JP2019121080A - 認証用画像の取得装置、認証用画像の取得システムおよび認証用画像の取得方法 - Google Patents

Abstract

【課題】物品表面の画像を改善された精細度で撮像することができる認証用画像の取得装置を提供する。【解決手段】認証用画像取得システム４００において、認証用画像の取得装置ＰＣ（４０６）は、認証用画像の撮像位置を画定するテンプレートをメモリ４１０に記憶する。撮像デバイスにより捕捉された対象物の所定の領域の画像と、メモリ４１０に記憶されたテンプレートとを比較して一致度を取得する。取得された一致度が第１の閾値以上である場合、捕捉された画像を認証用画像候補としてメモリ４１０に保持する。【選択図】図４

Description

本発明は、認証用画像の取得装置、認証用画像の取得システムおよび認証用画像の取得方法に関し、より詳細には、商品のラベル等の画像を用いて認証を行うための認証用画像の取得装置、認証用画像の取得システムおよび認証用画像の取得方法に関する。

従来から、食品、飲料、医薬、農産物等の物品の消費者に対する安全性や安心を提供する手段として、その物品を個々に識別する技術が開発されている。例えば、薬剤載置部に載置された薬剤を撮影し、撮影された薬剤の画像に基づいて薬剤の識別情報を認識する技術が知られている（特許文献１参照）。

近年、個々の物品を識別するために、物品の微細な色の濃淡などを見分ける超高精細の技術が開発されている。このような技術では、同じ商品に付されたラベル等の特定の領域から人の目では見分けられない差異を把握し、ＩＣタグなどを別途取り付けることなく個体を識別することができる。

画像に基づく個体の識別では高画質で撮像することが重要であり、このような観点から高画質の画像を得る技術も開発されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１７−１５８７４３号公報 特開２０１７−１８３７９２号公報

識別される個々の物品の形状は曲面で構成される場合があり、識別すべき領域として曲面上の領域を使用することもあり得る。しかしながら、曲面上の領域を高精細な画像で撮像することは非常に難しい。例えば、医薬品のアンプルを識別するためにアンプル側面に付されたラベルを撮像する場合、ブレやピントのずれが生じやすいという問題があった。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、物品表面の画像を改善された精細度で撮像することができる認証用画像の取得装置、認証用画像の取得システムおよび認証用画像の取得方法を提供することにある。

このような課題を解決するために、本発明に係る認証用画像の取得装置は認証用画像の撮像位置を画定するテンプレートを記憶した記憶手段と、撮像デバイスにより捕捉された対象物の所定の領域の画像と、前記記憶手段に記憶されたテンプレートとを比較して一致度を取得する比較手段と、前記取得された一致度が第１の閾値以上である場合、前記捕捉された画像を認証用画像候補として前記記憶手段に保持する保持手段とを備える。

ここで、前記取得された一致度が直前に保持された画像の一致度を超える場合、前記保持手段は前記直前に保持された認証用画像を新たに捕捉された画像で上書きするものとすることができる。

また、前記取得された一致度が前記第１の閾値以上になった後に第２の閾値以下になった場合、前記保持された画像を認証用画像としてファイルに保存するファイル保存手段をさらに備えたものとすることができる。

また、前記保持手段は、前記比較手段により取得された一致度が前記第１の閾値以上である場合、前記捕捉された画像のうちの時間的に連続する２つの画像の移動距離と一致度とに基づいて前記画像の静止状態を判定する判定手段と、前記判定手段により静止状態であることが少なくとも連続して２回判定された場合、前記捕捉された２番目以降の画像を認証用画像候補として保持するものとすることができる。

また、前記保持手段は、捕捉された前記画像内の所定の領域の暗さが第３の閾値以上である場合、前記捕捉された画像を認証用画像候補として保持することを禁止するものとすることができる。

また、前記捕捉された画像を表示する表示手段をさらに備えたものとすることができる。

また、前記表示手段に、前記捕捉された画像を位置決めするための案内画像を、前記案内画像と重ねて表示する制御手段をさらに備えたものとすることができる。

また、前記表示手段は、前記取得された一致度が前記第１の閾値以上である場合、表示される画像を第１の態様で変化させるものとすることができる。

また、前記表示手段は、前記取得された一致度が前記第１の閾値以上になった後に第２の閾値以下になった場合、表示される画像を第２の態様で変化させるものとすることができる。

