JP6311842B2 - 識別装置、識別方法、識別プログラム、及び識別プログラムを含むコンピュータ可読媒体 - Google Patents

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Description

本発明は、商品券などの有価証券、クレジットカード、およびブランド品や機器部品の偽造における真贋判定に対して利用可能な識別装置、識別方法、識別プログラム、及び識別プログラムを含むコンピュータ可読媒体に関する。
本願は、２０１６年３月１４日に日本に出願された特願２０１６−０５０１７２号、及び、２０１６年３月１４日に日本に出願された特願２０１６−０５０２７７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
従来、紙幣、株券、商品券さらにはクレジットカード等の有価証券類や、医薬品、食料品、高級ブランド品などの商品には、商品の偽造・複製による不正使用を防止するために偽造防止媒体が用いられている。有価証券類には、偽造防止媒体が直接に印刷あるいは転写されている。また、商品には偽造防止媒体が設けられた封印シールやタグが付与されている。
しかし、近年、偽造防止媒体自体が偽造や複製された不正な有価証券類及び商品が製造されており、偽造防止媒体の有無のみで正品か不正品（偽造品・複製品）かを判断することは困難である。
上述した偽造防止媒体の一例として、偽造防止媒体を観察する観察角度によって色やパターンが変化する回折格子やホログラムなどが知られている。また、偽造防止媒体の他例として色や明るさが変わるＯＶＤ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｄｅｖｉｃｅ）インキやパール顔料などが知られている。
しかし、偽造防止媒体自体が真であるか贋であるかについては、真の偽造防止媒体と贋の偽造防止媒体との比較、あるいは、専門家による目視検査によれば容易に判別がつくが、一般のユーザは目視で簡単に偽造防止媒体の真贋判定を行うことは難しい。
目視で偽造防止媒体の真贋判定ができない場合には、偽造防止媒体に対して撮像装置が観察する観察角度を厳密に制御できる特殊な真贋判定装置（例えば、特許文献１参照）が利用される。
しかし、上記真贋判定装置の取り扱いには、専門知識や特殊器具を要するため、一般のユーザがこれを利用して偽造防止媒体の真贋判定を行うことは困難である。
また、所定の観察角度により観察されるパターンの光学変化が起こる偽造防止媒体の真贋を判定する場合、観察角度に応じて観察されるパターンの光学変化が異なるため、偽造防止媒体を観察する画像撮像装置の撮像方向である観察角度の推定をする必要がある。この観察角度の推定を行う際、従来においては画像撮像装置に組み込まれたジャイロセンサが用いられている。
そして、ジャイロセンサから推定された観察角度と真贋判定のための偽造防止媒体の撮像画像の情報とを合わせて、識別プログラムに入力させて、偽造防止媒体の真贋判定を行う方法がある。
日本国特許第３８６５７６３号公報
しかしながら、上述した真贋判定装置においては、ユーザは偽造防止媒体を適切な観察角度で撮像して真贋判定が行われるなど判定のアルゴリズムを十分に認識できない。
このため、ユーザが撮像装置を動かして偽造防止媒体の撮像画像を撮像しても、撮像している視点位置が真贋判定が行われる画像が撮像できる位置か否かの判定を行うことができない。
また、撮像装置の表示画面に対し、偽造防止媒体を所定の角度で撮像させるために、偽造防止媒体の外形を表示し、この外形に撮像対象の偽造防止媒体が重なる状態で撮像させる方法もある。
この方法を用いても、撮像対象の偽造防止媒体を外形に重ね合わせることが面倒な上、直感的に偽造防止媒体の撮像アルゴリズムを認識できないため、ユーザが真贋判定をスムーズに行うことができない。このため、ユーザは、撮像している偽造防止媒体に対する真贋判定結果が出力されるまで、撮像した撮像画像により真贋判定が実際に行われているか否かが判らない。
このため、ユーザは真贋判定のアプリケーションが正常に動作しているのか、あるいは自分の撮像方法が悪いために真贋判定が行われないのかなど、真贋判定の処理の進行が不明となり、真贋判定をスムーズに進めることができない。
また、ユーザは偽造防止媒体を適切な観察角度で撮像して真贋判定が行われるなど判定のアルゴリズムを十分に認識できない。このため、ユーザが撮像装置を動かして偽造防止媒体の撮像画像を撮像しても、真贋判定結果が出力されるまで、撮像した撮像画像により真贋判定が実際に行われているか否かが判らない。
このため、ユーザは真贋判定のアプリケーションが正常に動作しているのか、あるいは自分の撮像方法が悪いために真贋判定が行われないのかなど、真贋判定の処理の進行に不安を感じてしまい、真贋判定をスムーズに進めることができない。
本発明は、上記状況に鑑みてなされたもので、従来のように特殊な真贋判定装置を用いることなく、かつ真贋判定における判定のアルゴリズムをユーザが必ずしも認識できなくとも、真贋判定の処理の進行が明確となり、処理の進捗を直感的に容易に認識し、真贋判定をスムーズに進めることが可能な識別装置、識別方法、識別プログラム、及び識別プログラムを含むコンピュータ可読媒体を提供する。
本発明は、上記状況に鑑みてなされたもので、従来のように特殊な真贋判定装置を用いることなく、かつ真贋判定における判定のアルゴリズムをユーザが十分に認識できなくとも、真贋判定の処理に不安を感じずに、容易に真贋判定をスムーズに進めることが可能な識別装置、識別方法、識別プログラム、及び識別プログラムを含むコンピュータ可読媒体を提供する。
上述した課題を解決するために、本発明の第１態様に係る識別装置は、観察角度が変化すると観察される光のパターンが変化する偽造防止媒体により、前記偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を行う識別装置であって、前記偽造防止媒体が撮像された撮像画像データと正解画像データとの類似度を求める類似度算出部と、前記類似度が予め設定された閾値を超えるか否かを判定することにより、前記偽造防止媒体が正しいか否かの真贋判定を行う真贋判定部と、前記偽造防止媒体を撮像する撮像視点と、真贋判定に用いられる前記撮像画像データを撮像する撮像視点として予め定められた参照撮像視点とが合致する程度を示す合致割合を通知する合致割合通知部とを備える。
本発明の第１態様に係る識別装置においては、前記合致割合通知部が、前記合致割合を３次元座標における前記撮像視点の撮像角度及び撮像装置座標値の各々と、前記参照撮像視点の参照撮像角度及び参照撮像装置座標値の各々との差分である撮像角度差分及び座標値差分の各々から求められてもよい。
本発明の第１態様に係る識別装置においては、前記合致割合通知部が、前記撮像視点の前記合致割合が前記参照撮像視点毎に求めて通知するとともに、真贋判定に必要な撮像画像データの撮像割合も含めて通知してもよい。
本発明の第１態様に係る識別装置は、前記偽造防止媒体が撮像された前記撮像画像データと比較する前記正解画像データを、予め定められた参照撮像視点に対応して生成する正解画像生成部をさらに備えてもよい。
本発明の第１態様に係る識別装置においては、前記真贋判定部が、動画で前記偽造防止媒体を撮像したフレーム画像から、前記正解画像データの参照撮像視点に対応したフレーム画像を前記撮像画像データとして用いてもよい。
本発明の第１態様に係る識別装置は、前記撮像画像データに対応する画像を表示する表示部をさらに有し、前記合致割合通知部が、前記合致割合を示す合致割合表示画像を前記表示部の表示画面に表示し、前記合致割合を通知してもよい。
本発明の第２態様に係る識別方法は、観察角度が変化すると観察される光のパターンが変化する偽造防止媒体により、前記偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を行う識別方法であって、類似度算出部が前記偽造防止媒体が撮像された撮像画像データと正解画像データとの類似度を求め、真贋判定部が、前記類似度が予め設定された閾値を超えるか否かを判定することにより、前記偽造防止媒体が正しいか否かの真贋判定を行い、合致割合通知部が、前記偽造防止媒体を撮像する撮像視点と、真贋判定に用いられる前記撮像画像データを撮像する撮像視点として予め定められた参照撮像視点とが合致する程度を示す合致割合を通知する。
本発明の第３態様に係る識別プログラムは、観察角度が変化すると観察される光のパターンが変化する偽造防止媒体により、前記偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を行う識別方法をコンピュータに実行させる識別プログラムであって、前記偽造防止媒体が撮像された撮像画像データと正解画像データとの類似度を求め、前記類似度が予め設定された閾値を超えるか否かを判定することにより、前記偽造防止媒体が正しいか否かの真贋判定を行い、前記偽造防止媒体を撮像する撮像視点と、真贋判定に用いられる前記撮像画像データを撮像する撮像視点として予め定められた参照撮像視点とが合致する程度を示す合致割合を通知し、前記偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を行う識別方法を実行するようにコンピュータを動作させる。
本発明の第４態様に係る識別プログラムを含むコンピュータ可読媒体は、観察角度が変化すると観察される光のパターンが変化する偽造防止媒体により、前記偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を行う識別プロセスをコンピュータに実行させる識別プログラムを含む、コンピュータ可読媒体であって、前記偽造防止媒体が撮像された撮像画像データと正解画像データとの類似度を求め、前記類似度が予め設定された閾値を超えるか否かを判定することにより、前記偽造防止媒体が正しいか否かの真贋判定を行い、前記偽造防止媒体を撮像する撮像視点と、真贋判定に用いられる前記撮像画像データを撮像する撮像視点として予め定められた参照撮像視点とが合致する程度を示す合致割合を通知し、前記偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を行う識別プロセスをコンピュータに実行させる識別プログラムを含む。
本発明の第５態様に係る識別装置は、観察角度が変化すると観察される光のパターンが変化する偽造防止媒体により、前記偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を行う識別装置であって、前記偽造防止媒体が撮像された撮像画像データと正解画像データとの類似度を求める類似度算出部と、前記類似度が予め設定された閾値を超えるか否かを判定することにより、前記偽造防止媒体が正しいか否かの真贋判定を行う真贋判定部と、前記真贋判定の進捗状況を示す、予め定められた数の前記真贋判定における終了した真贋判定の割合である達成度を求めて通知する達成度通知部とを備える。
本発明の第５態様に係る識別装置においては、前記達成度通知部が、予め設定された前記正解画像データの数に対して、予め設定された前記正解画像データに対して真として判定された前記撮像画像データの割合を前記達成度として求めてもよい。
本発明の第５態様に係る識別装置においては、前記正解画像データが所定の設定撮像角度毎に求められ、前記設定撮像角度に一致する撮像角度で撮像された前記撮像画像データの数も含めて前記達成度を求めてもよい。
本発明の第５態様に係る識別装置は、前記偽造防止媒体が撮像された前記撮像画像データと比較する前記正解画像データを、予め定められた撮像視点に対応して生成する正解画像生成部をさらに備えてもよい。
本発明の第５態様に係る識別装置においては、前記真贋判定部が、動画で前記偽造防止媒体を撮像したフレーム画像から、前記正解画像データの撮像視点に対応したフレーム画像を前記撮像画像データとして用いてもよい。
本発明の第５態様に係る識別装置は、前記撮像画像データに対応する画像を表示する表示部をさらに有し、前記達成度通知部が、前記達成度を示す達成度表示画像を前記表示部の表示画面に表示し、前記達成度を通知してもよい。
本発明の第６態様に係る識別方法は、観察角度が変化すると観察される光のパターンが変化する偽造防止媒体により、前記偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を行う識別方法であって、類似度算出部が、前記偽造防止媒体が撮像された撮像画像データと正解画像データとの類似度を求め、真贋判定部が、前記類似度が予め設定された閾値を超えるか否かを判定することにより、前記偽造防止媒体が正しいか否かの真贋判定を行い、達成度通知部が、前記真贋判定の進捗状況を示す、予め定められた数の前記真贋判定における終了した真贋判定の割合である達成度を求めて通知する。
本発明の第７態様に係る識別プログラムは、偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を、観察角度が変化すると観察される光のパターンが変化する前記偽造防止媒体により行う識別方法をコンピュータに実行させる識別プログラムであって、前記偽造防止媒体が撮像された撮像画像データと正解画像データとの類似度を求め、前記類似度が予め設定された閾値を超えるか否かを判定することにより、前記偽造防止媒体が正しいか否かの真贋判定を行い、前記真贋判定の進捗状況を示す、予め定められた数の前記真贋判定における終了した真贋判定の割合である達成度を求めて通知し、前記偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を行う識別方法を実行するようにコンピュータを動作させる。
本発明の第８態様に係る識別プログラムを含むコンピュータ可読媒体は、偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を、観察角度が変化すると観察される光のパターンが変化する前記偽造防止媒体により行う識別プロセスをコンピュータに実行させる識別プログラムを含む、コンピュータ可読媒体であって、前記偽造防止媒体が撮像された撮像画像データと正解画像データとの類似度を求め、前記類似度が予め設定された閾値を超えるか否かを判定することにより、前記偽造防止媒体が正しいか否かの真贋判定を行い、前記真贋判定の進捗状況を示す、予め定められた数の前記真贋判定における終了した真贋判定の割合である達成度を求めて通知し、前記偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を行う識別プロセスをコンピュータに実行させる識別プログラムを含む。
以上説明したように、本発明の第１態様〜第４態様によれば、従来のように特殊な真贋判定装置を用いることなく、かつ真贋判定における判定のアルゴリズムをユーザが必ずしも認識できなくとも、真贋判定の処理の進行が明確となり、処理の進捗を直感的に容易に認識し、真贋判定をスムーズに進めることが可能な識別装置、識別方法、識別プログラム、及び識別プログラムを含むコンピュータ可読媒体をすることができる。
また、本発明の第５態様〜第８態様によれば、従来のように特殊な真贋判定装置を用いることなく、かつ真贋判定における判定のアルゴリズムをユーザが十分に認識できなくとも、真贋判定の処理に不安を感じずに、容易に真贋判定をスムーズに進めることが可能な識別装置、識別方法、識別プログラム、及び識別プログラムを含むコンピュータ可読媒体を提供することができる。
第１の実施形態による識別装置の構成例を示すブロック図である。 画像データ記憶部１１３における撮像画像データテーブルの構成例を示す図である。 偽造防止媒体に対して撮像部１０１が観察する観察角度を説明する図である。 第１の実施形態による偽造防止媒体を概略的に示す平面図である。 図４に示す偽造防止媒体のＺ−Ｚ線に沿った断面を模式的に示す断面図である。 第１の実施形態による偽造防止媒体の第２の凹凸構造部の例を示す斜視図である。 第２の凹凸構造部が回折光を射出する様子を概略的に示す図である。 第１の実施形態による偽造防止媒体の第１の凹凸構造部の例を示す斜視図である。 合致割合通知部１０６が表示部１１２の表示画面に表示する合致割合表示画像の一例を示す図である。 合致割合通知部１０６が表示部１１２の表示画面に表示する合致割合表示画像の一例を示す図である。 合致割合通知部１０６が表示部１１２の表示画面に表示する合致割合表示画像の一例を示す図である。 合致割合通知部１０６が表示部１１２の表示画面に表示する合致割合表示画像の一例を示す図である。 合致割合通知部１０６が表示部１１２の表示画面に表示する合致割合表示画像の一例を示す図である。 合致割合通知部１０６が表示部１１２の表示画面に表示する合致割合表示画像の一例を示す図である。 合致割合通知部１０６が表示部１１２の表示画面に表示する合致割合表示画像の一例を示す図である。 合致割合通知部１０６が表示部１１２の表示画面に表示する合致割合表示画像の一例を示す図である。 合致割合通知部１０６が表示部１１２の表示画面に表示する合致割合表示画像の一例を示す図である。 合致割合通知部１０６が表示部１１２の表示画面に表示する合致割合表示画像の一例を示す図である。 合致割合通知部１０６が表示部１１２の表示画面に表示する合致割合表示画像の一例を示す図である。 合致割合通知部１０６が表示部１１２の表示画面に表示する合致割合表示画像の一例を示す図である。 合致割合通知部１０６が表示部１１２の表示画面に表示する合致割合表示画像の一例を示す図である。 合致割合通知部１０６が表示部１１２の表示画面に表示する合致割合表示画像の一例を示す図である。 合致割合通知部１０６が表示部１１２の表示画面に表示する合致割合表示画像の一例を示す図である。 画像データ記憶部１１３における真贋判定用撮像画像データテーブルの構成例を示す図である。 第１の実施形態の識別装置における偽造防止媒体を用いた真贋判定対象に対する真贋判定の処理に用いる撮像画像データの撮像の動作例を示すフローチャートである。 図１５のフローチャートにおけるステップＳ３の撮像装置の撮像視点誘導の処理を詳細に示すフローチャートである。 第１の実施形態の識別装置における偽造防止媒体を用いた真贋判定対象に対する真贋判定の処理の動作例を示すフローチャートである。 第２の実施形態による識別装置の構成例を示すブロック図である。 達成度通知部１１１が表示部１１２の表示画面に表示する達成度表示画像の一例を示す図である。 達成度通知部１１１が表示部１１２の表示画面に表示する達成度表示画像の一例を示す図である。 達成度通知部１１１が表示部１１２の表示画面に表示する達成度表示画像の一例を示す図である。 第２の実施形態の識別装置における偽造防止媒体を用いた真贋判定対象に対する真贋判定の処理の動作例を示すフローチャートである。 第３の実施形態の識別装置における偽造防止媒体を用いた真贋判定対象に対する真贋判定の処理の動作例を示すフローチャートである。 第４の実施形態による識別装置の構成例を示すブロック図である。 第５の実施形態による識別装置の構成例を示すブロック図である。 第６の実施形態による識別装置の構成例を示すブロック図である。 画像データ記憶部３１１２における撮像画像データテーブルの構成例を示す図である。 偽造防止媒体に対して撮像部３１０１が観察する観察角度を説明する図である。 第６の実施形態による偽造防止媒体を概略的に示す平面図である。 図３２に示す偽造防止媒体のＺ−Ｚ線に沿った断面を模式的に示す断面図である。 第６の実施形態による偽造防止媒体の第２の凹凸構造部の例を示す斜視図である。 第２の凹凸構造部が回折光を射出する様子を概略的に示す図である。 第６の実施形態による偽造防止媒体の第１の凹凸構造部の例を示す斜視図である。 画像データ記憶部３１１２における真贋判定用撮像画像データテーブルの構成例を示す図である。 達成度通知部３１１０が表示部３１１１の表示画面に表示する達成度表示画像の一例を示す図である。 達成度通知部３１１０が表示部３１１１の表示画面に表示する達成度表示画像の一例を示す図である。 達成度通知部３１１０が表示部３１１１の表示画面に表示する達成度表示画像の一例を示す図である。 第６の実施形態の識別装置における偽造防止媒体を用いた真贋判定対象に対する真贋判定の処理に用いる撮像画像データの撮像の動作例を示すフローチャートである。 第６の実施形態の識別装置における偽造防止媒体を用いた真贋判定対象に対する真贋判定の処理の動作例を示すフローチャートである。 達成度通知部３１１０が表示部３１１１の表示画面に表示する達成度を通知する達成度表示画像の例を示す図である。 達成度通知部３１１０が表示部３１１１の表示画面に表示する達成度を通知する達成度表示画像の例を示す図である。 達成度通知部３１１０が表示部３１１１の表示画面に表示する達成度を通知する達成度表示画像の例を示す図である。 第７の実施形態の識別装置における偽造防止媒体を用いた真贋判定対象に対する真贋判定の処理の動作例を示すフローチャートである。 第９の実施形態による識別装置の構成例を示すブロック図である。 第９の実施形態による識別装置の構成例を示すブロック図である。
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、第１の実施形態による識別装置（真贋判定装置）の構成例を示すブロック図である。図１において、真贋判定装置１は、撮像部１０１、撮像制御部１０２、露光制御部１０３、照明部１０４、観察角度推定部１０５、合致割合通知部１０６、利用可能画像選択部１０７、正解画像生成部１０８、類似度算出部１０９、真贋判定部１１０、表示部１１２及び画像データ記憶部１１３の各々を備えている。この第１の実施形態の識別装置は、撮像部１０１と照明部１０４とが一体化されており、再帰反射をする偽造防止媒体の真贋判定の処理に対応した構成となっている。
撮像部１０１は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）あるいはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などのイメージセンサを用いたカメラなどである。撮像部１０１は、対象物を撮像した画像を撮像画像データとして、画像データ記憶部１１３に対して書き込んで記憶させる。
撮像制御部１０２は、入射された光に対して偽造防止媒体から出射される光のパターン（光の色（波長）あるいは文字や絵などの画像）を撮像した画像である撮像画像データを撮像部１０１が撮像する際、焦点深度、撮像素子の感度（ＩＳＯ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ）感度）などの撮像部１０１の撮像条件を制御する。
露光制御部１０３は、露光の撮像の条件として、シャッタースピード、絞り値、照明光の有無、照明光の強度などの撮像部１０１の撮像条件を制御する。また、露光制御部１０３は、真贋判定装置１の撮像する偽造防止媒体の周囲の明るさに対応し、撮像時において必要に応じて照明部１０４に対して撮像用の光（照明光）を出射させるための発光指示を出力する。
照明部１０４は、通常の撮像対象に光を連続して照射する照明だけではなく、撮像対象に対して短時間に光を照射するフラッシュあるいはストロボ（登録商標）などと呼ばれる発光装置であってもよい。この照明部１０４は、露光制御部１０３からの発光指示に対応し、撮像する対象物に対して所定の強度の光を照射する。ここで、撮像制御部１０２は、撮像タイミングを示す制御信号を露光制御部１０３に対して供給する。これにより、露光制御部１０３は、撮像制御部１０２から供給される撮像タイミングを示す制御信号に対応させ、上述したように、照明部１０４に対して偽造防止媒体に照射する照明光を出射させる発光指示を出力する。
観察角度推定部１０５は、偽造防止媒体が撮像された撮像画像データの各々の撮像された３次元空間において撮像を行った位置である撮像位置（撮像座標値）及び撮像部１０１の撮像方向（撮像角度）の各々が含まれる情報である撮像視点を座標変換式（後述）から求める。すなわち、観察角度推定部１０５は、撮像画像データから偽造防止媒体４００の座標位置と撮像部１０１の撮像座標値とを求め、撮像画像データを撮像した偽造防止媒体４００に対する撮像部１０１の撮像角度求め、撮像視点（撮像座標値及び撮像角度の組）を求める。
