(57)【要約】  識別装置は、観察角度が変化すると観察される光のパターンが変化する偽造防止媒体を観察角度で観察した際の偽造防止媒体の形状を示す観察対象形状画像を、画像撮像装置の撮像対象の画像である表示画像データを表示画面に表示する観察対象形状枠表示部と、観察対象形状画像と偽造防止媒体の外形形状との形状類似度を算出する形状類似度算出部と、形状類似度が形状閾値以上であるか否かで、画像撮像装置の観察角度及び観察位置が正しいか否かの撮像判定を行う撮像判定部とを備える。
2016147813.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を行う識別装置であって、
観察角度が変化すると観察される光のパターンが変化する前記偽造防止媒体を前記観察角度で観察した際の前記偽造防止媒体の形状を示す観察対象形状画像を、画像撮像装置の撮像対象の画像である表示画像データを表示画面に表示する観察対象形状枠表示部と、
前記観察対象形状画像と前記表示画面における撮像対象の偽造防止媒体の外形形状との形状類似度を算出する形状類似度算出部と、
前記形状類似度が予め設定された形状閾値以上であるか否かにより、前記画像撮像装置の観察角度及び観察位置が正しいか否かの撮像判定を行う撮像判定部と
を備える識別装置。
【請求項２】
前記偽造防止媒体を撮像する観察角度及び観察位置を示す、適切な観察角度及び観察位置から観察された前記偽造防止媒体の形状を示す前記観察対象形状画像を生成する観察対象形状画像生成部をさらに備える
請求項１に記載の識別装置。
【請求項３】
前記偽造防止媒体が撮像された撮像画像データと、前記偽造防止媒体の正しいパターンである正解画像データを比較し、前記撮像画像データと前記正解画像データとの類似度を求める類似度算出部と、
前記類似度が予め設定された閾値を超えるか否かにより、前記偽造防止媒体が正しいか否かの真贋判定を行う真贋判定部と、
をさらに備える請求項１または請求項２に記載の識別装置。
【請求項４】
前記真贋判定部が、
異なる複数の観察対象形状画像に対応して撮像された撮像画像データの各々と、前記撮像画像データの前記観察対象形状画像に対応する前記正解画像データそれぞれを比較し、前記撮像画像データと前記正解画像データとのそれぞれの類似度が前記閾値を超えているか否かにより真贋判定を行う
請求項３に記載の識別装置。
【請求項５】
撮像した撮像画像データと、複数の異なる種類の前記偽造防止媒体の前記正解画像データより解像度が低い候補画像データと比較し、最も類似度の高い候補画像データを抽出する候補画像データ抽出部をさらに有し、
前記類似度算出部が、前記候補画像データ抽出部が抽出した候補画像データの類似度を算出する
請求項３または請求項４に記載の識別装置。
【請求項６】
前記観察対象形状画像に対応した前記偽造防止媒体の撮像方向を通知する通知機能を備える
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の識別装置。
【請求項７】
偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を行う識別方法であって、
観察対象形状枠表示部が、観察角度が変化すると観察される光のパターンが変化する前記偽造防止媒体を前記観察角度で観察した際の前記偽造防止媒体の形状を示す観察対象形状画像を、画像撮像装置の撮像対象の画像である表示画像データを表示画面に表示し、
形状類似度算出部が、前記観察対象形状画像と前記表示画面における撮像対象の偽造防止媒体の外形形状との形状類似度を算出し、
撮像判定部が、前記形状類似度が予め設定された形状閾値以上であるか否かにより、前記画像撮像装置の観察角度及び観察位置が正しいか否かの撮像判定を行う
識別方法。
【請求項８】
観察角度が変化すると観察される光のパターンが変化する偽造防止媒体を前記観察角度で観察した際の前記偽造防止媒体の形状を示す観察対象形状画像を、画像撮像装置の撮像対象の画像である表示画像データを表示画面に表示し、
前記観察対象形状画像と前記表示画面における撮像対象の偽造防止媒体の外形形状との形状類似度を算出し、
前記形状類似度が予め設定された形状閾値を未満であるか否かにより、前記画像撮像装置の観察角度及び観察位置が正しいか否かの撮像判定を行う、
前記偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定方法を実行するようにコンピュータを動作させる、識別プログラム。
【請求項９】
観察角度が変化すると観察される光のパターンが変化する偽造防止媒体を前記観察角度で観察した際の前記偽造防止媒体の形状を示す観察対象形状画像を、画像撮像装置の撮像対象の画像である表示画像データを表示画面に表示し、
前記観察対象形状画像と前記表示画面における撮像対象の偽造防止媒体の外形形状との形状類似度を算出し、
前記形状類似度が予め設定された形状閾値を未満であるか否かにより、前記画像撮像装置の観察角度及び観察位置が正しいか否かの撮像判定を行う、
前記偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定方法を実行するようにコンピュータを動作させる、識別プログラムを含む、コンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、商品券などの有価証券、クレジットカード、及びブランド品や機器部品の偽造における真贋判定に対して利用可能な識別装置、識別方法、識別プログラム、及び識別プログラムを含むコンピュータ可読媒体に関する。
本願は、２０１５年３月１９日に、日本に出願された特願２０１５−０５６７０７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙幣、株券、商品券さらにはクレジットカードなどの有価証券類や、医薬品、食料品、高級ブランド品などの商品には、商品の偽造・複製による不正使用を防止するために偽造防止媒体が用いられている。有価証券類には、偽造防止媒体が直接に印刷、あるいは転写されている。また、商品には偽造防止媒体が設けられた封印シールやタグが付与されている。
しかし、近年、これらは偽造防止媒体も偽造や複製された不正な有価証券類及び商品が製造されており、偽造防止媒体の有無のみで正品か不正品(偽造品・複製品)かを判断することは困難である。【０００３】
上述した偽造防止媒体の一例として、観察角度によって色やパターンが変化する回折格子やホログラムなどがある。また、偽造防止媒体の他例として色や明るさが変わるＯＶＤ(Optically Variable Device)インキやパール顔料などがある。
しかし、偽造防止媒体が真であるか贋であるかについては、真の偽造防止媒体との比較あるいは専門家の目視検査によれば容易に判別がつくが、一般のユーザは目視で簡単に偽造防止媒体の真贋判定を行うことは難しい。【０００４】
目視で偽造防止媒体の真贋判定ができない場合には、偽造防止媒体に対する撮像装置の観察角度及び観察位置を厳密に制御できる特殊な真贋判定装置（例えば、特許文献１参照）が利用される。
しかし、上記真贋判定装置の取り扱いには、専門知識や特殊器具を要するため、一般のユーザがこのような装置を利用して偽造防止媒体の真贋判定を行うことは困難である。【０００５】
また、所定の観察角度により観察されるパターンの光学変化が起こる偽造防止媒体の真贋を判定する場合、観察角度に応じて観察されるパターンの光学変化が異なるため、偽造防止媒体を観察する画像撮像装置の撮像方向を決める観察角度の推定をする必要がある。観察角度の推定を行う際、従来においては画像撮像装置に組み込まれたジャイロセンサなどの傾きセンサが用いられている。
さらに、傾きセンサなどで観察角度及び観察位置を検知し、真贋を判定するための適切な観察角度及び観察位置において、偽造防止媒体の撮像画像を画像撮像装置により撮像することが考えられる。【０００６】
しかしながら、一般のユーザには、画像撮像装置と偽造防止媒体との位置関係を厳密に把握及び操作することができない。このため、ホログラムを撮像できる適切な観察角度及び観察位置から、画像撮像装置により偽造防止媒体を撮像することが困難である。
画像撮像装置に対する偽造防止媒体の相対的な観察角度及び観察位置により、観察されるパターンが変化する。このため、偽造防止媒体に対する画像撮像装置による観察角度を正確に判定するためには、画像撮像装置及び偽造防止媒体の各々の角度及び位置を検出する必要がある。したがって、撮像装置及び偽造防止媒体の双方に傾きセンサを装着する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】日本国特許第３８６５７６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記状況に鑑みてなされたもので、従来のように特殊な真贋判定装置を用いることなく、かつ偽造防止媒体の設置状況に依存することなく、汎用的なデジタルカメラのような簡易な画像撮像装置により、真贋判定（本物か贋物かの識別）に用いる撮像画像を、適切な観察角度及び観察位置において容易に撮像し、偽造防止媒体の真贋判定を行うことが可能な識別装置、識別方法、識別プログラム、及び識別プログラムを含むコンピュータ可読媒体を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１態様は、偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を行う識別装置であって、観察角度が変化すると観察される光のパターンが変化する前記偽造防止媒体を前記観察角度で観察した際の前記偽造防止媒体の形状を示す観察対象形状画像を、画像撮像装置の撮像対象の画像である表示画像データを表示画面に表示する観察対象形状枠表示部と、前記観察対象形状画像と前記表示画面における撮像対象の偽造防止媒体の外形形状との形状類似度を算出する形状類似度算出部と、前記形状類似度が予め設定された形状閾値以上であるか否かにより、前記画像撮像装置の観察角度及び観察位置が正しいか否かの撮像判定を行う撮像判定部と、を備える。【００１０】
本発明の第２態様は、上記第１態様の識別装置において、前記偽造防止媒体を撮像する観察角度及び観察位置を示す、適切な観察角度及び観察位置から観察された前記偽造防止媒体の形状を示す前記観察対象形状画像を生成する観察対象形状画像生成部をさらに備える。【００１１】
