JP4645536B2 - Paper sheet identification device - Google Patents
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Description
本発明は、紙幣、株券、有価証券、通行券、商品券、カード等の貴重印刷物（以下、紙葉類と称する）の真偽を鑑別する紙葉類鑑別装置に関するものである。 The present invention relates to a paper sheet discrimination device that discriminates the authenticity of valuable printed matter (hereinafter referred to as paper sheets) such as banknotes, stock certificates, securities, pass tickets, gift certificates, cards and the like.
従来から、紙葉類は、その性質上、偽造および改竄の防止が要求される。この紙葉類の偽造および改竄の防止策（以下、単に偽造防止策と称する場合がある）として、例えば、紫外線の照射時に蛍光を発生する蛍光インクが紙葉類に印刷される。この紙葉類の偽造防止策に用いられる蛍光インクは、通常、可視光線の下において視認が困難であり、紫外線が照射されることによって顕在化する。かかる蛍光インクを用いた紙葉類の偽造および改竄の防止技術として、可視光線以外の励起光を照射した際に可視光線を発光する１種または２種以上の蛍光インクを用いて画像が印刷されるとともに、この画像の印刷領域内に蛍光インクが印刷されていない部分を設けた蛍光印刷物が開示されている（例えば、特許文献１参照）。このような蛍光印刷物の印刷領域に励起光照射した場合、この印刷領域内の画像が蛍光インクの発光によって顕在化し、且つ、この印刷領域内の蛍光インクが印刷されていない部分が黒色に見える。 Conventionally, paper sheets are required to prevent counterfeiting and tampering due to their properties. As a measure for preventing counterfeiting and falsification of paper sheets (hereinafter sometimes simply referred to as counterfeit prevention measure), for example, fluorescent ink that generates fluorescence when irradiated with ultraviolet rays is printed on the paper sheets. The fluorescent ink used for preventing counterfeiting of paper sheets is usually difficult to visually recognize under visible light, and becomes apparent when irradiated with ultraviolet rays. As a technique for preventing forgery and falsification of paper sheets using such fluorescent ink, an image is printed using one or more fluorescent inks that emit visible light when irradiated with excitation light other than visible light. In addition, a fluorescent printed matter in which a portion where the fluorescent ink is not printed is provided in the print region of the image is disclosed (for example, see Patent Document 1). When the printing area of such a fluorescent printed matter is irradiated with excitation light, an image in the printing area becomes obvious due to the emission of the fluorescent ink, and a portion of the printing area where the fluorescent ink is not printed appears black.
このような蛍光インクを用いて偽造防止策が施された紙葉類（すなわち真の紙葉類）と偽の紙葉類とを識別し、かかる紙葉類の真偽を鑑別する紙葉類鑑別装置が提案されている。この紙葉類鑑別装置は、鑑別対象の紙葉類に対して紫外線を照射し、この紫外線の照射に起因する蛍光を紙葉類から検出した場合、この蛍光の検出結果をもとに、この紙葉類の真偽を判別する。例えば、この鑑別対象の紙葉類が本物（真の紙葉類）である場合、紙葉類鑑別装置は、この鑑別対象の紙葉類に印刷された真の蛍光インク（すなわち紙葉類の偽造および改竄を防止するための蛍光インク）に紫外線を照射し、この紫外線によって真の蛍光インクから発生した蛍光を検出する。紙葉類鑑別装置は、このように鑑別対象の紙葉類から紫外線による蛍光を検出した場合に、この鑑別対象の紙葉類を真の紙葉類と判別する。一方、この鑑別対象の紙葉類が偽の紙葉類（偽造または改竄された紙葉類）である場合、紙葉類鑑別装置は、この鑑別対象の紙葉類に真の蛍光インクが印刷されていないため、この鑑別対象の紙葉類から紫外線による蛍光を検出できない。この場合、紙葉類鑑別装置は、この鑑別対象の紙葉類を偽の紙葉類と判別する。 Paper sheets for discriminating the authenticity of such paper sheets by discriminating between the paper sheets (ie, the true paper sheets) that have been subjected to counterfeit prevention using such fluorescent ink and the fake paper sheets A discrimination device has been proposed. This paper sheet discrimination device irradiates the paper sheet to be identified with ultraviolet rays, and detects the fluorescence caused by the irradiation of the ultraviolet rays from the paper sheets, based on the detection result of this fluorescence. Determine the authenticity of the paper sheet. For example, if the paper sheet to be identified is genuine (true paper sheet), the paper sheet identifying device may use the true fluorescent ink (that is, the paper sheet The fluorescent ink for preventing forgery and tampering is irradiated with ultraviolet rays, and the fluorescence generated from the true fluorescent ink is detected by the ultraviolet rays. When the paper sheet discrimination device detects fluorescence due to ultraviolet rays from the paper sheet to be discriminated as described above, the paper sheet discrimination object is discriminated as a true paper sheet. On the other hand, when the paper sheet to be identified is a fake paper sheet (forged or tampered paper sheet), the paper sheet discrimination device prints true fluorescent ink on the paper sheet to be identified. Therefore, fluorescence due to ultraviolet rays cannot be detected from the paper sheet to be identified. In this case, the paper sheet discrimination device determines that the paper sheet to be identified is a fake paper sheet.
しかし、偽造または改竄された偽の紙葉類には、一般に市販されているマーキングペン（蛍光ペン）またはインクジェットプリンタ用の半透明な蛍光インクが上述した真の蛍光インクに似せて印刷される虞がある。このように真の蛍光インクを模倣した偽の蛍光インクが印刷された偽の紙葉類を鑑別する場合、上述した紙葉類鑑別装置では、紫外線の照射によって偽の蛍光インクから発生した蛍光を検出した場合に、この偽の紙葉類を真の紙葉類と誤判別するという問題点があった。 However, there is a possibility that a commercially available marking pen (fluorescent pen) or a translucent fluorescent ink for an ink jet printer may be printed on the counterfeit or fake paper sheets imitating the above-described true fluorescent ink. There is. When discriminating fake paper sheets printed with fake fluorescent ink imitating true fluorescent ink in this way, the above-mentioned paper sheet discrimination device uses the fluorescence generated from the fake fluorescent ink by irradiation with ultraviolet rays. When detected, there is a problem that the false paper sheet is misidentified as a true paper sheet.
このような問題点を解消した紙葉類鑑別装置として、上述した真の蛍光インクと偽の蛍光インク（例えば蛍光ペン等）との間に蛍光波長の差異があることを利用し、鑑別対象の紙葉類に対して紫外線を照射した際に蛍光インクから発生した蛍光の波長帯域と受光強度との関係をもとに、この鑑別対象の紙葉類の真偽を判別するものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。 As a paper sheet discrimination device that solves such problems, the fact that there is a difference in fluorescence wavelength between the true fluorescent ink and the false fluorescent ink (for example, a fluorescent pen) described above is used. Based on the relationship between the wavelength band of fluorescence generated from fluorescent ink and the received light intensity when ultraviolet rays are applied to paper sheets, a method has been proposed for determining the authenticity of paper sheets to be identified. (For example, see Patent Document 2).
ところで、偽造または改竄された偽の紙葉類に蛍光インクを付着して上述した偽造防止策を模倣する方法として、蛍光ペンによる手書きまたはインクジェットプリンタによる印刷等が想定される。なお、一般に市販されている蛍光ペンまたはインクジェットプリンタ用の蛍光インクの蛍光特性（蛍光色、蛍光強度等）は多種多様である。このため、蛍光ペンの蛍光インクを含む市販の蛍光インクの中には、紙葉類の偽造防止策のための真の蛍光インクと同様の蛍光特性を有するものが存在する可能性が高い。すなわち、かかる真の蛍光インクと同様の蛍光特性を有する市販の蛍光インクを用いて上述した偽造防止策が模倣される虞がある。 By the way, as a method for imitating the forgery prevention measure described above by attaching fluorescent ink to a forged or tampered fake paper sheet, handwriting with a fluorescent pen or printing with an ink jet printer is assumed. Note that the fluorescent properties (fluorescent color, fluorescent intensity, etc.) of fluorescent inks for fluorescent pens or inkjet printers that are generally commercially available are various. For this reason, there is a high possibility that commercially available fluorescent inks including fluorescent inks of fluorescent pens have the same fluorescent characteristics as those of true fluorescent inks for preventing counterfeiting of paper sheets. That is, there is a possibility that the forgery prevention measure described above may be imitated by using a commercially available fluorescent ink having the same fluorescence characteristics as the true fluorescent ink.
しかしながら、上述した特許文献２に記載された従来の紙葉類鑑別装置は、紫外線の照射による蛍光インクの蛍光波長と蛍光強度との関係（すなわち蛍光特性）をもとに紙葉類の真偽を判別する。このため、かかる従来の紙葉類鑑別装置は、偽造防止策のための真の蛍光インクと同様の蛍光特性を有する蛍光インク（すなわち偽造防止策を模倣する偽の蛍光インク）が偽の紙葉類に付着された場合、紙葉類の真偽を的確に判別することが困難になり、かかる偽の蛍光インクによって偽造防止策が模倣された偽の紙葉類を排除することが困難であるという問題点があった。
However, the conventional paper sheet discrimination device described in
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、偽造防止策のための真の蛍光インクと同様の蛍光特性を有する蛍光インクを用いて偽造防止策が模倣された場合であっても、紙葉類の真偽を的確に判別できる紙葉類鑑別装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and even when the forgery prevention measure is imitated using a fluorescent ink having the same fluorescence characteristics as the true fluorescent ink for the forgery prevention measure. An object of the present invention is to provide a paper sheet discrimination device that can accurately determine the authenticity of a paper sheet.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる紙葉類鑑別装置は、紙葉類の所定領域に付着した蛍光インクに紫外線を照射する紫外線照射手段と、前記紫外線によって前記蛍光インクから発生した蛍光を受光し、前記蛍光を光電変換して蛍光信号を生成する受光手段と、前記蛍光信号をもとに、前記蛍光を発生した蛍光粒子を検出する検出手段と、真の蛍光インクと該真の蛍光インクを模倣する偽の蛍光インクとの間で異なる前記蛍光粒子の特徴を抽出する特徴抽出手段と、前記蛍光粒子の特徴をもとに前記紙葉類の真偽を判別する判別手段と、前記紫外線の照射領域内を通過する搬送路に沿って前記紙葉類を搬送する搬送手段と、前記紫外線の照射領域内であって前記搬送路の上方から搬送方向の下流側に向かって斜めに下降する斜線に沿ってライン状焦点を形成し、該ライン状焦点に含まれる焦点位置からの少なくとも前記蛍光を前記受光手段に集光する光学系と、を備え、前記搬送手段は、前記ライン状焦点と前記紙葉類の所定領域とが交差するように前記紙葉類を搬送することを特徴とする。
In order to solve the above-described problems and achieve the object, a paper sheet discrimination apparatus according to
また、請求項２にかかる紙葉類鑑別装置は、上記の発明において、前記検出手段は、前記蛍光信号をもとに前記紙葉類の所定領域の一次元的なスキャンデータを生成し、該スキャンデータをもとに前記蛍光粒子を検出し、前記特徴抽出手段は、前記検出手段によって検出された前記蛍光粒子の特徴である前記スキャンデータの信号パターンを抽出し、前記判別手段は、前記スキャンデータの信号パターンをもとに前記紙葉類の真偽を判別することを特徴とする。
Further, in the paper sheet discrimination apparatus according to
また、請求項３にかかる紙葉類鑑別装置は、上記の発明において、前記判別手段は、前記スキャンデータの信号パターンに含まれるハイレベル信号の連続出力回数と、ローレベル信号の連続出力回数と、前記ハイレベル信号または前記ローレベル信号の総出力回数とをもとに、前記紙葉類の真偽を判別することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the paper sheet discrimination device according to the above invention, wherein the determining means includes a continuous output count of a high level signal and a continuous output count of a low level signal included in the signal pattern of the scan data. The authenticity of the paper sheet is determined based on the total number of outputs of the high level signal or the low level signal.
本発明にかかる紙葉類鑑別装置によれば、紙葉類の偽造防止策に用いられる真の蛍光インクと偽造防止策を模倣する偽の蛍光インクとの間で明確に異なる蛍光粒子の特徴をもとに、鑑別対象の紙葉類の真偽を判別することができる。この結果、かかる真の蛍光インクと略同様の蛍光特性（蛍光波長、蛍光強度等）を有する偽の蛍光インクが紙葉類に用いられた場合であっても、紙葉類の真偽を的確に判別することができるという効果を奏する。 According to the paper sheet discrimination apparatus according to the present invention, the characteristics of the fluorescent particles clearly different between the true fluorescent ink used for the counterfeit prevention measure of the paper sheet and the false fluorescent ink imitating the counterfeit prevention measure are provided. Based on this, it is possible to determine the authenticity of the paper sheet to be identified. As a result, even if a false fluorescent ink having substantially the same fluorescence characteristics (fluorescence wavelength, fluorescence intensity, etc.) as that of the true fluorescent ink is used for the paper sheet, the authenticity of the paper sheet is accurately determined. There is an effect that it can be discriminated.
