CN107408319A - 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

Abstract

识别装置具备：观察对象形状框显示部，将观察对象形状图像和作为图像摄像装置的摄像对象的图像的显示图像数据向显示画面显示，上述观察对象形状图像表示对观察角度变化时所观察到的光的图案也变化的上述防伪介质以上述观察角度进行观察时的上述防伪介质的形状；形状类似度计算部，计算观察对象形状图像与防伪介质的外形形状之间的形状类似度；摄像判定部，根据形状类似度是否是形状阈值以上，来进行图像摄像装置的观察角度及观察位置是否正确的摄像判定。

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

本申请基于2015年3月19日在日本提出的专利申请第2015－056707号主张优先权，这里引用其内容。

技术领域

本发明涉及能够对商品券等的有价证券、信用卡及品牌品或设备零件的伪造的真伪判定利用的识别装置、识别方法、识别程序及包含识别程序的计算机可读介质。

背景技术

以往，对于纸币、股票、商品券还有信用卡等的有价证券类，或医药品、食品、高级品牌品等的商品，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成判别，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，在通过规定的观察角度判定发生观察的图案的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，所以需要进行观察角度的推测，所述观察角度决定对防伪介质进行观察的图像摄像装置的摄像方向。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的倾度传感器。

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将防伪介质的摄像图像用图像摄像装置摄像。

但是，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，为了正解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及防伪介质的各自的角度及位置。因而，需要在摄像装置及防伪介质这两者上安装倾度传感器。

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、通过通用的数字照相机那样的简单的图像摄像装置、能够在适当的观察角度及观察位置对用于真伪判定(真品还是赝品的识别)的摄像图像容易地进行摄像、并进行防伪介质的真伪判定的识别装置、识别方法、识别程序及包含识别程序的计算机可读介质。

用来解决课题的手段

本发明的第1技术方案是一种进行附加有防伪介质的物品的真伪判定的识别装置，具备：观察对象形状框显示部，将观察对象形状图像和作为图像摄像装置的摄像对象的图像的显示图像数据向显示画面显示，上述观察对象形状图像表示对观察角度变化时所观察到的光的图案也变化的上述防伪介质以上述观察角度进行观察时的上述防伪介质的形状；形状类似度计算部，计算上述观察对象形状图像与上述显示画面中的摄像对象的防伪介质的外形形状之间的形状类似度；摄像判定部，根据上述形状类似度是否是预先设定的形状阈值以上，进行上述图像摄像装置的观察角度及观察位置是否正确的摄像判定。

本发明的第2技术方案在上述第1技术方案的识别装置中，还具备观察对象形状图像生成部，上述观察对象形状图像生成部生成表示摄像上述防伪介质的观察角度及观察位置的、示出从适当的观察角度及观察位置观察到的上述防伪介质的形状的上述观察对象形状图像。

本发明的第3技术方案在上述第1或第2技术方案的识别装置中，还具备：类似度计算部，将摄像了上述防伪介质的摄像图像数据与作为上述防伪介质的正确的图案的正解图像数据进行比较，求出上述摄像图像数据与上述正解图像数据之间的类似度；以及真伪判定部，根据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4技术方案在上述第3技术方案的识别装置中，上述真伪判定部将与不同的多个观察对象形状图像对应而摄像的各个摄像图像数据和与上述摄像图像数据的上述观察对象形状图像对应的上述正解图像数据分别进行比较，根据上述摄像图像数据与上述正解图像数据之间的各个类似度是否超过上述阈值来进行真伪判定。

本发明的第5技术方案在上述第3或第4技术方案的识别装置中，还具有候选图像数据提取部，上述候选图像数据提取部将摄像出的摄像图像数据、和多个不同种类的上述防伪介质的分辨率比上述正解图像数据低的候选图像数据进行比较，提取类似度最高的候选图像数据；上述类似度计算部计算上述候选图像数据提取部所提取的候选图像数据的类似度。

本发明的第6技术方案在上述第1～第5的任一项技术方案的识别装置中，具备通知与上述观察对象形状图像对应的上述防伪介质的摄像方向的通知功能。

本发明的第7技术方案是一种进行附加有防伪介质的物品的真伪判定的识别方法，观察对象形状框显示部将观察对象形状图像和作为图像摄像装置的摄像对象的图像的显示图像数据向显示画面显示，上述观察对象形状图像表示对观察角度变化时所观察到的光的图案也变化的上述防伪介质以上述观察角度进行观察时的上述防伪介质的形状；形状类似度计算部计算上述观察对象形状图像与上述显示画面中的摄像对象的防伪介质的外形形状之间的形状类似度；摄像判定部根据上述形状类似度是否是预先设定的形状阈值以上，来进行上述图像摄像装置的观察角度及观察位置是否正确的摄像判定。

本发明的第8技术方案是一种识别程序，使计算机动作以执行附加有上述防伪介质的物品的真伪判定方法，其中，所述真伪判定方法包括：将观察对象形状图像和作为图像摄像装置的摄像对象的图像的显示图像数据向显示画面显示，上述观察对象形状图像表示对观察角度变化时所观察到的光的图案也变化的上述防伪介质以上述观察角度进行观察时的上述防伪介质的形状；计算上述观察对象形状图像与上述显示画面中的摄像对象的防伪介质的外形形状之间的形状类似度；以及根据上述形状类似度是否为预先设定的形状阈值以上，来进行上述图像摄像装置的观察角度及观察位置是否正确的摄像判定。

本发明的第9技术方案是一种计算机可读介质，包含使计算机动作以执行附加有上述防伪介质的物品的真伪判定方法的识别程序，其中，所述真伪判定方法包括：将观察对象形状图像和作为图像摄像装置的摄像对象的图像的显示图像数据向显示画面显示，上述观察对象形状图像表示对观察角度变化时所观察到的光的图案也变化的上述防伪介质以上述观察角度进行观察时的上述防伪介质的形状；计算上述观察对象形状图像与上述显示画面中的摄像对象的防伪介质的外形形状之间的形状类似度；以及根据上述形状类似度是否小于预先设定的形状阈值，来进行上述图像摄像装置的观察角度及观察位置是否正确的摄像判定。