本発明の第３態様は、上記第１または第２態様の識別装置において、前記偽造防止媒体が撮像された撮像画像データと、前記偽造防止媒体の正しいパターンである正解画像データを比較し、前記撮像画像データと前記正解画像データとの類似度を求める類似度算出部と、前記類似度が予め設定された閾値を超えるか否かにより、前記偽造防止媒体が正しいか否かの真贋判定を行う真贋判定部と、をさらに備える。【００１２】
本発明の第４態様は、上記第３態様の識別装置において、前記真贋判定部が、異なる複数の観察対象形状画像に対応して撮像された撮像画像データの各々と、前記撮像画像データの前記観察対象形状画像に対応する前記正解画像データそれぞれを比較し、前記撮像画像データと前記正解画像データとのそれぞれの類似度が前記閾値を超えているか否かにより真贋判定を行う。【００１３】
本発明の第５態様は、上記第３または第４態様の識別装置において、撮像した撮像画像データと、複数の異なる種類の前記偽造防止媒体の前記正解画像データより解像度が低い候補画像データと比較し、最も類似度の高い候補画像データを抽出する候補画像データ抽出部をさらに有し、前記類似度算出部が、前記候補画像データ抽出部が抽出した候補画像データの類似度を算出する。【００１４】
本発明の第６態様は、上記第１から第５態様のいずれか１態様の識別装置において、前記観察対象形状画像に対応した前記偽造防止媒体の撮像方向を通知する通知機能を備える。【００１５】
本発明の第７態様は、偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を行う識別方法であって、観察対象形状枠表示部が、観察角度が変化すると観察される光のパターンが変化する前記偽造防止媒体を前記観察角度で観察した際の前記偽造防止媒体の形状を示す観察対象形状画像を、画像撮像装置の撮像対象の画像である表示画像データを表示画面に表示し、形状類似度算出部が、前記観察対象形状画像と前記表示画面における撮像対象の偽造防止媒体の外形形状との形状類似度を算出し、撮像判定部が、前記形状類似度が予め設定された形状閾値以上であるか否かにより、前記画像撮像装置の観察角度及び観察位置が正しいか否かの撮像判定を行う。【００１６】
本発明の第８態様は、識別プログラムであって、観察角度が変化すると観察される光のパターンが変化する偽造防止媒体を前記観察角度で観察した際の前記偽造防止媒体の形状を示す観察対象形状画像を、画像撮像装置の撮像対象の画像である表示画像データを表示画面に表示し、前記観察対象形状画像と前記表示画面における撮像対象の偽造防止媒体の外形形状との形状類似度を算出し、前記形状類似度が予め設定された形状閾値以上であるか否かにより、前記画像撮像装置の観察角度及び観察位置が正しいか否かの撮像判定を行う、前記偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定方法を実行するようにコンピュータを動作させる。【００１７】
本発明の第９態様は、コンピュータ可読媒体であって、観察角度が変化すると観察される光のパターンが変化する偽造防止媒体を前記観察角度で観察した際の前記偽造防止媒体の形状を示す観察対象形状画像を、画像撮像装置の撮像対象の画像である表示画像データを表示画面に表示し、前記観察対象形状画像と前記表示画面における撮像対象の偽造防止媒体の外形形状との形状類似度を算出し、前記形状類似度が予め設定された形状閾値を未満であるか否かにより、前記画像撮像装置の観察角度及び観察位置が正しいか否かの撮像判定を行う、前記偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定方法を実行するようにコンピュータを動作させる、識別プログラムを含む。
【発明の効果】
【００１８】
上記本発明に係る態様によれば、従来のように特殊な真贋判定装置を用いることなく、かつ偽造防止媒体の設置状況に依存することなく、汎用的なデジタルカメラのような簡易な画像撮像装置により、真贋判定（本物か贋物かの識別）に用いる撮像画像を、適切な観察角度及び観察位置において容易に撮像し、偽造防止媒体の真贋判定を行うことが可能な識別装置、識別方法、識別プログラム、及び識別プログラムを含むコンピュータ可読媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施形態による識別装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】偽造防止媒体に対する撮像部１０１の観察角度を説明する図である。
【図３】第１の実施形態による偽造防止媒体を概略的に示す平面図である。
【図４】図３に示す偽造防止媒体のＺ−Ｚ線に沿った断面を模式的に示す断面図である。
【図５】第１の実施形態による偽造防止媒体の第１の凹凸構造部の例を示す斜視図である。
【図６】第１の実施形態による偽造防止媒体の第２の凹凸構造部の例を示す斜視図である。
【図７】第２の凹凸構造部が回折光を射出する様子を概略的に示す図である。
【図８】表示部１１に表示された観察対象形状枠を示す概念図である。
【図９Ａ】図８で説明した観察対象形状枠１００と偽造防止媒体４００のスルー画像５００との位置合わせを説明する上面図である。
【図９Ｂ】図８で説明した観察対象形状枠１００と偽造防止媒体４００のスルー画像５００との位置合わせを説明する側面図である。
【図１０Ａ】図８で説明した観察対象形状枠１００と偽造防止媒体４００のスルー画像５００との位置合わせを説明する上面図である。
【図１０Ｂ】図８で説明した観察対象形状枠１００と偽造防止媒体４００のスルー画像５００との位置合わせを説明する側面図である。
【図１１Ａ】図８で説明した観察対象形状枠１００と偽造防止媒体４００のスルー画像５００との位置合わせを説明する上面図である。
【図１１Ｂ】図８で説明した観察対象形状枠１００と偽造防止媒体４００のスルー画像５００との位置合わせを説明する側面図である。
【図１２Ａ】画像データ記憶部１１３に記憶されている撮像画像データテーブル及び真贋判定用撮像画像データテーブルの構成例を示す図である。
【図１２Ｂ】画像データ記憶部１１３に記憶されている撮像画像データテーブル及び真贋判定用撮像画像データテーブルの構成例を示す図である。
【図１３】本実施形態の識別装置における偽造防止媒体を用いた真贋判定対象に対する真贋判定の処理の動作例を示すフローチャートである
【図１４】本実施形態の識別装置における偽造防止媒体を用いた真贋判定対象に対する真贋判定の処理の動作例を示すフローチャートである。
【図１５】第２の実施形態の識別装置における偽造防止媒体を用いた真贋判定対象に対する真贋判定の処理の動作例を示すフローチャートである。
【図１６】本実施形態の識別装置における偽造防止媒体を用いた真贋判定対象に対する真贋判定の処理の動作例を示すフローチャートである。
【図１７】第３の実施形態による識別装置の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
第１の実施形態
以下、本発明の第１の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、第１の実施形態による識別システム（真贋判定装置、または識別装置）の構成例を示すブロック図である。図１において、真贋判定装置１は、撮像部１０１、撮像制御部１０２、露光制御部１０３、照明部１０４、観察対象形状画像生成部１０５、観察対象形状画像表示部１０６、形状類似度算出部１０７、撮像判定部１０８、正解画像生成部１０９、類似度算出部１１０、真贋判定部１１１、表示部１１２及び画像データ記憶部１１３の各々を備えている。本実施形態の識別システムは、撮像部１０１と照明部１０４とが一体化されており、再帰反射をする偽造防止媒体の真贋判定の処理に対応した構成を有する。
【００２１】
撮像部１０１は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）あるいはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などのイメージセンサを用いたカメラなどであり、対象物を撮像した画像を撮像画像データとして、画像データ記憶部１１３に対して書き込んで記憶させる。
撮像制御部１０２は、入射された光に対して偽造防止媒体から出射される光のパターン（光の色（波長）あるいは文字や絵などの画像）を撮像した画像である撮像画像データを撮像部１０１が撮像する際、焦点深度、撮像素子の感度（ＩＳＯ（International Organization for Standardization）感度）などの撮像部１０１の撮像条件を制御する。
【００２２】
露光制御部１０３は、露光の撮像の条件として、シャッタースピード、絞り値、照明光の有無、照明光の強度などの撮像部１０１の撮像条件を制御する。また、露光制御部１０３は、真贋判定装置１の撮像する偽造防止媒体の周囲の明るさに対応し、撮像時において必要に応じて照明部１０４に対して撮像用の光（照明光）を出射させる発光指示を出力する。
照明部１０４は、通常の撮像対象に光を連続して照射する照明だけではなく、撮像対象に対して短時間に光を照射するフラッシュあるいはストロボ（登録商標）などと呼ばれる発光装置であっても良い。この照明部１０４は、露光制御部１０３からの発光指示に対応し、撮像する対象物に対して所定の強度の光を照射する。撮像制御部１０２は、撮像タイミングを示す制御信号を露光制御部１０３に対して供給する。これにより、露光制御部１０３は、撮像制御部１０２から供給される撮像タイミングを示す制御信号に対応させ、上述したように、照明部１０４に対して偽造防止媒体に照射する照明光を出射させる発光指示を出力する。
【００２３】
観察対象形状画像生成部１０５は、判定する対象である偽造防止媒体を撮像する観察角度及び観察位置を示す、適切な観察角度及び観察位置から観察される偽造防止媒体の外形形状を示す観察対象形状枠（すなわち、観察対象形状画像）を生成する。観察対象形状画像生成部１０５は、偽造防止媒体を撮像する際、偽造防止媒体の出射するパターンを適切に撮像できるように、撮像対象の存在する３次元空間において撮像部１０１による撮像を行う位置である観察位置（座標値）及び撮像部１０１の観察角度（撮像方向）の各々に対応させ、偽造防止媒体の外形形状である観察対象形状枠の画像を座標変換式を用いて求める。