以下、図面を参照して、本発明にかかる紙葉類鑑別装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a paper sheet discrimination apparatus according to the invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかる紙葉類鑑別装置の一構成例を模式的に示すブロック図である。図１に示すように、この実施の形態１にかかる紙葉類鑑別装置１は、鑑別対象の紙葉類Ｍを搬送する搬送部２と、搬送部２の入力端に挿入された紙葉類Ｍを検知する紙葉類検知センサ３と、紙葉類Ｍに付着した蛍光インクに紫外線を照射して蛍光インクからの蛍光を検出し、この紫外線による蛍光を光電変換してＵＶ蛍光信号を生成する蛍光検出部４とを有する。また、紙葉類鑑別装置１は、蛍光検出部４によって生成されたＵＶ蛍光信号を増幅する増幅部９と、増幅部９によって増幅されたＵＶ蛍光信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部１０とを有する。さらに、紙葉類鑑別装置１は、各種閾値および紙葉類Ｍの真偽判別処理に用いる判別基準データを入力する入力部１１と、入力部１１によって入力された各種閾値および判別基準データ等を保存する記憶部１２と、紙葉類Ｍの真偽判別結果を出力する出力部１３と、紙葉類鑑別装置１の各構成部を制御するとともに紙葉類Ｍの真偽判別処理を行う制御部１４とを有する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating a configuration example of a paper sheet discrimination device according to the first exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the paper
搬送部２は、蛍光検出部４の紫外線照射領域内を通過する搬送路２ａに沿って鑑別対象の紙葉類Ｍを搬送する。具体的には、搬送部２は、かかる紙葉類Ｍの搬送路２ａを形成するガイド部材２ｂと、ガイド部材２ｂによって案内される搬送路２ａに沿って紙葉類Ｍを搬送する搬送ローラ２ｃと、搬送ローラ２ｃを駆動する駆動部２ｄとを有する。
The
ガイド部材２ｂは、蛍光検出部４の紫外線照射領域内（すなわち、後述するＵＶ照射部５によって照射される紫外線の照射領域内）を通過するように紙葉類Ｍの搬送路２ａを形成し、かかる搬送路２ａに沿って紙葉類Ｍを案内する。搬送ローラ２ｃは、ガイド部材２ｂによって形成された搬送路２ａに沿って所定の搬送方向（図１を参照）に紙葉類Ｍを搬送する。この場合、搬送ローラ２ｃは、駆動部２ｄの駆動に基づいて、ガイド部材２ｂの入力端から挿入された紙葉類Ｍを蛍光検出部４の紫外線照射領域内を通過するように搬送し、その後、ガイド部材２ｂの出力端から紙葉類Ｍを搬出する。駆動部２ｄは、制御部１４の制御に基づいて、かかる搬送ローラ２ｃを駆動する。
The
紙葉類検知センサ３は、例えば赤外線の発光部と受光部とを用いて実現され、ガイド部材２ｂの入力端から搬送路２ａ内に挿入された紙葉類Ｍを検知する。具体的には、紙葉類検知センサ３は、ガイド部材２ｂの入力端近傍に配置され、制御部１４の制御に基づいて所定の照射領域内に赤外線を照射し、この赤外線の照射領域内に侵入した紙葉類Ｍを検知する。この場合、紙葉類検知センサ３は、紙葉類Ｍを検知した旨を示す検知結果信号を制御部１４に送信する。
The paper
蛍光検出部４は、紙葉類Ｍに予め付着させた蛍光インクに紫外線を照射し、この紫外線によって蛍光インクから発生した蛍光を検出する。具体的には、蛍光検出部４は、搬送路２ａ内を搬送する紙葉類Ｍに紫外線を照射するＵＶ照射部５と、この紫外線の照射によって紙葉類Ｍの蛍光インクから発生した蛍光を集光する光学系６と、光学系６によって集光された蛍光を受光するとともに、この紫外線による蛍光の受光結果を示すＵＶ蛍光信号を生成する受光部８とを有する。
The
ＵＶ照射部５は、例えば４００ｎｍ以下の波長帯域内に発光波長ピーク（例えば約３８０ｎｍ）を有する紫外線発光ダイオードおよびＬＥＤ駆動回路等を用いて実現され、制御部１４の制御に基づいて紙葉類Ｍに紫外線を照射する。この場合、ＵＶ照射部５は、搬送路２ａに沿って搬送される紙葉類Ｍ内の所定領域（例えば紙葉類Ｍの真偽を判別するために紫外線が照射される紙葉類Ｍ内の検査領域）を面的に走査するように紫外線を照射する。かかるＵＶ照射部５は、この紙葉類Ｍ内の所定領域に予め蛍光インクが付着されている場合、この蛍光インクに対して紫外線を照射することになり、これによって紙葉類Ｍの蛍光インクを励起し、この蛍光インクから蛍光を発生させる。
The
光学系６は、紙葉類Ｍの蛍光インクから発生した蛍光を受光部８に対して集光するとともに、この紙葉類Ｍから反射した紫外線を遮断する。このような光学系６は、紙葉類Ｍの蛍光インクから発生した蛍光を集光するためのレンズ６ａ，６ｃと、紫外線を遮断するための光学フィルタ６ｂとによって構成される。レンズ６ａは、紫外線の照射によって紙葉類Ｍの蛍光インクから発生した蛍光と紙葉類Ｍから反射した紫外線とを集光する。光学フィルタ６ｂは、レンズ６ａによって集光された蛍光を透過するとともに紫外線を遮断する。レンズ６ｃは、光学フィルタ６ｂを透過した蛍光を受光部８の受光領域に集光する。
The optical system 6 condenses the fluorescence generated from the fluorescent ink of the paper sheet M on the
受光部８は、例えば一次元配列されたフォトダイオードアレイまたはラインＣＣＤと所定の駆動回路とを用いて実現される。受光部８は、紙葉類の偽造防止策に用いられる真の蛍光インクの蛍光粒子径に比して小さいサイズの画素であって、偽の蛍光インクの蛍光粒子径に比して大きいサイズの画素を複数有する。かかる複数の画素は、例えば一次元配列され、受光部８の受光領域を形成する。受光部８は、光学系６によって受光領域に集光された蛍光を受光するとともに、この蛍光を光電変換してＵＶ蛍光信号Ｓ１を生成する。この場合、受光部８は、制御部１４の制御に基づいて、予め設定された単位時間ｔ当たりに受光した蛍光の受光結果を示すＵＶ蛍光信号Ｓ１を生成し、生成したＵＶ蛍光信号Ｓ１を単位時間ｔ毎に増幅部９に出力する。かかる受光部８によって生成されたＵＶ蛍光信号Ｓ１は、受光部８の受光領域を形成する複数の画素の各画素における蛍光の受光結果（蛍光強度等）を示すアナログ信号であり、紙葉類Ｍの所定領域（例えば紫外線が照射された紙葉類Ｍ内の所定の検査領域）を走査した結果を示す一次元データを含む。
The
なお、かかる単位時間ｔは、面的に走査される紙葉類Ｍの検査領域のうちの１列の走査ラインに対してＵＶ照射部５からの紫外線が照射される時間であって、かかる１列の走査ラインを単位に紙葉類Ｍを搬送する搬送部２の単位搬送時間である。この場合、かかる単位時間ｔ毎に搬送部２によって搬送される紙葉類Ｍの搬送距離（すなわち走査ラインの短手方向の幅）が紙葉類Ｍの蛍光インクに含まれる蛍光粒子の平均粒子径に比して短くなるように、上述した単位時間ｔが設定される。
Note that the unit time t is a time during which ultraviolet rays from the
増幅部９は、受光部８によって生成されたＵＶ蛍光信号Ｓ１を増幅する。具体的には、増幅部９は、単位時間ｔ毎に受光部８からＵＶ蛍光信号Ｓ１を受信し、受信したＵＶ蛍光信号Ｓ１を増幅する。かかる増幅部９によって増幅されたＵＶ蛍光信号Ｓ１は、Ａ／Ｄ変換部１０に入力される。
The amplifying unit 9 amplifies the UV fluorescence signal S1 generated by the
Ａ／Ｄ変換部１０は、かかるＵＶ蛍光信号Ｓ１をデジタル信号に変換する。具体的には、Ａ／Ｄ変換部１０は、ＵＶ蛍光信号Ｓ１の出力値（受光部８の各画素において受光された蛍光の蛍光強度）に対する閾値が予め設定され、この閾値とＵＶ蛍光信号Ｓ１の出力値とを比較することによってＵＶ蛍光信号Ｓ１を２値化処理する。かかる２値化処理によって、Ａ／Ｄ変換部１０は、アナログ信号であるＵＶ蛍光信号Ｓ１のノイズを除去して信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）を高めるとともに、かかるＵＶ蛍光信号Ｓ１をデジタル信号であるＵＶ蛍光信号Ｓ２に変換する。Ａ／Ｄ変換部１０は、受光部８によって単位時間ｔ毎に生成されたＵＶ蛍光信号Ｓ１をＵＶ蛍光信号Ｓ２（すなわちデジタル信号）に順次変換し、得られたＵＶ蛍光信号Ｓ２を制御部１４に順次送信する。
The A /
入力部１１は、鑑別対象の紙葉類Ｍの真偽を判別するために用いられる各種閾値および判別基準データ等を制御部１４に入力する。記憶部１２は、かかる入力部１１によって入力された各種閾値および判別基準データ等を保存する。出力部１３は、紙葉類Ｍの真偽判別結果を出力する。なお、出力部１３は、液晶等のディスプレイまたはＬＥＤを有し、かかる紙葉類Ｍの真偽判別結果を画面表示または可視光の出力（例えば発光パターンまたは発光色）によって示すものであってもよいし、プリンタ等を有し、かかる紙葉類Ｍの真偽判別結果をプリント出力するものであってもよい。
The
制御部１４は、搬送部２の駆動部２ｄ、紙葉類検知センサ３、ＵＶ照射部５、受光部８、記憶部１２、および出力部１３の各駆動を制御する。また、制御部１４は、紙葉類検知センサ３、受光部８、増幅部９、Ａ／Ｄ変換部１０、および入力部１１に対し、各種信号の送受信または各種情報等の入出力を制御する。具体的には、制御部１４は、入力部１１によって入力された各種閾値および判別基準データ等を保存するように記憶部１２を制御し、紙葉類Ｍの真偽判別結果を出力するように出力部１３を制御する。また、制御部１４は、搬送路２ａ内に挿入された紙葉類Ｍを検知するように紙葉類検知センサ３を制御する。制御部１４は、かかる紙葉類検知センサ３から紙葉類Ｍの検知結果信号を受信した場合、この紙葉類Ｍを搬送路２ａに沿って搬送するように駆動部２ｄを制御するとともに、この紙葉類Ｍに対して紫外線を照射するようにＵＶ照射部５を制御する。この場合、制御部１４は、この紙葉類Ｍの検査領域内の各走査ラインに紫外線を順次照射してこの検査領域を走査し終えるようにＵＶ照射部５および駆動部２ｄを制御する。制御部１４は、かかる紙葉類Ｍの検査領域を一次元的に走査した結果を示す一次元データを含むＵＶ蛍光信号Ｓ１を単位時間ｔ毎に順次生成出力するように受光部８を制御する。
The
また、制御部１４は、記憶部１２に保存した閾値または判別基準データ等を必要に応じて読み出し、鑑別対象の紙葉類Ｍの真偽を判別する真偽判別処理を行う。このような制御部１４は、上述したＵＶ蛍光信号Ｓ２をもとに蛍光粒子を検出する画像処理部１４ａと、画像処理部１４ａによって検出された蛍光粒子の特徴を抽出する特徴抽出部１４ｂと、かかる特徴をもとに紙葉類Ｍの真偽を判別する真偽判別部１４ｃとを有する。
Further, the
画像処理部１４ａは、紙葉類Ｍに付着させた蛍光インクに含まれる蛍光粒子を上述したＵＶ蛍光信号Ｓ２をもとに検出する検出手段として機能する。具体的には、ＵＶ蛍光信号Ｓ２は、上述したようにＵＶ蛍光信号Ｓ１を２値化処理したデジタル信号であり、紙葉類Ｍの検査領域内の１列の走査ラインについて紫外線による蛍光の有無を画素単位に示す一次元データを含む。画像処理部１４ａは、複数のＵＶ蛍光信号Ｓ２をもとに取得したｎ列（ｎ＝１，２，３，・・・）の走査ライン分の一次元データ群を二次元的に配列して、かかる紙葉類Ｍの検査領域（すなわち上述したＵＶ照射部５による紫外線の照射によって面的に走査された領域）の画像データを生成する。
The
ここで、かかる紙葉類Ｍの検査領域に蛍光インクが付着されていた場合、この画像データは、この蛍光インクに対する紫外線の照射によって蛍光を発生した１以上の蛍光粒子が含まれるＵＶ蛍光画像データである。この場合、画像処理部１４ａは、かかるＵＶ蛍光画像データに含まれる１以上の蛍光粒子を画素単位に検出する。すなわち、画像処理部１４ａは、上述した一次元データにおける蛍光有りの受光結果を示す画素（“１”または“ハイレベル（Ｈ）”の出力値を有する画素）を蛍光粒子の投影画像形成画素として検出し、かかる投影画像形成画素を１以上検出することによって１以上の蛍光粒子を画素単位に検出する。
Here, when the fluorescent ink is attached to the inspection region of the paper sheet M, this image data includes UV fluorescent image data including one or more fluorescent particles that generate fluorescence when the fluorescent ink is irradiated with ultraviolet rays. It is. In this case, the
特徴抽出部１４ｂは、画像処理部１４ａによって画素単位に検出された１以上の蛍光粒子の特徴を抽出する特徴抽出手段として機能する。具体的には、特徴抽出部１４ｂは、画像処理部１４ａによって検出された各蛍光粒子にそれぞれ含まれる投影画像形成画素の数量（単位はピクセル）をもとに、各蛍光粒子の特徴である幾何学的なパラメータ（例えば蛍光粒子の粒子径、面積、周囲長等）を蛍光粒子毎に抽出する。
The
ここで、かかる特徴抽出部１４ｂによって抽出された蛍光粒子の特徴は、紙葉類の偽造防止策として紙葉類に付着させる蛍光インク（真の蛍光インク）と偽造防止策を模倣する蛍光インク（偽の蛍光インク）との間で明確に異なるものである。すなわち、かかる偽の蛍光インク、例えば蛍光ペンまたはインクジェットプリンタに用いられる市販の蛍光インクは、蛍光ペンのペン先またはインクジェットプリンタのノズルにおける目詰まりの防止と蛍光顔料の分散性とを考慮し、その蛍光粒子径を１μｍ以下に調整している。これに対し、紙葉類の偽造防止策に用いられる真の蛍光インクは、かかる偽の蛍光インクに比して大きい蛍光粒子径（例えば数μｍ〜数十μｍの蛍光粒子径）を有する。したがって、かかる真偽の両蛍光インクの間において、蛍光粒子の粒子径、面積、周囲長等の幾何学的なパラメータに明確な差異がある。特徴抽出部１４ｂは、かかる真偽の両蛍光インクの間で明確に異なる蛍光粒子の特徴の一例である幾何学的なパラメータを抽出する。
Here, the feature of the fluorescent particles extracted by the
真偽判別部１４ｃは、特徴抽出部１４ｂによって抽出された蛍光粒子の特徴をもとに紙葉類Ｍの真偽を判別する判別手段として機能する。具体的には、真偽判別部１４ｃは、上述した幾何学的なパラメータによって区分されるグループ毎に、画像処理部１４ａによって検出された蛍光粒子を分類する。この場合、真偽判別部１４ｃは、例えば、記憶部１２に保存された所定の閾値と各蛍光粒子の幾何学的なパラメータとを比較することによって、幾何学的なパラメータが閾値以上の蛍光粒子と閾値未満の蛍光粒子とにグループ分けする。真偽判別部１４ｃは、このように分類したグループ毎に蛍光粒子の数量を計数する計数処理を行い、この計数処理の結果をもとに紙葉類Ｍの真偽を判別する。この場合、真偽判別部１４ｃは、記憶部１２に保存された判別基準データを参照し、かかる計数処理の結果である各グループの蛍光粒子数量が判別基準データを満足すれば、紙葉類Ｍを真の紙葉類であると判別し、判別基準データを満足しなければ、紙葉類Ｍを偽の紙葉類であると判別する。
The
つぎに、蛍光検出部４の構成について詳細に説明する。図２は、実施の形態１にかかる紙葉類鑑別装置１の蛍光検出部４の一構成例を示す模式図である。図２に示すように、蛍光検出部４は、上述したＵＶ照射部５、光学系６、および受光部８を有し、さらに、かかるＵＶ照射部５と光学系６と受光部８とを保持するホルダ４ａを有する。ホルダ４ａには、互いに遮光された２つの内部空間が形成され、かかるホルダ４ａの各内部空間に、ＵＶ照射部５と光学系６および受光部８とがそれぞれ配置される。また、かかるＵＶ照射部５が配置されたホルダ４ａの内部空間（発光側内部空間）の開口部にはガラス７ａが設けられ、かかる光学系６および受光部８が配置されたホルダ４ａの内部空間（受光側内部空間）の開口部にはガラス７ｂが設けられる。この場合、ＵＶ照射部５は、かかるガラス７ａを介して紙葉類Ｍに紫外線を照射する。光学系６は、かかる紫外線によって紙葉類Ｍの蛍光インクから発生した蛍光をガラス７ｂを介して集光する。
Next, the configuration of the
具体的には、ＵＶ照射部５によって発光された紫外線は、ガラス７ａが設けられた発光側内部空間の開口部によって空間的な照射範囲が制限されつつ、このガラス７ａを透過して紙葉類Ｍに到達する。この場合、かかるＵＶ照射部５からの紫外線は、予め蛍光インクを付着させた紙葉類Ｍの検査領域Ｍａに対して線状に照射される。ここで、紙葉類Ｍは、上述したように搬送部２によって搬送されつつＵＶ照射部５からの紫外線が照射される。このため、ＵＶ照射部５は、検査領域Ｍａ内のｎ列（ｎ＝１，２，３，…）の走査ラインを順次走査しつつ最終的に検査領域Ｍａを面的に走査するように、この紙葉類Ｍに対して線状に紫外線を照射する。
Specifically, the ultraviolet rays emitted by the
一方、かかるＵＶ照射部５からの紫外線によって検査領域Ｍａの蛍光インクから走査ライン毎に発生した蛍光は、ガラス７ｂが設けられた受光側内部空間の開口部によって空間的な受光範囲が制限されつつ、このガラス７ｂを透過して光学系６のレンズ６ａに到達する。また、紙葉類Ｍに対する紫外線の照射によって紙葉類Ｍから反射した紫外線（反射紫外線）は、かかる蛍光とともにガラス７ｂを透過して光学系６のレンズ６ａに到達する。
On the other hand, the fluorescence generated for each scanning line from the fluorescent ink in the inspection region Ma by the ultraviolet rays from the
レンズ６ａは、紫外線が照射される紙葉類Ｍに対して所定の焦点距離を有するようにホルダ４ａの受光側内部空間に配置され、かかる紙葉類Ｍの検査領域Ｍａ上に、真の蛍光インクに含まれる蛍光粒子の平均粒子径に比して小さいサイズの焦点を形成する。このようなレンズ６ａは、ガラス７ｂを介して検査領域Ｍａから到達した蛍光および反射紫外線を集光する。かかるレンズ６ａによって集光された検査領域Ｍａからの蛍光および反射紫外線は、レンズ６ａを透過後、平行光線の状態で光学フィルタ６ｂに到達する。
The
光学フィルタ６ｂは、かかる検査領域Ｍａからの蛍光を透過するとともに反射紫外線を遮断する。光学フィルタ６ｂは、かかる反射紫外線を遮断することによって、上述したＵＶ蛍光信号Ｓ１のＳ／Ｎ比を高めることができる。かかる光学フィルタ６ｂを透過した検査領域Ｍａからの蛍光は、平行光線の状態でレンズ６ｃに到達する。
The
レンズ６ｃは、かかる光学フィルタ６ｂを透過した検査領域Ｍａからの蛍光（すなわち検査領域Ｍａ内の走査ライン毎の蛍光）を受光部８の受光領域に順次集光する。この場合、レンズ６ｃは、最終的に、かかる蛍光を発生した蛍光粒子の投影画像を受光部８の受光領域に結像する。
The
受光部８は、レンズ６ｃによって受光領域に集光された検査領域Ｍａからの蛍光を順次受光し、かかる蛍光を順次光電変換して上述したＵＶ蛍光信号Ｓ１を単位時間ｔ毎に生成する。この場合、受光部８は、最終的に、かかるレンズ６ｃによって結像された蛍光粒子（検査領域Ｍａに存在する蛍光粒子）の投影画像を撮像する。
The
つぎに、紙葉類Ｍの真偽判別処理を行う制御部１４の動作について説明する。図３は、ＵＶ蛍光画像データを用いて紙葉類Ｍの真偽を判別する真偽判別処理の処理手順を例示するフローチャートである。図３に示すように、まず、制御部１４は、Ａ／Ｄ変換部１０によってデジタル化されたＵＶ蛍光信号Ｓ２を順次受信し、紫外線の照射によって紙葉類Ｍの検査領域Ｍａにおけるｎ列の走査ラインを順次走査して生成される複数のＵＶ蛍光信号Ｓ２（ｎ列分のＵＶ蛍光信号Ｓ２）を取得する（ステップＳ１０１）。
Next, the operation of the
続いて、制御部１４は、かかるＡ／Ｄ変換部１０によってデジタル化されたｎ列分のＵＶ蛍光信号Ｓ２をもとに、紙葉類Ｍの検査領域Ｍａを撮像したＵＶ蛍光画像データを生成する（ステップＳ１０２）。この場合、画像処理部１４ａは、かかるｎ列分のＵＶ蛍光信号Ｓ２をもとに、紙葉類Ｍの検査領域Ｍａを走査した１列からｎ列の走査ラインの一次元データ（すなわちｎ列分の一次元データ）を取得し、かかるｎ列分の一次元データを二次元配列することによってＵＶ蛍光画像データを生成する。このようにして、画像処理部１４ａは、かかる検査領域Ｍａを撮像した画像データ、すなわち、この検査領域Ｍａの蛍光インクに含まれる１以上の蛍光粒子の投影画像を含むＵＶ蛍光画像データを生成する。
Subsequently, the
その後、制御部１４は、ステップＳ１０２において生成したＵＶ蛍光画像データに含まれる１以上の蛍光粒子を検出する（ステップＳ１０３）。この場合、画像処理部１４ａは、かかるＵＶ蛍光画像データを形成する画素群の中から、“１”または“ハイレベル（Ｈ）”の出力値に対応する画素を蛍光粒子の投影画像形成画素として検出し、かかる投影画像形成画素によって形成される１以上の蛍光粒子を画素単位に検出する。また、画像処理部１４ａは、このように検出した１以上の蛍光粒子（すなわち投影画像形成画素の集合体）に対してラベル番号Ｉ（Ｉ＝１，２，３，…）をそれぞれ付与するラベリング処理を行う。
Thereafter, the
つぎに、制御部１４は、かかるＵＶ蛍光画像データをもとに検出した１以上の蛍光粒子の特徴の一例である幾何学的なパラメータを抽出する（ステップＳ１０４）。この場合、特徴抽出部１４ｂは、上述したラベル番号Ｉが付与された各蛍光粒子にそれぞれ含まれる投影画像形成画素の数量（単位はピクセル）をもとに、各蛍光粒子の特徴の一例である幾何学的なパラメータ（例えば蛍光粒子の粒子径、面積、周囲長等）を蛍光粒子毎に抽出する。かかる特徴抽出部１４ｂによって抽出された蛍光粒子の特徴は、上述したように、真偽の両蛍光インクの間で明確に異なるものである。
Next, the
続いて、制御部１４は、ステップＳ１０４において抽出した蛍光粒子の特徴をもとに紙葉類Ｍの真偽を判別する（ステップＳ１０５）。この場合、真偽判別部１４ｃは、まず、ステップＳ１０４において抽出された幾何学的なパラメータによって区分されるグループ毎に、各ラベル番号Ｉ（Ｉ＝１，２，３，…）の蛍光粒子を分類する。すなわち、真偽判別部１４ｃは、記憶部１２に保存された所定の閾値、例えば蛍光粒子径の上限閾値ＴＨ１および下限閾値ＴＨ２を参照し、各ラベル番号Ｉの蛍光粒子毎に、かかる上限閾値ＴＨ１および下限閾値ＴＨ２と各蛍光粒子径とを比較する。この比較処理によって、真偽判別部１４ｃは、各ラベル番号Ｉの蛍光粒子を、上限閾値ＴＨ１以上の蛍光粒子径を有する大の蛍光粒子グループと、下限閾値ＴＨ２以上且つ上限閾値ＴＨ１未満の蛍光粒子径を有する中の蛍光粒子グループと、下限閾値ＴＨ２未満の蛍光粒子を有する小の蛍光粒子グループとに分類する。
Subsequently, the
つぎに、真偽判別部１４ｃは、このように分類した蛍光粒子グループ毎に蛍光粒子の数量を計数する計数処理を行う。具体的には、真偽判別部１４ｃは、大の蛍光粒子グループに含まれる蛍光粒子の数量（大の蛍光粒子数量）と、中の蛍光粒子グループに含まれる蛍光粒子の数量（中の蛍光粒子数量）と、小の蛍光粒子グループに含まれる蛍光粒子の数量（小の蛍光粒子数量）とをそれぞれ計数する。その後、真偽判別部１４ｃは、記憶部１２に保存された判別基準データを参照する。この場合、判別基準データは、真の蛍光インクに含まれる蛍光粒子を大中小の各蛍光粒子グループに分類した際の大中小の各蛍光粒子数量を示すものであり、紙葉類Ｍの検査領域Ｍａに付着させた蛍光インクが真の蛍光インクであるために満足すべき大中小の各蛍光粒子数量の許容範囲を示す。真偽判別部１４ｃは、かかる判別基準データと大中小の各蛍光粒子数量とをそれぞれ比較し、かかる大中小の各蛍光粒子数量の全てが判別基準データを満足すれば、鑑別対象の紙葉類Ｍを真の紙葉類（真の蛍光インクによって偽造防止策が施された紙葉類）であると判別する。これに対し、真偽判別部１４ｃは、かかる大中小の各蛍光粒子数量の少なくとも一つが判別基準データを満足しなければ、鑑別対象の紙葉類Ｍを偽の紙葉類であると判別する。
