(57)【要約】【課題】秘匿情報の機密性に優れた秘匿情報カード、その秘匿情報カードを同時に複数枚読み取ることが可能なカード読み取り装置、カード読み取り方法、カード読み取りシステム、プログラム及び記録媒体を提供する。【解決手段】秘匿情報カードは、二値化パターン生成手段により生成した透かしパターンを赤外線吸収インキにて基材上に印刷した透かしパターンと、透かしパターン上に赤外線透過インキによって形成された図柄層と、を有する。カード読み取り装置は、１以上のカードガイドと、１以上の赤外光源と、帯域通過フィルタと、１以上のカードを撮像する撮像手段と、カード枚数分だけ透かしパターン画像を取得する画像取得手段と、ブロック化手段と、データ変換振幅取得手段と、総和振幅取得手段と、拡大縮小率検出手段と、回転角検出手段と、データ検出手段と、を有する。【選択図】図１
2011060243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数領域において、画像の拡大縮小率を検出するための非ゼロの周波数成分を生成する拡大縮小率検出パターン生成手段と、
前記周波数領域において、前記画像の回転角を検出するための非ゼロの周波数成分を生成する回転角検出パターン生成手段と、
前記周波数領域において、第１の所定数の候補位置のうち挿入すべきデータにより相互に組み合わされる位置であって前記第１の所定数よりも少ない第２の所定数のものに非ゼロの周波数成分を生成するデータパターン生成手段と、
生成された３つの前記非ゼロの周波数成分を合わせて周波数領域から空間領域に変換したパターンを生成する変換パターン生成手段と、
前記変換パターンをゼロを閾値として所定の値に二値化したパターンを得る二値化パターン生成手段と、
前記二値化パターン生成手段により生成した透かしパターンを赤外線吸収インキにて基材上に印刷した透かしパターンと、
前記透かしパターン上に赤外線透過インキによって形成された図柄層と、
を有することを特徴とする秘匿情報カード。
【請求項２】
筺体上面に設けられてカードを置いて該カードを回転させることが可能な少なくとも１以上のカードガイドと、
前記筐体内に配置されて赤外光を発する少なくとも１以上の赤外光源と、
前記赤外光の波長域の光のみを前記筐体に入出射させる帯域通過フィルタと、
前記赤外光源から発せられ、前記帯域通過フィルタを透過して筐体外の少なくとも１以上の前記カードガイドに置かれた前記カード上で反射されたのちに前記帯域通過フィルタを再び透過した赤外光が表示する画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像した画像からカード枚数分だけ透かしパターン画像を取得する透かしパターン画像取得手段と、
取得した各前記透かしパターン画像を複数のブロックに分割するブロック化手段と、
各前記ブロックのデータを空間領域から周波数領域に変換することにより、又はその変換をしてから、各前記ブロックの各周波数成分の振幅を取得するデータ変換振幅取得手段と、
各周波数成分の前記振幅をブロック間で加算することにより、各周波数ごとの総和振幅を取得する総和振幅取得手段と、
前記周波数領域において、前記総和振幅のうち前記画像の拡大縮小率を検出するための非ゼロ周波数成分に対応したものを検出することにより、前記画像の拡大縮小率を検出する拡大縮小率検出手段と、
前記周波数領域において、前記総和振幅のうち前記画像の回転角を検出するための非ゼロ周波数成分に対応したものを検出することにより、前記画像の回転角を検出する回転角検出手段と、
前記拡大縮小率及び前記回転角により周波数領域における位置が補正された前記総和振幅であって第１の所定数の候補位置にあるもののうち、これらの間で相対的に大きな値を示す前記第１の所定数よりも少ない第２の所定数の総和振幅の位置の組合せを基に挿入されているデータを検出するデータ検出手段と、
を有することを特徴とする秘匿情報カード読み取り装置。
【請求項３】
筺体上面に設けられてカードを置いて該カードを回転させることが可能な少なくとも１以上のカードガイドと、前記筐体内に配置されて赤外光を発する少なくとも１以上の赤外光源と、前記赤外光の波長域の光のみを前記筐体に入出射させる帯域通過フィルタと、を有した秘匿情報カード読み取り装置のカード読み取り方法であって、
前記赤外光源から発せられ、前記帯域通過フィルタを透過して筐体外の少なくとも１以上の前記カードガイドに置かれた前記カード上で反射されたのちに前記帯域通過フィルタを再び透過した赤外光が表示する画像を撮像する撮像工程と、
前記撮像工程により撮像した画像からカード枚数分だけ透かしパターン画像を取得する透かしパターン画像取得工程と、
取得した各前記透かしパターン画像を複数のブロックに分割するブロック化工程と、
各前記ブロックのデータを空間領域から周波数領域に変換することにより、又はその変換をしてから、各前記ブロックの各周波数成分の振幅を取得するデータ変換振幅取得工程と、
各周波数成分の前記振幅をブロック間で加算することにより、各周波数ごとの総和振幅を取得する総和振幅取得工程と、
前記周波数領域において、前記総和振幅のうち前記画像の拡大縮小率を検出するための非ゼロ周波数成分に対応したものを検出することにより、前記画像の拡大縮小率を検出する拡大縮小率検出工程と、
前記周波数領域において、前記総和振幅のうち前記画像の回転角を検出するための非ゼロ周波数成分に対応したものを検出することにより、前記画像の回転角を検出する回転角検出工程と、
前記拡大縮小率及び前記回転角により周波数領域における位置が補正された前記総和振幅であって第１の所定数の候補位置にあるもののうち、これらの間で相対的に大きな値を示す前記第１の所定数よりも少ない第２の所定数の総和振幅の位置の組合せを基に挿入されているデータを検出するデータ検出工程と、
を有することを特徴とする秘匿情報カード読み取り装置のカード読み取り方法。
【請求項４】
請求項１に記載の秘匿情報カードと請求項２に記載の秘匿情報カード読取装置とを備えることを特徴とするカード読み取りシステム。
【請求項５】
請求項３に記載のカード読み取り方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項６】
