CN108292457B - 识别装置、识别方法、识别程序及包含识别程序的计算机可读介质 - Google Patents

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Abstract

识别装置具备：摄像条件判定部，判定能否从相对于若观察角度变化则被观察到的光的图案变化的上述防伪介质的观察对象面的基准线而言的上述摄像图像数据的摄像方向的角度即观察角度摄像到上述防伪介质的光学变化的摄像条件；类似度计算部，在上述摄像条件中判定为能够摄像的情况下，求出上述摄像图像数据与根据与上述观察角度对应的上述光学变化生成的正确图像数据的类似度；以及真伪判定部，通过上述类似度是否超过预先设定的阈值来进行上述防伪介质是否正确的真伪判定。

Description

识别装置、识别方法、识别程序及包含识别程序的计算机可读 介质
技术领域
本发明涉及能够对商品券等有价证券、信用卡、以及名牌品或设备零件的伪造的真伪判定进行利用的识别装置、识别方法、识别程序及包含识别程序的计算机可读介质。
本申请基于2015年11月26日在日本提出申请的特愿2015－231141号主张优先权，这里引用其内容。
背景技术
以往，对于纸币、股票、商品券还有信用卡等有价证券类，或医药品、食品、高级名牌品等商品，为了防止通过商品的伪造/复制进行的非法使用而使用了防伪介质。对于有价证券类，直接印刷或转印防伪介质。此外，对于商品赋予设有防伪介质的封印密封件或标签。
但是，近年来，这些防伪介质也被伪造或复制的非法的有价证券类及商品被制造出，仅根据防伪介质的有无判断是正品还是非法品(伪造品/复制品)是困难的。
作为上述防伪介质的一例，有根据观察角度而颜色或图案变化的衍射栅格或全息图等。此外，作为防伪介质的其他例，有颜色或明亮度变化的OVD(Optically VariableDevice)墨或珍珠颜料等。
但是，关于防伪介质是真还是伪，通过与真的防伪介质的比较或专家的目视检查可容易地做出判别，但一般的用户难以通过目视简单地进行防伪介质的真伪判定。
在通过目视不能进行防伪介质的真伪判定的情况下，利用能够严格地控制摄像装置相对于防伪介质的观察角度及观察位置的特殊的真伪判定装置(例如，参照专利文献1)。
但是，在上述真伪判定装置的处理中，由于需要专门知识或特殊器具，所以一般的用户难以利用这样的装置进行防伪介质的真伪判定。
此外，在判定根据规定的观察角度而所观察的图案发生光学变化的防伪介质的真伪的情况下，由于所观察的图案的光学变化根据观察角度而不同，所以需要推测用于决定观察防伪介质的图像摄像装置的摄像方向的观察角度。在进行观察角度的推测时，以往使用装入在图像摄像装置中的陀螺仪传感器等倾度传感器。
进而，还考虑了用倾度传感器等检测观察角度及观察位置、在用来判定真伪的适当的观察角度及观察位置用图像摄像装置对防伪介质的摄像图像进行摄像。
然而，对于一般的用户，不能严格地掌握及操作图像摄像装置与防伪介质与的位置关系。因此，难以从能够对全息图进行摄像的适当的观察角度及观察位置通过图像摄像装置对防伪介质进行摄像。
根据防伪介质相对于图像摄像装置的相对的观察角度及观察位置，所观察的图案变化。因此，为了正确判定图像摄像装置相对于防伪介质的观察角度，需要检测图像摄像装置以及防伪介质的各自的角度以及位置。因此，需要在摄像装置以及防伪介质这两者上安装倾度传感器。
另外，也考虑如下方法：通过摄像装置以规定的观察角度将防伪介质作为摄像图像而拍摄，根据防伪介质相对于摄像装置的观察角度计算防伪介质的正确图像，并比较计算出的正确图像与摄像图像数据上的防伪介质。
然而，在这种方法中，如果使得摄像图像数据与防伪介质能够比较而进行真伪判定的条件、例如能够计算正确图像的观察角度与拍摄的观察角度不一致的话，就需要重新拍摄摄像图像。并且，存在不知道适当的摄像方法的一般用户不能使条件一致而重复摄像不符合真伪判定条件的图像的情况。在该情况下，不能够容易地进行真伪判定。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第3865763号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明是鉴于上述状况而做出的，目的是提供一种识别装置、识别方法、识别程序、以及包含识别程序的计算机可读介质，不像以往那样使用特殊的真伪判定装置，并且不依赖于防伪介质的设置状况，能够通过通用的数字照相机那样的简易的图像摄像装置在适当的观察角度以及观察位置对真伪判定(真品还是赝品的识别)所使用的摄像图像容易地进行摄像而进行防伪介质的真伪判定。
用来解决课题的手段
本发明的第1技术方案为一种识别装置，进行附加有防伪介质的物品的真伪判定，其中，具备：摄像条件判定部，对能否从观察角度摄像到上述防伪介质的光学变化的摄像条件进行判定，该观察角度为相对于若观察角度变化则被观察到的光的图案变化的上述防伪介质的观察对象面的基准线而言的摄像图像数据的摄像方向的角度；类似度计算部，在上述摄像条件中判定为能够摄像到的情况下，求出上述摄像图像数据与根据与上述观察角度对应的上述光学变化生成的正确图像数据的类似度；以及真伪判定部，通过上述类似度是否超过预先设定的阈值来进行上述防伪介质是否正确的真伪判定。
本发明的第2技术方案为，在上述第1技术方案的识别装置中，上述摄像条件判定部对作为动态图像的帧而依次输入的上述摄像图像数据进行上述摄像条件的判定。
本发明的第3技术方案为，上述真伪判定部在规定的张数的上述摄像图像数据之中被判定为真的摄像图像数据的张数是预先设定的张数以上的情况下，判定为上述防伪介质正确。
本发明的第4技术方案为，在上述第1～第3技术方案的任一项技术方案的识别装置中，上述摄像条件判定部通过从上述防伪介质输入的光的亮度是否超过预先设定的阈值来进行能否摄像到上述光学变化的判定。
本发明的第5技术方案为，在上述第1～第4技术方案的任一项技术方案的识别装置中，上述摄像条件判定部在判定为不能摄像到上述光学变化的情况下，判定为上述防伪介质不是真的。
本发明的第6技术方案为，在上述第1～第5技术方案的任一项技术方案的识别装置中，还具备摄像控制部，在上述摄像条件中判定为不能摄像到的情况下，该摄像控制部指示将摄像装置向能够观察到上述光学变化的观察角度移动。
本发明的第7技术方案为，在上述第1～第6技术方案的任一项技术方案的识别装置中，上述真伪判定部比较不同的多个摄像图像数据的每个与根据与上述摄像图像数据的上述观察角度对应的上述光学变化生成的正确图像的每个，通过上述摄像图像数据与上述正确图像数据的各个上述类似度是否超过上述阈值来进行真伪判定。
本发明的第8技术方案为，在上述第1～第7技术方案的任一项技术方案的识别装置中，还具有观察角度推测部，该观察角度推测部在摄像到上述摄像图像数据时上述防伪介质被放置的三维空间中通过规定的坐标变换式求出摄像到上述摄像图像数据的位置以及摄像方向，并根据上述位置以及摄像方向求出上述观察角度。
本发明的第9技术方案为一种识别方法，进行附加有防伪介质的物品的真伪判定，其中，由摄像条件判定部对能否从观察角度摄像到上述防伪介质的光学变化的摄像条件进行判定，该观察角度为相对于若观察角度变化则被观察到的光的图案变化的上述防伪介质的观察对象面的基准线而言的摄像图像数据的摄像方向的角度，由类似度计算部在上述摄像条件中判定为能够摄像到的情况下，求出上述摄像图像数据与根据与上述观察角度对应的上述光学变化生成的正确图像数据的类似度，由真伪判定部通过上述类似度是否超过预先设定的阈值来进行上述防伪介质是否正确的真伪判定。
