(57)【要約】【課題】低コストで、容易に印刷媒体の真偽鑑定を行う画像処理検査システムを提供する。【解決手段】真正な印刷媒体２の表面に赤外線を吸収する顔料と色彩可変顔料を含有させた第１インキによる第１パターン２７ａ及び赤外線を反射する顔料と色彩可変顔料を含有させた第２インキによる第２パターン２７ｂを印刷し、可視光及び赤外光の照射角度をそれぞれ変化させながら印刷媒体２の表面を複数回撮像し、全画像データをそれぞれ第１パターン及び第２パターンに関するデータと比較し、第１画像データのいずれかに第１パターンに関するデータ及び第２パターンに関するデータが含まれ、且つ、第２画像データのいずれかに第１パターンに関するデータが欠落し、第２パターンに関するデータが含まれている場合又は第２画像データのいずれかに第２パターンに関するデータが欠落し、第１パターンに関するデータが含まれている場合に、鑑定対象印刷媒体を真正と判断する。【選択図】図３
2012022455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に赤外線を吸収する顔料と色彩可変顔料を含有させた第１インキで印刷された第１パターン及び赤外線を反射する顔料と色彩可変顔料を含有させた第２インキで印刷された第２パターンを有する真正な印刷媒体と、
真偽鑑定される鑑定対象印刷媒体の表面の所定領域に印刷されたパターンを、可視光及び赤外光を用いて撮像する撮像装置と、
前記撮像装置から出力される画像データを用いて、前記鑑定対象印刷媒体が真正な印刷媒体であるか否かを判断する真偽判断装置を備えた印刷媒体の画像処理検査システムであって、
前記撮像装置は、前記鑑定対象印刷媒体の表面に赤外光を遮蔽した状態で可視光を照射し、前記可視光の照射角度を変化させながら前記鑑定対象印刷媒体の表面の複数の第１画像を撮像すると共に、前記鑑定対象印刷媒体の表面に可視光を遮蔽した状態で赤外光を照射し、前記赤外光の照射角度を変化させながら前記鑑定対象印刷媒体の表面の複数の第２画像を撮像し、
前記真偽判断装置は、前記複数の第１画像データ及び前記複数の第２画像データをそれぞれ前記第１パターンに関するデータ及び前記第２パターンに関するデータと比較し、前記複数の第１画像データのいずれかに前記第１パターンに関するデータ及び前記第２パターンに関するデータが含まれ、且つ、前記複数の第２画像データのいずれかに前記第１パターンに関するデータが欠落し、前記第２パターンに関するデータが含まれている場合、又は、前記複数の第２画像データのいずれかに前記第２パターンに関するデータが欠落し、前記第１パターンに関するデータが含まれている場合に、前記鑑定対象印刷媒体を真正な印刷媒体であると判断することを特徴とする印刷媒体の画像処理検査システム。
【請求項２】
前記真偽判断装置は、前記撮像装置から得られた第２画像データを、所定の閾値を用いて２値化することを特徴とする請求項１に記載の印刷媒体の画像処理検査システム。
【請求項３】
前記真偽判断装置は、閾値を変えて第２画像データの２値化処理を複数回行うことを特徴とする請求項２に記載の印刷媒体の画像処理検査システム。
【請求項４】
前記色彩可変顔料は、パール顔料であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の印刷媒体の画像処理検査システム。
【請求項５】
真正な印刷媒体の表面に赤外線を吸収する顔料と色彩可変顔料を含有させた第１インキで第１パターンを印刷すると共に、赤外線を反射する顔料と色彩可変顔料を含有させた第２インキで第２パターンを印刷し、
真偽鑑定される鑑定対象印刷媒体の表面に赤外光を遮蔽した状態で可視光を照射し、前記可視光の照射角度を変化させながら前記鑑定対象印刷媒体の表面の複数の第１画像を撮像すると共に、前記鑑定対象印刷媒体の表面に可視光を遮蔽した状態で赤外光を照射し、前記赤外光の照射角度を変化させながら前記鑑定対象印刷媒体の表面の複数の第２画像を撮像し、
前記複数の第１画像のいずれかに前記第１パターン及び前記第２パターンが含まれ、且つ、前記複数の第２画像のいずれかに前記第１パターンが含まれず、前記第２パターンが含まれている場合、又は、前記複数の第２画像のいずれかに前記第２パターンに関するデータが欠落し、前記第１パターンに関するデータが含まれている場合に、前記鑑定対象印刷媒体を真正な印刷媒体であると判断する印刷媒体の真偽鑑定方法。
【請求項６】
前記第２画像に関するデータを、所定の閾値を用いて２値化することを特徴とする請求項５に記載の印刷媒体の真偽鑑定方法。
【請求項７】
前記第２画像に関するデータの２値化処理を複数回行うことを特徴とする請求項６に記載の印刷媒体の真偽鑑定方法。
【請求項８】
前記色彩可変顔料は、パール顔料であることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載の印刷媒体の真偽鑑定方法。