観察対象形状画像生成部１０５は、生成した観察対象形状枠を、観察対象形状枠を識別する観察対象形状枠識別情報に対応付けて、観察対象形状枠テーブルに対して書き込んで記憶させる。
【００２４】
ここで用いられる座標変換式は、真贋判定対象に設けられた偽造防止媒体に対する真贋判定処理を行う前処理（真贋判定処理を行う準備）として、事前に複数枚の撮像画像データ（後述するキャリブレーションボードを撮像した撮像画像データ）から３次元空間を再生した際、複数の撮像画像データの２次元座標における画素の位置と３次元空間における座標位置とを対応付ける際に生成される式である。予め生成された座標変換式は、画像データ記憶部１１３に対して、予め真贋判定対象あるいは真贋判定対象毎に書き込んで記憶されている。
また、上記観察対象形状枠テーブルは、画像データ記憶部１１３に書き込まれており、観察対象形状枠識別情報に対応し、観察対象形状枠識別情報と、観察対象形状枠識別情報の指す観察対象形状枠を生成した際の観察角度及び観察位置の情報とが組として書き込まれている。
【００２５】
本実施形態においては、事前に撮像部１０１に対してカメラキャリブレーション(カメラ較正)が行われていることが必要である。カメラキャリブレーションとは、予め三次元形状が既知なキャリブレーションボードを撮像領域内で一回あるいは複数回撮像し、撮像された一枚あるいは複数の撮像画像データを用いて三次元空間の三次元座標系における座標点と、撮像画像データの２次元座標系における座標点（二次元ピクセル）の複数の座標点の対応を取る。これにより、撮像部１０１とキャリブレーションボードとの相対位置関係(以下、外部パラメータ)を示す上記座標変換式と、撮像部１０１の光学中心や各画素（２次元ピクセル）における光線入射方向ベクトル、レンズ歪みなど(以下、撮像部１０１の内部パラメータ)を推定する。
【００２６】
すなわち、本実施形態においては、観察対象形状画像生成部１０５が観察対象形状枠の観察角度を推定するため、予め撮像部１０１で撮像した複数の異なる視点方向からキャリブレーションボードを撮像した２次元画像から、すなわち多視点の撮像画像データからグローバル座標系（３次元座標系）を再構成する。同一ピクセルにおける再構成した３次元座標系における座標点と、撮像部１０１が撮像した撮像画像データの２次元座標系における座標点との対応関係を示す座標変換式は、カメラキャリブレーション時に求めておく。
【００２７】
上述したように、本実施形態の観察角度の推定において、事前に撮像部１０１に対してカメラキャリブレーション(カメラ較正)が行われており、識別システムにおける偽造防止媒体の真贋判別処理の実行時に撮像部１０１の内部パラメータが既知であり、かつ真贋判定対象及び偽造防止媒体の三次元形状が既知である。これにより、偽造防止媒体の撮像画像データを複数の異なる位置から撮像し、上記座標変換式によって三次元座標系における座標点と撮像画像データの二次元座標系のピクセルとの複数の対応点情報を得る。複数の対応点座標から撮像部１０１と偽造防止媒体との相対位置関係を推定できる。同様に、偽造防止媒体を一回のみ撮像する場合も、一枚の撮像画像データにおいて、上記座標変換式によって三次元座標系における座標点と二次元座標系のピクセルとの複数の対応点情報を得る。複数の対応点座標から撮像部１０１と偽造防止媒体との相対位置関係を推定できる。すなわち、偽造防止媒体を撮像した際における撮像部１０１の観察位置及び観察角度（撮像方向）が推定できる。
【００２８】
本実施形態において、例えばカメラキャリブレーションとしては、良く知られている手法の一つである、Z.Zhangによる解析手法(Z.Zhang, "A flexible new technique for camera calibration", IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, Vol.22, No.11, pages 1330-1334, 2000)を適用して、撮像画像データを撮像した際の観察角度を推定することができる。ただし、上記Z.Zhangによる解析手法を適用して観察角度の推定を行う場合、識別システムに入力する撮像画像データは、カメラキャリブレーション時に固定された焦点と同様の焦点（望ましくは同一の焦点）で撮像された画像データである必要がある。
【００２９】
上述した外部パラメータは回転成分と並進成分とからなる３×４の行列であり、行列Ｐとする。また、上記内部パラメータは３×３の行列であり、行列Ａとする。偽造防止媒体４００（詳細は後述）上のある点の三次元座標をＸ，Ｙ，Ｚとし、撮像画像上に映った偽造防止媒体４００の二次元ピクセル座標をｘ，ｙとすると、以下に示す（１）式で示す関係式が成り立つ。
【００３０】
【数１】
2016147813.tif 000003
【００３１】
上記（１）式において、ｓはスケーリングパラメータであり、右辺を計算後の３×１行列目の成分と同じ数値となる。内部パラメータが既知であり、真贋判定に用いる光のパターンを観察する特定の観察角度及び観察位置による外部パラメータを計算してあれば、（１）式の行列Ａ及び行列Ｐが既知の値となり、偽造防止媒体４００上の点の３次元座標Ｘ，Ｙ，Ｚから、観察対象形状枠の画像上の点の２次元座標ｘ、ｙに変換することができる。偽造防止媒体４００上の点の３次元座標Ｘ，Ｙ，Ｚの座標系（以下、ワールド座標系とする）については、座標系の原点及び座標軸の方向は任意に設定して良い。
【００３２】
偽造防止媒体４００が平板である場合、一般的には偽造防止媒体４００の観察される上面上のいずれか一点を原点とし、撮像部１０１が撮像する撮像対象面をＸ軸及びＹ軸からなる２次元座標系にとり、この２次元座標系に直交する方向にＺ軸をとる。また、単位はカメラキャリブレーション時と同一でなければならない。例えばカメラキャリブレーション時にmm単位のワールド座標系で内部パラメータを求めた場合、観察対象形状枠の計算時のワールド座標系も、キャリブレーション時と同様にmm単位でなければ、観察対象形状枠の形状が特定の観察角度及び観察位置から観察される偽造防止媒体４００の形状と一致しなくなる。
【００３３】
外部パラメータの３×３の３次元回転行列をＲとし、３×１の３次元並進行列をｔとする。３次元回転行列Ｒにおける各成分を以下の（２）式に示す。
【００３４】
【数２】
2016147813.tif 000004
【００３５】
３次元並進行列をｔにおける各成分を以下の（３）式に示す。
【００３６】
【数３】
2016147813.tif 000005
【００３７】
また、外部パラメータＰの各成分を以下の（４）式に示す。
【００３８】
【数４】
2016147813.tif 000006
【００３９】
撮像部１０１のカメラレンズ中心を原点とし、レンズ正面方向をｚ軸、撮像画像上のｘ軸・ｙ軸とそれぞれ同じ方向をｘ軸・ｙ軸とした３次元座標系をカメラ座標系と呼ぶ。カメラ座標系の各座標の単位はワールド座標系と同一である。３次元回転行列Ｒ及び３次元並進行列ｔの各々は、カメラ座標系とワールド座標系との３次元相対位置関係によって決定される。３次元並進行列ｔは、カメラ座標系から見たワールド座標系の原点の３次元位置である。３次元回転行列Ｒは、カメラ座標系の座標軸をワールド座標系の座標軸に一致するよう回転する場合、カメラ座標系の座標軸に乗じる３次元回転行列である。
【００４０】
以上より、内部パラメータＡが既知の時、偽造防止媒体４００のワールド座標系を定義することにより、特定の観察角度及び観察位置から撮影する場合のワールド座標系と撮像装置のカメラ座標系の相対関係である外部パラメータＰを計算することができる。これにより、（１）式から偽造防止媒体４００の特定の点（座標点）が撮像画像上で観察対象形状枠のどの点（座標点）に当たるか計算することができ、観察対象形状枠の画像を計算することができる。
【００４１】
観察対象形状画像表示部１０６は、撮像部１０１が撮像データとして撮像するスルー画像（撮像部１０１の撮像対象の画像である表示画像データ）とともに、表示部１１２の表示画面に対して観察対象形状枠を表示する。
表示部１１２は、撮像した撮像データや真贋判定の結果を表示する表示パネルであり、例えば液晶表示パネルで構成されている。
【００４２】
図２は、偽造防止媒体に対する撮像部１０１の観察角度を説明する図である。図２において、偽造防止媒体４００は、例えば紙幣、株券、商品券などの金券、あるいはクレジットカードなどの有価証券類や、医薬品、食料品、高級ブランド品などの商品の偽造及び複製防止に用いられる。偽造防止媒体４００は、金券や有価証券類に対して直接に印刷あるいは転写され、また、商品（あるいは商品のパッケージ）に対して添付される封印シールあるいはタグに印刷あるいは転写されている。
【００４３】
図２においては、クレジットカード３００の表面に対して偽造防止媒体４００が設けられている。この偽造防止媒体４００は、本実施形態において、例えば、観察角度によって色やパターンが変化する回折格子またはホログラムなどがあり、また観察角度によって色や明るさが変化するＯＶＤ（Optically Variable Device）インキやパール顔料などを用いることができる（詳細は後述）。光源（照明ともいう）２００は、光の照射方向２００Ａと法線３５０とのなす角度である照射角度βにより、偽造防止媒体４００に対して、撮像用の光を照射する。撮像用の光が入射されると、偽造防止媒体は所定の光のパターンを出射する。観察角度α及び照射角度βの各々によって、照射光に対応して偽造防止媒体から出射される光のパターンが異なる。
【００４４】
ここで、偽造防止媒体４００について詳述する。
偽造防止媒体４００は、回折構造によって各種回折光を放つホログラムのようなものであっても良い。この場合、ホログラムは反射型、透過型、位相型、体積型など各種ホログラムを用いることができる。
以下では、特に凹凸構造を有するレリーフ型構造体の例を中心に詳述する。
【００４５】
図３及び図４に示されるようなレリーフ構造形成層３０２に形成されている第１の凹凸構造部３１０や第２の凹凸構造部３２０などの凹凸構造の形成方法としては、金属性のスタンパなどを用いて、放射線硬化成形や押し出し成形、熱プレス成形など種々の方法を用いることができる。
第１の凹凸構造部３１０は、凹部または凸部を含む溝状構造を有し、いわゆるレリーフ型回折格子構造、または、方向の揃った複数の直線状の凹部または凸部が各々形成された領域を有し、前記方向が互いに異なる複数の領域の組合せからなる指向性散乱構造などの凹凸構造を用いることができる。