また、前記表示手段は、前記捕捉された画像内の所定の領域の暗さが第３の閾値以上である場合、表示される画像を第３の態様で変化させるものとすることができる。

本発明の別の態様によれば、本発明に係る認証用画像の取得システムは、対象物の所定の領域を撮像する撮像デバイスと、認証用画像の取得装置であって、認証用画像の撮像位置を画定するテンプレートを記憶した記憶手段と、撮像デバイスにより捕捉された対象物の所定の領域の画像と、前記記憶手段に記憶されたテンプレートとを比較して一致度を取得する比較手段と、前記取得された一致度が第１の閾値以上である場合、前記捕捉された画像を認証用画像候補として前記記憶手段に保持する保持手段とを含む認証用画像の取得装置とを備える。

本発明の他の態様によれば、本発明に係るコンピュータにより実行される認証用画像の取得方法は、認証用画像の撮像位置を画定するテンプレートを前記コンピュータの記憶部に記憶するステップと、撮像デバイスにより捕捉された対象物の所定の領域の画像と、前記記憶手段に記憶されたテンプレートとを比較して一致度を取得するステップと、前記取得された一致度が第１の閾値以上である場合、前記捕捉された画像を認証用画像候補として前記記憶部に保持するステップとを備える。

本発明の他の態様によれば、本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータを上記の認証用画像の取得装置として機能させる。

本発明の他の態様によれば、本発明に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、コンピュータに上記の認証用画像の取得装置として機能させる。

本発明によれば、物品を識別するために物品表面の所定の領域の画像を改善された精細度で撮像することが可能となる。

物品の所定領域の画像を撮影する際に案内画像を表示することで、撮像が迅速かつ容易になる。

本発明の一実施形態に係る撮像デバイスの外観構成を示す斜視図である。 図２（ａ）はアンプルが設置された撮像デバイス１００の外観構成の斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）の矢印Ａ方向から見た側面図、図２（ｃ）は図２（ａ）の矢印Ｂ方向からみた側面図である。 カメラユニットの部分の構成を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る認証用画像取得システムの機能構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る認証用画像の取得方法の手順を示すフローチャートである。 アンプルの表面に貼られたラベルの例を示す図である。 ラベルの所定の領域と比較されるテンプレートの例を示す。 カメラによるキャプチャ画像の例を示す図であり、図（ａ）はカメラユニットが除去された撮像デバイスの外観を示す斜視図、図（ｂ）はキャプチャされたラベルの画像の例を示す図である。 アンプルの位置を調整しながらラベルを撮像する動作の概要を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る被写体のブレを防止する動作を説明する図である。 キャプチャされた画像の例を示す図であり、（ａ）は良好な画像の例、（ｂ）は失敗した画像の例を示す。 本発明の一実施形態に係る案内画像の表示例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るＰＣに表示される画像を示す図である。 本発明の一実施形態に係る認証用画像の取得方法の手順を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る撮像デバイスによって撮影される被写体の位置を説明するための図である。 キャプチャされるアンプルのラベルの画像の例を示す図であり、（ａ）はラベルに筐体の開口縁部の影が写り込んでいない画像、（ｂ）はラベルに筐体の開口縁部の影が写り込んだ画像の例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る影を検出する領域の画像において、図１６のｘ座標（水平方向）に対する明度の平均を示したグラフである。 本発明の一実施形態に係る影の有無を判定するための判定値（暗度）の求め方を説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る影の有無を判定するための判定値（暗度）の求め方を説明するための図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

本実施形態に係る認証用画像の取得装置は、認証システムにおいて認証に用いられる画像を取得する。認証システムは、例えば、印鑑の印影、サイン、商標、ロゴマーク、ブランドマーク、紙幣等に印刷された識別用のマーク、転写紙によって立体物上に付されたマーク、磁気カードやＩＣカードに付された識別用のマーク等、紙や木や布や樹脂や金属等の薄片や立体物の表面に付されたり、顔料・染料等のインクにより印刷されたり、描かれたり、ペンキ等の塗料により塗布されたり、色材を含む樹脂により成型されるなど、なんらかの色を構成する材料が定着された平面物や立体物である標識等である認証対象が付された物体を認証するものを含むことができる。

また、認証システムは、認証する対象に加工を必要とせず対象の個別の特徴を一定の構成を有する標準的なデジタル撮像機器を用いて一定の構成条件で撮影したイメージデータから抽出した対象の固有情報に関する原理、固有情報を読取画像から抽出する固有情報抽出方法および抽出された固有情報に基づいて適宜必要時に対象を認証する方法に従って、対象の同一性を判定するものを含むことができる。

