JP2898970B1 - 3D seal registration / collation device - Google Patents

3D seal registration / collation device

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JP2898970B1
JP2898970B1 JP19582098A JP19582098A JP2898970B1 JP 2898970 B1 JP2898970 B1 JP 2898970B1 JP 19582098 A JP19582098 A JP 19582098A JP 19582098 A JP19582098 A JP 19582098A JP 2898970 B1 JP2898970 B1 JP 2898970B1
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Abstract

【要約】 【目的】 登録印鑑と被検印影を正確に照合できる自動
印鑑登録照合装置を与えること。 【構成】 印鑑をある面からの距離によって三次元登録
し、被検印影は二次元二値化画像とし、中心位置と、回
転方向を合わせて重ね合わせ、被検印影の各朱肉画素と
対応する登録印鑑の点との距離の総和を計算し、近傍で
中心位置を変えて回転方向を合わせ距離計算を繰り返し
最小の距離を求め、その最小値がある値以下であれば正
印としそうでないときは偽印と判定する。
[Summary] [Object] To provide an automatic seal registration / collation device capable of accurately collating a registered seal with a seal to be inspected. [Structure] A seal is registered in three dimensions based on a distance from a certain surface, and a seal to be inspected is a two-dimensional binarized image, and the center position and the direction of rotation are superimposed to correspond to each red pixel of the seal to be inspected. Calculate the sum of the distances to the points on the registered seal, change the center position in the vicinity, adjust the direction of rotation, repeat the distance calculation, and find the minimum distance. Judge as a false seal.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、登録印鑑のデー
タを三次元化して保存し、紙に押印された印影がこの登
録印鑑と同一か否かを判定する自動印鑑照合法に関す
る。日本や中国など主として漢字圏の国々においては印
鑑が個人識別の手段として広く使用されている。官公庁
などにおいては重要書類の取扱いにおいて、目視による
印鑑照合が行われている。銀行郵便局などでも、預金者
の同一性の確認のために印鑑が目視によって照合され
る。登録印鑑数の増加、事務件数の増加にともなって、
目視による照合が負担になってきている。その負担を軽
減するために機械による印鑑自動照合の実現が強く望ま
れている。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic seal verification method for storing data of a registered seal in a three-dimensional manner and determining whether the seal imprinted on paper is the same as the registered seal. In countries such as Japan and China, mainly in the kanji area, seals are widely used as a means of personal identification. In government offices, etc., in the handling of important documents, visual seal verification is performed. At a bank post office or the like, the seal is visually checked to confirm the identity of the depositor. With the increase in the number of registered seals and the number of office work,
Visual collation is becoming a burden. In order to reduce the burden, there is a strong demand for realizing automatic seal verification by a machine.

【0002】機械による自動印鑑照合に望まれる事は ●照合時間が目視による照合時間と相違ないこと。 ●決して偽印を正印と判定しないこと。 などである。What is desired for automatic seal verification by a machine is that the verification time is not different from the visual verification time. ● Never judge a false seal as a correct seal. And so on.

【0003】さらに、 ●印影の登録は一度であり、品質が経年劣化しないこ
と。 ●被検印影は様々な押捺条件のもとで紙に押印されたも
のである ●目視でも照合できないような品質の悪い印影は再度押
印を求めること などが前提となる。
[0003] Furthermore, the registration of imprints is performed only once, and the quality does not deteriorate over time. ● Imprints to be inspected are stamped on paper under various imprinting conditions. ● Imprints of poor quality that cannot be verified visually are required to be imprinted again.

【0004】これらの条件を満足するためには、押印条
件によって変化する種々の印影パターンの揺らぎを吸収
でき、照合時間を短くするために少ない特徴を用いた簡
易のマッチングが行えかつ偽印を確実に偽印と判定でき
る頑強な照合を行えることが望まれる。
[0004] In order to satisfy these conditions, fluctuations of various imprint patterns that change according to the imprinting conditions can be absorbed, and simple matching using a small number of features can be performed to shorten the collation time, and false stamps can be reliably performed. It is desired that a robust collation that can be determined as a false mark be performed.

【0005】本発明は、登録印鑑を印鑑計測装置によっ
て距離データとして得て、また被検印影を画像読み取り
装置によって二値データとして得て、二値データと距離
データ間の相違度を求めることによって照合を行うもの
である。
According to the present invention, a registered seal is obtained as distance data by a seal measuring device, and a seal image to be inspected is obtained as binary data by an image reading device, and a difference between the binary data and the distance data is obtained. The collation is performed.

【0006】用語の混乱を避けるため定義を明らかにす
る。印鑑登録申請所に押された印鑑や預金通帳に押印さ
れた印鑑を登録印鑑と呼ぶ。登録時、紙に押印された基
準となるものを登録印影と呼ぶ。登録時より後に、照合
の対象になる印鑑を被検印鑑という。照合時に紙に押さ
れた印影を被検印影と呼ぶ。照合というのは被検印鑑が
登録印鑑と同一かどうかを調べることである。
[0006] In order to avoid confusion of terminology, a definition is given. A seal stamped on a seal registration application office or a seal stamped on a bankbook is called a registered seal stamp. At the time of registration, a reference stamped on paper is referred to as a registered seal imprint. A seal to be collated after registration is called an inspected seal. The seal imprinted on the paper at the time of collation is referred to as a seal to be inspected. Verification refers to checking whether the inspected seal is the same as the registered seal.

【0007】4つの概念がある。登録時と照合時の印
鑑、これが2つ、登録時と照合時の印影これが2つで計
4つの概念がある。登録時には登録印鑑と登録印影しか
存在しない。照合時には登録印鑑は存在せず、被検印鑑
と、被検印影、登録印影しかない。目視判定は、被検印
影と登録印影を目視によって比較し、それによって被検
印鑑と登録印鑑が同一か否かを判定するものである。
There are four concepts. There are a total of four concepts: two seals at the time of registration and collation, and two seals at the time of registration and collation. At the time of registration, only a registered seal and a registered seal are present. At the time of verification, there is no registered seal, and there is only the seal to be inspected, the seal to be inspected, and the registered seal. In the visual judgment, the seal to be inspected and the seal to be registered are visually compared to thereby determine whether or not the seal to be inspected and the seal to be registered are the same.

【0008】[0008]

【従来の技術】印鑑を自動照合する方法としてこれらま
で提案されたものは次の二つに大別される。 (A)登録印鑑を平面データとして用いる方法。 (B)登録印鑑を距離データとして用いる方法。 これら2種類の先行技術の現状について述べる。
2. Description of the Related Art The methods proposed so far for automatically verifying a seal are roughly classified into the following two methods. (A) A method using a registered seal as plane data. (B) A method using a registered seal as distance data. The current state of these two types of prior art will be described.

【0009】[(A)登録印鑑を平面データとして用い
る方法]登録印鑑を平面データとして用いる方法という
のは、現在行われている目視による印鑑照合にならい、
登録印影として丁寧に紙に押印されたものと被検印影を
二次元的に比較考量するものである。登録印鑑を押した
登録印影を基準データとして用いる。被検印鑑によって
押印した被検印影を使う。多くの場合、二値化して比較
する。登録印影も二値化し、被検印影も二値化する。二
値化された登録印影と、二値化された被検印影を重ね合
わせ一致度によって照合する。その場合登録印影も被検
印影もともに平面に押された二次元二値情報にすぎな
い。二値化でない場合もある(三値化)。その場合でも
同じ二次元のものを比較対照するのである。目視判定を
そのまま機械による自動判定に応用しただけである。人
間の動作をなぞったごく自然なアプローチである。印影
平面比較方式とでもよぶことができよう。
[(A) Method of Using Registered Seal as Plane Data] The method of using the registered seal as plane data is similar to the currently performed visual seal verification.
The seal imprinted on the paper as the registered seal is carefully compared with the seal to be inspected two-dimensionally. The registered seal impressed on the registered seal is used as reference data. Use the seal of the seal stamped by the seal. In many cases, binarization is used for comparison. The registered imprint is also binarized, and the inspected imprint is also binarized. The binarized registered imprint and the binarized seal imprint are collated based on the degree of coincidence. In this case, both the registered seal and the seal to be inspected are merely two-dimensional binary information pressed on a plane. It may not be binarized (ternary). Even in that case, the same two-dimensional thing is compared and contrasted. The visual judgment is simply applied to the automatic judgment by a machine. It is a very natural approach that traces human behavior. It can be called the imprint plane comparison method.

【0010】例えば、三重野博司「重ね合わせによる
印鑑の鑑定実験と考察」情報処理Vol.16,NO.
3、PP205−211(1975)にこの方法が提案
されている。印鑑を押した印影をメッシュに分割する。
たとえば50×50のメッシュに分ける。各メッシュに
おける光量を三値化する。D=0〜30%、D=3
0%〜70%、D=70〜100%というように光量
が3段階に分けられる。それぞれのメッシュにおける光
量を測定しD〜Dをメッシュに対応させて記憶す
る。これが登録である。被検印影についてもメッシュ分
けし、D〜Dを対応させる。同じメッシュに同じD
jがあれば重み1を、DとDというように違えば重
み0を、DとDの違いであれば重みp(0<p<
1)をつけ評価関数Eを計算する。
For example, Hiroshi Mieno, "Experiment and Consideration of Seal Imprint by Overlay", Information Processing Vol. 16, NO.
3, this method is proposed in PP205-211 (1975). The seal impressed on the seal is divided into meshes.
For example, it is divided into 50 × 50 meshes. The amount of light in each mesh is ternarized. D 0 = 0 to 30%, D 1 = 3
0% to 70%, the amount of light as that D 2 = 70 to 100% is divided into three stages. The light quantity in each mesh is measured, and D 0 to D 2 are stored in association with the mesh. This is registration. And the mesh division also subject imprint, to correspond to D 0 to D 2. Same D on same mesh
j, weight 1 if different, such as D 0 and D 2 , weight p if different between D 2 and D 1 , weight p (0 <p <
The evaluation function E is calculated by adding 1).

【0011】対応を変えて何度も評価関数を計算し、評
価関数を最小にするものを求める。二段階でなく三段階
にしたところに工夫が見られる。しかしメッシュの数が
少ないので印影の微妙な差が分からない。それに評価関
数によって照合するから計算量が膨大になる。評価関数
が最小になるような方向に相対位置を導かなければなら
ないがこれが簡単でない。メッシュ数を増やすと、計算
量がまた増える。評価関数という一般的な手法は位置合
わせや、回転角合わせなどが不要だという利点がある
が、それだけ計算量が増えるわけで決して利点というわ
けでない。
The evaluation function is calculated many times by changing the correspondence, and the one that minimizes the evaluation function is obtained. Ingenuity can be seen in three stages instead of two. However, since the number of meshes is small, it is difficult to see the subtle differences in imprints. In addition, since the collation is performed by the evaluation function, the amount of calculation becomes enormous. The relative position must be derived in a direction that minimizes the evaluation function, but this is not easy. Increasing the number of meshes increases the amount of calculation again. The general method of the evaluation function has the advantage that alignment and rotation angle adjustment are not required, but it is not an advantage because the amount of calculation increases accordingly.

【0012】二次元印影の重ね合わせ法は、様々のもの
が提案されている。評価関数のような手数の掛かる方法
の他に、中心位置を合わせ、回転方向を合わせてから、
二つの印影の一致度を調べるという方法もある。むしろ
その方が主流といってよいかと思われる。しかしながら
この方法には重大な欠点がある。
Various superposition methods of two-dimensional imprints have been proposed. In addition to the time-consuming method like the evaluation function, after adjusting the center position and the rotation direction,
There is also a method of checking the degree of coincidence between two imprints. Rather, it seems to be more mainstream. However, this method has significant disadvantages.

【0013】押印条件によって被検印影には多様な品質
のパターンが生ずる。ひとつの印鑑から様々の被検印影
が発生してしまう。このような多様なパターンがあるの
で登録印影と同一であるかどうか判断できないことがあ
る。あるいは間違って判断する。二値データの重ね合わ
せに基づいた照合手法は種々考案されているが、押印条
件によってかすれたり、片打ちされた印影に対しては極
めて照合精度が悪い。常に丁寧に印鑑を押すとは限らな
いし、顧客に印鑑を丁寧に押すように求めるのは無理で
ある。
Various quality patterns are produced in the seal to be inspected depending on the conditions of the seal. Various seal imprints are generated from one seal. Because of such various patterns, it may not be possible to judge whether they are the same as the registered imprint. Or make a wrong decision. Various collation methods based on the superimposition of binary data have been devised, but the collation accuracy is extremely poor for imprints that are blurred or imprinted depending on the stamping conditions. It is not always the case that the seal is pressed carefully, and it is impossible to ask the customer to press the seal carefully.

【0014】このようなわけで被検印影と登録印影の二
次元的な一致によって照合するという単純な方法では精
度の高い印鑑照合はできない。静的な二次元比較ではい
けないという観点にたってこれを越える手法が提案され
ている。しかし残念ながらそのどれも成功を納めていな
い。被検印影そのまま比較するのでなく、押印された被
検印影から疑似的にきれいな印影を推定し復元して登録
印影と照合するという方法が提案されている。
For this reason, it is not possible to perform highly accurate seal verification by a simple method of performing verification based on two-dimensional matching between the seal imprint and the registered seal. A method that goes beyond this in view of the fact that static two-dimensional comparison cannot be used has been proposed. Unfortunately, none of them have been successful. A method has been proposed in which a seal imprint to be inspected is not compared as it is, but a pseudo imprint is estimated from an imprinted seal to be inspected, restored and collated with a registered seal imprint.

【0015】例えば信学論vol.J77−D−I
I、No.10、p2027−2035(1994)に
述べられている。登録印影を様々に修正して、修正印影
を多数発生させ修正印影と被検印影を二次元比較する。
しかし疑似的に修正するといっても修正の方向が正しい
とは限らない。劣化の方向がはっきりしないのに的確に
修正できるはずはない。誤って修正することもある。誤
って修正すれば、偽印を正印と間違うおそれもある。特
定の条件を満たす限られた印影に対してのみこの方法は
有効である。その他の多くの印影に対しては全く無力と
言う他はない。
For example, IEICE vol. J77-DI
I, No. 10, p2027-2035 (1994). The registered imprint is modified variously, a number of modified imprints are generated, and the modified imprint and the inspected imprint are two-dimensionally compared.
However, even if it is corrected in a pseudo manner, the direction of the correction is not necessarily correct. Even if the direction of deterioration is not clear, it cannot be corrected accurately. Sometimes they are corrected by mistake. If incorrectly corrected, the false seal may be mistaken for the correct seal. This method is effective only for a limited number of imprints satisfying specific conditions. For many other imprints there is nothing less than helplessness.

