JP2008152450A - 紙葉類の真偽判別装置および紙葉類の真偽判別方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】潜像模様の光透過特徴を効果的に捉えることにより、潜像模様を有した紙葉類の真偽判別を機械検査により大量かつ高速に実現する紙葉類の真偽判別装置を提供する。
【解決手段】素材にエンボスあるいはすき入れにより一定間隔の凹凸万線パターンを形成し、文字や図柄の画線部分では凹凸の線状パターンの位置をずらすことにより文字や図柄を表している潜像模様を有する有価証券等の紙葉類に対し、光学的な透過信号を精細に取得した場合に得られる明暗万線パターンの特徴を抽出することにより、潜像模様の有無を検査し真偽判別を行ない、あるいは、明暗万線パターンを処理することにより潜像模様の抽出を行なって真偽判別を行なう。
【選択図】 図4
【解決手段】素材にエンボスあるいはすき入れにより一定間隔の凹凸万線パターンを形成し、文字や図柄の画線部分では凹凸の線状パターンの位置をずらすことにより文字や図柄を表している潜像模様を有する有価証券等の紙葉類に対し、光学的な透過信号を精細に取得した場合に得られる明暗万線パターンの特徴を抽出することにより、潜像模様の有無を検査し真偽判別を行ない、あるいは、明暗万線パターンを処理することにより潜像模様の抽出を行なって真偽判別を行なう。
【選択図】 図4
Description
本発明は、たとえば、特定の角度から目視したときに文字や図柄が確認できる潜像模様であって、素材にエンボスあるいはすき入れにより一定間隔の凹凸万線パターンを形成し、文字や図柄の画線部分では凹凸の線状パターンの位置をずらすことにより文字や図柄を表している潜像模様を有する有価証券等の紙葉類の真偽を判別する紙葉類の真偽判別装置および紙葉類の真偽判別方法に関する。
この種の潜像模様は、角度を変えて見た場合に特定の模様、たとえば、文字や図柄が浮き出ることを特徴とし、その複製、偽造が困難であるため、真偽保証を必要とする有価証券等の印刷技術の1つとして使用されている(たとえば、特許文献1参照)。
従来、このような潜像模様を有する紙葉類の真偽判別は、利用者がその場で目視により真偽を確かめることを前提にしている。
従来、このような潜像模様を有する紙葉類の真偽判別は、利用者がその場で目視により真偽を確かめることを前提にしている。
また、このような潜像模様を有する紙葉類の真偽判別方法として、潜像部分の光透過量が大きくなることを利用することで、巨視的な透過パターンの特徴を捉えて判別する方法や、透過光学系を利用することで、潜像の透過特性を利用して、潜像の凹凸形状を検出して判別する方法等が公知である(たとえば、特許文献2、特許文献3参照)。
特開平5−339900号公報
特開2005−190313号公報
特開2001−236544号公報
目視による真偽判別の場合、大量かつ高速に真偽判別を行なうことは困難である。また、前記特徴(潜像模様)に対して機械検査を実現した場合には、複数の角度に対応した複数の信号取得部が必要となり、かつ、信号処理部においても複合的な処理、演算が必要となり、複雑かつ大規模な構成が必要となる。
また、従来公知の技術においては、巨視的かつ副次的な特徴を捉えているため、類似した特徴のもの、たとえば、透かし等と区別がつかない可能性があり、精度の高い真偽判別は困難である。
また、最近、潜像模様を有する紙葉類の真偽判別方法として、光学的な透過信号を取得して得られる明暗万線パターンの特徴を万線のライン方向に沿って捉えることで判別する方法が考えられているが、紙葉類が傾いて搬送された場合、明暗万線パターンも傾いた状態の信号として取得されるため、万線のライン方向の特徴を得るためには、明暗万線パターンの傾斜角度を求める必要があるため、処理速度や精度の点で問題がある。
