JP7197009B2 - 物体管理システム - Google Patents

Description

本発明は、物体管理システム、物体管理方法、プログラム、および、物体照合システムに関する。

図形や文字などのパターンを含む画像の登録・照合を行う技術が各種提案ないし実用化されている。

例えば、特許文献１では、印鑑の印影イメージと筆跡イメージおよび本人確認データおよび印影登録番号を含む登録用情報とを同時にスキャンするスキャナ部と、上記スキャンによって読み取られた印影イメージおよび登録用情報を記憶するファイル部と、上記印影イメージおよび登録用情報を表示する表示部と、スキャナ部およびファイル部および表示部を制御するコントロール部とを備える印鑑印影登録装置が提案されている。この印鑑印影登録装置によれば、登録した印鑑を照合するとき、印鑑以外の筆跡イメージなどの本人確認情報を同時に照合することができるため、トラブルを未然に防止することができるとしている。

特開平４－３６７９８３号公報

秋葉教充、外５名、"法工学鑑定のための半自動画像幾何変換プログラムの開発"、法科学技術、２０（２）、１５７－１６４（２０１５）

ところで、カメラを使用して、物体上に形成された図形や文字などを斜め方向から撮影した画像には、射影による歪みが発生する。また、そのとき発生する歪みは撮影時のカメラの撮影方向によって変化する。その結果、同一物体に形成した同一の図形や文字によるパターンであっても登録時と照合時とでカメラの撮影方向が相違すると、照合に失敗する現象が発生する。また射影歪みの影響により、物体識別のために或る物体上に形成した図形や文字によるパターンが、物体識別のために他の物体上に形成された図形や文字によるパターンに酷似する現象が発生する。その結果、図形や文字を含む画像による物体照合の精度が低下する。

本発明の目的は、上述した課題を解決する物体管理システムを提供することにある。

本発明の一形態に係る物体管理システムは、
第１の円と第１の手書き文字とが描画された登録対象の物体の面を撮影した第１の画像を取得する第１の取得手段と、
前記第１の画像の中から前記第１の円に対応する第１の楕円を検出し、前記第１の楕円が円となるように前記第１の画像を射影変換した登録画像を生成する第１の生成手段と、
前記登録画像を、前記登録対象の物体の同一性を判定するためのデータとして記憶手段に書き込む登録手段と、
を備えるように構成されている。

また本発明の他の形態に係る物体管理方法は、
第１の円と第１の手書き文字とが描画された登録対象の物体の面を撮影した第１の画像を取得し、
前記第１の画像の中から前記第１の円に対応する第１の楕円を検出し、前記第１の楕円が円となるように前記第１の画像を射影変換した登録画像を生成し、
前記登録画像を、前記登録対象の物体の同一性を判定するためのデータとして記憶手段に書き込む、
構成を有している。

また本発明の他の形態に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、
コンピュータに、
第１の円と第１の手書き文字とが描画された登録対象の物体の面を撮影した第１の画像を取得する処理と、
前記第１の画像の中から前記第１の円に対応する第１の楕円を検出し、前記第１の楕円が円となるように前記第１の画像を射影変換した登録画像を生成する処理と、
前記登録画像を、前記登録対象の物体の同一性を判定するためのデータとして記憶手段に書き込む処理と、
を行わせるためのプログラムを記録するように構成されている。

また本発明の他の形態に係る物体照合システムは、
第１の円と手書き文字とが描画された照合対象の物体の面を撮影した第１の画像を取得する取得手段と、
前記第１の画像の中から前記第１の円に対応する第１の楕円を検出し、前記第１の楕円が円となるように前記第１の画像を射影変換した照合画像を生成する生成手段と、
前記照合画像と記憶手段に記憶されている登録対象の物体に係る登録画像とを比較することにより、前記照合対象の物体と前記登録対象の物体との同一性を判定する判定手段とを備えるように構成されている。

本発明は、上述したような構成を有することにより、図形と文字を含む画像による物体照合の精度を高めることができる。

本発明の第１の実施形態に係る物体管理システムのブロック図である。 物体に貼付されたラベルを正面から撮影した画像の例を示す図である。 物体に貼付したラベルを斜め方向から撮影した画像の例を示す図である。 物体に貼付したラベルを斜め方向から撮影した別の画像の例を示す図である。 平面射影変換式を表す図である。 平面上に描いた正円を斜めから撮影したときに得られる楕円と元の正円に内接する正方形との関係を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る物体管理システムの携帯端末のブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る物体管理システムのサーバのブロック図である。 離心率・距離δ対応表の一例を示す図である。 登録画像データベースの内容の一例を示す図である。 離心率・距離δ対応表を作成する手順の一例を示すフローチャートである。 円とその円の中心点とを背景色とは異なる色で描いた検査用用紙の一例を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態における登録動作の手順の一例を示すフローチャートである。 ステップＳ１５の詳細な手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態における照合動作の手順の一例を示すフローチャートである。 ステップＳ３４の詳細な手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る携帯端末のブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係るサーバのブロック図である。 推奨案データベースの内容の一例を示す図である。 推奨案をオペレータに提示する手順の一例を示すフローチャートである。 携帯端末の画面表示装置に表示される推奨案の画像の例を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係るサーバのブロック図である。 本発明の第３の実施形態における登録動作の手順の一例を示すフローチャートである。 携帯端末の画面表示装置に表示される再登録案内画面の例を示す図である。 本発明の第４の実施形態に係る携帯端末のブロック図である。 本発明の第４の実施形態における登録動作の手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施形態における照合動作の手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の第５の実施形態に係る物体管理システムのブロック図である。 本発明の第６の実施形態に係る物体管理システムのブロック図である。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る物体管理システムのブロック図である。図１に示す物体管理システム１００は、出所表示・品質管理・流通管理などのために、製品・商品・宅配物などの物体１５０の個体を管理するシステムである。