本发明的第10技术方案为一种识别程序，使计算机动作以执行附加有防伪介质的物品的真伪判定方法，其中，所述真伪判定方法中，对能否从观察角度摄像到上述防伪介质的光学变化的摄像条件进行判定，该观察角度为相对于若观察角度变化则被观察到的光的图案变化的上述防伪介质的观察对象面的基准线而言的摄像图像数据的摄像方向的角度，在上述摄像条件中判定为能够摄像到的情况下，求出上述摄像图像数据与根据与上述观察角度对应的上述光学变化生成的正确图像数据的类似度，通过上述类似度是否超过预先设定的阈值来进行上述防伪介质是否正确的真伪判定。
本发明的第11技术方案为一种计算机可读介质，包含使计算机动作以执行附加有防伪介质的物品的真伪判定方法的识别程序，其中，所述真伪判定方法中，对能否从观察角度摄像到上述防伪介质的光学变化的摄像条件进行判定，该观察角度为相对于若观察角度变化则被观察到的光的图案变化的上述防伪介质的观察对象面的基准线而言的摄像图像数据的摄像方向的角度，在上述摄像条件中判定为能够摄像到的情况下，求出上述摄像图像数据与根据与上述观察角度对应的上述光学变化生成的正确图像数据的类似度，通过上述类似度是否超过预先设定的阈值来进行上述防伪介质是否正确的真伪判定。
发明效果
根据上述本发明的技术方案，能够提供一种识别装置、识别方法、识别程序、以及包含识别程序的计算机可读介质，不像以往那样使用特殊的真伪判定装置，并且不依赖于防伪介质的设置状况，能够通过通用的数字照相机那样的简易的图像摄像装置在适当的观察角度及观察位置容易地摄像到用于真伪判定(真品还是赝品的识别)的摄像图像而进行防伪介质的真伪判定。
附图说明
图1是表示第1实施方式的识别装置(真伪判定装置)的结构例的框图。
图2是表示图像数据存储部111中的摄像图像数据表的结构例的图。
图3是说明摄像部101相对于防伪介质的观察角度的图。
图4是概略地表示第1实施方式的防伪介质的俯视图。
图5是示意地表示图4所示的防伪介质的沿着Z－Z线的截面的剖面图。
图6是表示第1实施方式的防伪介质的第2凹凸构造部的例子的立体图。
图7是概略地表示第2凹凸构造部将衍射光射出的情形的图。
图8是表示第1实施方式的防伪介质的第1凹凸构造部的例子的立体图。
图9是表示图像数据存储部111中的真伪判定用摄像图像数据表的结构例的图。
图10是表示第1实施方式的识别装置中的对使用了防伪介质的真伪判定对象的真伪判定的处理所使用的摄像图像数据的摄像的动作例的流程图。
图11是表示第1实施方式的识别装置中的对使用了防伪介质的真伪判定对象的真伪判定的处理的动作例的流程图。
图12是表示第2实施方式的识别装置中的对使用了防伪介质的真伪判定对象的摄像的处理的动作例的流程图。
图13是表示第2实施方式的识别装置中的对使用了防伪介质的真伪判定对象的真伪判定的处理的动作例的流程图。
图14是表示第3实施方式的识别装置的结构例的框图。
具体实施方式
第1实施方式
以下，参照附图对本发明的第1实施方式进行说明。
图1是表示第1实施方式的识别系统(真伪判定装置或者识别装置)的结构例的框图。在图1中，真伪判定装置1具备摄像部101、摄像控制部102、曝光控制部103、照明部104、观察角度推测部105、摄像条件判定部106、正确图像生成部107、类似度计算部108、真伪判定部109、显示部110以及图像数据存储部111。本实施方式的识别系统摄像部101与照明部104被一体化，具有与进行逆反射的防伪介质的真伪判定的处理对应的结构。
摄像部101例如是使用CCD(Charge Coupled Device)或CMOS(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor)等图像传感器的照相机等，将在运动图像的摄像模式中摄像了对象物的图像作为摄像图像数据，以时间序列依次对观察角度推测部105输出。即，摄像部101将运动图像的各帧作为摄像图像数据对观察角度推测部105进行输出。
摄像控制部102在摄像部101拍摄摄像图像数据时，控制焦点深度、摄像元件的灵敏度(ISO(International Organization for Standardization)灵敏度)等摄像部101的摄像条件，所述摄像图像数据为，对相对于入射的光而从防伪介质射出的光(衍射光)的图案(光的颜色(波长)、或者字符或图案等图像)进行摄像而得的图像。
曝光控制部103作为曝光的摄像的条件，控制快门速度、光圈值、照明光的有无、照明光的强度等摄像部101的摄像条件。另外，曝光控制部103对应于真伪判定装置1所摄像的防伪介质的周围的明亮度，在摄像时，根据需要而对照明部104输出使其射出摄像用的光(照明光)的发光指示。
照明部104不仅是向通常的摄像对象连续地照射光的照明，也可以是对摄像对象在短时间中照射光的被称作闪光或闪光灯(注册商标)等的发光装置。该照明部104对应于来自曝光控制部103的发光指示，对所摄像的对象物照射规定的强度的光。摄像控制部102对曝光控制部103供给表示摄像定时的控制信号。由此，曝光控制部103对应于从摄像控制部102供给的表示摄像定时的控制信号，如上述那样，对照明部104输出使其射出向防伪介质照射的照明光的发光指示。
观察角度推测部105根据坐标变换式(后述)，分别求出从摄像部101依次输入的对防伪介质进行摄像而得的摄像图像数据各自在被摄像的三维空间中进行了摄像的位置即观察位置(坐标值)以及摄像部101的摄像方向。即，观察角度推测部105根据求出的观察位置以及摄像方向，求出各摄像图像数据中的防伪介质的观察角度。
观察角度推测部105将包含摄像图像数据、求出的观察位置以及观察角度的摄像图像数据信息与对摄像图像数据赋予的分别用于识别摄像图像数据的摄像图像数据识别信息一起，对摄像条件判定部106进行输出。根据观察角度，对于入射的光而从防伪介质射出而被观察到的光的图案不同。
另外，观察角度推测部105也可以采用如下结构：暂时将包含摄像图像数据、求出的观察位置以及观察角度的摄像图像数据信息与摄像图像数据识别信息一起对图像数据存储部111的摄像图像数据表写入而存储。
根据该观察角度，对于入射的光而从防伪介质射出而被观察到的光的图案不同。在上述结构的情况下，摄像条件判定部106从图像数据存储部111的摄像图像数据表依次读出存储于该摄像图像数据表的摄像图像数据，进行摄像条件的判定，提取防伪介质400的真伪判定所使用摄像图像。
在本实施方式中，利用摄像部101以规定的焦点距离对防伪介质摄像一张或多张的摄像图像数据。在摄像多张摄像图像数据的情况下，需要使摄像图像数据各自的观察角度分别不同来摄像。观察角度推测部105根据该摄像到的一张多个摄像图像数据，如上述那样使用预先设定的坐标变换式，从而推测对三维空间中的伪造摄像介质进行摄像而得的摄像图像数据各自的观察角度。
这里使用的坐标变换式是在作为对设在真伪判定对象中的防伪介质的真伪判定处理的前处理(进行真伪判定处理的准备)而预先根据多张摄像图像数据(对后述的校准板进行摄像而得的摄像图像数据)再现了三维空间时使多个摄像图像数据在二维坐标中的像素的位置与在三维空间中的坐标位置建立对应时所生成的式子。预先生成的坐标变换式被预先针对真伪判定对象或按照每个真伪判定对象写入而存储于图像数据存储部111。
图2是表示图像数据存储部111中的摄像图像数据表的结构例的图。图2的摄像图像数据表中写入而存储有摄像图像数据识别信息、与该摄像图像数据识别信息对应的摄像图像数据的观察角度、观察位置以及摄像图像数据地址的每个。摄像图像数据识别信息是识别各个摄像图像数据的信息。
上述观察角度例如是以真伪判定对象的某一个的顶点或坐标点作为三维空间的坐标系(之后称作三维坐标系)中的原点而配置了真伪判定对象的情况下，对摄像图像数据进行了摄像时的摄像部101的摄像方向与相对于防伪介质的表面而言的法线(基准线)所成的角度。观察位置表示三维空间中的摄像部101进行了真伪判定对象的摄像的坐标位置。摄像图像数据地址表示图像数据存储部111中存储有各个摄像图像数据的区域的地址，成为读出摄像图像数据时的索引。
