(57)【要約】【課題】クレジットカードなどに形成されているエンボス文字列を陰影法によって正確に読み取れるようにすること。【解決手段】エンボス文字読取装置１は、カード搬送機構１１によって搬送されるカード２の表面３を、搬送方向に対して約４５度傾斜した第１の方向から照明して、当該表面画像を読み取る第１コンタクトイメージセンサ１２と、搬送方向に対して反対側に約４５度傾斜した第２の方向から照明して、当該表面画像を読み取る第２コンタクトイメージセンサ１３とを有し、これらの読取画像を画像処理部２０において処理して、カード表面３のエンボス文字列４の各エンボス文字の輪郭の陰影を抽出して、各エンボス文字を識別する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カードの表面に形成されているエンボス文字列を陰影法によって読み取るエンボス文字読取方法において、
前記カードを前記エンボス文字列の並び方向あるいは当該並び方向に直交する方向に搬送し、
複数の発光素子および複数の受光素子を備えたイメージセンサユニットを用いて、搬送される前記カードの表面を前記発光素子による照明光により照射して、当該カードの表面画像を前記受光素子により読み取り、
読み取った前記表面画像から前記エンボス文字列を構成している各エンボス文字の陰影を抽出し、各陰影に基づき各エンボス文字を認識し、
前記イメージセンサユニットとして、搬送される前記カードの表面に対向配置した、少なくとも第１および第２イメージセンサユニットを用い、
搬送される前記カードの表面に垂直な方向から見た場合に、当該カードの表面に対して、前記第１イメージセンサユニットは、前記エンボス文字列の並び方向および当該並び方向に直交する方向のいずれに対しても傾斜した第１の方向から照明光を照射し、前記第２イメージセンサユニットは、前記エンボス文字列の並び方向および当該並び方向に直交する方向のいずれに対しても傾斜した第２の方向から照明光を照射することを特徴とするエンボス文字読取方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の方向と前記第２の方向は反対方向であることを特徴とするエンボス文字読取方法。
【請求項３】
請求項１または２において、
各イメージセンサユニットを、搬送される前記カードに形成されている前記エンボス文字列の並び方向および当該並び方向に直交する方向のいずれに対しても傾斜した方向となるように配置することを特徴とするエンボス文字読取方法。
【請求項４】
請求項１または２において、
前記第１および第２イメージセンサユニットを、前記カードの搬送方向に直交する方向に配置し、
前記第１イメージセンサユニットにおける各発光素子の向きを前記第１の方向とし、
前記第２イメージセンサユニットにおける各発光素子の向きを前記第２の方向としたことを特徴とするエンボス文字読取方法。
【請求項５】
カードの表面に形成されているエンボス文字列を陰影法によって読み取るための画像読取装置において、
前記カードを前記エンボス文字列の並び方向あるいは当該並び方向に直交する方向に搬送するカード搬送機構と、
搬送される前記カードの表面を照明する複数の発光素子および、当該カードの表面画像を読み取るための複数の受光素子を備えたイメージセンサユニットとを有し、
前記イメージセンサユニットは、少なくとも第１および第２イメージセンサユニットを備え、
搬送される前記カードの表面に垂直な方向から見た場合に、前記カードの表面に対して、前記第１イメージセンサユニットは、前記エンボス文字列の並び方向および当該並び方向に直交する方向のいずれに対しても傾斜した第１の方向から照明光を照射し、前記第２イメージセンサユニットは、前記エンボス文字列の並び方向および当該並び方向に直交する方向のいずれに対しても傾斜した第２の方向から照明光を照射することを特徴とする画像読取装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記第１の方向と前記第２の方向は反対方向であることを特徴とする画像読取装置。
【請求項７】
請求項５または６において、
各イメージセンサユニットは、前記カードの表面に垂直な方向から見た場合に、搬送される前記カードに形成されている前記エンボス文字列の並び方向および当該並び方向に直交する方向のいずれに対しても傾斜した方向となるように配置されていることを特徴とする画像読取装置。
【請求項８】
請求項５または６において、
前記第１および第２イメージセンサユニットは、前記カードの表面に垂直な方向から見た場合に、前記カードの搬送方向に直交する方向に配置されており、