図１を参照すると、物体管理システム１００は、携帯端末１１０と、印鑑付きボールペン１２０と、サーバ１３０とを含んで構成されている。携帯端末１１０とサーバ１３０とは、インターネットなどのネットワーク１４０を通じて相互に通信可能に接続されている。図１には携帯端末１１０が１台のみ図示されているが、携帯端末１１０は複数台存在していてもよい。

印鑑付きボールペン１２０は、管理対象となる物体１５０の表面に貼付したラベル１５１に印鑑の印影と手書き文字とを形成するためのツールの一例である。本明細書において、手書き文字は手書きの記号や模様なども含む。ラベル１５１は、例えば長方形の平面形状を有する上質紙の裏面に粘着剤を塗布したものであり、裏面を物体１５０に押圧して接着させることにより物体１５０の任意の面に簡単に貼付することができるようになっている。図１では、物体１５０に貼付したラベル１５１に印鑑の印影と手書き文字とを形成するようにしたが、物体１５０の表面に直接に印鑑の印影と手書き文字とを形成するようにしてもよい。

印鑑付きボールペン１２０は、ボールペン１２１と浸透印１２２が１本になった構造を有している。浸透印１２２は、インクが印面１２２ａに浸透しており、印面１２２ａをラベル１５１の表面に押し当てると、印面１２２ａに形成されたパターンに応じた印影がラベル１５１の表面に形成される。本実施形態で使用する浸透印１２２は、個人の性を表す文字を正円の輪郭で囲んだ形状の印影が形成されるように構成されている。またボールペン１２１は、ラベル１５１の表面に任意の文字を記載するためのものである。

図２Ａは、物体１５０に貼付されたラベル１５１を正面から撮影した画像の例を示す。この例のラベル１５１には、個人の姓を表す文字を正円の枠で囲んだ印影が形成されている。図では、姓を表す文字は説明の便宜上、「見本」としている。またラベル１５１には、印影の右上に「Ａ」という手書き文字が記載されている。本実施形態では、上記のように物体１５０に貼付したラベル１５１に形成された印鑑の印影と手書き文字を同時に写した画像を、当該物体１５０の個体を識別する個体識別情報として使用する。このように印影と手書き文字とを同時に写した画像を個体識別子とすることにより、印影だけの画像、或いは手書き文字だけの画像と比較して、個体識別力を高めることができる。また、印影と手書き文字との相対的な位置関係のばらつきにより、さらに個体識別力を高めることができる。

しかしながら、カメラを使用して、ラベル１５１に形成された印影および手書き文字を撮影した画像には、その撮影方向に応じた射影による歪みが発生する。図２Ｂは、図２Ａと同一のラベル１５１を斜め方向から撮影した画像の例を示す。また図２Ｃは、図２Ａと同一のラベル１５１を図２Ｂとは異なる斜め方向から撮影した画像の例を示す。これらの例に示すように、同一の印影および手書き文字であっても撮影方向が相違すると、射影による歪みによって異なる画像として観測される。そのため、同一物体１５０に形成した同一の印影および手書き文字であっても登録時と照合時とで撮影方向が相違すると、照合に失敗する現象が発生する。また射影歪みの影響により、物体識別のために或る物体１５０上に形成した印影や手書き文字によるパターンが、物体識別のために他の物体１５０上に形成した印影や手書き文字によるパターンに酷似する現象が発生する。その結果、印影および手書き文字を含む画像による物体照合の精度が低下する。

そこで、本実施形態では、物体１５０に形成された印影および手書き文字の画像を登録および照合する際、射影による歪みを補正した後に登録および照合することにより、射影歪みの影響により物体照合の精度が低下するのを防止する。以下、本実施形態で採用する射影歪みの補正方法について説明する。

一般に、平面射影変換は、図３に示す式１で表される。式１において、ｘ、ｙは変換前の座標、ｘ´、ｙ´は変換後の座標、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈは射影変換係数である。これら８個の射影変換係数を求めるためには、変換前後の４点の座標を式１に代入した８元連立方程式を解けばよい。本実施形態では、平面上に描画された印影の輪郭である円を斜めから撮影すると楕円になることを利用し、画像から楕円を検出し、検出した楕円上の４点の変換前後の座標を式１に代入して射影変換係数を求める。そして、上記４点として、元の円に内接する正方形の４頂点を使用する。

図４は、平面上に描いた正円を斜めから撮影したときに得られる楕円と元の正円に内接する正方形との関係を示す模式図である。元の正円に内接する正方形は、互いに対向する２つの頂点Ｐ、Ｑが、楕円の短軸の両端点に一致する正方形である。このとき、正方形の残り２つの頂点Ｒ、Ｓは、楕円の長軸の両端点とは一致しない。その理由は、一般に円を斜めから見たときの楕円の中心は、元の円の中心と一致しないためである。すなわち、元の正円の中心は、或る距離δだけ短軸の奥方向に移動する。そのため、正方形の残り２つの頂点Ｒ、Ｓを如何にして算出するかが問題になる。

