JP2016093895A - 情報記録体、読取装置及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
第1の発明は、第1画像と、前記第1画像上に形成される第2画像とを含む合成画像を具備した情報記録体であって、前記第1画像と、前記第2画像とは、それぞれ観察角度によって反射光量の異なるインクにより印刷され、前記合成画像は、観察角度によって一方の画像を認識可能であり、前記第2画像は、空間周波数領域における特徴点に規則性を有する画像であり、前記第1画像は、空間周波数領域における特徴点が前記規則性を阻害する位置に配置される画像であること、を特徴とする情報記録体である。
第2の発明は、第1の発明の情報記録体において、前記第1画像の空間周波数領域における特徴点により表される第1形状と、前記第2画像の空間周波数領域における特徴点により表される第2形状とが、同一形状又は相似形状であること、を特徴とする情報記録体である。
第3の発明は、第2の発明の情報記録体において、前記第1形状及び前記第2形状は、反復形状であること、を特徴とする情報記録体である。
第4の発明は、第1の発明から第3の発明までのいずれかの情報記録体において、前記第1画像と、前記第2画像とは、空間周波数領域における特徴点が特定位置上に現れる画像であること、を特徴とする情報記録体である。
第5の発明は、第4の発明の情報記録体において、前記第2画像の空間周波数領域における特徴点は、前記第1画像の空間周波数領域における特徴点及び特徴点の近接点同士を結ぶ線上の点の少なくとも一方に有すること、を特徴とする情報記録体である。
第6の発明は、第1の発明から第5の発明までのいずれかの情報記録体において、前記第2画像の空間周波数領域における特徴点は、コードに対応するものであること、を特徴とする情報記録体である。
第7の発明は、第1の発明から第6の発明までのいずれかの情報記録体において、前記第1画像は、明度の低い色要素で形成され、前記第2画像は、前記第1画像の観察側に配置され、前記第1画像より明度の高い色要素で形成されたものであること、を特徴とする情報記録体である。
第8の発明は、第7の発明の情報記録体において、前記第1画像は、光輝材料で形成され、前記第2画像は、透明材料で形成されること、を特徴とする情報記録体である。
第9の発明は、第1の発明から第8の発明までのいずれかの情報記録体が有する画像を読み取る読取部と、前記読取部により読み取られた画像を各周波数成分に分解して空間周波数領域に変換する周波数変換部と、前記周波数変換部により変換された前記空間周波数領域における特徴点を取得する特徴点取得部と、を備える読取装置である。
第10の発明は、第9の発明の読取装置として機能させるためのプログラムである。
(実施形態)
図1は、本実施形態に係る印刷物10を説明するための図である。
図2は、本実施形態に係る情報記録体30の構造に基づく観察態様を説明するための図である。
図1(A)に示す印刷物10は、例えば、映画やコンサート等のチケットである。印刷物10は、例えば、それ自体に金銭的な価値を有するが、印刷物10をコピーしたコピー品は、金銭的な価値を有さない。印刷物10は、用紙11と、情報記録体30とを備える。
用紙11は、印刷物10の基礎となる基材であり、例えば、白色用紙から形成される。なお、用紙11は、白色用紙に限らず、上質紙、コート紙、プラスチックカード等、印刷画像を担持できる平面を有していれば、他のものであってもよい。印刷画像は、この例では、チケットの内容に関するものである。
用紙11の表面側には、情報記録体30を有する。情報記録体30は、潜像印刷によって、例えば、コード等の真贋判定に用いる情報が印刷されたものである。情報記録体30に印刷された画像は、用紙11の観察方向を変えることで変わるものである。そのため、情報記録体30は、ホログラムと似たような効果を得ることができる。
図1(B)は、図1(A)におけるX−X方向断面の部分模式図である。図1(B)に示すように、情報記録体30は、用紙11上に、光輝層31と、透明層32とを備える。光輝層31は、光輝性材料を含むインキによって、パターン画像(第1画像)が印刷された層である。また、透明層32は、透明なインキによって、光輝層31のパターン画像とは異なるパターン画像(第2画像)が印刷された層である。透明層32は、光輝層31上に形成される。