发明的效果

根据上述有关本发明的技术方案，能够提供一种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单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用于真伪判定(真品还是赝品的识别)的摄像图像、进行防伪介质的真伪判定的识别装置、识别方法、识别程序及包含识别程序的计算机可读介质。

附图说明

图1是表示第1实施方式的识别装置的结构例的块图。

图2是说明摄像部101相对于防伪介质的观察角度的图。

图3是概略地表示第1实施方式的防伪介质的平面图。

图4是示意地表示图3所示的防伪介质的沿着Z－Z线的截面的剖视图。

图5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样子的图。

图8是表示在显示部11上显示的观察对象形状框的概念图。

图9A是说明在图8中说明过的观察对象形状框100与防伪介质400的贯穿图像500的对位的俯视图。

图9B是说明在图8中说明过的观察对象形状框100与防伪介质400的贯穿图像500的对位的侧视图。

图10A是说明在图8中说明过的观察对象形状框100与防伪介质400的贯穿图像500的对位的俯视图。

图10B是说明在图8中说明过的观察对象形状框100与防伪介质400的贯穿图像500的对位的侧视图。

图11A是说明在图8中说明过的观察对象形状框100与防伪介质400的贯穿图像500的对位的俯视图。

图11B是说明在图8中说明过的观察对象形状框100与防伪介质400的贯穿图像500的对位的侧视图。

图12A是表示存储在图像数据存储部113中的摄像图像数据表及真伪判定用摄像图像数据表的结构例的图。

图12B是表示存储在图像数据存储部113中的摄像图像数据表及真伪判定用摄像图像数据表的结构例的图。

图13是表示本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是表示本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15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16是表示本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17是表示第3实施方式的识别装置的结构例的块图。

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(真伪判定装置或识别装置)的结构例的块图。在图1中，真伪判定装置1分别具备摄像部101、摄像控制部102、曝光控制部103、照明部104、观察对象形状图像生成部105、观察对象形状图像显示部106，形状类似度计算部107、摄像判定部108、正解图像生成部109、类似度计算部110、真伪判定部111、显示部112及图像数据存储部113。本实施方式的识别系统其摄像部101和照明部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)等的图像传感器的照相机等，以摄像了对象物的图像为摄像图像数据，对图像数据存储部111写入并存储。

摄像控制部102当摄像部101摄像图像数据时，控制焦点深度、摄像元件的感度(ISO(International Organization for Standardization)感度)等的摄像部101的摄像条件，所述摄像图像数据为，相对于入射的光、将从防伪介质射出的光的图案(光的颜色(波长)或字符、图案等的图像)摄像而得到的图像。

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、照明光的强度等的摄像部101的摄像条件。此外，曝光控制部103对应于真伪判定装置1的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供给表示摄像时机的控制信号。由此，曝光控制部103对应于从摄像控制部102供给的表示摄像时机的控制信号，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。

观察对象形状图像生成部105生成表示对作为判定的对象的防伪介质进行摄像的观察角度及观察位置的、示出从适当的观察角度及观察位置观察到的防伪介质的外形形状的观察对象形状框(即，观察对象形状图像)。观察对象形状图像生成部105在摄像对象存在的3维空间中与进行摄像部101的摄像的位置即观察位置(坐标值)及摄像部101的观察角度(摄像方向)分别对应，使用坐标变换式来求出作为防伪介质的外形形状的观察对象形状框的图像，以便在将防伪介质摄像时能够将防伪介质射出的图案适当地摄像。

观察对象形状图像生成部105使所生成的观察对象形状框对应于识别观察对象形状框的观察对象形状框识别信息，写入观察对象形状框表而存储。

这里使用的坐标变换式是在作为前处理(进行真伪判定处理的准备)而事前根据多张摄像图像数据(将后述的校准板摄像的摄像图像数据)将3维空间再现时、使多个摄像图像数据的2维坐标中的像素的位置与3维空间中的坐标位置对应时所生成的式子，所述前处理进行对于设在真伪判定对象上的防伪介质的真伪判定处理。预先生成的坐标变换式对图像数据存储部113预先按照一个真伪判定对象或每一个真伪判定对象写入而存储。

此外，上述观察对象形状框表被写入到图像数据存储部113中，对应于观察对象形状框识别信息，作为组被写入了观察对象形状框识别信息、和生成了观察对象形状框识别信息所指的观察对象形状框时的观察角度及观察位置的信息。

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2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(2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，观察对象形状图像生成部105为了推测观察对象形状框的观察角度，根据预先由摄像部101摄像的从多个不同的视角方向将校准板摄像的2维图像，即根据多视角的摄像图像数据，重构全局坐标系(3维坐标系)。表示同一像素的重构的3维坐标系中的坐标点与摄像部101摄像的摄像图像数据的2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和防伪介质的相对位置关系。同样，在将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和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和防伪介质的相对位置关系。即，能够推测将防伪介质摄像时的摄像部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)，来推测将摄像图像数据摄像时的观察角度。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在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)摄像的图像数据。

上述的外部参数是由旋转成分和平移成分构成的3×4的矩阵，设为矩阵P。此外，上述内部参数是3×3的矩阵，设为矩阵A。如果设防伪介质400(详细情况后述)上的某个点的三维坐标为X，Y，Z，设映照在摄像图像上的防伪介质400的二维像素坐标为x，y，则由以下所示的(1)式表示的关系式成立。

[数学式1]

在上述(1)式中，s是换算因数(scaling parameter)，使右边为与计算后的第3×1矩阵的成分相同的数值。内部参数是已知的，只要计算由对用于真伪判定的光的图案进行观察的特定的观察角度及观察位置决定的外部参数，(1)式的矩阵A及矩阵P就为已知的值，能够从防伪介质400上的点的3维坐标X，Y，Z变换为观察对象形状框的图像上的点的2维坐标x，y。关于防伪介质400上的点的3维坐标X，Y，Z的坐标系(以下，设为世界坐标系)，坐标系的原点及坐标轴的方向可以任意地设定。