图3是说明摄像部101相对于防伪介质的观察角度的图。在图3中，防伪介质400被用于例如纸币、股票、商品券等货币券或信用卡等有价证券类、或者医药品、食品、高级名牌品等商品的伪造及复制防止。防伪介质400被对货币券或有价证券类直接印刷或转印，此外，被印刷或转印在对商品(或商品的包装)附加的封印密封件或标签上。
在图3中，对信用卡300的表面设有防伪介质400。该防伪介质400在本实施方式中例如有根据观察角度而颜色或图案变化的衍射栅格或全息图等，此外可以使用根据观察角度而颜色或明亮度变化的OVD(Optically Variable Device)墨或珍珠颜料等(详细情况后述)。光源(也称作照明)200以光的照射方向200A与法线350所成的角度即照射角度β，对防伪介质400照射摄像用的光。如果被入射该摄像用的光，则防伪介质射出规定的光的图案。根据观察角度α及照射角度β的各自，对应于照射光而从防伪介质射出的光的图案不同。
这里，对防伪介质400详细叙述。
防伪介质400也可以是通过衍射构造放出各种衍射光的全息图那样的结构。在此情况下，全息图可以使用反射型、透射型、相位型、体积型等各种全息图。
以下，特别以具有凹凸构造的浮雕型构造体的例子为中心详细叙述。
作为在图4以及图5所示那样的浮雕型构造形成层302中形成的第1凹凸构造部310或第2凹凸构造部320等凹凸构造的形成方法，可以使用金属性的压模(stamper)等，采用放射线固化成型或挤压成型、热压成型等各种各样的方法。
第1凹凸构造部310可以具有包括凹部或凸部的槽状构造，采用所谓的浮雕型衍射栅格构造，或者，具有分别形成有方向齐整的多个直线状的凹部或凸部的区域，采用由上述方向相互不同的多个区域的组合构成的指向性散射构造等凹凸构造。
通常在显示体中使用的通常的衍射栅格的许多都是空间频率为500～1600条/mm，根据衍射栅格的空间频率或朝向等，能够对从一定的方向观察的用户显示不同的颜色。
相对于此，指向性散射构造如图8所示，包括在特定的段或单元内取一定的取向方向332的多个光散射构造331。这些光散射构造331分别是直线状，在特定的段或单元内大致平行地排列。
但是，各光散射构造331不需要是完全平行的，只要上述指向性散射构造330的区域具有拥有充分的各向异性的散射能力，也可以一部分的光散射构造331的长度方向与另一部分的光散射构造331的长度方向交叉。
通过采取上述构造，如果从与取向方向332垂直的倾斜方向照射光，对由指向性散射构造330构成的区域从正面观察，则起因于较高的光散射强度，会看起来比较明亮。
另一方面，如果从与光散射轴333垂直的倾斜方向照射光，对包含指向性散射构造330的区域从正面观察，则起因于较低的光散射强度，会看起来比较暗。
在包括这样的光散射构造331的段或单元中，通过按照各段或每个单元任意地设置取向方向332，从而形成由比较明亮的部分和比较暗的部分的组合形成的图案，通过使观察的位置或照射光的位置变化而观察，可观察到明暗的逆转等。
上述第1凹凸构造部301可以单独或复合地设置上述浮雕型衍射栅格构造或指向性散射构造等构造，但并不一定限定于这些。
另外，将可在第2凹凸构造部320中采用的构造的一例在图6中表示为立体图。
在图6所示的第2凹凸构造部320中，设有多个凸部321。
这里，仅由多个凸部321形成第2凹凸构造部320，但这不过是一例，在本实施方式中，能够使用多个凹部形成第2凹凸构造部320。
本实施方式中的设于第2凹凸构造部320的单一的凹部或者凸部的表面积优选的是将单一的凹部或凸部向浮雕构造形成层302表面排列所需要的占有面积的1.5倍以上。
通过使单一的凹部或凸部的表面积为占有面积的1.5倍以上，能够得到良好的低反射性、低散射性。即，这是因为，成为与第1凹凸构造部显然不同的色调，在由摄像部101进行了摄像时容易识别。另一方面，在单一的凹部或凸部的表面积比占有面积的1.5倍小的情况下，由于反射率变高，所以不好。
此外，作为在形成在浮雕构造形成层302中的第2凹凸构造部320的多个凹部或凸部所使用的形状，优选的是正锥形状。
这里，所谓正锥形状是指形成为凹部或凸部的与基材表面平行的截面积随着从凹部或凸部的基端向前端而减小的情况。具体而言，可以举出圆锥状、棱锥状、椭圆锥状、圆柱状或圆筒状、棱柱状或方管状、圆台状、棱状、椭圆台锥状、在圆柱或圆筒上接合了圆锥的形状、在棱柱或方管上接合了棱锥的形状、半球、半椭圆体、子弹型、以及碗型的形状等。
当如图6所示那样在第2凹凸构造部320中邻接的凹部或凸部的中心间距离一定时，如图7所示，若向第2凹凸构造部320照射光，则第2凹凸构造部320相对于入射光501的行进方向而向特定的方向射出衍射光。
通常，关于衍射光，可以用以下的式子表示。
d(sinα±sinβ)＝nλ…(1)
在式(1)中，d表示凹部或凸部的中心间距离，λ表示入射光及衍射光的波长。此外，α表示入射光的入射角，β表示衍射光的射出角，n是次数，由于最有代表性的衍射光是1次衍射光，所以可以认为n＝1。
这里，入射角α可以认为与0次衍射光即正反射光的射出角相同，此外，α、β为从显示体的法线方向、即图5的Z轴向顺时针方向为正方向。由此，式(1)如以下这样表示。
d(sinα－sinβ)＝λ…(2)
因而，当使凹部或凸部的中心间距离d、和入射角即0次衍射光的射出角α为一定时，根据式(2)可知，1次衍射光503的射出角β对应于波长λ而变化。因而，在照明光是白色光的情况下，如果使凹凸构造部的观察角度变化，则摄像部101摄像的颜色变化。
第2凹凸构造部320设为各个凹部或凸部的中心间距离为400nm以下的正锥形状，所以在从法线方向的摄像中几乎是黑色，相对于此，在特定的条件下即白色光的入射角α为60°～90°的环境下，能够将特定波长的光的1次衍射光503的射出角|β|设计为入射角的附近。
例如，在设为入射角α＝60°、d＝340nm的情况下，对于λ＝600nm的射出角|β|大约为64°。
相对于此，由于第1凹凸构造部310是所谓的衍射栅格构造等，所以将1次衍射光的射出角设定为入射角附近是困难的。
因此，在由真伪判定装置1进行的识别作业中，通过光源200和摄像部101处于比较近，能够捕捉某个特定条件下的上述第2凹凸构造部320的明确的颜色变化。
进而，防伪介质400例如也可以具有如下结构：利用通过在表面上设置纳米大的微细孔等或微细构造而产生的表面等离激元传输的结构；或者，利用通过控制凹凸构造的深度来控制相对于入射光而言的反射光或透射光的颜色的构造色的结构。
此外，防伪介质400例如也可以具有如下结构：利用由微小球体或球状构造带来的再起反射特性那样的结构；通过在微小区域的表面构造上形成坡度使其拥有反射特性、从而使入射光仅向特定方向反射/透射的角度控制反射镜那样的结构；或者，具有通过凹版印刷设置的凹凸形状的印刷物那样的结构。
并且，防伪介质400例如也可以具有如下结构：利用通过将在防窥视膜等中利用的拥有高度的壁面在狭小区域中配置许多来限制视域的构造那样的结构；利用通过在面上以特定间隔设置的细线限制视域、从而使在面的里侧形成的图像看起来变化的视差屏障方式那样的结构；或者利用通过使用双凸透镜或微透镜阵列等而使形成在透镜的里侧的图像看起来变化那样的结构。
另外，防伪介质400例如也可以具有通过印刷等而设置在云母上覆盖有金属氧化物的珍珠颜料的结构。
防伪介质400例如也可以具有如下结构：利用通过设置多层折射率不同的透明材料或金属等的薄膜、从而借助干涉现象使颜色根据入射光的反射角度或透射角度变化的多层薄膜的结构；将多层薄膜破碎为小片状、作为颜料通过印刷等而设置的结构；借助印刷等来设置通过由化学处理等在微小颗粒上覆盖薄膜而使其产生干涉现象的颗粒的结构；通过聚合物等使以胆甾型液晶为代表那样的液晶材料固定化而利用那样的结构。关于液晶材料，既可以使用设置为面状的液晶材料，也可以使用在施加破碎处理而颜料化后通过印刷等而设置的液晶材料。