前記第１イメージセンサユニットにおける各発光素子の向きが前記第１の方向とされ、前記第２イメージセンサユニットにおける各発光素子の向きが前記第２の方向とされていることを特徴とする画像読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クレジットカードなどのカードの表面に形成されているエンボス文字を陰影法によって正確に読み取り可能なエンボス文字読取方法に関するものである。また、本発明は、正確に各エンボス文字の陰影を抽出可能なカード表面画像を読み取ることのできる画像読取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
クレジットカード、銀行カードなどのカードには、エンボス加工によって数字、英文字などからなる識別番号列（以下、エンボス文字列と呼ぶ。）が形成されている。このようなエンボス文字列の読取機構としては、エンボス文字列を機械的に写し取る方法（インプリント）の代わりに、光学的に読み取る方法が知られている。光学的な読取方法としては、エンボス文字が形成されているカードの表面を斜め方向から照明し、これによって生ずるエンボス文字の陰影をＣＣＤカメラなどの撮像素子によって読み取る陰影法が知られている。陰影法による凹凸情報の読み取り方法は特許文献１に開示されている。
【０００３】
陰影法によって撮影したエンボス文字の輪郭（陰影）をカード背景から画像処理によって切り出し、これに基づき正確に各エンボス文字を認識できるようにするためには、各エンボス文字の輪郭を表す陰影が部分的に欠落することなく形成されるように、カード表面を照明する必要がある。このために、特許文献１では、エンボス文字を異なるタイミングで各方向から照明し、各タイミングで得られる画像を合成して得られる合成画像からエンボス文字を識別している。また、単一光源に対して、カードを異なる向きに対向させた状態での画像を読み取り、読み取った画像を合成して得られる合成画像からエンボス文字を識別している。さらに、光源を異なる位置に移動してカードを照明した画像を合成して得られる合成画像からエンボス文字を識別している。
【特許文献１】特開平５−６２０１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、簡単な構成により、異なる方向から照明された状態でのカード表面画像を取得して、正確にエンボス文字を識別できるエンボス文字読み取り方法を提案することにある。
【０００５】
また、本発明の課題は、簡単な構成により、各エンボス文字の輪郭に対応した陰影が形成されたカード表面画像を読み取り可能な画像読取装置を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明は、カードの表面に形成されているエンボス文字列を陰影法によって読み取るエンボス文字読取方法において、
カードを前記エンボス文字列の並び方向あるいは当該並び方向に直交する方向に搬送し、
複数の発光素子および複数の受光素子を備えたイメージセンサユニットを用いて、搬送される前記カードの表面を照明して、当該カードの表面画像を読み取り、
読み取った表面画像からエンボス文字列を構成している各エンボス文字の陰影を抽出し、各陰影に基づき各エンボス文字を認識し、
前記イメージセンサユニットとして、搬送される前記カードの表面に対向配置した、少なくとも第１および第２イメージセンサユニットを用い、
搬送される前記カードの表面に垂直な方向から見た場合に、前記カードの表面に対して、前記第１イメージセンサユニットは、前記エンボス文字列の並び方向および当該並び方向に直交する方向のいずれに対しても傾斜した第１の方向から照明光を照射し、前記第２イメージセンサユニットは、前記エンボス文字列の並び方向および当該並び方向に直交する方向のいずれに対しても傾斜した第２の方向から照明光を照射することを特徴としている。
【０００７】
ここで、クレジットカード、銀行カードなどのカードでは、標準規格によって、エンボス文字列の形成領域、およびエンボス文字のフォントなどが定まっている。エンボス文字列は一般にカード長辺方向に延びており、各エンボス文字はカード短辺方向に上下となるように配置されている。また、エンボス文字のフォントは、基本的に、エンボス文字列の並び方向および当該並び方向に直交する方向に延びている輪郭部分と、これらの方向とは異なる方向に延びている輪郭部分を備えている。
【０００８】
