JP3892081B2

JP3892081B2 - Authenticity judgment method for paper sheets

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Publication number: JP3892081B2
Application number: JP15530796A
Authority: JP
Inventors: 勇男三木; 由美石野
Original assignee: Glory Ltd
Current assignee: Glory Ltd
Priority date: 1996-06-17
Filing date: 1996-06-17
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2016-06-17
Also published as: JPH103561A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異なる波長の紫外線を照射することによって、それぞれ異なった励起波長の蛍光を発する蛍光インクで印刷がなされた紙葉類の真偽判定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、紙幣、小切手、切手等の紙葉類の真偽判定には様々な方式が提案されており、特に紙幣の場合、特定分布されている磁気特性を検出するものがある。しかし、この磁気特性を検出する方法は、磁気コピーによってシステムを誤認させることが多いため、近時は光センサを使用して得られた光学波形等のデータと予め登録してある真正紙葉類データとの比較による真偽判定も開発されている。
【０００３】
光センサとして可視光や赤外線を光源として紙葉類に照射し、その反射光や透過光をＣＣＤセンサ或いはフォトトランジスタアレイで読み取るというものが一般的である。又、偽造券紙幣対策として部分的に蛍光特性のあるインクで印刷された紙幣も発行されており、特にヨーロッパでは紫外線を当てて真偽のチェックをすることが金融機関の窓口や商店で行われている。
【０００４】
この真偽チェックに紫外線センサを使用する場合、紙幣においては一般的に印刷パターンの蛍光を含む部分を検出するため、検出領域として３６５ｎｍの波長をもつ紫外線センサを一個設置するものとされている。しかしながら、３６５ｎｍの波長領域のみを検出する紫外線センサでは、現在有効に流通している紙幣の印刷方法が経時的に変移していることから、新札及び古札の全てに十分に対応することができず、真正な紙幣でも偽造紙幣として誤認してしまう事態が発生してしまう。
【０００５】
そこで、光センサにより紙幣データを採取し、そのデータを予め登録してある真正データと比較することで紙幣の真偽判定を行う場合、新札及び古札の全てに十分対応することができるように、波長の異なる２つの紫外線を同時に紙幣に当てて、１つの波長帯のみではリジェクトされる紙幣も正常紙幣として判別するようにした方法が特開平６−２３６４７３号公報に開示されている。又、赤外線を吸収する性質をもつインクで印刷された紙幣の判定の場合、紙幣パターンの可視光情報及び可視光以外の情報を電気信号として読取る読取手段と、この読取手段によって読取られた可視光の読取信号及び可視光以外の読取信号を比較する比較手段とを有し、検出すべき可視光以外の特定マークを読取った際、可視光以外の読取情報の信号レベルを可視光の読取情報の信号レベルと比較することにより、その可視光以外の情報が特定マークのものであるか否かを判別する装置が特開平６−２１７１２３号公報に開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
最近では、異なる波長の紫外線を照射すると、異なった励起波長の蛍光を発するインクで印刷がなされた紙幣、例えばフランス国の５０フラン紙幣が登場してきている。このような発光特性を有する紙葉類の真偽の判定時に、上記各公報に記載された従来方法を用いた場合、例えば紙葉類の判定領域に破れ等の異常があると、得られたデータの対応部分が欠落しているために判定にエラーを生じるといった問題がある。又、上記特開平６−２３６４７３号公報に記載の方法では、蛍光印刷の有無のみを検出することができるが、例えば紙葉類に手垢等が付いていた場合には、色を見ていないためその部分を蛍光発光部と判定してしまう不都合がある。
【０００７】
本発明は上述のような事情よりなされたものであり、本発明の目的は、紙葉類に照射する紫外線の波長が異なれば蛍光発光色の波長領域が異なる性質を利用し、且つ蛍光発光の有無だけでなくカラー情報も検出して紙幣の真偽判定能力を一層高めた紙葉類の真偽判定方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、紙葉類の特定部に異なる波長の紫外線を照射すると異なる蛍光発光色を生じる紙葉類の真偽判定方法に関し、本発明の上記目的は、第１の紫外線照射手段及び第２の紫外線照射手段から発された波長の異なる２つの紫外線を前記紙葉類の前記特定部にそれぞれ照射させ、前記紫外線の照射により前記特定部からの各励起光を、ＲＧＢセンサーである第１の受光手段及び第２の受光手段でそれぞれ受光し、前記受光手段で受光した光を３原色ＲＧＢ信号に分解し、分解した３原色ＲＧＢ信号をＡ／Ｄ変換手段によりデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号を濃度補正手段により濃度補正することにより、デジタル信号のＲＧＢ各成分の濃度値ヒストグラムが得られ、得られたＲＧＢ各成分の濃度値ヒストグラムと、基準として予めメモリに格納されている真正紙葉類に前記波長の異なる２つの紫外線を照射したときのＲＧＢ各成分の濃度値ヒストグラムとを比較することにより、前記紙葉類の真偽を判定することにより、或いは、紫外線照射手段から発された波長の異なる２つの紫外線を前記紙葉類の前記特定部にそれぞれ照射させ、前記紫外線の照射により前記特定部からの各励起光を、ＣＣＤセンサーである第１の受光手段及び第２の受光手段でそれぞれ受光し、前記受光手段で受光した光を、Ｙ／Ｃ分離手段及び色信号分離手段で、輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ、色差信号Ｂ−Ｙに変換し、変換された輝度信号Ｙ、色差信号Ｒ−Ｙ、色差信号Ｂ−ＹをＡ／Ｄ変換手段によりデジタル信号に変換し、変換されたデジタル信号は更にＲＧＢ分離手段によりＲＧＢ各信号に分離され、分離されたＲＧＢ各信号に基づき、総和計算手段、平均値計算手段、ピーク値計算手段、濃度値ヒストグラム計算手段により、前記ＲＧＢ各信号の総和値、平均値、及びピーク値をそれぞれ計算するか、又は／及び前記ＲＧＢ各信号の濃度値ヒストグラムを求め、