上述の構成を備えた情報記録体30は、例えば、特許第4604209号に記載された方法により製造できる。
まず、予めチケットの内容を印刷済の用紙11を用意し、用紙11の上に光輝層31として、光輝性材料を含む光沢インキ等で、パターン画像をグラビア印刷する。パターン画像を描く光輝性材料を含むインキは、例えば、アルミニウム粉末、銅粉末、亜鉛粉、錫粉、又はリン化鉄等を成分とする銀色、青味金色又は赤味金色を示す光輝性材料を含むインキである。
次に、この光輝層31のパターン画像上に、透明層32として、透明なインキ等で別のパターン画像を重ねてグラビア印刷する。このパターン画像を描くインキは、例えば、マットOPニス、透明ニス、インキワニス、透明インキ又はメジウムインキ等である。なお、これらのインキは、紫外線硬化型インキ、酸化重合型インキ、浸透型インキ、過熱乾燥インキ、蒸発乾燥インキ等のいずれの印刷インキであってもよい。
図2(A)は、光輝層31に画像「A」を印刷し、透明層32に画像「B」を印刷した場合を示す。なお、この例では、分かりやすいようにパターン画像ではなく画像「A」及び「B」を用いて説明する。
光輝層31は、前景部31aと、背景部31bとを有する。前景部31aは、画像「A」そのものであり、網点面積率100%の印刷がされている。また、背景部31bは、網点面積率75%の印刷がされている。但し、この割合は、一例であって、これに限定されない。例えば、前景部31aの網点面積率が100%未満であってもよく、また、背景部31bの網点面積率が75%以外であってもよい。その場合には、前景部31aと、背景部31bとの網点面積率の差が15%以上50%以下になるようにするのが望ましい。また、前景部31aと、背景部31bとの疎密が逆であってもよい。
また、前景部32aと背景部32bとの疎密差は、前景部31aと背景部31bとの疎密差よりも大きい。
図2(B)は、拡散反射領域及び正反射(鏡面反射)領域での照明光源21と、視点22と、情報記録体30との3つの位置関係を図示したものである。照明光源21と情報記録体30との位置に対して、位置P1に視点22(22a)があるとき、拡散反射領域で観察したことになる。また、照明光源21と情報記録体30との位置に対して、位置P2に視点22(22b)があるとき、正反射領域で観察したことになる。
そして、情報記録体30が光輝層31上に透明層32が形成されたものである場合には、拡散反射領域においては、前景部31aと背景部31bとが区別でき、前景部32aと背景部32bとが区別できないため、全体としては、前景部31aと背景部31bとが観察される(#5)。また、正反射領域においては、前景部31aと背景部31bとは区別できないが、前景部32aと背景部32bとが区別でき、全体として前景部32aと背景部32bとが観察される(#6)。
図3は、本実施形態に係る情報記録体30のパターン画像の例を示す図である。
図4から図7までは、本実施形態に係るパターン画像を周波数変換した際の空間周波数領域Fを説明するための図である。
図3(A)は、光輝層31の画像C1(第1画像)及びその一部である領域E1を拡大したものを示す。光輝層31は、画像C1が印刷された層である。画像C1は、領域E1に示すように、前景部C1aと、背景部C1bとを2値で表したパターン画像である。前景部C1aと、背景部C1bとの網点面積率は、図2の例で説明した前景部31aと、背景部31bとの網点面積率と同じである。
図3(B)は、透明層の画像C2(第2画像)及びその一部である領域E2を拡大したものを示す。透明層32は、画像C2が印刷された層である。画像C2は、領域E2に示すように、前景部C2aと、背景部C2bとを2値で表したパターン画像である。前景部C2aと、背景部C2bとの網点面積率は、図2の例で説明した前景部32aと、背景部32bとの網点面積率と同じである。
このように、情報記録体30の光輝層31の画像C1と、透明層32の画像C2とは、パターン画像であるので、人が一見しただけでは意味のない画像である。