この問題に関し、非特許文献１では、画像上の消失線と楕円の短軸の延長線との交点を通る直線が楕円に接する接点を、頂点Ｒ、Ｓとして算出する方法が記載されている。しかし、この方法では、画像上の消失線を決定するために画像上の少なくとも２つの消失点を求める必要がある。円だけでは消失点は求まらないため、円とは別に平行四辺形などの図形を物体上に記載しておく必要がある。

そのため本実施形態では、円を斜めから見たときの楕円の中心と元の円の中心との距離δは、楕円の特徴量に依存する変数として扱い、特徴量の相違する様々な楕円について事前に統計的な方法で算出して記憶しておくことで、上記問題を解決する。楕円の特徴量として、本実施形態では、離心率を使用する。但し、楕円の特徴量は離心率に限定されず、偏平率などの他の特徴量を使用してもよい。また、距離δとしては、絶対値でなく、予め定められた基準となる長さに対する比率を用いる。本実施形態では、基準となる長さとして、楕円の短軸の長さを使用する。但し、基準となる長さは短軸に限定されず、楕円の長軸などを使用してもよい。距離δを事前に求める方法の詳細は、後述する。

再び図１を参照すると、携帯端末１１０は、管理対象の物体の登録および照合に使用するスマートフォンなどの携帯型の端末である。

図５は、携帯端末１１０のブロック図である。図５を参照すると、携帯端末１１０は、カメラ１１１と、通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）装置１１２と、操作入力装置１１３と、画面表示装置１１４と、記憶装置１１５と、演算処理装置１１６とから構成されている。

カメラ１１１は、管理対象の物体を撮影する撮像装置である。カメラ１１１は、例えば、数百万画素程度の画素容量を有するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ－Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサやＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ＭＯＳ）イメージセンサを備えた可視光かつカラーカメラである。またカメラ１１１は、固定した絞り値および焦点距離を持つ。

通信Ｉ／Ｆ装置１１２は、データ通信回路から構成され、無線によってサーバ１３０などの外部装置との間でデータ通信を行うように構成されている。操作入力装置１１３は、キーボードやマウスなどの装置から構成され、オペレータの操作を検出して演算処理装置１１６に出力するように構成されている。画面表示装置１１４は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）などの装置から構成され、演算処理装置１１６からの指示に応じて、各種情報を画面表示するように構成されている。

記憶装置１１５は、ハードディスクやメモリなどの記憶装置からなり、演算処理装置１１６における各種処理に必要な処理情報およびプログラム１１５１を記憶するように構成されている。プログラム１１５１は、演算処理装置１１６に読み込まれて実行されることにより各種処理部を実現するプログラムであり、通信Ｉ／Ｆ装置１１２などのデータ入出力機能を介して図示しない外部装置や記録媒体から予め読み込まれて記憶装置１１５に保存される。記憶装置１１５に記憶される主な処理情報には、登録対象物体の画像１１５２、登録画像１１５３、照合対象物体の画像１１５４、照合画像１１５５、および、判定結果１１５６がある。

登録対象物体の画像１１５２は、登録対象の物体に貼付されたラベル１５１をカメラ１１１によって撮影した画像である。

登録画像１１５３は、射影による歪みを補正した後の登録対象の物体の画像１１５２である。登録画像１１５３は、登録対象の物体の同一性を判定するためのデータとしてサーバ１３０に登録される。

照合対象物体の画像１１５４は、照合対象の物体に貼付されたラベルをカメラ１１１によって撮影した画像である。カメラ１１１の撮影方向が傾斜している場合、登録対象物体の画像１１５２と同様に、照合対象物体の画像１１５４には射影による歪みが発生する。

照合画像１１５５は、射影による歪みを補正した後の照合対象の物体の画像１１５４である。

判定結果１１５６は、照合画像１１５５によって特定される照合対象の物体が、サーバ１３０に登録されている何れの登録対象物体と同一であるか否かを表すデータである。

演算処理装置１１６は、ＭＰＵなどのプロセッサとその周辺回路を有し、記憶装置１１５からプログラム１１５１を読み込んで実行することにより、上記ハードウェアとプログラム１１５１とを協働させて各種処理部を実現するように構成されている。演算処理装置１１６で実現される主な処理部は、登録部１１６１および照合部１１６２である。

登録部１１６１は、登録対象の物体の同一性を判定するための登録画像を含む登録データを生成してサーバ１３０に送信するように構成されている。登録部１１６１は、取得手段１１６１１と生成手段１１６１２と登録手段１１６１３とを含んで構成されている。

取得手段１１６１１は、カメラ１１１から登録対象の物体の画像を取得し、登録対象物体の画像１１５２として記憶装置１１５に保存するように構成されている。

生成手段１１６１２は、記憶装置１１５から登録対象物体の画像１１５２を読み出し、その画像１１５２から印影の輪郭に対応する楕円を検出するように構成されている。また生成手段１１６１２は、上記検出した楕円が正円となるように画像１１５２を射影変換した画像を登録画像１１５３として生成し、記憶装置１１５に保存するように構成されている。なお、生成手段１１６１２は、楕円が正円となるように画像１１５２を射影変換した画像から正円の中心を基準に定まる所定サイズの部分領域を登録画像１１５３として抽出するように構成されていてもよい。

