(57)【要約】【課題】真贋の高精度な判定に寄与する真贋判定支援装置、真贋判定装置、及びプログラムを提供する。【解決手段】ランダムパターンを有する固有の特徴を表面に備えた用紙Ｐの表面の予め定められた領域２０に対して交差するように配置されてランダムパターンを含む予め定められた領域２０に対応する鏡像を生成する鏡面体１８と、予め定められた領域２０及び鏡面体１８で生成された鏡像を特定の撮影面に撮影するカメラ１６と、を有する。【選択図】図１
2013012160.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無作為性を有する固有の特徴を表面に備えた固体の該表面における前記特徴を含む定められた領域に対応する鏡像を生成する鏡面体と、
前記領域及び前記鏡面体で生成された鏡像を併せて特定の撮影面に撮影する撮影手段と、
を含む真贋判定支援装置。
【請求項２】
前記特徴の陰影が形成されるように前記領域を照明する照明手段を更に含み、
前記鏡面体を、前記陰影を含む前記領域に対応する鏡像が生成されるように配置した請求項１に記載の真贋判定支援装置。
【請求項３】
前記照明手段を、更に、前記鏡面体を直接照明しない位置に配置した請求項２に記載の真贋判定支援装置。
【請求項４】
無作為性を有する固有の特徴を表面に備えた固体の該表面における前記特徴を含む定められた領域に対応する鏡像を生成する複数の鏡面体と、
前記領域及び前記複数の鏡面体で生成された鏡像を併せて特定の撮影面に撮影する撮影手段と、
を含む真贋判定支援装置。
【請求項５】
前記特徴の陰影が形成されるように前記領域を照明する照明手段を更に含み、
前記複数の鏡面体を、前記陰影を含む前記領域に対応する鏡像が生成されるように配置した請求項４に記載の真贋判定支援装置。
【請求項６】
前記照明手段を、更に、前記複数の鏡面体を直接照明しない位置に配置した請求項５に記載の真贋判定支援装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の真贋判定支援装置を含み、
前記撮影手段は、真贋の判定基準とされる固体である基準対象固体及び真贋の判定対象とされる固体である判定対象固体の各々の前記領域及び前記鏡面体で生成された鏡像を併せて特定の撮影面に撮影し、
前記撮影手段によって前記判定対象固体が撮影されて得られた画像が、前記撮影手段によって前記基準対象固体が撮影されて得られた画像に相当する場合に前記判定対象固体が偽物でないことを示す信号を出力し、相当しない場合に前記判定対象固体が偽物であることを示す信号を出力する出力手段を含む真贋判定装置。
【請求項８】
請求項４〜請求項６の何れか１項に記載の真贋判定支援装置を含み、
前記撮影手段は、真贋の判定基準とされる固体である基準対象固体及び真贋の判定対象とされる固体である判定対象固体の各々の前記領域及び前記複数の鏡面体で生成された鏡像を併せて特定の撮影面に撮影し、
前記撮影手段によって前記判定対象固体が撮影されて得られた画像が、前記撮影手段によって前記基準対象固体が撮影されて得られた画像に相当する場合に前記判定対象固体が偽物でないことを示す信号を出力し、相当しない場合に前記判定対象固体が偽物であることを示す信号を出力する出力手段を含む真贋判定装置。
【請求項９】
前記撮影手段によって撮影されて得られた画像に含まれる前記鏡像を示す画像の歪みを補正する補正手段を更に含み、
前記出力手段は、前記補正手段によって補正された画像が、前記撮影手段によって前記基準対象固体が撮影されて得られた画像に相当する場合に前記判定対象固体が偽物でないことを示す信号を出力し、相当しない場合に前記判定対象固体が偽物であることを示す信号を出力する請求項７又は請求項８に記載の真贋判定支援装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の真贋判定支援装置を有する真贋判定装置を制御するコンピュータを、
真贋の判定基準とされる固体である基準対象固体及び真贋の判定対象とされる固体である判定対象固体の各々の前記領域及び前記鏡面体で生成された鏡像を併せて特定の撮影面に撮影する前記撮影手段によって前記判定対象固体が撮影されて得られた画像が、前記撮影手段によって前記基準対象固体が撮影されて得られた画像に相当する場合に前記判定対象固体が偽物でないことを示す信号を出力し、相当しない場合に前記判定対象固体が偽物であることを示す信号を出力する出力手段として機能させるためのプログラム。
【請求項１１】
請求項４〜請求項６の何れか１項に記載の真贋判定支援装置を有する真贋判定装置を制御するコンピュータを、