したがって、エンボス文字列の並び方向の両側から照明した場合には、エンボス文字におけるエンボス文字列の並び方向に延びている輪郭部分の陰影が形成されない。同様に、当該並び方向に直交する方向の両側から照明した場合には、エンボス文字におけるエンボス文字列の並び方向に直交する方向に延びている輪郭部分の陰影が形成されない。
【０００９】
本発明では、エンボス文字列の並び方向（例えば、カード長辺方向）および当該並び方向に直交する方向（例えば、カード短辺方向）のいずれにも傾斜している方向から照明している。よって、エンボス文字列の並び方向（例えば、カード長辺方向）および当該並び方向に直交する方向（例えば、カード短辺方向）に延びるエンボス文字の輪郭部分の陰影を確実に形成できる。
【００１０】
次に、本発明では、このような異なる方向からの照明および撮影をイメージセンサユニットを用いて行うようにしている。例えば、コンタクトイメージセンサ（ＣＩＳ）と呼ばれる密着方撮像素子を用いたラインセンサを用いることができる。よって、コンパクトで簡単な構成により、エンボス文字の輪郭部分に対応する陰影を確実に読み取ることができる。
【００１１】
ここで、第１および第２の方向は、約１８０度異なる方向、すなわち反対方向とすることができる。
【００１２】
また、各イメージセンサユニットにより第１の方向および第２の方向からカードを照明できるようにするためには、各イメージセンサユニットを、搬送される前記カードの前記エンボス文字列の並び方向および当該並び方向に直交する方向のいずれに対しても傾斜した方向となるように配置すればよい。
【００１３】
この代わりに、前記第１および第２イメージセンサユニットを、前記カードの搬送方向に直交する方向に配置し、前記第１イメージセンサユニットにおける各発光素子の向きを前記第１の方向とし、前記第２イメージセンサユニットにおける各発光素子の向きを前記第２の方向としてもよい。
【００１４】
次に、本発明は、カードの表面に形成されているエンボス文字列を陰影法によって読み取るための画像読取装置において、
前記カードを前記エンボス文字列の並び方向あるいは当該並び方向に直交する方向に搬送するカード搬送機構と、
搬送される前記カードの表面を照明する複数の発光素子および、当該カードの表面画像を読み取るための複数の受光素子を備えたイメージセンサユニットとを有し、
前記イメージセンサユニットは、少なくとも第１および第２イメージセンサユニットを備え、
搬送される前記カードの表面に垂直な方向から見た場合に、前記カードの表面に対して、前記第１イメージセンサユニットは、前記エンボス文字列の並び方向および当該並び方向に直交する方向のいずれに対しても傾斜した第１の方向から照明光を照射し、前記第２イメージセンサユニットは、前記エンボス文字列の並び方向および当該並び方向に直交する方向のいずれに対しても傾斜した第２の方向から照明光を照射することを特徴としている。
【００１５】
ここで、前記第１の方向と前記第２の方向は反対方向であることを特徴としている。
【００１６】
また、各イメージセンサユニットは、前記カードの表面に垂直な方向から見た場合に、搬送される前記カードに形成されている前記エンボス文字列の並び方向および当該並び方向に直交する方向のいずれに対しても傾斜した方向となるように配置されていることを特徴としている。
【００１７】
さらに、前記第１および第２イメージセンサユニットは、前記カードの表面に垂直な方向から見た場合に、前記カードの搬送方向に直交する方向に配置されており、
前記第１イメージセンサユニットにおける各発光素子の向きが前記第１の方向とされ、前記第２イメージセンサユニットにおける各発光素子の向きが前記第２の方向とされていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、複数のイメージセンサユニットを用いて、搬送されるカードの表面を、そのエンボス文字列の並び方向および当該並び方向に直交する方向のいずれに対しても傾斜する第１および第２の方向から照明して、当該カードの表面の画像を読み込むようにしている。したがって、各エンボス文字の輪郭に対応した陰影画像を確実に取得できるので、エンボス文字を正確に識別することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、図面を参照して、本発明を適用したクレジットカードのエンボス文字読取装置の例を説明する。
【００２０】
（全体構成）
図１（ａ）は本例のエンボス文字読取装置の主要部分を示す概略構成図であり、図１（ｂ）はその平面構成を示す説明図である。本例のエンボス文字列読取装置１は、陰影法によってクレジットカードなどのカード２の表面３に形成されているエンボス文字列４を読み取るためのものである。
