(57)【要約】【課題】潜像模様を有した紙葉類の真偽判別を、簡易な構成で、大量かつ高速に実現する紙葉類の真偽判別装置を提供する。【解決手段】紙葉類の潜像模様の部分に施されるエンボス、すき入れといった技術は、光学的な透過光信号を取得した場合に、素地部分に比較して透過光量が大きくなる副次的な特徴をもっている。そこで、本実施の形態では、光源および信号取得部により得られる紙葉類の透過光信号に対して、部分的な透過光量、パターンの違いを検出することにより紙葉類の真偽判別を行なう。【選択図】      図２
2005190313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素材に形成した凹凸形状と印刷パターンとの組合わせによる潜像模様を有した紙葉類の一方の面に対し光を照射する光源と、
前記紙葉類の他方の面に対して前記光源と相対向して配置され、前記紙葉類の透過光を受光して電気信号に変換する信号取得手段と、
この信号取得手段から得られる電気信号を処理・演算する信号処理手段と、
この信号処理手段から得られる処理・演算結果を基に当該紙葉類の真偽を判別する真偽判別手段と、
を具備したことを特徴とする紙葉類の真偽判別装置。
【請求項２】
前記光源は赤外光あるいは赤外波長域を含む光を出力する光源であり、前記信号取得手段は赤外波長域の光を選択的に受光して電気信号に変換することを特徴とする請求項１記載の紙葉類の真偽判別装置。
【請求項３】
前記光源は約３．４μｍの波長域の赤外光あるいは約３．４μｍの波長域を含む光を出力する光源であり、前記信号取得手段は３．４μｍの波長域の光を選択的に受光して電気信号に変換することを特徴とする請求項１記載の紙葉類の真偽判別装置。
【請求項４】
前記紙葉類を読取位置に順次搬送する搬送手段を有し、
前記信号取得手段は、前記読取位置において前記紙葉類の搬送方向に対して直交方向にライン状に配設された複数の受光素子からなり、ラインごとの電気信号を前記紙葉類の搬送に同期して逐次取得することにより２次元の信号を得ることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか１つに記載の紙葉類の真偽判別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、素材にエンボスあるいはすき入れにより形成した凹凸形状と印刷パターンとの組合わせによる潜像模様を有する有価証券等の紙葉類の真偽を判別する紙葉類の真偽判別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、素材にエンボスあるいはすき入れにより形成した凹凸形状と印刷パターンとの組合わせによる潜像模様は、角度を変えて見た場合に特定の模様、文字が浮き出ることを特徴とし、その複製、偽造が困難であるため、真偽保証を必要とする有価証券等の印刷技術の１つとして使用されている（たとえば、特許文献１参照）。  
従来、このような潜像模様を有する紙葉類の真偽判別は、利用者がその場で目視により真偽を確かめることを前提にしている。  
【特許文献１】特開平５−３３９９００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
目視による真偽判別の場合、大量かつ高速に真偽判別を行なうことは困難である。また、前記特徴（潜像模様）に対して機械検査を実現した場合には、複数の角度に対応した複数の信号取得部が必要となり、かつ、信号処理部においても複合的な処理、演算が必要となり、複雑かつ大規模な構成が必要となる。
【０００４】
そこで、本発明は、潜像模様を有した紙葉類の真偽判別を、簡易な構成で、大量かつ高速に実現する紙葉類の真偽判別装置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】
【０００５】