【0016】これらの方法は全て印影を印影自体とし
て、つまり二次元的に照合しようとしている。これら二
次元法は、被検印影の無限のパターンに対して対応しき
れず、十分な照合精度を得る事ができない。本発明が解
決しようとしている課題に対しては無力である。
All of these methods attempt to match the seal as the seal itself, that is, two-dimensionally. These two-dimensional methods cannot cope with an infinite pattern of the seal to be inspected, and cannot obtain sufficient matching accuracy. There is no help for the problem that the present invention is trying to solve.

【0017】(B)登録印鑑を距離データとして用いる
方法 これは本発明者が初めて創案したものである。登録印鑑
の三次元形状をそのまま登録するものである。これは登
録の方法から従来のものと異なる。登録印鑑を紙に押印
するのではない。そうではなくて、窓口で、印鑑の三次
元形状そのものを計測し登録するものである。印鑑登録
自体が従来の手法と全く違う。印肉をつけて紙に押した
ものでなく、印肉を付けない印鑑の三次元形状そのもの
を登録する。左右が逆で凹凸ある印鑑自体を計測登録す
る。きわめて斬新な方法である。
(B) Method of Using Registered Seal as Distance Data This is the first inventor of the present invention. The three-dimensional shape of the registered seal is registered as it is. This is different from the conventional one because of the registration method. We do not stamp the registered seal on paper. Instead, the counter measures and registers the three-dimensional shape of the seal itself. The seal registration itself is completely different from the conventional method. The three-dimensional shape itself of the seal without the stamp is registered, not the stamp with the stamp. The right and left sides are reversed and the stamp itself with irregularities is measured and registered. This is a very novel method.

【0018】例えば信学論、Vol.J80−D−I
I、No.1、p148−155(1997)によって
提案されている。この方法は、被検印影のパターンに基
づいて押印条件を抽出し、登録された印影をその条件に
よって計算機上で仮想押印し、仮想押印された登録印影
の二値パターンと被検パターンとを照合するものであ
る。三次元の印鑑を登録しているから印鑑の傾きを自在
にあたえ傾きの方向を膨張させその反対方向を細くする
ことができる。傾きの方向や押印の力をパラメータとし
て与え、様々の二次元印影を自動的に発生する。被検印
影が一方に傾いて押されているならば膨張から傾きの方
向がわかるので三次元印鑑からそれに近い二次元印影を
発生させる。これと被検印影とを二次元比較するのであ
る。この方法は、被検印影に合わせた仮想印影を生成す
るので、二値データを登録印影とする方法よりも照合精
度は高い。
For example, IEICE, Vol. J80-DI
I, No. 1, p. 148-155 (1997). According to this method, an imprint condition is extracted based on a pattern of an imprint to be inspected, a registered imprint is virtually imprinted on a computer according to the condition, and a binary pattern of the virtually imprinted registered imprint is compared with the test pattern. Is what you do. Since the three-dimensional seal is registered, the inclination of the seal can be freely given, and the direction of the inclination can be expanded and the opposite direction can be narrowed. The two-dimensional imprints are automatically generated by giving the direction of the inclination and the force of the imprint as parameters. If the seal to be inspected is tilted and pushed to one side, the direction of the tilt can be known from the expansion, and a two-dimensional seal similar to that is generated from the three-dimensional seal. This is two-dimensionally compared with the seal image to be inspected. Since this method generates a virtual imprint corresponding to the seal imprint to be inspected, the matching accuracy is higher than the method using binary data as the registered seal imprint.

【0019】しかしこの方法も未だ万能ではない。膨張
側をみつけて、三次元印鑑からその方向に傾けた印影を
作るとしても、そもそも膨張している側の山部がもとも
と膨張しているのかもしれない。一つの登録印鑑から多
数の二次元印影を仮想的に発生させるという方法は、被
検印影に近づけるための方便であるが、そのために初め
の登録印鑑の形状の範囲をぼかしてしまう。異なる二つ
の登録印鑑からこの方法で多数の仮想印影を発生させる
と、仮想印影で共通のものが生ずる可能性もある。する
と異なる印鑑を正印と誤認する可能性がある。そのよう
な訳でこの方法でも誤照合率が6〜7%ある。もっと悪
い事に偽印を正印と判定してしまうことがある。反対に
正印を偽印とすることもある。さらに様々の仮想印影を
発生し、照合できない限り仮想印影を作り続けるから終
わりがない。随分と時間がかかる方法である。
However, this method is not yet versatile. Even if you find the inflated side and make a seal imprinted in that direction from the three-dimensional seal, it may be that the crest on the inflated side originally expanded. The method of virtually generating a large number of two-dimensional seal imprints from one registered seal is a convenient way to make the seal closer to the seal to be inspected, but this blurs the range of the shape of the first registered seal. When a large number of virtual imprints are generated in this way from two different registered seals, there is a possibility that a common virtual imprint is generated. Then, there is a possibility that a different seal is mistaken for a correct seal. For this reason, the error matching rate is 6 to 7% even in this method. To make matters worse, a false seal may be determined to be a correct seal. Conversely, a positive seal may be a false seal. Furthermore, since various virtual imprints are generated and the virtual imprints continue to be produced unless collation is possible, there is no end. This is a very time-consuming method.

【0020】高速のコンピュータを使っても押印条件の
抽出に約1時間を要する。顧客を1時間待たせる訳にい
かないのでとても実用的とはいえない。肉眼目視で数秒
でできるものが大げさな装置を使って1時間も掛かるの
ではまったく無意味である。短時間で照合できること、
という本発明の課題をなお満たす事ができない。論文に
はなるが価値はない。
Even if a high-speed computer is used, it takes about one hour to extract the sealing conditions. It's not very practical because you can't make a customer wait one hour. It is meaningless that what can be done in a few seconds with the naked eye takes one hour using an oversized device. That it can be verified in a short time,
Therefore, the object of the present invention cannot be satisfied. It will be a dissertation but not worth it.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】実用に耐えるような高
い照合精度を持ち、短時間で処理できる印鑑照合技術は
これまで存在しなかった。二値登録印影法は目視の印鑑
照合を応用したものであるが、一つの登録印影と、無限
に派生する被検印影を正確に対応させることができず照
合精度は低い。登録印鑑距離データ法は精妙な方法であ
るが、計算機上で仮想押印をするための押印条件の抽出
に多大な計算時間を必要とし非実用的である。さらに照
合自体は二値パターン間で行うので、先述の方法と同じ
くかすれ部分などのマッチングが不十分である。照合精
度も高くない。
There has been no seal stamp collation technology which has a high collation accuracy enough for practical use and can be processed in a short time. The binary registration imprint method is an application of visual seal stamp collation, however, it is not possible to accurately associate one registered seal imprint with an infinitely-examined seal imprint, and the matching accuracy is low. Although the registered seal distance data method is a subtle method, it requires a great deal of calculation time to extract the stamping conditions for virtual stamping on a computer, and is impractical. Further, since the matching itself is performed between the binary patterns, matching of a blurred portion or the like is insufficient as in the above-described method. Matching accuracy is not high.

【0022】印鑑自動照合に関し二つの従来方法を説明
した。いずれも精度、時間、コストなどで不十分であ
る。いずれも試行錯誤的に多数の試行計算を繰り返す。
は評価関数を何度も何度も計算しなければならない。
とは登録印鑑から多数の仮想候補を発生させ、多数
の候補と、被検印影を比較考量するから無限に近い計算
をしなければならない。頼りない方針に従ってあてのな
い計算をするので高速コンピュータであってもなお時間
が掛かりすぎる。
Two conventional methods have been described for automatic verification of seals. In any case, accuracy, time, cost, etc. are insufficient. In each case, many trial calculations are repeated by trial and error.
Must compute the cost function over and over again.
Means that a large number of virtual candidates are generated from a registered seal, and the number of candidates and the seal image to be inspected are compared and evaluated. Even a high-speed computer takes too much time because it makes unreliable calculations according to unreliable policies.

【0023】従って、従来の技術では、印鑑照合をなお
自動化することができない。現在のところ自動印鑑照合
は全く実現していない。以前として目視による照合に頼
らざるをえない。本発明はこのような問題を一挙に解決
し、どのような印鑑に対しても自動照合できる装置と方
法を提供する事を目的とする。本発明の課題はつぎの通
りである。
Therefore, in the conventional technique, the seal verification cannot be automated yet. At present, automatic seal verification is not realized at all. As before, we have to rely on visual collation. An object of the present invention is to solve such a problem at once, and to provide an apparatus and a method capable of automatically collating any seal. The objects of the present invention are as follows.

【0024】(1)自動照合に要する時間が目視による
照合時間と変わらないこと。 (2)偽印を正印と誤って判定しない事。
(1) The time required for automatic collation is not different from the visual collation time. (2) Do not mistakenly determine a false seal as a correct seal.

【0025】熟練者によれば目視判断は数秒程度で行わ
れる。機械を使って1時間、或いは数十分もかかるよう
では話にならない。高額の対価を払い装置を導入しスペ
ースを取られながら能率が落ちると言うようでは誰が導
入するであろうか?自動判定も数秒で終わるものでなけ
ればならない。印鑑照合の従来技術がいずれも数十時間
〜数時間を要していたのであるから、よほどの革新的な
ものでなければ数秒というオーダーへ持って行く事がで
きない。
According to a skilled person, a visual judgment is made in about several seconds. It doesn't matter if it takes an hour or even tens of minutes using a machine. Who pays a high price and installs the equipment if it reduces efficiency while installing equipment and taking up space? Automatic judgment must be completed in a few seconds. Since all of the conventional techniques of stamp verification required several tens to several hours, it cannot be taken to the order of a few seconds unless it is very innovative.

【0026】偽印と正印であるがこれは決して対称でな
い。正印は登録印鑑であるから、登録印鑑については偽
印と言う概念はありえない。被検印影は、正印であるこ
とも偽印であることもある。正印と言うのは登録印鑑と
同じものの印影、偽印は登録印鑑と異なるものの印影で
ある。間違いの場合は、正印を偽印と間違える場合と、
偽印を正印を間違える場合がある。何れも間違いである
が、偽印を正印と間違えるとより重大な問題を引き起こ
す。無権利者が動産や不動産を取得したりしてしまう可
能性がある。偽印を正印と誤認する誤りはあってはなら
ない。
[0026] False and correct marks are not symmetric. Since a correct seal is a registered seal, there is no concept of a false seal for a registered seal. The seal to be inspected may be a correct seal or a false seal. The correct seal is the seal imprint of the same thing as the registered seal, and the false seal is the seal imprint of the different one from the registered seal. If you make a mistake, you can mistake the correct seal for a false seal,
There is a case where a false seal is mistaken for a correct seal. Both are incorrect, but mistakes for false marks for correct marks cause more serious problems. Unauthorized persons may acquire personal property or real estate. There must be no mistake in misrecognizing a false seal as a correct seal.

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】本発明は、被検印影の朱
肉部分にはそれに対応する印鑑表面(印鑑彫刻の凸の部
分)が必ず存在するはずであるという観点に立つ。そこ
で登録印鑑と被検印影を位置合わせし被検印影の朱肉部
分と登録印鑑の距離の和によって評価する。もし正印で
あれば被検印影に存在する点甲は、かならずその対応点
を登録印鑑の山面に持つはずである。被検印影の点甲が
全て、登録印鑑の山面の点乙に対応すればそれは被検印
影が登録印鑑に等しいということである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is based on the viewpoint that a seal surface (a convex portion of a seal engraving) corresponding to the vermilion portion of a seal to be inspected must exist. Therefore, the registered seal and the seal to be inspected are aligned, and the evaluation is made based on the sum of the distance between the vermilion portion of the seal to be inspected and the registered seal. If the seal is a positive seal, the instep that exists in the seal to be inspected must have its corresponding point on the mountain face of the registered seal. If all the intaglios of the seal to be inspected correspond to the points on the mountain surface of the registered seal, it means that the seal to be inspected is equal to the registered seal.

【0028】そのため、位置合わせして登録印鑑を被検
印影に接触させた状態を計算機上で仮想し、被検印影の
朱肉部分(甲の集合)について、被検印影と登録印鑑の
面との距離を求めその総和を計算し、総和がある一定値
より小さければこれを正印とする。もしも正印であって
正確に位置合わせされているならば、登録印鑑の山部分
は、被検印影の朱肉付着部に完全に重なるはずである。
すると山部分の全ての点における両者の距離の和は0で
あるはずである。実際には位置合わせの誤差や、滲みが
あるから距離総和は0でないが、正印であるかぎり小さ
い値であるはずである。
For this reason, a state where the registered seal is brought into contact with the seal to be inspected is imagined on a computer, and the red seal portion (set of insteps) of the seal to be inspected is compared between the seal to be inspected and the surface of the seal to be inspected. The distance is obtained and the sum is calculated. If the sum is smaller than a certain value, this is regarded as a positive mark. If the seal is correct and correctly aligned, the peak of the registered seal should completely overlap the vermilion attachment of the seal to be inspected.
Then, the sum of the distance between the two points at all points in the mountain portion should be zero. Actually, the sum of the distances is not 0 due to an alignment error or bleeding, but it should be a small value as long as it is a positive mark.

【0029】もしも偽印であると、被検印影の朱肉部分
甲の一部に、登録印鑑の谷面、崖面丙が対応する。する
と距離甲丙が長くなる。このような点が幾つもあると距
離の総和が長くなる。距離の総和が大きいということ
は、被検印影の朱肉部分に該当する印鑑表面がないとい
うことである。だとすればその印鑑は正印でありえな
い。距離の総和が小さいと正印であり、総和が大きいと
偽印である。だから被検印影の朱肉部分での被検印影と
登録印鑑面との距離の総和は登録印鑑と被検印影の相違
度を表すということができる。
If it is a false seal, the valley surface and the cliff surface of the registered seal correspond to a part of the vermilion part of the seal to be inspected. Then the distance Kohei becomes longer. If there are several such points, the sum of the distances becomes long. A large sum of distances means that there is no seal surface corresponding to the vermilion portion of the seal to be inspected. If so, the seal cannot be a positive seal. If the sum of the distances is small, the mark is positive, and if the sum is large, the mark is false. Therefore, it can be said that the sum of the distances between the inspected seal and the registered seal surface in the vermilion portion of the inspected seal indicates the difference between the registered seal and the inspected seal.