請求項５に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非可視に表示する情報を複数配置した秘匿性が高い秘匿情報カード、カード読み取り装置、カード読み取り方法、カード読み取りシステム、プログラム及び記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
任意の情報を視認不可能に表示（秘匿情報）して、特定の読み取り装置により秘匿情報を読み取れるようにした秘匿情報カードが知られている。
【０００３】
例えば、本出願人による特許文献１においては、赤外線吸収インキにて基材上に印刷した透かしパターンと、透かしパターン上に赤外線透過インキによって形成したインキ層により、任意の情報を視認不可能としたカードがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１３００４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されている方法は、視認不可能に表示する情報が赤外線吸収インキを用いて透かしパターンとして表示されたカードであるため秘匿情報の機密性は高いが、１枚のカードだけしか読み取ることが出来ないという問題があった。
【０００６】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、秘匿情報の機密性に優れた秘匿情報カード、その秘匿情報カードを同時に複数枚読み取ることが可能なカード読み取り装置、カード読み取り方法、カード読み取りシステム、プログラム及び記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明に係る秘匿情報カードは、周波数領域において、画像の拡大縮小率を検出するための非ゼロの周波数成分を生成する拡大縮小率検出パターン生成手段と、前記周波数領域において、前記画像の回転角を検出するための非ゼロの周波数成分を生成する回転角検出パターン生成手段と、前記周波数領域において、第１の所定数の候補位置のうち挿入すべきデータにより相互に組み合わされる位置であって前記第１の所定数よりも少ない第２の所定数のものに非ゼロの周波数成分を生成するデータパターン生成手段と、生成された３つの前記非ゼロの周波数成分を合わせて周波数領域から空間領域に変換したパターンを生成する変換パターン生成手段と、前記変換パターンをゼロを閾値として所定の値に二値化したパターンを得る二値化パターン生成手段と、前記二値化パターン生成手段により生成した透かしパターンを赤外線吸収インキにて基材上に印刷した透かしパターンと、前記透かしパターン上に赤外線透過インキによって形成された図柄層と、を有することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るカード読み取り装置は、筺体上面に設けられてカードを置いて該カードを回転させることが可能な少なくとも１以上のカードガイドと、前記筐体内に配置されて赤外光を発する少なくとも１以上の赤外光源と、前記赤外光の波長域の光のみを前記筐体に入出射させる帯域通過フィルタと、前記赤外光源から発せられ、前記帯域通過フィルタを透過して筐体外の少なくとも１以上の前記カードガイドに置かれた前記カード上で反射されたのちに前記帯域通過フィルタを再び透過した赤外光が表示する画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像した画像からカード枚数分だけ透かしパターン画像を取得する透かしパターン画像取得手段と、取得した各前記透かしパターン画像を複数のブロックに分割するブロック化手段と、各前記ブロックのデータを空間領域から周波数領域に変換することにより、又はその変換をしてから、各前記ブロックの各周波数成分の振幅を取得するデータ変換振幅取得手段と、各周波数成分の前記振幅をブロック間で加算することにより、各周波数ごとの総和振幅を取得する総和振幅取得手段と、前記周波数領域において、前記総和振幅のうち前記画像の拡大縮小率を検出するための非ゼロ周波数成分に対応したものを検出することにより、前記画像の拡大縮小率を検出する拡大縮小率検出手段と、前記周波数領域において、前記総和振幅のうち前記画像の回転角を検出するための非ゼロ周波数成分に対応したものを検出することにより、前記画像の回転角を検出する回転角検出手段と、前記拡大縮小率及び前記回転角により周波数領域における位置が補正された前記総和振幅であって第１の所定数の候補位置にあるもののうち、これらの間で相対的に大きな値を示す前記第１の所定数よりも少ない第２の所定数の総和振幅の位置の組合せを基に挿入されているデータを検出するデータ検出手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係るカード読み取り方法は、筺体上面に設けられてカードを置いて該カードを回転させることが可能な少なくとも１以上のカードガイドと、前記筐体内に配置されて赤外光を発する少なくとも１以上の赤外光源と、前記赤外光の波長域の光のみを前記筐体に入出射させる帯域通過フィルタと、を有した秘匿情報カード読み取り装置のカード読み取り方法であって、前記赤外光源から発せられ、前記帯域通過フィルタを透過して筐体外の少なくとも１以上の前記カードガイドに置かれた前記カード上で反射されたのちに前記帯域通過フィルタを再び透過した赤外光が表示する画像を撮像する撮像工程と、前記撮像工程により撮像した画像からカード枚数分だけ透かしパターン画像を取得する透かしパターン画像取得工程と、取得した各前記透かしパターン画像を複数のブロックに分割するブロック化工程と、各前記ブロックのデータを空間領域から周波数領域に変換することにより、又はその変換をしてから、各前記ブロックの各周波数成分の振幅を取得するデータ変換振幅取得工程と、各周波数成分の前記振幅をブロック間で加算することにより、各周波数ごとの総和振幅を取得する総和振幅取得工程と、前記周波数領域において、前記総和振幅のうち前記画像の拡大縮小率を検出するための非ゼロ周波数