CN115994996A - 对照装置、存储介质及对照方法 - Google Patents
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Abstract
一种对照装置、存储介质及对照方法,所述对照装置具备:光源部;相机部,接收从所述光源部照射并在对象物的对照区域反射的光来获取所述对照区域的摄影图像;及处理器,所述处理器通过执行程序,进行如下处理:利用所述摄影图像检测所述光源部与所述相机部的位置关系;利用所述位置关系通知所述摄影图像与预先准备的登录图像的对照结果。
Description
技术领域
本发明涉及一种对照装置、存储介质及对照方法。
背景技术
专利文献1中记载有一种利用移动终端所具备的相机获取提取相同特征点的摄影图像的移动终端。移动终端具备:光源部;相机部;显示部;及控制部,在拍摄对象物的被实施梨皮面花纹的对照区域时,将用于在光源部、相机部及对照区域的相对位置姿势满足规定关系的状态下拍摄对照区域的标准图像重叠显示于显示在显示部的即时预览图像上。
专利文献2中记载有一种读取方法,该读取方法能够利用移动信息终端等简单的读取装置读取信息记录媒体的信息,而无需搜索拍摄的角度。一种读取方法,其利用在同一面上具备摄像元件及显示画面的移动信息终端,拍摄作为真伪判定对象的具备发出返回光的结构体的信息记录媒体并读取信息,其中,作为照亮结构体的方法,进行如下动作:利用摄像元件拍摄通过显示于显示画面的某个位置的照明用图案照亮的结构体来获取结构体的信息。获取到信息时结束,未获取到信息时,在显示画面的其他位置显示照明用图案,重复一连串的动作直至获取到结构体的信息,由此获取信息记录媒体的信息。
专利文献1:日本特开2015-008374号公报
专利文献2:日本特开2019-074778号公报
当利用者利用移动终端拍摄对照区域并与预先登录的登录图像进行对照时,由于移动终端的光源与相机的相对位置关系根据移动终端的每个型号而不同,因此该对照区域的摄影图像不同,难以进行与登录图像的对照。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无需按移动终端的每个型号准备登录图像,便能够拍摄对照区域并与登录图像进行对照的装置。
本发明的第1方式为一种对照装置,其具备:光源部;相机部,接收从所述光源部照射并在对象物的对照区域反射的光来获取所述对照区域的摄影图像;及处理器,所述处理器通过执行程序,进行如下处理:利用所述摄影图像检测所述光源部与所述相机部的位置关系;利用所述位置关系通知所述摄影图像与预先准备的登录图像的对照结果。
第2方式为一种对照装置,其具备:光源部;相机部,接收从所述光源部照射并在对象物的对照区域反射的光来获取所述对照区域的摄影图像;处理器;及显示部,所述处理器通过执行程序,进行如下处理:将指示所述摄影图像中的所述对照区域的位置关系的引导部显示于所述显示部;及通知以与由所述引导部指示的所述位置关系相同的位置关系预先准备的登录图像与根据所述引导部来拍摄的所述摄影图像的对照结果。
第3方式为第2方式所涉及的对照装置,其中,所述处理器进行如下处理:将指示所述摄影图像中的所述光源部的亮点部分及所述对照区域的位置关系的引导部显示于所述显示部。
第4方式为第1方式所涉及的对照装置,其中,所述处理器进行如下处理:检测所述摄影图像中所包含的所述光源部的亮点部分或所述摄影图像的亮度分布;及利用所述亮点部分或所述亮度分布检测所述光源部与所述相机部的位置关系。
第5方式为第3方式所涉及的对照装置,其中,所述处理器进行如下处理:当安装有所述光源部及所述相机部的面与所述对照区域的面实际上平行时,将所述引导部显示于所述显示部。
第6方式为第5方式所涉及的对照装置,其中,所述处理器进行如下处理:当将所述光源部投影于所述对照区域的面时,以使所述光源部的投影位置、所述对照区域及所述亮点部分位于直线上的方式,将所述引导部显示于所述显示部。
第7方式为第5方式所涉及的对照装置,其中,所述处理器进行如下处理:当将所述光源部投影于所述对照区域的面时,以使所述光源部的投影位置、所述对照区域及所述亮点部分成为非直线上的特定位置关系的方式,将所述引导部显示于所述显示部。
第8方式为第3或第5方式所涉及的对照装置,其中,所述处理器进行如下处理:作为最初的对照,当将所述光源部投影于所述对照区域的面时,以使所述光源部的投影位置、所述对照区域及所述亮点部分位于直线上的方式,将所述引导部显示于所述显示部;作为追加的对照,当将所述光源部投影于所述对照区域的面时,以使所述光源部的投影位置、所述对照区域及所述亮点部分成为直线上或非直线上的特定的位置关系的方式,将所述引导部显示于所述显示部。
第9方式为第3或第5方式所涉及的对照装置,其中,所述处理器进行如下处理:获取多个摄影图像;在获取各个摄影图像时,以使所述光源部的投影位置、所述对照区域及所述亮点部分成为不同的位置关系的方式,将所述引导部显示于所述显示部。
第10方式为第5方式所涉及的对照装置,其中,所述处理器进行如下处理:利用所述摄影图像检测安装有所述光源部及所述相机部的面与所述对照区域的面实际上平行的情况。
第11方式为第5方式所涉及的对照装置,其中,所述处理器进行如下处理:当安装有所述光源部及所述相机部的面与所述对照区域的面实际上不平行时,将使其平行的角度引导部显示于所述显示部。
第12方式为第1至第3方式中任一方式所涉及的对照装置,其中,所述登录图像是假设所述光源部与所述相机部的距离在预先设定的范围内而由登录机预先拍摄而得的图像。
第13方式为第1至第3方式中任一方式所涉及的对照装置,其中,所述登录图像包括:假设所述光源部与所述相机部的距离在预先设定的范围内而由登录机预先拍摄而得的第1图像;及假设在除此以外的范围内而由所述登录机预先拍摄而得的第2图像。
第14方式为第2方式所涉及的对照装置,其中,所述处理器进行如下处理:将所述引导部显示于所述显示部,且根据所述光源部与所述相机部的距离来改变所述引导部的显示形态。
第15方式为第14方式所涉及的对照装置,其中,所述处理器进行如下处理:当所述光源部与所述相机部的距离与预先设定的距离不同时,改变相同时的所述引导部的显示位置和显示尺寸中的至少一个。
第16方式为第15方式所涉及的对照装置,其中,所述处理器进行如下处理:当所述光源部与所述相机部的距离大于预先设定的距离时,使所述引导部的显示位置改变为比相同时的显示位置更靠近所述显示部的图像中心的位置。
第17方式为第15方式所涉及的对照装置,其中,所述处理器进行如下处理:当所述光源部与所述相机部的距离大于预先设定的距离时,使显示尺寸改变为比相同时的显示尺寸更小的尺寸。
第18方式为第14方式所涉及的对照装置,其中,所述登录图像包括:假设当来自所述光源的光照射到所述对照区域并在所述对照区域反射而入射到所述相机部时的所述光的反射面角度在规定的范围内而由登录机预先拍摄而得的第1图像;及假设在除此以外的范围内而由所述登录机预先登录而得的第2图像。
第19方式为第1至第3方式中任一方式所涉及的对照装置,其中,所述对照区域通过将光亮体随机分散于油墨中而形成,所述处理器进行如下处理:对所述摄影图像与所述登录图像进行对照,当两个图像的相似度在规定值以上时,通知所述对象物为真品。
第20方式为一种存储介质,其存储有使计算机的处理器执行如下处理的程序:由相机部接收从光源部照射并在对象物的对照区域反射的光来获取所述对照区域的摄影图像;利用所述摄影图像检测所述光源部与所述相机部的位置关系;及利用所述位置关系通知所述摄影图像与预先准备的登录图像的对照结果。
第21方式为一种存储介质,其存储有使计算机的处理器执行如下处理的程序:由相机部接收从光源部照射并在对象物的对照区域反射的光来获取所述对照区域的摄影图像;将指示所述摄影图像中的所述对照区域的位置关系的引导部显示于显示部;通知以与由所述引导部指示的所述位置关系相同的位置关系预先准备的登录图像与根据所述引导部来拍摄的所述摄影图像的对照结果。
第22方式为一种对照方法,其包括如下步骤:由相机部接收从光源部照射并在对象物的对照区域反射的光来获取所述对照区域的摄影图像;利用所述摄影图像检测所述光源部与所述相机部的位置关系;及利用所述位置关系通知所述摄影图像与预先准备的登录图像的对照结果。
第23方式为一种对照方法,其包括如下步骤:由相机部接收从光源部照射并在对象物的对照区域反射的光来获取所述对照区域的摄影图像;将指示所述摄影图像中的所述对照区域的位置关系的引导部显示于显示部;及通知以与由所述引导部指示的所述位置关系相同的位置关系预先准备的登录图像与根据所述引导部来拍摄的所述摄影图像的对照结果。
发明效果
根据本发明的第1至第23方式,无需按移动终端的每个型号准备登录图像便能够拍摄对照区域并与登录图像进行对照。
