JP2017167832A - 識別システム、識別方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の識別システムは、照射される光の特性である光特性の変化により観察される光のパターンが変化する偽造防止媒体により、偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を行う識別システムであって、照射される光の光特性の各々が異なった状態で偽造防止媒体が撮像された複数の撮像画像データと、光特性に対応した正解画像データとの類似度それぞれを求める類似度算出部と、光特性毎に求めた類似度が、光特性それぞれに対応して設定された閾値を超えるか否かにより、偽造防止媒体が正しいか否かの真贋判定を行う真贋判定部とを備える。
【選択図】図1
Description
しかし、近年、これらは偽造防止媒体そのものも偽造や複製された不正な有価証券類及び商品が製造されており、偽造防止媒体の有無のみで正品か不正品(偽造品・複製品)かを判断することは困難である。
しかし、偽造防止媒体そのものが真であるか贋であるかについては、真の偽造防止媒体との比較あるいは専門家の目視検査によれば容易に判別がつくが、一般のユーザは目視で簡単に偽造防止媒体の真贋判定を行うことは難しい。
この偽造された偽造防止媒体の場合、真贋判定装置は、所定の観察角度で偽造防止媒体を撮像するため、偽造された偽造防止媒体の光のパターンの撮像画像データを、真の偽造防止媒体の光のパターンの撮像画像データと認識する可能性がある。その場合、真贋判定装置は、有価証券類や商品などの偽造・複製を、偽造防止媒体により不正品として判定することができない。
以下、本発明の第1の実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、第1の実施形態による識別システム(真贋判定装置)の構成例を示すブロック図である。図1において、真贋判定装置1は、撮像部101、撮像制御部102、露光制御部103、照明部104、光特性制御部105、観察角度推定部106、利用可能画像選択部107、正解画像生成部108、類似度算出部109、真贋判定部110、表示部111及び画像データ記憶部112の各々を備えている。この第1の実施形態の識別システムは、撮像部101と照明部104とが一体化されており、再帰反射をする偽造防止媒体の真贋判定の処理に対応した構成となっている。
撮像制御部102は、入射された光に対して偽造防止媒体から出射される光のパターン(光の色(波長)あるいは文字や絵などの画像)を撮像した画像である撮像画像データを撮像部101が撮像する際、焦点深度、撮像素子の感度(ISO(International Organization for Standardization)感度)などの撮像部101の撮像条件を制御する。また、撮像制御部102は、真贋判定に用いる撮像画像データを撮像する際、予め設定された撮像回数(後述する照射輝度値の種類数に対応)の撮像タイミングの制御信号を、撮像部101、露光制御部103及び光特性制御部105に対して出力する。
照明部104は、通常の撮像対象に光を連続して照射する照明だけではなく、撮像対象に対して短時間に光を照射するフラッシュあるいはストロボ(登録商標)などと呼ばれる発光装置であってもよい。この照明部104は、後述する光特性制御部105からの発光指示に対応し、撮像する対象物に対して所定の強度の光を照射する。本実施形態においては、照明部104をフラッシュ光源として説明する。
また、光特性制御部105は、撮像する際、制御信号が入力される毎に異なる光特性(光の特性)の照射光を放射する制御信号を照明部104に対して出力する。本実施形態においては、照射光の特性を、照射光の放射輝度として説明する。光特性制御部105は、制御信号が入力される毎に、それぞれ異なった放射輝度の照射光を放射するように照明部104を制御する。ここで、異なった放射輝度のレベルは、後述するシミュレーションにより正解画像を生成する際、パラメータとして用いた場合、放射輝度に対応して生成される正解画像それぞれが同一として判定されない程度に、隣接する放射輝度の輝度値を離間させる必要が有る。これにより、予め設定した複数の放射輝度それぞれの正解画像データと、対応する放射輝度で撮像した撮像画像データとの真贋判定の結果が信頼性の高いものとなる。
偽造防止媒体400は、回折構造によって各種回折光を放つホログラムのようなものであっても良い。この場合、ホログラムは反射型、透過型、位相型、体積型など各種ホログラムを用いることができる。
以下では、特に凹凸構造を有するレリーフ型構造体の例を中心に詳述する。
図4及び図5に示されるようなレリーフ構造形成層302に形成されている第1の凹凸構造部310や第2の凹凸構造部320などの凹凸構造の形成方法としては、金属性のスタンパなどを用いて、放射線硬化成形や押し出し成形、熱プレス成形など種々の方法を用いることができる。
