(57)【要約】虹彩認証で培われた技術を工業製品や商品等の物体の認証に適用するのは困難であること。物体識別子抽出装置は、撮像部と抽出部とを有する。撮像部は、表面にランダムパターンが加工された物体を撮像する。抽出部は、撮像された物体の画像の内、ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を物体の識別情報として抽出する。
2017047306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にランダムパターンが加工された物体を撮像する撮像部と、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出する抽出部と、
を含む物体識別子抽出装置。
【請求項２】
前記ランダムパターンは環状である、
請求項１に記載の物体識別子抽出装置。
【請求項３】
前記ランダムパターンは一部の領域がランダムパターンでない点状の領域に加工されており、
前記抽出部は、前記ランダムパターンの画像の内、前記点状の領域の中心から所定長を半径とする円内の画像を前記環状の画像領域として切り出す前処理を行う、
請求項１に記載の物体識別子抽出装置。
【請求項４】
前記ランダムパターンは略円形であり、
前記抽出部は、前記ランダムパターンの画像上に前記ランダムパターンの画像の重心を中心とする円形の画像を生成することにより、前記環状の画像領域を生成する前処理を行う、
請求項１に記載の物体識別子抽出装置。
【請求項５】
前記抽出部は、前記ランダムパターンの画像の重心を中心とする点の画像を前記ランダムパターンの画像上に生成し、前記ランダムパターンの画像の内、前記点の中心から所定長を半径とする円内の画像を前記環状の画像領域として切り出す前処理を行う、
請求項１に記載の物体識別子抽出装置。
【請求項６】
表面にランダムパターンが加工された物体を撮像し、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出する、
物体識別子抽出方法。
【請求項７】
前記ランダムパターンは環状である、
請求項６に記載の物体識別子抽出方法。
【請求項８】
前記ランダムパターンは一部の領域がランダムパターンでない点状の領域に加工されており、
前記抽出では、前記ランダムパターンの画像の内、前記点状の領域の中心から所定長を半径とする円内の画像を前記環状の画像領域として切り出す前処理を行う、
請求項６に記載の物体識別子抽出方法。
【請求項９】
前記ランダムパターンは略円形であり、
前記抽出では、前記ランダムパターンの画像上に前記ランダムパターンの画像の重心を中心とする円形の画像を生成することにより、前記環状の画像領域を生成する前処理を行う、
請求項６に記載の物体識別子抽出方法。
【請求項１０】
前記抽出では、前記ランダムパターンの画像の重心を中心とする点の画像を前記ランダムパターンの画像上に生成し、前記ランダムパターンの画像の内、前記点の中心から所定長を半径とする円内の画像を前記環状の画像領域として切り出す前処理を行う、
請求項６に記載の物体識別子抽出方法。
【請求項１１】
表面にランダムパターンが加工された物体を撮像する撮像部と、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出する抽出部と、
前記物体の識別情報と記憶部に記憶されている登録済みの物体の識別情報とを比較し、比較結果に基づいて、物体の識別・照合を判定する判定部と、
を含む識別照合装置。
【請求項１２】
表面にランダムパターンが加工された物体を撮像し、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出し、
前記物体の識別情報と記憶部に記憶されている登録済みの物体の識別情報とを比較し、比較結果に基づいて、物体の識別・照合を判定する、
識別照合方法。
【請求項１３】
コンピュータを、
表面にランダムパターンが加工された物体を撮像する撮像部と、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出する抽出部と、
して機能させるためのプログラム。
【請求項１４】
物体の表面にランダムパターンを加工する加工部と、
前記ランダムパターンが加工された物体を撮像する撮像部と、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出する抽出部と、
を含む物体識別子登録装置。
【請求項１５】
前記物体の識別情報を登録済みの物体の識別情報として記憶部に登録する登録部を、
有する、
請求項１４に記載の物体識別子登録装置。
【請求項１６】
前記加工部は、待機位置から前記ランダムパターンの生成を行う生成位置まで移動可能に構成され、
前記撮像部は、前記加工部が前記待機位置から前記生成位置まで移動したことを検出することにより前記パターンの生成を検出する、
請求項１４または１５に記載の物体識別子登録装置。
【請求項１７】
前記撮像部は、前記加工部が前記生成位置から前記待機位置に移動したタイミングで撮像を行う、
請求項１６に記載の物体識別子登録装置。
【請求項１８】
前記加工部の移動経路の途中に設けられ、前記加工された前記ランダムパターンの画像を前記撮像部に案内する可動ミラーを有する、
請求項１４乃至１７の何れかに記載の物体識別子登録装置。
【請求項１９】
前記加工部の近傍から前記加工された前記ランダムパターンの画像を取り込んで前記撮像部まで案内するファイバースコープを有する、
請求項１４乃至１７に何れかに記載の物体識別子登録装置。
【請求項２０】
前記加工部は、微小な粒を含む液体を前記物体に付与することにより前記ランダムパターンを加工する、
請求項１４乃至１９の何れかに記載の物体識別子登録装置。
【請求項２１】
前記加工部は、ペンである、
請求項１４乃至１９の何れかに記載の物体識別子登録装置。
【請求項２２】
前記加工部は、液状のインク粒子を噴き付ける手段である、
請求項１４乃至１９の何れかに記載の物体識別子登録装置。
【請求項２３】
前記液状のインク粒子を噴き付ける手段は、インクジェットである、
請求項２２に記載の物体識別子登録装置。
【請求項２４】
前記インクジェットは、微小な粒を含むインクを前記物体に吹き付けることにより円形状の第１のパターンを生成する第１のインクジェットと、前記微小な粒を含まないインクを噴きつけることにより前記第１のパターンより小さな円形状の第２のパターンを前記第１のパターン上に生成する第２のインクジェットとを有する、
請求項２３に記載の物体識別子登録装置。
【請求項２５】
前記加工部は、スタンプである、
請求項１４乃至１９の何れかに記載の物体識別子登録装置。
【請求項２６】
前記スタンプによって前記物体上に加工される前記ランダムパターンの形状は環状である、
請求項２５に記載の物体識別子登録装置。
【請求項２７】
前記抽出部は、前記撮像して得た前記ランダムパターンの画像から、前記粒の分布に依存する特徴量を前記物体の物体識別子として抽出する、
請求項１４乃至２６の何れかに記載の物体識別子登録装置。
【請求項２８】
前記加工部は、前記物体上にランダムパターンを生成するレーザ加工機である、
請求項１４乃至１９の何れかに記載の物体識別子登録装置。
【請求項２９】
物体の表面にランダムパターンを加工し、
前記ランダムパターンが加工された物体を撮像し、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出する、
物体識別子登録方法。
【請求項３０】
前記物体の識別情報を登録済みの物体の識別情報として記憶部に登録する、
請求項２９に記載の物体識別子登録方法。
【請求項３１】
物体識別子登録装置と識別照合装置とを有し、
前記物体識別子登録装置は、
物体の表面にランダムパターンを加工する加工部と、
前記ランダムパターンが加工された物体を撮像する撮像部と、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出する抽出部と、
前記物体の識別情報を登録済みの物体の識別情報として記憶部に登録する登録部と、
を含み、
前記識別照合装置は、
表面にランダムパターンが加工された物体を撮像する撮像部と、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出する抽出部と、
前記物体の識別情報と記憶部に記憶されている登録済みの物体の識別情報とを比較し、比較結果に基づいて、物体の識別・照合を判定する判定部と、
を含む、
物体識別子管理システム。
【請求項３２】
物体識別子登録工程と識別照合工程とを有し、
前記物体識別子登録工程では、
物体の表面にランダムパターンを加工し、
前記ランダムパターンが加工された物体を撮像し、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出し、
前記物体の識別情報を登録済みの物体の識別情報として記憶部に登録し、
前記識別照合工程では、
表面にランダムパターンが加工された物体を撮像し、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出し、
前記物体の識別情報と記憶部に記憶されている登録済みの物体の識別情報とを比較し、比較結果に基づいて、物体の識別・照合を判定する、
物体識別子管理方法。
【請求項３３】
請求項１乃至５の何れかに記載の物体識別子抽出装置によって抽出した物体識別子を用いて識別を行う識別装置。
【請求項３４】
請求項１乃至５の何れかに記載の物体識別子抽出装置によって抽出した物体識別子を用いて照合を行う照合装置。
【請求項３５】
請求項６乃至１０の何れかに記載の物体識別子抽出方法によって抽出した物体識別子を用いて識別を行う識別方法。
【請求項３６】
請求項６乃至１０の何れかに記載の物体識別子抽出方法によって抽出した物体識別子を用いて照合を行う照合方法。
【請求項３７】
前記環状または不定形または略円形のランダムパターンのサイズは、人の虹彩と同程度のサイズである、
請求項１乃至３６の何れかに記載の装置または方法。
【請求項３８】
前記撮影部は、前記環状または不定形または略円形のランダムパターンの画像を当該ランダムパターンと同じ位置に存在する人の虹彩と同程度のサイズに変換するコンバージョンレンズを有する、
請求項１乃至３６の何れかに記載の装置または方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体識別子抽出装置、物体識別子抽出方法、識別装置、識別方法、物体識別子登録装置、物体識別子登録方法、識別照合装置、識別照合方法、物体識別子管理システム、物体識別子管理方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
工業製品や商品等の物体の同一性を識別するための物体識別技術には、バーコード、シリアル番号、ＩＣタグ等、多種多様なものが提案乃至実用化されている。そのような物体識別技術の一種として、微小な粒を含有するパターンを物体上に生成し、そのパターンを撮像して得られる画像から特徴量を抽出し、この抽出した特徴量を物体の識別子とする技術がある。【０００３】
例えば、微小な粒としてタガント（ｔａｇｇａｎｔ：追跡用添加物）を使用し、タガントを含有するパターンを物体上に生成し、そのパターンの所定の領域を撮像して得られる画像から抽出した上記所定の領域における粒の分布を特徴量（物体の物体識別子）とすることが、特許文献１、特許文献２および特許文献３に記載されている。【０００４】
具体的には、特許文献１では、基準物体の表面の全部または一部に、タガントを混入した印刷インク等を塗布してタガント分布パターンを形成し、このタガント分布パターンを読取った画像から抽出した特徴量を当該基準物体の物体識別子とする。対象物体と照合を行う際は、読取りの向き、位置、範囲を基準物体の読み取りと同一の条件にして、対象物体上のタガント分布パターンの画像を読み取り、その画像から抽出した特徴量を基準物体の物体識別子と比較する。【０００５】
また特許文献２では、各物体上に、位置合わせの基準となる原点を設定し、その原点から右方向をＸ軸の正方向、下方向をＹ軸の正方向として定義される２次元平面の所定の領域から特徴量を抽出し、この抽出した特徴量を当該物体の物体識別子とする。ここで、所定の領域の形状として、矩形、円形、楕円形、多角形、その他特別な形状を有するロゴが例示されている。【０００６】
また特許文献３では、物体上に基準部（位置合わせマーク、ライン、企業ロゴ、枠、物体自体の縁もしくは縁の組み合わせ等）を設け、少なくとも基準部が完全に覆われるように、タガントを含有する塗料等をスプレーしてランダムなパターンを付着させる。そして、基準部の画像からタガントの分布に依存する特徴量を抽出し、それを当該物体の物体識別子とする。【０００７】
一方、生体認証技術の一つに虹彩認証がある。虹彩認証は、例えば特許文献４および特許文献５に記載されるように、カメラで撮像して得た個人の目の虹彩画像から特徴を抽出してコード化し、事前に登録された虹彩コードと照合して個人認証を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−６９１８８号公報
【特許文献２】特開２０１４−６８４０号公報
【特許文献３】特表２００７−５３４０６７号公報
【特許文献４】特表平８−５０４９７９号公報
【特許文献５】米国特許５２９１５６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、認証技術として物体認証と生体認証とが存在するが、両者は互いに異なる技術分野を形成し発展してきた。そのため、生体認証、特に虹彩認証で培われた技術を工業製品や商品等の物体の認証に利用する考えは、これまで存在しなかった。また、虹彩認証で培われた技術を虹彩以外の物体の認証に利用しようとしても適用するのは困難であった。その理由は、物体識別のためのパターンは、矩形、円形、楕円形、多角形など、虹彩とは似ても似つかない形状をしているためである。【００１０】
本発明の目的は、上述した課題、即ち虹彩認証で培われた技術を工業製品や商品等の物体の認証に適用するのは困難である、という課題を解決する物体識別子抽出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一実施形態に係る物体識別子抽出装置は、
表面にランダムパターンが加工された物体を撮像する撮像部と、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出する抽出部と、
を含む。【００１２】
本発明の他の実施形態に係る物体識別子抽出方法は、
表面にランダムパターンが加工された物体を撮像し、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出する。【００１３】
本発明の他の実施形態に係る識別装置は、
本発明の物体識別子抽出装置によって抽出した物体識別子を用いて識別を行う。【００１４】
本発明の他の実施形態に係る照合装置は、
本発明の物体識別子抽出装置によって抽出した物体識別子を用いて照合を行う。【００１５】
本発明の他の実施形態に係る識別方法は、
本発明の物体識別子抽出方法によって抽出した物体識別子を用いて識別を行う。【００１６】
本発明の他の実施形態に係る照合方法は、
本発明の物体識別子抽出方法によって抽出した物体識別子を用いて照合を行う。【００１７】