本実施形態に係る認証用画像の取得は、認証用画像を登録する際に使用してもよく、また登録された画像と照合するための認証用画像を取得する際に使用してもよい。

（第１実施形態）
本実施形態では、認証される物品として医薬品を例に用いる。また、医薬品の認証を行うために、当該医薬品のアンプルに付されたラベルを、認証用画像を取得するための領域として用いる。認証用画像取得システムにおいては、撮影の基準となるテンプレートを予め準備し、カメラによりキャプチャ(捕捉)された画像の１フレーム毎にテンプレートと一致しているか、または一致に近い状態にあるかを確認する。一致していると判断された場合には自動的に撮像を行い、ユーザへの通知を行う。一致の度合いは比較値として算出され、比較値が所定の閾値以上である場合に、認証用画像候補としてメモリ上に保持する。

図１は、本実施形態に係る撮像デバイスの外観構成を示す斜視図である。撮像デバイス１００は、カメラユニット１０２、カメラホルダー兼スタンド１０４、およびアンプル回転治具１０６を少なくとも含んでいる。カメラユニット１０２は、アンプル回転治具１０６に支持されたアンプルを撮影するためのカメラが内部に設けられている。アンプル回転治具１０６はカメラホルダー兼スタンド１０４に固定されており、カメラホルダー兼スタンド１０４はカメラユニット１０２を支持するように形成されている。また、カメラホルダー兼スタンド１０４の上部には把持可能に形成された取っ手が設けられており、ユーザはこの取っ手を握って撮像デバイス１００を持ち運ぶことができる。

図２（ａ）はアンプルが設置された撮像デバイス１００の外観構成の斜視図、（ｂ）は図２（ａ）の矢印Ａ方向から見た側面図、（ｃ）は図２（ａ）の矢印Ｂ方向からみた側面図である。アンプル２０２はアンプル回転治具１０６の開口部に挿入されている。撮像デバイス１００の利用者はアンプル２０２の頭部を開口部に挿入し、アンプル２０２の胴部を指でつまんで前後に移動させ、またはアンプル２０２をその軸の周りに回転させながら撮像位置を調整する。

図３はカメラユニット１０２の構成を示す図である。カメラユニット１０２の内部に配置された基板３０２の裏側にはＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等により構成されるカメラ３０６が設けられている。また、基板の開口部の周辺にＬＥＤ３０４が多数、同図に示す例では１６個並べて配置されており、開口部３０８付近に設置されるアンプルのラベルを照射するように構成される。カメラユニット１０２の筐体は、カメラ３０６の位置から開口部３０８に向かってテーパ状に形成されている。この筐体の内側は白色が好ましい。また、筐体の内壁に、吹付塗装のように細かく凹凸をつけることで、ＬＥＤ３０４から照射される光を全体に反射させ、開口部を通過する光がラベルに均一に照射される。

図４は本実施形態に係る認証用画像取得システムの機能構成を示すブロック図である。認証用画像取得システム４００は、撮像デバイス１００とＰＣ４０６とが接続されて構成される。撮像デバイス１００のカメラユニット１０２は、撮像した画像等のデータやカメラユニット１０２を制御するためのプログラムを記憶したメモリ４０５、外部の端末と通信を行うための通信部４０４、上記プログラムを実行してカメラユニット１０２全体を制御する制御部４０２を含んでいる。このように構成されることで、制御部４０２により撮像処理が制御されるカメラ３０６のレンズ３０７は、開口部３０８の下側に配置されるアンプルのラベルを撮像するように方向づけられている。カメラ３０６により撮影された画像はメモリ４０５に記憶され、または通信部４０４を通じて外部の端末に送信される。

ＰＣ４０６は外部の端末の一例であり、本実施形態おいて認証用画像取得装置にとして機能する。ＰＣ４０６は、プログラムを実行してＰＣ４０６を制御するプロセッサ４０８、各種プログラムやデータを記録するメモリ４１０、撮像デバイス１００と通信を行うための通信部４１２、画像を表示するための液晶ディスプレイ等により構成される表示部４１４を含んでいる。本実施形態に関わる動作は、プロセッサ４０８がメモリ４１０に記録されたプログラムを読み出して実行することにより達成される。