根据本发明的第2、第3、第5至第9、第11方式,与没有引导部的情况相比,能够使利用者的操作更加容易。
根据本发明的第13方式,即使当光源部与相机部的距离不在预先设定的范围内时,也能够进一步与登录图像进行对照。
根据第14至第18方式,无论光源部与相机部的距离如何,也能够进一步拍摄对照区域并与登录图像进行对照。
附图说明
根据以下附图,对本发明的实施方式进行详细叙述。
图1是实施方式的系统结构图;
图2是实施方式的对照图像摄影机的结构框图;
图3是实施方式的包含全息图部的对象物和纸的对象物的俯视图;
图4是表示实施方式的QR码(注册商标)与油墨部的相对位置关系的说明图;
图5是表示实施方式的光源部、相机部与对象物的位置关系的说明图;
图6是表示实施方式的光源部、相机部及亮点的位置关系的说明图;
图7是表示实施方式的对照图像摄影机与对象物的位置关系的说明图(其1);
图8是表示实施方式的对照图像摄影机与对象物的位置关系的说明图(其2);
图9是表示实施方式的对照图像摄影机与对象物的位置关系的说明图(其3);
图10是表示实施方式的对照图像摄影机与对象物的位置关系的说明图(其4);
图11是表示实施方式的光源部、相机部及对象物的直线配置及非直线配置的说明图;
图12是表示实施方式的亮点位置与QR码的位置关系的说明图;
图13是表示实施方式的亮点的引导部的说明图;
图14是显示于实施方式的预览图像的引导部的说明图;
图15是显示于实施方式的预览图像的其他引导部的说明图;
图16是实施方式的处理流程图;
图17是实施方式的形状提取处理的详细流程图;
图18是表示实施方式的一连串的处理的说明图;
图19是表示变形例2的光源部、相机部、油墨部及反射面角度的关系的说明图;
图20是表示变形例2的距离D、距离L及距离X的关系的图表图;
图21是表示变形例2的距离L为标准时的位置关系的说明图;
图22是表示图21的位置关系的预览图像的一例的示意图;
图23是表示变形例2的距离L大于标准时的位置关系的说明图;
图24是表示图23的位置关系中的预览图像的一例的示意图;
图25是表示根据图24的预览图像调整距离X时的位置关系的说明图;
图26是表示图23的位置关系中的预览图像的另一例的示意图;
图27是表示根据图26的预览图像调整距离D时的位置关系的说明图;
图28是表示变形例3的手抖动范围与复数张登录图像的关系的说明图。
符号说明
10-对象物,11-纸,12a、12b-全息图部,13-QR码,14-油墨部,20-登录图像摄影机,22-对照图像摄影机,34、36-引导部。
具体实施方式
以下,根据附图对本发明的实施方式进行说明。以通过拍摄对象物的表面图像并对登录图像与对照图像进行图像对照来唯一地识别该对象物的个体识别系统为例进行说明。
个体识别系统是如下技术,即,将物体表面的一部分,具体地说,将0.1~数mm左右的图像作为该物体固有的信息而预先登录,并唯一地识别要对照的物体与所登录的物体相同即是真品,物体固有的信息例如为基于细微花纹的随机图案。作为基于细微花纹的随机图案的具体例,可举出梨皮面花纹。该梨皮面花纹并不限于如毛玻璃状的表面加工,其概念不仅包括通过对金属或合成树脂(塑料等)等进行加工处理而实施的梨皮面花纹,还包括通过进行褶皱加工而获得的褶皱花纹或随机编制的纤维花纹、基于印刷的随机的细微点状图案或通过利用含有光亮体粒子的油墨进行印刷而得的随机的粒子分布。而且,不仅包括无意中偶然形成的梨皮面花纹,还包括为了识别或对照而有意地形成梨皮面花纹的情况。总之,是一种难以在控制下形成的随机图案。可以说是通过光学方式读取这样的随机图案并作为信息而利用的“人工物度量”的一种。
在此,设想作为印刷基材使用全息图或纸等具有凹凸的印刷基材,在这样的具有凹凸的印刷基材上印刷分散有金属粒子的油墨部来作为随机图案的情况。
图1表示本实施方式的系统结构。对照系统由登录图像摄影机20、对照图像摄影机22及服务器计算机50构成。登录图像摄影机20与服务器计算机50、对照图像摄影机22与服务器计算机50通过通信网络连接。
利用LED等光源部21照射对象物10,并利用登录图像摄影机20拍摄从对象物10反射的光而获取登录图像。登录图像摄影机20及光源部21能够由登录用的专用器材构成。
另一方面,将对照系统的利用者所把持的智能手机等移动终端作为对照图像摄影机22来拍摄对象物10。利用搭载于智能手机等的LED等光源部22a照射对象物10,并利用搭载于智能手机等的相机部22b拍摄从对象物10反射的光。来自光源部22a的照射光的照射角设定为实际上与作为获取登录图像时的条件的角度相同。其理由在于,如上所述,油墨部的随机图案根据光的照射方向而发生变化,因此需要将光源部22a、相机部22b、对象物10之间的位置关系设定为实际上与拍摄登录图像16时的位置关系相同。
另外,从光源部21照射于对象物10的光在平面上的角度和从光源部22a照射于对象物10的光在平面上的角度也应该设定为实际上相同是理所当然的。关于平面上的角度(或者平面上的光的照射方向),将在后面进行进一步叙述。
对照图像摄影机22的处理器对摄影图像实施一连串的处理来从摄影图像提取油墨部,进而从油墨部的区域内剪切对照图像作为对照区域,并经由通信网络发送至服务器计算机50。对于对照图像摄影机22的处理器的处理,将在后面进行进一步叙述。
服务器计算机50具备对照部50a及登录图像DB50b。
登录图像DB50b由硬盘或SSD(固态驱动器)等存储装置构成,将用于唯一地确定对象物10的识别符ID与登录图像建立关联而存储。
对照部50a由处理器构成,将从登录图像摄影机20接收的登录图像与对象物10的ID建立关联而存储于登录图像DB50b。并且,进行从对照图像摄影机22接收的对照图像与存储于登录图像DB50b的登录图像的图像对照,并将对照结果输出至对照图像摄影机22。具体地说,对照部50a从登录图像DB50b读出登录图像并与对照图像进行对照计算,从而计算两个图像的相似度。相似度能够利用公知的算法。对计算出的相似度与阈值进行比较,若超过阈值则判定为两者一致,若不超过阈值则判定为两者不一致。对照部50a经由通信网络将对照结果发送至对照图像摄影机22。
图像对照中,存在由登录图像摄影机20或者对照图像摄影机22的图像传感器的输入中的变动或量化误差等引起的错误率。错误率由误拒绝率及误受理率这两种构成,所述误拒绝率是尽管是真品但判定为赝品的概率,所述误受理率是尽管是赝品但判定为真品的概率。两者为权衡关系,若其中一个减少则另一个增加。因此,设定阈值,以使对照判定的适用对象中的损失最小。
另外,也可以改变光的照射方向来获取多个登录图像并事先登录于服务器计算机50的登录图像DB50b,对这些多个登录图像与对照图像进行图像对照。此时,也可以根据从对照图像检测出的亮点或对照图像的亮度分布来确定光的照射方向,利用多个登录图像中以与从对照图像确定的光的照射方向相同的照射方向拍摄而得的登录图像。并且,无法从对照图像检测到亮点时,可以利用对照图像的亮度分布来确定光的照射方向。
图2表示智能手机等对照图像摄影机22的主要结构框图。对照图像摄影机22除了上述的光源部22a及相机部22b以外,还具备处理器22c、ROM22d、RAM22e、输入部22f、输出部22g及通信I/F22h。
处理器22c读出存储于ROM22d的应用程序,将RAM22e用作工作存储器来执行一连串的处理,从利用相机部22b拍摄而得的摄影图像提取油墨部,进而剪切对照图像。处理器22c经由通信I/F22h将所剪切的对照图像发送至服务器计算机50。并且,处理器22c经由通信I/F22h接收来自服务器计算机50的对照结果。
输入部22f由键盘和触摸开关等构成,通过由利用者进行操作来启动应用程序。
输出部22g由液晶显示器或有机EL显示器等构成并作为显示部发挥作用,显示拍摄对象物10时的预览图像。并且,输出部22g根据来自处理器22c的控制指令显示拍摄对象物10时的引导部。对于引导部,将在后面进行进一步叙述。而且,输出部22g根据来自处理器22c的控制指令显示从服务器计算机50接收的对照结果。对照结果为“一致”、“不一致”中的任一个,但也可以显示与对照相关的其他消息。
图3表示本实施方式中的对象物10的俯视图。图3的(a)是作为对象物10使用全息图标签贴纸的情况。全息图标签贴纸包括全息图部12a、12b、QR码13及油墨部14。
全息图部12a形成于标签贴纸的大致左半部分,呈全息图花纹。
全息图部12b形成于标签贴纸的大致右半部分,实施有梨皮面处理,彩虹色的显色根据仰角发生变化。在此,“仰角”是指,图1中的光源部22a、对象物10、相机部22b所呈的角度。该仰角例如优选与图1中的角度一致。