そして、観察角度推定部１０５は、撮像画像データに付与した撮像画像データの各々を識別する撮像画像データ識別情報とともに、求めた撮像視点を含む撮像画像データ情報を画像データ記憶部１１３の撮像画像データテーブルに対して書き込んで記憶させる。この観察角度により、入射された光に対して偽造防止媒体から出射されて、観察される光のパターンが異なる。
本実施形態においては、偽造防止媒体を所定の焦点距離にて、一枚あるいは複数枚の撮像画像データを撮像部１０１により撮像する。ここで、撮像画像データを複数枚撮像する場合、撮像画像データ各々の観察角度は各々異ならせて撮像する必要がある。観察角度推定部１０５は、この撮像された一枚あるいは複数の撮像画像データから、上述したように、予め設定された座標変換式を用いることにより、３次元空間における偽造撮像媒体を撮像した撮像画像データ各々の観察角度を推定している。
ここで用いられる座標変換式は、真贋判定対象に設けられた偽造防止媒体に対する真贋判定処理を行う前処理（真贋判定処理を行う準備）として、事前に複数枚の撮像画像データ（後述するキャリブレーションボードを撮像した撮像画像データ）から３次元空間を再生した際、複数の撮像画像データの２次元座標における画素の座標位置と３次元空間における座標位置とを対応付ける際に生成され式である。予め生成された座標変換式は、画像データ記憶部１１３に対して、予め真贋判定対象あるいは真贋判定対象毎に書き込んで記憶されている。
図２は、画像データ記憶部１１３における撮像画像データテーブルの構成例を示す図である。図２の撮像画像データテーブルには、撮像画像データ識別情報と、この撮像画像データ識別情報に対応する撮像画像データの撮像視点である撮像座標値（観察位置）、撮像角度（観察角度）及び撮像画像データアドレスの各々とが書き込まれて記憶されている。
ここで、撮像画像データ識別情報は、撮像画像データの各々を識別するための情報である。
上記撮像角度（観察角度）は、例えば、真贋判定対象のいずれかの頂点あるいは座標点を３次元空間の座標系（以後、３次元座標系）における原点としてこの真贋判定対象を配置した場合に、撮像画像データを撮像した際における撮像部１０１の撮像座標値での撮像方向と偽造防止媒体の表面に対する法線とのなす角度である。撮像座標値（観察位置）は、３次元空間における撮像部１０１が真贋判定対象の撮像を行った座標位置を示している。撮像画像データアドレスは、撮像画像データの各々が記憶されている画像データ記憶部１１３における領域のアドレスを示しており、撮像画像データを読み出す際のインデックスとなっている。
図３は、偽造防止媒体に対する撮像部１０１の観察角度を説明する図である。図３において、偽造防止媒体４００は、物品、例えば紙幣、株券、商品券などの金券、あるいはクレジットカードなどの有価証券類や、医薬品、食料品、高級ブランド品などの商品の偽造及び複製を防止するために用いられる。偽造防止媒体４００は、金券や有価証券類に対して直接に印刷あるいは転写され、また、商品（あるいは商品のパッケージ）に対して添付される封印シールあるいはタグに印刷あるいは転写されている。
図３においては、クレジットカード３００の表面３００Ａに対して偽造防止媒体４００が設けられている。この偽造防止媒体４００としては、本実施形態において、例えば、観察角度によって色やパターンが変化する回折格子またはホログラムなどが挙げられ、また、観察角度によって色や明るさが変化するＯＶＤ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｄｅｖｉｃｅ）インキやパール顔料などを用いることができる。光源（照明ともいう）２００は、光の照射方向２００Ａと法線３５０とのなす角度である照射角度βにより、偽造防止媒体４００に対して、撮像用の光を照射する。この撮像用の光が入射されると、偽造防止媒体は所定の光のパターンを出射する。観察角度α及び照射角度βの各々によって、照射光に対応して偽造防止媒体から出射される光のパターンが異なる。
法線３５０は、クレジットカード３００の表面３００Ａの面方向を示す法線である。観察角度αは、撮像部１０１の撮像方向１０１Ａと法線３５０とのなす角度である。ここで、例えば、観察角度推定部１０５は、法線３５０に平行な方向をｚ軸とし、クレジットカード３００の辺の各々がｘ軸及びｙ軸の各々と平行となるように、クレジットカードを３次元座標系において配置する。例えば、クレジットカード３００の各辺により形成される頂点のいずれかが、３次元座標系の原点Ｏと一致するように、３次元座標系において、クレジットカード３００をｘ軸及びｙ軸からなる２次元平面に配置する。このため、クレジットカード３００の厚さ方向がｚ軸に対して平行となる。このクレジットカード３００の３次元形状は、予め既知の情報として、すでに述べた座標変換の式とともに、予め画像データ記憶部１１３に書き込まれて記憶されている。
ここで、偽造防止媒体４００について詳述する。
偽造防止媒体４００は、回折構造によって各種回折光を放つホログラムのようなものであっても良い。この場合、ホログラムは反射型、透過型、位相型、体積型など各種ホログラムを用いることができる。
以下では、特に凹凸構造を有するレリーフ型構造体の例を中心に詳述する。
図４及び図５に示されるようなレリーフ構造形成層３０２に形成されている第１の凹凸構造部３１０や第２の凹凸構造部３２０などの凹凸構造の形成方法としては、金属性のスタンパなどを用いて、放射線硬化成形や押し出し成形、熱プレス成形など種々の方法を用いることができる。
第１の凹凸構造部３１０は、凹部または凸部を含む溝状構造を有し、いわゆるレリーフ型回折格子構造、または、方向の揃った複数の直線状の凹部または凸部が各々形成された領域を有し、前記方向が互いに異なる複数の領域の組合せからなる指向性散乱構造などの凹凸構造を用いることができる。
一般に表示体に用いられる通常の回折格子の多くは、空間周波数を５００〜１６００本／ｍｍとしており、回折格子の空間周波数または向きなどによって、一定の方向から観察するユーザに対して、異なる色を表示することが可能である。
これに対し、指向性散乱構造は、図８に示すように特定のセグメントあるいはセル内で一定の配向方向３３２を取る複数の光散乱構造３３１を含んでいる。これら光散乱構造３３１は、各々が直線状であり、特定のセグメントあるいはセル内においては、ほぼ平行に配列されている。
但し、各光散乱構造３３１は完全に平行である必要はなく、上記指向性散乱構造３３０の領域が十分な異方性をもった散乱能を有している限り、一部の光散乱構造３３１の長手方向と他の一部の光散乱構造３３１の長手方向とが交差していても良い。
上記構造を取ることにより、配向方向３３２に垂直な斜め方向から光を照射して、指向性散乱構造３３０からなる領域を正面から観察すると、高い光散乱能に起因して、比較的明るく見えることとなる。
一方、光散乱軸３３３に垂直な斜め方向から光を照射して、指向性散乱構造３３０を含む領域を正面から観察すると、低い光散乱能に起因して、比較的暗く見えることとなる。
従って、このような光散乱構造３３１を含むセグメントまたはセルにおいて、各セグメントまたはセル毎に配向方向３３２を任意に設けることにより、比較的明るい部分と比較的暗い部分の組合せによるパターンが形成され、観察する位置あるいは光を照射する位置を変化させて観察することにより、明暗の逆転などが観察される。
上記第１の凹凸構造部３１０は、上記レリーフ型回折格子構造や指向性散乱構造などの構造を単独あるいは複合的に設けることができるが、必ずしも上述した構造に限定されるものではない。
また、第２の凹凸構造部３２０に採用可能な構造の一例を図６に斜視図として示している。
図６に示す第２の凹凸構造部３２０には、複数の凸部３２１が設けられている。
ここでは、複数の凸部３２１のみにより第２の凹凸構造部３２０が形成されているが、これは一例にすぎず、本実施形態では、複数の凹部を用いて第２の凹凸構造部３２０を形成することができる。
本実施形態における第２の凹凸構造部３２０に設けられた単一の凹部または凸部の表面積は、単一の凹部または凸部をレリーフ構造形成層３０２表面へ配列するのに要する占有面積の１．５倍以上であることが好ましい。
単一の凹部または凸部の表面積が占有面積の１．５倍以上とすることにより、良好な低反射性、低散乱性を得ることができる。すなわち、第１の凹凸構造部と明らかに異なる色調となり、撮像部１０１によって撮像した際に認識しやすくなるためである。一方で、単一の凹部または凸部の表面積が占有面積の１．５倍より小さい場合には、反射率が高くなるため好ましくない。
また、レリーフ構造形成層３０２に形成される第２の凹凸構造部３２０における複数の凹部または凸部に用いられる形状としては、順テーパ形状であることが望ましい。
ここで、順テーパ形状とは、凹部または凸部の基材表面に対して平行な断面積が、凹部または凸部の基端から先端に行くに従い減少するように形成されている場合をいう。具体的には、円錐状、角錐状、楕円錐状、円柱状もしくは円筒状、角柱状もしくは角筒状、截頭円錐状、截頭角錐状、截頭楕円錐状、円柱もしくは円筒に円錐を接合した形状、角柱もしくは角筒に角錐を接合した形状、半球、半楕円体、弾丸型、及び、おわん型をした形状などを挙げることができる。
図６に示す様に、第２の凹凸構造部３２０において、隣接する凹部または凸部の中心間距離が一定である時、図７に示すように、第２の凹凸構造部３２０に光を照射すると、第２の凹凸構造部３２０は、入射光５０１の進行方向に対して、特定の方向に回折光を射出する。
一般的に回折光に関しては、以下の式で表すことができる。
ｄ（ｓｉｎα±ｓｉｎβ）＝ｎλ … （１）
式（１）において、ｄは凹部または凸部の中心間距離を表し、λは入射光及び回折光の波長を表している。また、αは入射光の入射角を、βは回折光の射出角を表しており、ｎは次数であり、最も代表的な回折光は、１次回折光であることから、ｎ＝１と考えることができる。
ここで、入射角αは、０次回折光すなわち正反射光の射出角と同じと考えることができ、また、α、βは、表示体に対する法線方向すなわち、図５のＺ軸から時計回りの方向を正方向とする。よって、式（１）は以下のように表される。
ｄ（ｓｉｎα−ｓｉｎβ）＝λ … （２）
従って、凹部または凸部の中心間距離ｄと、入射角すなわち０次回折光の入射角αを一定とした時、式（２）から明らかなように、１次回折光５０３の射出角βは、波長λに応じて変化する。従って、照明光が白色光である場合、凹凸構造部の観察角度を変化させると、撮像部１０１が撮像する色が変化する。
第２の凹凸構造部３２０は、各々の凹部または凸部の中心間距離が４００ｎｍ以下の順テーパ形状をしているため、法線方向からの撮像では殆ど黒色であるのに対し、特定の条件下すなわち白色光の入射角αが６０°〜９０°の環境下において、特定波長の光の１次回折光５０３の射出角｜β｜を入射角の近傍に設計することが可能となる。
例えば、入射角α＝６０°、ｄ＝３４０ｎｍとした場合に、λ＝６００ｎｍに対する射出角｜β｜はおよそ６４°となる。
これに対し、第１の凹凸構造部３１０は、いわゆる回折格子構造などであるため、入射角近傍に１次回折光の射出角を設定することは困難である。
そのため、真贋判定装置１による識別作業において、光源２００と撮像部１０１とが比較的近傍にあることによって、ある特定条件下における前記第２の凹凸構造部３２０の明確な色変化を捉えることが可能となる。
さらに、偽造防止媒体４００は、例えば、表面にナノメートル大の微細孔などや微細構造を設けることによって発生する表面プラズモン伝搬を活用する構成、または、凹凸構造の深さを制御することによって、入射光に対する反射光や透過光の色を制御する構造色を活用する構成を有していても良い。
また、偽造防止媒体４００は、例えば、微小球体または球状構造による再起反射特性を活用するような構成、微小領域の表面構造に勾配を形成し反射特性を持たせることで、特定方向にのみ入射光を反射／透過させる角度制御ミラーのような構成、または、凹版印刷によって設けられる凹凸形状を持った印刷物のような構成を有していても良い。
さらに、偽造防止媒体４００は、例えば、覗き見防止フィルムなどで活用されている高さを持った壁面を狭域に多数配置することで、視域を制限する構造を活用するような構成、面上に特定間隔で設けられた細線によって視域が制限されることによって面の奥に形成された画像が変化して見えるパララックスバリア方式を活用するような構成、または、レンチキュラーレンズまたはマイクロレンズアレイなどを用いることによって、レンズの奥に形成された画像が変化して見えることを活用するような構成を有していても良い。
また、偽造防止媒体４００は、例えば、雲母に金属酸化物が被覆されたパール顔料が印刷などによって設けられた構成を有していても良い。
偽造防止媒体４００は、例えば、屈折率の異なる透明材料や金属などの薄膜が複数層設けられることによって、干渉現象により入射光の反射角度や透過角度によって色が変化する多層薄膜を活用する構成、多層薄膜を破砕してフレーク状にして顔料として印刷などによって設けた構成、微小粒子に化学処理などによって薄膜を被覆することによって干渉現象を生じさせる粒子が印刷などによって設けられた構成、コレステリック液晶に代表されるような液晶材料をポリマーなどによって固定化させて活用するような構成を有していても良い。液晶材料については、面状に設けられた液晶材料を使用しても、破砕処理を加えて顔料化した後に印刷などによって設けられた液晶材料を使用しても良い。
また、偽造防止媒体４００は、例えば、酸化鉄、酸化クロム、コバルト、及びフェライトなどに代表される磁性体を磁力によって配向させ面状に設けることによって反射光や透過光に指向性を持たせた磁気配向材料を用いる構成、上記磁気配向材料をコアとして前述のように化学処理などを追加することによって多層膜を設けるような構成、及び、銀ナノ粒子または量子ドットに代表されるナノメートル大の粒子によって生じる光学効果を活用するような構成を有していても良い。
図１に戻り、観察角度推定部１０５は、各撮像画像データの撮像角度を求める際、画像データ記憶部１１３から撮像画像データを読み出し、３次元座標系におけるクレジットカード３００の３次元形状の各座標と、撮像画像データ（２次元座標系）の各画素（座標）とを、上記座標変換式により対応付ける。これにより、３次元空間の３次元座標系における撮像画像データの撮像座標値と、この撮像座標値からの撮像画像データの撮像角度を求める。このとき、観察角度推定部１０５は、すでに述べたように、３次元座標系においてクレジットカード３００の３次元形状のいずれかの頂点を原点とし、法線３５０がｚ軸と平行となり、各辺がｘ軸またはｙ軸と平行となるように、クレジットカード３００を３次元空間に配置する。
そして、観察角度推定部１０５は、このクレジットカード３００の３次元形状を基準として、３次元座標系における撮像部１０１の撮像画像データの撮像座標値、及び撮像方向を求める。これにより、観察角度推定部１０５は、法線３５０と撮像部１０１の撮像方向との成す撮像角度（観察角度）αを求める。観察角度推定部１０５は、撮像画像データの撮像画像データ識別情報とともに、求めた撮像座標値、撮像角度、撮像画像データの撮像画像データアドレスの各々を、画像データ記憶部１１３の撮像画像データテーブルに対して書き込んで記憶させる。
本実施形態においては、事前に撮像部１０１に対してカメラキャリブレーション（カメラ校正）が行われていることが前提として必要である。このカメラキャリブレーションとは、予め三次元形状が既知なキャリブレーションボードを撮像領域内で一回あるいは複数回撮像し、撮像された一枚あるいは複数の撮像画像データを用いて三次元空間の三次元座標系における座標点と、撮像画像データの２次元座標系における座標点（二次元ピクセル）の複数の座標点の対応を取る。これにより、撮像部１０１とキャリブレーションボードとの相対位置関係（以下、外部パラメータ）を示す上記座標変換式と、撮像部１０１の光学中心や各画素（２次元ピクセル）における光線入射方向ベクトル、レンズ歪みなど（以下、撮像部１０１の内部パラメータ）を推定する。
すなわち、本実施形態においては、後述する観察角度推定部１０５が撮像画像データの観察角度を推定するため、予め撮像部１０１で撮像した複数の異なる撮像視点からキャリブレーションボードを撮像した２次元画像から、すなわち多視点の撮像画像データからグローバル座標系（３次元座標系）を再構成する。そして、同一ピクセルにおける再構成した３次元座標系における座標点と、撮像部１０１が撮像した撮像画像データの２次元座標系における座標点との対応関係を示す座標変換式を、カメラキャリブレーション時に求めておく。
上述したように、本実施形態において、観察角度の推定は、事前に撮像部１０１に対してカメラキャリブレーション（カメラ校正）が行われており、識別装置における偽造防止媒体の真贋判別処理の実行時に撮像部１０１の内部パラメータが既知であり、かつ真贋判定対象及び偽造防止媒体の三次元形状が既知であることが前提である。これにより、偽造防止媒体を複数の異なる撮像視点から撮像画像データを撮像し、上記座標変換式によって三次元座標系における座標点と撮像画像データの二次元座標系のピクセルとの複数の対応点情報を得て、この複数の対応点座標から撮像部１０１と偽造防止媒体の相対位置関係を推定できる。同様に、偽造防止媒体を一回のみ撮像する場合も、一枚の撮像画像データにおいて、上記座標変換式によって三次元座標系における座標点と二次元座標系のピクセルとの複数の対応点情報を得て、この複数の対応点座標から撮像部１０１と偽造防止媒体の相対位置関係を推定できる。すなわち、偽造防止媒体を撮像した際における撮像部１０１の撮像座標値及び撮像角度（上述したように撮像方向から求められる）が推定できる。
本実施形態において、例えばカメラキャリブレーションとしては、良く知られている手法の一つである、Ｚ．Ｚｈａｎｇによる解析手法（Ｚ．Ｚｈａｎｇ， “Ａ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｎｅｗ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ｃａｍｅｒａ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ”， ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｐａｔｔｅｒｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ， Ｖｏｌ．２２， Ｎｏ．１１， ｐａｇｅｓ １３３０−１３３４， ２０００）を適用して、撮像画像データを撮像した際の観察角度を推定することができる。ただし、上記Ｚ．Ｚｈａｎｇによる解析手法を適用して観察角度の推定を行う場合、識別装置に入力する撮像画像データは、カメラキャリブレーション時に固定された焦点と同様の焦点（望ましくは同一の焦点）で撮像された画像データである必要がある。
合致割合通知部１０６は、観察角度推定部１０５が求めた３次元座標系における偽造防止媒体４００の座標位置と、撮像部１０１の撮像座標値（撮像位置）と、撮像角度（観察角度）とから、撮像部１０１の撮像視点（撮像座標値及び撮像角度）の参照撮像視点からのずれ量としての差分を求める。上記３次元座標系は、例えば撮像制御部１０２によりクレジットカード３００の表面に配置されたマーカを原点として生成される。また、特にマーカを印刷あるいは貼付することで配置せず、クレジットカード３００における偽造防止媒体４００の形状における頂点など、撮像画像における特徴点をマーカとして利用しても良い。参照撮像視点は、参照撮像角度と参照撮像座標値とのデータの組み合わせである。
また、上記参照撮像視点は、例えば、偽造防止媒体４００を撮像する際、偽造防止媒体４００に対して照明部１０４から放射される照射光の放射角度と、この照射光に対して偽造防止媒体４００から出射される光のパターンが撮像部１０１に対して入射されるようにするために、３次元座標系における照明部１０４、撮像部１０１及び偽造防止媒体４００の各々の３次元座標系における座標値の相対関係により予め設定されている。真贋判定装置（真贋判定のアプリケーションがインストールされたスマートフォンを含む携帯端末など）の製品の種類によって、真贋判定装置１のいずれの位置に照明部１０４及び撮像部１０１（のレンズ）が配置されているかが異なるため、参照撮像視点は上記マーカを基準として真贋判定装置毎に設定される。ここで、真贋判定装置１における撮像部１０１及び照明部１０４の相対位置が予め判るため、３次元座標系におけるクレジットカード３００の偽造防止媒体４００を撮像する撮像視点としての参照撮像視点（参照撮像座標値、参照撮像角度）を容易に予め設定することができる。
合致割合通知部１０６は、撮像視点における撮像部１０１の撮像部１０１の撮像座標値Ｑ（ｘ１，ｙ１，ｚ１）及び撮像部１０１の撮像方向を示す撮像角度α１の各々と、参照撮像視点における参照座標値Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）、参照撮像角度αそれぞれの差分を、撮像座標値差分ΔＰ（Δｘ，Δｙ、Δｚ）、撮像角度差分Δαとして求める。参照座標値Ｐと像座標値Ｑとの差分として二乗差分ΔＲを、参照座標値Ｐ及び像座標値Ｑ間の距離として求める場合もある。
ここで、Δα＝α−α１
ΔＰ＝（（ｘ−ｘ１）＋（ｙ−ｙ１）＋（ｚ−ｚ１））
ΔＲ＝（（ｘ−ｘ１）２＋（ｙ−ｙ１）２＋（ｚ−ｚ１）２）１／２
である。
また、合致割合通知部１０６は、撮像座標値差分ΔＰ及び撮像角度差分Δαの各々を、予め設定された評価レベル表における評価レベルに対応付けする。この評価レベル表は、達成度の通知の方法によって異なる。また、合致割合通知部１０６は、撮像座標値差分ΔＰ、撮像角度差分Δαを撮像視点が参照撮像視点に対して近い値か遠い値かを示す評価値、すなわち真贋判定が行える状態に近いか否かをユーザに通知する合致割合に変換する。
そして、合致割合通知部１０６は、表示画面１１１Ａに対して、参照撮像視点と撮像視点との合致の割合である合致割合を示す合致割合表示画像を表示し、ユーザが撮像視点に対して撮像視点を合致させるように、偽造防止媒体４００に対する撮像部１０１の撮像視点を相対的に移動させることを促す。
図９Ａ〜図９Ｃは、合致割合通知部１０６が表示部１１２の表示画面に表示する合致割合表示画像の一例を示す図である。図９Ａ〜図９Ｃにおいて、真贋判定装置１における表示画面１１１Ａ（図１の表示部１１２の表示画面）には、クレジットカード３００の画像１１１２及び合致割合表示画像１１１１を含む撮像画像が表示されている。
図９Ａ〜図９Ｃにおいては、合致割合表示画像１１１１としてプログレスバーが用いられている。
そして、図９Ａ及び図９Ｂに示す様に、プログレスメータ１１１１Ｍにおいて、計算された合致割合に対応した割合の面積をバー１１１１Ｂが満たしていく構成となっている。これにより、本実施形態においては、偽造防止媒体の真贋判定が行える状態か否かを、容易にユーザに対して認識させることができる。したがって、ユーザは、真贋判定の処理が間違いなく進んでいくことがビジュアルに認識することができ、スムーズに真贋判定の処理を進めることができる。
ここで、合致割合通知部１０６は、撮像角度差分Δαと二乗差分ΔＲとを所定の評価式に代入し、プログレスバーにおける評価値としての合致割合を算出する。この評価式は、撮像角度差分Δαと二乗差分ΔＲとを変数に代入することにより、図９Ａ〜図９Ｃのプログレスバーに表示する合致割合が算出される関数である。
また、撮像角度差分Δα及び二乗差分ΔＲの各々を次元とし、合致割合を読み出す２次元の評価テーブルを、画像データ記憶部１１３に予め書き込んで用意しておく構成としても良い。この場合、合致割合通知部１０６は、求めた撮像角度差分Δα及び二乗差分ΔＲに対応する評価値として、評価テーブルから合致割合を読み出す。
合致割合通知部１０６は、求めた撮像角度差分Δα及び二乗差分ΔＲに基づき、プログレスメータ１１１１Ｍにおいて達成度に対応した割合の面積のバー１１１１Ｂを、新たに合致割合が求められる毎に表示し直す処理を行う。
図９Ｃは、偽造防止媒体に対する真贋判定が真で終了した場合の達成度表示画像の一例を示す図である。
参照撮像視点と撮像視点とが一致（所定の誤差範囲で一致）することにより、プログレスバーにおける合致割合が１００％となる、これにより、合致割合通知部１０６は、プログレスバー（合致割合表示画像１１１１）におけるプログレスメータ１１１１Ｍをバー１１１１Ｂで全て満たす。