そこで、本発明は、潜像模様の光透過特徴を効果的に捉えることにより、潜像模様を有した紙葉類の真偽判別を機械検査により大量かつ高速に実現する紙葉類の真偽判別装置および紙葉類の真偽判別方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、たとえ紙葉類が傾斜していても、当該紙葉類から明暗万線パターンを傾斜角度によらず高精度でかつ効率的に抽出し真偽判別可能な紙葉類の真偽判別装置および紙葉類の真偽判別方法を提供することを目的とする。
本発明の紙葉類の真偽判別装置は、特定の角度から目視したときに文字や図柄が確認できる潜像模様であって、素材に一定間隔の凹凸万線パターンを形成し、文字や図柄の画線部分では凹凸の線状パターンの位置をずらすことにより文字や図柄を表している潜像模様を有する紙葉類の一方の面に対し光を照射する光源と、前記紙葉類の他方の面に対して前記光源と相対向して配設され、当該紙葉類からの透過光を受光して電気信号に変換することにより凹凸形状に対応した明暗万線パターン画像を取得する信号取得手段と、この信号取得手段から得られる明暗万線パターン画像に対し微分演算によりエッジ検出を行ない、得られたエッジ画像に対し膨張演算および収縮演算を行なうことにより連結領域として万線パターンを抽出する信号処理手段と、この信号処理手段により抽出された万線パターンの特徴を抽出することにより当該紙葉類の真偽を判別する真偽判別手段とを具備している。
また、本発明の紙葉類の真偽判別装置は、特定の角度から目視したときに文字や図柄が確認できる潜像模様であって、素材に一定間隔の凹凸万線パターンを形成し、文字や図柄の画線部分では凹凸の線状パターンの位置をずらすことにより文字や図柄を表している潜像模様を有する紙葉類の一方の面に対し光を照射する光源と、前記紙葉類の他方の面に対して前記光源と相対向して配設され、当該紙葉類からの透過光を受光して電気信号に変換することにより凹凸形状に対応した明暗万線パターン画像を取得する信号取得手段と、この信号取得手段から得られる明暗万線パターン画像に対し微分演算によりエッジ検出を行ない、得られたエッジ画像に対し膨張演算および収縮演算を行なうことにより連結領域として万線パターンを抽出し、抽出された万線パターン領域内で線分の追跡処理を行なうことにより個々の万線を抽出し、抽出された個々の万線および前記万線パターンから潜像パターンを抽出する信号処理手段と、この信号処理手段により抽出された潜像パターンにより当該紙葉類の真偽を判別する真偽判別手段とを具備している。
本発明によれば、潜像模様の光透過特徴を効果的に捉えることにより、潜像模様を有した紙葉類の真偽判別を機械検査により大量かつ高速に実現する紙葉類の真偽判別装置および紙葉類の真偽判別方法を提供できる。
また、本発明によれば、たとえ紙葉類が傾斜していても、当該紙葉類から明暗万線パターンを傾斜角度によらず高精度でかつ効率的に抽出し真偽判別可能な紙葉類の真偽判別装置および紙葉類の真偽判別方法を提供できる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る潜像模様を有する有価証券などの紙葉類10の一例を模式的に示すもので、素材にエンボスあるいはすき入れにより一定間隔の凹凸万線パターンを形成し、文字や図柄の画線部分では凹凸の線状パターンの位置をずらすことにより文字や図柄を表している潜像模様1が所定の位置に形成されている。潜像模様1は、特定の角度から目視したときに文字や図柄が確認できることが特徴である。なお、図1において、符号2はその他の印刷模様を示している。
図1は、本発明の実施の形態に係る潜像模様を有する有価証券などの紙葉類10の一例を模式的に示すもので、素材にエンボスあるいはすき入れにより一定間隔の凹凸万線パターンを形成し、文字や図柄の画線部分では凹凸の線状パターンの位置をずらすことにより文字や図柄を表している潜像模様1が所定の位置に形成されている。潜像模様1は、特定の角度から目視したときに文字や図柄が確認できることが特徴である。なお、図1において、符号2はその他の印刷模様を示している。
