(57)【要約】【課題】真の物体に対する標本データと真偽判定に用いられる標本データとの相関をとったときの相関データに基づいた真偽判定の精度を高めることができる情報処理装置を提供すること。【解決手段】物体の表面の組成状態から変換された標本データを処理する情報処理装置１０において、真の物体に対する標本データと真偽判定に用いられる標本データとの相関による相関データを生成する相関データ生成部１２と、標本データに変換するときの直流成分を相関データから除去する直流成分除去部１３と、直流成分除去部１３によって除去されて得られた相関データから相関値の平均的な値を算出する平均値算出部１４と、相関データから相関値の最大値を抽出する最大値抽出部１５と、最大値抽出部１５によって抽出された最大値と平均値算出部１４によって算出された平均的な値との比に基づいて物体が真か偽か判定する判定部１６とを備えて構成する。【選択図】図１
2008083805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の表面の組成状態から変換された標本データを処理する情報処理装置において、
真の物体に対する標本データと真偽判定に用いられる標本データとの相関による相関データを生成する相関データ生成部と、
前記標本データに変換するときの直流成分を前記相関データから除去する直流成分除去部と、
前記直流成分除去部によって除去されて得られた相関データから相関値の平均的な値を算出する平均値算出部と、
前記相関データから前記相関値の最大値を抽出する最大値抽出部と、
前記最大値抽出部によって抽出された最大値と前記平均値算出部によって算出された平均的な値との比に基づいて物体が真か偽か判定する判定部とを備えたことを特徴とする情報処理装置。
【請求項２】
前記直流成分除去部は、前記相関値の平均値を前記直流成分とすることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記相関データは、前記真の物体に対する標本データと前記真偽判定に用いられる標本データとのシフト相関をとる際のシフト数に対応する相関値によって構成されることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記直流成分除去部は、前記相関値の最大値にある前記シフト数付近を除く各前記シフト数に対応する前記相関値の平均値を前記直流成分とすることを特徴とする請求項３に記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記最大値抽出部が抽出する最大値は、前記相関値の最大値にある前記シフト数付近を除く各前記シフト数に対応する前記相関値の平均値を、前記相関値の最大値から引いた値であることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記平均的な値は、平均自乗根であることを特徴とする請求項１から請求項５までの何れかに記載の情報処理装置。
【請求項７】
前記相関データ生成部は、前記真の物体に対する標本データ、前記真偽判定に用いられる標本データのどちらかをシフト対象とし、前記シフト対象となる標本データの標本を１つシフトするときには、前記シフト数を１つ加算すると共に、前記シフト対象となる標本データの端に設定されている標本を他の端に設定しながら各標本を１つシフトした状態で前記シフト相関をとることを特徴とする請求項３から請求項６までの何れかに記載の情報処理装置。
【請求項８】
前記物体に対して相対的に移動しながら該物体の表面にレーザ光を照射するレーザ光照射部と、
前記レーザ光照射部と共に該物体に対して相対的に移動しながら該物体の表面で前記レーザ光が散乱された散乱光を受光する受光部とを備え、
前記標本データが、前記受光部によって受光された散乱光の強度を表すことを特徴とする請求項１から請求項７までの何れかに記載の情報処理装置。
【請求項９】
前記物体が紙であり、
前記レーザ光照射部が、前記紙を組成する繊維の絡み具合に応じて前記標本データが変化する程度の波長のレーザ光を照射することを特徴とする請求項８に記載の情報処理装置。
【請求項１０】
前記レーザ光照射部が、レーザダイオードによって構成され、
前記受光部が、フォトダイオードによって構成されることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の情報処理装置。
【請求項１１】
前記物体が紙であり、
前記標本データが、前記紙を組成する繊維の絡み具合に応じた情報であることを特徴とする請求項１から請求項７までの何れかに記載の情報処理装置。
【請求項１２】
物体の表面の組成状態から変換された標本データを処理する情報処理方法において、
真の物体に対する標本データと真偽判定に用いられる標本データとの相関による相関データを生成する相関データ生成ステップと、
前記標本データに変換するときの直流成分を前記相関データから除去する直流成分除去ステップと、
