JP2006338331A - Device and method for registering slip - Google Patents

Device and method for registering slip Download PDF

Info

Publication number
JP2006338331A
JP2006338331A JP2005162227A JP2005162227A JP2006338331A JP 2006338331 A JP2006338331 A JP 2006338331A JP 2005162227 A JP2005162227 A JP 2005162227A JP 2005162227 A JP2005162227 A JP 2005162227A JP 2006338331 A JP2006338331 A JP 2006338331A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
paper
piece
paper piece
feature
registration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2005162227A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masashi Koga
昌史 古賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Solutions Technology Ltd
Original Assignee
Hitachi ULSI Systems Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi ULSI Systems Co Ltd filed Critical Hitachi ULSI Systems Co Ltd
Priority to JP2005162227A priority Critical patent/JP2006338331A/en
Publication of JP2006338331A publication Critical patent/JP2006338331A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To determine the authenticity of a slip even when the surface of the slip is smooth, to eliminate the need of strictly adjusting an illumination direction and the position/posture of the slip when detecting characteristics of the slip and to prevent a person familiar with a authenticity determination method from forging the slip. <P>SOLUTION: This slip registering device for authenticity determination has an identifier recognizing means for recognizing an identifier printed beforehand on the surface of a slip, a mark detecting means for detecting a mark printed beforehand on the surface of the slip, a feature extracting means for extracting a feature amount of the slip from a transparent image of the slip, and a registering means for registering the feature amount as a standard feature amount to be used for slip identification. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、紙片の真贋判定のための紙片登録装置及び紙片登録方法に関する。   The present invention relates to a paper piece registration apparatus and a paper piece registration method for authenticating paper pieces.

近年、文書の偽造防止、著作権保護のため、紙面上に非可視かつ改ざん不可能なパターンを印刷する技術が開発されてきている。例えば、非特許文献1では、文字の一部分に切断加工を施すことにより、目視では分からないように情報を埋め込む技術が述べられている。また、非特許文献2には、濃淡画像を2値化表示でハードコピーする際に,署名画像を走査し,署名部に該当する画素では出力画像と検証画像に互いに異なるパターンセルを記録することにより,密かに署名を記録する技術が述べられている。   In recent years, in order to prevent forgery of documents and protect copyrights, a technique for printing an invisible and non-tamperable pattern on paper has been developed. For example, Non-Patent Document 1 describes a technique for embedding information so as not to be visually recognized by cutting a part of a character. In Non-Patent Document 2, when a gray image is hard-copied by binarization display, the signature image is scanned and different pattern cells are recorded in the output image and the verification image in pixels corresponding to the signature portion. Describes a technique for secretly recording signatures.

一方、文書の用途によっては、紙自身の真贋が問われることがある。例えば、切手、紙幣、交通機関や興行の切符は、その紙片自身に社会的な価値がある。複写物には価値は認められない。場合によっては、同じ内容を複写すること自体が禁じられている。こうした文書が用いる際には、紙片自身のアイデンティティを特定する必要がある。紙片自身の特徴から紙片を特定する方式としては、非特許文献3および非特許文献4がある。これは、紙の表面の凹凸を反射像で検出し、この特徴を数値的に表現し、予め紙片にバーコードで印字してある特徴と比較することで紙片の真贋を判定する。登録時には凹凸を観察する領域を表す黒点を印刷しておく。真贋判定時には、まずこの黒点を検出し、次にその検出結果に従って特徴を検出する。   On the other hand, depending on the purpose of the document, the authenticity of the paper itself may be asked. For example, stamps, banknotes, transportation and box office tickets have social value on the piece of paper itself. There is no value in the copy. In some cases, copying the same content itself is prohibited. When such a document is used, it is necessary to identify the identity of the piece of paper. Non-Patent Document 3 and Non-Patent Document 4 are methods for specifying a paper piece from the characteristics of the paper piece itself. In this method, unevenness on the surface of the paper is detected by a reflected image, this feature is expressed numerically, and the authenticity of the paper piece is determined by comparing it with a feature printed in advance on the paper piece with a barcode. At the time of registration, a black dot representing an area where the unevenness is observed is printed. At the time of authenticity determination, this black spot is first detected, and then the feature is detected according to the detection result.

また、特許文献1には、紙片の識別情報(タグ)を、紙片上に不規則に分布するドットのような多数のパターンの中から採用し、識別対象物から検知されたパターン信号を、タグの特性として予め検知されているパターン信号と比較して、検証する手段が開示されている。   Further, in Patent Document 1, identification information (tag) of a piece of paper is adopted from a large number of patterns such as dots that are irregularly distributed on the piece of paper, and a pattern signal detected from an identification object is used as a tag. A means for verifying by comparing with a pattern signal detected in advance as a characteristic of the above is disclosed.

United States Patent 4,785,290United States Patent 4,785,290 林克明、上田 芳弘、岩田 雅士、木村 春彦「文字への加工を利用したハードコピーへの情報ハイディングの一提案」情報処理学会誌Vol.44 No.11(2003)Katsuaki Hayashi, Yoshihiro Ueda, Masashi Iwata, Haruhiko Kimura "A Proposal of Information Hiding to Hardcopy Using Text Processing" Journal of Information Processing Society of Japan Vol.44 No.11 (2003) 岡一博、中村康弘、松井、甲子雄「濃度パターン法を用いたハードコピー画像への署名の埋込み」電子情報通信学会論文誌Vol.J79-D2 No.9 pp.1624-1626(1996)Kazuhiro Oka, Yasuhiro Nakamura, Matsui, Koshio "Embedding signatures in hardcopy images using the density pattern method" IEICE Transactions Vol.J79-D2 No.9 pp.1624-1626 (1996) Eric Metois, Paul M. Yarin, Noah Salzman, and Joshua R. Smith, 擢iberFingerprint Identification (Proceedings of the Third Workshop on Automatic Identification, Tarrytown, NY, March 2002, pp. 147-154)Eric Metois, Paul M. Yarin, Noah Salzman, and Joshua R. Smith, 擢 iberFingerprint Identification (Proceedings of the Third Workshop on Automatic Identification, Tarrytown, NY, March 2002, pp. 147-154) Joshua R. Smith, 的mperceptible Sensory Channels, (IEEE Computer, Vol. 37, No. 6, pp. 84-85, June 2004)Joshua R. Smith, mperceptible Sensory Channels, (IEEE Computer, Vol. 37, No. 6, pp. 84-85, June 2004) Neil Gershenfeld, 典he Physics of Information Technology pp. 183-186, Cambridge University Press, 2000Neil Gershenfeld, he Physics of Information Technology pp. 183-186, Cambridge University Press, 2000

しかし、非特許文献1や非特許文献2に開示された技術は、印刷されている内容に情報を埋め込む技術であり、印刷されている紙自身には関わらないものである。高解像度の複写機で異なる紙に複写した場合には、埋め込まれた情報も同じように複写される。このため、その紙が本物か、複写物かを判断することはできない。   However, the techniques disclosed in Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2 are techniques for embedding information in the printed content, and are not related to the printed paper itself. When copying on different paper with a high-resolution copying machine, the embedded information is copied in the same way. For this reason, it cannot be determined whether the paper is genuine or a copy.

また、非特許文献3ないし非特許文献4に開示された従来技術には、3つの問題点がある。第一の問題点は、上質な紙の表面の凹凸は非常に小さく、反射像から光学的に凹凸を検出するのは困難なことである。特にコーティングを施して表面が平滑にしてある場合には、ほとんど凹凸の検出は不可能である。このため、この従来技術の適用対象は比較的品質の悪く表面が粗い紙片に限られてしまう。   Further, the conventional techniques disclosed in Non-Patent Document 3 to Non-Patent Document 4 have three problems. The first problem is that the unevenness of the surface of the high-quality paper is very small, and it is difficult to optically detect the unevenness from the reflected image. In particular, when the coating is applied to make the surface smooth, it is almost impossible to detect irregularities. For this reason, the application target of this prior art is limited to a piece of paper having a relatively low quality and a rough surface.

第二の問題点は、反射像は照明の方向により変化することである。紙の表面の凹凸を反射像の明暗で捉えるためには、照明光は紙片表面に垂直でなく、斜めに入射する必要がある。こうして得られる明暗は、照明の角度により変化する。このため、紙片ごとに照明を適切な角度に調整する必要がある。   The second problem is that the reflected image changes depending on the direction of illumination. In order to capture the unevenness of the surface of the paper with the brightness of the reflected image, the illumination light needs to be incident obliquely rather than perpendicular to the surface of the paper piece. The brightness and darkness obtained in this way varies depending on the angle of illumination. For this reason, it is necessary to adjust illumination to an appropriate angle for each piece of paper.