真贋の判定基準とされる固体である基準対象固体及び真贋の判定対象とされる固体である判定対象固体の各々の前記領域及び前記複数の鏡面体で生成された鏡像を併せて特定の撮影面に撮影する前記撮影手段によって前記判定対象固体が撮影されて得られた画像が、前記撮影手段によって前記基準対象固体が撮影されて得られた画像に相当する場合に前記判定対象固体が偽物でないことを示す信号を出力し、相当しない場合に前記判定対象固体が偽物であることを示す信号を出力する出力手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真贋判定支援装置、真贋判定装置、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、物品表面を照明する光の方向及び撮像方向の少なくとも一方を異ならせて物品表面の再現不能な微細な特徴を含む特徴画像を同一撮像範囲について複数個撮像する撮像手段と、撮像手段によって基準の物品表面の特徴画像が複数個撮像されたときに、撮像された複数個の特徴画像または撮像された複数個の特徴画像に含まれる特徴を示す特徴情報を複数個の特徴画像毎に登録する登録手段と、撮像手段によって確認対象の物品表面の特徴画像が基準の物品を撮像したときと同じ条件で複数個撮像されたときに、撮像された複数個の特徴画像の各々と登録された基準の物品の複数個の特徴画像の各々とを比較した比較結果、又は撮像された複数個の特徴画像に含まれる特徴の各々との比較結果に基づいて、確認対象の物品が、登録された基準の物品であるか否かを判定する判定手段と、を含む物品確認装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３４７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、真贋の高精度な判定を簡易に実現する、真贋判定支援装置、真贋判定装置、及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の真贋判定支援装置を、無作為性を有する固有の特徴を表面に備えた固体の該表面における前記特徴を含む定められた領域に対応する鏡像を生成する鏡面体と、前記領域及び前記鏡面体で生成された鏡像を併せて特定の撮影面に撮影する撮影手段と、を含んで構成した。
【０００６】
請求項１に記載の真贋判定支援装置を、請求項２に記載の発明のように、前記特徴の陰影が形成されるように前記領域を照明する照明手段を更に含み、前記鏡面体を、前記陰影を含む前記領域に対応する鏡像が生成されるように配置したものとしても良い。
【０００７】
請求項２に記載の真贋判定支援装置を、請求項３に記載の発明のように、前記照明手段を、更に、前記鏡面体を直接照明しない位置に配置したものとしても良い。
【０００８】
請求項４に記載の真贋判定支援装置を、無作為性を有する固有の特徴を表面に備えた固体の該表面における前記特徴を含む定められた領域に対応する鏡像を生成する複数の鏡面体と、前記領域及び前記複数の鏡面体で生成された鏡像を併せて特定の撮影面に撮影する撮影手段と、を含んで構成した。
【０００９】
請求項４に記載の真贋判定支援装置を、請求項５に記載の発明のように、前記特徴の陰影が形成されるように前記領域を照明する照明手段を更に含み、前記複数の鏡面体を、前記陰影を含む前記領域に対応する鏡像が生成されるように配置したものとしても良い。
【００１０】
請求項５に記載の真贋判定支援装置を、請求項６に記載の発明のように、前記照明手段を、更に、前記複数の鏡面体を直接照明しない位置に配置したものとしても良い。
【００１１】
請求項７に記載の真贋判定装置を、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の真贋判定支援装置を含み、前記撮影手段が、真贋の判定基準とされる固体である基準対象固体及び真贋の判定対象とされる固体である判定対象固体の各々の前記領域及び前記鏡面体で生成された鏡像を併せて特定の撮影面に撮影し、前記撮影手段によって前記判定対象固体が撮影されて得られた画像が、前記撮影手段によって前記基準対象固体が撮影されて得られた画像に相当する場合に前記判定対象固体が偽物でないことを示す信号を出力し、相当しない場合に前記判定対象固体が偽物であることを示す信号を出力する出力手段を含んで構成した。
【００１２】
請求項８に記載の真贋判定装置を、請求項４〜請求項６の何れか１項に記載の真贋判定支援装置を含み、前記撮影手段は、真贋の判定基準とされる固体である基準対象固体及び真贋の判定対象とされる固体である判定対象固体の各々の前記領域及び前記複数の鏡面体で生成された鏡像を併せて特定の撮影面に撮影し、前記撮影手段によって前記判定対象固体が撮影されて得られた画像が、前記撮影手段によって前記基準対象固体が撮影されて得られた画像に相当する場合に前記判定対象固体が偽物でないことを示す信号を出力し、相当しない場合に前記判定対象固体が偽物であることを示す信号を出力する出力手段を含んで構成した。
【００１３】