【請求項９】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の印刷媒体の画像処理検査システム又は請求項５乃至請求項８のいずれか一項に記載の印刷媒体の真偽鑑定方法に適する撮像装置であって、
真偽鑑定される鑑定対象印刷媒体の表面に密着され又は該鑑定対象印刷媒体の表面の少なくとも一部分を覆い、可視光及び赤外光を遮蔽する遮光体と、
前記鑑定対象印刷媒体の表面をそれに垂直な方向から撮像する撮像素子と、
前記鑑定対象印刷媒体の表面に対して、垂直とは異なる複数の照射角度で可視光及び赤外光を照射しうる照明装置と、
前記照明装置を制御して、前記複数の照射角度のそれぞれから順に可視光を照射して、前記鑑定対象印刷媒体の表面の可視光による複数の第１画像データを出力させると共に、前記複数の照射角度のそれぞれから順に赤外光を照射して、前記鑑定対象印刷媒体の表面の赤外光による複数の第２画像データを出力させる撮像制御部と、
前記複数の第１画像データ及び前記複数の第２画像データを記憶する記憶部を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項１０】
前記照明装置は、複数のＬＥＤが環状に配置された複数のＬＥＤアレイと、同心円状に配置された複数列のライトガイドを有し、
前記ライトガイドの先端部に複数の斜面により形成された反射面が形成され、前記ライトガイドの後端面がそれぞれ環状に配列された複数のＬＥＤアレイに対向することを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記遮光体は前記鑑定対象印刷媒体の表面に密着される遮光筒であり、
前記撮像装置は、撮像レンズをさらに備え、前記遮光筒の先端が前記鑑定対象印刷媒体に当接した状態で、前記鑑定対象印刷媒体の表面が前記撮像レンズの物体側焦点位置となり、前記撮像素子が像側の焦点位置となることを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パールインキなどの特殊機能インキを用いて印刷された印刷媒体の画像処理検査システム、印刷媒体の真偽鑑定方法及びそれらに適する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、有価証券、宝くじ、商品券などの印刷媒体の真偽を鑑定するために、パールインキなどによる色彩可変印刷層の一部に、特定情報をパターン化して隠蔽することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、色彩可変印刷層の上に、さらに紫外線又は赤外線によって蛍光を発するようなインキなどを用いて、真偽判定用のマークなどを印刷することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。さらに、赤外線吸収インキを用いた真偽判定用のマークの上から、赤外線を吸収しないインキを用いて別の真偽判定用のマークを重ねて印刷することも提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００３】
色彩可変印刷層としては、上記パールインキの他に、ＯＶＩ(Optically Variable Inks)インキ、コレステリック液晶インキ、金インキや銀インキなどのメタリックインキなどの特殊機能インキを用いることができる。ところが、これら特殊機能インキを用いた印刷パターンは、光の反射及び干渉などを利用して、特定方向から観察したときにのみ所定の模様が見え、他の特定方向から観察したときには異なった模様が見えるように印刷されている。そして、例えば、印刷面に対してほぼ垂直な方向から照明した場合には、反射率を高くして、いずれの模様もほとんど観察できないように構成されている。
【０００４】
従って、光源と撮像素子の位置関係が固定された従来の撮像装置を用いて印刷パターンを撮像した場合、本来撮像すべき模様が撮像されない可能性があり、画像処理検査によって真偽鑑定を行うことは容易ではなかった。このことは、色彩可変印刷層の上に赤外線吸収インキ又は赤外線反射インキを用いて真偽判定用のマークを印刷した場合も同様であり、特定の方向に対しては、色彩可変印刷層により反射された赤外線の影響により、赤外線吸収インキ又は赤外線反射インキを用いて描かれた真偽判定用のマークを撮像できない場合がある。
【０００５】