第三の問題点は、本技術の特徴抽出方式およびバーコード印字方式を知るものには偽造が可能となることである。すなわち、本技術に従って黒点を印刷し、その領域から特徴を取り出し、その結果をバーコードで印刷した場合には、偽造を検知できない。このため、特徴抽出方式およびバーコード印字方式を秘匿しなければ、真贋判定自身が不可能となってしまう。   The third problem is that it is possible to forge anything that knows the feature extraction method and barcode printing method of the present technology. That is, forgery cannot be detected when black dots are printed in accordance with the present technology, features are extracted from the area, and the result is printed with a barcode. For this reason, unless the feature extraction method and the barcode printing method are concealed, the authenticity determination itself is impossible.

さらに、特許文献1に開示された従来技術は、実際には複製できない不規則な変化をもたらす識別情報を採用しているので判定方式を知るものでも偽造は困難であるが、識別情報の特定のために限られた点を飛び飛びに観測するため、判定に際して厳密な位置合わせが必要という欠点がある。   Furthermore, since the prior art disclosed in Patent Document 1 employs identification information that causes irregular changes that cannot actually be replicated, it is difficult to forge even if a determination method is known. For this reason, there is a drawback in that strict alignment is required for determination in order to observe a limited number of points.

本発明が解決しようとする第一の課題は、表面が平滑な場合でも紙片の真贋判定を可能とする、紙片登録装置及び紙片登録方法を提供することである。   A first problem to be solved by the present invention is to provide a paper piece registration apparatus and a paper piece registration method that can determine the authenticity of a paper piece even when the surface is smooth.

本発明が解決しようとする第二の課題は、紙片の特徴を検出する際に照明方向や紙の位置・姿勢の厳密な調整を不要とする紙片登録装置及び紙片登録方法を提供することである。   A second problem to be solved by the present invention is to provide a paper piece registration apparatus and a paper piece registration method that do not require strict adjustment of the illumination direction and the position and orientation of the paper when detecting the characteristics of the paper piece. .

本発明が解決しようとする第三の課題は、真贋判定方式を知る者にも偽造が不可能であり、しかも、判定操作の容易な紙片登録装置及び紙片登録方法を提供することである。   A third problem to be solved by the present invention is to provide a paper piece registration apparatus and a paper piece registration method that are impossible for counterfeit even for a person who knows the authenticity judgment method and that can be easily judged.

上記課題を解決するため、本発明の紙片登録装置は、紙片表面に予め印刷された識別子を認識する識別子認識手段と、紙片表面に予め印刷されたマークを検出するマーク検出手段と、前記紙片の透過像から該紙片の特徴量を抽出する特徴抽出手段と、該特徴量を紙片の識別に使用する標準特徴量として登録する登録手段とを有することを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, a paper piece registration apparatus according to the present invention includes an identifier recognition unit that recognizes an identifier printed in advance on a surface of a paper piece, a mark detection unit that detects a mark printed in advance on the surface of the paper piece, The image processing apparatus includes a feature extraction unit that extracts a feature amount of the paper piece from the transmission image, and a registration unit that registers the feature amount as a standard feature amount used for identifying the piece of paper.

本発明によれば、紙片の表面の凹凸に代わり、透過像を用い、紙片を特定する特徴を検出する。透過像を用いると、表面が平滑である場合にも、紙の内部構造による二次元像を得ることができる。この像は紙片を特定するのに十分な特徴を含んでいる。また、透過像は、背面より紙片に垂直に照明をあてることにより得られる。   According to the present invention, a feature that identifies a piece of paper is detected using a transmission image instead of unevenness on the surface of the piece of paper. When a transmission image is used, a two-dimensional image based on the internal structure of the paper can be obtained even when the surface is smooth. This image contains sufficient features to identify the piece of paper. A transmission image is obtained by illuminating a piece of paper perpendicularly from the back.

また、本発明では、紙片の特徴量を紙片の識別子とともに、遠隔地のサーバ上のデータベースで一括管理するようにする。真贋判定時には紙片に印刷されている識別子を認識し、その識別子に応じた標準的な特徴量と、紙片から新たに抽出された特徴量を比較する。この方式によれば、データベースに登録されていないものは贋物とみなされる。   In the present invention, the feature quantity of a piece of paper is collectively managed together with the identifier of the piece of paper in a database on a remote server. When authenticating, the identifier printed on the piece of paper is recognized, and the standard feature amount corresponding to the identifier is compared with the feature amount newly extracted from the piece of paper. According to this method, anything not registered in the database is regarded as a freight.

本発明によれば、透過像を用いることにより、表面が平滑な紙片の真贋を判定することが可能となる。また、紙片の特徴を検出する際に照明方向の調整が不要となる。また、特徴量、特徴抽出領域をデータベースで管理することにより、真贋判定方式を知る者にも偽造が不可能であり、しかも、判定操作は容易である。   According to the present invention, it is possible to determine the authenticity of a paper piece having a smooth surface by using a transmission image. Further, it is not necessary to adjust the illumination direction when detecting the feature of the piece of paper. Further, by managing the feature amount and the feature extraction area in a database, it is impossible for a person who knows the authenticity determination method to forge, and the determination operation is easy.

以下、本発明を、実施例により詳細に説明する。
[第一の実施例]
本発明の第一の実施例として、ネットワークを用いた紙片の真贋判定システムを図1ないし図11で説明する。
まず、図1に、紙片登録・識別装置(単に紙片識別装置と呼ぶ場合もある)の構成例を示す。この図は、本発明の各実施例に用いる紙片識別装置の基本構成例を示す図である。本装置は、少なくとも1台の計算機とこの計算機にインターフェイスを介して接続された各種入出力用端末装置からなるシステムとして構成される。計算機上で各々所定の処理手順を記述した複数のプログラムを実行させることにより、このシステムを紙片登録・識別装置として機能させる。すなわち、紙片登録・識別装置100は、透過像撮影手段101、反射像撮影手段102、演算手段103、通信手段104、記憶手段105の各部がバスで接続されて構成されている。透過像撮影手段102は、紙片の特徴を検出するために用いる。透過像撮影手段101の原理は、図4Aで後述する。反射像撮影手段102は、紙片に印刷されているマーク、識別子を認識するために用いる。ここで、識別子とは、紙片毎に付与される固有な整数値である。また、マークとは、紙片の特徴量を抽出する領域を指定するために、紙片上に印刷するものである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
[First embodiment]
As a first embodiment of the present invention, a paper piece authenticity determination system using a network will be described with reference to FIGS.
First, FIG. 1 shows a configuration example of a paper piece registration / identification device (sometimes simply referred to as a paper piece identification device). This figure is a diagram showing a basic configuration example of the paper piece identification device used in each embodiment of the present invention. This apparatus is configured as a system including at least one computer and various input / output terminal devices connected to the computer via an interface. By causing a computer to execute a plurality of programs each describing a predetermined processing procedure, this system is caused to function as a paper piece registration / identification device. That is, the paper piece registration / identification device 100 is configured by connecting the transmission image photographing means 101, the reflected image photographing means 102, the computing means 103, the communication means 104, and the storage means 105 via a bus. The transmission image photographing means 102 is used to detect the feature of the piece of paper. The principle of the transmission image photographing means 101 will be described later with reference to FIG. 4A. The reflected image photographing means 102 is used for recognizing marks and identifiers printed on a piece of paper. Here, the identifier is a unique integer value assigned to each piece of paper. The mark is printed on a piece of paper in order to designate a region from which the feature amount of the piece of paper is extracted.

一例として、演算手段103、通信手段104、記憶手段105は、所定のプログラムを具備した計算機を用いて構成される。また、透過像撮影手段101及び反射像撮影手段102は計算機に対する入出力用端末装置の一部を構成し、これらの撮影手段で取得した紙片像のデータをA/D変換して計算機に送信する機能を有する。   As an example, the computing means 103, the communication means 104, and the storage means 105 are configured using a computer equipped with a predetermined program. Further, the transmission image photographing means 101 and the reflection image photographing means 102 constitute a part of an input / output terminal device for the computer, and A / D conversion is performed on the data of the piece of paper image obtained by these photographing means and the data is transmitted to the computer. It has a function.

すなわち、演算手段103は、汎用のMPU(Micro Processing Unit)で、図3以下で述べる識別子認識処理322、313、マーク検出処理324、314、特徴抽出処理325、315、距離計算処理318、摂動処理316、判定処理319を実行するのに用いる。通信手段104は、例えばIEEE802.11bのような汎用のLANへの接続インタフェースである。通信段手段104を介して、後述する標準特徴量データベース209を管理するサーバとデータを交換する。   That is, the calculation means 103 is a general-purpose MPU (Micro Processing Unit), and identifier recognition processing 322 and 313, mark detection processing 324 and 314, feature extraction processing 325 and 315, distance calculation processing 318, and perturbation processing described in FIG. 316, used to execute the determination process 319. The communication means 104 is a connection interface to a general-purpose LAN such as IEEE802.11b. Data is exchanged with a server that manages a standard feature quantity database 209, which will be described later, via the communication stage means 104.