前記直流成分除去ステップで除去されて得られた相関データから相関値の平均的な値を算出する平均値算出ステップと、
前記相関データ生成ステップで生成された相関データから前記相関値の最大値を抽出する最大値抽出ステップと、
前記最大値抽出ステップで抽出された最大値と前記平均値算出部によって算出された平均的な値との比に基づいて物体が真か偽か判定するステップとを備えたことを特徴とする情報処理方法。
【請求項１３】
物体の表面の組成状態から変換された標本データを処理する情報処理プログラムにおいて、
真の物体に対する標本データと真偽判定に用いられる標本データとの相関による相関データを生成する相関データ生成ステップと、
前記標本データに変換するときの直流成分を前記相関データから除去する直流成分除去ステップと、
前記直流成分除去ステップで除去されて得られた相関データから相関値の平均的な値を算出する平均値算出ステップと、
前記相関データ生成ステップで生成された相関データから前記相関値の最大値を抽出する最大値抽出ステップと、
前記最大値抽出ステップで抽出された最大値と前記平均値算出部によって算出された平均的な値との比に基づいて物体が真か偽か判定するステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とする情報処理プログラム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の情報処理プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、読み取り対象物の真偽を判定する情報処理装置、情報処理方法、情報処理プログラム、およびその記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙は、木材パルプを原料とした細かい繊維が絡み合って作られている。この繊維の組成状態はランダムであるため、全く同じ繊維の組成状態をもつ紙が存在する可能性は非常に低い。この紙がもつ繊維の組成状態は、人間の「指紋」のように全ての紙１枚１枚を識別するために用いることができる。このような紙がもつ繊維の組成状態を以下「紙紋」という。
【０００３】
紙紋を読み取る技術としては、スポット状のレーザ光を紙の表面に照射すると共に紙を４０ｍｍ掃引して、散乱する光を４つの近接するフォトダイオードで検出しながら紙紋を読み取ることによって、この紙が真の紙か否かを判定する真偽判定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この従来の真偽判定装置は、４つのフォトダイオードで検出して得られた光の強度を表す波形データを取り込むものであり、波形データで表現される波形は、その紙特有の散乱光の波形となる。
【０００４】
また、従来の真偽判定装置で取り込まれた同一の紙の波形データで表現される波形は、類似するので、それぞれの波形データ同士で相関をとると鋭いピーク（他の値と突出した値）が検出される。一方、従来の真偽判定装置で取り込まれた異なる紙の波形データで表現される波形は、類似しないため、それぞれの波形データで相関をとってもピークは検出されない。
【特許文献１】国際公開第２００５／０８８５３３号パンフレット
【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、従来の真偽判定装置では、波形データ同士の相関をとるために通常の相互相関で計算した場合、計算して得られた相関データに、紙紋をデータ変換するときに発生する直流成分のノイズや相互相関のとり方に不都合などがある状態で、真偽判定を行うと、真偽判定の精度が落ちてしまうという課題が残されていた。
【０００６】
そこで、本発明は、真の物体に対する標本データと真偽判定に用いられる標本データとの相関をとったときの相関データに基づいた真偽判定の精度を高めることができる情報処理装置、情報処理方法、情報処理プログラム、およびその記憶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】
本発明の情報処理装置は、物体の表面の組成状態から変換された標本データを処理する情報処理装置において、真の物体に対する標本データと真偽判定に用いられる標本データとの相関による相関データを生成する相関データ生成部と、前記標本データに変換するときの直流成分を前記相関データから除去する直流成分除去部と、前記直流成分除去部によって除去されて得られた相関データから相関値の平均的な値を算出する平均値算出部と、前記相関データから前記相関値の最大値を抽出する最大値抽出部と、前記最大値抽出部によって抽出された最大値と前記平均値算出部によって算出された平均的な値との比に基づいて物体が真か偽か判定する判定部とを備えた構成を有している。
この構成により、標本データに変換するときの直流成分を相関データから除去してから真偽判定を行うため、真の物体に対する標本データと真偽判定に用いられる標本データとの相関をとったときの相関データに基づいた真偽判定の精度を高めることができる。
【０００８】