このような潜像模様1を有する紙葉類10において、凹凸万線パターンの線間隔よりも充分に精細な解像度で潜像模様部からの光透過信号を取得した場合、たとえば、図2に示すような明暗万線パターン画像が得られる。なお、図2において、符号3は万線パターンの凸部に対応し、符号4は万線パターンの凹部に対応している。
図3は、本発明の実施の形態に係る紙葉類の真偽判別装置の構成を概略的に示すものである。紙葉類10は、搬送手段としての搬送部30により1枚ずつ順次搬送され、読取位置Aに順次送出される。光源20と信号取得手段としての信号取得部21は、読取位置Aに対して、搬送部30を間に介在して相対向配設されている。光源20は読取位置Aにおいて紙葉類10の一方の面に光を照射し、信号取得部21は読取位置Aでの紙葉類10の透過光を受光して電気信号に変換する。
信号取得部21は、たとえば、紙葉類10の搬送方向に対して直交方向にライン状に配設された複数の受光素子からなるラインセンサであり、ラインごとの電気信号を紙葉類10の搬送に同期して逐次取得することにより2次元の信号を得るようになっている。この場合、光源20および信号取得部21の光軸は、紙葉類10の搬送面に対してそれぞれ垂直でなくてもよい。
また、信号取得部21は、潜像模様1の図柄の画線部分で凹凸の線状パターンからの位置のずらし量よりも小さい間隔の周期の解像度、たとえば、潜像模様1の図柄の画線部分で凹凸の線状パターンからの位置のずらし量の1/2以下の周期の解像度で電気信号に変換することで、凹凸形状に対応した明暗万線パターンを取得する。
信号取得部21の出力信号は、信号処理手段としての明暗万線検出部22に送られ、明暗万線検出部22の出力信号は、信号処理手段としての潜像模様演算部23に送られる。明暗万線検出部22、潜像模様演算部23は、後述する1つあるいは複数の処理・演算などを行なう。
潜像模様演算部23の処理・演算結果は、真偽判別手段としての真偽判別部24に送られる。真偽判別部24は、潜像模様演算部23から得られる処理・演算結果を基に当該紙葉類10の真偽を判別する。
ここに、たとえば、光源20がハロゲンランプのような赤外波長域を含む赤外光を出力する光源で、信号取得部21が赤外波長域を含む赤外光を選択的に透過するフィルタとセンサで赤外光透過信号を取得する場合においては、赤外光吸収のない印刷部を透過するため、印刷パターンによらない透過光信号の取得が可能となる。
以上のようにして信号取得部21から得られた、図2に示すような潜像模様1の部分の明暗万線パターンに基づき以降の処理が行なわれる。
まず、第1の実施の形態に係る処理の流れについて図4に示すフローチャートを参照して説明する。第1の実施の形態では、明暗万線検出部22において、まず、図2に示した潜像模様を含む明暗万線パターンを入力画像として取込み(ステップS1)、この取込んだ万線パターン画像に対して、図5に示す微分フィルタを用いて万線パターンに垂直となる方向の微分処理を行なう(ステップS2)。この微分フィルタによる微分処理の演算式を以下に示す。この微分フィルタを用いた演算により縦方向の微分処理が実行され、横方向のエッジが検出される。
f(i,j)=f(i−1,j+1)+f(i,j+1)+f(i+1,j+1)
−f(i−1,j−1)−f(i,j−1)−f(i+1,j−1)
なお、万線パターンが縦方向の場合には、横方向の微分処理を行なう微分フィルタを使用することにより、縦方向のエッジ検出が可能である。
f(i,j)=f(i−1,j+1)+f(i,j+1)+f(i+1,j+1)
−f(i−1,j−1)−f(i,j−1)−f(i+1,j−1)
なお、万線パターンが縦方向の場合には、横方向の微分処理を行なう微分フィルタを使用することにより、縦方向のエッジ検出が可能である。
次に、微分処理によって得られた微分画像に対し2値化処理を行なう(ステップS3)。2値化処理によって得られた2値化画像に対して、図6に示す膨張演算フィルタを用いてエッジに垂直方向の膨張処理を行なう(ステップS4)。この膨張演算フィルタによる膨張処理の演算式を以下に示す。この膨張演算フィルタを用いた膨張演算を1回あるいは複数回繰り返すことにより、万線エッジパターンを結合できる。