【0030】被検印影は一つしかない。だから先行技術
のように多数の仮想印影を発生する余地がない。先行技
術が時間を浪費したのは登録印鑑から仮想候補を無限に
生成して比較するという空しい試行を繰り返していたか
らである。それはいずれも登録印鑑から出発するという
愚を犯しているのである。本発明はそうでなく一つの被
検印影から出発する。仮想候補をつくらない。比較が1
対1であり数が少ない。だから演算時間を著しく減らす
ことができる。これがひとつの逆転発想である。
There is only one seal to be inspected. Therefore, there is no room for generating a large number of virtual imprints as in the prior art. The prior art wasted time because it repeated vain trials of infinitely generating and comparing virtual candidates from registered seals. All of them are stupid to start from a registered seal. The present invention instead starts with a single seal imprint. Do not create virtual candidates. Comparison 1
The number is one to one. Therefore, the calculation time can be significantly reduced. This is one reversal idea.

【0031】本発明のさらなる特徴は重ね合わせ誤差を
測定するのでなく、被検印影と登録印鑑の各対応点間の
距離を測定し距離の総和によって照合する、という点に
もある。
A further feature of the present invention resides in that the distance between the corresponding points of the seal to be inspected and the registered seal is measured and collation is performed based on the sum of the distances, instead of measuring the overlay error.

【0032】反対に登録印鑑から被検印影をみるのでは
ない。これはなお一つの問題がある。被検印影の存在す
る点(甲点)についてのみ登録印鑑との距離を測って距
離和に加算する。登録印鑑には存在するが、被検印影に
は存在しない点Sは計算しない。だから登録印鑑にあっ
て、被検印影にない点Sの存在は、距離和を増やさな
い。その存在は誤差を増やさないのでこの方法では検出
できない。しかし登録印鑑にあって、被検印影にない点
Sが存在するということはそれが偽印である可能性を高
めるものであるはずである。それがカウントされないの
であるから本発明の方法はある面で片手落ちといわねば
ならない。登録印鑑の山面が、完全に被検印影を含むも
のであれば、距離和は0になってしまう。ところが登録
印鑑の山面が、被検印影を全部含んだ場合、登録印鑑の
方が太いというだけのことで、被検印影と同一とはいえ
ない。
On the contrary, the inspected seal is not viewed from the registered seal. This still has one problem. The distance from the registered seal is measured only for the point where the seal to be inspected exists (point A), and is added to the distance sum. The point S that exists in the registered seal but does not exist in the seal to be inspected is not calculated. Therefore, the presence of the point S in the registered seal that is not in the seal to be inspected does not increase the distance sum. Its presence does not increase the error and cannot be detected by this method. However, the presence of a point S in the registered seal that is not in the seal to be inspected should increase the possibility that it is a false seal. Because it is not counted, the method of the present invention must be described as one-sided in some respects. If the mountain face of the registered seal completely includes the seal to be inspected, the sum of the distances becomes zero. However, when the mountain face of the registered seal includes all the seals to be inspected, it is not the same as the seal to be inspected simply because the registered seal is thicker.

【0033】そのような場合もあるであろう。そこで被
検印影の朱肉部の面積Cと、登録印鑑の山面の面積C
を比較し、C/Cが一定値以下ならその印鑑を棄
却することにする。単にかすれで、C/Cが1以下
のこともあるだろう。そうでなくて、登録印鑑より被検
印影が細字であり含まれることからC/Cが1より
小さいこともある。これが1より小さい一定値以下であ
ると判定を棄却するということは偽印を正印に誤認する
のを回避しているのである。
There may be such a case. Therefore, the area C i of the vermilion part of the seal to be inspected and the area C of the mountain face of the registered seal
r is compared, and if C i / C r is equal to or less than a certain value, the seal is rejected. Simply hoarse, would C i / C r is also less than one thing. Otherwise, C i / C r may be smaller than 1 because the seal to be inspected is a fine character and is included from the registered seal. Rejecting the determination that this is less than or equal to a certain value smaller than 1 avoids erroneously recognizing a false mark as a correct mark.

【0034】ここで印鑑の各部分を定義する。彫刻の凸
の部分を山面という。底の面(彫刻の凹部分)を谷面と
いう。山面と谷面の間にある傾斜面を崖面ということに
する。本発明の照合の方法の概略を述べる。登録印影
は、距離画像計測装置によって距離画像(三次元画像)
として登録する。山面にxy座標をとり、(x,y)点
での面高さzを求める。z(x,y)というような印鑑
面の式が得られる。計測された印鑑面に傾きがある場合
は、傾きを補正する。山の部分を1とし、谷の部分を0
というように正規化する。また押印による朱肉の滲みを
考慮し、印鑑の刻印文字部分(山面)を太らせておく。
二値化することによって平均的な印影パターンを抽出
し、印影部分の面積を求めておく。
Here, each part of the seal is defined. The convex part of the sculpture is called the mountain surface. The bottom surface (the concave portion of the sculpture) is called a valley surface. The slope between the mountain and the valley is called the cliff. The outline of the collation method of the present invention will be described. The registered imprint is a distance image (three-dimensional image) by the distance image measuring device.
Register as The xy coordinates are taken on the mountain surface, and the surface height z at the (x, y) point is obtained. An expression for the seal surface such as z (x, y) is obtained. If the measured seal surface has an inclination, the inclination is corrected. Set the peak to 1 and the valley to 0
Normalize as follows. In addition, the engraved character portion (mountain side) of the seal is thickened in consideration of the bleeding of vermilion due to the seal.
An average imprint pattern is extracted by binarization, and the area of the imprint portion is determined.

【0035】被検印影は、光学的に二値データとして読
み込む。ここから山面の面積を求める。山面の面積が、
登録印影の山面の面積に比較して、一定割合の印鑑であ
る場合には、判定に十分な印影パターンでないとして棄
却処理を施す。朱肉が一定の面積以上をもつ被検印影に
関して照合処理を行う。
The seal to be inspected is optically read as binary data. From this, the area of the mountain surface is determined. The area of the mountain surface is
In the case where the seal is a certain percentage compared to the area of the mountain surface of the registered seal, a rejection process is performed as a seal pattern that is not sufficient for determination. Verification processing is performed on the seal to be inspected whose vermilion has a certain area or more.

【0036】照合は、位置と回転角を変化させながら、
登録印と被検印との相違度を求め、最も低い相違度を求
めることによって行われる。相違度は、被検印の朱肉画
像から登録印鑑の凹凸面までの距離値を、朱肉画素の総
数で正規化した値であり、一般には0〜1の値をとる。
理想的には、朱肉部分と印鑑表面(山面)が全て一致す
れば相違度は0である。全て異なれば1となる。相違度
がある判定値より低ければ正印と判定される。ある判定
値より高ければ偽印と判定される。
The collation is performed while changing the position and the rotation angle.
This is performed by obtaining the degree of difference between the registration mark and the inspection mark, and obtaining the lowest degree of difference. The difference is a value obtained by normalizing the distance value from the vermilion image of the inspected seal to the uneven surface of the registered seal by the total number of vermilion pixels, and generally takes a value of 0 to 1.
Ideally, the degree of difference is 0 if the vermilion portion and the seal surface (mountain surface) all match. If they are all different, it becomes 1. If the degree of difference is lower than a certain determination value, it is determined to be a positive mark. If it is higher than a certain judgment value, it is judged as a false mark.

【0037】[0037]

【発明の実施の形態】本発明は、印鑑の自動照合を可能
とするものである。図1は本発明の印鑑登録装置、およ
び印鑑照合装置の概略構成図である。本発明を用いる事
により、印鑑の形状を一度登録しておけば、紙等に押印
された被検印影をイメージスキャナなどの画像読み取り
装置で入力する事によって、その印影が正印か偽印かを
自動的に判定する事が可能となる。また、登録印も被検
印もデジタルデータ化されているので、データ通信を行
う事によって遠隔地での照合が可能となる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention enables automatic verification of a seal. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a seal registration device and a seal verification device according to the present invention. By using the present invention, once the shape of the seal is registered, once the seal imprinted on the paper or the like is input by an image reading device such as an image scanner, it is determined whether the seal is correct or false. Automatic determination is possible. Further, since both the registration mark and the test mark are converted into digital data, it is possible to perform verification at a remote place by performing data communication.

【0038】本発明の骨子は、被検印影の着肉部分に着
目し、それに対応する印鑑面を探索するところにある。
従って、本発明は、被検印影の印影の品質に照合結果が
左右することはない。仮に探索に失敗しても、正印を偽
印と誤判定するのであって偽印を正印と誤判定すること
はありえない。なぜならば偽印の着肉に対応する部分が
印鑑表面のみに存在することはありえないからである。
このことはセキュリティ上、本発明が安全であることも
意味している。
The gist of the present invention lies in searching for a seal surface corresponding to the inlaid portion of the seal to be inspected.
Therefore, in the present invention, the collation result does not affect the quality of the seal imprint of the seal to be inspected. Even if the search fails, the correct seal is erroneously determined to be a false seal, and the false seal is not erroneously determined to be a correct seal. This is because it is impossible that a portion corresponding to the imitation of the false seal exists only on the surface of the seal.
This also means that the present invention is secure in terms of security.

【0039】本発明の新規なところは以上に述べたとこ
ろである。登録印影としては、距離画像を用いる事が望
ましいが、従来の二次元画像としても同様の照合方法に
よってある程度の照合が可能となる。また計測段階で印
鑑面に傾きがある場合には、これの補正を行う。朱肉の
滲みを考慮する必要があれば、登録印のストロークを太
らせる処理を行う。被検印影があまりにもかすれたり薄
くて判定不可能な場合には棄却処理を行う。本発明の印
鑑照合装置は以下に示すような構成を持っている。初め
に項目を列挙する。
The novel aspect of the present invention has been described above. Although it is desirable to use a distance image as the registered seal, a certain degree of collation can be performed by a similar collation method with a conventional two-dimensional image. If the seal surface has an inclination at the measurement stage, this is corrected. If it is necessary to consider the bleeding of the vermilion, a process of increasing the stroke of the registration mark is performed. If the inspected seal image is too faint or too thin to be judged, a rejection process is performed. The seal verification device of the present invention has the following configuration. First, list the items.

【0040】A.登録画像計測装置 B.登録画像記憶装置 C.傾き補正機構 D.補正画像記憶装置 E.距離正規化機構 F.正規化画像記憶装置 G.形状膨張機構 H.膨張画像記憶装置 I.標準印影特徴抽出機構 J.標準印影特徴記憶装置 K.被検画像計測装置 L.被検画像記憶装置 M.棄却判定機構 N.初期値設定機構 O.最適位置・回転角決定機構 P.判定値記憶装置 Q.判定値補正機構 R.照合結果判定機構A. Registered image measurement device B. Registered image storage device C. Inclination correction mechanism D. Corrected image storage device E. F. Distance normalization mechanism G. Normalized image storage device Shape expansion mechanism Dilated image storage device I. Standard imprint feature extraction mechanism Standard imprint feature storage device Inspection image measurement device L. Test image storage device Rejection determination mechanism Initial value setting mechanism Optimal position / rotation angle determination mechanism Judgment value storage device Q. Judgment value correction mechanism Matching result judgment mechanism

【0041】さらにそれぞれの機構の作用を簡単に述べ
る。 A.登録画像計測装置 印鑑の凹凸形状を三次元計測し
装置に定義した三次元座標において面方向の座標x,y
ごとに距離z(x,y)を求め、距離画像として計測
する B.登録画像記憶装置 各座標点(x,y)の距離デー
タz(x,y)を格納する。 C.傾き補正機構 xyz空間の距離データをθφρの
極座標空間に投票しピーク値から登録印鑑の山面の平面
方程式z(x,y)を求め、平面方程式z(x,
y)から傾きを含む距離データzを差し引いたz
(x,y)を求め登録印鑑の傾きを0にする D.補正画像記憶装置 傾き補正後の距離データz
(x,y)を格納する。 E.距離正規化機構 登録印鑑の山面を0に谷面の最も
深い点を1にして距離z を正規化する。 F.正規化画像記憶装置 正規化後の距離データz
(x,y)を格納する G.形状膨張機構 山面の輪郭を1画素分あるいは2画
素分太らせ、太らせたAとの距離データをz
(x,y)とする。 H.膨張画像記憶装置 形状膨張後の距離データz
(x,y)を格納する。 I.標準印影特徴抽出機構 登録印鑑の距離データを二
値化し山面の画素数Cを計数する。 J.標準印影特徴記憶装置 標準印影特徴となる画素数
を格納する。 K.被検画像計測装置 被検印影を光学的に読み取り二
値画像として計測する。 L.被検画像記憶装置 被検印影の各座標点の二値デー
タw(x,y)が格納される。 M.棄却判定機構 被検印影の朱肉画素の画素数C
計数しこれを登録印鑑の山面の画素数Cで割った値C
/Cを計算し、この値が0〜1のある定数より小さ
いとき被検印影を棄却する。 N.初期値設定機構 被検印影の中心座標を求め、中
心座標を合わせて被検印影と登録印鑑印影の回転角を合
わせる。 O.最適位置・回転角決定機構 最適の中心位置と最
適の回転角を決定し被検印影の朱肉画素で被検印影と登
録印鑑の距離を求めその総和Sを朱肉部分の全画素数Q
でわった判定値Dを算出する。 P.判定値記憶装置 判定値Dを格納する。 Q.判定値補正機構 登録印鑑の山面の距離の平均値M
を求め判定値DからMを差し引いて補正判定値を求め
る。 R.照合結果判定機構 補正判定値がある閾値より小さ
い場合は正印と判定し、閾値より大きい場合は偽印と判
定する。
Further, the operation of each mechanism will be briefly described.
You. A. Registered image measurement device
Coordinates x and y in the plane direction in three-dimensional coordinates defined in the device
Distance zmFind (x, y) and measure as distance image
Yes B. Registered image storage device Distance data of each coordinate point (x, y)
Tam(X, y) is stored. C. Tilt correction mechanism Distance data in xyz space
Vote in the polar coordinate space, and from the peak value the plane of the mountain of the registered seal
Equation zc(X, y) is obtained and the plane equation zc(X,
Distance data z including inclination from y)mZ minus
rD. Obtain (x, y) and set the inclination of the registered seal to 0 D. Corrected image storage device Distance data z after tilt correction
r(X, y) is stored. E. FIG. Distance normalization mechanism The top of the valley is set to 0 on the top of the registered seal.
Distance z with the deep point as 1 rIs normalized. F. Normalized image storage device Distance data z after normalization
RG. Store (x, y) Shape expansion mechanism One-pixel or two-line contour of mountain surface
The distance data between the fattened A and the fattened A is z
R *(X, y). H. Dilation image storage device Distance data z after shape expansionR
*(X, y) is stored. I. Standard imprint feature extraction mechanism
Pixel value CrIs counted. J. Standard imprint feature storage device Number of pixels used as standard imprint features
CrIs stored. K. Inspection image measurement device
Measure as a value image. L. Test image storage device Binary data of each coordinate point of the test seal
Data w (x, y) is stored. M. Rejection judgment mechanism Number of pixels CiTo
Count and use this as the number of pixels C on the mountain surface of the registered sealrDivided by C
i/ CrIs calculated and this value is smaller than a certain constant from 0 to 1.
If not, reject the seal. N. Initial value setting mechanism
Match the rotation angles of the seal to be inspected and the seal to be registered
Let me know. O. Optimal position / rotation angle determination mechanism
Determine the appropriate rotation angle, and register with the seal
Obtain the distance of the registered seal and sum the sum S to the total number of pixels Q
Is calculated. P. Determination value storage device Stores the determination value D. Q. Judgment value correction mechanism Average value M of the distance of the mountain surface of the registered seal
, And M is subtracted from the determination value D to obtain a correction determination value.
You. R. Matching result judgment mechanism Correction judgment value is smaller than a certain threshold
If it is not, it is judged to be correct, and if it is larger than the threshold, it is judged to be false.
Set.