登録手段１１６１３は、操作入力装置１１３から登録に係る付加情報を入力するように構成されている。付加情報は、登録対象の物体に係る情報であれば特に問わない。付加情報は、例えば、登録対象の物体の管理番号、登録日時、物体の中身を示す情報を含んでいてもよい。また登録手段１１６１３は、記憶装置１１５から登録画像１１５３を読み出し、その登録画像１１５３と上記入力した付加情報とを含む登録データを作成し、通信Ｉ／Ｆ装置１１２を通じてサーバ１３０へ送信するように構成されている。

照合部１１６２は、照合対象の物体がサーバ１３０に登録されている登録対象の物体と同一か否かを判定するように構成されている。照合部１１６２は、取得手段１１６２１と生成手段１１６２２と判定手段１１６２３とを含んで構成されている。

取得手段１１６２１は、カメラ１１１から照合対象の物体を撮影した画像を取得し、照合対象物体の画像１１５４として記憶装置１１５に保存するように構成されている。

生成手段１１６２２は、記憶装置１１５から照合対象物体の画像１１５４を読み出し、その画像１１５４から印影の輪郭に対応する楕円を検出するように構成されている。また生成手段１１６２２は、上記検出した楕円が正円となるように画像１１５４を射影変換した画像を照合画像１１５５として生成し、記憶装置１１５に保存するように構成されている。なお、生成手段１１６２２は、楕円が正円となるように画像１１５４を射影変換した画像から正円の中心を基準に定まる所定サイズの部分領域を照合画像１１５５として抽出するように構成されていてもよい。

判定手段１１６２３は、記憶装置１１５から照合画像１１５５を読み出すように構成されている。また判定手段１１６２３は、通信Ｉ／Ｆ装置１１２を通じてサーバ１３０に対して登録データの取得要求を送信し、上記取得要求の応答である登録データを通信Ｉ／Ｆ装置１１２を通じてサーバ１３０から受信するように構成されている。また判定手段１１６２３は、受信した登録データ毎に、その登録データに含まれる登録画像と照合画像１１５５とを比較することにより、照合画像１１５５に係る照合対象物体が登録データに係る登録対象物体と同一であるか否かを判定するように構成されている。また判定手段１１６２３は、照合画像１１５５に係る照合対象物体が、何れかの登録対象物体と同一であると判定した場合、同一であると判定した登録対象物体の登録データに含まれる付加情報を含む判定結果１１５６を作成し、記憶装置１１５に保存するように構成されている。また判定手段１１６２３は、照合画像１１５５に係る照合対象物体が、何れの登録対象物体とも同一でないと判定した場合、同一の登録対象物体が存在しない旨の判定結果１１５６を作成し、記憶装置１１５に保存するように構成されている。また判定手段１１６２３は、記憶装置１１５から判定結果１１５６を読み出し、画面表示装置１１４の画面に表示し、または／および、通信Ｉ／Ｆ装置１１２を通じて外部の端末へ送信するように構成されている。

図６は、サーバ１３０のブロック図である。図６を参照すると、サーバ１３０は、カメラ１３１と、通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）装置１３２と、操作入力装置１３３と、画面表示装置１３４と、記憶装置１３５と、演算処理装置１３６とから構成されている。

カメラ１３１は、携帯端末１１０のカメラ１１１と同じ仕様のカメラである。通信Ｉ／Ｆ装置１３２は、データ通信回路から構成され、無線によって携帯端末１１０などの外部装置との間でデータ通信を行うように構成されている。操作入力装置１３３は、キーボードやマウスなどの装置から構成され、オペレータの操作を検出して演算処理装置１３６に出力するように構成されている。画面表示装置１３４は、ＬＣＤなどの装置から構成され、演算処理装置１３６からの指示に応じて、各種情報を画面表示するように構成されている。

記憶装置１３５は、ハードディスクやメモリなどの記憶装置からなり、演算処理装置１３６における各種処理に必要な処理情報およびプログラム１３５１を記憶するように構成されている。プログラム１３５１は、演算処理装置１３６に読み込まれて実行されることにより各種処理部を実現するプログラムであり、通信Ｉ／Ｆ装置１３２などのデータ入出力機能を介して図示しない外部装置や記録媒体から予め読み込まれて記憶装置１３５に保存される。記憶装置１３５に記憶される主な処理情報には、離心率・距離δ対応表１３５２、登録画像データベース１３５３がある。

離心率・距離δ対応表１３５２は、図４を参照して説明した楕円の離心率と距離δとの対応関係を記憶するように構成されている。図７は、離心率・距離δ対応表１３５２の一例を示す。この例の離心率・距離δ対応表１３５２は、複数のエントリから構成され、１つのエントリは、離心率範囲欄、および、距離δ欄から構成されている。同じエントリの離心率範囲欄および距離δ欄には、０以上１未満の離心率を複数の離心率範囲に分割したときの或る１つの離心率範囲、および、当該離心率範囲に対応する距離δが設定される。０以上１未満の離心率を複数の離心率範囲に分割する方法は任意である。例えば、図４では、０以上１未満の離心率を０．１で均等に分割し、０以上０．１未満の離心率範囲、０．１以上０．２未満の離心率範囲、・・・、０．９以上１．０未満としている。但し、分割する単位は０．１に限定されない。また、０以上１未満の離心率を、不均等な幅に分割するようにしてもよい。