在防伪介质400是平板的情况下，通常将防伪介质400的被观察的上表面上的某一点作为原点，在由X轴及Y轴构成的2维坐标系上取摄像部101摄像的摄像对象面，在与该2维坐标系正交的方向上取Z轴。此外，单位必须与照相机校准时相同。例如在照相机校准时用mm单位的世界坐标系求出了内部参数的情况下，如果观察对象形状框的计算时的世界坐标系不是与校准时同样是mm单位，则观察对象形状框的形状也不与从特定的观察角度及观察位置观察的防伪介质400的形状一致。

设外部参数的3×3的3维旋转矩阵为R，设3×1的3维平移矩阵为

将3维旋转矩阵R中的各成分表示在以下的(2)式中。

[数学式2]

将3维平移矩阵t中的各成分表示在以下的(3)式中。

[数学式3]

此外，将外部参数P的各成分表示在以下的(4)式中。

[数学式4]

将以摄像部101的照相机透镜中心为原点，以透镜正面方向为z轴，以与摄像图像上的x轴、y轴分别相同的方向为x轴、y轴的3维坐标系称作照相机坐标系。照相机坐标系的各坐标的单位与世界坐标系相同。3维旋转矩阵R及3维平移矩阵t分别由照相机坐标系和世界坐标系的3维相对位置关系决定。3维平移矩阵t是从照相机坐标系看到的世界坐标系的原点的3维位置。3维旋转矩阵R是将照相机坐标系的坐标轴旋转以与世界坐标系的坐标轴一致的情况下、与照相机坐标系的坐标轴相乘的3维旋转矩阵。

根据以上，当内部参数A为已知时，通过定义防伪介质400的世界坐标系，能够计算从特定的观察角度及观察位置摄影的情况下的、作为世界坐标系与摄像装置的照相机坐标系的相对关系的外部参数P。由此，根据(1)式，能够计算出防伪介质400的特定的点(坐标点)在摄像图像上对应于观察对象形状框的哪个点(坐标点)，能够计算出观察对象形状框的图像。

观察对象形状图像显示部106将观察对象形状框与摄像部101作为摄像数据而摄像到的贯穿图像(作为摄像部101的摄像对象的图像的显示图像数据)一起，对显示部112的显示画面显示。

显示部112是显示所摄像的摄像数据及真伪判定的结果的显示面板，例如由液晶显示面板构成。

图2是说明摄像部101相对于防伪介质的观察角度的图。在图2中，防伪介质400被用于例如纸币、股票、商品券等的货币券，或信用卡等的有价证券类，或医药品、食料品、高级品牌品等的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)添加的封印密封件或标签上。

在图2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通过作为光的照射方向200A与法线350所成的角度的照射角度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3及图4所示那样的浮雕构造形成层302上形成的第1凹凸构造部310或第2凹凸构造部320等的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具有包括凹部或凸部的槽状构造，可以使用所谓的浮雕型衍射栅格构造，或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、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的凹凸构造。

通常在显示体中使用的通常的衍射栅格的许多都使空间频率为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5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垂直的斜方向照射光，将由指向性散射构造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垂直的斜方向照射光，将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。

因而，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，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的构造，但并不一定限定于这些。

此外，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。

本实施方式的设在第2凹凸构造部320上的单一的凹部或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的多个凹部或凸部中使用的形状，优选的是正锥形状。

这里，所谓正锥形状是指，凹部或凸部的与基材表面平行的截面积形成为随着从凹部或凸部的基端向前端行进而减小的情况。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、棱台状、截头椭圆锥状、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、弹丸型、以及碗型的形状等。

如图6所示，当在第2凹凸构造部320中邻接的凹部或凸部的中心间距离是一定时，如图7所示，在向第2凹凸构造部320照射光时，第2凹凸构造部320将衍射光相对于入射光501的行进方向、向特定的方向射出。

通常，关于衍射光，可以用以下的式子表示。

d(sinα±sinβ)＝nλ…(5)

在式(5)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，所以可以考虑为n＝1。

这里，入射角α可以考虑为与0次衍射光即正反射光的射出角相同，此外，α、β将相对于显示体的法线方向、即图B的绕Z轴顺时针的方向设为正方向。由此，式(5)如以下这样表示。

d(sinα－sinβ)＝λ…(6)

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(6)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由于做成各个凹部或凸部的中心间距离是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，可以将特定波长的光的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例如也可以具有利用通过在表面上设置纳米大的微细孔等或微细构造而发生的表面等离子体激光传输的结构，或利用通过控制凹凸构造的深度来控制与入射光对应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：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；或通过凹版印刷设置的具有凹凸形状的印刷物那样的结构。

进而，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、从而在面的里侧形成的图像变化进而能看到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、进而形成在透镜的里侧的图像变化进而能看到者的那样的结构。

此外，防伪介质400例如也可以具有在云母上通过印刷等而设置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设置的结构，借助印刷等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、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2，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3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3维坐标系的原点O一致的方式，在3维坐标系中将信用卡300配置在由x轴及y轴构成的2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3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。

图8是表示显示在显示部112上的观察对象形状框的概念图。图8对于显示有作为摄像数据被摄像的贯穿图像的显示部112，在该显示部112的规定的位置用观察对象形状图像显示部106显示着观察对象形状框100。该观察对象形状框100将防伪介质的外形形状用虚线表示，但也可以是实线等的其他的线段形状，防伪介质的形状也可以是被射影(剪影，silhouette)的透明图像，此外如果是矩形(例如四边形)形状，则即使是顶点的图像，也只要是示出从适当的观察角度及观察位置观察的防伪介质的外形形状(或整体的形状)的图像，就使用哪种都可以。在图8中，例如是对于显示部112显示了矩形上的防伪介质的观察对象形状框的例子。

图9A～图11B分别是说明在图8中说明的观察对象形状框100与防伪介质400的贯穿图像500的对位的图。所谓观察对象形状框，是可知防伪介质的外形形状的图像，表示作为防伪介质的外形形状的图像是由直线构成的框的图像。