図4(B)は、透明層32の画像C2(図3(B)参照)に対してフーリエ変換を行うことで周波数変換した空間周波数領域F2を示す。空間周波数領域F2には、画像C2が周波数変換されたことで表される複数の特徴点により表される形状が、原点O2とし、半径の異なる複数の円周である反復形状T2(第2形状)として形成される。なお、反復形状T2は、コードとして意味のあるものである。
このように、反復形状T1と、反復形状T2とは、同じ円周形状である。そして、この例の場合、反復形状T2は、反復形状T1より、隣り合う径の間隔が広いものである。
図4(C)に示す空間周波数領域Fに表された反復形状T0は、原点Oとし、半径の異なる複数の円周であって、反復形状T1と、反復形状T2とを合成した円周形状である。よって、反復形状T0を見る限りにおいて、反復形状T1と、反復形状T2とを区別できず、いずれのものであるかが分からない。そのため、空間周波数領域Fからは、反復形状T2を構成する特徴点により表される形状が示すコードを推定できない。
図5(A)は、図示しない光輝層31のあるパターン画像に対してフーリエ変換を行うことで周波数変換した空間周波数領域F1を示す。空間周波数領域F1には、光輝層31のパターン画像が周波数変換されたことで表される複数の特徴点D1により表される形状(第1形状)が、円周形状T11(特定位置)上に形成される。
図5(B)は、光輝層31のパターン画像とは異なる図示しない透明層32のあるパターン画像に対してフーリエ変換を行うことで周波数変換した空間周波数領域F2を示す。空間周波数領域F2には、透明層32のパターン画像が周波数変換されたことで表される複数の特徴点D2により表される形状(第2形状)が、円周形状T12(特定位置)上に形成される。なお、特徴点D2により表される形状は、コードとして意味のあるものである。
図5(C)に示す空間周波数領域Fに表された円周形状T10は、円周形状T11及び円周形状T12と同じ半径の円周である。そして、円周形状T10上に有する特徴点D0により表される形状は、図5(A)に示す特徴点D1により表される形状と同じである。よって、円周形状T10を見る限りにおいて、特徴点D2により表される形状を、有無を含めて判別できない。そのため、空間周波数領域Fからは、円周形状T12上に有する特徴点D2により表される形状が示すコードを推定できない。
また、上述の実施例2−1では、特徴点D2が特徴点D1と一致するものを説明したが、これに限定されるものではない。特徴点D1と特徴点D2とが一致していないものであってもよい。
次に、特徴点が一致していないものを説明する。
図6(A)は、図示しない光輝層31のあるパターン画像に対してフーリエ変換を行うことで周波数変換した空間周波数領域F1を示す。空間周波数領域F1には、光輝層31のパターン画像が周波数変換されたことで表される複数の特徴点D1−2により表される形状(第1形状)が、円周形状T11−2(特定位置)上に形成される。
図6(B)は、光輝層31のパターン画像とは異なる図示しない透明層32のあるパターン画像に対してフーリエ変換を行うことで周波数変換した空間周波数領域F2を示す。ここでは、あるパターン画像が図5(B)と同じ画像であるものを例に説明する。空間周波数領域F2には、透明層32のパターン画像が周波数変換されたことで表される複数の特徴点D2−2により表される形状(第2形状)が、円周形状T12−2(特定位置)上に形成される。なお、特徴点D2−2により表される形状は、コードとして意味のあるものである。
図6(C)に示す空間周波数領域Fに表された円周形状T10−2は、円周形状T11−2及び円周形状T12−2と同じ半径の円周である。よって、特徴点D1−2と、特徴点D2−2とが一致していない場合であっても、円周形状T10−2を見る限りにおいて、特徴点D1−2と、特徴点D2−2とを判別できない。そのため、空間周波数領域Fからは、円周形状T12−2上に有する特徴点D2−2により表される形状が示すコードを推定できない。
なお、図6に示した円周形状T11−2,T12−2,T10−2も、図5と同様であって、いずれもイメージを記載したものであり、実際には、表されないものである。