成分に対応したものを検出することにより、前記画像の拡大縮小率を検出する拡大縮小率検出工程と、前記周波数領域において、前記総和振幅のうち前記画像の回転角を検出するための非ゼロ周波数成分に対応したものを検出することにより、前記画像の回転角を検出する回転角検出工程と、前記拡大縮小率及び前記回転角により周波数領域における位置が補正された前記総和振幅であって第１の所定数の候補位置にあるもののうち、これらの間で相対的に大きな値を示す前記第１の所定数よりも少ない第２の所定数の総和振幅の位置の組合せを基に挿入されているデータを検出するデータ検出工程と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るカード読み取りシステムは、上記に記載の秘匿情報カードとカード読取装置とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係るプログラムは、上記に記載のカード読み取り方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る記録媒体は、上記に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な媒体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、秘匿情報の機密性に優れた秘匿情報カード、その秘匿情報カードを同時に複数枚読み取ることが可能なカード読み取り装置、カード読み取り方法及びカード読み取りシステムを提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る複数枚のカード読み取りシステムの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る秘匿情報カードの構成を示す図である。
【図３】透かしパターン挿入装置の構成を示す図である。
【図４】拡大縮小率パターンの一例を示す図である。
【図５】回転角検出用パターンの一例を示す図である。
【図６】データパターンの一例を示す図である。
【図７】データパターンの一例を示す図である。
【図８】データパターンの一例を示す図である。
【図９】透かしパターン挿入装置の動作の流れを示す図である。
【図１０】秘匿情報カード上に透かしパターンを形成したイメージを示す図である。
【図１１】複数枚のカード読み取り装置の構成を示す図である。
【図１２】透かしパターンとＩＲフィルタレスイメージセンサに入射する画像光との関係を示す図である。
【図１３】複数枚の秘匿情報カードとイメージセンサの撮像範囲の関係を示す図である。
【図１４】イメージセンサの撮像画像の一例を示す図である。
【図１５】透かしパターンのコード位置の座標化を示す図である。
【図１６】透かしパターン検出装置の構成を示す図である。
【図１７】透かしパターン検出装置のデータ検出部の動作を説明するための図である。
【図１８】透かしパターン検出装置の基本動作の流れを示す図である。
【図１９】本発明の実施形態に係る複数枚の透かしパターンを検出する動作の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１６】
図１は、複数枚のカード読み取りシステムの構成を示す図である。本実施形態に係るカード読み取りシステムは、複数枚の秘匿情報カード１０ａ、１０ｂ、１０ｃに隠蔽された秘匿情報を複数枚同時にカード読み取り装置２０で読み取るシステムである。
【００１７】
秘匿情報カード１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、非可視に表示する情報が赤外線吸収インキを用いて透かしパターンとして表示されたカードである。カード読み取り装置２０は、秘匿情報カード１０ａ、１０ｂ、１０ｃに非可視に表示された秘匿情報を複数枚同時に光学的に読み取るための読取装置である。
【００１８】
図２は、秘匿情報カード１０の層構成を示す図である。このカードは、基材１の上に赤外線吸収インキ７によって透かしパターンが形成され、その上にシアンインキ層２、イエローインキ層３、マゼンタインキ層４及びブラックインキ層５が形成されている。
【００１９】
シアンインキ層２、イエローインキ層３、マゼンタインキ層４及びブラックインキ層５は、炭素を含有しないノンカーボンインキ（赤外線透過インキ）を用いて形成され、任意の図柄を表示する。これらの各インキ（赤外線透過インキ）としては公知のものを適用可能である。
【００２０】
赤外線吸収インキ７は、赤外線吸収剤を０．５〜１０重量％含有したインキであり、公知のものを適用可能である。なお、基材１と同系色であることが好ましい。
【００２１】
赤外線吸収インキ７によって形成された透かしパターン（コードとも記述する）の上には、シアン、イエロー、マゼンタ及びブラックの各色のインキ層が形成される。透かしパターンは、図柄の表示を目的としていない（元々視認性の低い）赤外線吸収インキ７で形成されているため、透かしパターンの上に図柄が重ねて印刷されていない状態でも肉眼による視認は困難である。その上、透かしパターンの上に各色のインキ層２〜５を形成すれば、透かしパターンはインキ層２〜５によって隠蔽され、肉眼での視認が一層困難となるだけでなく、拡大表示したとしても、透かしパターンの存在は確認しにくくなる。なお、インキ層２〜５は、例えば透かしパターンの上に図柄や絵柄を形成しても良い。
【００２２】
赤外線吸収インキ７を用いて挿入する透かしパターンの生成方法の一例について説明する。
【００２３】
図３は、透かしパターン画像を生成するための透かしパターン挿入装置の構成を示す図である。透かしパターン挿入装置は、拡大縮小検出用パターン生成部１０１、回転角検出用パターン生成部１０２、データ保持部１０３、データパターン生成部１０４、合成部１０５、逆離散フーリエ変換部１０６、及び二値化部１０７を備える。
【００２４】
拡大縮小率検出用パターン生成部１０１は、透かしパターン検出装置で入力した画像の拡大縮小率を検出するための周波数領域における拡大縮小率用パターンを生成する。
【００２５】