Next, the
その後、制御部１４は、ステップＳ１０５において判別した紙葉類Ｍの真偽判別結果を出力するように出力部１３を制御する（ステップＳ１０６）。この場合、出力部１３は、かかる紙葉類Ｍの真偽判別結果を示す情報（文字、数字、記号等）を画面に表示し、または、かかる紙葉類Ｍの真偽判別結果を示す発光パターンまたは発光色の可視光を出力する。あるいは、出力部１３は、かかる紙葉類Ｍの真偽判別結果を紙面等にプリント出力する。かかる出力部１３によって出力された真偽判別結果を視認することによって、ユーザは、鑑別対象の紙葉類Ｍが真偽いずれのものであるかを判別することができる。
Thereafter, the
つぎに、真の蛍光インクを付着させた真の紙葉類と偽の蛍光インク（すなわち偽造防止策としての真の蛍光インクを模倣するもの）を付着させた偽の紙葉類とを判別する制御部１４の動作を具体的に説明する。図４は、蛍光インクを付着させた紙葉類Ｍの検査領域Ｍａを紫外線の照射によって面的に走査する状態を例示する模式図である。図５は、ＵＶ蛍光画像データを用いて真の紙葉類を判別する際の制御部１４の動作を説明するための模式図である。図６は、ＵＶ蛍光画像データを用いて偽の紙葉類を判別する際の制御部１４の動作を説明するための模式図である。
Next, the true paper sheet to which the true fluorescent ink is attached is discriminated from the false paper sheet to which the false fluorescent ink (that is, imitation of the true fluorescent ink as a forgery prevention measure) is attached. The operation of the
図４に示すように、制御部１４は、所定の搬送方向に沿って紙葉類Ｍを搬送するように搬送部２の駆動部２ｄを制御するとともに、この紙葉類Ｍの検査領域Ｍａを面的に走査するようにＵＶ照射部５および受光部８を制御する。この場合、ＵＶ照射部５は、かかる紙葉類Ｍの検査領域Ｍａにおける１，２，・・・，（ｎ−１），ｎ列の各走査ラインに対して順次、紫外線を線状に照射し、かかる検査領域Ｍａを所定の走査方向（図４を参照）に沿って面的に走査する。受光部８は、かかるＵＶ照射部５からの紫外線によって検査領域Ｍａの各走査ラインの蛍光インクから発生した蛍光を単位時間ｔ毎に順次受光し、かかる走査ライン毎に発生した蛍光の受光結果を示すＵＶ蛍光信号Ｓ１を順次生成する。
As shown in FIG. 4, the
制御部１４は、上述したように、かかる１，２，・・・，（ｎ−１），ｎ列の各走査ラインに対応する各ＵＶ蛍光信号Ｓ１をそれぞれデジタル化したｎ列分のＵＶ蛍光信号Ｓ２を取得し、かかるｎ列分のＵＶ蛍光信号Ｓ２をもとに、この紙葉類Ｍの検査領域Ｍａを面的に走査（すなわち撮像）したＵＶ蛍光画像データを生成する。この場合、画像処理部１４ａは、かかるｎ列分のＵＶ蛍光信号Ｓ２をもとに、１，２，・・・，（ｎ−１），ｎ列の各走査ラインにそれぞれ対応するｎ列分の一次元データを二次元的に配列して、かかる検査領域ＭａのＵＶ蛍光画像データを生成する。
As described above, the
具体的には、例えば図５に示すように、紙葉類Ｍの検査領域Ｍａにおいて複数の蛍光粒子Ｋ１が蛍光を発生した場合、画像処理部１４ａは、かかる複数の蛍光粒子Ｋ１の投影画像を含むＵＶ蛍光画像データＰ１を生成する。ここで、かかるＵＶ蛍光画像データＰ１に含まれる蛍光粒子Ｋ１の投影画像は、受光部８の各画素サイズが蛍光粒子Ｋ１に比して小さいため、上述した一次元データにおいて“１”または“ハイレベル（Ｈ）”の出力値を有する投影画像形成画素の集合体である連結画素群Ｇ１によって形成される。かかる連結画素群Ｇ１は、図５に示すように、ＵＶ蛍光画像データＰ１に含まれる複数の投影画像形成画素のうちの互いに隣接するもの同士を空間的に連結することによって形成される。
Specifically, as shown in FIG. 5, for example, when a plurality of fluorescent particles K1 generate fluorescence in the inspection region Ma of the paper sheet M, the
画像処理部１４ａは、かかるＵＶ蛍光画像データＰ１に含まれる連結画素群Ｇ１を検査領域Ｍａ内の蛍光粒子Ｋ１として検出する。このようにして、画像処理部１４ａは、蛍光粒子Ｋ１を画素単位に検出する。そして、画像処理部１４ａは、このように画素単位に検出した複数の蛍光粒子Ｋ１（具体的には蛍光粒子Ｋ１の投影画像である複数の連結画素群Ｇ１）に対してラベル番号Ｉをそれぞれ付与する。この場合、画像処理部１４ａは、例えば図５に示す３つの連結画素群Ｇ１に対し、ラベル番号Ｉ＝１，２，３をそれぞれ付与する。なお、画像処理部１４ａおよび特徴抽出部１４ｂは、かかるラベル番号Ｉをもとに、複数の蛍光粒子Ｋ１すなわち複数の連結画素群Ｇ１のそれぞれを特定する。
The
かかる画像処理部１４ａによって画素単位に蛍光粒子Ｋ１が検出された場合、特徴抽出部１４ｂは、蛍光粒子Ｋ１の投影画像である連結画素群Ｇ１を形成する画素（投影画像形成画素）の数量をもとに、ラベル番号Ｉ毎に蛍光粒子Ｋ１の特徴の一例である幾何学的なパラメータを抽出する。この場合、特徴抽出部１４ｂは、例えば図５に示す連結画素群Ｇ１を形成する投影画像形成画素の数量をもとに、この連結画素群Ｇ１に対応する蛍光粒子Ｋ１の蛍光粒子径Ｒ１（＝７ピクセル）を抽出する。
When the fluorescent particle K1 is detected in pixel units by the
このようにして特徴抽出部１４ｂが各ラベル番号Ｉ（Ｉ＝１，２，３，…）の蛍光粒子Ｋ１（連結画素群Ｇ１）の特徴を抽出し終えた場合、真偽判別部１４ｃは、例えば蛍光粒子径の上限閾値ＴＨ１および下限閾値ＴＨ２を参照し、上述した大中小の各蛍光粒子グループに各ラベル番号Ｉの蛍光粒子Ｋ１を分類する。つぎに、真偽判別部１４ｃは、かかる大中小の各蛍光粒子グループにそれぞれ含まれる蛍光粒子Ｋ１の数量を計数処理し、この計数処理によって得られた大中小の各蛍光粒子数量と上述した判別基準データとを比較する。
When the
ここで、鑑別対象の紙葉類Ｍが、真の紙葉類であって、印刷等によって検査領域Ｍａに偽造防止策としての真の蛍光インクを付着させたものである場合、図５に示すＵＶ蛍光画像データＰ１に含まれる複数の連結画素群Ｇ１は、この検査領域Ｍａに付着させた真の蛍光インクに含まれる蛍光粒子Ｋ１の投影画像を形成する。この場合、真偽判別部１４ｃは、かかる複数の連結画素群Ｇ１（すなわち蛍光粒子Ｋ１）に関する大中小の各蛍光粒子数量の全てが上述した判別基準データを満足する旨を確認する。これに基づいて、真偽判別部１４ｃは、かかる蛍光粒子Ｋ１を含む蛍光インク（すなわち真の蛍光インク）を付着させた紙葉類Ｍを真の紙葉類であると判別する。
Here, when the paper sheet M to be identified is a real paper sheet, and the true fluorescent ink as a forgery prevention measure is attached to the inspection area Ma by printing or the like, it is shown in FIG. The plurality of connected pixel groups G1 included in the UV fluorescent image data P1 form a projected image of the fluorescent particles K1 included in the true fluorescent ink attached to the inspection region Ma. In this case, the
これに対し、鑑別対象の紙葉類Ｍが、偽の紙葉類であって、印刷等によって検査領域Ｍａに偽造防止策を模倣した偽の蛍光インク（例えば市販の蛍光インク）を付着させたものである場合、この偽の蛍光インクに含まれる複数の蛍光粒子Ｋ２は、上述した真の蛍光インクに含まれる蛍光粒子Ｋ１に対して明確に異なる幾何学的なパラメータ（蛍光粒子の粒子径、面積、周囲長等）を有し、例えば、かかる蛍光粒子Ｋ１に比して著しく小さい粒子径を有する。この場合、画像処理部１４ａは、例えば図６に示すように、かかる偽の蛍光インクが付着した検査領域Ｍａを面的に走査（すなわち撮像）した画像データ、すなわち、かかる複数の蛍光粒子Ｋ２の投影画像を含むＵＶ蛍光画像データＰ２を生成する。
On the other hand, the paper sheet M to be identified is a fake paper sheet, and a fake fluorescent ink (for example, a commercially available fluorescent ink) imitating a counterfeit prevention measure is attached to the inspection area Ma by printing or the like. If so, the plurality of fluorescent particles K2 included in the false fluorescent ink have geometric parameters that are clearly different from the fluorescent particles K1 included in the true fluorescent ink described above (the particle diameter of the fluorescent particles, Area, perimeter length, etc.), for example, a particle size that is significantly smaller than that of the fluorescent particles K1. In this case, for example, as shown in FIG. 6, the
なお、かかるＵＶ蛍光画像データＰ２に含まれる１以上の蛍光粒子Ｋ２の投影画像は、受光部８の各画素サイズが蛍光粒子Ｋ２に比して大きいため、ＵＶ蛍光画像データＰ２内の単一の投影画像形成画素によって形成される。したがって、画像処理部１４ａは、通常、かかるＵＶ蛍光画像データＰ２に含まれる各投影画像形成画素を検査領域Ｍａ内の１以上の蛍光粒子Ｋ２として検出する。このようにして、かかる蛍光粒子Ｋ２は、画素単位に検出される。
The projected image of one or more fluorescent particles K2 included in the UV fluorescent image data P2 has a single pixel size in the
その後、画像処理部１４ａは、上述した蛍光粒子Ｋ１の場合と略同様に、画素単位に検出した蛍光粒子Ｋ２の投影画像である投影画像形成画素の各単体に対してラベル番号Ｉ（Ｉ＝１，２，３，…）をそれぞれ付与する。特徴抽出部１４ｂは、各ラベル番号Ｉの蛍光粒子Ｋ２の投影画像をそれぞれ形成する投影画像形成画素の数量をもとに、かかる蛍光粒子Ｋ２の特徴の一例である幾何学的なパラメータ（例えば蛍光粒子径）をラベル番号Ｉ毎に抽出する。
After that, the
真偽判別部１４ｃは、上述した蛍光粒子Ｋ１の場合と略同様に、各ラベル番号Ｉの蛍光粒子Ｋ２を大中小の各蛍光粒子グループに分類し、かかる大中小の各蛍光粒子グループの蛍光粒子数量（すなわち大中小の各蛍光粒子数量）と上述した判別基準データとを比較する。この場合、真偽判別部１４ｃは、かかる複数の蛍光粒子Ｋ２に関する大中小の各蛍光粒子数量の少なくとも一つが上述した判別基準データを満足しない旨を確認する。これに基づいて、真偽判別部１４ｃは、かかる蛍光粒子Ｋ２を含む偽の蛍光インクを付着させた紙葉類Ｍを偽の紙葉類であると判別する。
The
ここで、かかる複数の蛍光粒子Ｋ２が、例えば図６に示すように、検査領域Ｍａ内の部分領域Ａ１に密集している場合、画像処理部１４ａは、かかる部分領域Ａ１に密集した複数の蛍光粒子Ｋ２の集合体の投影画像を含むＵＶ蛍光画像データＰ２を生成する。この場合、かかる複数の蛍光粒子Ｋ２の集合体の投影画像は、この部分領域Ａ１に対応するＵＶ蛍光画像データＰ２内の画素領域Ａ２において連結した複数の投影画像形成画素の集合体である連結画素群Ｇ２によって形成される。
Here, when the plurality of fluorescent particles K2 are densely arranged in the partial area A1 in the inspection area Ma as shown in FIG. 6, for example, the
このような連結画素群Ｇ２を含むＵＶ蛍光画像データＰ２が生成された場合、画像処理部１４ａは、かかる複数の蛍光粒子Ｋ２の集合体ではなく単一の蛍光粒子として連結画素群Ｇ２を検出し、この連結画素群Ｇ２に対してラベル番号Ｉを付与する。この場合、特徴抽出部１４ｂは、かかる連結画素群Ｇ２に含まれる投影画像形成画素の数量をもとに、単一の蛍光粒子の幾何学的なパラメータを抽出する。ここで、真偽判別部１４ｃが、真偽の両蛍光インクの蛍光粒子径を単純比較し、かかる蛍光粒子径の単純な比較結果をもとに紙葉類Ｍの真偽を判別する場合を仮定する。この場合、画像処理部１４ｃが、上述したように複数の蛍光粒子Ｋ２の集合体を単一の連結画素群Ｇ２として誤検出すれば、真偽判別部１４ｃは、紙葉類Ｍの真偽を誤判別する虞がある。
When UV fluorescent image data P2 including such a connected pixel group G2 is generated, the
しかし、真偽判別部１４ｃは、上述したように、画像処理部１４ａによって検出された蛍光粒子を例えば大中小の各蛍光グループに分類し、かかる大中小の各蛍光粒子グループの蛍光粒子数量（すなわち大中小の各蛍光粒子数量）と上述した判別基準データとを比較処理し、この比較処理の結果をもとに紙葉類Ｍの真偽を判別する。したがって、真偽判別部１４ｃは、蛍光粒子径に例示される蛍光粒子の幾何学的なパラメータを単純比較した場合に発生する真偽の誤判別を防止でき、紙葉類Ｍの真偽を的確に判別することができる。
However, as described above, the
また、真偽判別部１４ｃは、紙葉類の偽造防止策に用いられる真の蛍光インクと偽造防止策を模倣する偽の蛍光インク（例えば市販の蛍光インク）との間で明確に異なる蛍光粒子の幾何学的なパラメータをもとに紙葉類の真偽を判別している。したがって、真偽判別部１４ｃは、かかる真の蛍光インクと略同様の蛍光特性（蛍光波長、蛍光強度等）を有する偽の蛍光インクが紙葉類に用いられた場合であっても、紙葉類の真偽を的確に判別することができる。この結果、かかる偽の蛍光インクが用いられた偽の紙葉類を的確に除外することができる。
Moreover, the authenticity discrimination |
以上、説明したように、本発明の実施の形態１では、紙葉類の所定の検査領域に紫外線を照射してこの検査領域を面的に走査し、この検査領域の走査結果を示すＵＶ蛍光画像データを生成し、このＵＶ蛍光画像データをもとに、この検査領域内の蛍光インクに含まれる蛍光粒子を画素単位に検出し、かかる蛍光粒子の特徴である幾何学的なパラメータをもとに、この紙葉類の真偽を判別するように構成した。このため、紙葉類の偽造防止策に用いられる真の蛍光インクと偽造防止策を模倣する偽の蛍光インクとの間で明確に異なる蛍光粒子の幾何学的なパラメータをもとに、鑑別対象の紙葉類の真偽を判別することができる。この結果、かかる真の蛍光インクと略同様の蛍光特性（蛍光波長、蛍光強度等）を有する偽の蛍光インクが紙葉類に用いられた場合であっても、紙葉類の真偽を的確に判別できる紙葉類鑑別装置を実現することができる。かかる紙葉類鑑別装置を用いることによって、このような偽の蛍光インクによって偽造防止策を模倣した偽の紙葉類を的確に除外することができる。 As described above, in the first embodiment of the present invention, UV inspection is performed by irradiating a predetermined inspection area of a paper sheet with ultraviolet rays to scan the inspection area, and indicates the scanning result of the inspection area. Image data is generated, and based on the UV fluorescence image data, fluorescent particles contained in the fluorescent ink in the inspection region are detected in units of pixels, and geometric parameters that are characteristic of the fluorescent particles are used. In addition, it is configured to determine whether the paper sheet is true or false. Therefore, based on the geometric parameters of fluorescent particles that are clearly different between the true fluorescent ink used to prevent counterfeiting of paper sheets and the fake fluorescent ink imitating anti-counterfeiting measures, The authenticity of the paper sheet can be determined. As a result, even if a false fluorescent ink having substantially the same fluorescence characteristics (fluorescence wavelength, fluorescence intensity, etc.) as that of the true fluorescent ink is used for the paper sheet, the authenticity of the paper sheet is accurately determined. It is possible to realize a paper sheet discrimination device that can discriminate between the two. By using such a paper sheet discrimination device, it is possible to accurately exclude fake paper sheets that mimic counterfeit prevention measures with such fake fluorescent ink.
また、かかる幾何学的なパラメータによって区分される蛍光粒子グループ毎に蛍光粒子を分類し、各蛍光粒子グループに含まれる蛍光粒子の計数値と所定の判別基準データとを比較処理し、この比較処理の結果をもとに紙葉類の真偽を判別している。このため、蛍光粒子径に例示される蛍光粒子の幾何学的なパラメータを単純比較した場合に発生する真偽の誤判別を防止でき、紙葉類Ｍの真偽を的確に判別することができる。 Further, the fluorescent particles are classified for each fluorescent particle group classified by such geometric parameters, and the count value of the fluorescent particles included in each fluorescent particle group is compared with predetermined discrimination reference data, and this comparison processing is performed. The authenticity of the paper sheet is determined based on the result. For this reason, it is possible to prevent true / false misidentification that occurs when the geometric parameters of the fluorescent particles exemplified by the fluorescent particle diameter are simply compared, and to accurately determine the authenticity of the paper sheet M. .
（実施の形態２）
つぎに、本発明の実施の形態２について説明する。上述した実施の形態１では、ＵＶ蛍光画像データによって画素単位に検出した蛍光粒子の幾何学的なパラメータをもとに紙葉類の真偽を判別していたが、この実施の形態２では、紙葉類内の所定の検査領域（例えば蛍光インクの付着領域）を一次元的に走査したスキャンデータを生成し、真偽の両蛍光インクの間で異なる蛍光粒子の特徴であるこのスキャンデータの信号パターンをもとに、紙葉類の真偽を判別している。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment described above, the authenticity of the paper sheet is determined based on the geometric parameters of the fluorescent particles detected in units of pixels based on the UV fluorescent image data. In the second embodiment, however, A scan data is generated by one-dimensionally scanning a predetermined inspection area (for example, an area where a fluorescent ink is attached) in a paper sheet, and the scan data, which is a characteristic of fluorescent particles that differ between true and false fluorescent inks, is generated. The authenticity of the paper sheet is determined based on the signal pattern.