計算した前記総和値、平均値、及びピーク値、又は／及び求めた前記濃度値ヒストグラムと、基準として予めメモリに格納されている真正紙葉類に前記波長の異なる２つの紫外線を照射した場合の前記受光手段で受光した光から得られたＲＧＢ各信号の総和値、平均値、及びピーク値、又は／及び求めた濃度値ヒストグラムとを比較することにより、前記紙葉類の真偽を判定することによって達成される。
【０００９】
更に、本発明の上記目的は、前記紙葉類の真偽を判定する際に、メモリに格納されている基準データを使わず、真偽判定対象である紙葉類に関するデータだけを使い、即ち、始めに、前記異なる２つの波長における総和値、平均値及びピーク値の各値を前記ＲＧＢ各信号毎に差を取る形で比較する第１比較ステップと、次に、前記ＲＧＢ各信号の総和値、平均値及びピーク値の中から基準となる信号を決め、基準信号の値と当該基準信号を除いた他の信号の各値とを差を取る形で比較する第２比較ステップと、更に、再び前記異なる２つの波長における総和値、平均値及びピーク値の各値を前記ＲＧＢ各信号毎に比を求める形で比較する第３比較ステップとを有することにより、或いは、前記特定部からの各励起光を１つの受光手段により受光するようにすることによってより効果的に達成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
最近では例えばフランス紙幣の５０フランのように、特定部（蛍光発光部）に波長の異なる２種類の紫外線を照射させると、紫外線の波長によって特定部の蛍光発光色が異なる新型の紙幣１００が登場してきている。図７の図形２１は、目視では確認することのできない紙幣の特定部２０に波長λ１＝２５４ｎｍ及びλ２＝３６５ｎｍの紫外線を照射したときの画像を示しており、波長λ１＝２５４ｎｍの紫外線を照射したとき図形２１は燈に発光し、λ２＝３６５ｎｍの紫外線を照射したとき図形２１は青緑に発光する。
【００１１】
以下、本発明の形態例を図面を参照して説明する。
図１は紙幣１００の真偽判定に用いるセンサ入力部の構成を示しており、搬送路を搬送される紙幣１００に対して、蛍光ランプ、キセノンランプ等の光源１３からフィルタ１４を介して所定波長の紫外線が照射されると共に、紙幣１００の特定部２０（図７参照）で発光された光がＲＧＢセンサ等の受光手段１５で受光されるようになっている。又、上記センサ入力部を図２（Ａ）或いは（Ｂ）のように配置することができる。図２（Ａ）の例では、２個のセンサ入力部Ａ及びＢが紙幣１００に対して独立して配置されており、紙幣１００の特定部２０に対して光源１３Ａ及び１３Ｂから波長の異なる紫外線をそれぞれ独立に照射し、発光された光を受光手段１５Ａ及び１５Ｂで独立して受光するようになっている。図２（Ｂ）の例では、紙幣１００の特定部２０に対して２つの光源１３Ａ及び１３Ｂから同時に波長の異なる紫外線を照射し、特定部２０で発光された光をＲＧＢセンサを一体とした受光手段１５Ｃで受光するようになっている。本発明では上述のごときセンサ入力部を使用することができる。
【００１２】
図３は本発明の一形態例をブロック構成で示しており、受光手段が図２（Ｂ）のＲＧＢセンサ１５Ｃの場合、ＲＧＢセンサ１５Ｃで受光された光は３原色ＲＧＢに分解され、増幅部１の各チャンネル毎の増幅器１ａ、１ｂ、１ｃで増幅されてマルチプレクサ２に入力され、マルチプレクサ２で選択された信号が順次Ａ／Ｄコンバータ３でディジタル値に変換され、ディジタル値がメモリ４に記憶される。
【００１３】
メモリ４に記憶されたＲＧＢの各ディジタル値は演算処理部５に送られる。演算処理部５には濃度補正手段５ａ、波長比較手段５ｂ、真偽判定手段５ｃが設けられていると共に、波長比較手段５ｂに必要な基準テーブルメモリ５ｄも設けられている。基準テーブルメモリ５ｄには異なる波長の紫外線を照射したときのＲＧＢ成分の濃度値ヒストグラムがそれぞれ金種別に格納されており、例えばフランスの５０フランの特定部では、励起波長λ１＝２５４ｎｍの場合のＲＧＢ成分の濃度値ヒストグラムは、図４の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の様になり、励起波長λ２＝３６５ｎｍの場合のＲＧＢ成分の濃度値ヒストグラムは図５の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の様になり、これら濃度値ヒストグラムがテーブルデータとして格納されている。ここで濃度値ヒストグラムの横軸は明度を表わし、縦軸は該当明度を持つ特定部の画素数を示している。
【００１４】
このような構成において、その動作を図６のフローチャートを参照して説明する。紙幣を１枚ずつ分離して搬送する紙葉類搬送手段により搬送されてくる紙幣１００の端を、図示しないセンサが検出すると（ステップＳ１）、図２（Ｂ）で示す光源１３Ａ及び１３Ｂをそれぞれ発光させることにより、紙幣１００の画像をＲＧＢセンサ１５Ｃで受光でき、その画像信号を増幅部１、マルチプレクサ２及びＡ／Ｄコンバータ３を経てＲＧＢ信号の各ディジタル値をメモリ４に記憶することができる。そして、図７に示すように、紙幣１００の端から特定部２０までの長さＬを検出する。この長さＬは金種により決められており、予め登録されている金種情報に含まれている場合にはメモリへ画像データを取り込む（ステップＳ２）。又、この時、紙幣１００全体の画像を取り込むことも可能であり、或いは特定部２０だけを取り込むことも可能である。
【００１５】
上記取り込んだ画像から、ＲＧＢセンサ１５ＣのＲ成分により画像の濃度を蛍光発光部分の図形２１と、背景を分離した２値画像として上記蛍光発光部分の図形２１だけを抽出する（ステップＳ３）。記憶されたＲＧＢ信号の各ディジタル値は演算処理部５に送られ、判別しやすくするため濃度補正手段５ａにより濃度補正が行なわれ、各信号の濃度値ヒストグラムとして表す。この濃度値ヒストグラムを、ＲＧＢ各成分の濃度値ヒストグラムが金種別に、且つ波長毎に格納されている基準テーブルメモリ５ｄと比較する（ステップＳ４）。そして、基準テーブルメモリ５ｄ内の濃度値ヒストグラムが、取り込んだ各波長毎のＲＧＢの濃度値ヒストグラムと同一（もしくは所定許容範囲内）であれば真券として判定し、異なればリジェクトされる（ステップＳ５）。
【００１６】
又、この時、もし紙幣１００を蛍光ペン等で偽造した場合、波長λ１＝２５４ｎｍの紫外線を使用した場合のＲＧＢ各成分の濃度値ヒストグラムは図８（Ａ）の様になり、波長λ２＝３６５ｎｍの場合のＲＧＢ各成分の濃度値ヒストグラムは同図（Ｂ）の様になり、両者はほとんど同じ濃度値ヒストグラムとなるので、この偽造紙幣はリジェクトされる。
