JP4909697B2

JP4909697B2 - 媒体検証装置

Info

Publication number: JP4909697B2
Application number: JP2006265583A
Authority: JP
Inventors: 賢二宮崎; 武郎三木; 淳二三浦; 尚久中野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2006-09-28
Filing date: 2006-09-28
Publication date: 2012-04-04
Anticipated expiration: 2026-09-28
Also published as: JP2008084179A

Description

本発明は、たとえば、ホログラムや回折格子など、観察方向および／または照明方向により図柄および／または色彩が変化する特性を有する光学部材で構成される画像を有するＩＤカード等の検証媒体を検証する媒体検証装置に関する。

たとえば、ホログラムや回折格子など、観察方向および／または照明方向により図柄および／または色彩が変化する特性を有する光学部材で構成される画像を有するＩＤカード等の検証媒体を検証する媒体検証装置として、照明方向、画像取得方向を任意に設定できる観察系を備え、既取得画像と同様の観察条件下で検証媒体の情報を取得し比較表示することで、検査精度の向上を行なう比較検査装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）
特開２００３−２５４９１０号公報

観察方向および／または照明方向により図柄および／または色彩が変化する特性を有する光学部材で構成される画像が例えばホログラムで構成される紋様である場合、ホログラムで構成される紋様を検証するため、再現性良く画像を取得するためには、紋様に対する照明方向（回転、仰角）、および、画像取得方向を決め、観察条件を決定し、画像を取得する必要がある。

また、検証媒体の検証を考えた場合、要所にあるホログラム紋様を検証する必要があり、観察場所の位置も重要となる。ホログラム紋様の観察条件、観察場所の情報がない場合、検証媒体の検証のためには上記条件を変化させた場合の多数の画像に対し、検証が必要となり、膨大な時間がかかる。
また、ホログラム紋様は観察条件の変化により、色、図形などの変化を生じるが、人間の目視確認では微妙な変化を捉えることができず、判断が曖昧になる。

特許文献１では、比較基準となる検証媒体の観察条件を再現できる手段を提供し、また、先の観察条件で取得した検証媒体の画像を取得し、比較基準画像と検証媒体の画像とを比較表示する手段を提供することで、目視による検証精度の向上を目指している。しかし、目視による比較手段しかないため、検証精度の点で問題がある。

そこで、本発明は、観察方向および／または照明方向により図柄および／または色彩が変化する特性を有する光学部材で構成される画像を有する検証媒体の検証において、目視による比較検証だけではなく、検証のための客観的な補助情報を短時間で提示し、検証精度を上げることが可能な媒体検証装置を提供することを目的とする。

本発明の媒体検証装置は、観察方向および／または照明方向により図柄および／または色彩が変化する特性を有する光学部材で構成される画像を有する検証媒体に対し複数の照明条件で光を照射し、それぞれの照明条件で画像を取得する画像取得手段と、前記検証媒体に存在する情報に基づき当該検証媒体の属性を決定する媒体属性決定手段と、この媒体属性決定手段により決定された媒体属性に応じて前記検証媒体の画像に対する観察条件を決定する観察条件決定手段と、この観察条件決定手段により決定された観察条件に基づく画像を取得するよう前記画像取得手段を制御する制御手段と、この制御手段の制御により前記画像取得手段から得られる画像をあらかじめ検証媒体の属性別に登録された解析条件に基づき解析する取得画像解析手段と、この取得画像解析手段の解析結果をあらかじめ検証媒体の属性別に登録された表示条件に基づきオペレータに対し表示する表示手段とを具備している。

本発明によれば、観察方向および／または照明方向により図柄および／または色彩が変化する特性を有する光学部材で構成される画像を有する検証媒体の検証において、目視による比較検証だけではなく、検証のための客観的な補助情報を短時間で提示し、検証精度を上げることが可能な媒体検証装置を提供できる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
なお、以下の説明では、表面に観察方向および／または照明方向により図柄および／または色彩が変化する特性を有する光学部材（たとえば、ホログラム）で構成される画像として紋様Ｐを有する検証媒体（たとえば、ＩＤカード等）Ｍを検証する媒体検証装置に適用した場合について説明する。

まず、画像の再現に必用な条件について説明する。
図１には、紋様Ｐの観察を決定づけるための要素について示している。紋様Ｐを再現性良く確認するためには、照明位置・方向、媒体位置・角度、および、紋様観察位置、をそれぞれ決定する必要がある。