【００４６】
一般に表示体に用いられる通常の回折格子の多くは、空間周波数を５００〜１６００本／ｍｍとしており、回折格子の空間周波数または向きなどによって、一定の方向から観察するユーザに対して、異なる色を表示することが可能である。
これに対し、指向性散乱構造は、図５に示すように特定のセグメントあるいはセル内で一定の配向方向３３２を取る複数の光散乱構造３３１を含んでいる。これら光散乱構造３３１は、各々が直線状であり、特定のセグメントあるいはセル内においては、ほぼ平行に配列されている。
【００４７】
但し、各光散乱構造３３１は完全に平行である必要はなく、上記指向性散乱構造３３０の領域が十分な異方性をもった散乱能を有している限り、一部の光散乱構造３３１の長手方向と他の一部の光散乱構造３３１の長手方向とが交差していても良い。
上記構造を取ることにより、配向方向３３２に垂直な斜め方向から光を照射して、指向性散乱構造３３０からなる領域を正面から観察すると、高い光散乱能に起因して、比較的明るく見える。
一方、光散乱軸３３３に垂直な斜め方向から光を照射して、指向性散乱構造３３０を含む領域を正面から観察すると、低い光散乱能に起因して、比較的暗く見えることとなる。
【００４８】
従って、このような光散乱構造３３１を含むセグメントまたはセルにおいて、各セグメントまたはセル毎に配向方向３３２を任意に設けることにより、比較的明るい部分と比較的暗い部分の組合せによるパターンが形成され、観察する位置あるいは光を照射する位置を変化させて観察することにより、明暗の逆転などが観察される。
上記第１の凹凸構造部３０１は、上記レリーフ型回折格子構造や指向性散乱構造などの構造を単独あるいは複合的に設けることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
【００４９】
また、第２の凹凸構造部３２０に採用可能な構造の一例を図６に斜視図として示している。
図６に示す第２の凹凸構造部３２０には、複数の凸部３２１が設けられている。ここでは、複数の凸部３２１のみにより第２の凹凸構造部３２０が形成されているが、これは一例にすぎず、本実施形態では、複数の凹部を用いて第２の凹凸構造部３２０を形成することができる。
本実施形態における第２の凹凸構造部３２０に設けられた単一の凹部または凸部の表面積は、単一の凹部または凸部をレリーフ構造形成層３０２表面へ配列するのに要する占有面積の１．５倍以上であることが好ましい。
【００５０】
単一の凹部または凸部の表面積が占有面積の１．５倍以上とすることにより、良好な低反射性、低散乱性を得ることができる。すなわち、第１の凹凸構造部と明らかに異なる色調となり、撮像部１０１によって撮像した際に認識しやすくなるためである。一方で、単一の凹部または凸部の表面積が占有面積の１．５倍より小さい場合には、反射率が高くなるため好ましくない。
また、レリーフ構造形成層３０２に形成される第２の凹凸構造部３２０における複数の凹部または凸部に用いられる形状としては、順テーパ形状であることが望ましい。
【００５１】
ここで、順テーパ形状とは、凹部または凸部の基材表面に対して平行な断面積が、凹部または凸部の基端から先端に行くに従い減少するように形成されている場合をいう。具体的には、円錐状、角錐状、楕円錐状、円柱状もしくは円筒状、角柱状もしくは角筒状、截頭円錐状、截頭角錐状、截頭楕円錐状、円柱もしくは円筒に円錐を接合した形状、角柱もしくは角筒に角錐を接合した形状、半球、半楕円体、弾丸型、及び、おわん型をした形状などを挙げることができる。
図６に示す様に、第２の凹凸構造部３２０において、隣接する凹部または凸部の中心間距離が一定である時、図７に示すように、第２の凹凸構造部３２０に光を照射すると、第２の凹凸構造部３２０は、入射光５０１の進行方向に対して、特定の方向に回折光を射出する。
【００５２】
一般的に回折光に関しては、以下の式で表すことができる。
ｄ（ｓｉｎα±ｓｉｎβ）＝ｎλ  …  （５）
（５）式において、ｄは凹部または凸部の中心間距離を表し、λは入射光及び回折光の波長を表している。また、αは入射光の入射角を、βは回折光の射出角を表しており、ｎは次数であり、最も代表的な回折光は、１次回折光であることから、ｎ＝１と考えることができる。
ここで、入射角αは、０次回折光すなわち正反射光の射出角と同じと考えることができ、また、α、βは、表示体に対する法線方向すなわち、図ＢのＺ軸から時計回りの方向を正方向とする。よって、（５）式は以下のように表される。
ｄ（ｓｉｎα−ｓｉｎβ）＝λ  …  （６）
従って、凹部または凸部の中心間距離ｄと、入射角すなわち０次回折光の射出角αを一定とした時、（６）式から明らかなように、１次回折光５０３の射出角βは、波長λに応じて変化する。従って、照明光が白色光である場合、凹凸構造部の観察角度を変化させると、撮像部１０１が撮像する色が変化する。
【００５３】
第２の凹凸構造部３２０は、それぞれの凹部または凸部の中心間距離が４００ｎｍ以下の順テーパ形状をしているため、法線方向からの撮像では殆ど黒色であるのに対し、特定の条件下すなわち白色光の入射角αが６０°〜９０°の環境下において、特定波長の光の１次回折光５０３の射出角｜β｜を入射角の近傍に設計することが可能となる。
例えば、入射角α＝６０°、ｄ＝３４０ｎｍとした場合に、λ＝６００ｎｍに対する射出角｜β｜はおよそ６４°となる。
【００５４】
これに対し、第１の凹凸構造部３１０は、いわゆる回折格子構造などであるため、入射角近傍に１次回折光の射出角を設定することは困難である。
【００５５】
そのため、真贋判定装置１による識別作業において、光源２００と撮像部１０１とが比較的近傍にあることによって、ある特定条件下における前記第２の凹凸構造部３２０の明確な色変化を捉えることが可能となる。
【００５６】
さらに、偽造防止媒体４００は、例えば、表面にナノメートル大の微細孔などや微細構造を設けることによって発生する表面プラズモン伝搬を活用する構成、または、凹凸構造の深さを制御することによって、入射光に対する反射光や透過光の色を制御する構造色を活用する構成を有していても良い。
また、偽造防止媒体４００は、例えば、微小球体または球状構造による再起反射特性を活用するような構成、微小領域の表面構造に勾配を形成し反射特性を持たせることで、特定方向にのみ入射光を反射/透過させる角度制御ミラーのような構成、または、凹版印刷によって設けられる凹凸形状を持った印刷物のような構成を有していても良い。
【００５７】
さらに、偽造防止媒体４００は、例えば、覗き見防止フィルムなどで活用されている高さを持った壁面を狭域に多数配置することで、視域を制限する構造を活用するような構成、面上に特定間隔で設けられた細線によって視域が制限されることによって面の奥に形成された画像が変化して見えるパララックスバリア方式を活用するような構成、または、レンチキュラーレンズまたはマイクロレンズアレイなどを用いることによって、レンズの奥に形成された画像が変化して見えることを活用するような構成を有していても良い。
また、偽造防止媒体４００は、例えば、雲母に金属酸化物が被覆されたパール顔料が印刷などによって設けられた構成を有していても良い。
【００５８】
偽造防止媒体４００は、例えば、屈折率の異なる透明材料や金属などの薄膜が複数層設けられることによって、干渉現象により入射光の反射角度や透過角度によって色が変化する多層薄膜を活用する構成、多層薄膜を破砕してフレーク状にして顔料として印刷などによって設けた構成、微小粒子に化学処理などによって薄膜を被覆することによって干渉現象を生じさせる粒子が印刷などによって設けられた構成、コレステリック液晶に代表されるような液晶材料をポリマーなどによって固定化させて活用するような構成を有していても良い。液晶材料については、面状に設けられた液晶材料を使用しても、破砕処理を加えて顔料化した後に印刷などによって設けられた液晶材料を使用しても良い。
【００５９】
また、偽造防止媒体４００は、例えば、酸化鉄、酸化クロム、コバルト、及びフェライトなどに代表される磁性体を磁力によって配向させ面状に設けることによって反射光や透過光に指向性を持たせた磁気配向材料を用いる構成、上記磁気配向材料をコアとして前述のように化学処理などを追加することによって多層膜を設けるような構成、及び、銀ナノ粒子または量子ドットに代表されるナノメートル大の粒子によって生じる光学効果を活用するような構成を有していても良い。
【００６０】
図２に戻り、法線３５０は、クレジットカード３００の表面３００Ａの面方向を示す法線である。観察角度αは、撮像部１０１の撮像方向１０１Ａと法線３５０とのなす角度である。ここで、例えば、観察対象形状画像生成部１０５は、法線３５０に平行な方向をｚ軸とし、クレジットカード３００の辺の各々がｘ軸及びｙ軸の各々と平行となるように、クレジットカードを３次元座標系において配置する。例えば、クレジットカード３００の各辺により形成される頂点のいずれかが、３次元座標系の原点Ｏと一致するように、３次元座標系において、クレジットカード３００をｘ軸及びｙ軸からなる２次元平面に配置する。このため、クレジットカード３００の厚さ方向がｚ軸に対して平行となる。このクレジットカード３００の３次元形状は、予め既知の情報として、すでに述べた座標変換の式とともに、予め画像データ記憶部１１３に書き込まれて記憶されている。
【００６１】
図８は、表示部１１２に表示された観察対象形状枠を示す概念図である。図８は、撮像データとして撮像されるスルー画像が表示された表示部１１２に対し、この表示部１１２の所定の位置に観察対象形状枠１００が観察対象形状画像表示部１０６により表示されている。この観察対象形状枠１００は、偽造防止媒体の外形形状を破線で示しているが、実線などの他の線分形状でもよく、偽造防止媒体の形状が射影（シルエット）された透明画像でもよく、また矩形（例えば四角形）形状であれば頂点の画像でも、適切な観察角度及び観察位置から観察される偽造防止媒体の外形形状（または全体の形状）を示す画像であればいずれを用いることもできる。図８においては、例えば、矩形上の偽造防止媒体の観察対象形状枠が表示部１１２に対して表示されている例である。
【００６２】
図９Ａ〜図１１Ｂの各々は、図８で説明した観察対象形状枠１００と偽造防止媒体４００のスルー画像５００との位置合わせを説明する図である。観察対象形状枠とは、偽造防止媒体の外形形状が判る画像であり、偽造防止媒体の外形形状の画像として直線で構成される枠の画像であることを示している。