本発明の他の実施形態に係る識別照合装置は、
表面にランダムパターンが加工された物体を撮像する撮像部と、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出する抽出部と、
前記物体の識別情報と記憶部に記憶されている登録済みの物体の識別情報とを比較し、比較結果に基づいて、物体の識別・照合を判定する判定部と、
を含む。【００１８】
本発明の他の実施形態に係る識別照合方法は、
表面にランダムパターンが加工された物体を撮像し、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出し、
前記物体の識別情報と記憶部に記憶されている登録済みの物体の識別情報とを比較し、比較結果に基づいて、物体の識別・照合を判定する。【００１９】
本発明の他の実施形態に係るプログラムは、
コンピュータを、
表面にランダムパターンが加工された物体を撮像する撮像部と、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出する抽出部と、
して機能させる。【００２０】
本発明の他の実施形態に係る物体識別登録装置は、
物体の表面にランダムパターンを加工する加工部と、
前記ランダムパターンが加工された物体を撮像する撮像部と、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出する抽出部と、
を含む。【００２１】
本発明の他の実施形態に係る物体識別登録方法は、
物体の表面にランダムパターンを加工し、
前記ランダムパターンが加工された物体を撮像し、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出する。【００２２】
本発明の他の実施形態に係る物体識別子管理システムは、
物体識別子登録装置と識別照合装置とを有し、
前記物体識別子登録装置は、
物体の表面にランダムパターンを加工する加工部と、
前記ランダムパターンが加工された物体を撮像する撮像部と、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出する抽出部と、
前記物体の識別情報を登録済みの物体の識別情報として記憶部に登録する登録部と、
を含み、
前記識別照合装置は、
表面にランダムパターンが加工された物体を撮像する撮像部と、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出する抽出部と、
前記物体の識別情報と記憶部に記憶されている登録済みの物体の識別情報とを比較し、比較結果に基づいて、物体の識別・照合を判定する判定部と、
を含む。【００２３】
本発明の他の実施形態に係る物体識別子管理方法は、
物体識別子登録工程と識別照合工程とを有し、
前記物体識別子登録工程では、
物体の表面にランダムパターンを加工し、
前記ランダムパターンが加工された物体を撮像し、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出し、
前記物体の識別情報を登録済みの物体の識別情報として記憶部に登録し、
前記識別照合工程では、
表面にランダムパターンが加工された物体を撮像し、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出し、
前記物体の識別情報と記憶部に記憶されている登録済みの物体の識別情報とを比較し、比較結果に基づいて、物体の識別・照合を判定する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明は上述した構成を有するため、虹彩認証で培われた技術を、工業製品や商品等の物体の認証に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る物体識別子抽出装置の構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る物体識別子抽出装置が実行する物体識別子抽出方法の手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る物体識別子抽出装置の構成図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る物体識別子抽出装置が実行する物体識別子抽出方法の手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る物体識別子抽出装置が画像に対して実施する前処理の概念図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る物体識別子抽出装置の構成図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る物体識別子抽出装置が実行する物体識別子抽出方法の手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る物体識別子抽出装置が画像に対して実施する前処理の概念図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る物体識別子抽出装置の構成図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態に係る物体識別子抽出装置が実行する物体識別子抽出方法の手順を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係る物体識別子抽出装置が画像に対して実施する前処理の概念図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態に係る物体識別子登録装置の構成図である。
【図１３】本発明の第５の実施形態に係る物体識別子登録装置が実行する物体識別子登録方法の手順を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第６の実施形態に係る物体識別子登録装置の構成図である。
【図１５】本発明の第６の実施形態に係る物体識別子登録装置が実行する物体識別子登録方法の手順を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の第６の実施形態に係る物体識別子登録装置が記憶装置に登録するデータの構成例を示す図である。
【図１７】本発明の第７の実施形態に係る識別照合装置の構成図である。
【図１８】本発明の第７の実施形態に係る識別照合装置などを実現する情報処理装置のブロック図である。
【図１９】本発明の第７の実施形態に係る識別照合装置が実行する識別照合方法の手順を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の第８の実施形態に係る物体識別子管理システムの構成図である。
【図２１】本発明の第８の実施形態に係る物体識別子管理システムが実行する物体識別子管理方法の手順を示すフローチャートである。
【図２２】本発明の第９の実施形態に係る物体識別子登録装置の構成図である。
【図２３】本発明の第９の実施形態に係る物体識別子登録装置において蓋が押下された状態を示す図である。
【図２４】本発明の第９の実施形態に係る物体識別子登録装置によって物体上に加工したパターンを示す図である。
【図２５】本発明の第９の実施形態に係る物体識別子登録装置におけるパターン撮像ユニットのブロック図である。
【図２６】本発明の第９の実施形態に係る物体識別子登録装置におけるパターン撮像ユニットのＭＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図２７】本発明の第９の実施形態に係る物体識別子登録装置の変形例を示す構成図である。
【図２８】本発明の第９の実施形態に係る物体識別子登録装置の変形例を示す構成図である。
【図２９】本発明の第１０の実施形態に係る物体識別子登録装置の構成図である。
【図３０】本発明の第１０の実施形態に係る物体識別子登録装置において蓋が押下された状態を示す図である。
【図３１】本発明の第１０の実施形態に係る物体識別子登録装置によって物体上に加工したパターンを示す図である。
【図３２】本発明の第１０の実施形態に係る物体識別子登録装置におけるパターン撮像ユニットのブロック図である。
【図３３】本発明の第１０の実施形態に係る物体識別子登録装置におけるパターン撮像ユニットのＭＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図３４】本発明の第１１の実施形態に係る物体識別子登録装置の構成図である。
【図３５】本発明の第１１の実施形態に係る物体識別子登録装置において蓋が押下された状態を示す図である。
【図３６】本発明の第１１の実施形態に係る物体識別子登録装置によって物体上に生成したパターンを示す図である。
【図３７】本発明の第１１の実施形態に係る物体識別子登録装置におけるパターン撮像ユニットのブロック図である。
【図３８】本発明の第１１の実施形態に係る物体識別子登録装置におけるパターン撮像ユニットのＭＰＵの処理手順を示すフローチャートである。
【図３９】本発明の第１２の実施形態に係る物体識別子抽出装置の構成図である。
【図４０】本発明の第１２の実施形態に係る物体識別子抽出装置が実行する物体識別子抽出方法の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
[第１の実施形態]
図１を参照すると、本発明の第１の実施形態に係る物体識別子抽出装置１００は、物体１１０の物体識別子１２０を抽出する機能を有する。
【００２７】
物体１１０は、物体識別子を抽出する対象である。物体１１０は、例えば工業製品や商品パッケージである。また物体１１０は、個人の持ち物（名刺や手帳など）あるいは個人の虹彩を除く身体の一部（例えば指など）であってもよい。物体１１０の何れかの面上には、平面形状が環状のランダムパターン１１１が加工されている。平面形状とは、ランダムパターン１１１の真上から見た形状のことである。ここで、ランダムパターン１１１が加工される物体１１０の面は、ランダムパターン１１１と視覚的に区別できる色、材質、模様等を有していることが望ましい。また、ランダムパターン１１１のサイズ（環状の外側境界が形成する円のサイズ）は、人の虹彩のサイズ（虹彩の外側境界が形成する円のサイズ）と同程度であってよい。但し、そのようなサイズに限定されず、ランダムパターン１１１のサイズは人の虹彩のサイズより小さくてもよいし、大きくてもよい。環状のランダムパターンを使用する後述する実施形態についても同様である。
【００２８】
物体１１０の表面にランダムパターン１１１を加工する方法は任意である。例えば、ランダムパターン１１１は、微小な粒を混入した印刷インク、塗料などを、ペンやスタンプ等を使用して物体１１０の表面に塗布して固化させることにより生成してよい。微小な粒としては、金属粉やガラス粉などの微粒子や、特許文献１乃至３に記載されるタガントなどが使用できる。微小な粒は、ランダムパターン１１１を構成する材料（上記微小な粒を除く）と反射特性が異なる粒であることが望ましい。また微小な粒は、ランダムパターン１１１に不均一に含有していることが望ましい。或いは、ランダムパターン１１１は、レーザ加工機によって物体１１０の表面にランダムなパターンを加工することにより生成してよい。或いは、ランダムパターン１１１は、物体１１０の表面が梨地である場合、その梨地を利用して生成してよい。
【００２９】
物体識別子抽出装置１００は、主な機能部として、撮像部１０１と抽出部１０２とを有する。
【００３０】
撮像部１０１は、物体１１０上に形成されているランダムパターン１１１の画像を取得する機能を有する。ここで、撮像部１０１は、ランダムパターン１１１の平面形状が写っている画像を取得する。
【００３１】
抽出部１０２は、撮像部１０１によって取得された画像から、ランダムパターン１１１の特徴量を抽出し、この抽出した特徴量を物体１１０の物体識別子１２０として出力する機能を有する。抽出部１０２は、特徴量の抽出では、虹彩画像から特徴を抽出してコード化する周知のアルゴリズム（以下、虹彩認証アルゴリズムと記す）を使用する。
【００３２】
物体識別子抽出装置１００は、例えば図１８に示すように、１以上のマイクロプロセッサ等の演算処理部７４１と、メモリやハードディスク等の記憶部７４２と、カメラ７４３とを有する情報処理装置７４０と、プログラム７４４とで実現することができる。情報処理装置７４０は、例えばスマートフォンであってよい。プログラム７４４は、情報処理装置７４０の立ち上げ時等に外部のコンピュータ読み取り可能な記録媒体からメモリに読み込まれ、演算処理部７４１の動作を制御することにより、演算処理部７４１上に、撮像部１０１、抽出部１０２といった機能的手段を実現する。
【００３３】
図２は物体識別子抽出装置１００を用いて実行する物体識別子抽出方法の手順を示すフローチャートである。以下、図１および図２を参照して本実施形態に係る物体識別子抽出方法について説明する。
【００３４】
まず、物体識別子抽出装置１００の撮像部１０１は、物体１１０上に形成されている環状のランダムパターン１１１の画像を取得する（ステップＳ１０１）。
【００３５】
次に、物体識別抽出装置１００の抽出部１０２は、撮像部１０１が取得した環状のランダムパターン１１１の画像から、虹彩認証アルゴリズムを使用して特徴量を抽出する（ステップＳ１０２）。次に、抽出部１０２は、抽出した特徴量を物体１１０の物体識別子１２０として出力する（ステップＳ１０３）。
【００３６】
続いて、図２のステップＳ１０２の概要、即ち、環状のランダムパターン１１１の画像から虹彩認証アルゴリズムを使用して特徴量を抽出する処理の概要について説明する。本実施形態では、虹彩認証アルゴリズムとして、例えばＤａｕｇｍａｎのアルゴリズムを用いることができる。
【００３７】
ステップＳ１０２の処理においては、まず、撮像部１０１によって取得された画像（ランダムパターン１１１とその周辺を含めた画像）の中から、虹彩に相当する部分の画像であるランダムパターン１１１の画像を抜き出す。次に、抜き出したランダムパターン１１１の画像に対して、所定の数学的手法に基づく非可逆な圧縮処理を施すことによって、当該ランダムパターン１１１固有の特徴を表す情報を含むビット列を生成する。
【００３８】
このように虹彩に相当するランダムパターン１１１の画像に対して数学的な処理を行うことによって生成したビット列は、当該ランダムパターン１１１に固有な特徴が抽出されたものであり、他の物体上に形成されるランダムパターンとの比較において統計的に意味のある比較が行えるだけの基本的な情報が含まれている。上記のビット列が、本実施形態では物体識別子１２０となる。
【００３９】
例えば、Ｄａｕｇｍａｎのアルゴリズムでは、ガボールフィルタによるウェーブレット変換を用いて、虹彩画像に相当するランダムパターン１１１の中から、撮像部１０１の解像度等の性能を考慮した所定のＳＮ比を有する空間周波数範囲を抜き出すことにより、ランダムパターン１１１のローカルな振幅と位相情報とを含む複素数群を取得する。そして、当該複素数群に基づいて、振幅情報を含まず、ガボール領域表現の複素数の符号ビットだけを含む２０４８ビットのビット列を、ランダムパターン１１１に対応するビット列として取得する。なお、Ｄａｕｇｍａｎのアルゴリズムは、一般的な虹彩認証において広く使用されているため、そのアルゴリズムについての更に詳細な説明は省略する。
【００４０】