一般に表示体に用いられる通常の回折格子の多くは、空間周波数を500〜1600本/mmとしており、回折格子の空間周波数または向きなどによって、一定の方向から観察するユーザに対して、異なる色を表示することが可能である。
但し、各光散乱構造331は完全に平行である必要はなく、上記指向性散乱構造330の領域が十分な異方性をもった散乱能を有している限り、一部の光散乱構造331の長手方向と他の一部の光散乱構造331の長手方向とが交差していても良い。
上記構造を取ることにより、配向方向332に垂直な斜め方向から光を照射して、指向性散乱構造330からなる領域を正面から観察すると、高い光散乱能に起因して、比較的明るく見えることとなる。
従って、このような光散乱構造331を含むセグメントまたはセルにおいて、各セグメントまたはセル毎に配向方向332を任意に設けることにより、比較的明るい部分と比較的暗い部分の組合せによるパターンが形成され、観察する位置あるいは光を照射する位置を変化させて観察することにより、明暗の逆転などが観察される。
上記第1の凹凸構造部301は、上記レリーフ型回折格子構造や指向性散乱構造などの構造を単独あるいは複合的に設けることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
また、第2の凹凸構造部320に採用可能な構造の一例を図6に斜視図として示している。
ここでは、複数の凸部321のみにより第2の凹凸構造部320が形成されているが、これは一例にすぎず、本実施形態では、複数の凹部を用いて第2の凹凸構造部320を形成することができる。
本実施形態における第2の凹凸構造部320に設けられた単一の凹部または凸部の表面積は、単一の凹部または凸部をレリーフ構造形成層302表面へ配列するのに要する占有面積の1.5倍以上であることが好ましい。
単一の凹部または凸部の表面積が占有面積の1.5倍以上とすることにより、良好な低反射性、低散乱性を得ることができる。すなわち、第1の凹凸構造部と明らかに異なる色調となり、撮像部101によって撮像した際に認識しやすくなるためである。一方で、単一の凹部または凸部の表面積が占有面積の1.5倍より小さい場合には、反射率が高くなるため好ましくない。
ここで、順テーパ形状とは、凹部または凸部の基材表面に対して平行な断面積が、凹部または凸部の基端から先端に行くに従い減少するように形成されている場合をいう。具体的には、円錐状、角錐状、楕円錐状、円柱状もしくは円筒状、角柱状もしくは角筒状、截頭円錐状、截頭角錐状、截頭楕円錐状、円柱もしくは円筒に円錐を接合した形状、角柱もしくは角筒に角錐を接合した形状、半球、半楕円体、弾丸型、及び、おわん型をした形状などを挙げることができる。
図6に示す様に、第2の凹凸構造部320において、隣接する凹部または凸部の中心間距離が一定である時、図7に示すように、第2の凹凸構造部320に光を照射すると、第2の凹凸構造部320は、入射光501の進行方向に対して、特定の方向に回折光を射出する。
d(sinα±sinβ)=nλ … (1)
式(1)において、dは凹部または凸部の中心間距離を表し、λは入射光及び回折光の波長を表している。また、αは入射光の入射角を、βは回折光の射出角を表しており、nは次数であり、最も代表的な回折光は、1次回折光であることから、n=1と考えることができる。
d(sinα−sinβ)=λ … (2)
従って、凹部または凸部の中心間距離dと、入射角すなわち0次回折光の入射角αを一定とした時、式(2)から明らかなように、1次回折光503の射出角βは、波長λに応じて変化する。従って、照明光が白色光である場合、凹凸構造部の観察角度を変化させると、撮像部101が撮像する色が変化する。
例えば、入射角α=60°、d=340nmとした場合に、λ=600nmに対する射出角|β|はおよそ64°となる。
また、偽造防止媒体400は、例えば、微小球体または球状構造による再起反射特性を活用するような構成、微小領域の表面構造に勾配を形成し反射特性を持たせることで、特定方向にのみ入射光を反射/透過させる角度制御ミラーのような構成、または、凹版印刷によって設けられる凹凸形状を持った印刷物のような構成を有していても良い。
また、偽造防止媒体400は、例えば、雲母に金属酸化物が被覆されたパール顔料が印刷などによって設けられた構成を有していても良い。
すなわち、利用可能画像選択部107は、後述する観察角度推定部106により求められた撮像角度が、予め設定されている所定の設定撮像角度(例えば、所定の誤差を含んだ撮像角度範囲)のいずれかに含まれているか否かの判定を行う。また、利用可能画像選択部107は、予め設定されている所定の設定撮像座標値(例えば、所定の誤差を含んだ撮像座標値範囲)のいずれかに含まれているか否かの判定を行う。
また、異なる偽造防止媒体400を撮像した場合、画像データ記憶部112において、偽造防止媒体400の種類毎に、撮像画像データテーブル及び真贋判定用撮像画像データテーブルの各々が生成される。そして、観察角度推定部106は、撮像画像テーブル毎に種類を識別する種類識別情報を付与する。利用可能画像選択部107は、上記種類識別情報に対応して真贋判定用撮像画像データテーブルを生成する。