請求項７又は請求項８に記載の真贋判定装置を、請求項９に記載の発明のように、前記撮影手段によって撮影されて得られた画像に含まれる前記鏡像を示す画像の歪みを補正する補正手段を更に含み、前記出力手段が、前記補正手段によって補正された画像が、前記撮影手段によって前記基準対象固体が撮影されて得られた画像に相当する場合に前記判定対象固体が偽物でないことを示す信号を出力し、相当しない場合に前記判定対象固体が偽物であることを示す信号を出力するものとしても良い。
【００１４】
請求項１０に記載のプログラムを、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の真贋判定支援装置を有する真贋判定装置を制御するコンピュータを、真贋の判定基準とされる固体である基準対象固体及び真贋の判定対象とされる固体である判定対象固体の各々の前記領域及び前記鏡面体で生成された鏡像を併せて特定の撮影面に撮影する前記撮影手段によって前記判定対象固体が撮影されて得られた画像が、前記撮影手段によって前記基準対象固体が撮影されて得られた画像に相当する場合に前記判定対象固体が偽物でないことを示す信号を出力し、相当しない場合に前記判定対象固体が偽物であることを示す信号を出力する出力手段として機能させるためのものとした。
【００１５】
請求項１１に記載のプログラムを、請求項４〜請求項６の何れか１項に記載の真贋判定支援装置を有する真贋判定装置を制御するコンピュータを、真贋の判定基準とされる固体である基準対象固体及び真贋の判定対象とされる固体である判定対象固体の各々の前記領域及び前記複数の鏡面体で生成された鏡像を併せて特定の撮影面に撮影する前記撮影手段によって前記判定対象固体が撮影されて得られた画像が、前記撮影手段によって前記基準対象固体が撮影されて得られた画像に相当する場合に前記判定対象固体が偽物でないことを示す信号を出力し、相当しない場合に前記判定対象固体が偽物であることを示す信号を出力する出力手段として機能させるためのとした。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１、請求項４、請求項７、請求項８、請求項１０、及び請求項１１に係る発明によれば、固体の表面の定められた領域及びこの領域に対応する鏡像を併せて特定の撮影面に撮影する構成を有しない場合に比べ、真贋の高精度な判定が簡易に実現される、という効果が得られる。
【００１７】
請求項２に係る発明によれば、固体の表面の特徴の陰影が形成されるように固体の表面の定められた領域を照明し、陰影を含む領域に対応する鏡像が生成されるように鏡面体を配置する構成を有しない場合に比べ、真贋の高精度な判定が簡易に実現される、という効果が得られる。
【００１８】
請求項３に係る発明によれば、鏡面体を直接照明しない位置に照明手段を配置する構成を有しない場合に比べ、真贋の高精度な判定に寄与する、という効果が得られる。
【００１９】
請求項５に係る発明によれば、固体の表面の特徴の陰影が形成されるように固体の表面の定められた領域を照明し、陰影を含む領域に対応する鏡像が生成されるように複数の鏡面体を配置する構成を有しない場合に比べ、真贋の高精度な判定が簡易に実現される、という効果が得られる。
【００２０】
請求項６に係る発明によれば、複数の鏡面体を直接照明しない位置に照明手段を配置する構成を有しない場合に比べ、真贋の高精度な判定に寄与する、という効果が得られる。
【００２１】
請求項９に係る発明によれば、撮影手段によって撮影されて得られた画像に含まれる鏡像を示す画像の歪みを補正する補正手段を有しない場合に比べ、真贋が高精度に判定される、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施の形態に係る真贋判定装置の構成の一例を示す概略構成図である。
【図２】実施の形態に係る真贋判定装置を用いた真贋の判定対象とされる用紙の構成の一例を示す概略構成図である。
【図３】光源によって用紙の表面の予め定められた領域に光が照射された状態の一例を示す模式図であり、（Ａ）は予め定められた領域を側方から見た状態を示し、（Ｂ）は予め定められた領域を上方から見た状態を示す。
【図４】実施の形態に係る真贋判定装置の電気系の構成の一例を示すブロック図である。
【図５】実施の形態に係るマスターデータ登録処理プログラムの処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態に係る特徴情報抽出処理プログラムの処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態に係る真贋判定装置のカメラによって撮影されて得られた特徴画像に対して量子化・標本化を実施して得た特徴画像の一例を示す模式図である。