このように本実施形態によれば、虹彩認証で培われた技術を、工業製品や商品等の物体の認証に適用することができる。即ち、虹彩画像から特徴を抽出してコード化する周知のアルゴリズムを使用して、物体識別子を抽出することができる。その理由は、物体１１０上に加工されたランダムパターン１１１の形状が虹彩と類似しているため、虹彩画像から特徴を抽出してコード化する周知のアルゴリズムを使用して、ランダムパターン１１１から特徴量を抽出できるためである。
一般に生体認証の技術は、高精度かつ大量の個体を認識するために種々の技術要素が開発されている。このため、本実施形態によって、それらの技術を工業製品や商品に適用することによって、低コストかつ高性能な物体識別子抽出装置を実現することができる。
また、特許文献１乃至３に記載の技術で物体識別子を抽出するには、上記の「所定の領域」の大きさ、向き、位置が正確に認識できるように、識別対象の上に、矩形やロゴなどの正確なパターンを形成する必要がある。このため、パターンの形成のために、かすれや欠けのない正確な印刷技術や高度な加工手段が必要になり、識別子を抽出するためのコストや加工時間がかかり、生産性が低下するという課題がある。特に、大量生産される工業製品・商品の識別に用いるためには、安価かつ高速に識別子を抽出する必要があり、適用できない場合が多いという課題がある。本実施形態によれば、そのような課題を解決することができる。
また、本実施形態によれば、環状のランダムパターンを付与するためにインクを１滴つけるだけ等のきわめて簡易的で低コストな手段によって、大量の工業製品や商品等の物体の認証を実現することができる。このような簡易的なランダムパターンを用いる場合、パターンの正確な形成を前提とする特許文献１乃至３に記載の技術は適用が困難である。
また、本実施形態において、環状のランダムパターン１１１のサイズを、人の虹彩のサイズと同程度にすることによって、人の虹彩認証システムで用いられている撮像手段（カメラ）を使用して物体認証を行うことができる。また、撮像手段とともに使用し認証精度を向上させるための様々な既存技術を物体認証に流用することができる。
なお、環状のランダムパターン１１１自体のサイズを、人の虹彩のサイズと同程度にする代わりに、環状のランダムパターン１１１の画像を当該パターンと同じ位置に存在する人の虹彩と同程度のサイズに変換する倍率補正用のコンバージョンレンズ１０１１を撮影部１０１に取り付けるようにしてよい。このようなコンバージョンレンズ１１０１を使用することにより、環状のランダムパターン１１１自体のサイズを、人の虹彩のサイズと同程度にした場合と同様の上述した効果を得ることができる。不定形状のランダムパターンや円形のランダムパターンを使用する後述する実施形態においても同様な倍率補正用のコンバージョンレンズを使用してよい。
【００４１】
[第２の実施形態]
図３を参照すると、本発明の第２の実施形態に係る物体識別子抽出装置２００は、物体２１０の物体識別子２２０を抽出する機能を有する。
【００４２】
物体２１０は、物体識別子を抽出する対象であり、図１の物体１１０と同様のものである。物体２１０の何れかの面上には、不定形状のランダムパターン２１１が加工されている。この例では、ランダムパターン２１１は不定形状であるが、矩形等の所定の形状であってもよい。ランダムパターン２１１は、一部の領域がランダムパターンでない点状の領域２１２に加工されている。ここで、ランダムパターン２１１が加工される物体２１０の面は、ランダムパターン２１１と視覚的に区別できる色、材質、模様等を有していることが望ましい。また、点状の領域２１２は、ランダムパターン２１１の中央付近に生成されていることが望ましい。さらに、点状の領域２１２は、ランダムパターン２１１と視覚的に区別できる色、材質、模様等を有していることが望ましい。また、不定形状のランダムパターン２１１のサイズは、人の虹彩のサイズと同程度あるいはそれより若干大きい程度であってよい。但し、そのようなサイズに限定されず、ランダムパターン２１１のサイズは人の虹彩のサイズより小さくてもよいし、十分に大きくてもよい。不定形状のランダムパターンを使用する後述する実施形態についても同様である。
【００４３】
物体２１０の表面にランダムパターン２１１を加工する方法は、図１の物体１１０の表面にランダムパターン１１１を加工する方法と同じでよい。また点状の領域２１２を加工する方法は任意である。例えば、点状の領域２１２は、ランダムパターン２１１が加工された物体２１０の表面に、微小な粒を混入していない通常の印刷インク、塗料などを、ペンやスタンプ等を使用して塗布して固化させることにより生成してよい。或いは、ランダムパターン２１１をレーザ加工機によって物体２１０の表面に加工する際、一部の領域に対してレーザ光が当たらないようにして物体２１０の本来の面のままとすることにより、点状の領域２１２を生成するようにしてよい。或いは、物体２１０が本来有する表面のランダムパターン２１１を利用する場合、そのランダムパターン２１１上に点状の領域２１２を加工するようにしてよい。例えば、表面が梨地の製品等に対しては、その製品の製造過程で自然に生じる表面の梨地をランダムパターンとすればよく、あえてランダムパターンを加工することはせず、単に基準となる点状の領域２１２を一点打てばよい。
【００４４】
物体識別子抽出装置２００は、主な機能部として、撮像部２０１と抽出部２０２とを有する。撮像部２０１は、図１の撮像部１０１と同様の機能を有する。
【００４５】
抽出部２０２は、撮像部２０１によって取得された画像から、ランダムパターン２１１の特徴量を抽出し、この抽出した特徴量を物体２１０の物体識別子２２０として出力する機能を有する。抽出部２０２は、特徴量の抽出では、虹彩認証アルゴリズムを使用する。
【００４６】
物体識別子抽出装置２００は、例えば図１８に示すように、１以上のマイクロプロセッサ等の演算処理部７４１と、メモリやハードディスク等の記憶部７４２と、カメラ７４３とを有する情報処理装置７４０と、プログラム７４４とで実現することができる。情報処理装置７４０は、例えばスマートフォンであってよい。プログラム７４４は、情報処理装置７４０の立ち上げ時等に外部のコンピュータ読み取り可能な記録媒体からメモリに読み込まれ、演算処理部７４１の動作を制御することにより、演算処理部７４１上に、撮像部２０１、抽出部２０２といった機能的手段を実現する。
【００４７】
図４は物体識別子抽出装置２００を用いて実行する物体識別子抽出方法の手順を示すフローチャートである。以下、図３および図４を参照して本実施形態に係る物体識別子抽出方法について説明する。
【００４８】
まず、物体識別子抽出装置２００の撮像部２０１は、物体２１０上に形成されている不定形状のランダムパターン２１１の画像を取得する（ステップＳ２０１）。
【００４９】
次に、物体識別抽出装置２００の抽出部２０２は、ランダムパターン２１１の画像の内、点状の領域２１２の中心を円の中心とする所定サイズの円の内部の画像を切り出す（ステップＳ２０２）。例えば、図５に示すように、物体２１０の表面に形成されている点状の領域２１２の中心２１３を中心とする半径ｒの円２１４を描画し、円２１４の内部の画像領域を切り出す。円２１４は、予め決められた固定長を半径ｒとする円であってよい。あるいは、円２１４は、ランダムパターン２１１の面積の所定割合（例えば数割程度）の面積を有する円であってもよい。こうして切り出された円の内部の画像は、環状のランダムパターンになる。
【００５０】
次に抽出部２０２は、上記切り出した環状のランダムパターンの画像領域から、虹彩認証アルゴリズムを使用して特徴量を抽出する（ステップＳ２０３）。このステップＳ２０３において、環状の画像領域から虹彩認証アルゴリズムを使用して特徴量を抽出する処理は、図２のステップＳ１０２と同様である。次に、抽出部２０２は、抽出した特徴量を物体２１０の物体識別子２２０として出力する（ステップＳ２０４）。
【００５１】
このように本実施形態によれば、虹彩画像から特徴を抽出してコード化する周知のアルゴリズムを使用して、物体２１０上に加工された不定形状のランダムパターン２１１から物体識別子２２０を抽出することができる。その理由は、ランダムパターンの一部の領域がランダムパターンでない点状の領域２１２に加工されており、抽出部２０２は、ランダムパターンの画像の内、点状の領域の中心から所定長を半径とする円内の画像を環状の画像領域として切り出して虹彩認証アルゴリズムを適用するためである。
【００５２】
[第３の実施形態]
図６を参照すると、本発明の第３の実施形態に係る物体識別子抽出装置３００は、物体３１０の物体識別子３２０を抽出する機能を有する。
【００５３】
物体３１０は、物体識別子を抽出する対象であり、図１の物体１１０と同様のものである。物体３１０の何れかの面上には、円形のランダムパターン３１１が加工されている。ここで、ランダムパターン３１１が加工される物体３１０の面は、ランダムパターン３１１と視覚的に区別できる色、材質、模様等を有していることが望ましい。物体３１０の表面にランダムパターン３１１を加工する方法は、図１の物体１１０の表面にランダムパターン１１１を加工する方法と同じでよい。また、ランダムパターン３１１のサイズは、人の虹彩のサイズと同程度であってよい。但し、そのようなサイズに限定されず、ランダムパターン３１１のサイズは人の虹彩のサイズより小さくてもよいし、大きくてもよい。円形のランダムパターンを使用する後述する実施形態についても同様である。
【００５４】
物体識別子抽出装置３００は、主な機能部として、撮像部３０１と抽出部３０２とを有する。撮像部３０１は、図１の撮像部１０１と同様の機能を有する。
【００５５】
抽出部３０２は、撮像部３０１によって取得された画像から、ランダムパターン３１１の特徴量を抽出し、この抽出した特徴量を物体３１０の物体識別子３２０として出力する機能を有する。抽出部３０２は、特徴量の抽出では、虹彩認証アルゴリズムを使用する。
【００５６】
物体識別子抽出装置３００は、例えば図１８に示すように、１以上のマイクロプロセッサ等の演算処理部７４１と、メモリやハードディスク等の記憶部７４２と、カメラ７４３とを有する情報処理装置７４０と、プログラム７４４とで実現することができる。情報処理装置７４０は、例えばスマートフォンであってよい。プログラム７４４は、情報処理装置７４０の立ち上げ時等に外部のコンピュータ読み取り可能な記録媒体からメモリに読み込まれ、演算処理部７４１の動作を制御することにより、演算処理部７４１上に、撮像部３０１、抽出部３０２といった機能的手段を実現する。
【００５７】
図７は物体識別子抽出装置３００を用いて実行する物体識別子抽出方法の手順を示すフローチャートである。以下、図６および図７を参照して本実施形態に係る物体識別子抽出方法について説明する。
【００５８】
まず、物体識別子抽出装置３００の撮像部３０１は、物体３１０上に形成されている円形のランダムパターン３１１の画像を取得する（ステップＳ３０１）。
【００５９】
次に、物体識別抽出装置３００の抽出部３０２は、例えば図８に示すように、ランダムパターン３１１の画像上に、ランダムパターン３１１の画像の重心を中心とする所定サイズの円形の画像３１２を生成する（ステップＳ３０２）。円形の画像３１２は、予め決められた固定の値を半径に持つ円画像であってよい。あるいは、円形の画像３１２は、ランダムパターン３１１の面積の所定割合（例えば２〜４割程度）の面積を有する円画像であってもよい。円形の画像３１２は、例えば黒や青などの一色で塗りつぶされた画像であり、ランダムパターンではない。このような画像処理を行うことにより、ランダムパターン３１１は環状になる。
【００６０】
次に、抽出部３０２は、上記環状のランダムパターン３１１の画像領域から、虹彩認証アルゴリズムを使用して特徴量を抽出する（ステップＳ３０３）。このステップＳ３０３において、環状の画像領域から虹彩認証アルゴリズムを使用して特徴量を抽出する処理は、図２のステップＳ１０２と同様である。次に、抽出部３０２は、抽出した特徴量を物体３１０の物体識別子３２０として出力する（ステップＳ３０４）。
【００６１】
このように本実施形態によれば、虹彩画像から特徴を抽出してコード化する周知のアルゴリズムを使用して、物体３１０上に加工された円形のランダムパターン３１１から物体識別子３２０を抽出することができる。その理由は、抽出部３０２は、円形のランダムパターン３１１の画像上にそれより小さな円形の画像３１２を生成することにより、環状のランダムパターンを生成して虹彩認証アルゴリズムを適用するためである。
【００６２】
[第４の実施形態]
図９を参照すると、本発明の第４の実施形態に係る物体識別子抽出装置４００は、物体４１０の物体識別子４２０を抽出する機能を有する。
【００６３】
物体４１０は、物体識別子を抽出する対象であり、図１の物体１１０と同様のものである。物体４１０の何れかの面上には、不定形状のランダムパターン４１１が加工されている。この例では、ランダムパターン４１１は不定形状であるが、矩形等の所定の形状であってもよい。また、ランダムパターン４１１が加工される物体４１０の面は、ランダムパターン４１１と視覚的に区別できる色、材質、模様等を有していることが望ましい。物体４１０の表面にランダムパターン４１１を加工する方法は、図１の物体１１０の表面にランダムパターン１１１を加工する方法と同じでよい。
【００６４】
物体識別子抽出装置４００は、主な機能部として、撮像部４０１と抽出部４０２とを有する。撮像部４０１は、図１の撮像部１０１と同様の機能を有する。
【００６５】
抽出部４０２は、撮像部４０１によって取得された画像から、ランダムパターン４１１の特徴量を抽出し、この抽出した特徴量を物体４１０の物体識別子４２０として出力する機能を有する。抽出部４０２は、特徴量の抽出では、虹彩認証アルゴリズムを使用する。
【００６６】
物体識別子抽出装置４００は、例えば図１８に示すように、１以上のマイクロプロセッサ等の演算処理部７４１と、メモリやハードディスク等の記憶部７４２と、カメラ７４３とを有する情報処理装置７４０と、プログラム７４４とで実現することができる。情報処理装置７４０は、例えばスマートフォンであってよい。プログラム７４４は、情報処理装置７４０の立ち上げ時等に外部のコンピュータ読み取り可能な記録媒体からメモリに読み込まれ、演算処理部７４１の動作を制御することにより、演算処理部７４１上に、撮像部４０１、抽出部４０２といった機能的手段を実現する。
【００６７】
図１０は物体識別子抽出装置４００を用いて実行する物体識別子抽出方法の手順を示すフローチャートである。以下、図９および図１０を参照して本実施形態に係る物体識別子抽出方法について説明する。
【００６８】
まず、物体識別子抽出装置４００の撮像部４０１は、物体４１０上に形成されている不定形状のランダムパターン４１１の画像を取得する（ステップＳ４０１）。
【００６９】
次に、物体識別抽出装置４００の抽出部４０２は、例えば図１１に示すように、ランダムパターン４１１の画像上に、ランダムパターン４１１の画像の重心４１３を中心とする円形の画像４１２を生成する（ステップＳ４０２）。図１１は図５と類似しているが、図５の円形の画像２１２が物体の表面に加工されたものであるのに対して、図１１の円形の画像４１２は画像処理によって物体の画像上に仮想的に生成されたものである点で、両者は相違する。円形の画像４１２は、予め決められた固定長を半径とする円の画像であってよい。あるいは、円形の画像４１２は、ランダムパターン４１１の面積の所定割合（例えば２〜４割程度）の面積を有する円画像であってもよい。円形の画像４１２は、例えば黒や青などの一色で塗りつぶされた画像であり、ランダムパターンではない。