【００１７】
次に、受光部１５がＣＣＤセンサの場合を図面を参照して説明する。図９は受光部１５がＣＣＤセンサの場合のブロック構成を示しており、ＣＣＤセンサを用いた場合、輝度信号、色信号そして同期信号が重ね合わさったコンポジット信号であるため、信号処理は一度コンポーネント信号に変換した後に行う。センサ入力部６はＣＣＤセンサ６ａとＹ（輝度）／Ｃ（色差）分離ユニット６ｂ、色信号分離ユニット６ｃが設けられている。ＣＣＤセンサ６ａに入力された画像信号（コンポジット信号）はＹ／Ｃ分離ユニット６ｂで輝度信号と色信号に分離され、色信号分離ユニット６ｃでカラーデコーダ回路により信号処理されてＹ信号、Ｒ−Ｙ信号、Ｂ−Ｙ信号に変換して出力させる。
【００１８】
これらの３つの信号は、それぞれＡ／Ｄ変換用の折り返し歪みを防ぐため内蔵されているローパスフィルタで高周波分を除去した後、アナログのマルチプレクサ７に入力される。マルチプレクサ７によってシリアルに変換され順次選択されたＹ信号、Ｒ−Ｙ信号、Ｂ−Ｙ信号はＡ／Ｄコンバータ８でディジタル値に変換された後、シリアル／パラレル変換ユニット９によりＹ信号、Ｒ−Ｙ信号、Ｂ−Ｙ信号を並列に変換する。そして、水平／垂直フィルタ回路１０に入力され、垂直走査線の間引きが行われると同時に、折り返し雑音が発生しないように帯域制限も行われる。この様に間引かれた信号は最後にメモリ１１に記憶される。
【００１９】
メモリ１１に記憶された各ディジタル信号は演算処理部１２に送られる。演算処理部１２にはＲＧＢ分離手段１２ａ、濃度補正手段１２ｂ、波長比較手段１２ｃ、濃度値ヒストグラムパターンマッチング手段１２ｄ、真偽判定手段１２ｅが設けられ、又、波長比較手段１２ｃに必要な濃度値ヒストグラム計算手段１２ｃ１、総和計算手段１２ｃ２、平均値計算手段１２ｃ３、ピーク値計算手段１２ｃ４も設けられている。更に、波長比較手段１２ｃ及び濃度値ヒストグラムパターンマッチング手段１２ｄに必要な基準テーブルメモリ１２ｆも設けられている。
【００２０】
上記演算処理部１２に送られた各ディジタル信号は、先ずＲＧＢ分離手段１２ａによりコンポーネント信号に変換される。ここで、ＲＧＢ分離手段１２ａによるＲＧＢ分離について説明する。例えばセンサ入力部６のＣＣＤセンサ６ａにテレビカメラ用のＣＣＤセンサを使用した場合、ＲＧＢ信号及び各色差信号のＲ−Ｙ信号、Ｇ−Ｙ信号、Ｂ−Ｙ信号と輝度信号Ｙとの関係は数１のように示すことができる。
【数１】
Ｅ_Ｙ＝０．３×Ｅ_Ｒ＋０．５９×Ｅ_Ｇ＋０．１１×Ｅ_Ｂ
Ｅ_Ｒ−Ｙ＝０．７×Ｅ_Ｒ−０．５９×Ｅ_Ｇ−０．１１×Ｅ_Ｂ
Ｅ_Ｇ−Ｙ＝−０．３×Ｅ_Ｒ＋０．４１×Ｅ_Ｇ−０．１１×Ｅ_Ｂ
Ｅ_Ｂ−Ｙ＝−０．３×Ｅ_Ｒ＋０．５９×Ｅ_Ｇ＋０．８９×Ｅ_Ｂ
（Ｅは各信号の電圧値）
【００２１】
Ｇ−Ｙ信号をＲ−Ｙ信号及びＢ−Ｙ信号から取り出すには、数１よりＥ_Ｇ−Ｙ＝−０．５１×Ｅ_Ｒ−Ｙ−０．１９×Ｅ_Ｂ−Ｙとなり、ＲＧＢ各信号を得ることができる。
【００２２】
このような構成において、その動作を図１０のフローチャートを参照して説明する。搬送されてくる紙幣１００の端を、図示しないセンサが検出すると（ステップＳ１１）、光源１３を発光させ、ＣＣＤセンサ６ａにより画像データを取り込み（ステップＳ１２）、特定部２０の抽出処理を行った後（ステップＳ１３）、各信号を上述のようにＹ／Ｃ分離ユニット６ｂを経て、色信号分離ユニット６ｃでＹ信号、Ｒ−Ｙ信号、Ｂ−Ｙ信号に変換する。更に、マルチプレクサ７、Ａ／Ｄコンバータ８、シリアル／パラレル変換ユニット９、水平／垂直フィルタ回路１０で上述したような信号処理が行われ、各信号はメモリ１１に記憶される。
【００２３】
メモリに記憶された各信号は適宜演算処理部１２に送られ、ＲＧＢ分離手段１２ａによりＲＧＢ各信号に分離され（ステップＳ１４）、判読しやすくするため濃度補正手段１２ｂによる濃度補正後、濃度値ヒストグラム計算手段１２ｃ１、総和計算手段１２ｃ２、平均値計算手段１２ｃ３、ピーク値計算手段１２ｃ４により各波長のＲＧＢ各信号の総和値、平均値及びピーク値をそれぞれ計算するか、または／及び濃度値ヒストグラムを求める（ステップＳ１５）。そして、上記計算した各値、または／及び濃度値ヒストグラムを波長比較手段１２ｃにより基準テーブルメモリ１２ｆに予め記憶されている上記各値、または／及び濃度値ヒストグラムと比較することによって真券であるかどうかを判断する（ステップＳ１６）。
【００２４】
図１１（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は上記ステップＳ１６における判定処理の動作例を示すフローチャートであり、同図（Ａ）では上記ステップＳ１５の信号処理で求めた濃度値ヒストグラムのみを基準テーブルメモリ１２ｆ内の値とパターンマッチングを行い（ステップＳ１６１）、許容範囲内であるか範囲外であるかを判定する（ステップＳ１６２）。許容範囲内のときは真券と判断し、範囲外のときはリジェクトする。又、同図（Ｂ）では上記ステップＳ１５で求めた総和値、平均値及びピーク値の各値を、予め金種毎に格納されている総和値、平均値及びピーク値と比較判定を行い（ステップＳ１６３）、各値全てに対して格納されている金種と適合したときは真券と判定し、１つでも適合しないものがあればリジェクトする。
【００２５】
更に、図１１（Ｃ）に示すように、先ず上記ステップＳ１５で求めた総和値、平均値及びピーク値の各値を、予め金種毎に格納されている総和値、平均値及びピーク値と比較判定を行い（ステップＳ１６３）、各値全てに対して格納されている金種と適合したときは同図（Ａ）のように、次に濃度値ヒストグラムパターンマッチングを行い（ステップＳ１６１）、許容範囲内であるか範囲外であるかを判定する（ステップＳ１６２）。許容範囲内であるときは真券と判断し、範囲外であるときはリジェクトする。この様に総和値、平均値及びピーク値の各値を始めに比較しておき、その後濃度値ヒストグラムパターンマッチングを行うと真偽判定能力を更に高めることができる。
【００２６】
図１２は抽出した特定部２０の画素とデータとの関係を示しており、この図を参照して上記ステップＳ１５における信号処理を説明する。
抽出した特定部２０を図のように分割し、縦軸ｊ、横軸ｉにあたる部分、つまり図１２における斜線部分の各波長毎のＲＧＢ各信号をＲ１ｉｊ、Ｇ１ｉｊ、Ｂ１ｉｊ及びＲ２ｉｊ、Ｇ２ｉｊ、Ｂ２ｉｊとする。又、添字１は励起波長λ１＝２５４ｎｍであることを表し、添字２は励起波長λ２＝３６５ｎｍであることを表している。
【００２７】
上記各信号を用いてＲＧＢの各信号毎の総和値Ｓ、平均値Ｍの求め方をそれぞれ次の数２、数３に示す。
【数２】