このため、所定の画素間におけるRGBの色味で評価、すなわち撮像画像データの所定の画素間におけるR/G(Rの階調度及びGの階調度との比)と、撮像画像データの所定の画素間に対応する正解画像データの画素間におけるR/Gとの平均二乗誤差を算出して、照明光の強度の差を吸収させて、高い精度の類似度を示す数値を算出するように構成しても良い。所定の画素間とは、2点の画素A及び画素Bを組としておき、画素AのRの階調度を画素BのGの階調度で除算した比として、R/Gを求める。また、R/Gのみでなく、B/G(Bの階調度及びGの階調度との比)を組合わせて用いても良い。ここで、所定の画素間とは、予めR/GやB/Gが大きくなる画素の組合せを設定させておく。
真贋判定の撮像が動画モードで行われる場合、真贋判定部110は、動画で偽造防止媒体を撮像したフレーム画像から、正解画像データの撮像視点に対応したフレーム画像を撮像画像データとして用いる構成としても良い。
画像データ記憶部112には、すでに説明した撮像画像データ、正解画像データ、撮像画像データテーブル及び真贋判定用撮像画像データテーブルの各々が書き込まれて記憶されている。
撮像制御部102は、輝度ヒストグラムの階調度の分布に基づき、照明の調整が必要か否かの判定を行う。撮像制御部102は、黒つぶれが発生することが推定され、輝度ヒストグラムの分布を高階調度側にシフトさせる照明の調整が必要な場合、露光制御部103に対して照明部104の撮像時における偽造防止媒体400の照明を所定の強度で行わせる(例えば所定の放射輝度値(光の強度)のフラッシュ光を撮像方向に照射させる)。また、撮像制御部102は、真贋判定装置1が露光制御部103及び照明部104を有していない場合、必要な放射輝度値の照射光の放射を偽造防止媒体400に対して行うことを示す制御信号を、光特性制御部105に対して出力する。
上述の処理において、輝度ヒストグラムの分布状態と、分布状態に対応する露光条件や照明の強度などの制御条件とを記載した露光制御テーブルを作成し、画像データ記憶部112に対して予め書き込んでおく構成としても良い。この場合、撮像制御部102は、撮像する撮像画像データの輝度ヒストグラムのパターンに類似する輝度ヒストグラムを画像データ記憶部112における露光制御テーブルから検索し、撮像する撮像画像データの露光条件や照明の強度などの制御条件の情報を読み出し、露光条件を露光制御部103へ出力し、照明の強度の制御条件を光特性制御部105に対して出力し、撮像時における露光及び照射光の放射輝度値を制御する。
また、光特性制御部105は、撮像制御部102から供給される照射光の放射輝度値に対応して照明部104を駆動する。正解画像生成部108は、光特性制御部105が放射した放射輝度値に対応して、正解画像データを生成する。
ステップS1:
撮像制御部102は、撮像部101における真贋判定対象の現在の撮像条件を検出、例えば露光条件などを検出する。
撮像制御部102は、露光条件などの撮像条件の全てが、正解画像データと比較することが可能な品質の撮像画像データが撮像できる条件であるか否かの判定を行う。
このとき、撮像制御部102は、正解画像データと比較することが可能な品質の撮像画像データが撮像できる撮像条件である場合、処理をステップS3へ進める。一方、撮像制御部102は、正解画像データと比較することが可能な品質の撮像画像データが撮像できる撮像条件でない場合、処理をステップS4へ進める。
撮像制御部102は、観察角度推定部106に対して、3次元座標系における撮像画像データにおける偽造防止媒体400の座標値、撮像部101の撮像座標値及び撮像角度を抽出させる。ここで、観察角度推定部106は、撮像部101の撮像範囲内におけるクレジットカード300(真贋判定対象)の3次元形状を得る。そして、観察角度推定部106は、得られたクレジットカード300の3次元形状と、予め記憶されているクレジットカード300の3次元形状とを比較し、撮像部101の撮像範囲内における偽造防止媒体400の領域を抽出する。観察角度推定部106は、偽造防止媒体400の座標値、撮像部101の撮像座標値及び撮像方向から、撮像部101の偽造防止媒体400に対する撮像角度を求める。そして、観察角度推定部106は、求めた撮像座標値及び撮像角度の各々を、撮像制御部102に対して出力する。
撮像制御部102は、撮像条件において満たされていない条件を表示部111の表示画面に表示し、ユーザに対して撮像条件における満たされていない条件の調整を示唆する。
撮像制御部102は、撮像部101の撮像視点が偽造防止媒体400を撮像するに適した予め設定された撮像座標値範囲及び撮像角度範囲の各々に、撮像座標値、撮像角度それぞれが入っているか否か、すなわち予め設定された撮像視点に対して撮像部101の撮像視点正しいか否かの判定を行う。
