JP3427000B2 - 紙葉類の真偽判定方法 - Google Patents
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Description
等の紙葉類の真偽判定方法に関する。
幣から磁気センサ等の単一のセンサで得られた検出デー
タと、予め作成した基準データとを比較することによ
り、検査対象紙幣の真偽判定を行う方法が知られている
(特公昭60−215293号公報参照)。
サによって検出されたデータのみが真偽判定に使用され
るため、センサとしてどのようなセンサが使用されてい
るかが判明すれば、そのセンサに対して真券と判断され
るデータが得られるような偽紙幣を製造することが容易
である。つまり、偽造が容易であるという問題がある。
偽判定を行う方法が開発されている(特開昭51−90
890号公報、特開昭51−90891号公報参照)。
つまり、検査対象紙幣の被検査部分の可視光の透過率を
検出するための第1センサと、検査対象紙幣の被検査部
分の赤外光の透過率を検出するための第2センサとを用
意し、第1センサによって検出された可視光の透過率の
検出レベルと、第2センサによって検出された赤外光の
透過率の検出レベルとの比または差が所定の範囲内にあ
るか否かを判定することによって、検査対象紙幣の真偽
を判定する。
を用いてはいるが、これらのセンサの検出レベルの差ま
たは比が所定範囲内か否かという単純な判定より、真偽
判定を行っているため、これらのセンサとしてどのよう
なセンサが使用されているかが判明すれば、それらのセ
ンサに対して真券と判断されるデータが得られるような
偽紙幣を製造することが容易である。つまり、偽造が容
易であるという問題がある。
り困難となる紙葉類の真偽判定方法を提供することを目
的とする。
偽判定方法は、予め用意した本物の紙葉類それぞれに対
して、予め定められた複数の検査部分毎に、複数種類の
センサによって複数種類の特徴量を測定し、得られた測
定結果に基づいて主成分分析を行って、2種以上の主成
分に対応する複数の直線の式を夫々求め、求めた各直線
の式に基づいて、各検査部分に対する各主成分の一次元
データから構成される基準データを作成しておき、検査
対象の紙葉類に対して、予め定められた複数の検査部分
毎に、上記複数種類のセンサによって複数種類の特徴量
を測定し、得られた測定結果と上記各直線の式とに基づ
いて、各検査部分に対する各主成分の一次元データから
構成される検査用データを作成し、各主成分毎に、基準
データと検査用データとを比較することにより、検査対
象の紙葉類の真偽判定を行い、前記2種以上の主成分は
インク質を表す主成分を含むことを特徴とする。
センサと光透過センサとの2種類のセンサが用いられ
る。また、複数種類のセンサとして、たとえば、赤色光
透過センサと赤外光透過センサの2種類のセンサが用い
られる。また、複数種類のセンサとして、たとえば、磁
気センサと赤色光透過センサと赤外光透過センサの3種
類のセンサが用いられる。
の実施の形態について説明する。
の説明
ンサを示している。紙幣1は、図示しない検査装置に投
入され、矢印の方向に搬送される。紙幣1の特徴量を読
み取るためのセンサとして、光透過センサ11と磁気セ
ンサ12とが設けられている。
ンL上にある複数の特徴量読み取り位置において、光透
過率を検出する。磁気センサ12は、紙幣1におけるラ
インL上にある上記各特徴量読み取り位置において、磁
界強度を検出する。
た複数の真券(本物の紙幣)に基づいて、基準データを
作成する必要がある。
処理の手順を示している。
く。各真券について、光透過センサ11の検出値x
1 と、磁気センサ12の検出値x2 とを、ラインL上に
ある複数の特徴量読み取り位置毎に取り込む(ステップ
1)。
(a)(b)に示すように、ラインL上の各位置に対す
る光透過センサ11の検出値x1 のデータ(図3
(a))と、ラインL上の各位置に対する磁気センサ1