ところで、真偽鑑定技術は、上記有価証券などに限られず、医薬品やたばこなどの商品パッケージの分野においても必要になってきつつある。すなわち、品質の劣る模造品に真物と同様のパッケージを施した模造品又は偽造品を識別して排除する必要がある。ところが、有価証券などと異なり、これらの商品のパッケージの真偽鑑定に関しては、画像処理検査システムなどにあまりコストをかけることはできない。また、商品を取り扱う現場において、容易に真偽鑑定を行いうることが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−６５６４号公報
【特許文献２】特開２００２−２７４０００号公報
【特許文献３】特開平８−１５３２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記従来例の問題を解決するためになされたものであり、比較的低コストで、且つ容易に印刷媒体の真偽鑑定を行いうる画像処理検査システム、印刷媒体の真偽鑑定方法及びそれらに適する撮像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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る印刷媒体の画像処理検査システムは、表面に赤外線を吸収する顔料と色彩可変顔料を含有させた第１インキで印刷された第１パターン及び赤外線を反射する顔料と色彩可変顔料を含有させた第２インキで印刷された第２パターンを有する真正な印刷媒体と、真偽鑑定される鑑定対象印刷媒体の表面の所定領域に印刷されたパターンを、可視光及び赤外光を用いて撮像する撮像装置と、前記撮像装置から出力される画像データを用いて、前記鑑定対象印刷媒体が真正な印刷媒体であるか否かを判断する真偽判断装置を備えた印刷媒体の画像処理検査システムであって、前記撮像装置は、前記鑑定対象印刷媒体の表面に赤外光を遮蔽した状態で可視光を照射し、前記可視光の照射角度を変化させながら前記鑑定対象印刷媒体の表面の複数の第１画像を撮像すると共に、前記鑑定対象印刷媒体の表面に可視光を遮蔽した状態で赤外光を照射し、前記赤外光の照射角度を変化させながら前記鑑定対象印刷媒体の表面の複数の第２画像を撮像し、前記真偽判断装置は、前記複数の第１画像データ及び前記複数の第２画像データをそれぞれ前記第１パターンに関するデータ及び前記第２パターンに関するデータと比較し、前記複数の第１画像データのいずれかに前記第１パターンに関するデータ及び前記第２パターンに関するデータが含まれ、且つ、前記複数の第２画像データのいずれかに前記第１パターンに関するデータが欠落し、前記第２パターンに関するデータが含まれている場合、又は、前記複数の第２画像データのいずれかに前記第２パターンに関するデータが欠落し、前記第１パターンに関するデータが含まれている場合に、前記鑑定対象印刷媒体を真正な印刷媒体であると判断する。
【０００９】
上記印刷媒体の画像処理検査システムにおいて、前記真偽判断装置は、前記撮像装置から得られた第２画像データを、所定の閾値を用いて２値化することが好ましい。
【００１０】
また、前記真偽判断装置は、閾値を変えて第２画像データの２値化処理を複数回行うことが好ましい。
【００１１】
また、前記色彩可変顔料は、パール顔料であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明の他の一態様に係る印刷媒体の真偽鑑定方法は、真正な印刷媒体の表面に赤外線を吸収する顔料と色彩可変顔料を含有させた第１インキで第１パターンを印刷すると共に、赤外線を反射する顔料と色彩可変顔料を含有させた第２インキで第２パターンを印刷し、真偽鑑定される鑑定対象印刷媒体の表面に赤外光を遮蔽した状態で可視光を照射し、前記可視光の照射角度を変化させながら前記鑑定対象印刷媒体の表面の複数の第１画像を撮像すると共に、前記鑑定対象印刷媒体の表面に可視光を遮蔽した状態で赤外光を照射し、前記赤外光の照射角度を変化させながら前記鑑定対象印刷媒体の表面の複数の第２画像を撮像し、前記複数の第１画像のいずれかに前記第１パターン及び前記第２パターンが含まれ、且つ、前記複数の第２画像のいずれかに前記第１パターンが含まれず、前記第２パターンが含まれている場合、又は、前記複数の第２画像のいずれかに前記第２パターンに関するデータが欠落し、前記第１パターンに関するデータが含まれている場合に、前記鑑定対象印刷媒体を真正な印刷媒体であると判断する。
【００１３】
上記印刷媒体の真偽鑑定方法において、前記真偽判断装置は、前記撮像装置から得られた第２画像データを、所定の閾値を用いて２値化することが好ましい。
【００１４】
また、前記真偽判断装置は、閾値を変えて第２画像データの２値化処理を複数回行うことが好ましい。
【００１５】
また、前記色彩可変顔料は、パール顔料であることが好ましい。
【００１６】
