(57)【要約】【課題】  本発明は、印画紙の正当性を確実に判別できるようにする。【解決手段】  紙幣管理システム１は、紙幣登録装置３により紙幣ＢＬの紙幣番号ＮＳを認識すると共に認証用紋様パターンＰＣを抽出し、紙幣情報管理装置２の紙幣情報データベースＤＢ上に当該紙幣番号ＮＳに対応付けて当該認証用紋様パターンＰＣを登録しておき、紙幣判別装置４により判別対象紙幣ＢＬＤの紙幣番号ＮＳを認識すると共に比較用紋様パターンＰＭを抽出し、さらに紙幣情報データベースＤＢから認証用紋様パターンＰＣ及び盗難有無情報ＴＦを取得した上で、比較用紋様パターンＰＭと認証用紋様パターンＰＣとを照合することにより、その照合結果に応じて判別対象紙幣ＢＬＤが盗難紙幣であるか否かを確実且つ容易に判別することができ、また盗難有無情報ＴＦに応じて判別対象紙幣ＢＬＤが盗難紙幣であるか否かを確実に判別することができる。【選択図】        図１
2006338548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一意の管理番号が付された正当印画紙の特徴を表す特徴情報を抽出して所定の管理装置に登録する印画紙登録装置と、判別対象印画紙が上記正当印画紙であるか否かを判別する印画紙判別装置とを有する印画紙管理システムであって、
上記印画紙登録装置は、
上記正当印画紙に付された上記管理番号を認識する管理番号認識手段と、
上記正当印画紙が有する紋様に対応した認証用紋様情報を上記特徴情報として取得する紋様情報取得手段と、
上記管理番号に対応付けて上記認証用紋様情報を上記管理装置に登録する登録手段と
を具え、
上記印画紙判別装置は、
上記判別対象印画紙に付された判別対象管理番号を認識する判別対象管理番号認識手段と、
上記判別対象印画紙が有する紋様に対応した比較用紋様情報を取得する比較用紋様情報取得手段と、
上記管理装置から上記判別対象管理番号に対応付けられた上記認証用紋様情報を取得する認証用紋様情報取得手段と、
上記比較用紋様情報と上記認証用紋様情報とを照合することにより上記判別対象印画紙が上記正当印画紙そのものであるか否かを判別する判別手段と
を具えることを特徴とする印画紙管理システム。
【請求項２】
上記管理装置は、
上記管理番号に対応付けて上記認証用紋様情報と共に上記正当印画紙の盗難有無情報が登録され、
上記印画紙判別装置の上記判別手段は、
上記判別対象印画紙に付された判別対象管理番号に対応付けて登録されている認証用紋様情報と共に上記盗難有無情報を上記管理装置から取得し、上記比較用紋様情報と当該認証用紋様情報とを照合することにより当該判別対象印画紙が上記正当印画紙であるか否かを判別すると共に、当該盗難有無情報に基づいて当該判別対象の印画紙が盗難されたものであるか否かを判別する
ことを特徴とする請求項１に記載の印画紙管理システム。
【請求項３】
上記印画紙判別装置は、
当該印画紙判別装置を示す一意の判別装置番号が記憶された判別装置番号記憶手段と、
上記判別手段において上記判別対象の印画紙が上記正当な印画紙であると判別された場合に上記判別装置番号を上記管理番号に対応付けて上記管理装置に登録する判別装置番号登録手段と
を具えることを特徴とする請求項１に記載の印画紙管理システム。
【請求項４】
上記管理装置は、
上記印画紙判別装置からの要求に応じて平文でなる上記認証用紋様情報を暗号化した暗号化データを上記判別装置へ送信し、
上記印画紙判別装置の上記認証用紋様情報取得手段は、
上記管理装置から送信された暗号化データを受信して復号化することにより上記認証用紋様情報を取得する
ことを特徴とする請求項１に記載の印画紙管理システム。
【請求項５】
上記登録装置の上記登録手段は、
上記認証用紋様情報を上記管理番号に対応付けて上記管理装置に対して登録する際、当該認証用紋様情報を所定の暗号化した暗号化データを当該管理装置へ送信し、
上記印画紙管理装置は、
上記印画紙登録装置から送信された暗号化データを復号化することにより上記認証用紋様情報を取得し登録する
ことを特徴とする請求項１に記載の印画紙管理システム。
【請求項６】
上記印画紙登録装置は、
当該印画紙登録装置を示す一意の登録装置番号が記憶された登録装置番号記憶手段
を具え、
上記登録手段は、
上記管理番号に対応付けて上記認証用紋様情報及び上記登録装置番号を上記管理装置に登録する
ことを特徴とする請求項１に記載の印画紙管理システム。
【請求項７】
一意の管理番号が付された判別対象印画紙から判別対象管理番号を認識する判別対象管理番号認識手段と、
上記判別対象印画紙が有する紋様に対応した比較用紋様情報を取得する比較用紋様情報取得手段と、
正当印画紙が有する紋様に対応した認証用紋様情報が予め上記管理番号に対応付けられて登録された所定の管理装置から、上記判別対象管理番号に対応付けられた認証用紋様情報を取得する認証用紋様情報取得手段と、
上記比較用紋様情報と上記認証用紋様情報とを照合することにより上記判別対象印画紙が上記正当印画紙そのものであるか否かを判別する判別手段と
を具えることを特徴とする印画紙判別装置。
【請求項８】
一意の管理番号が付された判別対象印画紙から判別対象管理番号を認識する判別対象番号認識ステップと、
上記判別対象印画紙が有する紋様に対応した比較用紋様情報を取得する比較用紋様情報取得ステップと、
正当印画紙が有する紋様に対応した認証用紋様情報が予め上記管理番号に対応付けられて登録された所定の管理装置から、上記判別対象管理番号に対応付けられた認証用紋様情報を取得する認証用紋様情報取得ステップと、
上記比較用紋様情報と上記認証用紋様情報とを照合することにより上記判別対象印画紙が上記正当印画紙そのものであるか否かを判別する判別ステップと
を具えることを特徴とする印画紙判別方法。
【請求項９】
印画紙判別装置に対して、
一意の管理番号が付された判別対象印画紙から判別対象管理番号を認識する判別対象番号認識ステップと、
上記判別対象印画紙が有する紋様に対応した比較用紋様情報を取得する比較用紋様情報取得ステップと、
正当印画紙が有する紋様に対応した認証用紋様情報が予め上記管理番号に対応付けられて登録された所定の管理装置から、上記判別対象管理番号に対応付けられた認証用紋様情報を取得する認証用紋様情報取得ステップと、
上記比較用紋様情報と上記認証用紋様情報とを照合することにより上記判別対象印画紙が上記正当印画紙そのものであるか否かを判別する判別ステップと
を実行させることを特徴とする印画紙判別プログラム。
【請求項１０】
一意の管理番号が付された正当印画紙から当該管理番号を認識する管理番号認識手段と、
所定の印画紙判別装置において判別対象印画紙が有する紋様に対応した比較用紋様情報と照合するために、上記正当印画紙が有する紋様に対応した認証用紋様情報を取得する認証用紋様情報取得手段と、
上記印画紙判別装置において判別対象印画紙が上記正当印画紙そのものであるか否かを判別する際に、当該判別対象印画紙から認識した判別対象管理番号に対応付けて上記認証用紋様情報を所定の管理装置から取得して上記比較用紋様情報と照合できるよう、上記認証用紋様情報を上記管理番号に対応付けて当該管理装置に登録する登録手段と
を具えることを特徴とする印画紙登録装置。
【請求項１１】
一意の管理番号が付された正当印画紙から当該管理番号を認識する管理番号認識ステップと、
所定の印画紙判別装置において判別対象印画紙が有する紋様に対応した比較用紋様情報と照合するために、上記正当印画紙が有する紋様に対応した認証用紋様情報を取得する認証用紋様情報取得ステップと、
上記印画紙判別装置において判別対象印画紙が上記正当印画紙そのものであるか否かを判別する際に、当該判別対象印画紙から認識した判別対象管理番号に対応付けて上記認証用紋様情報を所定の管理装置から取得して上記比較用紋様情報と照合できるよう、上記認証用紋様情報を上記管理番号に対応付けて当該管理装置に登録する登録ステップと
を具えることを特徴とする印画紙登録方法。
【請求項１２】
印画紙登録装置に対して、
一意の管理番号が付された正当印画紙から当該管理番号を認識する管理番号認識ステップと、
所定の印画紙判別装置において判別対象印画紙が有する紋様に対応した比較用紋様情報と照合するために、上記正当印画紙が有する紋様に対応した認証用紋様情報を取得する認証用紋様情報取得ステップと、
上記印画紙判別装置において判別対象印画紙が上記正当印画紙そのものであるか否かを判別する際に、当該判別対象印画紙から認識した判別対象管理番号に対応付けて上記認証用紋様情報を所定の管理装置から取得して上記比較用紋様情報と照合できるよう、上記認証用紋様情報を上記管理番号に対応付けて当該管理装置に登録する登録ステップと
を実行させることを特徴とする印画紙登録プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は印画紙管理システム、印画紙登録装置、印画紙登録方法、印画紙登録プログラム、印画紙判別装置、印画紙判別方法及び印画紙判別プログラムに関し、例えば紙幣を管理する紙幣管理システムに適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙幣は紙に所定の印画内容が印画された印画紙でなるため、印画技術を利用することにより正当な紙幣を不正に複製した偽造紙幣が製造される可能性があり、実際にこのような偽造紙幣が流通して社会問題となることがあった。
【０００３】
特に近年の印画技術の発達に伴い、本物の紙幣と極めて似通った、精巧な偽造紙幣が製造されることがある。この場合、真偽の判別が困難となり、偽造紙幣が正当な紙幣と間違えて使われてしまうこともあった。
【０００４】
一方、紙幣には一枚毎に一意に識別し得る紙幣番号が印字されており、例えばこの紙幣番号を用いて紙幣を管理する紙幣管理システムが提案されている。この紙幣管理システムでは、偽造紙幣や盗難された盗難紙幣等の紙幣番号を予め登録しておき、店舗や銀行等で紙幣が流通する毎にこの紙幣番号を読み取り、予め登録された紙幣番号と照合することにより、店舗や銀行等で紙幣が使われた時点で偽造紙幣や盗難紙幣を容易に判別し得るようになされている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３０３３６７公報（第５頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、かかる構成の紙幣管理システムでは、登録された紙幣番号と一致した紙幣しか判別することができない。
【０００６】
すなわち紙幣管理システムでは、登録済の偽造紙幣から紙幣番号だけ変更された新たな偽造紙幣や盗難された直後の盗難紙幣のように紙幣番号がまだ登録されていない偽造紙幣や盗難紙幣等を判別できない、すなわち紙幣の正当性を判別できないことがあるという問題があった。
【０００７】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、印画紙の正当性を確実に判別し得る印画紙管理システム、印画紙登録装置、印画紙登録方法、印画紙登録プログラム、印画紙判別装置、印画紙判別方法及び印画紙判別プログラムを提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するため本発明の印画紙管理システムにおいては、一意の管理番号が付された正当印画紙の特徴を表す特徴情報を抽出して所定の管理装置に登録する登録装置と、判別対象印画紙が正当印画紙であるか否かを判別する判別装置とを有する印画紙管理システムであって、登録装置は、正当印画紙に付された管理番号を認識する管理番号認識手段と、正当印画紙が有する紋様に対応した認証用紋様情報を特徴情報として取得する紋様情報取得手段と、管理番号に対応付けて認証用紋様情報を管理装置に登録する登録手段とを具え、判別装置は、判別対象印画紙に付された判別対象管理番号を認識する判別対象管理番号認識手段と、判別対象印画紙が有する紋様に対応した比較用紋様情報を取得する比較用紋様情報取得手段と、管理装置から判別対象管理番号に対応付けられた認証用紋様情報を取得する認証用紋様情報取得手段と、比較用紋様情報と認証用紋様情報とを照合することにより判別対象印画紙が正当印画紙そのものであるか否かを判別する判別手段とを設けるようにした。
【０００９】
印画紙判別装置は、判別対象印画紙から認識した判別対象管理番号を基に、予め印画紙登録装置により正当印画紙から抽出され管理装置に登録された認証用紋様情報を取得し、判別対象印画紙から抽出した比較用紋様情報と当該認証用紋様情報とを照合することにより、判別対象印画紙が正当印画紙そのものであるか否かを確実に判別することができる。
【００１０】
また本発明においては、一意の管理番号が付された判別対象印画紙から判別対象管理番号を認識し、判別対象印画紙が有する紋様に対応した比較用紋様情報を取得し、正当印画紙が有する紋様に対応した認証用紋様情報が予め管理番号に対応付けられて登録された所定の管理装置から、判別対象管理番号に対応付けられた認証用紋様情報を取得し、比較用紋様情報と認証用紋様情報とを照合することにより判別対象印画紙が正当印画紙そのものであるか否かを判別するようにした。