登録画像データベース１３５３は、登録対象物体の画像および付加情報を記憶するように構成されている。図８は、登録画像データベース１３５３の内容の一例を示す図である。この例の登録画像データベース１３５３は、複数のエントリから構成され、１つのエントリは、登録番号欄、登録画像欄、および、付加情報欄から構成されている。同じエントリの登録画像欄および付加情報欄には、或る１つの登録対象物体の登録画像および付加情報が記憶される。登録番号欄には、エントリを一意に識別する連番などが記憶される。

演算処理装置１３６は、ＭＰＵなどのプロセッサとその周辺回路を有し、記憶装置１３５からプログラム１３５１を読み込んで実行することにより、上記ハードウェアとプログラム１３５１とを協働させて各種処理部を実現するように構成されている。演算処理装置１３６で実現される主な処理部は、対応表管理部１３６１、登録部１３６２、および、照合部１３６３である。

対応表管理部１３６１は、平面上に描画された円を様々な角度からカメラ１３１によって撮影した複数の画像を解析した結果に基づいて、楕円の離心率と距離δとの対応関係を示す対応表を生成し、離心率・距離δ対応表１３５２として記憶装置１３５に保存するように構成されている。また対応表管理部１３６１は、楕円の離心率を指定した携帯端末１１０からの距離δの取得要求を受信すると、離心率・距離δ対応表１３５２を検索し、該当する距離δを携帯端末１１０へ送信するように構成されている。

登録部１３６２は、通信Ｉ／Ｆ装置１３２を通じて携帯端末１１０から登録データの登録要求を受信すると、登録画像データベース１３５３に１つの空きエントリを確保し、受信した登録要求に含まれる登録画像および付加情報を空きエントリの登録画像欄および付加情報欄に保存するように構成されている。また登録部１３６２は、新たな登録番号を採番し、空きエントリの登録番号欄に保存するように構成されている。

照合部１３６３は、通信Ｉ／Ｆ装置１３２を通じて携帯端末１１０から登録データの取得要求を受信すると、登録画像データベース１３５３の各エントリに登録されている登録データを読み出し、通信Ｉ／Ｆ装置１３２を通じて携帯端末１１０へ送信するように構成されている。

次に、本実施形態に係る物体管理システム１００の動作を説明する。物体管理システム１００の動作は、事前動作と登録動作と照合動作とに大別される。事前動作は、離心率・距離δ対応表１３５２を作成する動作である。登録動作は、登録対象物体の画像を登録画像として登録する動作である。照合動作は、照合対象物体の画像を登録画像と照合する動作である。

最初に、離心率・距離δ対応表１３５２を作成する事前動作を説明する。事前動作は、登録動作および照合動作に先立って、サーバ１３０のオペレータおよび対応表管理部１３６１によって実施される。

図９は、離心率・距離δ対応表１３５２を作成する手順の一例を示すフローチャートである。先ず、オペレータは、円とその円の中心点とを背景色とは異なる色で描いた用紙を準備する（ステップＳ１）。以下、このような用紙を検査用用紙と呼ぶ。図１０は検査用用紙の一例を示す平面図である。検査用用紙に描いた円は、印鑑の輪郭を想定している。そのため、検査用用紙に描かれた円の直径は、一般的な印鑑の輪郭の直径と等しくなっている。但し、円の直径は、一般的な印鑑の輪郭の直径より長くてもよいし、短くてもよい。また検査用用紙に描かれた円の中心点は、ドットとされている。

次にオペレータは、円を描いた面を上にして検査用用紙を平らな台の上に載せ、適当な照明の下、カメラ１３１を使用して、撮影方向を様々に変化させながら円がほぼ中央に写るように検査用用紙を繰り返し何度も撮影する（ステップＳ２）。この撮影に応じて、対応表管理部１３６１は、撮影された検査用用紙の画像を検査用画像としてカメラ１３１から取得し、一時的に保存する（ステップＳ３）。円が射影による影響を受けて様々な離心率の楕円に変化する状態を悉く撮影できるように、検査用用紙に正対する方向から検査用用紙の面にほぼ水平な方向までを網羅するように、カメラの撮影方向を変化させることが望ましい。この撮影のために、オペレータは、カメラ１３１を静止画モードとし、様々な撮影方向から静止画を撮影する動作を繰り返すようにしてよい。このとき、対応表管理部１３６１は、カメラ１３１で撮影された１つの静止画を１つの検査用画像として取得する。またオペレータは、カメラ１３１を動画モードとし、撮影方向を様々に変更しながら動画を撮影するようにしてもよい。このとき、対応表管理部１３６１は、カメラ１３１で撮影された動画のフレーム画像を１つの検査用画像として取得する。

次に対応表管理部１３６１は、検査用画像毎に楕円と円の中心点とを抽出する（ステップＳ４）。対応表管理部１３６１は、例えば、検査用画像から抽出した点列に楕円を当てはめることにより楕円を抽出する。即ち、画像中に存在する楕円の方程式を求める。但し、ハフ変換法など、他の楕円検出方法を使用してもよい。また対応表管理部１３６１は、抽出した楕円の内部に存在するドットを円の中心点として抽出する。