QR码13形成于已进行梨皮面处理的全息图部12b上。在QR码13中,将关于标签贴纸的各种信息印刷为QR码。并且,在本实施方式中,QR码13预先固定相对于油墨部14的相对位置关系而印刷。因此,QR码13还能够作为用于提取油墨部14的对位标记发挥作用。
油墨部14在已进行梨皮面处理的全息图部12b上利用包含银粒子的凹版油墨进行凹版印刷,呈多边形形状。图中,油墨部14在QR码13的下部隔开规定间隔而印刷成正方形。该油墨部14为随机图案区域,是应利用对照图像摄影机22拍摄并提取的对照区域。油墨部14的形状除了可以是多边形以外,还可以是椭圆(包括圆)形状。
图3的(b)是作为其他对象物10使用纸标签贴纸的情况。纸标签贴纸包括纸部11、QR码13及油墨部14。
QR码13形成于纸部11上。在QR码13中,将关于标签贴纸的各种信息印刷为QR码。QR码13预先固定相对于油墨部14的相对位置关系而印刷。因此,QR码13还能够作为用于提取油墨部14的对位标记发挥作用。
油墨部14在纸部11上利用包含银粒子的墨粉油墨进行墨粉印刷,呈多边形形状。图中,油墨部14在QR码13的下部隔开规定间隔而印刷成正方形。该油墨部14为随机图案区域,是应利用对照图像摄影机22拍摄并提取的对照区域。
图4示意地表示利用该QR码13与油墨部14的相对位置关系的油墨部14的位置确定处理。为了获取油墨部14,首先检测QR码13。若检测到QR码13,则利用该QR码13与油墨部14的已知的相对位置关系(图中,以矢量表示该相对位置关系)确定油墨部14的位置。并且,在所确定的位置上从摄影图像提取正方形的油墨部14。
但是,如上所述,油墨部14的随机图案根据光的照射方向而发生变化,因此来自光源部22a的照射光的照射角及平面上的角度需要设定为实际上与作为获取登录图像时的条件的角度相同。实际上相同是指,包括自为了确保对照精度而所需的所希望的角度的偏离在内的允许范围。利用者将智能手机等移动终端用作对照图像摄影机22时,由于是手动操作,将仰角及平面上的角度设定为所希望的角度是相对困难的。虽然也可考虑自动反复进行拍摄来采用条件良好时的图像的方法,但若摄影者没有办法知道这些角度是否适当,则无法在短时间内获取条件良好的图像。
尤其,作为对照图像摄影机22使用智能手机等移动终端时,市场上存在多种多样的智能手机,光源部22a和相机部22b的配置也存在多种多样,因此由于相机部22b相对于光源部22a的配置不同而导致对照时拍摄的油墨部14的反射光也不同,因此成为对照精度降低的一个原因。因此,即使将在市场上存在多种多样的智能手机等用作对照图像摄影机22,也需要保证一定的对照精度。
虽然也可以设想将某个特定的智能手机用作登录图像摄影机20,但若考虑用于作为高速摄影/生产设备来采用的功能可靠性,则不适应于此,希望采用专用相机。并且,若考虑作为智能手机的相机的进化,搭载多眼相机,对每个场景选择最佳的相机,并通过传感器数据的制图方法来体现各公司的差异的流程成为主流,则难以将某个特定的智能手机采用为登录图像摄影机20。
在本实施方式中,设想在登录图像摄影机20中利用专用相机且在对照图像摄影机22中利用智能手机等移动终端,在用智能手机拍摄时进行调整控制,以使专用相机和智能手机中来自油墨部14的反射光入射于相机透镜的光量尽可能一致,并且使两者的拍摄姿势一致。由此,智能手机的光源部22a与相机部22b之间的距离在每个型号中发生变动,若假设例如以8.5mm~15mm变动,则通过调整登录时的摄影条件,无论智能手机的型号如何都能够应对,但未必可保证智能手机的光源部22a与相机部22b之间的距离在8.5mm~15mm的范围内,根据情况还可设想到超过该范围的情况。
因此,在本实施方式中,处理器22c从通过相机部22b获得的摄影图像中检测从光源部22a照射的光的亮点部分,利用该亮点部分的位置检测光源部22a与相机部22b之间的距离。
图5的(a)表示智能手机等对照图像摄影机22的设置有光源部22a和相机部22b的面与对象物10的面平行的情况。此时,即使光源部22a与相机部22b之间的距离在每个型号中发生变动,从光源部22a照射的光的亮点部分即光的镜面反射部分始终位于光源部22a与相机部22b的中间,因此通过检测光的亮点部分,能够计算光源部22a与相机部22b之间的距离。
另一方面,图5的(b)表示智能手机等对照图像摄影机22的设置有光源部22a和相机部22b的面与对象物10的面不平行的情况。此时,光的亮点部分并不位于光源部22a与相机部22b的中间,因此无法利用已叙述的方法计算光源部22a与相机部22b之间的距离。
因此,在本实施方式中,以智能手机等对照图像摄影机22的设置有光源部22a和相机部22b的面与对象物10的面平行作为前提,在该前提下检测亮点部分的位置,由此计算光源部22a与相机部22b之间的距离,并确认计算出的距离是否在8.5mm~15mm的范围内。另外,关于智能手机等对照图像摄影机22的设置有光源部22a和相机部22b的面与对象物10的面平行的确认方法,将在后面进行进一步叙述。
图6示意地表示将来自智能手机等对照图像摄影机22的光源部22a、相机部22b、光源部22a的光的亮点部分投影于对象物10的面时的位置关系。其为智能手机等对照图像摄影机22的设置有光源部22a和相机部22b的面与对象物10的面平行的情况。
在图6中,设为在将QR码13作为基准时,从与面对QR码13的方向相反的方向照射光。若分别以“*”标记和“X”标记表示将光源部22a及相机部22b投影于对象物10的面的位置,则它们的位置和油墨部14配置于直线上。如此,通过使光源部22a、相机部22b及油墨部14在投影面上配置于直线50上,容易调整拍摄时的姿势。此时,来自光源部22a的光的亮点部分33成为光源部22a的投影位置即“*”标记与相机部22b的中心的投影位置即“X”标记的中间位置。检测该亮点部分33,并检测自相机部22b的中心即摄影图像的中心的距离,并将其加倍,由此能够计算光源部22a与相机部22b的距离。
图7示意地表示作为对照图像摄影机22的智能手机与对象物10的位置关系。如图7所示,智能手机的光源部22a及相机部22b沿纵向排列而设置于背面侧。在纵向的下侧设置有光源部22a,在上侧设置有相机部22b。
另外,虽然图7中未示出,但在对照图像摄影机22的正面侧设置有作为显示部的输出部22g,将相机部22b的摄影图像作为预览图像而显示。
如图7所示,利用者以使光源部22a和相机部22b的排列方向(纵向)与对象物10的QR码13和油墨部14的排列方向一致的方式把持智能手机,并以使智能手机和对象物10实际上平行或以使相机部22b与油墨部14对置的方式进行拍摄。由此,光源部22a、相机部22b及油墨部14的位置关系成为如图6所示的位置关系而配置于直线50上,检测此时的光的亮点部分33来计算光源部22a与相机部22b的距离,确认该距离在规定的范围内后获取油墨部14的随机图案图像。在图7中,QR码13位于油墨部14的上方,因此若以此为基准,则可以说从油墨部14的下方照射光来进行拍摄。
在图7中,从油墨部14的下方照射光,但当然也可以从除此以外的方向照射光。
图8示意地表示从油墨部14的左侧照射光的情况。智能手机的光源部22a及相机部22b与图7同样地沿纵向排列而设置于背面侧,在纵向的下侧设置有光源部22a,在上侧设置有相机部22b。通过将智能手机从图7的状态顺时针旋转90度而成为图8所示的位置关系。当从油墨部14的左侧照射光来拍摄了登录图像时,为了设为与此相同的条件,以图8所示的姿势进行拍摄。
图9是作为对照图像摄影机22的智能手机的型号不同的情况,与图7不同,智能手机的光源部22a及相机部22b沿横向排列而设置于背面侧。此时,如图9所示,以使光源部22a、相机部22b及油墨部14配置于直线50上的方式把持智能手机来进行拍摄。
图10是作为对照图像摄影机22的智能手机的型号进一步不同的情况,与图7不同,智能手机的相机部22b在背面侧排列设置有3个。此时,如图10所示,以使光源部22a、3个相机部22b中用于拍摄的相机部22b及油墨部14配置于直线50上的方式把持智能手机来进行拍摄。
另外,在登录图像摄影机20中,光源部21、相机部22b及油墨部14未配置于直线上,而是在平面上以特定的角度拍摄而作为登录图像来登录时,在对照图像摄影机22中也以该特定角度进行拍摄是理所当然的。
图11示意地示出该情况。图11的(a)示出光源部22a、相机部22b及油墨部14配置于直线50上的情况。相对于此,图11的(b)示出光源部22a、相机部22b及油墨部14未配置于直线上的情况。光从油墨部14的斜上方照射,反射而入射于相机部22b。
