(57)【要約】【課題】  カラーコピーやカラープリンタ等で精巧に印刷された偽券を判別することができる。【解決手段】  カラーコピーやカラープリンタ等の偽券は、濃い赤を表現する場合は、R（赤インク）とB(青)インクを重ねて表す。その場合、構成最小単位の色がにじんだり、はみ出したりする。本物の紙葉類は、印刷を行うインク自体の色が表現する色に調整されているので色がにじんだり、はみ出したりしても色が変わることはない。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿入された媒体の画像を画像データとして取り込む画像情報取得部と、
前記媒体から予め決められた領域を切出す切り出し部と、
前記切出した画像データから紙葉類に使用されている色の構成最小単位を画素単位で判別可能な色判別手段と、
前記色判別手段で判別した色の構成最小単位の組み合わせパタンを分析する分析部と、
該分析部で判別した色の構成最小単位と予め記憶された色データとを比較して紙葉類の真偽を判別する照合判別手段と、を具備することを特徴とする紙葉類真偽判別装置。
【請求項２】
挿入された媒体の画像を画像データとして取り込む画像情報取得部と、
前記媒体から予め決められた領域を切出す切り出し部と、
前記切出した画像データから紙葉類に使用されている色の構成最小単位を画素単位で判別可能な色判別手段と、
前記色判別手段で判別した色の構成最小単位の平均輝度のヒストグラムを作成するヒストグラム作成部と、
該ヒストグラム作成部にて作成した色の構成最小単位の平均輝度のヒストグラムと予め記憶された所定の閾値とを比較して紙葉類の真偽を判別する照合判別手段と、を具備することを特徴とする紙葉類真偽判別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙幣等の紙葉類の真偽を判別する紙葉類真偽判別装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、銀行,信用金庫,郵便局,消費者金融会社等の金融機関の支点等に配置されたATM（Automatic  Teller  Machine：現金自動預払機）,CD（Cash  Dispenser：現金自動支払機）等の自動取引装置や両替機、また商店や路上に配置された自動販売機等には、紙幣等の有価証券の真偽判別するための紙葉類真偽判別装置が配設されている。該紙葉類判別装置が紙幣等の媒体の真偽を判別することによって、偽造紙幣等の不正な媒体を排除できる。
【０００３】
紙幣等の有価証券の真偽判別するための紙葉類真偽判別装置として、例えば、特開平４−１８１４９５号公報に開示されたものがある。この紙葉類真偽判別装置は、紙葉類としての紙幣が搬送されてくると、光源より光を照射し、その紙幣からの反射光をイメージセンサにて受光する。そして、イメージセンサにおける走査線データからグレースケール画像すなわち白黒２５６階調にて真偽判別を行っている。
【特許文献１】特開平４−１８１４９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、カラーコピーやカラープリンタ等の印刷技術の進歩により、より精巧な印刷が可能となってきており、上記したような従来の紙葉類真偽判別装置では、偽券を偽券と判別せずに時として正券と判別してしまうことがあった。したがって、本発明の目的は、カラーコピーやカラープリンタ等で精巧に印刷された偽券を判別できる紙葉類真偽判別装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の紙葉類真偽判別装置は、挿入された媒体の画像を画像データとして取り込む画像情報取得部と、前記媒体から予め決められたエリアを切り出す切り出し部と、前記切出した画像データから紙葉類に使用されている色の構成最小単位を画素単位で判別可能な色判別手段と、前記色判別手段で判別した色の構成最小単位の組み合わせパタンを分析する分析部と、該分析部で判別した色の構成最小単位と予め記憶された色データと比較して紙葉類の真偽を判別する照合判別手段と、を具備することを特徴としている。
【０００６】
すなわち、カラーコピーやカラープリンタ等はR,G,B,C,M,Y,K（赤,緑,青,シアン,マゼンダ,黄,黒）の７色を基本とし、そのうちRGB、CMYのどちらか一方を構成最小単位として用い、これら構成最小単位の重ね合わせにて各種の色を表現するよう印刷が行われる。
【０００７】