図7(A)は、図示しない光輝層31のさらに別のパターン画像に対してフーリエ変換を行うことで周波数変換した空間周波数領域F1を示す。空間周波数領域F1には、光輝層31のパターン画像が周波数変換されたことで表される複数の特徴点G1により表される形状(第1形状)が、格子形状T21(特定位置)上に形成される。
図7(B)は、光輝層31のパターン画像とは異なる図示しない透明層32のさらに別のパターン画像に対してフーリエ変換を行うことで周波数変換した空間周波数領域F2を示す。空間周波数領域F2には、透明層32のパターン画像が周波数変換されたことで表される複数の特徴点G2により表される形状(第2形状)が、格子形状T22(特定位置)上に形成される。なお、特徴点G2により表される形状は、コードとして意味のあるものである。
図7(C)に示す空間周波数領域Fに表された格子形状T20は、格子形状T21及び格子形状T22と同じ格子形状である。そして、格子形状T20上に有する特徴点G0により表される形状は、図7(A)に示す特徴点G1により表される形状に、図7(B)に示す特徴点G2により表される形状が一部重なっている。よって、特徴点G0により表される形状は、特徴点G1により表される形状と、特徴点G2により表される形状とのいずれのものであるか判別できない。よって、格子形状T20を見る限りにおいて、特徴点G2により表される形状を判別できない。そのため、空間周波数領域Fからは、格子形状T22上に有する特徴点G2により表される形状が示すコードを推定できない。
次に、印刷物10の情報記録体30からコードを読み取る読取装置5について説明する。
図8は、本実施形態に係る読取装置5の機能ブロック図である。
読取装置5は、例えば、スキャナが接続されたパーソナルコンピュータである。
読取装置5は、制御部50と、記憶部60と、読取部65と、操作部67と、表示部68とを備える。
制御部50は、読取装置5の全体を制御するCPU(中央処理装置)である。制御部50は、記憶部60に記憶されているOS(オペレーティングシステム)やアプリケーションプログラムを適宜読み出して実行することにより、上述したハードウェアと協働し、各種機能を実行する。
制御部50は、画像受付部51と、周波数変換部52と、解析部53(特徴点取得部)と、コード特定部54とを備える。
画像受付部51は、情報記録体30を読取部65が読み取ることで、読取部65を介して情報記録体30の画像データを受け付ける。
周波数変換部52は、画像受付部51が受け付けた画像データに対してフーリエ変換を用いて各周波数成分に分解して空間周波数領域Fに変換する周波数変換を行う。
解析部53は、空間周波数領域Fに表示された特徴点を取得する。
コード特定部54は、コードテーブル62を参照して、解析部53により取得された特徴点からコードを特定する。
なお、コンピュータとは、制御部、記憶装置等を備えた情報処理装置をいい、読取装置5は、制御部50、記憶部60等を備えた情報処理装置であり、コンピュータの概念に含まれる。
記憶部60は、変換プログラム61と、コードテーブル62とを記憶している。
変換プログラム61は、制御部50の各機能を実行するためのプログラムである。
コードテーブル62は、各特徴点の配置位置と、コードとを対応付けたテーブルである。各特徴点の配置位置は、透明層32のパターン画像を周波数変換して得られる空間周波数領域F2に表れた特徴点の配置位置に対応する。
操作部67は、例えば、キーボードやマウス等であって、ユーザが入力するための装置である。
表示部68は、例えば、液晶ディスプレイ装置等である。
なお、操作部67と、表示部68とは、例えば、タッチパネルディスプレイ等の両方の機能を備えた装置であってもよい。
次に、読取装置5の処理について説明する。
図9は、本実施形態に係る読取装置5でのコード特定処理を示すフローチャートである。
ステップS(以下、単に「S」という。)10において、読取装置5の制御部50は、読取部65を起動させる。
S11において、制御部50(画像受付部51)は、読取部65を介して画像を読み取る。
ここで、ユーザは、読取部65を、情報記録体30の透明層32が有するパターン画像のみを読取可能な角度から、画像を読み取ることができる。また、ユーザは、読取部65を、情報記録体30の光輝層31が有するパターン画像のみを読取可能な角度から、画像を読み取ることができる。さらに、ユーザは、読取部65を、情報記録体30の光輝層31及び透明層32の両方が有するパターン画像を読取可能な角度から、画像を読み取ることができる。