次に対応表管理部１３６１は、検査用画像毎に楕円の特徴量（本例では離心率）と楕円の中心とを算出する（ステップＳ５）。次に対応表管理部１３６１は、検査用画像毎に楕円の中心と円の中心との検査用画像上での距離δを算出する（ステップＳ６）。次に対応表管理部１３６１は、検査用画像毎に算出した楕円の離心率と距離δとから離心率・距離δ対応表１３５２を作成し、記憶装置１３５に保存する（ステップＳ７）。例えば、先ず対応表管理部１３６１は、検査用画像毎に算出した楕円の離心率と距離δのペアを、楕円の離心率に基づいて離心率範囲毎のグループに分類する。次に対応表管理部１３６１は、グループ毎にそのグループに属するペアが有する距離δの平均値を算出し、その平均値と当該グループの離心率範囲とを離心率・距離δ対応表１３５２の１つのエントリの距離δと離心率範囲として作成する。

次に登録動作を説明する。図１１は、登録動作の手順の一例を示すフローチャートである。先ず携帯端末１１０のオペレータは、印鑑付きボールペン１２０を使用して印影と手書き文字とを記載したラベル１５１を登録対象の物体１５０に貼付する（ステップＳ１１）。次にオペレータは、携帯端末１１０を操作して、ラベル１５１上の印影および手書き文字がほぼ中央に写るようにラベル１５１の画像をカメラ１１１により撮影する（ステップＳ１２）。これに応じて、携帯端末１１０の登録部１１６１の取得手段１１６１１は、撮影されたラベル１５１の画像をカメラ１１１から取得し、登録対象物体の画像１１５２として記憶装置１１５に保存する（ステップＳ１３）。

次に携帯端末１１０の登録部１１６１の生成手段１１６１２は、記憶装置１１５から登録対象物体の画像１１５２を読み出し、その画像から印影の輪郭に対応する楕円を検出する（ステップＳ１４）。生成手段１１６１２は、例えば、登録対象物体の画像１１５２から抽出した点列に楕円を当てはめることにより楕円を抽出する。即ち、画像中に存在する楕円の方程式を求める。但し、ハフ変換法などの他の楕円検出方法を使用してもよい。次に生成手段１１６１２は、上記検出した楕円が正円となるように登録対象物体の画像１１５２全体を射影変換した画像を登録画像１１５３として生成し、記憶装置１１５に保存する（ステップＳ１５）。次に携帯端末１１０の登録部１１６１の登録手段１１６１３は、操作入力装置１１３を通じてオペレータから登録に係る付加情報を入力し、記憶装置１１５から読み出した登録画像１１５３と上記入力した付加情報とを含む登録要求を作成し、通信Ｉ／Ｆ装置１１２を通じてサーバ１３０へ送信する（ステップＳ１６）。サーバ１３０の登録部１３６２は、通信Ｉ／Ｆ装置１３２を通じて上記登録要求を携帯端末１１０から受信し、新たな登録データとして登録画像データベース１３５３に保存する（ステップＳ１７）。

図１２は、図１１のステップＳ１５の詳細な手順を示すフローチャートである。図１２を参照すると、先ず携帯端末１１０の生成手段１１６１２は、ステップＳ１４で検出した楕円の離心率を算出し、その離心率に対応する距離δをサーバ１３０から取得する（ステップＳ２１）。具体的には、先ず生成手段１１６１２は、離心率を含む距離δの取得要求を通信Ｉ／Ｆ装置１１２を通じてサーバ１３０へ送信する。サーバ１３０の対応表管理部１３６１は、携帯端末１１０から受信した取得要求に含まれる離心率を離心率範囲内に有する離心率・距離δ対応表１３５２のエントリから距離δを取得し、その距離δを含む取得結果を通信Ｉ／Ｆ装置１３２を通じて携帯端末１１０へ送信する。携帯端末１１０の生成手段１１６１２は、受信した取得結果から距離δを取得する。

次に生成手段１１６１２は、登録対象物体の画像１１５２から抽出した楕円が図４に示す楕円とすると、楕円の中心から楕円の短軸の奥方向に距離δだけ離れた位置を元の円の中心に決定する（ステップＳ２２）。次に生成手段１１６１２は、元の円の中心を通り楕円の長軸に平行な直線と楕円の交点を、元の円に内接する正方形の２つの頂点Ｒ、Ｓに決定する（ステップＳ２３）。次に生成手段１１６１２は、楕円の短軸の両端点を元の円に内接する正方形の２つの頂点Ｐ、Ｑに決定する（ステップＳ２４）。次に生成手段１１６１２は、頂点Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓの変換前後の座標を式１に代入した８元連立方程式を解いて、射影変換係数を算出する（ステップＳ２５）。次に生成手段１１６１２は、算出した射影変換係数を用いて、登録対象物体の画像１１５２全体を射影変換して登録画像１１５３を生成する（ステップＳ２６）。

次に照合動作を説明する。図１３は、照合動作の手順の一例を示すフローチャートである。先ず携帯端末１１０のオペレータは、携帯端末１１０を操作して、照合対象の物体に貼付されたラベル１５１上の印影および手書き文字がほぼ中央に写るようにラベル１５１の画像をカメラ１１１により撮影する（ステップＳ３１）。これに応じて、携帯端末１１０の照合部１１６２の取得手段１１６２１は、撮影されたラベル１５１の画像をカメラ１１１から取得し、照合対象物体の画像１１５４として記憶装置１１５に保存する（ステップＳ３２）。