図９Ａは、後述する図９Ｂにおける真贋判定装置１と偽造防止媒体４００との位置関係における観察対象形状枠１００と偽造防止媒体４００のスルー画像５００とを示す上面図である。図９Ｂは図９Ａの側面図であり、図９Ｂにおいては、撮像部１０１の撮像方向が偽造防止媒体４００の表面の法線と平行となっている。このため、偽造防止媒体４００の表面の法線に対して所定の角度に対応した形状となっている観察対象形状枠１００と、偽造防止媒体４００の表面の法線と平行となっている偽造防止媒体４００のスルー画像５００とは一致していない。
【００６３】
図１０Ａは、後述する図１０Ｂにおける真贋判定装置１と偽造防止媒体４００との位置関係における観察対象形状枠１００と偽造防止媒体４００のスルー画像５００とを示す上面図である。図１０Ｂは図１０Ａの側面図であり、図１０Ｂにおいては、撮像部１０１の撮像方向が偽造防止媒体４００の表面の法線と平行ではなく、偽造防止媒体４００の表面の法線と撮像方向とが角度を有しているが、観察する光のパターンを撮像する所定の角度とはなっていない。このため、偽造防止媒体４００の表面の法線に対して所定の角度に対応した形状となっている観察対象形状枠１００と、偽造防止媒体４００のスルー画像５００とは一致していない。
【００６４】
図１１Ａは、後述する図１１Ｂにおける真贋判定装置１と偽造防止媒体４００との位置関係における観察対象形状枠１００と偽造防止媒体４００のスルー画像５００とを示上面図である。図１１Ｂは図１１Ａの側面図であり、図１１Ｂにおいては、撮像部１０１の撮像方向が偽造防止媒体４００の表面の法線と光のパターンを観察する所定の角度となっている。このため、偽造防止媒体４００の表面の法線に対して所定の角度に対応した形状となっている観察対象形状枠１００と、偽造防止媒体４００のスルー画像５００とは一致している。
【００６５】
図１に戻り、形状類似度算出部１０７は、観察対象形状枠と上記表示画面における撮像対象の偽造防止媒体の外形形状との形状類似度を算出する。例えば、形状類似度算出部１０７は、観察対象形状枠と偽造防止媒体の外形形状との２次元座標上における対応する画素間の距離の平均二乗誤差を求め、平均二乗誤差を形状誤差とし、形状誤差の逆数を形状類似度とする。
撮像判定部１０８は、形状類似度算出部１０７が求めた形状類似度が、予め設定された形状閾値以上か否かにより、画像撮像装置の観察角度及び観察位置が正しいか否かの撮像判定を行う。そして、撮像判定部１０８は、形状類似度が予め設定された形状閾値以上の場合、撮像制御部１０２を介して、撮像部１０１に画像データの撮像を行わせる。
【００６６】
図１２Ａ及び図１２Ｂは、画像データ記憶部１１３に記憶されている撮像画像データテーブル及び真贋判定用撮像画像データテーブルの構成例を示す図である。図１２Ａは、撮像部１０１が撮像した撮像画像データが記憶される撮像画像データテーブルの構成例を示している。図１２Ａは、撮像画像データを識別する撮像画像識別情報と、撮像画像データを撮像した際に用いた観察対象形状枠を識別する観察対象形状枠識別情報と、撮像画像データが書き込まれているアドレスを示す撮像画像データアドレスとが組みとして、画像データ記憶部１１３において書き込まれて記憶されている。
【００６７】
図１２Ｂは、撮像部１０１が撮像した撮像画像データと比較する正解画像データの情報が記憶される真贋判定用撮像画像データテーブルの構成例を示している。図１２Ｂは、撮像画像データを識別する撮像画像識別情報と、この撮像画像識別情報が示す撮像画像データと比較する正解画像データが記憶されているアドレスを示す正解画像データアドレスと、撮像画像データ及び正解画像データの各々の類似度とが組みとして、画像データ記憶部１１３において書き込まれて記憶されている。
【００６８】
図１に戻り、正解画像生成部１０９は、観察対象形状枠に対応する撮像画像データとの比較に用いる正解画像データを生成する。この正解画像データは、撮像画像データと同一の観察角度から観察した画像データであり、偽造防止媒体４００の構造に対応してシミュレーションや予め偽造防止媒体４００を事前に撮像した撮像画像データから求められる。すでに説明したように、偽造防止媒体４００は、回折格子やホログラフィから形成された構成である場合、雲母に金属酸化物が被覆された顔料を含むＯＶＤインキやパール顔料から形成された構成である場合、屈折率の異なる層を繰り返して積層して形成された構成である場合、コレステリック液晶から形成された構成である場合がある。
【００６９】
このため、正解画像生成部１０９は、上記それぞれの場合に対応して、正解画像データの生成を行う。例えば、偽造防止媒体４００が回折格子を用いて形成された構成の場合、この回折格子の設計情報に基づき、観察対象形状枠１００に対応した偽造防止媒体４００の観察角度をパラメータとした正解画像生成関数を用いて、正解画像データをシミュレーションにより算出して生成する。正解画像生成部１０９は、比較する対象の撮像画像データの撮像画像識別情報に対応させ、真贋判定用撮像画像データテーブルから観察対象形状枠識別情報を読み出す。また、正解画像生成部１０９は、撮像対象形状識別情報により、観察対象形状枠テーブルから、撮像画像データの撮像に用いた観察対象形状枠に対応する観察角度及び観察位置を読み出す。
【００７０】
そして、正解画像生成部１０９は、生成した正解画像データを画像データ記憶部１１３に対して書き込んで記憶させ、この書き込んだ領域の先頭アドレスを正解画像データアドレスとする。正解画像生成部１０９は、比較する撮像画像データの撮像画像識別情報に対応させて、上記正解画像データアドレスを画像データ記憶部１１３の真贋判定用撮像画像データテーブルに書き込んで記憶させる。
【００７１】
また、ＯＶＤインキやパール顔料の場合、屈折率の異なる層を繰り返して積層した場合、コレステリック液晶からなる場合などの正解画像データの関数を用いた算出が不可能な対象に対しては、偽造防止媒体４００をあらゆる観察角度から撮像し、撮像された撮像画像データを正解画像データとして画像データ記憶部１１３においてデータベース化しておく。これにより、正解画像生成部１０９は、比較する撮像画像データの観察角度に対応させてデータベースから正解画像データを読み出し、比較する撮像画像データの撮像画像識別情報に対応させて、真贋判定用撮像画像データテーブルに書き込んで記憶させる構成としても良い。
【００７２】
類似度算出部１１０は、画像データ記憶部１１３における真贋判定用撮像画像データテーブルを参照し、順次、判定画像データ識別情報に対応した撮像画像データ識別情報及び正解画像データアドレスの各々を読み出す。そして、類似度算出部１１０は、この撮像画像データ識別情報に対応した撮像画像データアドレスを、画像データ記憶部１１３における撮像画像データテーブルから読み出す。これにより、類似度算出部１１０は、画像データ記憶部１１３から、撮像画像データアドレスに対応する撮像画像データと、正解画像データアドレスに対応する正解画像データとを読み出す。
【００７３】
そして、類似度算出部１１０は、読み出した正解画像データに対する撮像画像データの類似度をテンプレートマッチングにより算出する。ここで、類似度算出部１１０は、例えば、撮像画像データと正解画像データとの各々において対応する画素毎（カラー画像であればＲＧＢ（Red（赤）、Green (緑）、Blue（青 ）毎）の輝度値の平均二乗誤差を求めて、この平均二乗誤差を全ての画素（ピクセル）あるいは一部の対応する画素おいて加算し、この加算結果の逆数を類似度を示す数値として出力する。したがって、類似度の数値が大きいほど、撮像画像データと正解画像データとは類似している。ここで、一部の対応する画素としては、正解画像データにおいて他の画素に対して、観察角度によって大幅に異なる特徴的な光のパターンの部分が選択されて用いられる。
【００７４】
また、類似度算出部１１０は、撮像画像データ及び正解画像データのピクセルの全て、あるいは一部の対応するピクセルのＲＧＢの数値を適切な色空間に変換した後、色空間のユークリッド距離の二乗値を加算し、この加算結果の逆数を類似度を示す数値として出力する構成としても良い。この場合も平均二乗誤差を用いた場合と同様に、類似度の数値が大きいほど、撮像画像データと正解画像データとは類似している。
【００７５】
上述したように、類似度算出部１１０は、画像データ記憶部１１３における真贋判定用撮像画像データテーブルの判定画像データ識別情報に順次対応して、各撮像画像データと撮像画像データに対応する正解画像データとの類似度を求める。そして、類似度算出部１１０は、求めた類似度を、この類似度を求めた撮像画像データの撮像画像データ識別情報に対応させて、画像データ記憶部１１３における真贋判定用撮像画像データテーブルに対して書き込んで記憶させる。
【００７６】
また、撮像画像データを撮像した際における照明光の強度が正解画像データに対応していない場合、単純な画素の比較ができない。
このため、所定の画素間におけるＲＧＢの色味で評価、すなわち撮像画像データの所定の画素間におけるＲ／Ｇ（Ｒの階調度及びＧの階調度との比）と、撮像画像データの所定の画素間に対応する正解画像データの画素間におけるＲ／Ｇとの平均二乗誤差を算出して、照明光の強度の差を吸収させて、高い精度の類似度を示す数値を算出するように構成しても良い。所定の画素間とは、２点の画素ＰＡ及び画素ＰＢを組としておき、画素ＰＡのＲの階調度を画素ＰＢのＧの階調度で除算した比として、Ｒ／Ｇを求める。また、Ｒ／Ｇのみでなく、Ｂ／Ｇ（Ｂの階調度及びＧの階調度との比）を組合わせて用いても良い。ここで、所定の画素間とは、予めＲ／ＧやＢ／Ｇが大きくなる画素の組合せを設定させておく。
【００７７】
真贋判定部１１１は、画像データ記憶部１１３における真贋判定用撮像画像データテーブルの全ての判定画像データ識別情報に対応する類似度を読み出す。そして、真贋判定部１１１は、読み出した全ての判定画像データ識別情報に対応する類似度各々と、予め設定されている類似閾値と比較する。類似閾値は、任意の角度（後述する角度範囲内の角度）で撮像した撮像画像データと、撮像画像データの観察角度に対応して求めた正解画像データとの類似度を複数の異なる観察角度で算出し、同一観察角度毎において撮像画像データと正解画像データとの類似度を超える数値となるような実験値として予め求められて設定されている。観察角度毎に異なる類似閾値が求められており、真贋判定部１１１は、観察角度に対応した類似閾値を用いて、偽造防止媒体の真贋判定処理を行う。