图9A是表示后述的图9B中的真伪判定装置1与防伪介质400的位置关系下的观察对象形状框100和防伪介质400的贯穿图像500的俯视图。图9B是图9A的侧视图，在图9B中，摄像部101的摄像方向与防伪介质400的表面的法线平行。因此，相对于防伪介质400的表面的法线以规定的角度进行对应得到的形状的观察对象形状框100、与和防伪介质400的表面的法线为平行的防伪介质400的贯穿(through)图像500不一致。

图10A是表示后述的图10B中的真伪判定装置1与防伪介质400的位置关系下的观察对象形状框100和防伪介质400的贯穿图像500的俯视图。图10B是图10A的侧视图，在图10B中，摄像部101的摄像方向不与防伪介质400的表面的法线平行，防伪介质400的表面的法线和摄像方向具有角度，但不为对要观察的光的图案进行摄像的规定的角度。因此，相对于防伪介质400的表面的法线以规定的角度进行对应得到的形状的观察对象形状框100与防伪介质400的贯穿图像500不一致。

图11A是表示后述的图11B中的真伪判定装置1与防伪介质400的位置关系下的观察对象形状框100和防伪介质400的贯穿图像500的俯视图。图11B是图11A的侧视图，在图11B中，摄像部101的摄像方向与防伪介质400的表面的法线成为观察光的图案的规定的角度。因此，相对于防伪介质400的表面的法线以规定的角度进行对应的形状的观察对象形状框100与防伪介质400的贯穿图像500一致。

回到图1，形状类似度计算部107计算观察对象形状框与上述显示画面中的摄像对象的防伪介质的外形形状的形状类似度。例如，形状类似度计算部107求出观察对象形状框与防伪介质的外形形状的2维坐标上的对应的像素间的距离的均方差，将均方差作为形状误差，将形状误差的倒数作为形状类似度。

摄像判定部108根据形状类似度计算部107求出的形状类似度是否是预先设定的形状阈值以上，进行图像摄像装置的观察角度及观察位置是否正解的摄像判定。并且，摄像判定部108在形状类似度是预先设定的形状阈值以上的情况下，经由摄像控制部102使摄像部101进行图像数据的摄像。

图12A及图12B是表示存储在图像数据存储部113中的摄像图像数据表及真伪判定用摄像图像数据表的结构例的图。图12A表示存储摄像部101摄像到的摄像图像数据的摄像图像数据表的结构例。图12A将识别摄像图像数据的摄像图像识别信息、识别在将摄像图像数据摄像时使用的观察对象形状框的观察对象形状框识别信息和表示摄像图像数据被写入的地址的摄像图像数据地址作为组，写入到图像数据存储部113中存储。

图12B表示存储与摄像部101摄像的摄像图像数据比较的正解图像数据的信息的真伪判定用摄像图像数据表的结构例。图12B将识别摄像图像数据的摄像图像识别信息、表示与该摄像图像识别信息所示的摄像图像数据比较的正解图像数据被存储的地址的正解图像数据地址和摄像图像数据及正解图像数据的各自的类似度作为组，写入到图像数据存储部113中存储。

回到图1，正解图像生成部109生成用于与对应于观察对象形状框的摄像图像数据的比较的正解图像数据。该正解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，对应于防伪介质400的构造模拟或根据预先对防伪介质400事前摄像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；是在云母上形成覆盖有金属氧化物的包含颜料的OVD墨或珍珠颜料的结构的情况；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，正解图像生成部109对应于上述各个情况而进行正解图像数据的生成。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，使用以与观察对象形状框100对应的防伪介质400的观察角度为参数的正解图像生成函数，通过模拟计算生成正解图像数据。正解图像生成部109与比较的对象的摄像图像数据的摄像图像识别信息对应，从真伪判定用摄像图像数据表读出观察对象形状框识别信息。此外，正解图像生成部109通过摄像对象形状识别信息，从观察对象形状框表读出与在摄像图像数据的摄像中使用的观察对象形状框对应的观察角度及观察位置。

并且，正解图像生成部109将所生成的正解图像数据对图像数据存储部113写入而存储，将该写入的区域的开头地址作为正解图像数据地址。正解图像生成部109与比较的摄像图像数据的摄像图像识别信息对应，将上述正解图像数据地址向图像数据存储部113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的、不能进行使用了正解图像数据的函数的计算的对象，将防伪介质400从所有的观察角度摄像，将摄像出的摄像图像数据作为正解图像数据在图像数据存储部113中数据库化。由此，正解图像生成部109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而从数据库将正解图像数据读出、与比较的摄像图像数据的摄像图像识别信息对应而向真伪判定用摄像图像数据表写入存储。

类似度计算部110参照图像数据存储部113中的真伪判定用摄像图像数据表，依次将与判定图像数据识别信息对应的摄像图像数据识别信息及正解图像数据地址分别读出。并且，类似度计算部110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113中的摄像图像数据表读出。由此，类似度计算部110从图像数据存储部113将与摄像图像数据地址对应的摄像图像数据和与正解图像数据地址对应的正解图像数据读出。

并且，类似度计算部110通过模板匹配来计算摄像图像数据相对于所读出的正解图像数据的类似度。类似度计算部110例如在摄像图像数据和正解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每个RGB(Red(红)、Green(绿)、Blue(蓝))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，摄像图像数据与正解图像数据越类似。这里，作为一部分的对应的像素，在正解图像数据中，选择相对于其他像素、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。

此外，类似度计算部110也可以为将摄像图像数据及正解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，摄像图像数据与正解图像数据越类似。

如上述那样，类似度计算部110与图像数据存储部113中的真伪判定用摄像图像数据表的判定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解图像数据的类似度。并且，类似度计算部110使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，对图像数据存储部113中的真伪判定用摄像图像数据表写入而存储。