如此,以使光源部22a、相机部22b及油墨部14配置于直线上(根据情况,配置于非直线上)的方式把持智能手机来进行拍摄,并检测光的亮点部分33,由此能够检测光源部22a与相机部22b之间的距离,但对象物10中除了油墨部14以外还存在QR码13,因此根据光的照射方向,有可能难以检测亮点部分33的位置。
图12示意地示出此时的位置关系。其为从油墨部14的上方照射光的情况,光源部22a、相机部22b及油墨部14配置于直线50上,但在光源部22a与油墨部14之间存在QR码13,因此如图12的(a)所示,根据相机部22b的中心与油墨部14之间的距离,会导致亮点部分33位于QR码13内,QR码13和亮点部分33混在一起,难以从图像检测亮点部分33。
另一方面,图12的(b)示出调整了相机部22b的中心与油墨部14之间的距离的情况,使相机部22b的中心从油墨部14向左方向位移,从而使亮点部分33从QR码13偏离,容易从图像检测出亮点部分33。本申请发明人等确认到通过在图12的(b)中将相机部22b与油墨部14的距离设定为10mm左右,能够使亮点部分33从QR码13偏离,但并不限定于此。
如上所述,能够通过检测光的亮点部分33来计算光源部22a与相机部22b之间的距离,因此即使不具有作为对照图像摄影机22的智能手机的型号信息也能够确定拍摄所需的位置关系,无需准备智能手机的每个型号的登录图像。
计算光源部22a与相机部22b之间的距离,当计算出的距离不在8.5mm~15mm的范围内时,即使与登录在登录图像DB50b的登录图像进行对照也无法保证对照精度,但若预先利用不在8.5mm~15mm的范围内的专用相机获取第2登录图像并将其登录于登录图像DB50b,则能够进行与该第2登录图像的对照。总而言之,作为登录图像准备第1登录图像和第2登录图像,若光源部22a与相机部22b之间的距离在规定的范围内则与第1登录图像进行对照,若不在规定的范围内则与第2登录图像进行对照。此时,虽然登录图像的数量增加,但不需要智能手机的每个型号的登录图像。
利用智能手机等对照图像摄影机22拍摄油墨部14的随机图案时,如图7~图10所示,能够从各种拍摄方向进行拍摄,但例如优选显示用于从与获取登录图像时的拍摄方向相同的方向进行拍摄的任意的引导部。
因此,对照图像摄影机22的设置有光源部22a和相机部22b的面与对象物10实际上平行时,处理器22c将表示平面上的光的照射方向的引导部显示于输出部22g。
图13示意地表示显示于作为显示部的输出部22g的预览图像30。预览图像30中存在来自光源部22a的光的亮点部分33和油墨部14。处理器22c将表示光相对于油墨部14的照射方向的引导部34重叠显示于预览图像30。利用者以使光的亮点部分33对准该引导部34的方式调整对照图像摄影机22的拍摄姿势,由此能够将光相对于油墨部14的照射方向调整为所希望的方向。
图14详细地示出显示于作为显示部的输出部22g的预览图像30。在预览图像30显示对象物10的QR码13及油墨部14。并且,图中虽未明示,但存在来自光源部22a的光的亮点部分。若在预览图像30中检测到QR码13,则处理器22c将表示该QR码13的引导部框13g重叠显示于预览图像30上,并且将表示与该QR码13具有已知的相对的位置关系的油墨部14的引导部框14g显示于预览图像30上。并且,当光相对于油墨部14的所希望的照射方向为油墨部14的下方时,处理器22c在油墨部14的下方位置显示亮点部分的引导部34。在图14中,以双重圆表示引导部34,但引导部的形态并不限定于此。光的照射方向通过表示油墨部14的引导部框14g和引导部34的组合唯一地确定。利用者以使油墨部14对准引导部框14g且使亮点部分对准引导部34的方式调整智能手机等对照图像摄影机22的拍摄姿势。当光相对于油墨部14的所希望的照射方向为油墨部14的左侧时,处理器22c在油墨部14的左侧位置显示引导部34即可。
在对照图像摄影机22的设置有光源部22a和相机部22b的面与对象物10实际上平行时,处理器22c显示引导部框14g或引导部34,但是关于对照图像摄影机22的设置有光源部22a和相机部22b的面与对象物10实际上是否平行,例如,在对象物10载置于水平面的情况下,在对照图像摄影机22设置陀螺传感器,根据来自该陀螺传感器的传感器信号来检测对照图像摄影机22的姿势是否水平即可。
或者,若对照图像摄影机22的光源部22a与相机部22b之间的距离是已知的,则如上所述,还能够利用当对照图像摄影机22的设置有光源部22a和相机部22b的面与对象物10实际上平行时亮点部分位于光源部22a与相机部22b之间的中间点的情况,将引导部34用作用于使其平行的角度引导部。即,处理器22c在对照图像摄影机22的设置有光源部22a和相机部22b的面与对象物10实际上平行时亮点部分可能会存在的位置显示引导部34,利用者以使亮点部分与引导部34一致的方式调整对照图像摄影机22的倾角。
而且,当对象物10的印刷基材为如图3的(a)所示的全息图部12b时,能够利用全息图部12b的显色图案根据光的照射方向发生变化的情况,检测对照图像摄影机22的设置有光源部22a和相机部22b的面与对象物10实际上是否平行。
图15示出显示于对照图像摄影机22的输出部22g的另一预览图像30。在预览图像30显示对象物10的QR码13、油墨部14。示出对象物10为如图3的(a)所示的印刷基材为全息图部12b的情况。QR码13及油墨部14印刷在已进行梨皮面处理的全息图部12b上,全息图部12b中显色图案根据光的照射方向(在此根据图1中的仰角)而发生变化,因此若着眼于油墨部14周边,则油墨部14周边的显色图案根据仰角而发生变化。因此,能够将该显色图案(或者颜色和花纹)用作仰角引导部。
除了显色图案(或者颜色或花纹)以外,还可以在预览图像30的规定位置显示关于显色图案的消息。例如,仰角实际上与所期望的角度一致的情况下油墨部14周边的显色图案变成彩虹色时,显示“请在暗处进行拍摄。请将彩虹色与样本匹配。”等消息等。通过在油墨部14周边显示彩虹色,并将该彩虹色作为引导部36来匹配实际的显色图案,利用者能够肉眼确认仰角的偏离。
并且,可以在显示引导部36的同时,对当前的仰角与所希望的仰角进行比较,并将利用者应向哪个方向调整仰角作为消息来显示。例如,显示指示使对照图像摄影机22的头部(头)朝向上侧的消息“Head UP”的消息或者指示使对照图像摄影机22的底部(底)朝向上侧的消息“Bottom UP”的消息等。
如上所示,处理器22c利用陀螺传感器或图像来检测对照图像摄影机22的面与对象物10实际上平行的情况。另外,油墨部14的形状是已知(在本实施方式中为正方形)的,也可以根据从该已知形状的畸变来检测不平行的情况。但是,由于不平行引起的形状的畸变是每1度小于1%的程度,因此可以考虑将其与其他方法并用。
图16表示处理器22c的处理流程图。其为通过读出并执行存储于ROM22d等的程序而实现的处理。
首先,处理器22c获取通过相机部22b获得的摄影图像(S11)。
接着,判定设置有光源部22a和相机部22b的面与对象物10实际上是否平行(S12)。该判定可以根据来自陀螺传感器的传感器信号进行,也可以利用图像中的亮点部分的位置或者全息图部12b的显色图案。
当设置有光源部22a和相机部22b的面与对象物10实际上不平行时(在S12中为“否”),处理器22c通过适当显示消息等来催促利用者进行操作以使其平行。
当设置有光源部22a和相机部22b的面与对象物10实际上平行时(在S12中为“是”),若光源部22a与相机部22b之间的距离并非为已知,则检测来自光源部22a的光的亮点部分,并利用检测出的亮点部分的位置计算光源部22a与相机部22b之间的距离(S13)。并且,对识别计算出的距离是否在规定的范围内的标志进行设定(S14)。该标志作为用于对服务器计算机50指示如下内容的标志发挥作用,即,若在规定的范围内则与第1登录图像进行对照,若不在规定的范围内则与第2登录图像进行对照。另外,通常设想在规定的范围内的情况,但也可以仅在不在规定的范围内的情况下设定该内容的标志。并且,显示用于指示平面上的光的照射方向的引导部34,以使光源部22a、相机部22b及油墨部14配置于直线上且从所希望的方向向油墨部14照射光的方式引导利用者。
若如上所述确定智能手机等对照图像摄影机22的拍摄姿势,则利用相机部22b自动拍摄油墨部14的图像,从所获得的图像提取油墨部14的形状(此时,为正方形)(S15)。
图17表示提取形状的详细流程图。
该处理流程图的目的在于从摄影图像获取正方形油墨部14的4个顶点的坐标,大致分为二值化图像生成处理(S1)、矩形边缘提取处理(S2)及顶点坐标推断处理(S3)这三个处理。
<二值化图像生成处理>
首先,对二值化图像生成处理(S1)进行说明。