また、本発明のさらに他の一態様に係る撮像装置は、上記いずれかの印刷媒体の画像処理検査システム又は印刷媒体の真偽鑑定方法に適する撮像装置であって、真偽鑑定される鑑定対象印刷媒体の表面に密着され又は該鑑定対象印刷媒体の表面の少なくとも一部分を覆い、可視光及び赤外光を遮蔽する遮光体と、前記鑑定対象印刷媒体の表面をそれに垂直な方向から撮像する撮像素子と、前記鑑定対象印刷媒体の表面に対して、垂直とは異なる複数の照射角度で可視光及び赤外光を照射しうる照明装置と、前記照明装置を制御して、前記複数の照射角度のそれぞれから順に可視光を照射して、前記鑑定対象印刷媒体の表面の可視光による複数の第１画像データを出力させると共に、前記複数の照射角度のそれぞれから順に赤外光を照射して、前記鑑定対象印刷媒体の表面の赤外光による複数の第２画像データを出力させる撮像制御部と、前記複数の第１画像データ及び前記複数の第２画像データを記憶する記憶部を備える。
【００１７】
上記撮像装置において、前記照明装置は、複数のＬＥＤが環状に配置された複数のＬＥＤアレイと、同心円状に配置された複数列のライトガイドを有し、前記ライトガイドの先端部に複数の斜面により形成された反射面が形成され、前記ライトガイドの後端面がそれぞれ環状に配列された複数のＬＥＤアレイに対向することが好ましい。
【００１８】
また、前記遮光体は前記鑑定対象印刷媒体の表面に密着される遮光筒であり、前記撮像装置は、撮像レンズをさらに備え、前記遮光筒の先端が前記鑑定対象印刷媒体に当接した状態で、前記鑑定対象印刷媒体の表面が前記撮像レンズの物体側焦点位置となり、前記撮像素子が像側の焦点位置となることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、第１パターンは赤外線を吸収する顔料と色彩可変顔料を含有させた第１インキを用いて印刷されているので、照明光として可視光を照射すると、色彩可変顔料によって可視光が反射され、第１インクを用いて描かれたパターンが撮像される。また、照明光として赤外線を照射すると、第１パターンが印刷された部分では赤外線が吸収され、その部分からは赤外線が反射されないか又は反射光の光量が低下し、周りよりも暗く（黒く）なる。一方、第２パターンは赤外線を反射する顔料と色彩可変顔料を含有させた第２インキを用いて印刷されているので、照明光として可視光を照射すると、第２インクを用いて描かれたパターンが撮像される。また、照明光として赤外線を照射すると、第２パターンが印刷された部分では赤外線が反射され、その他の部分からの赤外線の反射光量よりも反射光の光量が多くなるので、周りよりも明るく（白く）なる。従って、撮像装置により得られた第２画像データを、所定の閾値を用いて２値化すると、閾値の設定次第で、第２画像データから第１パターンに関するデータが欠落し、第２パターンに関するデータが残るようにすることもできる。逆に、第２画像データから第２パターンに関するデータが欠落し、第１パターンに関するデータが残るようにすることも可能である。さらに、閾値を変えて第２画像データの２値化処理を複数回行うことも可能である。これらの処理を適宜実施することにより、真偽鑑定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る印刷媒体の画像処理検査システムの構成を示す図。
【図２】第１実施形態における印刷媒体の一例を示す図。
【図３】第１実施形態における画像処理検査装置の構成を示す断面図。
【図４】本発明の第２実施形態に係る印刷媒体の画像処理検査システムの構成を示す図。
【図５】第２実施形態における印刷媒体の一例を示す図。
【図６】第２実施形態における撮像装置の構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る印刷媒体の画像処理検査システム及び印刷媒体の真偽鑑定方法について説明する。図１は、有価証券、宝くじ、商品券などのシート状印刷媒体における真偽鑑定に適する画像処理検査システムを示す図である。また、図３は、この画像処理検査システムに適する画像処理検査装置１の構成を示す断面図である。このシステムにおいては、シート状印刷媒体２を専用の画像処理検査装置１に挿入し、印刷媒体２の表面をスキャンして、印刷媒体２の表面の画像を撮像し、その表面に印刷された所定のパターンを読み取って真偽鑑定を行う。画像処理検査装置１は、鑑定対象の印刷媒体２の表面の画像を撮像する撮像装置３と、撮像装置３によって撮像された画像データを用いて、鑑定対象の印刷媒体２の真偽判断を行う真偽判断装置４などで構成されている。
【００２２】
図２に示すように、印刷媒体２の表面には、可視光を吸収又は反射するインキを用いて、商標２１、企業名２２、金額２３、番号２４、バーコード２５などの所定の情報が印刷されている。また、印刷媒体２の所定の位置（例えば中央部など）には、すかし２６が設けられている。さらに、印刷媒体２の他の所定の位置（例えば周辺部など）には、パールインキなどの色彩可変インキを用いて真偽鑑定用のパターン２７が印刷されている。