【数３】
Ｍ_Ｒ１＝Ｓ_Ｒ１／ｈｇ，Ｍ_Ｒ２＝Ｓ_Ｒ２／ｈｇ
Ｍ_Ｇ１＝Ｓ_Ｇ１／ｈｇ，Ｍ_Ｇ２＝Ｓ_Ｇ２／ｈｇ
Ｍ_Ｂ１＝Ｓ_Ｂ１／ｈｇ，Ｍ_Ｂ２＝Ｓ_Ｂ２／ｈｇ
ここで、ｈ：横方向の画素列数
ｇ：縦方向の画素行数
【００２８】
又、上記数３でＭ_Ｒ１、Ｍ_Ｇ１、Ｍ_Ｂ１はλ１＝２５４ｎｍのときのＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの平均値であり、Ｍ_Ｒ２、Ｍ_Ｇ２、Ｍ_Ｂ２はλ２＝３６５ｎｍのときのＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの平均値を示している。又、ピーク値Ｐだけはノイズの影響を取り除くため３×３の画像を平滑処理（９画素平均）した値を用い、ピーク値の検出を行う。そして、それぞれをＰ_Ｒ１及びＰ_Ｒ２、Ｐ_Ｇ１及びＰ_Ｇ２、Ｐ_Ｂ１及びＰ_Ｂ２と表す。
【００２９】
図１３は、上記ステップＳ１５における信号処理及びステップＳ１６の判定処理の動作例を示す詳細フローチャートである。始めに２つの波長における総和値Ｓ、平均値Ｍ及びピーク値Ｐを比較する。つまり、ＲＧＢ各信号毎に差を求め、次の数４を全て満たしているかどうかを判断する（ステップＳ１５１）。
【数４】
Ｓ_Ｒ１−Ｓ_Ｒ２＞０，Ｍ_Ｒ１−Ｍ_Ｒ２＞０，Ｐ_Ｒ１−Ｐ_Ｒ２＞０
Ｓ_Ｇ１−Ｓ_Ｇ２＞０，Ｍ_Ｇ１−Ｍ_Ｇ２＞０，Ｐ_Ｇ１−Ｐ_Ｇ２＞０
Ｓ_Ｂ１−Ｓ_Ｂ２＞０，Ｍ_Ｂ１−Ｍ_Ｂ２＞０，Ｐ_Ｂ１−Ｐ_Ｂ２＞０
【００３０】
もし１つでも満たさないものがあればリジェクトする。又、上記数４で０を用いずに各金種毎による許容範囲を示す具体的数値を用いても良い。そして、上記数４を全て満たすとき、次にＲＧＢ各信号の総和値Ｓ、平均値Ｍ及びピーク値Ｐの中から基準となる信号を決め、各値と基準信号の値とを比較する。例えば基準となる信号をＧ信号としてＲＧＢ各信号毎に差を求め、次の数５を全て満たしているかどうかを判断する（ステップＳ１５２）。
【数５】
Ｓ_Ｒ１−Ｓ_Ｇ１＞０，Ｓ_Ｒ２−Ｓ_Ｇ２＞０
Ｓ_Ｂ１−Ｓ_Ｇ１＞０，Ｓ_Ｂ２−Ｓ_Ｇ２＞０
Ｍ_Ｒ１−Ｍ_Ｇ１＞０，Ｍ_Ｒ２−Ｍ_Ｇ２＞０
Ｍ_Ｂ１−Ｍ_Ｇ１＞０，Ｍ_Ｂ２−Ｍ_Ｇ２＞０
Ｐ_Ｒ１−Ｐ_Ｇ１＞０，Ｐ_Ｂ２−Ｐ_Ｇ２＞０
【００３１】
上記基準にする信号はＧ信号に限らず、勿論Ｒ信号、Ｂ信号どれを基準にとっても良い。そしてこの式全てを満たしているかどうかを判断し、もし１つでも満たさないものがあればリジェクトする。更に、上記数５全てを満たすとき、再び２つの波長における総和値Ｓ、平均値Ｍ及びピーク値Ｐの各値をＲＧＢ各信号毎に比較する（ステップＳ１５３）。ただし、このときは差を取るのではなく次式の数６に示すように比を求め、次式の数６を全て満たしているかどうかを判断する（ステップＳ１５３）。
【数６】
Ｓ_Ｒ１／Ｓ_Ｒ２＞１，Ｓ_Ｇ１／Ｓ_Ｇ２＞１，Ｓ_Ｂ１／Ｓ_Ｂ２＞１
Ｍ_Ｒ１／Ｍ_Ｒ２＞１，Ｍ_Ｇ１／Ｍ_Ｇ２＞１，Ｍ_Ｂ１／Ｍ_Ｂ２＞１
Ｐ_Ｒ１／Ｐ_Ｒ２＞１，Ｐ_Ｇ１／Ｐ_Ｇ２＞１，Ｐ_Ｂ１／Ｐ_Ｂ２＞１
【００３２】
そして、数６全てを満たしたとき初めて真券であると判定する。１つでも満たさないものがあればリジェクトする。
【００３３】
次に、上記ステップＳ１６における各波長毎のＲＧＢ各信号を画素数に応じて正規化させ、濃度値ヒストグラムを求めた後の動作例を示す詳細フローチャートを図１４に示す。又、図１５（Ａ）及び（Ｂ）は信号Ｒについての各波長毎の濃度値ヒストグラムを示しており、同図（Ｃ）は上記（Ａ）及び（Ｂ）の濃度値ヒストグラムの差をとったものを表す。そして、信号Ｒだけでなく信号Ｇ及び信号Ｂも互いの差をとり、次の数７に示すようにＲ３、Ｇ３、Ｂ３を求める（ステップＳ１５５）。
【数７】
Ｒ３＝Ｒ１−Ｒ２，Ｇ３＝Ｇ１−Ｇ２，Ｂ３＝Ｂ１−Ｂ２
【００３４】
又、数７をＲ１−Ｂ２，Ｂ１−Ｇ２，Ｒ１−Ｇ２の差をとり、濃度値ヒストグラムを求めても良い。そして、上記数７で求めた差の濃度値ヒストグラムを金種毎に予め登録されている基準テーブルメモリ１２ｆ内の濃度値ヒストグラムとパターンマッチングを行い（ステップＳ１５６）、互いに許容範囲内であるかどうかを判定し（ステップＳ１５７）、互いに許容範囲内であれば真券として判定し、異なればリジェクトする。更に、上記濃度値ヒストグラムのパターンマッチング時において、紙幣の蛍光発光部分内の特定点におけるＲ３、Ｇ３、Ｂ３の数値を求め、各金種毎による許容範囲を示す具体的数値を用いて比較しても良い。このように上記の各条件式は紙幣の同一箇所における比較のため、破れ等の影響が相殺されることとなる。上述では紙幣について説明したが、紙葉類一般にも同様に適用可能である。
【００３５】
このように本発明の方法によれば、特定部に異なる波長の紫外線を照射すると異なる蛍光発光色を生じる紙葉類の真偽を判定することが可能であるが、更に真偽判定能力を高めるために、上記ＲＧＢ分離時に特定部２０から蛍光発光部分の図形２１と背景を分離するのに上記数１から得られる輝度信号に変換して白黒画像とし、予め金種別に格納してある上記基準テーブルメモリ内の図形２１と同一画像であるかどうかを判断することにより、蛍光発光部分の有無も正確、且つ容易に検出することが可能となる。
【００３６】
詳しくは図１６に示すように図形２１の蛍光発光部分を１、それ以外の部分である背景を０とするように２値化して抽出した上記蛍光発光部分の図形２１の画素数がＱ個得られたとする。又、ここで上記図形２１の蛍光発光部分を１、それ以外の部分である背景を０とした重みをＷｉｊとする。このときの上記数２に対応する式は次の数８のようになる。
【数８】