図２には、照明位置・方向および検証媒体Ｍの位置・角度を固定して、紋様観察位置のみを変化させた場合の紋様Ｐの変化で、紋様Ｐが移動する例を簡易的に示している。照明位置Ａでは、紋様Ｐとして月の紋様１ａのみ確認できるが、照明位置がＢ、Ｃに変化するにつれて、月の紋様１ａの後ろから星の紋様１ｂがでてくることを示している。

図３には、照明位置・方向および検証媒体Ｍの位置・角度を固定して、紋様観察位置のみを変化させた場合の紋様Ｐの変化で、紋様Ｐの色が変化する例を簡易的に示している。照明位置Ａでは、上から青色、赤色として認識される２つのブロック２ａ，２ｂとして確認できるが、照明位置Ｂでは両方のブロック２ａ，２ｂとも同じ緑色となり、照明位置Ｃでは照明位置Ａとは逆に、上から赤色、青色として認識される２つのブロック２ａ，２ｂとして確認できることを示している。

次に、図４を参照して本発明の実施の形態に係る媒体検証装置について説明する。
図４において、媒体検証装置１０は、全体的な制御を司る制御手段としての制御部１１、および、制御部１１に接続された検証媒体Ｍ上の紋様Ｐを照明するための照明手段としての光源１２、光源１２を図２（図３）における法線Ｌの周りで回転させる回転機構１３、光源１２を図２（図３）におけるＸＹ平面と直交する面内で移動させて照明光の入射角度を調節するためのチルト機構１４、図２（図３）における法線Ｌ上に設置され、検証媒体Ｍからの反射光を受光して紋様Ｐを撮像して入力する画像取得手段としてのテレビジョンカメラ（以下、単にカメラと称す）１５、撮像した画像や照明条件、観察条件などを記憶する記憶手段としての記憶部１６、カメラ１５で撮像した画像から媒体属性情報の取得や表示用情報の生成などを行なう画像処理手段としての画像処理部１７、記憶部１６に格納された画像や画像処理部１７で生成した情報などをオペレータ（操作者）に対し表示する表示手段としての表示部１８、外部装置との間で情報の授受を行なうインタフェイス部（Ｉ／Ｆ）１９により構成されている。

記憶部１６には、検証媒体Ｍの属性に応じた光源１２の回転位置（照明光の入射方向）およびチルト角度（照明光の入射角度）などの照明条件情報、検証媒体Ｍの観察条件情報、検証媒体Ｍの画像解析件情報、観察条件に対応する基準となる検証媒体の画像（基準画像）、表示部１８の表示強調条件情報、画像処理部１７での処理内容などが検証媒体Ｍの属性別に格納される。

次に、上記のような構成において、図５に示すフローチャートを参照して媒体検証装置１０の動作について説明する。
ここでは、たとえば、図６に示すように、文字領域Ｔ、画像領域Ｇを含む検証媒体Ｍ上に観察方向および／または照明方向により図柄および／または色彩が変化する特性を有する光学部材（たとえば、ホログラム）で構成される紋様Ｐ１，Ｐ２が存在するものとする。文字領域Ｔ内には、たとえば、当該検証媒体Ｍの属性（種類）を示す文字情報や所持者の氏名などが記載されているものとする。また、紋様Ｐ１は図２に示した紋様Ｐに対応する特性を有し、Ｐ２は図３に示した紋様Ｐに対応する特性を有するものとする。このような検証媒体Ｍを対象として動作を説明する。

まず、検証媒体Ｍを所定の位置にセットし、あらかじめ定められた所定の照明条件により検証媒体Ｍ上の全面を照明することにより、法線Ｌ上に設置されたカメラ１５によって検証媒体Ｍの全面に対し画像を取得し、この取得した画像を記憶部１６に保存する（ステップＳ１）。

記憶部１６に取得画像が保存されると、画像処理部１７は、文字領域Ｔ内の文字情報を切り出して文字認識処理を行ない（ステップＳ２）、その文字認識結果に基づき当該検証媒体Ｍの属性を決定する（ステップＳ３）。

次に、画像処理部１７は、記憶部１６にあらかじめ検証媒体Ｍの属性別に保存されている観察条件データベースから、ステップＳ３で決定された媒体属性に対応する検証媒体Ｍ上の紋様Ｐ１，Ｐ２の存在場所情報および観察条件情報を読込む（ステップＳ４）。