本発明の紙葉類の真偽判別装置は、素材に形成した凹凸形状と印刷パターンとの組合わせによる潜像模様を有した紙葉類の一方の面に対し光を照射する光源と、前記紙葉類の他方の面に対して前記光源と相対向して配置され、前記紙葉類の透過光を受光して電気信号に変換する信号取得手段と、この信号取得手段から得られる電気信号を処理・演算する信号処理手段と、この信号処理手段から得られる処理・演算結果を基に当該紙葉類の真偽を判別する真偽判別手段とを具備している。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、潜像模様の光透過特性を効果的に捉えることにより、潜像模様を有した紙葉類の真偽判別を、簡易な構成で、大量かつ高速に実現する紙葉類の真偽判別装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
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。  
図１は、本発明の実施の形態に係る潜像模様を有した有価証券などの紙葉類１０の一例を模式的に示すもので、素材に形成した凹凸形状と印刷パターンとの組合わせによる潜像模様１が所定の位置に設けられている。なお、符号２はその他の印刷模様を示している。
【０００８】
図２は、本発明の実施の形態に係る紙葉類の真偽判別装置の構成を概略的に示すものである。紙葉類１０は、搬送手段としての搬送部３０により１枚ずつ順次搬送され、読取位置Ａに順次送出される。光源２０と信号取得手段としての信号取得部２１は、読取位置Ａに対して、搬送部３０を間に介在して相対向配設されている。光源２０は読取位置Ａにおいて紙葉類１０の一方の面に光を照射し、信号取得部２１は読取位置Ａでの紙葉類１０の透過光を受光して電気信号に変換する。
【０００９】
信号取得部２１は、紙葉類１０の搬送方向に対して直交方向にライン状に配設された複数の受光素子からなる例えばラインセンサであり、ラインごとの電気信号を紙葉類１０の搬送に同期して逐次取得することにより２次元の信号を得るようになってい。この場合、光源２０および信号取得部２１の光軸は、紙葉類１０の搬送面に対してそれぞれ垂直でなくてもよい。
【００１０】
信号取得部２１の出力信号は、信号処理手段としての信号処理部２２に送られる。信号処理部２２は、信号取得部２１から得られる電気信号（透過光信号）に基づき潜像模様部と素地部分の光透過特性の違いの特徴抽出を行ない、後述する１つあるいは複数の処理・演算を行なう。
【００１１】
信号処理部２２の処理・演算結果は、真偽判別手段としての真偽判別部２３に送られる。真偽判別部２３は、信号処理部２２から得られる処理・演算結果を基に当該紙葉類の真偽を判別する。
【００１２】
ここに、たとえば、光源２０がハロゲンランプのような赤外波長域を含む赤外光を出力する光源で、信号取得部２１が赤外波長域を含む赤外光を選択的に透過するフィルタとセンサで赤外光透過信号を取得する場合においては、赤外光吸収のない印刷部を透過するため、印刷パターンによらない透過光信号の取得が可能となる。
【００１３】
また、光源２０が中赤外波長域、特に約３．４μｍまでの波長域を含む光を出力する光源で、信号取得部２１がその波長域を含む光を選択的に取得可能なセンサで透過光信号を取得する場合には、潜像模様部分と素地部分の光透過特性の違いがより効果的に表われた透過光信号の取得が可能である。
【００１４】
次に、このような構成において、図３に示すフローチャートを参照して信号処理部２２における処理の流れについて説明する。  
まず、図１に示した紙葉類１０に対して信号取得部２１から得られる透過光信号（透過画像）は図４に示すような透過画像３とになり、この透過画像３を入力画像ｐ（ｘ，ｙ）とする。なお、図４において、符号１′は潜像模様１に対応し、符号２′は他の印刷模様２に対応している。
【００１５】
この入力画像ｐ（ｘ，ｙ）に対して、真正な紙葉類からあらかじめ得られる潜像模様１が有ると期待される領域Ｄと、潜像模様１がないと期待される領域Ｅを設定するものとし、これら領域Ｄおよび領域Ｅのそれぞれについて、下記数１に示す演算を行なうことにより、明るさの積分値ＩD、ＩEを求める（ステップＳ１）。  
【数１】
2005190313.tif 000003
【００１６】
次に、下記数２に示す演算を行なうことにより、入力画像ｐ（ｘ，ｙ）を、真正な紙葉類からあらかじめ得られる２値化スライスレベルθBINに対して２値化 することにより、図５に示すような２値化画像ｂ（ｘ，ｙ）に変換する（ステップＳ２）。  
【数２】
2005190313.tif 000004
【００１７】