此外，防伪介质400例如也可以具有如下结构：使用通过磁力使氧化铁、氧化铬、钴及铁素体等为代表的磁性体取向而设为面状、从而使反射光或透射光拥有指向性的磁取向材料的结构；通过以上述磁取向材料为芯如上述那样追加化学处理等来设置多层膜那样的结构；以及利用由以银纳米颗粒或量子点为代表的纳米大的颗粒产生的光学效果那样的结构。
回到图3，法线350是表示信用卡300的表面300A的面方向的法线。观察角度α是摄像部101的摄像方向101A与法线350所成的角度。例如，观察角度推测部105以将平行于法线350的方向作为z轴、使信用卡300的边分别与x轴及y轴的各自平行的方式将信用卡配置在三维坐标系中。例如，以由信用卡300的各边形成的顶点的某个与三维坐标系的原点O一致的方式，在三维坐标系中将信用卡300配置在由x轴及y轴构成的二维平面中。因此，信用卡300的厚度方向相对于z轴为平行。信用卡300的三维形状作为预先已知的信息，被与已经叙述的坐标变换的式子一起预先写入到图像数据存储部111中存储。
观察角度推测部105在求出各摄像图像数据的观察角度时，从图像数据存储部111读出摄像图像数据，通过上述坐标变换式将三维坐标系中的信用卡300的三维形状的各坐标与摄像图像数据(二维坐标系)的各像素(坐标)建立对应，从而求出三维空间的三维坐标系中的摄像图像数据的摄像位置、和来自摄像位置的摄像图像数据的摄像方向。此时，观察角度推测部105如已叙述那样，以在三维坐标系中将信用卡300的三维形状的某一个顶点作为原点、法线350与z轴平行、各边与x轴或者y轴平行的方式，将信用卡300配置于三维空间。
观察角度推测部105以信用卡300的三维形状为基准，求出三维坐标系中的摄像部101的摄像图像数据的摄像位置以及摄像方向。由此，观察角度推测部105求出法线350与摄像部101的摄像方向所成的观察角度α。在求出的观察角度、观察位置被摄像条件判定部106判定为能够摄像的情况下，摄像条件判定部106使摄像图像数据写入图像数据存储部111的规定的区域而存储，并且，使作为规定的区域的地址的摄像图像数据地址、摄像图像数据的摄像图像数据识别信息、以及摄像图像数据的摄像图像数据地址分别写入图像数据存储部111的摄像图像数据表而存储。
在本实施方式中，需要事前对摄像部101进行照相机校准(照相机较正)。所谓照相机校准，是将预先已知三维形状的校准板在摄像区域内摄像一次或多次，使用摄像到的一张或多个摄像图像数据，取得三维空间的三维坐标系中的坐标点与摄像图像数据的二维坐标系中的坐标点(二维像素)的多个坐标点的对应。由此，推测表示摄像部101与校准板的相对位置关系(以下称作外部参数)的上述坐标变换式、和摄像部101的光学中心或各像素(二维像素)的光线入射方向矢量、透镜畸变等(以下称作摄像部101的内部参数)。
即，在本实施方式中，后述的观察角度推测部105为了推测摄像图像数据的观察角度，根据预先由摄像部101摄像到的从多个不同的视角方向对校准板进行摄像而得的二维图像，即根据多视角的摄像图像数据，重构全局坐标系(三维坐标系)。表示同一像素的重构的三维坐标系中的坐标点与摄像部101摄像到的摄像图像数据的二维坐标系中的坐标点的对应关系的坐标变换式在照相机校准时预先求出。
如上述那样，在本实施方式的观察角度的推测中，事前对摄像部101进行照相机校准(照相机较正)，在识别系统中的防伪介质的真伪判别处理的执行时，摄像部101的内部参数是已知的，并且真伪判定对象及防伪介质的三维形状是已知的。由此，能够将防伪介质的摄像图像数据从多个不同的位置摄像，通过上述坐标变换式得到三维坐标系中的坐标点与摄像图像数据的二维坐标系的像素之间的多个对应点信息。根据多个对应点坐标，能够推测摄像部101与防伪介质的相对位置关系。同样，在对防伪介质仅摄像一次的情况下，也在一张摄像图像数据中通过上述坐标变换式得到三维坐标系中的坐标点与二维坐标系的像素之间的多个对应点信息。根据多个对应点坐标能够推测摄像部101与防伪介质的相对位置关系。即，能够推测对防伪介质进行了摄像时的摄像部101的观察位置及观察角度(摄像方向)。
在本实施方式中，例如作为照相机校准，可以应用作为周知的方法之一的Z.Zhang的解析方法(Z.Zhang,"A flexible new technique for camera calibration",IEEETransactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence,Vol.22,No.11,pages1330-1334,2000)来推测摄像到摄像图像数据时的观察角度。但是，在应用上述Z.Zhang的解析方法进行观察角度的推测的情况下，向识别系统输入的摄像图像数据需要是以与照相机校准时被固定的焦点同样的焦点(优选的是相同的焦点)摄像到的图像数据。
返回图1，摄像条件判定部106使观察角度推测部105从图像数据存储部111依次读入摄像图像数据信息。摄像条件判定部106进行观察角度推测部105所推测的观察位置以及观察角度分别是否与预先决定的设定观察位置、设定观察角度一致的判定。摄像条件判定部106在摄像到摄像图像数据的观察位置以及观察角度与预先决定的设定观察位置以及设定观察角度不一致情况下，对摄像控制部102输出使其调整对摄像图像数据进行摄像的观察位置以及观察角度的控制的通知。由此，摄像控制部102求出当前的摄像位置以及观察角度的每个与设定摄像位置以及设定观察角度各自的差分，对显示部110显示关于移动到哪个位置较好的向导。
在上述向导的显示中，例如将由虚线表示的向导显示为透视图像，以使映入在透视图像中的防伪介质的形状与向导一致的方式移动了摄像装置之后，开始运动图像的摄像。由此，也可以采用引导成能够从预先设定的特定的观察角度以及观察位置对防伪介质进行摄像的结构。
根据上述结构，一般的用户直观地掌握应当从当前的状态如何移动摄像装置、在预先设定的观察角度以及观察位置如何对防伪介质进行摄像。因此，能够使进行防伪介质的摄像的处理顺畅地进行，能够容易地进行真伪判定。
摄像条件判定部106在观察位置以及观察角度分别是预先决定的观察位置以及观察角度的情况下，判定在观察位置以及观察角度从对防伪介质400进行了摄像而得的摄像图像是否检测到了预先设定的规定亮度的衍射光。在预先设定的观察位置以及观察角度未检测到预先设定的亮度的衍射光的情况下，摄像条件判定部106对真伪判定部109通知在规定的观察位置以及观察角度未入射来自防伪介质400的衍射光。
另外，摄像条件判定部106例如判定防伪介质400的整个形状是否被摄到摄像图像数据中、或焦点是否对准、亮度直方图的分布(后述)是否适当等。
摄像条件判定部106在判定为观察位置、观察角度、衍射光的亮度、焦点距离以及曝光条件等全部摄像条件都能够使用于真伪处理的情况下，将摄像图像数据作为能够使用于真伪处理的摄像图像数据写入图像数据存储部111中的真伪判定用摄像图像数据表而存储。此时，摄像条件判定部106对图像数据存储部111写入摄像图像数据，在真伪判定用摄像图像数据表中的与摄像图像数据对应的记录中，将写入了摄像图像数据的地址写入摄像图像数据地址栏。
图9是表示图像数据存储部111中的真伪判定用摄像图像数据表的结构例的图。在图9的真伪判定用摄像图像数据表中，将摄像图像数据的摄像图像数据、表示存储有正确图像数据的区域的开头地址的正确图像数据地址、和摄像图像数据与正确图像数据的类似度建立对应地写入而存储。
在真伪判定用摄像图像数据表中，摄像图像数据识别信息是识别摄像图像数据的识别信息。正确图像数据地址表示存储有各个摄像图像数据的图像数据存储部111的区域的地址，并且是从图像数据存储部111读出正确图像数据时的索引。存储于正确图像数据地址的正确图像数据是与对应的摄像图像数据比较的图像数据。类似度是表示摄像图像数据与正确图像数据的类似性的程度的数值。