在该处理中,首先对原图像同时执行平滑处理和明暗差强调处理(S101)。若仅对原图像简单地进行平滑处理,则会导致油墨部14的形状模糊。并且,若仅对原图像简单地进行明暗差强调处理,则虽然油墨部14的凹凸被强调,但与此同时全息图部12b的凹凸也被强调,因此无法提取油墨部14。
因此,对原图像同时执行平滑处理和明暗差强调处理,并去除全息图部12b和油墨部14的凹凸,从而从全息图部12b识别油墨部14。具体地说,平滑处理和明暗差强调处理的同时执行能够利用均值偏移滤波器(Mean-Shift filter)。均值偏移滤波器由处理器22c实现。均值偏移滤波器是将所指定的某个像素空间内的相似颜色涂成相同颜色的滤波器。由此,银色油墨部14接近相同颜色,全息图部12b的彩虹色背景与银色油墨部14的边界的颜色区域不同,因此在维持油墨部14的形状的情况下,全息图部12b与油墨部14的边界的明暗差被强调。
另外,还有如双边滤波器那样保持边缘来进行平滑处理的滤波方法,但发明人等确认到通过该方法无法去除全息图部12b和油墨部14的噪声。通过利用均值偏移滤波器,能够保持边缘,利用全息图部12b与油墨部14的色差,按每个颜色进行平滑化,从而在边缘不会消失的情况下去除噪声。
在均值偏移滤波器中,首先搜索原图像的颜色分布的重心。即,计算以某个像素(x,y)的颜色(r,g,b)为中心的半径sr的颜色空间区域的重心坐标(xc,yc)及其颜色(rc,gc,bc),并以以下条件搜索重心。但是,sp为搜索区域半径。
条件:|x-xc|≤sp、|y-yc|≤sp、||(r,g,b)-(rc,gc,bc)||≤sr
并且,满足上述条件时,视作如下,并再次进行重心搜索。
(x,y,r,g,b)=(xg,yg,rc,gc,bc)反复执行以上的重心搜索处理。
并且,预先设定颜色空间距离ε和重复次数n,判定是否满足以下条件,满足时结束处理。
条件:满足反复次数n
或
|x-xc|+|y-yc|+(r-rc)2+(g-gc)2+(b-bc)2<ε
重心搜索处理结束之后,以颜色空间的重心的值进行平滑化。即,极值搜索结束之后,将空间内各像素作为该颜色空间的重心值。之后,利用高斯金字塔和阈值sr明确边缘。
均值偏移滤波器使用颜色空间的距离差进行平滑处理,因此是在前景和背景的颜色空间距离上存在差时有效的平滑处理,因此是对在前景存在无彩色的油墨部14且在背景存在彩色的全息图部12b的原图像有效的处理。
在均值偏移滤波器中,能够将颜色空间半径sr和像素空间半径sp作为主要的参数来控制平滑处理和明暗差强调处理的性能。因此,能够通过调整这些参数来调整平滑处理和明暗差强调处理的比率。具体地说,如下。
(1)指定通过像素空间半径sp进行平滑(填充)的像素的搜索范围,因此能够调整为如下。
sp大→搜索范围宽
sp小→搜索范围窄。
另外,若将sp设定为过大,则处理时间会较长,因此例如优选慎重考虑。
(2)通过颜色空间半径sr确定要填充为相同颜色的相似颜色的范围,因此能够调整为如下。
sr大→将略微不同的颜色也识别为相同颜色
sr小→将相似颜色识别为相同颜色。
在本实施方式中,平均移位滤波器的参数sp、sr设定为如下等。
(sp,sr)=(10,30)。
对原图像同时执行平滑处理和明暗差强调处理之后(S101),对通过S101的处理无法获得明暗差的部位进一步执行追加的明暗差强调处理(S102)。
当背景颜色与油墨部14的颜色空间距离上没有充分的差时,会导致前景和背景同化,仅通过S101的处理有时会产生明暗差强调并不充分的部位。因此,通过进一步执行明暗差强调处理,更稳定地提取油墨部14的形状。
具体地说,对已在S101中处理的图像进行RGB分解,在RGB各颜色空间执行明暗差强调处理。这意味着图像内亮度直方图的平坦化。并且,为了提取边缘的梯度,对RGB各颜色图像适用纵横各自的索贝尔(Sobel)滤波器。另外,通过Sobel滤波器计算出的梯度值不是8位(256灰阶),因此可以将其标准化为8位。标准化方法是取梯度图像的绝对值,将其255以上的像素值全部置换为255的处理。由此,能够不依赖于干扰噪声而获取边缘梯度。
在执行追加的明暗差强调处理之后(S102),执行利用HSV颜色空间的噪声去除处理(S103)。在此,HSV颜色空间是由色相(Hue)、彩度(Saturation·Chroma)、亮度(Value·Brightness)这三个成分构成的颜色空间。
在S102中提取到油墨部14的大致的形状的情况下,在全息图部12的白色和淡蓝色的边界产生噪声。尤其,R空间图像的白色和淡蓝色的梯度较大,因此若适用Sobel滤波器则产生如边缘那样的噪声。因此,利用HSV颜色空间去除该噪声。具体地说,如下:
(1)对S101中的已处理图像23进行HSV分解
(2)对S图像进行二值化
(3)对S二值图像适用纵横Sobel滤波器
(4)对纵横Sobel图像和H图像的黑白反转二值图像进行OR合成
在执行S103的处理之后,创建二值化图像(S104)。即,分别对R、G、B图像合计6个纵横方向梯度图像进行二值化。二值化的阈值可以以R、G、B各自不同的方式设定。并且,对纵横成分、RGB颜色成分的合计6个二值化图像进行OR合成。
<矩形边缘提取处理>
接着,对矩形边缘提取处理进行说明。
在S104创建二值化图像之后,从该二值化图像获取构成正方形油墨部14的多边形的边(S105)。具体地说,其为利用随机霍夫变换的边缘提取处理。另外,随机霍夫变换是进行了霍夫变换的最优化的变换,并非使用所有像素进行计算,而是从图像中随机选择足以进行直线检测的点来进行计算。在S104中还能够使用(非随机)霍夫变换。但是,存在参数调整较困难且对二值化图像的矩形边缘的灵敏度过高的缺点。
获取到多边形的边之后(S105),执行去除多余的边的处理(S106)。即,从通过随机霍夫变换提取到的直线去除不是矩形边缘(边)的直线。具体地说,采用去除纵横线相交的角度为规定角度以内的直线或者去除与图像框相接的直线等方法。除此以外,还可以通过利用颜色空间提取类似矩形的色调的边缘来去除多余的边。
<顶点坐标推断处理>
矩形边缘提取处理(S2)结束之后,执行正方形油墨部14的顶点坐标推断处理(S3)。
在该处理中,从在S105中去除多余的边而获得的图像计算边的交点的重心坐标(S107)。即,代替由各边构成的交点,计算位于某个附近内的交点组的重心坐标。对已处理图像23,通过求解1维联立方程式来计算纵横直线的交点,但OR合成之后,二值化图像的边缘宽度为2~3个像素,因此通过随机霍夫变换对同一边缘提取多个直线。因此,在某个坐标的附近存在多个交点。这些交点表示相同顶点的可能性较高,因此获取交点组的重心坐标,将该重心坐标重新定义为油墨部14的形状的顶点。
在交点组的重心坐标计算处理中,首先,通过膨胀处理(dilation)将某个附近内的多个交点汇总为1个。膨胀处理是如下处理,即,若某个像素的周边像素中存在白色像素,则将该像素转换为白色像素,由此依次扩展白色像素。接着,对已进行膨胀处理的各交点集合进行标记。并且,计算所标记的各交点集合的重心坐标。若如上所述地计算重心坐标,则将计算出的重心坐标设定为顶点候选。正方形油墨部14中存在4个顶点,因此原本能够设定4个顶点候选。设定顶点候选时,能够将油墨部14的已知的形状特性即边或对角线的长度用作条件。存在多个满足条件的顶点组时,选择最可能的顶点组。例如,在正方形油墨部14中,利用4个边的长度彼此相等的条件,将边的长度的差异最小的组作为顶点组等。
并且,判定是否获取到油墨部14的所有顶点(S108)。在正方形油墨部14中,在获取到4个顶点时判定为获取到所有顶点。未能获取到所有顶点时,意味着未能提取到油墨部14的所有边,因此接下来执行消失的边的补全处理(S109)。
在边的补全处理中,对正方形油墨部14判定是否提取到构成正方形的3条边。通常,油墨部14印刷于作为印刷基材的全息图部12b上时,在全息图部12的背景红色覆盖前景的红色时,该边的提取有时会失败。总之,存在背景与前景之间的颜色空间距离差较小的情况。因此,首先判定是否提取到3条边。3条边的选择能够从油墨部14的已知的形状特性即边缘的长度和位置来推断。
当提取到3条边时,从已经计算出的重心坐标计算3条边中没有对边的边的长度x。并且,在距离边的长度x的位置新描绘平行的边。具体地说,将构成正方形的4个边设为a、b、c、d,a和c构成对边且b和d构成对边,仅提取到a、b、c这3条边时,在从b距离x的位置描绘与b平行的边来作为d。作为从b距离x的平行的边,能够在b的两侧分别各推断1个合计2个,但其中一个不存在于图像内,因此能够唯一地描绘边d。由此,消失的边得到补全。
对消失的边进行补全处理之后,再次计算交点的重心坐标来获取所有顶点的坐标即可。
另外,也可以在对消失的边进行补全处理之后,对在S104中获得的二值化图像,降低阈值而再次执行随机霍夫变换,从而重新获取边,统合如此获得的边和进行补全而获得的边,并再次转移到顶点坐标推断处理(S3)。