また、本発明の情報処理装置は、前記直流成分除去部が前記相関値の平均値を前記直流成分とする構成を有している。
この構成により、相関値の平均値を直流成分とするため、相関データに基づいた真偽判定の精度を高めることができる。
【０００９】
また、本発明の情報処理装置は、前記相関データが、前記真の物体に対する標本データと前記真偽判定に用いられる標本データとのシフト相関をとる際のシフト数に対応する相関値によって構成される構成を有している。
この構成により、相関データは、真の物体に対する標本データと真偽判定に用いられる標本データとのシフト相関をとる際のシフト数に対応する相関値によって構成されるため、相関データに基づいた真偽判定の処理を容易に行うことができる。
【００１０】
また、本発明の情報処理装置は、前記直流成分除去部が、前記相関値の最大値にある前記シフト数付近を除く各前記シフト数に対応する前記相関値の平均値を前記直流成分とする構成を有している。
この構成により、相関値の最大値にある前記シフト数付近を除く各シフト数に対応する相関値の平均値を前記直流成分とするため、相関データに基づいた真偽判定の精度を高めることができる。
【００１１】
また、本発明の情報処理装置は、前記最大値抽出部が抽出する最大値が、前記相関値の最大値にある前記シフト数付近を除く各前記シフト数に対応する前記相関値の平均値を、前記相関値の最大値から引いた値である構成を有している。
この構成により、相関値の最大値にあるシフト数付近を除く各シフト数に対応する相関値の平均値を、相関値の最大値から引いた値を最大値とするため、相関データに基づいた真偽判定の精度を高めることができる。
【００１２】
また、本発明の情報処理装置は、前記平均的な値が、平均自乗根である構成を有している。
この構成により、相関値の平均的な値は、平均自乗根であるため、相関データに基づいた真偽判定の処理を容易に行うことができる。
【００１３】
また、本発明の情報処理装置は、前記相関データ生成部が、前記真の物体に対する標本データ、前記真偽判定に用いられる標本データのどちらかをシフト対象とし、前記シフト対象となる標本データの標本を１つシフトするときには、前記シフト数を１つ加算すると共に、前記シフト対象となる標本データの端に設定されている標本を他の端に設定しながら各標本を１つシフトした状態で前記シフト相関をとる構成を有している。
この構成により、ダミー値などを用いず常に標本データの標本の値を用いてシフト相関をとるため、通常のシフト相関をとる際に発生するノイズを低減することができる。
【００１４】
また、本発明の情報処理装置は、前記物体に対して相対的に移動しながら該物体の表面にレーザ光を照射するレーザ光照射部と、前記レーザ光照射部と共に該物体に対して相対的に移動しながら該物体の表面で前記レーザ光が散乱された散乱光を受光する受光部とを備え、前記標本データが、前記受光部によって受光された散乱光の強度を表す構成を有している。
この構成により、物体の表面の組成形状を読み取ることができ、相関データに基づいた真偽判定の精度を高めることができる。
【００１５】
また、本発明の情報処理装置は、前記物体が紙であり、前記レーザ光照射部が、前記紙を組成する繊維の絡み具合に応じて前記標本データが変化する程度の波長のレーザ光を照射する構成を有している。
この構成により、紙の組成形状を読み取ることができ、相関データに基づいた真偽判定の精度を高めることができる。
【００１６】
また、本発明の情報処理装置は、前記レーザ光照射部が、レーザダイオードによって構成され、前記受光部が、フォトダイオードによって構成される。
【００１７】
また、本発明の情報処理装置は、前記物体が紙であり、前記標本データが、前記紙を組成する繊維の絡み具合に応じた情報である構成を有している。
【００１８】
本発明の情報処理方法は、物体の表面の組成状態から変換された標本データを処理する情報処理方法において、真の物体に対する標本データと真偽判定に用いられる標本データとの相関による相関データを生成する相関データ生成ステップと、前記標本データに変換するときの直流成分を前記相関データから除去する直流成分除去ステップと、前記直流成分除去ステップで除去されて得られた相関データから相関値の平均的な値を算出する平均値算出ステップと、前記相関データ生成ステップで生成された相関データから前記相関値の最大値を抽出する最大値抽出ステップと、前記最大値抽出ステップで抽出された最大値と前記平均値算出部によって算出された平均的な値との比に基づいて物体が真か偽か判定するステップとを有している。
この方法により、標本データに変換するときの直流成分を相関データから除去してから真偽判定を行うため、相関データに基づいた真偽判定の精度を高めることができる。
【００１９】