図４は、生成した拡大縮小率パターンの一例を示す図である。図４を参照すると、拡大縮小率検出用パターンは、周波数領域において最外周の円上に均等に分布する２４個の点のうちの２０個の点より成る。なお、２４個の点のうちの全ての点より成る拡大縮小率検出用パターンを生成しても良い。
【００２６】
拡大縮小率検出用パターンの各点を、実数部の振幅が非ゼロであり、虚数部の振幅がゼロの非ゼロ周波数成分とし、拡大縮小率検出用パターンの非ゼロ周波数成分を周波数領域において点対称分布とすることにより、拡大縮小率検出用パターンを逆離散フーリエ変換したときに虚数部が発生しないようにしている。
【００２７】
この条件は、後述する回転角検出用パターン及びデータパターンにおいても満たされている。
【００２８】
また、拡大縮小率検出用パターンを成す非ゼロ周波数成分の周波数領域における分布は、点対称であるのみならず、左右対称且つ上下対称である。
【００２９】
また、この最外周の円の半径は、設定した周波数領域の最大周波数を高周波数としたときの中間周波数に対応する。これは、高周波数に拡大縮小率検出用パターンを設定すると検出精度が良くなる一方で、ＩＲフィルタレスイメージセンサ２３で画像が小さく撮影されたときにも拡大縮小率検出用パターンの周波数がナイキスト周波数を越えないようにマージンを設けておかなくてはならないからである。
【００３０】
例えば、片側周波数の最大周波数が１０２４［サイクル／単位長さ］であれば、この最外周の円の半径を６４〜５１２［サイクル／単位長さ］のうちのいずれかの周波数に相当する値にする。ここで、単位長さとは、逆離散フーリエ変換のブロックの一辺の長さである。
【００３１】
回転角検出用パターン生成部１０２は、透かしパターン検出装置で、入力した画像の回転角を検出するための周波数領域における回転角検出用パターンを生成する。
【００３２】
図５は、回転角検出用パターンの一例を示す図である。図５を参照すると、回転角検出用パターンは、周波数領域において、最外周の円の一つ内側の円上に均等に分布する２４個の点のうち１０個の点より成る。なお、回転角検出用パターンは、１０以外の数の点より構成されていても良い。
【００３３】
回転角検出用パターンを成す非ゼロ周波数成分の周波数領域における分布は左右非対称かつ上下非対称とする。すなわち、回転角検出用パターンを成す非ゼロ周波数成分の周波数領域における分布は、回転が検出できるように、偏りをもったものである。
【００３４】
なお、回転角検出用パターンを設定する円周を拡大縮小率検出用パターンを設定する円周の内側のものとしたが、外側のものとしてもよい。
【００３５】
データ保持部１０３は、透かしパターンの形態で埋め込みたいデータを保持する。
【００３６】
データパターン生成部１０４は、データ保持部１０３が保持するデータの値に応じたデータパターンを生成する。
【００３７】
本来のデータパターンは、図６、７及び８に示すパターンを相互に加算したものである。ここでは説明のために図６、７及び８に分割して記載している。
【００３８】
図６にデータパターンのうち最外周の円周上に分布する部分、図７にデータパターンのうち中央の円周上に分布する部分、図８にデータパターンのうち最内周の円周上に分布する部分を示す。
【００３９】
データパターンのうち最外周の部分は、周波数領域において、当該円周上に均等に分布する２０個の点のうち１０個の点より成る。これらの１０個の点は等振幅の非ゼロの周波数成分である。
【００４０】
データパターンの三つの部分（最外周の部分、中央の円周の部分及び最内周の部分）のうちの最外周の部分を成す非ゼロ周波数成分の数１０は不変であり、挿入すべきデータの値に応じて１０個の非ゼロ周波数成分の分布を変える。１０個の非ゼロ周波数成分は点対称に分布しているので、実際には、データの値に応じて、１０個の候補位置のうち５個の位置に非ゼロ周波数成分を設定する自由度をもって１０個の点の位置が決定されることとなる。
【００４１】
従って、最外周の部分で10Ｃ5＝２５２種類のデータを表すことが可能となる。１０個の候補位置のうち他の数ではなく５個の位置に非ゼロ周波数成分を設定することとしたのは、組み合わせの数が最大となるからである。
【００４２】
データパターンのうち中央の円周の部分は、周波数領域において、当該円周上に均等に分布する１２個の点のうち６個の点より成る。これらの６個の点は等振幅の非ゼロの周波数成分である。データパターンの三つの部分（最外周の部分、中央の円周の部分及び最内周の部分）のうちの中央の円周の部分を成す非ゼロ周波数成分の数６は不変であり、データの値に応じて６個の非ゼロ周波数成分の分布を変える。６個の非ゼロ周波数成分は点対称に分布しているので、実際には、挿入すべきデータの値に応じて、６個の候補位置のうち３個の位置に非ゼロ周波数成分を設定する自由度をもって６個の点の位置が決定されることとなる。
【００４３】
従って、中央の円周の部分で6Ｃ3＝２０種類のデータを表すことが可能となる。６個の候補位置のうち他の数ではなく３個の位置に非ゼロ周波数成分を設定することとしたのは、組み合わせの数が最大となるからである。
【００４４】
データパターンのうち最内周の部分は、周波数領域において、当該円周上に均等に分布する４個の点のうち２個の点より成る。これらの２個の点は等振幅の非ゼロの周波数成分である。データパターンの三つの部分（最外周の部分、中央の円周の部分及び最内周の部分）のうちの最内周の部分を成す非ゼロ周波数成分の数２は不変であり、挿入すべきデータの値に応じて２個の非ゼロ周波数成分の分布を変える。２個の非ゼロ周波数成分は点対称に分布しているので、実際には、データの値に応じて、２個の候補位置のうち１個の位置に非ゼロ周波数成分を設定する自由度をもって２個の点の位置が決定されることとなる。
【００４５】
従って、最内周の円周の部分で2Ｃ1＝２種類のデータを表すことが可能となる。
【００４６】
最外周の円の部分で２５２種類、中央の部分の円で２０種類、最内周の円の部分で２種類のデータを表せるので、これらの組み合わせにより、１００８０通りのデータを表せることが可能となる。
【００４７】