2の検出値x2 のデータ(図3(b))とが得られる。
タから、主成分分析法によって、第1主成分の直線の式
Z1 と、第2主成分の直線の式Z2 とを求める(ステッ
プ2)。
対してラインL上の各位置毎に得られたデータ(x1 ,
x2 )について、光透過センサ11の検出値x1 を縦軸
にとり、磁気センサ12の検出値x2 を横軸にとって、
点グラフを作成する。
磁気センサ12の検出値x2 の重心(平均)Qを通る直
線のうち、各点から直線におろした垂線の長さの2乗和
の値が最も小さくなるような第1の直線(Z1 軸)を引
く。また、重心Qを通り、Z1軸に直交する第2の直線
(Z2 軸)を引く。
分という。第1主成分は、磁気インク度を表し、第2主
成分はインク質を表している。図4の各点の直線Z1 上
の重心Qからの距離を第1主成分得点という。図4の各
点の直線Z2 上の重心Qからの距離を第2主成分得点と
いう。
と第2の直線の式Z2 とを求める。
いては、周知であるので省略する。
の各位置に対する第1主成分得点のデータおよびライン
L上の各位置に対する第2主成分得点のデータを作成す
る(ステップ3)。
対する第1主成分得点のデータおよびラインL上の各位
置に対する第2主成分得点のデータの作成方法について
説明する。
ラインL上の各位置毎のデータ(x 1 ,x2 )を、重心
Qを原点としたZ1軸とZ2軸での座標系の値に変換す
る。言い換えれば、図4内の任意の1枚の真券に対する
ラインL上の各位置毎のデータ(x1 ,x2 )の第1主
成分得点と第2主成分得点とを求める。
るラインL上の各位置毎のデータ(x1 ,x2 )を、上
記数式1に代入して、ラインL上の各位置毎にZ1 、Z
2 の値を求める。ラインL上の各位置毎に得られたZ1
の平均値*Z1 と、ラインL上の各位置毎に得られたZ
2 の平均値*Z2 とを求める。ラインL上の各位置毎に
得られたZ1 から平均値*Z1 を減算することにより、
ラインL上の各位置毎の第1主成分得点を求める。ま
た、ラインL上の各位置毎に得られたZ2 から平均値*
Z2 を減算することにより、ラインL上の各位置毎の第
2主成分得点を求める。
上の各位置に対する第1主成分得点のデータおよびライ
ンL上の各位置に対する第2主成分得点のデータが作成
される。
真券に対する第1主成分得点の平均をとることにより、
ラインL上の各位置に対する第1主成分得点の平均値の
データを作成する(ステップ4)。これにより、たとえ
ば、図5に示すような、第1主成分に関する基準データ
が作成される。
ての真券に対する第2主成分得点の平均をとることによ
り、ラインL上の各位置に対する第2主成分得点の平均
値のデータを作成する(ステップ5)。これにより、第
2主成分に関する基準データが作成される。
説明
を示している。
ンサ11の検出値x1 と、磁気センサ12の検出値x2
とを、ラインL上にある複数の特徴量読み取り位置毎に
取り込む(ステップ11)。
ンL上の各位置に対する光透過センサ11の検出値x1
のデータと、ラインL上の各位置に対する磁気センサ1
2の検出値x2 のデータとが得られる。
上の各位置に対する第1主成分得点のデータ(第1主成
分に関する検査用データ)およびラインL上の各位置に
対する第2主成分得点のデータ(第2主成分に関する検
査用データ)を作成する(ステップ12)。
各位置毎のデータ(x1 ,x2 )を、事前処理において
求められた直線Z1 、Z2 の式(上記数式1)に代入し
て、ラインL上の各位置毎にZ1 、Z2 の値を求める。
ラインL上の各位置毎に得られたZ1 の平均値*Z
1 と、ラインL上の各位置毎に得られたZ2 の平均値*
Z 2 とを求める。ラインL上の各位置毎に得られたZ1
から平均値*Z1 を減算することにより、ラインL上の
各位置毎の第1主成分得点を求める。また、ラインL上
の各位置毎に得られたZ2 から平均値*Z2 を減算する
ことにより、ラインL上の各位置毎の第2主成分得点を
求める。
主成分に関する検査用データ(ラインL上の各位置に対