【００１１】
印画紙判別装置は、判別対象印画紙から認識した判別対象管理番号を基に、予め印画紙登録装置により正当印画紙から抽出され管理装置に登録された認証用紋様情報を取得し、判別対象印画紙から抽出した比較用紋様情報と当該認証用紋様情報とを照合することにより、判別対象印画紙が正当印画紙そのものであるか否かを確実に判別することができる。
【００１２】
さらに本発明においては、一意の管理番号が付された正当印画紙から当該管理番号を認識し、所定の印画紙判別装置において判別対象印画紙が有する紋様に対応した比較用紋様情報と照合するために、正当印画紙が有する紋様に対応した認証用紋様情報を取得し、印画紙判別装置において判別対象印画紙が正当印画紙そのものであるか否かを判別する際に、当該判別対象印画紙から認識した判別対象管理番号に対応付けて認証用紋様情報を所定の管理装置から取得して比較用紋様情報と照合できるよう、認証用紋様情報を管理番号に対応付けて当該管理装置に登録するようにした。
【００１３】
印画紙判別装置は、判別対象印画紙から認識した判別対象管理番号を基に、予め印画紙登録装置により正当印画紙から抽出され管理装置に登録された認証用紋様情報を取得し、判別対象印画紙から抽出した比較用紋様情報と当該認証用紋様情報とを照合することにより、判別対象印画紙が正当印画紙そのものであるか否かを確実に判別することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、印画紙判別装置が、判別対象印画紙から認識した判別対象管理番号を基に、予め印画紙登録装置により正当印画紙から抽出され管理装置に登録された認証用紋様情報を取得し、判別対象印画紙から抽出した比較用紋様情報と当該認証用紋様情報とを照合することにより、判別対象印画紙が正当印画紙そのものであるか否かを確実に判別することができ、かくして印画紙の正当性を確実に判別し得る印画紙判別装置、印画紙登録装置及び印画紙管理システムを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００１６】
（１）紙幣管理システムの全体構成
図１において、紙幣管理システム１は、紙幣情報管理装置２、紙幣登録装置３及び紙幣判別装置４がインターネット５を介して接続された構成を有しており、紙幣ＢＬに付された一意の紙幣番号と当該紙幣ＢＬの特徴情報（詳しくは後述する）を基に当該紙幣ＢＬが不正複製された偽造紙幣であるか否かを判別すると共に、当該紙幣番号を基に当該紙幣ＢＬが盗難された盗難紙幣であるか否かを判別し得るようになされている。
【００１７】
印画紙登録装置としての紙幣登録装置３は、例えば正当な紙幣ＢＬを製造する紙幣印刷所や製造された紙幣ＢＬを新たに流通させる金融機関等に設置されるようになされており、当該紙幣ＢＬを流通させる前に紙幣ＢＬの特徴情報を抽出すると共に紙幣番号を読み取り、当該特徴情報と紙幣番号とを対応付けてインターネット５を介して紙幣情報管理装置２へ送出する。
【００１８】
管理装置としての紙幣情報管理装置２は、紙幣登録装置３から供給された紙幣ＢＬの特徴情報と紙幣番号とを対応付けて紙幣情報データベースＤＢに登録する。また紙幣情報管理装置２は、紙幣判別装置４から要求があった際には、当該紙幣ＢＬの紙幣番号に対応した特徴情報を当該紙幣判別装置４へ送出するようになされている。
【００１９】
印画紙判別装置としての紙幣判別装置４は、一般の店舗や自動販売機内等に設置されるようになされており、例えば顧客が支払った紙幣ＢＬについて、紙幣登録装置３と同様に紙幣ＢＬの特徴情報を抽出すると共に紙幣番号を読み取り、当該紙幣番号を紙幣情報管理装置２へ送出することにより、当該紙幣番号に対応付けられた登録済の特徴情報を取得する。ここで紙幣判別装置４は、新たに抽出した特徴情報と登録済の特徴情報とを照合することにより、当該紙幣ＢＬが偽造紙幣であるか否かを判別する（以下、このように判別対象とする紙幣を判別対象紙幣ＢＬＤと呼ぶ）。
【００２０】
また紙幣情報管理装置２は、紙幣ＢＬの紙幣番号と対応付けて当該紙幣ＢＬが盗難されたか否かを示す盗難有無情報を紙幣情報データベースＤＢに登録しておくようになされており、紙幣判別装置４から判別対象紙幣ＢＬＤの紙幣番号が送出された際に、紙幣情報データベースＤＢから当該紙幣番号に対応した盗難有無情報を読み出し、登録済の特徴情報に加えて当該盗難有無情報を当該紙幣判別装置４へ送出する。紙幣判別装置４は、盗難有無情報の内容に応じて判別対象紙幣ＢＬＤが盗難紙幣であるか否かを判別する。
【００２１】
ちなみに印画紙管理システムとしての紙幣管理システム１においては、実際には紙幣登録装置３が複数の金融機関等に多数設置され、また紙幣判別装置４が各店舗や自動販売機内等に多数設置されて、各装置がインターネット５を介して紙幣情報管理装置２と接続されるようになされているが、説明の都合上、図１において紙幣登録装置３及び紙幣判別装置４をそれぞれ１台のみ示している。
【００２２】
（２）本発明の原理
（２−１）紙幣の特徴情報
ところで、図２に示すように、紙幣を含めた紙は一般に繊維の複雑な絡み合いにより構成された固有の模様（以下、これを紋様と呼ぶ）を表面ではなく内部に有しており、この紋様は、光にかざすと視認できることからも分かるように、例えば透過型スキャナ等により画像（以下、これを紋様画像と呼ぶ）として得ることができる。
【００２３】
一方この紋様は、紙が製造される際に繊維がランダムに絡み合うことにより構成されるため、紙一枚毎に固有なパターンとなり、またこの紋様のパターンを人為的に作成することは技術的に困難であり、実質的に不可能と考えられる。
【００２４】
そこで本実施の形態による紙幣管理システム１においては、この紋様画像に含まれる紋様のパターン（以下、これを紋様パターンと呼ぶ）を抽出し、当該紋様パターンを紙幣の特徴情報として用い当該紙幣が不正に複製されたものであるか否かを判別する。
【００２５】
例えば図３（Ａ）に示すように、紙幣管理システム１は、紙幣登録装置３により正当な紙幣ＢＬの紋様画像のうち予め指定された領域（以下、これを指定領域ＡＲと呼ぶ）に有する紋様パターンを紙幣ＢＬの特徴情報として抽出する。
【００２６】
また紙幣管理システム１は、紙幣登録装置３により紙幣ＢＬに紙幣番号ＮＳが印画された紙幣番号領域ＡＳを読み取り、所定の文字認識処理により文字としての紙幣番号ＮＳを認識する。
【００２７】
そして紙幣管理システム１は、紙幣登録装置３により抽出した紋様パターン（以下、これを認証用紋様パターンＰＣと呼ぶ）を紙幣番号ＮＳと対応付けて紙幣情報管理装置２の紙幣情報データベースＤＢに登録する。
【００２８】
一方、紙幣管理システム１は、図３（Ｂ）に示すように、例えば店舗において商品の購入者が紙幣ＢＬ（すなわち判別対象紙幣ＢＬＤ）を支払った場合、紙幣判別装置４により当該判別対象紙幣ＢＬＤの紙幣番号領域ＡＳを読み取り紙幣番号ＮＳを認識すると共に、認証用紋様パターンＰＣとの比較情報として当該判別対象紙幣ＢＬＤの指定領域ＡＲに有する紋様パターン（以下、これを比較用紋様パターンＰＭと呼ぶ）を抽出する。
【００２９】
そして紙幣判別装置４は、紙幣情報管理装置２の紙幣情報データベースＤＢから判別対象紙幣ＢＬＤの紙幣番号ＮＳに対応した認証用紋様パターンＰＣを取得し、当該認証用紋様パターンＰＣと比較用紋様パターンＰＭとを照合するようにして判別対象紙幣ＢＬＤの正当性（不正に複製された偽造紙幣であるか否か）を検証する。
【００３０】
ここで紙幣判別装置４は、この照合結果として所定の合致率よりも高い合致率が得られた場合には、判別対象紙幣ＢＬＤが正当な紙幣ＢＬであると判断し、このことを図示しない会計装置等へ通知することにより所定の会計処理等を行わせる。
【００３１】
これに対して紙幣判別装置４は、所定の合致率よりも低い合致率が得られた場合には、判別対象紙幣ＢＬＤが正当な紙幣ではなく不正に複製された偽造紙幣であると判別し、警察等の関係各所へ通知する。
【００３２】
従ってこの紙幣管理システム１では、仮に紙幣ＢＬが不正に複製された偽造紙幣であった場合、図４に示すように、紙幣番号等の印画内容は複製できるものの、指定領域ＡＲに有する紋様パターンが偽造紙幣に複製されることは無いため、予め紙幣番号ＮＳに対応付けられて紙幣情報データベースＤＢに登録されている認証用紋様パターンＰＣと当該偽造紙幣の比較用紋様パターンＰＭとが一致せず、紙幣判別装置４において当該紙幣ＢＬが偽造紙幣であることを確実に判別することができる。
【００３３】
このように紙幣管理システム１においては、紋様パターン（認証用紋様パターンＰＣ又は比較用紋様パターンＰＭ）に基づいて、判別対象紙幣ＢＬＤの正当性（紙幣番号ＮＳに対応する紋様パターンの合致率）を検証することにより、偽造紙幣であるか否かを確実に判別するようになされている。
【００３４】
（２−２）紙幣認証装置による紙幣の管理
また紙幣管理システム１では、図５（Ａ）に示すように、紙幣判別装置４により判別対象紙幣ＢＬＤが正当な紙幣であることが検証された場合に、当該判別対象紙幣ＢＬＤの紙幣番号ＮＳと対応付けて当該紙幣判別装置４に固有の判別装置番号ＮＤを紙幣情報管理装置２の紙幣情報データベースＤＢに登録するようになされている。
【００３５】
すなわち当該紙幣情報データベースＤＢでは、紙幣番号ＮＳに対応付けて紙幣判別装置４の判別装置番号ＮＤを随時更新することにより、当該紙幣番号ＮＳの紙幣ＢＬを正当に保有する店舗または自動販売機等の情報を間接的に管理することになる。
【００３６】
このため紙幣管理システム１では、仮に紙幣判別装置４が設置された店舗等から紙幣ＢＬが盗難された場合、紙幣情報データベースＤＢ内で当該紙幣判別装置４の判別装置番号ＮＤが対応付けて登録されている紙幣番号ＮＳを抽出することにより、盗難された紙幣ＢＬの紙幣番号ＮＳを特定することができる。
【００３７】
さらに紙幣管理システム１では、紙幣ＢＬが盗難された場合、紙幣情報データベースＤＢ上で、盗難された紙幣ＢＬの紙幣番号に対応した盗難有無情報ＴＦを「ＹＥＳ」に登録することにより、当該紙幣ＢＬが盗難紙幣であることを表すようになされている。
【００３８】
これにより紙幣管理システム１では、図５（Ｂ）に示すように、盗難された紙幣ＢＬが他の店舗等で使用された場合、当該他の店舗に設置された紙幣判別装置４において当該紙幣ＢＬの正当性を検証する際に、紙幣情報データベースＤＢから取得した当該紙幣ＢＬの盗難有無情報ＴＦが「ＹＥＳ」であることに基づき、当該紙幣ＢＬが盗難紙幣であることを確実に判別することができる。
【００３９】
ちなみに紙幣管理システム１では、判別対象紙幣ＢＬＤが盗難紙幣ではなかった場合、このことを図示しない会計装置等へ通知することにより所定の会計処理等を行わせ、一方当該判別対象紙幣ＢＬＤが盗難紙幣であった場合、上述した偽造紙幣であった場合と同様に、警察等の関係各所へ通知する。
【００４０】
このようにして紙幣管理システム１においては、紙幣ＢＬが正当な紙幣であることを最後に検証した紙幣判別装置４の判別装置番号ＮＤを紙幣番号ＮＳに対応付けて登録しておくことにより、当該紙幣ＢＬが盗難等にあった際に、当該判別装置番号ＮＤを基に盗難された紙幣ＢＬの紙幣番号ＮＳを容易に特定することができる。
【００４１】
また紙幣管理システム１では、盗難された紙幣ＢＬの紙幣番号ＮＳに対応付けて盗難有無情報ＴＦを「ＹＥＳ」に設定しておくことにより、盗難された紙幣ＢＬが他の紙幣判別装置４で正当性を検証された際に、当該盗難された紙幣ＢＬが盗難紙幣であることを確実に判別することができる。
【００４２】
（３）紙幣登録装置
（３−１）紙幣登録装置の構成
図６において、紙幣登録装置３は、当該紙幣登録装置３の制御を司る制御部１０に対してバス１１を介してスキャナ部１２、記憶部１３及び通信処理部１４が接続された構成を有している。
【００４３】
制御部１０は、各種演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を有しており、当該ＲＯＭ又は記憶部１３から各種プログラムを読み出し当該ＲＡＭに展開することにより、各種処理を実行するようになされている。
【００４４】
記憶部１３には、ＯＳ（Operating System）や紙幣登録プログラム等の各種プログラムに加え、紙幣ＢＬ（図１）における紙幣番号領域ＡＳ及び指定領域ＡＲの位置を表す位置情報ＬＣや、紙幣登録装置３に固有の登録装置番号ＮＲ等が記憶されており、制御部１０からの要求に応じて当該登録装置番号ＮＲ及び当該位置情報ＬＣ等を当該制御部１０へ送出するようになされている。
【００４５】
実際上紙幣登録装置３は、紙幣ＢＬがスキャナ部１２の読取台にセットされると、図示しないセンサによりこのことを検出し、これに応じて制御部１０から紋様画像読取コマンド及び紙幣番号画像読取コマンドをスキャナ部１２へ送出する。
【００４６】