記憶手段105は、例えばFlash EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)のような不揮発性のメモリである。記憶手段105には、識別子認識106、マーク検出107、摂動108、特徴抽出処理109、距離計算110、判定処理111の各処理の処理手順を記述するプログラム106を格納する。また、後述する登録処理で用いる際の処理手順および真贋判定処理で用いる際の処理手順もプログラム106に記述しておき、切り替えて使用できるようにする。また、特徴量112、識別子113も記憶手段105に格納する。   The storage means 105 is a non-volatile memory such as Flash EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory). The storage means 105 stores a program 106 that describes the processing procedures of the identifier recognition 106, mark detection 107, perturbation 108, feature extraction processing 109, distance calculation 110, and determination processing 111. Also, a processing procedure for use in registration processing to be described later and a processing procedure for use in authenticity determination processing are described in the program 106 so that they can be switched and used. The feature quantity 112 and the identifier 113 are also stored in the storage unit 105.

紙片登録・識別装置100は、汎用のMPUで識別子認識処理、マーク検出処理、特徴抽出処理、距離計算処理、摂動処理、及び判定処理を実行することにより、マークで指定した領域中の紙片の特徴量を識別子認識結果とともに通信手段を介して出力する。   The paper piece registration / identification device 100 performs a feature recognition process, a mark detection process, a feature extraction process, a distance calculation process, a perturbation process, and a determination process with a general-purpose MPU, thereby enabling the feature of the paper piece in the area specified by the mark. The quantity is output together with the identifier recognition result via the communication means.

なお、特徴量112、識別子113は、紙片登録・識別装置100を構成する計算機本体(又はサーバ)の記憶手段105で管理しても良いが、紙片登録・識別装置100に対して遠隔地に有りネットワークを介して接続された他のサーバ上のデータベースで一括管理するのが望ましい。   Note that the feature quantity 112 and the identifier 113 may be managed by the storage unit 105 of the computer main body (or server) constituting the paper piece registration / identification device 100, but are located at a remote location with respect to the paper piece registration / identification device 100. It is desirable to collectively manage with a database on another server connected via a network.

図2に、このようなネットワークを用いた紙片の真贋判定システムの構成例を示す。本システムは、ネットワークで接続された複数台の計算機及び各種の端末装置からなる複数の登録・識別装置を備えた真贋判定システム200として構成される。すなわち、本システム200は、紙片201に対する印刷装置202、第1の登録・識別装置203、第2の登録・識別装置204を有する登録・識別処理サーバ(もしくは端末装置)と、特徴量データベース管理サーバ206で構成されており、これらのサーバ(もしくは端末装置)がネットワーク205で接続されている。第1の登録・識別装置203と第2の登録・識別装置204は、いずれも、図1の実施例に示した登録・識別装置100に相当する構成となっている。ただ、各登録・識別装置の特徴量データベース209は、登録・識別装置本体から離れた遠隔の位置にありネットワークで接続された共通の特徴量データベース管理サーバ206に格納される点で異なる。なお、登録・識別の各処理用に個別にサーバ(もしくは端末装置)を構成しても良いことは言うまでも無い。   FIG. 2 shows a configuration example of a paper piece authenticity determination system using such a network. This system is configured as an authenticity determination system 200 including a plurality of registration / identification devices including a plurality of computers and various terminal devices connected via a network. That is, the present system 200 includes a registration / identification processing server (or terminal device) having a printing device 202, a first registration / identification device 203, and a second registration / identification device 204 for a piece of paper 201, and a feature database management server. These servers (or terminal devices) are connected by a network 205. Each of the first registration / identification device 203 and the second registration / identification device 204 has a configuration corresponding to the registration / identification device 100 shown in the embodiment of FIG. However, the feature quantity database 209 of each registration / identification apparatus is different in that it is stored in a common feature quantity database management server 206 that is remote from the registration / identification apparatus main body and connected by a network. Needless to say, a server (or a terminal device) may be individually configured for each process of registration and identification.

本システム200によれば、特徴量データベース管理サーバ206で、識別子発行処理及び印刷装置202を用いた識別子・マーク印刷の処理を実行する。また、標準特徴量データベースへの登録処理も、特徴量データベース管理サーバ206で実行する。それ以外の登録処理は、第1の登録・識別装置203で実行する。   According to the present system 200, the feature amount database management server 206 executes identifier issue processing and identifier / mark printing processing using the printing apparatus 202. Further, the registration processing to the standard feature database is also executed by the feature database management server 206. Other registration processing is executed by the first registration / identification device 203.

また、真贋判定処理は、第2の登録・識別装置204で実行する。ただし、真贋判定処理における標準特徴量呼び出し処理は、特徴量データベース管理サーバ206で実行する。   The authenticity determination process is executed by the second registration / identification device 204. However, the standard feature value calling process in the authenticity determination process is executed by the feature value database management server 206.

図3に、第一の実施例の各処理プログラムのより具体的な構成、流れを示す。この例において、処理は、印刷、登録、真贋判定の3つの段階に分かれている。   FIG. 3 shows a more specific configuration and flow of each processing program of the first embodiment. In this example, the process is divided into three stages: printing, registration, and authentication.

印刷処理301は、紙片303に登録処理、識別処理で必要なマークと識別子を紙片上に印刷する処理である。登録処理307は、紙片320の特徴量を抽出して標準特徴量データベース209に登録する処理である。ここで特徴量とは、紙片の透過像から得られるひとつ以上の数値である。登録時に抽出した特徴量は、真贋判定時の標準的な特徴量として用いるので、標準特徴量と呼ぶ。ここで、紙片320は予め印刷処理301でマークと識別子を印刷してあるものとする。真贋判定処理302は、紙片310の真贋を特徴量に基づいて判定する処理である。ここでは、予め標準特徴量データベース209に登録されている紙片のみを本物と判定される。もし、事前に登録されているならば真贋判定処理はTRUEを、登録されていないならばFALSEを出力する。   The printing process 301 is a process for printing a mark and an identifier necessary for registration processing and identification processing on a piece of paper 303 on the piece of paper. The registration process 307 is a process for extracting the feature amount of the paper piece 320 and registering it in the standard feature amount database 209. Here, the feature amount is one or more numerical values obtained from a transmission image of a piece of paper. The feature amount extracted at the time of registration is called a standard feature amount because it is used as a standard feature amount at the time of authenticity determination. Here, it is assumed that the mark 320 and the identifier are printed on the paper piece 320 in advance by the printing process 301. The authenticity determination process 302 is a process for determining the authenticity of the paper piece 310 based on the feature amount. Here, only a piece of paper registered in the standard feature database 209 in advance is determined to be genuine. If it is registered in advance, the authentication processing outputs TRUE, and if not registered, FALSE is output.

以下では、印刷、登録、真贋判定の各処理を詳細に説明する。
印刷処理301では、まず識別子発行処理305で、標準特徴量データベース209を参照し、まだ識別子として未使用の整数値を新たな識別子として発行する。次に、識別子およびマークを紙片に印刷する(304)。印刷には、通常のプリンタを用いる。識別子はバーコードもしくは数字で紙片に印刷する。また、マークの印刷形式の詳細は図11にて説明する。
Hereinafter, each process of printing, registration, and authenticity determination will be described in detail.
In the printing process 301, first, the identifier issue process 305 refers to the standard feature database 209 and issues an unused integer value as a new identifier as a new identifier. Next, the identifier and the mark are printed on a piece of paper (304). A normal printer is used for printing. The identifier is printed on a piece of paper with a barcode or number. Details of the mark printing format will be described with reference to FIG.

登録処理307では、まず、紙片320の反射像を撮像する(321)。続いて、透過像を撮像する(323)。得られた反射像もしくは透過像から、紙片に印刷してある識別子を認識する(322)。ここでは、既存のバーコード認識技術あるいは文字認識技術を用いる。次に、反射像もしくは透過像から、マークを検出する(324)。さらに、得られた透過像中から特徴量を抽出する(325)。この際、特徴量はマークで指定した領域から抽出するようにする。次に、得られた特徴量を識別子と対にして標準特徴量データベース209に登録する(326)。   In the registration process 307, first, a reflected image of the paper piece 320 is captured (321). Subsequently, a transmission image is captured (323). The identifier printed on the piece of paper is recognized from the obtained reflection image or transmission image (322). Here, the existing barcode recognition technology or character recognition technology is used. Next, a mark is detected from the reflected image or transmitted image (324). Further, a feature amount is extracted from the obtained transmission image (325). At this time, the feature amount is extracted from the area designated by the mark. Next, the obtained feature quantity is registered with the identifier in the standard feature quantity database 209 (326).