【0042】ここで、登録画像の計測が安定しており、
傾きの補正の必要がなければ傾き補正の過程C〜DやQ
を省く事ができる。朱肉の滲みやはみ出しなどを考える
必要がなければ過程G〜Hを省く事ができる。棄却処理
を必要としないのであれば棄却に関する処理過程I〜J
およびMを省くことができる。
Here, the measurement of the registered image is stable,
If there is no need for tilt correction, tilt correction processes C to D and Q
Can be omitted. Steps G to H can be omitted if it is not necessary to consider bleeding or protrusion of vermilion. If rejection processing is not required, processing steps I to J related to rejection
And M can be omitted.

【0043】図1に示したA〜Rの各装置および機構に
ついてひとつひとつ説明する。 A.登録画像計測装置 これは印鑑の形状を三次元計測装置(例えばレンジファ
インダ)によって距離画像として計測する装置である。
計測された登録印鑑の例を図2によって示す。登録印鑑
は、文字面をレンジファインダの受光器に向けて固定す
ることによって受光器(x,y,0)から印鑑面までの
距離がデータz(x,y)として計測される。座標系
はレンジファインダに固定している。レンジファインダ
の面をxy座標にとるから、zが距離となる。レンジフ
ァインダの各点(x,y)での垂直方向の距離がz
(x,y)である。印鑑の山面はxy面に平行になる
ようにするので、レンジファインダと印鑑の山面との距
離hと印鑑の深さの和が距離z (x,y)となる。だ
からz(x,y)−hは(x,y)での深さを大体表
現するものだといえる。
Each of the devices and mechanisms A to R shown in FIG.
I will explain each one one by one. A. Registered image measurement device This is a 3D measurement device (for example,
This is a device for measuring as a distance image according to (Inder).
FIG. 2 shows an example of the measured registered seal. Registered seal
With the character face facing the receiver of the rangefinder.
From the receiver (x, y, 0) to the seal surface
Distance is data zmIt is measured as (x, y). Coordinate system
Is fixed to the range finder. Range finder
Is taken as xy coordinates, so z is the distance. Rangef
The vertical distance at each point (x, y) of the finder is z
m(X, y). The mountain face of the seal is parallel to the xy plane
The distance between the rangefinder and the surface of the seal.
The sum of the separation h and the depth of the seal is the distance z m(X, y). Is
To zm(X, y) -h is the depth at (x, y)
It can be said that it manifests itself.

【0044】B.登録画像記憶装置 登録画像記憶装置には、各座標点の距離データz
(x,y)が格納される。
B. Registered image storage device The registered image storage device stores distance data z for each coordinate point.
m (x, y) is stored.

【0045】C.傾き補正機構 登録画像計測装置によって、印鑑表面は傾きなく計測さ
れることが望ましい。しかしながら、環境によっては、
印鑑表面が傾いて計測されるということがありうる。傾
きある場合、本機構は、その傾きを補正するものであ
る。従って、傾きなく計測される場合には本機構は必要
ない。
C. Inclination correction mechanism It is desirable that the surface of the seal is measured without inclination by the registered image measuring device. However, depending on the environment,
It is possible that the surface of the seal is measured at an angle. If there is a tilt, the mechanism corrects the tilt. Therefore, this mechanism is not necessary when measurement is performed without inclination.

【0046】例えば、ハフ変換を三次元画像に適用する
ことによって三次元データの傾きの補正を行う。具体的
には、計測されたx−y−z平面に於ける3次元データ
をθ−φ−ρ空間に投票しそのピーク値(θ,φ
ρ)を求める。ρは距離、φはxy平面からの角度、
θはz軸周りのx軸からの角度である。つまりθ、φ、
ρの三次元空間において、それぞれの点を分布させ分布
の最高密度の点をピーク値とするのである。(x,y,
z)の三次元直交座標のまま投票しても分散するだけで
ピーク値がない。
For example, the inclination of the three-dimensional data is corrected by applying the Hough transform to the three-dimensional image. Specifically, the measured three-dimensional data in the xyz plane is voted in the θ-φ-ρ space, and its peak value (θ 0 , φ 0 ,
ρ 0 ). ρ is distance, φ is angle from xy plane,
θ is the angle from the x axis around the z axis. That is, θ, φ,
In the three-dimensional space of ρ, each point is distributed, and the point of the highest density of the distribution is set as a peak value. (X, y,
Even if voting is performed with the three-dimensional rectangular coordinates of z), there is no peak value, only dispersion.

【0047】三次元極座標(θ、φ、ρ)に投票して初
めて、平面上にある点の集合が点に集束する。対象が印
鑑であるから山面と谷面に応じて二つの最高密度の点が
存在する。そのうちレンジファインダーに近いほうのピ
ーク値を採用する。その点をみるベクトルは、(cos
φcosθ,sinφcosθ、sinφ
である。これと、三次元ベクトル(x,y,z)との内
積が、距離ρを与えるので、
Only after voting on the three-dimensional polar coordinates (θ, φ, ρ) does the set of points on the plane converge on the points. Since the target is a seal, there are two points with the highest density according to the mountain surface and the valley surface. The peak value closer to the range finder is adopted. The vector looking at that point is (cos
φ 0 cos θ 0 , sin φ 0 cos θ 0 , sin φ 0 )
It is. Since the inner product of this and the three-dimensional vector (x, y, z) gives the distance ρ 0 ,

【0048】 ρ=xcosφcosθ+ycosφsinθ+zsinφ (1 )[0048] ρ 0 = xcosφ 0 cosθ 0 + ycosφ 0 sinθ 0 + zsinφ 0 (1)

【0049】という式が成り立つ。これは登録印鑑の山
面の平面方程式である。このパラメータを用いて印鑑面
の傾きの平面方程式を得ることができる。
The following equation holds. This is the plane equation of the mountain surface of the registered seal. Using this parameter, a plane equation of the inclination of the seal surface can be obtained.

【0050】 z(x,y)=ax+by+c (2)Z c (x, y) = ax + by + c (2)

【0051】但し、 a= −cosφcosθ/sinφ (3) b= −cosφsinθ/sinφ (4) c= ρ/sinφ (5)[0051] However, a = -cosφ 0 cosθ 0 / sinφ 0 (3) b = -cosφ 0 sinθ 0 / sinφ 0 (4) c = ρ 0 / sinφ 0 (5)

【0052】を求める。この平面が印鑑面の式である。
この平面と計測された三次元データとの差分
Is obtained. This plane is the formula for the seal face.
Difference between this plane and the measured 3D data

【0053】 z(x,y)=z(x,y)−z(x,y) (6)Z r (x, y) = z c (x, y) −z m (x, y) (6)

【0054】を求めることによって傾きが補正された画
像が得られる。山面の式がz(x,y)であるから、
これからz(x,y)を引いたz(x,y)は、山
面において0であり、谷面では谷の深さに等しいはずで
ある。傾きを補正するのに回転させたのではなくて傾き
面からの高さを求めることによって補正している。
By obtaining the above, an image whose inclination has been corrected can be obtained. Since the equation of the mountain surface is z c (x, y),
Now z m (x, y) by subtracting the z r (x, y) is 0 in Yamamen, the valley surface should be equal to the depth of the valley. The inclination is corrected not by rotating but by calculating the height from the inclined plane.

【0055】D.補正画像記憶装置 補正画像記憶装置には、補正後の各座標点の距離データ
(x,y)が格納される。
D. Corrected image storage device The corrected image storage device stores distance data zr (x, y) of each coordinate point after correction.

【0056】E.距離正規化機構 本機構では、印鑑表面の距離データは0であり、刻印の
底面に向かうにつれて距離が増えて行き、底面は1に近
い値に距離画像を正規化する(図3)。これは印鑑によ
って、彫刻部分の凹凸の深さを不変とするためである。
正規化は具体的にはつぎのようにする。まずz(x,
y)の最大値maxz と、最小値minzを求め
る。この値を用いて距離データz(x,y)は
E. Distance normalization mechanism In this mechanism, the distance data on the seal surface is 0,
The distance increases toward the bottom, and the bottom approaches 1
The distance image is normalized to a small value (FIG. 3). This is by seal
This is to make the depth of the unevenness of the engraved portion unchanged.
The normalization is specifically performed as follows. First zr(X,
the maximum value maxz of y) rAnd the minimum value minzrAsk for
You. Using this value, distance data zr(X, y) is

【0057】[0057]

【数1】 (Equation 1)

【0058】によって[0,1]に正規化される。つま
りzの値は、0か1か或いは0と1の間の値になる。マ
イナスや1を越える値はなくなる。
Is normalized to [0, 1]. That is, the value of z is 0 or 1, or a value between 0 and 1. There are no negative values or values exceeding 1.

【0059】F.正規化画像記憶装置 正規化画像記憶装置には、正規化後の各座標点の距離デ
ータz(x,y)が格納される。谷面の点は大体1
に、山面の点は大体0となるはずである。崖面は0と1
の間の値をとることになる。
F. The normalized image storage normalized image storage device, the distance of each coordinate point of the normalized data z R (x, y) is stored. The point on the valley is roughly 1
In addition, the point on the mountain surface should be approximately 0. Cliffs 0 and 1
Between the values.

【0060】G.形状膨張機構 登録画像計測装置によって計測された距離画像は、登録
印鑑の形状を忠実に表現したものである。本発明で用い
る照合は、被検印影の朱肉に対応する印鑑表面を探索す
るため、被検印影に紙による朱肉の滲みやはみ出し等が
あった場合にそれが正印であっても、それに対応する印
鑑表面が存在しないことになり、偽印と判定される惧れ
がある。特に傾いて押されたときは、傾いた方で印鑑の
山面よりやや太くなる傾向がある。
G. Shape expansion mechanism The distance image measured by the registered image measuring device faithfully represents the shape of the registered seal. The collation used in the present invention searches for the surface of the seal corresponding to the vermilion of the seal imprint to be inspected. There is a possibility that the surface of the seal does not exist, and the seal is determined to be a false seal. In particular, when pressed in a tilted direction, the tilted side tends to be slightly thicker than the mountain surface of the seal.

【0061】そこで本機構は予め計測された印鑑表面の
凸部分に対応して膨張処理を施す。膨張処理により朱肉
のにじみなどにも対応できるようにするものである。だ
から被検印影よりも登録印鑑の印影のほうが少し広くな
る。従って滲みや朱肉のはみ出しなどの現象が起こらな
い環境にある場合は、本機構は必要ない。
Therefore, the present mechanism performs an expansion process corresponding to the previously measured convex portion of the seal surface. The expansion process enables it to cope with vermilion bleeding. Therefore, the seal of the registered seal is slightly wider than the seal to be inspected. Therefore, this mechanism is not necessary in an environment in which phenomena such as bleeding and vermilion protrusion do not occur.

【0062】正規化画像z(x,y)の各点におい
て、その8近傍に着目する。現座標に8近傍を加えた9
つの画素の持つ正規化値の最小値をzRmin(x,
y)をz (x,y)と定義する。山面の内部に着目
座標があるとそれを含む3×3の9つの画素の値は全て
0である。だからこの処理によって、その座標の値は不
変である。谷面の内部に着目画素がある場合、9つの画
素の値は全て1である。最小値は1であるからこの処理
によってその座標の値は不変である。山面から一つ離れ
た崖面に着目画素があるとすると、それ自体のz座標
は、0と1の間であるが、8近傍に山面の画素があり最
小値はz=0である。だから崖面画素のz座標が0に書
き換えられる。山面と崖面の境界の崖面側画素が全て山
面に引上げられるということもできよう。これにより、
表面の凸部分を1画素分太らせることができる。但し、
境界部分では値を持つ画素の最大とする。これを周りの
25画素(5×5:注目画素とそのまわりの24近傍画
素)に着目すれば、2画素分太らせることができる。こ
れは用途に応じて調節すれば良い。以上の処理で形状を
膨張させる事ができる。
Normalized image zR(X, y) at each point
Attention will be paid to the vicinity of the eight. Add 9 neighborhoods to current coordinates 9
The minimum value of the normalized value of one pixel is zRmin(X,
y) to z R *(X, y). Focus on the inside of the mountain surface
If there is a coordinate, the value of all 9 pixels of 3x3 including it is
0. Therefore, the value of the coordinates is
That's weird. If there is a pixel of interest inside the valley surface, 9 images
All prime values are 1. Since the minimum value is 1, this process
The value of that coordinate is unchanged. One away from the mountain surface
If there is a pixel of interest on the cliff surface, the z coordinate of itself
Is between 0 and 1, but there is a peak pixel near 8
The small value is z = 0. Therefore, the z coordinate of the cliff pixel is written to 0.
Be replaced. All pixels on the cliff side at the boundary between the mountain and the cliff are mountains
It can be said that it is raised on the surface. This allows
The convex portion on the surface can be thickened by one pixel. However,
At the boundary, the maximum number of pixels having a value is set. This around
25 pixels (5 × 5: pixel of interest and its surrounding 24 pixels
Focusing on (primary), it is possible to increase the thickness by two pixels. This
It can be adjusted according to the application. With the above processing, the shape
Can be inflated.