再次回到图16,若如上所述地通过获取油墨部14的4个顶点的坐标来提取到形状(在S15中为“是”),则处理器22c通过以这些4个顶点的坐标为基准剪切对照图像来获取随机图案图像(S16)。然后,进行所获得的随机图案图像的画质评价,即,判定随机图案图像的画质是否良好(S17)。
关于画质是否良好,具体地说,对以下的指标值进行评价,能够根据这些指标值是否超过阈值来进行判定。
(1)正方形的位置、大小、角度是否适当
(2)模糊的程度(拉普拉斯滤波值的标准偏差)
(3)抖动的程度(4个方向的Sobel滤波值的标准偏差的最大和最小差)
(4)亮度(光亮度平均值)
(5)随机性(剪切图像的中心1/4尺寸的部分,求出图像的各坐标与作为起点的同尺寸的图像之间的相关值,从该相关值组的最大值减去平均值并除以标准偏差而得的值)
(6)光源的偏离程度(图像的光亮度的斜率的纵横比=在列方向上将同一行的光亮度平均值进行线性近似时的斜率/在行方向上将同一列的光亮度平均值进行线性近似时的斜率)
能够任意地组合这些指标值的任一个或者多个来判定画质是否良好。例如,利用(1)和(6)或者利用(1)、(5)和(6)等。
自动反复进行S11~S17的处理,直至获取预先设定的上限张数N、或者直至超时、或者直至利用者中断摄影操作(S18)。然后,利用仅获得了上限N张的随机图案图像或者在超时或摄影中断为止所获得的复数张随机图案图像执行对照处理(S19)。
在对照处理中,添加所获取的上限N张或者复数张随机图案图像及在S14中设定的标志,向服务器计算机50发送对照请求。服务器计算机50的对照部50a对所接收的随机图案图像与登录图像进行对照,并将对照结果回复给对照图像摄影机22。登录图像根据标志的值来设定。处理器22c接收来自服务器计算机50的对照结果并将其显示于输出部22g。
图18表示伴随图16的处理的输出部22g的显示画面的迁移。图18的(a)是预览图像30,显示对象物10、引导部框13g、引导部框14g及引导部34。引导部34显示于油墨部14的下方。图18的(b)是利用者以将光源部22a的亮点部分对准引导部34的方式调整了对照图像摄影机22的拍摄姿势时的预览图像30,根据两个位置一致的情况而显示特定的标记38。此时,自动获取摄影图像并剪切随机图案图像,作为对照图像发送至服务器计算机50而进行对照。对照中显示环状的标记42。利用者通过视觉辨认该标记42,能够确认在服务器计算机50中正在进行对照。图18的(c)是当对照成功时的预览图像30,显示“对照成功。”的消息44。并且,与该消息44一同,还显示“追加对照”“结束”的消息46、48。若利用者选择“追加对照”的消息46,则转移到追加对照的处理,若选择“结束”的消息48,则处理结束。在追加对照的处理中,例如在油墨部14的左侧显示引导部34,以使光源部22a、相机部22b及油墨部14配置于直线上且从所希望的方向向油墨部14照射光的方式引导利用者。在最初的对照和追加对照中,通过变更光的照射方向,能够提高对照精度。
本实施方式中的处理器22c是指广义的处理器,包括通用的处理器(例如CPU:中央处理单元,Central Processing Unit等)或专用的处理器(例如GPU:图形处理单元,Graphics Processing Unit、ASIC:专用集成电路,Application Specific IntegratedCircuit、FPGA:现场可编程门阵列,Field Programmable Gate Array、可编程逻辑器件等)。并且,上述实施方式中的处理器的动作可以仅通过1个处理器完成,也可以由存在于物理上远离的位置的多个处理器协同来完成。并且,处理器的各动作的顺序并不仅限于上述实施方式中记载的顺序,可以适当变更。
<变形例1>
在实施方式中,使光源部22a、相机部22b及油墨部14配置于直线上,且在最初的对照和追加对照中变更光的照射方向,但也可以在最初的对照时使光源部22a、相机部22b及油墨部14配置于直线上,对照成功并进行追加对照时,使光源部22a、相机部22b及油墨部14配置于非直线上来进行。具体地说,在最初的对照时设为如图11的(a)所示的配置,在追加对照时设为如图11的(b)所示的配置等。并且,在实施方式中,在对照成功时进行追加对照的处理,但也可以在对照失败时进行追加对照,还可以与对照的成功/失败的结果无关地每次都进行追加对照的处理。并且,可以在进行对照处理之前,变更光的照射方向来获取多个摄像图像,对各个摄像图像进行对照处理。追加对照处理的次数并无特别限制。
并且,在实施方式中,在设置有光源部22a和相机部22b的面与对象物10实际上平行时(在S12中为“是”),处理器22c显示用于指示平面上的光的照射方向的引导部34,但即使在还未实际上平行时,也可以预先显示引导部34,而且与催促利用者进行操作以使其平行的消息一并显示于引导部34。
<变形例2>
在实施方式中,处理器22c从通过相机部22b获得的摄影图像中检测从光源部22a照射的光的亮点部分,并利用该亮点部分的位置检测光源部22a与相机部22b之间的距离,但无需检测从光源部22a照射的光的亮点部分且即使智能手机等对照图像摄影机22的每个型号的光源部22a与相机部22b之间的距离不同,也可以以能够与登录图像相同的反射面角度来进行拍摄的方式将引导部显示于预览图像30。在此,“反射面角度”定义为光源部22a、油墨部14和相机部22b所成的角度的中间法线角度。
图19表示通过智能手机等对照图像摄影机22来拍摄对象物10时的光源部22a、相机部22b及油墨部14的位置关系。
若设为:
智能手机等对照图像摄影机22的摄影面与对象物10的面平行,
θ:油墨部14的反射面角度
L:对象物10的面方向上的光源部22a与相机部22b之间的距离
X:对象物10的面方向上的油墨部14与相机部22b之间的距离
D:对照图像摄影机22的摄影面与油墨部14的面之间的距离(摄影距离),
则以下关系成立。
[数式1]
光源部22a与相机部22b之间的距离L能够根据对照图像摄影机22的型号而具有各种值,因此能够通过调整油墨部14与相机部22b之间的距离X和摄影距离D中的至少一个来使反射面角度θ与目标的反射面角度一致。
若上式变形,则可获得
[数式2]
由该式可知,若设定目标的反射面角度θ,则根据摄影距离D来确定油墨部14与相机部22b之间的距离X作为光源部22a与相机部22b之间的距离L的函数。
图20表示在将目标的反射面角度设为6°~15°范围的所希望的值(例如,10°)、将摄影距离D改变为90mm、100mm、110mm、120mm时的作为光源部22a与相机部22b之间的距离L的函数的距离X的图表。距离L越大,为了获得目标的反射面角度而所需的距离X越以线性地减少。
因此,若将距离D设定为所希望的值,则可以根据距离L唯一地确定为了获得目标的反射面角度而所需的距离X,并将引导部显示于预览图像30,以获得该距离X即可。
图21表示在光源部22a与相机部22b之间的距离L为标准值时的光源部22a、油墨部14,相机部22b的位置关系。若摄影距离D为某个值,则目标的反射面角度θ成为θ0(例如10°),并以使该反射面角度θ0成为所获得的距离X的方式显示引导部。
图22表示与图21的位置关系对应的对照图像摄影机22的预览图像30的一例。处理器22c将对象物10及模仿油墨部14的引导部框显示于预览图像30。在相机部22b位于油墨部14的正上方时,若设为油墨部14的图像位于预览图像30的中央部,则如图21所示,相机部22b会以从油墨部14的正上方隔开距离X的方式进行拍摄,因此引导部框也会以与该距离X对应的距离从预览图像30的中央部相隔而显示。并且,该距离X被确定为成为目标的反射面角度θ0,把持对照图像摄影机22的利用者视觉辨认显示于预览图像30的对象物10及油墨部14的引导部框,并以使显示于预览图像的对象物10及油墨部14的实际图像与引导部框一致的方式调整对照图像摄影机22的位置。
与图21不同,图23示出当光源部22a与相机部22b之间的距离L并非为标准时(具体地说,当距离L大于标准值时)的光源部22a、油墨部14、相机部22b的位置关系。假设,在如图23所示的位置关系中,若在图22所示的位置将引导部框直接显示于预览图像30,则图23中的反射面角度θ1会变得大于目标的反射面角度θ0,而成为θ1>θ0。无法获得与登录图像相同条件的反射面角度θ0的图像,其结果会导致对照精度降低。尤其,当从油墨部14可以获得适当的随机性的允许范围较窄时(例如,在8°~12°的范围内的情况下),由于目标的反射面角度θ1与θ0的偏离,有可能发生真伪的错误判定。