(f(i,j)=0) AND ((f(i,j−1)=1)
OR (f(i,j+1)=1)) → f(i,j)=1
次に、膨張演算処理によって得られた膨張パターンに対して、図7に示す収縮演算フィルタを用いて膨張処理と同じ方向への収縮処理を行なう(ステップS5)。この収縮演算フィルタによる収縮処理の演算式を以下に示す。この収縮演算フィルタを用いた収縮演算を膨張演算と同じ回数もしくはそれ以上の回数繰り返すことにより、万線パターンを結合した領域以外の領域を除去することができる。
OR (f(i,j+1)=1)) → f(i,j)=1
次に、膨張演算処理によって得られた膨張パターンに対して、図7に示す収縮演算フィルタを用いて膨張処理と同じ方向への収縮処理を行なう(ステップS5)。この収縮演算フィルタによる収縮処理の演算式を以下に示す。この収縮演算フィルタを用いた収縮演算を膨張演算と同じ回数もしくはそれ以上の回数繰り返すことにより、万線パターンを結合した領域以外の領域を除去することができる。
(f(i,j)=1) AND ((f(i,j−1)=0)
OR (f(i,j+1)=0)) → f(i,j)=0
ここで、上記膨張演算および収縮演算の例を図8に示す。図8(a)は2値化されたエッジ画像(ステップS3の2値化処理結果)の一例を示し、このエッジ画像に対し膨張演算を1回行なった結果(ステップS4の膨張処理結果)が図8(b)、膨張演算を2回行なった結果が図8(c)となる。膨張演算の結果、得られた膨張パターン(図8(c))に対し収縮演算を1回行なった結果(ステップS5の収縮処理結果)が図8(d)、収縮演算を2回行なった結果が図8(e)となる。
OR (f(i,j+1)=0)) → f(i,j)=0
ここで、上記膨張演算および収縮演算の例を図8に示す。図8(a)は2値化されたエッジ画像(ステップS3の2値化処理結果)の一例を示し、このエッジ画像に対し膨張演算を1回行なった結果(ステップS4の膨張処理結果)が図8(b)、膨張演算を2回行なった結果が図8(c)となる。膨張演算の結果、得られた膨張パターン(図8(c))に対し収縮演算を1回行なった結果(ステップS5の収縮処理結果)が図8(d)、収縮演算を2回行なった結果が図8(e)となる。
次に、収縮演算処理によって得られた収縮パターン(図8(e))に対して、図8(f)に太線枠Eで示すように連結成分(連結領域)の検出を行なう(ステップS6)。この連結成分検出処理の結果、万線パターンが連結領域として抽出される(ステップS7)。
次に、潜像模様演算部23において、ステップS7で抽出された連結領域の大きさと位置情報を求める(ステップS8)。次に、真偽判別部24において、潜像模様演算部23で求めた連結領域の大きさと位置情報をあらかじめ設定される基準値と比較することにより、当該紙葉類10の真偽を判別する(ステップS9)。
図9に図2と同様の潜像模様を含む万線パターンの一例を示し、この万線パターンに対し微分処理および2値化処理を行なった結果を図10に、膨張演算処理を行なった結果を図11に、収縮演算処理を行なった結果を図12に、それぞれ示す。
また、図13に潜像模様を含む万線パターンが傾斜している一例を示し、この傾斜した万線パターンに対し微分処理および2値化処理を行なった結果を図14に、膨張演算処理を行なった結果を図15に、収縮演算処理を行なった結果を図16に、それぞれ示す。このように、万線パターンが傾斜した状態でも、万線パターン領域が連結成分として確実に検出することができる。
また、図13に潜像模様を含む万線パターンが傾斜している一例を示し、この傾斜した万線パターンに対し微分処理および2値化処理を行なった結果を図14に、膨張演算処理を行なった結果を図15に、収縮演算処理を行なった結果を図16に、それぞれ示す。このように、万線パターンが傾斜した状態でも、万線パターン領域が連結成分として確実に検出することができる。