なお、最外周の円の部分の１０個の候補位置、中央の円の部分の６個の候補位置及び最内周の円の部分の２個の候補位置の合わせた１８個の候補位置のうちのデータの値に応じた９個の位置に非ゼロ周波数成分を設定するようにしても良く、この場合には、４８６２０通りのデータを表すことが可能となる。
【００４８】
また、データの種類は減るが、三つの円のうちの二つ又は一つのみにデータパターンを乗せるようにしてもよい。逆に、データの種類を増やすために、三つを超える数の円にデータパターンを乗せるようにしてもよい。
【００４９】
また、データパターンを設定する全ての円を拡大縮小率検出用パターンを設定する円及び回転角検出用パターンを設定する円の内側のものとしたが、データパターンを設定する一部又は全ての円を拡大縮小率検出用パターンを設定する円及び回転角検出用パターンを設定する円の外側のもの又は拡大縮小率検出用パターンを設定する円及び回転角検出用パターンを設定する円の間のものとしてもよい。
【００５０】
上記の拡大縮小率検出用パターンが乗る円、回転角検出用パターンが乗る円及びデータパターンが乗る三つの円の半径は、相互に所定の比例関係にある。
【００５１】
合成部１０５は、拡大縮小率検出用パターン生成部１０１、回転角検出用パターン生成部１０２及びデータパターン生成部１０４が生成した非ゼロ周波数成分を合成する。なお、ここでいう合成とは、加算のことである。
【００５２】
逆離散フーリエ変換部１０６は、合成部１０５が合成した非ゼロ周波数成分を逆離散フーリエ変換して、空間領域におけるパターンを生成する。逆離散フーリエ変換部１０６が出力するパターンの大きさは、逆離散フーリエ変換で扱うサンプル数によって決定され、例えば、２５６×２５６画素、５１２×５１２画素、１０２４×１０２４画素等の大きさである。なお、空間領域におけるパターンは、データパターン生成部１０４の出力の直流成分の値がゼロであるので、一般にマイナスの値の画素も有するが、図面の印刷の都合上、このパターンにマイナスの値の画素が無くなるようにする。
【００５３】
二値化部１０７は、逆離散フーリエ変換部１０６が生成したパターンをゼロをしきい値として所定の値ａ又は−ａに二値化する。二値化されたパターンは−ａの画素も有するが、図面の印刷の都合上、マイナスの値の画素が無くなるようにして二値化パターンを得る。
【００５４】
次に、図９を参照して、本実施形態による透かしパターン挿入装置の動作を説明する。
【００５５】
まず、拡大縮小率検出用パターン生成部１０１は、図４に示すような拡大縮小率検出用パターンを生成する（ステップＳ１５１）。次に、回転角検出用パターン生成部１０２は、図５に示すような回転角検出用パターンを生成する（ステップＳ１５２）。
【００５６】
次に、データパターン生成部１０４は、データ保持部１０３が保持するデータの値により定まるデータパターン（図６、図７及び図８の非ゼロ係数を合わせて得たもの）を生成する（ステップＳ１５３）。
【００５７】
次に、パターン合成部１０５は、拡大縮小率検出用パターン生成部１０１、回転角検出用パターン生成部１０２及びデータパターン生成部１０４が生成したパターンを合成する（ステップＳ１５４）。
【００５８】
次に、逆離散フーリエ変換部１０６は、合成部１０５が合成して得たパターンを逆離散フーリエ変換して、空間領域におけるパターンを生成する（ステップＳ１５５）。
【００５９】
次に、二値化部１０７は、逆離散フーリエ変換部１０６が生成した空間領域におけるパターンを二値化する（ステップＳ１５６）。
【００６０】
以上のようにして得られた二値化画像を赤外線吸収インキ７を用いて印刷することにより、基材１上に透かしパターンを形成する。
【００６１】
図１０は、本実施形態に係る秘匿情報カード上に透かしパターンを形成したイメージを示す図である。
【００６２】
本実施形態においては、秘匿情報カードの中央に透かしパターン（コードとも記述する）が上記の赤外線吸収インキ７で印刷されている。ここでは透かしパターンを白黒ハンチングの四角い形で示したが、丸や三角、多角形、その他に色々な形で形成することが可能である。
【００６３】
また配置した透かしパターンの位置を分かり易いように白黒ハンチングの四角い形で示したが、実際には図柄の表示を目的としていない（元々視認性の低い）赤外線吸収インキ７で形成されているため、透かしパターンの上に図柄が重ねて印刷されていない状態でも肉眼による視認は困難である。
【００６４】
通常は、透かしパターンの上に各色のインキ層２〜５を形成するので、透かしパターンはインキ層２〜５によって隠蔽され、肉眼での視認が一層困難となるだけでなく、拡大表示したとしても、透かしパターンの存在は確認しにくくなる。透かしパターンの上に形成されるインキ層とは、図柄や絵柄のことであるため、透かしパターンの形や形成されている位置はわからない。
【００６５】
図１１は、カード読み取り装置２０の構成を示す図である。カード読み取り装置２０は、赤外光源２１、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２２、ＩＲフィルタレスイメージセンサ２３、及びカードガイド２４を有する。
【００６６】
赤外光源２１は、波長７８０〜８２０ｎｍの光（いわゆる赤外光）を発する光源である。本実施形態においては赤外光源を３つ配置した例を示すが、１つでも２つでも良いし、３つ以上でも良いし、特に３つに限ることではない。また赤外光源としては公知のものが適用可能である。
【００６７】
ＢＰＦ２２は、赤外光のみを透過するフィルタである。本実施形態においてはカードガイド２４の直下に配置しているが、例えばＩＲフィルタレスイメージセンサの直前などに配置しても良い。つまり赤外光源２１から発せられた赤外光が、秘匿情報カード表面の透かしパターンで反射して、ＩＲフィルタレスイメージセンサに入射する間の光路に配置されていれば良いことになる。
【００６８】
ＩＲフィルタレスイメージセンサ２３は、赤外光をカットするためのＩＲフィルタを備えていないイメージセンサである。
【００６９】
本実施形態においてはＩＲフィルタレスイメージセンサを例に説明するが、赤外光を撮像できるイメージセンサ（例えば、Ｃ−ＭＯＳやＣＣＤなど）であれば公知のものが適用可能である。