このとき、撮像制御部102は、撮像部101の撮像視点が正しい場合、すなわち撮像部101の撮像座標値が撮像座標値範囲に含まれ、かつ撮像角度が撮像角度範囲に含まれている場合処理をステップS6へ進める。一方、撮像制御部102は、撮像部101の撮像視点が正しい場合、すなわち、撮像部101の撮像座標値が撮像座標値範囲に含まれていない場合、あるいは撮像角度が撮像角度範囲に含まれていない場合、または撮像座標値及び撮像角度の各々が撮像座標値範囲、撮像角度範囲それぞれに含まれていない場合、処理をステップS6へ進める。
撮像制御部102は、撮像部101の撮像視点が偽造防止媒体に対して、予め設定された範囲内に含まれるように、撮像部101の撮像する撮像視点を調整することを表示部111の表示画面に表示し、ユーザに対して撮像視点の変更を示唆する。
撮像制御部102は、第1撮像タイミングを示す制御信号を、撮像部101、露光制御部103及び光特性制御部105の各々に対して出力する。
これにより、露光制御部103は、撮像部101における露光を制御する。また、光特性制御部105は、第1撮像タイミングに対応した第1放射輝度値の照射光を、照明部104に対して放射する制御信号を出力する。照明部104は、光特性制御部105から供給された第1放射輝度値の照射光を照射する。
そして、撮像部101は、撮像対象に対する撮像処理を行い、偽造防止媒体の画像を含む第1撮像画像データを生成し、撮像制御部102に対して第1撮像画像データを出力する。
観察角度推定部106は、画像データ記憶部112における撮像画像テーブルに対し、撮像座標値及び撮像角度の各々を書き込んで記憶させる。
第1のタイミングを出力してから所定の時間経過後に、撮像制御部102は、第2撮像タイミングを示す制御信号を、撮像部101、露光制御部103及び光特性制御部105の各々に対して出力する。
これにより、露光制御部103は、撮像部101における露光を制御する。また、光特性制御部105は、第2撮像タイミングに対応した第2放射輝度値の照射光を、照明部104に対して放射する制御信号を出力する。照明部104は、光特性制御部105から供給された第2放射輝度値の照射光を照射する。
そして、撮像部101は、撮像対象に対する撮像処理を行い、偽造防止媒体の画像を含む第2撮像画像データを生成し、撮像制御部102に対して第2撮像画像データを出力する。
観察角度推定部106は、画像データ記憶部112における撮像画像テーブルに対し、撮像座標値及び撮像角度の各々を書き込んで記憶させる。
ステップS21:
利用可能画像選択部107は、処理すべき撮像画像データ(第1撮像画像データ及び第2撮像画像データ)が、画像データ記憶部112の撮像画像データテーブルに存在するか否かの判定を行う。
このとき、利用可能画像選択部107は、処理すべき撮像画像データが撮像画像データテーブルに存在する場合、処理をステップS22へ進める。一方、利用可能画像選択部107は、処理すべき撮像画像データが撮像画像データテーブルに存在しない場合、すなわち、第1撮像画像データ及び第2撮像画像データのいずれか、あるいは第1撮像画像データ及び第2撮像画像データの双方が存在しない場合、ステップS21の処理を繰り返して行う。ここで、利用可能画像選択部107は、第1撮像画像テーブル及び第2撮像画像テーブルの双方が揃ったか否かを判定している。
利用可能画像選択部107は、第1撮像画像データ及び第2撮像画像データの各々の撮像画像データアドレスを、画像データ記憶部112における撮像画像データテーブルから読み出す。
そして、利用可能画像選択部107は、読み出した撮像画像データアドレスにより、第1撮像画像データ及び第2撮像画像データの各々を、画像データ記憶部112から順次読み込んで、正解画像データとの比較が可能か否かの判定に用いる。
利用可能画像選択部107は、読み出した撮像画像データの各々が正解画像データとの比較が可能か否かの判定を行う。
ここで、利用可能画像選択部107は、例えば、偽造防止媒体400の形状の全てが第1撮像画像データ及び第2撮像画像データの各々に撮像されているか否か、あるいはピントが合っているか否か、輝度ヒストグラムの分布が適切であるか否かなどを判定する。このとき、利用可能画像選択部107は、第1撮像画像データ及び第2撮像画像データの各々が、対応した正解画像データそれぞれと比較することが可能な場合、処理をステップS24へ進め、一方、撮像画像データが正解画像データと比較することが可能でない場合、処理をステップS25へ進める。
利用可能画像選択部107は、比較が可能であると判定された場合、撮像画像データに判定画像データ識別情報を付与する。そして、利用可能画像選択部107は、画像データ記憶部112の真贋判定用撮像画像データテーブルに対して、付与した判定画像データ識別情報とともに、この撮像画像データの撮像画像データ識別情報とを書き込んで記憶させる。
利用可能画像選択部107は、比較が可能でないと判定された場合、処理をステップS21へ戻し、撮像画像データの取得処理を再度行う。