スキャナ部１２は、透過モード及び反射モードを有しており、制御部１０から紋様画像読取コマンドが与えられた場合には透過モード、また紙幣番号画像読取コマンドが与えられた場合には反射モードをそれぞれ実行し、紋様画像又は紙幣番号画像を読み取るようになされている。
【００４７】
実際上スキャナ部１２は、透過モード時には、読取台にセットされた紙幣ＢＬに対して光を照射し、当該紙幣ＢＬを透過し光学系を介することにより得られる紋様投影光を固体撮像素子に結像する。そしてスキャナ部４は、この固体撮像素子から得られる紋様画像信号に対してＡ／Ｄ(Analog/Digital)変換処理等を施し、この結果得られた紋様画像データＤ１を制御部１０へ送出する。
【００４８】
またスキャナ部１２は、反射モード時には、読取台にセットされた紙幣ＢＬに対して光を照射し、当該紙幣ＢＬを反射し光学系を介することにより得られる印画内容反射光を固体撮像素子に結像する。そしてスキャナ部１２は、この固体撮像素子から得られる印画内容画像信号に対してＡ／Ｄ変換処理等を施し、この結果得られた印画内容画像データＤ２を制御部１０へ送出する。
【００４９】
制御部１０は、これらコマンドの応答結果として、スキャナ部１２から紙幣ＢＬの紋様画像データＤ１及び印画内容画像データＤ２を取得する。
【００５０】
続いて制御部１０は、紋様画像データＤ１から認証用紋様パターンＰＣを抽出し、また印画内容画像データＤ２を基に紙幣番号ＮＳを認識し、この認証用紋様パターンＰＣ及び紙幣番号ＮＳを暗号化することにより暗号化データＤ３を生成し、これを通信処理部１４へ送出する。
【００５１】
通信処理部１４は、制御部１０から与えられた暗号化データＤ３及び当該暗号化データＤ３の送信先として指定された紙幣情報管理装置２のアドレス等を基に所定のパケット化処理等を施し、生成されたパケットをインターネット５へ送出する。これに応じてインターネット５は、パケットに設定されたアドレス等を基に、当該パケットを紙幣情報管理装置２へ送出する。
【００５２】
これに応じて紙幣情報管理装置２は、暗号化データＤ３を復号化することにより得た認証用紋様パターン及び紙幣番号ＮＳを紙幣情報データベースＤＢに登録するようになされている。
【００５３】
（３−２）紙幣登録装置の制御部の構成
次に制御部１０における処理を説明する。制御部１０におけるソフトウェア処理を機能的に分類すると、図７に示すように、紋様画像から低域周波数成分の紋様画像（以下、これを低域紋様画像と呼ぶ）を抽出する低域周波数成分抽出部２１と、当該低域紋様画像を高輝度成分の画像（以下、これを白成分紋様画像と呼ぶ）及び低輝度成分の画像（以下、これを黒成分紋様画像と呼ぶ）に分離する画像分離部２２と、当該白成分紋様画像及び黒成分紋様画像に有する紋様を複数の領域に区割りする領域区割部２３と、当該各領域それぞれの特徴量を算出するようにして紋様パターンを抽出する紋様パターン抽出部２４と、印画内容画像から紙幣番号ＮＳを認識する番号認識部２５と、当該紋様パターン（各特長量）及び紙幣番号ＮＳを紙幣情報データベースＤＢに登録する紙幣情報登録部２６とに分けることができる。
【００５４】
この場合、制御部１０は、スキャナ部１２から与えられる紋様画像データＤ１に対して紋様処理部２０の低域周波数成分抽出部２１、画像分離部２２、領域区割部２３及び紋様パターン抽出部２４を順次介して各種処理を施すことにより認証用紋様パターンＰＣを生成し、また当該スキャナ部１２から与えられる印画内容画像データＤ２に対する番号認識部２５における番号認識処理により紙幣番号ＮＳを取得し、当該認証用紋様パターンＰＣ及び紙幣番号ＮＳに対して紙幣情報登録部２６により暗号化処理を施し、この結果得られる暗号化データＤ３を通信処理部１４へ送出する。
【００５５】
以下、低域周波数成分抽出部２１による低域周波数成分抽出処理、画像分離部２２による画像分離処理、領域区割部２３による領域区割処理、紋様パターン抽出部２４による紋様パターン抽出処理、番号認識部２５による番号認識処理及び紙幣情報登録部２６による登録処理を詳細に説明する。
【００５６】
（３−２−１）低域周波数成分抽出処理
紋様処理部２０の低域周波数成分抽出部２１は、例えば図８に示すように、紙幣ＢＬの紋様画像から指定領域ＡＲの紋様画像（以下、これを領域紋様画像と呼ぶ）ＩＭ１（図８（Ａ））を取得し、この領域紋様画像ＩＭ１から低域成分紋様画像ＩＭ２（図８（Ｂ））を抽出する。
【００５７】
具体的に低域周波数成分抽出部２１は、記憶部１３（図６）に記憶された位置情報ＬＣに基づいて、スキャナ部１２から与えられる紋様画像データＤ１から領域紋様画像ＩＭ１のデータを取得し、当該取得した領域紋様画像ＩＭ１のデータに対してフーリエ変換処理を施すことにより周波数成分のデータを生成する。
【００５８】
そして低域周波数成分抽出部２１は、この周波数成分のデータに対して、所定閾値以上の高周波成分のデータ値を「０」とした後に逆フーリエ変換処理を施すことにより低域成分紋様画像ＩＭ２のデータ（以下、これを低域紋様画像データと呼ぶ）Ｄ１１を生成し、これを画像分離部２２に送出するようになされている。
【００５９】
このようにして低域周波数成分抽出部２１は、低域成分紋様画像ＩＭ２を抽出することにより、例えばスキャナ部１２での固体撮像素子のノイズ等、一般に画像の高周波成分に含まれる各種ノイズ成分を除去することができるようになされている。
【００６０】
この結果、低域周波数成分抽出部２１は、各種ノイズ成分に起因して紋様パターン抽出部２４における紋様パターン（特徴量）の抽出精度が低下することを回避させることができる。
【００６１】
（３−２−２）画像分離処理
紋様処理部２０の画像分離部２２は、例えば図９に示すように、低域周波数成分抽出部２１において抽出された低域成分紋様画像ＩＭ２（図９（Ａ））を、白成分紋様画像ＷＩＭ（図９（Ｂ））と、黒成分紋様画像ＢＩＭ（図９（Ｃ））とに分離する。
【００６２】
具体的に画像分離部２２は、低域周波数成分抽出部２１から供給される低域紋様画像データＤ１１の低域成分紋様画像ＩＭ２の輝度値を画素ごとに順次検出し、当該検出結果が所定の高輝度閾値（以下、これを白閾値と呼ぶ）以上の輝度値でなる全ての画素（以下、これを白画素と呼ぶ）を最も高い輝度レベルに変換して白成分紋様画像ＷＩＭ（図９（Ｂ））を抽出した後、この白成分紋様画像ＷＩＭをデータ（以下、これを白成分紋様画像データと呼ぶ）Ｄ１２として領域区割部２３へ送出する。
【００６３】
また画像分離部２２は、低域成分紋様画像ＩＭ２における各画素の輝度値の検出結果が所定の低輝度閾値（以下、これを黒閾値と呼ぶ）以下の輝度値でなる全ての画素（以下、これを黒画素と呼ぶ）を最も低い輝度レベルに変換して黒成分紋様画像ＢＩＭ（図９（Ｃ））を抽出し、この黒成分紋様画像ＢＩＭをデータ（以下、これを黒成分紋様画像データと呼ぶ）Ｄ１３として領域区割部２３へ送出する。
【００６４】
このようにして画像分離部２２は、白成分紋様画像ＷＩＭ（図９（Ｂ））と、黒成分紋様画像ＢＩＭ（図９（Ｃ））とに分離することにより、紋様の複雑さの程度を低減できるようになされている。
【００６５】
この結果、画像分離部２２は、複雑さの程度が大きいことに起因して紋様パターン抽出部２４における紋様パターン（特徴量）の抽出精度が低下することを回避させることができる。
【００６６】
かかる構成に加えてこの画像分離部２２は、低域成分紋様画像ＩＭ２（図９（Ａ））に対する白成分紋様画像ＷＩＭ（図９（Ｂ））及び黒成分紋様画像ＢＩＭ（図９（Ｃ））の面積比がそれぞれ例えば２０[%]となるように白閾値及び黒閾値を調整するようになされている。
【００６７】
具体的に画像分離部２２は、低域成分紋様画像ＩＭ２における輝度値を画素ごとに順次検出して白成分紋様画像ＷＩＭ（図９（Ｂ））及び黒成分紋様画像ＢＩＭ（図９（Ｃ））を抽出したとき、当該検出結果に基づいて、図１０に示すように、低域成分紋様画像ＩＭ２における画素ごとの輝度値の分布を輝度ヒストグラムとして生成する。
【００６８】
そして画像分離部２２は、この輝度ヒストグラムに基づいて、このとき抽出した白成分紋様画像ＷＩＭ（黒成分紋様画像ＢＩＭ）における白画素（黒画素）の画素数が、低域成分紋様画像ＩＭ２（図９（Ａ））における全画素の２０［％］（図１０における斜線部分）となっているか否かを判断する。
【００６９】
ここで画像分離部２２は、この判断結果として白画素（黒画素）の画素数が全画素の２０［％］となっていなかった場合には白閾値（黒閾値）を変動し、当該変動した白閾値（黒閾値）に基づいて白成分紋様画像ＷＩＭ（黒成分紋様画像ＢＩＭ）を再度抽出する。
【００７０】
このようにして画像分離部２２は、白画素及び黒画素の画素数がそれぞれ低域成分紋様画像ＩＭ２（図９（Ａ））における全画素の２０[%]となるように白成分紋様画像ＷＩＭ及び黒成分紋様画像ＢＩＭを抽出し、これらをそれぞれ白成分紋様画像データＤ１２及び黒成分紋様画像データＤ１３として領域区割部２３へ送出するようになされている。
【００７１】
これにより画像分離部２２は、低域成分紋様画像ＩＭ２（図９（Ａ））の全画素数に基づいて相対的に白成分紋様画像ＷＩＭ（図９（Ｂ））及び黒成分紋様画像ＢＩＭ（図９（Ｃ））を分離することができるため、例えば経年変化等により印画紙（低域成分紋様画像ＩＭ２）の色調が変化した場合であっても、当該色調の変化分を除去することができる。
【００７２】
この結果、この画像分離部２２は、かかる色調の変化に起因して紋様パターン抽出部２４における紋様パターン（特徴量）の抽出精度が低下することを回避させることができる。
【００７３】
（３−２−３）領域区割処理
紋様処理部２０の領域区割部２３は、図９に示したように、白成分紋様画像ＷＩＭ（図９（Ｂ））に有する紋様を、隣接する白画素の集合を単位とする領域（以下、これを白ダマと呼ぶ）に区割りすると共に、黒成分紋様画像ＢＩＭ（図９（Ｃ））に有する紋様を、隣接する黒画素の集合を単位とする領域（以下、これを黒ダマと呼ぶ）に区割りする。
【００７４】
具体的に領域区割部２３は、画像分離部２２から供給される白成分紋様画像データＤ１２の白成分紋様画像ＷＩＭ（図９（Ｂ））から全ての白画素を検出した後、任意の注目画素ＡＰに隣接する上下左右方向及び斜め方向の計８画素（以下、これを８近傍画素と呼ぶ）の白画素を順次連結して白画素群とし、各白画素群に識別情報を対応付けて白ダマＷＤ１、ＷＤ２……、及びＷＤｎを形成する。
【００７５】
また領域区割部２３は、画像分離部２２から供給される黒成分紋様画像データＤ１３の黒成分紋様画像ＢＩＭ（図９（Ｃ））についても白成分紋様画像ＷＩＭ（図９（Ｂ））と同様にして複数の黒ダマＢＤ（ＢＤ１〜ＢＤｎ）を形成するようになされている。
【００７６】
このようにして領域区割部２３は、白成分紋様画像ＷＩＭ（図９（Ｂ））に有する紋様を複数の白ダマＷＤ（ＷＤ１〜ＷＤｎ）に区割りすると共に、黒成分紋様画像ＢＩＭ（図９（Ｃ））に有する紋様を複数の黒ダマＢＤ（ＢＤ１〜ＢＤｎ）に区割りすることにより、当該紋様を細分化することができるようになされている。
【００７７】
この結果、領域区割部２３は、白成分紋様画像ＷＩＭ（図９（Ｂ））及び黒成分紋様画像ＢＩＭ（図９（Ｃ））に有する紋様を細かく分析することができるようになるため、紋様パターン抽出部２４における紋様パターン（特徴量）の抽出精度を向上させることができる。
【００７８】
かかる構成に加えて領域区割部２３は、白成分紋様画像ＷＩＭ（図９（Ｂ））に有する紋様を複数の白ダマＷＤ（ＷＤ１〜ＷＤｎ）に区割りした後、当該各白ダマＷＤから予め規定された連結数以下となる小さいダマ（以下、これを小ダマと呼ぶ）を除去するようになされており、当該除去した結果得られた白ダマＷＤ（ＷＤ１〜ＷＤｎ）をデータ（以下、これを白ダマデータと呼ぶ）Ｄ１４として紋様パターン抽出部２４に送出する。
【００７９】
また領域区割部２３は、黒ダマＢＤ（ＢＤ１〜ＢＤｎ）についても白ダマＷＤ（ＷＤ１〜ＷＤｎ）と同様にして小ダマを除去し、当該除去した結果得られた黒ダマＢＤ（ＢＤ１〜ＢＤｎ）をデータ（以下、これを黒ダマデータと呼ぶ）Ｄ１５として紋様パターン抽出部２４に送出するようになされている。
【００８０】
これにより領域区割部２３は、白成分紋様画像ＷＩＭ（図９（Ｂ））及び黒成分紋様画像ＢＩＭ（図９（Ｃ））に有する細かい紋様の影響を排除して当該紋様の特徴部分のみを白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤとして抽出することができるため、紋様パターン抽出部２４での紋様パターン（特徴量）の抽出精度をより向上させることができる。
【００８１】
（３−２−４）紋様パターン抽出処理
紋様処理部２０の紋様パターン抽出部２４は、各白ダマＷＤ（ＷＤ１〜ＷＤｎ）及び各黒ダマＢＤ（ＢＤ１〜ＢＤｎ）における形状の特徴量をそれぞれ算出するようにして、紋様パターンを抽出する。
【００８２】