したがって、カラーコピーやカラープリンタ等の偽券は、例えば濃い赤を表現する場合は、R（赤インク）とB(青)インクを重ねて表す。その場合、構成最小単位の色がにじんだり、はみ出したりする。本物の紙葉類は、印刷を行うインク自体の色が表現する色に調整されているので色がにじんだり、はみ出したりしても色が変わることはない。
【０００８】
この違いを利用して、照合判定部１６で、分析部１５で判別された画素単位に出現する色の構成最小単位と、予め記憶された色データとを比較して紙葉類の真偽を判別する。
【０００９】
また、他の実施例によれば、挿入された媒体の画像を画像データとして取り込む画像情報取得部と、前記媒体から予め決められた領域を切出す切り出し部と、前記切出した画像データから紙葉類に使用されている色の構成最小単位を画素単位で判別可能な色判別手段と、前記色判別手段で判別した色の構成最小単位の平均輝度のヒストグラムを作成するヒストグラム作成部と、該ヒストグラム作成部にて作成した色の構成最小単位の平均輝度のヒストグラムと予め記憶された所定の閾値とを比較して紙葉類の真偽を判別する照合判別手段と、を具備することを特徴としている。
【００１０】
すなわち、本物の紙幣は、文字が赤である場合はインク自体の色が表現する色に調整されて印刷されている。しかし、偽造紙幣の場合は、カラーコピーやカラープリンタで印刷される場合が多く、この場合は濃い赤や薄い赤を作るためにRGBのインクを重ねて印刷される。このためRGBヒストグラムのそれぞれの平均輝度に違いが生じる。この違いを利用して、照合判定部１４５で、判別された画素単位に出現する色の構成最小単位のRGB別ヒストグラムを作成し、本物とは異なるヒストグラムを示した場合には、その媒体は偽造紙幣であると判定することで、紙幣のセキュリティが低く偽造券の流通が非常に多い海外における海外紙幣に対して高精度に偽造券を判別する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、カラーコピーやカラープリンタ等はR,G,B,C,M,Y,K（赤,緑,青,シアン,マゼンダ,黄,黒）の７色を基本とし、そのうちRGB、CMYのどちらか一方を構成最小単位として用い、これら構成最小単位の重ね合わせを調整することで各種の色を表現するよう印刷が行われる。したがって、カラーコピーやカラープリンタ等の偽券は、例えば濃い赤を表現する場合は、R（赤）インクとB(青)インクを重ねて表す。その場合、構成最小単位の色がにじんだり、はみ出したりする。本物の紙葉類は、印刷を行うインク自体の色が表現する色に調整されているので色がにじんだり、はみ出したりしても色が変わることはない。この違いを利用して、画素単位に出現する色の構成最小単位の組み合わせパタンと、予め記憶された色データとを比較して紙葉類の真偽を判別する。
【００１２】
また、他の実施例によれば、媒体情報を取得し、RGB別の平均輝度のヒストグラムを作成し、本物とは異なるヒストグラムを示した場合には、その媒体は偽造紙幣であると判定する。
【００１３】
したがって、カラーコピーやカラープリンタ等で精巧に印刷された偽券を判別することができる。
また、紙幣のセキュリティが低く偽造券の流通が非常に多い海外における海外紙幣に対して高精度に偽造券を判別する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面に従って詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明の第１の実施の形態の機能構成を示すブロック図であり、図２は本発明の第１の実施の形態の図１の説明図、図３は本発明の第１の実施の形態の照合判定部の説明図、図４は本発明の第２の実施の形態の機能構成を示すブロック図、図５は本発明の第２の実施の形態の図４の説明図、図６は本発明の第２の実施の形態の照合判定部の説明図である。なお、各図面に共通する要素については同一の符号を付す。
【００１６】
図１において、１０は本実施の形態における紙葉類真偽判別装置であり、自動取引装置や両替機、また商店や路上に配置された自動販売機等に配置され、紙葉類１１の真偽を判定するために使用される。ここで前記紙葉類１１は、例えば紙幣であるが、ビール券,ギフト券,商品券等の金券、トラベラーズチェック,小切手,株券等の有価証券、入場券等の施設利用券であってもよくいかなる種類のものであってもよい。
【００１７】