図７は、本発明の実施の形態２にかかる紙葉類鑑別装置の一構成例を模式的に示すブロック図である。図７に示すように、この実施の形態２にかかる紙葉類鑑別装置２１は、上述した実施の形態１にかかる紙葉類鑑別装置１の蛍光検出部４に代えて蛍光検出部２２を有し、制御部１４に代えて制御部２５を有する。その他の構成は実施の形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
FIG. 7 is a block diagram schematically showing a configuration example of the paper sheet discrimination apparatus according to the second exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the paper
蛍光検出部２２は、紙葉類Ｍの検査領域Ｍａに対して紫外線を照射し、この紫外線によって検査領域Ｍａの蛍光インクから発生した蛍光を検出する機能を有する。かかる蛍光検出部２２は、紙葉類Ｍの検査領域Ｍａ内の所定の走査ラインを走査するためのＵＶ照射部５および光学系６を有し、上述した蛍光検出部４の受光部８に代えて受光部２４を有する。
The
受光部２４は、例えばフォトダイオードまたはＣＣＤ等の受光素子と所定の駆動回路とを用いて実現される。受光部２４は、紙葉類の偽造防止策に用いられる真の蛍光インクの蛍光粒子径に比して小さいサイズの画素であって、偽の蛍光インクの蛍光粒子径に比して大きいサイズの画素を有する。かかる画素は、単一または複数であって、受光部２４の受光領域を形成する。受光部２４は、光学系６によって受光領域に集光された蛍光を受光するとともに、この蛍光を光電変換してＵＶ蛍光信号Ｓ３を生成する。この場合、受光部２４は、制御部２５の制御に基づいて、予め設定された単位時間ｔ当たりに受光した蛍光の受光結果を示すＵＶ蛍光信号Ｓ３を生成し、生成したＵＶ蛍光信号Ｓ３を単位時間ｔ毎に増幅部９に出力する。かかる受光部２４によって生成されたＵＶ蛍光信号Ｓ３は、受光部２４の受光領域を形成する単一または複数の画素における蛍光の受光結果（蛍光強度等）を示すアナログ信号であり、紙葉類Ｍの検査領域Ｍａ（例えば蛍光インクの付着領域）における所定の走査ライン上の単位領域を走査した結果を示す。なお、かかる走査ライン上の単位領域は、この走査ラインを一次元的に走査して得られる一次元のスキャンデータ内の１画素分のデータに対応する領域である。
The
なお、この実施の形態２において、単位時間ｔは、一次元的に走査される紙葉類Ｍの検査領域Ｍａの走査ライン上の単位領域に対してＵＶ照射部５からの紫外線が照射される時間であって、かかる走査ライン上の単位領域毎に紙葉類Ｍを搬送する搬送部２の単位搬送時間である。この場合、かかる単位時間ｔ毎に搬送部２によって搬送される紙葉類Ｍの搬送距離（すなわち走査ライン上の単位領域の幅）が紙葉類Ｍの蛍光インクに含まれる蛍光粒子の平均粒子径に比して短くなるように単位時間ｔが設定される。
In the second embodiment, the unit time t is irradiated with ultraviolet rays from the
増幅部９は、単位時間ｔ毎に受光部２４からＵＶ蛍光信号Ｓ３を受信し、受信したＵＶ蛍光信号Ｓ３を増幅する。かかる増幅部９によって増幅されたＵＶ蛍光信号Ｓ３は、Ａ／Ｄ変換部１０に入力される。Ａ／Ｄ変換部１０は、ＵＶ蛍光信号Ｓ３の出力値（受光部２４の画素において受光された蛍光の蛍光強度）に対する閾値が予め設定され、この閾値とＵＶ蛍光信号Ｓ３の出力値とを比較することによってＵＶ蛍光信号Ｓ３を２値化処理する。かかる２値化処理によって、Ａ／Ｄ変換部１０は、アナログ信号であるＵＶ蛍光信号Ｓ３のノイズを除去してＳ／Ｎ比を高めるとともに、かかるＵＶ蛍光信号Ｓ３をデジタル信号であるＵＶ蛍光信号Ｓ４に変換する。Ａ／Ｄ変換部１０は、受光部２４によって単位時間ｔ毎に生成されたＵＶ蛍光信号Ｓ３をＵＶ蛍光信号Ｓ４（すなわちデジタル信号）に順次変換し、得られたＵＶ蛍光信号Ｓ４を制御部２５に順次送信する。
The amplifying unit 9 receives the UV fluorescent signal S3 from the
制御部２５は、上述した実施の形態１にかかる紙葉類鑑別装置１の制御部１４と略同様に、搬送部２の駆動部２ｄ、紙葉類検知センサ３、ＵＶ照射部５、受光部８、記憶部１２、および出力部１３の各駆動を制御し、紙葉類検知センサ３、受光部８、増幅部９、Ａ／Ｄ変換部１０、および入力部１１に対し、各種信号の送受信または各種情報等の入出力を制御する。この場合、制御部２５は、搬送部２によって搬送される紙葉類Ｍの検査領域Ｍａにおける走査ライン上の単位領域に紫外線を順次照射してこの走査ラインを一次元的に走査し終えるようにＵＶ照射部５および駆動部２ｄを制御する。また、制御部２５は、かかる紙葉類Ｍの検査領域Ｍａにおける走査ライン上の単位領域を走査した結果を示すＵＶ蛍光信号Ｓ３を単位時間ｔ毎に順次生成出力するように受光部２４を制御する。
The
また、制御部２５は、記憶部１２に保存した各種閾値等を必要に応じて読み出し、鑑別対象の紙葉類Ｍの真偽を判別する真偽判別処理を行う。このような制御部２５は、上述したＵＶ蛍光信号Ｓ４をもとに蛍光粒子を検出する走査処理部２５ａと、走査処理部２５ａによって検出された蛍光粒子の特徴を抽出する特徴抽出部２５ｂと、かかる蛍光粒子の特徴をもとに紙葉類Ｍの真偽を判別する真偽判別部２５ｃとを有する。
In addition, the
走査処理部２５ａは、紙葉類Ｍに付着させた蛍光インクに含まれる蛍光粒子を上述したＵＶ蛍光信号Ｓ４をもとに検出する検出手段として機能する。具体的には、ＵＶ蛍光信号Ｓ４は、上述したようにＵＶ蛍光信号Ｓ３を２値化処理したデジタル信号であり、紙葉類Ｍの検査領域Ｍａを一次元的に走査する走査ライン上の単位領域について紫外線による蛍光の有無を示す画素単位のデータを含む。走査処理部２５ａは、複数のＵＶ蛍光信号Ｓ４をもとに取得した１走査ライン分の画素単位のデータ群を一次元的に配列して、かかる紙葉類Ｍの検査領域Ｍａを一次元的に走査した走査ラインのスキャンデータを生成する。
The
ここで、かかる紙葉類Ｍの検査領域Ｍａに蛍光インクが付着されていた場合、このスキャンデータは、この蛍光インクに対する紫外線の照射によって蛍光を発生した蛍光粒子の有無を走査ライン上の単位領域毎（すなわち画素単位）に示す一次元データである。この場合、走査処理部２５ａは、かかるスキャンデータをもとに、かかる走査ライン上の１以上の蛍光粒子を画素単位に検出する。すなわち、走査処理部２５ａは、かかるスキャンデータにおける蛍光有りの受光結果を示す画素（すなわち“１”または“ハイレベル（Ｈ）”の出力値を有する画素）を蛍光粒子の投影画像形成画素として検出する。走査処理部２５ａは、かかる投影画像形成画素を１以上検出することによって、上述した走査ライン上の１以上の蛍光粒子を画素単位に検出する。
Here, when the fluorescent ink is attached to the inspection area Ma of the paper sheet M, the scan data indicates the presence / absence of fluorescent particles that generate fluorescence by irradiating the fluorescent ink with ultraviolet rays. This is one-dimensional data shown every time (that is, in units of pixels). In this case, the
特徴抽出部２５ｂは、走査処理部２５ａによって画素単位に検出された蛍光粒子の特徴を抽出する特徴抽出手段として機能する。具体的には、特徴抽出部２５ｂは、かかる蛍光粒子の特徴の一例として、上述した走査処理部２５ａによって生成されたスキャンデータの信号パターンを抽出する。さらに具体的には、特徴抽出部２５ｂは、かかるスキャンデータの信号パターンに含まれるハイレベル信号の連続出力回数Ｑ１と、ローレベル信号の連続出力回数Ｑ２と、ハイレベル信号の総出力回数Ｑ３とを抽出する。
The
ここで、紙葉類の偽造防止策として紙葉類に付着させる真の蛍光インクと偽造防止策を模倣する偽の蛍光インクとの間には、上述したように、両者の蛍光粒子径に明確な差異がある。また、受光部２４の画素サイズは、上述したように、真の蛍光インクの蛍光粒子径に比して小さく、且つ、偽の蛍光インクの蛍光粒子径に比して大きい。これらのことに起因して、上述したスキャンデータの信号パターンは、紙葉類Ｍの検査領域Ｍａ内の走査ライン上に付着されていた蛍光インクの真偽に依存して明確に異なる。すなわち、かかる特徴抽出部２５ｂによって抽出されるスキャンデータの信号パターンは、真偽の両蛍光インクの間で明確に異なる蛍光粒子の特徴の一例である。
Here, as described above, between the true fluorescent ink that adheres to the paper sheet as a countermeasure against counterfeiting of the paper sheet and the false fluorescent ink that imitates the counterfeit countermeasure, both fluorescent particle diameters are clearly defined. There are significant differences. Further, as described above, the pixel size of the
真偽判別部２５ｃは、特徴抽出部２５ｂによって抽出された蛍光粒子の特徴をもとに紙葉類Ｍの真偽を判別する判別手段として機能する。具体的には、真偽判別部２５ｃは、記憶部１２に保存された各種閾値を参照し、上述した特徴抽出部２５ｂによって抽出されたスキャンデータの信号パターンをもとに、紙葉類Ｍの真偽を判別する。この場合、真偽判別部２５ｃは、記憶部１２に保存された各閾値と上述したハイレベル信号およびローレベル信号の各連続出力回数Ｑ１，Ｑ２とをそれぞれ比較する。真偽判別部２５ｃは、かかる連続出力回数Ｑ１，Ｑ２の少なくとも一つが閾値以上であれば、鑑別対象の紙葉類Ｍを偽の紙葉類であると判別する。一方、真偽判別部２５ｃは、かかる連続出力回数Ｑ１，Ｑ２がともに閾値未満であれば、記憶部１２に保存された別の各閾値と上述したハイレベル信号の総出力回数Ｑ３とを比較する。この場合、真偽判別部２５ｃは、かかる総出力回数Ｑ３が閾値による許容範囲内であれば、鑑別対象の紙葉類Ｍを真の紙葉類であると判別し、かかる総出力回数Ｑ３が閾値による許容範囲外であれば、鑑別対象の紙葉類Ｍを偽の紙葉類であると判別する。
The
つぎに、蛍光検出部２２の構成について詳細に説明する。図８は、実施の形態２にかかる紙葉類鑑別装置２１の蛍光検出部２２の一構成例を示す模式図である。図８に示すように、蛍光検出部２２は、上述した実施の形態１にかかる蛍光検出部４の受光部８に代えて受光部２４を有する。かかる蛍光検出部２２において、鑑別対象の紙葉類Ｍの検査領域Ｍａを紫外線の照射によって一次元的に走査するように、ＵＶ照射部５と光学系６と受光部２４とガラス７ａ，７ｂとがホルダ４ａに配設される。その他の構成は、上述した実施の形態１と同じである。
Next, the configuration of the
具体的には、ＵＶ照射部５によって発光された紫外線は、ホルダ４ａの発光側内部空間の開口部によって空間的な照射範囲が制限されつつ、ガラス７ａを透過して紙葉類Ｍの検査領域Ｍａに到達する。この場合、ＵＶ照射部５は、検査領域Ｍａ内の１列の走査ライン上の単位領域を順次走査しつつ最終的に検査領域Ｍａの走査ラインを一次元的に走査するように、この紙葉類Ｍに紫外線を照射する。
Specifically, the ultraviolet light emitted by the
一方、かかるＵＶ照射部５からの紫外線によって検査領域Ｍａ内の蛍光インクから発生した単位領域毎の蛍光は、ホルダ４ａの受光側内部空間の開口部によって空間的な受光範囲が制限されつつ、ガラス７ｂを透過して光学系６のレンズ６ａに到達する。また、この紙葉類Ｍからの反射紫外線は、かかる蛍光とともにガラス７ｂを透過して光学系６のレンズ６ａに到達する。
On the other hand, the fluorescence of each unit region generated from the fluorescent ink in the inspection region Ma due to the ultraviolet rays from the
レンズ６ａは、図８に示すように、紫外線が照射される紙葉類Ｍに対して所定の焦点距離を有するようにホルダ４ａの受光側内部空間に配置され、かかる紙葉類Ｍの検査領域Ｍａを一次元的に走査する走査ライン上の単位領域に焦点Ｆを形成する。かかるレンズ６ａによって形成される焦点Ｆのサイズは、真の蛍光インクに含まれる蛍光粒子Ｋ１の平均粒子径に比して小さい。すなわち、かかる焦点Ｆのサイズは、蛍光粒子Ｋ１の内側に納まることが可能なものである。このようなレンズ６ａは、かかる検査領域Ｍａの走査ライン上の単位領域（すなわち焦点Ｆに一致させた領域）からガラス７ｂを介して到達した蛍光および反射紫外線を集光する。かかるレンズ６ａによって集光された検査領域Ｍａからの蛍光および反射紫外線は、レンズ６ａを透過後、平行光線の状態で光学フィルタ６ｂに到達する。
As shown in FIG. 8, the
光学フィルタ６ｂは、かかる検査領域Ｍａからの蛍光を透過するとともに反射紫外線を遮断する。光学フィルタ６ｂは、かかる反射紫外線を遮断することによって、上述したＵＶ蛍光信号Ｓ３のＳ／Ｎ比を高めることができる。かかる光学フィルタ６ｂを透過した検査領域Ｍａからの蛍光は、平行光線の状態でレンズ６ｃに到達する。レンズ６ｃは、かかる光学フィルタ６ｂを透過した検査領域Ｍａからの蛍光（すなわち検査領域Ｍａの走査ライン上の単位領域毎の蛍光）を受光部２４の受光領域に順次集光する。
The
受光部２４は、レンズ６ｃによって受光領域に集光された検査領域Ｍａからの蛍光を順次受光し、かかる蛍光を順次光電変換して上述したＵＶ蛍光信号Ｓ３を単位時間ｔ毎に生成する。この場合、受光部２４は、検査領域Ｍａ内の走査ライン上に存在する蛍光粒子の投影画像を撮像する。
The
つぎに、紙葉類Ｍの真偽判別処理を行う制御部２５の動作について説明する。図９は、紙葉類Ｍの検査領域Ｍａのスキャンデータを用いて紙葉類Ｍの真偽を判別する真偽判別処理の処理手順を例示するフローチャートである。図９に示すように、まず、制御部２５は、Ａ／Ｄ変換部１０によってデジタル化されたＵＶ蛍光信号Ｓ４を順次受信し、紫外線の照射によって紙葉類Ｍの検査領域Ｍａを走査ライン上の単位領域毎に順次走査して生成される複数のＵＶ蛍光信号Ｓ４（１列分のＵＶ蛍光信号Ｓ４）を取得する（ステップＳ２０１）。
Next, the operation of the
その後、制御部２５は、かかるＡ／Ｄ変換部１０によってデジタル化された１列分のＵＶ蛍光信号Ｓ４をもとに、紙葉類Ｍの検査領域Ｍａを一次元的に走査した走査ラインのスキャンデータを生成する（ステップＳ２０２）。この場合、走査処理部２５ａは、Ａ／Ｄ変換部１０から入力した１列分のＵＶ蛍光信号Ｓ４にそれぞれ含まれる画素単位の各データに対して入力順にラベル番号Ｊ（Ｊ＝１，２，３，…）を付与する。なお、かかる画素単位のデータは、ハイレベル（Ｈ）またはローレベル（Ｌ）の出力値によって走査ライン上での蛍光の有無を示すものである。走査処理部２５ａは、かかるハイレベルのデータを含むＵＶ蛍光信号Ｓ４（すなわちハイレベル信号）を取得することによって、検査領域Ｍａの走査ライン上の蛍光粒子を画素単位に検出する。また、走査処理部２５ａは、かかるローレベルのデータを含むＵＶ蛍光信号Ｓ４（すなわちローレベル信号）を取得することによって、検査領域Ｍａの下地（すなわち蛍光粒子が存在しない領域）を画素単位に検出する。走査処理部２５ａは、かかるラベル番号Ｊを付与した各データ（すなわちハイレベル信号またはローレベル信号）をラベル番号Ｊの昇順に一次元配列することによって、検査領域Ｍａの走査ラインのスキャンデータを生成する。
Thereafter, the
つぎに、制御部２５は、かかる走査処理部２５ａによって画素単位に検出された蛍光粒子の特徴として、ステップＳ２０２において生成されたスキャンデータの信号パターンを抽出する（ステップＳ２０３）。この場合、特徴抽出部２５ｂは、かかるスキャンデータに含まれる画素単位の各データの出力値がハイレベルおよびローレベルのいずれであるかをラベル番号Ｊの昇順に確認する。これによって、特徴抽出部２５ｂは、かかるスキャンデータの信号パターンに含まれるハイレベル信号の連続出力回数Ｑ１と、ローレベル信号の連続出力回数Ｑ２と、ハイレベル信号の総出力回数Ｑ３とを抽出する。
Next, the
その後、制御部２５は、ステップＳ２０３において抽出した蛍光粒子の特徴をもとに紙葉類Ｍの真偽を判別する（ステップＳ２０４）。この場合、真偽判別部２５ｃは、記憶部１２に保存された各種閾値を参照し、ステップＳ２０３において抽出されたスキャンデータの信号パターンをもとに、紙葉類Ｍの真偽を判別する。具体的には、真偽判別部２５ｃは、記憶部１２に保存された閾値ＴＨ３，ＴＨ４を参照し、ハイレベル信号の連続出力回数Ｑ１と閾値ＴＨ３とを比較し、且つ、ローレベル信号の連続出力回数Ｑ２と閾値ＴＨ４とを比較する。なお、かかる閾値ＴＨ３，ＴＨ４は、真の蛍光インクの付着領域を一次元的に走査した場合のスキャンデータに含まれるハイレベル信号およびローレベル信号の各連続出力回数Ｑ１，Ｑ２の上限値である。
Thereafter, the
真偽判別部２５ｃは、連続出力回数Ｑ１が閾値ＴＨ３以上である場合、または、連続出力回数Ｑ２が閾値ＴＨ４以上である場合、スキャンデータに含まれるハイレベル信号またはローレベル信号が上限値（閾値ＴＨ３，ＴＨ４）以上の回数連続する旨を把握する。この場合、真偽判別部２５ｃは、かかるスキャンデータ内にハイレベル信号およびローレベル信号をランダムに繰り返していない信号パターンが含まれると判断する。
When the continuous output count Q1 is greater than or equal to the threshold value TH3, or when the continuous output count Q2 is greater than or equal to the threshold value TH4, the
ここで、真の蛍光インクの蛍光粒子径は、上述したように、偽の蛍光インクの蛍光粒子径および受光部２４の画素サイズに比して大きい。これに起因して、真の蛍光インクを付着させた検査領域Ｍａを一次元的に走査した場合に生成されるスキャンデータの信号パターンは、かかる真の蛍光インクの塗布状態に応じてハイレベル信号およびローレベル信号がランダムに繰り返されるものになる。この場合、かかるハイレベル信号およびローレベル信号の各連続出力回数Ｑ１，Ｑ２は、上述した閾値ＴＨ３，ＴＨ４に比してそれぞれ小さい。したがって、真偽判別部２５ｃは、上述したようにハイレベル信号およびローレベル信号をランダムに繰り返していない信号パターンがスキャンデータ内に含まれる場合、鑑別対象の紙葉類Ｍを偽の紙葉類であると判別する。
Here, the fluorescent particle diameter of the true fluorescent ink is larger than the fluorescent particle diameter of the false fluorescent ink and the pixel size of the
一方、スキャンデータの信号パターンがハイレベル信号およびローレベル信号をランダムに繰り返すものである場合、すなわち、ハイレベル信号およびローレベル信号の各連続出力回数Ｑ１，Ｑ２がともに上限値（閾値ＴＨ３，ＴＨ４）未満である場合、真偽判別部２５ｃは、記憶部１２に保存された別の閾値ＴＨ５，ＴＨ６を参照し、かかる閾値ＴＨ５，ＴＨ６とハイレベル信号の総出力回数Ｑ３とを比較する。なお、かかる閾値ＴＨ５，ＴＨ６は、真の蛍光インクを付着させた検査領域Ｍａを一次元的に走査した場合のスキャンデータに含まれるハイレベル信号の総出力回数Ｑ３の上限値および下限値である。真偽判別部２５ｃは、この総出力回数Ｑ３が閾値ＴＨ５，ＴＨ６によって設定される許容範囲内の値である場合、鑑別対象の紙葉類Ｍを真の紙葉類であると判別し、この総出力回数Ｑ３がこの許容範囲外の値である場合、鑑別対象の紙葉類Ｍを偽の紙葉類であると判別する。
On the other hand, when the signal pattern of the scan data repeats the high level signal and the low level signal randomly, that is, the number of continuous outputs Q1 and Q2 of the high level signal and the low level signal are both upper limit values (threshold values TH3 and TH4). ), The
その後、制御部２５は、ステップＳ２０４において判別した紙葉類Ｍの真偽判別結果を出力するように出力部１３を制御する（ステップＳ２０５）。この場合、出力部１３は、かかる紙葉類Ｍの真偽判別結果を示す情報（文字、数字、記号等）を画面に表示し、または、かかる紙葉類Ｍの真偽判別結果を示す発光パターンまたは発光色の可視光を出力する。あるいは、出力部１３は、かかる紙葉類Ｍの真偽判別結果を紙面等にプリント出力する。かかる出力部１３によって出力された真偽判別結果を視認することによって、ユーザは、鑑別対象の紙葉類Ｍが真偽いずれのものであるかを判別することができる。
Thereafter, the
つぎに、真の蛍光インクを用いて偽造防止策が施された真の紙葉類と偽の紙葉類とを判別する制御部２５の動作を具体的に説明する。図１０は、蛍光インクを付着させた紙葉類Ｍの検査領域Ｍａを紫外線の照射によって一次元的に走査する状態を例示する模式図である。図１１は、スキャンデータの信号パターンをもとに真の紙葉類を判別する制御部２５の動作を説明するための模式図である。図１２は、スキャンデータの信号パターンをもとに偽の紙葉類を判別する制御部２５の動作を説明するための模式図である。図１３は、検査領域Ｍａに蛍光インクを付着させていない偽の紙葉類を判別する制御部２５の動作を説明するための模式図である。図１４は、スキャンデータの信号パターンをもとに別態様の偽の紙葉類を判別する制御部２５の動作を説明するための模式図である。
Next, the operation of the
図１０に示すように、制御部２５は、所定の搬送方向に沿って紙葉類Ｍを搬送するように搬送部２の駆動部２ｄを制御するとともに、この紙葉類Ｍの検査領域Ｍａを一次元的に走査するようにＵＶ照射部５および受光部２４を制御する。この場合、ＵＶ照射部５は、かかる検査領域Ｍａの走査ラインＣ上の単位領域（すなわち焦点Ｆに一致させた領域）に対して紫外線を順次照射し、かかる検査領域Ｍａの走査ラインＣを所定の走査方向（図１０を参照）に沿って一次元的に走査する。受光部２４は、かかるＵＶ照射部５からの紫外線によって検査領域Ｍａの走査ラインＣ上に存在する蛍光インクから発生した蛍光を単位時間ｔ毎に順次受光し、かかる走査ラインＣに含まれる各単位領域の蛍光の受光結果を示すＵＶ蛍光信号Ｓ３を順次生成する。
As shown in FIG. 10, the
制御部２５は、上述したように、かかる走査ラインＣの各単位領域にそれぞれ対応する各ＵＶ蛍光信号Ｓ３をデジタル化した１列分のＵＶ蛍光信号Ｓ４を取得し、かかる１列分のＵＶ蛍光信号Ｓ４をもとに、この検査領域Ｍａの走査ラインＣを一次元的に走査（すなわち撮像）したスキャンデータを生成する。この場合、走査処理部２５ａは、かかる１列分のＵＶ蛍光信号Ｓ４のそれぞれにラベル番号Ｊ（Ｊ＝１，２，３，…）を入力順に付与し、かかる１列分のＵＶ蛍光信号Ｓ４の各データ（上述したハイレベル信号またはローレベル信号）をラベル番号Ｊの昇順に一次元配列することによって、この検査領域Ｍａの走査ラインＣのスキャンデータを生成する。
As described above, the
具体的には、例えば図１１に示すように、紙葉類Ｍの検査領域Ｍａ内の走査ラインＣ上に複数の蛍光粒子Ｋ１が蛍光を発生した場合、走査処理部２５ａは、かかる走査ラインＣに存在する蛍光粒子Ｋ１を画素単位に検出したスキャンデータＤ１を生成する。かかるスキャンデータＤ１は、ラベル番号Ｊの昇順に一次元配列した各データの出力値（ハイレベル（Ｈ）およびローレベル（Ｌ））によって蛍光粒子Ｋ１の有無を画素単位に示す。
Specifically, for example, as shown in FIG. 11, when a plurality of fluorescent particles K1 generate fluorescence on the scanning line C in the inspection area Ma of the paper sheet M, the
走査処理部２５ａは、かかるスキャンデータＤ１に含まれるハイレベルの出力値（ハイレベル信号）をもとに走査ラインＣ上の蛍光粒子Ｋ１を画素単位に検出する。また、走査処理部２５ａは、かかるスキャンデータＤ１に含まれるローレベルの出力値（ローレベル信号）をもとに走査ラインＣにおける検査領域Ｍａの下地（蛍光粒子Ｋ１が存在しない領域）を画素単位に検出する。
The
つぎに、制御部２５は、かかる走査処理部２５ａによって検出された走査ラインＣ上の蛍光粒子Ｋ１の特徴を抽出する。具体的には、特徴抽出部２５ｂは、かかる走査ラインＣ上の蛍光粒子Ｋ１の特徴として、かかる蛍光粒子Ｋ１の有無を画素単位に検出したスキャンデータＤ１の信号パターンを抽出する。この場合、特徴抽出部２５ｂは、スキャンデータＤ１に含まれる画素単位の各データの出力値（ハイレベルまたはローレベル）をラベル番号Ｊの昇順に確認し、このスキャンデータＤ１の信号パターンに含まれるハイレベル信号の連続出力回数Ｑ１と、ローレベル信号の連続出力回数Ｑ２と、ハイレベル信号の総出力回数Ｑ３とを抽出する。
Next, the
その後、制御部２５は、このように抽出した蛍光粒子Ｋ１の特徴をもとに紙葉類Ｍの真偽を判別する。具体的には、真偽判別部２５ｃは、スキャンデータＤ１に含まれるハイレベル信号の連続出力回数Ｑ１と上述した閾値ＴＨ３とを比較し、且つ、スキャンデータＤ１に含まれるローレベル信号の連続出力回数Ｑ２と上述した閾値ＴＨ４とを比較する。
Thereafter, the
ここで、鑑別対象の紙葉類Ｍが、真の紙葉類であって、印刷等によって検査領域Ｍａに偽造防止策としての真の蛍光インクを付着させたものである場合を想定する。この場合、かかる検査領域Ｍａの走査ラインＣのスキャンデータＤ１の信号パターンは、例えば図１１に示すように、蛍光粒子Ｋ１の有りを示すハイレベル信号と蛍光粒子Ｋ１の無しを示すローレベル信号とをランダムに繰り返すものである。すなわち、真偽判別部２５ｃは、ハイレベル信号およびローレベル信号の各連続出力回数Ｑ１，Ｑ２がともに上限値（閾値ＴＨ３，ＴＨ４）未満である旨を確認する。その後、真偽判別部２５ｃは、かかるスキャンデータＤ１に含まれるハイレベル信号の総出力回数Ｑ３と上述した閾値ＴＨ５，ＴＨ６とを比較する。真偽判別部２５ｃは、かかるスキャンデータＤ１のハイレベル信号の総出力回数Ｑ３が閾値ＴＨ５，ＴＨ６によって設定される許容範囲内の値である旨を確認し、この紙葉類Ｍを真の紙葉類であると判別する。