【００７０】
カードガイド２４は、秘匿情報カードを容易に回転させることができるためのガイドである。本実施形態においては、盤面の３箇所に円形に凹んだ形状を有しているが、秘匿情報カードを容易に回転させることができるガイド形状であればどんな形でも良い。
【００７１】
次に、図１１を参照して本実施形態に係る複数枚のカード読み取りシステムの動作について説明する。
【００７２】
秘匿情報カード１０ａ、１０ｂ、１０ｃは、カード読み取り装置２０の所定の位置（カードガイド２４）にセットすると、透かしパターンが挿入された部分（以下、透かしパターン挿入領域という）がＢＰＦ２２に当接するようになっている。赤外光源２１から発せられた赤外光は、ＢＰＦ２２に到達する。ＢＰＦ２２においては、赤外光以外の波長成分がカットされるため、透かしパターン挿入領域には、赤外光のみが照射される。
【００７３】
透かしパターン挿入領域に到達した赤外光は、各色のインキ層２〜５を透過する。インキ層２〜５を透過した赤外光は、透かしパターンに応じて一部が赤外線吸収インキ７によって吸収され、残りの一部は基材１によって反射される。
【００７４】
これにより、赤外光は赤外線吸収インキ７が存在する部分は暗く、それ以外の部分が明るい画像光となる。
【００７５】
基材１によって反射された赤外光は、再び各色のインキ層２〜５を透過し、ＢＰＦ２２に入射する。ＢＰＦ２２に再入射した赤外光は、赤外波長域以外の成分が除去される。
【００７６】
ＢＰＦ２２を透過した赤外光はＩＲフィルタレスイメージセンサ２３に入射する。ＩＲフィルタレスイメージセンサ２３に入射する赤外光は、透かしパターンに応じた画像光である。ＩＲフィルタレスイメージセンサ２３の各画素において、画像光は電気信号に変換される。
【００７７】
ＩＲフィルタレスイメージセンサ２３の各画素において光電変換された電気信号は、図１では不図示の透かしパターン検出装置へ入力され、所定の処理が行われることによって透かしパターンとして挿入されていた情報が復元される。
【００７８】
なお、透かしパターン検出装置は、カード読み取り装置２０に内蔵された構成であっても良い。
【００７９】
図１２に、ＩＲフィルタレスイメージセンサ２３に入射する画像光の一例を示す。ここでは、１つの秘匿情報の透かしパターンのみを示している。透かしパターン挿入領域内で赤外線吸収インキ７が存在する部分に対応する位置は暗く、それ以外の部分が明るい画像である。
【００８０】
図１３に、本実施形態に係る複数枚の秘匿情報カードとイメージセンサの撮像範囲の関係を示す。それぞれの秘匿情報カードの透かしパターンの印刷されている位置は、予め分かっているので、データ量を少なくして解析速度を速めるために、それぞれのカードの透かしパターン部分を最小限に含む範囲で撮像する。
【００８１】
図１４に、実際にイメージセンサで撮像される複数枚の透かしパターンの撮像画像の例を示す。
【００８２】
本実施形態では、秘匿情報カードを同時に３枚読み込む例を示しているが、同時に読み込むカードは、３枚に限ることはなく、イメージセンサで撮像できる範囲に秘匿情報カードの透かしパターンを配置できるなら、何枚でも構わない。
【００８３】
図１５は、イメージセンサで撮像した画像から３枚の秘匿情報カードの透かしパターン（コード）の位置を座標化するときのイメージを示したものである。本実施形態では、Ｘ軸、Ｙ軸の座標原点を左上にしているが、どこに設定しても良い。
【００８４】
図１６は、本実施形態に係る透かしパターン検出装置の構成を示す図である。本実施形態に係る透かしパターン検出装置は、ブロック化部２０１、離散フーリエ変換部２０２、振幅計算部２０３、振幅積算部２０４、拡大縮小率検出部２０５、回転角検出部２０６及びデータ検出部２０７を備える。
【００８５】
ブロック化部２０１は、ＩＲフィルタレスＣＣＤ２３が入力した透かしパターン画像をブロック化する。ブロックは、透かしパターン挿入装置の逆離散フーリエ変換部１０６が変換した画素の数に等しい数の画素よりなるブロックであり、例えば、２５６×２５６画素、５１２×５１２画素又は１０２４×１０２４画素等のブロックである。
【００８６】
なお、ブロック化部２０１が作成するブロックを構成する画素の数は、透かしパターン挿入装置の逆離散フーリエ変換部１０６が変換した画素の数に等しいが、ブロック化部２０１が入力する画像はＩＲフィルタレスイメージセンサ２３が入力した画像であるので、ブロック化部２０１が作成するブロックは、一般に、透かしパターン挿入装置の逆離散フーリエ変換部１０６による逆離散フーリエ変換のブロックを拡大又は縮小したものである。
【００８７】
離散フーリエ変換部２０２は、ブロック化部２０１が出力する全てのブロックを離散フーリエ変換して、ブロック化部２０１が出力する全てのブロックの全ての周波数成分を出力する。
【００８８】
振幅計算部２０３は、離散フーリエ変換部２０２が出力する一般に複素数である周波数成分の振幅（絶対値）を求め、ブロック化部２０１が出力する全てのブロックの全ての周波数成分の振幅を出力する。
【００８９】
振幅積算部２０４は、振幅計算部２０３が出力する周波数成分の振幅を基に、各周波数成分の振幅を全てのブロック間で加算することにより、各周波数ごとの総和振幅を得る。
【００９０】
拡大縮小率検出部２０５は、振幅積算部２０４が出力する各周波数ごとの総和振幅を基にＩＲフィルタレスイメージセンサ２３が撮影した透かしパターン画像の拡大縮小率を検出する。拡大縮小率の検出は、拡大縮小率検出用パターンの半径を検出することにより行う。
【００９１】
拡大縮小率検出用パターンは、所定の半径の円周上の所定数の非ゼロ周波数成分より構成されるので、いずれかの半径の円周上にその所定数又はその所定数から一定範囲にある数の特に振幅が大きい総和振幅が検出されたならば、その半径と透かしパターン挿入装置の拡大縮小率検出用パターン生成部１０１が生成した拡大縮小率検出用パターンの半径の比をＩＲフィルタレスイメージセンサ２３が撮像した透かしパターン画像の拡大縮小率とすることができる。
【００９２】