この場合、紋様パターン抽出部２４においては、白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤそれぞれの形状が複雑であるためその特徴量をそのまま算出するには困難となることから、当該白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤそれぞれを矩形に近似させる。すなわち紋様パターン抽出部１４は、図１１に示すように、１つ１つのダマ（白ダマＷＤ又は黒ダマＢＤ）における中心座標（ｘｃ,ｙｃ）、長辺ｌ、短辺ｗ及び長辺ｌと軸とのなす角度θ（以下、これを矩形情報値と呼ぶ）を特徴量として算出するようになされている。
【００８３】
また紋様パターン抽出部２４は、領域区割部２３から供給される黒ダマデータＤ１５の黒ダマＢＤ（ＢＤ１〜ＢＤｎ）についても白ダマＷＤ（ＷＤ１〜ＷＤｎ）と同様に、当該黒ダマＢＤごとの特徴量（矩形情報値）をそれぞれ算出するようになされている。
【００８４】
かくして算出された白ダマＷＤ（ＷＤ１〜ＷＤｎ）及び黒ダマＢＤ（ＢＤ１〜ＢＤｎ）それぞれの特徴量（以下、これを紋様特徴量と呼ぶ）は、領域紋様画像ＩＭ１（図８（Ａ））に有する紋様の特徴的な形状を表した値であるため、当該領域紋様画像ＩＭ１に含まれている紋様パターンの抽出結果そのものを意味することとなる。
【００８５】
そして紋様パターン抽出部２４は、かかる紋様特徴量を所定の符号化方式に従って符号化することにより認証用紋様パターンＰＣ（図７）を生成し、これを紙幣情報登録部２６へ送出するようになされている。
【００８６】
このように紋様パターン抽出部２４は、各白ダマＷＤ及び各黒ダマＢＤのそれぞれの矩形情報値からなる紋様特徴量を算出するようにして、指定領域ＡＲ（図１）に有する紋様パターン（認証用紋様パターン）を抽出できるようになされている。
【００８７】
ちなみに１つの白ダマ又は黒ダマＢＤにおける矩形情報値（中心座標（ｘｃ,ｙｃ）、長辺ｌ、短辺ｗ及び角度θ）が取り得るデータ範囲として、図１２（Ａ）に示すデータ範囲を想定した場合、当該１つの白ダマ又は黒ダマＢＤにおける矩形情報値のデータサイズは、実験結果よりおよそ９[byte]（７２[bit]）となった。
【００８８】
そして、上述の低域周波数成分抽出処理、画像分離処理、領域区割処理及び紋様パターン抽出処理により冗長なデータが削減された結果得られた紋様特徴量（各白ダマＷＤ及び各黒ダマＢＤそれぞれの矩形情報値）のデータサイズは、図１２（Ｂ）に示す実験結果からも明らかなように、平均で４３５[byte]、最大で５０４[byte]となった。
【００８９】
このように紋様処理部２０では、紋様画像データＤ１を基に、低域成分紋様画像ＩＭ２を抽出し、これを白成分紋様画像ＷＩＭと黒成分紋様画像ＢＩＭとに分離し、それぞれを白ダマＷＤ（ＷＤ１〜ＷＤｎ）及び黒ダマＢＤ（ＢＤ１〜ＢＤｎ）に区割りし、さらに白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤのそれぞれを矩形に近似させたときの矩形情報値を紋様特徴量として算出し、これを符号化することにより認証用紋様パターンＰＣを生成するようになされている。
【００９０】
（３−２−５）番号認識処理
番号認識部２５は、紙幣ＢＬの印画内容画像から紙幣番号文字列ＳＬ（図１）の領域の画像（以下、これを紙幣番号画像と呼ぶ）を取得し、当該紙幣番号画像から紙幣番号ＮＳを認識する。
【００９１】
具体的に番号認識部２５は、記憶部１３（図６）に記憶された位置情報ＬＣに基づいて、スキャナ部１２から与えられる印画内容画像データＤ２から紙幣番号画像を取得し、当該紙幣番号画像に対して所定の文字認識処理を施すことにより、文字列でなる紙幣番号ＮＳを認識し、これを紙幣情報登録部２６へ送出するようになされている。
【００９２】
（３−２−６）紙幣情報登録処理
紙幣情報登録部２６は、番号認識部２５から与えられた紙幣番号ＮＳ、紋様パターン抽出部２４から与えられた認証用紋様パターンＰＣ及び記憶部１３から読み出した登録装置番号ＮＲを基に、所定の暗号化処理を施すことにより暗号化データＤ３を生成し、これを紙幣情報管理装置２へ送出する。
【００９３】
具体的に紙幣情報登録部２６は、予め通信処理部１４を介して紙幣情報管理装置２と通信し、このとき当該紙幣情報管理装置２から時刻により異なる値が設定される時変キーＫＴを取得しておく。
【００９４】
ちなみに紙幣管理システム１では、紙幣情報管理装置２において正当な紙幣登録装置３のみに対して時変キーＫＴが発行されるようになされている。このため盗難された不正な紙幣登録装置３等からは、当該時変キーＫＴを取得することができず、紙幣ＢＬの認証用紋様パターンＰＣを不正に登録できないようになされている。
【００９５】
紙幣情報登録部２６は、紙幣番号ＮＳ、認証用紋様パターンＰＣ及び登録装置番号ＮＲを１つのデータに合成し、当該合成したデータに対して時変キーＫＴを用いて所定の暗号化処理を施すことにより暗号化データＤ３を生成し、これを通信処理部１４へ送出する。
【００９６】
その後暗号化データＤ３は、通信処理部１４からインターネット５を介して紙幣情報管理装置２へ送出される。このとき紙幣情報管理装置２は、取得した暗号化データＤ３を時変キーＫＴにより正しく復号化できた場合、当該暗号化データＤ３として取得した認証用紋様パターンＰＣ等が正当なものであると認識し、当該認証用紋様パターンＰＣ等を紙幣情報データベースＤＢに登録するようになされている。
【００９７】
このように紙幣情報登録部２６は、時変キーＫＴを用いて紙幣番号ＮＳ、認証用紋様パターンＰＣ及び登録装置番号ＮＲに対して暗号化処理を施して暗号化データＤ３を生成することにより、当該紙幣番号ＮＳ、認証用紋様パターンＰＣ及び登録装置番号ＮＲを不正に改変されることなく確実に紙幣情報管理装置２へ受け渡し登録させるようになされている。
【００９８】
（４）紙幣管理装置
図１３において、紙幣情報管理装置２は、当該紙幣情報管理装置２の制御を司る制御部３０に対してバス３１を介して記憶部３２及び通信処理部３３が接続された構成を有している。
【００９９】
制御部３０は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、基本プログラム等が格納されたＲＯＭ及びＲＡＭ等を有しており、当該ＲＯＭから読み出し当該ＲＡＭに展開した各種プログラムに従って各種処理を実行するようになされている。
【０１００】
記憶部３２は、実際上ハードディスクドライブで構成されており、ＯＳ、時変キー生成プログラム及び紙幣情報データベース更新プログラム等の各種プログラムが格納され、さらに紙幣ＢＬ（図１）に関する各種情報を格納した紙幣情報データベースＤＢが格納されている。
【０１０１】
図１４に示すように、紙幣情報データベースＤＢは、紙幣番号ＮＳをキーデータとして、紙幣登録装置３から送出された認証用紋様パターン、当該紙幣登録装置３の登録装置番号、当該紙幣番号ＮＳの紙幣ＢＬを正しく照合した最後の紙幣判別装置４の認証装置番号及びその日時、さらに盗難の有無を表す盗難有無情報ＴＦが登録されるようになされている。
【０１０２】
この盗難有無情報ＴＦは、通常は盗難されていないことを示す「ＮＯ」が設定されるようになされているが、盗難された場合、盗難されたことを示す「ＹＥＳ」が設定されるようになされている。
【０１０３】
通信処理部３３は、所定のパケット化処理及びパケット分解処理等を行うようになされており、制御部３０から供給された各種データをパケット化して当該制御部３０から指示された宛先へ向けて送出し、またインターネット５（図１）を介して取得したパケットからデータを取り出して制御部３０へ供給する。
【０１０４】
また制御部３０は、時変キーＫＴに関する一連の処理を実行するようになされており、紙幣登録装置３又は紙幣判別装置４（図１）から要求に応じて、その時点における時刻情報を基に時変キーＫＴを生成して当該紙幣登録装置３及び紙幣判別装置４へ送出すると共に、記憶部３２に保存しておく。
【０１０５】
その後制御部３０は、当該紙幣登録装置３又は紙幣判別装置４から暗号化データＤ３（図７）等の暗号化されたデータを取得すると、記憶部３２に保存しておいた時変キーＫＴを用いて復号化を試み、正しく復号化できた場合、当該受信したデータが正当なものであると認識するようになされている。
【０１０６】
このとき制御部３０は、紙幣登録装置３から正当に紙幣番号ＮＳ、認証用紋様パターンＰＣ及び登録装置番号ＮＲを取得した場合、これらを記憶部３２の紙幣情報データベースＤＢに登録するようになされている。また制御部３０は、紙幣判別装置４から正当な紙幣情報の更新要求を取得した場合、取得した紙幣番号ＮＳに対応付けて当該紙幣判別装置４の判別装置番号ＮＤ及びそのときの日時（すなわち更新日時）を記憶部３２の紙幣情報データベースＤＢに登録するようになされている。
【０１０７】
（５）紙幣認証装置
（５−１）紙幣認証装置の構成
図６との対応部分に同一符号を付した図１５において、紙幣判別装置４は、当該紙幣判別装置４の制御を司る制御部４０に対してバス４１を介してスキャナ部４２、記憶部４３及び通信処理部４４が接続された構成を有している。
【０１０８】
制御部４０は、制御部１０と同様、各種演算処理を実行するＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有しており、当該ＲＯＭ又は記憶部４３から各種プログラムを読み出し当該ＲＡＭに展開することにより、各種処理を実行するようになされている。
【０１０９】
記憶部４３には、ＯＳや紙幣認証プログラム等の各種プログラムに加え、紙幣ＢＬ（図１）における紙幣番号領域ＡＳ及び指定領域ＡＲの位置を表す位置情報ＬＣや、紙幣判別装置４に固有の判別装置番号ＮＤ等が記憶されており、制御部４０からの要求に応じて当該判別装置番号ＮＤ及び当該位置情報ＬＣ等を当該制御部４０へ送出するようになされている。
【０１１０】
実際上紙幣判別装置４は、紙幣登録装置３と同様、判別対象紙幣ＢＬＤがスキャナ部４２の読取台にセットされると、図示しないセンサによりこのことを検出し、これに応じて制御部４０から紋様画像読取コマンド及び紙幣番号画像読取コマンドをスキャナ部４２へ送出する。
【０１１１】
制御部４０は、これらコマンドの応答結果として、スキャナ部４２から判別対象紙幣ＢＬＤの紋様画像データＤ１及び印画内容画像データＤ２を取得する。
【０１１２】
続いて制御部４０は、紋様画像データＤ１から比較用紋様パターンＰＭを抽出すると共に、印画内容画像データＤ２を基に紙幣番号ＮＳを認識し、当該紙幣番号ＮＳを紙幣情報管理装置２（図１）へ送出することにより、当該紙幣情報管理装置２から当該紙幣番号ＮＳに対応した認証用紋様パターンＰＣを取得する。そして制御部４０は、比較用紋様パターンＰＭを認証用紋様パターンＰＣと照合することにより、判別対象紙幣ＢＬＤの正当性を検証するようになされている。
【０１１３】
また制御部４０は、通信処理部４４を介して紙幣情報管理装置２から紙幣番号ＮＳに応じた盗難有無情報ＴＦを取得し、当該盗難有無情報ＴＦに基づいて判別対象紙幣ＢＬＤが盗難された紙幣（以下、これを盗難紙幣と呼ぶ）であるか否かを判定するようになされている。
【０１１４】
なお、この紙幣判別装置４のスキャナ部４２及び通信処理部４４については、紙幣登録装置３のスキャナ部１２及び通信処理部１４（図６）とそれぞれ同様であるため、その説明は省略する。
【０１１５】
（５−２）紙幣認証装置の制御部の構成
次に、制御部４０における処理を説明する。制御部４０におけるソフトウェア処理を機能的に分類すると、図７との対応部分に同一符号を付した図１６に示すように、紋様画像を基に比較用紋様パターンＰＭを抽出する紋様処理部５０と、印画内容画像から紙幣番号ＮＳを認識する番号認識部５５と、紙幣情報管理装置２の紙幣情報データベースＤＢから認証用紋様パターンＰＣ及び盗難有無情報ＴＦを取得する紙幣情報取得部５６と、当該紋様パターン（各特長量）を照合することにより偽造紙幣を判別する偽造判別部５７と、盗難有無情報ＴＦを基に盗難紙幣を判別する盗難判別部５８と、紙幣情報データベースＤＢを更新する紙幣情報更新部５９と、関係各局へ通知する通知部６０とに分けることができる。
【０１１６】
この場合、制御部４０は、スキャナ部４２から与えられる紋様画像データＤ１に対して紋様処理部２０の低域周波数成分抽出部２１、画像分離部２２、領域区割部２３及び紋様パターン抽出部２４を順次介して各種処理を施すことにより比較用紋様パターンＰＭを生成し、また当該スキャナ部４２から与えられる印画内容画像データＤ２に対する番号認識部２５における番号認識処理により紙幣番号ＮＳを取得し、また紙幣情報取得部５６により当該紙幣番号ＮＳに対応した認証用紋様パターンＰＣ及び盗難有無情報ＴＦを紙幣情報データベースＤＢから取得する。
【０１１７】