次に、図５のフローチャートＳ５００を参照し、本実施形態に係る撮像デバイス１００およびＰＣ４０６により実行される認証用画像の取得方法について説明する。まず、この方法の前提として、ＰＣ４０６のメモリ４１０には、キャプチャされた画像と比較するためのテンプレートの画像が予め記憶される。また、キャプチャされた画像とテンプレートの画像との一致度と比較するための画像保存用閾値Ｔ１、および画像取得用閾値Ｔ２が記憶される。画像保存用閾値Ｔ１は、保持された認証用画像候補を認証用画像として保存するための判断に用いられる。また、画像取得用閾値Ｔ２は、キャプチャされた画像を認証用画像候補として保持するための判断に用いられる。

ステップＳ５０２において、撮像デバイス１００は画像の１フレームをキャプチャし、ＰＣ４０６に送信する（Ｓ５０４）。次いで、ＰＣ４０６は、キャプチャされた画像と、メモリ４１０に記憶されたテンプレートの画像を比較して、画像の一致度を取得する。一致度を評価する方法として、例えばＳＳＤ（Ｓｕｍ ｏｆ Ｓｑｕａｒｅｄ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）、ＳＡＤ（Ｓｕｍ ｏｆ Ａｂｓｏｌｕｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）、正規化相互相関等のマッチングのためのアルゴリズムを使用することができる。

次いで、ステップＳ５０６において、算出された一致度が画像保存用閾値Ｔ１を超えているかを判定する。この判定処理において、一致度が画像保存用閾値Ｔ１以下であると判定された場合、処理はステップＳ５１８に進み、メモリ４１０に認証用画像候補として保持された画像が既に記憶されているかを判定する。保持された画像があれば、取得された一致度が一旦画像取得用閾値Ｔ２以上になった後に画像保存用閾値Ｔ１以下になったことを意味する。この場合、保持された画像を認証用画像としてファイルに保存し（Ｓ５２０）、処理を終了する。このようにして、取得された一致度が画像取得用閾値Ｔ２以上になった後に画像保存用閾値Ｔ１以下になった場合、保持された画像を認証用画像として自動的にファイルに保存する処理が行われる。

ステップＳ５０６において、一致度が画像保存用閾値Ｔ１を超えていると判定された場合、処理はステップＳ５０８に進み、一致度が画像取得用閾値Ｔ２以上であるかを判定する。ここで、Ｔ２＞Ｔ１である。ステップＳ５０８において一致度が画像取得用閾値Ｔ２未満であると判定された場合、処理は再びステップＳ５０２に戻り、次のフレームをキャプチャする。他方、ステップＳ５０８において一致度が画像取得用閾値Ｔ２以上であると判定された場合、処理はステップＳ５１０へ進み、メモリ４１０内に既に認証用画像候補として保持された画像があるかを確認する。メモリ４１０内に画像がない場合、処理はステップＳ５１２に進み、キャプチャされた画像を認証用画像候補としてメモリ４１０に保持する。このようにして、取得された一致度が画像取得用閾値Ｔ２以上である場合、捕捉された画像を認証用画像候補としてメモリ４１０に自動的に保持する処理が行われる。次いで、ステップＳ５０２に戻り、次のフレームをキャプチャする。

ステップＳ５１０において、認証用画像候補として保持された画像があると判定された場合、キャプチャされた画像とテンプレートの画像との一致度と、保持された画像とテンプレートの画像との一致度とを比較する。キャプチャされた画像とテンプレートの画像との一致度が、保持された画像とテンプレートの画像との一致度より大きい場合、処理はステップＳ５１６に進み、メモリ４１０に既に保持されている画像を、新たにキャプチャされた画像で上書きする。ステップＳ５１４において、キャプチャされた画像の一致度が保持された画像の一致度以下であると判定された場合、新たにキャプチャされた画像による上書きを行わず、ステップＳ５０２に戻る。

次に、本実施形態の認証用画像の取得方法について、ＰＣ４０６に表示される画像の例を示して説明する。

図６は、アンプルの表面に貼られたラベルの例を示す。また、図７は、メモリ４１０に予め保持され、上記ラベルの所定の領域と比較されるテンプレートの例を示す。図６の所定の領域をキャプチャした画像とテンプレートとが一致した場合、または一致に近い状態にある場合、カメラによりキャプチャされた画像の１フレーム分の画像を、認証用画像候補としてメモリ４１０上に保持する。