次に携帯端末１１０の照合部１１６２の生成手段１１６２２は、記憶装置１１５から照合対象物体の画像１１５４を読み出し、登録部１１６１の生成手段１１６１２と同様の方法により、その画像から印影の輪郭に対応する楕円を検出する（ステップＳ３３）。次に生成手段１１６２２は、登録部１１６１の生成手段１１６１２と同様の方法により、上記検出した楕円が正円となるように照合対象物体の画像１１５４全体を射影変換した画像を照合画像１１５５として生成し、記憶装置１１５に保存する（ステップＳ３４）。

次に携帯端末１１０の照合部１１６２の判定手段１１６２３は、記憶装置１１５から照合画像１１５５を読み出し、この照合画像１１５５とサーバ１３０に登録されている登録画像とを比較することにより、照合対象物体と登録対象物体の同一性を判定し、判定結果１１５６を記憶装置１１５に保存する（ステップＳ３５）。具体的には、先ず判定手段１１６２３は、通信Ｉ／Ｆ装置１１２を通じて登録データの取得要求をサーバ１３０へ送信する。サーバ１３０の照合部１３６３は、通信Ｉ／Ｆ装置１３２を通じて上記取得要求を携帯端末１１０から受信すると、登録画像データベース１３５３に記憶されている全ての登録データを読み出して、通信Ｉ／Ｆ装置１３２を通じて携帯端末１１０へ送信する。判定手段１１６２３は、サーバ１３０から送信された全ての登録データを通信Ｉ／Ｆ装置１１２を通じて受信すると、登録データ毎に、登録データに含まれる登録画像と照合画像１１５５とを比較することにより、物体照合を行う。次に、判定手段１１６２３は、判定結果１１５６を記憶装置１１５から読み出し、画面表示装置１１４に表示し、または／および、通信Ｉ／Ｆ装置１１２を通じて外部装置へ出力する（ステップＳ３６）。

図１４は、照合画像と登録画像とを照合する手順の一例を示すフローチャートである。図１４を参照すると、判定手段１１６２３は、先ず照合画像に対して、周波数変換、極座標変換あるいは対数極座標変換、および、周波数変換をその順に施して、照合特徴量を算出する（ステップＳ４１）。照合画像に対してフーリエ変換等の周波数変換を施して得られる画像を、周波数スペクトル画像と呼ぶ。その周波数スペクトル画像に対して極座標変換あるいは対数極座標変換を施して得られる特徴量をフーリエ・メリン特徴と呼ぶ。そのフーリエ・メリン特徴に対してフーリエ変換等の周波数変換を施して得られる特徴量を、フーリエ・メリン周波数スペクトル画像と呼ぶ。このフーリエ・メリン周波数スペクトル画像は、撮影した画像の倍率、回転、平行移動に不変である。

次に判定手段１１６２３は、各登録画像に対して、照合画像と同様に周波数変換、極座標変換あるいは対数極座標変換、および、周波数変換をその順に施して、登録特徴量を算出する（ステップＳ４２）。次に判定手段１１６２３は、照合特徴量と各登録特徴量間のクロスパワースペクトルを算出する（ステップＳ４３）。次に判定手段１１６２３は、各クロスパワースペクトルを逆周波数変換して相関値マップを算出する（ステップＳ４４）。次に判定手段１１６２３は、各相関値マップから、照合画像と各登録画像との間の類似度を表す各照合スコアを算出する（ステップＳ４５）。次に判定手段１１６２３は、それらの照合スコアに基づいて物体の同一性を判定する（ステップＳ４６）。例えば、判定手段１１６２３は、照合スコアの最大値が閾値以上であれば、照合画像に係る物体は、当該最大値の照合スコアとなった登録画像を含む登録データに含まれる付帯情報で特定される物体と同一であると判定する。また判定手段１１６２３は、照合スコアの最大値が閾値以上でなければ、照合画像に係る物体は登録されていないと判定する。

次に本実施形態の効果を説明する。

本実施形態によれば、印鑑の印影と手書き文字を含む画像による物体照合の精度を高めることができる。その理由は、物体管理システム１００は、物体１５０に形成された印影および手書き文字の画像を登録および照合する際、射影による歪みを補正した後に登録および照合するためである。

また本実施形態によれば、座標が既知の標識が物体上になくても射影による歪みを補正することができる。その理由は、物体管理システム１００は、平面上に描画された印影の輪郭である円を斜めから撮影すると楕円になることを利用し、画像から楕円を検出し、検出した楕円が円になるように射影変換するためである。

また本実施形態によれば、画像上の消失点を求めるための平行四辺形などの図形が物体上になくても、画像中の印鑑の印影の正円の中心を求めることができる。その理由は、物体管理システム１００は、正円を様々な角度から撮影した複数の画像のそれぞれについて、それら画像中の円に対応する楕円の特徴量（本例では離心率）と、その楕円の中心点と円の中心に対応する画像中の点との距離δを算出し、楕円の特徴量と距離δとを対応付けて事前に記憶する離心率・距離δ対応表を有するためである。

また本実施形態によれば、回転変動に対して頑健な物体照合が行える。その理由は、倍率、回転、平行移動に不変なフーリエ・メリン周波数スペクトル画像を用いて、照合画像と登録画像間の類似度を表す照合スコアを算出するためである。