返回图1，正确图像生成部107生成用于与摄像条件判定部106所记录的摄像图像数据进行比较的正确图像数据。正确图像数据是从与摄像图像数据相同的观察角度观察到的图像数据，与防伪介质400的构造对应地模拟或者预先根据对防伪介质400事前进行摄像而得到的摄像图像数据求出。如已经说明那样，防伪介质400有是如下结构的情况：是由衍射栅格或全息图形成的结构的情况；是由包含在云母上覆盖有金属氧化物的颜料的OVD墨或珍珠颜料形成的结构的情况；是将折射率不同的层反复层叠而形成的结构的情况；是由胆甾型液晶形成的结构的情况。
因此，正确图像生成部107对应于上述各个情况而进行正确图像数据的生成。例如，在防伪介质400是使用衍射栅格形成的结构的情况下，基于该衍射栅格的设计信息，使用以观察角度为参数的正确图像生成函数，通过模拟来计算、生成正确图像数据。正确图像生成部107将所生成的正确图像数据对图像数据存储部111写入而存储，将写入的区域的开头地址作为正确图像数据地址。正确图像生成部107与比较的摄像图像数据的摄像图像识别信息对应地将上述正确图像数据地址向图像数据存储部111的真伪判定用摄像图像数据表写入而存储。
此外，对于OVD墨或珍珠颜料的情况、将折射率不同的层反复层叠的情况、由胆甾型液晶构成的情况等这些不能进行使用了正确图像数据的函数的计算的对象，对防伪介质400从所有的观察角度进行摄像，将摄像到的摄像图像数据作为正确图像数据在图像数据存储部111中数据库化。由此，正确图像生成部107也可以为如下结构：与比较的摄像图像数据的观察角度对应地从数据库将正确图像数据读出，并与比较的摄像图像数据的摄像图像识别信息对应地向真伪判定用摄像图像数据表写入而存储。
类似度计算部108参照图像数据存储部111中的真伪判定用摄像图像数据表，依次将摄像图像数据识别信息以及正确图像数据地址分别读出。而且，类似度计算部108将与该摄像图像数据识别信息对应的摄像图像数据地址从图像数据存储部111中的摄像图像数据表读出。由此，类似度计算部108从图像数据存储部111将与摄像图像数据地址对应的摄像图像数据和与正确图像数据地址对应的正确图像数据读出。
类似度计算部108通过模板匹配来计算摄像图像数据相对于所读出的正确图像数据的类似度。类似度计算部108例如在摄像图像数据与正确图像数据的各自中求出对应的各个像素(如果是彩色图像则为RGB(Red(红)、Green(绿)、Blue(蓝))每个的亮度值的均方差，将均方差在全部的像素(像素)或一部分的对应的像素中相加，将该相加结果的倒数作为表示类似度的数值输出。因而，类似度的数值越大，摄像图像数据与正确图像数据越类似。这里，作为一部分的对应的像素，在正确图像数据中，选择相对于其他像素而言特征性的光的图案根据观察角度而大幅不同的部分来使用。
另外，类似度计算部108也可以为将摄像图像数据以及正确图像数据的像素的全部或一部分的对应的像素的RGB的数值变换到适当的颜色空间后、将颜色空间的欧几里德距离的平方值相加、将该相加结果的倒数作为表示类似度的数值输出的结构。在此情况下，也与使用均方差的情况同样，类似度的数值越大，摄像图像数据与正确图像数据越类似。
如上述那样，类似度计算部108与图像数据存储部111中的真伪判定用摄像图像数据表的摄像图像数据识别信息依次对应地求出各摄像图像数据与对应于摄像图像数据的正确图像数据的类似度。而且，类似度计算部108将求出的类似度与求出了该类似度的摄像图像数据的摄像图像数据识别信息对应地对图像数据存储部111中的真伪判定用摄像图像数据表写入而存储。
此外，在摄像到摄像图像数据时的照明光的强度不对应于正确图像数据的情况下，不能进行单纯的像素的比较。
因此，也可以构成为，用规定的像素间的RGB的色调评价，即计算摄像图像数据的规定的像素间的R/G(R的浓淡度与G的浓淡度之比)、和与摄像图像数据的规定的像素间对应的正确图像数据的像素间的R/G的均方差的倒数，计算出使照明光的强度的差吸收而示出较高精度的类似度的数值。所谓规定的像素间是，以2点的像素PA及像素PB为组，作为将像素PA的R的浓淡度用像素PB的G的浓淡度除而得到之比，求出R/G。此外，不仅是R/G，也可以组合使用B/G(B的浓淡度及G的浓淡度之比)。这里，所谓规定的像素间，预先设定R/G或B/G变大的像素的组合。
真伪判定部109将图像数据存储部111中的真伪判定用摄像图像数据表的全部的与摄像图像数据识别信息对应的类似度读出。然后，真伪判定部109将读出的全部的与判定图像数据识别信息对应的各个类似度与预先设定的类似阈值比较。类似阈值为，在多个不同的观察角度下计算以任意的角度(后述的角度范围内的角度)摄像到的摄像图像数据与对应于摄像图像数据的观察角度而求出的正确图像数据之间的类似度，作为在每个相同的观察角度下成为超过摄像图像数据与正确图像数据的类似度的数值那样的实验值而被预先求出并设定。求出每个观察角度下不同的类似阈值，真伪判定部109使用与观察角度对应的类似阈值来进行防伪介质的真伪判定处理。
另外，真伪判定部109求出一张到多张的摄像图像数据的类似度，只要有一张的类似度不到类似阈值，那么就将附加有该防伪介质400的信用卡300(真伪判定对象)判定为伪(赝品)。另一方面，真伪判定部109求出一张到多张的摄像图像数据的类似度，如果全部的类似度是类似阈值以上，则将附加有该防伪介质400的信用卡300(真伪判定对象)判定为真(正品)。
另外，真伪判定部109被从摄像条件判定部106供给了在规定的观察位置以及观察角度摄像到的摄像图像数据中未检测预先设定的衍射光的亮度的通知的情况下，将附加有防伪介质400的信用卡300(真伪判定对象)判定为伪(赝品)。
显示部110例如是液晶显示器，对于自身的显示画面显示图像。
图像数据存储部111分别被写入而存储有已经说明过的摄像图像数据、正确图像数据、摄像图像数据表以及真伪判定用摄像图像数据表。
另外，摄像条件判定部106在摄像时，进行对防伪介质进行摄像时的观察角度是否落入预先设定的角度范围内的判定。这里，所谓角度范围，表示在衍射栅格或全息图中根据不同的观察角度能够观察分别不同的颜色或光的图案的角度的范围。在观察角度没有落入该角度范围内的情况下，不能以较高的精度生成摄像到对应的颜色或光的图案的正确图像数据，不能精度良好地进行防伪介质的真伪判定。
此时，摄像条件判定部106使观察角度推测部105推测作为摄像部101的摄像方向的观察角度。然后，摄像条件判定部106在观察角度推测部105推测出的观察角度落入到角度范围内的情况下判定为满足摄像处理中的角度条件，另一方面在推测出的观察角度没有落入角度范围的情况下判定为不满足摄像处理中的角度条件。并且，摄像控制部102基于摄像条件判定部106的判定结果，计算在不满足角度条件的情况下如何移动摄像部101才能够从可进行真伪判定的观察角度进行摄像，将其移动方法的引导显示在显示部110的显示画面上显示，对用户敦促调整观察角度。
另外，摄像条件判定部106进行是否满足摄像时的摄像部101对具有能够与正确图像数据比较的品质的摄像图像数据进行摄像的摄像条件的判定。作为摄像条件，检测摄像部101的焦点距离是否与在制作了坐标变换式时使用的焦点距离同样。摄像条件判定部106在当前设定的焦点距离与在制作了坐标变换式时使用的焦点距离同样的情况下判定为满足摄像处理中的摄像条件，另一方面在当前设定的焦点距离与在制作了坐标变换式时使用的焦点距离不同的情况下判定为不满足摄像处理中的摄像条件。并且，摄像控制部102基于摄像条件判定部106的判定结果，计算在不满足摄像条件的情况下如何移动摄像部101才使焦点距离与在制作了坐标变换式时使用的焦点距离相同，将其移动方法的引导显示在显示部110的显示画面上显示，对用户敦促调整焦点距离。另外，也可以设为如下结构：对于摄像条件中的曝光条件，根据需要而加上照明的有无或照明的强度。