【００２３】
真偽鑑定用のパターン２７は、顔料成分の異なる複数のインキを用いて印刷され、観察する角度又は照明光の照射角度によって異なるパターンが観察されるように構成されている。より具体的には、赤外線を吸収する顔料と色彩可変顔料を含有させた第１インキと赤外線を反射する顔料と色彩可変顔料を含有させた第２インキを用いて、第１インキで所定の第１パターン２７ａが印刷され、第２インキで第１パターン２７ａとは異なる所定の第２パターン２７ｂが印刷されている。赤外線を吸収する顔料及び赤外線を反射する顔料は、不可視（いわゆる無色透明）又はその表面の色と同色（用紙の地色など）であり、肉眼では直接認識できないように選択されている。第１パターン２７ａ及び第２パターン２７ｂの位置、大きさ、具体的内容は特に限定されず、１次元バーコードや２次元バーコードなどの識別コードであってもよいし、図形や記号などの識別マークであってもよい。
【００２４】
画像処理検査装置１は、鑑定対象となる印刷媒体２がその内部に挿入されると、その表面に可視光及び赤外光を照射して、ＣＣＤなどの撮像素子により、印刷媒体２の表面を撮像し、第１パターン２７ａ及び第２パターン２７ｂを読み込む。第１インキ及び第２インキは、それぞれ可視光を反射するので、撮像素子により撮像された画像には第１パターン２７ａ及び第２パターン２７ｂが含まれ、その画像データには第１パターン２７ａ及び第２パターン２７ｂに関する情報が含まれる。ところが、色彩可変顔料は、干渉などを利用して、見る角度によって、色彩が変化したり、特定のパターンが見えたり、見えなかったりするようにするものである。
【００２５】
色彩可変顔料の一例であるパール顔料は、例えばマイカ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３などの基体表面にそれよりも屈折率の高い金属酸化物を塗布して形成された多層の透明薄膜からなる半透明の板状顔料である。金属酸化物層の表面で反射された光、金属酸化物層を透過し、基体表面で反射された光、基体を透過し、基体と他の金属酸化物層との界面で反射された光などが干渉することによって、特定波長の光が強め合い、また他の特定波長の光が打ち消し合うことによって、真珠のような光沢を表現する。また、パール顔料は、インキ中では層状に配向されているため、入射光線をスネルの法則に従って反射する性質を有している。そのため、基体や金属酸化物の屈折率及び膜厚、入射光線の波長及び入射角によっては、特定の角度から入射した光は、干渉によって強度が強められた状態で反射され、撮像素子に入射する。そして、撮像素子に入射した光の強度が所定の閾値よりも強すぎると、撮像素子の画素に蓄積される電荷がオーバーフローし、再生可能又は画像処理可能な画像データが得られない。
【００２６】
図３に示すように、画像処理検査装置１の筐体１１は外光を遮蔽するように密閉構造を有しており、撮像装置３の遮光体を兼ねる。筐体１１の内部には、撮像装置３を構成する複数のＬＥＤアレイ１２ａ及び１２ｂなどの照明装置１２、レンズアレイ１３、ラインＣＣＤなどの撮像素子１４、印刷媒体２を筐体１１の内部に引き込むためのローラ１５、モニタ装置１６、ＣＰＵ及びメモリ等で構成された真偽判断装置４（詳細は後述する）などが設けられている。真偽判断装置４のメモリのうち、ＲＡＭなどの揮発性メモリは、撮像素子１４から出力された画像データを一時的に記憶し、撮像装置３の一部を兼ねる。
【００２７】
照明装置１２は、印刷媒体２の表面に照射する照明光の照射角度（印刷媒体２の表面への入射角度）を切り換えることができるように、複数組、例えば上記２組のＬＥＤアレイ１２ａ及び１２ｂを備えている。また、各ＬＥＤアレイ１２ａ及び１２ｂは、可視光を照射するための可視光ＬＥＤと赤外線を照射するための赤外光ＬＥＤの２種類の光源を有している。なお、これら２種類の可視光ＬＥＤ及び赤外光ＬＥＤは、交互に一列に配列されていてもよいし、同じ種類のＬＥＤ同士が２列に配列されていてもよい。
【００２８】
第１実施形態では、２組のＬＥＤアレイ１２ａ及び１２ｂを設けているので、例えば一方のＬＥＤアレイ１２ａの照射角（印刷媒体２の表面への入射角度）を６０度とし、他方の一方のＬＥＤアレイ１２ａの照射角を３０度としている。但し、ＬＥＤアレイの数及び照射角度は例示であり、これに限定されるものではなく、ＬＥＤアレイを３組以上設置してもよい。あるいは、１組のＬＥＤアレイのみを使用し、そのＬＥＤアレイの照射角を可変としてもよい。
【００２９】