このとき、利用可能画像選択部107は、撮像している撮像視点を変更し、偽造防止媒体400を撮像することを示唆する通知を、表示部111の表示画面に対して表示する構成としても良い。この通知は、焦点距離、ピント及び輝度ヒストグラムの分布などの撮像条件が適切な撮像画像データを得るため通知である。ユーザに対してこの通知を表示することにより、真贋判定の処理を進めるため、撮像部101の撮像条件を変更して、再度、偽造防止媒体400の撮像を行う必要があることを認識させることができる。このとき、利用可能画像選択部107は、画像データ記憶部112における撮像画像データテーブルの第1撮像画像データ及び第2撮像画像データ、及び関連するデータを削除する。
観察角度推定部106は、画像データ記憶部112の真贋判定用撮像画像データテーブルから、第1撮像画像データ及び第2撮像画像データの各々の撮像画像データ識別情報を読み出す。そして、観察角度推定部106は、この撮像画像データ識別情報に対応した第1撮像画像データの撮像座標値、撮像角度及び放射輝度値の各々と、第2撮像画像データの撮像座標値、撮像角度及び放射輝度値の各々とをそれぞれ読み出す。
正解画像生成部108は、第1撮像画像データと第2撮像画像データの各々の撮像座標値、撮像角度及び放射輝度値に基づき、第1撮像画像データに対する第1正解画像データと、第2撮像画像データに対する第2正解画像データを、すでに述べた正解画像生成関数を用いた所定のシミュレーションなどにより算出することにより生成する。正解画像生成部108は、生成した第1正解画像データ及び第2撮像画像データの各々を画像データ記憶部112に対して書き込み、かつ書き込んだアドレスを正解画像データアドレスとして真贋判定用撮像画像データテーブルに対して書き込んで記憶させる。
類似度算出部109は、画像データ記憶部112の真贋判定用撮像画像データテーブルから、類似度の算出処理を行うため、第1撮像画像データ及び第2撮像画像データの各々の撮像画像データ識別情報を読み出す。そして、類似度算出部109は、画像データ記憶部112の撮像画像データテーブルから、読み出した撮像画像データ識別情報に対応した第1撮像画像データ及び第2撮像画像データの各々の撮像画像データアドレスを読み出す。類似度算出部109は、読み出した撮像画像データアドレスに対応した第1撮像画像データ及び第2撮像画像データの各々を、画像データ記憶部112から読み出す。
そして、類似度算出部109は、第1正解画像データに対する第1撮像画像データの第1類似度をテンプレートマッチングにより算出する。また、類似度算出部109は、第2正解画像データに対する第1撮像画像データの第2類似度も、第1類似度と同様に、テンプレートマッチングにより算出する。
類似度算出部109は、算出した第1類似度及び第2類似度の各々を、撮像画像データ識別情報に対応させて、画像データ記憶部112の真贋判定用撮像画像データテーブルに対して書き込んで記憶させる。
真贋判定部110は、画像データ記憶部112の真贋判定用撮像画像データテーブルから、真贋判定を行うため、第1撮像画像データに対応する第1類似度を読み出し、読み出した第1類似度が予め設定された類似閾値(第1類似閾値)未満か否かの判定を行う。この類似閾値は、すでに説明したように、第1放射輝度値(すなわち、第1類度値)及び第2放射輝度値(第2類似度)の各々に独立に設けられている。
ここで、真贋判定部110は、第1撮像画像データの第1類似度が類似閾値(第1類似閾値)未満の場合、処理をステップS30へ進め、一方、第1類似度が類似閾値(第1類似閾値)以上の場合、処理をステップS32へ進める。
真贋判定部110は、画像データ記憶部112の真贋判定用撮像画像データテーブルから、真贋判定を行うため、第2撮像画像データに対応する第2類似度を読み出し、読み出した第2類似度が予め設定された類似閾値(第2類似閾値)未満か否かの判定を行う。
ここで、真贋判定部110は、第2撮像画像データの第2類似度が類似閾値(第2類似閾値)未満の場合、処理をステップS31へ進め、一方、第2類似度が類似閾値(第2類似閾値)以上の場合、処理をステップS32へ進める。
真贋判定部110は、表示部111を介して、表示画面に対して、真贋判定対象が正品であることを示す画像表示を行う。そして、真贋判定装置1は、真贋判定対象に対する真贋判定処理を終了する。
真贋判定部110は、表示部111を介して、表示画面に対して、真贋判定対象が不正品であることを示す画像表示を行う。そして、真贋判定装置1は、真贋判定対象に対する真贋判定処理を終了する。
上述した処理において、黒の下地に重畳された回折格子で形成された偽造防止媒体において、第1放射輝度値が所定の光強度であり、第2放射輝度値が照射光を照射しない場合の判定を以下に示す。第1放射輝度値に対応する第1正解画像データは、第1放射輝度値及び撮像視点によりシミュレーションから生成される。一方、第2放射輝度値が輝度値0場合、照明部104が照射光を照射しないため、真の偽造防止媒体400の第2撮像画像データには光のパターン(回折光)が観察されない。したがって、第2撮像画像データに対応する第2正解画像データは、光のパターンが観察されないため、黒い画像となる。