さらに制御部４０は、偽造判別部５７により当該比較用紋様パターンＰＭと認証用紋様パターンＰＣとを照合し、一致した場合には正当な紙幣であると判別し、一方一致しなかった場合には偽造紙幣であると判別する。また制御部４０は、盗難判別部５８により盗難有無情報ＴＦが「ＹＥＳ」であった場合には盗難紙幣であると判別し、一方盗難有無情報ＴＦが「ＮＯ」であった場合には盗難されていない通常紙幣であると判別する。さらに制御部４０は、偽造紙幣で無く且つ盗難紙幣でも無かった場合には紙幣情報更新部５９により紙幣情報データベースＤＢに登録されている判別装置番号ＮＤを更新し、一方、偽造紙幣又は盗難紙幣のいずれかであった場合には通知部６０により関係各局へ通知する。
【０１１８】
ここで、紋様処理部５０の低域周波数成分抽出部２１、画像分離部２２、領域区割部２３及び紋様パターン抽出部２４については、抽出した紋様パターンを認証用紋様パターンＰＣではなく比較用紋様パターンＰＭとする点以外は上述した紙幣登録装置３における紋様処理部２０（図７）と同様であるため、その説明を省略する。また、番号認識部５５についても、上述した紙幣登録装置３の番号認識部２５と同様であるため、その説明を省略する。
【０１１９】
以下、紙幣情報取得部５６による紙幣情報取得処理、偽造判別部５７による偽造紙幣判別処理、盗難判別部５８による盗難紙幣判別処理、紙幣情報更新部５９による紙幣情報更新処理及び通知部６０による通知処理を詳細に説明する。
【０１２０】
（５−２−１）紙幣情報取得処理
紙幣情報取得部５６は、番号認識部２５において認識した紙幣番号ＮＳを紙幣情報管理装置２へ送出することにより、当該紙幣番号ＮＳに応じた認証用紋様パターンＰＣと盗難有無情報ＴＦとを取得し、当該認証用紋様パターンＰＣを偽造判別部５７へ送出すると共に、盗難有無情報ＴＦを盗難判別部５８へ送出する。
【０１２１】
具体的に紙幣情報取得部５６は、紙幣番号ＮＳに所定の暗号化処理を施した暗号化データＤ４を、通信処理部１４（図１５）を介して紙幣情報管理装置２へ送出する。
【０１２２】
これに応じて紙幣情報管理装置２は、紙幣判別装置４から送出された暗号化データＤ４を復号化して得た紙幣番号ＮＳを基に、紙幣情報データベースＤＢにおいて当該紙幣番号ＮＳに対応付けて登録されている認証用紋様パターンＰＣ及び盗難有無情報ＴＦを読み出し、これらに所定の暗号化処理を施した暗号化データＤ５を当該紙幣判別装置４へ送出する。
【０１２３】
紙幣判別装置４の紙幣情報取得部５６は、通信処理部１４を介して紙幣情報管理装置２から送出された暗号化データＤ５を取得し、所定の復号化処理を施すことにより元の認証用紋様パターンＰＣ及び盗難有無情報ＴＦを取り出す。
【０１２４】
ちなみに紙幣情報取得部５６は、紙幣登録装置３の紙幣情報登録部２６（図７）と同様、予め紙幣情報管理装置２から時変キーＫＴを取得し、当該時変キーＫＴを用いた暗号化処理及び復号化処理を施すことにより、認証用紋様パターンＰＣ及び盗難有無情報ＴＦを第三者に不正に取得されることが無いようになされている。
【０１２５】
（５−２−２）偽造紙幣判別処理
偽造判別部５７は、図３（Ｂ）に示したように、紙幣ＢＬから抽出された比較用紋様パターンＰＭと、紙幣情報データベースＤＢに登録されている認証用紋様パターンＰＣとを照合することにより、当該紙幣ＢＬが偽造紙幣であるか否かを判別する。
【０１２６】
実際上、偽造判別部５７は、紋様パターン抽出部２４から供給される比較用紋様パターンＰＭの紋様特徴量（矩形情報値）によって表される白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤ（以下、これを比較用ダマと呼ぶ）それぞれを、紙幣情報取得部５６から与えられる認証用紋様パターンＰＣの紋様特徴量（矩形情報値）によって表される白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤ（以下、これを認証用ダマと呼ぶ）と順次照合する。
【０１２７】
ここで偽造判別部５７による具体的な照合処理を図１７を用いて説明するが、説明の便宜上、ここではある１つの認証用ダマと、比較用ダマとの照合処理について説明する。
【０１２８】
この図１７は、矩形情報値（中心座標（ｘｃ,ｙｃ）、長辺ｌ、短辺ｗ及び長辺ｌと軸とのなす角度θ）によって表される矩形の位置関係を示したものであり、Ｒｒは認証用ダマの矩形（破線）、Ｓｒは認証用ダマの長辺ｌ及び短辺ｗによって表される面積、ｇｒは認証用ダマの中心座標（ｘｃ,ｙｃ）によって表される中心、Ｒは比較用ダマの矩形（実線）、Ｓは比較用ダマの長辺ｌ及び短辺ｗによって表される面積、ｇは比較用ダマの中心座標（ｘ´ｃ,ｙ´ｃ）によって表される中心をそれぞれ示したものである。
【０１２９】
またｄは、認証用ダマ及び比較用ダマの中心ｇｒ、ｇ間における距離（以下、これを中心間距離と呼ぶ）を示し、θ´は、認証用ダマにおける長辺ｌと軸とのなす角度θと比較用ダマにおける長辺ｌと軸とのなす角度θとの差、即ち矩形Ｒｒ及び矩形Ｒ間における傾きの差（以下、これを矩形間傾き差と呼ぶ）を示し、図中の楕円は、比較用ダマを示したものである。
【０１３０】
この図１７において、偽造判別部５７は、認証用ダマ及び比較用ダマ双方の矩形情報値に基づいて、認証用ダマの中心ｇｒが比較用ダマの矩形Ｒ内に存在し、かつ比較用ダマの中心ｇが認証用ダマの矩形Ｒｒ内に存在するか否かを判断する。
【０１３１】
そして偽造判別部５７は、双方の中心ｇｒ、ｇが互いの矩形Ｒ、Ｒｒ内に存在する場合には、中心間距離ｄ、矩形間傾き差θ´及び認証用ダマの面積Ｓｒと比較用ダマの面積Ｓとの差（以下、これをダマ面積差と呼ぶ）がそれぞれ所定の閾値以下であるか否かを順次判断する。
【０１３２】
ここで偽造判別部５７は、いずれも閾値以下であった場合には、認証用ダマと比較用ダマとは同一のダマであると判断し、これに対していずれか１つでも閾値以上であった場合には、認証用ダマと比較用ダマとは同一のダマではないと判断するようになされている。
【０１３３】
但し、図１７との対応部分に同一符号を付した図１８に示すように、認証用ダマ及び比較用ダマ双方の矩形Ｒｒ、Ｒがともに正方形に近い場合、矩形間傾き差θ´が略９０度となるため、同一のダマであるにも係わらず異なるダマであると判断されるといった事態が起こり得る。
【０１３４】
従って、偽造判別部５７は、かかる誤判断を防止する対処策として、認証用ダマの長辺ｌｒと短辺ｗｒとの比及び比較用ダマの長辺ｌと短辺ｗとの比がともに「１」に近い場合には、矩形間傾き差θｒ−θ（即ち、図１７におけるθ´）が閾値以上であっても、ダマ面積差が閾値以下であれば、認証用ダマと比較用ダマとが同一のダマであると判断するようになされている。
【０１３５】
このようにして偽造判別部５７は、紙幣ＢＬから抽出された比較用紋様パターンＰＭ（すなわち紋様特徴量（矩形情報値）によって表される各比較用ダマ）と、紙幣情報管理装置２の紙幣情報データベースＤＢに登録された認証用紋様パターンＰＣ（すなわち紋様特徴量（矩形情報値）によって表される各認証用ダマ）とを照合するようになされている。
【０１３６】
ところで、紙幣ＢＬが正当な紙幣であるにも拘わらず、認証用紋様パターンＰＣに基づく認証用ダマに対する比較用紋様パターンＰＭに基づく比較用ダマの合致率が低くなるといった事態を想定し得る。
【０１３７】
これは、紙幣登録装置３（図６）において紙幣ＢＬから認証用紋様パターンＰＣを取得したときに比して、スキャナ部１２の読取台に載置した紙幣ＢＬの位置や固体撮像素子に発生するノイズ等の変化あるいは紙幣ＢＬの経年変化（以下、これらの変化を撮像状態時変化と呼ぶ）によって、認証用ダマに同一となるはずの比較用ダマが異なる状態で区割りされてしまうからである。
【０１３８】
かかる代表的な区割例として、例えば図１９に示すように、紙幣登録装置３により１つの認証用ダマとして区割りされたものが、紙幣判別装置４により互いに異なる２つの比較用ダマとして区割りされてしまう場合と、この場合とは逆に、紙幣登録装置３により区割りされていた２つの認証用ダマが、紙幣判別装置４により１つの比較用ダマとして区割りされてしまう場合とがある。これらの場合には、認証用ダマに対応するはずの比較用ダマの形状（矩形情報値）が異なり、この結果、比較用ダマの合致率が低くなるといった事態を引き起こすこととなる。
【０１３９】
そこで偽造判別部５７は、かかる事態の対処策として、上述の照合処理結果として所定の合致率よりも低い合致率が得られた場合に、当該合致しなかった比較用ダマごとに結合照合処理及び分離照合処理を順次実行する。
【０１４０】
この結合照合処理では、隣接する比較用ダマ同士が結合され、当該結合されたダマ（以下、これを比較用結合ダマと呼ぶ）と対応部分の認証用ダマとが照合され、一方、分離照合処理では、比較用ダマが分離され、当該分離された複数のダマ（以下、これを比較用分離ダマと呼ぶ）と対応部分の認証用ダマとが照合される。
【０１４１】
これら結合照合処理及び分離照合処理のうち、まず、図２０を用いて結合照合処理を具体的に説明するが、説明の便宜上、ここでは隣り合う２つの比較用ダマ同士を結合した比較用結合ダマと、認証用ダマとの結合照合処理について説明する。
【０１４２】
この図２０は、図１７の場合と同様に矩形情報値（中心座標（ｘｃ,ｙｃ）、長辺ｌ、短辺ｗ及び長辺ｌと軸とのなす角度θ）によって表される矩形の位置関係を示したものであり、Ｒ１、Ｒ２は比較用ダマの矩形（破線で示す）、ｇ１、ｇ２は比較用ダマの中心座標（ｘｃ,ｙｃ）によって表される中心、ＲＭ（Ｒｒ）は比較用結合ダマ（認証用ダマ）の矩形（実線で示す）、ｇｒは認証用ダマの中心座標（ｘｃ,ｙｃ）によって表される中心をそれぞれ示したものである。
【０１４３】
またＧは比較用結合ダマの重心（ｘＧ、ｙＧ）を示し、ｄは比較用結合ダマの重心及び認証用ダマの中心間における中心間距離を示し、図中の楕円は、分離していた比較用ダマと、これらを結合した比較用結合ダマとを示したものである。
【０１４４】
この図２０において、偽造判別部５７は、結合しようとする比較用ダマそれぞれの中心ｇ１、ｇ２が認証用ダマの矩形Ｒｒ（即ち、結合された比較用結合ダマの矩形ＲＭ）内に存在するか否かを判断し、当該矩形Ｒｒ内に中心ｇ１、ｇ２が存在する場合には、これら比較用ダマを結合結果となる比較用結合ダマにおける重心Ｇ（ｘＧ、ｙＧ）を求め、この重心Ｇと認証用ダマの中心ｇｒとの間における中心間距離ｄを求める。
【０１４５】
そして偽造判別部５７は、この中心間距離ｄが所定の閾値以下であった場合には、分離していた比較用ダマの結合結果である比較用結合ダマと、認証用ダマとが同一のダマであると判断する。
【０１４６】
このようにして偽造判別部５７は、照合処理により合致しなかった比較用ダマ同士を結合し、当該結合された比較用結合ダマを再度認証用ダマと照合するようになされている。
【０１４７】
次に、図２１を用いて分離照合処理を具体的に説明するが、説明の便宜上、ここでは２つの比較用分離ダマからなる比較用ダマと、認証用ダマとの分離照合処理について説明する。
【０１４８】
この図２１は、図１７の場合と同様に矩形情報値（中心座標（ｘｃ,ｙｃ）、長辺ｌ、短辺ｗ及び長辺ｌと軸とのなす角度θ）によって表される矩形の位置関係を示したものであり、Ｒは比較用ダマの矩形（破線で示す）、ｇは比較用ダマの中心座標（ｘｃ,ｙｃ）によって表される中心、ＲＳ１、ＲＳ２（Ｒｒ１、Ｒｒ２）は比較用分離ダマ（認証用ダマ）の矩形（実線で示す）、ｇｒ１、ｇｒ２は認証用ダマの中心座標（ｘｃ,ｙｃ）によって表される中心をそれぞれ示したものである。
【０１４９】
またＧは比較用分離ダマの重心Ｇ（ｘＧ、ｙＧ）を示し、ｄは比較用分離ダマの重心Ｇ及び比較用ダマの中心ｇ間における中心間距離を示し、図中の楕円は、結合していた比較用ダマと、これらを分離した比較用分離ダマとを示したものである。
【０１５０】
この図２１において、偽造判別部５７は、認証用ダマの中心ｇｒ１、ｇｒ２が分離前の比較用ダマの矩形Ｒ内に存在するか否かを判断し、当該矩形Ｒ内に中心ｇｒ１、ｇｒ２が存在する場合には、比較用ダマの分離結果となる比較用分離ダマにおける重心Ｇ（ｘＧ、ｙＧ）を求め、この重心Ｇと比較用ダマの中心ｇとの間における中心間距離ｄを求める。
【０１５１】
そして偽造判別部５７は、この中心間距離ｄが所定の閾値以下であった場合には、結合していた比較用ダマを分離してなる２つの比較用分離ダマと、認証用ダマとが同一のダマであると判断する。
【０１５２】
このように偽造判別部５７は、照合処理により合致しなかった比較用ダマを分離し、当該分離された比較用分離ダマを再度認証用ダマと照合するようになされている。
【０１５３】
このように偽造判別部５７は、互いに隣り合うダマ同士を結合又は分離するようにしてダマを補正した後に再度照合することにより、撮像状態時変化による影響を排除することができるため、照合結果の信頼性を格段に向上させることができるようになされている。
【０１５４】
次に、照合処理の実験結果を図２２に示す。この図２２は、結合照合処理及び分離照合処理を実行しなかった場合（「処理１」）、結合照合処理のみを実行した場合（「処理２」）、結合照合処理及び分離照合処理をそれぞれ１０回ずつ実行した場合（「処理３」）における結果を白ダマと黒ダマとに分けて示したものである。
【０１５５】