印刷媒体２が筐体１１の挿入口１１ａに挿入されると、ローラ１５を所定方向に回転させ、印刷媒体２を筐体１１の内部に引き込みつつ、照明装置１２の一方のＬＥＤアレイ１２ａから印刷媒体２の表面に可視光を照射し、撮像素子１４により印刷媒体２の表面の画像を撮像（スキャン）する。その結果、印刷媒体２の表面に印刷された第１パターン２７ａ及び第２パターン２７ｂの最初の第１画像が撮像され、最初の第１画像データが得られる。次に、ローラ１５を反対方向に回転させ、印刷媒体２を一旦筐体１１の外部に排出させつつ、他のＬＥＤアレイ１２ｂから印刷媒体２の表面に可視光を照射し、撮像素子１４により印刷媒体２の表面をスキャンする。その結果、印刷媒体２の表面に印刷された第１パターン２７ａ及び第２パターン２７ｂの２番目の第１画像が撮像され、２番目の第１画像データが得られる。さらに、再度ローラ１５を所定方向に回転させ、印刷媒体２を筐体１１の内部に引き込みつつ、照明装置１２の一方のＬＥＤアレイ１２ａから印刷媒体２の表面に赤外光を照射し、撮像素子１４により印刷媒体２の表面をスキャンする。その結果、印刷媒体２の表面に印刷された第１パターン２７ａ及び第２パターン２７ｂの最初の第２画像が撮像され、最初の第２画像データが得られる。次に、ローラ１５を反対方向に回転させ、印刷媒体２を一旦筐体１１の外部に排出させつつ、他のＬＥＤアレイ１２ｂから印刷媒体２の表面に赤外光を照射し、撮像素子１４により印刷媒体２の表面をスキャンする。その結果、印刷媒体２の表面に印刷された第１パターン２７ａ及び第２パターン２７ｂの２番目の第２画像が撮像され、２番目の第２画像データが得られる。得られた各画像データは、撮像装置３の記憶部を兼ねる真偽判断装置４のメモリに記憶される。なお、第１パターン２７ａ及び第２パターン２７ｎの大きさ及び印刷された位置により、必ずしも印刷媒体２の全体を筐体１１の外部に排出させる必要はなく、画像の読み取りに必要な距離だけ逆送させればよい。また、ＬＥＤアレイが３組以上も受けられている場合や、１組のＬＥＤアレイの照射角を３段階以上に変化させる場合は、それらの数に応じて、適宜上記動作を繰り返せばよい。また、ＬＥＤアレイ１２ａ及び１２ｂをそれぞれ単独で発光させた後、ＬＥＤアレイ１２ａ及び１２ｂを同時に発光させ、第１画像データ及び第２画像データをそれぞれ３つずつ得るようにしてもよい。
【００３０】
真偽判断装置４は、パターン・マッチングなどを実行するＣＰＵ、パターン・マッチングプログラムや第１パターン及び第２パターンに関する情報を記憶したＲＯＭ、撮像装置３により撮像された画像データなどを一時的に記憶するＲＡＭなどで構成されている。第１パターン２７ａ及び第２パターン２７ｂは、それぞれ赤外線を吸収する顔料と色彩可変顔料を含有させた第１インキと赤外線を反射する顔料と色彩可変顔料を含有させた第２インキを用いて印刷されている。そのため、照明光の照射角によっては、得られた画像データを画像処理できない場合がある。本実施形態では、照明光の種類及び照明光の照射角度を変えて複数の画像を撮像し、真偽判断装置４は、複数の第１画像データ及び前記複数の第２画像データをそれぞれ第１パターンに関するデータ及び第２パターンに関するデータと比較する。そして、複数の第１画像データのいずれかに第１パターンに関するデータ及び第２パターンに関するデータが含まれ、且つ、複数の第２画像データのいずれかに第１パターンに関するデータが欠落し、第２パターンに関するデータが含まれている場合、又は、複数の第２画像データのいずれかに第２パターンに関するデータが欠落し、第１パターンに関するデータが含まれている場合に、鑑定対象の印刷媒体２を真正な印刷媒体であると判断する。
【００３１】
第１パターン２７ａは赤外線を吸収する顔料と色彩可変顔料を含有させた第１インキを用いて印刷されているので、照明光として可視光を照射すると、色彩可変顔料によって可視光が反射され、第１インクを用いて描かれたパターンが撮像される。また、照明光として赤外線を照射すると、第１パターン２７ａが印刷された部分では赤外線が吸収され、その部分からは赤外線が反射されないか又は反射光の光量が低下し、周りよりも暗く（黒く）なる。一方、第２パターン２７ｂは赤外線を反射する顔料と色彩可変顔料を含有させた第２インキを用いて印刷されているので、照明光として可視光を照射すると、第２インクを用いて描かれたパターンが撮像される。また、照明光として赤外線を照射すると、第２パターン２７ｂが印刷された部分では赤外線が反射され、その他の部分からの赤外線の反射光量よりも反射光の光量が多くなるので、周りよりも明るく（白く）なる。従って、撮像装置３から得られた第２画像データを、所定の閾値を用いて２値化すると、閾値の設定次第で、第２画像データから第１パターンに関するデータが欠落し、第２パターンに関するデータが残るようにすることもできれば、逆に、第２画像データから第２パターンに関するデータが欠落し、第１パターンに関するデータが残るようにすることも可能である。さらに、閾値を変えて第２画像データの２値化処理を複数回行うことも可能である。これらの処理を適宜実施することにより、真偽鑑定が可能となる。