Here, it is assumed that the paper sheet M to be identified is a true paper sheet, and the true fluorescent ink as a forgery prevention measure is attached to the inspection area Ma by printing or the like. In this case, as shown in FIG. 11, for example, the signal pattern of the scan data D1 of the scanning line C in the inspection area Ma includes a high level signal indicating the presence of the fluorescent particles K1 and a low level signal indicating the absence of the fluorescent particles K1. Is repeated at random. That is, the true /
これに対し、鑑別対象の紙葉類Ｍが、印刷等によって検査領域Ｍａに偽造防止策を模倣する偽の蛍光インクを付着させた偽の紙葉類である場合を想定する。この場合、走査処理部２５ａは、上述したスキャンデータＤ１の場合と略同様に、１列分のＵＶ蛍光信号Ｓ４の各データをラベル番号Ｊの昇順に一次元配列することによって、この偽の紙葉類の検査領域Ｍａにおける走査ラインＣのスキャンデータＤ２を生成する。ここで、偽の蛍光インクに含まれる蛍光粒子Ｋ２は、上述したように、真の蛍光インクの蛍光粒子Ｋ１に比して蛍光粒子径が十分小さく、且つ、受光部２４の画素サイズに比して小さい。このため、受光部２４は、かかる偽の蛍光インクを付着させた検査領域Ｍａ（図１２を参照）の走査ラインＣ上を走査した場合、蛍光有りの領域と蛍光無しの領域とを画素単位に区別して撮像することは困難である。したがって、走査処理部２５ａは、かかる偽の蛍光インクを付着させた検査領域Ｍａの走査ラインＣ上を走査したスキャンデータとして、例えば図１２に示すようにハイレベルの出力値が連続する信号パターンのスキャンデータＤ２を生成する。
On the other hand, it is assumed that the paper sheet M to be identified is a fake paper sheet in which a fake fluorescent ink that imitates a forgery prevention measure is attached to the inspection area Ma by printing or the like. In this case, the
かかるスキャンデータＤ２が走査処理部２５ａによって生成された場合、特徴抽出部２５ｂは、かかるスキャンデータＤ２の信号パターンを抽出する。具体的には、特徴抽出部２５ｂは、スキャンデータＤ２に含まれる画素単位の各データの出力値をラベル番号Ｊの昇順に確認し、このスキャンデータＤ２に含まれるハイレベル信号の連続出力回数Ｑ１と、ローレベル信号の連続出力回数Ｑ２（＝０）と、ハイレベル信号の総出力回数Ｑ３とを抽出する。
When the scan data D2 is generated by the
その後、真偽判別部２５ｃは、このスキャンデータＤ２に含まれるハイレベル信号の連続出力回数Ｑ１と上述した閾値ＴＨ３とを比較し、且つ、このスキャンデータＤ２に含まれるローレベル信号の連続出力回数Ｑ２（＝０）と上述した閾値ＴＨ４とを比較する。この結果、真偽判別部２５ｃは、このハイレベル信号の連続出力回数Ｑ１が閾値ＴＨ３以上である旨を確認する。すなわち、真偽判別部２５ｃは、かかるスキャンデータＤ２内にハイレベル信号およびローレベル信号をランダムに繰り返していない信号パターンが含まれる旨を確認する。このような結果に基づいて、真偽判別部２５ｃは、この紙葉類Ｍを偽の紙葉類であると判別する。
Thereafter, the
一方、鑑別対象の紙葉類Ｍが、偽の紙葉類であって、検査領域Ｍａに蛍光インクを付着させていない場合を想定する。この場合、走査処理部２５ａは、上述したスキャンデータＤ１，Ｄ２の場合と略同様に、１列分のＵＶ蛍光信号Ｓ４の各データをラベル番号Ｊの昇順に一次元配列することによって、この偽の紙葉類の検査領域Ｍａにおける走査ラインＣのスキャンデータＤ３を生成する。ここで、かかる偽の紙葉類の検査領域Ｍａ（図１３を参照）には、真偽いずれの蛍光インクも付着していない。したがって、走査処理部２５ａは、かかる検査領域Ｍａの走査ラインＣ上を走査したスキャンデータとして、例えば図１３に示すようにローレベルの出力値が連続する信号パターンのスキャンデータＤ３を生成する。
On the other hand, it is assumed that the paper sheet M to be identified is a fake paper sheet and the fluorescent ink is not attached to the inspection area Ma. In this case, the
かかるスキャンデータＤ３が走査処理部２５ａによって生成された場合、特徴抽出部２５ｂは、かかるスキャンデータＤ３の信号パターンを抽出する。具体的には、特徴抽出部２５ｂは、スキャンデータＤ３に含まれる画素単位の各データの出力値をラベル番号Ｊの昇順に確認し、このスキャンデータＤ３に含まれるハイレベル信号の連続出力回数Ｑ１（＝０）と、ローレベル信号の連続出力回数Ｑ２と、ハイレベル信号の総出力回数Ｑ３（＝０）とを抽出する。
When the scan data D3 is generated by the
その後、真偽判別部２５ｃは、このスキャンデータＤ３に含まれるハイレベル信号の連続出力回数Ｑ１（＝０）と上述した閾値ＴＨ３とを比較し、且つ、このスキャンデータＤ３に含まれるローレベル信号の連続出力回数Ｑ２と上述した閾値ＴＨ４とを比較する。この結果、真偽判別部２５ｃは、このローレベル信号の連続出力回数Ｑ２が閾値ＴＨ４以上である旨を確認する。すなわち、真偽判別部２５ｃは、かかるスキャンデータＤ３内にハイレベル信号およびローレベル信号をランダムに繰り返していない信号パターンが含まれる旨を確認する。このような結果に基づいて、真偽判別部２５ｃは、この紙葉類Ｍを偽の紙葉類であると判別する。
Thereafter, the
つぎに、鑑別対象の紙葉類Ｍが、蛍光ペン等によって検査領域Ｍａに偽造防止策を模倣する偽の蛍光インクを付着させた偽の紙葉類の別態様である場合を想定する。この場合、走査処理部２５ａは、上述したスキャンデータＤ１〜Ｄ３の場合と略同様に、１列分のＵＶ蛍光信号Ｓ４の各データをラベル番号Ｊの昇順に一次元配列することによって、この偽の紙葉類の検査領域Ｍａにおける走査ラインＣのスキャンデータＤ４を生成する。
Next, it is assumed that the paper sheet M to be identified is a different form of a fake paper sheet in which a fake fluorescent ink imitating a counterfeit prevention measure is attached to the inspection area Ma with a fluorescent pen or the like. In this case, the
ここで、この検査領域Ｍａには、例えば図１４に示すように、蛍光ペン等を用いて複数の蛍光インクラインＥが形成されている。かかる複数の蛍光インクラインＥを横切るように検査領域Ｍａを一次元的に走査した場合、この検査領域Ｍａの走査ラインＣのスキャンデータＤ４は、図１４に示すように、かかる複数の蛍光インクラインＥの有無に対応してハイレベル信号およびローレベル信号を交互に繰り返す信号パターンを有する。かかるスキャンデータＤ４が走査処理部２５ａによって生成された場合、特徴抽出部２５ｂは、かかるスキャンデータＤ４の信号パターンを抽出する。具体的には、特徴抽出部２５ｂは、スキャンデータＤ４に含まれる画素単位の各データの出力値をラベル番号Ｊの昇順に確認し、このスキャンデータＤ４に含まれるハイレベル信号の連続出力回数Ｑ１と、ローレベル信号の連続出力回数Ｑ２と、ハイレベル信号の総出力回数Ｑ３とを抽出する。
Here, as shown in FIG. 14, for example, a plurality of fluorescent ink lines E are formed in the inspection area Ma using a fluorescent pen or the like. When the inspection region Ma is scanned one-dimensionally so as to cross the plurality of fluorescent ink lines E, the scan data D4 of the scanning line C of the inspection region Ma has a plurality of fluorescent ink lines as shown in FIG. Corresponding to the presence or absence of E, it has a signal pattern in which a high level signal and a low level signal are alternately repeated. When the scan data D4 is generated by the
真偽判別部２５ｃは、かかるスキャンデータＤ４に含まれるハイレベル信号およびローレベル信号の各連続出力回数Ｑ１，Ｑ２がともに上限値（閾値ＴＨ３，ＴＨ４）未満であると判断する場合がある。この場合、真偽判別部２５ｃは、かかるスキャンデータＤ４に含まれるハイレベル信号の総出力回数Ｑ３と上述した閾値ＴＨ５，ＴＨ６とを比較する。
The true /
ここで、紙葉類Ｍの検査領域Ｍａに偽装した複数の蛍光インクラインＥに対応してスキャンデータＤ４の信号パターンに含まれるハイレベル信号の総出力回数Ｑ３は、真の蛍光インクの付着領域を走査したスキャンデータ（例えば上述したスキャンデータＤ１）の信号パターンに含まれるハイレベル信号の総出力回数に比して著しく少ない。この場合、真偽判別部２５ｃは、かかるスキャンデータＤ４のハイレベル信号の総出力回数Ｑ３が閾値ＴＨ５，ＴＨ６によって設定される許容範囲外の値である旨を確認する。このような結果に基づいて、真偽判別部２５ｃは、この紙葉類Ｍを偽の紙葉類であると判別する。
Here, the total output count Q3 of the high level signal included in the signal pattern of the scan data D4 corresponding to the plurality of fluorescent ink lines E disguised in the inspection area Ma of the paper sheet M is the true fluorescent ink adhesion area. Is significantly smaller than the total number of high-level signal outputs included in the signal pattern of scan data (for example, scan data D1 described above). In this case, the
以上、説明したように、本発明の実施の形態２では、紙葉類の所定の検査領域に紫外線を照射してこの検査領域を一次元的に走査し、この検査領域における所定の走査ラインのスキャンデータを生成し、この検査領域の走査ライン上に存在する蛍光粒子を画素単位に検出し、かかる蛍光粒子の特徴であるスキャンデータの信号パターンをもとに、この紙葉類の真偽を判別するように構成した。このため、紙葉類の偽造防止策に用いられる真の蛍光インクと偽造防止策を模倣する偽の蛍光インクとの間で明確に異なるこのスキャンデータの信号パターンをもとに、鑑別対象の紙葉類の真偽を判別することができる。この結果、かかる真の蛍光インクと略同様の蛍光特性（蛍光波長、蛍光強度等）を有する偽の蛍光インクが紙葉類に用いられた場合であっても、紙葉類の真偽を的確に判別できる紙葉類鑑別装置を実現することができる。かかる紙葉類鑑別装置を用いることによって、上述した実施の形態１の場合と略同様に、偽の蛍光インクによって偽造防止策を模倣した偽の紙葉類を的確に除外することができる。 As described above, in the second embodiment of the present invention, a predetermined inspection area of a paper sheet is irradiated with ultraviolet rays to scan this inspection area one-dimensionally, and a predetermined scanning line in this inspection area is scanned. Generate scan data, detect the fluorescent particles present on the scan line of this inspection area on a pixel basis, and check the authenticity of this paper sheet based on the scan data signal pattern that is the feature of such fluorescent particles Configured to discriminate. For this reason, based on the signal pattern of this scan data, which is clearly different between the true fluorescent ink used for counterfeiting measures for paper sheets and the fake fluorescent ink imitating forgery prevention measures, Whether the leaf is true or false can be determined. As a result, even if a false fluorescent ink having substantially the same fluorescence characteristics (fluorescence wavelength, fluorescence intensity, etc.) as that of the true fluorescent ink is used for the paper sheet, the authenticity of the paper sheet is accurately determined. It is possible to realize a paper sheet discrimination device that can discriminate between the two. By using such a paper sheet discrimination device, it is possible to accurately exclude fake paper sheets that imitate anti-counterfeit measures with fake fluorescent ink, as in the case of the first embodiment described above.
（実施の形態３）
つぎに、本発明の実施の形態３について説明する。上述した実施の形態１では、紫外線の照射によって蛍光を発生した蛍光粒子の幾何学的なパラメータをもとに紙葉類の真偽を判別していたが、この実施の形態３では、紙葉類の検査領域（例えば蛍光インクの付着領域）に対して紫外線と可視光線とを交互に照射し、上述した蛍光粒子の幾何学的なパラメータと可視光線の照射による蛍光の受光結果とをもとに、紙葉類の真偽を判別している。
(Embodiment 3)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment described above, the authenticity of the paper sheet is determined based on the geometric parameters of the fluorescent particles that generate fluorescence by the irradiation of ultraviolet rays. In the third embodiment, the paper sheet is determined. UV light and visible light are alternately irradiated to a certain inspection area (for example, the area where the fluorescent ink is attached), and based on the above-described geometric parameters of the fluorescent particles and the result of fluorescence reception by visible light irradiation. In addition, the authenticity of the paper sheet is determined.
図１５は、本発明の実施の形態３にかかる紙葉類鑑別装置の一構成例を模式的に示すブロック図である。図１５に示すように、この実施の形態３にかかる紙葉類鑑別装置３１は、上述した実施の形態１にかかる紙葉類鑑別装置１の蛍光検出部４に代えて蛍光検出部３２を有し、制御部１４に代えて制御部３５を有する。その他の構成は実施の形態１と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
FIG. 15 is a block diagram schematically illustrating a configuration example of a paper sheet discrimination apparatus according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 15, the paper sheet discrimination apparatus 31 according to the third embodiment includes a
蛍光検出部３２は、紙葉類Ｍの検査領域Ｍａに対して紫外線と可視光線とを交互に照射し、この紫外線によって検査領域Ｍａの蛍光インクから発生した蛍光（ＵＶ蛍光）と、この可視光線によって検査領域の蛍光インクから発生した蛍光（可視蛍光）とを検出する機能を有する。かかる蛍光検出部３２は、上述した実施の形態１の蛍光検出部４と同様にＵＶ照射部５および受光部８を有し、上述した蛍光検出部４の光学系６に代えて光学系３４を有する。また、蛍光検出部３２は、紙葉類Ｍの検査領域Ｍａに可視光線を照射する可視光照射部３３をさらに有する。
The
可視光照射部３３は、例えば４００〜５００ｎｍの波長帯域内に発光波長ピークを有する可視光発光ダイオードおよび所定の駆動回路を用いて実現される。可視光照射部３３は、紙葉類Ｍの検査領域Ｍａ内であってＵＶ照射部５によって紫外線が照射される領域に対し、可視光線を照射する。この場合、可視光照射部３３は、制御部３５の制御に基づいて、ＵＶ照射部５による紫外線の照射と交互に可視光線を照射する。すなわち、可視光照射部３３は、上述したＵＶ照射部５に追随して紙葉類Ｍ内の検査領域Ｍａを面的に走査するように可視光線を照射する。
The visible
光学系３４は、上述した実施の形態１の光学系６と同様に、紙葉類Ｍの蛍光インクから発生したＵＶ蛍光を受光部８に対して集光するとともに、この紙葉類Ｍから反射した紫外線を遮断する。さらに、光学系３４は、紙葉類Ｍの別の蛍光インクから発生した可視蛍光を受光部８に対して集光するとともに、この紙葉類Ｍから反射した可視光線（すなわち可視蛍光を除く反射光）を遮断する。このような光学系３４は、上述した実施の形態１の光学系６と同様にレンズ６ａ，６ｃを有し、上述した光学系６の光学フィルタ６ｂに代えて光学フィルタ３４ｂを有する。
The
光学フィルタ３４ｂは、所定の光透過帯域Ｗを有するバンドパスフィルタまたはロングパスフィルタを用いて実現され、レンズ６ａを透過した検査領域ＭａからのＵＶ蛍光および可視蛍光を波長選択的に透過する。この場合、光学フィルタ３４ｂは、かかる検査領域Ｍａの蛍光インクから発生したＵＶ蛍光および可視蛍光を透過するとともに、検査領域Ｍａから反射した紫外線および可視光線（可視蛍光を除く）を遮断する。
The
なお、この実施の形態３において、受光部８は、上述したように、レンズ６ｃによって集光された蛍光（ＵＶ蛍光）を光電変換してＵＶ蛍光信号Ｓ１を順次生成し、さらに、レンズ６ｃによって集光された可視蛍光を光電変換して可視蛍光信号Ｓ５を順次生成する。この場合、受光部８は、制御部３５の制御に基づいて、上述した単位時間ｔ毎にＵＶ蛍光信号Ｓ１と可視蛍光信号Ｓ５とを生成し、生成したＵＶ蛍光信号Ｓ１と可視蛍光信号Ｓ５とを単位時間ｔ毎に増幅部９に出力する。かかる受光部８によって生成されたＵＶ蛍光信号Ｓ５は、受光部８の受光領域を形成する複数の画素の各画素における可視蛍光の受光結果（蛍光強度等）を示すアナログ信号であり、紙葉類Ｍの検査領域Ｍａを走査した結果を示す一次元データを含む。
In the third embodiment, as described above, the
また、増幅部９は、単位時間ｔ毎に受光部８からＵＶ蛍光信号Ｓ１と可視蛍光信号Ｓ５とを受信し、受信したＵＶ蛍光信号Ｓ３と可視蛍光信号Ｓ５とを増幅する。かかる増幅部９によって増幅されたＵＶ蛍光信号Ｓ１および可視蛍光信号Ｓ５は、Ａ／Ｄ変換部１０に順次入力される。Ａ／Ｄ変換部１０は、ＵＶ蛍光信号Ｓ５の出力値（受光部８の画素において受光された可視蛍光の蛍光強度）に対する閾値がさらに設定され、上述したようにＵＶ蛍光信号Ｓ１を２値化処理し、且つ、この閾値とＵＶ蛍光信号Ｓ５の出力値とを比較することによってＵＶ蛍光信号Ｓ５を２値化処理する。かかるＡ／Ｄ変換部１０は、上述したようにＵＶ蛍光信号Ｓ１をデジタル信号であるＵＶ蛍光信号Ｓ２に順次変換し、さらに、アナログ信号であるＵＶ蛍光信号Ｓ５のノイズを除去してＳ／Ｎ比を高めるとともに、かかるＵＶ蛍光信号Ｓ５をデジタル信号であるＵＶ蛍光信号Ｓ６に変換する。かかるＡ／Ｄ変換部１０によってデジタル化されたＵＶ蛍光信号Ｓ２および可視蛍光信号Ｓ６は、制御部３５に順次入力される。
The amplifying unit 9 receives the UV fluorescent signal S1 and the visible fluorescent signal S5 from the
制御部３５は、上述した実施の形態１にかかる紙葉類鑑別装置１の制御部１４と略同様に、搬送部２の駆動部２ｄ、紙葉類検知センサ３、ＵＶ照射部５、受光部８、記憶部１２、および出力部１３の各駆動を制御し、紙葉類検知センサ３、受光部８、増幅部９、Ａ／Ｄ変換部１０、および入力部１１に対し、各種信号の送受信または各種情報等の入出力を制御する。さらに、制御部３５は、可視光照射部３３の駆動を制御する。この場合、制御部３５は、ＵＶ照射部５からの紫外線と可視光照射部３３からの可視光線とが紙葉類Ｍの検査領域Ｍａに対して交互に照射されるようにＵＶ照射部５および可視光照射部３３を制御する。また、制御部３５は、搬送部２によって搬送される紙葉類Ｍの検査領域Ｍａを紫外線によって面的に走査し、これに追随してこの検査領域Ｍａを可視光線によって面的に走査するように、ＵＶ照射部５、可視光照射部３３、および駆動部２ｄを制御する。さらに、制御部３５は、上述したＵＶ蛍光信号Ｓ１および可視蛍光信号Ｓ５を単位時間ｔ毎に順次生成出力するように受光部８を制御する。
The control unit 35 is substantially the same as the
また、制御部３５は、上述した実施の形態１の制御部１４と同様に、蛍光粒子の幾何学的なパラメータをもとに紙葉類Ｍの真偽を判別する機能を有し、さらに、この紙葉類Ｍの検査領域Ｍａからの可視蛍光の受光結果をもとに、この紙葉類Ｍの真偽を再度判別する機能を有する。このような制御部３５は、上述した特徴抽出部１４ｂを有し、また、上述した実施の形態１の制御部１４の画像処理部１４ａに代えて画像処理部３５ａを有し、真偽判別部１４ｃに代えて真偽判別部３５ｃを有する。
The control unit 35 has a function of determining the authenticity of the paper sheet M based on the geometric parameters of the fluorescent particles, similarly to the
画像処理部３５ａは、上述した実施の形態１の画像処理部１４ａと同様に、紙葉類Ｍに付着させた蛍光インクに含まれる蛍光粒子を検出する検出手段として機能する。すなわち、画像処理部３５ａは、上述した画像処理部１４ａと同様に、ｎ列分のＵＶ蛍光信号Ｓ２をもとにＵＶ蛍光画像データを生成し、生成したＵＶ蛍光画像データに含まれる投影画像形成画素によって形成される蛍光粒子を検出する。さらに、画像処理部３５ａは、複数の可視蛍光信号Ｓ６をもとに取得したｎ列の走査ライン分の一次元データ群を二次元的に配列して、かかる紙葉類Ｍの検査領域Ｍａの可視蛍光画像データを生成する。かかる可視蛍光画像データは、画素単位の各データの出力値（ハイレベルまたはローレベル）によって、受光部８における検査領域Ｍａからの可視蛍光の受光結果を示す二次元データである。
The image processing unit 35a functions as a detection unit that detects the fluorescent particles contained in the fluorescent ink attached to the paper sheet M, similarly to the
真偽判別部３５ｃは、特徴抽出部１４ｂによって抽出された蛍光粒子の特徴と、上述した可視蛍光画像データによって示される可視蛍光の受光結果とをもとに、紙葉類Ｍの真偽を判別する判別手段として機能する。具体的には、真偽判別部３５ｃは、上述した実施の形態１の真偽判別部１４ｃと同様に、蛍光粒子の幾何学的なパラメータをもとに紙葉類Ｍの真偽を判別する機能を有する。また、真偽判別部３５ｃは、かかる幾何学的なパラメータを用いた真偽判別処理によって紙葉類Ｍを真の紙葉類であると判別した場合、上述した可視蛍光画像データによって示される可視蛍光の受光結果をもとに、紙葉類Ｍの真偽を再度判別する。かかる真偽判別部３５ｃは、蛍光粒子の幾何学的なパラメータを用いた真偽判別処理によって真の紙葉類であると判別した紙葉類Ｍであって、上述した可視蛍光画像データをもとに検査領域Ｍａからの可視蛍光が無い旨を確認した紙葉類Ｍを真の紙葉類であると最終的に判別する。