【００３７】
ここで、Ｓ_Ｒ１、Ｓ_Ｇ１、Ｓ_Ｂ１はλ１＝２５４ｎｍのときのＲ、Ｇ、Ｂの和であり、Ｓ_Ｒ２、Ｓ_Ｇ２、Ｓ_Ｂ２はλ２＝３６５ｎｍのときのＲ、Ｇ、Ｂの和を示している。又、この図形２１は図１６に示す形に限定されるものではなく、矩形や楕円形或いは任意の形であっても良い。
【００３８】
又、平均値Ｍを求める式である上記数３に対応する式は次の数９のようになる。
【数９】
Ｍ_Ｒ１＝Ｓ_Ｒ１／Ｑ，Ｍ_Ｒ２＝Ｓ_Ｒ２／Ｑ
Ｍ_Ｇ１＝Ｓ_Ｇ１／Ｑ，Ｍ_Ｇ２＝Ｓ_Ｇ２／Ｑ
Ｍ_Ｂ１＝Ｓ_Ｂ１／Ｑ，Ｍ_Ｂ２＝Ｓ_Ｂ２／Ｑ
Ｑ：蛍光発光部分の抽出画素数
【００３９】
このように輪郭のはっきりした蛍光発光部分である図形が得られる場合には、周囲の下地の色の影響をうけないようにすることができ、より確実な判定が可能となる。
【００４０】
【実施例】
ここで紙幣１００としてフランス紙幣の５０フランの場合の上記各条件式がどの様に表されるかを説明する。５０フランのフランス紙幣の蛍光発光部分内の特定点におけるＲＧＢ各信号は、λ１＝２５４ｎｍのときＲ１＝２４１、Ｇ１＝２０１、Ｂ１＝１７３となり、λ２＝３６５ｎｍのときＲ２＝１８７、Ｇ２＝２５３、Ｂ２＝１８７となる。ここで、各波長毎のＲＧＢ各信号の差は上式数７により次の数１０のように表される。
【数１０】
Ｒ３＝Ｒ１−Ｒ２＝５４＞２０
Ｇ３＝Ｇ１−Ｇ２＝−５２＜−２０
Ｂ３＝Ｂ１−Ｂ２＝−１４＜−１０
【００４１】
又、上記各条件式における各値−２０、２０、１０は上述した許容範囲であり、金種毎に異なっており、それぞれは上記基準テーブルメモリ１２ｆに格納されている。
【００４２】
次に、紙幣１００が偽券又は上記特定部２０の蛍光発光部分の図形２１を蛍光ペンで偽造した場合、上記各信号はＲ１≒Ｒ２、Ｇ１≒Ｇ２、Ｂ１≒Ｂ２となってしまい、上記それぞれの条件式を満たさなくなり、又、Ｒ１−Ｇ１＜０となりリジェクトされる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明による方法では蛍光センサによる真偽判定においてエラーになる確率が低くなり、紙葉類に破れ等の欠落部分を有しても互いの波長におけるパターンマッチングにおいて影響はないため、真偽判定能力が更に高まることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】紙葉類に対するセンサ入力部の構成例を示す図である。
【図２】センサ入力部の紙葉類に対する他の構成例を示す図である。
【図３】本発明の一実施例を示す機能ブロック図である。
【図４】励起波長が２５４ｎｍのときの蛍光発光部分におけるＲＧＢ各信号の濃度値ヒストグラム例を示す図である。
【図５】励起波長が３６５ｎｍのときの蛍光発光部分におけるＲＧＢ各信号の濃度値ヒストグラム例を示す図である。
【図６】本発明による紙幣の真偽判定の動作例を示すフローチャートである。
【図７】紙幣の蛍光発光部分を含む特定部を示す図である。
【図８】蛍光ペンで偽造したときの蛍光発光部分におけるＲＧＢ各信号の濃度値ヒストグラム例を示す図である。
【図９】本発明の他の実施例を示す機能ブロック図である。
【図１０】本発明による紙幣の真偽判定の動作例を示すフローチャートである。
【図１１】図９における信号処理での詳細動作例を示すフローチャートである。
【図１２】特定部における画素とデータとの関係を示す図である。
【図１３】図１０における判定処理での詳細動作例を示すフローチャートである。
【図１４】図１０における信号処理での詳細動作例を示すフローチャートである。
【図１５】２つの波長におけるＲの濃度値ヒストグラムとその差を示す図である。
【図１６】蛍光発光部分とそれ以外の部分である背景を２値化した特定部を示す図である。
【符号の説明】
１増幅部
２、７マルチプレクサ
３、８Ａ／Ｄコンバータ
４、１１メモリ
５、１２演算処理部
６センサ入力部
９シリアル／パラレル変換ユニット
１０水平／垂直フィルタ回路
１３光源
１５受光部
２０特定部
１００紙幣[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for determining the authenticity of paper sheets printed with fluorescent inks that emit fluorescence having different excitation wavelengths by irradiating ultraviolet rays having different wavelengths.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various methods have been proposed for authenticity determination of paper sheets such as banknotes, checks, stamps, etc. In particular, in the case of banknotes, there is one that detects magnetic characteristics that are specifically distributed. However, since this method of detecting magnetic characteristics often misidentifies the system by magnetic copying, recently, authentic paper sheets registered in advance with data such as optical waveforms obtained using an optical sensor. Authenticity determination by comparison with data has also been developed.
[0003]
As a light sensor, a visible light or infrared ray is used as a light source to irradiate a paper sheet, and reflected light or transmitted light is generally read by a CCD sensor or a phototransistor array. Banknotes printed with partially fluorescent ink are also issued as counter measures against counterfeit bills, and in Europe, authenticity is checked by applying ultraviolet rays at financial institutions and stores. ing.
[0004]
When an ultraviolet sensor is used for the authenticity check, in order to detect a portion including a fluorescence of a printed pattern in a banknote, one ultraviolet sensor having a wavelength of 365 nm is generally installed as a detection region. However, in the ultraviolet sensor that detects only the wavelength region of 365 nm, since the printing method of banknotes that are currently in effective circulation has changed over time, it can sufficiently handle all new and old bills. This is not possible, and even a genuine banknote is mistaken for a counterfeit banknote.
[0005]
Therefore, when banknote data is collected by an optical sensor and compared with genuine data registered in advance, the authenticity of the banknote is determined, so that all new and old bills can be handled sufficiently. JP-A-6-236473 discloses a method in which two ultraviolet rays having different wavelengths are simultaneously applied to a bill so that a bill rejected only in one wavelength band is also determined as a normal bill. Further, in the case of determination of banknotes printed with ink having the property of absorbing infrared rays, reading means for reading the visible light information of the banknote pattern and information other than visible light as electrical signals, and visible light read by the reading means And comparing means for comparing the read signal other than the visible light and the read signal other than the visible light, when the specific mark other than the visible light to be detected is read, the signal level of the read information other than the visible light is set to the level of the read information of the visible light. Japanese Patent Laid-Open No. 6-217123 discloses an apparatus for determining whether information other than visible light is that of a specific mark by comparing with a signal level.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Recently, banknotes printed with inks that emit fluorescence having different excitation wavelengths when irradiated with ultraviolet rays having different wavelengths, for example, 50 franc banknotes in France have appeared. When determining the authenticity of a paper sheet having such light emission characteristics, when using the conventional method described in each of the above publications, it was obtained, for example, when there was an abnormality such as a tear in the determination area of the paper sheet There is a problem that an error occurs in the determination because the corresponding portion of the data is missing. Further, in the method described in JP-A-6-236473, only the presence or absence of fluorescent printing can be detected. However, for example, when a paper sheet has a stain or the like, the color is not seen. There is an inconvenience that the portion is determined as the fluorescent light emitting portion.
[0007]
The present invention has been made under the circumstances as described above, and the object of the present invention is to utilize the property that the wavelength region of the fluorescence emission color is different if the wavelength of the ultraviolet rays irradiated to the paper sheet is different, and the fluorescence emission. An object of the present invention is to provide a method for determining the authenticity of a paper sheet by detecting not only the presence / absence but also color information and further enhancing the authenticity determination capability of a bill.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present inventionPaper leafAuthenticity determination method for paper sheets that produce different fluorescent emission colors when ultraviolet rays of different wavelengths are irradiated to specific partsThe above object of the present invention relates toFirst ultraviolet irradiation means and second ultraviolet irradiation meansThe two specific ultraviolet rays emitted from the two different wavelengths are irradiated to the specific portions of the paper sheets, respectively,Each excitation light from the specific part,RGB sensorFirst light receiving means and second light receiving means, The light received by the light receiving means is decomposed into three primary color RGB signals, the decomposed three primary color RGB signals are converted into digital signals by the A / D conversion means, and the converted digital signals are density corrected by the density correction means. By correcting, a density value histogram of each RGB component of the digital signal is obtained, and the obtained density value histogram of each RGB component and the genuine paper sheet previously stored in the memory as a reference are different in wavelength 2. The density value histogram of each RGB component when two ultraviolet rays are irradiatedBy comparing, the authenticity of the paper sheet is determined.Or by irradiating the specific portion of the paper sheet with two ultraviolet rays having different wavelengths emitted from the ultraviolet irradiation means, and by irradiating the ultraviolet light with each excitation light from the specific portion by a CCD sensor. Light received by each of the first light receiving means and the second light receiving means, and the light received by the light receiving means is transmitted by the Y / C separation means and the color signal separation means by the luminance signal Y, the color difference signal RY, and the color difference signal. The converted luminance signal Y, color difference signal RY, and color difference signal BY are converted into digital signals by the A / D conversion means, and the converted digital signals are further converted to RGB by the RGB separation means. Separated into each signal, and based on the separated RGB signals, the sum total calculation means, average value calculation means, peak value calculation means, density value histogram calculation means, the total value of each RGB signal, average value, Fine peak value or calculated respectively, and / or determine the concentration histogram of the RGB signals,
When the calculated total value, average value, and peak value, or / and the obtained density value histogram, and genuine paper sheets previously stored in the memory as a reference are irradiated with two ultraviolet rays having different wavelengths. The authenticity of the paper sheet is determined by comparing the total value, average value, peak value, and / or the obtained density value histogram of the RGB signals obtained from the light received by the light receiving means. thingAchieved by:
[0009]
Furthermore,The object of the present invention is to use only the data relating to the paper sheet that is the object of authenticity determination without using the reference data stored in the memory when determining the authenticity of the paper sheet. A first comparison step of comparing each of the total value, average value, and peak value at the two different wavelengths in a form that takes a difference for each of the RGB signals, and then a total value of the RGB signals, A second comparison step of determining a reference signal from the average value and the peak value, comparing the value of the reference signal with each value of other signals excluding the reference signal, and again, A third comparison step of comparing each value of the sum, average, and peak values at the two different wavelengths in the form of obtaining a ratio for each of the RGB signals, or each excitation from the specific unit Light is received by one light receiving means More effectively by UnisuruAchieved.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Recently, when a specific part (fluorescent light emitting part) is irradiated with two kinds of ultraviolet rays having different wavelengths, such as 50 francs of a French banknote, a new type of banknote 100 in which the fluorescent light emission color of the specific part differs depending on the wavelength of the ultraviolet light appears. Have been doing. The figure 21 in FIG. 7 shows an image when the specific part 20 of the banknote that cannot be visually confirmed is irradiated with ultraviolet rays with wavelengths λ1 = 254 nm and λ2 = 365 nm, and the ultraviolet rays with wavelength λ1 = 254 nm are irradiated. When the figure 21 emits light to the eyelid, the figure 21 emits blue-green when irradiated with ultraviolet rays of λ2 = 365 nm.
[0011]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a configuration of a sensor input unit used for authenticity determination of the banknote 100. For the banknote 100 transported on the transport path, a predetermined wavelength is passed through a filter 14 from a light source 13 such as a fluorescent lamp or a xenon lamp. In addition, the light emitted from the specifying unit 20 (see FIG. 7) of the banknote 100 is received by the light receiving means 15 such as an RGB sensor. Further, the sensor input section can be arranged as shown in FIG. 2 (A) or (B). In the example of FIG. 2A, two sensor input parts A and B are arranged independently with respect to the banknote 100, and ultraviolet rays having different wavelengths from the light sources 13 </ b> A and 13 </ b> B with respect to the specific part 20 of the banknote 100. Are independently irradiated, and the emitted light is received independently by the