真贋判定処理302の際には、まず、紙片310の反射像を撮像する(311)。続いて、透過像を撮像する(312)。得られた反射像もしくは透過像から、紙片に印刷してある識別子を認識する(313)。次に、得られた識別子を参照し、特徴量データベース209より識別子に該当する標準特徴量を呼び出す(317)。次に、反射像もしくは透過像から、マークを検出する(314)。マーク位置より推定した特徴抽出領域座標には、印刷、検出の過程で生じる誤差が含まれることがある。そこで、特徴抽出領域座標を摂動処理316にて少しずつずらし、ずらした領域から特徴量を抽出し(315)、得られた特徴量と標準特徴量の相違の度合い(距離値)を計算する(318)。ずらし方は摂動パラメータとして予め1通りあるいは複数通り記憶しておく。ここでは、距離の尺度としてユークリッド距離を用いる。最後に、判定処理319で真贋の判定結果を出力する。判定処理319では、いずれかの摂動条件で、得られた距離値が予め設定した閾値θ以下となれば、紙片310は本物とみなし、TRUEを出力する。予め設定してあるいかなる摂動条件でも距離値が閾値θより大きければ、紙片310を贋物とみなし、FALSEを出力する。   In the authenticity determination process 302, first, a reflected image of the piece of paper 310 is captured (311). Subsequently, a transmission image is captured (312). The identifier printed on the piece of paper is recognized from the obtained reflection image or transmission image (313). Next, referring to the obtained identifier, the standard feature quantity corresponding to the identifier is called from the feature quantity database 209 (317). Next, a mark is detected from the reflected image or transmitted image (314). The feature extraction region coordinates estimated from the mark position may include errors that occur during the printing and detection process. Therefore, the feature extraction area coordinates are shifted little by little in the perturbation processing 316, the feature quantity is extracted from the shifted area (315), and the degree of difference (distance value) between the obtained feature quantity and the standard feature quantity is calculated ( 318). One or more ways of shifting are stored in advance as perturbation parameters. Here, the Euclidean distance is used as a distance scale. Finally, the authenticity determination result is output in the determination process 319. In the determination process 319, if the obtained distance value is equal to or less than a preset threshold value θ under any of the perturbation conditions, the paper piece 310 is regarded as genuine and outputs TRUE. If the distance value is larger than the threshold value θ under any perturbation condition set in advance, the paper piece 310 is regarded as a bowl and FALSE is output.

透過像の撮像原理を、図4Aに示す。光源401は紙片402を背面から照らす。非特許文献5にあるように、紙の繊維はもともと透明であるが、紙片内の微細な構造により、入射光は散乱する。発明者の観察によると、この際の、光の透過のし方は、紙片内の微細な構造や紙片の厚さの微妙な変化を反映し、その結果得られる透過像は紙片毎に独特なものになる。この像を、レンズ403で二次元撮像素子404に結像するようにする。こうした装置構成により、紙片の透過像を撮像することができる。   The imaging principle of the transmission image is shown in FIG. 4A. The light source 401 illuminates the paper piece 402 from the back. As described in Non-Patent Document 5, paper fibers are originally transparent, but incident light is scattered by a fine structure in a piece of paper. According to the inventor's observation, the way of light transmission at this time reflects the fine structure in the paper piece and subtle changes in the thickness of the paper piece, and the resulting transmission image is unique to each piece of paper. Become a thing. This image is formed on the two-dimensional image sensor 404 by the lens 403. With such a device configuration, a transmission image of a piece of paper can be taken.

図4Bに、紙片の透過像の一例を示す。これは、市販の透過型スキャナを用い、上質紙を600DPIで撮像したものである。印刷の際に、濃淡を強調してある。   FIG. 4B shows an example of a transmission image of a piece of paper. This is a high-quality paper imaged at 600 DPI using a commercially available transmissive scanner. The shading is emphasized during printing.

登録処理の処理手順を、図5に示す。まず、登録対象の紙片の透過像を撮像し(501)、次に反射像を撮像する(502)。得られた反射像もしくは透過像から、紙片に印刷してある識別子を認識する(503)。次に、反射像もしくは透過像から、マークを検出する(504)。次に、透過像中から特徴量を抽出する(505)。最後に、得られた特徴量を識別子と対にして標準特徴量データベース209に登録する(506)。   The processing procedure of the registration process is shown in FIG. First, a transmission image of a piece of paper to be registered is captured (501), and then a reflection image is captured (502). The identifier printed on the piece of paper is recognized from the obtained reflection image or transmission image (503). Next, a mark is detected from the reflected image or transmitted image (504). Next, a feature amount is extracted from the transmission image (505). Finally, the obtained feature quantity is registered in the standard feature quantity database 209 as a pair with the identifier (506).

真贋判定処理の処理手順を図6に示す。まず、真贋判定対象の紙片310の反射像を撮像する(601)。続いて、透過像を撮像する(602)。得られた反射像もしくは透過像から、紙片に印刷してある識別子を認識する(603)。次に、得られた識別子を参照し、標準特徴量データベース209より識別子に該当する標準特徴量を呼び出す(604)。次に、反射像もしくは透過像から、マークを検出する(605)。次に、摂動パラメータの数だけ、ループ606にて、以下の処理を繰り返す。まず、マーク検出結果を摂動パラメータで補正する(609)。次に、補正して得られる特徴量抽出領域から、特徴量を抽出する(610)。次に、得られた特徴量と標準特徴量の距離値を計算する(611)。次に、もし、距離値が閾値θ以下であれば(612)、判定結果をTRUEとし(613)、Label1(608)へジャンプし、処理を終了する。ループが終了したならば、判定結果をFALSEとし(607)、処理を終了する。   FIG. 6 shows the processing procedure of the authenticity determination process. First, a reflected image of the piece of paper 310 to be authenticated is taken (601). Subsequently, a transmission image is captured (602). The identifier printed on the piece of paper is recognized from the obtained reflection image or transmission image (603). Next, referring to the obtained identifier, the standard feature quantity corresponding to the identifier is called from the standard feature quantity database 209 (604). Next, a mark is detected from the reflected image or transmitted image (605). Next, the following processing is repeated in the loop 606 for the number of perturbation parameters. First, the mark detection result is corrected with a perturbation parameter (609). Next, a feature amount is extracted from the feature amount extraction region obtained by correction (610). Next, a distance value between the obtained feature quantity and the standard feature quantity is calculated (611). Next, if the distance value is equal to or smaller than the threshold θ (612), the determination result is set to TRUE (613), the process jumps to Label1 (608), and the process ends. If the loop ends, the determination result is set to FALSE (607), and the process ends.

なお、特徴抽出処理は、図3の登録処理307、真贋判定処理302で用いるが、これらは全て同じ処理である。   Note that the feature extraction processing is used in the registration processing 307 and the authenticity determination processing 302 in FIG. 3, but these are all the same processing.

図7に、この特徴抽出処理の詳細な構成例を示す。
特徴抽出処理701では、まず、指定された特徴抽出領域座標に基づき、透過像から部分画像を切出して、正規化する(702)。この際、予め定められた寸法の矩形(標準矩形)に合わせて画像を射影変換して切出す。次に、ローパスフィルター(LPF)を画像にかけ、ノイズを低減する(703)。次に、得られた画像に対しヒストグラム正規化を行う(704)。これは、画素値のヒストグラムを求め、ヒストグラムが平坦になるよう画素値を変換する処理である。
FIG. 7 shows a detailed configuration example of this feature extraction processing.
In the feature extraction processing 701, first, based on the specified feature extraction region coordinates, a partial image is cut out from the transmission image and normalized (702). At this time, the image is projected and transformed in accordance with a rectangle (standard rectangle) having a predetermined size. Next, a low pass filter (LPF) is applied to the image to reduce noise (703). Next, histogram normalization is performed on the obtained image (704). This is a process of obtaining a histogram of pixel values and converting the pixel values so that the histogram becomes flat.

この処理により、登録時の透過像撮像323と真贋判定時の透過像撮像312との特性の違いを補正することが可能となる。最後に、ヒストグラム正規化(704)の結果得られた画像から、数値的な特徴を取り出す(705)。数値的な特徴としては、例えば、各画素の画素値を用いる。この場合は、画像切出し・正規化(702)の出力が横w画素、縦h画素の矩形のRGBカラー画像であるならば、3×w×h個の特徴量が得られることとなる。また、別な特徴の例としては、予め指定した座標での、予め指定したフィルタ出力を用いる。必要に応じ、指定座標および/またはフィルタの種類を予め複数しておき、複数の特徴量を抽出する。   By this processing, it is possible to correct a difference in characteristics between the transmission image capturing 323 at the time of registration and the transmission image capturing 312 at the time of authenticity determination. Finally, numerical features are extracted from the image obtained as a result of histogram normalization (704) (705). As the numerical feature, for example, the pixel value of each pixel is used. In this case, if the output of image cropping / normalization (702) is a rectangular RGB color image with horizontal w pixels and vertical h pixels, 3 × w × h feature quantities are obtained. As another feature example, a pre-designated filter output at a pre-designated coordinate is used. If necessary, a plurality of designated coordinates and / or filter types are preliminarily extracted, and a plurality of feature amounts are extracted.