本発明の情報処理プログラムは、物体の表面の組成状態から変換された標本データを処理する情報処理プログラムにおいて、真の物体に対する標本データと真偽判定に用いられる標本データとの相関による相関データを生成する相関データ生成ステップと、前記標本データに変換するときの直流成分を前記相関データから除去する直流成分除去ステップと、前記直流成分除去ステップで除去されて得られた相関データから相関値の平均的な値を算出する平均値算出ステップと、前記相関データ生成ステップで生成された相関データから前記相関値の最大値を抽出する最大値抽出ステップと、前記最大値抽出ステップで抽出された最大値と前記平均値算出部によって算出された平均的な値との比に基づいて物体が真か偽か判定するステップとをコンピュータに実行させる。
このプログラムにより、標本データに変換するときの直流成分を相関データから除去してから真偽判定を行うため、相関データに基づいた真偽判定の精度を高めることができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように本発明は、真の物体に対する標本データと真偽判定に用いられる標本データとの相関をとったときの相関データに基づいた真偽判定の精度を高めることができる情報処理装置を提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、本発明に係る情報処理装置には、紙、プラスチック等の物体を適用することができるが、以下に説明する本発明の実施の形態においては、本発明に係る情報処理装置に適用する物体を紙とした例について説明する。
【００２２】
図１は、本発明の実施の形態に係る情報処理装置の構成図の一例である。
【００２３】
図１に示した情報処理装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、およびハードディスクなどを有し、紙紋読込部２０、標本データ格納部１１、相関データ生成部１２、直流成分除去部１３、平均値算出部１４、最大値抽出部１５、判定部１６、表示部１７、入力部１８、および切替部１９によって構成されている。
【００２４】
紙紋読込部２０は、紙を組成する繊維の絡み具合を表す紙紋を読み込むようになっている。例えば、図２（ａ）に示すように、紙紋読込部２０は、レーザダイオード２２、シリンドリカルレンズ２３ａ、２３ｂ、およびフォトダイオード２４ａ乃至２４ｄを有している。以下、レーザダイオードを単に「ＬＤ」と記載し、フォトダイオードを単に「ＰＤ」と記載する。
【００２５】
ＬＤ２２は、図示しない掃引機構によって掃引される紙２１の表面にレーザ光を照射するようになっている。また、ＬＤ２２は、紙２１の紙紋が読み取れる程度の波長、例えば６３５ｎｍのレーザ光を照射するようになっている。
【００２６】
シリンドリカルレンズ２３ａ、２３ｂは、ＬＤ２２がレーザ光を紙２１に照射しているとき、紙２１の表面における照射形状を図２（ｂ）に示すように、例えば長さ７ｍｍのスポット状に変化させるようになっている。
【００２７】
ＰＤ２４ａ乃至２４ｄは、紙２１の表面でレーザ光が散乱された散乱光を受光するようになっており、紙２１の表面におけるレーザ光の照射面の中心を受光軸が通るよう、互いに異なる位置でＬＤ２２に対して固定に設けられている。例えば、紙を４０ｍｍ程度掃引しながら、ＰＤ２４ａ乃至２４ｄが、散乱光を検出して紙紋を読み取るようになっている。
【００２８】
図３に示すように、ＰＤ２４ａには、ＰＤアンプ３０、ハイパスフィルタ３１、アンプ３２、およびアナログデジタルコンバータ３３が設けられている。以下、ハイパスフィルタを単に「ＨＰＦ」と記載し、アナログデジタルコンバータを単に「Ａ／Ｄ」と記載する。
【００２９】
ＰＤアンプ３０は、ＰＤ２４ａによって光電変換された電気信号を増幅するようになっている。ＨＰＦ３１は、ＰＤアンプ３０によって増幅された電気信号の低周波成分を抑制するようになっている。
【００３０】
アンプ３２は、低周波成分が抑制された電気信号を増幅するようになっている。Ａ／Ｄ３３は、アンプ３２によって増幅された電気信号をデジタル信号に変換するようになっている。
【００３１】
また、各ＰＤ２４ｂ乃至２４ｄにも、ＰＤアンプ３０、ＨＰＦ３１、アンプ３２およびＡ／Ｄ３３がそれぞれ同様に設けられているが、図示を省略する。なお、本実施の形態においては、ＨＰＦ３１として遮断周波数が２０Ｈｚのものを用い、アンプ３２として利得が２０のものを用いている。
【００３２】
なお、Ａ／Ｄ３３によって変換されるデジタル信号は、光の強度を表している。例えば、Ａ／Ｄ３３は、紙を４０ｍｍ掃引して得られた電気信号から１０００個の標本を抽出し、１０００個の標本それぞれに対応する光の強度を表した標本データに変換し、切替部１９に出力するようになっている。
【００３３】
なお、本発明の実施の形態を理解しやすくするために、以下の説明では、ＰＤ２４ａからのチャンネルを用い、他のＰＤ２４ｂ乃至２４ｄからのチャンネルを未使用とした場合について説明する。
【００３４】
図１に示したように、標本データ格納部１１は、切替部１９から出力された標本データを格納するようになっており、例えば、ハードディスク等の不揮発性の記憶媒体によって構成されている。なお、本発明の実施の形態では、標本データ格納部１１に格納される標本データは、真（オリジナル）の紙の紙紋に対する標本データとする。