【００７０】
次に、抽出部４０２は、例えば図１１に示すように、ランダムパターン４１１の画像の内、ランダムパターン４１１の画像の重心を中心とし、円形の画像４１２より大きなサイズの円４１４の内部の画像を切り出す（ステップＳ４０３）。この切り出した画像は、環状のランダムパターンの画像領域になる。円４１４は、予め決められた固定長を半径とする円の画像であってよい。あるいは、円４１４は、ランダムパターン４１１の面積の所定割合（例えば５〜７割程度）の面積を有する円であってもよい。
【００７１】
次に抽出部４０２は、上記切り出した環状のランダムパターンの画像領域から、虹彩認証アルゴリズムを使用して特徴量を抽出する（ステップＳ４０４）。このステップＳ４０４において、環状の画像領域から虹彩認証アルゴリズムを使用して特徴量を抽出する処理は、図２のステップＳ１０２と同様である。次に、抽出部４０２は、抽出した特徴量を物体４１０の物体識別子４２０として出力する（ステップＳ４０５）。
【００７２】
このように本実施形態によれば、虹彩画像から特徴を抽出してコード化する周知のアルゴリズムを使用して、物体４１０上に加工された不定形状のランダムパターン４１１から物体識別子４２０を抽出することができる。その理由は、抽出部４０２は、ランダムパターン４１１の画像の重心を中心とする点の画像４１２をランダムパターンの画像４１１上に生成し、さらに、ランダムパターンの画像４１１の内、ランダムパターン４１１の画像の重心を中心とする所定サイズの円の内部の画像を切り出すことにより、環状のランダムパターンを生成して虹彩認証アルゴリズムを適用するためである。
【００７３】
[第５の実施形態]
図１２を参照すると、本発明の第５の実施形態に係る物体識別子登録装置５００は、物体５１０の表面にランダムパターン５１１を加工する機能と、加工したランダムパターン５１１から物体５１０の物体識別子５２０を抽出する機能とを有する。
【００７４】
物体５１０は、ランダムパターン５１１を加工して物体識別子を抽出する対象である。物体５１０は、例えば工業製品や商品パッケージである。また物体５１０は、個人の持ち物（名刺や手帳など）あるいは個人の虹彩を除く身体の一部（例えば指など）であってもよい。
【００７５】
物体識別子登録装置５００は、主な機能部として、撮像部５０１と抽出部５０２と加工部５０３とを有する。このうち、撮像部５０１と抽出部５０２とは、第１乃至第４の実施形態における物体識別子抽出装置１００、２００、３００、４００の撮像部１０１、２０１、３０１、４０１と抽出部１０２、２０２、３０２、４０２と同様の機能を有する。
【００７６】
加工部５０３は、物体５１０の表面にランダムパターン５１１を加工する機能を有する。加工部５０３が物体５１０の表面にランダムパターン５１１を加工する方法は任意である。例えば、加工部５０３は、微小な粒を混入した印刷インク、塗料などを、ペンやスタンプ等を使用して物体５１０の表面に塗布して固化させることにより、ランダムパターン５１１を生成してよい。微小な粒としては、金属粉やガラス粉などの微粒子や、特許文献１乃至３に記載されるタガントなどが使用できる。微小な粒は、ランダムパターン５１１を構成する材料（微小な粒を除く）と反射特性が異なる粒であることが望ましい。また微小な粒は、ランダムパターン５１１に不均一に含有していることが望ましい。或いは、加工部５０３は、レーザ加工機によって物体５１０の表面にランダムなパターンを加工することにより、ランダムパターン５１１を生成してよい。或いは、加工部５０３は、物体５１０の表面が梨地である場合、その梨地を利用してランダムパターン５１１を生成してよい。
【００７７】
ここで、加工部５０３は、抽出部５０２が第１の実施形態における抽出部１０２と同様の機能を有する場合、図１に示すような環状のランダムパターン１１１を物体５１０の表面に加工する。また加工部５０３は、抽出部５０２が第２の実施形態における抽出部２０２と同様の機能を有する場合、図３に示すような一部の領域がランダムパターンでない点状の領域になっているランダムパターン２１１を物体５１０の表面に加工する。また加工部５０３は、抽出部５０２が第３の実施形態における抽出部３０２と同様の機能を有する場合、図６に示すような略円形のランダムパターン３１１を物体５１０の表面に加工する。また加工部５０３は、抽出部５０２が第４の実施形態における抽出部４０２と同様の機能を有する場合、図９に示すような一部の領域がランダムパターンでない点状の領域になっているランダムパターン４１１を物体５１０の表面に加工する。
【００７８】
物体識別子登録装置５００は、例えば図１８に示すように、１以上のマイクロプロセッサ等の演算処理部７４１と、メモリやハードディスク等の記憶部７４２と、カメラ７４３とを有する情報処理装置７４０と、プログラム７４４とで実現することができる。情報処理装置７４０は、例えばスマートフォンであってよい。プログラム７４４は、情報処理装置７４０の立ち上げ時等に外部のコンピュータ読み取り可能な記録媒体からメモリに読み込まれ、演算処理部７４１の動作を制御することにより、演算処理部７４１上に、撮像部５０１、抽出部５０２といった機能的手段を実現する。
【００７９】
図１３は物体識別子登録装置５００を用いて実行する物体識別子登録方法の手順を示すフローチャートである。以下、図１２および図１３を参照して本実施形態に係る物体識別子登録方法について説明する。
【００８０】
まず、物体識別子登録装置５００の加工部５０３は、物体５１０の表面にランダムパターン５１１を加工する（ステップＳ５０１）。
【００８１】
次に撮像部５０１は、物体５１０上に加工されたランダムパターン５１１の画像を取得する（ステップＳ５０２）。
【００８２】
次に抽出部５０２は、撮像部５０１が取得したランダムパターン５１１の画像から、虹彩認証アルゴリズムを使用して特徴量を抽出する（ステップＳ５０３）。このステップＳ５０３は、図２のステップＳ１０２、図４のステップＳ２０２〜Ｓ２０３、図７のステップＳ３０２〜Ｓ３０３、図１０のステップＳ４０２〜Ｓ４０４と同様に行われる。
【００８３】
最後に抽出部５０２は、抽出した特徴量を物体５１０の物体識別子５２０として出力する（ステップＳ５０４）。
【００８４】
このように本実施形態によれば、物体５１０の表面にランダムパターン５１１を加工した後、虹彩画像から特徴を抽出してコード化する周知のアルゴリズムを使用して、上記加工したランダムパターン５１１から物体識別子を抽出することができる。
【００８５】
[第６の実施形態]
図１４を参照すると、本発明の第６の実施形態に係る物体識別子登録装置６００は、物体６１０の表面にランダムパターン６１１を加工する機能と、加工したランダムパターン６１１から物体６１０の物体識別子を抽出する機能と、抽出した物体識別子を含むデータを記憶装置６２０に登録する機能とを有する。ここで、物体６１０、ランダムパターン６１１は、本発明の第５の実施形態における図１２に示した物体５１０、ランダムパターン５１１と同じである。
【００８６】
物体識別子登録装置６００は、主な機能部として、撮像部６０１と抽出部６０２と加工部６０３と登録部６０４とを有する。このうち、撮像部６０１と抽出部６０２と加工部６０３は、第５の実施形態における撮像部５０１と抽出部５０２と加工部５０３と同様の機能を有する。
【００８７】
登録部６０４は、抽出部５０２で抽出された物体６１０の物体識別子を登録済みの物体の識別情報として記憶装置６２０に登録する機能を有する。記憶装置６２０は、例えば、物体識別子登録装置６００からネットワークを介してアクセス可能なサーバ装置のストレージであってよい。或いは記憶装置６２０は、物体識別登録装置６００に接続されたローカルな記憶装置であってよい。
【００８８】
物体識別子登録装置６００は、例えば図１８に示すように、１以上のマイクロプロセッサ等の演算処理部７４１と、メモリやハードディスク等の記憶部７４２と、カメラ７４３とを有する情報処理装置７４０と、プログラム７４４とで実現することができる。情報処理装置７４０は、例えばスマートフォンであってよい。プログラム７４４は、情報処理装置７４０の立ち上げ時等に外部のコンピュータ読み取り可能な記録媒体からメモリに読み込まれ、演算処理部７４１の動作を制御することにより、演算処理部７４１上に、撮像部６０１、抽出部６０２、登録部６０４といった機能的手段を実現する。
【００８９】
図１５は物体識別子登録装置６００を用いて実行する物体識別子登録方法の手順を示すフローチャートである。以下、図１４および図１５を参照して本実施形態に係る物体識別子登録方法について説明する。
【００９０】
まず、物体識別子登録装置６００の加工部６０３は、物体６１０の表面にランダムパターン６１１を加工する（ステップＳ６０１）。次に撮像部６０１は、物体６１０上に加工されたランダムパターン６１１の画像を取得する（ステップＳ６０２）。次に抽出部６０２は、撮像部６０１が取得したランダムパターン６１１の画像から、虹彩認証アルゴリズムを使用して特徴量を抽出する（ステップＳ６０３）。これらのステップＳ６０１〜Ｓ６０３は、第５の実施形態におけるステップＳ５０１〜Ｓ５０３と同様に行われる。
【００９１】
最後に登録部６０４は、抽出部６０２によって抽出された特徴量を物体５１０の物体識別子５２０として含むデータを記憶装置６２０に登録する（ステップＳ６０４）。
【００９２】
図１６は記憶装置６２０に登録されているデータの例を示す。この例では、記憶装置６２０は、物体の物体識別子とその物体の１以上の属性値とを有するデータが記憶されている。例えば、物体が工業製品や商品パッケージなどの場合、型番、製造ロット番号、当該物体の加工に使用した機械や工具等の番号などが属性値の例である。また物体識別子は、ビット数Ｎ（≧２）のビット列である。虹彩認証アルゴリズムとしてＤａｕｇｍａｎのアルゴリズムを使用する場合、物体識別子は２０４８ビットのビット列になる。
【００９３】
このように本実施形態によれば、物体６１０の表面にランダムパターン６１１を加工した後、虹彩画像から特徴を抽出してコード化する周知のアルゴリズムを使用して、上記加工したランダムパターン５１１から物体識別子を抽出し、登録済みの物体の識別情報として記憶装置６２０に登録することができる。
【００９４】
[第７の実施形態]
図１７を参照すると、本発明の第７の実施形態に係る識別照合装置７００は、物体７１０の識別・照合を行う機能を有する。
【００９５】
物体７１０は、工業製品や商品パッケージなど、識別・照合の対象となる物体である。また物体７１０は、個人の持ち物（名刺や手帳など）あるいは個人の虹彩を除く身体の一部（例えば指など）であってもよい。
【００９６】
識別照合装置７００は、撮像部７０１と抽出部７０２と判定部７０３とを有する。このうち、撮像部７０１と抽出部７０２とは、図１２に示した第５の実施形態における撮像部５０１と抽出部５０２と同様の機能を有する。
【００９７】
判定部７０３は、抽出部７０２により抽出された物体７１０の物体識別子と記憶装置７２０に記憶されている登録済みの物体の物体識別子とを比較し、比較結果に基づいて、物体の識別・照合の判定を行う機能を有する。記憶装置７２０は、例えば、第６の実施形態における記憶装置６２０と同じであり、登録済みの物体の個体識別子とその属性値とを有するデータが予め記憶されている。
【００９８】
識別照合装置７００は、例えば図１８に示すように、１以上のマイクロプロセッサ等の演算処理部７４１と、メモリやハードディスク等の記憶部７４２と、カメラ７４３とを有する情報処理装置７４０と、プログラム７４４とで実現することができる。情報処理装置７４０は、例えばスマートフォンであってよい。プログラム７４４は、情報処理装置７４０の立ち上げ時等に外部のコンピュータ読み取り可能な記録媒体からメモリに読み込まれ、演算処理部７４１の動作を制御することにより、演算処理部７４１上に、撮像部７０１、抽出部７０２、判定部７０３といった機能的手段を実現する。
【００９９】
図１９は識別照合装置７００を用いて実行する識別照合方法の手順を示すフローチャートである。以下、図１７及び図１９を参照して本実施形態に係る識別照合方法について説明する。
【０１００】
まず、識別照合装置７００の撮像部７０１は、物体７１０上に加工されたランダムパターン７１１の画像を取得する（ステップＳ７０１）。次に、抽出部７０２は、撮像部７０１によって取得されたランダムパターン７１１の画像から、虹彩認証アルゴリズムを使用して特徴量を抽出する（ステップＳ７０２）。
【０１０１】
次に、識別照合装置７００の判定部７０３は、上記抽出された物体７１０の物体識別子と記憶部７２０に記憶されている登録済みの物体の物体識別子とを比較し、比較結果に基づいて、物体の識別・判定を行う（ステップＳ７０３）。判定部７０３は、例えば、Ｄａｕｇｍａｎのアルゴリズムを使用する場合、物体７１０の物体識別子と登録済みの物体の物体識別子のビット列間のハミング距離を算出し、ハミング距離が閾値以下であれば、２つの物体識別子は同一と判定し、そうでなければ同一でないと判定する。判定部７０３は、物体７１０の物体識別子と同一の登録済みの物体の物体識別子が発見されるか、または、全ての登録済みの物体の物体識別子との比較を終えるか、何れか早く成立した方を条件として、物体の識別・判定処理の繰り返しを終了する。そして、判定部７０３は、判定結果７３０を出力する（ステップＳ７０４）。判定結果７３０は、識別・照合の成功の有無を表すものであってよい。また判定結果７３０は、成功の場合、同一と判定した登録済みの物体の個体識別子に対応して記憶部７２０に記憶されている物体の属性値を有していてよい。
【０１０２】
このように本実施形態によれば、物体７１０の表面に加工されたランダムパターン７１１から、虹彩認証アルゴリズムを使用して物体識別子を抽出し、登録済みの物体の識別情報と比較して物体の識別・照合を行うことができる。
【０１０３】
[第８の実施形態]
図２０を参照すると、本発明の第８の実施形態に係る物体識別子管理システム８００は、物体８１０の識別・照合のための物体識別子を管理する機能を有する。
【０１０４】
物体８１０は、工業製品や商品パッケージなど、物体識別子を付与して管理する対象である。図２０では、物体識別子を付与して管理する物体８１０は、１個のみ図示しているが、一般には多数の物体８１０が管理対象となる。
【０１０５】
物体識別子管理システム８００は、物体識別子登録装置８０１と識別照合装置８０２とから構成されている。
【０１０６】
物体識別子登録装置８０１は、物体８１０の表面にランダムパターン８１１を加工する機能と、ランダムパターン８１１が加工された物体８１０を撮像する機能と、撮像された物体８１０の画像の内、ランダムパターン８１１を含む環状の画像領域の特徴を物体８１０の識別情報として抽出する機能と、この抽出した物体８１０の識別情報を登録済みの物体の識別情報として記憶装置８２０に登録する機能とを有する。この物体識別子登録装置８０１は、例えば、本発明の第６の実施形態に係る物体識別子登録装置６００により構成されている。
【０１０７】
また識別照合装置８０２は、表面にランダムパターン８１１が加工された物体８１０を撮像する機能と、撮像された物体８１０の画像の内、ランダムパターン８１１を含む環状の画像領域の特徴を物体８１０の識別情報として抽出する機能と、この抽出した物体８１０の識別情報と記憶装置８２０に記憶されている登録済みの物体の識別情報とを比較し、比較結果に基づいて、物体の識別・照合を判定する機能とを有する。この識別照合装置８０２は、例えば、本発明の第７の実施形態に係る識別照合装置７００により構成されている。