一方、光のパターンが観察されない黒い状態を模倣して、黒インクで印刷して偽造した偽造防止媒体については、第1放射輝度値で所定の光のパターンが観察されないため、第1類似度が類似閾値以上となるため、偽と判定される。
クレジットカード300の表面300Aにおいて、偽造防止媒体400を添付する際、ランバーシアン(均等拡散面)の特性を有するパターンを下地に形成し、このパターン上に透明ホログラム(回折格子)を重ねて形成した構成として偽造防止媒体400を作成する。上記構成において、所定の撮像視点において偽造防止媒体400を撮像する際、照明部104から偽造防止媒体400に対して照射光を所定の輝度値である第1放射輝度値で照射した場合、下地のランバーシアンのパターンより輝度値の高い光のパターン(回折光)が撮像された第1撮像画像データが得られる。一方、照明部104から偽造防止媒体400に対して照明光を輝度値を0(照射光を照射しない)とした第2放射輝度値の場合、偽造防止媒体400から回折光が放射されず、下地のランバーシアンのパターンが第2撮像画像データとして得られる。
クレジットカード300の表面300Aにおいて、偽造防止媒体400を添付する際、薄緑色の下地の膜を形成した後、アルミン酸ストロンチウム(蓄光物質)のパターンを重ねて(重畳して)形成した構成として偽造防止媒体400を作成する。本適用例3においては、蓄光物質に対して燐光・蓄光に対して照射光を照射した後、蓄光物質が残光を放射する性質を利用している。
上記構成において、所定の撮像視点において偽造防止媒体400を撮像する際、照明部104から偽造防止媒体400に対して照射光を所定の輝度値である第1放射輝度値で照射した場合、鮮やかな緑色の光のパターンが撮像された第1撮像画像データが得られる。一方、第1放射輝度値により撮像した所定の時間経過後に、照明部104から偽造防止媒体400に対して照明光を輝度値を0(照射光を照射しない)とした第2放射輝度値の場合、偽造防止媒体400から蓄光物質のパターンに蓄光された緑色の放射光による光のパターンが第2撮像画像データとして得られる。
クレジットカード300の表面300Aにおいて、偽造防止媒体400を添付する際、ランバーシアンの特性を有するパターンを下地に形成し、このパターン上に入射光を光源の方向にまっすぐ戻す再帰性反射材のパターンを重ねて形成した構成として偽造防止媒体400を作成する。上記構成において、所定の撮像視点において偽造防止媒体400を撮像する際、照明部104から偽造防止媒体400に対して照射光を所定の輝度値である第1放射輝度値で照射した場合、下地のランバーシアンによる光のパターン及び再規制反射材の光のパターンの双方が第1撮像画像データとして得られる。一方、第2放射輝度値(照射光を照射しないの輝度値が0)で撮像した場合、下地のランバーシアンのパターンのみが観察された第2撮像画像データが得られる。
以下、本発明の第2の実施形態について、図面を参照して説明する。
第2の実施形態は、第1の実施形態の図1の構成と同様の構成である。以下、第1の実施形態と異なる動作について説明する。第2の実施形態においては撮像画像データを撮像する際、複数変化させる照射光の光特性を放射輝度値ではなく、照射光の光特性として波長スペクトル(波長を関数とした光の強度分布)を変化させる。
光特性制御部105は、撮像タイミングを示す制御信号が供給されて撮像する際、制御信号が入力される毎に異なる光特性の照射光を放射する制御信号を照明部104に対して出力する。本実施形態においては、照射光の特性を、照射光の波長スペクトルとして説明する。
照明部104は、光特性制御部105から供給される光特性を変更する制御信号により、出射する照明光の波長スペクトルを調整する。
また、本実施形態においては、画像データ記憶部112の撮像画像テーブルにおける放射輝度値は放射光の波長スペクトル(以下、放射波長スペクトル)に変更される。
撮像制御部102は、第1撮像タイミングを示す制御信号を、撮像部101、露光制御部103及び光特性制御部105の各々に対して出力する。
これにより、露光制御部103は、撮像部101における露光を制御する。また、光特性制御部105は、第1撮像タイミングに対応した第1放射波長スペクトルの照射光を、照明部104に対して放射する制御信号を出力する。照明部104は、光特性制御部105から供給された第1放射波長スペクトルに対応する波長スペクトルの照射光を照射する。
そして、撮像部101は、撮像対象に対する撮像処理を行い、偽造防止媒体の画像を含む第1撮像画像データを生成し、撮像制御部102に対して第1撮像画像データを出力する。
観察角度推定部106は、画像データ記憶部112における撮像画像テーブルに対し、撮像座標値及び撮像角度の各々を書き込んで記憶させる。