light receiving means

15A and 15B. In the example of FIG. 2 (B), the specific part 20 of the banknote 100 is irradiated with ultraviolet rays having different wavelengths simultaneously from the two

light sources

13A and 13B, and the light emitted from the specific part 20 is received as an integrated RGB sensor. The means 15C receives light. In the present invention, the sensor input unit as described above can be used.
[0012]
FIG. 3 shows an embodiment of the present invention in a block configuration. When the light receiving means is the RGB sensor 15C in FIG. 2B, the light received by the RGB sensor 15C is decomposed into the three primary colors RGB, and the amplification unit 1 is amplified by the

amplifiers

1a, 1b, and 1c for each channel and input to the multiplexer 2, and the signals selected by the multiplexer 2 are sequentially converted into digital values by the A / D converter 3, and the digital values are stored in the memory 4. Is done.
[0013]
The RGB digital values stored in the memory 4 are sent to the arithmetic processing unit 5. The arithmetic processing unit 5 is provided with density correction means 5a, wavelength comparison means 5b, authenticity determination means 5c, and a reference table memory 5d necessary for the wavelength comparison means 5b. In the reference table memory 5d, density value histograms of RGB components when ultraviolet rays of different wavelengths are irradiated are stored for each type of gold. For example, in a specific part of 50 francs in France, RGB in the case of excitation wavelength λ1 = 254 nm The density value histograms of the components are as shown in FIGS. 4A, 4B, and 4C. The density value histograms of the RGB components when the excitation wavelength λ2 is 365 nm are shown in FIGS. ) And (C), and these density value histograms are stored as table data. Here, the horizontal axis of the density value histogram represents the brightness, and the vertical axis represents the number of pixels of the specific part having the corresponding brightness.
[0014]
In such a configuration, the operation will be described with reference to the flowchart of FIG. When a sensor (not shown) detects the end of the bill 100 conveyed by the paper sheet conveying means for separating and conveying the bills one by one (step S1), the

light sources

13A and 13B shown in FIG. By emitting light, the image of the banknote 100 can be received by the RGB sensor 15C, and the digital value of the RGB signal can be stored in the memory 4 through the image signal via the amplifier 1, the multiplexer 2 and the A / D converter 3. . And as shown in FIG. 7, the length L from the edge of the banknote 100 to the specific part 20 is detected. This length L is determined by the denomination. If it is included in the denomination information registered in advance, the image data is taken into the memory (step S2). At this time, it is possible to capture an image of the entire banknote 100, or it is possible to capture only the specific unit 20.
[0015]
From the captured image, the density of the image is extracted by the R component of the RGB sensor 15C, and only the fluorescence emission portion graphic 21 is extracted as a binary image with the background separated (step S3). Each digital value of the stored RGB signal is sent to the arithmetic processing unit 5 and subjected to density correction by the density correction means 5a for easy discrimination, and is represented as a density value histogram of each signal. This density value histogram is compared with the reference table memory 5d in which the density value histogram of each RGB component is stored for each denomination and for each wavelength (step S4). Then, if the density value histogram in the reference table memory 5d is the same (or within a predetermined allowable range) as the RGB density value histogram for each captured wavelength, it is determined as a genuine note, and if it is different, it is rejected (step S5). ).
[0016]
At this time, if the banknote 100 is counterfeited with a fluorescent pen or the like, the density value histogram of each RGB component when the ultraviolet ray having the wavelength λ1 = 254 nm is used is as shown in FIG. 8A, and the wavelength λ2 = 365 nm. In this case, the density value histograms of the RGB components are as shown in FIG. 5B, and both are almost the same density value histogram, so the counterfeit banknote is rejected.
[0017]
Next, the case where the light receiving unit 15 is a CCD sensor will be described with reference to the drawings. FIG. 9 shows a block configuration in the case where the light receiving unit 15 is a CCD sensor. When a CCD sensor is used, the signal processing is performed once for a component signal because it is a composite signal in which a luminance signal, a color signal, and a synchronization signal are superimposed. After converting to. The sensor input unit 6 is provided with a CCD sensor 6a, a Y (luminance) / C (color difference) separation unit 6b, and a color signal separation unit 6c. The image signal (composite signal) input to the CCD sensor 6a is separated into a luminance signal and a color signal by the Y / C separation unit 6b, and is subjected to signal processing by the color decoder circuit in the color signal separation unit 6c to be a Y signal, RY The signal is converted into a BY signal and output.
[0018]
These three signals are each input to an analog multiplexer 7 after high frequency components are removed by a built-in low-pass filter to prevent aliasing distortion for A / D conversion. The Y signal, RY signal, and BY signal that have been converted to serial by the multiplexer 7 and sequentially selected are converted into digital values by the A / D converter 8 and then converted into digital values by the serial / parallel conversion unit 9. Y signal and BY signal are converted in parallel. Then, the signal is input to the horizontal / vertical filter circuit 10 and the vertical scanning line is thinned out, and at the same time, the band is limited so that aliasing noise does not occur. The signal thinned out in this way is finally stored in the memory 11.
[0019]
Each digital signal stored in the memory 11 is sent to the arithmetic processing unit 12. The arithmetic processing unit 12 is provided with an RGB separating unit 12a, a density correcting unit 12b, a wavelength comparing unit 12c, a density value histogram pattern matching unit 12d, and a true / false determining unit 12e, and a density value histogram necessary for the wavelength comparing unit 12c. A calculation means 12c1, a sum calculation means 12c2, an average value calculation means 12c3, and a peak value calculation means 12c4 are also provided. Further, a reference table memory 12f necessary for the wavelength comparison unit 12c and the density value histogram pattern matching unit 12d is also provided.
[0020]
Each digital signal sent to the arithmetic processing unit 12 is first converted into a component signal by the RGB separation means 12a. Here, the RGB separation by the RGB separation means 12a will be described. For example, when a CCD sensor for a television camera is used as the CCD sensor 6a of the sensor input unit 6, the relationship between the RGB signal, the RY signal, the G-Y signal, the BY signal of each color difference signal and the luminance signal Y is as follows. It can be shown as in Equation 1.
[Expression 1]
E_Y= 0.3 x E_R+ 0.59 × E_G+ 0.11 × E_B
E_RY= 0.7 x E_R-0.59 × E_G-0.11 × E_B
E_G-Y= -0.3 x E_R+ 0.41 × E_G-0.11 × E_B
E_BY= -0.3 x E_R+ 0.59 × E_G+ 0.89 × E_B
(E is the voltage value of each signal)
[0021]
In order to extract the G-Y signal from the RY signal and the BY signal, E_G-Y= -0.51 x E_RY-0.19 × E_BYThus, RGB signals can be obtained.
[0022]
In such a configuration, the operation will be described with reference to the flowchart of FIG. When a sensor (not shown) detects the edge of the bill 100 being conveyed (step S11), the light source 13 is caused to emit light, image data is captured by the CCD sensor 6a (step S12), and the specifying unit 20 is extracted. (Step S13) Each signal is converted into a Y signal, an RY signal, and a BY signal by the color signal separation unit 6c through the Y / C separation unit 6b as described above. Further, the signal processing as described above is performed by the multiplexer 7, the A / D converter 8, the serial / parallel conversion unit 9, and the horizontal / vertical filter circuit 10, and each signal is stored in the memory 11.
[0023]
Each signal stored in the memory is appropriately sent to the arithmetic processing unit 12, separated into RGB signals by the RGB separation means 12a (step S14), and after density correction by the density correction means 12b for easy reading, a density value histogram The calculation means 12c1, the total calculation means 12c2, the average value calculation means 12c3, and the peak value calculation means 12c4 respectively calculate the total value, average value, and peak value of each RGB signal of each wavelength, and / or obtain the density value histogram. (Step S15). Whether each of the calculated values or / and the density value histogram is authentic is compared with each of the values or / and the density value histogram stored in the reference table memory 12f in advance by the wavelength comparison unit 12c. It is determined whether or not (step S16).
[0024]
FIGS. 11A, 11B, and 11C are flowcharts showing an example of the operation of the determination process in step S16. In FIG. 11A, only the density value histogram obtained in the signal process in step S15 is used as a reference. Pattern matching is performed with the values in the table memory 12f (step S161), and it is determined whether the value is within the allowable range or out of the range (step S162). When it is within the allowable range, it is judged as a genuine note, and when it is out of the range, it is rejected. In FIG. 5B, the total value, average value, and peak value obtained in step S15 are compared with the total value, average value, and peak value stored in advance for each denomination ( In step S163), when all the values match the denominations stored, it is determined to be a genuine note, and if any one does not match, it is rejected.
[0025]
Further, as shown in FIG. 11 (C), first, the sum, average, and peak values obtained in step S15 are summed with the sum, average, and peak values stored in advance for each denomination. A comparison determination is made (step S163), and when it matches the denomination stored for all values, density value histogram pattern matching is then performed (step S161) as shown in FIG. It is determined whether it is within the range or out of the range (step S162). When it is within the allowable range, it is judged as a genuine note, and when it is out of the range, it is rejected. In this way, if the total value, the average value, and the peak value are first compared and then density value histogram pattern matching is performed, the authenticity determination capability can be further enhanced.
[0026]
FIG. 12 shows the relationship between the extracted pixels of the specifying unit 20 and the data, and the signal processing in step S15 will be described with reference to this figure.
The extracted specifying unit 20 is divided as shown in the figure, and the RGB signals for each wavelength of the portion corresponding to the vertical axis j and the horizontal axis i, that is, the shaded portion in FIG. To do. Further, the subscript 1 indicates that the excitation wavelength λ1 = 254 nm, and the subscript 2 indicates that the excitation wavelength λ2 = 365 nm.
[0027]
The following