此外，在将摄像图像数据摄像时的照明光的强度不对应于正解图像数据的情况下，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的浓淡度及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解图像数据的像素间的R/G的均方差，使照明光的强度的差吸收，计算表示较高的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111将图像数据存储部113中的真伪判定用摄像图像数据表的全部的与判定图像数据识别信息对应的类似度读出。真伪判定部111将读出的全部的与判定图像数据识别信息对应的类似度各自、与预先设定的类似阈值比较。类似阈值是，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)摄像的摄像图像数据与对应于摄像图像数据的观察角度求出的正解图像数据之间的类似度、在每个相同的观察角度中作为超过摄像图像数据与正解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的。求出每个观察角度下不同的类似阈值，真伪判定部111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。

此外，真伪判定部111求出一张到多张的摄像图像数据的类似度，若在一张的情况下类似度也不到类似阈值，则将附加有该防伪介质400的信用卡300(真伪判定对象)判定为伪(赝品)。另一方面，真伪判定部111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)。

显示部112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113分别被写入存储有已经说明的摄像图像数据、正解图像数据、摄像图像数据表、真伪判定用摄像图像数据表及观察对象形状框表。

此外，摄像控制部102在摄像时，进行对防伪介质摄像时的观察角度是否进入到预先设定的角度范围中的判定。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。在观察角度没有进入该角度范围中的情况下，不能以较高的精度生成摄像了对应的颜色或光的图案的正解图像数据，不能精度良好地进行防伪介质的真伪判定。

此时，摄像控制部102对观察对象形状图像生成部105推测作为摄像部101的摄像方向的观察角度。摄像控制部102将在观察对象形状图像生成部105推测出的观察角度进入到角度范围中的情况下满足摄像处理中的角度条件、另一方面在推测的观察角度没有进入角度范围的情况下不满足摄像处理中的角度条件这样的显示，显示在显示部112的显示画面上，对用户敦促调整为角度范围的观察角度。

此外，摄像控制部102进行是否满足摄像条件的判定，所述摄像条件是摄像时的摄像部101对具有能够与正解图像数据比较的品质的摄像图像数据进行摄像的条件。作为摄像条件，检测摄像部101的焦点距离是否与在制作坐标变换式时使用的焦点距离同样。并且，摄像控制部102将在当前设定的焦点距离与在制作坐标变换式时使用的焦点距离同样的情况下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坐标变换式时使用的焦点距离不同的情况下不满足摄像处理中的摄像条件的显示，显示在显示部112的显示画面上，对用户敦促调整焦点距离。此外，也可以为，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的结构。

此外，摄像控制部102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。摄像控制部102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、在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)，不再能够进行与正解图像数据的比较。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解图像数据的比较。

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。

摄像控制部102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在推测为发生阴影过黑、需要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，对于曝光控制部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112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，对于曝光控制部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，所以在显示部112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113进行预先写入。在此情况下，摄像控制部102从图像数据存储部113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，将控制条件如上述那样显示在显示部112的显示画面上。

此外，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113进行预先写入。在此情况下，摄像控制部102使摄像图像数据与摄像时的照度对应地从图像数据存储部113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，将控制条件如上述那样显示在显示部112的显示画面上。

接着，图13是表示本实施方式的识别装置中的对于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。以下，说明由用户执行了真伪判定的应用之后的识别装置的动作。

步骤S1：

摄像控制部102对于观察对象形状图像显示部106，指示将用来摄像防伪介质400的观察对象形状框100向显示部112的显示画面显示。

由此，观察对象形状图像显示部106从图像数据存储部113的观察对象形状框表将观察对象形状框100读出。

步骤S2：

观察对象形状图像显示部106将从图像数据存储部113的观察对象形状框表读出的观察对象形状框100向显示部112的显示画面显示。

这里，在识别装置对应于多个种类的防伪介质400的真伪判定的情况下，观察对象形状图像显示部106也可以为如下结构，即：将能够进行真伪判定的多个种类的防伪介质400(即卡的种类)的一览表显示在显示部112的显示画面上、对用户敦促选择某个。在此情况下，观察对象形状图像显示部106根据与一览表的各种类建立了对应的观察对象形状框识别信息，将与用户选择的种类的防伪介质400对应的观察对象形状框100向显示部112的显示画面显示。在此情况下，与多个种类对应的观察对象形状框与识别各个的观察对象形状框识别信息一起被预先写入存储在图像数据存储部113中。

步骤S3：

摄像控制部102将摄像部101摄像到的防伪介质400的摄像图像作为贯穿图像500对于显示有观察对象形状框100的显示部112显示。

步骤S4：

用户在显示部112中，如图4至图6说明的那样进行观察对象形状图像显示部106显示的观察对象形状框100的图像的外周部(表示外周的线段的图像)与摄像部101摄像而显示的防伪介质400的贯穿图像500的外周部的对位。

此外，在防伪介质400的外周是四边形的形状、观察对象形状框100是四边形的各顶点(4顶点)的图像的情况下，用户进行摄像部101的摄像方向及位置的调整，以使观察对象形状框100的各顶点与防伪介质400的贯穿图像500的各顶点重叠。

步骤S5：

接着，形状类似度计算部107求出在观察对象形状框100的图像的外周部和防伪介质400的贯穿图像500的外周部上对应的像素(坐标点)的距离的均方差，将该均方差作为形状误差，将该形状误差的倒数作为形状类似度，对摄像判定部108输出。

步骤S6：

接着，摄像判定部108进行形状类似度是否是预先设定的形状阈值以上的判定。此时，摄像判定部108在形状类似度是形状阈值以上的情况下，将处理向步骤S7前进。另一方面，摄像判定部108在形状类似度不到形状阈值的情况下，将处理向步骤S4前进。

步骤S7：

摄像判定部108在判定为形状类似度是形状阈值以上时，对摄像控制部102输出进行摄像的指示。

由此，摄像控制部102以摄像部101摄像的摄像对象的摄像图像数据作为输入，对图像数据存储部113写入而存储。此外，摄像控制部102将表示写入了摄像图像数据的地址的摄像图像数据地址和与该摄像图像数据对应的观察对象形状框的观察对象形状框识别信息、与对摄像图像数据赋予的摄像图像数据识别信息一起，对图像数据存储部113的摄像图像数据表写入而存储。