図８は、撮像デバイス１００および当該デバイスによるキャプチャ画像の例を示す。図８（ａ）に示すように、撮像デバイス１００のカメラホルダー兼スタンド１０４には、スリット８０２が設けられている。図８（ｂ）に示すように、スリット８０２からは、アンプル２０２に貼付されたラベルのうち、カメラによりピントの合う部分のみが見えるようにする。このスリット８２０により、ユーザがおおむねの位置合わせをしやすくする。このようにして、アンプル２０２のラベルは、スリット８０２の部分の画像のみが撮影される。

図９は、アンプルの位置を調整しながらラベルを撮影する動作の概要を示す。同図に示すアンプル回転状態は、図１の矢印Ａから見たアンプル２０２およびカメラ３０６を概略的に示している。ここで、アンプル２０２に貼付されたラベル９０２は、位置関係を説明するためアンプル２０２から離して示されている。

ＰＣ４０６は、カメラによりキャプチャされた画像（カメラキャプチャ）とテンプレートとの比較をフレーム毎に行い、一致度が閾値以上である場合に、キャプチャされた画像を認証用画像候補としてメモリ４１０に保持する。アンプルの回転中、一致度が先に保存したものを超えた場合には、既にメモリ４１０に保持されている画像を上書きして保存する。操作１、２および４に関し、ラベル９０２はカメラ３０６の直下に位置しておらず、キャプチャされた画像はテンプレートと一致していない。この場合、ＰＣ４０６は画像を保持しない。これに対し、操作３の場合は、キャプチャされた画像とテンプレートの画像との一致度が所定の閾値以上である場合に該当し、キャプチャされた画像を認証用画像候補としてメモリ４１０に保持する。ここで、一致度が閾値以上である画像がメモリ４１０に上書きされる場合、ＰＣ４０６を通じて上書きされる旨を通知することとしてもよい。この通知は、表示部４１４により表示されるメッセージであってもよく、画像を点滅させる等の表示態様の変更であってもよい。

（第２実施形態）
次に、撮像される対象に動きがないこと（静止状態）を検知して、被写体のブレを防止する本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、認証されるべき被写体のブレを防止するため、連続する３フレームの画像を用いて被写体が動いていないかを判定する。

図１０は、本実施形態に係る動作を示す図である。まず、ＰＣ４０６のメモリ４１０には、画像保存用閾値Ｔ１、画像取得用閾値Ｔ２に加え、画像の移動度と比較するための移動許容閾値Ｔ３が記憶される。移動許容閾値Ｔ３は、キャプチャされた画像を認証用画像候補として保持するための判断に用いられる。キャプチャされた画像とテンプレートとの一致度が画像取得用閾値Ｔ２を超えていると判定された場合、連続してキャプチャされる画像に対して以下の処理が行われる。ＰＣ４０６は、キャプチャされる１フレーム目の画像および２フレーム目の画像を比較し、画像の移動距離を算出する。次いで、２フレーム目の画像および３フレーム目の画像について、移動距離を算出する。そして、算出された２つの移動度が共に、メモリ４１０から取得された移動許容閾値Ｔ３以下である場合に、被写体のブレがないと判断し、２フレーム目のキャプチャされた画像を認証用画像候補としてメモリ４１０に保持する。算出された２つの移動度の一方が移動許容閾値Ｔ３を超える場合、キャプチャされた画像は保持しない。

その後、認証用画像候補を保持している状態で、時間的に隣接するフレーム同士の画像の一致度が画像保存用閾値Ｔ１以下である場合、保持されている画像を、認証用画像のファイルとしてメモリ４１０に保存する。このようにして、静止状態であることが少なくとも連続して２回判定された場合、捕捉された２番目以降の画像を認証用画像候補として保持する処理が行われる。

本実施形態の処理は、具体的には以下のように行われる。

１．撮像デバイス１００の利用者は、カメラホルダー兼スタンド１０４にアンプル２０２を挿入する。

２．次いで、アンプルの胴部を手で握って回転し、おおむねの位置を合わせる。認証用画像を撮像するために適したラベルの部位がカメラのレンズ正面に来た時に、自動的にラベルを認証用画像候補としてメモリ４１０に保持する。

３．その後、認証用画像候補が認証用画像としてファイルに保存された場合、ＰＣ４０６はユーザに、認証用画像をファイルに保存できたことを通知する。例えば、ＰＣ４０６は認証用画像が撮像できたことを示すメッセージを表示部４１４に表示する。あるいは、この通知は、表示部４１４により表示される画像を点滅させる等の表示態様の変更であってもよい。