【００２１】
エンボス文字読取装置１は、読取対象のカード２をその表面３を上にした水平状態で長辺方向（エンボス文字列４の並び方向）に搬送するカード搬送機構１１を有している。カード搬送機構１１によって搬送されるカード２の搬送経路の真上には、ラインセンサである第１および第２のコンタクトイメージセンサ（ＣＩＳ）１２、１３が配置されている。第１および第２のコンタクトイメージセンサ１２、１３は、搬送されるカードの表面３を照明し、当該カードの表面３の画像を読み取る。これらのコンタクトイメージセンサ１２、１３によって読み取られた画像は、画像処理部２０に供給され、ここにおいて、各エンボス文字の陰影が切り出され、それに基づきエンボス文字の識別が行われる。
【００２２】
第１および第２のコンタクトイメージセンサ１２、１３は、例えば、ＬＥＤなどの発光素子１４とフォトダイオードやフォトトランジスタなどの受光素子１５が平行に配列され、発光素子１４から射出してカード表面３を照明した照明光Ｌ１、Ｌ２の反射光が受光素子１５によって受光されるように、これらの間には、レンズアレイなどからなる不図示の反射光学系構成部品が配置され、これらの各構成部品が細長いユニットケース１６に内蔵された構成となっている。
【００２３】
第１および第２のコンタクトイメージセンサ１２、１３は、カードの表面３に対して一定の間隔で平行に配置されていると共に、カードの表面３に垂直な方向から見た場合には、カード搬送方向に対して約４５度傾斜配置されている。換言すると、カード２の長辺方向（エンボス文字列４の並び方向）および短辺方向（エンボス文字列４の並び方向に直交する方向）のいずれに対しても約４５度傾斜する方向に、発光素子１４および受光素子１５が配列されている。また、第１のコンタクトイメージセンサ１２では、発光素子１４がカード送り込み方向の上流側に配置されているのに対して、第２のコンタクトイメージセンサ１３では発光素子１４がカード送り込み方向の下流側に配置されている。カード搬送機構１１で、搬送方向を逆にした場合は、それぞれ各発光素子１４の上記上流側、下流側も逆になる。
【００２４】
カード搬送機構１１によるカード２の画像を読み取るための搬送は、一方向からの１回のみでもよい。また第１および第２のコンタクトイメージセンサ１２、１３のいずれかの発光素子１４の光量を変化させるなど、条件を変えて往復させてもよい。
【００２５】
上記のように、第１のコンタクトイメージセンサ１２では、カード表面３に垂直な方向から見た場合に、発光素子１４からの照明光Ｌ１はカード搬送方向に対して約４５度傾斜した第１の方向からカード表面３を照明する。これに対して、第２のコンタクトイメージセンサ１３では、発光素子１４からの照明光Ｌ２は約１８０度異なる反対側からカード搬送方向に対して約４５度傾斜した第２の方向からカード表面３を照明する。
【００２６】
図２は、本例の装置１の読取対象であるカード２の仕様を示す説明図である。カード２がクレジットカードの場合、図２（ａ）に示すようにＩＳＯ／ＩＥＣ７８１０によって標準規格が定まっており、カードの表面３の中ほどの位置が、図２（ｂ）のような最大１９文字からなるエンボス領域４ａとして定められている。また図２（ｃ）に示すように、エンボス領域４ａに形成されるエンボス文字のフォントも標準規格により定めらており、例えばＦａｒｒｉｎｇｔｏｎ７Ｂが用いられている。このフォントＦは、基本的に縦方向および横方向に延びる縦セグメントおよび横セングメントから構成されている。エンボス文字列４はカード長辺方向Ｘ（エンボス文字列４の並び方向）に延びており、各エンボス文字はカード短辺方向Ｙ（エンボス文字列４の並び方向に直交する方向）に上下となるように形成されている。
【００２７】
次に、本例のエンボス文字読取装置１の動作を説明する。読取対象のカード２をカード搬送機構１１にセットして、その長辺方向（エンボス文字列４の並び方向）に搬送を開始する。搬送されるカード２の表面３が、第１および第２のコンタクトメージセンサ１２、１３によって照明される。第１のコンタクトイメージセンサ１２は、カード送り込み方向の側から搬送方向に対して約４５度傾斜した第１の方向からカードの表面３を照明する。第１の方向から照明された状態でのカードの表面３の画像が当該第１のコンタクトメージセンサ１２によって読み取られる。これに対して、第２のコンタクトイメージセンサ１３は、反対側の第２の方向からカードの表面３を照明し、当該第２の方向から照明された状態でのカードの表面３の画像が第２のコンタクトメージセンサ１３によって読み取られる。
【００２８】