步骤S8：

真伪判定部111基于摄像图像数据与正解图像数据的类似度，进行摄像图像数据的真伪判定(详细情况后述)。

步骤S9：

真伪判定部111将摄像图像数据中所摄像的防伪介质的真伪判定的结果向显示部112显示。

接着，图14是表示本实施方式的识别装置中的对于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的流程图详细地说明了图8中的真伪判定的处理的动作例。

步骤S11：

正解图像生成部109参照真伪判定用摄像图像数据表，将真伪判定对象的摄像图像数据识别信息表示的观察对象形状框的观察角度及观察位置的信息从图像数据存储部113的观察对象形状框表读出。

并且，正解图像生成部109基于与在摄像中使用的观察对象形状框对应的观察角度及观察位置的信息，生成与对应于该观察对象形状框的摄像图像数据进行比较的正解图像数据，将所生成的正解图像数据相对于图像数据存储部113写入而存储。此外，正解图像生成部109将表示写入了正解图像数据的地址的正解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113的真伪判定用摄像图像数据表写入而存储。

步骤S12：

接着，类似度计算部110从图像数据存储部113的摄像图像数据表将进行真伪判定的摄像图像数据的摄像图像数据地址读出。

此外，类似度计算部110从图像数据存储部113的真伪判定用摄像图像数据表将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解图像数据地址读出。

并且，类似度计算部110根据摄像图像数据地址及正解图像数据地址的各自，将摄像图像数据地址、正解图像数据地址分别从图像数据存储部113读出。

步骤S13：

接着，类似度计算部110将摄像图像数据及正解图像数据的各个类似度例如将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、计算均方差的倒数作为类似度。

并且，类似度计算部110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相对应地、对图像数据存储部113的真伪判定用摄像图像数据表写入而存储。

步骤S14：

真伪判定部111从图像数据存储部113将与判定对象的摄像图像数据对应的类似阈值读出，从图像数据存储部113的真伪判定用摄像图像数据表将判定对象的摄像图像数据的类似度读出。

并且，真伪判定部111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111在类似度是类似阈值以上的情况下，将处理向步骤S15前进。另一方面，真伪判定部111在类似度不到类似阈值的情况下，将处理向步骤S16前进。

步骤S15：

真伪判定部111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111生成表示判定对象的防伪介质为赝(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，调整摄像部101的摄像方向及位置，以使匹配于观察对象形状框地重叠防伪介质的贯穿图像500，在判定为规定的一致的重合状况下，能够将防伪介质摄像，由此能够将摄像了防伪介质的摄像图像数据与作为摄像图像数据的观察角度下的真的防伪介质的图像的正解图像数据进行比较，容易地进行防伪介质是真或赝的哪种的判定，不用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，能够进行由通用的数字照相机的那样的简单的图像摄像装置做出的防伪介质的真伪判定，能够容易地进行防伪介质的真伪判定(真品还是赝品的识别)。

此外，如图2所示，也可以在信用卡300的搭载有防伪介质400的面上，如标记600的箭头那样附加指示从哪个方向摄像的信息。由此，在防伪介质400是四边形及圆形状的情况下，为了容易地判断从哪个边方向将光的图案摄像，所以更容易进行防伪介质的摄像处理。此外，也可以不是对信用卡300的表面，而是对防伪介质400的用户能够观察的上表面附加上述标记600。此外，在使摄像控制部102拥有摄像图像数据中的标记600图像的检测功能、且摄像方向较大地不同的情况下，通过敦促改变摄像的边的显示，向用户通知摄像方向不同。

此外，也可以为设有候选图像数据提取部(未图示)的结构，所述候选图像数据提取部将摄像出的摄像图像数据与多个不同种类的防伪介质的分辨率低于正解图像数据的候选图像数据进行比较，提取类似度最高的候选图像数据。

并且，类似度计算部110，和上述候选图像数据提取部提取出的候选图像数据所对应的种类的防伪介质的正解图像数据进行比较，进行类似度的计算。真伪判定部111如已经说明的那样，根据类似度计算部110计算出的类似度进行真伪判定。通过上述结构，不再需要用户选择进行某个种类的防伪介质的真伪判定，能够更容易地进行真伪判定对象的真伪判定的处理。

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实施方式的识别系统(真伪判定装置或识别装置)与第1实施方式的图1的识别系统是同样的。第1实施方式中，即使能够在真伪判定中使用的摄像图像数据为1张也进行真伪判定处理，但在第2实施方式中，通过能够在真伪判定中使用的摄像图像数据为预先设定的张数，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由分别不同的观察角度及观察位置摄像。

图15是表示第2实施方式的识别系统中的对于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。

关于从步骤S21到步骤S27和步骤S29以后，与第1实施方式的图13的流程图的动作是同样的。以下，进行仅与第1实施方式不同动作的说明。

此外，在识别系统与多个种类的防伪介质400的真伪判定对应的情况下，观察对象形状图像显示部106也可以为在进行以下的流程图的处理之前、将能够进行真伪判定的多个种类的防伪介质400(即卡的种类)的一览表向显示部112的显示画面显示、敦促用户选择某一个的结构。在此情况下，观察对象形状图像显示部106根据与一览表的各种类建立了对应的观察对象形状框识别信息，在显示部112的显示画面上显示与用户选择的种类的防伪介质400对应的观察对象形状框100。在此情况下，与多个种类对应的观察对象形状框与识别各个观察对象形状框的观察对象形状框识别信息一起，被预先写入到图像数据存储部113中存储。在对应于多个种类的情况下，摄像图像数据表、观察对象形状框表及真伪判定用摄像图像数据表的各自被按照卡的不同种类制作。