【００３５】
相関データ生成部１２は、標本データ格納部１１に格納される真の標本データと、紙の真偽判定に用いられる標本データとの相関による相関データを生成するようになっている。例えば、相関データ生成部１２が生成する相関データは、真の紙の紙紋に対する標本データになる基準データと、真偽判定に用いられる被判定データとのシフト相関をとる際のシフト数に対応する相関値であってもよい。なお、被判定データは、すなわち真の紙の紙紋と同じ紙紋か否かを判定する際の紙紋に対する標本データである。
【００３６】
ここで、紙紋読込部２０で読み取って得られた、真の紙の紙紋の標本からなる基準データを図４に示し、紙紋読込部２０で読み取って得られた、被判定用の紙紋の標本からなる被判定データを図５に示す。
【００３７】
また、基準データの光の強度をＯｎ、被判定データの光の強度をＴｎとして表し（ｎは標本の数）、要素（標本）の数が１０００個であった場合、基準データと被判定データとの相関値は、例えば式１で表される。
Ｏ１×Ｔ１＋Ｏ２×Ｔ２＋Ｏ３×Ｔ３＋・・・＋Ｏ１０００×Ｔ１０００＝相関値・・・（式１）
【００３８】
また、基準データと被判定データとのシフト相関をとる方法について説明するための図を図６に示す。シフト数＝０のとき、図６（ａ）に示すように、基準データＯｎと被判定データＴｎとの要素が重ならないため、ダミー用のデータをＤｎとして表し、相関値は式２で表される。なお、それぞれのＤｎには、例えば０などのダミー用の値が設定されている。
Ｏ１×Ｄ１＋Ｏ２×Ｄ２＋Ｏ３×Ｄ３＋・・・＋Ｏ１０００×Ｄ１０００＝相関値・・・（式２）
【００３９】
また、被判定データを矢印の方向に１つシフトしたシフト数＝１のとき、図６（ｂ）に示すように、基準データＯ１と被判定データＴ１０００との要素だけが重なるため、相関値は式３で表される。
Ｏ１×Ｔ１０００＋Ｏ２×Ｄ１＋Ｏ３×Ｄ２＋・・・＋Ｏ１０００×Ｄ９９９＝相関値・・・（式３）
【００４０】
引き続き、相関データ生成部１２は、被判定データを矢印の方向に順次１つずつシフトしていき、シフト数毎に対応した相関値を求める。なお、シフト数が２０００になるまで被判定データはシフトされる。なお、被判定データを矢印の方向に１０００シフトしたシフト数＝１０００のとき、図６（ｃ）に示すように、基準データＯ１と被判定データＴ１０００との要素が全て重なるため、相関値は式１で表される。
【００４１】
なお、被判定データを矢印の方向に２０００シフトしたシフト数＝２０００のとき、図６（ｄ）に示すように、基準データＯｎと被判定データＴｎとの要素が重ならないため、ダミー用のデータをＤｎとして表し、相関値は式２で表される。
【００４２】
ここで、シフト数と相関値との関係を表すグラフを図７に示す。図７に示したようにシフト数の中心付近（シフト数＝１０００付近）のときに相関値が最大となる。なお、図７に示した相関データは、同じ紙紋が紙紋読込部２０で読み込まれたときの基準データと被判定データから生成された相関データである。情報処理装置１０は、相関値の最大が他の値と比較して突出する場合に、真偽を判定する際の紙が真であると見なす。
【００４３】
しかしながら、図７に示したグラフでは、相関データ生成部１２は、基準データと被判定データとの要素が重なっていない要素にはダミー値で補って相関値を算出しているため、図７に示したように中心が盛り上がったノイズのある波形となる。情報処理装置１０は、図７に示したように中心が盛り上がったときの相関データで真偽判定を行ってもよいが、同じ紙紋同士であっても、相関値の最大が他の値と比較して突出しているのか否かを判別しづらく、真偽を判定する際のエラー率が高くなる場合がある。そこで、次に説明するシフト相関をとることが好ましい。
【００４４】
シフト数＝１のとき、図８（ａ）に示すように、基準データＯｎと被判定データＴｎとの要素が重なるように配置し、相関データ生成部１２は、相関値を式４で求める。
Ｏ１×Ｔ５０１＋Ｏ２×Ｔ５０２＋Ｏ３×Ｔ５０３＋・・・＋Ｏ１０００×Ｔ５００＝相関値・・・（式４）
【００４５】
シフト数＝２のとき、図８（ｂ）に示すように、被判定データを矢印の方向に１つシフトするが、右端に設定されていたＴ５００があふれてしまうので、図８（ｃ）に示すように、ダミー用のデータを用いずにＴ５００を左端に設定してＯ１に対応させて、相関データ生成部１２は、相関値を式５で求める。
Ｏ１×Ｔ５００＋Ｏ２×Ｔ５０１＋Ｏ３×Ｔ５０２＋・・・＋Ｏ１０００×Ｔ４９９＝相関値・・・（式５）
【００４６】
引き続き、相関データ生成部１２は、被判定データを矢印の方向に１つシフトしてシフト数が１つ増える毎に、順次、シフト数毎に対応した相関値を求める。なお、シフト数が要素数になるまで、すなわちシフト数が１０００になるまで被判定データはシフトされる。なお、被判定データを矢印の方向に５００シフトしたシフト数＝５００のとき、図８（ｄ）に示すように、相関値は式１で表される。また、シフト数＝０のとき、相関値を０等とする。
【００４７】