振幅積算部２０４は、振幅積算部２０４が出力する各周波数ごとの総和振幅及び拡大縮小率検出部２０５が出力する拡大縮小率を基にＩＲフィルタレスイメージセンサ２３が撮影した透かしパターン画像の回転角を検出する。回転角の検出は、回転角検出用パターンの角度を検出することにより行う。
【００９３】
まず、振幅積算部２０４が出力する各周波数ごとの総和振幅に対して、拡大縮小率検出部２０５が出力する拡大縮小率により倍率の正規化を行い、回転角検出用パターンに対応した総和振幅が所定の半径に現れるようにする。
【００９４】
そして、所定の半径に現れた総和振幅のうち特に振幅が大きい総和振幅が構成するパターンを検出し、そのパターンの角度と透かしパターン挿入装置の回転角検出用パターン生成部１０２が生成した回転角検出用パターンの角度の差を検出することにより、ＩＲフィルタレスイメージセンサ２３が撮影した透かしパターン画像の回転角を検出する。
【００９５】
なお、拡大縮小率検出用パターンの非ゼロ周波数成分の分布を非対称とすることにより、拡大縮小率検出用パターンが回転角検出用パターンを兼用するようにしてもよい。この場合には、拡大縮小率の検出は、拡大縮小率検出兼回転角検出用パターンの半径を検出することにより行う。
【００９６】
拡大縮小率検出兼回転角検出用パターンは、所定の半径の円周上の所定数の非ゼロ周波数成分より構成されるので、いずれかの半径の円周上にその所定数又はその所定数から一定範囲にある数の特に振幅が大きい総和振幅が検出されたならば、その半径と透かしパターン挿入装置の拡大縮小率検出用パターン生成部１０１が生成した拡大縮小率検出兼回転角検出用パターンの半径の比をＩＲフィルタレスイメージセンサ２３が撮像した透かしパターン画像の拡大縮小率とする。
【００９７】
回転角の検出は、拡大縮小率検出兼回転角検出用パターンの角度を検出することにより行う。まず、振幅積算部２０４が出力する各周波数ごとの総和振幅に対して、拡大縮小率検出部２０５が出力する拡大縮小率により倍率の正規化を行い、拡大縮小率検出兼回転角検出用パターンに対応した総和振幅が所定の半径に現れるようにする。
【００９８】
そして、所定の半径に現れた総和振幅のうち特に振幅が大きい総和振幅が構成するパターンを検出し、そのパターンの角度と拡大縮小率検出兼回転角検出用パターンの角度の差を検出することにより、ＩＲフィルタレスイメージセンサ２３が撮影した透かしパターン画像の回転角を検出する。
【００９９】
データ検出部２０７は、振幅積算部２０４が出力する各周波数ごとの総和振幅、拡大縮小率検出部２０５が出力する拡大縮小率及び回転角検出部２０６が出力する回転角を基にＩＲフィルタレスイメージセンサ２３が撮影した透かしパターン画像から透かしパターンの形態で埋め込まれているデータを検出する。
【０１００】
データの検出は、データパターンを検出することにより行う。まず、振幅積算部２０４が出力する各周波数ごとの総和振幅に対して、拡大縮小率検出部２０５が出力する拡大縮小率により倍率の正規化を行い、回転角検出部２０６が出力する回転角により回転の補正を行い、データパターンに対応した総和振幅が所定の半径の候補位置に現れるようにする。
【０１０１】
そして、拡大縮小率及び回転角の補正後の総和振幅を候補位置のみの周波数成分を通すフィルタに通す。そして、三つの半径のうち各半径ごとにフィルタ出力の全ての総和振幅を、高い値から低い値に変化する共通のしきい値と比較し、値がしきい値を上回る総和振幅が所定数（データパターンの三つの部分のうち最外周の部分であれば５、中央の円周上の部分であれば３、最内周の部分であれば１）に達したところで、しきい値の変化を中止する（図１７参照）。
【０１０２】
このときに、しきい値を上回っている総和振幅が成すパターンより透かしパターンの形態で埋め込まれているデータの値を検出する。
【０１０３】
なお、パターンは周波数領域において、実数部のみしか有さず、点対称に分布するので、拡大縮小率検出部２０５、回転角検出部２０６及びデータ検出部２０７は、周波数領域の第１象限から第４象限の周波数成分のうちの二つの象限のみの周波数成分を用いて検出を行っても良い。
【０１０４】
次に、図１８を参照して、本実施形態に係る透かしパターン検出装置の基本動作を説明する。
【０１０５】
まず、ブロック化部２０１は、ＩＲフィルタレスイメージセンサ２３が撮影した透かしパターン画像をブロック化する（ステップＳ２５１）。次に、離散フーリエ変換部２０２は、ブロック化部２０１が生成した各ブロックを離散フーリエ変換する（ステップＳ２５２）。
【０１０６】
次に、振幅計算部２０３は、離散フーリエ変換部２０２が出力する複素数の各周波数成分の振幅を求める（ステップＳ２５３）。次に、振幅積算部２０４は、振幅計算部２０３が出力する振幅をブロック間で周波数ごとに積算して、周波数ごとの総和振幅を求める（ステップ２５４）。
【０１０７】
次に、拡大縮小率検出部２０５は、振幅積算部２０４が出力する周波数ごとの総和振幅を基に、ＩＲフィルタレスイメージセンサ２３が撮影した透かしパターン画像の拡大縮小率を求める（ステップＳ２５５）。
【０１０８】
次に、回転角検出部２０６は、振幅積算部２０４が出力する周波数ごとの総和振幅及び拡大縮小率検出部２０５が出力する拡大縮小率を基に、ＩＲフィルタレスイメージセンサ２３が撮影した透かしパターン画像の回転角を求める（ステップＳ２５６）。
【０１０９】
最後に、データ検出部２０７は、振幅積算部２０４が出力する周波数ごとの総和振幅、拡大縮小率検出部２０５が出力する拡大縮小率及び回転角検出部２０６が出力する回転角を基に透かしパターンの形態で埋め込まれているデータを検出する（ステップＳ２５７）。
【０１１０】
図１９は、本実施形態に係る複数の透かしパターンを検出する動作を説明する。
【０１１１】
最初に、ＩＲフィルタレスイメージセンサ２３は複数枚の秘匿情報カードの透かしパターン画像（コード）部分が全て入るように撮影し画像の取り込みをする（ステップＳ３０１）。
【０１１２】
次に、複数枚の全ての透かしパターン画像部分だけの切り出しをする（ステップＳ３０２）。続いて、１つの透かしパターン画像（コード）について、ブロック化部２０１は、ＩＲフィルタレスイメージセンサ２３が撮影した透かしパターン画像（コード）をブロック化する（ステップＳ３０３）。