次に、画像処理部１７は、取得した紋様Ｐ１，Ｐ２の存在場所情報および観察条件情報に基づき、制御部１１を介して光源１２、回転機構１３、チルト機構１４、カメラ１５をそれぞれ制御することで、必要な画像（この例では紋様Ｐ１，Ｐ２）を順次取得し、記憶部１６に観察条件ごとに保存する（ステップＳ５〜Ｓ７）。この例では、紋様Ｐ１については図２に示した照明位置Ａ，Ｂ，Ｃの画像を、紋様Ｐ２については図３に示した照明位置Ａ，Ｂ，Ｃの画像と、合計６つの画像を取得したものとする。なお、説明のため、上記６つの画像について下記のように名称を与えておく。

紋様Ｐ１−照明位置Ａ：ＸＹ−Ｐ１＿Ｐｒａ００１
紋様Ｐ１−照明位置Ｂ：ＸＹ−Ｐ１＿Ｐｒａ００２
紋様Ｐ１−照明位置Ｃ：ＸＹ−Ｐ１＿Ｐｒａ００３
紋様Ｐ２−照明位置Ａ：ＸＹ−Ｐ２＿Ｐｒａ００１
紋様Ｐ２−照明位置Ｂ：ＸＹ−Ｐ２＿Ｐｒａ００２
紋様Ｐ２−照明位置Ｃ：ＸＹ−Ｐ２＿Ｐｒａ００３
次に、画像処理部１７は、記憶部１６にあらかじめ検証媒体Ｍの属性別に保存されている画像解析条件データベースから、ステップＳ３で決定された媒体属性に対応する画像解析条件情報を読込む（ステップＳ８）。

次に、画像処理部１７は、取得した画像解析条件情報に基づき、記憶部１６に観察条件ごとに保存された取得画像を解析する（ステップＳ９）。この例では、たとえば、紋様Ｐ１については、照明位置差分画像と紋様の移動方向・量の解析を行ない、紋様Ｐ２については、位置ごとの色差の解析を行なう。

次に、画像処理部１７は、記憶部１６にあらかじめ検証媒体Ｍの属性別に保存されている表示強調条件データベースから、ステップＳ３で決定された媒体属性に対応する表示強調条件情報を読込む（ステップＳ１０）。

次に、画像処理部１７は、取得した表示強調条件情報に基づき、ステップＳ９での取得画像の解析結果を表示部１８に表示する（ステップＳ１１）。この例では、たとえば、紋様Ｐ１については、図７に示すように動画ａ、差分画像ｂ、紋様の移動方向・量ｃをベクトル表示したもの、文様Ｐ２については、図８に示すように動画ｄ、位置ごとの色差情報ｅについて表示する。また、表示画像は、図７、図８に示すように、取得画像に対する解析結果ｆ、記憶部１６にあらかじめ検証媒体Ｍの属性別に保存されている基準画像ｇを上下に並べて表示するものとした。

オペレータは、表示部１８を目視することで、表示された画像や情報に基づき、紋様Ｐ１，Ｐ２の検証を行なうことで、検証媒体Ｍの検証を行なうことが可能となる。その場合、たとえば、表示された取得画像に対する解析結果ｆと基準画像ｇとを比較することで、精度の高い検証を短時間に行なうことができる。

以上説明したように上記実施の形態によれば、表面に観察方向および／または照明方向により図柄および／または色彩が変化する特性を有する光学部材（たとえば、ホログラム）で構成される紋様を有する検証媒体の検証において、複数の照明条件で照明し画像を取得できる画像取得手段と、検証媒体の属性を決定する属性決定手段を有し、決定された媒体属性に応じて観察条件を変化させながら画像取得手段により得られる画像に対し適切な方法で解析し、その解析結果を適切な表示形態で表示することで、目視による比較検証だけではなく、検証のための客観的な補助情報を短時間で提示でき、検証精度の向上が図れる。

また、検証媒体の属性を決定し、決定した属性情報に基づく画像取得・解析・表示を行なうことにより、必要な情報のみに対し処理時間を使うことができるので、検証時間の削減が図れる。

なお、前記実施の形態では、観察方向および／または照明方向により図柄および／または色彩が変化する特性を有する光学部材（たとえば、ホログラム）で構成される紋様をホログラムとして説明したが、ＯＶＤ（ＯｐｔｉｃａｌＶａｒｉａｂｌｅＤｅｖｉｃｅ）、ＯＶＩ（ＯｐｔｉｃａｌＶａｒｉａｂｌｅＩｎｋ）、画線構成によるインキの盛り上がり、すき入れ、エンボスによる凹凸などでも同様に適用できる。