另外，摄像条件判定部106在设定摄像部101的曝光条件时，生成亮度直方图作为摄像条件。摄像条件判定部106在作为表示各像素的浓淡度的分布的、摄像图像数据中的浓淡度的分布是否偏向高浓淡度区域或低浓淡度区域的判定中，使用所生成的亮度直方图。例如，在亮度直方图中的浓淡度的分布偏向低浓淡度侧的情况下，即浓淡度被用从“0”到“255”的256个等级表现、摄像图像数据中的浓淡度“0”附近的像素较多的情况下，在摄像图像数据中发生了阴影过黑(blocked up shadows)，不再能够进行与正确图像数据的比较。另一方面，在亮度直方图中的浓淡度的分布偏向高浓淡度侧的情况下，即在摄像图像数据中的浓淡度“255”附近的像素较多的情况下，在摄像图像数据中发生高光过白而不再能够进行与正确图像数据的比较。
因此，需要设定曝光条件，以使亮度直方图的分布存在于浓淡度从“0”到“255”的范围的中央附近。
摄像条件判定部106基于亮度直方图的浓淡度的分布，进行是否需要照明的调整的判定。摄像控制部102基于摄像条件判定部106的判定结果，在推测为发生阴影过黑、需要进行使亮度直方图的分布向高浓淡度侧偏移的照明的调整的情况下，使曝光控制部103以规定的强度进行照明部104的摄像时的防伪介质400的照明(例如使闪光光向摄像方向照射)。此外，摄像控制部102在真伪判定装置1不具有曝光控制部103及照明部104的情况下，在显示部110的显示画面上显示对于用户敦促对防伪介质400照射需要的光强度的照明的显示。
另一方面，摄像控制部102基于摄像条件判定部106的判定结果，在推测为发生高光过白、需要使亮度直方图的分布向低浓淡度侧偏移的照明的调整的情况下，使曝光控制部103不进行或以规定的强度进行照明部104的摄像时的防伪介质400的照明。此外，摄像控制部102为了将对于用户需要的光强度的照明对防伪介质400照射，在显示部110的显示画面上显示敦促使当前的防伪介质400周围的照明的强度下降的显示。
在上述的处理中，也可以为如下结构，即：制作出记载有亮度直方图的分布状态、和与分布状态对应的曝光条件及照明的强度等的控制条件的曝光控制表并对图像数据存储部111进行预先写入。在此情况下，摄像条件判定部106从图像数据存储部111中的曝光控制表中检索与摄像的摄像图像数据的亮度直方图的图案类似的亮度直方图，将摄像的摄像图像数据的曝光条件及照明的强度等的控制条件的信息读出，由摄像控制部102将该控制条件如上述那样显示在显示部110的显示画面上。
另外，也可以对曝光控制部103设置照度传感器，根据由照度传感器测量出的照度来设定曝光条件及照明的照度。这里，也可以构成为：制作出记载有照度和与照度对应的曝光条件及照明的强度等的控制条件的曝光控制表并对图像数据存储部111进行预先写入。在该情况下，摄像条件判定部106与对摄像图像数据进行摄像时的照度对应地从图像数据存储部111中的曝光控制表进行检索，将摄像的摄像图像数据的曝光条件及照明的强度等的控制条件的信息读出，由摄像控制部102将该控制条件如上述那样显示在显示部110的显示画面上。
图10是表示第1实施方式的识别系统中的对使用了防伪介质的真伪判定对象的真伪判定的处理所使用的摄像图像数据的摄像的动作例的流程图。若用户例如在个人计算机中起动真伪判定的应用，则在个人计算机的主存储器上展开识别系统的各部分功能。然后，以运动图像模式起动摄像部101，使处于摄像方向上的摄像对象的摄像开始。以下的摄像图像数据表示摄像部101作为运动图像而摄像的帧单位的图像。
步骤S1：
摄像控制部102提取摄像图像数据中的防伪介质400的摄像位置。即，摄像控制部102获得摄像部101的摄像范围内的信用卡300(真伪判定对象)的三维形状。摄像控制部102将获得的信用卡300的三维形状和预先存储的信用卡300的三维形状比较，提取摄像部101的摄像范围内的防伪介质400的区域。此时，摄像控制部102也可以将围住信用卡300的图像的图像框与摄像方向的摄像图像一起显示于显示部110，敦促用户以某种程度的摄像位置以及摄像角度对信用卡300进行摄像。
另外，摄像控制部102使观察角度推测部105进行防伪介质400的摄像方向、即观察角度的推测处理。
由此，观察角度推测部105通过比较从摄像部101的摄像范围中的摄像图像数据获得的信用卡300的三维形状、以及预先存储的三维坐标系中的信用卡300的三维形状，推测防伪介质400的观察位置以及观察角度。观察角度推测部105通过上述比较，求出摄像部101对信用卡300进行摄像的摄像位置以及摄像方向。观察角度推测部105将三维坐标系中的信用卡300的附加有防伪介质400的面(信用卡300的上表面或下表面的附加有防伪介质400某一个面)的法线与摄像部101的摄像方向所成的角度作为观察角度求出，与观察位置一起对摄像控制部102以及摄像条件判定部106进行输出。
步骤S2：
摄像条件判定部106进行从观察角度推测部105输入的摄像部101对防伪介质400的观察位置以及观察角度是否落入预先设定的设定观察位置以及设定观察角度的各个范围内的判定。
在摄像部101对防伪介质400的观察位置以及观察角度落入了预先设定的设定观察位置以及设定观察角度各自的范围的情况下，使处理向步骤S5前进。
另一方面，在摄像部101对防伪介质400的观察位置以及观察角度未落入预先设定的设定观察位置以及设定观察角度各自的范围的情况下，使处理向步骤S3前进。
另外，摄像条件判定部106也可以除了设定观察位置以及设定观察角度的判定之外，还进行焦点距离以及曝光条件等摄像条件是否全部是摄像到可进行真伪处理的摄像图像数据的条件的判定。此时，摄像条件判定部106在是摄像到可进行真伪处理的摄像图像数据的摄像条件的情况下，使处理向步骤S5前进。另一方面，摄像条件判定部106在不是摄像到可进行真伪处理的摄像图像数据的摄像条件的情况下，使处理向步骤S3前进。
步骤S3：
摄像控制部102基于摄像条件判定部106的判定，比较设定摄像位置以及设定摄像角度、和从摄像图像数据推测的摄像部101的摄像位置以及摄像角度，计算为了满足摄像条件而应当如何移动摄像部101的摄像位置以及摄像角度，在显示部110的显示画面上显示移动方法的引导显示。另外，摄像控制部102也可以基于摄像条件判定部106的判定，对于焦点距离以及曝光条件等摄像条件等调整也在显示部110的显示画面上显示需要何种程度的调整的引导显示。
步骤S4：
用户根据显示于显示部110的引导显示进行摄像部101的摄像方向以及位置的调整。另外，用户根据显示于显示部110的引导显示进行摄像部101的焦点距离以及曝光条件等摄像条件等的调整。
步骤S5：
摄像条件判定部106进行在由摄像部101在先设定的设定摄像位置以及设定摄像角度的范围所含的摄像位置以及摄像角度下摄像的摄像图像数据中来自防伪介质400的衍射光是否是预先设定的亮度值以上的判定。
摄像条件判定部106在由摄像部101摄像的摄像图像数据中来自防伪介质400的衍射光是预先设定的亮度值以上的情况下，使处理向步骤S6前进。另一方面，摄像条件判定部106在由摄像部101摄像的摄像图像数据中来自防伪介质400的衍射光小于预先设定的亮度值的情况下，使处理向步骤S9前进。
步骤S6：
摄像条件判定部106使摄像部101摄像的摄像图像数据写入图像数据存储部111的规定的区域而存储。
摄像条件判定部106对写入图像数据存储部111的摄像图像数据赋予摄像图像数据识别信息，并与写入观察角度、观察位置以及图像数据存储部111中的摄像图像数据的区域的地址即摄像图像数据地址一起写入图像数据存储部111的真伪判定用摄像图像表而存储。
步骤S7：
类似度计算部108从图像数据存储部111的真伪判定用摄像图像表中依次读出摄像图像数据地址，从摄像图像数据地址所示的图像数据存储部111的规定的区域读出摄像图像数据。类似度计算部108求出所读出的摄像图像数据与正确图像生成部107所生成的正确图像数据的类似度。真伪判定部109基于摄像图像数据与正确图像数据的类似度，进行摄像图像数据的真伪判定(之后详细叙述)。