【００７８】
また、真贋判定部１１１は、一枚から複数枚における撮像画像データの類似度を求め、一枚でも類似度が類似閾値未満であれば、その偽造防止媒体４００が付加されているクレジットカード３００（真贋判定対象）を偽である（贋物である）と判定する。一方、真贋判定部１１１は、一枚から複数枚における撮像画像データの類似度を求め、全ての類似度が類似閾値以上であれば、偽造防止媒体４００が付加されているクレジットカード３００（真贋判定対象）を真である（本物である）と判定する。
【００７９】
表示部１１２は、例えば液晶ディスプレイであり、自身の表示画面に対して画像を表示する。
画像データ記憶部１１３は、すでに説明した撮像画像データ、正解画像データ、撮像画像データテーブル、真贋判定用撮像画像データテーブル及び観察対象形状枠テーブルの各々が書き込まれて記憶されている。
【００８０】
また、撮像制御部１０２は、撮像時において、偽造防止媒体を撮像する際の観察角度が予め設定された角度範囲に入っているか否かの判定を行う。ここで、角度範囲とは、回折格子やホログラムにおいて、異なる観察角度によって、それぞれ異なる色あるいは光のパターンを観察することができる角度の範囲を示している。この角度範囲に観察角度が入っていない場合、対応する色あるいは光のパターンが撮像された正解画像データを高い精度で生成することができず、偽造防止媒体の真贋判定を精度良く行うことができない。
このとき、撮像制御部１０２は、撮像部１０１の撮像方向である観察角度を、観察対象形状画像生成部１０５に対して推定させる。そして、撮像制御部１０２は、観察対象形状画像生成部１０５が推定した観察角度が角度範囲に入っている場合に撮像処理における角度条件を満たし、一方、推定された観察角度が角度範囲に入っていない場合に撮像処理における角度条件を満たさないとする表示を表示部１１２の表示画面に表示し、ユーザに対して角度範囲の観察角度に調整することを促す。
【００８１】
また、撮像制御部１０２は、撮像する際の撮像部１０１が、正解画像データと比較可能な品質を有する撮像画像データを撮像する撮像条件を満足しているか否かの判定を行う。撮像条件として、撮像部１０１における焦点距離が、座標変換式を作成した際に用いられた焦点距離と同様か否かを検出する。そして、撮像制御部１０２は、現在設定されている焦点距離が座標変換式を作成した際に用いた焦点距離と同様の場合に撮像処理における撮像条件を満たし、一方、現在設定されている焦点距離が座標変換式を作成した際に用いた焦点距離と異なっている場合に撮像処理における撮像条件を満たさないとする表示を表示部１１２の表示画面に表示し、ユーザに対して焦点距離を調整することを促す。また、撮像条件における露光条件対して、照明の有無あるいは照明の強度を必要に応じて加える構成としても良い。
【００８２】
また、撮像制御部１０２は、撮像条件として、撮像部１０１における露光条件を設定する際、輝度ヒストグラムを生成する。撮像制御部１０２は、各画素の階調度の分布を示すものであり、撮像画像データにおける階調度の分布が高階調度側あるいは低階調度側に偏っていないか否かの判定において、生成した輝度ヒストグラムを用いている。例えば、輝度ヒストグラムにおける階調度の分布が低階調度側に偏っている場合、すなわち、階調度が「０」から「２５５」の２５６段階で表現されており、撮像画像データにおける階調度「０」近傍の画素が多い場合、撮像画像データに黒つぶれが発生して正解画像データとの比較が行えなくなる。一方、輝度ヒストグラムにおける階調度の分布が高階調度側に偏っている場合、すなわち撮像画像データにおける階調度「２５５」近傍の画素が多い場合、撮像画像データに白飛びが発生して正解画像データとの比較が行えなくなる。
【００８３】
このため、輝度ヒストグラムの分布が階調度が「０」から「２５５」の範囲の中央近傍に存在するように、露光条件を設定する必要がある。
撮像制御部１０２は、輝度ヒストグラムの階調度の分布に基づき、照明の調整が必要か否かの判定を行う。撮像制御部１０２は、黒つぶれが発生することが推定され、輝度ヒストグラムの分布を高階調度側にシフトさせる照明の調整が必要な場合、露光制御部１０３に対して照明部１０４の撮像時における偽造防止媒体４００の照明を所定の強度で行わせる（例えばフラッシュ光を撮像方向に照射させる）。また、撮像制御部１０２は、真贋判定装置１が露光制御部１０３及び照明部１０４を有していない場合、ユーザに対して必要な光強度の照明を偽造防止媒体４００に対して照射することを促す表示を表示部１１２の表示画面に表示する。
【００８４】
一方、撮像制御部１０２は、白飛びが発生することが推定され、輝度ヒストグラムの分布を低階調度側にシフトさせる照明の調整が必要な場合、露光制御部１０３に対して照明部１０４の撮像時における偽造防止媒体４００の照明を行わせないあるいは所定の強度で行わせる。また、撮像制御部１０２は、ユーザに対して必要な光強度の照明を偽造防止媒体４００に対して照射するため、現在の偽造防止媒体４００周囲の照明の強度を低下させることを促す表示を表示部１１２の表示画面に表示する。
【００８５】
上述の処理において、輝度ヒストグラムの分布状態と、分布状態に対応する露光条件や照明の強度などの制御条件とを記載した露光制御テーブルを作成し、画像データ記憶部１１３に対して予め書き込んでおく構成としても良い。この場合、撮像制御部１０２は、撮像する撮像画像データの輝度ヒストグラムのパターンに類似する輝度ヒストグラムを画像データ記憶部１１３における露光制御テーブルから検索し、撮像する撮像画像データの露光条件や照明の強度などの制御条件の情報を読み出し、この制御条件を上述したように表示部１１２の表示画面に表示する。
【００８６】
また、露光制御部１０３に対して照度センサを設け、この照度センサにより測定される照度により、露光条件や照明の照度を設定するようにしても良い。ここで、照度と、照度に対応する露光条件や照明の強度などの制御条件とを記載した露光制御テーブルを作成し、画像データ記憶部１１３に対して予め書き込んでおく構成としても良い。この場合、撮像制御部１０２は、撮像画像データを撮像する際の照度に対応させて、画像データ記憶部１１３における露光制御テーブルから検索し、撮像する撮像画像データの露光条件や照明の強度などの制御条件の情報を読み出し、この制御条件を上述したように表示部１１２の表示画面に表示する。
【００８７】
次に、図１３は、本実施形態の識別装置における偽造防止媒体を用いた真贋判定対象に対する真贋判定の処理の動作例を示すフローチャートである。以下、真贋判定のアプリケーションがユーザにより実行された後における識別装置の動作を説明する。
ステップＳ１：
撮像制御部１０２は、観察対象形状画像表示部１０６に対し、偽造防止媒体４００を撮像するための観察対象形状枠１００を、表示部１１２の表示画面に表示することを指示する。
これにより、観察対象形状画像表示部１０６は、画像データ記憶部１１３の観察対象形状枠テーブルから観察対象形状枠１００を読み出す。
【００８８】
ステップＳ２：
観察対象形状画像表示部１０６は、画像データ記憶部１１３の観察対象形状枠テーブルから読み出した観察対象形状枠１００を、表示部１１２の表示画面に表示する。
ここで、識別装置が複数の種類の偽造防止媒体４００の真贋判定に対応している場合、観察対象形状画像表示部１０６は、真贋判定が行える複数の種類の偽造防止媒体４００（すなわちカードの種類）の一覧表を表示部１１２の表示画面に表示し、ユーザにいずれかを選択するように促す構成としても良い。この場合、観察対象形状画像表示部１０６は、一覧表の各種類に対応付けられた観察対象形状枠識別情報により、ユーザが選択した種類の偽造防止媒体４００に対応する観察対象形状枠１００を表示部１１２の表示画面に表示する。この場合、複数の種類に対応した観察対象形状枠は、それぞれを識別する観察対象形状枠識別情報とともに、画像データ記憶部１１３に予め書き込まれて記憶されている。
【００８９】
ステップＳ３：
撮像制御部１０２は、撮像部１０１が撮像する偽造防止媒体４００の撮像画像を、観察対象形状枠１００が表示されている表示部１１２に対し、スルー画像５００として表示する。
【００９０】
ステップＳ４：
ユーザは、表示部１１２において、観察対象形状画像表示部１０６が表示する観察対象形状枠１００の画像の外周部（外周を示す線分の画像）と、撮像部１０１が撮像して表示される偽造防止媒体４００のスルー画像５００の外周部との位置合わせを、図４から図６で説明したように行う。
また、偽造防止媒体４００の外周が四角形の形状であり、観察対象形状枠１００が４角形の各頂点（４頂点）の画像である場合、ユーザは、観察対象形状枠１００の各頂点と、偽造防止媒体４００のスルー画像５００の各頂点とを重ならせるように、撮像部１０１の撮像方向及び位置の調整を行う。
【００９１】
ステップＳ５：
次に、形状類似度算出部１０７は、観察対象形状枠１００の画像の外周部と、偽造防止媒体４００のスルー画像５００の外周部とにおいて、対応する画素（座標点）の距離の平均二乗誤差を求め、この平均二乗誤差を形状誤差とし、この形状誤差の逆数を形状類似度として、撮像判定部１０８に対して出力する。
【００９２】
ステップＳ６：
そして、撮像判定部１０８は、形状類似度が予め設定されている形状閾値以上か否かの判定を行う。このとき、撮像判定部１０８は、形状類似度が形状閾値以上である場合、処理をステップＳ７へ進める。一方、撮像判定部１０８は、形状類似度が形状閾値未満である場合、処理をステップＳ４へ進める。
【００９３】
ステップＳ７：
撮像判定部１０８は、形状類似度が形状閾値以上と判定すると、撮像制御部１０２に対して撮像を行う指示を出力する。
これにより、撮像制御部１０２は、撮像部１０１が撮像している撮像対象の撮像画像データを入力し、画像データ記憶部１１３に対して書き込んで記憶させる。また、撮像制御部１０２は、撮像画像データを書き込んだアドレスを示す撮像画像データアドレスと、この撮像画像データに対応する観察対象形状枠の観察対象形状枠識別情報とを、撮像画像データに付与した撮像画像データ識別情報とともに、画像データ記憶部１１３の撮像画像データテーブルに対して書き込んで記憶させる。
【００９４】
ステップＳ８：
真贋判定部１１１は、撮像画像データと正解画像データとの類似度を基に、撮像画像データの真贋判定を行う（詳細は後述）。
【００９５】