また、前記実施の形態では、文字領域内の文字に対し認識処理を行ない、その文字認識結果に基づき検証媒体の属性を決定する場合について説明したが、検証媒体に存在する特定の紋様を認識した結果、検証媒体に埋設されているＩＣチップ内の特定情報（属性を示す情報）、あるいは、オペレータがキーボードなどから入力する属性情報に基づき検証媒体の属性を決定するようにしてもよい。

また、前記実施の形態では、観察条件の変化を回転機構１３、チルト機構１４を利用して実現していたが、照明用の光源を多数配置して、それを順次切換えることで同様の効果を得ることができる。

また、前記実施の形態では、記憶部１６および画像処理部１７を装置構成要素としているが、これらを外部に設置して、Ｉ／Ｆ部１９を介して通信可能としても同様の効果を得ることができる。

さらに、本発明は、前述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合わせにより種々の構成を実現できる。たとえば、前述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組合わせてもよい。

検査媒体上の画像の観察を決定づけるための要素について説明する模式図。照明位置・方向および検証媒体の位置・角度を固定して紋様観察位置のみを変化させた場合の観察画像の変化を説明する模式図。照明位置・方向および検証媒体の位置・角度を固定して紋様観察位置のみを変化させた場合の他の観察画像の変化を説明する模式図。本発明の実施の形態に係る画像検出装置の構成を概略的に示すブロック図。媒体検証装置の動作について説明するフローチャート。検査媒体の具体例を示す模式図。紋様の検証結果の表示イメージを示す模式図。他の紋様の検証結果の表示イメージを示す模式図。

符号の説明

１１…制御部、１２…光源、１３…回転機構、１４…チルト機構、１５…カメラ（画像取得手段）、１６…記憶部、１７…画像処理部、１８…表示部（表示手段）、１９…Ｉ／Ｆ部、Ｌ…法線、Ｍ…検証媒体、Ｐ，Ｐ１，Ｐ２…紋様（画像）、Ｇ…画像領域、Ｔ…文字領域。

Claims

観察方向および／または照明方向により図柄および／または色彩が変化する特性を有する光学部材で構成される画像を有する検証媒体に対し複数の照明条件で光を照射し、それぞれの照明条件で画像を取得する画像取得手段と、
前記検証媒体に存在する情報に基づき当該検証媒体の属性を決定する媒体属性決定手段と、
この媒体属性決定手段により決定された媒体属性に応じて前記検証媒体の画像に対する観察条件を決定する観察条件決定手段と、
この観察条件決定手段により決定された観察条件に基づく画像を取得するよう前記画像取得手段を制御する制御手段と、
この制御手段の制御により前記画像取得手段から得られる画像をあらかじめ検証媒体の属性別に登録された解析条件に基づき解析する取得画像解析手段と、
この取得画像解析手段の解析結果をあらかじめ検証媒体の属性別に登録された表示条件に基づきオペレータに対し表示する表示手段と、
を具備したことを特徴とする媒体検証装置。
前記媒体属性決定手段は、検証媒体に存在する特定の紋様を認識した結果、検証媒体に存在する特定の文字を認識した結果、検証媒体に埋設されているＩＣチップ内の特定情報、および、オペレータが入力する属性情報の少なくとも１つ以上の組合せに基づき当該検証媒体の属性を決定することを特徴とする請求項１記載の媒体検証装置。
前記観察条件決定手段は、あらかじめ検証媒体の属性別に登録されている観察条件の中から前記媒体属性決定手段により決定された媒体属性に対応する観察条件を取得することで観察条件を決定することを特徴とする請求項１記載の媒体検証装置。
前記取得画像解析手段は、異なる観察条件で得られた複数の画像の特徴差分を解析することを特徴とする請求項１記載の媒体検証装置。
前記特徴差分は、照明条件に応じた複数の取得画像からの画像の移動方向や量の解析、および、照明条件に応じた複数の取得画像からの位置ごとの色差の解析の少なくとも１つ以上の組合せであることを特徴とする請求項４記載の媒体検証装置。
前記表示手段は、前記取得画像解析手段の解析結果とともに、異なる観察条件で得られた複数の画像のうちの任意の静止画像および動画像のうち少なくともいずれか一方を表示することを特徴とする請求項１記載の媒体検証装置。