【0063】H.膨張画像記憶装置 膨張画像記憶装置には、形状膨張後の各座標点の距離デ
ータz (x,y)が格納された。
H. The dilated image storage expansion image storage device, the distance of each coordinate point of the shape after inflation data z R * (x, y) is stored.

【0064】I.標準印影特徴抽出機構 被検印影が掠れたり、朱肉の付きが悪くて薄かったりし
た場合には、判定ができないとして棄却処理を行うこと
が考えられる。そのための比較パターンとして、完全に
朱肉がついた場合の理想的な標準印影を、登録印鑑を二
値化することによって作製し、特徴量として朱肉部分に
相当する画素数を計算する。従って、棄却処理が必要の
ない環境には本機構は不要である。
I. Standard Imprint Feature Extraction Mechanism If the inspected imprint is blurred or the vermilion is poor and thin, the rejection process may be performed assuming that the judgment cannot be made. As a comparison pattern for this purpose, an ideal standard imprint when vermilion is completely attached is created by binarizing the registered seal, and the number of pixels corresponding to the vermilion portion is calculated as a feature amount. Therefore, the present mechanism is unnecessary in an environment where rejection processing is not required.

【0065】二値化画像は、印鑑の面を表面(山面)と
底面(谷面)とに分離し、山面に値1を、谷面に値0を
与えることによって行う。すなわちz (x,y)の
値をもとにその画素(x,t)を二つのクラスのどちら
かにクラスタリングする問題となる。クラスタリング
は、様々の公知の方法が存在するのでそれを利用すれば
良い。例えば、クラス内分散を小さく、クラス間分散を
大きくするようなクラスタリングを行う方法
The binarized image is obtained by separating the surface of the seal into a surface (mountain surface) and a bottom surface (valley surface), and giving a value 1 to the mountain surface and a value 0 to the valley surface. That is, z R * (x, y) the pixel (x, t) values on the basis of the problem of clustering either of two classes. There are various known methods for clustering, which may be used. For example, a clustering method that reduces intra-class variance and increases inter-class variance

【0066】信学論(D),vol.J63−D,N
o.4,p349−356,April(1980) を用いることができる。二値化された画像の朱肉部分
(黒)に相当する画素数をカウントしてこれをCとす
る。
In IEICE (D), vol. J63-D, N
o. 4, p349-356, April (1980). The number of pixels corresponding to the vermilion portion (black) of the binarized image is counted and set to Cr .

【0067】J.標準印影特徴記憶装置 標準印影特徴記憶装置には、標準印影特徴となる画素数
が格納される。登録印鑑の登録時の操作は以上で終
わりである。これ以後は随時行われる被検印影について
の操作である。
J. The standard imprint feature storage device standard imprint feature storage unit, the number of pixels C r is stored as a standard imprint features. The operation at the time of registration of the registered seal has been completed. Thereafter, the operation for the seal to be inspected is performed as needed.

【0068】K.被検画像計測装置 印鑑の所有者等が印鑑を持ってきてこれを紙に押印す
る。これを被検印影という。紙に押印したものだからこ
れは二次元のものである。被検画像計測装置Kは、被検
印影を光学読み取り装置(例えばスキャナ)によって、
二値画像w(x,y)として計測する装置である。計測
は登録画像計測装置と同じ解像度で行われる。
K. Inspection image measuring device The owner of the seal brings the seal and stamps it on paper. This is called a test seal. This is a two-dimensional thing because it was stamped on paper. The inspection image measuring device K reads the inspection seal image by an optical reading device (for example, a scanner).
This is a device for measuring as a binary image w (x, y). The measurement is performed at the same resolution as the registered image measuring device.

【0069】L.被検画像記憶装置 被検画像記憶装置には、各座標点の二値データw(x,
y)が格納される。
L. Test image storage device The test image storage device stores binary data w (x,
y) is stored.

【0070】M.棄却判定機構 ここでは、被検印影が掠れていたり、薄かったりするた
めに判定が困難なデータを棄却処理する。棄却された印
影は再度押印してもらうなどの処理を施す事ができる。
情報量が少ないために誤った判定をすることを未然に防
ぐ役割をする。棄却処理をしない環境においては、本機
構は設けない。
M. Rejection determination mechanism Here, rejection processing is performed on data that is difficult to determine because the inspected seal image is blurred or faint. The rejected seal can be subjected to processing such as having the seal imprinted again.
It plays a role in preventing erroneous determination due to a small amount of information. In an environment where rejection processing is not performed, this mechanism is not provided.

【0071】まず登録印鑑から朱肉画素(黒)の数C
を求めておく。これが標準の朱肉画素数となる。被検画
像から、朱肉画素(黒)の数Cをカウントする。そし
て登録印鑑から求めた標準的な朱肉画素数Cによっ
て、被検画像の朱肉画素数Cを割った値C/C
求める。この比の値がある一定値より小さい場合には棄
却と判定する。例えば朱肉面積が標準の6割に満たない
被検印影を棄却したい場合は、
First, the number C r of red pixels (black) is obtained from the registered seal.
Ask for. This is the standard vermilion pixel count. From a test image, and counts the number C i of ink pad pixels (black). Then by standard ink pad number of pixels C r obtained from the registered seal, obtaining the value C i / C r obtained by dividing the ink pad pixel number C i of the test image. If this ratio value is smaller than a certain value, it is determined to be rejected. For example, if you want to reject a seal that is less than 60% of the standard,

【0072】 C/C<0.6 (8)C i / C r <0.6 (8)

【0073】の場合を棄却と判定すれば良い。以上の手
続きは被検印影と登録印鑑を位置合わせする前に行う。
全体の黒画素の数を比較するのだから位置合わせしなく
てもできる操作である。
In this case, rejection may be determined. The above procedure is performed before the registration of the seal to be inspected and the registered seal.
This is an operation that can be performed without alignment because the number of all black pixels is compared.

【0074】N.初期値設定機構 これからが位置合わせということになる。三次元登録し
た登録印鑑と、紙に押した被検印影を位置合わせする。
位置合わせには原理的には2点を合致させる、一点と方
位を一致させる、ということによってなされうる。2点
を合致させるといても予め2点が定まっていないといけ
ない。印鑑の場合は円形のものが多く2点を定めるのが
難しい。印鑑であるから自明の特徴点といえば中心点ぐ
らいしかない。そこで中心点を合わせ、中心点周りの方
位を合わせることにする。パラメータはだから中心点と
方位角である。一挙にこれらの値が決まれば良いがそう
も行かない。漸近的に決めることにする。初めに中心
点、方位の概略の値を与える。これを初期値とよぶ。
N. Initial value setting mechanism It will be the alignment from now on. The registered seal stamp registered in three dimensions is aligned with the seal image to be inspected pressed on the paper.
In principle, the alignment can be performed by matching two points and matching the azimuth with one point. Even if two points match, two points must be determined in advance. In the case of seals, many are circular and it is difficult to determine two points. Because it is a seal, the only obvious feature point is the central point. Therefore, the center point is adjusted, and the azimuth around the center point is adjusted. The parameters are therefore center point and azimuth. It is good if these values are decided at once, but it does not go so. I will decide asymptotically. First, approximate values of the center point and the direction are given. This is called an initial value.

【0075】初期値設定機構は、本発明の照合に必要な
パラメータ(位置、回転角)を探索するための初期値の
設定を行う。この初期値設定によって照合に適切なパラ
メータ値を大局的に絞り込んでいる。
The initial value setting mechanism sets an initial value for searching for parameters (position and rotation angle) necessary for collation according to the present invention. By this initial value setting, parameter values appropriate for collation are narrowed down globally.

【0076】[位置の初期値設定]印影の位置ずれは、
登録印影の中心と被検印影の中心のずれに等しいと考え
られる。従って、被検印影の中心座標w(x,y
を求めこれを位置パラメータとする。だから「位置」と
いうのは中心点位置と云う意味であり一般的な相対位置
ではない。印鑑の中心だから朱肉部分の重心とは異な
る。印鑑の枠によって決まる円、楕円、矩形の中心であ
る。印鑑枠は円が多いが矩形もある。正多角形もある。
いずれにしても2回対称性、鏡影対称性はある。
[Position Initial Value Setting]
This is considered to be equal to the difference between the center of the registered seal and the center of the seal to be inspected. Therefore, the center coordinates w (x 0 , y 0 ) of the seal image to be inspected
And this is used as the position parameter. Therefore, "position" means a center point position, and is not a general relative position. The center of the seal is different from the center of gravity of the vermilion. It is the center of a circle, ellipse, or rectangle determined by the frame of the seal. The seal frame has many circles but also a rectangle. There are also regular polygons.
In any case, there are twofold symmetry and mirror symmetry.

【0077】位置パラメータの初期値は、被検印影に長
方形、平行四辺形などの四角形を外接させその外接四角
形の対角線交点として決める。対角線交点を印影枠体の
中心、つまり位置パラメータの初期値として設定する。
図4(a)にこれをしめす。円形枠の中に縦に山本とあ
る印鑑が示される。正方形を印鑑に外接させている。正
方形の対角線の交点が中心である。
The initial value of the position parameter is determined by circumscribing a rectangle, such as a rectangle and a parallelogram, to the seal to be inspected as a diagonal intersection of the circumscribed rectangle. The diagonal intersection is set as the center of the imprint frame, that is, as an initial value of the position parameter.
This is shown in FIG. A stamp with Yamamoto is shown vertically inside the circular frame. The square circumscribes the seal. The intersection of the square diagonals is centered.

【0078】外接四角形といってもどのような形状でも
良いということではない。長方形或いは平行四辺形でな
ければならない。方位が分からない段階であるから台形
のような非対称なものは使えない。円形枠の場合は正方
形で外接できる。楕円枠の場合は正方形だと2点でしか
接触しない。楕円は長方形によって外接できる。矩形枠
(長方形)の場合も長方形によって外接し中心点を決め
ることができる。枠がもっと複雑である場合たとえば正
多角形であっても長方形で中心を決める事ができる。
The circumscribed rectangle does not mean that any shape may be used. Must be rectangular or parallelogram. Since the direction is unknown, trapezoid-like asymmetric ones cannot be used. In the case of a circular frame, it can be circumscribed by a square. In the case of an elliptical frame, a square makes contact only at two points. The ellipse can be bounded by a rectangle. Even in the case of a rectangular frame (rectangle), the center point can be determined by circumscribing the rectangle. If the frame is more complex, for example a regular polygon, the center can be determined by a rectangle.

【0079】しかしながら、印影の一部が欠けていた
り、ノイズが生じている場合は、四角形が印鑑の正規の
外枠上に外接しないことも生じ得る。図4(b)にこれ
を示す。左側枠が欠けている。縦長長方形が外接してい
るが、対角線交点は中心点より右にずれる。このような
場合も考慮して、角度が45度異なる外接四角形につい
ても対角線交点として中心座標を求める。図4(c)に
しめす。求められた二つの中心座標がε以上離れていた
ら、初期値を二つ設定して、以後のパラメータ探索を平
行に行う。εは適当な定数である。図4(b)、図4
(c)の対角線交点がε以下の差異しかない場合は、何
れか一方を位置の初期値とする。のちに最適値を決める
ので初期値は任意性があっても構わない。
However, when a part of the seal is missing or noise is generated, the square may not circumscribe the regular outer frame of the seal. This is shown in FIG. The left frame is missing. The vertical rectangle is circumscribed, but the diagonal intersection is shifted to the right from the center point. In consideration of such a case, the center coordinates are also obtained as diagonal intersections for circumscribed rectangles having angles different by 45 degrees. As shown in FIG. If the two calculated center coordinates are separated by ε or more, two initial values are set, and the subsequent parameter search is performed in parallel. ε is an appropriate constant. FIG. 4 (b), FIG.
If the diagonal intersection of (c) has only a difference equal to or smaller than ε, one of them is set as the initial value of the position. Since the optimum value is determined later, the initial value may be arbitrary.

【0080】以上は被検印影の中心位置の初期値設定で
ある。登録印鑑は初めに中心座標を一回求めておけば良
いのである。中心座標は既知である。
The above is the initial value setting of the center position of the seal to be inspected. The registration seal only needs to determine the center coordinate once. The center coordinates are known.

【0081】[回転角の初期値設定]次に、回転角パラ
メータの初期値を設定する。これは登録印鑑と被検印影
の角度合わせ(方位を揃える)を行うものである。登録
印鑑も被検印影も酷似しておりこれを比較するのである
から方位を合わせるのは極めて重要である。被検印影と
登録印影の回転合わせの研究は精力的に行われてきてお
り有効な結果が得られている。その結果を利用すること
ができる。例えば、信学論(D),vol.J67−
D,No.1,pp133−140,Jan.1984
を用いた場合を説明する。
[Setting of Initial Value of Rotation Angle] Next, an initial value of a rotation angle parameter is set. This is for adjusting the angle (aligning the azimuth) between the registered seal and the seal to be inspected. Since the registered seal and the seal to be inspected are very similar and are compared, it is extremely important to match the orientation. Research on the rotational alignment of the test seal and the registered seal has been energetically performed, and effective results have been obtained. The result can be used. For example, IEICE (D), vol. J67-
D, No. 1, pp 133-140, Jan. 1984
The case where is used will be described.