【０１０８】
図２１は物体識別子管理システム８００を用いて実行する物体識別子管理方法の手順を示すフローチャートである。以下、図２０及び図２１を参照して本実施形態に係る物体識別子管理方法について説明する。
【０１０９】
まず、物体識別子登録装置８０１は、物体８１０の表面にランダムパターン８１１を加工する（ステップＳ８０１）。次に物体識別子登録装置８０１は、物体８１０上に加工されたランダムパターン８１１の画像を取得する（ステップＳ８０２）。次に物体識別子登録装置８０１は、取得したランダムパターン８１１の画像から、虹彩認証アルゴリズムを使用して特徴量を抽出する（ステップＳ８０３）。次に、物体識別子登録装置８０１は、抽出した特徴量を物体８１０の物体識別子として含むデータを記憶装置８２０に登録する（ステップＳ８０４）。これらのステップＳ８０１〜Ｓ８０４は、第６の実施形態におけるステップＳ６０１〜Ｓ６０４と同様に行われる。
【０１１０】
一方、識別照合装置８０２は、物体８１０上に加工されたランダムパターン８１１の画像を取得する（ステップＳ８０５）。次に、識別照合装置８０２は、取得したランダムパターン８１１の画像から、虹彩認証アルゴリズムを使用して特徴量を抽出する（ステップＳ８０６）。次に、識別照合装置８０２は、上記抽出した物体８１０の物体識別子と記憶装置８２０に記憶されている登録済みの物体の物体識別子とを比較し、比較結果に基づいて、物体の識別・判定を行う（ステップＳ８０７）。次に、識別照合装置８０２は、判定結果８３０を出力する（ステップＳ８０８）。これらのステップＳ８０５〜Ｓ８０８は、第７の実施形態におけるステップＳ７０１〜Ｓ７０４と同様に行われる。
【０１１１】
図２１のフローチャートでは、物体識別子登録装置８０１によるステップＳ８０１〜Ｓ８０４の処理に引き続いて、識別照合装置８０２によるステップＳ８０５〜Ｓ８０８の処理を実行した。しかし、そのような手順に限定されず、物体識別子登録装置８０１によるステップＳ８０１〜Ｓ８０４の処理を異なる物体８１０について複数回繰り返すようにしてよい。また、識別照合装置８０２によるステップＳ８０５〜Ｓ８０８の処理を異なる物体８１０について複数回繰り返すようにしてよい。或いは、物体識別子登録装置８０１によるステップＳ８０１〜Ｓ８０４の処理と識別照合装置８０２によるステップＳ８０５〜Ｓ８０８の処理とを異なる物体８１０に対して並行して行うようにしてよい。
【０１１２】
このように本実施形態によれば、物体８１０の表面にランダムパターン８１１を加工した後、虹彩画像から特徴を抽出してコード化する周知のアルゴリズムを使用して、上記加工したランダムパターン８１１から物体識別子を抽出し、登録済みの物体の識別情報として記憶装置８２０に登録することができる。また、本実施形態によれば、物体８１０の表面に加工されたランダムパターン８１１から、虹彩認証アルゴリズムを使用して物体識別子を抽出し、登録済みの物体の識別情報と比較して物体の識別・照合を行うことができる。
【０１１３】
[第９の実施形態]
本実施形態では、第６の実施形態に係る物体識別子登録装置６００をより具体化した実施形態について説明する。
【０１１４】
図２２を参照すると、本発明の第９の実施形態に係る物体識別子登録装置９００は、インクペン９０１とパターン撮像ユニット９０２とを筐体９０３に収納した構造を有する。インクペン９０１は加工部６０３に相当し、パターン撮像ユニット９０２は撮像部６０１と抽出部６０２と登録部６０４に相当する。図示していないが、筐体９０３には、パターン撮像ユニット９０２、後述するリミットスイッチ９０９、９１０、および照明器９１４を作動させるためのバッテリが内蔵されている。筐体９０３は、内蔵したバッテリによって動作する携帯型の機器として構成されている。
【０１１５】
筐体９０３は、円筒状の容器９０４とこの容器９０４に緩く嵌め合う蓋９０５とから構成される。容器９０４の上面と下面は共に開口しており、側面の下部に明かり取り用の窓９０６と照明器９１４とが設けられている。また容器９０４の内側には、パターン撮像ユニット９０２が固定され、さらに可動ミラー９０８、リミットスイッチ９０９、９１０が取り付けられている。リミットスイッチ９０９、９１０のオンオフ状態は、図示しない信号線によってパターン撮像ユニット９０２に伝達されている。照明器９１４は、白色灯あるいはフラッシュランプ等で構成され、図示しない信号線を通じてパターン撮像ユニット９０２から伝達される信号によって点灯および消灯が制御される。
【０１１６】
可動ミラー９０８は、容器９０４の底面から所定長だけ上方の箇所に、紙面垂直方向に延びる軸９０８ａを中心に回動自在に取り付けられている。また可動ミラー９０８は、引っ張りバネ９０８ｂによって反時計回りに付勢されており、ミラーの端部がリミットスイッチ９０９に当接した状態で停止している。この停止した状態において、可動ミラー９０８の鏡面と容器９０４の底面との成す角度は略４５度である。そして、パターン撮像ユニット９０２は、その内蔵するカメラの撮像視野が可動ミラー９０８の鏡面中央を真横から望むように、容器９０４に固定されている。
【０１１７】
一方、蓋９０５は、スプリングやスポンジ等の弾性体９１１を介して容器９０４に対して上下方向に進退自在に装着されている。また、蓋９０５の内側には、連結材９１２を介して固定板９１３が取り付けられており、可動ミラー９０８の真上の固定板９１３の下面に、インクペン９０１が装着されている。
【０１１８】
インクペン９０１のペン軸は真下に延びている。蓋９０５が上から押下されていない状態のとき、インクペン９０１のペン先は、図２２に示すように、可動ミラー９０８に接触しない位置（待機位置）にある。他方、蓋９０５が上から押下されている状態では、図２３に示すように、蓋９０５と一体で上下するインクペン９１０のペン先は、可動ミラー９０８の一端を押し下げて、容器９０４の下面まで達する位置（生成位置）にある。ペン先によって可動ミラー９０８が押し下げられると、可動ミラー９０８の端部がリミットスイッチ９０９から離れ、リミットスイッチ９０９はオフ状態になる。またインクペン９０１のペン先が容器９０４の下面に達すると、図２３に示すように、固定板９１３がリミットスイッチ９１０に当接し、リミットスイッチ９１０がオン状態になる。
【０１１９】
インクペン９０１は、微小な粒を混入したインクを使用したペンである。微小な粒としては、金属粉やガラス粉などの微粒子や、特許文献１乃至３に記載されるタガントなどが使用できる。微小な粒は、インクを構成する材料（当該微小な粒を除く）と反射特性が異なる粒であることが望ましい。また微小な粒は、インクに不均一に含有していることが望ましい。インクペン９０１としては、例えば、ラメペン、ラメ入りペン、ラメ入り蛍光マーカーなどの名称で市販されているペンを使用することができる。勿論、本発明のために専用に設計されたペンを使用してもよいし、市販のペンのインクを微小な粒を混入したインクに交換して利用してもよい。
【０１２０】
次に、図２２および図２３を参照して物体識別子登録装置９００の動作を説明する。
【０１２１】
利用者は、物体識別子登録装置９００を使って物体に個体識別のためのパターンを生成する場合、パターンを生成したい物体の上に、容器９０４の下面が接するように筐体９０３を載置する。このときの物体識別子登録装置９００は図２２に示すような状態であり、リミットスイッチ９０９はオン状態、リミットスイッチ９１０はオフ状態になっている。
【０１２２】
利用者が、物体上に載置した筐体９０３の蓋９０５を下方に押し下げていくと、図２２に示す状態から図２３に示す状態へと徐々に遷移していく。まず、蓋９０５が弾性体９１１の反発力に抗して下方に下がっていき、蓋９０５の動きに連動するインクペン９０１のペン先によって可動ミラー９０８の一端が押し下げられ、リミットスイッチ９０９がオン状態からオフ状態に変化する。利用者が、それ以上押し下げることができない位置まで蓋９０５をさらに押し下げると、容器９０４に内蔵されたインクペン９０１のペン先が物体の表面に接触し、ペン先から流出するインクによって物体上に小さな点が描画される。前述したように、インクには微小は粒が不均一に混入しているため、描画される点は、図２４に模式的に示すように、微小な粒（図では黒丸で表している）をランダムな位置に含有する点（ドット）となる。またインクペン９０１のペン先が物体の表面に接触するまで蓋９０５が降下すると、リミットスイッチ９１０がオフ状態からオン状態に変化する。
【０１２３】
次に利用者が、蓋９０５を押し下げていた力を抜くと、弾性体９１１の反発力によって蓋９０５が元の位置に向かって上昇していく。その過程で、まずインクペン９０１のペン先が物体から離れて上昇していき、リミットスイッチ９１０がオン状態からオフ状態へ変化する。蓋９０５がさらに上昇していって図２２に示す状態にいたると、可動ミラー９０８が引っ張りバネ９０８ｂの力によって元の位置に復帰し、リミットスイッチ９０９がオン状態からオフ状態に変化する。
【０１２４】
パターン撮像部９０２は、リミットスイッチ９０９、９１０の状態に基づいて、パターンの生成を検出し、生成したパターンを撮像するタイミングを検出する。例えば、パターン撮像部９０２は、リミットスイッチ９０９がオン状態からオフ状態へ変化し、その後にリミットスイッチ９１０がオフ状態からオン状態へ変化すると、即ち図２２の状態から図２４の状態へ遷移すると、インクペン９０１によって物体上にパターンが描画されたと判断する。またパターン撮像部９０２は、インクペン９０１によるパターンの描画が行われたと判断した後に、リミットスイッチ９０９がオフ状態からオン状態に変化すると、即ち図２３の状態から図２２の状態へ遷移すると、描画されたパターンを撮像できるタイミングになったと判断し、内蔵するカメラによって上記描画されたパターンの画像を撮像する。このとき、パターン撮像部９０２は必要に応じて照明器９１４を一時的に点灯させる。
【０１２５】
次にパターン撮像ユニット９０２について詳細に説明する。
【０１２６】
図２５はパターン撮像ユニット９０２のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。この例のパターン撮像ユニット９０２は、カメラ９０２１と、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ  Ｕｎｉｔ）９０２２と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）９０２３と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）９０２４と、インターフェイス回路９０２５と、通信回路９０２６と、それらを相互に接続するバス９０２７とから構成される。
【０１２７】
カメラ９０２１は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ）イメージセンサを使用したカメラを使用することができる。
【０１２８】
ＲＯＭ９０２３は、ＭＰＵ９０２２が実行するプログラム等を記憶する。ＲＡＭ９０２４は、カメラ９０２１で撮像された画像データ等を記憶するために使用される。インターフェイス回路９０２５は、図示しない信号線を通じてリミットスイッチ９０９、９１０および照明器９１４に接続されている。通信回路９０２６は、外部装置との間で無線通信する機能を有する。
【０１２９】
図２６はＭＰＵ９０２２が実行する処理の一例を示すフローチャートである。以下、図２２乃至図２６を参照して、ＭＰＵ９０２２が実行する処理を説明する。
【０１３０】
ＭＰＵ９０２２は、リミットスイッチ９０９の状態を、インターフェイス回路９０２５を通じて読み取り、オフ状態になったか否かを監視している（ステップＳ９０１）。前述したように物体識別子登録装置９００は図２２に示したような状態ではリミットスイッチ９０９はオン状態になっており、パターンを生成するために物体上に載置されて蓋９０５が下方に押し下げられると、インクペン９０１のペン先によって可動ミラー９０８の一端が押し下げられ、リミットスイッチ９０９がオン状態からオフ状態に変化する。ＭＰＵ９０２２は、リミットスイッチ９０９がオフ状態に変化したことを検出すると、リミットスイッチ９１０がオン状態に変化したか否かを検出する（ステップＳ９０２）。
【０１３１】
利用者が、それ以上押し下げることができない位置まで蓋９０５をさらに押し下げたことによって、リミットスイッチ９１０がオン状態になると、ＭＰＵ９０２２は、容器９０４に内蔵されたインクペン９０１のペン先が物体の表面に接触し、ペン先から流出するインクによって物体上に小さな点のパターンが描画されたと判断し、次に、リミットスイッチ９０９がオン状態に変化するのを監視する（ステップＳ９０３）。他方、ＭＰＵ９０２２は、リミットスイッチ９０９がオフ状態になった後、リミットスイッチ９１０がオン状態になる前にリミットスイッチ９０９がオン状態に復帰した場合には（ステップＳ９０４でＹＥＳ）、インクペン９０１によって描画されることなく蓋９０５が元の位置に戻されたと判断し、ステップＳ９０１の処理へと戻る。
【０１３２】
次にＭＰＵ９０２２は、ステップＳ９０３においてリミットスイッチ９０９がオン状態になったことを検出すると、カメラ９０２１に対して撮像するように指令を出す（ステップＳ９０５）。カメラ９０２１は、この指令に応じて画像を撮像する。なお、カメラ９０２１は照度が不足する場合には、インターフェイス回路９０２５を通じて照明器９１４を撮影時に一時的に点灯させる。撮影が行われる時点の物体識別子登録装置９００の状態は図２２に示すようになっており、カメラ９０２１は、インクペン９０１で物体上に描かれた図２４に示したようなパターンの画像を、可動ミラー９０８を通じて真上からの画像として撮像し、撮像して得た画像データをＲＡＭ９０２４の所定の領域に保存する。なお、本実施形態では、インクペン９０１が図２２に示す状態に復帰したタイミングでパターンの画像を撮像したが、インクペン９０１が図２３に示す状態から一定の距離だけ上方に移動したタイミングで、生成されたパターンの画像を撮像するようにしてもよい。
【０１３３】
次にＭＰＵ９０２２は、ＲＡＭ９０２４に保存された画像データを解析して、描画された点の画像から物体識別子を抽出する（ステップＳ９０６）。具体的には、ＭＰＵ９０２２は、図６に示した第３の実施形態と同様に、図２４に示したような略円形のランダムパターンの画像上にそのランダムパターンの画像の重心を中心とする円形の画像を生成することにより、環状の画像領域を生成して虹彩認証アルゴリズムを適用することにより、物体識別子を抽出する。或いは、ＭＰＵ９０２２は、図９に示した第４の実施形態と同様に、図２４に示したようなランダムパターンの画像の重心を中心とする点の画像をランダムパターンの画像上に生成し、そのランダムパターンの画像の内、上記点の中心から所定長を半径とする円内の画像を環状の画像領域として切り出して虹彩認証アルゴリズムを適用することにより、物体識別子を抽出する。次に、ＭＰＵ９０２２は、抽出した物体識別子を含むデータを、通信回路９０２６を通じて外部の記憶装置（図示せず）へ登録する（ステップＳ９０７）。ＭＰＵ９０２２は、送信データにＲＯＭ９０２３やＲＡＭ９０２４に記憶された情報、例えばパターンを生成した物体に関する情報や当該物体識別子登録装置９００の識別情報や現在時刻等の属性情報を含めるようにしてもよい。そして、ＭＰＵ９０２２は、次の撮像に備えてステップＳ９０１の処理へと戻る。