この図２２からも明らかなように、偽造判別部５７は、結合照合処理及び分離照合処理をそれぞれ実行することにより照合結果の信頼性を格段に向上できることが分かる。
【０１５６】
そして偽造判別部５７は、この照合結果として所定の合致率よりも高い合致率が得られた場合には、判別対象紙幣ＢＬＤが偽造紙幣では無く正当な紙幣であると判別し、非偽造情報ＵＦを紙幣情報更新部５９へ送出する。
【０１５７】
一方偽造判別部５７は、この照合結果として所定の合致率よりも低い合致率が得られた場合には、判別対象紙幣ＢＬＤが不正に複製された偽造紙幣であると判断し、紙幣番号ＮＳを通知部６０へ送出する。
【０１５８】
このように偽造判別部５７は、比較用紋様パターンＰＭの紋様特徴量によって表される比較用ダマと認証用紋様パターンＰＣの紋様特徴量によって表される認証用ダマとを順次照合し、このときの合致率に応じて判別対象紙幣ＢＬＤが偽造紙幣であるか否かを判別し、当該判別対象紙幣ＢＬＤが正当な紙幣である場合には非偽造情報ＵＦを紙幣情報更新部５９へ送出し、一方当該判別対象紙幣ＢＬＤが偽造紙幣である場合には紙幣番号ＮＳを通知部６０へ送出するようになされている。
【０１５９】
（５−２−３）盗難判別処理
盗難判別部５８は、図５（Ｂ）に示したように、紙幣情報取得部５６から与えられた盗難有無情報ＴＦを基に、紙幣ＢＬが盗難紙幣であるか否かを判別する。
【０１６０】
具体的に盗難判別部５８は、紙幣情報取得部５６により紙幣情報管理装置２の紙幣情報データベースＤＢから読み出した紙幣番号ＮＳに対応付けられた盗難有無情報ＴＦの供給を受け、当該盗難有無情報ＴＦが「ＹＥＳ」又は「ＮＯ」のいずれであるかを判別する。
【０１６１】
盗難判別部５８は、盗難有無情報ＴＦが「ＮＯ」であった場合、判別対象紙幣ＢＬＤが盗難紙幣では無く通常の紙幣であると判別し、当該判別対象紙幣ＢＬＤが盗難紙幣では無かったことを示す非盗難有無情報ＵＴを紙幣情報更新部５９へ送出する。
【０１６２】
一方盗難判別部５８は、盗難有無情報ＴＦが「ＹＥＳ」であった場合、判別対象紙幣ＢＬＤが盗難紙幣であると判別し、関係各局への通知などを行うべく紙幣番号ＮＳを通知部６０へ送出する。
【０１６３】
このように盗難判別部５８は、紙幣情報取得部５６から与えられた盗難有無情報ＴＦが「ＹＥＳ」又は「ＮＯ」のいずれであるかに応じて判別対象紙幣ＢＬＤが盗難紙幣であるか否かを判別し、その判別結果に応じて非盗難有無情報ＵＴを紙幣情報更新部５９へ送出するか、又は紙幣番号ＮＳを通知部６０へ送出するようになされている。
【０１６４】
（５−２−４）紙幣情報更新処理
紙幣情報更新部５９は、偽造判別部５７から取得した非偽造情報ＵＦ及び紙幣番号ＮＳと、盗難判別部５８から取得した非盗難有無情報ＵＴとを基に、紙幣情報管理装置２（図１）のデータベースＤＢに登録されている判別装置番号ＮＤを更新する。
【０１６５】
具体的に紙幣情報更新部５９は、まず偽造判別部５７から非偽造情報ＵＦを取得し且つ盗難判別部５８から非盗難有無情報ＵＴを取得したか否か、すなわち現在スキャナ部１２にセットされている紙幣ＢＬが偽造紙幣及び盗難紙幣のいずれでも無い正当な紙幣であるか否かを判定する。
【０１６６】
紙幣情報更新部５９は、判別対象紙幣ＢＬＤが偽造紙幣及び盗難紙幣のいずれでも無い正当な紙幣である場合、紙幣登録装置３の紙幣情報登録部２６（図７）と同様、予め紙幣情報管理装置２から時変キーＫＴを取得しておき、当該時変キーＫＴを用いて紙幣番号ＮＳ、判別装置番号ＮＤ及び紙幣情報の更新要求に対して所定の暗号化処理を施すことにより暗号化データＤ６を生成し、紙幣情報の更新要求として当該暗号化データＤ６を通信処理部１４へ送出する。その後暗号化データＤ６は、通信処理部１４からインターネット５を介して紙幣情報管理装置２へ送出される。
【０１６７】
これに応じて紙幣情報管理装置２は、取得した暗号化データＤ６を時変キーＫＴを用いて復号化することにより、紙幣番号ＮＳ及び判別装置番号ＮＤと共に紙幣情報の更新要求を得、紙幣情報データベースＤＢにおける当該紙幣番号ＮＳに対応した認証装置番号を当該判別装置番号ＮＤに更新し、さらにその更新日時についても当該紙幣情報データベースＤＢに記録しておくようになされている。
【０１６８】
一方紙幣情報更新部５９は、非偽造情報ＵＦ及び非盗難有無情報ＵＴの少なくとも一方を取得しなかった、すなわち判別対象紙幣ＢＬＤが偽造紙幣又は盗難紙幣のいずれかであった場合、紙幣情報管理装置２のデータベースＤＢの情報を更新しないようになされている。
【０１６９】
このように紙幣情報更新部５９は、判別対象紙幣ＢＬＤが盗難紙幣又は偽造紙幣のいずれでもない正当な紙幣であった場合、紙幣番号ＮＳ及び判別装置番号ＮＤを暗号化して紙幣情報管理装置２へ送出することにより、紙幣情報データベースＤＢの紙幣番号ＮＳに対応付けられている判別装置番号を更新させるようになされている。
【０１７０】
この結果、紙幣情報管理装置２の紙幣情報データベースＤＢは、判別対象紙幣ＢＬＤが正当な紙幣であることを最後に判別した紙幣判別装置４の判別装置番号ＮＤが紙幣番号ＮＳと対応付けて登録されるため、すなわち紙幣判別装置４が設置された店舗や自動販売機等が正当に保有する紙幣ＢＬを紙幣番号ＮＳによって管理することになる。
【０１７１】
ちなみに紙幣判別装置４は、上述したように一般の店舗や自動販売機内等に設置され、例えば顧客が支払った紙幣（すなわち判別対象紙幣ＢＬＤ）について偽造紙幣又は盗難紙幣であるか否かを判別するため、当該判別対象紙幣ＢＬＤが盗難紙幣又は偽造紙幣のいずれでもない正当な紙幣であった場合、当該判別対象紙幣ＢＬＤが正常に入金されたとみなし、図示しない会計処理装置等に対して所定の会計処理等を継続させるようになされている。
【０１７２】
（５−２−５）通知処理
通知部６０は、判別対象紙幣ＢＬＤが盗難紙幣又は偽造紙幣のいずれかであった場合、関係各局に盗難紙幣又は偽造紙幣を判別した旨と当該紙幣ＢＬの紙幣番号ＮＳを通知するようになされている。
【０１７３】
具体的に通知部６０は、偽造判別部５７から紙幣番号ＮＳを取得した場合、判別対象紙幣ＢＬＤが偽造紙幣であることを認識し、また盗難判別部５８から紙幣番号ＮＳを取得した場合、当該判別対象紙幣ＢＬＤが盗難紙幣であることを認識する。
【０１７４】
通知部６０は、判別対象紙幣ＢＬＤが偽造紙幣又は盗難紙幣であった場合、当該紙幣ＢＬが偽造紙幣又は盗難紙幣である旨と当該判別対象紙幣ＢＬＤの紙幣番号ＮＳとを警察等の関係各局に通知する。
【０１７５】
ちなみに紙幣判別装置４は、例えば店頭で顧客が支払った紙幣（判別対象紙幣ＢＬＤ）について偽造紙幣又は盗難紙幣であるか否かを判別するため、当該判別対象紙幣ＢＬＤが盗難紙幣又は偽造紙幣であった場合、会計処理を中断し、警察等の関係各所に通知することにより紙幣の盗難又は偽造といった不正に対して適切に対処するようになされている。
【０１７６】
（６）処理手順
（６−１）紙幣情報登録処理
次に、紙幣登録装置３及び紙幣情報管理装置２により紙幣情報データベースＤＢに認証用紋様パターンＰＣ等を登録する際の紙幣情報登録処理手順について、図２３のフローチャートを用いて説明する。
【０１７７】
紙幣登録装置３は、紙幣ＢＬがスキャナ部１２（図６）の読取台にセットされセンサ（図示せず）によりこのことを検出すると、これに応じて制御部１０により紙幣情報登録処理手順ＲＴ１を開始し、まず紋様情報生成処理サブルーチンＳＲＴ１へ移る。
【０１７８】
このとき紙幣登録装置３の制御部１０は、図２４に示す紋様情報生成処理手順を開始し、ステップＳＰ１１へ移る。ステップＳＰ１１において制御部１０は、スキャナ部４を制御して紙幣ＢＬの紋様画像データＤ１及び印画内容画像データＤ２を取得し、次のステップＳＰ１２へ移る。
【０１７９】
ステップＳＰ１２において紙幣登録装置３の制御部１０は、紋様画像データＤ１に対して低域周波数成分抽出処理を施すことにより低域成分紋様画像ＩＭ２（図８（Ａ））を表す低域紋様画像データＤ１１を生成し、次のステップＳＰ１３へ移る。
【０１８０】
ステップＳＰ１３において紙幣登録装置３の制御部１０は、低域紋様画像データＤ１１に対して画像分離処理を施すことにより白成分紋様画像ＷＩＭ（図９（Ｂ））を表す白成分紋様画像データＤ１２と黒成分紋様画像ＢＩＭ（図９（Ｃ））を表す黒成分紋様画像データＤ１３とを生成し、次のステップＳＰ１４へ移る。
【０１８１】
ステップＳＰ１４において紙幣登録装置３の制御部１０は、白成分紋様画像データＤ１２及び黒成分紋様画像データＤ１３に対してそれぞれ領域区割処理を施すことにより、複数の白ダマＷＤ（ＷＤ１〜ＷＤｎ）を表す白ダマデータＤ１４及び複数の黒ダマＢＤ（ＢＤ１〜ＢＤｎ）を表す黒ダマデータＤ１５を生成し、次のステップＳＰ１５へ移る。
【０１８２】
ステップＳＰ１５において紙幣登録装置３の制御部１０は、白ダマデータＤ１４に基づく各白ダマＷＤと黒ダマデータＤ１５に基づく各黒ダマＢＤそれぞれを矩形に近似して矩形情報値を算出し、当該矩形情報値を符号化することにより認証用紋様パターンＰＣを生成して、次のステップＳＰ１６へ移る。
【０１８３】
ステップＳＰ１６において紙幣登録装置３の制御部１０は、印画内容画像データＤ２に対して所定の文字認識処理を施すことにより紙幣番号ＮＳを認識し、次のステップＳＰ１７へ移ってこの紋様情報生成処理サブルーチンＳＲＴ１を終了すると共に元の紙幣情報登録処理手順ＲＴ１（図２３）へ戻って次のステップＳＰ１へ移る。
【０１８４】
ステップＳＰ１において紙幣登録装置３の制御部１０は、当該紙幣登録装置３の登録装置番号ＮＲを紙幣情報管理装置２へ送信し時変キーを要求する。
【０１８５】
一方紙幣情報管理装置２の制御部３０は、電源が投入されＯＳが起動した時点でデータベース登録処理手順ＲＴ２を開始するようになされており、紙幣登録装置３からの通信を待ち受ける。
【０１８６】
紙幣情報管理装置２の制御部３０は、紙幣登録装置３から登録装置番号ＮＲと共に時変キーの要求を受信するとステップＳＰ２１へ移り、その時点における日付及び時刻といった日時情報及び受信した登録装置番号ＮＲに応じた時変キーＫＴを生成し、これを紙幣登録装置３へ送信する。
【０１８７】
これに応じて紙幣登録装置３の制御部１０は、この時変キーＫＴを取得するとステップＳＰ２へ移り、取得した時変キーＫＴを用いて紙幣番号ＮＳ、認証用紋様パターンＰＣ及び登録装置番号ＮＲを暗号化することにより暗号化データＤ３を生成してこれを紙幣情報管理装置２へ送出し、次のステップＳＰ３へ移って紙幣情報登録処理手順ＲＴ１を終了する。
【０１８８】
これに応じて紙幣情報管理装置２の制御部３０は、暗号化データＤ３を受信するとステップＳＰ２２へ移り、当該暗号化データＤ３を復号化することにより元の紙幣番号ＮＳ、認証用紋様パターンＰＣ及び登録装置番号ＮＲを取り出し、紙幣情報データベースＤＢ上で当該紙幣番号ＮＳに対応付けて認証用紋様パターンＰＣ及び登録装置番号ＮＲを登録する。その後紙幣情報管理装置２の制御部３０は、再度ステップＳＰ２１へ戻り、紙幣登録装置３から送信される認証用紋様パターンＰＣ等の登録処理を繰り返す。
【０１８９】
（６−２）紙幣判別処理
次に、紙幣判別装置４及び紙幣情報管理装置２により盗難紙幣及び偽造紙幣を判別する際の紙幣判別処理手順について、図２５のフローチャートを用いて説明する。
【０１９０】
紙幣判別装置４は、判別対象紙幣ＢＬＤがスキャナ部１２（図６）の読取台にセットされセンサ（図示せず）によりこのことを検出すると、これに応じて制御部４０により紙幣判別処理手順ＲＴ３を開始し、まず紋様情報生成処理サブルーチンＳＲＴ１へ移る。
【０１９１】
紋様情報生成処理サブルーチンＳＲＴ１において紙幣判別装置４の制御部４０は、上述した一連の紋様情報生成処理（図２４）を実行することにより、紙幣番号ＮＳを認識すると共に比較用紋様パターンＰＭを生成し、次のステップＳＰ３１へ移る。
【０１９２】
ステップＳＰ３１において紙幣判別装置４の制御部４０は、当該紙幣判別装置４の判別装置番号ＮＤと共に時変キーの要求を紙幣情報管理装置２へ送信する。
【０１９３】
一方紙幣情報管理装置２の制御部３０は、電源が投入されＯＳが起動した時点でデータベース更新処理手順ＲＴ４を開始し、紙幣判別装置４からの通信を待ち受けるようになされている。
【０１９４】
紙幣情報管理装置２の制御部３０は、紙幣判別装置４から紙幣装置番号ＮＤと共に時変キーの要求を受信するとステップＳＰ４１へ移り、受信した紙幣装置番号ＮＤに応じた時変キーＫＴを生成し、これを紙幣判別装置４へ送信する。
【０１９５】
これに応じて紙幣判別装置４の制御部４０は、この時変キーＫＴを取得するとステップＳＰ４２へ移り、当該時変キーＫＴを用いて紙幣番号ＮＳを暗号化することにより暗号化データＤ４（図１６）を生成し、これを認証用紋様パターンＰＣ及び盗難有無情報ＴＦの要求と共に紙幣情報管理装置２へ送信する。
【０１９６】