第1のタイミングを出力してから所定の時間経過後に、撮像制御部102は、第2撮像タイミングを示す制御信号を、撮像部101、露光制御部103及び光特性制御部105の各々に対して出力する。
これにより、露光制御部103は、撮像部101における露光を制御する。また、光特性制御部105は、第2撮像タイミングに対応した第2放射波長スペクトルの照射光を、照明部104に対して放射する制御信号を出力する。照明部104は、光特性制御部105から供給された第2放射波長スペクトルに対応する波長スペクトルの照射光を照射する。
そして、撮像部101は、撮像対象に対する撮像処理を行い、偽造防止媒体の画像を含む第2撮像画像データを生成し、撮像制御部102に対して第2撮像画像データを出力する。
観察角度推定部106は、画像データ記憶部112における撮像画像テーブルに対し、撮像座標値及び撮像角度の各々を書き込んで記憶させる。
クレジットカード300の表面300Aにおいて、偽造防止媒体400を添付する際、ランバーシアンの特性を有するパターンを下地に形成し、このパターン上に蛍光材料として蛍光顔料YS−A(根本特殊化学社製の蛍光顔料、以下蛍光材料C)を重ねて塗布して形成した構成として偽造防止媒体400を作成する。
上記構成において、所定の撮像視点において偽造防止媒体400を撮像する際、照明部104から偽造防止媒体400に対し、波長365nm(紫外線)の単色光である第1放射波長スペクトルの照射光を照射した場合、蛍光材料Cのパターンは可視光の赤色の光を放射するため、赤色の光のパターンと照射光の波長スペクトルが撮像された第1撮像画像データが得られる。一方、照明部104から偽造防止媒体400に対し、波長550nm(可視光線)の単色光である第2放射波長スペクトルの照明光を照射した場合、蛍光材料Cのパターンは光を放射しないため、照射光の光のみによるランバーシアンのパターンが撮像された第2撮像画像データが得られる。
蛍光材料Cに限定されず、上述した特性を有する蛍光材料であれば用いることは可能である。
図13(a)は、蛍光材料Cのパターンに対し、光源(照明部104)から第1放射波長スペクトルである紫外線の照射光を照射した場合を示している。この場合、照射光により可視光の赤いパターンが蛍光材料から放射される。そのため、図13(b)のグラフに示すように、第1放射波長スペクトルに対応した第1撮像画像データにおける観察光(光のパターン)としては、第1放射波長スペクトルの照射光がランバーシアンのパターンで反射した光のパターンと、第1放射波長スペクトルにより蛍光材料Cの放射する可視光の赤い光のパターンとの2つの波長スペクトルによる光のパターンが確認される。図13(b)において、縦軸が強度を示し、横軸が照射される光の波長スペクトルを示している。
クレジットカード300の表面300Aにおいて、特殊な分光反射特性を有する反射材料(後述する反射材料D)、例えば、ランタノイド系希土類である酸化ホルミウム(Ho2O3)を用いて偽造防止媒体400のパターンを形成する。上記反射材料Dは、波長450nm、540nm及び650nmの各々の光に対して特徴的な吸収を有する特徴がある。
ここで、全可視波長帯域で一様な放射輝度値を有する光源(太陽光やハロゲンランプなど)を照射すると、上記反射材料は薄い黄色で観察される。一方、三波長蛍光灯(後述する図15に示す波長450nm、540nm及び610nmに輝度値のピークを有する光源)を照射すると、上記反射材料Dがピンク色として観察される。
図15は、三波長蛍光灯における波長とスペクトル強度(輝度値)との関係を示す図である。図15において、縦軸はスペクトル強度(輝度値)を示し、横軸は波長を示している。本実施形態においては、例えば、図15に示す波長450nm、540nm及び610nmに輝度値のピークを有する三波長蛍光灯を、上述したスペクトルの光の光源として用いる。
以下、本発明の第3の実施形態について、図面を参照して説明する。
第3の実施形態は、第2の実施形態と同様に、第1の実施形態の図1の構成と同様の構成である。以下、第1の実施形態と異なる動作について説明する。第3の実施形態においては撮像画像データを撮像する際、複数変化させる照射光の光特性を放射輝度値ではなく、照射光の特性として偏光状態を変化させる。例えば、直線偏光において、第1放射偏光が垂直偏光、第2放射偏光が水平偏光、あるいは円(あるいは楕円)偏光において、第1放射偏光が左円(あるいは楕円)偏光、第2放射偏光が右円(あるいは楕円)偏光などを用いる。
撮像部101は、例えば液晶フィルタなどの偏光フィルタが装着され、CCDなどに入射させる透過光の偏光状態を制限させる構成となっている。
この構成により、照射される照射光の偏光状態が、偽造防止媒体で反射されること変化する場合、この変化した偏光状態の反射光を透過する偏光フィルタを撮像部101に装着する。これにより、照明光の偏光状態により、反射後の偏光状態が異なるような反射材料を用いることにより、異なる偏光に合わせた正解画像データを複数生成することができ、偏光状態を変えて所定の撮像視点において撮像した撮像画像データと比較することにより、光特性に偏光を用いた真贋判定を行うことができる。