画像切出し・正規化処理(702)の概要を、図8に示す。本実施例では、特徴抽出領域は透過像中の4隅の座標で指定する。この場合、図8の(A)に示すように、特徴抽出領域は必ずしも標準矩形とはならない。また、傾いている場合もある。そこで、射影変換を用いて、特徴抽出領域中の画素値を標準矩形中に複写するようにする。この際、(A)に示す特徴抽出領域の4隅の座標(P1, P2, P3, P4)が、(B)に示すような標準矩形の4隅の座標(P'1, P'2, P'3, P'4)に一致するよう、射影変換のパラメータを設定する。   An outline of the image cutout / normalization process (702) is shown in FIG. In this embodiment, the feature extraction area is designated by the coordinates of the four corners in the transmission image. In this case, as shown in FIG. 8A, the feature extraction area is not necessarily a standard rectangle. It may also be tilted. Therefore, the pixel value in the feature extraction area is copied into a standard rectangle using projective transformation. At this time, the coordinates (P1, P2, P3, P4) of the four corners of the feature extraction area shown in (A) are the coordinates (P'1, P'2, P'2, P4) of the standard rectangle as shown in (B). Set projective transformation parameters to match P'3, P'4).

図3の摂動処理316の概要を、図9に示す。本実施例では、摂動パラメータδi(1≦I≦n)をn個予め記憶しておく。各摂動パラメータδiは8つの変数(δxi1, δyi1, δxi2, δyi2, δxi3, δyi3, δxi4, δyi4)からなる。それぞれの変数を用い、図9の(A)から図9の(B)に示すように特徴抽出領域を変化させる。   An outline of the perturbation process 316 of FIG. 3 is shown in FIG. In this embodiment, n perturbation parameters δi (1 ≦ I ≦ n) are stored in advance. Each perturbation parameter δi consists of eight variables (δxi1, δyi1, δxi2, δyi2, δxi3, δyi3, δxi4, δyi4). Using each variable, the feature extraction region is changed as shown in FIG. 9A to FIG. 9B.

なお、摂動処理316のループ606では、n個の摂動パラメータを一つ一つ用いて特徴抽出領域を変化させ(609)、特徴抽出(610)、距離計算(611)を実行する。   In the loop 606 of the perturbation process 316, the feature extraction region is changed using n perturbation parameters one by one (609), and feature extraction (610) and distance calculation (611) are executed.

図10は、δxi1=δxi2=δxi3=δxi4=δxi、δyi1=δyi2=δyi3=δyi4=δyiとし、δxIとδyiを様々に変え、距離計算処理318の出力値を測定した実験結果の一例である。図10からわかるように、適切な摂動パラメータでは(この例では図形の中央部において)、距離値が著しく小さくなっている一方、それ以外の場合(すなわち、場所がずれている場合)、距離値は一様に大きい。また、贋物の紙片から得られる距離値も、同様の大きくなることが実験で分かっている。このため、適切な閾値を用いることにより、本物と贋物を区別できる。   FIG. 10 is an example of an experimental result in which δxi1 = δxi2 = δxi3 = δxi4 = δxi, δyi1 = δyi2 = δyi3 = δyi4 = δyi, δxI and δyi are varied, and the output value of the distance calculation processing 318 is measured. As can be seen from FIG. 10, with the appropriate perturbation parameters (in this example at the center of the figure), the distance value is significantly smaller, while in other cases (ie when the location is shifted), the distance value Is uniformly large. In addition, experiments have shown that the distance value obtained from the paper piece of the garment increases similarly. For this reason, using an appropriate threshold value, it is possible to distinguish between a real article and a bowl.

図11に、本実施例におけるマークの一例を模式的に示す。この例では紙片1101に、図11の(A)に示すような識別子を表すバーコード1105とともに3つの黒点1102, 1103, 1104がマークとして印刷してある。このマークにより、図11の(B)の斜線部1106に示すような領域が指定される。なお、斜線部1106は紙片には印刷されるわけでなく、特徴抽出領域を模式的に示すため図中で用いた。   FIG. 11 schematically shows an example of a mark in the present embodiment. In this example, three black dots 1102, 1103 and 1104 are printed as marks on a piece of paper 1101 together with a bar code 1105 representing an identifier as shown in FIG. This mark designates an area as shown by the hatched portion 1106 in FIG. The hatched portion 1106 is not printed on a piece of paper, but is used in the drawing to schematically show the feature extraction region.

マークの3つの点はそれぞれ図8の(A)のP1, P4, P3を表すものとみなす。残りの1点であるP2の座標は、特徴抽出領域が平行四辺形であるとの仮定に基づき、P1, P4, P3から推定する。   The three points on the mark are regarded as representing P1, P4, and P3 in FIG. The coordinates of P2, which is the remaining point, are estimated from P1, P4, and P3 based on the assumption that the feature extraction region is a parallelogram.

本実施例によれば、紙片の表面の凹凸に代わり、透過像を用い、紙片を特定する特徴を検出する。透過像を用いると、表面が平滑である場合にも、紙の内部構造による二次元像を得ることができる。この像は紙片を特定するのに十分な特徴を含んでいる。また、透過像は、背面より紙片に垂直に照明をあてることにより得られる。反射光を用いる方式のような、照明方向による二次元像の変化はない。このため、透過像を取得後、画像処理によって回転・位置補正を施せば、真贋判定に必要な特徴の抽出が可能となる。すなわち、透過像を用いることにより、表面が平滑な紙片の真贋を判定することが可能になる。また、紙片の特徴を検出する際に、照明方向の調整は必要ない。   According to the present embodiment, a feature that identifies a piece of paper is detected using a transmission image instead of the unevenness on the surface of the piece of paper. When a transmission image is used, a two-dimensional image based on the internal structure of the paper can be obtained even when the surface is smooth. This image contains sufficient features to identify the piece of paper. A transmission image is obtained by illuminating a piece of paper perpendicularly from the back. There is no change in the two-dimensional image depending on the illumination direction as in the method using the reflected light. For this reason, if a rotation / position correction is performed by image processing after obtaining a transmission image, it is possible to extract features necessary for authenticity determination. That is, the authenticity of a piece of paper with a smooth surface can be determined by using the transmission image. Further, when detecting the feature of the piece of paper, it is not necessary to adjust the illumination direction.

また、本発明では、紙片の特徴量を紙片の識別子とともに、遠隔地のサーバ上のデータベースで一括管理するようにする。真贋判定時には紙片に印刷されている識別子を認識し、その識別子に応じた標準的な特徴量と、紙片から新たに抽出された特徴量を比較する。この方式によれば、データベースに登録されていないものは贋物とみなされる。このため、たとえ本方式の真贋判定方式を知っている者であっても、偽造は不可能となる。すなわち、特徴量、特徴抽出領域を装置本体から離れた遠隔地のデータベースで管理することにより、真贋判定方式を知る者にも偽造が不可能となるので、システムの信頼性を高めることができる。   In the present invention, the feature quantity of a piece of paper is collectively managed together with the identifier of the piece of paper in a database on a remote server. When authenticating, the identifier printed on the piece of paper is recognized, and the standard feature amount corresponding to the identifier is compared with the feature amount newly extracted from the piece of paper. According to this method, anything not registered in the database is regarded as a freight. For this reason, even a person who knows the authenticity determination method of this method cannot forge. That is, by managing the feature amount and the feature extraction area in a remote database away from the apparatus main body, it becomes impossible for a person who knows the authenticity determination method to forge, so that the reliability of the system can be improved.

また、二次元撮像素子のような二次元センサを用いて位置合わせ用のマークを検出し、これに応じて透過像の特徴を検出するため、厳密な位置合わせが不要であり、判定操作は容易に行える。   In addition, since a mark for alignment is detected using a two-dimensional sensor such as a two-dimensional image sensor and the characteristics of the transmitted image are detected accordingly, strict alignment is not necessary, and determination operation is easy. Can be done.

さらに、本実施例によれば、ネットワークを介して接続された複数の登録・識別装置により登録・識別を分散処理することで、処理速度を向上させることができる。そのため、多量の紙片の真贋判定処理に適したシステムを構築できる。また、複数の登録・識別装置に対応する標準特徴量を共通の特徴量データベース管理サーバで管理するので、システムの信頼性を高めることができる。   Furthermore, according to the present embodiment, processing speed can be improved by performing distributed processing of registration / identification by a plurality of registration / identification devices connected via a network. Therefore, it is possible to construct a system suitable for authenticity determination processing for a large amount of paper pieces. Further, since standard feature amounts corresponding to a plurality of registration / identification devices are managed by a common feature amount database management server, the reliability of the system can be improved.