紙幣情報管理装置２の制御部３０は、紙幣判別装置４から暗号化データＤ４と共に認証用紋様パターンＰＣ及び盗難有無情報ＴＦの要求を取得すると、当該暗号化データＤ４を復号化することにより紙幣番号ＮＳを得た上でステップＳＰ４２へ移り、紙幣情報データベースＤＢから当該紙幣番号ＮＳに対応した認証用紋様パターンＰＣ及び盗難有無情報ＴＦを読み出し、これらを暗号化することにより暗号化データＤ５を生成し、これを紙幣判別装置４へ送信する。
【０１９７】
これに応じて紙幣判別装置４の制御部４０は、取得した暗号化データＤ５を復号化することにより認証用紋様パターンＰＣ及び盗難有無情報ＴＦを得ると、ステップＳＰ３３へ移り、盗難有無情報ＴＦに基づき判別対象紙幣ＢＬＤが盗難紙幣であるか否かを判別する。ここで否定結果が得られると、このことは紙幣ＢＬが盗難紙幣ではないことを表しており、このとき紙幣判別装置４の制御部４０は、次のステップＳＰ３４へ移る。
【０１９８】
ステップＳＰ３４において紙幣判別装置４の制御部４０は、比較用紋様パターンＰＭを認証用紋様パターンＰＣと照合することにより、判別対象紙幣ＢＬＤが偽造紙幣であるか否かを判別する。ここで否定結果が得られると、このことは判別対象紙幣ＢＬＤが盗難紙幣でないことに加えて偽造紙幣でもなく正当な紙幣であることを表しており、このとき紙幣判別装置４の制御部４０は、次のステップＳＰ３５へ移る。
【０１９９】
ステップＳＰ３５において紙幣判別装置４の制御部４０は、時変キーＫＴを用いて紙幣番号ＮＳ及び当該紙幣判別装置４の判別装置番号ＮＤを暗号化することにより暗号化データＤ６を生成し、これを紙幣情報管理装置２へ送信した後、次のステップＳＰ３７へ移って紙幣判別処理手順ＲＴ３を終了する。
【０２００】
これに応じて紙幣情報管理装置２の制御部３０は、暗号化データＤ６を受信するとステップＳＰ４３へ移り、当該暗号化データＤ６を復号化することにより元の紙幣番号ＮＳ及び判別装置番号ＮＤを取り出し、紙幣情報データベースＤＢ上で当該紙幣番号ＮＳに対応付けて判別装置番号の欄を判別装置番号ＮＤに更新し、さらにこのときの日時を更新日時として登録する。その後紙幣情報管理装置２の制御部３０は、再度ステップＳＰ４１へ戻り、判別装置番号ＮＤの更新処理を繰り返す。
【０２０１】
一方、ステップＳＰ３３において肯定結果が得られると、このことは当該判別対象紙幣ＢＬＤが盗難紙幣であることを示しており、このとき紙幣判別装置４の制御部４０は、ステップＳＰ３６へ移る。また、ステップＳＰ３４において肯定結果が得られると、このことは判別対象紙幣ＢＬＤが偽造紙幣であることを示しており、このとき紙幣判別装置４の制御部４０は、ステップＳＰ３６へ移る。
【０２０２】
ステップＳＰ３６において紙幣判別装置４の制御部４０は、盗難紙幣又は偽造紙幣を判別したことを紙幣番号ＮＳと共に警察等の関係各所へ通知し、次のステップＳＰ３７へ移って紙幣判別処理手順ＲＴ３を終了する。
【０２０３】
（７）動作及び効果
以上の構成において、紙幣管理システム１では、まず紙幣登録装置３により紙幣ＢＬの紙幣番号ＮＳを認識すると共に認証用紋様パターンＰＣを抽出し、紙幣情報管理装置２の紙幣情報データベースＤＢ上に当該紙幣番号ＮＳに対応付けて当該認証用紋様パターンＰＣを登録しておく。
【０２０４】
次に紙幣管理システム１では、紙幣判別装置４により判別対象紙幣ＢＬＤの紙幣番号ＮＳを認識すると共に比較用紋様パターンＰＭを抽出し、さらに紙幣情報管理装置２の紙幣情報データベースＤＢから当該紙幣番号ＮＳに対応した認証用紋様パターンＰＣ及び盗難有無情報ＴＦを取得する。このとき紙幣判別装置４は、比較用紋様パターンＰＭと認証用紋様パターンＰＣとを照合した際の合致率が所定値以上であった場合には判別対象紙幣ＢＬＤを正当な紙幣と判別し、一方所定値未満であった場合には判別対象紙幣ＢＬＤを偽造紙幣と判別する。
【０２０５】
従って紙幣管理システム１では、紙幣判別装置４により判別対象紙幣ＢＬＤの紙幣番号ＮＳを認識し比較用紋様パターンＰＭを抽出して、当該比較用紋様パターンＰＭと紙幣情報データベースＤＢの当該紙幣番号ＮＳに対応した認証用紋様パターンＰＣとを照合するだけで、当該判別対象紙幣ＢＬＤが偽造紙幣であるか否かを確実且つ容易に判別することができる。
【０２０６】
すなわち、仮に判別対象紙幣ＢＬＤが元の紙幣ＢＬの印画内容を精巧に複製されたものであっても、当該元の紙幣ＢＬにおける指定領域ＡＲ（図１）の紋様パターンを複製することは事実上不可能であるため、印画内容の精巧さ等に影響されることなく、紙幣判別装置４により比較用紋様パターンＰＭと認証用紋様パターンＰＣとを照合した段階で判別対象紙幣ＢＬＤが偽造紙幣であることを確実に判別することができる。
【０２０７】
このとき紙幣判別装置４は、紙が一枚毎に固有の紋様パターンを有することを利用しているため、特殊紙等を用いること無く紙幣ＢＬを紋様パターンによって一枚ずつ識別することができ、当該特殊紙等を製造するための手間や費用をかけること無く、他の紙幣ＢＬと誤認識するといった不具合が生じる可能性を低減することができる。
【０２０８】
また認証用紋様パターンＰＣは、予め紙幣登録装置３により紙幣情報管理装置２の紙幣情報データベースＤＢに登録されているため、第三者から不正に改竄される可能性が極めて低く、情報としての信頼性が高い。このため比較用紋様パターンＰＭと認証用紋様パターンＰＣとの照合結果の信頼性も高いものとすることができる。
【０２０９】
さらに紙幣管理システム１では、紙幣情報管理装置２の紙幣情報データベースＤＢに紙幣番号ＮＳと対応付けて盗難有無情報ＴＦを登録しておき、紙幣識別装置４が紙幣番号ＮＳに対応する認証用紋様パターンＰＣを取得する際に同時に当該盗難有無情報ＴＦを取得することにより、判別対象紙幣ＢＬＤが盗難紙幣であるか否かを確実に判別することができる。
【０２１０】
そのうえ紙幣管理システム１では、紙幣判別装置４が判別対象紙幣ＢＬＤを偽造紙幣又は盗難紙幣のいずれでもない正当な紙幣と判別した場合、紙幣情報データベースＤＢ上で当該紙幣番号ＮＳに対応する判別装置番号を判別装置番号ＮＤに更新することにより、当該紙幣番号ＮＳの紙幣を最後に判別した紙幣判別装置４の判別装置番号ＮＤを当該紙幣情報データベースＤＢに登録しておくことができる。
【０２１１】
これはすなわち、紙幣判別装置４が設置された店舗や自動販売機等において、顧客から入金された全ての紙幣ＢＬについて紙幣番号ＮＳを紙幣情報管理装置２の紙幣情報データベースＤＢに随時登録し更新することになる。
【０２１２】
このため紙幣管理システム１では、仮に紙幣判別装置４が設置された店舗や自動販売機から紙幣ＢＬが盗難されたとしても、当該紙幣判別装置４の判別装置番号ＮＤを基に、紙幣情報管理装置２の紙幣情報データベースＤＢ上で盗難された紙幣ＢＬの紙幣番号ＮＳを抽出することができる。
【０２１３】
すなわち紙幣管理システム１では、店舗や自動販売機等で入金された紙幣ＢＬの紙幣番号ＮＳを別途管理する必要なく、盗難された紙幣ＢＬの紙幣番号ＮＳを全て特定することができる。
【０２１４】
さらに紙幣管理システム１では、盗難された紙幣ＢＬの紙幣番号ＮＳについて紙幣情報データベースＤＢの盗難有無情報ＴＦに「ＹＥＳ」を登録しておくことにより、例えばある店舗から盗難された紙幣ＢＬが他の店舗や自動販売機で使用された場合でも、当該他の店舗や自動販売機に設置された紙幣判別装置４において紙幣番号ＮＳに対応付けられた盗難有無情報ＴＦを基に、当該盗難された紙幣ＢＬを確実に盗難紙幣として判別することができる。
【０２１５】
すなわち紙幣管理システム１では、仮に紙幣ＢＬが盗難されたとしても、当該盗難された紙幣ＢＬの紙幣番号ＮＳが確実に判明し、また当該紙幣ＢＬが他の店舗等で使用された時点で当該紙幣ＢＬが盗難紙幣であることを確実に判別することができる。このため紙幣管理システム１では、紙幣ＢＬを盗難しても当該紙幣ＢＬを使用した時点で確実に発覚してしまうため、盗難の発覚を恐れる犯罪者に対して盗難犯罪を抑制する効果を有することになる。
【０２１６】
そのうえ紙幣管理システム１では、盗難有無情報ＴＦに基づいた盗難紙幣の判別と、紋様パターンの照合に基づいた偽造紙幣の判別とを組み合わせているため、仮に盗難された紙幣ＢＬが不正に複製されたとしても、元の紙幣ＢＬと複製された紙幣とを明確に識別することができる。これにより、例えば犯罪捜査時に元の紙幣ＢＬの流通経路を辿るといったことが可能となる。
【０２１７】
また紙幣管理システム１では、紙幣登録装置３と紙幣情報管理装置２との間で通信するデータ、及び紙幣判別装置４と紙幣情報管理装置２との間で通信するデータについて、時変キーＫＴを用いて暗号化処理を施すことにより、当該データが第三者により不正に解読される可能性を極めて低く抑えることができる。
【０２１８】
さらに紙幣管理システム１では、通信時に紙幣登録装置３の登録装置番号ＮＲ及び紙幣判別装置４の判別装置番号ＮＤをデータに含めているため、仮に紙幣登録装置３又は紙幣判別装置４が盗難され不正に使用されたとしても、紙幣情報管理装置２において当該盗難された紙幣登録装置３の登録装置番号ＮＲ又は当該盗難された紙幣判別装置４の判別装置番号ＮＤとの通信を拒否することにより、認証用紋様パターンＰＣの不正登録や紙幣番号ＮＳに対応付ける判別装置番号ＮＤの不正登録を未然に防止することができる。
【０２１９】
そのうえ紙幣管理システム１では、当該登録装置番号ＮＲ及び判別装置番号ＮＤを紙幣情報データベースＤＢに登録しているため、紙幣登録装置３又は紙幣判別装置４の不正使用が後から発覚した場合であっても、紙幣情報データベースＤＢ上で当該不正に使用された紙幣登録装置３の登録装置番号ＮＲ又は当該不正に使用された紙幣判別装置４の判別装置番号ＮＤに対応付けられた紙幣情報を無効化することにより、当該紙幣情報データベースＤＢの正常な紙幣情報を引き続き利用することができ、当該紙幣管理システム１全体の機能を維持することができる。
【０２２０】
以上の構成によれば、紙幣管理システム１は、紙幣登録装置３により紙幣ＢＬの紙幣番号ＮＳを認識すると共に認証用紋様パターンＰＣを抽出し、紙幣情報管理装置２の紙幣情報データベースＤＢ上に当該紙幣番号ＮＳに対応付けて当該認証用紋様パターンＰＣを登録しておき、紙幣判別装置４により判別対象紙幣ＢＬＤの紙幣番号ＮＳを認識すると共に比較用紋様パターンＰＭを抽出し、さらに紙幣情報データベースＤＢから認証用紋様パターンＰＣ及び盗難有無情報ＴＦを取得した上で、比較用紋様パターンＰＭと認証用紋様パターンＰＣとを照合することにより、その照合結果に応じて判別対象紙幣ＢＬＤが盗難紙幣であるか否かを確実且つ容易に判別することができ、また盗難有無情報ＴＦに応じて判別対象紙幣ＢＬＤが盗難紙幣であるか否かを確実に判別することができる。
【０２２１】
（８）他の実施の形態
なお上述した実施の形態においては、紙幣登録装置３と紙幣情報管理装置２との間で通信するデータ及び紙幣判別装置４と紙幣情報管理装置２との間で通信するデータについて、時変キーＫＴを用いて暗号化処理を施すようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、固定された暗号化キーを用いるようにしたり、又は所定のパスワードを作業者にキー入力させるようにしても良い。
【０２２２】
例えば、紙幣管理システム１においてインターネット５（図１）に代えて専用線等を用いた専用のネットワークを利用する場合に、当該専用のネットワークを利用することによりある程度のセキュリティ強度が確保されるため時変キーＫＴまでは必要なく固定された暗号化キーで十分であると判断されれば、時変キーＫＴの生成や送受信が不要となるため、紙幣情報管理装置２、紙幣登録装置３及び紙幣判別装置４における処理負荷を軽減することができる。さらには、暗号化も不要であると判断された場合には、送受信するデータを暗号化せずに平文のまま送受信するようにしても良く、これにより各装置において暗号化及び復号化の処理を省略でき一段と処理負荷を軽減することができる。
【０２２３】
また上述した実施の形態においては、紙幣登録装置３の制御部１０における紋様パターン抽出部２４（図７）及び紙幣判別装置４の制御部４０における紋様パターン抽出部２４（図１６）において、図１１に示したように白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤそれぞれを矩形に近似させるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤそれぞれを楕円に近似し、その中心座標、長径、短径及び水平軸とのなす角度を紋様特徴量としたり、または白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤそれぞれを円に近似し、その中心座標及び半径を紋様特徴量とする等、種々の形状に近似させるようにしても良い。あるいは、白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤそれぞれの形状をベジエ曲線により表し、その制御点列を紋様特徴量とするようにしても良い。
【０２２４】