そして、真贋判定が行われ処理が真として終了すると、真贋判定部１１０は、真贋判定の結果が真であることをユーザに対して直感的に通知するため、結果通知画像１１１３を表示画面１１１Ａに表示する。この結果通知画像１１１３は、例えば、真贋判定の処理が真で終了したため、「真」を示す文字画像１１１３Ａが含まれ、真贋判定の結果をビジュアル的に表現した画像となっている。一方、図示はしないが、真贋判定が偽で終了した場合、真贋判定部１１０は、真贋判定の結果が偽であることをユーザに対して直感的に通知するため、「偽」を示す文字画像を含む結果通知画像１１１３を表示画面１１１Ａに表示する。
図１０Ａ〜図１０Ｃは、合致割合通知部１０６が表示部１１２の表示画面に表示する合致割合表示画像の一例を示す図である。図１０Ａ〜図１０Ｃにおいて、真贋判定装置１における表示画面１１１Ａ（図１の表示部１１２の表示画面）には、クレジットカード３００の画像１１１２及び合致割合表示画像（水準器画像）１１２１を含む撮像画像が表示されている。図１０Ａ〜図１０Ｃにおいて、合致割合表示画像は１次元の水準器を模した水準器画像１１２１として表示される。図１０Ａに示す様に、水準器画像１１２１における水準器１１２１Ｍにおいて、計算された合致割合を、Ｈ方向に評価バー１１２１Ｂが水準値１１２１Ｔからの距離が近い状態か遠い状態かを示している。
合致割合通知部１０６は、参照撮像視点に対する撮像視点の合致割合に対応させ、合致割合が大きければ、水準値１１２１Ｔに対して近い距離に評価バー１１２１Ｂを移動させ、一方、合致割合が小さければ、水準値１１２１Ｔに対して遠い距離に評価バー１１２１Ｂを移動させる。また、合致割合通知部１０６は、距離がプラスの場合に水準値１１２１Ｔの上方向に評価バー１１２１Ｂを移動させ、距離がマイナスの場合に水準値１１２１Ｔの下方向に評価バー１１２１Ｂを移動させる。
ここで、合致割合通知部１０６は、撮像角度差分Δαと撮像座標値差分ΔＰとを所定の評価式に代入し、水準器における評価値としての合致割合を算出する。この評価式は、撮像角度差分Δαと撮像座標値差分ΔＰとを変数に代入することにより、図１０Ａ〜図１０Ｃの水準器１１２１Ｍにおける水準値１１２１Ｔと評価バー１１２１Ｂとの距離（評価値）が合致割合として算出される関数である。
また、撮像角度差分Δα及び撮像座標値差分ΔＰの各々を次元とし、合致割合を読み出す２次元の評価テーブルを、画像データ記憶部１１３に予め書き込んで用意しておく構成としても良い。この場合、合致割合通知部１０６は、求めた撮像角度差分Δα及び撮像座標値差分ΔＰに対応する評価値として、評価テーブルから合致割合としての水準値１１２１Ｔと評価バー１１２１Ｂとの距離を読み出す。
図１０Ｂは、評価バー１１２１Ｂが水準値１１２１Ｔと所定の割合で重なり、参照撮像視点と撮像視点とが一致したことを示している。ユーザは、偽造防止媒体４００の真贋判定が行える状態となったことをビジュアル的に認識することができる。
そして、真贋判定が行われ処理が真として終了すると、真贋判定部１１０は、真贋判定の結果が真であることをユーザに対して直感的に通知するため、結果通知画像１１１３を表示画面１１１Ａに表示する。図１０Ｃは、結果通知画像１１１３が表示された図を示す。この結果通知画像１１１３は、例えば、真贋判定の処理が真で終了したため、「真」を示す文字画像１１１３Ａが含まれ、真贋判定の結果をビジュアル的に表現した画像となっている。一方、図示はしないが、真贋判定が偽で終了した場合、真贋判定部１１０は、真贋判定の結果が偽であることをユーザに対して直感的に通知するため、「偽」を示す文字画像を含む結果通知画像１１１３を表示画面１１１Ａに表示する。
図１１Ａ〜図１１Ｃは、合致割合通知部１０６が表示部１１２の表示画面に表示する合致割合表示画像の一例を示す図である。図１１Ａ〜図１１Ｃにおいて、真贋判定装置１における表示画面１１１Ａ（図１の表示部１１２の表示画面）には、クレジットカード３００の画像１１１２及び合致割合表示画像（顔画像）１１３１を含む撮像画像が表示されている。図１１Ａ〜図１１Ｃにおいて、合致割合表示画像は人の顔を模した３次元形状のＣＧ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｇｒａｐｈｉｃｓ）画像（以下、顔画像）として表示される。この図１１Ａ〜図１１Ｃにおいては、合致割合に対応した顔画像１１３１の顔画像の傾き具合、すなわち左右方向、あるいは上下方向を向くことにより、２次元で参照撮像視点と撮像視点との合致割合を通知する。本実施形態においては、例えば、左右方向における向きの回転角度が参照撮像座標値と撮像座標値との差分である撮像座標値差分ΔＰによる評価値を示し、水平位置からの上下方向における傾きの角度が参照撮像角度と撮像角度との差分である撮像角度差分Δαによる評価値を示している。このため、合致割合通知部１０６は、撮像座標値差分ΔＰによる評価値である回転角度がマイナス（−）であれば顔画像１１３１の顔の傾きを左に回転角度分回転させ、一方、回転角度がプラス（＋）であれば顔画像１１３１の顔の傾きを右に回転角度分回転させる。また、合致割合通知部１０６は、撮像角度差分Δαによる評価値である傾きの角度がマイナスであれば顔画像１１３１の顔の傾きを下に角度分傾かせ、一方、傾きの角度がプラスであれば顔画像１１３１の顔の傾きを上に角度分傾かせる。
ここで、合致割合通知部１０６は、撮像座標値差分ΔＰを所定の第１評価式に代入し、合致割合として顔画像１１３１の左右の回転角度を算出する。この第１評価式は、撮像座標値差分ΔＰを変数に代入することにより、顔画像１１３１の回転角度（評価値）が合致割合として算出される関数である。この第１評価式は、撮像座標値差分ΔＰがマイナスであればマイナスの回転角度を出力し、撮像座標値差分ΔＰがプラスであればプラスの回転角度を出力し、また、合致割合が大きい程、回転角度が小さく求められる逆数の関係となっている。また、合致割合通知部１０６は、撮像角度差分Δαを所定の第２評価式に代入し、合致割合として顔画像１１３１の上下の傾きの角度を算出する。この第２評価式は、撮像角度差分Δαを変数に代入することにより、顔画像１１３１の上下の傾き（評価値）が合致割合として算出される関数である。この第２評価式は、撮像角度差分Δαがマイナスであればマイナスの回転角度を出力し、撮像角度差分Δαがプラスであればプラスの回転角度を出力し、また、合致割合が大きい程、回転角度が小さく求められる。
また、撮像座標値差分ΔＰを次元とし、合致割合を読み出す１次元の第１評価テーブルを、画像データ記憶部１１３に予め書き込んで用意しておく構成としても良い。この場合、合致割合通知部１０６は、求めた撮像座標値差分ΔＰに対応する評価値として、第１評価テーブルから合致割合としての顔画像１１３１の左右への回転角度を読み出す。撮像角度差分Δαを次元とし、合致割合を読み出す１次元の第２評価テーブルを、画像データ記憶部１１３に予め書き込んで用意しておく構成としても良い。この場合、合致割合通知部１０６は、求めた撮像角度差分Δαに対応する評価値として、第２評価テーブルから合致割合としての顔画像１１３１の上下の傾きの角度を読み出す。
図１１Ｂは、顔画像１１３１が正面を向いている、すなわち顔画像１１３１の左右の回転角度と上下の傾きの角度との双方が０（または、所定の一致と判定する範囲内）である場合を示している。ユーザは、顔画像１１３１が目をそらさずに正面を向いたことにより、偽造防止媒体４００の真贋判定が行える状態となったことをビジュアル的に認識することができる。
そして、真贋判定が行われ処理が真として終了すると、真贋判定部１１０は、真贋判定の結果が真であることをユーザに対して直感的に通知するため、結果通知画像１１１３を表示画面１１１Ａに表示する。図１１Ｃは、結果通知画像１１１３が表示された図を示す。この結果通知画像１１１３は、例えば、真贋判定の処理が真で終了したため、「真」を示す文字画像１１１３Ａが含まれ、真贋判定の結果をビジュアル的に表現した画像となっている。一方、図示はしないが、真贋判定が偽で終了した場合、真贋判定部１１０は、真贋判定の結果が偽であることをユーザに対して直感的に通知するため、「偽」を示す文字画像を含む結果通知画像１１１３を表示画面１１１Ａに表示する。
また、上述したような人間の顔画像でなく、テーブルを左右方向及び上下方向の傾かせる処理とし、テーブルの上にボールが転がるＣＧを表示させても良い。この場合、テーブルの中心にある停止マークの位置にボールが安定して停止するように真贋判定装置１をユーザが偽造防止媒体４００に対して相対的に移動させるように構成しても良い。
また、上記テーブルの上にコップを置き、コップの中の液体がこぼれなくなるように、テーブルが水平に安定するように、真贋判定装置１をユーザが偽造防止媒体４００に対して相対的に移動させるように構成しても良い。
図１２Ａ〜図１２Ｃは、合致割合通知部１０６が表示部１１２の表示画面に表示する合致割合表示画像の一例を示す図である。図１２Ａ〜図１２Ｃにおいて、真贋判定装置１における表示画面１１１Ａ（図１の表示部１１２の表示画面）には、クレジットカード３００の画像１１１２、合致割合表示画像１１４１及び合致割合表示画像１１５１を含む撮像画像が表示されている。図１２Ａ〜図１２Ｃにおいて、合致割合表示画像１１４１及び１１５１の各々は、画像１１１２の遮蔽画像として表示される。この図１２Ａ〜図１２Ｃにおいては、合致割合に対応して画像１１１２が合致割合表示画像１１４１及び合致割合表示画像１１５１により遮蔽される領域の大きさにより合致割合を通知する。本実施形態においては、例えば、左右方向において合致割合表示画像１１４１で遮蔽される領域が参照撮像座標値と撮像座標値との差分である撮像座標値差分ΔＰによる評価値を示し、上下方向において合致割合表示画像１１５１で遮蔽される領域が参照撮像角度と撮像角度との差分である撮像角度差分Δαによる評価値を示している。ここで、参照撮像視点と撮像視点との合致割合が低くなるに従い、画像１１１２が、合致割合表示画像１１４１及び合致割合表示画像１１５１により遮蔽される領域は大きくなる。
このため、合致割合通知部１０６は、撮像座標値差分ΔＰの評価値がマイナス（−）であれば、画像１１１２の左側において合致割合に対応した面積の領域を合致割合表示画像１１４１により遮蔽する。一方、合致割合通知部１０６は、撮像座標値差分ΔＰの評価値がプラス（＋）であれば、画像１１１２の右側において合致割合に対応した面積の領域を合致割合表示画像１１４１により遮蔽する。また、合致割合通知部１０６は、撮像角度差分Δαによる評価値がマイナスであれば画像１１１２の下側において合致割合に対応した面積の領域を合致割合表示画像１１５１により遮蔽する。一方、合致割合通知部１０６は、合致割合通知部１０６は、撮像角度差分Δαによる評価値がプラスであれば画像１１１２の上側において合致割合に対応した面積の領域を合致割合表示画像１１５１により遮蔽する。
ここで、合致割合通知部１０６は、撮像座標値差分ΔＰを所定の第１評価式に代入し、合致割合として画像１１１２における左右の遮蔽される領域を算出する。この第１評価式は、撮像座標値差分ΔＰを変数に代入することにより、合致割合表示画像１１４１の左右にずらすシフト量を合致割合として算出する関数である。この第１評価式は、撮像座標値差分ΔＰがマイナスであれば表示画面１１１Ａにおいて合致割合表示画像１１４１を右に移動するシフト量を出力し、撮像座標値差分ΔＰがプラスであれば表示画面１１１Ａにおいて合致割合表示画像１１４１を左に移動するシフト量を出力する。また、第１評価式は、合致割合が大きい程、画像１１１２の遮蔽される領域が小さくなるように、規準位置からの合致割合表示画像１１４１のシフト量を算出する。また、合致割合通知部１０６は、撮像角度差分Δαを所定の第２評価式に代入し、合致割合としての合致割合表示画像１１５１の上下にずらすシフト量を合致割合に対応して算出する。この第２評価式は、撮像角度差分Δαを変数に代入することにより、撮像角度差分Δαがマイナスであれば表示画面１１１Ａにおいて合致割合表示画像１１５１を下に移動するシフト量を出力し、撮像座標値差分ΔＰがプラスであれば表示画面１１１Ａにおいて合致割合表示画像１１５１を上に移動するシフト量を出力する。また、第２評価式は、合致割合が大きい程、画像１１１２の遮蔽される領域が小さくなるように、規準位置からのシフト量が算出される。
また、撮像座標値差分ΔＰを次元とし、合致割合表示画像１１４１のシフト量を読み出す１次元の第１評価テーブルを、画像データ記憶部１１３に予め書き込んで用意しておく構成としても良い。この場合、合致割合通知部１０６は、求めた撮像座標値差分ΔＰに対応する評価値として、第１評価テーブルから合致割合としての合致割合表示画像１１４１の左右方向へのシフト量を読み出す。撮像角度差分Δαを次元とし、合致割合表示画像１１５１のシフト量を読み出す１次元の第２評価テーブルを、画像データ記憶部１１３に予め書き込んで用意しておく構成としても良い。この場合、合致割合通知部１０６は、求めた撮像角度差分Δαに対応する評価値として、第２評価テーブルから合致割合としての画像１１５１（合致割合表示画像）の上下方向へのシフト量を読み出す。
図１２Ｂは、画像１１１２が合致割合表示画像１１４１及び合致割合表示画像１１５１の各々により遮蔽されていない場合、すなわち参照撮像視点と撮像視点とが所定の誤差範囲内において一致していることを示している。ユーザは、画像１１１２が合致割合表示画像１１４１及び合致割合表示画像１１５１の各々により遮蔽されていないことにより、偽造防止媒体４００の真贋判定が行える状態となったことをビジュアル的に認識することができる。
そして、真贋判定が行われ処理が真として終了すると、真贋判定部１１０は、真贋判定の結果が真であることをユーザに対して直感的に通知するため、結果通知画像１１１３を表示画面１１１Ａに表示する。図１２Ｃは、結果通知画像１１１３が表示された図を示す。この結果通知画像１１１３は、例えば、真贋判定の処理が真で終了したため、「真」を示す文字画像１１１３Ａが含まれ、真贋判定の結果をビジュアル的に表現した画像となっている。一方、図示はしないが、真贋判定が偽で終了した場合、真贋判定部１１０は、真贋判定の結果が偽であることをユーザに対して直感的に通知するため、「偽」を示す文字画像を含む結果通知画像１１１３を表示画面１１１Ａに表示する。
また、上述したような合致割合表示画像１１４１及び合致割合表示画像１１５１でなく、表示画面１１１Ａにおいて、上部に穴の開いたドームをＣＧにより画像１１１２とともに表示させ、合致割合によりドームの表示位置を移動させ、参照撮像視点に対する撮像視点の合致割合が高くなるほど、ドームの穴から画像１１１２の観察できる面積が多くなるように構成しても良い。
図１３Ａ〜図１３Ｃは、合致割合通知部１０６が表示部１１２の表示画面に表示する合致割合表示画像の一例を示す図である。図１３Ａ〜図１３Ｃにおいて、真贋判定装置１における表示画面１１１Ａ（図１の表示部１１２の表示画面）には、クレジットカード３００の画像１１１２、基準濃度枠１１１５を含む撮像画像が表示されている。図１３Ａ〜図１３Ｃにおいて、基準濃度枠１１１５内の画像は、濃度が撮像した状態に対応している。一方、基準濃度枠１１１５外の画像は、濃度が参照撮像視点と撮像視点との合致割合に対応した濃度で表示される。そして、合致割合通知部１０６は、図１３Ａに示す様に、基準濃度枠１１１５外の画像は合致割合に対応した濃度で表示する構成となっている。
ここで、合致割合通知部１０６は、撮像角度差分Δαと二乗差分ΔＲとを所定の評価式に代入し、基準濃度枠１１１５外の画像の濃度係数η（≦１）として合致割合を算出する。この評価式は、差分Δαと差分ΔＲとを変数に代入することにより、図１３Ａ〜図１３Ｃの基準濃度枠１１１５外の画像の階調度に乗算する濃度係数ηを算出する関数である。
また、撮像角度差分Δα及び二乗差分ΔＲの各々を次元とし、合致割合を読み出す２次元の評価テーブルを、画像データ記憶部１１３に予め書き込んで用意しておく構成としても良い。この場合、合致割合通知部１０６は、求めた撮像角度差分Δα及び二乗差分ΔＲに対応する評価値として、評価テーブルから合致割合である濃度係数ηを読み出す。
したがって、図１３Ａに示す様に、合致割合に対応した濃度係数ηが各画素の階調度に乗算される。このため、基準濃度枠１１１５外における画像１１１２の領域１１１２Ａの画像の濃度は、合致割合に対応した濃度で表示される。一方、基準濃度枠１１１５内における画像１１１２の領域１１１２Ｂは、撮像されたままの濃度で表示される。濃度係数ηは、合致割合が１００％に近づくほど、１に近づくように設定されている。
このため、ユーザは、真贋判定装置１を移動させることにより、基準濃度枠１１１５外における画像１１１２の領域１１１２Ａの画像の濃度が変化することを認識する。そして、ユーザは、基準濃度枠１１１５外における画像１１１２の領域１１１２Ａの画像の濃度を、基準濃度枠１１１５内における画像１１１２の領域１１１２Ｂの画像の濃度に近づける位置となるように、真贋判定装置１を移動させることになる。
これにより、本実施形態においては、偽造防止媒体の真贋判定が行える状態か否かを、容易にユーザに対して認識させることができる。したがって、ユーザは、真贋判定の処理が間違いなく進んでいくことがビジュアルに認識することができ、スムーズに真贋判定の処理を進めることができる。
合致割合通知部１０６は、求めた撮像角度差分Δα及び二乗差分ΔＲに基づき、評価テーブルから合致割合に対応した濃度係数ηを読み出し、各画素の階調度に読み出した濃度係数ηを乗算する処理を、新たに合致割合が求められる毎に行い、領域１１１２Ａを表示し直す処理を行う。図１３Ｂは、画像１１１２において、領域１１１２Ａが領域１１１２Ｂと同様の濃度となった場合、すなわち参照撮像視点と撮像視点とが所定の誤差範囲内において一致していることを示している。ユーザは、領域１１１２Ａが領域１１１２Ｂと同様の濃度となることにより、偽造防止媒体４００の真贋判定が行える状態となったことをビジュアル的に認識することができる。
図１３Ｃは、偽造防止媒体に対する真贋判定が真で終了した場合の合致割合表示画像の一例を示す図である。
真贋判定が行われ処理が真として終了すると、真贋判定部１１０は、真贋判定の結果が真であることをユーザに対して直感的に通知するため、結果通知画像１１１３を表示画面１１１Ａに表示する。この結果通知画像１１１３は、例えば、真贋判定の処理が真で終了したため、「真」を示す文字画像１１１３Ａが含まれ、真贋判定の結果をビジュアル的に表現した画像となっている。一方、図示はしないが、真贋判定が偽で終了した場合、真贋判定部１１０は、真贋判定の結果が偽であることをユーザに対して直感的に通知するため、「偽」を示す文字画像を含む結果通知画像１１１３を表示画面１１１Ａに表示する。
図１に戻り、合致割合通知部１０６は、合致割合が所定の範囲で合致していると判定した場合、撮像制御部１０２を介して、撮像を指示する撮像指示信号を撮像部１０１に対して出力する。
また、撮像部１０１は、合致割合通知部１０６から撮像指示信号が供給されると、撮像処理を行い、撮像画像データを画像データ記憶部１１３に対して書き込んで記憶させる。
利用可能画像選択部１０７は、撮像部１０１が撮像した撮像画像データが真贋処理に用いることが可能な撮像画像データであるか否かの判定を行う。ここで、利用可能画像選択部１０７は、撮像部１０１が撮像した撮像画像データから真贋処理に用いることが可能な撮像画像データの選択を行う際、例えば、偽造防止媒体４００の形状の全てが撮像画像データに撮像されているか否か、あるいはピントが合っているか否か、輝度ヒストグラムの分布（後述）が適切であるか否かなどの判定処理を行う。
そして、利用可能画像選択部１０７は、撮像画像データが上記判定処理全てを満足する場合、真贋処理に用いることが可能な撮像画像データとする。利用可能画像選択部１０７は、真贋処理に用いることが可能であると判定した撮像画像データに対して判定画像データ識別情報を付与し、この撮像画像データの撮像画像データ識別情報とともに、画像データ記憶部１１３における真贋判定用撮像画像データテーブルに対して書き込んで記憶させる。
図１４は、画像データ記憶部１１３における真贋判定用撮像画像データテーブルの構成例を示す図である。図１４の真贋判定用撮像画像データテーブルには、判定画像データ識別情報と、この判定画像データ識別情報が示す撮像画像データの撮像画像データと、正解画像データが記憶されている領域の先頭アドレスを示す正解画像データアドレスと、撮像画像データ及び正解画像データの類似度とが対応付けられて書き込まれて記憶されている。
この真贋判定用撮像画像データテーブルにおいて、判定画像データ識別情報は、真贋処理に用いることが可能な撮像画像データを識別する識別情報である。撮像画像データ識別情報は、撮像画像データを識別する識別情報である。正解画像データアドレスは、撮像画像データの各々が記憶されている画像データ記憶部１１３の領域のアドレスを示しており、画像データ記憶部１１３から正解画像データを読み出す際のインデックスとなっている。この正解画像データアドレスに記憶されている正解画像データは、対応する撮像画像データと比較するための画像データである。類似度は、撮像画像データと正解画像データとの類似性の度合いを示す数値である。
図１に戻り、正解画像生成部１０８は、利用可能画像選択部１０７が選択した撮像画像データと比較するために用いる正解画像データを生成する。この正解画像データは、撮像画像データと同一の観察角度から観察した画像データであり、偽造防止媒体４００の構造に対応してシミュレーションや予め偽造防止媒体４００を事前に撮像した撮像画像データから求められる。すでに説明したように、偽造防止媒体４００は、回折格子やホログラフィから形成された構成である場合、雲母に金属酸化物が被覆された顔料を含むＯＶＤインキやパール顔料から形成された構成である場合、屈折率の異なる層を繰り返して積層して形成された構成である場合、コレステリック液晶から形成された構成である場合がある。
このため、正解画像生成部１０８は、上記それぞれの場合に対応して、正解画像データの生成を行う。例えば、偽造防止媒体４００が回折格子を用いて形成された構成の場合、この回折格子の設計情報に基づき、観察角度をパラメータとした正解画像生成関数を用いて、正解画像データをシミュレーションにより算出して生成する。そして、正解画像生成部１０８は、生成した正解画像データを画像データ記憶部１１３に対して書き込んで記憶させ、この書き込んだ領域の先頭アドレスを正解画像データアドレスとする。正解画像生成部１０８は、比較する撮像画像データの撮像画像識別情報に対応させて、上記正解画像データアドレスを画像データ記憶部１１３の真贋判定用撮像画像データテーブルに書き込んで記憶させる。
また、ＯＶＤインキやパール顔料の場合、屈折率の異なる層を繰り返して積層した場合、コレステリック液晶からなる場合などの正解画像データの関数を用いた算出が不可能な対象に対しては、偽造防止媒体４００をあらゆる観察角度から撮像し、撮像された撮像画像データを正解画像データとして画像データ記憶部１１３においてデータベース化しておく。これにより、正解画像生成部１０８は、比較する撮像画像データの観察角度に対応させてデータベースから正解画像データを読み出し、比較する撮像画像データの撮像画像識別情報に対応させて、真贋判定用撮像画像データテーブルに書き込んで記憶させる構成としても良い。
類似度算出部１０９は、画像データ記憶部１１３における真贋判定用撮像画像データテーブルを参照し、順次、判定画像データ識別情報に対応した撮像画像データ識別情報及び正解画像データアドレスの各々を読み出す。そして、類似度算出部１０９は、この撮像画像データ識別情報に対応した撮像画像データアドレスを、画像データ記憶部１１３における撮像画像データテーブルから読み出す。これにより、類似度算出部１０９は、画像データ記憶部１１３から、撮像画像データアドレスに対応する撮像画像データと、正解画像データアドレスに対応する正解画像データとを読み出す。
そして、類似度算出部１０９は、読み出した正解画像データに対する撮像画像データの類似度をテンプレートマッチングにより算出する。ここで、類似度算出部１０９は、例えば、撮像画像データと正解画像データとの各々において対応する画素毎（カラー画像であればＲＧＢ（Ｒｅｄ（赤）、Ｇｒｅｅｎ （緑）、Ｂｌｕｅ（青 ）毎）の輝度値の平均二乗誤差を求めて、この平均二乗誤差を全ての画素（ピクセル）あるいは一部の対応する画素おいて加算し、この加算結果を類似度を示す数値として出力する。したがって、類似度の数値が低いほど、撮像画像データと正解画像データとは類似している。ここで、一部の対応する画素としては、正解画像データにおいて他の画素に対して、観察角度によって大幅に異なる特徴的な光のパターンの部分が選択されて用いられる。