する第1主成分得点のデータ)および第2主成分に関す
る検査用データ(ラインL上の各位置に対する第2主成
分得点のデータ)が作成される。
主成分に関する検査用データと、事前処理で求められた
第1主成分に関する基準データとの間の相関値(第1主
成分に関する相関値)を算出する(ステップ13)。つ
まり、検査対象紙幣から求められた第1主成分に関する
検査用データと第1主成分に関する基準データとにおけ
る同じ検査位置のデータ値の差の二乗をそれぞれ算出し
た後、得られた各検査位置での差の二乗の総和を算出す
る。この算出結果が、第1主成分に関する相関値であ
る。
の閾値とを比較する(ステップ14)。
の閾値より大きい場合には、当該検査対象紙幣を偽紙幣
(偽券)と判定する(ステップ15)。
の閾値以下である場合には、検査対象紙幣から求められ
た第2主成分に関する検査用データと、事前処理で求め
られた第2主成分に関する基準データとの間の相関値
(第2主成分に関する相関値)を算出する(ステップ1
6)。つまり、検査対象紙幣から求められた第2主成分
に関する検査用データと第2主成分に関する基準データ
とにおける同じ検査位置のデータ値の差の二乗をそれぞ
れ算出した後、得られた各検査位置での差の二乗の総和
を算出する。この算出結果が、第2主成分に関する相関
値である。
の閾値とを比較する(ステップ17)。
の閾値より大きい場合には、当該検査対象紙幣を偽紙幣
(偽券)と判定する(ステップ15)。
の閾値以下である場合には、当該検査対象紙幣を本物の
紙幣(真券)と判定する(ステップ18)。
する基準データは、ラインL上の各位置毎に、全ての真
券に対する当該主成分得点の平均をとることにより、求
められているが、ラインL上の各位置毎に、全ての真券
に対する主成分の値(Zの値)の平均をとることによ
り、当該主成分に関する基準データを作成してもよい。
明すると、図2のステップ3において、各真券につい
て、ラインL上の各位置毎のデータ(x1 ,x2 )を、
上記数式1に代入して、ラインL上の各位置毎にZ1 の
値を求める。そして、図2のステップ4において、ライ
ンL上の各位置毎に、全ての真券に対するZ1 の値の平
均をとることにより、第1主成分に関する基準データを
作成する。
各主成分に関する検査用データとして、検査対象紙幣に
ついての、ラインL上の各位置に対する当該主成分の値
(Zの値)からなるデータが用いられる。
説明すると、図6のステップ12において、検査対象紙
幣に対するラインL上の各位置毎のデータ(x1 ,
x2 )を、事前処理において求められた直線Z1 の式
(上記数式1)に代入して、ラインL上の各位置毎にZ
1 の値を求めることによって、第1主成分に関する検査
用データを作成する。
の説明
るためのセンサを示している。紙幣1は、図示しない検
査装置に投入され、矢印の方向に搬送される。紙幣1の
特徴量を読み取るためのセンサとして、第1光透過セン
サ21と第2光透過センサ22とが設けられている。
であってかつラインL上にある複数の特徴量読み取り位
置に対して波長λが655nmの赤色光を照射するため
の発光ダイオード21aと、発光ダイオード21aから
出射されかつ紙幣1を通過した赤外光を受光するための
フォトセンサ21bとから構成されている。
であってかつラインL上にある複数の特徴量読み取り位
置に対して波長λが840nmの赤外光を照射するため
の発光ダイオード22aと、発光ダイオード22aから
出射されかつ紙幣1を通過した赤色光を受光するための
フォトセンサ22bとから構成されている。
ド22aは交互に駆動され、紙幣1のラインL上の各特
徴量読み取り位置において、両フォトセンサ21b、2
2bの出力が得られる。
た複数の真券(本物の紙幣)に基づいて、基準データを
作成する必要がある。
処理の手順を示している。
く。各真券について、第1光透過センサ21の検出値y
1 と、第2光透過センサ22の検出値y2 とを、ライン
