻－照尺を補正する段階、
および前記鼻紋センサ部に接触した鼻紋の鼻紋イメージを生成して前記鼻紋イメージから特徴点データを抽出する段階、
メモリに動物の目と鼻の幾何学的配置で分類した複数個の顔模様分類情報が保存され、鼻模様を基準として複数個の鼻模様分類が保存される段階、
前記複数個の顔模様分類のうち前記補正された顔－照尺が属する分類の識別コードを抽出し、前記複数個の鼻模様分類のうち前記補正された鼻－照尺が属する分類の識別コードを抽出する段階、を含む、
鼻紋登録装置の鼻紋登録方法。

【請求項6】

前記顔イメージと鼻イメージのうち選択された少なくとも一つ、特徴点データおよび前記識別コードを含む登録情報を生成して通信モジュールを通じて前記外部端末機に伝送して登録を要請する段階をさらに含む、
請求項５に記載の鼻紋登録装置の鼻紋登録方法。

【請求項7】

前記鼻紋イメージで人中を認識し、前記認識された人中が垂直に配置されるように前記鼻紋イメージを補正する段階をさらに含む、
請求項５に記載の鼻紋登録装置の鼻紋登録方法。