步骤S8：
真伪判定部109将摄像到摄像图像数据中的防伪介质400的真伪判定的结果显示于显示部110。
步骤S9：
摄像条件判定部106由于利用摄像部101摄像的摄像图像数据中来自防伪介质400的衍射光小于预先设定的亮度值，因此在该时刻将防伪介质判定为贋(伪造品/复制品，即非法品)。即，摄像条件判定部106由于在预先设定的观察角度下无法获得规定的光学变化，因此在该时刻将防伪介质作为贋(伪造/复制品，即非法品)。
接下来，图11是表示第1实施方式的识别系统中的对使用了防伪介质的真伪判定对象的真伪判定的处理的动作例的流程图。图11的流程图详细地说明了图10中的真伪判定的处理的动作例。
步骤S11：
正确图像生成部107参照真伪判定用摄像图像数据表，从图像数据存储部111的摄像图像数据表中读出真伪判定对象的摄像图像数据识别信息所示的观察角度以及观察位置的信息。
步骤S12：
正确图像生成部107基于观察角度以及观察位置的信息，生成与摄像图像数据比较的正确图像数据，使生成的正确图像数据写入图像数据存储部111而存储。另外，正确图像生成部107将表示写入了正确图像数据的地址的正确图像数据地址与摄像图像数据识别信息一起，对图像数据存储部111的真伪判定用摄像图像数据表写入而存储。
步骤S13：
接下来，类似度计算部108从图像数据存储部111的摄像图像数据表读出进行真伪判定的摄像图像数据的摄像图像数据地址。另外，类似度计算部108从图像数据存储部111的真伪判定用摄像图像数据表中读出与进行真伪判定的摄像图像数据的摄像图像识别信息对应的正确图像数据地址。类似度计算部108根据摄像图像数据地址以及正确图像数据地址的各自，从图像数据存储部111分别读出摄像图像数据、正确图像数据。
接下来，类似度计算部108将摄像图像数据与正确图像数据的各个类似度的例如每个像素的亮度值的均方差在全部的像素(或预先设定的特征点)中相加后取倒数，来计算类似度。
类似度计算部108计将计算出的类似度，与表示判定对象的摄像图像数据的摄像图像数据识别信息对应地写入图像数据存储部111的真伪判定用摄像图像数据表而存储。
步骤S14：
真伪判定部109从图像数据存储部111读出与判定对象的摄像图像数据对应的类似阈值，从图像数据存储部111的真伪判定用摄像图像数据表读出判定对象的摄像图像数据的类似度。
真伪判定部109进行所读出的类似度是否是类似阈值以上的判定。此时，真伪判定部109在类似度是类似阈值以上的情况下，使处理向步骤S15前进。另一方面，真伪判定部109在类似度小于类似阈值的情况下，使处理向步骤S16前进。
步骤S15：
真伪判定部109生成表示判定对象的防伪介质为真(正品)的显示图像。
步骤S16：
真伪判定部109生成表示判定对象的防伪介质为贋(伪造品/复制品，即非法品)的显示图像。
通过上述结构，根据本实施方式，比较对防伪介质进行了摄像而得的摄像图像数据和摄像图像数据的观察角度下的真的防伪介质的图像即正确图像数据，进行防伪介质是真或贋的哪一个的判定。因此，无需如以往那样使用特殊的真伪判定装置，并且不依赖于防伪介质的设置状况，能够通过通用的数字照相机的那样的简易的图像摄像装置，用户不特别在意防伪介质的光学变化特性及观察角度，仅靠根据引导而进行摄像。通过该摄像图像，能够容易地进行防伪介质的真伪判定(是真品还是赝品的识别)。
另外，根据本实施方式，在预先设定的观察角度下无法获得规定的光学变化的情况下，即，在预先设定的观察角度下从防伪介质入射的衍射光的亮度值是小于预先设定的阈值的亮度值的情况下，在该时刻将该防伪介质作为贋(伪造品/复制品，即非法品)，因此能够使真伪判定处理高速化。
＜第2实施方式＞
以下，参照附图对本发明的第2实施方式进行说明。
第2实施方式中的识别系统(真伪判定装置或者识别装置)的结构与第1实施方式中的图1的识别系统相同，但一部分的功能不同。第1实施方式中，即使可用作真伪判定的摄像图像数据为1张也进行了真伪判定处理，但在第2实施方式中，仅在可用作真伪判定的摄像图像数据为预先设定的张数以上的情况下才进行真伪判定处理。这里，设定的张数的摄像图像数据的各自需要以分别不同的观察角度被摄像到。
图12是表示第2实施方式的识别系统中的对使用了防伪介质的真伪判定对象的摄像的处理的动作例的流程图。
在图12中，关于步骤S1、步骤S3、步骤S4、步骤S5、步骤S6、步骤S8以及步骤S9的各个，与第1实施方式中的图10的流程图的动作相同。以下，仅进行与第1实施方式不同的动作的说明。
步骤S1A：
摄像条件判定部106进行从观察角度推测部105输入的摄像部101对防伪介质400的观察位置以及观察角度是否是与已摄像到的摄像图像数据不同的观察位置以及观察角度、并且是否落入预先设定的设定观察位置以及设定观察角度各自的范围内的判定。
在摄像部101对防伪介质400的观察位置以及观察角度是与已摄像到的摄像图像数据不同的观察位置以及观察角度、并且落入预先设定的设定观察位置以及设定观察角度各自的范围内的情况下，使处理向步骤S5前进。
另一方面，在摄像部101对防伪介质400的观察位置以及观察角度是与已摄像到的摄像图像数据相同的观察位置以及观察角度的情况下、或者未落入预先设定的设定观察位置以及设定观察角度各自的范围内的情况下，使处理向步骤S3前进。
摄像条件判定部106也可以除了设定观察位置以及设定观察角度的判定之外，还进行焦点距离以及曝光条件等摄像条件是否全部是摄像到可进行真伪处理的摄像图像数据的条件的判定。此时，摄像条件判定部106在是摄像到可进行真伪处理的摄像图像数据的摄像条件的情况下，使处理向步骤S5。另一方面，摄像条件判定部106在不是摄像到可进行真伪处理的摄像图像数据的摄像条件的情况下，使处理向处理步骤S3前进。
步骤S6A：
摄像控制部102进行是否结束了设定的张数以上的摄像的判定。摄像控制部102在是设定的张数以上的摄像张数的情况下，使处理向步骤S7A前进。另一方面，摄像控制部102在是小于设定的张数的摄像张数的情况下，使处理向步骤S1前进。
步骤S7A：
真伪判定部109基于多个摄像图像数据与正确图像数据的类似度，进行摄像图像数据的真伪判定(之后详细叙述)。
图13是表示第2实施方式的识别系统中的对使用了防伪介质的真伪判定对象的真伪判定的处理的动作例的流程图。图13的流程图详细说明了图12中的真伪判定的处理的动作例。
关于从步骤S11至步骤S13、以及步骤S15以后，与第1实施方式中的图11的流程图的动作相同。以下，仅进行与第1实施方式不同的动作的说明。
步骤S13A：
类似度计算部108进行在图像数据存储部111的真伪判定用摄像图像数据表中是否存在(残留)未进行类似度计算处理的摄像图像数据的判定。类似度计算部108在未进行类似度计算处理的摄像图像数据残留于真伪判定用摄像图像数据表的情况下，使处理向步骤S11前进，另一方面，在未进行类似度计算处理的摄像图像数据未残留于摄像图像数据表的情况下，使处理向步骤S14A前进。
步骤S14A：
真伪判定部109依次读入图像数据存储部111的真伪判定用摄像图像数据表中的类似度，进行各个类似度是否是预先设定的类似阈值以上的判定。
真伪判定部109在真伪判定用摄像图像数据表中的全部的摄像图像数据识别信息所示的摄像图像数据的类似度是类似阈值以上的情况下，视为防伪介质是真、真伪判定对象是正品(真品)，使处理向步骤S15前进。另一方面，真伪判定部109在真伪判定用摄像图像数据表中的摄像图像数据识别信息所示的摄像图像数据中存在类似度小于类似阈值者的情况下，视作防伪介质是伪(赝品)、真伪判定对象是非法品，使处理向步骤S16前进。