先に述べたように、エンボス文字の輪郭は、カードの長辺方向（エンボス文字列４の並び方向）および短辺方向（エンボス文字列４の並び方向に直交する方向）に延びているセグメント部分によって基本的に構成されている。第１および第２の方向からの照明光は、これら長辺方向（エンボス文字列４の並び方向）および短辺方向（エンボス文字列４の並び方向に直交する方向）のいずれに対しても傾斜した方向からの照明光である。したがって、エンボス文字における直交する方向の輪郭部分の陰影が確実に形成される。また、双方のコンタクトイメージセンサ１２、１３の読取画像を合成などすれば、長辺方向（エンボス文字列４の並び方向）および短辺方向（エンボス文字列４の並び方向に直交する方向）とは異なる方向に延びているエンボス文字の輪郭部分の陰影画像も確実に抽出できる。したがって、本例の装置１を用いれば、陰影法によって各エンボス文字を正確に識別することが可能である。
【００２９】
また、本例では、２組のコンタクトイメージセンサ１２、１３をカード搬送方向に対して傾斜配置するという簡単な構成によって、各エンボス文字の輪郭に対応する陰影画像を確実に読み取ることができる。
【００３０】
なお、エンボス文字の認識は、いわゆるパターンマッチングにより行う。画像処理部２０には、各エンボス文字に対し、その画像の位置と特徴とを持つデータが記憶されている。取得した画像とこれらのデータを比較し、類似点が多いほど信頼性の高い文字として識別することができる。
【００３１】
（その他の実施の形態）
上記の例では、２組のイメージセンサユニットを傾斜配置してある。この代わりに、これらのイメージセンサユニットを、カード搬送方向に直交する方向に配置することも可能である。例えば、カード２を長辺方向（エンボス文字列４の並び方向）に搬送する場合には、その短辺方向（エンボス文字列４の並び方向に直交する方向）にイメージセンサユニットを配置することができる。この場合には、内蔵の発光素子および受光素子の光軸方向を、カード長辺方向（エンボス文字列４の並び方向）および短辺方向（エンボス文字列４の並び方向に直交する方向）のいずれに対しても傾斜した第１および第２の方向となるように、これらの素子を配列すればよい。
【００３２】
例えば、図３に示すように、第１および第２イメージセンサユニット１２Ａ、１３Ａを、カード２の表面３に垂直な方向から見た場合に、カード２の搬送方向に直交する方向に配置する。そして、第１イメージセンサユニット１２Ａにおける各発光素子１４の向き（射出光の主光軸の方向）を第１の方向１４ａとし、第２イメージセンサユニット１３Ａにおける各発光素子１４の向きを第２の方向１４ｂとすればよい。
【００３３】
次に、上記の例では、２組のイメージセンサユニットを用いているが、３組以上のイメージセンサユニットを用いることも可能である。例えば、図４に示すように、カード２の搬送方向に対して、一方の側に約４５度傾斜した方向に配列した一対のイメージセンサユニット２１、２２と、反対側に約４５度傾斜した方向に配列した一対のイメージセンサユニット２３、２４とを用いることも可能である。各対のイメージセンサユニット２１、２２および２３、２４は、例えば、図１に示す場合と同様に、照明方向が反対側となるように設定すればよい。
【００３４】
なお、上記の例では、エンボス文字列の並び方向が長辺方向に一致し、当該並び方向に直交する方向が短辺方向に一致しているカードを対象としている。しかしななが、本発明は、これ以外の状態でエンボス文字列が形成されているカードに対しても同様に適用可能である。また、長方形以外の形状のカードに対しても同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明を適用したエンボス文字列読取装置の概略構成図である。
【図２】読取対象のクレジットカードの仕様を示す説明図である。
【図３】イメージセンサの別の配列例を示す説明図である。
【図４】イメージセンサの別の配列例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  エンボス文字読取装置、２  カード、３  カードの表面、４  エンボス文字列、１１  カード搬送機構、１２，１３，２１〜２４  コンタクトイメージセンサ、１４  発光素子、１５  受光素子、１６  ケース、２０  画像処理部、Ｌ１  照明光（第１の方向）、Ｌ２  照明光（第２の方向）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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