formulas

2 and 3 show how to obtain the total value S and the average value M for each RGB signal using the above signals.
[Expression 2]

[Equation 3]
M_R1= S_R1/ Hg, M_R2= S_R2/ Hg
M_G1= S_G1/ Hg, M_G2= S_G2/ Hg
M_B1= S_B1/ Hg, M_B2= S_B2/ Hg
Where h: number of pixel columns in the horizontal direction
g: Number of pixel rows in the vertical direction
[0028]
In addition, M in the above equation 3_R1, M_G1, M_B1Is an average value of each of R, G, and B when λ1 = 254 nm, and M_R2, M_G2, M_B2Indicates the average values of R, G, and B when λ2 = 365 nm. Further, only the peak value P is detected using a value obtained by smoothing (average of 9 pixels) a 3 × 3 image in order to remove the influence of noise. And each is P_R1And P_R2, P_G1And P_G2, P_B1And P_B2It expresses.
[0029]
FIG. 13 is a detailed flowchart showing an operation example of the signal processing in step S15 and the determination processing in step S16. First, the total value S, average value M, and peak value P at the two wavelengths are compared. That is, a difference is obtained for each RGB signal, and it is determined whether or not all the following equations 4 are satisfied (step S151).
[Expression 4]
S_R1-S_R2> 0, M_R1-M_R2> 0, P_R1-P_R2> 0
S_G1-S_G2> 0, M_G1-M_G2> 0, P_G1-P_G2> 0
S_B1-S_B2> 0, M_B1-M_B2> 0, P_B1-P_B2> 0
[0030]
If there is something that doesn't meet one, it will be rejected. In addition, a specific numerical value indicating an allowable range for each denomination may be used without using 0 in the above formula 4. When all the above equations 4 are satisfied, a reference signal is determined from the total value S, average value M, and peak value P of each RGB signal, and each value is compared with the value of the reference signal. For example, a difference is obtained for each RGB signal using a reference signal as a G signal, and it is determined whether or not all of the following Equation 5 is satisfied (step S152).
[Equation 5]
S_R1-S_G1> 0, S_R2-S_G2> 0
S_B1-S_G1> 0, S_B2-S_G2> 0
M_R1-M_G1> 0, M_R2-M_G2> 0
M_B1-M_G1> 0, M_B2-M_G2> 0
P_R1-P_G1> 0, P_B2-P_G2> 0
[0031]
The reference signal is not limited to the G signal, and of course, any of the R signal and the B signal may be used as a reference. Then, it is judged whether or not all of these expressions are satisfied, and if any one is not satisfied, it is rejected. Further, when all the above formulas 5 are satisfied, the total value S, the average value M, and the peak value P at the two wavelengths are again compared for each RGB signal (step S153). However, at this time, instead of taking the difference, the ratio is obtained as shown in the following equation (6), and it is determined whether or not all the following equations (6) are satisfied (step S153).
[Formula 6]
S_R1/ S_R2> 1, S_G1/ S_G2> 1, S_B1/ S_B2> 1
M_R1/ M_R2> 1, M_G1/ M_G2> 1, M_B1/ M_B2> 1
P_R1/ P_R2> 1, P_G1/ P_G2> 1, P_B1/ P_B2> 1
[0032]
And it is determined that it is a genuine note for the first time when all of Equation 6 is satisfied. If there is something that does not satisfy even one, it will be rejected.
[0033]
Next, FIG. 14 shows a detailed flowchart showing an operation example after obtaining the density value histogram by normalizing the RGB signals for each wavelength in step S16 in accordance with the number of pixels. 15A and 15B show density value histograms for each wavelength for the signal R, and FIG. 15C shows the difference between the density value histograms of the above (A) and (B). Represents a thing. Then, not only the signal R but also the signal G and the signal B are different from each other, and R3, G3, and B3 are obtained as shown in the following Equation 7 (step S155).
[Expression 7]
R3 = R1-R2, G3 = G1-G2, B3 = B1-B2
[0034]
Further, the density value histogram may be obtained by calculating the difference of R1-B2, B1-G2, and R1-G2 in Equation 7. Then, the density value histogram of the difference obtained in the above equation 7 is subjected to pattern matching with the density value histogram in the reference table memory 12f registered in advance for each denomination (step S156), and whether or not they are within an allowable range. (Step S157), if it is within the allowable range, it is determined as a genuine note, and if it is different, it is rejected. Furthermore, at the time of pattern matching of the density value histogram, R3, G3, and B3 values at specific points in the fluorescent light emission portion of the banknote are obtained and compared using specific numerical values indicating the allowable range for each denomination. Also good. As described above, the conditional expressions described above are compared at the same location of the banknotes, so that the influence such as tearing is offset. In the above description, banknotes have been described, but the present invention can be similarly applied to paper sheets in general.
[0035]
As described above, according to the method of the present invention, it is possible to determine the authenticity of a paper sheet that produces a different fluorescent emission color when the specific part is irradiated with ultraviolet rays having different wavelengths. Therefore, in order to separate the fluorescent light emitting part figure 21 and the background from the specific unit 20 at the time of RGB separation, the luminance signal obtained from Equation 1 is converted into a black and white image and stored in advance in the denomination By determining whether or not the image is the same as the graphic 21 in the table memory, it is possible to accurately and easily detect the presence or absence of the fluorescent light emission portion.
[0036]
Specifically, as shown in FIG. 16, the number of pixels of the graphic 21 of the fluorescent light-emitting portion 21 extracted by binarizing so that the fluorescent light-emitting portion of the graphic 21 is 1 and the background which is the other portion is 0 is obtained. Suppose that Further, here, the weight with the fluorescence emission part of the graphic 21 being 1 and the background being the other part being 0 is Wij. At this time, the equation corresponding to Equation 2 is as shown in Equation 8 below.
[Equation 8]