ここでは、前記紙葉類１１が紙幣である場合について説明する。この場合紙葉類真偽判別装置は色の構成最小単位に基ずいて前記紙幣１１の真偽を判別することができるものであるが、複数種類の紙葉類１１の真偽を判別することができるものであることが望ましい。また、前記紙葉類真偽判別装置は外国の紙幣の真偽を判別することができるものであることが望ましい。
【００１８】
そして、前記紙葉類真偽判別装置は自動取引装置のように紙葉類としての紙幣を受領する装置における紙幣の搬送経路や紙幣の取扱装置に配設され、受領した紙幣の真偽を判別する。なお前記紙幣を受領する装置は一般的には銀行,信用金庫,郵便局等の金融機関の支点等の営業店やコンビニエンスストア,スーパーマーケット等の商店の店舗に配設されているATM,CD等の自動取引装置であるが、紙幣を受領するための装置であれば鉄道,バス等の交通機関の券売機、飲料,タバコ等の自動販売機、両替機、ゲーム機等いかなる装置であってもよい。本実施の形態においては前記紙幣を受領する装置が自動取引装置である場合について説明する。そして、前記紙幣を受領する装置は紙葉類真偽判別装置が真券と判別した紙幣を真正な紙幣として取扱い、媒体真偽判別装置が真券と判別しなかった紙幣を偽造紙幣のような不正紙幣として排除する。
【００１９】
本実施の形態において、紙葉類真偽判別装置１０はCPU,MPU等の演算手段、磁気ディスク,半導体メモリ等の記憶手段、通信インターフェイス等を有し、特に紙幣１１が有する色を読み取って本来存在しない色が存在しているか否かにて真偽判別を行うものである。ここで前記  紙葉類真偽判別装置１０は画像情報取得部１２,領域切出し部１３,色判別部１４,分析部１５,照合判定部１６,判定閾値格納部１７を有し、これらを制御部（図示せず）が制御する。
【００２０】
画像情報取得部１２は図示されない媒体画像取得装置から出力された紙幣１１のデジタルイメージデータ取得する。前記画像取得装置は例えばLED（Light  Emitting  Diode）等の光源、レンズ,CCD(Charge  Coupled  Device)等の撮像手段、信号増幅手段、A/D変換手段等を備える。そして光源の発する光を紙幣１１に照射し、反射光をレンズによって縮小して撮像手段に結像させる。該撮像手段は結像された紙幣１１の反射イメージを光電変換しアナログイメージデータとしての画像信号を出力する。さらに該画像信号は信号増幅手段によって増幅され、A/D変換手段によってデジタル信号に変換されデジタルイメージデータとして出力される。
【００２１】
前記領域切り出し部１３は前記画像情報取得部１２からの紙幣１１のデジタルイメージデータから予め決められた必要領域の紙幣画像を画像として切出すようになっている。なお、画像の傾きは補正されているものとする。
【００２２】
前記色判別部１４は切出された領域に対して、色の構成最小単位の色を判別する。例えば分光光度計のような色判別手段にてR,G,B,C,M,Y,K（赤,緑,青,シアン,マゼンダ,黄,黒）の色の判別を行う。
【００２３】
前記分析部１５は、本来なら存在しない色の画素を検出する。例えば、濃い赤を作る場合などは、青インクと赤インクを重ねて表わすことが多く、その場合青がにじんだりはみ出したりして画像３５のように、本来（本物）なら濃い赤しか存在しない場所に青の画素だけの画素を検出する。
【００２４】
そして、照合判定部１６は判定閾値格納部１７に格納されているR,G,B,C,M,Y,K（赤,緑,青,シアン,マゼンダ,黄,黒）等の色の閾値と、前記分析部１５のR,G,B,C,M,Y,K（赤,緑,青,シアン,マゼンダ,黄,黒）等の色の分析された出力結果とを比較し、本来なら濃い赤しか存在しない場所に青の画素が検出された場合、その出現を分析し、入力された紙幣１１が本物であるか偽者であるかを判定し判定結果を出力する。
【００２５】
次に前記構成の紙葉類真偽判別装置１０の動作について説明する。
【００２６】
図２、図３は本発明の実施の形態の説明図である。
図２において、挿入された紙幣１１は、画像情報取得部１２でカラーセンサにより紙幣1枚の画像２２を取得し、取得した画像２２から、挿入された紙幣２３のスキュー補正を行い、予め定められた領域２４を切り出し、切出された画像が２５である。本説明では文字の部分である「中国人民銀行」を切出し領域とした。
【００２７】
切出された画像２５は、分析部１４でRGB、CMYのどちらか一方の分析を行う。
ここでは光の3原色であるRGBの分析方法を図３を用いて下記に示す。
画像３１は切出された画像２５である。説明のため、画像３１から更に画像３２を切出し、画像３２は本物の紙幣から切出された画像である。そして、切出されたが画像３２の文字「中」は色が赤である。