次に、第2の実施の形態に係る処理の流れについて図17に示すフローチャートを参照して説明する。第2の実施の形態では、ステップS1〜S7までの処理は前述した第1の実施の形態(図4)と同様であるので説明は省略し、第1の実施の形態とは異なるステップS10〜S13の処理について以下に説明する。
潜像模様演算部23において、ステップS7で連結領域として抽出された万線パターン領域に対して、図18に示すように、万線パターン領域の両端部の領域E1,E2で万線方向への射影を取ることで、両端部での万線の位置を検出する(ステップS10)。
次に、検出された万線の端点位置情報のうち、片側の端点から万線の線追跡を行ない、他の端点との組合わせを求めることで、図19に示すように、求めた端点対を結ぶ線分を万線の線分とする(ステップS11)。
次に、図20に示すように、万線パターンのうちで万線の線分として求められた線から外れる部分を潜像部として抽出する(ステップS12)。
次に、真偽判別部24において、潜像模様演算部23で抽出された潜像部をあらかじめ設定される基準潜像パターンと比較することにより、当該紙葉類10の真偽を判別する(ステップS13)。
また、傾斜した潜像模様を含む万線パターンの一例を図21に示す。この場合も上記同様に、万線パターン領域の両端部の領域E1,E2で万線方向への射影を行ない、両端部での万線の位置を検出する。次に、検出された万線の端点位置情報のうち、片側の端点から万線の線追跡を行ない、他の端点との組合わせを求め、図22に示すように、求めた端点対を結ぶ線分を万線の線分とする。続いて、図23に示すように、万線の線分として求められた線から外れる部分を潜像部として抽出し、得られた潜像部分とあらかじめ準備しておいた基準潜像パターンとの比較により、真偽判別部24において当該紙葉類10の真偽を判別する。
以上説明した紙葉類の真偽判別装置および真偽判別方法により、潜像模様を用いた紙葉類の真偽判別が可能となる。そして、潜像模様の透過特徴を効果的に捉えることにより、潜像模様を有した紙葉類の真偽判別を機械検査により大量かつ高速に実現できる。
また、たとえ紙葉類が傾斜していても、当該紙葉類から明暗万線パターンを傾斜角度によらず高精度でかつ効率的に抽出し真偽判別を行なうことができる。
また、たとえ紙葉類が傾斜していても、当該紙葉類から明暗万線パターンを傾斜角度によらず高精度でかつ効率的に抽出し真偽判別を行なうことができる。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲で変形実施可能である。たとえば、搬送部30を持たずに、信号取得部21を紙葉類10の全域あるいは一部の信号を取得できるエリアセンサ(カメラ)としてもよい。
また、単一で簡易的な紙葉類の真偽判別装置として使用しても、複数の真偽判別機能を有した大規模な真偽判別装置の相補的な一機能として使用してもよい。
また、単一で簡易的な紙葉類の真偽判別装置として使用しても、複数の真偽判別機能を有した大規模な真偽判別装置の相補的な一機能として使用してもよい。
1…潜像模様、2…他の印刷模様、10…紙葉類、20…光源、30…搬送部(搬送手段)、21…信号取得部(信号取得手段)、22…明暗万線検出部(信号処理手段)、23…潜像模様演算部(信号処理手段)、24…真偽判別部(真偽判別手段)、A…読取位置。
Claims (6)
- 特定の角度から目視したときに文字や図柄が確認できる潜像模様であって、素材に一定間隔の凹凸万線パターンを形成し、文字や図柄の画線部分では凹凸の線状パターンの位置をずらすことにより文字や図柄を表している潜像模様を有する紙葉類の一方の面に対し光を照射する光源と、
前記紙葉類の他方の面に対して前記光源と相対向して配設され、当該紙葉類からの透過光を受光して電気信号に変換することにより凹凸形状に対応した明暗万線パターン画像を取得する信号取得手段と、
この信号取得手段から得られる明暗万線パターン画像に対し微分演算によりエッジ検出を行ない、得られたエッジ画像に対し膨張演算および収縮演算を行なうことにより連結領域として万線パターンを抽出する信号処理手段と、
この信号処理手段により抽出された万線パターンの特徴を抽出することにより当該紙葉類の真偽を判別する真偽判別手段と、