因此,当距离L大于标准值时,应根据该差异来调整距离X,从图22的位置调整预览图像30中的引导部框的位置。具体地说,当距离L大于图21的情况时,应使距离X小于图21的情况,将预览图像30中的引导部框的位置显示于更靠近预览图像30的中央部的位置。
图24表示该情况下的对照图像摄影机22的预览图像30的一例。处理器22c通过计算来计算出与距离L对应的距离X的值,并在与经计算而获得的距离X对应的位置显示引导部框。为了比较,在图24用虚线表示图22中的引导部框的位置。当图24中的引导部框的位置即距离L大于标准值时,会显示于比图22中的引导部框的位置即距离L为标准值的位置更靠近预览图像30的中央部的位置(图中箭头所示的方向)。把持对照图像摄影机22的利用者通过根据图24所示的引导部位置调整对照图像摄影机22的位置来调整距离X。
图25表示以这种方式调整了对照图像摄影机22的位置的情况下的光源部22a、油墨部14、相机部22b的位置关系。即使当距离L大于标准值时,也可以通过按其量缩短调整距离X,从而能够使反射面角度θ2与目标的θ0一致。
在图24及图25中,通过缩短调整距离X来实现目标的反射面角度θ0,但由上式可知,通过调整摄影距离D而不是距离X也能够实现目标的反射面角度θ0。
图26表示调整摄影距离D时的预览图像30的一例。处理器22c通过计算来计算出与距离L对应的摄影距离D的值,并在与经计算而获得的摄影距离D对应的位置显示引导部框。为了比较,在图26用虚线表示图22中的引导部框的位置。当图26中的引导部框的位置即距离L大于标准值时,图22中的引导部框的位置即距离L与标准值的位置相同,但缩小显示其尺寸。把持对照图像摄影机22的利用者通过根据图26所示的引导部位置调整对照图像摄影机22的位置来调整距离D。
图27表示以这种方式调整了对照图像摄影机22的位置的情况下的光源部22a、油墨部14、相机部22b的位置关系。即使当距离L大于标准值时,也可以通过按其量加长摄影距离D,从而能够使反射面角度θ3与目标的θ0一致。为了比较,在图27用虚线表示图21的情况下的摄影距离D。
如上所述,即使智能手机等对照图像摄影机22的每个型号的光源部22a与相机部22b之间的距离L不同,也能够通过使预览图像30中的引导部框的显示形态根据距离L而改变,从而利用者能够容易地以目标的反射面角度来拍摄油墨部14并与登录图像进行对照。
在变形例2中,作为引导部框的显示形态而改变了引导部框的显示位置或显示尺寸,但除了改变显示位置和显示尺寸中的任一个的情况以外,也可以一同改变显示位置和显示尺寸。并且,作为引导部框的显示形态,除了显示位置或显示尺寸以外,还可以附加基于字符等的引导部。例如,显示诸如“请将对象物的图像移动到画面中央”、“请增加对象物之间的距离”等字符。也可以显示表示智能手机的操作方向的箭头。
另外,在变形例2中,根据光源部22a与相机部22b之间的距离L改变了引导部框的显示形态,但距离L的值能够通过各种方法来获取。
例如,对照图像摄影机22的处理器22c可以经由通信线路(均包括专用线路及公共线路)向云服务器发送型号信息,并从云服务器接收与该型号信息所对应的设定值(拍摄分辨率、距离L、距离X)。云服务器可以是图1中的服务器计算机50。
或者,对照图像摄影机22的处理器22c可以执行已安装的对照应用程序,并利用基于AR功能等的测距信息、倾斜信息、相机部22b的焦距信息等和利用者用对照图像摄影机22拍摄的图像,计算拍摄分辨率、来自光源部22a的光的照射方向及距离L,并利用这些信息来计算距离X。
并且,在变形例2中,没有检测出来自光源部22a的光的亮点部分33,因此,无法如图13所示调整对照图像摄影机22的拍摄姿势,以将引导部34显示于预览图像30,并以使光的亮点部分33对准引导部34,但如图22等所示,当对象物10的图像中含有字符(LOGO)或符号等时,能够以这些字符或符号的排列方向为基准调整对照图像摄影机22的拍摄姿势。当然,处理器22c也可以检测字符或符号的排列方向并以成为所希望的拍摄姿势的方式将表示旋转的方向的箭头等重叠显示于预览图像30。
<变形例3>
在变形例3中,即使对照图像摄影机22中的光源部22a与相机部22b之间的距离L根据每个型号而不同,也以能够获得目标的反射面角度的方式改变显示于预览图像30的引导部的显示位置或显示尺寸,但在实际利用者把持智能手机等对照图像摄影机22拍摄对象物10时,也可以设想到由于手抖动等反射面角度会抖动,从而导致从目标的反射面角度偏离的情况。
因此,如上所述考虑到由利用者的手抖动等引起的反射面角度的偏离,除了变形例2所示的引导部的显示形态的变化以外,还可以以与由手抖动等引起的反射面角度的偏差范围对应的方式,拍摄复数张反射面角度不同的登录图像并将其登录到服务器计算机50的登录图像DB50b。
即,可以将假设反射面角度在规定的范围内而由登录机预先拍摄而得的第1登录图像和假设在除此以外的范围内而由所述登录机预先拍摄而得的第2登录图像登录于登录图像DB50b。
图28示意地表示反射面角度与登录图像的关系。设为目标的反射面角度例如为10°,且设为由于手抖动等实际拍摄时的反射面角度的偏差范围例如为10°±4°。此时,通过拍摄中心的反射面角度为8°且能够在±2°的范围内确保对照精度的登录图像70a;及中心的反射面角度为12°且同样地能够在±2°的范围内确保对照精度的登录图像70b这两个图像并将其登录于登录图像DB50b,能够与反射面角度的偏差范围10°±4°对应。将通过拍摄而获得的对照图像依次与登录图像70a、70b进行对照,若与其中一个一致,则将对象物10判定为真品。此时,若假设使目标的反射面角度从10°位移至8°,则登录图像70a作为第1登录图像发挥作用,登录图像70b作为第2登录图像发挥作用。当然,作为登录图像,除了第1登录图像及第2登录图像以外,还可以登录第3登录图像,设为反射面角度小于第1登录图像的方向的第2登录图像、反射面角度大于第1登录图像的方向的第3登录图像即可。
另外,本申请人确认到,当利用者用把持的智能手机拍摄油墨部14时,为了覆盖对照精度95%需要与±4°的角度偏差对应,且为了覆盖对照精度68%需要与±2°的角度偏差对应。在变形例中,1张登录图像相对于油墨部14能够对应的反射面角度的范围为±2°左右,但根据油墨部14的种类能够调整所需登录图像的张数。
应当注意,本发明包括以下事项。
<附注>
(((1)))一种对照装置,其具备:
光源部;
相机部,接收从所述光源部照射并在对象物的对照区域反射的光来获取所述对照区域的摄影图像;
处理器,
所述处理器通过执行程序,进行如下处理:
利用所述摄影图像检测所述光源部与所述相机部的位置关系;及
利用所述位置关系通知所述摄影图像与预先准备的登录图像的对照结果。
(((2)))一种对照装置,其具备:
光源部;
相机部,接收从所述光源部照射并在对象物的对照区域反射的光来获取所述对照区域的摄影图像;
处理器;及
显示部,所述处理器通过执行程序,进行如下处理:
将指示所述摄影图像中的所述光源部的亮点部分及所述对照区域的位置关系的引导部显示于所述显示部;及
通知以与由所述引导部指示的所述位置关系相同的位置关系预先准备的登录图像与根据所述引导部来拍摄的所述摄影图像的对照结果。
(((3)))根据(((1)))所述的对照装置,其中,
所述处理器进行如下处理:
检测所述摄影图像中所包含的所述光源部的亮点部分或所述摄影图像的亮度分布;及
利用所述亮点部分或所述亮度分布检测所述光源部与所述相机部的位置关系。
(((4)))根据(((2)))所述的对照装置,其中,
所述处理器进行如下处理:
当安装有所述光源部及所述相机部的面与所述对照区域的面实际上平行时,将所述引导部显示于所述显示部。
(((5)))根据(((4)))所述的对照装置,其中,
所述处理器进行如下处理:
当将所述光源部投影于所述对照区域的面时,以使所述光源部的投影位置、所述对照区域及所述亮点部分位于直线上的方式,将所述引导部显示于所述显示部。
(((6)))根据(((4)))所述的对照装置,其中,
所述处理器进行如下处理:
当将所述光源部投影于所述对照区域的面时,以使所述光源部的投影位置、所述对照区域及所述亮点部分成为非直线上的特定的位置关系的方式,将所述引导部显示于所述显示部。
(((7)))根据(((2)))或(((4)))所述的对照装置,其中,
所述处理器进行如下处理:
作为最初的对照,当将所述光源部投影于所述对照区域的面时,以使所述光源部的投影位置、所述对照区域及所述亮点部分位于直线上的方式,将所述引导部显示于所述显示部;及
作为追加的对照,当将所述光源部投影于所述对照区域的面时,以使所述光源部的投影位置、所述对照区域及所述亮点部分成为直线上或非直线上的特定的位置关系的方式,将所述引导部显示于所述显示部。