【００２８】
また、画像３３は偽造紙幣から画像３２と同一部分を切出した画像である。画像３７は画像３３の一部を拡大したものであり、３４は赤色を示し３５は青色を示している。
本物の紙幣は、文字が赤である場合はインク自体の色が表現する色に調整されて印刷されている。
【００２９】
しかし、偽造紙幣の場合は、プリンタで印刷される場合が多く、この場合は濃い赤や薄い赤を作るためにRGBのインクを重ねて印刷される。
その様子を示したのが画像３３であり、濃い赤を作る場合などは、青インクと赤インクを重ねて表わすことが多く、その場合青がにじんだりはみ出したりして画像３５のように、本来なら濃い赤しか存在しない場所に青の画素だけの画素が検出される。
【００３０】
この相異点を利用して本物か偽物かを判定しようとするものである。
本実施例では、前記分析部１５は、本来なら存在しない色の画素を検出する。例えば、濃い赤を作る場合などは、青インクと赤インクを重ねて表わすことが多く、その場合青がにじんだりはみ出したりして画像３５のように、本来（本物）なら濃い赤しか存在しない場所に青の画素だけの画素を検出しその出現パタンを分析する。
【００３１】
そして、照合判定部１６は判定閾値格納部１７に格納されているR,G,B（赤,緑,青）等の色の閾値と、前記分析部１５のR,G,B（赤,緑,青）等の色の分析された出力結果とを比較し、本来なら濃い赤しか存在しない場所に青の画素が検出された場合、その画素単位で色の出現を分析し、入力された紙幣１１が本物であるか偽者であるかを判定し判定結果を出力する。
【００３２】
＜本発明の第２の実施の形態＞
【００３３】
本発明の第２の実施の形態について説明する。なお実施の形態と同じ構造を有するものについては同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また前記実施の形態と同じ動作及び同じ効果についてもその説明を省略する。
以下、本発明の実施の形態について図面に従って詳細に説明する。
【００３４】
本発明の第２の実施の形態において、図４に示すように紙葉類真偽判別装置１００は紙葉類１１の真偽を判別する。ここでは、前記紙葉類１１が紙幣である場合について説明する。この場合紙葉類真偽判別装置は色の構成最小単位に基ずいて前記紙葉類１１の真偽を判別することができるものであるが、複数種類の紙葉類１１の真偽を判別することができるものであることが望ましい。また、前記紙葉類真偽判別装置は外国の紙幣の真偽を判別することができるものであることが望ましい。紙葉類真偽判別装置１００は機能の観点から図４に示されるように画像情報取得部１１２、領域切出し部１４３、色判別部１４４、ヒストグラム作成部１４５、照合判定部１４６、判定閾値格納部１４７を有する。
【００３５】
本実施の形態において、  紙葉類真偽判別装置１００はCPU,MPU等の演算手段、磁気ディスク,半導体メモリ等の記憶手段、通信インターフェイス等を有し、特に紙幣１１が有する色を読み取ってRGB別の平均輝度のヒストグラムを作成し、本物とは異なるヒストグラムを示しているか否かにて真偽判別を行うものである。ここで前記  紙葉類真偽判別装置１００は画像情報取得部１１２,領域切出し部１４３, 色判別部１４４、ヒストグラム作成部１４５、照合判定部１４６、判定閾値格納部１４７を有し、これらを制御部（図示せず）が制御する。
【００３６】
画像情報取得部１２は図示されない媒体画像取得装置から出力された紙幣１１のデジタルイメージデータ取得する。前記画像取得装置は例えばLED（Light  Emitting  Diode）等の光源、レンズ,CCD(Charge  Coupled  Device)等の撮像手段、信号増幅手段、A/D変換手段等を備える。そして光源の発する光を紙幣１１に照射し、反射光をレンズによって縮小して撮像手段に結像させる。該撮像手段は結像された紙幣１１の反射イメージを光電変換しアナログイメージデータとしての画像信号を出力する。さらに該画像信号は信号増幅手段によって増幅され、A/D変換手段によってデジタル信号に変換されデジタルイメージデータとして出力される。
【００３７】
図５に示すように前記領域切出し部１4３は前記画像情報取得部１２からの紙幣１１のデジタルイメージデータから予め決められた必要領域の紙幣画像を画像として切出すようになっている。なお、画像の傾きは補正されている。
【００３８】
切出された画像１５４は、色判別部１４４で例えば分光光度計のような色判別手段にてRGB、CMYのどちらか一方の色の判別を行う。