步骤S21：

摄像控制部102对观察对象形状图像显示部106指示将在防伪介质400的摄像中使用的观察对象形状框100按照观察对象形状框表的顺序向显示部112的显示画面显示。

由此，观察对象形状图像显示部106从图像数据存储部113的观察对象形状框表，例如从上起依次将观察对象形状框100读出。

步骤S22：

观察对象形状图像显示部106将从图像数据存储部113的观察对象形状框表读出的观察对象形状框100向显示部112的显示画面显示。

步骤S23：

摄像控制部102将摄像部101摄像的防伪介质400的摄像图像对显示有观察对象形状框100的显示部112作为贯穿图像500显示。

这里，步骤S24、步骤S25、步骤S26及步骤S27分别与图13的步骤S4、步骤S5、步骤S6、步骤S7的各自是同样的，所以省略处理的说明。

步骤S28：

接着，观察对象形状图像显示部106进行是否全部的种类的图案的摄像已结束、即是否观察对象形状框表的观察对象形状框的显示已结束的判定。观察对象形状图像显示部106在显示了观察对象形状表的全部的观察对象形状框的图像的情况下，将处理向步骤S29前进。另一方面，观察对象形状图像显示部106在没有显示观察对象形状表的全部的观察对象形状框的图像的情况下，将处理向步骤S21前进。

步骤S29：

真伪判定部111根据基于多个观察对象形状框而摄像到的摄像图像数据的各自与该摄像图像数据的各个正解图像数据之间的类似度，进行摄像图像数据的真伪判定(详细情况后述)。

步骤S30：

真伪判定部111将被摄像在摄像图像数据中的防伪介质的真伪判定的结果向显示部112显示。

接着，图16是表示本实施方式的识别系统中的对于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16的流程图详细地说明图15中的真伪判定的处理的动作例。

步骤S31：

正解图像生成部109参照图像数据存储部113的摄像图像数据表，将真伪判定对象的摄像图像数据识别信息表示的观察对象形状框识别信息例如从上起依次读出。并且，正解图像生成部109根据该读出的观察对象形状框识别信息，将该观察对象形状框识别信息表示的观察对象形状框的观察角度及观察位置的信息从图像数据存储部113的观察对象形状框表读出。

并且，正解图像生成部109基于所读出的观察角度及观察位置的信息，生成与对应于该观察对象形状框的摄像图像数据比较的正解图像数据，对于图像数据存储部113写入而存储所生成的正解图像数据。此外，正解图像生成部109将表示写入了正解图像数据的地址的正解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113的真伪判定用摄像图像数据表写入而存储。

步骤S32：

接着，类似度计算部110从图像数据存储部113的摄像图像数据表中，将进行真伪判定的摄像图像数据的摄像图像数据地址从上起依次读出。

此外，类似度计算部110从图像数据存储部113的真伪判定用摄像图像数据表中，将与进行真伪判定的摄像图像数据(将上述摄像图像数据地址读出后的摄像图像数据)的摄像图像识别信息对应的正解图像数据地址读出。

并且，类似度计算部110根据摄像图像数据地址及正解图像数据地址的每个，将摄像图像数据地址、正解图像数据地址分别从图像数据存储部113读出。

步骤S33：

接着，类似度计算部110将摄像图像数据及正解图像数据的各个类似度、例如将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，计算均方差的倒数作为类似度。

并且，类似度计算部110将计算出的类似度相对于图像数据存储部113的真伪判定用摄像图像数据表，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而存储。

步骤S34：

类似度计算部110进行对于摄像图像数据表中的全部的摄像图像数据的类似度的计算是否已结束的判定。这里，在类似度计算部110从摄像图像数据表的上方起依次读出的情况下，根据是否已将最终行的摄像图像数据读出，来进行对于摄像图像数据表中的全部的摄像图像数据的类似度的计算是否已结束的判定。

此时，类似度计算部110在对于摄像图像数据表中的全部的摄像图像数据的类似度的计算已结束的情况下，将处理向步骤S35前进。另一方面，类似度计算部110在对于摄像图像数据表中的全部的摄像图像数据的类似度的计算没有结束的情况下，将处理向步骤S31前进。

步骤S35：

真伪判定部111从图像数据存储部113将与判定对象的摄像图像数据对应的类似阈值读出，从图像数据存储部113的真伪判定用摄像图像数据表将判定对象的全部的摄像图像数据的类似度读出。

并且，真伪判定部111进行是否所读出的全部的类似度是类似阈值以上的判定。此时，真伪判定部111在所读出的全部的类似度是类似阈值以上的情况下，将处理向步骤S36前进。另一方面，真伪判定部111在所读出的类似度的1个以上的类似度不到类似阈值的情况下，将处理向步骤S37前进。

步骤S36：

真伪判定部111生成表示判定对象的防伪介质为真(正品)的显示图像。

步骤S37：

真伪判定部111生成表示判定对象的防伪介质为赝(伪造品/复制品)的显示图像。

通过上述的结构，根据本实施方式，调整摄像部101的摄像方向及位置，以使匹配于观察对象形状框地重叠防伪介质的贯穿图像500，在判定为规定的一致的重合状况下，能够将防伪介质摄像，由此能够将摄像了防伪介质的摄像图像数据和作为摄像图像数据的观察角度下的真的防伪介质的图像的正解图像数据比较，容易地进行防伪介质是真或赝的哪种的判定，不用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，能够进行由通用的数字照相机的那样的简单的图像摄像装置做出的防伪介质的真伪判定，能够容易地进行防伪介质的真伪判定(真品还是赝品的识别)。

此外，在本实施方式中，由于将防伪介质在分别不同的观察角度及观察位置摄像，所以调整摄像部101的摄像方向及位置，以便匹配于与各个的观察角度及观察位置对应的观察对象形状框地、将防伪介质的贯穿图像500重叠，在判定为规定的一致的状况下，能够将防伪介质在多个观察角度及观察位置处摄像，所以由于匹配于防伪介质的特性地设定作为能够在真伪判定中使用的摄像图像数据的张数的张数阈值，因此能够以较高的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17是表示第3实施方式的识别系统(真伪判定装置或识别装置)的结构例的块图。在图17中，识别系统具备真伪判定装置1A及摄像装置2。真伪判定装置1A分别具备摄像控制部102、观察对象形状图像生成部105、观察对象形状图像显示部106、形状类似度计算部107、摄像判定部108、正解图像生成部109、类似度计算部110、真伪判定部111、显示部112及图像数据存储部113。此外，摄像装置2分别具备摄像部101、曝光控制部103、照明部104。在图17中，对于与第1实施方式同样的结构赋予相同的标号。