【０１１３】
次に、離散フーリエ変換部２０２は、ブロック化部２０１が生成した各ブロックを離散フーリエ変換する（ステップＳ３０４）。
【０１１４】
次に、振幅計算部２０３は、離散フーリエ変換部２０２が出力する複素数の各周波数成分の振幅を求める（ステップＳ３０５）。次に、振幅積算部２０４は、振幅計算部２０３が出力する振幅をブロック間で周波数ごとに積算して、周波数ごとの総和振幅を求める（ステップ３０６）。
【０１１５】
次に、拡大縮小率検出部２０５は、振幅積算部２０４が出力する周波数ごとの総和振幅を基に、ＩＲフィルタレスイメージセンサ２３が撮影した透かしパターン画像（コード）の拡大縮小率を求める（ステップＳ３０７）。
【０１１６】
次に、回転角検出部２０６は、振幅積算部２０４が出力する周波数ごとの総和振幅及び拡大縮小率検出部２０５が出力する拡大縮小率を基に、ＩＲフィルタレスイメージセンサ２３が撮影した透かしパターン画像（コード）の回転角を求める（ステップＳ３０８）。
【０１１７】
そして、データ検出部２０７は、振幅積算部２０４が出力する周波数ごとの総和振幅、拡大縮小率検出部２０５が出力する拡大縮小率及び回転角検出部２０６が出力する回転角を基に透かしパターンの形態で埋め込まれているコードデータを検出・解析する（ステップＳ３０９）。そして得られたデータを転送・記憶する（ステップＳ３１０）。
【０１１８】
続いて、次の透かしパターン画像（コード）があるかを判断する（ステップＳ３１１）。次の透かしパターン画像（コード）が有る場合（ステップＳ３１１、ＹＥＳ）は、ステップＳ３０３に戻り、次の透かしパターン画像（コード）のブロック化から繰り返す。次の透かしパターン画像（コード）がない場合（ステップＳ３１１、ＮＯ）は、終了する。
【０１１９】
本実施形態にかかる秘匿情報カードでは、図柄の表示を目的としない赤外線吸収インキを用いて複数の透かしパターンを形成しており、その上に通常のフルカラー画像形成プロセスで画像を形成している。すなわち、そもそも透かしパターン自体が視認しにくい色で形成されていることに加え、その上に積層された各色のインキによって隠蔽されるため、可視光での透かしパターンの検出はできない。そして、透過性の高い赤外線を検出光として用いることによってのみ透かしパターンを検出できるため、情報の秘匿性が高い。
【０１２０】
また、本実施形態においては、透かしパターンのコードは拡大縮小率及び回転角の情報を持ったものとしているが、透かしパターンのコードは単にパターン（形状、図柄、絵柄など）だけや文字だけなどを形成しても良い。すなわち複数のカードガイドに置かれた複数枚の秘匿情報カードの全画像を取り込んでいるため、座標系において位置関係を算出することも可能であるためである。
【０１２１】
また、本実施形態においては、透かしパターンのコード解析だけでなく、パターン認識や文字認識などにも応用が可能である。
【０１２２】
なお、上記実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されることはない。
例えば、上記実施形態では、透かしパターンの上にフルカラー画像を形成する場合を例としたが、１以上の単色画像を透かしパターンの上に形成するのであれば、同様の効果が得られることは言うまでもない。
また、透かしパターンの生成・検出は、上記実施形態と異なる公知の方法を用いても構わない。
このように、本発明は、様々な変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明によれば、秘匿情報の機密性に優れた秘匿情報カード、その秘匿情報カードを同時に複数枚読み取ることが可能なカード読み取り装置、カード読み取り方法及びカード読み取りシステムなどの用途に適用できる。
【符号の説明】
【０１２４】
１    基材
２    シアンインキ層
３    イエローインキ層
４    マゼンタインキ層
５    ブラックインキ層
７    赤外線吸収インキ
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ    秘匿情報カード
２０    カードリーダ
２１    赤外光源
２２    バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
２３    ＩＲフィルタレスＣＣＤ
２４    カードガイド
３０    コード（透かしパターン）
４０    イメージセンサの撮像範囲
１０１    拡大縮小率検出用パターン生成部
１０２    回転角検出用歩ターン生成部
１０３    データ保持部
１０４    データパターン生成部
１０５    合成部
１０６    逆離散フーリエ変換部
１０７    二値化部
２０１    ブロック化部
２０２    離散フーリエ変換部
２０３    振幅計算部
２０４    振幅積算部
２０５    拡大縮小率検出部
２０６    回転角検出部
２０７    データ検出部
【図１】
2011060243.tif 000003
【図２】
2011060243.tif 000004
【図３】
2011060243.tif 000005
【図４】
2011060243.tif 000006
【図５】
2011060243.tif 000007
【図６】
2011060243.tif 000008
【図７】
2011060243.tif 000009
【図８】
2011060243.tif 000010
【図９】
2011060243.tif 000011
【図１０】
2011060243.tif 000012
【図１１】
2011060243.tif 000013
【図１２】
2011060243.tif 000014
【図１３】
2011060243.tif 000015
【図１４】
2011060243.tif 000016
【図１５】
2011060243.tif 000017
【図１６】
2011060243.tif 000018
【図１７】
2011060243.tif 000019
【図１８】
2011060243.tif 000020
【図１９】
2011060243.tif 000021