[0037]
Where S_R1, S_G1, S_B1Is the sum of R, G, B when λ1 = 254 nm, and S_R2, S_G2, S_B2Indicates the sum of R, G, and B when λ2 = 365 nm. Further, the graphic 21 is not limited to the shape shown in FIG. 16, and may be a rectangle, an ellipse, or an arbitrary shape.
[0038]
Further, the equation corresponding to the above equation 3, which is an equation for obtaining the average value M, is expressed by the following equation 9.
[Equation 9]
M_R1= S_R1/ Q, M_R2= S_R2/ Q
M_G1= S_G1/ Q, M_G2= S_G2/ Q
M_B1= S_B1/ Q, M_B2= S_B2/ Q
Q: Number of pixels extracted from the fluorescent light emission part
[0039]
In this way, when a figure that is a fluorescent light-emitting portion with a clear outline is obtained, it is possible to avoid the influence of the surrounding background color, and a more reliable determination can be made.
[0040]
【Example】
Here, how the above conditional expressions are expressed in the case of 50 francs of French banknotes as the banknote 100 will be described. The RGB signals at specific points in the fluorescence emission part of a French bill of 50 francs are R1 = 241, G1 = 201, B1 = 173 when λ1 = 254 nm, R2 = 187, G2 = 253 when λ2 = 365 nm, B2 = 187. Here, the difference between the RGB signals for each wavelength is expressed by the following formula 10 as shown in the following formula 10.
[Expression 10]
R3 = R1-R2 = 54> 20
G3 = G1-G2 = −52 <−20
B3 = B1-B2 = -14 <-10
[0041]
Further, the values −20, 20, and 10 in the above conditional expressions are the allowable ranges described above, and are different for each denomination, and each is stored in the reference table memory 12f.
[0042]
Next, when the bill 100 is counterfeited or the figure 21 of the fluorescent light emitting portion of the specific unit 20 is forged with a highlighter, the signals are R1≈R2, G1≈G2, and B1≈B2, respectively. Is not satisfied, and R1-G1 <0 is rejected.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, in the method according to the present invention, the probability of an error in the true / false determination by the fluorescence sensor is low, and even if the paper sheet has a missing part such as a tear, there is no influence on the pattern matching at each wavelength. Therefore, the authenticity determination capability is further enhanced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a sensor input unit for paper sheets.
FIG. 2 is a diagram illustrating another configuration example of paper sheets of a sensor input unit.
FIG. 3 is a functional block diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing an example of density value histograms of RGB signals in a fluorescent light emission portion when an excitation wavelength is 254 nm.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of density value histograms of RGB signals in a fluorescent light emission portion when an excitation wavelength is 365 nm.
FIG. 6 is a flowchart showing an example of the bill authenticity judgment operation according to the present invention.
FIG. 7 is a view showing a specific portion including a fluorescent light emitting portion of a banknote.
FIG. 8 is a diagram showing an example of density value histograms of RGB signals in a fluorescent light emission portion when forged with a fluorescent pen.
FIG. 9 is a functional block diagram showing another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a flowchart showing an example of the bill authenticity judgment operation according to the present invention.
11 is a flowchart showing a detailed operation example in the signal processing in FIG. 9;
FIG. 12 is a diagram illustrating a relationship between pixels and data in a specific unit.
FIG. 13 is a flowchart showing a detailed operation example in the determination processing in FIG. 10;
14 is a flowchart showing a detailed operation example in the signal processing in FIG. 10;
FIG. 15 is a diagram illustrating an R density value histogram and its difference at two wavelengths.
FIG. 16 is a diagram illustrating a specific part obtained by binarizing a background that is a fluorescent light emitting part and the other part.
[Explanation of symbols]
1 Amplification unit
2,7 Multiplexer
3, 8 A / D converter
4,11 memory
5, 12 Arithmetic processing part
6 Sensor input section
9 Serial / parallel conversion unit
10 Horizontal / vertical filter circuit
13 Light source
15 Light receiver
20 Specific part
100 banknotes

Claims

A method for determining the authenticity of a paper sheet that produces a different fluorescent color when irradiated with ultraviolet rays of different wavelengths to a specific part of the paper sheet ,
Two specific ultraviolet rays emitted from the first ultraviolet irradiation means and the second ultraviolet irradiation means with different wavelengths are applied to the specific portion of the paper sheet,
Each excitation light from the specific part is received by the first light receiving means and the second light receiving means which are RGB sensors by the irradiation of the ultraviolet rays ,
The light received by the light receiving means is decomposed into three primary color RGB signals, the decomposed three primary color RGB signals are converted into digital signals by the A / D conversion means, and the converted digital signals are subjected to density correction by the density correction means, A density value histogram of each RGB component of the digital signal is obtained,
The obtained density value histogram of each RGB component is compared with the density value histogram of each RGB component when the two ultraviolet rays having different wavelengths are irradiated to a genuine paper sheet previously stored in a memory as a reference. A method for determining the authenticity of a paper sheet, wherein the authenticity of the paper sheet is determined.

A method for determining the authenticity of a paper sheet that produces a different fluorescent color when irradiated with ultraviolet rays of different wavelengths to a specific part of the paper sheet ,
Irradiating the specific part of the paper with two ultraviolet rays having different wavelengths emitted from the ultraviolet irradiation means ,
Each excitation light from the specific part is received by the first light receiving means and the second light receiving means which are CCD sensors by the irradiation of the ultraviolet rays ,
The light received by the light receiving means is converted into a luminance signal Y, a color difference signal RY, and a color difference signal BY by a Y / C separation means and a color signal separation means,
The converted luminance signal Y, color difference signal RY, and color difference signal BY are converted into digital signals by the A / D conversion means, and the converted digital signals are further separated into RGB signals by the RGB separation means,
Based on the separated RGB signals, the sum total calculating means, the average value calculating means, the peak value calculating means, the density value histogram calculating means respectively calculate the sum value, average value, and peak value of each of the RGB signals, Or / and obtaining a density value histogram of each of the RGB signals,
When the calculated total value, average value, and peak value, or / and the obtained density value histogram, and genuine paper sheets previously stored in the memory as a reference are irradiated with two ultraviolet rays having different wavelengths. The authenticity of the paper sheet is determined by comparing the total value, average value, peak value, and / or the obtained density value histogram of the RGB signals obtained from the light received by the light receiving means. A method for determining the authenticity of a paper sheet.

When determining the authenticity of the paper sheet, the reference data stored in the memory is not used, but only the data relating to the paper sheet that is the target of the authenticity determination is used.
First, a first comparison step of comparing each value of the total value, average value, and peak value at the two different wavelengths in a form that takes a difference for each RGB signal;
Next, a reference signal is determined from the total value, average value, and peak value of each of the RGB signals, and the difference between the value of the reference signal and the values of other signals excluding the reference signal is determined. A second comparison step for comparing;
The paper sheet according to claim 2, further comprising a third comparison step in which each of the total value, the average value, and the peak value at the two different wavelengths is compared again in such a manner as to obtain a ratio for each of the RGB signals. Authenticity judgment method.

The paper sheet authenticity determination method according to any one of claims 1 to 3, wherein each excitation light from the specific part is received by one light receiving means .