【図８】実施の形態に係る真贋判定処理プログラムの処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態に係る鏡面体の配置に係る変形例を示す概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための実施の形態の一例について詳細に説明する。
【００２４】
［ランダムパターン］
まず、本実施の形態を説明するのに先立ち、固体の物品自体が元来有している無作為性を有する特徴、すなわち、再現不能な微細な凹凸の特徴（以下、ランダムパターンと称す）について説明する。
【００２５】
例えば、不織布では、繊維が複雑に絡み合ってできたものであり、この繊維によるパターンは二つとない固有の存在である。すなわち、不織布から繊維によるランダムパターンが観測される。また、紙も植物繊維が複雑に絡み合って作られるため、不織布のように紙からも紙毎に固有のランダムパターンが観測される。
【００２６】
また、カーボン充填した黒色のゴム表面、ＩＣパッケージ用のセラミック表面、金属微粒子分散のＵＶ硬化型塗料の塗膜（所謂ラメ塗装）表面からも、表面の微小なクラックや材料の微粒子等によってランダムパターンが観測される。また、ステンレス鋼材表面からもヘアライン処理やサンドブラスト処理等、表面仕上げ時に作られたランダムパターンが観測される。また、皮革も自然の状態でその表面にランダムな皺が形成されているため、この皺がランダムパターンとして観測される。
【００２７】
このように、ランダムパターンは各種の物品から観測される。このランダムパターンは、意図的に作ったものではなく、物品そのものの成り立ち、製造工程、或いは製造後などで不作為にできたものであり、そのパターンが全く同じである物品が複数存在するとは考え難い。また、同一のものを故意に作り出すことは困難と思われる。すなわち、同一の工程を経て製造・物流された物品であっても、微視的には、物品ごとにランダムパターンが異なる。特に、上述したようなランダムパターンは、顕微鏡レベルの微細なパターンであり、これを偽造することは容易ではない。また、ゴム表面や皮革表面、或いは不織布といった形状が変化し易い軟らかい素材のランダムパターンも、外力が加わらない状態では安定である。
【００２８】
本実施の形態は、上記のような物品が元来有するランダムなパターンを、各物品の真贋を判定するための情報として利用するものである。このような微細なランダムパターンの読み取りには、触針法、電子顕微鏡観察法等幾つかの方法が考えられるが、物品保護の観点から未処理、非破壊であることが望ましい。光を利用する方法はこの点で優れている。以下、光を利用してランダムパターンを読み取って、物品の真贋を判定する真贋判定装置について説明する。
【００２９】
［全体構成］
本実施の形態に係る真贋判定装置１０（図１及び図２参照）は、マスターデータ登録機能及び真贋判定機能を有している。マスターデータ登録機能は、登録対象の物品表面のランダムパターンを含む予め定められた領域を撮影領域として撮影し、撮影して得た画像（以下、特徴画像と呼称）から物品表面のランダムパターンの特徴を示す特徴情報を抽出して真贋の判定に供する基準対象物品に関するマスターデータとして登録する機能である。真贋判定機能は、真贋の判定対象の物品の表面を撮影し、撮影して得た特徴画像から物品表面のランダムパターンの特徴を示すサンプルデータとしての特徴情報を抽出して、予め登録されているマスターデータとしての特徴情報と比較することにより物品の真贋を判定する機能である。なお、ここで言う物品表面のランダムパターンとは、外部から撮影される物品の再現不能な微細な特徴をいう。例えば、外側が下層の微細な特徴が撮影される程度に透明な保護膜で覆われている物品の場合には、透明な保護膜自体に現れている再現不能な微細な特徴と、透明な保護膜の下層に現れている再現不能な微細な特徴の双方の特徴を含む。具体的に例示すると、現在金融機関等で広く使用されているキャッシュカードやクレジットカード等のカードが挙げられる。このカードには、例えばラメ状の微細な地紋が現れた塗装の上に、ハードコート等の透明層が固着されているタイプのものがある。従って、このような物品の場合には、保護膜自体に現れた凹凸等の微細なランダムパターンと、保護膜の下層の微細な地紋（ランダムパターン）との双方が含まれる。
【００３０】
本実施の形態では、真贋判定対象の物品として、用紙Ｐ（図１参照）を例に挙げて説明するが、これに限らず、例えばプラスチックカードにテープ状（ストライプ）の磁気記録媒体を貼り付けたキャッシュカードやクレジットカード等の磁気カード（以下、カード）などの物品として流通する固体であれば如何なるものであっても良い。
【００３１】
図１は、本実施の形態に係る真贋判定装置１０の構成の一例を示す概略構成図である。図１に示すように、真贋判定装置１０は、内部に光密な空間を有する筐体１２を備えており、筐体１２には外部から用紙Ｐが挿入されるスリット１２ａが形成されている。筐体１２の外壁にはスリット１２ａを塞ぐ保護蓋（図示省略）が着脱自在に取り付けられており、スリット１２ａが保護蓋で塞がれると筐体１２の内部が光密な状態となる。