L上にある複数の特徴量読み取り位置毎に取り込む(ス
テップ21)。
(a)(b)に示すように、ラインL上の各位置に対す
る第1光透過センサ21の検出値y1 のデータ(図10
(a))と、ラインL上の各位置に対する第2光透過セ
ンサ22の検出値y2 のデータ(図10(b))とが得
られる。
タから、主成分分析法によって、第1主成分の直線の式
Z1 と、第2主成分の直線の式Z2 とを求める(ステッ
プ22)。
に対してラインL上の各位置毎に得られたデータ
(y1 ,y2 )について、第1光透過センサ21の検出
値y1 を縦軸にとって、第2光透過センサ22の検出値
y2 を横軸にとり、点グラフを作成する。
第2光透過センサ22の検出値y2の重心(平均)Qを
通る直線のうち、各点から直線におろした垂線の長さの
2乗和の値が最も小さくなるような第1の直線(Z
1 軸)を引く。また、重心Qを通り、Z1軸に直交する
第2の直線(Z2 軸)を引く。
分という。第1主成分は、インク濃淡を表し、第2主成
分はインク質を表している。図11の各点の直線Z1 上
の重心Qからの距離を第1主成分得点という。図11の
各点の直線Z2 上の重心Qからの距離を第2主成分得点
という。
と第2の直線の式Z2 とを求める。
いては、周知であるので省略する。
の各位置に対する第1主成分得点のデータおよびライン
L上の各位置に対する第2主成分得点のデータを作成す
る(ステップ23)。これらのデータの作成方法は、第
1の実施の形態における図2のステップ3と同様な方法
であるので、その説明を省略する。
真券に対する第1主成分得点の平均をとることにより、
ラインL上の各位置に対する第1主成分得点の平均値の
データを作成する(ステップ24)。これにより、第1
主成分に関する基準データが作成される。
ての真券に対する第2主成分得点の平均をとることによ
り、ラインL上の各位置に対する第2主成分得点の平均
値のデータを作成する(ステップ25)。これにより、
第2主成分に関する基準データが作成される。
説明
示している。
過センサ21の検出値y1 と、第2光透過センサ22の
検出値y2 とを、ラインL上にある複数の特徴量読み取
り位置毎に取り込む(ステップ31)。
ンL上の各位置に対する第1光透過センサ21の検出値
y1 のデータと、ラインL上の各位置に対する第2光透
過センサ22の検出値y2 のデータとが得られる。
上の各位置に対する第1主成分得点のデータ(第1主成
分に関する検査用データ)およびラインL上の各位置に
対する第2主成分得点のデータ(第2主成分に関する検
査用データ)を作成する(ステップ32)。これらのデ
ータの作成方法は、第1の実施の形態における図2のス
テップ12と同様な方法であるので、その説明を省略す
る。
主成分に関する検査用データと、事前処理で求められた
第1主成分に関する基準データとの間の相関値(第1主
成分に関する相関値)を算出する(ステップ33)。つ
まり、検査対象紙幣から求められた第1主成分に関する
検査用データと第1主成分に関する基準データとにおけ
る同じ検査位置のデータ値の差の二乗をそれぞれ算出し
た後、得られた各検査位置での差の二乗の総和を算出す
る。この算出結果が、第1主成分に関する相関値であ
る。
の閾値とを比較する(ステップ34)。
の閾値より大きい場合には、当該検査対象紙幣を偽紙幣
(偽券)と判定する(ステップ35)。
の閾値以下である場合には、検査対象紙幣から求められ
た第2主成分に関する検査用データと、事前処理で求め
られた第2主成分に関する基準データとの間の相関値
(第2主成分に関する相関値)を算出する(ステップ3
6)。つまり、検査対象紙幣から求められた第2主成分
に関する検査用データと第2主成分に関する基準データ
とにおける同じ検査位置のデータ値の差の二乗をそれぞ
れ算出した後、得られた各検査位置での差の二乗の総和
を算出する。この算出結果が、第2主成分に関する相関
値である。
の閾値とを比較する(ステップ37)。
の閾値より大きい場合には、当該検査対象紙幣を偽紙幣