また、類似度算出部１０９は、撮像画像データ及び正解画像データのピクセルの全て、あるいは一部の対応するピクセルのＲＧＢの数値を適切な色空間に変換した後、色空間のユークリッド距離の二乗値を加算し、この加算結果を類似度を示す数値として出力する構成としても良い。この場合も平均二乗誤差を用いた場合と同様に、類似度の数値が低いほど、撮像画像データと正解画像データとは類似している。
上述したように、類似度算出部１０９は、画像データ記憶部１１３における真贋判定用撮像画像データテーブルの判定画像データ識別情報に順次対応して、各撮像画像データと撮像画像データに対応する正解画像データとの類似度を求める。そして、類似度算出部１０９は、求めた類似度を、この類似度を求めた撮像画像データの撮像画像データ識別情報に対応させて、画像データ記憶部１１３における真贋判定用撮像画像データテーブルに対して書き込んで記憶させる。
また、撮像画像データを撮像した際における照明光の強度が正解画像データに対応していない場合、単純な画素の比較ができない。
このため、所定の画素間におけるＲＧＢの色味で評価、すなわち撮像画像データの所定の画素間におけるＲ／Ｇ（Ｒの階調度及びＧの階調度との比）と、撮像画像データの所定の画素間に対応する正解画像データの画素間におけるＲ／Ｇとの平均二乗誤差を算出して、照明光の強度の差を吸収させて、高い精度の類似度を示す数値を算出するように構成しても良い。所定の画素間とは、２点の画素Ａ及び画素Ｂを組としておき、画素ＡのＲの階調度を画素ＢのＧの階調度で除算した比として、Ｒ／Ｇを求める。また、Ｒ／Ｇのみでなく、Ｂ／Ｇ（Ｂの階調度及びＧの階調度との比）を組合わせて用いても良い。ここで、所定の画素間とは、予めＲ／ＧやＢ／Ｇが大きくなる画素の組合せを設定させておく。
真贋判定部１１０は、判定画像データ識別情報に対応して類似度が真贋判定用撮像画像データテーブルに書き込まれる毎に、この真贋判定用撮像画像データテーブルから、判定画像データ識別情報に対応する類似度を読み出す。そして、真贋判定部１１０は、読み出した判定画像データ識別情報に対応する類似度の各々と、予め設定されている類似閾値とを比較する。この類似閾値は、任意の撮像視点（参照撮像視点の所定の範囲内）で撮像した撮像画像データと、この撮像画像データの参照撮像視点に対応して求めた正解画像データとの類似度を算出し、同一観察角度毎において撮像画像データと正解画像データとの類似度を超える数値となるような実験値として予め求められて設定されている。観察角度毎に異なる類似閾値が求められており、真贋判定部１１０は、観察角度に対応した類似閾値を用いて、偽造防止媒体の真贋判定処理を行う。
また、真贋判定部１１０は、正解画像データに対する撮像画像データの類似度を求め、正解画像データとの類似度が類似閾値以上であれば、その偽造防止媒体４００が付加されているクレジットカード３００（真贋判定対象）を偽である（贋物である）と判定する。
一方、真贋判定部１１０は、一枚から複数枚における撮像画像データの類似度を求め、全ての類似度が類似閾値未満であれば、その偽造防止媒体４００が付加されているクレジットカード３００（真贋判定対象）を真である（本物である）と判定する。
また、撮像制御部１０２は、撮像する際の撮像部１０１が、正解画像データと比較可能な品質を有する撮像画像データを撮像する撮像条件を満足しているか否かの判定を行う。
この撮像条件における露光条件対して、照明の有無あるいは照明の強度を必要に応じて加える構成としても良い。
また、撮像制御部１０２は、撮像条件として、撮像部１０１における露光条件を設定する際、輝度ヒストグラムを生成する。撮像制御部１０２は、各画素の階調度の分布を示すものであり、撮像画像データにおける階調度の分布が高階調度側あるいは低階調度側に偏っていないか否かの判定において、生成した輝度ヒストグラムを用いている。例えば、輝度ヒストグラムにおける階調度の分布が低階調度側に偏っている場合、すなわち、階調度が「０」から「２５５」の２５６段階で表現されており、撮像画像データにおける階調度「０」近傍の画素が多い場合、撮像画像データに黒つぶれが発生して正解画像データとの比較が行えなくなる。一方、輝度ヒストグラムにおける階調度の分布が高階調度側に偏っている場合、すなわち撮像画像データにおける階調度「２５５」近傍の画素が多い場合、撮像画像データに白飛びが発生して正解画像データとの比較が行えなくなる。
このため、輝度ヒストグラムの分布が階調度が「０」から「２５５」の範囲の中央近傍に存在するように、露光条件を設定する必要がある。
撮像制御部１０２は、輝度ヒストグラムの階調度の分布に基づき、照明の調整が必要か否かの判定を行う。撮像制御部１０２は、黒つぶれが発生することが推定され、輝度ヒストグラムの分布を高階調度側にシフトさせる照明の調整が必要な場合、露光制御部１０３に対して照明部１０４の撮像時における偽造防止媒体４００の照明を所定の強度で行わせる（例えばフラッシュ光を撮像方向に照射させる）。また、撮像制御部１０２は、真贋判定装置１が露光制御部１０３及び照明部１０４を有していない場合、ユーザに対して必要な光強度の照明を偽造防止媒体４００に対して照射することを促す表示を表示部１１２の表示画面に表示する。
一方、撮像制御部１０２は、白飛びが発生することが推定され、輝度ヒストグラムの分布を低階調度側にシフトさせる照明の調整が必要な場合、露光制御部１０３に対して照明部１０４の撮像時における偽造防止媒体４００の照明を行わせないあるいは所定の強度で行わせる。また、撮像制御部１０２は、ユーザに対して必要な光強度の照明を偽造防止媒体４００に対して照射するため、現在の偽造防止媒体４００周囲の照明の強度を低下させることを促す表示を表示部１１２の表示画面に表示する。
上述の処理において、輝度ヒストグラムの分布状態と、分布状態に対応する露光条件や照明の強度などの制御条件とを記載した露光制御テーブルを作成し、画像データ記憶部１１３に対して予め書き込んでおく構成としても良い。この場合、撮像制御部１０２は、撮像する撮像画像データの輝度ヒストグラムのパターンに類似する輝度ヒストグラムを画像データ記憶部１１３における露光制御テーブルから検索し、撮像する撮像画像データの露光条件や照明の強度などの制御条件の情報を読み出し、この制御条件を上述したように表示部１１２の表示画面に表示する。
また、露光制御部１０３に対して照度センサを設け、この照度センサにより測定される照度により、露光条件や照明の照度を設定するようにしても良い。ここで、照度と、照度に対応する露光条件や照明の強度などの制御条件とを記載した露光制御テーブルを作成し、画像データ記憶部１１３に対して予め書き込んでおく構成としても良い。この場合、撮像制御部１０２は、撮像画像データを撮像する際の照度に対応させて、画像データ記憶部１１３における露光制御テーブルから検索し、撮像する撮像画像データの露光条件や照明の強度などの制御条件の情報を読み出し、この制御条件を上述したように表示部１１２の表示画面に表示する。
画像データ記憶部１１３には、すでに説明した撮像画像データ、正解画像データ、撮像画像データテーブル及び真贋判定用撮像画像データテーブルの各々が書き込まれて記憶されている。
表示部１１２は、例えば液晶ディスプレイであり、自身の表示画面に対して画像を表示する。
次に、図１５は、第１の実施形態の識別装置における偽造防止媒体を用いた真贋判定対象に対する真贋判定の処理に用いる撮像画像データの撮像の動作例を示すフローチャートである。本実施形態においては、偽造防止媒体４００を動画モードで撮像していることを前提としている。
ステップＳ１：
撮像制御部１０２は、撮像部１０１における真贋判定対象の現在の撮像条件を検出、例えば露光条件などを検出する。
ステップＳ２：
撮像制御部１０２は、露光条件などの撮像条件の全てが、正解画像データと比較することが可能な品質の撮像画像データが撮像できる条件であるか否かの判定を行う。
このとき、撮像制御部１０２は、正解画像データと比較することが可能な品質の撮像画像データが撮像できる撮像条件である場合、処理をステップＳ３へ進める。一方、撮像制御部１０２は、正解画像データと比較することが可能な品質の撮像画像データが撮像できる撮像条件でない場合、処理をステップＳ４へ進める。
ステップＳ３：
観察角度推定部１０５は、撮像部１０１の撮像視点における撮像角度を求める際、撮像画像データから、３次元座標系における偽造防止媒体４００の座標位置と、撮像部１０１の撮像視点における撮像座標値とを求める。また、観察角度推定部１０５は、３次元座標系における偽造防止媒体４００の座標位置と撮像部１０１の撮像座標値とから、偽造防止媒体４００に対する撮像部１０１の撮像角度を求め、この撮像部１０１の撮像座標値と撮像角度との各々を、撮像部１０１の撮像視点とする。
合致割合通知部１０６は、撮像部１０１の撮像視点が真贋判定装置１に対応して予め設定されている参照撮像視点と合致するように、表示画面１１１Ａに合致割合表示画像を表示し、ユーザに対して真贋判定装置１の移動を促す。
そして、合致割合通知部１０６は、撮像視点が参照撮像視点と合致したと判定した場合、撮像制御部１０２に対して、撮像指示信号を出力する。
ステップＳ４：
撮像制御部１０２は、撮像条件において満たされていない条件を表示部１１２の表示画面に表示し、ユーザに対して撮像条件における満たされていない条件の調整を示唆し、処理をステップＳ１へ進める。
ステップＳ５：
撮像制御部１０２は、撮像部１０１に対して撮像処理を行わせて、偽造防止媒体４００の撮像画像データを得る。ここで、撮像制御部１０２は、動画のモードで撮像している場合、動画における参照撮像視点と合致して撮像視点におけるフレームを撮像画像データとして抽出する。動画のモードにおいては、このフレームを抽出する処理を、撮像画像データを撮像する処理とする。
ステップＳ６：
そして、撮像制御部１０２は、撮像された撮像画像データに撮像画像データ識別情報を付与し、撮像画像データを書き込んだ画像データ記憶部１１３における領域のアドレスである撮像画像データアドレスとともに画像データ記憶部１１３に対して書き込んで記憶させる。
次に、図１６は、図１５のフローチャートにおけるステップＳ３の撮像装置の撮像視点誘導の処理を詳細に示すフローチャートである。表示画面１１１Ａに対して図９Ａ〜図９Ｃの合致割合表示画像を表示する場合を例として説明する。
ステップＳ３０１：
観察角度推定部１０５は、予め設定された座標変換式により、撮像画像データから３次元座標系における偽造防止媒体４００の座標位置を求める。
ステップＳ３０２：
合致割合通知部１０６は、偽造防止媒体４００の座標位置に対応して相対位置で設定されている正解画像データの参照撮像視点（参照撮像角度及び参照撮像座標値）を、観察角度推定部１０５が求めた３次元座標系に対応させた絶対位置として算出する。
ステップＳ３０３：
観察角度推定部１０５は、撮像画像データから、３次元座標系における撮像部１０１の撮像座標値を、座標変換式により求める。
ステップＳ３０４：
合致割合通知部１０６は、参照撮像座標値と撮像座標値との差分として、撮像座標値差分ΔＰを求める。
ステップＳ３０５：
合致割合通知部１０６は、求めた座標差分ΔＰから、座標評価値として二乗差分ΔＲを求める。
ステップＳ３０６：
観察角度推定部１０５は、撮像画像データから、３次元座標系における撮像部１０１の撮像角度を、座標変換式により求める。
ステップＳ３０７：
合致割合通知部１０６は、参照撮像角度と撮像角度との差分として、撮像角度差分Δαを求める。
ステップＳ３０８：
合致割合通知部１０６は、二乗差分ΔＲと撮像角度差分Δαとに対応した合致割合を評価テーブルから読み出して求める。
ステップＳ３０９：
合致割合通知部１０６は、求めた合致割合を図９Ａに示すように、表示画面１１１Ａに対して表示する。
ステップＳ３１０：
合致割合通知部１０６は、合致割合が予め設定された所定の範囲に含まれているか否か、すなわち参照撮像視点に対して撮像視点が合致しているか否かの判定を行う。
このとき、合致割合通知部１０６は、参照撮像視点に対して撮像視点が合致している場合、処理を終了する（図１５のステップＳ５へ進める）。一方、合致割合通知部１０６は、参照撮像視点に対して撮像視点が合致していない場合、ステップＳ３０１へ進める。
次に、図１７は、第１の実施形態の識別装置における偽造防止媒体を用いた真贋判定対象に対する真贋判定の処理の動作例を示すフローチャートである。
ステップＳ２１：
利用可能画像選択部１０７は、処理されていない撮像画像データが、画像データ記憶部１１３の撮像画像データテーブルに存在するか否かの判定を行う。
このとき、利用可能画像選択部１０７は、処理されていない撮像画像データが撮像画像データテーブルに存在する場合、処理をステップＳ２２へ進める。一方、利用可能画像選択部１０７は、処理されていない撮像画像データが撮像画像データテーブルに存在しない場合、ステップＳ２１の処理を繰り返して行う。
ステップＳ２２：
利用可能画像選択部１０７は、処理されていない撮像画像データの撮像画像データアドレスを撮像画像データテーブルから読み出す。
そして、利用可能画像選択部１０７は、この撮像画像データアドレスにより、処理されていない撮像画像データを画像データ記憶部１１３から読み込んで、正解画像データとの比較が可能か否かの判定に用いる。
ステップＳ２３：
利用可能画像選択部１０７は、読み出した撮像画像データの各々が正解画像データとの比較が可能か否かの判定を行う。
ここで、利用可能画像選択部１０７は、例えば、偽造防止媒体４００の形状の全てが撮像画像データに撮像されているか否か、あるいはピントが合っているか否か、輝度ヒストグラムの分布が適切であるか否かなどを判定する。このとき、利用可能画像選択部１０７は、撮像画像データが正解画像データと比較することが可能な場合、処理をステップＳ２３へ進め、一方、撮像画像データが正解画像データと比較することが可能でない場合、処理をステップＳ２４へ進める。
ステップＳ２４：
利用可能画像選択部１０７は、比較が可能であると判定された場合、撮像画像データに判定画像データ識別情報を付与する。そして、利用可能画像選択部１０７は、画像データ記憶部１１３の真贋判定用撮像画像データテーブルに対して、付与した判定画像データ識別情報とともに、この撮像画像データの撮像画像データ識別情報とを書き込んで記憶させる。
ステップＳ２５：
利用可能画像選択部１０７は、比較が可能でないと判定された場合、処理をステップＳ２１へ戻し、撮像画像データの取得処理を再度行う。
このとき、利用可能画像選択部１０７は、撮像している撮像視点を変更し、偽造防止媒体４００を撮像することを示唆する通知を、表示部１１２の表示画面に対して表示する構成としても良い。この通知は、ピント及び輝度ヒストグラムの分布が適切な撮像画像データを得るための通知である。この通知により撮像視点を変更する示唆を得ることにより、ユーザは、偽造防止媒体４００の真贋判定の処理が行われており、真贋判定の処理を進めるため、偽造防止媒体４００の情報をさらに取得する必要があることを認識させることができる。
ステップＳ２６：
正解画像生成部１０８は、撮像画像データの撮像視点に基づき、撮像画像データの撮像視点に対応した正解画像データを所定のシミュレーションなどにより算出することにより生成する。正解画像生成部１０８は、生成した正解画像データを画像データ記憶部１１３に対して書き込み、かつ書き込んだアドレスを正解画像データアドレスとして真贋判定用撮像画像データテーブルに対して書き込んで記憶させる。
ステップＳ２７：
類似度算出部１０９は、画像データ記憶部１１３の真贋判定用撮像画像データテーブルから、類似度の算出処理が行われていない撮像画像データ識別情報を読み出す。そして、類似度算出部１０９は、画像データ記憶部１１３の撮像画像データテーブルから、読み出した撮像画像データ識別情報に対応した撮像画像データアドレスを読み出す。類似度算出部１０９は、読み出した撮像画像データアドレスに対応した撮像画像データを、画像データ記憶部１１３から読み出す。また、類似度算出部１０９は、真贋判定用撮像画像データテーブルから、対応する撮像角度の正解画像データアドレスを読み出し、この正解画像データアドレスにより正解画像データを画像データ記憶部１１３から読み出す。
そして、類似度算出部１０９は、正解画像データに対する撮像画像データの類似度をテンプレートマッチングにより算出する。類似度算出部１０９は、算出した類似度を撮像画像データ識別情報に対応させて、画像データ記憶部１１３の真贋判定用撮像画像データテーブルに対して書き込んで記憶させる。
ステップＳ２８：
真贋判定部１１０は、画像データ記憶部１１３の真贋判定用撮像画像データテーブルから、真贋判定を行っていない撮像画像データの類似度を読み込み、読み出した類似度が予め設定された類似閾値未満か否かの判定を行う。
そして、真贋判定部１１０は、真贋判定用撮像画像データテーブルから読み出した撮像画像データ識別情報の示す撮像画像データの類似度が類似閾値未満であるか否かの判定を行う。このとき、真贋判定部１１０は、読み出した撮像画像データ識別情報の示す撮像画像データの類似度が類似閾値未満である場合、偽造防止媒体が真であり、真贋判定対象が正品（本物）であるとして処理をステップＳ２９へ進める。一方、真贋判定部１１０は、読み出した撮像画像データ識別情報の示す撮像画像データの類似度が類似閾値以上のものがある場合、偽造防止媒体が偽（贋物）であり、真贋判定対象が不正品であるとして処理をステップＳ３０へ進める。
ステップＳ２９：
真贋判定部１１０は、表示部１１２を介して、表示画面に対して、真贋判定対象が正品であることを示す画像表示を行う（例えば、図９Ｃ参照）。そして、真贋判定装置１は、真贋判定対称に対する真贋判定処理を終了する。
ステップＳ３０：
真贋判定部１１０は、表示部１１２を介して、表示画面に対して、真贋判定対象が不正品であることを示す画像表示を行う。そして、真贋判定装置１は、真贋判定対称に対する真贋判定処理を終了する。
上述した構成により、本実施形態は、合致割合通知部１０６が表示部１１２の表示画面に対し、撮像視点が予め設定された参照撮像視点であるか否かの判定を行い、参照撮像視点と撮像視点との合致割合が高くなるかあるいは低くなるかを、参照撮像視点に対する撮像視点の合致割合を示す合致割合表示画像により、真贋判定の処理の進捗度として表示する。このため、本実施形態によれば、ユーザが真贋判定装置１を動かすことにより、真贋判定の処理が行われる状態に近づくかあるいは遠ざかるかの進捗度がいずれの状態であるかが、達成度表示画像の変化により直感的に認識することが可能となる。
また、本実施形態によれば、偽造防止媒体を撮像した撮像画像データと、この撮像画像データの観察角度における真の偽造防止媒体の画像である正解画像データとを比較し、偽造防止媒体が真あるいは贋のいずれであるかの判定を行うため、従来のように特殊な真贋判定装置を用いず、かつ偽造防止媒体の設置状況に依存することなく、汎用的なデジタルカメラのような簡易な画像撮像装置による偽造防止媒体の撮像画像によって、偽造防止媒体の真贋判定（本物か贋物かの識別）を容易に行うことが可能となる。
また、本実施形態においては、真贋判定の達成度の通知方法として、合致割合通知部１０６が真贋判定の達成度の状態を示すプログレスバーを表示部１１２の表示画面１１１Ａに対して表示する合致割合表示画像を、真贋判定の進捗度の状態を通知する一例として説明した。
しかし、上記プログレスバーに限らず、合致割合通知部１０６が、表示部１１２の表示画面１１１Ａに対して、図１０Ａ〜図１０Ｃ、図１１Ａ〜図１１Ｃ、図１２Ａ〜図１２Ｃ、図１３Ａ〜図１３Ｃに示す画像を合致割合表示画像として表示することにより、真贋判定の進捗度を通知する構成としても良い。
＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１８は、第２の実施形態による識別装置の構成例を示すブロック図である。図１８において、真贋判定装置１Ａは、撮像部１０１、撮像制御部１０２、露光制御部１０３、照明部１０４、観察角度推定部１０５、合致割合通知部１０６、利用可能画像選択部１０７、正解画像生成部１０８、類似度算出部１０９、真贋判定部１１０、達成度通知部１１１、表示部１１２及び画像データ記憶部１１３の各々を備えている。この第１の実施形態の識別装置は、撮像部１０１と照明部１０４とが一体化されており、再帰反射をする偽造防止媒体の真贋判定の処理に対応した構成となっている。図１における第１の実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、以下、異なる構成のみを説明する。
第２の実施形態による真贋判定装置１Ａは、第１の実施形態の構成に対して達成度通知部１１１が加えられている。
達成度通知部１１１は、真贋判定部１１０から判定情報が供給される毎に、供給された判定情報を積算して判定情報数を求める。そして、達成度通知部１１１は、求めた判定情報数を規定数により除算して達成度を求め、求めた達成度をユーザに対して通知する。
参照撮像視点が複数の規定数分設定されている場合、参照撮像視点毎に、上述したユーザに対して、撮像部１０１の撮像視点を参照撮像視点に誘導する処理を行い、参照撮像視点毎に対応する撮像視点において撮像画像データを取得し、各撮像画像データに対して真贋判定を行う。
また、達成度通知部１１１は、真贋判定部１１０から判定情報が供給される毎に、供給された判定情報を積算して判定情報数を求める。そして、達成度通知部１１１は、求めた判定情報数を規定数により除算して達成度を求め、求めた達成度をユーザに対して通知する。達成度通知部１１１は、求めた達成度を通知する際、例えば、この達成度の進行の段階をユーザが直感的に認識できる達成度表示画像を表示する。
利用可能画像選択部１０７は、新たに撮像された撮像画像データがすでに得られた参照撮像視点であるか否かの判定を行う。所定の参照撮像視点の数は、予め設定されており、真贋判定の信頼性のレベルに対応している。すなわち、真贋判定に用いられる撮像画像データの数、すなわち真贋判定を行う撮像画像データそれぞれを撮像する異なる参照撮像視点（撮像角度、撮像座標値の組み合わせ）の規定数が予め設定されている。ここで、利用可能画像選択部１０７は、すでに得られた参照撮像視点と一致する場合、この撮像視点に対応する撮像画像データ識別情報に対応するデータを、真贋判定用撮像画像データテーブルから削除する。一方、利用可能画像選択部１０７は、求めた撮像視点が予め設定された参照撮像視点に対応し、かつすでに得られた参照撮像視点と一致しない場合、正解画像生成部１０８に対して正解画像の生成を行わせる。
真贋判定部１１０は、一枚から複数枚における撮像画像データの類似度を求め、一枚でも、対応する正解画像データとの類似度が類似閾値以上であれば、その偽造防止媒体４００が付加されているクレジットカード３００（真贋判定対象）を偽である（贋物である）と判定する。一方、真贋判定部１１０は、一枚から複数枚における撮像画像データの類似度を求め、全ての類似度が類似閾値未満であれば、その偽造防止媒体４００が付加されているクレジットカード３００（真贋判定対象）を真である（本物である）と判定する。
このとき、真贋判定部１１０は、撮像視点の撮像画像データに対する真贋判定が行われ、真として判定される毎に、偽造防止媒体４００に対する真贋判定が真で終了したことを示す判定情報を、達成度通知部１１１に対して出力する。
図１９Ａ〜図１９Ｃは、合致割合通知部１０６及び達成度通知部１１１が表示部１１２の表示画面に表示する合致割合表示画像、達成度表示画像それぞれの一例を示す図である。図１９Ａ〜図１９Ｃにおいて、真贋判定装置１における表示画面１１１Ａ（図１の表示部１１２の表示画面）には、クレジットカード３００の画像１１１２、合致割合表示画像１１１１、達成度表示画像２１１１を含む撮像画像が表示されている。
図１９Ａ〜図１９Ｃにおいては、合致割合表示画像１１１１及び達成度表示画像２１１１の各々としてプログレスバーが用いられている。合致割合表示画像１１１１については図９Ａ〜図９Ｃと同様のため、以下、説明を省略する。そして、図１９Ａ及び図１９Ｂに示す様に、プログレスメータ２１１１Ｍにおいて、計算された達成度に対応した割合の面積をバー２１１１Ｂが満たしていく構成となっている。これにより、本実施形態においては、真贋判定の進捗状態とともに、真贋判定の段階の進み具合を、容易にユーザに対して認識させることができる。したがって、ユーザは、真贋判定の処理が間違いなく進んでいくことがビジュアルに認識することができ、スムーズに真贋判定の処理を進めることができる。