ここでは光の3原色であるRGBを判別する。
【００３９】
前記ヒストグラム作成部１４５は前記色判別部１４４で判別されたRGBの色のヒストグラムを作成する。
【００４０】
１４６は照合判定部であり、本物の紙幣は、文字が赤である場合はインク自体の色が表現する色に調整されて印刷されている。しかし、偽造紙幣の場合は、プリンタで印刷される場合が多く、この場合は濃い赤や薄い赤を作るためにRGBのインクを重ねて印刷される。このため  RGB ヒストグラムのそれぞれの平均輝度に違いが生じる。
判定閾値格納部１４７格納されている値と前記分析部１４４にて取得したRGBの色のヒストグラムの特徴を比較し、入力された媒体が本物であるか偽者であるかを判定して判定結果を出力する。
【００４１】
以下、第２の実施の形態の動作を説明する。
【００４２】
図４における画像情報取得部１２の動作は、第１実施例と同様であるためにここでは省略する。
【００４３】
図５に示すように、挿入された紙幣１１は、画像情報取得部１２で紙幣1枚の画像１５２を取得し、取得した画像１５２から、挿入された紙幣１１のスキュー補正を行い紙幣１５３を切り出し、切出された紙幣が１５４である。
【００４４】
切出された紙幣画像１５４は、色判別部１４４で色判別手段にてRGBの色の判別を行う。
【００４５】
さらに、ヒストグラム作成部１４４で判別された光の3原色であるRGB 別のヒストグラム作成を行う。ヒストグラムは０から２５５の２５６階調で表わされ、０が暗く２５５が明るいことを示している。
【００４６】
照合判定部１４６について、図６のヒストグラム図を用いて説明する。
図６は、ヒストグラム作成部１４５で作成されたヒストグラムであり、１６１は本物の紙幣についてRGB 別にヒストグラムを作成したものであり、１６２はR（赤）、１６３はG（緑）、１６４はB（青）のヒストグラムである。
本実施例では、RGB ヒストグラムのそれぞれの平均輝度（r1,g1,b1）を判定に用いる。すなわち、判定部１４５では、ヒストグラム１６１の１６２，１６３，１６４のヒストグラムから平均値を算出し、それがｒ１、ｇ１、ｂ１とすると、判定条件としては、予め所定の判定閾値が判定閾値格納部１４７に格納されており、その値がRに対してはR閾値、Gに対してはG閾値、Bに対してはB閾値とすると、
ｒ１＞R閾値    ・・・(1)
ｇ１＞G閾値    ・・・(2)
ｂ１＞B閾値    ・・・(3)
上記（１）から（３）式で示される数式がすべて満たされたときには本物と判定し、そうでない場合には偽物と判定する。
ヒストグラム１６１の場合は、判定閾値に対してｒ１、ｇ１、ｂ１がすべて上記式（１）から（３）を満足していることから本物であると判定される。
【００４７】
また、ヒストグラム１６５は、判定閾値に対してｇ１、ｂ１は上記式（２）、（３）を満足しているが、ｒ１は式（１）を満足しないことから、ヒストグラム６５の媒体は偽物であると判定される。
また、RGB ヒストグラムのそれぞれの平均輝度の出現パタンの違いに着目してもよい。
そして、照合判定部１４６で判定された結果を出力する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１の実施の形態の機能構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の図１の説明図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態の照合判定部の説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の機能構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態の図４の説明図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態の照合判定部の説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１１  媒体
１２  画像情報取得部
１３  領域切出し部
１４  色判別手段
１５  分析部
１６  照合判定部
１７  判定閾値格納部
１４４  色判別手段
１４５  ヒストグラム作成部
１４６  照合判定部
１４７  判定閾値格納部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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