[第二の実施例]
本発明の第二の実施例を図12、図13で説明する。まず、この実施例の紙片の真贋判定システム1200の構成を図12に示す。本システムは登録装置(サーバ又は端末)1201、真贋判定装置1202(サーバ又は端末)、特徴量データベース管理サーバ1204で構成されており、これらがネットワーク1203で接続されている。本実施例の紙片登録・識別装置1200は、特徴抽出領域の座標自身をデータベースで一括管理するものであり、特徴量データベース管理サーバ1204は、標準特徴量データベース1205及び特徴抽出領域座標データベース1206を備えている。登録処理における識別子発行と標準特徴量登録処理は、特徴量データベース管理サーバ1204で実行する。識別子・マーク印刷、透過像撮像、特徴抽出は、登録装置1201で実行する。真贋判定処理における標準特徴量呼び出し処理は特徴量データベース管理サーバ1204で実行する。それ以外の処理は真贋判定装置1202で実行する。
[Second Example]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, the configuration of a paper piece authenticity determination system 1200 of this embodiment is shown in FIG. This system includes a registration device (server or terminal) 1201, an authenticity determination device 1202 (server or terminal), and a feature database management server 1204, which are connected via a network 1203. The paper piece registration / identification device 1200 according to the present embodiment collectively manages the coordinates of the feature extraction area in a database, and the feature quantity database management server 1204 includes a standard feature quantity database 1205 and a feature extraction area coordinate database 1206. ing. The identifier issue and standard feature registration processing in the registration process are executed by the feature database management server 1204. The identifier / mark printing, transmission image capturing, and feature extraction are executed by the registration device 1201. The standard feature call processing in the authenticity determination process is executed by the feature database management server 1204. Processing other than that is executed by the authenticity determination device 1202.

図13に、第二の実施例の構成及び処理の流れを示す。登録処理1301では、まず標準特徴量データベース1311を参照して新たな識別子を発行し(1304)、紙片1302に識別子を印刷する(1303)。次に、紙片の透過像を撮像する(1305)。次に、特徴抽出領域座標設定処理1306にて乱数的に特徴抽出領域を設定し、透過像から特徴量を抽出する(1307)。得られた特徴量は識別子とともに標準特徴量データベース1311に登録する(1308)。さらに、特徴抽出領域座標も識別子と対にして特徴抽出領域座標データベース1310に登録する(1309)。   FIG. 13 shows the configuration and processing flow of the second embodiment. In the registration process 1301, first, a new identifier is issued with reference to the standard feature quantity database 1311 (1304), and the identifier is printed on a piece of paper 1302 (1303). Next, a transmission image of the paper piece is captured (1305). Next, a feature extraction region is set at random in the feature extraction region coordinate setting processing 1306, and a feature amount is extracted from the transmission image (1307). The obtained feature quantity is registered in the standard feature quantity database 1311 together with the identifier (1308). Further, the feature extraction region coordinates are registered in the feature extraction region coordinate database 1310 as a pair with the identifier (1309).

真贋判定処理1312では、まず、紙片1313の反射像を撮像し(1314)、さらに透過像を撮像する(1317)。得られた反射像または透過像を用い、紙片1313に印刷されている識別子を認識する(1315)。次に識別子に応じた特徴抽出領域座標を特徴抽出領域座標データベース1310から呼び出す(1318)。呼び出した特徴抽出領域座標に摂動を施し(1320)、透過像から特徴量を抽出する(1321)。一方、識別子に応じた標準特徴量を標準特徴量データベースより呼び出す(1316)。紙片1313から得られた特徴量(1319)と標準特徴量の距離値(1321)を計算する。判定処理1322では、いずれかの摂動条件で、得られた距離値が予め設定した閾値θ以下となれば、紙片1313は本物とみなし、TRUEを出力する。予め設定してあるいかなる摂動条件でも距離値が閾値θより大きければ、紙片1313を贋物とみなし、FALSEを出力する。   In the authenticity determination processing 1312, first, a reflected image of the paper piece 1313 is captured (1314), and further a transmitted image is captured (1317). Using the obtained reflection image or transmission image, the identifier printed on the paper piece 1313 is recognized (1315). Next, feature extraction region coordinates corresponding to the identifier are called from the feature extraction region coordinate database 1310 (1318). The called feature extraction area coordinates are perturbed (1320), and feature quantities are extracted from the transmission image (1321). On the other hand, the standard feature quantity corresponding to the identifier is called from the standard feature quantity database (1316). A distance value (1321) between the feature value (1319) obtained from the paper piece 1313 and the standard feature value is calculated. In the determination processing 1322, if the obtained distance value is equal to or less than a preset threshold value θ under any of the perturbation conditions, the paper piece 1313 is regarded as genuine and outputs TRUE. If the distance value is larger than the threshold value θ under any perturbation condition set in advance, the paper piece 1313 is regarded as a bowl and FALSE is output.

本実施例によれば、透過像を用いることにより、表面が平滑な紙片の真贋を判定することが可能になる。また、紙片の特徴を検出する際に、照明方向の調整は必要ない。特徴量、特徴抽出領域を装置本体から離れた遠隔地のデータベースで一括管理することにより、真贋判定方式を知る者にも偽造が不可能となる。また、特徴抽出領域の座標自身をデータベースで一括管理するので、安全性がより高くなる。さらに、二次元センサを用いて位置合わせ用のマークを検出し、これに応じて透過像の特徴を検出するため、厳密な位置合わせが不要である。   According to the present embodiment, it is possible to determine the authenticity of a paper piece having a smooth surface by using a transmission image. Further, when detecting the feature of the piece of paper, it is not necessary to adjust the illumination direction. Formal management of feature amounts and feature extraction areas in a remote database remote from the main body of the device makes it impossible for a person who knows the authenticity determination method to forge. In addition, since the coordinates of the feature extraction area itself are collectively managed in the database, the safety is further improved. Furthermore, since a mark for alignment is detected using a two-dimensional sensor and the feature of the transmitted image is detected in accordance with this, a precise alignment is not necessary.

[第三の実施例]
本発明の第三の実施例を図14に示す。この実施例は、本発明を紙片、例えば、切手、紙幣、切符など複数種の正式な紙片が発行されているもののアイデンティティの識別に応用したものである。この実施例では、識別対象の紙片があらかじめ登録されている複数種の紙片のいずれに該当するかを特定する処理を行う。この実施例の紙片の真贋判定システムのハード構成は、例えば図2の実施例と同様な構成であり、記憶手段にアイデンティティ識別処理用のプログラムが追加されているものとする。
[Third embodiment]
A third embodiment of the present invention is shown in FIG. In this embodiment, the present invention is applied to identification of an identity of a paper piece, for example, a plurality of kinds of official paper pieces such as stamps, banknotes and tickets. In this embodiment, a process of specifying which of a plurality of types of paper pieces registered in advance corresponds to a paper piece to be identified. The hardware configuration of the paper piece authenticity determination system of this embodiment is the same as that of the embodiment of FIG. 2, for example, and it is assumed that a program for identity identification processing is added to the storage means.

登録処理1401では、まず紙片1403に対し、マークを印刷し(1404)、さらに透過像を撮影する(1406)。得られた透過像から特徴量を抽出し(1407)、識別子発行処理(1405)で得られた識別子とともに標準特徴量データベース1409に登録する(1408)。登録処理1401を様々な紙片に対して実行し、標準特徴量データベース1409に複数の紙片を登録する。紙片識別処理1402では、まず、紙片1410から反射像を撮像し(1411)、さらに透過像を撮像する(1412)。次に得られた反射像もしくは透過像からマークを検出し(1414)、摂動を施して(1416)、透過像から特徴量を抽出する(1415)。得られた特徴量と標準特徴量データベース1409中の特徴量との距離値を計算し(1418)、最も距離が小さくなる摂動パラメータと識別子の組み合わせを求める(1419)。その結果の識別子を、紙片の識別結果とする。これにより、標準特徴量データベース1409に登録されている複数種の紙片の中から、最も紙片1410に類似したものを見つけることができる。   In the registration process 1401, first, a mark is printed on a piece of paper 1403 (1404), and a transmission image is taken (1406). A feature quantity is extracted from the obtained transmission image (1407), and is registered in the standard feature quantity database 1409 together with the identifier obtained in the identifier issuing process (1405) (1408). The registration process 1401 is executed for various paper pieces, and a plurality of paper pieces are registered in the standard feature amount database 1409. In the paper piece identification processing 1402, first, a reflected image is taken from the paper piece 1410 (1411), and further a transmission image is taken (1412). Next, a mark is detected from the obtained reflection image or transmission image (1414), perturbed (1416), and a feature quantity is extracted from the transmission image (1415). A distance value between the obtained feature quantity and the feature quantity in the standard feature quantity database 1409 is calculated (1418), and a combination of a perturbation parameter and an identifier having the smallest distance is obtained (1419). The identifier of the result is used as the paper piece identification result. As a result, from the plurality of types of paper pieces registered in the standard feature quantity database 1409, the one most similar to the paper piece 1410 can be found.

[第四の実施例]
図15に、本発明の第四の実施例になる紙片登録・識別装置の処理の流れを示す。本実施例の紙片登録・識別装置は、第一の実施例の標準特徴量データベース209に相当するものがない。代わりに、この実施例では、紙片の標準特徴量はバーコードなどにより紙片に印刷するようにする。その他の構成は第一の実施例と同じである。
[Fourth embodiment]
FIG. 15 shows the flow of processing of the paper piece registration / identification apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. There is no paper piece registration / identification device of this embodiment corresponding to the standard feature database 209 of the first embodiment. Instead, in this embodiment, the standard feature amount of the paper piece is printed on the paper piece by a barcode or the like. Other configurations are the same as those of the first embodiment.