【０１３４】
このように本実施形態によれば、パターン撮像ユニット９０２は、インクペン９０１によって物体上にパターンが生成されたことを検出して撮像を行うため、パターンの生成と撮像との間に食い違いが生じるのを防ぐことができる。
【０１３５】
また本実施形態によれば、物体上に生成したパターンをその真上からの画像として撮像することができる。
【０１３６】
また本実施形態によれば、撮像したパターンから物体識別子を抽出し、外部の記憶装置へ登録することができる。
【０１３７】
本実施形態では、可動ミラー９０８を使用したが、可動ミラー９０８を省略する構成にしてもよい。この場合、図２７および図２８に示すように、例えば、インクペン９０１は、その先端が容器９０４の下面中央の上方に位置するように固定板９１３に斜めに取り付ける。また、パターン撮像ユニット９０２は、その内蔵するカメラの撮像方向が容器９０４の下面中央を向くように、容器９０４に固定する。図２７および図２８に示す構成によれば、可動ミラー９０８が省略されるため構成が簡易になる。なお、図２７および図２８において、リミットスイッチ９１５は、リミットスイッチ９０９の代替であり、蓋９０５が押下されていない場合にオン状態になる。
【０１３８】
また、描画したパターンの画像にインクペン９０１の一部が写っても支障がないならば、インクペン９０１の先端が物体に接触している状態（例えば図２３或いは図２８の状態）で撮像を行うようにしてもよい。さらに、インクペン９０１のペン先を軸方向に進退自在に構成し、図２２或いは図２７の状態においてペン先が容器９０４の下面まで達するようにしておき、蓋９０５を押し下げるとペン先が物体に押し当てられた状態のまま縮むように構成されていてもよい。
【０１３９】
また本実施形態では、インクペン９０１を使用したが、インクペン９０１の代わりに、インクを適量（例えば１滴）だけ滴下させるインク滴下器や、インクを適量だけ吹き付けるインク噴射器や、インクを刷毛やフェルト材によって適量だけ塗布する塗布器を使用してもよい。あるいはインクペン９０１の代わりに、物体上にランダムパターンを形成するレーザ加工機を使用してもよい。
【０１４０】
また本実施形態では、パターンを生成しその画像を撮像する毎に、物体識別子の抽出と記憶装置への登録とを行ったが、撮像した画像を一旦メモリ（ＲＡＭ等）に蓄積し、後刻に物体識別子の抽出と記憶装置への登録を行うようにしてもよい。また本実施形態では、記憶装置へ物体識別子を登録したが、それに代えて或いはそれに加えて、撮像したパターンの画像を記憶装置へ登録するようにしてもよい。
【０１４１】
[第１０の実施形態]
本実施形態では、第６の実施形態に係る物体識別子登録装置６００をより具体化した他の実施形態について説明する。
【０１４２】
図２９を参照すると、本発明の第１０の実施形態に係る個体識別装置１０００は、図２２を参照して説明した第９の実施形態に係る物体識別子登録装置９００のインクペン９０１が、第１のインクジェットノズル１０３１、第１のインクジェット１０３２、第１のインクカートリッジ１０３３、第２のインクジェットノズル１０４１、第２のインクジェット１０４２、第２のインクカートリッジ１０４３に置き換えられ、パターン撮像ユニット９０２がパターン撮像ユニット１０５１に置き換えられている。その他、第９の実施形態に係る物体識別子登録装置９００と同じ部材には同じ符号を付している。
【０１４３】
第１のインクジェットノズル１０３１と第２のインクジェットノズル１０４１は、近接して配置されており、そのノズルは容器９０４の下面に向かって真下に延びている。蓋９０５が上から押下されていない図２９に示す状態のとき、第１のインクジェットノズル１０３１および第２のインクジェットノズル１０４１の先端は、可動ミラー９０８に接触しない位置（待機位置）にある。他方、蓋９０５が上から押下されている図３０に示す状態では、蓋９０５と一体で上下する第１のインクジェットノズル１０３１および第２のインクジェットノズル１０４１の先端は、可動ミラー９０８の一端を押し下げて、容器９０４の下面近傍まで達する位置（生成位置）にある。これらのノズルによって可動ミラー９０８の一端が押し下げられると、可動ミラー９０８の端部がリミットスイッチ９０９から離れ、リミットスイッチ９０９はオフ状態になる。またノズルの先端が容器９０４の下面近傍に達すると、図３０に示すように、固定板９１３がリミットスイッチ９１０に当接し、リミットスイッチ９１０がオン状態になる。
【０１４４】
第１のインクカートリッジ１０３３は、微小な粒を混入したインクを蓄えている。微小な粒としては、金属粉やガラス粉などの微粒子や、特許文献１乃至２に記載されるタガントなどが使用できる。微小な粒は、インクを構成する材料（当該微小な粒を除く）と反射特性が異なる粒であることが望ましい。また微小な粒は、インクに不均一に含有していることが望ましい。第１のインクジェット１０３２は、図示しない信号線を通じてパターン撮像ユニット１０５１から出力指令を受けると、第１のインクカートリッジ１０３３から供給されるインクを所定の圧力で一定時間だけ第１のインクジェットノズル１０３１の先端から外部に噴出させる。
【０１４５】
他方、第２のインクカートリッジ１０４３は、上述したような微小な粒が混入していないインクを蓄えている。例えば、第２のインクカートリッジ１０４３は、黒等の単一色の通常のインクを蓄えている。第２のインクジェット１０４２は、図示しない信号線を通じてパターン撮像ユニット１０５１から出力指令を受けると、第２のインクカートリッジ１０４３から供給されるインクを所定の圧力で一定時間だけ第２のインクジェットノズル１０４１の先端から外部に噴出させる。
【０１４６】
ここで、第１のインクジェットノズル１０３１により描画する点のサイズは、第２のインクジェットノズル１０４１により描画する点のサイズより十分に大きくなるように設定されている。例えば、単位時間当たりに噴出するインク量が第２のインクジェットノズル１０４１に比べて第１のインクジェットノズル１０３１の方が多くなるように、第１のインクジェット１０３２および第２のインクジェット１０４２がインクの流出量を調整するように構成されている。また、第１のインクジェットノズル１０３１のノズル径が第２のインクジェットノズル１０４１よりも大きくなっていてもよい。
【０１４７】
図３１は、第１のインクジェットノズル１０３１によって物体上に点を描画し、その直後にその点の上に第２のインクジェットノズル１０４１によって小さな点を描画して得られるパターンを模式的に示している。図３１において、領域１０６１が第１のインクジェットノズル１０３１によって描画された点に相当し、領域１０６２が第２のインクジェットノズル１０４１によって描画された点に相当する。領域１０６１は微小な粒（図では黒丸で表している）をランダムな位置に含有するが、領域１０６２は含有していない。そのため、微小な粒を含有する領域１０６１の形状が環状になっている。
【０１４８】
次に、図２９乃至図３１を参照して物体識別子登録装置１０００の動作を説明する。
【０１４９】
利用者は、物体識別子登録装置１０００を使って物体に個体識別のためのパターンを生成する場合、パターンを生成したい物体の上に、容器９０４の下面が接するように筐体９０３を載置する。このときの物体識別子登録装置１０００は図２９に示すような状態であり、リミットスイッチ９０９はオン状態、リミットスイッチ９１０はオフ状態になっている。
【０１５０】
利用者が、物体上に載置した筐体９０３の蓋９０５を下方に押し下げていくと、図２９に示す状態から図３０に示す状態へと徐々に遷移していく。まず、蓋９０５が弾性体９１１の反発力に抗して下方に下がっていき、蓋９０５の動きに連動する第１のインクジェットノズル１０３１および第２のインクジェットノズル１０４１によって可動ミラー９０８の一端が押し下げられ、リミットスイッチ９０９がオン状態からオフ状態に変化する。利用者が、それ以上押し下げることができない位置まで蓋９０５をさらに押し下げると、固定板９１３がリミットスイッチ９１０に当接し、リミットスイッチ９１０がオフ状態からオン状態に変化する。この時点で、第１のインクジェットノズル１０３１および第２のインクジェットノズル１０４１の先端が容器９０４の下面近傍に達する。このため、第１のインクジェットノズル１０３１および第２のインクジェットノズル１０４１の先端からインクを噴出させることにより、物体上に図３１に示したようなパターンを描画することができる。
【０１５１】
次に利用者が、蓋９０５を押し下げていた力を抜くと、弾性体９１１の反発力によって蓋９０５が元の位置に向かって上昇していく。その過程で、まず第１のインクジェットノズル１０３１および第２のインクジェットノズル１０４１の先端が上昇していき、リミットスイッチ９１０がオン状態からオフ状態へ変化する。蓋９０５がさらに上昇して図２９に示す状態にいたると、可動ミラー９０８が引っ張りバネ９０８ｂの力によって元の位置に復帰し、リミットスイッチ９０９がオフ状態からオン状態に変化する。
【０１５２】
パターン撮像部１０５１は、リミットスイッチ９０９、９１０の状態に基づいて、パターンの生成タイミング、生成したパターンを撮像するタイミングを検出する。例えば、パターン撮像部１０５１は、リミットスイッチ９０９がオン状態からオフ状態へ変化し、その後にリミットスイッチ９１０がオフ状態からオン状態へ変化すると、即ち図２９の状態から図３０の状態へ遷移すると、第１のインクジェットノズル１０３１および第２のインクジェットノズル１０４１によるパターンの生成が可能なタイミングが到来したと判断し、第１のインクジェット１０３２および第２のインクジェット１０４２を制御してパターンを生成する。またパターン撮像部１０５１は、パターンの生成後に、リミットスイッチ９０９がオフ状態からオン状態に変化すると、即ち図３０の状態から図２９の状態へ遷移すると、描画したパターンを撮像できるタイミングになったと判断し、内蔵するカメラにより撮像を行う。
【０１５３】
次にパターン撮像ユニット１０５１について詳細に説明する。
【０１５４】
図３２はパターン撮像ユニット１０５１のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。この例のパターン撮像ユニット１０５１は、カメラ１０５１１と、ＭＰＵ１０５１２と、ＲＯＭ１０５１３と、ＲＡＭ１０５１４と、インターフェイス回路１０５１５と、通信回路１０５１６と、それらを相互に接続するバス１０５１７とから構成される。このうち、カメラ１０５１１、ＲＯＭ１０５１３、ＲＡＭ１０５１４、および通信回路１０５１６は、図２５を参照して説明したカメラ９０２１、ＲＯＭ９０２３、ＲＡＭ９０２４、および通信回路９０２６と同様の機能を有する。インターフェイス回路１０５１５は、図示しない信号線を通じてリミットスイッチ９０９、９１０、照明器９１４、第１のインクジェット１０３２、第２のインクジェット１０４２に接続されている。
【０１５５】
図３３はＭＰＵ１０５１２が実行する処理の一例を示すフローチャートである。以下、図２９乃至図３３を参照して、ＭＰＵ１０５１２が実行する処理を説明する。
【０１５６】
ＭＰＵ１０５１２は、リミットスイッチ９０９の状態を、インターフェイス回路１０５１５を通じて読み取り、オフ状態になったか否かを監視している（ステップＳ１００１）。前述したように物体識別子登録装置１０００は図２９に示した状態ではリミットスイッチ９０９はオン状態になっており、パターンを生成するために物体上に載置されて蓋９０５が下方に押し下げられると、第１および第２のインクジェットノズル１０３１、１０４１の先端によって可動ミラー９０８の一端が押し下げられ、リミットスイッチ９０９がオン状態からオフ状態に変化する。ＭＰＵ１０５１５は、リミットスイッチ９０９がオフ状態に変化したことを検出すると、リミットスイッチ９１０がオン状態に変化したか否かを検出する（ステップＳ１００２）。
【０１５７】
利用者が、それ以上押し下げることができない位置まで蓋９０５をさらに押し下げたことによって、リミットスイッチ９１０がオン状態になると、ＭＰＵ１０５１５は、物体上へのパターンの生成が可能になったと判断し、パターンの生成を行う（ステップＳ１００３）。具体的には、ＭＰＵ１０５１２は、最初に第１のインクジェット１０３２に対して指令を出し、所定時間経過後に第２のインクジェット１０４２に対して指令を出す。第１のインクジェット１０３２は、指令に応答してインクカートリッジ１０３３から供給されるインクを所定量だけ第１のインクジェットノズル１０３１の先端から噴出させることにより、物体上に大きな点を描画する。また第２のインクジェット１０４２は、指令に応答してインクカートリッジ１０４３から供給されるインクを所定量だけ第２のインクジェットノズル１０４１の先端から噴出させることにより、上記物体上に描かれた点内に小さな点を描画する。そして、ＭＰＵ１０５１２は、リミットスイッチ９０９がオン状態に変化するのを監視する（ステップＳ１００４）。他方、ＭＰＵ１０５１２は、リミットスイッチ９０９がオフ状態になった後、リミットスイッチ９１０がオン状態になる前にリミットスイッチ９０９がオン状態に復帰した場合には（ステップＳ１００５でＹＥＳ）、下降中の蓋９０５が途中で上昇したと判断し、ステップＳ１００１の処理へと戻る。
【０１５８】
次にＭＰＵ１０５１２は、ステップＳ１００４においてリミットスイッチ９０９がオン状態になったことを検出すると、カメラ１０５１１に対して撮像するように指令を出す（ステップＳ１００６）。カメラ１０５１１は、この指令に応じて物体上に生成されたパターンの画像を撮像する。このときの物体識別子登録装置１０００の状態は図２９に示すようになっており、カメラ１０５１１は、物体上に描かれた点の画像を可動ミラー９０８を通じて真上からの画像として撮像し、撮像して得た画像データをＲＡＭ１０５１４の所定の領域に保存する。
【０１５９】
次にＭＰＵ１０５１２は、ＲＡＭ１０５１４に保存された画像データを解析して、描画された点の画像から物体識別子を抽出する（ステップＳ１００７）。具体的には、ＭＰＵ１０５１２は、図１に示した第１の実施形態と同様に、図３１に示したような環状のランダムパターン１０６１から虹彩認証アルゴリズムを使用して物体識別子を抽出する。次に、ＭＰＵ１０５１２は、抽出した個体識別子を、通信回路１０５１６を通じて外部の登録装置（図示せず）へ送信する（ステップＳ１００８）。そして、ＭＰＵ１０５１２は、次のパターンの生成と撮像に備えてステップＳ１００１の処理へと戻る。
【０１６０】
このように本実施形態によれば、パターン撮像ユニット１０５１は、第１および第２のインクジェットノズル１０３１、１０４１によって物体上にパターンが生成されたことを検出して撮像を行うため、パターンの生成と撮像との間に食い違いが生じるのを防ぐことができる。
【０１６１】
また本実施形態によれば、微小な粒がランダムに分布する環状のパターンを物体上に生成することができる。また、図３１に示すような非対称パターンにすると、パターンの撮影時の向きが決定できるため、照合時における位置合わせや向きの推定が不要になり、照合処理の高速化が可能になる。
【０１６２】
また本実施形態によれば、物体上に生成したパターンをその真上からの画像として撮像することができる。
【０１６３】
また本実施形態によれば、撮像したパターンから物体識別子を抽出し、外部の記憶装置へ登録することができる。