ここで、達成度通知部１１１は、判定情報数を規定数により除算して求めた達成度に基づき、プログレスメータ２１１１Ｍにおいて達成度に対応した割合の面積のバー２１１１Ｂを、新たに達成度が求められる毎に表示し直す処理を行う。
図１９Ｃは、偽造防止媒体に対する真贋判定が真で終了した場合の達成度表示画像の一例を示す図である。
真贋判定の処理が真として終了すると達成度が１００％となるため、達成度通知部１１１は、プログレスバー（達成度表示画像２１１１）におけるプログレスメータ２１１１Ｍをバー２１１１Ｂで全て満たす。また、真贋判定部１１０は、真贋判定の結果が真であることをユーザに対して直感的に通知するため、結果通知画像１１１３を表示画面１１１Ａに表示する。この結果通知画像１１１３は、例えば、真贋判定の処理が真で終了したため、「真」を示す文字画像１１１３Ａが含まれ、真贋判定の結果をビジュアル的に表現した画像となっている。一方、図示はしないが、真贋判定が偽で終了した場合、達成度通知部１１１は、プログレスバーにおけるプログレスメータ１１１１Ｍからバー１１１１Ｂの画像を消去する。そして、真贋判定部１１０は、真贋判定の結果が偽であることをユーザに対して直感的に通知するため、「偽」を示す文字画像を含む結果通知画像１１１３を表示画面１１１Ａに表示する。
次に、図２０は、第２の実施形態の識別装置における偽造防止媒体を用いた真贋判定対象に対する真贋判定の処理の動作例を示すフローチャートである。図２０において、図１７と同様な処理については、同一のステップ番号を付して、説明を省略する。以下、ステップＳ２８からステップ２８Ｄまでを説明する。
ステップＳ２８：
真贋判定部１１０は、画像データ記憶部１１３の真贋判定用撮像画像データテーブルから、真贋判定を行っていない撮像画像データの類似度を順次読み込み、読み出した類似度が予め設定された類似閾値未満か否かの判定を行う。
そして、真贋判定部１１０は、真贋判定用撮像画像データテーブルから読み出した撮像画像データ識別情報の示す撮像画像データの類似度が類似閾値未満であるか否かの判定を行う。このとき、真贋判定部１１０は、読み出した撮像画像データ識別情報の示す撮像画像データの類似度が類似閾値未満である場合、偽造防止媒体が真であり、真贋判定対象が正品（本物）であるとして処理をステップＳ２８Ａへ進める。一方、真贋判定部１１０は、読み出した撮像画像データ識別情報の示す撮像画像データの類似度が類似閾値以上のものがある場合、偽造防止媒体が偽（贋物）であり、真贋判定対象が不正品であるとして処理をステップＳ３０へ進める。
ステップＳ２８Ａ：
真贋判定部１１０は、真と判定した場合、達成度通知部１１１に対し、真贋判定が真で終了したことを示す情報として、達成度の算出を指示する判定情報を出力する。
達成度通知部１１１は、真贋判定部１１０から判定情報が供給される毎に、判定情報数をインクリメント（１を加算）して積算値を求める。
そして、達成度通知部１１１は、求めた積算値を予め設定されている判定情報数の規定数により除算し、達成度を算出する。
ステップＳ２８Ｂ：
そして、達成度通知部１１１は、算出した達成度を表示部１１２の表示画面１１１Ａに対して達成度表示画像を表示し（例えば、図１９Ａ〜図１９Ｃにおける達成度表示画像２１１１）、ユーザに達成度を通知する。
ステップＳ２８Ｃ：
達成度通知部１１１は、判定情報数が規定回数に達したか否かの判定を行い、達した場合、算出した達成度を真贋判定部１１０に対して出力し、処理をステップＳ２８Ｄへ進める。
一方、達成度通知部１１１は、判定情報数が規定回数に達していない場合、処理をステップＳ２５へ進める。
ステップＳ２８Ｄ：
真贋判定部１１０は、達成度通知部１１１から供給される達成度が、予め設定された真判定閾値を超えているか否かの判定を行う。ここで、真贋判定部１１０は、達成度が真判定閾値を超えている場合、処理をステップＳ２９へ進め、一方、達成度が真判定閾値以下である場合、処理をステップＳ２０へ進める。
上述した構成により、本実施形態によれば、達成度通知部１１１が表示部１１２の表示画面に対し、真贋判定の処理の段階に対応した達成度表示画像を表示するため、ユーザが真贋判定装置１を動かすことにより、真贋判定の段階が進んでいくことが、達成度表示画像の変化により直感的に認識することが可能となる。これにより、偽造防止媒体４００に対する真贋判定における判定のアルゴリズムを、ユーザが十分に認識できなくとも、真贋判定の処理の進行に不安を感じずに、容易に真贋判定をスムーズに進めることができる。
また、本実施形態においては、真贋判定の達成度の通知方法として、達成度通知部１１１が真贋判定の達成度の状態を示すプログレスバーを表示部１１２の表示画面に対して表示する達成度表示画像を、真贋判定の達成度の状態を通知する一例として説明した。
しかし、上記プログレスバーに限らず、達成度通知部１１１が、表示部１１２の表示画面に対してプログレスサークルあるいはプログレスダイアログを達成度表示画像として表示することにより、真贋判定の達成度の状態を通知する構成としても良い。
また、表示部１１２の表示画面に表示される達成度表示画像として、矩形状の表示領域の色を、達成度の段階に応じて色が無色から徐々に濃度が高くなるように変化する画像を表示する構成としても良い。この達成度表示画像は、ユーザが認識できる大きさであれば、どの様な形状の画像を表示するように構成しても良い。
また、表示部１１２の表示画面に表示される達成度表示画像として、キャラクタの画像が達成度の段階に応じて、徐々に所定の完成形状となるように変化する画像を表示する構成としても良い。この場合、真贋判定が真（正品）で終了すると完成形となり、真贋判定が偽（非正品）であると壊れた形状が表示されるように構成しても良い。達成度表示画像は、構造物である必要は無く、ユーザが完成形に近づくことが認識できる形状であれば、動物などが達成度の段階に応じて成長していく様な画像を表示する構成しても良い。この場合、真贋判定が真（正品）で終了すると成長が終わった状態あるいは真と判定されたことをイメージする画像（例えば、天使など）となり、真贋判定が偽（非正品）であると成長を開始する時点の最初の形状や偽と判定されたことをイメージする形状（例えば、悪魔や鬼などの形状）となるように構成しても良い。
また、表示部１１２の表示画面に表示される達成度表示画像として、文字画像のパーセント（％）の数字を達成度の段階に応じて、０％から徐々に終了を示す１００％に変化する画像を表示する例を示している。この場合、達成度表示画像は、パーセンテージである必要は無く、ユーザが真贋判定が終了に近づくことが認識できる文字画像であれば、レベルや段階などの数値が変化する様な文字画像を表示する構成しても良い。
また、上述した以外に、表示部１１２の表示画面に表示される達成度表示画像として、所定の領域に太陽、電灯、動物、構造物などのキャラクタの画像を配置する構成としても良い。そして、達成度通知部１１１が、このキャラクタを暗い状態から常灯の明るい状態まで、真贋判定の達成度の段階に対応させ、真贋判定の段階が進む毎に、点灯／点滅の周波数を徐々に早くして、点滅の状態により達成度を認識させる構成としても良い。
また、表示部１１２の表示画面に表示される達成度表示画像として、三角形の画像が真贋判定の達成度に対応して、達成度が進む毎に角数が増加し、真贋判定が真（正品）で終了すると円となり、真贋判定が偽（非正品）であると×が表示されるように構成しても良い。
また、表示部１１２の表示画面に表示される、撮像している撮像画像における偽造防止媒体４００の画像の輝度値を、真贋判定の達成度の段階に対応させ、低い輝度値から高い輝度値に徐々に変化させる構成としても良い。すなわち、達成度通知部１１１は、表示部１１２の表示画面に表示される撮像画像から偽造防止媒体４００の画像を抽出し、撮像画像における偽造防止媒体４００以外の画像を、撮像画像を撮像した輝度値のままで表示し、偽造防止媒体４００の画像の輝度値を、真贋判定の達成度の変化に対応させて、徐々に所定の低い輝度値から、撮像画像が撮像された際の偽造防止媒体４００の画像の輝度値に変化させる。
また、上述してきた達成度表示画像を用いるのではなく、携帯端末あるいはスマートフォンのバイブレータを用い、振動の周波数により達成度の状態を通知する構成としても良い。例えば、達成度通知部１１１が、真贋判定のアプリケーションが起動された場合、携帯端末あるいはスマートフォンにおけるバイブレータ機能部を制御し、バイブレータの振動の周波数を、最も高い周波数から、真贋判定の段階が進む毎に徐々に周波数が低下していく構成としても良い。
また、携帯端末あるいはスマートフォンのスピーカあるいは音声出力端子から、達成度通知部１１１が、真贋判定の達成度の状態のパーセンテージや、真贋判定の段階が進む毎に何割終了したかなど、達成度を直感的に認識できる数値を示す音声データを出力する構成としても良い。
また、携帯端末あるいはスマートフォンのスピーカあるいは音声出力端子から、達成度通知部１１１が、真贋判定の達成度に対応した周波数の音声データ、例えば「ド、レ、ミ、ファ、ソ、ラ、シ、ド」の音階を、真贋判定の段階が進む毎に、高い周波数の音階に移行させて出力するように構成しても良い。この場合、真と判定された際、また、単に、所定の音の周波数を上げて、達成度の変化を表しても良い。
＜第３の実施形態＞
以下、本発明の第３の実施形態について、図面を参照して説明する。
第２の実施形態における識別装置は、第２の実施形態における図１８の識別装置と同様である。第２の実施形態が真贋判定に用いることが可能な撮像画像データが１枚でも真贋判定処理を行ったが、第３の実施形態においては、真贋判定に用いることが可能な撮像画像データが予め設定された枚数以上の場合のみに真贋判定処理を行う。ここで、この枚数の撮像画像データの各々は、それぞれ異なる観察角度により撮像されている必要がある。撮像処理については、第２の実施形態における図１５、図１６、図２０のフローチャートと同様に行う。
図２１は、第３の実施形態の識別装置における偽造防止媒体を用いた真贋判定対象に対する真贋判定の処理の動作例を示すフローチャートである。
ステップＳ２１からステップＳ２７までと、ステップＳ２８からステップＳ３０までと、ステップＳ３３以降については、第２の実施形態における図１７のフローチャートの動作と同様である。以下、第１の実施形態と異なる動作のみの説明を行う。
ステップＳ２４Ａ（Ｓ２８Ｄ）：
達成度通知部１１１は、画像データ記憶部１１３の真贋判定用撮像画像データテーブルにおける撮像画像データ識別情報の数を計数（カウント）し、撮像視点を求める。
そして、達成度通知部１１１は、現時点における撮像視点数と判定情報数の積算値とを加算し、規定数を２倍した数値（撮像視点の数と規定数とを加算した数値）により除算し、達成度を求める。
ステップＳ２４Ｂ（２８Ｅ）：
そして、達成度通知部１１１は、算出した達成度を表示部１１２の表示画面に対して達成度表示画像を表示し（例えば、図１９Ａ〜図１９Ｃにおける達成度表示画像２１１１）、ユーザに達成度を通知する。
上述した構成により、本実施形態によれば、達成度通知部１１１が表示部１１２の表示画面に対し、真贋判定の処理の段階に対応した達成度表示画像を、予め参照撮像視点に対応する撮像視点の取得状態を含めて表示するため、ユーザが真贋判定装置１を動かすことにより、真贋判定の段階が進んでいくことが、第１の実施形態より細かな進捗状況の変化を達成度表示画像により直感的に認識することが可能となる。これにより、偽造防止媒体４００に対する真贋判定における判定のアルゴリズムを、ユーザが十分に認識できなくとも、真贋判定の処理の進行に不安を感じずに、容易に真贋判定をスムーズに進めることができる。
＜第４の実施形態＞
以下、本発明の第４の実施形態について、図面を参照して説明する。
図２２は、第４の実施形態による識別装置の構成例を示すブロック図である。図２２において、識別装置は、真贋判定装置１Ｂ及び撮像装置２を備えている。真贋判定装置１Ｂは、撮像制御部１０２、観察角度推定部１０５、利用可能画像選択部１０７、正解画像生成部１０８、類似度算出部１０９、真贋判定部１１０、表示部１１２及び画像データ記憶部１１３の各々を備えている。また、撮像装置２は、撮像部１０１、露光制御部１０３、照明部１０４の各々を備えている。図２２において、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付してある。
本実施形態においては、識別装置が第１の実施形態における撮像及び露光の機能を撮像装置２として、真贋判定装置１Ｂから分離した構成となっている。これにより、撮像装置として汎用のデジタルカメラあるいは携帯端末（携帯電話やスマートファン含む）などを真贋判定用の撮像画像データの撮像に容易に用いることができる。
また、真贋判定装置１Ａはクラウド構成として、図示してはいないが、デジタルカメラあるいは携帯端末とインターネットなどの情報通信回線を用いて通信できるようにしてもよい。そして、真贋判定装置１Ｂは、すでに述べた第１の実施形態から第３の実施形態と同様に、デジタルカメラあるいは携帯端末から送信される撮像画像データを用いて、偽造防止媒体の真贋判定の処理を行う構成としてもよい。
＜第５の実施形態＞
以下、本発明の第５の実施形態について、図面を参照して説明する。すでに述べた第１の実施形態から第５の実施形態は、偽造防止媒体が再帰反射を行う特性を有するものであり、撮像部１０１とともに真贋判定装置１あるいは撮像装置２と一体化されて構成されている。しかしながら、偽造防止媒体には、図３に示すような照明２００からの光が透過して、この透過した光のパターンの撮像画像データが真贋判定に用いられる特性を有するもの（例えば、透過ホログラムなど）もある。この場合、偽造防止媒体の透過光が撮像部に入射される位置に、照明２００を配置する必要がある。そのため、本発明の第４の実施形態のように、照明部１０４を撮像装置２あるいは真贋判定装置１から分離する必要がある。
図２３は、第５の実施形態による識別装置の構成例を示すブロック図である。図２３において、識別装置は、照明装置３（照明部１０４）が真贋判定装置１Ｂ及び撮像装置２Ａから分離された構成となっている。これにより、図３に示すように、照明装置３（光源２００）から照射角度βにより、偽造防止媒体４００に対して、撮像用の光を照射する。この撮像用の光が入射されると、偽造防止媒体４００は所定の光のパターンを出射する。すでに述べたように、観察角度αによって、この出射される光のパターンが異なる。また、照射角度βによっても、同一の観察角度αであっても、偽造防止媒体４００から出射される光のパターンが異なる。
上述したように、透過により光のパターンを出射する特性の偽造防止媒体の場合、観察角度αのみでなく、正解画像データを生成する偽造防止媒体４００の構造に対応してシミュレーションや、事前に撮像画像データを撮像した際の偽造防止媒体４００に対する照明光の照射角度βとなるように、真贋判定用の撮像画像を撮像する際の照明装置３からの照明光の偽造防止媒体４００に対する照明光の照射角度βを調整する必要がある。
このため、第５の実施形態においては、識別装置は、真贋判定装置１Ａ、撮像装置２Ａ及び照明装置３を備えている。真贋判定装置１Ａは、撮像制御部１０２、観察角度推定部１０５、利用可能画像選択部１０７、正解画像生成部１０８、類似度算出部１０９、真贋判定部１１０、表示部１１２及び画像データ記憶部１１３の各々を備えている。真贋判定処理は、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様である。
また、撮像装置２は、撮像部１０１及び露光制御部１０３の各々を備えている。図２３において、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付してある。照明装置３は、照明部１０４と同様に、通常の連続して撮像対象に光を照射する照明だけではなく、撮像対象に対して短時間に光を照射する、フラッシュあるいはストロボ（登録商標）などと呼ばれる発光装置であってもよい。この照明装置３は、露光制御部１０３からの発光指示に対応し、撮像する対象物に対して所定の強度の光を照射する。
本実施形態によれば、偽造防止媒体を撮像した撮像画像データと、この撮像画像データの観察角度における真の偽造防止媒体の画像である正解画像データとを比較し、偽造防止媒体が真あるいは贋のいずれであるかの判定を行うため、従来のように特殊な真贋判定装置を用いず、かつ偽造防止媒体の設置状況に依存することなく、汎用的なデジタルカメラのような簡易な画像撮像装置による偽造防止媒体の撮像画像によって、偽造防止媒体の真贋判定（本物か贋物かの識別）を容易に行うことが可能となる。
また、本実施形態によれば、照明装置３が真贋判定装置１Ａあるいは撮像装置２Ａと分離して設けられているため、照明装置３からの光が透過する際、観察角度αに対応して透過する光のパターンが異なる特性を有する偽造防止媒体に対応して、それぞれの観察角度αにおける透過する光のパターンの撮像画像データを容易に撮像することができる。
＜第６の実施形態＞
以下、本発明の第６の実施形態について、図面を参照して説明する。
図２４は、第６の実施形態による識別装置（真贋判定装置）の構成例を示すブロック図である。図２４において、真贋判定装置３００１は、撮像部３１０１、撮像制御部３１０２、露光制御部３１０３、照明部３１０４、観察角度推定部３１０５、利用可能画像選択部３１０６、正解画像生成部３１０７、類似度算出部３１０８、真贋判定部３１０９、達成度通知部３１１０、表示部３１１１及び画像データ記憶部３１１２の各々を備えている。この第６の実施形態の識別装置は、撮像部３１０１と照明部３１０４とが一体化されており、再帰反射をする偽造防止媒体の真贋判定の処理に対応した構成となっている。
撮像部３１０１は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）あるいはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などのイメージセンサを用いたカメラなどである。撮像部３１０１は、対象物を撮像した画像を撮像画像データとして、画像データ記憶部３１１２に対して書き込んで記憶させる。
撮像制御部３１０２は、入射された光に対して偽造防止媒体から出射される光のパターン（光の色（波長）あるいは文字や絵などの画像）を撮像した画像である撮像画像データを撮像部３１０１が撮像する際、焦点深度、撮像素子の感度（ＩＳＯ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｓｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎ）感度）などの撮像部３１０１の撮像条件を制御する。
露光制御部３１０３は、露光の撮像の条件として、シャッタースピード、絞り値、照明光の有無、照明光の強度などの撮像部３１０１の撮像条件を制御する。また、露光制御部３１０３は、真贋判定装置３００１の撮像する偽造防止媒体の周囲の明るさに対応し、撮像時において必要に応じて照明部３１０４に対して撮像用の光（照明光）を出射させるための発光指示を出力する。
照明部３１０４は、通常の撮像対象に光を連続して照射する照明だけではなく、撮像対象に対して短時間に光を照射するフラッシュあるいはストロボ（登録商標）などと呼ばれる発光装置であってもよい。この照明部３１０４は、露光制御部３１０３からの発光指示に対応し、撮像する対象物に対して所定の強度の光を照射する。ここで、撮像制御部３１０２は、撮像タイミングを示す制御信号を露光制御部３１０３に対して供給する。これにより、露光制御部３１０３は、撮像制御部３１０２から供給される撮像タイミングを示す制御信号に対応させ、上述したように、照明部３１０４に対して偽造防止媒体に照射する照明光を出射させる発光指示を出力する。
観察角度推定部３１０５は、偽造防止媒体が撮像された撮像画像データの各々の撮像された３次元空間において撮像を行った位置である観察位置（座標値）及び撮像部３１０１の撮像方向の各々が含まれる情報である撮像視点を座標変換式（後述）から求める。すなわち、観察角度推定部３１０５は、求めた上記撮像視点（観察位置及び撮像方向）から、各撮像画像データにおける偽造防止媒体の観察角度を求める。
そして、観察角度推定部３１０５は、撮像画像データに付与した撮像画像データそれぞれを識別する撮像画像データ識別情報とともに、求めた観察位置及び観察角度を含む撮像画像データ情報を画像データ記憶部３１１２の撮像画像データテーブルに対して書き込んで記憶させる。この観察角度により、入射された光に対して偽造防止媒体から出射されて、観察される光のパターンが異なる。
本実施形態においては、偽造防止媒体を所定の焦点距離にて、一枚あるいは複数枚の撮像画像データを撮像部３１０１により撮像する。ここで、撮像画像データを複数枚撮像する場合、撮像画像データ各々の観察角度はそれぞれ異ならせて撮像する必要がある。観察角度推定部３１０５は、この撮像された一枚あるいは複数の撮像画像データから、上述したように、予め設定された座標変換式を用いることにより、３次元空間における偽造撮像媒体を撮像した撮像画像データ各々の観察角度を推定している。
ここで用いられる座標変換式は、真贋判定対象に設けられた偽造防止媒体に対する真贋判定処理を行う前処理（真贋判定処理を行う準備）として、事前に複数枚の撮像画像データ（後述するキャリブレーションボードを撮像した撮像画像データ）から３次元空間を再生した際、複数の撮像画像データの２次元座標における画素の座標位置と３次元空間における座標位置とを対応付ける際に生成され式である。予め生成された座標変換式は、画像データ記憶部３１１２に対して、予め真贋判定対象あるいは真贋判定対象毎に書き込んで記憶されている。
図２５は、画像データ記憶部３１１２における撮像画像データテーブルの構成例を示す図である。図２５の撮像画像データテーブルには、撮像画像データ識別情報と、この撮像画像データ識別情報に対応する撮像画像データの観察角度、観察位置及び撮像画像データアドレスの各々とが書き込まれて記憶されている。ここで、撮像画像データ識別情報は、撮像画像データの各々を識別するための情報である。
上記観察角度は、例えば、真贋判定対象のいずれかの頂点あるいは座標点を３次元空間の座標系（以後、３次元座標系）における原点としてこの真贋判定対象を配置した場合に、撮像画像データを撮像した際における撮像部３１０１の撮像方向と偽造防止媒体の表面に対する法線とのなす角度である。観察位置は、３次元空間における撮像部３１０１が真贋判定対象の撮像を行った座標位置を示している。撮像画像データアドレスは、撮像画像データの各々が記憶されている画像データ記憶部３１１２における領域のアドレスを示しており、撮像画像データを読み出す際のインデックスとなっている。
図２６は、偽造防止媒体に対する撮像部３１０１の観察角度を説明する図である。図２６において、偽造防止媒体３４００は、例えば紙幣、株券、商品券などの金券、あるいはクレジットカードなどの有価証券類や、医薬品、食料品、高級ブランド品などの商品の偽造及び複製を防止するために用いられる。偽造防止媒体３４００は、金券や有価証券類に対して直接に印刷あるいは転写され、また、商品（あるいは商品のパッケージ）に対して添付される封印シールあるいはタグに印刷あるいは転写されている。
図２６においては、クレジットカード３３００の表面に対して偽造防止媒体３４００が設けられている。この偽造防止媒体３４００としては、本実施形態において、例えば、観察角度によって色やパターンが変化する回折格子またはホログラムなどが挙げられ、また、観察角度によって色や明るさが変化するＯＶＤ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｄｅｖｉｃｅ）インキやパール顔料などを用いることができる。光源（照明ともいう）３２００は、光の照射方向３２００Ａと法線３３５０とのなす角度である照射角度βにより、偽造防止媒体３４００に対して、撮像用の光を照射する。この撮像用の光が入射されると、偽造防止媒体は所定の光のパターンを出射する。
観察角度α及び照射角度βの各々によって、照射光に対応して偽造防止媒体から出射される光のパターンが異なる。