【００３２】
また、真贋判定装置１０は、光源１４、カメラ１６、及び鏡面体１８を備えている。光源１４は、予め定められた波長域の光を照射するものであり、筐体１２の外部からスロット１２ａに挿入されて予め定められた位置（以下、この位置を「撮影位置」という。）に配置された用紙Ｐの表面に対して光を照射して用紙Ｐの表面を照明するように配置されている。光源１４としては、例えば、ＬＥＤ、ハロゲンランプ、蛍光灯、又はキセノン放電管などが適用される。また、カメラ１６は、被写体を撮影するＣＣＤ（charge coupled device：電荷結合素子）を含んで構成された撮影面１６ａを有し、この撮影面１６ａに被写体としての用紙Ｐの表面の一部及び後述の鏡像を撮影して特徴画像を取得する。なお、本実施の形態では、単一の撮影面１６ａとしているが、これに限らず、撮影面１６ａは複数であっても良い。但し、この場合、１台のカメラ１６が１回の撮影で用いる複数の撮影面１６ａを含んで構成される必要がある。
【００３３】
図２には、本実施の形態に係る真贋判定装置１０による真贋判定の対象とされる用紙Ｐの形態例が示されている。図２に示すように、用紙Ｐは、長方形状であり、その中央部には用紙Ｐの外輪郭から予め定められた距離（例えば５ｍｍ）だけ内側にオフセットされることで形成された領域であって、プリンタなどによって画像が形成される長方形状の画像形成領域が設けられている。また、用紙Ｐの表面において、用紙Ｐの長手方向の一辺とその一辺に隣接する画像形成領域の一辺とで挟まれる余白領域にはカメラ１６によって撮影される予め定められた領域２０が設けられている。なお、図２に示す例では説明の便宜上、破線を用いて画像形成領域及び予め定められた領域２０を描いたが、実際の用紙Ｐには破線が描かれているわけではない。
【００３４】
図３には、光源１４によって用紙Ｐの表面の予め定められた領域２０に光が照射された状態の一例が示されている。図３に示すように、光源１４は、用紙Ｐの表面の予め定められた領域２０の平面領域に対して予め定められた傾斜角度から予め定められた領域２０を照明するように配置され、光源１４からは予め定められた波長域の光が発せられる。光源１４から発せられた光が予め定められた領域２０に含まれるランダムパターンを構成している微細な凸凹のパターンの凸部２０ａに当たると、凸部２０ａの陰影が形成される。なお、本実施の形態では、凸部２０ａの陰影が形成されるように予め定められた領域２０の平面領域に対して３０度斜め上方から光を照射する場合の形態例を挙げて説明しているが、これに限らず、凸部２０ａの陰影が形成されるように光を照射する位置であれば如何なる位置に光源１４を配置しても良い。
【００３５】
図１に示す鏡面体１８は、用紙Ｐの表面の予め定められた領域２０に対して交差するように配置された鏡面領域１４ａを有しており、鏡面領域１４ａには、凸部２０ａの陰影と共にランダムパターンを含む予め定められた領域２０に対応する鏡像が生成される。また、図１に示すカメラ１６は、予め定められた領域２０及び鏡面領域１４ａで生成された鏡像を単一の被写体として併せて撮影面１６ａに撮影して特徴画像を取得する。鏡面領域１４ａで生成された鏡像とは、凸部２０ａの陰影を含むランダムパターンの特徴のことであり、この鏡像には、カメラ１６によって実際の予め定められた領域２０を直接撮影して得られる画像には現れない用紙Ｐの特徴（ランダムパターンの特徴）が現れる。逆に、カメラ１６によって実際の予め定められた領域２０を直接撮影して得られる画像に含まれる実像を示す画像には、鏡像に現れない用紙Ｐの特徴が現れる。
【００３６】
図４は、本実施の形態に係る真贋判定装置１０の電気系の構成の一例を示すブロック図である。図４に示すように、真贋判定装置１０は、ＣＰＵ３０、ＲＡＭ３２、ＲＯＭ３４、二次記憶部３６、ＵＩ（ユーザ・インタフェース）パネル３８、外部Ｉ／Ｆ（インタフェース）４０、内部Ｉ／Ｆ４２を備えている。
【００３７】
ＣＰＵ３０は、ＲＯＭ３４に記憶されたプログラムを実行し、真贋判定装置１０全体の動作を制御する。なお、ＲＯＭ３４に記憶されたプログラムには、マスターデータ登録機能を働かせるためのマスターデータ登録処理プログラムや、真贋判定機能を働かせるための真贋判定処理プログラムが含まれている。
【００３８】
ＲＡＭ３２は、ワークメモリであって、撮影された特徴画像やこの特徴画像から抽出した特徴情報等を一時的に記憶する領域を含む。二次記憶部３６は、装置の電源スイッチが切られても保持しなければならない各種情報を記憶するものであり、例えばハードディクス装置及びフラッシュメモリなどが適用される。ＵＩパネル３８は、ディスプレイ上に透過型のタッチパネルが重ねられたタッチパネルディスプレイ等から構成され、各種情報がディスプレイの表示面に表示されると共に、ユーザによってタッチパネルが触れられることにより各種情報や指示を受け付ける。