【０１６４】
本実施形態では、可動ミラー９０８を使用したが、可動ミラー９０８を省略する構成にしてもよい。この場合、第２の実施形態の変形例を示す図２７および図２８と同様に、例えば、インクジェットノズル１０３１およびインクジェットノズル１０４１は、その先端が容器９０４の下面中央の上方に位置するように固定板９１３に斜めに取り付ける。また、パターン撮像ユニット９０２は、その内蔵するカメラの撮像方向が容器９０４の下面中央を向くように、容器９０４に固定する。このような構成によれば、可動ミラー９０８が省略されるため構成が簡易になる。
【０１６５】
また、描画した点の画像にインクジェットノズル１０３１およびインクジェットノズル１０４１の一部が写っても支障がないならば、インクジェットノズル１０３１およびインクジェットノズル１０４１の先端が物体の近傍に位置している状態（例えば図３０の状態）で撮像を行うようにしてもよい。
【０１６６】
本実施形態では、インクジェットを使用したが、インクジェットの代わりに、インクを適量（例えば１滴）だけ滴下させることができるインク滴下器や、インクを適量だけ吹き付けることができるインク噴射器や、インクを刷毛によって適量だけ塗布することができる塗布器を２組使用してもよい。あるいはインクジェットの代わりに、物体上に環状のランダムパターンを形成するレーザ加工機を使用してもよい。
【０１６７】
また本実施形態では、パターンを生成しその画像を撮像する毎に、物体識別子の抽出と記憶装置への登録を行ったが、撮像した画像を一旦メモリ（ＲＡＭ等）に蓄積し、後刻に物体識別子の抽出と記憶装置への登録を行うようにしてもよい。また本実施形態では、記憶装置へ物体識別子を登録したが、それに代えて或いはそれに加えて、撮像したパターンの画像を記憶装置へ登録するようにしてもよい。
【０１６８】
[第１１の実施形態]
本実施形態では、第６の実施形態に係る物体識別子登録装置６００をより具体化した他の実施形態について説明する。
【０１６９】
図３４を参照すると、本発明の第１１の実施形態に係る物体識別子登録装置１１００は、図２２を参照して説明した第９の実施形態に係る物体識別子登録装置９００のインクペン９０１が、スタンプ１１０１に置き換えられ、パターン撮像ユニット９０２がパターン撮像ユニット１１０２に置き換えられている。また、リミットスイッチ１１０３が新たに設けられている。その他、第９の実施形態に係る物体識別子登録装置９００と同じ部材には同じ符号を付している。
【０１７０】
スタンプ１１０１は、円柱状の心材１１１３の一端側に、中空円柱の形状を有するフェルト材１１１１を嵌め込んで固定し、またフェルト材１１１１の上側の心材部分にインクタンク１１１２を取り付けた構造を有しており、心材１１１３の他端側を固定板９１３の下面に固定することにより、蓋９０３の動きに連動して上下動するように構成されている。また、パターン撮像ユニット１１０２から延びるファイバースコープ１１１４が心材１１１３の上端の側面から下端まで貫通し、その先端部分に装着されたレンズによって取得された画像がパターン撮像ユニット１１０２まで伝達されるようになっている。
【０１７１】
インクタンク１１１２は、微小な粒を混入したインクを蓄えている。微小な粒としては、金属粉やガラス粉などの微粒子や、特許文献１乃至３に記載されるタガントなどが使用できる。微小な粒は、インクを構成する材料（当該微小な粒を除く）と反射特性が異なる粒であることが望ましい。また微小な粒は、インクに不均一に含有していることが望ましい。インクタンク１１３２に充填してあるインクは、毛細現象によりフェルト材１１３１に常に染み込むようになっている。
【０１７２】
蓋９０５が上から押下されていない図３４に示す状態のとき、フェルト材１１１１の下面は、容器９０４の底面から離れた位置（待機位置）にある。また、この状態では、固定板９１３の上面がリミットスイッチ１１０３に当接し、リミットスイッチ１１０３はオン状態になっている。他方、蓋９０５が上から押下されている図３５に示す状態では、蓋９０５と一体で上下するフェルト材１１１１の下面は、容器９０４の下面まで達する位置（生成位置）にある。その結果、容器９０４が物体上に載置されている場合、中空円柱のフェルト材１１１１の下面から染み出るインクによって、物体上にパターンが生成される。前述したように、インクには微小は粒が不均一に混入しているため、描画されるパターンは、図３６に模式的に示すように、微小な粒（図では黒丸で表している）をランダムな位置に含有する環状のパターンになる。またフェルト材１１１１の下面が物体の表面に接触するまで蓋９０５が降下すると、リミットスイッチ９１０がオフ状態からオン状態に変化する。
【０１７３】
次に、図３４および図３５を参照して物体識別子登録装置１１００の動作を説明する。
【０１７４】
利用者は、物体識別子登録装置１１００を使って物体に個体識別のためのパターンを生成する場合、パターンを生成したい物体の上に、容器９０４の下面が接するように筐体９０３を載置する。このときの物体識別子登録装置１１００は図３４に示すような状態であり、リミットスイッチ１１０３はオン状態、リミットスイッチ９１０はオフ状態になっている。
【０１７５】
利用者が、物体上に載置した筐体９０３の蓋９０５を下方に押し下げていくと、図３４に示す状態から図３５に示す状態へと徐々に遷移していく。そして、利用者が、それ以上押し下げることができない位置まで蓋９０５を押し下げると、蓋９０５と連動して下降するスタンプ１１０１のフェルト材１１１１の下面が物体に押し当てられ、物体上に環状のパターンが生成される。また、蓋９０５と連動して下降する固定板９１３がリミットスイッチ９１０に当接するため、リミットスイッチ９１０がオン状態に変化する。
【０１７６】
次に利用者が、蓋９０５を押し下げていた力を抜くと、弾性体９１１の反発力によって蓋９０５が元の位置に向かって上昇していく。その過程で、まずリミットスイッチ９１０がオン状態からオフ状態へ変化する。蓋９０５がさらに上昇して図３４に示す状態にいたると、リミットスイッチ１１０３がオフ状態からオン状態に変化する。
【０１７７】
パターン撮像部１１０２は、リミットスイッチ９１０、１１０３の状態に基づいて、パターンの生成を検出し、また、生成したパターンを撮像するタイミングを検出する。例えば、パターン撮像部１１０２は、リミットスイッチ１１０３がオン状態からオフ状態へ変化し、その後にリミットスイッチ９１０がオフ状態からオン状態へ変化すると、即ち図３４の状態から図３５の状態へ遷移すると、スタンプ１１０１によってパターンの生成が行われたと判断する。またパターン撮像部１１０２は、パターンの生成後に、リミットスイッチ１１０３がオフ状態からオン状態に変化すると、即ち図３５の状態から図３４の状態へ遷移すると、生成されたパターンを撮像できるタイミングになったと判断し、ファイバースコープ１１１３を通じて内蔵するカメラにより、生成されたパターンの画像を撮像する。
【０１７８】
次にパターン撮像ユニット１１０２について詳細に説明する。
【０１７９】
図３７はパターン撮像ユニット１１０２のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。この例のパターン撮像ユニット１１０２は、カメラ１１０２１と、ＭＰＵ１１０２２と、ＲＯＭ１１０２３と、ＲＡＭ１１０２４と、インターフェイス回路１１０２５と、通信回路１１０２６と、それらを相互に接続するバス１１０２７とから構成される。このうち、ＲＯＭ１１０２３、ＲＡＭ１１０２４、インターフェイス回路１１０２５、通信回路１１０２６、およびバス１１０２７は、図２５を参照して説明したＲＯＭ９０２３、ＲＡＭ９０２４、インターフェイス回路９０２５、通信回路９０２６、およびバス９０２７と同様の機能を有する。
【０１８０】
カメラ１１０２１は、例えば、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサを使用したカメラを使用することができる。カメラ１１０２１にはファイバースコープ１１１４が接続されており、ファイバースコープ１１１４で取得した画像をカメラ１１０２１で撮像する構造になっている。
【０１８１】
図３８はＭＰＵ１１０２２が実行する処理の一例を示すフローチャートである。以下、図３４乃至図３８を参照して、ＭＰＵ１１０２２が実行する処理を説明する。
【０１８２】
ＭＰＵ１１０２２は、リミットスイッチ１１０３の状態を、インターフェイス回路１１０２５を通じて読み取り、オフ状態になったか否かを監視している（ステップＳ１１０１）。前述したように物体識別子登録装置１１００は図３４に示した状態ではリミットスイッチ１１０３はオン状態になっており、パターンを生成するために物体上に載置されて蓋９０５が下方に押し下げられると、固定板９１３が下降するためリミットスイッチ１１０３がオン状態からオフ状態に変化する。ＭＰＵ１１０２２は、リミットスイッチ１１０３がオフ状態に変化したことを検出すると、リミットスイッチ９１０がオン状態に変化したか否かを検出する（ステップＳ１１０２）。
【０１８３】
利用者が、それ以上押し下げることができない位置まで蓋９０５をさらに押し下げたことによって、リミットスイッチ９１０がオン状態になると、ＭＰＵ１１０２２は、容器９０４に内蔵されたスタンプ１１０１のフェルト材１１１１が物体の表面に押し付けられ、フェルト材１１１１から流出するインクによって物体上にパターンが描画されたと判断し、次に、リミットスイッチ１１０３がオン状態に変化するのを監視する（ステップＳ１１０３）。他方、ＭＰＵ１１０２２は、リミットスイッチ１１０３がオフ状態になった後、リミットスイッチ９１０がオン状態になる前にリミットスイッチ１１０３がオン状態に復帰した場合には（ステップＳ１１０４でＹＥＳ）、スタンプ１１０１によって描画されることなく蓋９０５が元に戻されたと判断し、ステップＳ１１０１の処理へと戻る。
【０１８４】
次にＭＰＵ１１０２２は、ステップＳ１１０３においてリミットスイッチ１１０３がオン状態になったことを検出すると、カメラ１１０２１に対して撮像するように指令を出す（ステップＳ１１０５）。カメラ１１０２１は、この指令に応じてファイバースコープ１１１４によって取得した画像を撮像する。なお、カメラ１１０２１は照度が不足する場合には、インターフェイス回路１１０２５を通じて照明器９１４を撮影時に一時的に点灯させる。撮影が行われる時点の物体識別子登録装置１１００の状態は図３４に示すようになっており、カメラ１１０２１は、スタンプ１１０１で物体上に描かれた図３６に示したような環状の画像を真上から撮像し、撮像して得た画像データをＲＡＭ１１０２４の所定の領域に保存する。
【０１８５】
次にＭＰＵ１１０２２は、ＲＡＭ１１０２４に保存された画像データを解析して、描画された環状の画像から物体識別子を抽出する（ステップＳ１１０６）。具体的には、ＭＰＵ１１０２２は、図１に示した第１の実施形態と同様に、図３６に示したような環状のランダムパターンから虹彩認証アルゴリズムを使用して物体識別子を抽出する。次に、ＭＰＵ１１０２２は、抽出した個体識別子を含むデータを、通信回路１１０２６を通じて外部の記憶装置（図示せず）へ登録する（ステップＳ１１０７）。ＭＰＵ１１０２２は、送信データにＲＯＭ１１０２３やＲＡＭ１１０２４に記憶された情報、例えば当該物体識別子登録装置１１００の識別情報や現在時刻等の属性情報を含めるようにしてもよい。そして、ＭＰＵ１１０２２は、次の撮像に備えてステップＳ１１０１の処理へと戻る。
【０１８６】
このように本実施形態によれば、パターン撮像ユニット１１０２は、スタンプ１１０１によって物体上にパターンが生成されたことを検出して撮像を行うため、パターンの生成と撮像との間に食い違いが生じるのを防ぐことができる。
【０１８７】
また本実施形態によれば、物体上に環状のパターンを生成することができる。
【０１８８】
また本実施形態によれば、物体上に生成したパターンをその真上から撮像することができる。
【０１８９】
また本実施形態によれば、撮像したパターンから物体識別子を抽出し、外部の記憶装置へ登録することができる。
【０１９０】
本実施形態では、環状のパターンを生成するようにしたが、スタンプ１１０１のフェルト材１１１１の下面の形状を変更することにより、環状以外の形状のパターンを生成することができる。
【０１９１】
また本実施形態では、フェルト材１１１１を使用したが、物体に押し当てることでインクによるパターンを形成できる部材であればフェルト材に限定されず、スポンジや布等を使用してもよい。
【０１９２】
また本実施形態では、パターンを生成しその画像を撮像する毎に、物体識別子の抽出と記憶装置への登録を行ったが、撮像した画像を一旦メモリ（ＲＡＭ等）に蓄積し、後刻に物体識別子の抽出と記憶装置への登録を行うようにしてもよい。また本実施形態では、記憶装置へ物体識別子を登録したが、それに代えて或いはそれに加えて、撮像したパターンの画像を記憶装置へ登録するようにしてもよい。
【０１９３】
[第１２の実施形態]
図３９を参照すると、本実施形態に係る物体識別子抽出装置１２００は、撮像部１２０１と抽出部１２０２とを有する。
【０１９４】
撮像部１２０１は、表面にランダムパターンが加工された物体を撮像する機能を有する。抽出部１２０２は、撮像部１２０１によって撮像された物体の画像の内、ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を当該物体の識別情報として抽出する機能を有する。
【０１９５】
物体識別子抽出装置１２００は、例えば図１８に示すように、１以上のマイクロプロセッサ等の演算処理部７４１と、メモリやハードディスク等の記憶部７４２と、カメラ７４３とを有する情報処理装置７４０と、プログラム７４４とで実現することができる。情報処理装置７４０は、例えばスマートフォンであってよい。プログラム７４４は、情報処理装置７４０の立ち上げ時等に外部のコンピュータ読み取り可能な記録媒体からメモリに読み込まれ、演算処理部７４１の動作を制御することにより、演算処理部７４１上に、撮像部１２０１、抽出部１２０２といった機能的手段を実現する。
【０１９６】
図４０は物体識別子抽出装置１２００を用いて実行する物体識別子抽出方法の手順を示すフローチャートである。以下、図３９及び図４０を参照して本実施形態に係る物体識別子抽出方法について説明する。
【０１９７】
まず、物体識別子抽出装置１２００の撮像部１２０１は、物体上に加工されたランダムパターンの画像を取得する（ステップＳ１２０１）。次に、抽出部１２０２は、撮像部１２０１によって取得された物体の画像の内、ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を当該物体の識別情報として抽出する（ステップＳ１２０２）。
【０１９８】
このように本実施形態によれば、虹彩認証で培われた技術を、工業製品や商品等の物体の認証に適用することができる。
【０１９９】
その理由は、抽出部１２０２が、撮像部１２０１によって取得された物体の画像の内、ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を当該物体の識別情報として抽出しており、ランダムパターンを含む環状の画像領域は虹彩に類似する画像領域となるためである。
【０２００】
以上、本発明を幾つかの実施形態を挙げて説明したが、本発明は以上の実施形態にのみ限定されず、その他、各種の付加変更が可能である。本発明の構成や詳細には、本発明の範囲内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