【0082】まずz* (x,y)の表面部分を二値化
する。二値化の方法としては、(I.標準印影特徴抽出
機構)と同様にクラスタリングの問題として行えば良
い。つぎに二値化された標準印影の周辺密度を算出す
る。周辺密度は、印影を原点周りにN等分し、各扇状の
領域に存在する朱肉部分の画素数をカウントすることに
よって算出される。図5にこれを示す。X軸からn=
0、1、…というようにN個の扇形領域に分割する。朱
肉部分の画素だけを数えそれを周辺密度とする。n=0
では山本の楕円枠の右斜め上の一部と山の字の右下隅の
折れ曲がり部分が朱肉画素である。打点の数が画素数で
ある。白地(背景:谷面)は数えない。算出された標準
登録印影の周辺密度を{fr(n)}n=0 N−1とす
る。rは登録印鑑の意味である。nはN等分された扇型
に付けた番号である(n=0,…,N−1)。fr
(n)は登録印鑑のn番目の扇型に存在する山面の画素
数である。端的に画素数であって、中心からの距離は考
慮しない。中心近くの点でも遠くの点でも1点である。
登録印鑑についてはすでに中心座標が決まっておりNが
一定値であればfr(n)は決まっている。Nは全円周
を刻む数である。以下は円形であって対称性が高いので
かなり細かく刻まないと相関関数に差異が現れない。そ
れでN=180とか360とか、かなり大きい数にす
る。これは計算量を押し上げるがやむを得ない。
First, the surface portion of z * R (x, y) is binarized. The binarization method may be performed as a clustering problem as in (I. Standard imprint feature extraction mechanism). Next, the peripheral density of the binarized standard imprint is calculated. The peripheral density is calculated by dividing the imprint into N equal parts around the origin and counting the number of pixels of the vermilion portion existing in each fan-shaped area. This is shown in FIG. N = from X axis
.. Are divided into N fan-shaped areas such as 0, 1,. Only the pixels in the vermilion portion are counted and defined as the peripheral density. n = 0
In the figure, the portion of the upper right corner of the elliptical frame of Yamamoto and the bent portion of the lower right corner of the mountain shape are red pixels. The number of dots is the number of pixels. The white background (background: valley surface) is not counted. The calculated peripheral density of the standard registration imprint is {fr (n)} n = 0 N−1 . r means a registered seal. n is a number assigned to a fan shape divided into N equal parts (n = 0,..., N−1). fr
(N) is the number of pixels on the mountain surface present in the n-th sector of the registered seal. It is simply the number of pixels, and does not consider the distance from the center. There is one point near or far from the center.
The center coordinates of the registered seal are already determined, and if N is a constant value, fr (n) is determined. N is a number that engraves the entire circumference. The following is circular and has high symmetry, so that the correlation function does not show a difference unless it is finely cut. Therefore, N = 180 or 360, or a very large number. This increases the amount of computation but is unavoidable.

【0083】被検印影についても同様にある中心の周り
に印影をN個の扇形に分割し扇形に含まれる朱肉画素数
fb(n)を計数する。bは被検印影を表現するサフィ
ックスである。n=0の扇形は何処でも良い。但し、被
検印影と登録印鑑は鏡面対称になるから、nの取り方は
反対回りになる。登録印鑑の扇形画素数fr(n)が右
回りであれば、被検印影の扇形画素数fb(n)の番号
の取り方は左回りとなる。被検印影の扇形画素数fb
(n)は中心座標が決まって初めて数えることができ
る。つまり中心位置の関数である。被検印影中心(位置
パラメータ)は様々に変わるのでfb(n)もそれと等
しい回数だけ変化する。つまりNが決まってもfb
(n)は決まらない。登録印鑑の場合とこの点でも違
う。被検印影の周辺密度を{fb(n)}n=0 N−1
とする。登録印鑑の周辺密度fr(n)とそれよりk番
ずれた被検印影の周辺密度fb(n+k)の積の総和を
相互相関関数R(k)という。相互相関関数をここで計
算する。
Similarly, the imprint to be inspected is divided into N sectors around a certain center, and the number of vermilion pixels fb (n) included in the sector is counted. b is a suffix representing the seal image to be inspected. The sector of n = 0 may be anywhere. However, since the seal to be inspected and the registered seal are mirror-symmetrical, n is taken in the opposite direction. If the number of fan-shaped pixels fr (n) of the registered seal is clockwise, the number of the number of fan-shaped pixels fb (n) of the inspected seal is counterclockwise. Number of fan-shaped pixels fb of the seal to be inspected
(N) can be counted only when the center coordinates are determined. That is, it is a function of the center position. Since the center of the seal to be inspected (position parameter) changes variously, fb (n) also changes by the same number of times. That is, even if N is determined, fb
(N) is not determined. This is also different from the case of a registered seal. Let the peripheral density of the seal to be inspected be {fb (n)} n = 0 N−1
And The sum total of the product of the peripheral density fr (n) of the registered seal and the peripheral density fb (n + k) of the test seal imprinted by the number k is referred to as a cross-correlation function R (k). The cross-correlation function is now calculated.

【0084】[0084]

【数2】 (Equation 2)

【0085】k番ずれた周辺密度の積の総和を計算する
が、n+kがN−1を越えると、fb(n+k)のn+
kは、n+k−Nと読みかえる。それがmodNの意味
である。すべてのk(=0,…,N−1)に対して相互
相関関数R(k)を計算する。R(k)が最大となるk
=kは、被検印影と登録印鑑の回転方位のズレに等し
いはずである。そこでk=kを回転角の初期値と決定
する。合致させるためどちらを廻しても良いのである
が、登録印鑑は初めから一つ決まっており中心、方位と
もに確定しているから、登録印鑑を基準にして固定し、
被検印影を廻す。回転角度は2πk/Nである。これ
だけ被検印影を回転すると、登録印鑑と被検印影の方位
が合致する。中心が合致し方位が合致するので、これで
一対一の比較ができる。
The sum of the products of the peripheral densities shifted by k-th is calculated. When n + k exceeds N−1, n + of fb (n + k) is calculated.
k can be read as n + k−N. That is the meaning of modN. A cross-correlation function R (k) is calculated for all k (= 0,..., N−1). K that maximizes R (k)
= K 0 should equal the deviation of the rotational orientation of the registration seal and the test print image. So determining the initial value of the rotation angle k = k 0. Although the may turn either to match, registered seal is centered and fixed one from the beginning, because they determined the orientation both fixed with respect to the registration seal,
Turn the seal to be inspected. The rotation angle is 2πk 0 / N. When the seal to be inspected is rotated this much, the orientations of the registered seal and the seal to be inspected match. Since the centers match and the orientations match, a one-to-one comparison can now be made.

【0086】R(k)最大となるkがどうして被検印影
と登録印鑑の方位のズレを与えるのか?ということを述
べる。もしも(n+k)番の被検印影扇形領域が、n番
登録印鑑扇形領域と同一であれば、そこでの朱肉画素数
(山面画素数)は等しいはずである。つまりfr(n)
=fb(n+k)のはずである。これはnが0〜(N−
1)の全てについて成り立つことである。幾つもの数が
あってそれらの積の和を計算するとき最大になるのは同
じ数どうしを掛けたときである。2変数で簡単に説明す
ると、a+b≧2abのような不等式が成り立つ。
N個の変数があってもこれは同じ事である。Σa
Σa(k≠j)のような不等式は常に成り立つ。
等号がなりたつのは、全ての値が等しい時である。だか
ら相互相関関数R(k)を最大にするkは登録印鑑と被
検印影の回転方向のズレを表し、扇型領域k個分被検印
影を廻せば登録印鑑と同じ方位になるはずなのである。
R (k) Why does the maximum k give a deviation between the direction of the seal to be inspected and the direction of the registered seal? It states that. If the (n + k) th inspection seal imprint sector area is the same as the nth registered seal sector area, the number of vermilion pixels (the number of mountain face pixels) should be the same. That is, fr (n)
= Fb (n + k). This is because n is 0 to (N−
This holds true for all of 1). When there are several numbers and the sum of their products is calculated, the maximum is obtained when the same numbers are multiplied. Explained simply with two variables, an inequality such as a 2 + b 2 ≧ 2ab holds.
This is the same even if there are N variables. Σa k 2
Inequality, such as the Σa k a j (k ≠ j ) is always true.
An equal sign occurs when all values are equal. Therefore, k, which maximizes the cross-correlation function R (k), represents a shift in the rotational direction between the registered seal and the seal to be inspected, and if the seal to be inspected is rotated by k fan-shaped regions, it should have the same orientation as the registered seal. .

【0087】それは正しいが、印鑑はそもそも中心対称
性が高いものである。扇形領域(k=0〜N−1)内の
朱肉画素数もほぼ似たようなものであまり変わらない。
とすると、相互相関関数にはあまり差がなく誤って方位
を決めることも有り得る。Nが小さいと差がでてこな
い。それでN=360というように刻みの数を大きく取
らざるを得ないということになる。これが計算時間を長
くする。回転方向の相互相関関数の定義自体は簡単であ
り回転角を求めるためには自然な発想である。
Although it is correct, a seal has a high central symmetry in the first place. The number of vermilion pixels in the fan-shaped area (k = 0 to N-1) is almost similar and does not change much.
Then, there is a possibility that the azimuth is determined erroneously because there is not much difference between the cross-correlation functions. If N is small, no difference appears. This means that the number of steps must be large, such as N = 360. This increases the calculation time. The definition of the cross-correlation function in the direction of rotation is simple, and is a natural idea for determining the rotation angle.

【0088】「山下」のような印影は周辺密度がほぼ点
対称であるため回転角が180度異なって算出され得
る。そこでR(k)の極大値の中から大きな順に二つ取
りだし、それらの回転角k,kを初期値として以後
のパラメータ探索を並列に行う。
A seal image such as "Yamashita" can be calculated with a rotation angle different by 180 degrees since the peripheral density is almost point symmetric. Therefore, two parameters are taken in order from the maximum value of R (k) in descending order, and the subsequent parameter search is performed in parallel with the rotation angles k 0 and k 1 as initial values.

【0089】O.最適位置・回転角決定機構 本機構は、最適位置、最適回転角のパラメータを決定し
ながら照合に用いる判定値を算出するものである。本発
明の中心部がここにある。それだけに分かりにくい。被
検印影の中心位置(位置パラメータ)と回転角(k
が前段階までの処理によって決まった。しかしこれは仮
のものであって、繰り返し計算を重ねて漸近的に最適の
位置、回転角に近づいて行くようにする。
O. Optimal Position / Rotation Angle Determining Mechanism This mechanism calculates a determination value used for collation while determining parameters of an optimal position and an optimal rotation angle. Here is the heart of the invention. It is hard to understand. Center position (position parameter) and rotation angle (k 0 ) of the seal to be inspected
Was determined by the processing up to the previous stage. However, this is a tentative one, and repeated calculations are repeated to asymptotically approach the optimum position and rotation angle.

【0090】中心と方位が仮に決まったから、登録印鑑
に被検印影を重ねる事ができる。つまり印鑑に、印影を
押した紙を接近させどこか一点で接触させる。これを図
6に示す。接触させるといっても登録印鑑も被検印影も
データになっているから実際に接触させるのでない。計
算によって接触させる。そして被検印影の朱肉画素P
と、これに(x,y)を同じくする登録印鑑面との距離
を求める。理想的には被検印影の朱肉画素Pのあるとこ
ろには登録印鑑の山面αがある。理想的には傾きなく接
触すると、Pαは重なるから距離は0である。全ての被
検印影の朱肉画素Pについて対応登録印鑑の点の距離を
求めこれの総和を計算する。距離の総和をSとする。正
印の場合傾きがなく滲みもないと、被検印影の朱肉画素
Pは必ず登録印鑑山面に接触するから至るところで距離
は0であり総和も0である。
Since the center and the direction are temporarily determined, the seal to be inspected can be superimposed on the registered seal. In other words, the stamped paper is brought close to the seal and brought into contact at one point. This is shown in FIG. Even though the contact is made, both the registered seal and the seal to be inspected are data, so the contact is not actually made. Contact by calculation. And the red pixel P of the seal image to be inspected
Then, the distance from the registered seal surface having the same value (x, y) is obtained. Ideally, the vertex α of the registered seal is located where the vermilion pixel P of the seal to be inspected exists. Ideally, if contact is made without inclination, the distance is 0 because Pα overlaps. The distance between points of the corresponding registered seal is obtained for the vermilion pixels P of all the seals to be inspected, and the sum of the distances is calculated. Let S be the sum of the distances. In the case of a positive seal, if there is no inclination and no bleeding, the vermilion pixel P of the seal to be inspected always touches the mountain face of the registered seal stamp, so the distance is 0 everywhere and the sum is also 0.

【0091】被検印影の朱肉画素Pに、登録印鑑の谷面
が対応すると、この点で和Sは1だけ増える。被検印影
の画素が、登録印鑑の谷、崖面に対応するとSがそれだ
け増える。また登録印鑑に傾きがあると、被検印影画素
Pが登録印鑑の山面αに対応していても、傾斜による隙
間分だけSが増える。登録印鑑の山面に被検印影の白地
が対応するという場合はSは増えない。被検印影の白地
部分では距離を測らず距離に加算しないからである。こ
れも被検印影から登録印鑑をみているからである。被検
印影のすべての朱肉画素と登録印鑑の距離Sを朱肉画素
の数Qで割った値が評価尺度Dである。
If the valley surface of the registered seal corresponds to the vermilion pixel P of the seal image to be inspected, the sum S increases by 1 at this point. When the pixel of the seal image to be inspected corresponds to the valley or cliff surface of the registered seal, S increases accordingly. Further, if the registered seal has a slope, S increases by the gap due to the slope even if the inspected seal imprint pixel P corresponds to the mountain surface α of the registered seal. If the white background of the seal to be inspected corresponds to the mountain surface of the registered seal, S does not increase. This is because the distance is not measured and added to the distance in the white background portion of the seal image to be inspected. This is also because the registered seal is viewed from the seal to be inspected. The evaluation scale D is a value obtained by dividing the distance S between all vermilion pixels of the inspected seal and the registered seal by the number Q of vermilion pixels.

【0092】被検印影の中心画素(位置パラメータ)
と、回転角が決まれば距離の総和Sと、評価尺度Dが直
ちに計算できる。しかし被検印影の中心と回転角が最適
とは限らない。初期値が先ほど決まったので、位置パラ
メータ(中心)の初期値の8近傍に中心(位置パラメー
タ)を移し、その点を中心として、先ほどの相互相関関
数をN個計算し最大値を与えるkから、回転角を決め
てさらに被検印影と登録印鑑の各画素の距離Sを求め
る。そして評価尺度Dを求める。このように初期値から
8近傍に中心を移して同じ事を行い、それぞれの点で回
転角を決め、SとDを求める。
Center pixel (position parameter) of the seal to be inspected
When the rotation angle is determined, the sum S of distances and the evaluation scale D can be calculated immediately. However, the center and the rotation angle of the seal to be inspected are not always optimal. Since the initial value has been determined earlier, the center (position parameter) is shifted to the vicinity of 8 of the initial value of the position parameter (center), and N points of the cross-correlation function are calculated with that point as the center and k 0 giving the maximum value Then, the rotation angle is determined, and the distance S between each pixel of the seal image to be inspected and the registered seal is obtained. Then, an evaluation scale D is obtained. In this way, the center is shifted from the initial value to the vicinity of 8, and the same is performed. The rotation angle is determined at each point, and S and D are obtained.