The authenticity determination unit 35c determines the authenticity of the paper sheet M based on the characteristics of the fluorescent particles extracted by the
つぎに、蛍光検出部３２の構成について詳細に説明する。図１６は、実施の形態３にかかる紙葉類鑑別装置３１の蛍光検出部３２の一構成例を示す模式図である。図１６に示すように、蛍光検出部３２は、上述した実施の形態１の蛍光検出部４のホルダ４ａに代えてホルダ３２ａを有し、上述したように光学系６の光学フィルタ６ｂに代えて光学フィルタ３４ｂを有する。
Next, the configuration of the
ホルダ３２ａは、上述したＵＶ照射部５、可視光照射部３３、光学系３４、および受光部８を保持するためのものである。具体的には、ホルダ３２ａに、互いに遮光された３つの内部空間（ＵＶ発光側内部空間、可視光発光側内部空間、受光側内部空間）が形成される。この場合、ＵＶ発光側内部空間および可視光発光側内部空間は、受光側内部空間を挟んだ両側にそれぞれ形成される。かかるホルダ３２ａは、図１６に示すように、ＵＶ発光側内部空間にＵＶ照射部５を保持し、可視光発光側内部空間に可視光照射部３３を保持し、受光側内部空間に光学系３４と受光部８とを保持する。この場合、かかる光学系３４は、レンズ６ａが紙葉類Ｍの検査領域Ｍａに対して所定の焦点距離を有するように受光側内部空間に配置される。このように配置されたレンズ６ａは、紙葉類Ｍの検査領域Ｍａ上に、真の蛍光インクに含まれる蛍光粒子の平均粒子径に比して小さいサイズの焦点を形成する。また、かかるホルダ３２ａのＵＶ発光側内部空間の開口部にはガラス７ａが設けられ、受光側内部空間の開口部にはガラス７ｂが設けられ、可視光発光側内部空間の開口部にはガラス７ｃが設けられる。
The
このような構成を有する蛍光検出部３２において、ＵＶ照射部５からの紫外線は、上述した実施の形態１の場合と同様に、ガラス７ａを透過して紙葉類Ｍの検査領域Ｍａに到達する。この場合、かかる紫外線によって検査領域Ｍａの蛍光インクから発生したＵＶ蛍光は、レンズ６ａ、光学フィルタ３４ｂ、およびレンズ６ｃを順次透過して受光部８の受光領域に集光される。なお、光学フィルタ３４ｂは、かかる検査領域Ｍａから反射した紫外線を遮断する。
In the
一方、可視光照射部３３からの可視光線は、かかるＵＶ照射部５による紫外線と交互に検査領域Ｍａに到達する。この場合、可視光照射部３３からの可視光線は、上述したＵＶ照射部５からの紫外線と略同様に、可視光発光側内部空間の開口部によって空間的な照射範囲が制限されつつ、ガラス７ｃを透過して紙葉類Ｍの検査領域Ｍａに到達する。かかる可視光照射部３３からの可視光線は、ＵＶ照射部５からの紫外線に追随して検査領域Ｍａ（例えば蛍光インクの付着領域）に対して線状に照射される。
On the other hand, the visible light from the visible
かかる可視光照射部３３からの可視光線によって検査領域Ｍａの蛍光インクから発生した可視蛍光は、上述したＵＶ蛍光と略同様にレンズ６ａ、光学フィルタ３４ｂ、およびレンズ６ｃを順次透過し、受光部８の受光領域に集光される。この場合、かかる可視光線の照射によって検査領域Ｍａから反射した反射光（上述した可視蛍光を除く可視光線）は、レンズ６ａを透過後、光学フィルタ３４ｂによって遮断される。
Visible fluorescence generated from the fluorescent ink in the inspection region Ma by visible light from the visible
つぎに、光学フィルタ３４ｂの光透過帯域Ｗについて説明する。図１７は、光学フィルタ３４ｂの光透過帯域Ｗの一例を示す模式図である。なお、図１７には、ＵＶ照射部５によって照射される紫外線の波長帯域と光強度との関係を示す曲線Ｂ１と、可視光照射部３３によって照射される可視光線の波長帯域と光強度との関係を示す曲線Ｂ２と、ＵＶ照射部５からの紫外線によって蛍光インクから発生したＵＶ蛍光の波長帯域と光強度との関係を示す曲線Ｂ３と、可視光照射部３３からの可視光線によって蛍光インクから発生した可視蛍光の波長帯域と光強度との関係を示す曲線Ｂ４とが図示されている。
Next, the light transmission band W of the
図１７に示すように、ＵＶ照射部５は、中心波長が３８０ｎｍ近傍であって４００ｎｍ以下の波長帯域（図１７の曲線Ｂ１を参照）の紫外線を照射する。かかる紫外線が照射された真の蛍光インクは、中心波長が５３０ｎｍ近傍であって５１０〜５５０ｎｍの波長帯域（図１７の曲線Ｂ３を参照）のＵＶ蛍光を発生する。一方、可視光照射部３３は、中心波長が４５０ｎｍ近傍であって４００〜５００ｎｍの波長帯域（図１７の曲線Ｂ２を参照）の可視光線を照射する。すなわち、可視光照射部３３は、ＵＶ照射部５によって照射される紫外線の波長帯域とこの紫外線によって蛍光インクから発生するＵＶ蛍光の波長帯域との間の波長帯域の可視光線を照射する。かかる可視光線が照射された偽の蛍光インクは、中心波長が５７０ｎｍ近傍であって５３０〜６１０ｎｍの波長帯域（図１７の曲線Ｂ４を参照）の可視蛍光を発生する。なお、真の蛍光インクは、かかる可視光線が照射された場合、蛍光を発生しない。
As shown in FIG. 17, the
ここで、光学フィルタ３４ｂは、このようなＵＶ蛍光および可視蛍光を透過し、且つ、紙葉類Ｍから反射した紫外線および可視光線（可視蛍光を除く）を遮断する。このような光学フィルタ３４ｂは、図１７に示すように、曲線Ｂ２によって示される可視光線の波長帯域と曲線Ｂ３によって示されるＵＶ蛍光の波長帯域との間に設定される波長（例えば５００ｎｍ近傍）以上の波長帯域を光透過帯域Ｗに設定される。かかる光透過帯域Ｗを有する光学フィルタ３４ｂは、紙葉類Ｍの検査領域ＭａからのＵＶ蛍光および可視蛍光を透過するとともに、この検査領域Ｍａからの紫外線と可視蛍光を除く可視光線とを確実に遮断する。
Here, the
つぎに、紙葉類Ｍの真偽判別処理を行う制御部３５の動作について説明する。図１８は、ＵＶ蛍光画像データと可視蛍光画像データとを用いて紙葉類Ｍの真偽を判別する真偽判別処理の処理手順を例示するフローチャートである。図１８に示すように、まず、制御部３５は、上述したステップＳ１０１と同様に、ｎ列分のＵＶ蛍光信号Ｓ２とｎ列分の可視蛍光信号Ｓ６とを取得する（ステップＳ３０１）。この場合、制御部３５は、かかるｎ列分の可視蛍光信号Ｓ６として、可視光線の照射によって紙葉類Ｍの検査領域Ｍａにおけるｎ列の走査ラインを順次走査して生成される複数の可視蛍光信号Ｓ６を取得する。 Next, the operation of the control unit 35 that performs authenticity determination processing of the paper sheet M will be described. FIG. 18 is a flowchart illustrating the processing procedure of authenticity determination processing for determining authenticity of the paper sheet M using UV fluorescent image data and visible fluorescent image data. As shown in FIG. 18, first, the control unit 35 acquires the UV fluorescence signal S2 for n columns and the visible fluorescence signal S6 for n columns, similarly to step S101 described above (step S301). In this case, the control unit 35 generates a plurality of visible fluorescence signals generated by sequentially scanning n rows of scanning lines in the inspection region Ma of the paper sheet M by irradiation with visible light as the visible fluorescence signals S6 for the n rows. Signal S6 is acquired.
続いて、制御部３５は、上述したステップＳ１０２と同様に、かかるｎ列分のＵＶ蛍光信号Ｓ２をもとにＵＶ蛍光画像データを生成し、さらに、かかるｎ列分の可視蛍光信号Ｓ６をもとに可視蛍光画像データを生成する（ステップＳ３０２）。この場合、画像処理部３５ａは、上述した実施の形態１の画像処理部１４ａと同様にｎ列分の一次元データを二次元配列してＵＶ蛍光画像データを生成する。さらに、画像処理部３５ａは、かかるｎ列分の可視蛍光信号Ｓ６をもとに、紙葉類Ｍの検査領域Ｍａを可視光線によって走査した１列からｎ列の走査ラインの一次元データを取得し、かかるｎ列分の一次元データを二次元配列することによって可視蛍光画像データを生成する。なお、かかる画像処理部３５ａによって生成された可視蛍光画像データは、上述した可視光線の照射によって面的に走査された紙葉類Ｍの検査領域Ｍａの画像データである。
Subsequently, similarly to step S102 described above, the control unit 35 generates UV fluorescence image data based on the UV fluorescence signal S2 for the n columns, and further displays the visible fluorescence signal S6 for the n columns. Visible fluorescence image data is generated at step S302. In this case, the image processing unit 35a generates UV fluorescence image data by two-dimensionally arranging one-dimensional data for n columns in the same manner as the
その後、制御部３５は、上述したステップＳ１０３と同様に、かかるＵＶ蛍光画像データに含まれる１以上の蛍光粒子（すなわちＵＶ照射時の蛍光粒子）を検出する（ステップＳ３０３）。この場合、画像処理部３５ａは、上述した実施の形態１の画像処理部１４ａと同様に、投影画像形成画素によって形成される１以上の蛍光粒子を画素単位に検出し、検出した１以上の蛍光粒子（すなわち投影画像形成画素の集合体）に対して上述したラベリング処理を行う。
Thereafter, the control unit 35 detects one or more fluorescent particles (that is, fluorescent particles at the time of UV irradiation) included in the UV fluorescent image data, similarly to step S103 described above (step S303). In this case, similarly to the
つぎに、制御部３５は、上述したステップＳ１０４と同様に、かかるＵＶ蛍光画像データをもとに検出した１以上の蛍光粒子（ＵＶ照射時の蛍光粒子）の特徴の一例である幾何学的なパラメータを抽出する（ステップＳ３０４）。その後、制御部３５は、ステップＳ３０２において生成した可視蛍光画像データをもとに、紙葉類Ｍの検査領域Ｍａに対する可視光照射時の可視蛍光の有無を判定する（ステップＳ３０５）。この場合、真偽判別部３５ｃは、上述した可視蛍光画像データを形成する画素群の中に、かかる検査領域Ｍａからの可視蛍光を受光部８が受光した旨を示す“１”または“ハイレベル（Ｈ）”の出力値を有する画素を検出することによって、かかる検査領域Ｍａに対する可視光照射時の可視蛍光を有りと判定する。一方、真偽判別部３５ｃは、かかる可視蛍光を受光部８が受光した旨を示す画素を検出しなかった場合、検査領域Ｍａに対する可視光線照射時の可視蛍光を無しと判定する。
Next, similarly to step S104 described above, the control unit 35 is a geometric example that is an example of the characteristics of one or more fluorescent particles (fluorescent particles at the time of UV irradiation) detected based on the UV fluorescent image data. A parameter is extracted (step S304). Thereafter, the control unit 35 determines the presence / absence of visible fluorescence upon irradiation of visible light to the inspection region Ma of the paper sheet M based on the visible fluorescence image data generated in step S302 (step S305). In this case, the authenticity determination unit 35c indicates “1” or “high level” indicating that the
その後、制御部３５は、ステップＳ３０３において抽出した蛍光粒子の特徴とステップＳ３０５において判定した可視蛍光有無の判定結果とをもとに、紙葉類Ｍの真偽を判別する（ステップＳ３０６）。この場合、真偽判別部３５ｃは、まず、上述した実施の形態１の真偽判別部１４ｃと同様に（すなわちステップＳ１０５と同様に）、ＵＶ照射時の蛍光粒子の特徴の一例である幾何学的なパラメータをもとに紙葉類Ｍの真偽を判別する。
Thereafter, the control unit 35 determines the authenticity of the paper sheet M based on the characteristics of the fluorescent particles extracted in step S303 and the determination result of the presence or absence of visible fluorescence determined in step S305 (step S306). In this case, the true / false determining unit 35c is first configured in the same way as the true / false determining
ここで、真偽判別部３５ｃは、かかるＵＶ照射時の蛍光粒子の特徴に基づいた真偽判別処理（第１の真偽判別処理）によって紙葉類Ｍを真の紙葉類であると判別した場合、上述した可視蛍光有無の判定結果をもとに、この第１の真偽判別処理の結果が的確なものであるか否かを確認する第２の真偽判別処理を行う。かかる第２の真偽判別処理において、真偽判別部３５ｃは、かかる可視蛍光有無の判定結果が「可視光照射時の可視蛍光有り」を示すものである場合、かかる第１の真偽判別処理によって真の紙葉類であると判別した紙葉類Ｍを偽の紙葉類であると判別し直す。これに対し、真偽判別部３５ｃは、かかる可視蛍光有無の判定結果が「可視光照射時の可視蛍光無し」を示すものである場合、かかる第１の真偽判別処理によって真の紙葉類であると判別した紙葉類Ｍを真の紙葉類であると最終的に判別する。 Here, the authenticity determination unit 35c determines that the paper sheet M is a true paper sheet by the authenticity determination process (first authenticity determination process) based on the characteristics of the fluorescent particles during UV irradiation. In this case, based on the above-described determination result of the presence / absence of visible fluorescence, a second authenticity determination process for confirming whether or not the result of the first authenticity determination process is accurate is performed. In the second authenticity determination process, the authenticity determination unit 35c performs the first authenticity determination process when the determination result of the presence or absence of visible fluorescence indicates “there is visible fluorescence when irradiated with visible light”. The paper sheet M determined to be a true paper sheet is determined again as a fake paper sheet. On the other hand, if the determination result of the presence / absence of visible fluorescence indicates “no visible fluorescence at the time of visible light irradiation”, the true / false determination unit 35c performs true paper sheets by the first authenticity determination process. The paper sheet M determined to be is finally determined to be a true paper sheet.
一方、真偽判別部３５ｃは、かかる第１の真偽判別処理によって紙葉類Ｍを偽の紙葉類であると判別した場合、上述した可視蛍光有無の判定結果によらず、この紙葉類Ｍを偽の紙葉類であると最終的に判別する。 On the other hand, when the authenticity determination unit 35c determines that the paper sheet M is a fake paper sheet by the first authenticity determination process, this paper sheet is used regardless of the above-described determination result of the presence or absence of visible fluorescence. The class M is finally determined to be a fake paper sheet.
その後、制御部３５は、ステップＳ３０６において最終的に判別した紙葉類Ｍの真偽判別結果を出力するように出力部１３を制御する（ステップＳ３０７）。この場合、出力部１３は、かかる紙葉類Ｍの最終的な真偽判別結果を示す情報（文字、数字、記号等）を画面に表示し、または、かかる紙葉類Ｍの最終的な真偽判別結果を示す発光パターンまたは発光色の可視光を出力する。あるいは、出力部１３は、かかる紙葉類Ｍの最終的な真偽判別結果を紙面等にプリント出力する。かかる出力部１３によって出力された最終的な真偽判別結果を視認することによって、ユーザは、鑑別対象の紙葉類Ｍが真偽いずれのものであるかを確実に判別することができる。
Thereafter, the control unit 35 controls the
つぎに、鑑別対象の紙葉類Ｍの検査領域Ｍａに対して紫外線と可視光線とを交互に照射して紙葉類Ｍの真偽を判別する制御部３５の動作を具体的には説明する。図１９は、紫外線と可視光線とを交互に照射して紙葉類Ｍの検査領域Ｍａを面的に走査する状態を例示する模式図である。図２０は、ＵＶ照射時の蛍光粒子の特徴と可視蛍光有無の判定結果とをもとに紙葉類Ｍの真偽を判別する制御部３５の最終的な判別パターンを例示する模式図である。 Next, the operation of the control unit 35 for determining the authenticity of the paper sheet M by alternately irradiating ultraviolet rays and visible light to the inspection area Ma of the paper sheet M to be identified will be specifically described. . FIG. 19 is a schematic view illustrating a state in which the inspection area Ma of the paper sheet M is scanned in a plane by alternately irradiating ultraviolet rays and visible rays. FIG. 20 is a schematic diagram illustrating the final discrimination pattern of the control unit 35 that discriminates the authenticity of the paper sheet M based on the characteristics of the fluorescent particles at the time of UV irradiation and the determination result of the presence or absence of visible fluorescence. .
図１９に示すように、制御部３５は、所定の搬送方向に沿って紙葉類Ｍを搬送するように搬送部２の駆動部２ｄを制御するとともに、紫外線と可視光線とを交互に照射して紙葉類Ｍの検査領域Ｍａを面的に走査するようにＵＶ照射部５と可視光照射部３３と受光部８とを制御する。この場合、ＵＶ照射部５は、上述したように、かかる紙葉類Ｍの検査領域Ｍａにおける１，２，・・・，（ｎ−１），ｎ列の各走査ラインに対して順次、紫外線を線状に照射し、かかる検査領域Ｍａを所定の走査方向に沿って面的に走査する。また、可視光照射部３３は、かかるＵＶ照射部５に追随して、かかる紙葉類Ｍの検査領域Ｍａにおける１，２，・・・，（ｎ−１），ｎ列の各走査ラインに対して順次、可視光線を線状に照射し、かかる検査領域Ｍａを所定の走査方向に沿って面的に走査する。
As shown in FIG. 19, the control unit 35 controls the
受光部８は、かかるＵＶ照射部５からの紫外線によって検査領域Ｍａの各走査ラインの蛍光インクから発生したＵＶ蛍光を単位時間ｔ毎に順次受光し、かかる走査ライン毎に発生したＵＶ蛍光の受光結果を示すＵＶ蛍光信号Ｓ１を順次生成する。さらに、受光部８は、かかる可視光照射部３３からの可視光線によって検査領域Ｍａの各走査ラインの蛍光インクから発生した可視蛍光を単位時間ｔ毎に順次受光し、かかる可視蛍光の受光結果を示す可視蛍光信号Ｓ５を順次生成する。
The
制御部３５は、このように生成されたｎ列分のＵＶ蛍光信号Ｓ１を順次デジタル化したｎ列分のＵＶ蛍光信号Ｓ２をもとにＵＶ蛍光画像データを生成する。また、制御部３５は、このように生成されたｎ列分の可視蛍光信号Ｓ５を順次デジタル化したｎ列分の可視蛍光信号Ｓ６をもとに可視蛍光画像データを生成する。制御部３５は、かかるＵＶ蛍光画像データから検出したＵＶ照射時の蛍光粒子の特徴（幾何学的なパラメータ）と、かかる可視蛍光画像データをもとに判定した可視光線照射時の可視蛍光有無の判定結果とをもとに、紙葉類Ｍの真偽を判別する。 The control unit 35 generates UV fluorescence image data based on the UV fluorescence signals S2 for n columns obtained by sequentially digitizing the UV fluorescence signals S1 for n columns thus generated. The control unit 35 generates visible fluorescence image data based on the visible fluorescence signals S6 for n columns obtained by sequentially digitizing the visible fluorescence signals S5 for n columns generated in this way. The control unit 35 determines the characteristics (geometric parameters) of the fluorescent particles at the time of UV irradiation detected from the UV fluorescent image data and the presence or absence of visible fluorescence at the time of visible light irradiation determined based on the visible fluorescent image data. Based on the determination result, the authenticity of the paper sheet M is determined.