在本实施方式中，识别系统为将第1实施方式中的摄像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便携终端(包括便携电话及智能电话)等容易地用于真伪判定用的摄像图像数据的摄像。

此外，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的信息通信线路进行通信。此外，真伪判定装置1A与已经叙述的第1实施方式或第2实施方式同样，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，在第1实施方式至第3实施方式中，假设设置有防伪介质的是信用卡等的平面而进行了说明，但对于附加在球棒或足球等的3维的曲面上、为与该曲面对应的形状的防伪介质，也能够进行上述真伪判定处理。

另外，也可以将实现本发明的图1的真伪判定装置1、图17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记录介质中的程序读入并执行，来进行对于使用了摄像图像数据的防伪介质的真伪判定处理。另外，这里所述的“计算机系统”，包括OS及周边设备等的硬件。

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等的可移动介质，内置在计算机系统中的硬盘等的存储装置。进而，所谓“可计算机读取的记录介质”，还包括如经由因特网等的网络或电话线路等的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，也可以将上述程序从在存储装置等中保存有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”，是指如因特网等的网络(通信网)或电话线路等的通信线路(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)。

标号说明

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 观察对象形状图像生成部

106 观察对象形状图像显示部

107 形状类似度计算部

108 摄像判定部

109 正解图像生成部

110 类似度计算部

111 真伪判定部

112 显示部

113 图像数据存储部

100 观察对象形状框

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

350 法线

400 防伪介质

500 贯穿图像

600 标记

Claims (9)

1.一种识别装置，进行附加有防伪介质的物品的真伪判定，其特征在于，具备：

观察对象形状框显示部，将观察对象形状图像和作为图像摄像装置的摄像对象的图像的显示图像数据向显示画面显示，上述观察对象形状图像表示对观察角度变化时所观察到的光的图案也变化的上述防伪介质、以上述观察角度进行观察时的上述防伪介质的形状；

形状类似度计算部，计算上述观察对象形状图像与上述显示画面中的摄像对象的防伪介质的外形形状之间的形状类似度；以及

摄像判定部，根据上述形状类似度是否是预先设定的形状阈值以上，来进行上述图像摄像装置的观察角度及观察位置是否正确的摄像判定。

2.如权利要求1所述的识别装置，其中，

还具备观察对象形状图像生成部，上述观察对象形状图像生成部生成表示摄像上述防伪介质的观察角度及观察位置的、示出从适当的观察角度及观察位置观察到的上述防伪介质的形状的上述观察对象形状图像。

3.如权利要求1或2所述的识别装置，其中，还具备：

类似度计算部，将摄像了上述防伪介质的摄像图像数据与作为上述防伪介质的正确的图案的正解图像数据进行比较，求出上述摄像图像数据与上述正解图像数据之间的类似度；以及

真伪判定部，根据上述类似度是否超过预先设定的阈值，进行上述防伪介质是否正确的真伪判定。

4.如权利要求3所述的识别装置，其中，

上述真伪判定部将与不同的多个观察对象形状图像对应而摄像的各个摄像图像数据和与上述摄像图像数据的上述观察对象形状图像对应的上述正解图像数据分别进行比较，根据上述摄像图像数据与上述正解图像数据之间的各个类似度是否超过上述阈值来进行真伪判定。

5.如权利要求3或4所述的识别装置，其中，

还具有候选图像数据提取部，上述候选图像数据提取部将摄像出的摄像图像数据、和多个不同种类的上述防伪介质的、分辨率比上述正解图像数据低的候选图像数据进行比较，提取类似度最高的候选图像数据；

上述类似度计算部计算上述候选图像数据提取部所提取的候选图像数据的类似度。

6.如权利要求1～5中任一项所述的识别装置，其中，

上述识别装置具备通知与上述观察对象形状图像对应的上述防伪介质的摄像方向的通知功能。

7.一种识别方法，进行附加有防伪介质的物品的真伪判定，其中，

观察对象形状框显示部将观察对象形状图像和作为图像摄像装置的摄像对象的图像的显示图像数据向显示画面显示，上述观察对象形状图像表示对观察角度变化时所观察到的光的图案也变化的上述防伪介质、以上述观察角度进行观察时的上述防伪介质的形状；

形状类似度计算部计算上述观察对象形状图像与上述显示画面中的摄像对象的防伪介质的外形形状之间的形状类似度；

摄像判定部根据上述形状类似度是否是预先设定的形状阈值以上，来进行上述图像摄像装置的观察角度及观察位置是否正确的摄像判定。

8.一种识别程序，使计算机动作以执行附加有上述防伪介质的物品的真伪判定方法，其中，所述真伪判定方法包括：

将观察对象形状图像和作为图像摄像装置的摄像对象的图像的显示图像数据向显示画面显示，上述观察对象形状图像表示对观察角度变化时所观察到的光的图案也变化的上述防伪介质、以上述观察角度进行观察时的上述防伪介质的形状；

计算上述观察对象形状图像与上述显示画面中的摄像对象的防伪介质的外形形状之间的形状类似度；以及

根据上述形状类似度是否小于预先设定的形状阈值，来进行上述图像摄像装置的观察角度及观察位置是否正确的摄像判定。

9.一种计算机可读介质，包含使计算机动作以执行附加有上述防伪介质的物品的真伪判定方法的识别程序，其中，所述真伪判定方法包括：

将观察对象形状图像和作为图像摄像装置的摄像对象的图像的显示图像数据向显示画面显示，上述观察对象形状图像表示对观察角度变化时所观察到的光的图案也变化的上述防伪介质、以上述观察角度进行观察时的上述防伪介质的形状；

计算上述观察对象形状图像与上述显示画面中的摄像对象的防伪介质的外形形状之间的形状类似度；以及

根据上述形状类似度是否小于预先设定的形状阈值，来进行上述图像摄像装置的观察角度及观察位置是否正确的摄像判定。