【0093】ここで評価尺度Dは次のようにして求め
る。まず被検印影の全画素を、ひとつずつ評価する。総
和Sは初期値は0である。被検印影のある画素が朱肉部
分である(朱肉画素)場合には、その画素の座標w
(x,y)における被検印影と登録印鑑の距離データz
(x,y)を距離の総和Sに加える。この評価を被検
印影の全画素に対して行い、朱肉部分と、登録印影との
距離の総和Sを求める。図6にこれをしめす。被検印影
はどこかで登録印鑑に接触しそこでは距離は0である。
傾きがなければ被検印影平面と登録印鑑山面は同一平面
である。しかし傾きがあるので必ずしもそうでない。す
べての朱肉画素について距離をSに加えて総和をもとめ
る。各画素の平均距離を求めるために、被検印影の朱肉
部分の全画素数をQとして、距離の総和SをQで割って
Here, the evaluation scale D is obtained as follows. First, all the pixels of the seal to be inspected are evaluated one by one. The sum S is initially 0. If the pixel with the seal to be inspected is a vermilion portion (vermilion pixel), the coordinates w of that pixel
Distance data z between the seal image to be inspected and the registered seal at (x, y)
R (x, y) is added to the sum S of distances. This evaluation is performed for all the pixels of the seal imprint to be inspected, and a total sum S of the distance between the vermilion portion and the registered seal imprint is obtained. This is shown in FIG. The seal to be inspected contacts the registered seal somewhere, where the distance is zero.
If there is no inclination, the inspection seal imprint plane and the registered seal imprint plane are the same plane. However, it is not necessarily because of the inclination. The sum is obtained by adding the distance to S for all vermilion pixels. In order to obtain the average distance of each pixel, the total number of distances S is divided by Q, where

【0094】D=S/Q (10)D = S / Q (10)

【0095】を求める。Dを評価尺度とする。正印で押
された印影に対してDの値は低くなり、類似印で押され
た印影に対しては、Dの値は大きくなる。だからDは相
違度ということができる。
Is obtained. D is used as an evaluation scale. The value of D is lower for a seal imprinted with a correct seal, and the value of D is larger for a seal imprinted with a similar seal. Therefore, D can be said to be the degree of difference.

【0096】また「木」と「本」といった類似文字な
ど、ある特定の場所のパターンに着目して照合したいこ
とも有り得る。そのような場合には、座標によって、距
離Sに適宜重みを付けて相違度を求める。
Further, it may be desired to perform matching by focusing on a pattern at a specific place such as similar characters such as "tree" and "book". In such a case, the difference S is obtained by appropriately weighting the distance S according to the coordinates.

【0097】[手順1]位置パラメータ値の8近傍(位
置パラメータも含めて9箇所)を評価する。9つの評価
尺度が得られる。その最小値をDminとする。最小の評
価値Dm inからDmin+Tまでの範囲内に、Dの値が含ま
れない位置パラメータを全て切り捨てる。つまりDmin
+Tを越えるDを与えるものを捨てる。これらは中心と
して不適当なのである。残った位置パラメータについて
つぎの手順に移る。ここでTは閾値である。
[Procedure 1] Eight neighborhoods of the position parameter value (nine places including the position parameter) are evaluated. Nine rating scales are obtained. Let the minimum value be D min . From the smallest evaluation value D m in the range of up to D min + T, truncate all positional parameters without the value of D. That is, D min
Discard those that give D greater than + T. These are unsuitable as centers. Move to the next procedure for the remaining position parameters. Here, T is a threshold value.

【0098】[手順2]回転パラメータの前後(合計3
角度)を手順1で検出されたすべての位置パラメータに
ついて評価を行い、最小の評価値Dminから、Dmin+T
までの範囲内に、Dの値が含まれていない回転角パラメ
ータとそのときの位置パラメータの組を切り捨てる。手
順1では中心、回転角を決めてDが、DminからTの範
囲にあるものを選んでいるから、その回転角にたいして
minからTの範囲にあるのは明白である。しかし最適
回転角kの前後角k±1についてもDを求めてお
り、Dの個数は3倍に増えている。回転角k±1は相
互相関関数を最大にしないが位置合わせ角としてはより
適しているという事も有り得る。それで回転角に関して
は±1だけ範囲を広げている。
[Procedure 2] Before and after the rotation parameter (3 in total)
Angle) is evaluated for all the position parameters detected in step 1, and from the minimum evaluation value Dmin , Dmin + T
The set of the rotation angle parameter not including the value of D and the position parameter at that time is discarded in the range up to. In step 1 center, D Decide rotation angle, because choosing what is in the range of D min of T, is obvious from D min in the range of T relative rotation angle. However, D is also obtained for the front-rear angle k 0 ± 1 of the optimum rotation angle k 0 , and the number of D is tripled. The rotation angle k 0 ± 1 does not maximize the cross-correlation function, but may be more suitable as the alignment angle. Therefore, the range of the rotation angle is expanded by ± 1.

【0099】[手順3][手順2]で残ったパラメータ
のうち、最小評価値Dnewminと、前反復時の最小評価値
oldminを比較する。最小評価値が改善されていれば、
Tを1/10にして[手順1]に戻る。改善されていな
ければ、最適な位置および回転角が決定できたとしてパ
ラメータ探索を終了し、そのときのDを判定値とする。
[0099] [Step 3] [Step 2] in the remaining of the parameters, compares the minimum evaluation value D newMin, the minimum evaluation value D Oldmin prior iteration time. If the minimum rating is improved,
Reduce T to 1/10 and return to [Procedure 1]. If it has not been improved, the parameter search is terminated assuming that the optimum position and rotation angle have been determined, and D at that time is set as a determination value.

【0100】最小判定値が改善されているということ
は、前回の中心点よりもよりふさわしい中心点が8近傍
に存在したということである。だからそれより更にDを
小さくする点が8近傍に存在するかもしれない。だから
手順1〜2を繰り返す必要がある。このようにDが下が
る方向に8近傍を辿って行く。8近傍を辿るといっても
中心点が変わる毎に、回転角をも計算しなくてはなら
ず、計算量は多い。やがて中心(位置パラメータ)を8
近傍に移してもDが下がらないという点がありうる。こ
こで中心点と回転角を決定する。これが最適位置、回転
パラメータである。そのときのDによって評価する。
The fact that the minimum judgment value has been improved means that a center point that is more suitable than the previous center point exists near eight. Therefore, there may be points near 8 that further reduce D. Therefore, it is necessary to repeat steps 1 and 2. In this way, the user follows the vicinity of 8 in the direction in which D decreases. Even if it traces the neighborhood of eight, every time the center point changes, the rotation angle must also be calculated, and the calculation amount is large. Eventually the center (position parameter) becomes 8
There may be a point that D does not decrease even if moved to the vicinity. Here, the center point and the rotation angle are determined. These are the optimal position and rotation parameters. It is evaluated by D at that time.

【0101】P.判定値記憶装置 判定値記憶装置には、照合結果の判定値Dが格納され
る。
P. Judgment value storage device The judgment value storage device stores a judgment value D of the collation result.

【0102】Q.判定値補正機構 印鑑表面の傾きは、C.傾き補正機構によって補正され
ているが、その際の標本化誤差によっては、十分に補正
されない事があり得る。その場合、相違度全体が印鑑の
種別によって上下してしまう。それに印鑑の山面の一部
を被検印影に接触させるので、傾きが0であっても、山
面に凹凸があると、距離の値にオフセットが含まれる。
そのため一定の閾値で比較しても正印か偽印かの判定が
困難となる。そこで本機構では登録印影の距離値の分布
に依存した値を用いて判定値の補正を行う。正確に傾き
なく印鑑表面が計測或いは補正されていればこの機構は
必要ない。
Q. Judgment value correction mechanism The inclination of the seal surface is C.I. Although the tilt is corrected by the tilt correction mechanism, the correction may not be sufficient depending on the sampling error at that time. In that case, the entire degree of difference fluctuates depending on the type of seal. In addition, since a part of the mountain surface of the seal is brought into contact with the seal image to be inspected, even if the inclination is 0, if the mountain surface has irregularities, an offset is included in the distance value.
For this reason, it is difficult to determine whether the seal is a positive mark or a false mark, even if the comparison is performed using a fixed threshold. Therefore, the present mechanism corrects the determination value using a value depending on the distribution of the distance values of the registered imprint. This mechanism is unnecessary if the seal surface is measured or corrected without tilting accurately.

【0103】登録印影の距離値の分布は、一般に印鑑の
表面(山面)と底面(谷面)の2つのカテゴリーにわけ
られる。そこで、これらを2つのカテゴリーにクラスタ
リングした後に、表面のカテゴリーに属する点(山面)
の距離の平均値Mを求める。この値が0でない場合、登
録印鑑の一部が被検印影から離れているという事であ
る。登録印鑑の山面に凹凸があるとしても山面の高さの
平均を0とすることによって、被検印影対応点が谷面崖
面に当たる場合だけ、相違度Dが増えるというようにで
きる。この値を用いて補正された相違度D*
The distribution of registered seal imprint distance values is generally divided into two categories: the surface (mountain surface) and the bottom surface (valley surface) of the seal. Therefore, after clustering these into two categories, the points (mountains) belonging to the surface category
The average value M of the distances is determined. If this value is not 0, it means that a part of the registered seal is apart from the seal to be inspected. Even when the mountain surface of the registered seal has irregularities, by setting the average height of the mountain surface to 0, the degree of difference D can be increased only when the point corresponding to the seal imprint to be inspected hits the valley cliff. The difference D * corrected using this value is

【0104】D=S/Q−MD * = S / Q-M

【0105】と表す。なお、クラスタリングの手法は、
二値化のときと同様に従来提案されている方法を用いれ
ば良い。
Are represented as follows. The clustering method is
As in the case of binarization, a conventionally proposed method may be used.

【0106】R.照合結果判定機構 本機構では、判定値をもとに照合結果を算出する。照合
結果は、判定値D*が照合閾値より小さい場合に正印、
大きい場合に偽印と判定する。閾値は、本発明者の実験
では0.046程度が適当である。
R. Collation Result Judgment Mechanism In this mechanism, the collation result is calculated based on the judgment value. The collation result is a positive mark when the judgment value D * is smaller than the collation threshold,
If it is larger, it is determined to be a false mark. The threshold value is appropriately set to about 0.046 in experiments performed by the present inventor.

【0107】[0107]

【実施例】本発明の装置を用いた実施例を述べる。装置
のCPUとして、SUN Sparc Station
20を用いた。印鑑のデータとして、「山本」、「吉
永」、「中井」、「正木」、「吉川」の5種類の登録印
鑑を準備した。これら5本の印鑑を、登録画像計測装置
によって、印鑑1個当たり、256×256点の画像デ
ータとして計測した。すなわち計測精度は、X、Y方向
の標本化間隔が0.05mm、Z方向の距離精度が0.
005mmである。
An embodiment using the apparatus of the present invention will be described. SUN Spark Station as the CPU of the device
20 was used. Five types of registered seals, "Yamamoto", "Yoshinaga", "Nakai", "Masaki", and "Yoshikawa", were prepared as seal stamp data. These five seals were measured by a registered image measuring device as image data of 256 × 256 points per seal. That is, the measurement accuracy is such that the sampling interval in the X and Y directions is 0.05 mm, and the distance accuracy in the Z direction is 0.
005 mm.

【0108】被検印影は、被検印影計測装置であるイメ
ージスキャナ(NikonAX−1200)を用いて計
測される。スキャナは256×256点の二値データと
して計測する。登録印鑑で押印された被検印影パターン
の例を図7に示す。一つの3次元登録印影について20
0種類の被検印影パターン(正印100種類、類似印1
00種類)と照合を行った。5種類の登録印影で合計1
000パターンの照合を行っている。
The seal to be inspected is measured using an image scanner (Nikon AX-1200) which is a seal to be inspected measuring apparatus. The scanner measures 256 × 256 points of binary data. FIG. 7 shows an example of a seal image pattern to be inspected stamped with a registered seal. 20 for one 3D registration imprint
0 types of seal patterns to be inspected (100 types of positive marks, 1 similar marks)
00 type). 5 types of registered imprints for a total of 1
000 patterns are collated.

【0109】1000種類の照合の結果を表1にまとめ
る。公知の方法との性能を比較するため、二次元登録印
影を用いた方法、および三次元登録印影であるが、照合
方法として信学論(D−II)、vol.J80−D−
II,No.1、pp148−155,Jan.(19
97)の方法を用いた場合についても同じ被検印影を用
いて実験を行った。実験の結果、提案手法によって照合
精度が改善されている事が示された。例えば図8のよう
な欠損の激しい被検印影についても本発明の装置は正し
く照合することができた。
Table 1 summarizes the results of 1000 types of collation. In order to compare the performance with a known method, a method using a two-dimensional registration imprint and a three-dimensional registration imprint are used. As a collation method, IEICE (D-II), vol. J80-D-
II, No. 1, pp. 148-155, Jan. (19
An experiment was also performed using the same test seal imprint when the method of 97) was used. Experimental results show that the proposed method improves the matching accuracy. For example, the apparatus of the present invention was able to correctly collate an imprint having a severe defect as shown in FIG.

【0110】[0110]

【表1】 [Table 1]

【0111】1000回の照合のうち、8回の誤照合が
確認された。誤照合を起こした印影を図9にすべて示
す。この8回の誤照合はすべて正印で押された被検印影
を類似印(偽物の印影)と判定してしまったものであ
る。これは被検印影の朱肉部分が掠れているために、十
分な情報が得られなかったためである。これらは目視に
よっても判定が困難なものであり、仕方がないサンプル
であった。このような場合どちらかに判定するというよ
り、再度押印を求めるよう棄却処理をする。60%未満
の被検印影パターンについて棄却判定を行うように設定
すると、これらは棄却でき、誤照合を0%とすることが
可能となる。また、類似印で押印された被検印影を正印
(本物の印影)であると誤認することは一度もないこと
が確認できた。セキュリティの面からの安全性が確認で
きた。
Eight erroneous collations were confirmed out of 1,000 collations. FIG. 9 shows all imprints in which the erroneous verification has occurred. In all of the eight erroneous verifications, the inspected seal imprinted with the correct seal was determined to be a similar seal (fake imprint). This is because sufficient information could not be obtained because the vermilion portion of the seal imprint was shaved. These samples were difficult to determine even visually, and were inevitable samples. In such a case, rejection processing is performed so as to obtain the seal again, rather than making a determination in either one. If rejection determination is made for less than 60% of the imprint patterns to be inspected, these can be rejected, and the erroneous verification can be reduced to 0%. In addition, it was confirmed that the seal imprinted with the similar seal was never erroneously recognized as a correct seal (real seal). The security from the aspect of security was confirmed.