ここで、偽造防止媒体３４００について詳述する。
偽造防止媒体３４００は、回折構造によって各種回折光を放つホログラムのようなものであっても良い。この場合、ホログラムは反射型、透過型、位相型、体積型など各種ホログラムを用いることができる。
以下では、特に凹凸構造を有するレリーフ型構造体の例を中心に詳述する。
図２７及び図２８に示されるようなレリーフ構造形成層３３０２に形成されている第１の凹凸構造部３３１０や第２の凹凸構造部３３２０などの凹凸構造の形成方法としては、金属性のスタンパなどを用いて、放射線硬化成形や押し出し成形、熱プレス成形など種々の方法を用いることができる。
第１の凹凸構造部３３１０は、凹部または凸部を含む溝状構造を有し、いわゆるレリーフ型回折格子構造、または、方向の揃った複数の直線状の凹部または凸部が各々形成された領域を有し、前記方向が互いに異なる複数の領域の組合せからなる指向性散乱構造などの凹凸構造を用いることができる。
一般に表示体に用いられる通常の回折格子の多くは、空間周波数を５００〜１６００本／ｍｍとしており、回折格子の空間周波数または向きなどによって、一定の方向から観察するユーザに対して、異なる色を表示することが可能である。
これに対し、指向性散乱構造は、図３１に示すように特定のセグメントあるいはセル内で一定の配向方向３３３２を取る複数の光散乱構造３３３１を含んでいる。これら光散乱構造３３３１は、各々が直線状であり、特定のセグメントあるいはセル内においては、ほぼ平行に配列されている。
但し、各光散乱構造３３３１は完全に平行である必要はなく、上記指向性散乱構造３３３０の領域が十分な異方性をもった散乱能を有している限り、一部の光散乱構造３３３１の長手方向と他の一部の光散乱構造３３３１の長手方向とが交差していても良い。
上記構造を取ることにより、配向方向３３３２に垂直な斜め方向から光を照射して、指向性散乱構造３３３０からなる領域を正面から観察すると、高い光散乱能に起因して、比較的明るく見えることとなる。
一方、光散乱軸３３３３に垂直な斜め方向から光を照射して、指向性散乱構造３３３０を含む領域を正面から観察すると、低い光散乱能に起因して、比較的暗く見えることとなる。
従って、このような光散乱構造３３３１を含むセグメントまたはセルにおいて、各セグメントまたはセル毎に配向方向３３３２を任意に設けることにより、比較的明るい部分と比較的暗い部分の組合せによるパターンが形成され、観察する位置あるいは光を照射する位置を変化させて観察することにより、明暗の逆転などが観察される。
上記第１の凹凸構造部３３１０は、上記レリーフ型回折格子構造や指向性散乱構造などの構造を単独あるいは複合的に設けることができるが、必ずしも上述した構造に限定されるものではない。
また、第２の凹凸構造部３３２０に採用可能な構造の一例を図２９に斜視図として示している。
図２９に示す第２の凹凸構造部３３２０には、複数の凸部３３２１が設けられている。
ここでは、複数の凸部３３２１のみにより第２の凹凸構造部３３２０が形成されているが、これは一例にすぎず、本実施形態では、複数の凹部を用いて第２の凹凸構造部３３２０を形成することができる。
本実施形態における第２の凹凸構造部３３２０に設けられた単一の凹部または凸部の表面積は、単一の凹部または凸部をレリーフ構造形成層３３０２表面へ配列するのに要する占有面積の１．５倍以上であることが好ましい。
単一の凹部または凸部の表面積が占有面積の１．５倍以上とすることにより、良好な低反射性、低散乱性を得ることができる。すなわち、第１の凹凸構造部と明らかに異なる色調となり、撮像部３１０１によって撮像した際に認識しやすくなるためである。一方で、単一の凹部または凸部の表面積が占有面積の１．５倍より小さい場合には、反射率が高くなるため好ましくない。
また、レリーフ構造形成層３３０２に形成される第２の凹凸構造部３３２０における複数の凹部または凸部に用いられる形状としては、順テーパ形状であることが望ましい。
ここで、順テーパ形状とは、凹部または凸部の基材表面に対して平行な断面積が、凹部または凸部の基端から先端に行くに従い減少するように形成されている場合をいう。具体的には、円錐状、角錐状、楕円錐状、円柱状もしくは円筒状、角柱状もしくは角筒状、截頭円錐状、截頭角錐状、截頭楕円錐状、円柱もしくは円筒に円錐を接合した形状、角柱もしくは角筒に角錐を接合した形状、半球、半楕円体、弾丸型、及び、おわん型をした形状などを挙げることができる。
図２９に示す様に、第２の凹凸構造部３３２０において、隣接する凹部または凸部の中心間距離が一定である時、図３０に示すように、第２の凹凸構造部３３２０に光を照射すると、第２の凹凸構造部３３２０は、入射光３５０１の進行方向に対して、特定の方向に回折光を射出する。
一般的に回折光に関しては、以下の式で表すことができる。
ｄ（ｓｉｎα±ｓｉｎβ）＝ｎλ … （１）
式（１）において、ｄは凹部または凸部の中心間距離を表し、λは入射光及び回折光の波長を表している。また、αは入射光の入射角を、βは回折光の射出角を表しており、ｎは次数であり、最も代表的な回折光は、１次回折光であることから、ｎ＝１と考えることができる。
ここで、入射角αは、０次回折光すなわち正反射光の射出角と同じと考えることができ、また、α、βは、表示体に対する法線方向すなわち、図２８のＺ軸から時計回りの方向を正方向とする。よって、式（１）は以下のように表される。
ｄ（ｓｉｎα−ｓｉｎβ）＝λ … （２）
従って、凹部または凸部の中心間距離ｄと、入射角すなわち０次回折光の入射角αを一定とした時、式（２）から明らかなように、１次回折光３５０３の射出角βは、波長λに応じて変化する。従って、照明光が白色光である場合、凹凸構造部の観察角度を変化させると、撮像部３１０１が撮像する色が変化する。
第２の凹凸構造部３３２０は、それぞれの凹部または凸部の中心間距離が４００ｎｍ以下の順テーパ形状をしているため、法線方向からの撮像では殆ど黒色であるのに対し、特定の条件下すなわち白色光の入射角αが６０°〜９０°の環境下において、特定波長の光の１次回折光３５０３の射出角｜β｜を入射角の近傍に設計することが可能となる。
例えば、入射角α＝６０°、ｄ＝３４０ｎｍとした場合に、λ＝６００ｎｍに対する射出角｜β｜はおよそ６４°となる。
これに対し、第１の凹凸構造部３３１０は、いわゆる回折格子構造などであるため、入射角近傍に１次回折光の射出角を設定することは困難である。
そのため、真贋判定装置３００１による識別作業において、光源３２００と撮像部３１０１とが比較的近傍にあることによって、ある特定条件下における前記第２の凹凸構造部３３２０の明確な色変化を捉えることが可能となる。
さらに、偽造防止媒体３４００は、例えば、表面にナノメートル大の微細孔などや微細構造を設けることによって発生する表面プラズモン伝搬を活用する構成、または、凹凸構造の深さを制御することによって、入射光に対する反射光や透過光の色を制御する構造色を活用する構成を有していても良い。
また、偽造防止媒体３４００は、例えば、微小球体または球状構造による再起反射特性を活用するような構成、微小領域の表面構造に勾配を形成し反射特性を持たせることで、特定方向にのみ入射光を反射／透過させる角度制御ミラーのような構成、または、凹版印刷によって設けられる凹凸形状を持った印刷物のような構成を有していても良い。
さらに、偽造防止媒体３４００は、例えば、覗き見防止フィルムなどで活用されている高さを持った壁面を狭域に多数配置することで、視域を制限する構造を活用するような構成、面上に特定間隔で設けられた細線によって視域が制限されることによって面の奥に形成された画像が変化して見えるパララックスバリア方式を活用するような構成、または、レンチキュラーレンズまたはマイクロレンズアレイなどを用いることによって、レンズの奥に形成された画像が変化して見えることを活用するような構成を有していても良い。
また、偽造防止媒体３４００は、例えば、雲母に金属酸化物が被覆されたパール顔料が印刷などによって設けられた構成を有していても良い。
偽造防止媒体３４００は、例えば、屈折率の異なる透明材料や金属などの薄膜が複数層設けられることによって、干渉現象により入射光の反射角度や透過角度によって色が変化する多層薄膜を活用する構成、多層薄膜を破砕してフレーク状にして顔料として印刷などによって設けた構成、微小粒子に化学処理などによって薄膜を被覆することによって干渉現象を生じさせる粒子が印刷などによって設けられた構成、コレステリック液晶に代表されるような液晶材料をポリマーなどによって固定化させて活用するような構成を有していても良い。液晶材料については、面状に設けられた液晶材料を使用しても、破砕処理を加えて顔料化した後に印刷などによって設けられた液晶材料を使用しても良い。
また、偽造防止媒体３４００は、例えば、酸化鉄、酸化クロム、コバルト、及びフェライトなどに代表される磁性体を磁力によって配向させ面状に設けることによって反射光や透過光に指向性を持たせた磁気配向材料を用いる構成、上記磁気配向材料をコアとして前述のように化学処理などを追加することによって多層膜を設けるような構成、及び、銀ナノ粒子または量子ドットに代表されるナノメートル大の粒子によって生じる光学効果を活用するような構成を有していても良い。
法線３３５０は、クレジットカード３３００の表面３３００Ａの面方向を示す法線である。観察角度αは、撮像部３１０１の撮像方向３１０１Ａと法線３３５０とのなす角度である。ここで、例えば、観察角度推定部３１０５は、法線３３５０に平行な方向をｚ軸とし、クレジットカード３３００の辺の各々がｘ軸及びｙ軸の各々と平行となるように、クレジットカードを３次元座標系において配置する。例えば、クレジットカード３３００の各辺により形成される頂点のいずれかが、３次元座標系の原点Ｏと一致するように、３次元座標系において、クレジットカード３３００をｘ軸及びｙ軸からなる２次元平面に配置する。このため、クレジットカード３３００の厚さ方向がｚ軸に対して平行となる。このクレジットカード３３００の３次元形状は、予め既知の情報として、すでに述べた座標変換の式とともに、予め画像データ記憶部３１１２に書き込まれて記憶されている。
観察角度推定部３１０５は、各撮像画像データの観察角度を求める際、画像データ記憶部３１１２から撮像画像データを読み出し、３次元座標系におけるクレジットカード３３００の３次元形状の各座標と、撮像画像データ（２次元座標系）の各画素（座標）とを、上記座標変換式により対応付ける。これにより、３次元空間の３次元座標系における撮像画像データの撮像位置と、この撮像位置からの撮像画像データの撮像方向を求める。このとき、観察角度推定部３１０５は、すでに述べたように、３次元座標系においてクレジットカード３３００の３次元形状のいずれかの頂点を原点とし、法線３３５０がｚ軸と平行となり、各辺がｘ軸またはｙ軸と平行となるように、クレジットカード３３００を３次元空間に配置する。
そして、観察角度推定部３１０５は、このクレジットカード３３００の３次元形状を基準として、３次元座標系における撮像部３１０１の撮像画像データの撮像位置、及び撮像方向を求める。これにより、観察角度推定部３１０５は、法線３３５０と撮像部３１０１の撮像方向との成す観察角度αを求める。観察角度推定部３１０５は、撮像画像データの撮像画像データ識別情報とともに、求めた観察角度、観察位置、撮像画像データの撮像画像データアドレスの各々を、画像データ記憶部３１１２の撮像画像データテーブルに対して書き込んで記憶させる。
本実施形態においては、事前に撮像部３１０１に対してカメラキャリブレーション（カメラ校正）が行われていることが前提として必要である。このカメラキャリブレーションとは、予め三次元形状が既知なキャリブレーションボードを撮像領域内で一回あるいは複数回撮像し、撮像された一枚あるいは複数の撮像画像データを用いて三次元空間の三次元座標系における座標点と、撮像画像データの２次元座標系における座標点（二次元ピクセル）の複数の座標点の対応を取る。これにより、撮像部３１０１とキャリブレーションボードとの相対位置関係（以下、外部パラメータ）を示す上記座標変換式と、撮像部３１０１の光学中心や各画素（２次元ピクセル）における光線入射方向ベクトル、レンズ歪みなど（以下、撮像部３１０１の内部パラメータ）を推定する。
すなわち、本実施形態においては、後述する観察角度推定部３１０５が撮像画像データの観察角度を推定するため、予め撮像部３１０１で撮像した複数の異なる視点方向からキャリブレーションボードを撮像した２次元画像から、すなわち多視点の撮像画像データからグローバル座標系（３次元座標系）を再構成する。そして、同一ピクセルにおける再構成した３次元座標系における座標点と、撮像部３１０１が撮像した撮像画像データの２次元座標系における座標点との対応関係を示す座標変換式を、カメラキャリブレーション時に求めておく。
上述したように、本実施形態において、観察角度の推定は、事前に撮像部３１０１に対してカメラキャリブレーション（カメラ校正）が行われており、識別装置における偽造防止媒体の真贋判別処理の実行時に撮像部３１０１の内部パラメータが既知であり、かつ真贋判定対象及び偽造防止媒体の三次元形状が既知であることが前提である。これにより、偽造防止媒体を複数の異なる位置から撮像画像データを撮像し、上記座標変換式によって三次元座標系における座標点と撮像画像データの二次元座標系のピクセルとの複数の対応点情報を得て、この複数の対応点座標から撮像部３１０１と偽造防止媒体の相対位置関係を推定できる。同様に、偽造防止媒体を一回のみ撮像する場合も、一枚の撮像画像データにおいて、上記座標変換式によって三次元座標系における座標点と二次元座標系のピクセルとの複数の対応点情報を得て、この複数の対応点座標から撮像部３１０１と偽造防止媒体の相対位置関係を推定できる。すなわち、偽造防止媒体を撮像した際における撮像部３１０１の観察位置及び観察角度（撮像方向）が推定できる。
本実施形態において、例えばカメラキャリブレーションとしては、良く知られている手法の一つである、Ｚ．Ｚｈａｎｇによる解析手法（Ｚ．Ｚｈａｎｇ， “Ａ ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｎｅｗ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ ｃａｍｅｒａ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ”， ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｐａｔｔｅｒｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ， Ｖｏｌ．２２， Ｎｏ．１１， ｐａｇｅｓ １３３０−１３３４， ２０００）を適用して、撮像画像データを撮像した際の観察角度を推定することができる。ただし、上記Ｚ．Ｚｈａｎｇによる解析手法を適用して観察角度の推定を行う場合、識別装置に入力する撮像画像データは、カメラキャリブレーション時に固定された焦点と同様の焦点（望ましくは同一の焦点）で撮像された画像データである必要がある。
図２４に戻り、利用可能画像選択部３１０６は、撮像部３１０１が撮像した撮像画像データの中から真贋処理に用いることが可能な撮像画像データを選択する。ここで、利用可能画像選択部３１０６は、撮像部３１０１が撮像した撮像画像データから真贋処理に用いることが可能な撮像画像データの選択を行う際、撮像画像データの観察角度が真贋判定の可能な判定可能角度内にあるか否かの判定を行う。また、利用可能画像選択部３１０６は、例えば、偽造防止媒体３４００の形状の全てが撮像画像データに撮像されているか否か、あるいはピントが合っているか否か、輝度ヒストグラムの分布（後述）が適切であるか否かなどを判定する。
そして、利用可能画像選択部３１０６は、観察角度が真贋判定の可能な判定可能角度内にある撮像画像データを、真贋処理に用いることが可能な撮像画像データとして選択する。
利用可能画像選択部３１０６は、選択した撮像画像データに対して判定画像データ識別情報を付与し、この撮像画像データの撮像画像データ識別情報とともに、画像データ記憶部３１１２における真贋判定用撮像画像データテーブルに対して書き込んで記憶させる。
また、利用可能画像選択部３１０６は、後述する観察角度推定部３１０５により求められた観察角度が、予め設定されている所定の設定観察角度（例えば、所定の誤差を含んだ観察角度範囲）のいずれかに含まれているか否か、またすでに得られた設定観察角度に対応する観察角度か否かの判定を行う。所定の設定観察角度の数は、規定数の数と同一である。
すなわち、本実施形態においては、例えば、予め設定された設定観察角度が規定数として設定されている。ここで、利用可能画像選択部３１０６は、求めた観察角度が予め設定された設定観察角に対応していない場合、またはすでに得られた設定観察角度と一致する場合、この観察角度に対応する撮像画像データ識別情報に対応するデータを、真贋判定用撮像画像データテーブルから削除する。一方、利用可能画像選択部３１０６は、求めた観察角度が予め設定された設定観察角度に対応し、かつすでに得られた設定観察角度と一致しない場合、正解画像生成部３１０７に対して正解画像の生成を行わせる。
図３２は、画像データ記憶部３１１２における真贋判定用撮像画像データテーブルの構成例を示す図である。図３２の真贋判定用撮像画像データテーブルには、判定画像データ識別情報と、この判定画像データ識別情報が示す撮像画像データの撮像画像データと、正解画像データが記憶されている領域の先頭アドレスを示す正解画像データアドレスと、撮像画像データ及び正解画像データの類似度とが対応付けられて書き込まれて記憶されている。
この真贋判定用撮像画像データテーブルにおいて、判定画像データ識別情報は、真贋処理に用いることが可能な撮像画像データを識別する識別情報である。撮像画像データ識別情報は、撮像画像データを識別する識別情報である。正解画像データアドレスは、撮像画像データの各々が記憶されている画像データ記憶部３１１２の領域のアドレスを示しており、画像データ記憶部３１１２から正解画像データを読み出す際のインデックスとなっている。この正解画像データアドレスに記憶されている正解画像データは、対応する撮像画像データと比較するための画像データである。類似度は、撮像画像データと正解画像データとの類似性の度合いを示す数値である。
図２４に戻り、正解画像生成部３１０７は、利用可能画像選択部３１０６が選択した撮像画像データと比較するために用いる正解画像データを生成する。この正解画像データは、撮像画像データと同一の観察角度から観察した画像データであり、偽造防止媒体３４００の構造に対応してシミュレーションや予め偽造防止媒体３４００を事前に撮像した撮像画像データから求められる。すでに説明したように、偽造防止媒体３４００は、回折格子やホログラフィから形成された構成である場合、雲母に金属酸化物が被覆された顔料を含むＯＶＤインキやパール顔料から形成された構成である場合、屈折率の異なる層を繰り返して積層して形成された構成である場合、コレステリック液晶から形成された構成である場合がある。
このため、正解画像生成部３１０７は、上記それぞれの場合に対応して、正解画像データの生成を行う。例えば、偽造防止媒体３４００が回折格子を用いて形成された構成の場合、この回折格子の設計情報に基づき、観察角度をパラメータとした正解画像生成関数を用いて、正解画像データをシミュレーションにより算出して生成する。そして、正解画像生成部３１０７は、生成した正解画像データを画像データ記憶部３１１２に対して書き込んで記憶させ、この書き込んだ領域の先頭アドレスを正解画像データアドレスとする。正解画像生成部３１０７は、比較する撮像画像データの撮像画像識別情報に対応させて、上記正解画像データアドレスを画像データ記憶部３１１２の真贋判定用撮像画像データテーブルに書き込んで記憶させる。
また、ＯＶＤインキやパール顔料の場合、屈折率の異なる層を繰り返して積層した場合、コレステリック液晶からなる場合などの正解画像データの関数を用いた算出が不可能な対象に対しては、偽造防止媒体３４００をあらゆる観察角度から撮像し、撮像された撮像画像データを正解画像データとして画像データ記憶部３１１２においてデータベース化しておく。これにより、正解画像生成部３１０７は、比較する撮像画像データの観察角度に対応させてデータベースから正解画像データを読み出し、比較する撮像画像データの撮像画像識別情報に対応させて、真贋判定用撮像画像データテーブルに書き込んで記憶させる構成としても良い。
類似度算出部３１０８は、画像データ記憶部３１１２における真贋判定用撮像画像データテーブルを参照し、順次、判定画像データ識別情報に対応した撮像画像データ識別情報及び正解画像データアドレスの各々を読み出す。そして、類似度算出部３１０８は、この撮像画像データ識別情報に対応した撮像画像データアドレスを、画像データ記憶部３１１２における撮像画像データテーブルから読み出す。これにより、類似度算出部３１０８は、画像データ記憶部３１１２から、撮像画像データアドレスに対応する撮像画像データと、正解画像データアドレスに対応する正解画像データとを読み出す。
そして、類似度算出部３１０８は、読み出した正解画像データに対する撮像画像データの類似度をテンプレートマッチングにより算出する。ここで、類似度算出部３１０８は、例えば、撮像画像データと正解画像データとの各々において対応する画素毎（カラー画像であればＲＧＢ（Ｒｅｄ（赤）、Ｇｒｅｅｎ（緑）、Ｂｌｕｅ（青）毎）の輝度値の平均二乗誤差を求めて、この平均二乗誤差を全ての画素（ピクセル）あるいは一部の対応する画素おいて加算し、この加算結果を類似度を示す数値として出力する。したがって、類似度の数値が低いほど、撮像画像データと正解画像データとは類似している。ここで、一部の対応する画素としては、正解画像データにおいて他の画素に対して、観察角度によって大幅に異なる特徴的な光のパターンの部分が選択されて用いられる。
また、類似度算出部３１０８は、撮像画像データ及び正解画像データのピクセルの全て、あるいは一部の対応するピクセルのＲＧＢの数値を適切な色空間に変換した後、色空間のユークリッド距離の二乗値を加算し、この加算結果を類似度を示す数値として出力する構成としても良い。この場合も平均二乗誤差を用いた場合と同様に、類似度の数値が低いほど、撮像画像データと正解画像データとは類似している。
上述したように、類似度算出部３１０８は、画像データ記憶部３１１２における真贋判定用撮像画像データテーブルの判定画像データ識別情報に順次対応して、各撮像画像データと撮像画像データに対応する正解画像データとの類似度を求める。そして、類似度算出部３１０８は、求めた類似度を、この類似度を求めた撮像画像データの撮像画像データ識別情報に対応させて、画像データ記憶部３１１２における真贋判定用撮像画像データテーブルに対して書き込んで記憶させる。
また、撮像画像データを撮像した際における照明光の強度が正解画像データに対応していない場合、単純な画素の比較ができない。
このため、所定の画素間におけるＲＧＢの色味で評価、すなわち撮像画像データの所定の画素間におけるＲ／Ｇ（Ｒの階調度及びＧの階調度との比）と、撮像画像データの所定の画素間に対応する正解画像データの画素間におけるＲ／Ｇとの平均二乗誤差を算出して、照明光の強度の差を吸収させて、高い精度の類似度を示す数値を算出するように構成しても良い。所定の画素間とは、２点の画素Ａ及び画素Ｂを組としておき、画素ＡのＲの階調度を画素ＢのＧの階調度で除算した比として、Ｒ／Ｇを求める。また、Ｒ／Ｇのみでなく、Ｂ／Ｇ（Ｂの階調度及びＧの階調度との比）を組合わせて用いても良い。ここで、所定の画素間とは、予めＲ／ＧやＢ／Ｇが大きくなる画素の組合せを設定させておく。
真贋判定部３１０９は、判定画像データ識別情報に対応して類似度が真贋判定用撮像画像データテーブルに書き込まれる毎に、この真贋判定用撮像画像データテーブルから、判定画像データ識別情報に対応する類似度を順次読み出す。そして、真贋判定部３１０９は、読み出した判定画像データ識別情報に対応する類似度の各々と、予め設定されている類似閾値とを比較する。この類似閾値は、任意の角度（後述する角度範囲内の角度）で撮像した撮像画像データと、この撮像画像データの観察角度に対応して求めた正解画像データとの類似度を複数の異なる観察角度で算出し、同一観察角度毎において撮像画像データと正解画像データとの類似度を超える数値となるような実験値として予め求められて設定されている。観察角度毎に異なる類似閾値が求められており、真贋判定部３１０９は、観察角度に対応した類似閾値を用いて、偽造防止媒体の真贋判定処理を行う。