【００３２】
第１パターン２７ａ及び第２パターン２７ｂの内容が、所定の図形や記号など、取扱者の目視によっても容易に確認できる場合、撮像装置３により撮像された画像データはそのままモニタ装置１６に出力される。最初に可視光を照射して得られた印刷媒体２の表面の画像が、モニタ装置１６の画面上に第１画像として表示される。次に、赤外光を照射して得られた印刷媒体２の表面の画像が、モニタ装置１６の画面上に第２画像として表示される。モニタ装置１６の画面上に、第１画像として第１パターン２７ａ及び第２パターン２７ｂが表示され、さらに第２画像として、第１パターン２７ａのみ又は第２パターン２７ｂのみが表示されたときに、あるいは、閾値を変えて上記２値化処理を複数回行った場合は第１パターン２７ａと第２パターン２７ｂの両方が表示されたときに、取扱者は、印刷媒体を真物と判断し、そうでないときは偽物と判断することができる。
【００３３】
一方、第１パターン２７ａ及び第２パターン２７ｂの内容が、バーコードなど、取扱者の目視によっても容易に確認できない場合、撮像装置３により撮像された画像データは真偽判断装置４に入力され、所定の画像処理が施される。パターン・マッチングなどの画像処理の結果、複数の第１画像データのいずれかの中に第１パターン２７ａ及び第２パターン２７ｂに関するデータが存在することが確認され、複数の第２画像データのいずれか中に第１パターン２７ａのみ又は第２パターン２７ｂのみ、あるいは第１パターン２７ａと第２パターン２７ｂの両方が存在することが確認されたときには、真偽判断装置４は印刷媒体２を真物と判断し、そうでないときは偽物と判断する。そして、それぞれモニタ装置１６の画面上に所定の警告を表示し及び／又は音声や警報ランプの点滅などによって、取扱者に警告する。
【００３４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る印刷媒体の画像処理検査システム及び印刷媒体の真偽鑑定方法について説明する。図４は、商品パッケージなどの立体的な印刷媒体における真偽鑑定に適する画像処理検査システムを示す図である。このシステムにおいては、立体的な印刷媒体３の表面に、画像処理検査装置１を構成するハンディタイプの撮像装置６を当接させ、印刷媒体５の表面の画像を撮像し、その表面に印刷された所定のパターンを読み取って真偽鑑定を行う。
【００３５】
図５に示すように、印刷媒体５は、例えば紙箱などの立体的な印刷媒体であり、その表面には、可視光を吸収又は反射するインキを用いて、商品名、商標、企業名、ロゴマーク、金額など（図示せず）及びこれらを符号化したバーコード５１などが印刷されている。これらのうち、商標やロゴマークなどの印刷には、パールインキの他、金インキや銀インキなどのメタリックインキが用いられることも少なくない。これらメタリックインキは顔料として金属粉を含んでおり、反射率が高く、入射光線をスネルの法則に従って反射する性質を有している。従って、撮像素子、照明光の照射角、メタリックインキによる印刷パターンの位置によっては、撮像素子に入射する光量が多くなり、撮像素子の画素に蓄積される電荷がオーバーフローし、再生可能又は画像処理可能な画像データが得られない場合もあり得る。従って、第２実施形態に係る撮像装置６においても、照明光の照射角度が変えられるように構成されている。
【００３６】
また、商品パッケージなどの立体的な印刷媒体５の場合、印刷媒体５の大きさだけでなく、その中身の重量も、取り扱い上の制約となる。そのため、画像処理検査装置１のうち少なくとも撮像装置６は、取扱者が手持ち可能であることが好ましい。そのため、図４に示すように、撮像装置６は、モニタ装置１６及び真偽判断装置４とは別に設けられたハンディタイプに構成されている。
【００３７】
図６に、ハンディタイプの撮像装置６の具体的な構成を示す。撮像装置６は、撮像レンズ６１と、撮像素子６２と、ＬＥＤアレイ６３及び６４と、ライトガイド６５及び６６と、保護キャップ６７と、外乱光を遮蔽するための遮光筒６８などで構成されている。撮像素子６２は、撮像レンズ６１の像側焦点位置に設けられ、２次元ＣＣＤなどで構成されている。ＬＥＤアレイ６３及び６４は、撮像レンズ６１の周囲に配置され、例えば複数のＬＥＤが環状に複数列（例えば２列）に配列されている。ＬＥＤアレイ６３及び６４は、それぞれ可視光を照射するための可視光ＬＥＤと赤外線を照射するための赤外線ＬＥＤの２種類の光源を有しており、これら２種類のＬＥＤが、例えば交互に配列されている。
【００３８】