【００３９】
ＣＰＵ３０、ＲＡＭ３２、ＲＯＭ３４、二次記憶部３６及びＵＩパネル３８は互いにシステムバス４６を介して接続されている。従って、ＣＰＵ３０は、ＲＡＭ３２、ＲＯＭ３４及び二次記憶部３６へのアクセスと、ＵＩパネル３８への各種情報の表示と、ＵＩパネル３８に対するユーザの操作指示内容の把握と、を各々行う。
【００４０】
外部Ｉ／Ｆ４０は、外部装置４４に接続されており、外部装置４４とデータの授受を行うためのインタフェースである。外部Ｉ／Ｆ４０もまたシステムバス４６に接続されている。従って、ＣＰＵ３０は、外部Ｉ／Ｆ４０を介して外部装置４４に用紙Ｐの特徴情報を登録させるために、用紙Ｐの特徴情報を送信したり、外部Ｉ／Ｆ４０を介して外部装置４４から登録済の用紙Ｐの特徴情報を真贋判定装置１０で使用するために受信したりする。
【００４１】
内部Ｉ／Ｆ４２は、光源１４及びカメラ１６に接続されており、光源１４及びカメラ１６とデータの授受を行うためのインタフェースである。内部Ｉ／Ｆ４２もまたシステムバス２６に接続されている。従って、ＣＰＵ３０は、内部Ｉ／Ｆ４２を介した光源１４の点灯タイミング（光の照射タイミング）の制御と、光源１４の点灯状態の把握と、内部Ｉ／Ｆ４２を介したカメラ１６の撮影タイミングの制御と、カメラ１６によって撮影されて得られた特徴画像の取得と、を各々行う。
【００４２】
［真贋判定装置の動作］
次に、真贋判定装置１０の動作を説明する。用紙Ｐの真贋を判定するためには、本物とされる用紙Ｐが有するランダムパターンの特徴を予め登録しておく必要がある。そこで、先ず、図５を参照して、真贋判定装置１０において実行されるマスターデータ登録処理について説明する。なお、このマスターデータ登録処理は、ＲＯＭ３４に記憶されているマスターデータ登録処理プログラムがＣＰＵ３０によって実行されることで実現される。
【００４３】
図５は、本実施の形態に係るマスターデータ登録処理プログラムの処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、錯綜を回避するために、真贋の判定対象とされる用紙Ｐと比較される用紙Ｐ（真贋の判定の基準となる用紙Ｐ）が撮影位置に配置されている場合について説明する。
【００４４】
図５のステップ１００では、予め定められた領域２０に対する光の照射開始を光源１４に指示した後、ステップ１０２に移行する。上記ステップ１００の処理に応じて、光源１４は、予め定められた領域２０に対して光の照射を開始する。ステップ１０２では、カメラ１６に対して撮影開始を指示した後、ステップ１０４に移行する。上記ステップ１０２の処理に応じて、カメラ１６は、予め定められた領域２０及びこの予め定められた領域２０に対応する鏡像を併せて単一の被写体として撮影を開始する。なお、ここでは、一例として、特徴画像が４００ｄｐｉの解像度で撮影されるものとする。ステップ１０４では、撮影が終了するまで待機する。カメラ１６が予め定められた領域２０及びこの予め定められた領域２０に対応する鏡像を単一の被写体として併せて撮影して特徴画像を取得すると、ステップ１０４は肯定判定となってステップ１０６に移行する。ステップ１０６では、光源１４に対して予め定められた領域２０に対する光の照射終了を指示した後、ステップ１０８に移行する。上記ステップ１０６の処理に応じて、光源１４は、予め定められた領域２０に対して光の照射を終了する。
【００４５】
ステップ１０８では、特徴情報抽出処理を実行する。ここで、図６を参照して、特徴情報抽出処理を実行しているときの真贋判定装置１０の作用を説明する。なお、図６は、ＣＰＵ３０により実行される特徴情報抽出処理プログラムの処理の流れの一例を示すフローチャートであり、この特徴情報抽出処理プログラムはＲＯＭ３４に予め記憶されている。
【００４６】
図６のステップ１０８Ａでは、上記ステップ１０２，１０４の処理によってカメラ１６に取得させた特徴画像に対して量子化及び標本化を実施する。つまり、特徴画像を予め定められた個数のピクセルとしてのメッシュ（例えばメッシュ数ｄ＝縦Ｍ×横Ｎ）に区切ることによって量子化を実施し、各メッシュをある濃度値（濃度レベルｑ）で代表させることで標本化を実施し、一例として図７に示すように鏡面体１８で鏡像を示す特徴画像及び予め定められた領域２０の実像を示す特徴画像を含んで構成されたモザイク状の特徴画像に変換する。図７に示す例では、実像を示す特徴画像よりも鏡像を示す特徴画像の方が陰影部分に相当する画素数が多くなっている。これは、鏡像を示す特徴画像には陰影を含む画像が含まれており、実像を示す特徴画像よりも暗くなる（濃淡で言うと“濃”の部分が多くなる）からである。なお、本実施の形態では、上記ステップ１０８Ａの処理によって、特徴画像が２０×２０ピクセル毎に量子化され、２階調に標本化される。