また、真贋判定部３１０９は、一枚から複数枚における撮像画像データの類似度を求め、一枚でも、対応する正解画像データとの類似度が類似閾値以上であれば、その偽造防止媒体３４００が付加されているクレジットカード３３００（真贋判定対象）を偽である（贋物である）と判定する。一方、真贋判定部３１０９は、一枚から複数枚における撮像画像データの類似度を求め、全ての類似度が類似閾値未満であれば、その偽造防止媒体３４００が付加されているクレジットカード３３００（真贋判定対象）を真である（本物である）と判定する。ここで、真贋判定に用いられる撮像画像データの数、すなわち真贋判定を行う撮像画像データそれぞれを撮像する異なる撮像角度の規定数が予め設定されている（すなわち、それぞれの撮像角度における正解画像データの数が規定数として予め設定されている）。
このとき、真贋判定部３１０９は、撮像角度の撮像画像データに対する真贋判定が行われ、真として判定される毎に、偽造防止媒体３４００に対する真贋判定が真で終了したことを示す判定情報を、達成度通知部３１１０に対して出力する。
達成度通知部３１１０は、真贋判定部３１０９から判定情報が供給される毎に、供給された判定情報を積算して判定情報数、すなわち正解画像データとの比較において、真と判定された撮像画像データの数を判定情報数として求める。そして、達成度通知部３１１０は、求めた判定情報数を規定数により除算して達成度を求め、求めた達成度をユーザに対して通知する。
表示部３１１１は、例えば液晶ディスプレイであり、自身の表示画面に対して画像を表示する。この達成度は、真贋判定の処理の進捗状況を示す数値である。
画像データ記憶部３１１２には、すでに説明した撮像画像データ、正解画像データ、撮像画像データテーブル及び真贋判定用撮像画像データテーブルの各々が書き込まれて記憶されている。
また、達成度通知部３１１０は、求めた達成度を通知する際、例えば、この達成度の進行の段階をユーザが直感的に認識できる達成度表示画像を表示する。
図３３Ａ〜図３３Ｃは、達成度通知部３１１０が表示部３１１１の表示画面に表示する達成度表示画像の一例を示す図である。図３３Ａ〜図３３Ｃにおいて、真贋判定装置３００１における表示画面３１１１Ａ（図２４の表示部３１１１の表示画面）には、クレジットカード３３００の画像３１１２及び達成度表示画像３１１１を含む撮像画像が表示されている。
図３３Ａ〜図３３Ｃにおいては、達成度表示画像３１１１としてプログレスバーが用いられている。
そして、図３３Ａ及び図３３Ｂに示す様に、プログレスメータ３１１１Ｍにおいて、計算された達成度に対応した割合の面積をバー３１１１Ｂが満たしていく構成となっている。これにより、本実施形態においては、真贋判定の段階の進み具合を、容易にユーザに対して認識させることができる。したがって、ユーザは、真贋判定の処理が間違いなく進んでいくことがビジュアルに認識することができ、スムーズに真贋判定の処理を進めることができる。
ここで、達成度通知部３１１０は、判定情報数を規定数により除算して求めた達成度に基づき、プログレスメータ３１１１Ｍにおいて達成度に対応した割合の面積のバー３１１１Ｂを、新たに達成度が求められる毎に表示し直す処理を行う。
図３３Ｃは、偽造防止媒体に対する真贋判定が真で終了した場合の達成度表示画像の一例を示す図である。
真贋判定の処理が真として終了すると達成度が１００％となるため、達成度通知部３１１０は、プログレスバー（達成度表示画像３１１１）におけるプログレスメータ３１１１Ｍをバー３１１１Ｂで全て満たす。また、達成度通知部３１１０は、真贋判定の結果が真であることをユーザに対して直感的に通知するため、結果通知画像３１１３を表示画面３１１１Ａに表示する。この結果通知画像３１１３は、例えば、真贋判定の処理が真で終了したため、「真」を示す文字画像３１１３Ａが含まれ、真贋判定の結果をビジュアル的に表現した画像となっている。一方、図示はしないが、真贋判定が偽で終了した場合、達成度通知部３１１０は、プログレスバーにおけるプログレスメータ３１１１Ｍからバー３１１１Ｂの画像を消去する。そして、達成度通知部３１１０は、真贋判定の結果が偽であることをユーザに対して直感的に通知するため、「偽」を示す文字画像を含む結果通知画像３１１３を表示画面３１１１Ａに表示する。
図２４に戻り、撮像制御部３１０２は、撮像時において、偽造防止媒体を撮像する際の観察角度が予め設定された角度範囲に入っているか否かの判定を行う。ここで、角度範囲とは、回折格子やホログラムにおいて、異なる観察角度によって、それぞれ異なる色あるいは光のパターンを観察することができる角度の範囲を示している。この角度範囲に観察角度が入っていない場合、対応する色あるいは光のパターンが撮像された正解画像データを高い精度で生成することができず、偽造防止媒体の真贋判定を精度良く行うことができない。
このとき、撮像制御部３１０２は、撮像部３１０１の撮像方向である観察角度を、観察角度推定部３１０５に対して推定させる。そして、撮像制御部３１０２は、観察角度推定部３１０５が推定した観察角度が角度範囲に入っている場合に撮像処理における角度条件を満たし、一方、推定された観察角度が角度範囲に入っていない場合に撮像処理における角度条件を満たさないとする表示を表示部３１１１の表示画面に表示し、ユーザに対して角度範囲の観察角度に調整することを促す。
また、撮像制御部３１０２は、撮像する際の撮像部３１０１が、正解画像データと比較可能な品質を有する撮像画像データを撮像する撮像条件を満足しているか否かの判定を行う。
この撮像条件における露光条件対して、照明の有無あるいは照明の強度を必要に応じて加える構成としても良い。
また、撮像制御部３１０２は、撮像条件として、撮像部３１０１における露光条件を設定する際、輝度ヒストグラムを生成する。撮像制御部３１０２は、各画素の階調度の分布を示すものであり、撮像画像データにおける階調度の分布が高階調度側あるいは低階調度側に偏っていないか否かの判定において、生成した輝度ヒストグラムを用いている。例えば、輝度ヒストグラムにおける階調度の分布が低階調度側に偏っている場合、すなわち、階調度が「０」から「２５５」の２５６段階で表現されており、撮像画像データにおける階調度「０」近傍の画素が多い場合、撮像画像データに黒つぶれが発生して正解画像データとの比較が行えなくなる。一方、輝度ヒストグラムにおける階調度の分布が高階調度側に偏っている場合、すなわち撮像画像データにおける階調度「２５５」近傍の画素が多い場合、撮像画像データに白飛びが発生して正解画像データとの比較が行えなくなる。
このため、輝度ヒストグラムの分布が階調度が「０」から「２５５」の範囲の中央近傍に存在するように、露光条件を設定する必要がある。
撮像制御部３１０２は、輝度ヒストグラムの階調度の分布に基づき、照明の調整が必要か否かの判定を行う。撮像制御部３１０２は、黒つぶれが発生することが推定され、輝度ヒストグラムの分布を高階調度側にシフトさせる照明の調整が必要な場合、露光制御部３１０３に対して照明部３１０４の撮像時における偽造防止媒体３４００の照明を所定の強度で行わせる（例えばフラッシュ光を撮像方向に照射させる）。また、撮像制御部３１０２は、真贋判定装置３００１が露光制御部３１０３及び照明部３１０４を有していない場合、ユーザに対して必要な光強度の照明を偽造防止媒体３４００に対して照射することを促す表示を表示部３１１１の表示画面に表示する。
一方、撮像制御部３１０２は、白飛びが発生することが推定され、輝度ヒストグラムの分布を低階調度側にシフトさせる照明の調整が必要な場合、露光制御部３１０３に対して照明部３１０４の撮像時における偽造防止媒体３４００の照明を行わせないあるいは所定の強度で行わせる。また、撮像制御部３１０２は、ユーザに対して必要な光強度の照明を偽造防止媒体３４００に対して照射するため、現在の偽造防止媒体３４００周囲の照明の強度を低下させることを促す表示を表示部３１１１の表示画面に表示する。
上述の処理において、輝度ヒストグラムの分布状態と、分布状態に対応する露光条件や照明の強度などの制御条件とを記載した露光制御テーブルを作成し、画像データ記憶部３１１２に対して予め書き込んでおく構成としても良い。この場合、撮像制御部３１０２は、撮像する撮像画像データの輝度ヒストグラムのパターンに類似する輝度ヒストグラムを画像データ記憶部３１１２における露光制御テーブルから検索し、撮像する撮像画像データの露光条件や照明の強度などの制御条件の情報を読み出し、この制御条件を上述したように表示部３１１１の表示画面に表示する。
また、露光制御部３１０３に対して照度センサを設け、この照度センサにより測定される照度により、露光条件や照明の照度を設定するようにしても良い。ここで、照度と、照度に対応する露光条件や照明の強度などの制御条件とを記載した露光制御テーブルを作成し、画像データ記憶部３１１２に対して予め書き込んでおく構成としても良い。この場合、撮像制御部３１０２は、撮像画像データを撮像する際の照度に対応させて、画像データ記憶部３１１２における露光制御テーブルから検索し、撮像する撮像画像データの露光条件や照明の強度などの制御条件の情報を読み出し、この制御条件を上述したように表示部３１１１の表示画面に表示する。
次に、図３４は、第６の実施形態の識別装置における偽造防止媒体を用いた真贋判定対象に対する真贋判定の処理に用いる撮像画像データの撮像の動作例を示すフローチャートである。以下の説明における撮像画像データの撮像の処理は、予め設定された観察角度毎（規定数に対応する数）、すなわち、規定数に対応する回数の処理が行われ、それぞれの観察角度に対応した撮像画像が得られる。
ステップＳ５０１：
撮像制御部３１０２は、撮像部３１０１における真贋判定対象の現在の撮像条件を検出、例えば露光条件などを検出する。
ステップＳ５０２：
撮像制御部３１０２は、露光条件などの撮像条件の全てが、正解画像データと比較することが可能な品質の撮像画像データが撮像できる条件であるか否かの判定を行う。
このとき、撮像制御部３１０２は、正解画像データと比較することが可能な品質の撮像画像データが撮像できる撮像条件である場合、処理をステップＳ５０３へ進める。一方、撮像制御部３１０２は、正解画像データと比較することが可能な品質の撮像画像データが撮像できる撮像条件でない場合、処理をステップＳ５０４へ進める。
ステップＳ５０３：
撮像制御部３１０２は、撮像画像データにおける偽造防止媒体３４００の撮像位置を抽出する。すなわち、撮像制御部３１０２は、撮像部３１０１の撮像範囲内におけるクレジットカード３３００（真贋判定対象）の３次元形状を得る。そして、撮像制御部３１０２は、得られたクレジットカード３３００の３次元形状と、予め記憶されているクレジットカード３３００の３次元形状とを比較し、撮像部３１０１の撮像範囲内における偽造防止媒体３４００の領域を抽出する。
ステップＳ５０４：
撮像制御部３１０２は、撮像条件において満たされていない条件を表示部３１１１の表示画面に表示し、ユーザに対して撮像条件における満たされていない条件の調整を示唆する。
ステップＳ５０５：
撮像制御部３１０２は、撮像部３１０１の撮像範囲における偽造防止媒体３４００と、予め記憶されているクレジットカード３３００の３次元形状における偽造防止媒体３４００とを比較する。そして、撮像制御部３１０２は、偽造防止媒体３４００全体が撮像画像データを撮像する撮像方向、すなわち観察角度が予め設定された角度範囲に入っているか否かの判定を行う。
このとき、撮像制御部３１０２は、撮像部３１０１の観察角度が角度範囲内にある場合、処理をステップＳ５０６へ進め、一方、撮像部３１０１の観察角度が角度範囲内にない場合、処理をステップＳ５０７へ進める。
ステップＳ５０６：
撮像制御部３１０２は、偽造防止媒体３４００の撮像方向、すなわち観察角度の推定処理を観察角度推定部３１０５に行わせる。
これにより、観察角度推定部３１０５は、撮像部３１０１の撮像範囲における撮像画像データから得られるクレジットカード３３００の３次元形状と、予め記憶されている３次元座標系におけるクレジットカード３３００の３次元形状とを比較することにより、偽造防止媒体３４００の観察角度を推定する。ここで、観察角度推定部３１０５は、上記比較により、撮像部３１０１がクレジットカード３３００を撮像する撮像方向を求める。そして、観察角度推定部３１０５は、３次元座標系におけるクレジットカード３３００の偽造防止媒体３４００が添付されている面（クレジットカード３３００の上面あるいは下面の偽造防止媒体３４００が添付されているいずれかの面）の法線と、撮像部３１０１の撮像方向とのなす角度を観察角度として求め、撮像制御部３１０２に対して出力する。
ステップＳ５０７：
撮像制御部３１０２は、撮像部３１０１の撮像範囲内に偽造防止媒体３４００の領域が全て含まれるように、撮像部３１０１の撮像する撮像位置を調整することを表示部３１１１の表示画面に表示し、ユーザに対して撮像位置の変更を示唆する。
ステップＳ５０８：
撮像制御部３１０２は、偽造防止媒体３４００全体が撮像画像データを撮像する撮像方向、すなわち観察角度が予め設定された角度範囲に入っているか否かの判定を行う。
このとき、撮像制御部３１０２は、撮像部３１０１の観察角度が角度範囲内にある場合、処理をステップＳ５１０へ進め、一方、撮像部３１０１の観察角度が角度範囲内にない場合、処理をステップＳ５０９へ進める。
ステップＳ５０９：
撮像制御部３１０２は、撮像部３１０１の観察角度が予め設定されている角度範囲以内に含まれるように、撮像部３１０１の撮像する撮像方向を調整することを表示部３１１１の表示画面に表示し、ユーザに対して撮像方向の変更を示唆する。
ステップＳ５１０：
撮像制御部３１０２は、偽造防止媒体３４００の撮像が可能であることを示す画像を、表示部３１１１の表示画面に表示し、偽造防止媒体３４００の撮像をユーザに対して促す。
そして、ユーザは、表示画面を確認して、真贋判定装置３００１の入力手段から、撮像指示を入力する。
これにより、撮像制御部３１０２は、撮像部３１０１に対して撮像処理を行わせて、撮像画像データを得る。
ステップＳ５１１：
そして、撮像制御部３１０２は、撮像された撮像画像データに撮像画像データ識別情報を付与し、撮像画像データを書き込んだ画像データ記憶部３１１２における領域のアドレスである撮像画像データアドレスとともに画像データ記憶部３１１２に対して書き込んで記憶させる。
次に、図３５は、第６の実施形態の識別装置における偽造防止媒体を用いた真贋判定対象に対する真贋判定の処理の動作例を示すフローチャートである。
ステップＳ５２１：
利用可能画像選択部３１０６は、処理されていない撮像画像データが、画像データ記憶部３１１２の撮像画像データテーブルに存在するか否かの判定を行う。
このとき、利用可能画像選択部３１０６は、処理されていない撮像画像データが撮像画像データテーブルに存在する場合、処理をステップＳ５２２へ進める。一方、利用可能画像選択部３１０６は、処理されていない撮像画像データが撮像画像データテーブルに存在しない場合、ステップＳ５２１の処理を繰り返して行う。
ステップＳ５２２：
利用可能画像選択部３１０６は、処理されていない撮像画像データの撮像画像データアドレスを撮像画像データテーブルから読み出す。
そして、利用可能画像選択部３１０６は、この撮像画像データアドレスにより、処理されていない撮像画像データを画像データ記憶部３１１２から順次読み込んで、正解画像データとの比較が可能か否かの判定に用いる。
ステップＳ５２３：
利用可能画像選択部３１０６は、読み出した撮像画像データの各々が正解画像データとの比較が可能か否かの判定を行う。
ここで、利用可能画像選択部３１０６は、例えば、偽造防止媒体３４００の形状の全てが撮像画像データに撮像されているか否か、あるいはピントが合っているか否か、輝度ヒストグラムの分布が適切であるか否かなどを判定する。このとき、利用可能画像選択部３１０６は、撮像画像データが正解画像データと比較することが可能な場合、処理をステップＳ５２３へ進め、一方、撮像画像データが正解画像データと比較することが可能でない場合、処理をステップＳ５２４へ進める。
ステップＳ５２４：
利用可能画像選択部３１０６は、比較が可能であると判定された場合、撮像画像データに判定画像データ識別情報を付与する。そして、利用可能画像選択部３１０６は、画像データ記憶部３１１２の真贋判定用撮像画像データテーブルに対して、付与した判定画像データ識別情報とともに、この撮像画像データの撮像画像データ識別情報とを書き込んで記憶させる。
ステップＳ５２５：
利用可能画像選択部３１０６は、比較が可能でないと判定された場合、処理をステップＳ５２１へ戻し、撮像画像データの取得処理を再度行う。
このとき、利用可能画像選択部３１０６は、撮像している撮像視点を変更し、偽造防止媒体３４００を撮像することを示唆する通知を、表示部３１１１の表示画面に対して表示する構成としても良い。この通知は、ピント及び輝度ヒストグラムの分布が適切な撮像画像データを得るため、及び後述する撮像画像の観察角度が、予め設定されている所定の設定観察角度である撮像画像データを得るための通知である。この通知により撮像視点を変更する示唆を得ることにより、ユーザは、偽造防止媒体３４００の真贋判定の処理が行われており、真贋判定の処理を進めるため、偽造防止媒体３４００の情報をさらに取得する必要があることを認識させることができる。
ステップＳ５２６：
観察角度推定部３１０５は、画像データ記憶部３１１２の真贋判定用撮像画像データテーブルから、撮像画像データ識別情報を読み出す。そして、観察角度推定部３１０５は、この撮像画像データ識別情報に対応した撮像画像データアドレスを撮像画像データテーブルから読み出す。また、観察角度推定部３１０５は、この撮像画像データアドレスにより、撮像画像データを画像データ記憶部３１１２から読み込んで、３次元座標系における撮像画像データ毎の観察角度を求めて、利用可能画像選択部３１０６に対して出力する。
ステップＳ５２７：
利用可能画像選択部３１０６は、観察角度推定部３１０５から供給される観察角度が予め設定されている所定の設定観察角度のいずれかに含まれているか否か、またすでに求められた設定観察角度に対応する観察角度であるか否かの判定を行う。
利用可能画像選択部３１０６は、求めた観察角度が予め設定された設定観察角に対応していない場合、またはすでに得られた設定観察角度と一致する場合、この観察角度に対応する撮像画像データ識別情報に対応するデータを、真贋判定用撮像画像データテーブルから削除し、処理をステップＳ５２５へ進める。一方、利用可能画像選択部３１０６は、求めた観察角度が予め設定された設定観察角に対応し、かつすでに得られた設定観察角度と一致しない場合、処理をステップＳ５２８へ進める。
ステップＳ５２８：
正解画像生成部３１０７は、撮像画像データの観察角度に基づき、撮像画像データの観察角度に対応した正解画像データを所定のシミュレーションなどにより算出することにより生成する。正解画像生成部３１０７は、生成した正解画像データを画像データ記憶部３１１２に対して書き込み、かつ書き込んだアドレスを正解画像データアドレスとして真贋判定用撮像画像データテーブルに対して書き込んで記憶させる。
ステップＳ５２９：
類似度算出部３１０８は、画像データ記憶部３１１２の真贋判定用撮像画像データテーブルから、類似度の算出処理が行われていない撮像画像データ識別情報を読み出す。そして、類似度算出部３１０８は、画像データ記憶部３１１２の撮像画像データテーブルから、読み出した撮像画像データ識別情報に対応した撮像画像データアドレスを読み出す。類似度算出部３１０８は、読み出した撮像画像データアドレスに対応した撮像画像データを、画像データ記憶部３１１２から読み出す。また、類似度算出部３１０８は、真贋判定用撮像画像データテーブルから、対応する撮像角度の正解画像データアドレスを読み出し、この正解画像データアドレスにより正解画像データを画像データ記憶部３１１２から読み出す。
そして、類似度算出部３１０８は、正解画像データに対する撮像画像データの類似度をテンプレートマッチングにより算出する。類似度算出部３１０８は、算出した類似度を撮像画像データ識別情報に対応させて、画像データ記憶部３１１２の真贋判定用撮像画像データテーブルに対して書き込んで記憶させる。
ステップＳ５３０：
真贋判定部３１０９は、画像データ記憶部３１１２の真贋判定用撮像画像データテーブルから、真贋判定を行っていない撮像画像データの類似度を読み込み、読み出した類似度が予め設定された類似閾値未満か否かの判定を行う。
そして、真贋判定部３１０９は、真贋判定用撮像画像データテーブルから読み出した撮像画像データ識別情報の示す撮像画像データの類似度が類似閾値未満であるか否かの判定を行う。このとき、真贋判定部３１０９は、読み出した撮像画像データ識別情報の示す撮像画像データの類似度が類似閾値未満である場合、偽造防止媒体が真であり、真贋判定対象が正品（本物）であるとして処理をステップＳ５３１へ進める。一方、真贋判定部３１０９は、読み出した撮像画像データ識別情報の示す撮像画像データの類似度が類似閾値以上のものがある場合、偽造防止媒体が偽（贋物）であり、真贋判定対象が不正品であるとして処理をステップＳ５３６へ進める。
ステップＳ５３１：
真贋判定部３１０９は、真と判定した場合、達成度通知部３１１０に対し、真贋判定が真で終了したことを示す情報として、達成度の算出を指示する判定情報を出力する。
達成度通知部３１１０は、真贋判定部３１０９から判定情報が供給される毎に、判定情報数をインクリメント（１を加算）して積算値を求める。
そして、達成度通知部３１１０は、求めた積算値を予め設定されている判定情報数の規定数により除算し、達成度を算出する。
ステップＳ５３２：
そして、達成度通知部３１１０は、算出した達成度を表示部３１１１の表示画面に対して達成度表示画像を表示し（例えば、図３３Ａ〜図３３Ｃにおける達成度表示画像３１１１）、ユーザに達成度を通知する。
ステップＳ５３３：
達成度通知部３１１０は、判定情報数が規定回数に達したか否かの判定を行い、達した場合、算出した達成度を真贋判定部３１０９に対して出力し、処理をステップＳ５３４へ進める。
一方、達成度通知部３１１０は、判定情報数が規定回数に達していない場合、処理をステップＳ５２５へ進める。
ステップＳ５３４：
真贋判定部３１０９は、達成度通知部３１１０から供給される達成度が、予め設定された真判定閾値を超えているか否かの判定を行う。ここで、真贋判定部３１０９は、達成度が真判定閾値を超えている場合、処理をステップＳ５３６へ進め、一方、達成度が真判定閾値以下である場合、処理をステップＳ５３５へ進める。
ステップＳ５３５：
真贋判定部３１０９は、表示部３１１１を介して、表示画面に対して、真贋判定対象が正品であることを示す画像表示を行う（例えば、図３３Ｃ参照）。そして、真贋判定装置３００１は、真贋判定対称に対する真贋判定処理を終了する。
ステップＳ５３６：
真贋判定部３１０９は、表示部３１１１を介して、表示画面に対して、真贋判定対象が不正品であることを示す画像表示を行う。そして、真贋判定装置３００１は、真贋判定対称に対する真贋判定処理を終了する。
上述した構成により、本実施形態によれば、達成度通知部３１１０が表示部３１１１の表示画面に対し、真贋判定の処理の段階に対応した達成度表示画像を表示するため、ユーザが真贋判定装置３００１を動かすことにより、真贋判定の段階が進んでいくことが、達成度表示画像の変化により直感的に認識することが可能となる。これにより、偽造防止媒体３４００に対する真贋判定における判定のアルゴリズムを、ユーザが十分に認識できなくとも、真贋判定の処理の進行に不安を感じずに、容易に真贋判定をスムーズに進めることができる。
また、本実施形態によれば、偽造防止媒体を撮像した撮像画像データと、この撮像画像データの観察角度における真の偽造防止媒体の画像である正解画像データとを比較し、偽造防止媒体が真あるいは贋のいずれであるかの判定を行うため、従来のように特殊な真贋判定装置を用いず、かつ偽造防止媒体の設置状況に依存することなく、汎用的なデジタルカメラのような簡易な画像撮像装置による偽造防止媒体の撮像画像によって、偽造防止媒体の真贋判定（本物か贋物かの識別）を容易に行うことが可能となる。