を具備したことを特徴とする紙葉類の真偽判別装置。 - 特定の角度から目視したときに文字や図柄が確認できる潜像模様であって、素材に一定間隔の凹凸万線パターンを形成し、文字や図柄の画線部分では凹凸の線状パターンの位置をずらすことにより文字や図柄を表している潜像模様を有する紙葉類の一方の面に対し光を照射する光源と、
前記紙葉類の他方の面に対して前記光源と相対向して配設され、当該紙葉類からの透過光を受光して電気信号に変換することにより凹凸形状に対応した明暗万線パターン画像を取得する信号取得手段と、
この信号取得手段から得られる明暗万線パターン画像に対し微分演算によりエッジ検出を行ない、得られたエッジ画像に対し膨張演算および収縮演算を行なうことにより連結領域として万線パターンを抽出し、抽出された万線パターン領域内で線分の追跡処理を行なうことにより個々の万線を抽出し、抽出された個々の万線および前記万線パターンから潜像パターンを抽出する信号処理手段と、
この信号処理手段により抽出された潜像パターンにより当該紙葉類の真偽を判別する真偽判別手段と、
を具備したことを特徴とする紙葉類の真偽判別装置。 - 前記光源は赤外光あるいは赤外波長域を含む光を出力する光源であり、前記信号取得手段は赤外波長域の光を選択的に受光して電気信号に変換することを特徴とする請求項1または請求項2記載の紙葉類の真偽判別装置。
- 前記紙葉類を読取位置に搬送する搬送手段を有し、
前記信号取得手段は、前記読取位置において前記紙葉類の搬送方向に対して直交方向にライン状に配設された複数の受光素子からなり、ラインごとの電気信号を前記紙葉類の搬送に同期して逐次取得することにより2次元の信号を得ることを特徴とする請求項1または請求項2記載の紙葉類の真偽判別装置。 - 特定の角度から目視したときに文字や図柄が確認できる潜像模様であって、素材に一定間隔の凹凸万線パターンを形成し、文字や図柄の画線部分では凹凸の線状パターンの位置をずらすことにより文字や図柄を表している潜像模様を有する紙葉類の一方の面に対し光源から光を照射する第1のステップと、
前記紙葉類の他方の面に対して前記光源と相対向して配設された信号取得手段により当該紙葉類からの透過光を受光して電気信号に変換することにより凹凸形状に対応した明暗万線パターンを取得する第2のステップと、
この第2のステップにより得られる明暗万線パターン画像に対し微分演算によりエッジ検出を行ない、得られたエッジ画像に対し膨張演算および収縮演算を行なうことにより連結領域として万線パターンを抽出する第3のステップと、
この第3のステップにより抽出された万線パターンの特徴を抽出することにより当該紙葉類の真偽を判別する第4のステップと、
を具備したことを特徴とする紙葉類の真偽判別方法。 - 特定の角度から目視したときに文字や図柄が確認できる潜像模様であって、素材に一定間隔の凹凸万線パターンを形成し、文字や図柄の画線部分では凹凸の線状パターンの位置をずらすことにより文字や図柄を表している潜像模様を有する紙葉類の一方の面に対し光源から光を照射する第1のステップと、
前記紙葉類の他方の面に対して前記光源と相対向して配設された信号取得手段により当該紙葉類からの透過光を受光して電気信号に変換することにより凹凸形状に対応した明暗万線パターンを取得する第2のステップと、
この第2のステップにより得られる明暗万線パターン画像に対し微分演算によりエッジ検出を行ない、得られたエッジ画像に対し膨張演算および収縮演算を行なうことにより連結領域として万線パターンを抽出し、抽出された万線パターン領域内で線分の追跡処理を行なうことにより個々の万線を抽出し、抽出された個々の万線および前記万線パターンから潜像パターンを抽出する第3のステップと、
この第3のステップにより抽出された潜像パターンにより当該紙葉類の真偽を判別する第4のステップと、
を具備したことを特徴とする紙葉類の真偽判別方法。
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