真贋判定の際は、標準特徴量を紙片から認識後、透過像から得た特徴量と比較する。登録処理1501では、まず紙片1502の透過像を撮像し(1503)、特徴量を抽出し(1504)、特徴量とマークを印刷する(1505)。必要に応じ、標準特徴量は暗号化して印刷する。   When authenticating, the standard feature is recognized from a piece of paper and then compared with the feature obtained from the transmission image. In the registration process 1501, first, a transmission image of a piece of paper 1502 is captured (1503), feature amounts are extracted (1504), and feature amounts and marks are printed (1505). If necessary, standard feature values are encrypted and printed.

真贋判定処理1506では、まず紙片1507の反射像を撮像し(1508)、さらに二次元センサを用いて透過像を撮像する(1150)。得られた反射像または透過像から、紙片に印刷してある標準特徴量を認識する(1509)。次に、紙片のマークを検出し(1511)、得られた特徴抽出領域に摂動を施し(1513)、特徴量を抽出し(1512)、標準特徴量との距離値を計算する(1514)。マーク位置より推定した特徴抽出領域座標には、印刷、検出の過程で生じる誤差が含まれることがある。そこで、特徴抽出領域座標を摂動処理(1513)にて少しずつずらし、ずらした領域から特徴量を抽出し(1512) 、得られた特徴量と標準特徴量の相違の度合い(距離値)を計算する(1514) 。判定処理(1515)で真贋の判定結果を出力する。判定処理では、もし、距離値が閾値θ以下であれば、TRUEを、距離値がθ以下となる摂動パラメータがない場合にはFALSEを出力する。   In the authenticity determination processing 1506, first, a reflected image of the paper piece 1507 is captured (1508), and further, a transmission image is captured using a two-dimensional sensor (1150). A standard feature amount printed on a piece of paper is recognized from the obtained reflection image or transmission image (1509). Next, a mark on a piece of paper is detected (1511), the obtained feature extraction region is perturbed (1513), a feature quantity is extracted (1512), and a distance value from the standard feature quantity is calculated (1514). The feature extraction region coordinates estimated from the mark position may include errors that occur during the printing and detection process. Therefore, the feature extraction area coordinates are shifted little by little by perturbation processing (1513), feature quantities are extracted from the shifted areas (1512), and the degree of difference (distance value) between the obtained feature quantities and the standard feature quantities is calculated. (1514). In the judgment process (1515), the authenticity judgment result is output. In the determination process, TRUE is output if the distance value is equal to or smaller than the threshold value θ, and FALSE is output if there is no perturbation parameter whose distance value is equal to or smaller than θ.

本実施例によれば、透過像を用いることにより、表面が平滑な紙片の真贋を判定することが可能になる。また、紙片の特徴を検出する際に、照明方向の調整は必要ない。特徴量、特徴抽出領域をデータベースで一括管理することにより、真贋判定方式を知る者にも偽造が不可能となる。また、二次元センサを用いてマークを検出し、これに応じて透過像の特徴を検出するため、厳密な位置合わせが不要である。また、紙片の標準特徴量を紙片に印刷するので、標準特徴量データベースは不要となる。   According to the present embodiment, it is possible to determine the authenticity of a paper piece having a smooth surface by using a transmission image. Further, when detecting the feature of the piece of paper, it is not necessary to adjust the illumination direction. By managing the feature amount and feature extraction area in a database, it becomes impossible for a person who knows the authenticity determination method to forge. In addition, since the mark is detected using a two-dimensional sensor and the characteristics of the transmission image are detected according to the mark, strict alignment is not necessary. Further, since the standard feature quantity of the paper piece is printed on the paper piece, the standard feature quantity database is not required.

[第五の実施例]
以上の各実施例では、マークと識別子または特徴量は、別々に紙片に印刷するようにしている。本発明の第五の実施例として、これらを同じバーコードで印刷することも可能である。図16の(A)の例では、紙片1601に印刷したバーコード1602に識別子または特徴量とともに、特徴抽出領域の座標が記してある。この場合、座標値は、バーコードとの相対位置で記すこととする。これにより、バーコードを読み取れば、図16の(B)の斜線部1603に示すような特徴抽出領域を得ることができる。
[Fifth embodiment]
In each of the above embodiments, the mark and the identifier or the feature amount are printed separately on a piece of paper. As a fifth embodiment of the present invention, they can be printed with the same barcode. In the example of FIG. 16A, the bar code 1602 printed on the piece of paper 1601 has the coordinates of the feature extraction area together with the identifier or feature amount. In this case, the coordinate value is described in a relative position with respect to the barcode. Thus, if the barcode is read, a feature extraction region as shown by the hatched portion 1603 in FIG. 16B can be obtained.

なお、以上述べた本発明の各実施例における標準特徴量データベースや特徴抽出領域座標データベースは、必ずしも、登録・識別装置本体に対して物理的に遠隔地にあるデータベース管理サーバに設ける必要はない。真贋判定方式を知る者を含む一般のオペレータが、標準特徴量データベースや特徴抽出領域座標データベースへアクセスする権限に種々の制限を加えることにより、特徴量データベース管理サーバを登録・識別装置に対して物理的には近接した位置に設置するように構成しても良い。   The standard feature quantity database and feature extraction area coordinate database in each embodiment of the present invention described above do not necessarily have to be provided in a database management server that is physically remote from the registration / identification apparatus main body. General operators, including those who know the authenticity judgment method, apply various restrictions to the authority to access the standard feature database and feature extraction area coordinate database, so that the feature database management server is physically registered with the registration / identification device. Specifically, it may be configured to be installed at a close position.

本発明の各実施例に用いる紙片識別装置の基本構成例を示す図である。It is a figure which shows the basic structural example of the paper piece identification device used for each Example of this invention. 本発明の第一の実施例になる真贋判定システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the authenticity determination system which becomes the 1st Example of this invention. 本発明の第一の実施例の処理の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the process of the 1st Example of this invention. 第一の実施例における透過像の撮像原理を示す図である。It is a figure which shows the imaging principle of the transmission image in a 1st Example. 第一の実施例における透過像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the permeation | transmission image in a 1st Example. 第一の実施例における登録処理の手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure of the registration process in a 1st Example. 第一の実施例における真贋判定処理の手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure of the authenticity determination process in a 1st Example. 第一の実施例における特徴抽出処理の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the feature extraction process in a 1st Example. 第一の実施例における画像切出し・正規化処理の模式図である。It is a schematic diagram of the image cutout / normalization process in the first embodiment. 第一の実施例における摂動処理の模式図である。It is a schematic diagram of the perturbation process in a 1st Example. 第一の実施例における距離値と摂動量の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the distance value and the amount of perturbations in a 1st Example. 第一の実施例におけるマークの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the mark in a 1st Example. 本発明の第二の実施例のシステム構成例を示す図である。It is a figure which shows the system configuration example of the 2nd Example of this invention. 本発明の第二の実施例の処理の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the process of the 2nd Example of this invention. 本発明の第三の実施例の処理の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the process of the 3rd Example of this invention. 本発明の第四の実施例の処理の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the process of the 4th Example of this invention. 本発明の第五の実施例の処理の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the process of the 5th Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

100…紙片登録・識別装置、101…透過像撮影手段、102…反射像撮影手段、103…演算手段、104…通信手段、105…記憶手段、200…真贋判定システム、201…紙片、202…印刷装置、203…第1の登録・識別装置、204…第2の登録・識別装置、205…ネットワーク、206…特徴量データベース管理サーバ、209…標準特徴量データベース、301…登録処理、302…真贋判定処理、303…紙片、307…印刷処理、310…紙片、320…紙片、401…光源、402…紙片、403…レンズ、404…二次元撮像素子、1101…紙片、1102,1103,1104…マーク、1105…バーコード、1106…特徴抽出領域。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Paper piece registration / identification apparatus, 101 ... Transmission image photographing means, 102 ... Reflection image photographing means, 103 ... Calculation means, 104 ... Communication means, 105 ... Storage means, 200 ... Authentication judgment system, 201 ... Paper piece, 202 ... Printing Device 203 ... first registration / identification device 204 ... second registration / identification device 205 ... network 206 ... feature amount database management server 209 ... standard feature amount database 301 ... registration processing 302 ... authentication determination Processing, 303 ... Paper piece, 307 ... Print processing, 310 ... Paper piece, 320 ... Paper piece, 401 ... Light source, 402 ... Paper piece, 403 ... Lens, 404 ... Two-dimensional image sensor, 1101 ... Paper piece, 1102, 1103, 1104 ... Mark, 1105: Bar code, 1106: Feature extraction area.