S13において、制御部50(解析部53)は、空間周波数領域Fにおける特徴点を取得する。
S14において、制御部50(コード特定部54)は、コードテーブル62を参照して、取得した特徴点に対応するコードが特定できたか否かを判断する。コードテーブル62に取得した特徴点の配置位置に一致するものがある場合には、コードが特定できる。コードが特定できた場合(S14:YES)には、制御部50は、処理をS15に移す。他方、コードが特定できなかった場合(S14:NO)には、制御部50は、処理をS16に移す。
S15において、制御部50は、コードを特定できた旨を、表示部68に表示させる。その後、制御部50は、本処理を終了する。
他方、S16において、制御部50は、エラーである旨を、表示部68に表示させる。その後、制御部50は、本処理を終了する。
他方、透明層32と、光輝層31との両方のパターン画像を読取可能な角度から読取部65が画像を読み取ったり、光輝層31のパターン画像のみを読取可能な角度から読取部65が画像を読み取ったりした場合には、制御部50は、透明層32のパターン画像のみを得ることがない。コードテーブル62には、透明層32のパターン画像に対応するコードのみが記憶されており、光輝層31のパターン画像や、透明層32と光輝層31との両方のパターン画像に対応するコードは、記憶されていない。よって、制御部50は、S14において、取得した特徴点に対応するコードを特定できない(S14:NO)。
次に、印刷物10が複製された場合について説明する。
図10は、本実施形態に係る印刷物10のコピー時の照明光源21とカメラ23との位置関係を説明するための図である。
図11は、本実施形態に係る印刷物10のコピー品40を説明するための図である。
図10(A)及び図10(B)は、コピー機等の複製機の照明光源21とカメラ23と印刷物10との位置関係を示す。印刷物10の情報記録体30は、図10(A)又は図10(B)に示す照明光源21から光が照射された状態で、カメラ23によってその画像が取得される。
図10(A)は、照明光源21とカメラ23とが情報記録体30に対して垂直方向に位置して、カメラ23が画像を取得する場合である。また、図10(B)は、照明光源21が情報記録体30に対してやや斜め方向から照射し、カメラ23が情報記録体30に対して垂直方向から撮影して画像を取得する場合である。いずれの場合においても、カメラ23には、照明光源21と情報記録体30との位置関係によって、情報記録体30の光輝層31と透明層32との両方の画像が捉えられる。
このようにして、カメラ23が得た画像をもとに、複製機では、印刷物10のコピー品40が作製される。
(1)情報記録体30は、画像C1と画像C2との合成画像を有する。そして、画像C1及び画像C2は、画像C2を周波数変換した空間周波数領域F2に表された特徴点が有する規則性を、画像C1を周波数変換した空間周波数領域F1に表された特徴点によって阻害する関係にあるものである。よって、画像C1と、画像C2との両方を認識可能な場合には、画像C1と、画像C2との合成画像を周波数変換した空間周波数領域Fに表された特徴点から、画像C2を推定できないようにできる。
(2)情報記録体30上の画像C1を周波数変換した空間周波数領域F1に表された特徴点により表される反復形状T1と、画像C2を周波数変換した空間周波数領域F2に表された特徴点から作成される反復形状T2とが相似形状である。よって、画像C1と、画像C2との両方を認識可能な場合には、画像C1と、画像C2との合成画像を周波数変換した空間周波数領域Fに表された特徴点から、画像C2を推定できないようにできる。
(1)本実施形態では、情報記録体30の光輝層31及び透明層32には、前景部及び背景部からなるパターン画像が印刷されているものとして説明した。しかし、これに限定されない。例えば、図12に示すように、光輝層31の画像Cxと、透明層32の画像Cyとが、前景部のみからなるパターン画像であってもよい。その場合には、画像Cx及び画像Cyの印刷領域Cxa及びCyaを網点面積率100%で印刷し、印刷領域Cxa及びCyaと、印刷しない非印刷領域Cxb及びCybとによって、2値でパターン画像を表したものになる。