【００４７】
次のステップ１０８Ｂでは、上記ステップ１０８Ａの処理によって量子化及び標本化された特徴画像について、ｊ番目のメッシュの濃度をＸｊとして、特徴画像のランダムパターンを、Ｘ＝（Ｘ１，Ｘ２，・・・・・Ｘｄ）ｔ（ｔは転置を表す）なる特徴ベクトルで記述する。本実施の形態では、この特徴ベクトルを特徴情報としている。この特徴ベクトルの各要素は対応するピクセル毎に濃度を与える。従って、特徴画像のランダムパターンは特徴ベクトルによって張られた特徴空間上の１点として表されることになる。前述したように、用紙Ｐは、微視的には異なるランダムパターンを有するため、特徴ベクトルも用紙Ｐ毎に固有の特徴を表すものとなる。すなわち、各用紙Ｐのランダムパターンの特徴は特徴ベクトルによって表現される。なお、特徴ベクトルに代えて、全ベクトルから分散共分散行列又は相関行列を求めて、これを特徴情報としても良い。上記ステップ１０８Ｂの処理の実行が終了すると、本特徴情報抽出処理プログラムを終了してマスターデータ登録処理プログラムのステップ１１０に移行する。
【００４８】
ステップ１１０では、上記ステップ１０８Ｂの処理によって得られた特徴情報を真贋判定の基準となる特徴情報として用いるマスターデータとして二次記憶部１８に記憶することにより登録した後、本マスターデータ登録処理を終了する。
【００４９】
次に、図８を参照しながら用紙Ｐの真贋を判定する動作について説明する。本実施の形態に係る真贋判定装置１０では、用紙Ｐの真贋を判定する場合にＣＰＵ３０によって真贋判定処理プログラムが実行される。図８は、本実施の形態に係る真贋判定処理プログラムの処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、錯綜を回避するために、真贋の判定対象とされる用紙Ｐが撮影位置に配置されている場合について説明する。
【００５０】
図８のステップ２００では、上記ステップ１００の処理に相当する処理を実行した後、ステップ２０２に移行する。ステップ２０２では、上記ステップ１０２の処理に相当する処理を実行した後、ステップ２０４に移行する。ステップ２０４では、上記ステップ１０４の処理に相当する処理を実行した後、ステップ２０６に移行する。ステップ２０６では、上記ステップ１０６の処理に相当する処理を実行した後、ステップ２０８に移行する。ステップ２０８では、上記ステップ１０８の処理に相当する処理を実行した後、ステップ２１０に移行する。なお、上記ステップ２０８では、図６に示すフローチャートの処理を実行することになるが、この場合、ステップ１０８Ｂでは、真贋の判定対象とされる用紙Ｐの予め定められた領域２０の特徴情報をサンプルデータとして算出することになる。
【００５１】
ステップ２１０では、二次記憶部１８からマスターデータとしての特徴情報を読み出した後、ステップ２１２に移行する。ステップ２１２では、“上記ステップ２１０の処理によって読み出されたマスターデータとしての特徴情報”≒“上記ステップ２０８の処理を実行することによって得られたサンプルデータとしての特徴情報”という関係が成立しているか否かを判定し、肯定判定となった場合にはステップ２１４に移行する一方、否定判定となった場合にはステップ２１６に移行する。ステップ２１４では、真贋の判定対象とされた用紙Ｐが本物であることを示す本物通知信号を出力した後、本真贋判定処理プログラムを終了する。ステップ２１６では、真贋の判定対象とされた用紙Ｐが偽物であることを示す偽物通知信号を出力した後、本真贋判定処理プログラムを終了する。
【００５２】
本実施の形態では、上記ステップ２１４の処理によって出力された本物通知信号の出力先及び上記ステップ２１６の処理によって出力された偽物通知信号の出力先を共にＵＩパネル３８としている。本実施の形態に係るＵＩパネル３８では、上記ステップ２１４の処理によって出力された本物通知信号を受けて、例えば用紙Ｐが本物であることを示すメッセージ（例えば「用紙は本物です。」）を表示し、上記ステップ２１６の処理によって出力された偽物通知信号を受けて、例えば用紙Ｐが偽物であることを示すメッセージ（例えば「用紙は偽物です。」）を表示する。なお、この表示形態は一例であり、この他の表示形態であっても良い。例えば、スピーカによって音声で真贋の判定結果を可聴表示したり、プリンタによって用紙に印字することで真贋の判定結果を永久可視表示したりしても良い。また、ＵＩパネル３８による可視表示、スピーカによる可聴表示、及びプリンタによる永久可視表示の少なくとも２表示形態を組み合わせても良い。また、真贋の判定結果を可読性を有する文字情報として表示する形態に限らず、真贋の判定結果をバーコードやＱＲコードなどの画像のように暗号化して出力するようにしても良い。また、上記ステップ２１６の処理によって出力された本物通知信号の出力先及び上記ステップ２１８の処理によって出力された偽物通知信号の出力先を外部装置３０とし、外部装置３０の記憶領域に本物通知信号及び偽物通知信号を記憶させても良い。