ステップＳ９：
真贋判定部１１１は、撮像画像データに撮像された偽造防止媒体の真贋判定の結果を、表示部１１２に表示する。
【００９６】
次に、図１４は、本実施形態の識別装置における偽造防止媒体を用いた真贋判定対象に対する真贋判定の処理の動作例を示すフローチャートである。図１４のフローチャートは、図８における真贋判定の処理の動作例を詳細に説明している。
ステップＳ１１：
正解画像生成部１０９は、真贋判定用撮像画像データテーブルを参照し、真贋判定対象の撮像画像データ識別情報の示す観察対象形状枠の観察角度及び観察位置の情報を、画像データ記憶部１１３の観察対象形状枠テーブルから読み出す。
そして、正解画像生成部１０９は、撮像に用いた観察対象形状枠に対応する観察角度及び観察位置の情報に基づき、この観察対象形状枠に対応する撮像画像データと比較する正解画像データを生成し、画像データ記憶部１１３に対して、生成した正解画像データを書き込んで記憶させる。また、正解画像生成部１０９は、正解画像データを書き込んだアドレスを示す正解画像データアドレスを撮像画像データ識別情報とともに、画像データ記憶部１１３の真贋判定用撮像画像データテーブルに対して書き込んで記憶させる。
【００９７】
ステップＳ１２：
次に、類似度算出部１１０は、画像データ記憶部１１３の撮像画像データテーブルから、真贋判定を行う撮像画像データの撮像画像データアドレスを読み出す。
また、類似度算出部１１０は、画像データ記憶部１１３の真贋判定用撮像画像データテーブルから、真贋判定を行う撮像画像データの撮像画像識別情報に対応する正解画像データアドレスを読み出す。
そして、類似度算出部１１０は、撮像画像データアドレス及び正解画像データアドレスの各々により、撮像画像データアドレス、正解画像データアドレスそれぞれを画像データ記憶部１１３から読み出す。
【００９８】
ステップＳ１３：
次に、類似度算出部１１０は、撮像画像データ及び正解画像データの各々の類似度を、例えば画素毎の輝度値の平均二乗誤差を全ての画素（あるいは予め設定した特徴点）において加算し、平均二乗誤差の逆数を類似度として算出する。
そして、類似度算出部１１０は、算出した類似度を、画像データ記憶部１１３の真贋判定用撮像画像データテーブルに対し、判定対象の撮像画像データを示す撮像画像データ識別情報に対応させ、書き込んで記憶させる。
【００９９】
ステップＳ１４：
真贋判定部１１１は、画像データ記憶部１１３から判定対象の撮像画像データに対応する類似閾値を読み出し、画像データ記憶部１１３の真贋判定用撮像画像データテーブルから判定対象の撮像画像データの類似度を読み出す。
そして、真贋判定部１１１は、読み出した類似度が類似閾値以上か否かの判定を行う。
このとき、真贋判定部１１１は、類似度が類似閾値以上である場合、処理をステップＳ１５へ進める。一方、真贋判定部１１１は、類似度が類似閾値未満である場合、処理をステップＳ１６へ進める。
【０１００】
ステップＳ１５：
真贋判定部１１１は、判定対象の偽造防止媒体が真（正品）であることを示す表示画像を生成する。
【０１０１】
ステップＳ１６：
真贋判定部１１１は、判定対象の偽造防止媒体が贋（偽造品・複製、すなわち不正品）であることを示す表示画像を生成する。
【０１０２】
上述した構成により、本実施形態によれば、観察対象形状枠に合うように偽造防止媒体のスルー画像５００が重なるように、撮像部１０１の撮像方向及び位置を調整し、所定の合致と判定される重なり具合にて、偽造防止媒体を撮像することができるため、偽造防止媒体を撮像した撮像画像データと、撮像画像データの観察角度における真の偽造防止媒体の画像である正解画像データとを比較し、偽造防止媒体が真あるいは贋のいずれであるかの判定を容易に行うことができ、従来のように特殊な真贋判定装置を用いず、かつ偽造防止媒体の設置状況に依存することなく、汎用的なデジタルカメラのような簡易な画像撮像装置による偽造防止媒体の真贋判定を行うことが可能となり、偽造防止媒体の真贋判定（本物か贋物かの識別）を容易に行うことが可能となる。
【０１０３】
また、図２に示すように、クレジットカード３００の偽造防止媒体４００が搭載されている面に、マーク６００の矢印のように、いずれの方向から撮像するかを指示する情報を付加しても良い。これにより、偽造防止媒体４００が四角形及び円形状の場合、いずれの辺方向から光のパターンを撮像するかが容易に判るため、偽造防止媒体の撮像処理がより行いやすくなる。また、クレジットカード３００の表面ではなく、偽造防止媒体４００のユーザが観察できる上面に上記マーク６００を付加しても良い。また、撮像制御部１０２に撮像画像データにおけるマーク６００画像の検出機能を持たせ、撮像方向が大きく異なっている場合には、撮像する辺を変えることを促す表示により、ユーザに撮像方向が異なっていることを通知するように構成しても良い。
【０１０４】
また、撮像した撮像画像データと、複数の異なる種類の偽造防止媒体の正解画像データより解像度が低い候補画像データと比較し、最も類似度の高い候補画像データを抽出する候補画像データ抽出部（不図示）を設ける構成としても良い。
そして、類似度算出部１１０は、上記候補画像データ抽出部が抽出した候補画像データに対応する種類の偽造防止媒体の正解画像データと比較して、類似度の算出を行う。真贋判定部１１１は、すでに説明したように、類似度算出部１１０が算出した類似度により、真贋判定を行う。上記構成により、ユーザがいずれの種類の偽造防止媒体の真贋判定を行うかを選択する必要がなくなり、より容易に真贋判定対象の真贋判定の処理が行える。
【０１０５】
第２の実施形態
以下、本発明の第２の実施形態について、図面を参照して説明する。
第２の実施形態における識別システム（真贋判定装置、または識別装置）は、第１の実施形態における図１の識別システムと同様である。第１の実施形態が真贋判定に用いることが可能な撮像画像データが１枚でも真贋判定処理を行ったが、第２の実施形態においては、真贋判定に用いることが可能な撮像画像データが予め設定された枚数により真贋判定処理を行う。ここで、設定された枚数の撮像画像データの各々は、それぞれ異なる観察角度及び観察位置により撮像されている必要がある。
【０１０６】
図１５は、第２の実施形態の識別システムにおける偽造防止媒体を用いた真贋判定対象に対する真贋判定の処理の動作例を示すフローチャートである。
ステップＳ２１からステップＳ２７までとステップＳ２９以降については、第１の実施形態における図１３のフローチャートの動作と同様である。以下、第１の実施形態と異なる動作のみの説明を行う。
【０１０７】
また、識別システムが複数の種類の偽造防止媒体４００の真贋判定に対応している場合、観察対象形状画像表示部１０６は、以下のフローチャートの処理が行われる前に、真贋判定が行える複数の種類の偽造防止媒体４００（すなわちカードの種類）の一覧表を表示部１１２の表示画面に表示し、ユーザにいずれかを選択するように促す構成としても良い。この場合、観察対象形状画像表示部１０６は、一覧表の各種類に対応付けられた観察対象形状枠識別情報により、ユーザが選択した種類の偽造防止媒体４００に対応する観察対象形状枠１００を表示部１１２の表示画面に表示する。この場合、複数の種類に対応した観察対象形状枠は、それぞれを識別する観察対象形状枠識別情報とともに、画像データ記憶部１１３に予め書き込まれて記憶されている。複数の種類に対応している場合、撮像画像データテーブル、観察対象形状枠テーブル及び真贋判定用撮像画像データテーブルの各々はカードの種類別に作成される。
【０１０８】
ステップＳ２１：
撮像制御部１０２は、観察対象形状画像表示部１０６に対し、偽造防止媒体４００の撮像に用いる観察対象形状枠１００を、観察対象形状枠テーブルの順番に表示部１１２の表示画面に表示することを指示する。
これにより、観察対象形状画像表示部１０６は、画像データ記憶部１１３の観察対象形状枠テーブルから、例えば上から順番に観察対象形状枠１００を読み出す。
【０１０９】
ステップＳ２２：
観察対象形状画像表示部１０６は、画像データ記憶部１１３の観察対象形状枠テーブルから読み出した観察対象形状枠１００を、表示部１１２の表示画面に表示する。
【０１１０】
ステップＳ２３：
撮像制御部１０２は、撮像部１０１が撮像する偽造防止媒体４００の撮像画像を、観察対象形状枠１００が表示されている表示部１１２に対し、スルー画像５００として表示する。
【０１１１】
ここで、ステップＳ２４、ステップＳ２５、ステップＳ２６及びステップＳ２７の各々は、図１３のステップＳ４、ステップＳ５、ステップＳ６、ステップＳ７のそれぞれと同様のため、処理の説明を省略する。
【０１１２】
ステップＳ２８：
次に、観察対象形状画像表示部１０６は、全ての種類のパターンの撮像が終了したか否か、すなわち観察対象形状枠テーブルの観察対象形状枠の表示が終了したか否かの判定を行う。観察対象形状画像表示部１０６は、観察対象形状テーブルの全ての観察対象形状枠の画像を表示した場合、処理をステップＳ２９へ進める。一方、観察対象形状画像表示部１０６は、観察対象形状テーブルの全ての観察対象形状枠の画像を表示していない場合、処理をステップＳ２１へ進める。
【０１１３】
ステップＳ２９：
真贋判定部１１１は、複数の観察対象形状枠に基づいて撮像した撮像画像データの各々と、この撮像画像データのそれぞれ正解画像データとの類似度を基に、撮像画像データの真贋判定を行う（詳細は後述）。
【０１１４】
ステップＳ３０：
真贋判定部１１１は、撮像画像データに撮像された偽造防止媒体の真贋判定の結果を、表示部１１２に表示する。
【０１１５】
次に、図１６は、本実施形態の識別システムにおける偽造防止媒体を用いた真贋判定対象に対する真贋判定の処理の動作例を示すフローチャートである。図１６のフローチャートは、図１５における真贋判定の処理の動作例を詳細を説明している。
ステップＳ３１：
正解画像生成部１０９は、画像データ記憶部１１３の撮像画像データテーブルを参照し、真贋判定対象の撮像画像データ識別情報の示す観察対象形状枠識別情報を、例えば上から順番に読み出す。そして、正解画像生成部１０９は、この読み出した観察対象形状枠識別情報により、この観察対象形状枠識別情報が示す観察対象形状枠の観察角度及び観察位置の情報を、画像データ記憶部１１３の観察対象形状枠テーブルから読み出す。
【０１１６】