４．利用者は、カメラホルダー兼スタンド１０４からアンプルを抜き取る。

５．ＰＣ４０６において、受信した認証用画像に基づいてアンプルの認証を実行する。

（第３実施形態）
次に、図１１を参照し、認証用画像取得システムのＰＣにおいて、被写体を適切な位置に配置させるための案内画像を表示する本発明の第３実施形態について説明する。

図１１は、撮像デバイス１００によりキャプチャされる画像の例を示す。図１１（ａ）に示す画像に合わせてテンプレートを作成した場合、図１１（ｂ）に示すようにキャプチャされた画像はテンプレートとずれているため、認証用画像候補から除外される。しかし、図１１（ａ）に示す適切な画像がキャプチャされるようにアンプルを手で回転させながら位置を調整することは難しい。そこで、本実施形態ではＰＣ４０６の表示部４１４に、キャプチャされた画像に案内画像を重ねて表示し、位置の調整を行いやすくする。

図１２は、本実施形態に係るＰＣ４０６の表示部４１４に表示される画面の例を示す。同図に示すように画面には案内画像が固定された位置に表示される。ＰＣ４０６は撮像デバイス１００によりキャプチャされるフレーム画像を連続して受信し、表示部４１４にフレーム画像１４０６の動画が表示される。このキャプチャされた動画に、テンプレートの画像の枠線１２０４からなる案内画像が重ねて表示される。案内画像は、カメラホルダー兼スタンド１０４のスリットの境界を示す枠線１２０２を含むものであってもよい。このようにして、利用者は画面を見ながらアンプルを移動させ、キャプチャされるラベルの画像の輪郭を案内画像に重なるように位置決めをすることが可能となる。結果として、認証用画像の取得が迅速に、かつ容易に行われ得る。

図１３は、ＰＣ４０６で本実施形態に係る認証用画像の取得方法を実行するプログラムにより表示部４１４上に表示される画面の一例を示す。同図に示すように、画面上には、テンプレートの画像１３０２、キャプチャされた画像１３０４、認証用画像１３０６が並べて表示される。ここで、中央に表示されるキャプチャされた画像１３０４は、案内画像１３０８、１３１０、１３１２を含んで表示されている。

（第４実施形態）
次に、図１４のフローチャートＳ５００’を参照し、本発明の第４実施形態に係る認証用画像取得システム４００により実行される動作について説明する。

図１４に示すフローチャートは、図５のフローチャートにＰＣ４０６によるユーザへの通知処理が含まれている。まず、ステップＳ５０２の前に、ＰＣ４０６は表示部４１４に案内画像を表示させる（ステップＳ５０１）。ステップＳ５０２において、撮像デバイス１００は画像の１フレームをキャプチャし、ＰＣ４０６に送信する。ＰＣ４０６は、受信された画像を表示させる（ステップＳ５０３）。

次いで、ステップＳ５０６において、算出された一致度が画像保存用閾値Ｔ１を超えていると判定された場合、ＰＣ４０６は表示部４１４に、アンプルの位置が適切な位置に近いことを通知する（ステップＳ５０７）。この処理は、ステップＳ５０８において一致度が画像取得用閾値Ｔ２を超えていると判定された場合に行うこととしてもよい。例えば、案内画像の色を変化させたり、点滅させたりすることとしてもよい。

また、ステップＳ５１２において、キャプチャされた画像を認証用画像候補としてメモリ４０５に保持する場合、またはステップＳ５１６において、メモリ４０５に既に保持されている画像を、新たにキャプチャされた画像で上書きする場合、ＰＣ４０６は認証用画像候補が取得されたことを通知することとしてもよい（ステップＳ５１７）。この通知処理は、例えば画面全体にカメラシャッターが開閉する画像を表示部４１４に表示することとしてもよい。このカメラシャッターの画像を表示する際に、カメラシャッター音を出力することとしてもよい。

(第５実施形態)
次に、図１５〜図１８を参照し、本発明の第５実施形態について説明する。

認証精度に影響を与える要因の１つとして、カメラのレンズ先端から被写体までの距離、すなわちワーキングディスタンスがある。このワーキングディスタンスの変化による影響を取り除くため、撮像デバイス１００は、ワーキングディスタンスが常に一定になるように設計される。しかし、アンプルのような曲面製品の場合、カメラのファインダーの中央に被写体（撮影箇所）を配置しても、カメラから離れるに従いピントが合わなくなる。