このような紋様特徴量の抽出手法の違いにより、紋様特徴量を算出する際の演算量を低減でき、または紋様パターンの照合精度の向上を図ることができる。実際上紙幣管理システム１では、処理速度や照合精度の必要性に応じて、かかる紋様特徴量の抽出手法を適宜選択すれば良い。さらには、紙幣登録装置３及び紙幣判別装置４においてそれぞれ複数の抽出手法に対応し得るようにしておき、随時切り換えるようにしても良い。
【０２２５】
さらに上述した実施の形態においては、紙幣登録装置３の制御部１０における紋様処理部２０（図７）及び紙幣判別装置４の制御部４０における紋様処理部２０（図１６）において、紋様画像をダマとして細分化し、当該ダマ個々の特徴量を紋様パターンとして抽出するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば紋様画像を細分化せずに、当該紋様画像を全体的に捉えて紋様パターンを抽出するようにしても良い。
【０２２６】
例えば図２６に示すように、低域成分紋様画像ＩＭ２（図８（Ｂ））において、まず最低輝度値でなる画素（以下、これを極小点と呼ぶ）ＰＳ（ＰＳ１〜ＰＳｎ）と、当該曲面上において最高輝度値でなる画素（以下、これを極大点と呼ぶ）ＰＬ（ＰＬ１〜ＰＬｎ）とを検出する。ここで低域成分紋様画像ＩＭ２の横方向をx軸、縦方向をy軸、輝度値をz軸とおいた場合、図２７（Ａ）〜（Ｃ）に示すような３次元曲面となる。なお図２７（Ａ）は正面の空間状態、図２７（Ｂ）は側面の空間状態、図２７（Ｃ）は斜面の空間状態をそれぞれ示している。
【０２２７】
ここで、極小点ＰＳ（図２６中の黒丸）は、所定の低輝度値以下でなる画素（以下、これを白画素と呼ぶ）のうち、互いに隣接する白画素の集合を単位とする領域の略中心に存在し、また極大点ＰＬ（図２６中の黒三角）は、所定の高輝度値以下でなる画素（以下、これを黒画素と呼ぶ）のうち、互いに隣接する黒画素の集合を単位とする領域の略中心に存在しており、これら極小点ＰＳ及び極大点ＰＬが低域成分紋様画像ＩＭ２に有する紋様の特徴的な点を表していることになる。
【０２２８】
すなわち紙幣登録装置３の紋様処理部２０は、低域成分紋様画像ＩＭ２における極小点ＰＳ及び極大点ＰＬを検出すると共に輝度平均を算出し、これら極小点ＰＳ及び極大点ＰＬにおける位置、輝度値と、輝度平均とを所定方式で符号化することにより紋様パターンとすればよい。
【０２２９】
また紙幣判別装置４の紋様処理部５０は、この紋様パターンを用いて照合処理を行う際、図２８（Ａ）に示すようにこの紋様パターンにより表される指定領域ＡＲ内の離散した点（すなわち極小点ＰＳ及び極大点ＰＬ）を基に、図２８（Ｂ）に示すように当該指定領域ＡＲをボロノイ分割（すなわち基準点（極小点ＰＳ及び極大点ＰＬ）を除く指定領域ＡＲの全ての画素を、当該画素から最も近い距離に存在する基準点に属するものとしてそれぞれ分割すること）により複数の小領域に分割し、紋様パターンの輝度値を基に、各小領域の輝度状態を決定することにより、図２８（Ｃ）に示すような再構成低輝度紋様画像ＲＩＭを生成し、これと比較用の低域成分紋様画像ＩＭ２（図８（Ｂ））とに対して相互相関演算処理を施し、合致率を算出すれば良い。
【０２３０】
さらにこの場合、極小点ＰＳ及び極大点ＰＬの両方を用いる以外にも、極小値ＰＳのみを用いるようにしたり、あるいは極大値ＰＬのみを用いるようにしても良い。
【０２３１】
さらに上述した実施の形態においては、紙幣登録装置３の制御部１０における画像分離部２２（図７）及び紙幣判別装置４の制御部４０における画像分離部２２（図１６）において、白画素及び黒画素の画素数がそれぞれ低域成分紋様画像ＩＭ２（図８（Ａ））における全画素の２０［％］となるように白成分紋様画像ＷＩＭ及び黒成分紋様画像ＢＩＭを分離するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば図２９（Ａ）に示すように、輝度ヒストグラムにおける輝度範囲の中心の輝度値を決定し、当該決定した輝度値から一定の輝度値以下（以上）の画素を白成分紋様画像ＷＩＭまたは黒成分紋様画像ＢＩＭとして分離するようにしても良い。この場合、中心の輝度値は、例えば最も画素の多い輝度値としたり、図２９（Ｂ）に示すように、輝度ヒストグラムを任意の度数（画素数）上におけるヒストグラム曲線との２点間における中心の輝度値としても良い。
【０２３２】
またこの画像分離処理として図２９（Ｃ）に示すように、低域成分紋様画像ＩＭ２（図８（Ｂ））における全画素の輝度値の平均輝度値を求め、当該求めた平均輝度値から一定の輝度値以下（以上）の画素を白成分紋様画像ＷＩＭ（黒成分紋様画像ＢＩＭ）として分離するようにしても良い。
【０２３３】
さらに上述した実施の形態においては、紙幣判別装置４が紙幣情報管理装置２から認証用紋様パターンＰＣを取得して比較用紋様パターンＰＭと照合することにより偽造紙幣を判別するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば紙幣情報管理装置２が紙幣判別装置４から比較用紋様パターンＰＭを取得して紙幣情報データベースＤＢの認証用紋様パターンＰＣと照合し、その照合結果を当該紙幣判別装置４へ送出するようにしても良い。これにより、紙幣判別装置４の処理負荷を軽減することができ、構成の簡易化やコストの削減を図ることができる。
【０２３４】
さらに上述した実施の形態においては、紙幣情報データベースＤＢに登録された盗難有無情報ＴＦによって紙幣ＢＬが盗難された紙幣であるか否かを表すようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば当該盗難有無情報ＴＦとは別に、偽造紙幣として知られている紙幣番号ＮＳと対応付けて偽造紙幣情報を紙幣情報データベースＤＢに登録しておき、紙幣判別装置４において判別対象紙幣ＢＬＤの紙幣番号ＮＳを基に偽造紙幣を判別するようにしても良い。
【０２３５】
この場合、紙幣判別装置４は、認証用紋様パターンＰＣと比較用紋様パターンＰＭとの照合処理を行うことなく偽造紙幣を判別することができるので、処理負荷を軽減することができる。
【０２３６】
さらに上述した実施の形態においては、紙幣ＢＬを管理する紙幣管理システム１に本発明を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、一意の管理番号が付された紙を管理対象とする紙管理システムに適用することができる。この場合の管理対象の紙としては、例えば商品券やギフト券等の各種金券類、チケット、回数券、小切手や有価証券等の金銭的価値を有する紙に加え、各種免許証やパスポート、登記簿等の各種証明書類等、種々のものを適用できる。
【０２３７】
さらに上述した実施の形態においては、紙幣管理システム１が１種類の紙幣ＢＬを管理するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、当該紙幣管理システム１が複数種類の紙幣ＢＬを管理するようにしても良い。この場合、紙幣登録装置３及び紙幣判別装置４は、紙幣ＢＬの種類を識別するようにし、紙幣情報管理装置２は、紙幣ＢＬの種類毎に紙幣情報データベースＤＢを設けるようにすればよい。また、紙幣管理システム１が紙幣ＢＬに加えて、商品券やギフト券等を合わせて管理するようにしても良い。さらにこの場合、紙幣情報管理装置２を複数用意し、管理対象となる紙幣ＢＬや商品券等の種類毎に対応する紙幣情報管理装置２を分けるようにしても良い。
【０２３８】
さらに上述した実施の形態においては、紙幣登録装置３の制御部１０における各機能ブロック（図７）により紙幣情報登録処理の各機能をソフトウェアにより処理するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば制御部１０において図７の各機能ブロックをそれぞれハードウェアにより構成し、ハードウェア構成でなる機能ブロックにより紙幣情報登録処理を実行するようにしても良い。同様に紙幣判別装置４についても、制御部４０の各機能ブロック（図１６）をソフトウェアにより構成する代わりにハードウェアにより構成し、ハードウェア構成でなる機能ブロックにより紙幣判別処理を実行するようにしても良い。
【０２３９】
さらに上述した実施の形態においては、管理番号認識手段としての番号認識部２５と、紋様情報取得手段としての紋様処理部２０と、登録手段としての紙幣情報登録部２６とによって印画紙登録装置としての紙幣登録装置３を構成し、また判別対象管理番号認識手段としての番号認識部５５と、比較用紋様情報取得手段としての紋様処理部５０と、認証用紋様情報取得手段としての紙幣情報取得部５６と、判別手段としての偽造判別部５７及び盗難判別部５８とによって印画紙判別装置としての紙幣判別装置４を構成することにより印画紙管理システムとしての紙幣管理システム１を構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の回路構成でなる管理番号認識手段と、紋様情報取得手段と、登録手段とによって印画紙登録装置を構成し、また判別対象管理番号認識手段と、比較用紋様情報取得手段と、認証用紋様情報取得手段と、判別手段とによって印画紙判別装置を構成することにより印画紙管理システムを構成するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０２４０】
本発明は、紙幣や商品券等を管理する管理システムでも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０２４１】
【図１】本発明の一実施形態による紙幣情報管理システムの全体構成を示す略線図である。
【図２】紙の紋様の説明に供する略線図である。
【図３】紋様パターンの登録及び照合の説明に供する略線図である。
【図４】コピーによる紋様の不一致の説明に供する略線図である。
【図５】判別装置番号の登録及び盗難有無情報の確認の説明に供する略線図である。
【図６】紙幣登録装置の構成を示すブロック図である。
【図７】紙幣登録装置における制御部の処理を示すブロック図である。
【図８】低域周波数成分の抽出の説明に供する略線図である。
【図９】画像の分離の説明に供する略線図である。
【図１０】輝度ヒストグラムを示す略線図である。
【図１１】特徴量の算出の説明に供する略線図である。
【図１２】紋様特徴量算出の実験結果を示す略線図である。
【図１３】紙幣情報管理装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】紙幣情報データベースの構成を示す略線図である。
【図１５】紙幣判別装置の構成を示すブロック図である。
【図１６】紙幣判別装置における制御部の処理を示すブロック図である。
【図１７】ダマの照合の説明（１）に供する略線図である。
【図１８】ダマの照合の説明（２）に供する略線図である。
【図１９】ダマの結合または分離の説明に供する略線図である。
【図２０】ダマの結合の説明に供する略線図である。
【図２１】ダマの分離の説明に供する略線図である。
【図２２】ダマ合致率算出の実験結果を示す略線図である。
【図２３】紙幣情報登録処理手順を示すフローチャートである。
【図２４】紋様情報生成処理手順を示すフローチャートである。
【図２５】紙幣判別処理手順を示すフローチャートである。
【図２６】他の実施の形態による紋様パターンの抽出の説明に供する略線図である。
【図２７】他の実施の形態による極小点と極大点の検出の説明に供する略線図である。
【図２８】他の実施の形態による紋様パターンを用いた画像再構成の説明に供する略線図である。
【図２９】他の実施の形態による輝度ヒストグラムに基づく画像処理の説明に供する略線図である。
【符号の説明】
【０２４２】
１……紙幣管理システム、２……紙幣情報管理装置、３……紙幣登録装置、４……紙幣判別装置、１０、３０、４０……制御部、１２……スキャナ部、１３、３２、４３……記憶部、１４……通信処理部、２０……紋様処理部、２５、５５……番号認識部、２６……紙幣情報登録部、５６……紙幣情報取得部、５７……偽造判別部、５８……盗難判別部、５９……紙幣情報更新部、６０……通知部、ＢＬ……紙幣、ＢＬＤ……判別対象紙幣、ＡＲ……指定領域、ＡＳ……紙幣番号領域、ＮＲ……登録装置番号、ＮＤ……判別装置番号、ＮＳ……紙幣番号、ＰＣ……認証用紋様パターン、ＰＭ……比較用紋様パターン、ＴＦ……盗難有無情報、ＫＴ……時変キー。
【図１】
2006338548.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２９】
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【図２】
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【図８】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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