(((8)))根据(((2)))或(((4)))所述的对照装置,其中,
所述处理器进行如下处理:
获取多个摄影图像;及
在获取各个摄影图像时,以使所述光源部的投影位置、所述对照区域及所述亮点部分成为不同的位置关系的方式,将所述引导部显示于所述显示部。
(((9)))根据(((4)))所述的对照装置,其中,
所述处理器进行如下处理:
利用所述摄影图像检测安装有所述光源部及所述相机部的面与所述对照区域的面实际上平行的情况。
(((10)))根据(((4)))所述的对照装置,其中,
所述处理器进行如下处理:
当安装有所述光源部及所述相机部的面与所述对照区域的面实际上不平行时,将使其平行的角度引导部显示于所述显示部。
(((11)))根据(((1)))、(((2)))中任一项所述的对照装置,其中,
所述登录图像是假设所述光源部与所述相机部的距离在预先设定的范围内而由登录机预先拍摄而得的图像。
(((12)))根据(((1)))、(((2)))中任一项所述的对照装置,其中,
所述登录图像包括:假设所述光源部与所述相机部的距离在预先设定的范围内而由登录机预先拍摄而得的第1图像;及假设在除此以外的范围内而由所述登录机预先拍摄而得的第2图像。
(((13)))根据(((1)))至(((12)))中任一项所述的对照装置,其中,
所述对照区域通过将光亮体随机分散于油墨中而形成,
所述处理器进行如下处理:
对所述摄影图像与所述登录图像进行对照,当两个图像的相似度在规定值以上时,通知所述对象物为真品。
上述本发明的实施方式是以例示及说明为目的而提供的。另外,本发明的实施方式并不全面详尽地包括本发明,并且并不将本发明限定于所公开的方式。很显然,对本发明所属的领域中的技术人员而言,各种变形及变更是自知之明的。本实施方式是为了最容易理解地说明本发明的原理及其应用而选择并说明的。由此,本技术领域中的其他技术人员能够通过对假定为各种实施方式的特定使用最优化的各种变形例来理解本发明。本发明的范围由以上的权利要求书及其等同物来定义。
Claims (23)
1.一种对照装置,其具备:
光源部;
相机部,接收从所述光源部照射并在对象物的对照区域反射的光来获取所述对照区域的摄影图像;及
处理器,
所述处理器通过执行程序,进行如下处理:
利用所述摄影图像检测所述光源部与所述相机部的位置关系;及
利用所述位置关系通知所述摄影图像与预先准备的登录图像的对照结果。
2.一种对照装置,其具备:
光源部;
相机部,接收从所述光源部照射并在对象物的对照区域反射的光来获取所述对照区域的摄影图像;
处理器;及
显示部,
所述处理器通过执行程序,进行如下处理:
将指示所述摄影图像中的所述对照区域的位置关系的引导部显示于所述显示部;及
通知以与由所述引导部指示的所述位置关系相同的位置关系预先准备的登录图像与根据所述引导部来拍摄的所述摄影图像的对照结果。
3.根据权利要求2所述的对照装置,其中,
所述处理器进行如下处理:
将指示所述摄影图像中的所述光源部的亮点部分及所述对照区域的位置关系的引导部显示于所述显示部。
4.根据权利要求1所述的对照装置,其中,
所述处理器进行如下处理:
检测所述摄影图像中所包含的所述光源部的亮点部分或所述摄影图像的亮度分布;及
利用所述亮点部分或所述亮度分布检测所述光源部与所述相机部的位置关系。
5.根据权利要求3所述的对照装置,其中,
所述处理器进行如下处理:
当安装有所述光源部及所述相机部的面与所述对照区域的面实际上平行时,将所述引导部显示于所述显示部。
6.根据权利要求5所述的对照装置,其中,
所述处理器进行如下处理:
当将所述光源部投影于所述对照区域的面时,以使所述光源部的投影位置、所述对照区域及所述亮点部分位于直线上的方式,将所述引导部显示于所述显示部。
7.根据权利要求5所述的对照装置,其中,
所述处理器进行如下处理:
当将所述光源部投影于所述对照区域的面时,以使所述光源部的投影位置、所述对照区域及所述亮点部分成为非直线上的特定的位置关系的方式,将所述引导部显示于所述显示部。
8.根据权利要求3或5所述的对照装置,其中,
所述处理器进行如下处理:
作为最初的对照,当将所述光源部投影于所述对照区域的面时,以使所述光源部的投影位置、所述对照区域及所述亮点部分位于直线上的方式,将所述引导部显示于所述显示部;及
作为追加的对照,当将所述光源部投影于所述对照区域的面时,以使所述光源部的投影位置、所述对照区域及所述亮点部分成为直线上或非直线上的特定的位置关系的方式,将所述引导部显示于所述显示部。
9.根据权利要求3或5所述的对照装置,其中,
所述处理器进行如下处理:
获取多个摄影图像;及
在获取各个摄影图像时,以使所述光源部的投影位置、所述对照区域及所述亮点部分成为不同的位置关系的方式,将所述引导部显示于所述显示部。
10.根据权利要求5所述的对照装置,其中,
所述处理器进行如下处理:
利用所述摄影图像检测安装有所述光源部及所述相机部的面与所述对照区域的面实际上平行的情况。
11.根据权利要求5所述的对照装置,其中,
所述处理器进行如下处理:
当安装有所述光源部及所述相机部的面与所述对照区域的面实际上不平行时,将使其平行的角度引导部显示于所述显示部。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的对照装置,其中,
所述登录图像是假设所述光源部与所述相机部的距离在预先设定的范围内而由登录机预先拍摄而得的图像。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的对照装置,其中,
所述登录图像包括:假设所述光源部与所述相机部的距离在预先设定的范围内而由登录机预先拍摄而得的第1图像;及假设在除此以外的范围内而由所述登录机预先拍摄而得的第2图像。
14.根据权利要求2所述的对照装置,其中,
所述处理器进行如下处理:
将所述引导部显示于所述显示部,且根据所述光源部与所述相机部的距离来改变所述引导部的显示形态。
15.根据权利要求14所述的对照装置,其中,
所述处理器进行如下处理:
当所述光源部与所述相机部的距离与预先设定的距离不同时,改变相同时的所述引导部的显示位置和显示尺寸中的至少一个。
16.根据权利要求15所述的对照装置,其中,
所述处理器进行如下处理:
当所述光源部与所述相机部的距离大于预先设定的距离时,使所述引导部的显示位置改变为比相同时的显示位置更靠近所述显示部的图像中心的位置。
17.根据权利要求15所述的对照装置,其中,
所述处理器进行如下处理:
当所述光源部与所述相机部的距离大于预先设定的距离时,使显示尺寸改变为比相同时的显示尺寸更小的尺寸。
18.根据权利要求14所述的对照装置,其中,
所述登录图像包括:假设当来自所述光源的光照射到所述对照区域并在所述对照区域反射而入射到所述相机部时的所述光的反射面角度在规定的范围内而由登录机预先拍摄而得的第1图像;及假设在除此以外的范围内而由所述登录机预先登录而得的第2图像。
19.根据权利要求1至3中任一项所述的对照装置,其中,
所述对照区域通过将光亮体随机分散于油墨中而形成,
所述处理器进行如下处理:
对所述摄影图像与所述登录图像进行对照,当两个图像的相似度在规定值以上时,通知所述对象物为真品。
20.一种存储介质,其存储有使计算机的处理器执行如下处理的程序:
由相机部接收从光源部照射并在对象物的对照区域反射的光来获取所述对照区域的摄影图像;
利用所述摄影图像检测所述光源部与所述相机部的位置关系;及
利用所述位置关系通知所述摄影图像与预先准备的登录图像的对照结果。
21.一种存储介质,其存储有使计算机的处理器执行如下处理的程序:
由相机部接收从光源部照射并在对象物的对照区域反射的光来获取所述对照区域的摄影图像;
将指示所述摄影图像中的所述对照区域的位置关系的引导部显示于显示部;及
通知以与由所述引导部指示的所述位置关系相同的位置关系预先准备的登录图像与根据所述引导部来拍摄的所述摄影图像的对照结果。
22.一种对照方法,其包括如下步骤:
由相机部接收从光源部照射并在对象物的对照区域反射的光来获取所述对照区域的摄影图像;
利用所述摄影图像检测所述光源部与所述相机部的位置关系;及
利用所述位置关系通知所述摄影图像与预先准备的登录图像的对照结果。
23.一种对照方法,其包括如下步骤:
由相机部接收从光源部照射并在对象物的对照区域反射的光来获取所述对照区域的摄影图像;
将指示所述摄影图像中的所述对照区域的位置关系的引导部显示于显示部;及
通知以与由所述引导部指示的所述位置关系相同的位置关系预先准备的登录图像与根据所述引导部来拍摄的所述摄影图像的对照结果。
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