【0112】また、本発明において、1照合あたりの平
均計算時間は、約20秒程であった。例えば信学論(D
−II)、vol.J80−D−II,No.1、pp
148−155,Jan.(1997)では、同性能の
CPU装置を用いて1照合当たり約1時間であったの
で、その優れた効果が確かめられる。このように短時間
で精度のよい照合を行えるのは大層画期的なことであ
る。そのような優れた成果をあげることができるのは本
発明だけである。
In the present invention, the average calculation time per collation was about 20 seconds. For example, IEICE (D
-II), vol. J80-D-II, No. 1, pp
148-155, Jan. In (1997), since about one hour was used for one collation using a CPU device having the same performance, the excellent effect can be confirmed. Such a high-precision collation in a short period of time is a major breakthrough. Only the present invention can achieve such excellent results.

【0113】[0113]

【発明の効果】本発明は以上説明したような形態で実施
され、以下に記載されるような効果を奏する。照合にお
いて、朱肉部分のみ評価するので、通常の重ね合わせ評
価において生ずるような朱肉部分のランダムなゴマ塩状
態のパターンによる類似度低下の問題が生じない。
The present invention is embodied in the form described above, and has the following effects. In the comparison, since only the vermilion portion is evaluated, there is no problem of similarity reduction due to a random sesame salt pattern of the vermilion portion as occurs in the normal overlay evaluation.

【0114】距離画像として登録印影の構造を保存して
おり、その構造とマッチングを行うため、印影パターン
の変化を吸収する事ができ、正しい評価を行う事ができ
る。著しく掠れた印影の場合は、十分に評価ができず、
正印を偽印と誤照合する可能性があるが、朱肉部分の占
める割合から棄却判定を行う事ができ、ユーザーに再押
印を求める事によって解決できる。
Since the structure of the registered imprint is stored as the distance image, and the structure is matched, the change in the imprint pattern can be absorbed and correct evaluation can be performed. In the case of a markedly stamped seal, it cannot be evaluated sufficiently.
Although there is a possibility that the positive seal may be erroneously collated with the false seal, the rejection can be determined based on the proportion of the vermilion portion, and the problem can be solved by requesting the user to seal again.

【0115】また偽印が正印と判定されるためには、正
印のストロークと一致しさらに、一定以上の朱肉面積が
必要である。このような印鑑は、目視によっても同一と
判定されるものである。従って、本装置では目視によっ
て偽印と判定されるものが正印と判定される事はない。
1画素ずつ評価しているのでむしろ目視より厳密に評価
することができる。処理の多くは、位置と回転角合わせ
に要するが、処理時間は約20秒程度であり実用的なレ
ベルである。以上によって、目視に代わる自動印鑑照合
が可能となる。
Further, in order for a false mark to be determined to be a correct mark, a vermillion area that matches the stroke of the correct mark and is equal to or greater than a certain value is required. Such seals are visually determined to be the same. Therefore, in the present apparatus, what is visually determined to be a false mark is not determined to be a correct mark.
Since evaluation is performed one pixel at a time, evaluation can be performed more strictly than by visual observation. Most of the processing is required to adjust the position and the rotation angle, but the processing time is about 20 seconds, which is a practical level. As described above, it is possible to perform automatic seal verification instead of visual inspection.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の三次元印鑑登録・照合装置の構成要素
の概略構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of components of a three-dimensional seal registration / collation device of the present invention.

【図2】三次元で印鑑登録するということを表すための
印鑑の斜視図。
FIG. 2 is a perspective view of a seal for indicating that a seal is registered in three dimensions.

【図3】三次元印鑑登録をして、山面は0に谷面の最も
深いところを1に正規化することを説明するための縦断
面図。
FIG. 3 is a vertical cross-sectional view for explaining that three-dimensional seal registration is performed, and a mountain surface is normalized to 0 and a deepest portion of a valley surface is normalized to 1;

【図4】長方形を被検印影に外接させて被検印影の中心
を求め位置パラメータ初期値とすることを説明するため
の図。図4(a)は「山本」の丸印の輪郭線に正方形が
外接して対角線交点によって中心が決まることを示す。
図4(b)は丸印の輪郭線の一部が欠けており外接長方
形の対角線交点が中心でない場合を示す。図4(c)は
45度傾けた長方形を丸印に外接させ対角線交点により
中心を求めることを示す。
FIG. 4 is a view for explaining that a rectangle is circumscribed around a seal to be inspected, and the center of the seal to be inspected is obtained and set as an initial value of a position parameter. FIG. 4A shows that the square circumscribes the outline of the circle “Yamamoto” and the center is determined by the diagonal intersection.
FIG. 4B shows a case where a part of the outline of the circle is missing and the diagonal intersection of the circumscribed rectangle is not at the center. FIG. 4C shows that a rectangle inclined at 45 degrees is circumscribed by a circle, and the center is obtained by a diagonal intersection.

【図5】中心を通るN本の半直線によって被検印影をN
個の扇形領域に分割し、扇形領域に属する朱肉画素数を
計数し相互相関関数を計算することを説明するための扇
形分割の図。
FIG. 5 is a diagram showing an inspection imprint by N half straight lines passing through the center;
FIG. 11 is a diagram of sector division for explaining that the image is divided into a plurality of sector regions, the number of vermilion pixels belonging to the sector regions is counted, and a cross-correlation function is calculated.

【図6】登録印鑑と被検印影を中心と回転角を合わせ一
部で接触するように対応させ被検印影の全部の画素と対
応する登録印鑑点との距離の合計を求めることを説明す
るための断面図。
FIG. 6 explains how to match the center and rotation angles of the registered seal and the seal to be inspected so that they are partially in contact with each other, and calculate the total distance between all the pixels of the seal to be inspected and the corresponding registered seal stamp. FIG.

【図7】山本、吉永、中井、正木、吉川の印鑑を使って
実験を行った実施例において5つの正印と、5つの偽印
を準備し、それぞれ2つづつの被検印影を押した印影の
図。
FIG. 7 shows an example in which five regular seals and five fake seals were prepared in an embodiment in which an experiment was performed using the seals of Yamamoto, Yoshinaga, Nakai, Masaki, and Yoshikawa, and two imprints of each of the test seals were pressed. FIG.

【図8】山本、吉永、正木の正印を使いつつ、かすれの
多い印影と、山本、吉永、中井正木の偽印で押されたか
すれの多い印影。
[FIG. 8] An imprint with many blurring while using a positive seal of Yamamoto, Yoshinaga and Masaki, and an imprint with many blurring imprinted by a false seal of Yamamoto, Yoshinaga and Masaki Nakai.

【図9】正印であるのに偽印と誤認した場合の被検印影
の図。
FIG. 9 is a diagram of a seal image to be inspected when a false seal is recognized as a correct seal.

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 印鑑登録装置と、印鑑照合装置よりな
り、印鑑登録装置は、 印鑑の凹凸形状を三次元計測し装置に定義した三次元座
標において面方向の座標x,yごとに距離z(x,
y)をもとめ、距離画像として計測する登録画像計測装
置と、 各座標点(x,y)の距離データz(x,y)を格納
する登録画像記憶装置と、 登録印鑑の山面を0に谷面の最も深い点を1にして距離
(x,y)を正規化する距離正規化機構と、 正規化後の距離データz(x,y)を格納する正規化
画像記憶装置と、を含み、印鑑照合装置は、 被検印影を光学的に読み取り二値画像として計測する被
検画像計測装置と、 被検印影の各座標点の二値データw(x,y)が格納さ
れる被検画像記憶装置と、 被検印影の中心座標を求め、中心座標を合わせて被検印
影と登録印鑑印影の回転角を合わせる初期値設定機構
と、 中心位置と回転角を合わせ登録印鑑と被検印影を一部で
接触させ被検印影の朱肉画素で被検印影と登録印鑑の距
離を求めその総和Sを朱肉部分の全画素数Qで割った判
定値Dを算出し中心位置の近傍画素について中心位置を
移してこれについて回転角を求めさらに中心位置と回転
角を合わせ登録印鑑と被検印影を一部で接触させ被検印
影の朱肉画素で被検印影と登録印鑑の距離を求めその総
和Sを朱肉部分の全画素数Qで割った判定値Dを算出す
る動作を繰り返し近傍画素での最小の判定値Dmin
求める最適位置・回転角決定機構とその時の最小判定値
minを格納する判定値記憶装置と、 判定値がある閾値より小さい場合は正印と判定し、閾値
より大きい場合は偽印と判定する照合結果判定機構とを
含む事を特徴とする三次元印鑑登録・照合装置。
1. A seal stamp registration device and a seal stamp collation device, wherein the seal stamp registration device three-dimensionally measures the irregularity shape of the seal stamp, and in a three-dimensional coordinate defined by the device, a distance z m for each coordinate x, y in a plane direction. (X,
y), a registered image measuring device for measuring as a distance image, a registered image storage device for storing distance data z m (x, y) of each coordinate point (x, y), and a mountain surface of the registered seal as 0. A distance normalizing mechanism for normalizing the distance z r (x, y) with the deepest point of the valley surface as 1, and a normalized image storage device for storing the normalized distance data z R (x, y) The stamp verification device includes: a test image measuring device that optically reads a seal image to be measured and measures it as a binary image; and binary data w (x, y) of each coordinate point of the seal image to be tested. An image storage device to be inspected, an initial value setting mechanism that determines the center coordinates of the seal image to be inspected, matches the center coordinates and adjusts the rotation angle of the seal image to be inspected and the registered seal image, and a registered seal image that matches the center position and the rotation angle And the seal to be inspected are partially touched, and the distance between the seal to be inspected and the registered seal is determined by the red pixel of the seal to be inspected. A determination value D is calculated by dividing the sum S and dividing the total sum S by the total number of pixels Q in the vermilion portion, and the center position is shifted for a pixel in the vicinity of the center position. And the seal to be inspected are partially contacted, and the distance between the seal to be inspected and the registered seal is determined by the vermilion pixel of the seal to be inspected, and the sum S is divided by the total number of pixels Q of the vermilion portion to calculate the determination value D. An optimal position / rotation angle determining mechanism for obtaining a minimum determination value D min in a neighboring pixel and a determination value storage device for storing the minimum determination value D min at that time; A three-dimensional seal registration / collation device, comprising: a collation result judging mechanism for judging a fake seal when the value is larger than a threshold value.
【請求項2】正規化画像記憶装置に続いて、 山面の輪郭を1画素分あるいは2画素分太らせ、太らせ
たAとの距離データをz (x,y)とする形状膨
張機構と、形状膨張後の距離データz (x,y)
を格納する膨張画像記憶装置とをもうけ、登録印鑑の山
面の輪郭を太らせて登録することを特徴とする請求項1
に記載の三次元印鑑登録・照合装置。
2. Following the normalized image memory, the contour of the mountain surface fattened by one pixel or two pixels, the distance data between the fattened A z R * (x, y ) to form expansion a mechanism, the distance data z R * after the shape expansion (x, y)
2. An inflation image storage device for storing the inscription is registered, and the profile of the mountain surface of the registered seal is thickened and registered.
The three-dimensional seal registration and verification device described in 1.
【請求項3】印鑑登録装置に膨張画像記憶装置に続い
て、 登録印鑑の距離データを二値化し山面の画素数Cを計
数する標準印影特徴抽出機構と、標準印影特徴となる画
素数Cを格納する標準印影特徴記憶装置とを設け、印
鑑照合装置には、被検印影の朱肉画素の画素数Cを計
数しこれを登録印鑑の山面の画素数Cで割った値C
/Cを計算し、この値が0〜1のある定数より小さい
とき被検印影を棄却する棄却判定機構を設けた事を特徴
とする請求項1または2に記載の三次元印鑑登録・照合
装置。
3. Following the expansion image storage device seal registration device, and the standard seal image feature extraction mechanism for counting the number of pixels C r of Yamamen binarizes the distance data of registered seal, the number of pixels to be standard imprint features provided a standard imprint feature storage unit for storing a C r, the seal collation device, divided by the number of pixels C r mountain face registration seal counts the number of pixels C i of ink pad pixels of the test print image C i
/ The C r calculates a three-dimensional seal registration and matching according to claim 1 or 2, characterized in that this value is provided to dismiss determination mechanism for rejecting a test print image is smaller than the constant of 0-1 apparatus.
【請求項4】印鑑照合装置の判定値記憶装置に続いて、 登録印鑑の山面の距離の平均値Mを求め判定値DからM
を差し引いて補正判定値を求める判定値補正機構を設け
たことを特徴とする請求項1、2または3に記載の三次
元印鑑登録・照合装置。
4. An average value M of the distances between the mountain surfaces of the registered seal stamps is obtained from the judgment values D and M following the judgment value storage device of the seal stamp collation device.
4. The three-dimensional seal registration / collation apparatus according to claim 1, further comprising: a judgment value correction mechanism for obtaining a correction judgment value by subtracting a reference value.
【請求項5】登録画像記憶装置に続いて、 xyz空間の距離データをθφρの極座標空間に投票し
ピーク値から登録印鑑の山面の平面方程式z(x,
y)を求め、平面方程式z(x,y)から傾きを含む
距離データzを差し引いたz(x,y)を求め登録
印鑑の傾きを0にする傾き補正機構と、傾き補正後の距
離データz(x,y)を格納する補正画像記憶装置と
をもうけ、登録印鑑の傾きを補正するようにしたことを
特徴とする請求項1、2、3または4に記載の三次元印
鑑登録・照合装置。
5. Following the registered image storage device, the distance data in xyz space is voted in the polar coordinate space of θφρ, and the plane equation z c (x, x,
seeking y), and inclination correction mechanism plane equation z c (x, z r ( x minus the distance data z m including slope from y), the inclination of the registration seal sought y) to 0, after the inclination correction 5. The three-dimensional apparatus according to claim 1, wherein a correction image storage device for storing the distance data zr (x, y) is provided to correct the inclination of the registered seal. Seal registration / collation device.
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