次に、下記数３に示す演算を行なうことにより、図５に示すように、２値化画像ｂ（ｘ，ｙ）に対して、それぞれ明るさ重心Ｇ（ｘｇ、ｙｇ）を求める（ステップＳ３）。  
【数３】
2005190313.tif 000005
【００１８】
次に、下記数４に示す演算を行なうことにより、２値化画像ｂ（ｘ，ｙ）に対して、明画素数（潜像模様部の画素数（面積））Ａを計数する（ステップＳ４）。  
【数４】
2005190313.tif 000006
【００１９】
次に、下記数５に示す演算を行なうことにより、図５に示すように、２値化画像ｂ（ｘ，ｙ）に対して、それぞれ射影パターンＰｙ（ｘ）、Ｐｘ（ｙ）を求める（ステップＳ５）。  
【数５】
2005190313.tif 000007
【００２０】
次に、下記数６に示す演算を行なうことにより、図５に示すように、求めた射影パターンＰｙ（ｘ）、Ｐｘ（ｙ）に対して、それぞれＸ方向長さＬｘ、Ｙ方向長さＬｙを算出する（ステップＳ６）。  
【数６】
2005190313.tif 000008
【００２１】
次に、あらかじめ透過光信号の真正な参照パターンｒ（ｘ，ｙ）を準備しておき、下記数７に示す演算を行なうことにより、入力画像ｐ（ｘ，ｙ）とのパターンマッチング処理を行なうことにより、類似度Ｓを算出する（ステップＳ７）。  
【数７】
2005190313.tif 000009
【００２２】
次に、真偽判別部２３では、信号処理部２２で得られた種々の特徴量、すなわち、明るさの積分値ＩD、ＩE、明るさ重心Ｇ（ｘｇ、ｙｇ）、潜像模様部の画素数（面積）Ａ、Ｘ方向長さＬｘ、Ｙ方向長さＬｙ、および、類似度Ｓに対して、それぞれ真正なデータに基づきあらかじめ求められた同特徴の基準値との比較照合をそれぞれ行なうことにより、適正性を判定し、最終的な当該紙葉類１０に対する真偽判別を行なう。
【００２３】
このように、紙葉類１０の潜像模様１の部分に施されるエンボス、すき入れといった技術は、光学的な透過光信号を取得した場合に、素地部分に比較して透過光量が大きくなる副次的な特徴をもっている。そこで、本実施の形態では、光源２０および信号取得部２１により得られる紙葉類１０の透過光信号に対して、部分的な透過光量、パターンの違いを検出することにより紙葉類１０の真偽判別を行なうものであり、簡易な光学系構成により大量かつ高速な機械検査を実現することが可能となる。
【００２４】
なお、信号取得部２１は、紙葉類１０の潜像模様１の、読取位置Ａでの通過位置に対して配置される単一の受光素子であってもよい。  
また、搬送部３０を持たずに、信号取得部２１を紙葉類１０の全域あるいは一部の信号を取得できるエリアセンサ（カメラ）としてもよい。  
また、前述した信号処理部２２における特徴量抽出の処理は実施の一形態であり、この例により何ら限定されるものではなく、また、演算式は説明のための一般式であり、この式により何ら限定されるものではない。  
さらに、本発明は、単一で簡易的な紙葉類の真偽判別装置として使用しても、複数の真偽判別機能を有した大規模な真偽判別装置の相補的な一機能として使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態に係る潜像模様を有した有価証券などの紙葉類の一例を示す模式図。
【図２】本発明の実施の形態に係る紙葉類の真偽判別装置の構成を概略的に示す模式図。
【図３】信号処理部における処理の流れについて説明するフローチャート。
【図４】図１の紙葉類に対する透過画像と領域設定例を示す図。
【図５】図４の透過画像に対する２値化画像と射影パターンの一例を示す図。
【符号の説明】
【００２６】
１０…紙葉類、１…潜像模様、２…他の印刷模様、２０…光源、３０…搬送部（搬送手段）、Ａ…読取位置、２１…信号取得部（信号取得手段）、２２…信号処理部（信号処理手段）、２３…真偽判別部（真偽判別手段）。
【図１】
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【図２】
2005190313.tif 000011
【図３】
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【図４】
2005190313.tif 000013
【図５】
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