そして、正解画像生成部１０９は、読み出した観察角度及び観察位置の情報に基づき、この観察対象形状枠に対応する撮像画像データと比較する正解画像データを生成し、画像データ記憶部１１３に対して、生成した正解画像データを書き込んで記憶させる。また、正解画像生成部１０９は、正解画像データを書き込んだアドレスを示す正解画像データアドレスを撮像画像データ識別情報とともに、画像データ記憶部１１３の真贋判定用撮像画像データテーブルに対して書き込んで記憶させる。
【０１１７】
ステップＳ３２：
次に、類似度算出部１１０は、画像データ記憶部１１３の撮像画像データテーブルから、真贋判定を行う撮像画像データの撮像画像データアドレスを、上から順番に読み出す。
また、類似度算出部１１０は、画像データ記憶部１１３の真贋判定用撮像画像データテーブルから、真贋判定を行う撮像画像データ（上記撮像画像データアドレスを読み出した撮像画像データ）の撮像画像識別情報に対応する正解画像データアドレスを読み出す。
そして、類似度算出部１１０は、撮像画像データアドレス及び正解画像データアドレスの各々により、撮像画像データアドレス、正解画像データアドレスそれぞれを画像データ記憶部１１３から読み出す。
【０１１８】
ステップＳ３３：
次に、類似度算出部１１０は、撮像画像データ及び正解画像データの各々の類似度を、例えば画素毎の輝度値の平均二乗誤差を全ての画素（あるいは予め設定した特徴点）において加算し、平均二乗誤差の逆数を類似度として算出する。
そして、類似度算出部１１０は、算出した類似度を、画像データ記憶部１１３の真贋判定用撮像画像データテーブルに対し、判定対象の撮像画像データを示す撮像画像データ識別情報に対応させ、書き込んで記憶させる。
【０１１９】
ステップＳ３４：
類似度算出部１１０は、撮像画像データテーブルにおける全ての撮像画像データに対する類似度の算出が終了したか否かの判定を行う。ここで、類似度算出部１１０が撮像画像データテーブルの上から順番に読み出した場合、最終行の撮像画像データを読み出したか否かにより、撮像画像データテーブルにおける全ての撮像画像データに対する類似度の算出が終了したか否かの判定を行う。
このとき、類似度算出部１１０は、撮像画像データテーブルにおける全ての撮像画像データに対する類似度の算出が終了した場合、処理をステップＳ３５へ進める。一方、類似度算出部１１０は、撮像画像データテーブルにおける全ての撮像画像データに対する類似度の算出が終了していない場合、処理をステップＳ３１へ進める。
【０１２０】
ステップＳ３５：
真贋判定部１１１は、画像データ記憶部１１３から判定対象の撮像画像データに対応する類似閾値を読み出し、画像データ記憶部１１３の真贋判定用撮像画像データテーブルから判定対象の全ての撮像画像データの類似度を読み出す。
そして、真贋判定部１１１は、読み出した全ての類似度が類似閾値以上か否かの判定を行う。このとき、真贋判定部１１１は、読み出した類似度の全てが類似閾値以上である場合、処理をステップＳ３６へ進める。一方、真贋判定部１１１は、読み出した類似度の１つ以上の類似度が類似閾値未満である場合、処理をステップＳ３７へ進める。
【０１２１】
ステップＳ３６：
真贋判定部１１１は、判定対象の偽造防止媒体が真（正品）であることを示す表示画像を生成する。
【０１２２】
ステップＳ３７：
真贋判定部１１１は、判定対象の偽造防止媒体が贋（偽造品・複製）であることを示す表示画像を生成する。
【０１２３】
上述した構成により、本実施形態によれば、観察対象形状枠に合うように偽造防止媒体のスルー画像５００が重なるように、撮像部１０１の撮像方向及び位置を調整し、所定の合致と判定される重なり具合にて、偽造防止媒体を撮像することができるため、偽造防止媒体を撮像した撮像画像データと、この撮像画像データの観察角度における真の偽造防止媒体の画像である正解画像データとを比較し、偽造防止媒体が真あるいは贋のいずれであるかの判定を容易に行うことができ、従来のように特殊な真贋判定装置を用いず、かつ偽造防止媒体の設置状況に依存することなく、汎用的なデジタルカメラのような簡易な画像撮像装置による偽造防止媒体の真贋判定を行うことが可能となり、偽造防止媒体の真贋判定（本物か贋物かの識別）を容易に行うことが可能となる。
【０１２４】
また、本実施形態においては、偽造防止媒体をそれぞれ異なる観察角度及び観察位置で撮像するため、それぞれの観察角度及び観察位置に対応した観察対象形状枠に合うように、偽造防止媒体のスルー画像５００が重なるように、撮像部１０１の撮像方向及び位置を調整し、所定の合致と判定される重なり具合にて、偽造防止媒体を複数の観察角度及び観察位置において撮像することができるため、偽造防止媒体の特性に合わせて、真贋判定に用いることが可能な撮像画像データの枚数である枚数閾値を設定しているため、各偽造防止媒体の真贋判定を高い精度で行うことが可能である。
【０１２５】
第３の実施形態
以下、本発明の第３の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１７は、第３の実施形態による識別システム（真贋判定装置、または識別装置）の構成例を示すブロック図である。図１７において、識別システムは、真贋判定装置１Ａ及び撮像装置２を備えている。真贋判定装置１Ａは、撮像制御部１０２、観察対象形状画像生成部１０５、観察対象形状画像表示部１０６、形状類似度算出部１０７、撮像判定部１０８、正解画像生成部１０９、類似度算出部１１０、真贋判定部１１１、表示部１１２及び画像データ記憶部１１３の各々を備えている。また、撮像装置２は、撮像部１０１、露光制御部１０３、照明部１０４の各々を備えている。図１７において、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付してある。
【０１２６】
本実施形態においては、識別システムが第１の実施形態における撮像及び露光の機能を撮像装置２として、真贋判定装置１Ａから分離した構成となっている。これにより、撮像装置として汎用のデジタルカメラあるいは携帯端末（携帯電話やスマートフォン含む）などを真贋判定用の撮像画像データの撮像に容易に用いることができる。
また、真贋判定装置１Ａはクラウド構成として、図示してはいないが、デジタルカメラあるいは携帯端末とインターネットなどの情報通信回線を用いて通信できるようにしても良い。そして、真贋判定装置１Ａは、すでに述べた第１の実施形態あるいは第２の実施形態と同様に、デジタルカメラあるいは携帯端末から送信される撮像画像データを用いて、偽造防止媒体の真贋判定の処理を行う構成としても良い。
【０１２７】
また、第１の実施形態から第３の実施形態においては、偽造防止媒体が設けられるのがクレジットカードなどの平面であるとして説明したが、バットやサッカーボールなどの３次元的な曲面上に付加され、この曲面に対応した形状となった偽造防止媒体に対しても上述した真贋判定処理を行うことができる。
【０１２８】
なお、本発明における図１の真贋判定装置１、図１７の真贋判定装置１Ａの機能を実現するプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより撮像画像データを用いた偽造防止媒体に対する真贋判定処理を行っても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器などのハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスクなどの記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネットなどのネットワークや電話回線などの通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【０１２９】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置などに格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されても良い。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネットなどのネットワーク（通信網）や電話回線などの通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【０１３０】
１，１Ａ…真贋判定装置
２…撮像装置
１０１…撮像部
１０２…撮像制御部
１０３…露光制御部
１０４…照明部
１０５…観察対象形状画像生成部
１０６…観察対象形状画像表示部
１０７…形状類似度算出部
１０８…撮像判定部
１０９…正解画像生成部
１１０…類似度算出部
１１１…真贋判定部
１１２…表示部
１１３…画像データ記憶部
１００…観察対象形状枠
２００…照明
３００…クレジットカード
３１０…第１の凹凸構造部
３２０…第２の凹凸構造部
３３０…指向性散乱構造
３３１…光散乱構造
３３３…光散乱軸
３５０…法線
４００…偽造防止媒体
５００…スルー画像
６００…マーク
【図１】
2016147813.tif 000007
【図２】
2016147813.tif 000008
【図３】
2016147813.tif 000009
【図４】
2016147813.tif 000010
【図５】
2016147813.tif 000011
【図６】
2016147813.tif 000012
【図７】
2016147813.tif 000013
【図８】
2016147813.tif 000014
【図９Ａ】
2016147813.tif 000015
【図９Ｂ】
2016147813.tif 000016
【図１０Ａ】
2016147813.tif 000017
【図１０Ｂ】
2016147813.tif 000018
【図１１Ａ】
2016147813.tif 000019
【図１１Ｂ】
2016147813.tif 000020
【図１２Ａ】
2016147813.tif 000021
【図１２Ｂ】
2016147813.tif 000022
【図１３】
2016147813.tif 000023
【図１４】
2016147813.tif 000024
【図１５】
2016147813.tif 000025
【図１６】
2016147813.tif 000026
【図１７】
2016147813.tif 000027
【国際調査報告】
2016147813.tif 000028
2016147813.tif 000029
2016147813.tif 000030