Claims (10)

紙片表面に予め印刷された識別子を認識する識別子認識手段と、紙片表面に予め印刷されたマークを検出するマーク検出手段と、前記紙片の透過像から該紙片の特徴量を抽出する特徴抽出手段と、該特徴量を紙片の識別に使用する標準特徴量として登録する登録手段とを有することを特徴とする紙片登録装置。   Identifier recognition means for recognizing an identifier printed in advance on the surface of the paper piece; mark detection means for detecting a mark printed in advance on the surface of the paper piece; and feature extraction means for extracting a feature quantity of the paper piece from the transmission image of the paper piece. And a registration means for registering the feature quantity as a standard feature quantity used for identifying the piece of paper. 請求項1において、前記標準特徴量と前記識別子を対にして登録する標準特徴量データベースを有することを特徴とする紙片登録装置。   2. The paper piece registration apparatus according to claim 1, further comprising a standard feature database that registers the standard feature and the identifier as a pair. 請求項1において、乱数的に特徴抽出領域を設定する特徴抽出領域設定手段、前記紙片の透過像から該紙片の前記特徴抽出領域における標準特徴量を抽出する特徴抽出手段、及び、前記特徴抽出領域の座標を特徴抽出領域座標データベースに登録し前記紙片の標準特徴量を標準特徴量データベースに登録する標準特徴量登録手段を備えたことを特徴とする紙片登録装置。   2. The feature extraction area setting means for randomly setting a feature extraction area, a feature extraction means for extracting a standard feature amount in the feature extraction area of the paper piece from a transmission image of the paper piece, and the feature extraction area. A paper piece registration apparatus comprising standard feature quantity registration means for registering the coordinates in the feature extraction area coordinate database and registering the standard feature quantity of the paper piece in the standard feature quantity database. 請求項1において、前記登録手段が、前記紙片の標準特徴量を前記紙片に印刷する機能を有することを特徴とする紙片登録装置。   The paper piece registration apparatus according to claim 1, wherein the registration unit has a function of printing a standard feature amount of the paper piece on the paper piece. 請求項1において、前記紙片の特徴量は、前記紙片の透過像から該紙片の特徴を数値的に抽出した特徴量であることを特徴とする紙片登録装置。   The paper piece registration apparatus according to claim 1, wherein the feature amount of the paper piece is a feature amount obtained by numerically extracting the feature of the paper piece from the transmission image of the paper piece. 請求項2において、前記紙片登録・識別装置に対してネットワークを介して接続された遠隔地にあるサーバを有し、前記標準特徴量データベースは、前記サーバ内に設置されていることを特徴とする紙片登録装置。   3. The server according to claim 2, further comprising a remote server connected to the paper piece registration / identification device via a network, wherein the standard feature database is installed in the server. Paper piece registration device. 請求項6において、識別処理で必要なマークと識別子を紙片上に印刷する印刷機能が、前記サーバに設置されていることを特徴とする紙片登録装置。   7. The paper piece registration apparatus according to claim 6, wherein a print function for printing a mark and an identifier necessary for identification processing on the paper piece is installed in the server. 請求項6において、前記サーバが、前記識別子を発行する機能と、前記特徴抽出領域の座標を登録する機能と、前記標準特徴量を登録する機能とを有することを特徴とする紙片登録装置。   The paper piece registration apparatus according to claim 6, wherein the server has a function of issuing the identifier, a function of registering the coordinates of the feature extraction area, and a function of registering the standard feature amount. 識別子を認識する識別子認識手段と、紙片表面に印刷されたマークを検出するマーク検出手段と、前記紙片の透過像から該紙片の特徴量を抽出する特徴抽出手段と、該特徴量が紙片の識別に使用する標準特徴量として標準特徴量データベースに登録された紙片登録・識別装置における紙片登録方法であって、
前記紙片の透過像を撮像し、
得られた該透過像から前記紙片に予め印刷してある識別子を認識し、
前記透過像から、前記紙片に予め印刷されたマークを検出し、
前記透過像の中で前記マークにより指定された領域から前記紙片の標準特徴量を抽出し、
該抽出された標準特徴量を識別子と対にして標準特徴量データベースに登録することを特徴とする紙片登録方法。
An identifier recognition means for recognizing an identifier; a mark detection means for detecting a mark printed on the surface of the paper piece; a feature extraction means for extracting a feature quantity of the paper piece from the transmission image of the paper piece; A paper piece registration method in a paper piece registration / identification device registered in the standard feature quantity database as a standard feature quantity used for
Taking a transmission image of the piece of paper,
Recognizing an identifier printed in advance on the piece of paper from the obtained transmission image,
From the transmission image, a mark printed in advance on the piece of paper is detected,
Extracting a standard feature amount of the piece of paper from an area designated by the mark in the transmission image;
A piece of paper registration method, wherein the extracted standard feature is paired with an identifier and registered in a standard feature database.
請求項9において、前記紙片登録・識別装置は、ネットワークを介して接続された遠隔地にあるサーバを有し、前記標準特徴量データベースは、前記サーバ内に設置されており、
前記サーバにより、
前記識別子を発行し該識別子をマークと共に前記紙片上に印刷し、
前記紙片の透過像から該紙片の特徴を数値的に抽出して前記紙片の標準特徴量とし、前記標準特徴量データベースに登録することを特徴とする紙片登録方法。
The paper piece registration / identification device according to claim 9, wherein the paper piece registration / identification device includes a server in a remote location connected via a network, and the standard feature amount database is installed in the server,
By the server
Issuing the identifier and printing the identifier along with the mark on the piece of paper;
A paper piece registration method characterized in that a feature of the paper piece is numerically extracted from the transmission image of the paper piece and is registered as the standard feature quantity of the paper piece in the standard feature quantity database.
JP2005162227A 2005-06-02 2005-06-02 Device and method for registering slip Withdrawn JP2006338331A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005162227A JP2006338331A (en) 2005-06-02 2005-06-02 Device and method for registering slip

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005162227A JP2006338331A (en) 2005-06-02 2005-06-02 Device and method for registering slip

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006338331A true JP2006338331A (en) 2006-12-14

Family

ID=37558840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005162227A Withdrawn JP2006338331A (en) 2005-06-02 2005-06-02 Device and method for registering slip

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006338331A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012128754A (en) * 2010-12-17 2012-07-05 Hitachi Omron Terminal Solutions Corp Paper piece identification system and paper piece identification device
WO2014163015A1 (en) * 2013-04-04 2014-10-09 日本電気株式会社 Identification method, identification system, matching device, and program
KR101556233B1 (en) 2014-06-05 2015-09-30 네오프린텍(주) Apparutus for making a printed matter using identification code and making method of a printed matter using this

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012128754A (en) * 2010-12-17 2012-07-05 Hitachi Omron Terminal Solutions Corp Paper piece identification system and paper piece identification device
WO2014163015A1 (en) * 2013-04-04 2014-10-09 日本電気株式会社 Identification method, identification system, matching device, and program
JPWO2014163015A1 (en) * 2013-04-04 2017-02-16 日本電気株式会社 Identification method, identification system, verification device, and program
US9760771B2 (en) 2013-04-04 2017-09-12 Nec Corporation Identification method, identification system, matching device, and program
KR101556233B1 (en) 2014-06-05 2015-09-30 네오프린텍(주) Apparutus for making a printed matter using identification code and making method of a printed matter using this

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110598699B (en) Anti-counterfeiting bill authenticity distinguishing system and method based on multispectral image
US6574366B1 (en) Line and curve detection using local information
RU2681696C2 (en) Two dimensional barcode and method of authentication of such barcode
US8190901B2 (en) Layered security in digital watermarking
US7974495B2 (en) Identification and protection of video
US7239734B2 (en) Authentication of identification documents and banknotes
US7474761B2 (en) System and method for generating and verifying a self-authenticating document
US7949175B2 (en) Counterfeit deterrence using dispersed miniature security marks
JP2006338330A (en) Device and method for identifying slip of paper
CN108602374B (en) Authentication of an object provided with a security element
US9681020B2 (en) Creation and identification of unforgeable printable image information data
US20150043023A1 (en) Image processing system, non-transitory computer readable medium, and image processing method
JP2011034535A (en) Apparatus for appraising genuineness of personal identification document
JP2006338331A (en) Device and method for registering slip
US8038073B2 (en) Tamper detection of documents using encoded dots
US11842593B2 (en) Systems and methods for detection of counterfeit documents
JP2016076079A (en) Determination system and determination method, determination device and image-capturing device, program for determination device, and program for image-capturing device
Iqbal et al. PCB surface fingerprints based counterfeit detection of electronic devices
US7676058B2 (en) System and method for detection of miniature security marks
TWI326854B (en) Verification method for determining areas within an image corresponding to monetary banknote
Hildebrandt et al. High-resolution printed amino acid traces: a first-feature extraction approach for fingerprint forgery detection
US7827171B2 (en) Copy detection using contour analysis
CN107667392B (en) Method for verifying a secure device comprising a signature
JPH08287259A (en) Fingerprint identifying method
JP2007034748A (en) Article confirmation device and method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20080805