図１５は、撮像デバイス１００によって撮影される被写体の位置を説明するための図である。アンプル回転治具１０６に挿入されたアンプル２０２は、アンプルの軸方向や円周方向に移動する他、同図の矢印に示すようにカメラからの距離が変化するように移動する場合がある。そして、被写体が沈み込んだ状態、すなわちＺ軸方向に沿ってカメラから離れて移動した状態では適切な認証用画像が取得できない。曲面で精度よく認証を行うためには、被写体を常に同じ位置で撮影する必要がある。

図１５に示す例の場合、カメラユニット１０２内でカメラ側からラベルに向かってＬＥＤの光を照射していることから、カメラユニット１０２の筐体の開口部３０８の縁部の影がラベルに写り込む。そこで、本実施形態では、被写体が沈み込んだ状態を検知するために、キャプチャされた画像に写る影を使用する。

図１６はキャプチャされるアンプルのラベルの画像の例を示す。図１６(ａ)および（ｂ）に示すように、カメラはカメラユニットの筐体の開口部３０８の縁部までキャプチャする。本実施形態では、ラベルに写り込んだ影を検知するために、図１６（ａ）および（ｂ）の丸印に含まれる領域を使用する。当該領域には、筐体の開口部３０８の縁部と、ラベルとの境界部分が含まれている。図１６（ａ）はアンプルがカメラユニット１０２の筐体の開口部に近接して配置されており、画像に影が写っていない。一方、図１６（ｂ）はアンプルが沈み込んだ状態にあり、適切な位置からＺ軸方向に移動し、カメラユニット１０２から離れている。このため、アンプルとカメラユニット１０２の筐体の開口部３０８との間に隙間ができ、開口部３０８の影がラベルの画像に写っている。結果として、ラベルの画像において、丸印の部分の明度が下がることになる。ＰＣ４０６のメモリ４１０には、この画像の明度と比較する暗度閾値Ｔ４が記憶される。暗度閾値Ｔ４は、キャプチャされた画像を認証用画像候補として保持することを禁止するための判断に用いられる。

撮像デバイス１００は、開口部３０８の明度と、丸印の領域との明度差から、「暗さ」を判断する値（暗度）を求め、暗度が暗度閾値Ｔ４以上である場合は影ありと判断する。そして、影ありと判断された場合、撮像デバイス１００は認証用画像候補の保持を禁止する。このようにして、捕捉された画像内の所定の領域の暗さが暗度閾値Ｔ４以上である場合、捕捉された画像を認証用画像候補として保持することを禁止する処理が行われる。

ここで、撮像デバイス１００は認証用画像の保持を禁止したことを示す信号をＰＣ４０６に送信する。ＰＣ４０６は、この信号の受信に応じて利用者に認証用画像が保持できないことを通知する。この通知は、例えば案内画像の表示色を変えたり、アンプルの位置をＺ軸方向に調整するようメッセージを表示したりすることとしてもよい。

図１７は、上記の影を検出する領域の画像において、図１６のｘ座標（水平方向）に対する明度を示したグラフである。なお、Ｙ軸の値は特定のｘ座標における画像の明度の平均である。同図に示すように、影のある場合と影がない場合とでは明度の平均に差が発生する。したがって、この明度の差を使用することにより、アンプルが沈み込んだ状態を検知することができる。

図１８は、影の有無を判定する領域の例を示す図である。カメラユニットの筐体の内壁部分の幅（カメラ枠明度判定幅）において明度を取得し、この明度を基準とする。

図１９は、図１７に示すグラフを用いた暗度の求め方を示す図である。上述のようにカメラ枠明度判定幅において求めた基準の明度は同図の水平方向の直線として示されている。一方、基準より下に描かれている曲線は、キャプチャされた画像のｘ座標上の位置に対する明度を示している。この基準とキャプチャされた画像と明度差のｘ座標にわたる平均が、暗度として用いられ得る。ＰＣ４０６は、暗度が所定の暗度閾値Ｔ４以上である場合に、認証用画像候補の保持を禁止する。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明してきたが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、その他の変更及び変形が特許請求の範囲によって定義された本発明の範囲から逸脱することなく、当業者によってなされ得ることに留意されたい。