具体的には、図２０の判別パターン＃１に示すように、真偽判別部３５ｃは、ＵＶ照射時の蛍光粒子の特徴に基づいた第１の真偽判別処理によって紙葉類Ｍの真偽を判別した結果（ＵＶ蛍光画像データによる判別結果）が「真」であり、且つ、上述した可視蛍光画像データに基づいた蛍光有無の判定結果が「可視蛍光照射時の可視蛍光無し」を示すものである場合、この紙葉類Ｍを真の紙葉類であると最終的に判別する。また、図２０の判別パターン＃２に示すように、真偽判別部３５ｃは、かかるＵＶ蛍光画像データによる判別結果が「真」であり、且つ、かかる蛍光有無の判定結果が「可視蛍光照射時の可視蛍光有り」を示すものである場合、この紙葉類Ｍを偽の紙葉類であると最終的に判別する。
Specifically, as shown in the
真偽判別部３５ｃは、このように２段階の真偽判別処理を行って紙葉類Ｍの真偽を判別することによって、蛍光インクを付着させた紙葉類Ｍの真偽を確実に判別でき、例えば真の蛍光インクによる偽造防止策を偽の蛍光インクによって模倣した偽の紙葉類を「偽」であると確実に判別することができる。 The authenticity determination unit 35c performs the two-step authenticity determination process in this manner to determine the authenticity of the paper sheet M, thereby reliably determining the authenticity of the paper sheet M to which the fluorescent ink is attached. For example, it is possible to reliably determine that a fake paper sheet that imitates a forgery prevention measure using a true fluorescent ink with a fake fluorescent ink is “fake”.
一方、図２０の判別パターン＃３，＃４に示すように、真偽判別部３５ｃは、かかるＵＶ蛍光画像データによる判別結果が「偽」である場合、かかる蛍光有無の判定結果、すなわち可視蛍光照射時の可視蛍光の有無によらず、紙葉類Ｍを偽の紙葉類であると最終的に判別する。
On the other hand, as shown in the
以上、説明したように、本発明の実施の形態３では、紙葉類の所定の検査領域に紫外線と可視光線とを交互に照射してこの検査領域を面的に走査し、この検査領域の走査結果を示すＵＶ蛍光画像データと可視蛍光画像データとを生成し、上述した実施の形態１と同様に、ＵＶ照射時の蛍光粒子の特徴である幾何学的なパラメータをもとに紙葉類の真偽を判別し、さらに、かかる可視蛍光画像データに基づいて判定した可視蛍光有無の判定結果をもとに、この紙葉類の真偽を再度判別するように構成した。このため、上述した実施の形態１の作用効果を享受するとともに、蛍光インクを付着させた紙葉類の真偽をより的確に判別できる紙葉類鑑別装置を実現することができる。 As described above, in the third embodiment of the present invention, a predetermined inspection region of a paper sheet is alternately irradiated with ultraviolet rays and visible light, and this inspection region is scanned in a plane. UV fluorescence image data and visible fluorescence image data indicating the scanning result are generated, and the paper sheets based on the geometric parameters that are the characteristics of the fluorescent particles at the time of UV irradiation, as in the first embodiment described above. Further, based on the result of the presence / absence of visible fluorescence determined based on the visible fluorescence image data, the authenticity of the paper sheet is determined again. Therefore, it is possible to realize a paper sheet discrimination apparatus that can enjoy the effects of the first embodiment described above and can more accurately determine the authenticity of the paper sheet to which the fluorescent ink is attached.
かかる紙葉類鑑別装置を用いることによって、真の蛍光インクと略同様の蛍光特性（蛍光波長、蛍光強度等）を有する偽の蛍光インクによって偽造防止策を模倣した偽の紙葉類を確実に除外することができる。 By using such a paper sheet discriminating device, it is possible to reliably prevent fake paper sheets imitating anti-counterfeiting measures with fake fluorescent ink having fluorescence characteristics (fluorescence wavelength, fluorescence intensity, etc.) substantially the same as those of true fluorescent ink. Can be excluded.
（実施の形態４）
つぎに、本発明の実施の形態４について説明する。上述した実施の形態２では、搬送路２ａ内を搬送する紙葉類Ｍの検査領域Ｍａから発生した蛍光を光学系６が集光し、かかる光学系６によって集光された蛍光を受光部２４が受光していたが、この実施の形態４では、さらに、光学系６によって形成される焦点の位置に紙葉類Ｍを搬送可能な状態で押し付けるようにし、かかる焦点と紙葉類Ｍの検査領域Ｍａとを確実に合わせるようにしている。
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment described above, the optical system 6 condenses the fluorescence generated from the inspection region Ma of the paper sheet M transported in the
図２１は、本発明の実施の形態４にかかる紙葉類鑑別装置の一構成例を模式的に示すブロック図である。図２１に示すように、この実施の形態４にかかる紙葉類鑑別装置４１は、上述した実施の形態２にかかる紙葉類鑑別装置２１の蛍光検出部２２に代えて蛍光検出部４２を有し、光学系６によって形成される焦点Ｆの位置に搬送路２ａ内の紙葉類Ｍを搬送可能に押し付ける押付けローラ４４をさらに有する。その他の構成は実施の形態２と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
FIG. 21 is a block diagram schematically illustrating a configuration example of a paper sheet discrimination device according to the fourth exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 21, the paper sheet discrimination apparatus 41 according to the fourth embodiment has a
蛍光検出部４２は、上述した実施の形態２の蛍光検出部２２と同様に、紙葉類Ｍの検査領域Ｍａに対して紫外線を照射し、この紫外線によって検査領域Ｍａの蛍光インクから発生した蛍光を検出する機能を有する。かかる蛍光検出部４２は、上述したＵＶ照射部５と光学系６と受光部２４とを有する。さらに、蛍光検出部４２は、この受光部２４と搬送路２ａとの間であって搬送路２ａに接する位置にガラス４３を有する。この場合、光学系６は、搬送路２ａに対向する側のガラス４３の表面に焦点Ｆを形成し、かかる焦点Ｆの位置から到達した蛍光（すなわち検査領域Ｍａからの蛍光）を受光部２４の受光領域に集光する。
Similarly to the
押付けローラ４４は、光学系６によって形成される焦点Ｆの位置に紙葉類Ｍを搬送可能に押し付けるよう機能する。具体的には、押付けローラ４４は、紙葉類Ｍの搬送方向（図２１を参照）に回転するローラとバネ等の弾性部材とを用いて実現され、搬送部２によって搬送路２ａ内を搬送される紙葉類Ｍを搬送可能な状態でガラス４３に押し付ける。すなわち、押付けローラ４４は、搬送部２による紙葉類Ｍの搬送を阻害せずに、この紙葉類Ｍの検査領域Ｍａをガラス４３に押し付ける。この場合、押付けローラ４４は、バネ等の弾性部材の弾性力を用い、上述した焦点Ｆが形成されたガラス４３の表面に紙葉類Ｍの検査領域Ｍａを押し付ける。かかる押付けローラ４４によってガラス４３の表面に押し付けられた紙葉類Ｍは、このガラス４３の表面に形成された焦点Ｆと検査領域Ｍａの単位領域とを合わせつつ、搬送部２によって搬送される。
The
つぎに、蛍光検出部４２の構成および押付けローラ４４の作用について詳細に説明する。図２２は、蛍光検出部４２の一構成例および押付けローラ４４の作用を説明する模式図である。図２２に示すように、蛍光検出部４２は、上述した実施の形態２の蛍光検出部２２のホルダ４ａに代えてホルダ４２ａを有し、ガラス７ａ，７ｂに代えてガラス４３を有する。その他の構成は実施の形態２と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
Next, the configuration of the
ホルダ４２ａは、上述したＵＶ照射部５、光学系６、および受光部２４を保持する。具体的には、ホルダ４２ａに、互いに遮光された２つの内部空間（発光側内部空間、受光側内部空間）が形成される。かかるホルダ４２ａは、図２２に示すように、発光側内部空間にＵＶ照射部５を保持し、受光側内部空間に光学系６と受光部２４とを保持する。また、ホルダ４２ａは、搬送路２ａに接する側の端部に開口部が形成される。このホルダ４２ａの開口部には、ガラス４３が配設される。
The holder 42a holds the
ガラス４３は、上述したようにホルダ４２ａの開口部に配設される透明なガラス板であり、ＵＶ照射部５によって発光される紫外線を透過し、この紫外線によって紙葉類Ｍの蛍光インクから発生する蛍光（ＵＶ蛍光）を透過する。この場合、ガラス４３は、紙葉類Ｍの搬送路２ａに接するように配置される。かかるガラス４３は、光学系６のレンズ６ａによって、搬送路２ａに対向する側の表面に焦点Ｆが形成される。なお、レンズ６ａは、かかるガラス４３の表面に対して所定の焦点距離を有するように、ホルダ４２ａの受光側内部空間に配設される。
As described above, the
このような構成を有する蛍光検出部４２において、ＵＶ照射部５からの紫外線は、ホルダ４２ａの発光側内部空間の開口部４２ｂによって空間的な照射範囲が制限されつつ、ガラス４３を透過する。この場合、かかる紫外線は、このガラス４３の表面に形成された焦点Ｆの位置に照射される。
In the
ここで、押付けローラ４４は、かかる焦点Ｆが形成されたガラス４３の表面に対して紙葉類Ｍを搬送可能に押し付ける。この場合、紙葉類Ｍの検査領域Ｍａは、かかる押付けローラ４４の作用によってガラス４３の表面上の焦点Ｆの位置に押し付けられるとともに、ＵＶ照射部５からの紫外線が照射される。この検査領域Ｍａに蛍光インクが付着していれば、この検査領域Ｍａの蛍光インクは、上述した焦点Ｆの位置において走査ラインの単位領域毎に蛍光を発生する。
Here, the pressing
このように焦点Ｆの位置において発生した蛍光（検査領域Ｍａからの蛍光）は、ガラス４３を透過し、その後、ホルダ４２ａの受光側内部空間の開口部４２ｃによって空間的な照射範囲が制限されつつ、光学系６のレンズ６ａによって到達する。かかる検査領域Ｍａからの蛍光は、かかるレンズ６ａによって集光され、平行光線の状態で光学フィルタ６ｂに到達する。
Thus, the fluorescence (fluorescence from the inspection region Ma) generated at the position of the focal point F passes through the
その後、かかる検査領域Ｍａからの蛍光は、光学フィルタ６ｂを透過後、レンズ６ｃによって受光部２４の受光領域に集光される。この場合、受光部２４は、上述した押付けローラ４４の作用によって焦点Ｆに検査領域Ｍａを常時一致させた状態で検査領域Ｍａからの蛍光を受光できる。このような受光部２４は、かかる蛍光を発生した蛍光粒子を常時鮮明に撮像することができ、かかる蛍光の光強度を正しく検出することができる。かかる受光部２４によって生成されたＵＶ蛍光信号Ｓ３は、検査領域Ｍａからの蛍光の光強度を略正確に示すデータ出力値を有する。
Thereafter, the fluorescence from the inspection area Ma passes through the
以上、説明したように、本発明の実施の形態４では、上述した実施の形態２の構成および機能を有し、さらに、受光部の受光領域に蛍光を集光する光学系の焦点の位置に対して、搬送路内の紙葉類を搬送可能に押し付けるように構成した。このため、紙葉類（特に検査領域）に不必要な折り目等の凹凸が形成されている場合であっても、この紙葉類の検査領域（例えば蛍光インクの付着領域）と光学系の焦点とを確実に合わせることができる。この結果、この紙葉類の検査領域を光学系の焦点に常時一致させた状態で蛍光を受光でき、上述した実施の形態２の作用効果を享受するとともに、紙葉類の真偽判別結果の正確さをより高めることができる紙葉類鑑別装置を実現できる。 As described above, the fourth embodiment of the present invention has the configuration and function of the second embodiment described above, and further, at the focal position of the optical system that collects the fluorescence in the light receiving region of the light receiving unit. On the other hand, the paper sheets in the transport path are pressed so as to be transportable. For this reason, even if the paper sheet (especially the inspection area) has unnecessary irregularities such as folds, the inspection area of the paper sheet (for example, the fluorescent ink adhesion area) and the focal point of the optical system. Can be reliably matched. As a result, the fluorescence can be received in a state where the inspection area of the paper sheet is always coincident with the focal point of the optical system, the effect of the second embodiment described above can be enjoyed, and the authenticity determination result of the paper sheet can be obtained. It is possible to realize a paper sheet discrimination device that can further improve accuracy.
（実施の形態５）
つぎに、本発明の実施の形態５について説明する。上述した実施の形態４では、押付けローラ４４を用いて紙葉類Ｍの検査領域Ｍａをガラス４３の表面に押し付け、これによって検査領域Ｍａを焦点Ｆに一致させていたが、この実施の形態５では、ＵＶ照射部５からの紫外線の照射領域内であって搬送路２ａを斜めに横断する斜線上にライン状焦点を形成し、かかるライン状焦点と検査領域Ｍａとが交差するように紙葉類Ｍを搬送している。
(Embodiment 5)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. In the above-described fourth embodiment, the inspection area Ma of the paper sheet M is pressed against the surface of the
図２３は、本発明の実施の形態５にかかる紙葉類鑑別装置の一構成例を模式的に示すブロック図である。図２３に示すように、この実施の形態５にかかる紙葉類鑑別装置５１は、上述した実施の形態２にかかる紙葉類鑑別装置２１の蛍光検出部２２に代えて蛍光検出部５２を有する。その他の構成は実施の形態２と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
FIG. 23 is a block diagram schematically illustrating a configuration example of the paper sheet discrimination apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 23, the paper sheet discrimination apparatus 51 according to the fifth embodiment has a
蛍光検出部５２は、上述した実施の形態２の蛍光検出部２２と同様に、紙葉類Ｍの検査領域Ｍａに対して紫外線を照射し、この紫外線によって検査領域Ｍａの蛍光インクから発生した蛍光を検出する機能を有する。具体的には、蛍光検出部５２は、上述した実施の形態２の蛍光検出部２２と同様にＵＶ照射部５を有し、この蛍光検出部２２の光学系６に代えて光学系５３を有し、この蛍光検出部５２の受光部２４に代えて受光部５４を有する。
Similarly to the
つぎに、蛍光検出部５２の構成について詳細に説明する。図２４は、実施の形態５にかかる紙葉類鑑別装置５１の蛍光検出部５２の一構成例を示す模式図である。図２４に示すように、蛍光検出部５２は、上述した実施の形態２の蛍光検出部２２と同様にＵＶ照射部５を有し、この蛍光検出部２２のホルダ４ａに代えてホルダ５２ａを有し、この蛍光検出部２２の光学系６に代えて光学系５３を有し、この蛍光検出部２２の受光部２４に代えて受光部５４を有する。
Next, the configuration of the
ホルダ５２ａは、ＵＶ照射部５、光学系５３、および受光部５４を保持する。具体的には、ホルダ５２ａは、搬送路２ａ内を搬送する紙葉類Ｍに対して紫外線を照射できる態様でＵＶ照射部５を保持する。また、ホルダ５２ａは、搬送路２ａに対して傾斜する態様で光学系５３を保持し、光学系５３によって集光された蛍光を受光できる態様で受光部５４を保持する。
The holder 52 a holds the
光学系５３は、ＵＶ照射部５によって紙葉類Ｍの検査領域Ｍａに紫外線が照射された際に検査領域Ｍａの蛍光インクから発生した蛍光（ＵＶ蛍光）を受光部５４の受光領域に集光するとともに、かかる紫外線の照射によって検査領域Ｍａから反射した紫外線（反射紫外線）を遮断する。具体的には、光学系５３は、シリンドリカルレンズ５３ａ，５３ｃと上述した光学フィルタ６ｂとを組み合わせて実現され、図２４に示すように搬送路２ａに対して斜めに配置される。
The
シリンドリカルレンズ５３ａは、上述したＵＶ照射部５による紫外線の照射領域内に該当する搬送路２ａ内にライン状焦点ＦＬを形成し、このライン状焦点ＦＬ上の各焦点位置からの蛍光を集光する。具体的には、シリンドリカルレンズ５３ａは、かかる紫外線の照射領域内であって搬送路２ａを斜めに横断する斜線に沿ってライン状焦点ＦＬを形成する。この場合、ライン状焦点ＦＬは、例えば図２４に示すように、搬送路２ａを形成する両側の各ガイド２ｂをそれぞれ斜めに横断するように形成される。かかるライン状焦点ＦＬは、上述した焦点Ｆを一次元的に配列した焦点群であり、図２４のＺ軸によって規定される搬送路２ａ内の高さ方向の全位置に対応して焦点Ｆを含む。例えば、ライン状焦点ＦＬは、搬送路２ａ内の高さＺ１，Ｚ２にそれぞれ対応する各焦点位置ａ１，ａ２に焦点Ｆをそれぞれ含む。
The
シリンドリカルレンズ５３ｃは、上述したシリンドリカルレンズ５３ａに対してほぼ平行に配設され、光学フィルタ６ｂを透過した蛍光、すなわち、上述したライン状焦点ＦＬに含まれる各焦点Ｆのいずれかに一致した検査領域Ｍａからの蛍光を受光部５４の受光領域に集光する。このようなシリンドリカル５３ｃは、例えば、ライン状焦点ＦＬと紙葉類Ｍの検査領域Ｍａとが焦点位置ａ１において交差した場合、この焦点位置ａ１の焦点Ｆに一致した検査領域Ｍａの単位領域（例えば走査ラインＣ上の単位領域）からの蛍光を受光部５４の受光領域に集光する。このことは、ライン状焦点ＦＬのほかの焦点位置（例えば焦点位置ａ２）についても同様である。
The
なお、光学フィルタ６ｂは、かかるシリンドリカルレンズ５３ａ，５３ｃの間に配設され、シリンドリカルレンズ５３ａを透過した光のうちの紫外線を遮断する。すなわち、光学フィルタ６ｂは、上述したライン状焦点ＦＬに含まれる各焦点Ｆのいずれかに一致した検査領域Ｍａからの蛍光を透過するとともに、この検査領域Ｍａから反射した紫外線を遮断する。
The
受光部５４は、例えば一次元配列されたフォトダイオードアレイまたはラインＣＣＤと所定の駆動回路とを用いて実現される。受光部５４は、紙葉類の偽造防止策に用いられる真の蛍光インクの蛍光粒子径に比して小さいサイズの画素であって、偽の蛍光インクの蛍光粒子径に比して大きいサイズの画素を複数有する。かかる複数の画素は、上述したライン状焦点ＦＬに含まれる各焦点Ｆにそれぞれ対応して一次元配列され、受光部５４の受光領域を形成する。このような受光部５４は、上述した実施の形態２の受光部２４と略同様に、紙葉類Ｍの検査領域Ｍａからの蛍光を光電変換してＵＶ蛍光信号Ｓ３を単位時間ｔ毎に生成する。この場合、受光部５４は、かかる一次元配列した複数の画素のいずれかを介して、上述したライン状焦点ＦＬに含まれる各焦点Ｆのいずれかに一致した検査領域Ｍａからの蛍光を受光し、受光した検査領域Ｍａからの蛍光を光電変換してＵＶ蛍光信号Ｓ３を生成する。
The
つぎに、上述したような構成を有する蛍光検出部５２の動作について詳細に説明する。図２５は、ライン状焦点ＦＬに交差した紙葉類Ｍの検査領域Ｍａからの蛍光を受光する状態を例示する模式図である。図２６は、ライン状焦点ＦＬ上の焦点Ｆに一致した検査領域Ｍａからの蛍光に対応するＵＶ蛍光信号Ｓ３を生成する受光部５４の動作を説明するための模式図である。
Next, the operation of the
搬送部２は、蛍光検出部５２に対して鑑別対象の紙葉類Ｍを非接触の状態に維持しつつ、この紙葉類Ｍの検査領域Ｍａとライン状焦点ＦＬとが交差するように、この紙葉類Ｍを搬送する。かかる搬送部２によって搬送される紙葉類Ｍは、図２５に示すように、シリンドリカルレンズ５３ａによって搬送路２ａ内に形成されたライン状焦点ＦＬを横切るように、ＵＶ照射部５からの紫外線の照射領域内を通過する。この場合、紙葉類Ｍの検査領域Ｍａは、かかる紫外線の照射領域内においてライン状焦点ＦＬに交差し、このライン状焦点ＦＬに含まれる焦点Ｆのいずれかに一致する。
While the
例えば図２５に示すように、搬送路２ａ内の高さＺ２に対応する焦点位置ａ２においてライン状焦点ＦＬと検査領域Ｍａとが交差した場合、ＵＶ照射部５からの紫外線は、この焦点位置ａ２の焦点Ｆに一致した検査領域Ｍａに照射され、この検査領域Ｍａに付着した蛍光インクから蛍光を発生させる。かかる検査領域Ｍａからの蛍光は、この検査領域Ｍａと焦点Ｆとが一致した状態でシリンドリカルレンズ５３ａに集光され、その後、光学フィルタ６ｂを透過し、シリンドリカルレンズ５３ｃによって受光部５４の受光領域に集光される。この場合、受光部５４は、かかる焦点位置ａ２における焦点Ｆに対応する画素５４ａを介して、この検査領域Ｍａからの蛍光を受光する。
For example, as shown in FIG. 25, when the line-shaped focal point FL and the inspection region Ma intersect at the focal position a2 corresponding to the height Z2 in the
このように、受光部５４は、かかるライン状焦点ＦＬ上の焦点位置ａ２に対応する画素５４ａを介して、この焦点位置ａ２における焦点Ｆに一致した検査領域Ｍａからの蛍光を受光する。このことは、搬送路２ａ内の高さ方向（図２５のＺ軸によって規定）のいずれの位置、言い換えれば、ライン状焦点ＦＬと紙葉類Ｍの検査領域Ｍａとの交点であるライン状焦点ＦＬ上のいずれの焦点位置についても同様である。すなわち、受光部５４は、一次元配列された複数の画素のうちのいずれかの画素を介し、ライン状焦点ＦＬ上に含まれるいずれかの焦点位置の焦点Ｆに一致した状態の検査領域Ｍａからの蛍光を受光する。
In this way, the
このように検査領域Ｍａからの蛍光を受光した受光部５４は、受光した蛍光を光電変換してＵＶ蛍光信号Ｓ３を生成する。この場合、受光部５４は、保有する複数の画素のうちのいずれかを介して検査領域Ｍａからの蛍光を受光すれば、蛍光有りを示すデータを含むＵＶ蛍光信号Ｓ３を生成し、かかる複数の画素に含まれるいずれの画素においても検査領域Ｍａからの蛍光を受光しなければ、蛍光無しを示すＵＶ蛍光信号Ｓ３を生成する。
In this way, the
具体的には、受光部５４は、例えば図２６に示すように、一次元配列された複数の画素のうちの画素５４ａ（図２５に示したライン状焦点ＦＬ上の焦点位置ａ２に対応する画素）を介して検査領域Ｍａからの蛍光を受光した場合、蛍光有りを示すデータ（すなわちＡ／Ｄ変換部１０に設定した所定の閾値以上の出力値を有するデータ）を含むＵＶ蛍光信号Ｓ３を生成する。かかる蛍光有りを示すＵＶ蛍光信号Ｓ３は、上述したＡ／Ｄ変換部１０によってハイレベル（Ｈ）のＵＶ蛍光信号Ｓ４にデジタル変換される。これに対し、受光部５４は、保有する複数の画素のいずれの画素においても検査領域Ｍａからの蛍光を受光しなかった場合、蛍光無しを示すデータ（すなわちＡ／Ｄ変換部１０に設定した所定の閾値未満の出力値を有するデータ）を含むＵＶ蛍光信号Ｓ３を生成する。かかる蛍光無しを示すＵＶ蛍光信号Ｓ３は、上述したＡ／Ｄ変換部１０によってローレベル（Ｌ）のＵＶ蛍光信号Ｓ４にデジタル変換される。
Specifically, for example, as illustrated in FIG. 26, the
以上、説明したように、本発明の実施の形態５では、上述した実施の形態２の構成および機能を有し、さらに、ＵＶ照射部による紫外線の照射領域内であって紙葉類の搬送路内に、この搬送路を斜めに横断する斜線に沿ってライン状焦点を形成し、かかるライン状焦点と紙葉類の検査領域とが交差するように紙葉類を搬送するように構成した。このため、紙葉類（特に検査領域）に不必要な折り目等の凹凸が形成されている場合であっても、蛍光検出部に対して鑑別対象の紙葉類を非接触の状態に維持しつつ、この紙葉類の検査領域（例えば蛍光インクの付着領域）とライン状焦点のうちのいずれかの焦点（すなわち光学系の焦点）とを確実に合わせることができる。この結果、この紙葉類の検査領域と光学系の焦点とを常時一致させた状態で蛍光を受光でき、上述した実施の形態２の作用効果を享受するとともに、紙葉類の真偽判別結果の正確さをより高めることができる紙葉類鑑別装置を実現できる。さらに、この紙葉類を蛍光検出部に対して非接触の状態に維持しつつ搬送できるので、搬送路内における紙葉類の紙詰まり等の搬送エラーを防止することができる。 As described above, the fifth embodiment of the present invention has the configuration and functions of the second embodiment described above, and is further within the irradiation region of the ultraviolet rays by the UV irradiation unit, and is a paper sheet conveyance path A line-shaped focal point is formed along an oblique line that obliquely crosses the conveyance path, and the sheet is conveyed so that the line-shaped focal point intersects the inspection area of the sheet. For this reason, even if the paper sheets (particularly the inspection region) have unnecessary irregularities such as folds, the paper sheets to be identified are kept in a non-contact state with respect to the fluorescence detection unit. On the other hand, the inspection area of the paper sheet (for example, the fluorescent ink adhesion area) and any one of the line-shaped focal points (that is, the focal point of the optical system) can be reliably aligned. As a result, it is possible to receive fluorescence in a state where the inspection area of the paper sheet and the focal point of the optical system are always coincident with each other, enjoy the operational effect of the second embodiment described above, and determine the authenticity of the paper sheet. It is possible to realize a paper sheet discrimination device that can further improve the accuracy of the paper sheet. Furthermore, since the paper sheets can be conveyed while being kept in a non-contact state with respect to the fluorescence detection unit, it is possible to prevent a conveyance error such as a paper jam in the conveyance path.