図８で説明したシフト相関をとる方法では、ダミー値で補うことがないため、同じ紙紋同士であった場合、図７に示したように中心が盛り上がった波形にならず、相関値の最大が他の値と比較して突出している相関データが生成される。従って、真偽を判定する際のエラー率を低くすることができる。なお、シフト対象を被判定データとして説明したが、シフト対象を基準データにしてもよい。
【００４８】
直流成分除去部１３は、紙紋読込部２０がデジタルの標本データに変換するときの直流成分を、相関データ生成部１２によって生成された相関データから除去するようになっている。なお、直流成分は、相関値の相加平均の値を直流成分とするようにしてもよい。
【００４９】
なお、相関データの相関値をＣｍ（ｍはシフト数）、直流成分をＩとして表した場合、相関データから直流成分を除去する方法は、例えば式６で表される。
Ｃｍ  −  Ｉ  ・・・（式６）
【００５０】
また、直流成分除去部１３は、相関データ生成部１２によって生成された相関データにおいて相関値の最大値にあるシフト数の付近を除く各シフト数に対応する相関値の相加平均の値を直流成分とするようにしてもよい。例えば、相関値の最大値にあるシフト数の付近は、相関値の最大値にあるシフト数から前後の範囲でシフト数全体の１０％とする。勿論、１０％に限定することはない。
【００５１】
図７であれば、相関値の最大値にあるシフト数の付近は、相関値の最大値がシフト数＝１０００、１０％分が２００個であるため、１０００から前後の２００個の範囲となる９００〜１１００となる。
【００５２】
ここで、直流成分除去部１３は、図８で説明したシフト相関において相関値の最大値にあるシフト数の付近を除く各シフト数に対応する相関値の相加平均の値を直流成分とし、この直流成分を相関データから除去したときのグラフを図９に示す。
【００５３】
なお、図９であれば、相関値の最大値にあるシフト数の付近は、相関値の最大値がシフト数＝５００であるため、４５０〜５５０となる。図９のグラフのように、同じ紙紋を紙紋読込部２０で読み込んだ場合には、鋭いピーク（他の値と突出した値）が明確になるが、異なる紙紋を紙紋読込部２０で読み込んだ場合には、鋭いピークが判明できない。
【００５４】
平均値算出部１４は、直流成分除去部１３によって除去されて得られた相関データから相関値の平均的な値を算出するようになっている。例えば、平均値算出部１４は、直流成分除去部１３によって除去されて得られた相関データからＲＭＳ（Root Mean Square）、すなわち平均自乗根を算出するようになっている。
【００５５】
最大値抽出部１５は、例えば、相関データ生成部１２によって生成された相関データから相関値の最大値を抽出するようになっている。また、最大値抽出部１５は、相関値の最大値にあるシフト数付近を除く各シフト数に対応する相関値の平均値を、相関値の最大値から引いた値を最大値とするようにしてもよい。なお、相関値の平均値は、直流成分除去部１３が求めたものでもよい。
【００５６】
判定部１６は、最大値抽出部１５によって抽出された最大値と平均値算出部１４によって算出された平均的な値との比に基づいて紙が真か偽か判定するようになっている。例えば、判定部１６は、最大値と平均的な値との比が判定値以上であった場合に、紙紋読込部２０で読み取った紙が真であり、判定値未満であった場合に紙紋読込部２０で読み取った紙が偽であると判定するようになっている。
【００５７】
表示部１７は、ディスプレイによって構成され、情報処理装置１０が情報を画面に表示するようになっている。例えば、表示部１７が表示する情報としては、判定部１６が判定した結果等である。
【００５８】
入力部１８は、ボタン、キーボード、マウス等の装置で構成され、例えば、表示部１７の画面に入力を促す画像を表示している状態で、利用者が紙の読み取りを実行する命令の入力を受け付けるようになっている。例えば、入力部１８は、基準データを読み取る命令の入力を受け付けたり、被判定データを読み取る命令の入力と共に１つ以上の基準データから特定の基準データを指定する命令の入力を受け付けたりする。
【００５９】
切替部１９は、入力部１８が基準データを読み取る命令の入力を受け付けた場合、紙紋読込部２０で読み取って得られた基準データを標本データ格納部１１に格納させるようになっている。
【００６０】
また、切替部１９は、被判定データを読み取る命令の入力と共に基準データを指定する命令の入力を受け付けた場合、指定された基準データと、紙紋読込部２０で紙紋を読み取って得られた被判定データとを相関データ生成部１２に出力するようになっている。
【００６１】
なお、相関データ生成部１２、直流成分除去部１３、平均値算出部１４、最大値抽出部１５、および判定部１６は、情報処理装置１０のＣＰＵ（Central Processing Unit）によって実行されるプログラムのモジュールでもよい。
【００６２】
以上のように構成された情報処理装置１０の動作について図面を用いて説明する。図１０は、紙の真偽を判定する場合のプログラムのフローチャートである。なお、本フローチャートでは、利用者が、入力部１８を介して、情報処理装置１０内にある基準データを指定する共に、真偽を判定する際の紙の紙紋から標本データを読み取る際の操作を行った後の動作について説明している。