通过上述结构，根据本实施方式，比较对防伪介质分别以不同的观察角度摄像到的预先设定的张数以上的张数的摄像图像数据、以及这些摄像图像数据各自的观察角度下的真的防伪介质的图像即正确图像数据，进行防伪介质是真还是赝中的哪一个的判定。因此，不像以往那样使用特殊的真伪判定装置，并且不依赖于防伪介质的设置状况，利用由通用的数字照相机那样的简易的图像摄像装置对防伪介质摄像到的摄像图像，用户不用特别在意防伪介质的光学变化特性及观察角度，仅靠依照引导来进行摄像。能够根据该摄像图像容易地进行防伪介质的真伪判定(是真品还是赝品的识别)。另外，在本实施方式中，配合于防伪介质的特性地设定可用作真伪判定的摄像图像数据的张数即张数，因此能够以高精度进行各防伪介质的真伪判定。
＜第3实施方式＞
以下，参照附图对本发明的第3实施方式进行说明。
图14是表示第3实施方式的识别系统的结构例的框图。在图14中，识别系统具备真伪判定装置1A以及摄像装置2。真伪判定装置1A具备摄像控制部102、观察角度推测部105、摄像条件判定部106、正确图像生成部107、类似度计算部108、真伪判定部109、显示部110以及图像数据存储部111。另外，摄像装置2具备摄像部101、曝光控制部103、照明部104。在图14中，对与第1实施方式相同的结构标注相同的附图标记。
在本实施方式中，识别系统为将第1实施方式中的摄像以及曝光的功能作为摄像装置2而与真伪判定装置1A分离的结构。由此，能够作为摄像装置而将通用的数字照相机或移动终端(包括便携电话及智能手机)等容易地用于真伪判定用的摄像图像数据的摄像。
另外，真伪判定装置1A为云结构，虽然没有图示，但也可以与数字照相机或便携终端使用因特网等信息通信线路进行通信。真伪判定装置1A与已经叙述的第1实施方式或第2实施方式相同，也可以为使用从数字照相机或便携终端发送的摄像图像数据进行防伪介质的真伪判定的处理的结构。
此外，也可以将实现本发明中的图1的真伪判定装置1、图14的真伪判定装置1A的功能的程序记录到计算机可读取的记录介质中，通过使计算机系统将记录在该记录介质中的程序读入并执行，来进行对使用了摄像图像数据的防伪介质的真伪判定处理。此外，这里所述的“计算机系统”，包括OS及外围设备等硬件。
此外，“计算机系统”还包括具备主页提供环境(或显示环境)的WWW系统。此外，所谓“计算机可读取的记录介质”，是指软盘、光盘、ROM、CD－ROM等可移动介质、内置在计算机系统中的硬盘等存储装置。进而，所谓“计算机可读取的记录介质”，还包括如经由因特网等网络或电话线路等通信线路发送程序的情况下的作为服务器或客户端的计算机系统内部的易失性存储器(RAM)那样在一定时间中保持程序的记录介质。
此外，上述程序还可以是从在存储装置等中保存有该程序的计算机系统，经由传送介质或通过传送介质中的传送波向其他计算机系统传送。传送程序的“传送介质”，是指如因特网等网络(通信网)或电话线路等通信线路(通信线)那样具有传送信息的功能的介质。此外，上述程序也可以实现上述功能的一部分。进而，上述程序也可以是通过将上述功能与已经记录在计算机系统中的程序的组合而实现的所谓的差分文件(差分程序)。
附图标记说明
1、1A…真伪判定装置
2…摄像装置
101…摄像部
102…摄像控制部
103…曝光控制部
104…照明部
105…观察角度推测部
106…摄像条件判定部
107…正确图像生成部
108…类似度计算部
109…真伪判定部
110…显示部
111…图像数据存储部
200…照明
300…信用卡
310…第1凹凸构造部
320…第2凹凸构造部
330…指向性散射构造
331…光散射构造
333…光散射轴
400…防伪介质

Claims (10)

1.一种识别装置，进行附加有防伪介质的物品的真伪判定，其中，具备：
摄像条件判定部，对能否从观察角度摄像到上述防伪介质的光学变化的摄像条件进行判定，该观察角度为相对于若观察角度变化则被观察到的光的图案变化的上述防伪介质的观察对象面的基准线而言的摄像图像数据的摄像方向的角度；
类似度计算部，在上述摄像条件中判定为能够摄像到的情况下，求出上述摄像图像数据与正确图像数据的类似度的程度，该正确图像数据是从与上述摄像图像数据相同的观察角度观察到的图像数据，是与上述防伪介质的构造对应地模拟出的、或者预先根据对上述防伪介质事前进行摄像而得到的摄像图像数据求出的；以及
真伪判定部，通过上述类似度的程度是否超过预先设定的阈值来进行上述防伪介质是否正确的真伪判定，
上述类似度计算部基于来自上述防伪介质的光的亮度计算上述类似度的程度，
上述真伪判定部读入上述计算出的上述类似度的程度，并将其用于上述防伪介质是否正确的真伪判定。
2.如权利要求1所述的识别装置，其中，
上述摄像条件判定部对作为动态图像的帧而依次输入的上述摄像图像数据进行上述摄像条件的判定。
3.如权利要求1或2所述的识别装置，其中，
上述真伪判定部在规定的张数的上述摄像图像数据之中被判定为真的摄像图像数据的张数是预先设定的张数以上的情况下，判定为上述防伪介质正确。
4.如权利要求1或2所述的识别装置，其中，
上述摄像条件判定部通过从上述防伪介质输入的光的亮度是否超过预先设定的阈值来进行能否摄像到上述光学变化的判定。
5.如权利要求1或2所述的识别装置，其中，
上述摄像条件判定部在判定为不能摄像到上述光学变化的情况下，判定为上述防伪介质不是真的。
6.如权利要求1或2所述的识别装置，其中，
还具备摄像控制部，在上述摄像条件中判定为不能摄像到的情况下，该摄像控制部指示将摄像装置向能够观察到上述光学变化的观察角度移动。
7.如权利要求1或2所述的识别装置，其中，
上述真伪判定部比较不同的多个摄像图像数据的每个与根据与上述摄像图像数据的上述观察角度对应的上述光学变化生成的正确图像数据的每个，通过上述摄像图像数据与上述正确图像数据的各个上述类似度是否超过上述阈值来进行真伪判定。
8.如权利要求1或2所述的识别装置，其中，
还具备观察角度推测部，该观察角度推测部在摄像到上述摄像图像数据时上述防伪介质被放置的三维空间中通过规定的坐标变换式求出摄像到上述摄像图像数据的位置以及摄像方向，并根据上述位置以及摄像方向求出上述观察角度。
9.一种识别方法，进行附加有防伪介质的物品的真伪判定，其中，
由摄像条件判定部对能否从观察角度摄像到上述防伪介质的光学变化的摄像条件进行判定，该观察角度为相对于若观察角度变化则被观察到的光的图案变化的上述防伪介质的观察对象面的基准线而言的摄像图像数据的摄像方向的角度，
由类似度计算部在上述摄像条件中判定为能够摄像到的情况下，求出上述摄像图像数据与正确图像数据的类似度的程度，该正确图像数据是从与上述摄像图像数据相同的观察角度观察到的图像数据，是与上述防伪介质的构造对应地模拟出的、或者预先根据对上述防伪介质事前进行摄像而得到的摄像图像数据求出的，
由真伪判定部通过上述类似度的程度是否超过预先设定的阈值来进行上述防伪介质是否正确的真伪判定，
由上述类似度计算部基于来自上述防伪介质的光的亮度计算上述类似度的程度，
由上述真伪判定部读入上述计算出的上述类似度的程度，并将其用于上述防伪介质是否正确的真伪判定。
10.一种计算机可读介质，包含使计算机动作以执行附加有防伪介质的物品的真伪判定方法的识别程序，其中，所述真伪判定方法中，
对能否从观察角度摄像到上述防伪介质的光学变化的摄像条件进行判定，该观察角度为相对于若观察角度变化则被观察到的光的图案变化的上述防伪介质的观察对象面的基准线而言的摄像图像数据的摄像方向的角度，
在上述摄像条件中判定为能够摄像到的情况下，求出上述摄像图像数据与正确图像数据的类似度的程度，该正确图像数据是从与上述摄像图像数据相同的观察角度观察到的图像数据，是与上述防伪介质的构造对应地模拟出的、或者预先根据对上述防伪介质事前进行摄像而得到的摄像图像数据求出的，
通过上述类似度的程度是否超过预先设定的阈值来进行上述防伪介质是否正确的真伪判定，
上述类似度的程度是基于来自上述防伪介质的光的亮度而计算出的。
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