また、本実施形態においては、真贋判定の達成度の通知方法として、達成度通知部３１１０が真贋判定の達成度の状態を示すプログレスバーを表示部３１１１の表示画面に対して表示する達成度表示画像を、真贋判定の達成度の状態を通知する一例として説明した。
しかし、上記プログレスバーに限らず、達成度通知部３１１０が、表示部３１１１の表示画面に対してプログレスサークルあるいはプログレスダイアログを達成度表示画像として表示することにより、真贋判定の達成度の状態を通知する構成としても良い。
図３６Ａ〜図３６Ｃは、達成度通知部３１１０が表示部３１１１の表示画面に表示する達成度を通知する達成度表示画像の例を示す図である。
図３６Ａは、表示部３１１１の表示画面に表示される達成度表示画像として、矩形状の表示領域の色を、達成度の段階に応じて色が無色から徐々に濃度が高くなるように変化する画像を表示する例を示している。この図３６Ａの場合、達成度表示画像は、矩形状である必要は無く、ユーザが認識できる大きさであれば、どの様な形状の画像を表示するように構成しても良い。
図３６Ｂは、表示部３１１１の表示画面に表示される達成度表示画像として、キャラクタの画像が達成度の段階に応じて、徐々に所定の完成形状となるように変化する画像を表示する例を示している。この場合、真贋判定が真（正品）で終了すると完成形となり、真贋判定が偽（非正品）であると壊れた形状が表示されるように構成しても良い。また、この図３６Ｂの場合、達成度表示画像は、構造物である必要は無く、ユーザが完成形に近づくことが認識できる形状であれば、動物などが達成度の段階に応じて成長していく様な画像を表示する構成しても良い。この場合、真贋判定が真（正品）で終了すると成長が終わった状態あるいは真と判定されたことをイメージする画像（例えば、天使など）となり、真贋判定が偽（非正品）であると成長を開始する時点の最初の形状や偽と判定されたことをイメージする形状（例えば、悪魔や鬼などの形状）となるように構成しても良い。
図３６Ｃは、表示部３１１１の表示画面に表示される達成度表示画像として、文字画像のパーセント（％）の数字を達成度の段階に応じて、０％から徐々に終了を示す１００％に変化する画像を表示する例を示している。この図３６Ｃの場合、達成度表示画像は、パーセンテージである必要は無く、ユーザが真贋判定が終了に近づくことが認識できる文字画像であれば、レベルや段階などの数値が変化する様な文字画像を表示する構成しても良い。
また、上述した図３６Ａ〜図３６Ｃ以外に、表示部３１１１の表示画面に表示される達成度表示画像として、所定の領域に太陽、電灯、動物、構造物などのキャラクタの画像を配置する構成としても良い。そして、達成度通知部３１１０が、このキャラクタを暗い状態から常灯の明るい状態まで、真贋判定の達成度の段階に対応させ、真贋判定の段階が進む毎に、点灯／点滅の周波数を徐々に早くして、点滅の状態により達成度を認識させる構成としても良い。
また、表示部３１１１の表示画面に表示される達成度表示画像として、三角形の画像が真贋判定の達成度に対応して、達成度が進む毎に角数が増加し、真贋判定が真（正品）で終了すると円となり、真贋判定が偽（非正品）であると×が表示されるように構成しても良い。
また、表示部３１１１の表示画面に表示される、撮像している撮像画像における偽造防止媒体３４００の画像の輝度値を、真贋判定の達成度の段階に対応させ、低い輝度値から高い輝度値に徐々に変化させる構成としても良い。すなわち、達成度通知部３１１０は、表示部３１１１の表示画面に表示される撮像画像から偽造防止媒体３４００の画像を抽出し、撮像画像における偽造防止媒体３４００以外の画像を、撮像画像を撮像した輝度値のままで表示し、偽造防止媒体３４００の画像の輝度値を、真贋判定の達成度の変化に対応させて、徐々に所定の低い輝度値から、撮像画像が撮像された際の偽造防止媒体３４００の画像の輝度値に変化させる。
また、上述してきた達成度表示画像を用いるのではなく、携帯端末あるいはスマートフォンのバイブレータを用い、振動の周波数により達成度の状態を通知する構成としても良い。例えば、達成度通知部３１１０が、真贋判定のアプリケーションが起動された場合、携帯端末あるいはスマートフォンにおけるバイブレータ機能部を制御し、バイブレータの振動の周波数を、最も高い周波数から、真贋判定の段階が進む毎に徐々に周波数が低下していく構成としても良い。
また、携帯端末あるいはスマートフォンのスピーカあるいは音声出力端子から、達成度通知部３１１０が、真贋判定の達成度の状態のパーセンテージや、真贋判定の段階が進む毎に何割終了したかなど、達成度を直感的に認識できる数値を示す音声データを出力する構成としても良い。
また、携帯端末あるいはスマートフォンのスピーカあるいは音声出力端子から、達成度通知部３１１０が、真贋判定の達成度に対応した周波数の音声データ、例えば「ド、レ、ミ、ファ、ソ、ラ、シ、ド」の音階を、真贋判定の段階が進む毎に、高い周波数の音階に移行させて出力するように構成しても良い。この場合、真と判定された際、また、単に、所定の音の周波数を上げて、達成度の変化を表しても良い。
＜第７の実施形態＞
以下、本発明の第７の実施形態について、図面を参照して説明する。
第７の実施形態における識別装置は、第６の実施形態における図２４の識別装置と同様である。第６の実施形態が真贋判定に用いることが可能な撮像画像データが１枚でも真贋判定処理を行ったが、第７の実施形態においては、真贋判定に用いることが可能な撮像画像データが予め設定された枚数以上の場合のみに真贋判定処理を行う。ここで、この枚数の撮像画像データの各々は、それぞれ異なる観察角度により撮像されている必要がある。撮像処理については、第６の実施形態における図３５のフローチャートと同様に行う。
図３７は、第７の実施形態の識別装置における偽造防止媒体を用いた真贋判定対象に対する真贋判定の処理の動作例を示すフローチャートである。
ステップＳ５２１からステップＳ５２７までと、ステップＳ５２８からステップＳ５３０までと、ステップＳ５３３以降については、第６の実施形態における図３５のフローチャートの動作と同様である。以下、第６の実施形態と異なる動作のみの説明を行う。
ステップＳ５３１Ａ（Ｓ５３１Ｂ）：
達成度通知部３１１０は、画像データ記憶部３１１２の真贋判定用撮像画像データテーブルにおける撮像画像データ識別情報の数を計数（カウント）し、撮像角度数を求める。
そして、達成度通知部３１１０は、現時点における撮像角度数と判定情報数の積算値とを加算し、規定数を２倍した数値（設定角度の数と規定数とを加算した数値）により除算し、達成度を求める。
ステップＳ５３２Ａ（Ｓ５３２Ｂ）：
そして、達成度通知部３１１０は、算出した達成度を表示部３１１１の表示画面に対して達成度表示画像を表示し（例えば、図３３Ａ〜図３３Ｃにおける達成度表示画像３１１１）、ユーザに達成度を通知する。
上述した構成により、本実施形態によれば、達成度通知部３１１０が表示部３１１１の表示画面に対し、真贋判定の処理の段階に対応した達成度表示画像を、予め設定観察角度に対応する観察角度の取得状態を含めて表示するため、ユーザが真贋判定装置３００１を動かすことにより、真贋判定の段階が進んでいくことが、第６の実施形態より細かな進捗状況の変化を達成度表示画像により直感的に認識することが可能となる。これにより、偽造防止媒体３４００に対する真贋判定における判定のアルゴリズムを、ユーザが十分に認識できなくとも、真贋判定の処理の進行に不安を感じずに、容易に真贋判定をスムーズに進めることができる。
＜第８の実施形態＞
以下、本発明の第８の実施形態について、図面を参照して説明する。
図３８は、第８の実施形態による識別装置の構成例を示すブロック図である。図３８において、識別装置は、真贋判定装置３００１Ａ及び撮像装置３００２を備えている。真贋判定装置３００１Ａは、撮像制御部３１０２、観察角度推定部３１０５、利用可能画像選択部３１０６、正解画像生成部３１０７、類似度算出部３１０８、真贋判定部３１０９、表示部３１１１及び画像データ記憶部３１１２の各々を備えている。また、撮像装置３００２は、撮像部３１０１、露光制御部３１０３、照明部３１０４の各々を備えている。図３８において、第６の実施形態と同様の構成については同一の符号を付してある。
本実施形態においては、識別装置が第６の実施形態における撮像及び露光の機能を撮像装置３００２として、真贋判定装置３００１Ａから分離した構成となっている。これにより、撮像装置として汎用のデジタルカメラあるいは携帯端末（携帯電話やスマートファン含む）などを真贋判定用の撮像画像データの撮像に容易に用いることができる。
また、真贋判定装置３００１Ａはクラウド構成として、図示してはいないが、デジタルカメラあるいは携帯端末とインターネットなどの情報通信回線を用いて通信できるようにしてもよい。そして、真贋判定装置３００１Ａは、すでに述べた第６の実施形態あるいは第７の実施形態と同様に、デジタルカメラあるいは携帯端末から送信される撮像画像データを用いて、偽造防止媒体の真贋判定の処理を行う構成としてもよい。
＜第９の実施形態＞
以下、本発明の第９の実施形態について、図面を参照して説明する。すでに述べた第６の実施形態から第８の実施形態は、偽造防止媒体が再帰反射を行う特性を有するものであり、撮像部３１０１とともに真贋判定装置３００１あるいは撮像装置３００２と一体化されて構成されている。しかしながら、偽造防止媒体には、図２６に示すような照明３２００からの光が透過して、この透過した光のパターンの撮像画像データが真贋判定に用いられる特性を有するもの（例えば、透過ホログラムなど）もある。この場合、偽造防止媒体の透過光が撮像部に入射される位置に、照明３２００を配置する必要がある。そのため、本発明の第９の実施形態のように、照明部３１０４を撮像装置３００２あるいは真贋判定装置３００１から分離する必要がある。
図３９は、第８の実施形態による識別装置の構成例を示すブロック図である。図３９において、識別装置は、照明装置３００３（照明部３１０４）が真贋判定装置３００１Ａ及び撮像装置３００２Ａから分離された構成となっている。これにより、図２６に示すように、照明装置３００３（光源３２００）から照射角度βにより、偽造防止媒体３４００に対して、撮像用の光を照射する。この撮像用の光が入射されると、偽造防止媒体３４００は所定の光のパターンを出射する。すでに述べたように、観察角度αによって、この出射される光のパターンが異なる。また、照射角度βによっても、同一の観察角度αであっても、偽造防止媒体３４００から出射される光のパターンが異なる。
上述したように、透過により光のパターンを出射する特性の偽造防止媒体の場合、観察角度αのみでなく、正解画像データを生成する偽造防止媒体３４００の構造に対応してシミュレーションや、事前に撮像画像データを撮像した際の偽造防止媒体３４００に対する照明光の照射角度βとなるように、真贋判定用の撮像画像を撮像する際の照明装置３００３からの照明光の偽造防止媒体３４００に対する照明光の照射角度βを調整する必要がある。
このため、第９の実施形態においては、識別装置は、真贋判定装置３００１Ａ、撮像装置３００２Ａ及び照明装置３００３を備えている。真贋判定装置３００１Ａは、撮像制御部３１０２、観察角度推定部３１０５、利用可能画像選択部３１０６、正解画像生成部３１０７、類似度算出部３１０８、真贋判定部３１０９、表示部３１１１及び画像データ記憶部３１１２の各々を備えている。真贋判定処理は、第６の実施形態及び第７の実施形態と同様である。
また、撮像装置３００２は、撮像部３１０１及び露光制御部３１０３の各々を備えている。図３９において、第６の実施形態と同様の構成については同一の符号を付してある。照明装置３００３は、照明部３１０４と同様に、通常の連続して撮像対象に光を照射する照明だけではなく、撮像対象に対して短時間に光を照射する、フラッシュあるいはストロボ（登録商標）などと呼ばれる発光装置であってもよい。この照明装置３００３は、露光制御部３１０３からの発光指示に対応し、撮像する対象物に対して所定の強度の光を照射する。
本実施形態によれば、偽造防止媒体を撮像した撮像画像データと、この撮像画像データの観察角度における真の偽造防止媒体の画像である正解画像データとを比較し、偽造防止媒体が真あるいは贋のいずれであるかの判定を行うため、従来のように特殊な真贋判定装置を用いず、かつ偽造防止媒体の設置状況に依存することなく、汎用的なデジタルカメラのような簡易な画像撮像装置による偽造防止媒体の撮像画像によって、偽造防止媒体の真贋判定（本物か贋物かの識別）を容易に行うことが可能となる。
また、本実施形態によれば、照明装置３００３が真贋判定装置３００１Ａあるいは撮像装置３００２Ａと分離して設けられているため、照明装置３００３からの光が透過する際、観察角度αに対応して透過する光のパターンが異なる特性を有する偽造防止媒体に対応して、それぞれの観察角度αにおける透過する光のパターンの撮像画像データを容易に撮像することができる。
なお、本発明における図１の真贋判定装置１の機能、図２２の真贋判定装置１Ａの機能、図２４の真贋判定装置３００１の機能、図３８の真贋判定装置３００１Ａの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより撮像画像データを用いた偽造防止媒体に対する真贋判定処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷ（Ｗｏｒｌｄ Ｗｉｄｅ Ｗｅｂ）システムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ ＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ − Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
１，１Ａ，１Ｂ，３００１，３００１Ａ…真贋判定装置（識別装置）
２，２Ａ，３００２，３００２Ａ…撮像装置
３，３００３…照明装置
１０１，３１０１…撮像部
１０２，３１０２…撮像制御部
１０３，３１０３…露光制御部
１０４，３１０４…照明部
１０５，３１０５…観察角度推定部
１０６…合致割合通知部
１０７，３１０６…利用可能画像選択部
１０８，３１０７…正解画像生成部
１０９，３１０８…類似度算出部
１１０，３１０９…真贋判定部
１１１，３１１０…達成度通知部
１１２，３１１１…表示部
１１３，３１１２…画像データ記憶部
２００，３２００…光源
３００，３３００…クレジットカード
３０２，３３０２…レリーフ構造形成層
３１０，３３１０…第１の凹凸構造部
３２０，３３２０…第２の凹凸構造部
３２１，３３２１…凸部
３３０，３３３０…指向性散乱構造
３３１，３３３１…光散乱構造

Claims (18)

  1. 観察角度が変化すると観察される光のパターンが変化する偽造防止媒体により、前記偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を行う識別装置であって、
    前記偽造防止媒体が撮像された撮像画像データと正解画像データとの類似度を求める類似度算出部と、
    前記類似度が予め設定された閾値を超えるか否かを判定することにより、前記偽造防止媒体が正しいか否かの真贋判定を行う真贋判定部と、
    前記偽造防止媒体を撮像する撮像視点と、真贋判定に用いられる前記撮像画像データを撮像する撮像視点として予め定められた参照撮像視点とが合致する程度を示す合致割合を通知する合致割合通知部と
    を備える識別装置。
  2. 前記合致割合通知部が、前記合致割合を３次元座標における前記撮像視点の撮像角度及び撮像装置座標値の各々と、前記参照撮像視点の参照撮像角度及び参照撮像装置座標値の各々との差分である撮像角度差分及び座標値差分の各々から求められる
    請求項１に記載の識別装置。
  3. 前記合致割合通知部が、前記撮像視点の前記合致割合が前記参照撮像視点毎に求めて通知するとともに、真贋判定に必要な撮像画像データの撮像割合も含めて通知する
    請求項１または請求項２に記載の識別装置。
  4. 前記偽造防止媒体が撮像された前記撮像画像データと比較する前記正解画像データを、予め定められた参照撮像視点に対応して生成する正解画像生成部を
    さらに備える請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の識別装置。
  5. 前記真贋判定部が、
    動画で前記偽造防止媒体を撮像したフレーム画像から、前記正解画像データの参照撮像視点に対応したフレーム画像を前記撮像画像データとして用いる
    請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の識別装置。
  6. 前記撮像画像データに対応する画像を表示する表示部を
    さらに有し、
    前記合致割合通知部が、
    前記合致割合を示す合致割合表示画像を前記表示部の表示画面に表示し、前記合致割合を通知する
    請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の識別装置。
  7. 観察角度が変化すると観察される光のパターンが変化する偽造防止媒体により、前記偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を行う識別方法であって、
    類似度算出部が前記偽造防止媒体が撮像された撮像画像データと正解画像データとの類似度を求め、
    真贋判定部が、前記類似度が予め設定された閾値を超えるか否かを判定することにより、前記偽造防止媒体が正しいか否かの真贋判定を行い、
    合致割合通知部が、前記偽造防止媒体を撮像する撮像視点と、真贋判定に用いられる前記撮像画像データを撮像する撮像視点として予め定められた参照撮像視点とが合致する程度を示す合致割合を通知する
    識別方法。
  8. 観察角度が変化すると観察される光のパターンが変化する偽造防止媒体により、前記偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を行う識別方法をコンピュータに実行させる識別プログラムであって、
    前記偽造防止媒体が撮像された撮像画像データと正解画像データとの類似度を求め、
    前記類似度が予め設定された閾値を超えるか否かを判定することにより、前記偽造防止媒体が正しいか否かの真贋判定を行い、
    前記偽造防止媒体を撮像する撮像視点と、真贋判定に用いられる前記撮像画像データを撮像する撮像視点として予め定められた参照撮像視点とが合致する程度を示す合致割合を通知し、
    前記偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を行う識別方法を実行するようにコンピュータを動作させる識別プログラム。
  9. 観察角度が変化すると観察される光のパターンが変化する偽造防止媒体により、前記偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を行う識別プロセスをコンピュータに実行させる識別プログラムを含む、コンピュータ可読媒体であって、
    前記偽造防止媒体が撮像された撮像画像データと正解画像データとの類似度を求め、
    前記類似度が予め設定された閾値を超えるか否かを判定することにより、前記偽造防止媒体が正しいか否かの真贋判定を行い、
    前記偽造防止媒体を撮像する撮像視点と、真贋判定に用いられる前記撮像画像データを撮像する撮像視点として予め定められた参照撮像視点とが合致する程度を示す合致割合を通知し、
    前記偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を行う識別プロセスをコンピュータに実行させる識別プログラムを含む、コンピュータ可読媒体。
  10. 観察角度が変化すると観察される光のパターンが変化する偽造防止媒体により、前記偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を行う識別装置であって、
    前記偽造防止媒体が撮像された撮像画像データと正解画像データとの類似度を求める類似度算出部と、
    前記類似度が予め設定された閾値を超えるか否かを判定することにより、前記偽造防止媒体が正しいか否かの真贋判定を行う真贋判定部と、
    前記真贋判定の進捗状況を示す、予め定められた数の前記真贋判定における終了した真贋判定の割合である達成度を求めて通知する達成度通知部と
    を備える識別装置。
  11. 前記達成度通知部が、予め設定された前記正解画像データの数に対して、予め設定された前記正解画像データに対して真として判定された前記撮像画像データの割合を前記達成度として求める
    請求項１０に記載の識別装置。
  12. 前記正解画像データが所定の設定撮像角度毎に求められ、前記設定撮像角度に一致する撮像角度で撮像された前記撮像画像データの数も含めて前記達成度を求める
    請求項１１に記載の識別装置。
  13. 前記偽造防止媒体が撮像された前記撮像画像データと比較する前記正解画像データを、予め定められた撮像視点に対応して生成する正解画像生成部を
    さらに備える請求項１０から請求項１２のいずれか一項に記載の識別装置。
  14. 前記真贋判定部が、
    動画で前記偽造防止媒体を撮像したフレーム画像から、前記正解画像データの撮像視点に対応したフレーム画像を前記撮像画像データとして用いる
    請求項１０から請求項１３のいずれか一項に記載の識別装置。
  15. 前記撮像画像データに対応する画像を表示する表示部を
    さらに有し、
    前記達成度通知部が、
    前記達成度を示す達成度表示画像を前記表示部の表示画面に表示し、前記達成度を通知する
    請求項１０から請求項１４のいずれか一項に記載の識別装置。
  16. 観察角度が変化すると観察される光のパターンが変化する偽造防止媒体により、前記偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を行う識別方法であって、
    類似度算出部が、前記偽造防止媒体が撮像された撮像画像データと正解画像データとの類似度を求め、
    真贋判定部が、前記類似度が予め設定された閾値を超えるか否かを判定することにより、前記偽造防止媒体が正しいか否かの真贋判定を行い、
    達成度通知部が、前記真贋判定の進捗状況を示す、予め定められた数の前記真贋判定における終了した真贋判定の割合である達成度を求めて通知する 識別方法。
  17. 偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を、観察角度が変化すると観察される光のパターンが変化する前記偽造防止媒体により行う識別方法をコンピュータに実行させる識別プログラムであって、
    前記偽造防止媒体が撮像された撮像画像データと正解画像データとの類似度を求め、
    前記類似度が予め設定された閾値を超えるか否かを判定することにより、前記偽造防止媒体が正しいか否かの真贋判定を行い、
    前記真贋判定の進捗状況を示す、予め定められた数の前記真贋判定における終了した真贋判定の割合である達成度を求めて通知し、
    前記偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を行う識別方法を実行するようにコンピュータを動作させる識別プログラム。
  18. 偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を、観察角度が変化すると観察される光のパターンが変化する前記偽造防止媒体により行う識別プロセスをコンピュータに実行させる識別プログラムを含む、コンピュータ可読媒体であって、
    前記偽造防止媒体が撮像された撮像画像データと正解画像データとの類似度を求め、
    前記類似度が予め設定された閾値を超えるか否かを判定することにより、前記偽造防止媒体が正しいか否かの真贋判定を行い、
    前記真贋判定の進捗状況を示す、予め定められた数の前記真贋判定における終了した真贋判定の割合である達成度を求めて通知し、
    前記偽造防止媒体が添付された物品の真贋判定を行う識別プロセスをコンピュータに実行させる識別プログラムを含む、コンピュータ可読媒体。
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