【００６３】
まず、切替部１９は、指定された基準データと紙紋読込部２０で紙紋を読み取って得られた被判定データとを相関データ生成部１２に出力する。相関データ生成部１２には、切替部１９によって出力された基準データと被判定データとが入力され（Ｓ１）、図４に示したような基準データと図５に示したような被判定データとのシフト相関をとる（Ｓ２）。シフト相関の動作の詳細については、図１１を用いて説明する。
【００６４】
図１１では、相関データ生成部１２は、基準データの各要素と被判定データの各要素とをそれぞれかけ算して得られた値の和を算出する（Ｓ２１）。例えば、相関データ生成部１２は、図８に示すように、ダミー用のデータを用いずに、基準データＯｎと被判定データＴｎとの要素をそれぞれかけ算して得られた値の和を相関値として求める。
【００６５】
相関データ生成部１２は、算出した相関値を相関データの１つとしてメモリなどに記憶し（Ｓ２２）、次に、図８に示すように、被判定データを矢印の方向に１つシフトする（Ｓ２３）。ここで、相関データ生成部１２は、ｎ番目にあった被判定データのあふれた要素を１番目に設定することで基準データの１番目、Ｏ１に対応させる（Ｓ２４）。なお、１つシフトした場合には、シフト数が１つ加算される。
【００６６】
相関データ生成部１２は、基準データおよび被判定データの要素数分の相関値を算出したか否かを判定し（Ｓ２５）、要素数分の相関値を算出していた場合、ステップＳ３へ進み、要素数分の相関値を算出していない場合、再度ステップＳ２１から繰返す。
【００６７】
図１０に示すように、相関データ生成部１２は、シフト相関をとって得られた相関データから最大の相関値を抽出し（Ｓ３）、抽出した最大の相関値に対応するシフト数がシフト数の中心付近であるか否かを判定し（Ｓ４）、シフト数の中心付近であった場合、ステップＳ５へ進み、シフト数の中心付近にない場合、被判定データが基準データに類似しないものとして動作が終了する。
【００６８】
例えば、シフト数の中心付近は、シフト数の中心の値から前後の範囲でシフト数全体の１０％とする。勿論、１０％に限定することはない。具体的には、シフト数全体が１０００であれば、シフト数の中心の値が５００であり、１０％分が１００個であるため、５００から前後の１００個の範囲となる４５０〜５５０となる。仮に、最大の相関値に対応するシフト数が５０１であった場合、相関データ生成部１２は、４５０〜５５０の間にあるため、シフト数の中心付近であると判定する。
【００６９】
直流成分除去部１３は、相関データ生成部１２によって生成された相関データから、相関値の最大値にあるシフト数の付近を除く各シフト数に対応する相関値を抽出する（Ｓ５）。例えば、シフト数全体が１０００で、相関値の最大値にあるシフト数の付近が４５０〜５５０であれば、直流成分除去部１３は、シフト数１〜４４９、５５１〜１０００に対応するそれぞれの相関値を抽出する。
【００７０】
直流成分除去部１３は、抽出したそれぞれのシフト数に対応する相関値の相加平均の値を算出し（Ｓ６）、相加平均の値を直流成分とし、例えば式６を用いる等して相関データから直流成分を除去する（Ｓ７）。引き続き、平均値算出部１４は、直流成分除去部１３によって除去されて得られた相関データからＲＭＳを算出する（Ｓ８）。
【００７１】
また、最大値抽出部１５は、相関データ生成部１２によって生成された相関データから相関値の最大値を抽出し（Ｓ９）、抽出した相関値の最大値から、ステップＳ５で算出された相関値の相加平均の値を引いた値ＰＥＡＫを算出する（Ｓ１０）。
【００７２】
ここで、判定部１６は、ステップＳ７で算出されたＲＭＳとステップＳ９で算出されたＰＥＡＫとの比をとる（Ｓ１１）。例えば、判定部１６は、ＰＥＡＫ／ＲＭＳを計算する。また、判定部１６は、比が判定値以上か否か判定し（Ｓ１２）、判定値以上であった場合に紙紋読込部２０で読み取った紙が真であるとし、判定値未満であった場合に紙紋読込部２０で読み取った紙が偽であるとする。また、判定部１６は、真偽判定の結果を表示部１７に表示させてもよい。
【００７３】
以上、情報処理装置１０の動作として、紙の真偽を判定する場合のプログラムついて説明したが、このプログラムを記録媒体に記録しておき、パソコンなどのコンピュータが、記録媒体に記録したプログラムを読み取って実行するようにしてもよい。
【００７４】
ところで、情報処理装置１０を用いて、判定部１６が使用する判定値の適正な値を検証するために、ＰＰＣ用紙（Plain Paper Copy用紙）についての真偽判定の評価実験を行った。
【００７５】
評価実験の方法は、次のように行った。まず、１０００枚のＰＰＣ用紙を情報処理装置１０にスキャンさせて１０００枚分の基準データを情報処理装置１０に全て記録しておく。次に、情報処理装置１０は、先程スキャンした１０００枚のＰＰＣ用紙を再度スキャンし、１０００枚分の基準データと同じ１０００枚の被判定データとを総当たりで真偽判定した。