また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)を備えたWWW(World Wide Web)システムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM(Read Only Memory)、CD−ROM(Compact Disc - Read Only Memory)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM(Random Access Memory))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
2…撮像装置
3…照明装置
101…撮像部
102…撮像制御部
103…露光制御部
104…照明部
105…光特性制御部
106…観察角度推定部
107…利用可能画像選択部
108…正解画像生成部
109…類似度算出部
110…真贋判定部
111…表示部
112…画像データ記憶部
Claims (7)
- 照射される光の特性である光特性の変化により観察される光のパターンが変化する偽造防止媒体により、当該偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を行う識別システムであって、
照射される光の前記光特性の各々が異なった状態で前記偽造防止媒体が撮像された複数の撮像画像データと、前記光特性に対応した正解画像データとの類似度それぞれを求める類似度算出部と、
前記光特性毎に求めた前記類似度が、前記光特性それぞれに対応して設定された閾値を超えるか否かにより、前記偽造防止媒体が正しいか否かの真贋判定を行う真贋判定部と
を備えることを特徴とする識別システム。 - 撮像時に前記偽造防止媒体に真贋判定の基準となる光のパターンを発生させる光を照射する光源と、
前記光源が前記偽造防止媒体に照射する光の前記光特性を変化させる光特性制御部と、
前記光特性毎に前記偽造防止媒体の発生する光のパターンの撮像画像データを生成する撮像制御部と
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の識別システム。 - 前記真贋判定部が、
前記光特性毎の前記類似度の全てがそれぞれの放射輝度に対応する前記閾値を下回った場合に、前記偽造防止媒体が正しいと判定する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の識別システム。 - 前記偽造防止媒体が撮像された撮像画像データと比較する前記正解画像データを、予め定められた撮像視点及び前記光特性に対応して生成する正解画像生成部を
さらに備えることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の識別システム。 - 前記光特性が光の放射輝度、波長及び偏光の各々を含む
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の識別システム。 - 照射される光の特性である光特性の変化により観察される光のパターンが変化する偽造防止媒体により、当該偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を行う識別方法であって、
類似度算出部が、照射される光の前記光特性の各々が異なった状態で前記偽造防止媒体が撮像された複数の撮像画像データと、前記光特性に対応した正解画像データとの類似度それぞれを求める類似度算出過程と、
真贋判定部が、前記光特性毎に求めた前記類似度が、前記光特性それぞれに対応して設定された閾値を超えるか否かにより、前記偽造防止媒体が正しいか否かの真贋判定を行う真贋判定過程と
を含むことを特徴とする識別方法。 - 照射される光の特性である光特性の変化により観察される光のパターンが変化する偽造防止媒体により、当該偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を行う識別システムの動作をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記コンピュータを、
照射される光の前記光特性の各々が異なった状態で前記偽造防止媒体が撮像された複数の撮像画像データと、前記光特性に対応した正解画像データとの類似度それぞれを求める類似度算出手段、
前記光特性毎に求めた前記類似度が、前記光特性それぞれに対応して設定された閾値を超えるか否かにより、前記偽造防止媒体が正しいか否かの真贋判定を行う真贋判定手段
として動作させるためのプログラム。
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