(偽券)と判定する(ステップ35)。
の閾値以下である場合には、当該検査対象紙幣を本物の
紙幣(真券)と判定する(ステップ38)。
置毎に、全ての真券に対する主成分の値(Zの値)の平
均をとることにより、当該主成分に関する基準データを
作成してもよい。このような基準データを用いる場合に
は、各主成分に関する検査用データとして、検査対象紙
幣についての、ラインL上の各位置に対する当該主成分
の値(Zの値)からなるデータが用いられる。
形態では、2種類のセンサを用いて紙幣の真偽判定が行
われているが、3種類のセンサを用いて紙幣の真偽判定
を行うこともできる。
センサ(上記第1の光透過センサ)と、赤色光の光透過
センサ(上記第2の光透過センサ)とを用いる例につい
て簡単に説明する。
は、図13に示すように、主成分分析法によって、互い
に直交する3つの主成分Z1 、Z2 、Z3 が求められ
る。主成分Z1 はインク濃淡を表し、主成分Z2 はイン
ク質(光学的要素)を表し、主成分Z3 はインク質(磁
気的要素)を表している。
ラインLの各位置に対する3種類のセンサ値(赤外光の
光透過センサ値、赤色光の光透過センサ値、磁気センサ
値)を測定し、それらの測定値から、各主成分Z1 、Z
2 、Z3 毎に基準データ(ラインLの各位置に対する主
成分得点またはZの値の平均値データ)を作成する。
検査対象紙幣から、ラインLの各位置に対する3種類の
センサ値(赤外光の光透過センサ値、赤色光の光透過セ
ンサ値、磁気センサ値)を測定し、それらの測定値か
ら、各主成分Z1 、Z2 、Z3毎に検査用データ(ライ
ンLの各位置に対する主成分得点またはZの値のデー
タ)を算出する。
得られた検査用データと基準データとの相関値を算出
し、得られた相関値と所定の閾値とを比較することによ
り、検査対象紙幣の真偽判定を行う。
る紙葉類の真偽判定方法が得られる。
面図である。
示すフローチャートである。
の検出値x1 のデータと、ラインL上の各位置に対する
磁気センサ12の検出値x2 のデータとを模式的に表し
たグラフである。
る。
たグラフである。
チャートである。
面図である。
面図である。
示すフローチャートである。
サ21の検出値y1 のデータと、ラインL上の各位置に
対する第2光透過センサ22の検出値y2 のデータとを
模式的に表したグラフである。
ある。
ーチャートである。
ある。
Claims (4)
- 【請求項1】 予め用意した本物の紙葉類それぞれに対
して、予め定められた複数の検査部分毎に、複数種類の
センサによって複数種類の特徴量を測定し、得られた測
定結果に基づいて主成分分析を行って、2種以上の主成
分に対応する複数の直線の式を夫々求め、求めた各直線
の式に基づいて、各検査部分に対する各主成分の一次元
データから構成される基準データを作成しておき、検査
対象の紙葉類に対して、予め定められた複数の検査部分
毎に、上記複数種類のセンサによって複数種類の特徴量
を測定し、得られた測定結果と上記各直線の式とに基づ
いて、各検査部分に対する各主成分の一次元データから
構成される検査用データを作成し、各主成分毎に、基準
データと検査用データとを比較することにより、検査対
象の紙葉類の真偽判定を行い、前記2種以上の主成分は
インク質を表す主成分を含むことを特徴とする紙葉類の
真偽判定方法。 - 【請求項2】 複数種類のセンサとして、磁気センサと
光透過センサとの2種類のセンサが用いられている請求
項1に記載の紙葉類の真偽判定方法。 - 【請求項3】 複数種類のセンサとして、赤色光透過セ
ンサと赤外光透過センサの2種類のセンサが用いられて
いる請求項1に記載の紙葉類の真偽判定方法。 - 【請求項4】 複数種類のセンサとして、磁気センサと
赤色光透過センサと赤外光透過センサの3種類のセンサ
が用いられている請求項1に記載の紙葉類の真偽判定方
法。
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