【００５３】
以上のように、本実施の形態に係る真贋判定装置１０によれば、予め定められた領域２０の実像を示す特徴画像及び予め定められた領域２０に対応する鏡像を示す特徴画像を含んで構成された特徴画像を用いて真贋の判定を実施しているので、予め定められた領域２０の鏡像を示す特徴画像を用いて真贋の判定を実施しない場合に比べ、用紙Ｐの真贋が高精度に判定されることになる。また、異なる角度から撮影をしなくても１回の撮影で複数方向から用紙Ｐの特徴が得られる。
【００５４】
なお、上記実施の形態では、鏡像を示す特徴画像及び実像を示す特徴画像に対して差別することなく量子化及び標本化を実施する形態例を挙げて説明したが、鏡面領域１８ａが平面形状でない面（例えば湾曲面）を有している場合、撮影して得られた鏡像を示す特徴画像に歪みが含まれることになる。その場合は、量子化及び標本化を実施する前段階で、鏡像を示す特徴画像及び実像を示す特徴画像のうちの鏡像を示す特徴画像に対して、歪みを補正するために予め定められた歪み補正係数を乗じることによって特徴画像に含まれる歪みを補正してから、量子化及び標本化を実施するようにしても良い。
【００５５】
また、上記実施の形態では、単一の鏡面体１８で生成された鏡像を撮影する形態例を挙げて説明したが、これに限らず、例えば図９に示すように複数の鏡面体で生成された鏡像を撮影しても良い。図９には、予め定められた領域２０を上方から見た概略平面図が示されている。図９に示す例では、予め定められた領域２０に対して異なる位置で交差するように、かつ、いわゆる三面鏡が構成されるように鏡面体５０Ａ〜５０Ｃを配置している。この場合も上記実施の形態で説明したように、光源１４は、凸部２０ａの陰影が形成されると共に鏡面体５０Ａ〜５０Ｃの鏡面領域を直接照明しないように予め定められた領域２０を照明し、カメラ１６は、鏡面体５０Ａ〜５０Ｃの各鏡面領域で生成された鏡像及び鏡像に含まれない用紙Ｐの特徴を含む予め定められた領域２０を被写体として撮影して特徴画像を取得する。なお、図９に示す形態はあくまでも一例であり、三面鏡を構成しなくても良い。例えば、鏡面体５０Ｃを取り除いて鏡面体５０Ａ，５０Ｂを繋ぎ合わせて２面鏡を構成しても良いし、４枚以上の鏡面体を繋ぎ合わせて予め定められた領域２０の実像からは得ることが難しい用紙Ｐの特徴が撮影されるようにしても良い。このように複数の鏡面体を用いることで、予め定められた領域２０の実像からは得られない用紙Ｐの表面の特徴が撮影されるので、より一層高精度な真贋判定がなされることになる。
【００５６】
また、上記実施の形態では、光源１４により予め定められた領域２０を照明する場合の形態例を挙げて説明したが、必ずしも予め定められた領域２０を照明する必要はなく、一方向からの撮影では捉えられない用紙Ｐの表面の特徴を鏡面体１８で生成される鏡像から得られるように構成されていれば良い。しかし、上記実施の形態で説明したように光源１４により予め定められた領域２０を斜め方向から照明した方が凸部２０ａの陰影が現れるので、陰影が現れない場合に比べて明確な情報が多く得られる。
【００５７】
また、上記実施の形態では、ＣＰＵ３０によってマスターデータ登録処理プログラム及び真贋判定処理プログラムが実行されることによりマスターデータ登録処理プログラム及び真贋判定処理プログラムの各ステップの処理を実現するソフトウェア的な形態を例示したが、これに限らず、各種回路（一例として、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit)）を接続して構成されるハードウェア的な形態や、ソフトウェア的な形態とハードウェア的な形態とを組み合わせた形態が挙げられる。
【００５８】
また、上記実施の形態では、マスターデータ登録処理プログラム及び真贋判定処理プログラムがＲＯＭ３４に予め記憶されている場合の形態例を挙げて説明したが、これに限らず、これらのプログラムをＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ、ＵＳＢメモリなどのコンピュータによって読み取られる記録媒体に格納した状態で提供する形態を適用しても良いし、有線又は無線による通信手段を介して配信する形態を適用しても良い。
【符号の説明】
【００５９】
１０  真贋判定装置
１４  光源
１６  カメラ
１８  鏡面体
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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