(3)本実施形態では、情報記録体30の光輝層31のパターン画像を周波数変換した空間周波数領域F1における特徴点及び透明層32のパターン画像を周波数変換した空間周波数領域F2における特徴点が、円周形状、格子形状に現れる画像である例を説明したが、これに限定されない。例えば、線形状に現れる画像であってもよい。
(5)本実施形態では、情報記録体30を有する印刷物10を、チケットを例に説明したが、これに限定されない。例えば、ゲームで使用するカード類や、セキュリティ保護のラベル等であってもよい。
(6)本実施形態では、読取装置5を、パーソナルコンピュータを例に説明したが、これに限定されない。カメラを備えたスマートフォン等の携帯端末であってもよい。その場合には、カメラが読み取った画像に対して処理を行えばよい。
10 印刷物
21 照明光源
23 カメラ
30 情報記録体
31 光輝層
32 透明層
40 コピー品
43 インキ層
45 印刷体
50 制御部
51 画像受付部
52 周波数変換部
53 解析部
54 コード特定部
60 記憶部
62 コードテーブル
65 読取部
C1,C2,Cx,Cy パターン画像
C1a,C2a 前景部
C1b,C2b 背景部
D0,D1,D2,D0−2,D1−2,D2−2 特徴点
F,F1,F2 空間周波数領域
G0,G1,G2 特徴点
T0,T1,T2 反復形状
T10,T11,T12,T10−2,T11−2,T12−2 円周形状
T20,T21,T22 格子形状
Claims (10)
- 第1画像と、前記第1画像上に形成される第2画像とを含む合成画像を具備した情報記録体であって、
前記第1画像と、前記第2画像とは、それぞれ観察角度によって反射光量の異なるインクにより印刷され、
前記合成画像は、観察角度によって一方の画像を認識可能であり、
前記第2画像は、空間周波数領域における特徴点に規則性を有する画像であり、
前記第1画像は、空間周波数領域における特徴点が前記規則性を阻害する位置に配置される画像であること、
を特徴とする情報記録体。 - 請求項1に記載の情報記録体において、
前記第1画像の空間周波数領域における特徴点により表される第1形状と、前記第2画像の空間周波数領域における特徴点により表される第2形状とが、同一形状又は相似形状であること、
を特徴とする情報記録体。 - 請求項2に記載の情報記録体において、
前記第1形状及び前記第2形状は、反復形状であること、
を特徴とする情報記録体。 - 請求項1から請求項3までのいずれかに記載の情報記録体において、
前記第1画像と、前記第2画像とは、空間周波数領域における特徴点が特定位置上に現れる画像であること、
を特徴とする情報記録体。 - 請求項4に記載の情報記録体において、
前記第2画像の空間周波数領域における特徴点は、前記第1画像の空間周波数領域における特徴点及び特徴点の近接点同士を結ぶ線上の点の少なくとも一方に有すること、
を特徴とする情報記録体。 - 請求項1から請求項5までのいずれかに記載の情報記録体において、
前記第2画像の空間周波数領域における特徴点は、コードに対応するものであること、
を特徴とする情報記録体。 - 請求項1から請求項6までのいずれかに記載の情報記録体において、
前記第1画像は、明度の低い色要素で形成され、
前記第2画像は、前記第1画像の観察側に配置され、前記第1画像より明度の高い色要素で形成されたものであること、
を特徴とする情報記録体。 - 請求項7に記載の情報記録体において、
前記第1画像は、光輝材料で形成され、
前記第2画像は、透明素材で形成されること、
を特徴とする情報記録体。 - 請求項1から請求項8までのいずれかに記載の情報記録体が有する画像を読み取る読取部と、
前記読取部により読み取られた画像を各周波数成分に分解して空間周波数領域に変換する周波数変換部と、
前記周波数変換部により変換された前記空間周波数領域における特徴点を取得する特徴点取得部と、
を備える読取装置。 - コンピュータを、請求項9に記載の読取装置として機能させるためのプログラム。
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