１００ 撮像デバイス
１０２ カメラユニット
１０４ カメラホルダー兼スタンド
１０６ アンプル回転治具
２０２ アンプル
３０２ 基板
３０４ ＬＥＤ
３０６ ＣＣＤカメラ
３０８ 開口部
４００ 認証用画像取得システム
４０２ 制御部
４０４ 通信部
４０５ メモリ
４０６ ＰＣ
４０８ プロセッサ
４１０ メモリ
４１２ 通信部
４１４ 表示部

Claims (14)

1. 認証用画像の取得装置であって、
   認証用画像の撮像位置を画定するテンプレートを記憶した記憶手段と、
   撮像デバイスにより捕捉された対象物の所定の領域の画像と、前記記憶手段に記憶されたテンプレートとを比較して一致度を取得する比較手段と、
   前記取得された一致度が第１の閾値以上である場合、前記捕捉された画像を認証用画像候補として前記記憶手段に保持する保持手段と
   を備えたことを特徴とする認証用画像の取得装置。
2. 前記取得された一致度が直前に保持された画像の一致度を超える場合、前記保持手段は前記直前に保持された認証用画像を新たに捕捉された画像で上書きすることを特徴とする請求項１に記載の認証用画像の取得装置。
3. 前記取得された一致度が前記第１の閾値以上になった後に第２の閾値以下になった場合、前記保持された画像を認証用画像としてファイルに保存するファイル保存手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の認証用画像の取得装置。
4. 前記保持手段は、
   前記比較手段により取得された一致度が前記第１の閾値以上である場合、
   前記捕捉された画像のうちの時間的に連続する２つの画像の移動距離と一致度とに基づいて前記画像の静止状態を判定する判定手段と、
   前記判定手段により静止状態であることが少なくとも連続して２回判定された場合、前記捕捉された２番目以降の画像を認証用画像候補として保持することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の認証用画像の取得装置。
5. 前記保持手段は、捕捉された前記画像内の所定の領域の暗さが第３の閾値以上である場合、前記捕捉された画像を認証用画像候補として保持することを禁止することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の認証用画像の取得装置。
6. 前記捕捉された画像を表示する表示手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の認証用画像の取得装置。
7. 前記表示手段に、前記捕捉された画像を位置決めするための案内画像を、前記案内画像と重ねて表示する制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項６に記載の認証用画像の取得装置。
8. 前記表示手段は、前記取得された一致度が前記第１の閾値以上である場合、表示される画像を第１の態様で変化させることを特徴とする請求項６または７に記載の認証用画像の取得装置。
9. 前記表示手段は、前記取得された一致度が前記第１の閾値以上になった後に第２の閾値以下になった場合、表示される画像を第２の態様で変化させることを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載の認証用画像の取得装置。
10. 前記表示手段は、前記捕捉された画像内の所定の領域の暗さが第３の閾値以上である場合、表示される画像を第３の態様で変化させることを特徴とする請求項６ないし９のいずれかに記載の認証用画像の取得装置。
11. 認証用画像の取得システムであって、
    対象物の所定の領域を撮像する撮像デバイスと、
    認証用画像の取得装置であって、
    認証用画像の撮像位置を画定するテンプレートを記憶した記憶手段と、
    撮像デバイスにより捕捉された対象物の所定の領域の画像と、前記記憶手段に記憶されたテンプレートとを比較して一致度を取得する比較手段と、
    前記取得された一致度が第１の閾値以上である場合、前記捕捉された画像を認証用画像候補として前記記憶手段に保持する保持手段と
    を含む認証用画像の取得装置と
    を備えたことを特徴とする認証用画像の取得システム。
12. コンピュータにより実行される認証用画像の取得方法であって、
    認証用画像の撮像位置を画定するテンプレートを前記コンピュータの記憶部に記憶するステップと、
    撮像デバイスにより捕捉された対象物の所定の領域の画像と、前記記憶部に記憶されたテンプレートとを比較して一致度を取得するステップと、
    前記取得された一致度が第１の閾値以上である場合、前記捕捉された画像を認証用画像候補として前記記憶部に保持するステップと
    を備えたことを特徴とする認証用画像の取得方法。
13. コンピュータを請求項１ないし１０のいずれかに記載の認証用画像の取得装置として機能させるコンピュータプログラム。
14. コンピュータに請求項１ないし１０のいずれかに記載の認証用画像の取得装置として機能させるコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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