【００７６】
ここで、上述したＰＥＡＫ／ＲＭＳで表現されるピーク率は、１０００枚の基準データと１０００枚の被判定データとの総当たりで計算されるため、ピーク率を表すデータが１００００００個生成される。また、ピーク率の値（階級）とこのピーク率に対応したデータの数となる頻度（度数）との関係を表す度数分布表を図１２に示す。なお、ピーク率は小数点を切り上げた値とする。勿論、全ての頻度の合計数は、総当たり分の１００００００である。
【００７７】
図１２に示した度数分布表によれば、ピーク率が８から１２の付近を境界にして分布が２つのグループに分かれていることが判る。ピーク率が８以上の頻度の合計数は１０００であり、８以上のピーク率は、同じ用紙同士で真偽判定したときの計算結果であると推測される。よって、判定部１６が使用する判定値を８に設定すれば、適正な真偽判定が情報処理装置１０で行われる可能性が高い。
【００７８】
以上、本発明の実施の形態に係る情報処理装置１０は、紙紋読込部２０を備えており、紙紋読込部２０から基準データと被判定データをと取得するように説明したが、紙紋読込部２０を備えていなくても、ネットワークインタフェースを取り付けて、ネットワークから基準データと被判定データを取得するようにしてもよいし、外付けの記憶媒体から基準データと被判定データを取得するようにしてもよい。
【００７９】
また、本実施の形態においては、ＰＤ２４ａからのチャンネルを用い、他のＰＤ２４ｂ乃至２４ｄからのチャンネルを未使用とした場合について説明したが、各ＰＤ２４を使用するようにしてもよい。
【００８０】
各ＰＤ２４を使用する場合、基準データと、各ＰＤ２４から得られた被判定データそれぞれとの相関をとり、ピーク率が判定値以上となる被判定データの数が、閾値以上（例えば２以上）あった場合に紙が真であると判定するようにしてもよい。なお、閾値の値は、限定することはなくＰＤ２４の実装数に応じて決められてもよい。
【００８１】
また、各ＰＤ２４を使用する場合、基準データまたは被判定データを読み取る最中に、ＰＤ２４毎に得られた４つの標本データに対してそれぞれの相関をとり、相関をとって得られたデータを基準データまたは被判定データとしてもよい。
【００８２】
また、基準データと被判定データは、紙紋読込部２０で読取って得られたものに限定されず、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサや他の手段で読取って得られたものでもよい。
【００８３】
以上説明したように、情報処理装置１０は、標本データに変換するときの直流成分を相関データから除去してから真偽判定を行うため、相関データに基づいた真偽判定の精度を高めることができる。また、ダミー値などを用いず常に標本データの標本の値を用いてシフト相関をとるため、図７に示したように中心が盛り上がったようなノイズを低減することができ、真偽を判定する際のエラー率を低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施の形態に係る情報処理装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態に係る紙紋読込部の断面図
【図３】本発明の実施の形態に係る紙紋読込部の構成図
【図４】真の紙の紙紋の標本からなる基準データを表す図
【図５】被判定用の紙紋の標本からなる被判定データを表す図
【図６】基準データと被判定データとのシフト相関をとる方法について説明するための図
【図７】シフト数と相関値との関係を表すグラフを示す図
【図８】ダミー用のデータを用いないシフト相関をとる方法について説明するための図
【図９】直流成分を相関データから除去したときのグラフを示す図
【図１０】紙の真偽を判定する場合のプログラムのフローチャート
【図１１】シフト相関の動作の詳細のフローチャート
【図１２】ピーク率の値とピーク率に対応した頻度との関係を表す度数分布表の図
【符号の説明】
【００８５】
１０  情報処理装置
１１  標本データ格納部
１２  相関データ生成部
１３  直流成分除去部
１４  平均値算出部
１５  最大値抽出部
１６  判定部
１７  表示部
１８  入力部
１９  切替部
２０  紙紋読込部
２１  紙
２２  レーザダイオード
２３  シリンドリカルレンズ
２４  フォトダイオード
３０  ＰＤアンプ
３１  ハイパスフィルタ
３２  アンプ
３３  アナログデジタルコンバータ
【図１】
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【図３】
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【図６】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図９】
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