ライトガイド６５及び６６は、例えばアクリルなどの透光性樹脂で形成されており、同心円状に複数列（例えば２つ）配置されている。また、内側に配置されたライトガイド６５の外周面は遮光性塗料により塗装されている。なお、遮光筒（遮光体）６８を設ける代わりに、外側に配置されたライトガイド６６の外周面を遮光性塗料により塗装してもよい。ライトガイド６５及び６６の先端部には、複数の斜面により形成された反射面６５ａ及び６６ａが形成されている。また、ライトガイド６５及び６６の内径及び外径は、ライトガイド６５及び６６の後端面がそれぞれ環状に配列されたＬＥＤアレイ６３及び６４に対向できるような寸法に設定されている。
【００３９】
また、ライトガイド６５及び６６の反射面６５ａ及び６６ａの角度は、ライトガイド６５及び６６中を直進し、反射面６５ａ及び６６ａで反射された光が、所定の照射角（印刷媒体５の表面への入射角度）が、例えば３０度及び６０度となるように設定されている。さらに、ライトガイド６５及び６６の長さは、反射面６５ａ及び６６ａで反射された光が、所定の直径を有する被撮像対象領域を一定以上の輝度で照射するように設定されている。さらに、撮像レンズ６１の物体側及び像側の焦点距離は、遮光筒６８の先端に装着された保護キャップ６７が印刷媒体５に当接した状態で、印刷媒体５の表面が撮像レンズ６１の物体側焦点位置となり、撮像素子６２が像側の焦点位置となるように設定されている。
【００４０】
ＬＥＤ６３又は６４から出力された光は、ライトガイド６５又は６６の内部を直進し、あるいはライトガイド６５又は６６と空気との界面で繰り返し反射されながらライトガイド６５又は６６の内部を進み、反射面６５ａ又は６６ａにより反射されてライトガイド６５又は６６から出射され、印刷媒体５の表面に入射する。印刷媒体５の表面には、上記所定の入射角を有する照明光の他に、それ以外の入射角を有する照明光も入射するが、ＬＥＤからの出力光は指向性が高いため、上記所定の入射角を有する照明光が支配的である。
【００４１】
このハンディタイプの撮像装置６を印刷媒体５の表面に当接させ、その表面に印刷された第１パターン及び第２パターンを読み取って真偽鑑定を行う場合、一方のＬＥＤアレイ６３の可視光ＬＥＤを発光させて撮像素子６２により撮像を行い、ＬＥＤアレイ６３の赤外光ＬＥＤを発光させて撮像素子６２により撮像を行う。次に、他方のＬＥＤアレイ６４の可視光ＬＥＤを発光させて撮像素子６２により撮像を行い、ＬＥＤアレイ６４の赤外光ＬＥＤを発光させて撮像素子６２により撮像を行う。それにより、連続して４つの画像が撮像され、第１画像データ及び第２画像データが２つずつ得られる。これら照明光の切り換えと撮像は短時間に行われるが、より確実に撮像を行うために、撮像完了時に音声信号などを出力することが好ましい。換言すれば、音声信号が出力されるまで、ユーザに撮像装置６を印刷媒体５の表面に当接させ続けることが好ましい。真偽判断装置４における第１画像データ及び第２画像データの処理は、上記第１実施形態の場合と同様であるため、その説明を省略する。
【００４２】
なお、第２実施形態は、上記商品パッケージやその包装フィルム（外装）に第２パターンを印刷する場合に限定されず、錠剤やカプセル剤を個装するＰＴＰ(press through package)などの内装材の表面に印刷する場合にも応用することができる。例えば、医療機関の薬局などにおいて、処方箋に従って医薬品を提供する際、この画像処理検査システムを用いてその医薬品が真正品か模造品かを鑑定することができる。ＰＴＰの裏面の印刷面は金属光沢を有しているので、上記のような照明装置を備えた撮像装置６が有効である。
【００４３】
また、上記ライトガイド６５及び６６の反射面６５ａ及び６６ａを構成する複数の斜面の角度は一定である必要はなく、順に少しずつ変化させてもよい。さらに、ＬＥＤアレイ６３及び６４の発光順序は特に限定されず、可視光ＬＥＤを続けて発光させ、その後に赤外光ＬＥＤを続けて発光させてもよい、さらにその逆の順番であってもよい。さらに、ＬＥＤアレイ６３及び６４をそれぞれ単独で発光させた後、ＬＥＤアレイ６３及び６４を同時に発光させ、第１画像データ及び第２画像データをそれぞれ３つずつ得るようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１  画像処理検査装置
２  （シート状）印刷媒体
３  撮像装置
４  真偽判断装置
５  （立体的な）印刷媒体
６  撮像装置
１１  筐体
１２  照明装置
１２ａ，１２ｂ  ＬＥＤアレイ
１３  レンズアレイ
１４  撮像素子
１６  モニタ装置
２７ａ  第１パターン
２７ｂ  第２パターン
６１  撮像レンズ
６２  撮像素子
６３、６４  ＬＥＤアレイ
６４、６５  ライトガイド
６５ａ、６５ｂ  反射面
６８  遮光筒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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