【０２０１】
なお、本発明は、日本国にて２０１５年９月１７日に特許出願された特願２０１５−１８３６２４の特許出願に基づく優先権主張の利益を享受するものであり、当該特許出願に記載された内容は、全て本明細書に含まれるものとする。
【産業上の利用可能性】
【０２０２】
本発明は、工業製品や商品等の物体の同一性を識別したり、照合したりする分野に利用できる。【０２０３】
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
［付記１］
表面にランダムパターンが加工された物体を撮像する撮像部と、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出する抽出部と、
を含む物体識別子抽出装置。
［付記２］
前記ランダムパターンは環状である、
付記１に記載の物体識別子抽出装置。
［付記３］
前記ランダムパターンは一部の領域がランダムパターンでない点状の領域に加工されており、
前記抽出部は、前記ランダムパターンの画像の内、前記点状の領域の中心から所定長を半径とする円内の画像を前記環状の画像領域として切り出す前処理を行う、
付記１に記載の物体識別子抽出装置。
［付記４］
前記ランダムパターンは略円形であり、
前記抽出部は、前記ランダムパターンの画像上に前記ランダムパターンの画像の重心を中心とする円形の画像を生成することにより、前記環状の画像領域を生成する前処理を行う、
付記１に記載の物体識別子抽出装置。
［付記５］
前記抽出部は、前記ランダムパターンの画像の重心を中心とする点の画像を前記ランダムパターンの画像上に生成し、前記ランダムパターンの画像の内、前記点の中心から所定長を半径とする円内の画像を前記環状の画像領域として切り出す前処理を行う、
付記１に記載の物体識別子抽出装置。
［付記６］
表面にランダムパターンが加工された物体を撮像し、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出する、
物体識別子抽出方法。
［付記７］
前記ランダムパターンは環状である、
付記６に記載の物体識別子抽出方法。
［付記８］
前記ランダムパターンは一部の領域がランダムパターンでない点状の領域に加工されており、
前記抽出では、前記ランダムパターンの画像の内、前記点状の領域の中心から所定長を半径とする円内の画像を前記環状の画像領域として切り出す前処理を行う、
付記６に記載の物体識別子抽出方法。
［付記９］
前記ランダムパターンは略円形であり、
前記抽出では、前記ランダムパターンの画像上に前記ランダムパターンの画像の重心を中心とする円形の画像を生成することにより、前記環状の画像領域を生成する前処理を行う、
付記６に記載の物体識別子抽出方法。
［付記１０］
前記抽出では、前記ランダムパターンの画像の重心を中心とする点の画像を前記ランダムパターンの画像上に生成し、前記ランダムパターンの画像の内、前記点の中心から所定長を半径とする円内の画像を前記環状の画像領域として切り出す前処理を行う、
付記６に記載の物体識別子抽出方法。
［付記１１］
表面にランダムパターンが加工された物体を撮像する撮像部と、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出する抽出部と、
前記物体の識別情報と記憶部に記憶されている登録済みの物体の識別情報とを比較し、比較結果に基づいて、物体の識別・照合を判定する判定部と、
を含む識別照合装置。
［付記１２］
表面にランダムパターンが加工された物体を撮像し、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出し、
前記物体の識別情報と記憶部に記憶されている登録済みの物体の識別情報とを比較し、比較結果に基づいて、物体の識別・照合を判定する、
識別照合方法。
［付記１３］
コンピュータを、
表面にランダムパターンが加工された物体を撮像する撮像部と、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出する抽出部と、
して機能させるためのプログラム。
［付記１４］
物体の表面にランダムパターンを加工する加工部と、
前記ランダムパターンが加工された物体を撮像する撮像部と、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出する抽出部と、
を含む物体識別子登録装置。
［付記１５］
前記物体の識別情報を登録済みの物体の識別情報として記憶部に登録する登録部を、
有する、
付記１４に記載の物体識別子登録装置。
［付記１６］
前記加工部は、待機位置から前記ランダムパターンの生成を行う生成位置まで移動可能に構成され、
前記撮像部は、前記加工部が前記待機位置から前記生成位置まで移動したことを検出することにより前記パターンの生成を検出する、
付記１４または１５に記載の物体識別子登録装置。
［付記１７］
前記撮像部は、前記加工部が前記生成位置から前記待機位置に移動したタイミングで撮像を行う、
付記１６に記載の物体識別子登録装置。
［付記１８］
前記加工部の移動経路の途中に設けられ、前記加工された前記ランダムパターンの画像を前記撮像部に案内する可動ミラーを有する、
付記１４乃至１７の何れかに記載の物体識別子登録装置。
［付記１９］
前記加工部の近傍から前記加工された前記ランダムパターンの画像を取り込んで前記撮像部まで案内するファイバースコープを有する、
付記１４乃至１７に何れかに記載の物体識別子登録装置。
［付記２０］
前記加工部は、微小な粒を含む液体を前記物体に付与することにより前記ランダムパターンを加工する、
付記１４乃至１９の何れかに記載の物体識別子登録装置。
［付記２１］
前記加工部は、ペンである、
付記１４乃至１９の何れかに記載の物体識別子登録装置。
［付記２２］
前記加工部は、液状のインク粒子を噴き付ける手段である、
付記１４乃至１９の何れかに記載の物体識別子登録装置。
［付記２３］
前記液状のインク粒子を噴き付ける手段は、インクジェットである、
付記２２に記載の物体識別子登録装置。
［付記２４］
前記インクジェットは、微小な粒を含むインクを前記物体に吹き付けることにより円形状の第１のパターンを生成する第１のインクジェットと、前記微小な粒を含まないインクを噴きつけることにより前記第１のパターンより小さな円形状の第２のパターンを前記第１のパターン上に生成する第２のインクジェットとを有する、
付記２３に記載の物体識別子登録装置。
［付記２５］
前記加工部は、スタンプである、
付記１４乃至１９の何れかに記載の物体識別子登録装置。
［付記２６］
前記スタンプによって前記物体上に加工される前記ランダムパターンの形状は環状である、
付記２５に記載の物体識別子登録装置。
［付記２７］
前記抽出部は、前記撮像して得た前記ランダムパターンの画像から、前記粒の分布に依存する特徴量を前記物体の物体識別子として抽出する、
付記１４乃至２６の何れかに記載の物体識別子登録装置。
［付記２８］
前記加工部は、前記物体上にランダムパターンを生成するレーザ加工機である、
付記１４乃至１９の何れかに記載の物体識別子登録装置。
［付記２９］
物体の表面にランダムパターンを加工し、
前記ランダムパターンが加工された物体を撮像し、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出する、
物体識別子登録方法。
［付記３０］
前記物体の識別情報を登録済みの物体の識別情報として記憶部に登録する、
付記２９に記載の物体識別子登録方法。
［付記３１］
物体識別子登録装置と識別照合装置とを有し、
前記物体識別子登録装置は、
物体の表面にランダムパターンを加工する加工部と、
前記ランダムパターンが加工された物体を撮像する撮像部と、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出する抽出部と、
前記物体の識別情報を登録済みの物体の識別情報として記憶部に登録する登録部と、
を含み、
前記識別照合装置は、
表面にランダムパターンが加工された物体を撮像する撮像部と、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出する抽出部と、
前記物体の識別情報と記憶部に記憶されている登録済みの物体の識別情報とを比較し、比較結果に基づいて、物体の識別・照合を判定する判定部と、
を含む、
物体識別子管理システム。
［付記３２］
物体識別子登録工程と識別照合工程とを有し、
前記物体識別子登録工程では、
物体の表面にランダムパターンを加工し、
前記ランダムパターンが加工された物体を撮像し、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出し、
前記物体の識別情報を登録済みの物体の識別情報として記憶部に登録し、
前記識別照合工程では、
表面にランダムパターンが加工された物体を撮像し、
前記撮像された物体の画像の内、前記ランダムパターンを含む環状の画像領域の特徴を前記物体の識別情報として抽出し、
前記物体の識別情報と記憶部に記憶されている登録済みの物体の識別情報とを比較し、比較結果に基づいて、物体の識別・照合を判定する、
物体識別子管理方法。
［付記３３］
付記１乃至５の何れかに記載の物体識別子抽出装置によって抽出した物体識別子を用いて識別を行う識別装置。
［付記３４］
付記１乃至５の何れかに記載の物体識別子抽出装置によって抽出した物体識別子を用いて照合を行う照合装置。
［付記３５］
付記６乃至１０の何れかに記載の物体識別子抽出方法によって抽出した物体識別子を用いて識別を行う識別方法。
［付記３６］
付記６乃至１０の何れかに記載の物体識別子抽出方法によって抽出した物体識別子を用いて照合を行う照合方法。
［付記３７］
前記環状または不定形または略円形のランダムパターンのサイズは、人の虹彩と同程度のサイズである、
付記１乃至３６の何れかに記載の装置または方法。
［付記３８］
前記撮影部は、前記環状または不定形または略円形のランダムパターンの画像を当該ランダムパターンと同じ位置に存在する人の虹彩と同程度のサイズに変換するコンバージョンレンズを有する、
付記１乃至３６の何れかに記載の装置または方法。
【符号の説明】
【０２０４】
１００…物体識別子抽出装置
１０１…撮像部
１０２…抽出部
１１０…物体
１１１…ランダムパターン
１２０…物体識別子
２００…物体識別子抽出装置
２０１…撮像部
２０２…抽出部
２１０…物体
２１１…ランダムパターン
２１２…点状の領域
２２０…物体識別子
２１３…点状の領域の中心
２１４…円
３００…物体識別子抽出装置
３０１…撮像部
３０２…抽出部
３１０…物体
３１１…ランダムパターン
３２０…物体識別子
３１２…円形の画像
４００…物体識別子抽出装置
４０１…撮像部
４０２…抽出部
４１０…物体
４１１…ランダムパターン
４２０…物体識別子
４１３…円の中心
４１３…円
５００…物体識別子登録装置
５０１…撮像部
５０２…抽出部
５０３…加工部
５１０…物体
５１１…ランダムパターン
５２０…物体識別子
６００…物体識別子登録装置
６０１…撮像部
６０２…抽出部
６０３…加工部
６０４…登録部
６１０…物体
６１１…ランダムパターン
６２０…記憶装置
７００…識別照合装置
７０１…撮像部
７０２…抽出部
７０３…判定部
７１０…物体
７１１…ランダムパターン
７２０…記憶装置
７４０…情報処理装置
７４１…演算処理部
７４２…記憶部
７４３…カメラ
７４４…プログラム
８００…物体識別子管理システム
８０１…物体識別子登録装置
８０２…識別判定装置
８１０…物体
８１１…ランダムパターン
８２０…記憶装置
８３０…判定結果
９００…物体識別子登録装置
９０１…インクペン
９０２…パターン撮像ユニット
９０３…筐体
９０４…容器
９０５…蓋
９０６…明かり取り用の窓
９０８…可動ミラー
９０８ａ…軸
９０８ｂ…引っ張りバネ
９０９…リミットスイッチ
９１０…リミットスイッチ
９１１…弾性体
９１２…連結材
９１３…固定板
９１４…照明器
９１５…リミットスイッチ
１０００…個体識別装置
１０１１…コンバージョンレンズ
１０３１…第１のインクジェットノズル
１０３２…第１のインクジェット
１０３３…第１の第１のインクカートリッジ
１０４１…第２のインクジェットノズル
１０４２…第２のインクジェット
１０４３…第２の第１のインクカートリッジ
１０５２…パターン撮像ユニット
１１００…個体識別装置
１１０２…パターン撮像ユニット
１１０３…リミットスイッチ
１１１１…フェルト材
１１１２…インクタンク
１１１３…心材
１１１４…ファイバースコープ
１２００…物体識別子抽出装置
１２０１…撮像部
１２０２…抽出部
【図１】
2017047306.tif 000003
【図２】
2017047306.tif 000004
【図３】
2017047306.tif 000005
【図４】
2017047306.tif 000006
【図５】
2017047306.tif 000007
【図６】
2017047306.tif 000008
【図７】
2017047306.tif 000009
【図８】
2017047306.tif 000010
【図９】
2017047306.tif 000011
【図１０】
2017047306.tif 000012
【図１１】
2017047306.tif 000013
【図１２】
2017047306.tif 000014
【図１３】
2017047306.tif 000015
【図１４】
2017047306.tif 000016
【図１５】
2017047306.tif 000017
【図１６】
2017047306.tif 000018
【図１７】
2017047306.tif 000019
【図１８】
2017047306.tif 000020
【図１９】
2017047306.tif 000021
【図２０】
2017047306.tif 000022
【図２１】
2017047306.tif 000023
【図２２】
2017047306.tif 000024
【図２３】
2017047306.tif 000025
【図２４】
2017047306.tif 000026
【図２５】
2017047306.tif 000027
【図２６】
2017047306.tif 000028
【図２７】
2017047306.tif 000029
【図２８】
2017047306.tif 000030
【図２９】
2017047306.tif 000031
【図３０】
2017047306.tif 000032
【図３１】
2017047306.tif 000033
【図３２】
2017047306.tif 000034
【図３３】
2017047306.tif 000035
【図３４】
2017047306.tif 000036
【図３５】
2017047306.tif 000037
【図３６】
2017047306.tif 000038
【図３７】
2017047306.tif 000039
【図３８】
2017047306.tif 000040
【図３９】
2017047306.tif 000041
【図４０】
2017047306.tif 000042
【国際調査報告】
2017047306.tif 000043
2017047306.tif 000044
2017047306.tif 000045