なお、本発明の実施の形態４にかかる紙葉類鑑別装置４１は、上述した実施の形態２にかかる紙葉類鑑別装置２１と同様にスキャンデータの信号パターンをもとに紙葉類の真偽を判別していたが、これに限らず、上述した実施の形態１にかかる紙葉類鑑別装置１と同様に蛍光粒子の幾何学的なパラメータをもとに紙葉類の真偽を判別してもよい。具体的には、かかる実施の形態４の変形例１にかかる紙葉類鑑別装置は、上述した実施の形態１にかかる紙葉類鑑別装置１に対して押付けローラ４４を追加したものと略同様の構成を有する。この場合、実施の形態４の変形例１にかかる紙葉類鑑別装置の蛍光検出部４は、例えば図２７に示すように、上述したホルダ４ａをホルダ４２ａに代えたものにし、かかる蛍光検出部４のホルダ４２ａの開口部に配設されたガラス４３の表面（すなわちレンズ６ａによって形成される焦点の位置）に対して押付けローラ４４が紙葉類Ｍの検査領域Ｍａを押し付けるように構成すればよい。
Note that the paper sheet discrimination apparatus 41 according to the fourth embodiment of the present invention is the true of the paper sheet based on the signal pattern of the scan data, like the paper
また、本発明の実施の形態４にかかる紙葉類鑑別装置４１は、上述した実施の形態３にかかる紙葉類鑑別装置３１と同様に蛍光粒子の幾何学的なパラメータと可視蛍光有無の判定結果とをもとに紙葉類の真偽を判別してもよい。具体的には、かかる実施の形態４の変形例２にかかる紙葉類鑑別装置は、上述した実施の形態３にかかる紙葉類鑑別装置３１に対して押付けローラ４４を追加したものと略同様の構成を有する。この場合、実施の形態４の変形例２にかかる紙葉類鑑別装置の蛍光検出部３２は、例えば図２８に示すように、上述したホルダ３２ａの開口部にガラス４３を配設したものにし、かかるホルダ３２ａに配設されたガラス４３の表面（すなわちレンズ６ａによって形成される焦点の位置）に対して押付けローラ４４が紙葉類Ｍの検査領域Ｍａを押し付けるように構成すればよい。
Further, the paper sheet discrimination device 41 according to the fourth exemplary embodiment of the present invention is the same as the paper sheet discrimination device 31 according to the third embodiment described above, and determines the geometric parameters of the fluorescent particles and the presence or absence of visible fluorescence. The authenticity of the paper sheet may be determined based on the result. Specifically, the paper sheet discrimination apparatus according to the second modification of the fourth embodiment is substantially the same as that in which the
さらに、本発明の実施の形態３にかかる紙葉類鑑別装置３１は、鑑別対象の紙葉類の検査領域に対して紫外線と可視光線とを交互に照射し、紫外線照射時に検出される蛍光粒子の幾何学的なパラメータと可視光線照射時における可視蛍光有無の判定結果とをもとに紙葉類の真偽を判別していたが、これに限らず、紙葉類の検査領域に対して紫外線を照射した際の蛍光（ＵＶ蛍光）の有無と可視光線を照射した際の蛍光（可視蛍光）の有無とに基づいて紙葉類の真偽を判別してもよい。 Furthermore, the paper sheet discrimination apparatus 31 according to the third exemplary embodiment of the present invention alternately irradiates ultraviolet rays and visible light onto the inspection area of the paper sheets to be differentiated, and detects fluorescent particles detected at the time of ultraviolet irradiation. The true / false of paper sheets was determined based on the geometric parameters of the above and the determination result of the presence or absence of visible fluorescence when irradiated with visible light. The authenticity of the paper sheet may be determined based on the presence or absence of fluorescence (UV fluorescence) when irradiated with ultraviolet rays and the presence or absence of fluorescence (visible fluorescence) when irradiated with visible light.
具体的には、真偽判別部３５ｃは、紙葉類Ｍの検査領域Ｍａに対して紫外線を照射した際に検査領域Ｍａから発生したＵＶ蛍光を光電変換したＵＶ蛍光信号をもとに、検査領域Ｍａに対するＵＶ照射時の蛍光有無を判定する。また、真偽判別部３５ｃは、かかる紫外線に追随して検査領域Ｍａに可視光線を照射した際に検査領域Ｍａから発生した可視蛍光を光電変換した可視蛍光信号をもとに、検査領域Ｍａに対する可視光照射時の蛍光有無を判定する。真偽判別部３５ｃは、かかるＵＶ照射時における蛍光有無の判定結果と可視光照射時における蛍光有無の判定結果とをもとに、紙葉類Ｍの真偽を判別してもよい。この場合、真偽判別部３５ｃは、例えば図２９に示すように、「ＵＶ照射時に蛍光有り」且つ「可視光照射時に蛍光無し」（判別パターン＃５）であれば、紙葉類Ｍを真の紙葉類であると判別し、「ＵＶ照射時に蛍光有り」且つ「可視光照射時に蛍光有り」（判別パターン＃６）、「ＵＶ照射時に蛍光無し」且つ「可視光照射時に蛍光無し」（判別パターン＃７）、「ＵＶ照射時に蛍光無し」且つ「可視光照射時に蛍光有り」（判別パターン＃８）のいずれかであれば、紙葉類Ｍを偽の紙葉類であると判別してもよい。 Specifically, the authenticity determination unit 35c performs inspection based on the UV fluorescence signal obtained by photoelectrically converting the UV fluorescence generated from the inspection area Ma when the inspection area Ma of the paper sheet M is irradiated with ultraviolet rays. The presence or absence of fluorescence at the time of UV irradiation on the region Ma is determined. Further, the authenticity determination unit 35c follows the ultraviolet ray, and irradiates the inspection region Ma with visible light. Based on the visible fluorescence signal obtained by photoelectrically converting the visible fluorescence generated from the inspection region Ma, the authenticity determination unit 35c applies to the inspection region Ma. The presence or absence of fluorescence during irradiation with visible light is determined. The authenticity determination unit 35c may determine the authenticity of the paper sheet M based on the determination result of the presence / absence of fluorescence during UV irradiation and the determination result of the presence / absence of fluorescence during irradiation with visible light. In this case, as shown in FIG. 29, for example, as shown in FIG. 29, the authenticity determination unit 35c sets the paper sheet M to be true if “fluorescence is present during UV irradiation” and “no fluorescence is present during visible light irradiation” (discrimination pattern # 5). And “there is fluorescence when irradiated with UV” and “there is fluorescence when irradiated with visible light” (discrimination pattern # 6), “there is no fluorescence when irradiated with UV” and “there is no fluorescence when irradiated with visible light” ( If any one of the discrimination pattern # 7) “no fluorescence when UV irradiation” and “fluorescence when visible light irradiation” (discrimination pattern # 8), the paper sheet M is determined to be a fake paper sheet. May be.
また、本発明の実施の形態１〜３では、鑑別対象の紙葉類Ｍの検査領域Ｍａに紫外線を照射するＵＶ照射部（ＵＶ照射部５）と検査領域Ｍａからの蛍光を集光する光学系（光学系６，３４，５３）とを紙葉類Ｍに対して同じ側の各位置にそれぞれ配置していたが、これに限らず、紙葉類Ｍを境界にして互いに対向する各位置に、かかるＵＶ照射部と光学系とをそれぞれ配置してもよい。この場合、かかる光学系の光学フィルタは、紙葉類Ｍの検査領域Ｍａを透過した紫外線を遮断する。
In the first to third embodiments of the present invention, the UV irradiation unit (UV irradiation unit 5) that irradiates ultraviolet rays onto the inspection region Ma of the sheet M to be identified and the optical that condenses the fluorescence from the inspection region Ma. The system (
さらに、本発明の実施の形態１，３では、蛍光粒子の特徴の一例である幾何学的なパラメータとして蛍光粒子の粒子径を抽出していたが、これに限らず、かかる幾何学的なパラメータとして蛍光粒子の面積または周囲長を画素単位に抽出してもよい。また、紙葉類Ｍの真偽判定処理に用いる蛍光粒子の幾何学的なパラメータは、蛍光粒子径のみに限らず、蛍光粒子の粒子径、面積、および周囲長の少なくとも一つであればよい。
Further, in
また、本発明の実施の形態２，４，５では、紙葉類Ｍの検査領域Ｍａを一次元的に走査したスキャンデータの信号パターンに含まれるハイレベル信号およびローレベル信号がともにランダムに繰り返される場合、かかる信号パターンに含まれるハイレベル信号の総出力回数Ｑ３をもとに紙葉類Ｍの真偽を判別していたが、これに限らず、かかる総出力回数Ｑ３は、この信号パターンに含まれるローレベル信号の総出力回数であってもよい。 In the second, fourth, and fifth embodiments of the present invention, the high level signal and the low level signal included in the signal pattern of the scan data obtained by one-dimensionally scanning the inspection area Ma of the paper sheet M are randomly repeated. In this case, the authenticity of the paper sheet M is determined based on the total output count Q3 of the high level signal included in the signal pattern. However, the present invention is not limited to this. The total output count Q3 is not limited to this signal pattern. May be the total number of outputs of the low level signal included.
さらに、本発明の実施の形態１〜４では、紙葉類Ｍの搬送路２ａと上述した受光部（受光部８，２４，５４）との間に配設される透明部材、すなわち、紙葉類Ｍの検査領域Ｍａからの蛍光等を透過する透明部材として透明なガラス板を用いていたが、これに限らず、かかる透明部材は、少なくとも検査領域Ｍａからの蛍光（ＵＶ蛍光、可視蛍光）を透過する透明な樹脂板であってもよい。
Furthermore, in the first to fourth embodiments of the present invention, a transparent member disposed between the
また、本発明の実施の形態１〜５では、単一のフォトダイオード、一次元配列されたフォトダイオードアレイ、またはラインＣＣＤを受光部に用いていたが、これに限らず、複数の画素を二次元的に配列した二次元ＣＣＤを受光部に用いてもよい。 In the first to fifth embodiments of the present invention, a single photodiode, a one-dimensionally arranged photodiode array, or a line CCD is used for the light receiving unit. However, the present invention is not limited to this. A two-dimensional CCD arranged in a dimension may be used for the light receiving unit.
以上のように、本発明に係る紙葉類鑑別装置は、蛍光インクを付着させた紙葉類の真偽真偽判別処理に有用であり、特に、偽造防止策として真の蛍光インクを付着させた真の紙葉類と偽造防止策を模倣する偽の蛍光インクを付着させた偽の紙葉類とを鑑別する紙葉類鑑別装置に適している。 As described above, the paper sheet discriminating apparatus according to the present invention is useful for authenticity determination processing of paper sheets to which fluorescent ink is attached, and in particular, attaches true fluorescent ink as a forgery prevention measure. It is suitable for a paper sheet discrimination device that discriminates between true paper sheets and fake paper sheets to which a fake fluorescent ink imitating forgery prevention measures is attached.
１，２１，３１，４１，５１ 紙葉類鑑別装置
２ 搬送部
２ａ 搬送路
２ｂ ガイド部材
２ｃ 搬送ローラ
２ｄ 駆動部
３ 紙葉類検知センサ
４，２２，３２，４２，５２ 蛍光検出部
４ａ，３２ａ，４２ａ ホルダ
５ ＵＶ照射部
６，３４，５３ 光学系
６ａ，６ｃ レンズ
６ｂ，３４ｂ 光学フィルタ
７ａ，７ｂ，７ｃ，４３ ガラス
８，２４，５４ 受光部
９ 増幅部
１０ Ａ／Ｄ変換部
１１ 入力部
１２ 記憶部
１３ 出力部
１４，２５，３５ 制御部
１４ａ，３５ａ 画像処理部
１４ｂ，２５ｂ 特徴抽出部
１４ｃ，２５ｃ，３５ｃ 真偽判別部
２５ａ 走査処理部
３３ 可視光照射部
４２ｂ，４２ｃ 開口部
４４ 押付けローラ
５３ａ，５３ｃ シリンドリカルレンズ
５４ａ 画素
ａ１，ａ２ 焦点位置
Ｃ 走査ライン
Ｄ１〜Ｄ４ スキャンデータ
Ｅ 蛍光インクライン
Ｆ 焦点
ＦＬ ライン状焦点
Ｇ１，Ｇ２ 連結画素群
Ｋ１，Ｋ２ 蛍光粒子
Ｍ 紙葉類
Ｍａ 検査領域
Ｐ１，Ｐ２ ＵＶ蛍光画像データ
1, 21, 31, 41, 51 Paper
Claims (3)
前記紫外線によって前記蛍光インクから発生した蛍光を受光し、前記蛍光を光電変換して蛍光信号を生成する受光手段と、
前記蛍光信号をもとに、前記蛍光を発生した蛍光粒子を検出する検出手段と、
真の蛍光インクと該真の蛍光インクを模倣する偽の蛍光インクとの間で異なる前記蛍光粒子の特徴を抽出する特徴抽出手段と、
前記蛍光粒子の特徴をもとに前記紙葉類の真偽を判別する判別手段と、
前記紫外線の照射領域内を通過する搬送路に沿って前記紙葉類を搬送する搬送手段と、
前記紫外線の照射領域内であって前記搬送路の上方から搬送方向の下流側に向かって斜めに下降する斜線に沿ってライン状焦点を形成し、該ライン状焦点に含まれる焦点位置からの少なくとも前記蛍光を前記受光手段に集光する光学系と、を備え、
前記搬送手段は、前記ライン状焦点と前記紙葉類の所定領域とが交差するように前記紙葉類を搬送することを特徴とする紙葉類鑑別装置。 An ultraviolet irradiation means for irradiating the fluorescent ink attached to a predetermined area of the paper with ultraviolet rays;
A light receiving means for receiving fluorescence generated from the fluorescent ink by the ultraviolet light, and photoelectrically converting the fluorescence to generate a fluorescence signal;
Detection means for detecting the fluorescent particles that have generated the fluorescence based on the fluorescence signal;
Feature extraction means for extracting features of the fluorescent particles that differ between the true fluorescent ink and the false fluorescent ink imitating the true fluorescent ink;
Discriminating means for discriminating the authenticity of the paper sheet based on the characteristics of the fluorescent particles;
A transport means for transporting the paper sheets along a transport path passing through the ultraviolet irradiation region;
A line-shaped focal point is formed along an oblique line that falls obliquely from above the conveyance path toward the downstream side in the conveyance direction within the ultraviolet irradiation region, and at least from a focal position included in the line-shaped focal point An optical system for condensing the fluorescence on the light receiving means,
The paper sheet discrimination apparatus , wherein the transport means transports the paper sheet so that the line-shaped focal point and a predetermined area of the paper sheet intersect .
前記特徴抽出手段は、前記検出手段によって検出された前記蛍光粒子の特徴である前記スキャンデータの信号パターンを抽出し、The feature extraction unit extracts a signal pattern of the scan data that is a feature of the fluorescent particles detected by the detection unit,
前記判別手段は、前記スキャンデータの信号パターンをもとに前記紙葉類の真偽を判別することを特徴とする請求項１に記載の紙葉類鑑別装置。2. The paper sheet discrimination apparatus according to claim 1, wherein the determination unit determines the authenticity of the paper sheet based on a signal pattern of the scan data.
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