［第２の実施の形態］
次に本発明の第２の実施形態に係る物体管理システムについて説明する。本実施形態に係る物体管理システム２００は、第１の実施形態に係る物体管理システム１００と比較して、登録対象の物体１５０に貼付したラベル１５１に手書きする文字の種類と記載位置の推奨案をオペレータに対して提示する機能を有する点で相違し、それ以外は第１の実施形態に係る物体管理システム１００と同一である。文字の記載位置は、印影を基準に定義する。具体的には、印影の上、右上、右、右下、下、左下、左、左上などとする。

図１５は本実施形態に係る携帯端末１１０のブロック図であり、図５と同一符号は同一部分を示し、１１６１４は推奨手段である。推奨手段１１６１４は、取得手段１１６１１が登録対象物体の画像を取得する前に、携帯端末１１０のオペレータに対して、登録対象の物体１５０に貼付したラベル１５１に記載する文字の種類と記載位置の推奨案を提示するように構成されている。推奨手段１１６１４は、オペレータに対して提示する推奨案をサーバ１３０から取得するように構成されている。

図１６は本実施形態に係るサーバ１３０のブロック図であり、図６と同一符号は同一部分を示し、１３５４は推奨案データベース、１３６４は推奨手段である。推奨案データベース１３５４は、文字の種類と記載位置の組み合わせを事前に複数記憶するように構成されている。推奨手段１３６４は、推奨案データベース１３５４から未使用の文字の種類と記載位置の組み合わせを取得して携帯端末１１０の推奨手段１１６１４へ提供するように構成されている。

図１７は、推奨案データベース１３５４の内容の一例を示す。この例の推奨案データベース１３５４は、複数のエントリから構成され、１つのエントリは、姓、文字記載位置、文字、使用の有無の各欄を有する。姓の欄には、印鑑に使われる姓が記憶される。文字記載位置の欄には、推奨する文字の記載位置が記憶される。文字の欄には、推奨する文字の種類が記憶される。使用の有無の欄には、過去に使用されたか否かの履歴が記憶される。例えば、使用の有無の欄には、過去に使用されていなければ値０が記憶され、過去に使用されていれば値１が記憶される。

次に推奨案をオペレータに提示する動作を説明する。図１８は、推奨案をオペレータに提示する手順の一例を示すフローチャートである。先ず携帯端末１１０のオペレータは、ラベル１５１に印影と手書き文字とを記載する前に、これから使用する印鑑の姓を操作入力装置１１３から入力して文字の種類と記載位置の推奨案を要求する（ステップＳ５１）。これに応じて、携帯端末１１０の推奨手段１１６１４は、入力された姓を含む推奨案の取得要求を通信Ｉ／Ｆ装置１１２を通じてサーバ１３０へ送信する（ステップＳ５２）。サーバ１３０の推奨手段１３６４は、推奨案データベース１３５４のエントリの中から、取得要求に含まれる姓と同一の姓を有し、使用の有無の欄が未使用を示す値０になっている１つのエントリを検索し、そのエントリ中の文字欄に記載された文字と文字記載位置欄に記載された文字記載位置とを含む推奨案を作成し、そのエントリ中の使用の有無欄に使用済みを示す値１を記憶して、推奨案を携帯端末１１０へ送信する（ステップＳ５３）。

携帯端末１１０の推奨手段１１６１４は、サーバ１３０から取得した文字の種類と文字記載位置とに従って、見本となる印影と推奨する文字を推奨する文字記載位置に描画した推奨案の画像を生成する（ステップＳ５４）。そして推奨手段１１６１４は、推奨案の画像を画面表示装置１１４に表示する（ステップＳ５５）。

図１９は、携帯端末１１０の画面表示装置１１４に表示される推奨案の画像の例を示す。この例の推奨案では、印影の左上に「Ａ」なる文字を記載することを推奨している。

携帯端末１１０のオペレータは、画面表示装置１１４に表示される推奨案を目視で確認することにより、ラベル１５１に記載すべき個体識別力のある文字の種類とその記載位置とを知ることができる。以降の登録動作は、第１の実施形態における登録動作と同じである。

このように本実施形態では、未だ使用されていない文字の種類、文字記載位置をユーザに提示するため、図形と文字を含む画像の個体識別力を高めることができる。その結果、物体照合の精度をより高めることができる。

上記の説明では、物体管理システム２００は、文字の種類と記載位置の組み合わせの推奨案を提示した。しかし、物体管理システム２００は、文字の種類だけの推奨案を提示するように構成されていてもよい。あるいは物体管理システム２００は、文字の記載位置だけの推奨案を提示するように構成されていてもよい。また、上記の説明では、推奨案データベース１３５４は、印影に含まれる姓毎に、文字の種類と文字記載位置との推奨案を記憶するように構成されていた。しかし、推奨案データベース１３５４は、文字の種類と文字記載位置の推奨案を全ての印影に共通に記憶するように構成されていてもよい。

［第３の実施の形態］
次に本発明の第３の実施形態に係る物体管理システムについて説明する。本実施形態に係る物体管理システム３００は、第１の実施形態に係る物体管理システム１００と比較して、登録画像を登録画像データベース１３５３に書き込む前に、その登録画像と登録画像データベース１３５３に既に記憶されている登録画像との類似度を示す照合スコアを算出し、その照合スコアに基づいて、登録画像を登録画像データベース１３５３に書き込むか否かを決定する点、および、登録画像を書き込まない場合、ユーザに更なる文字を追加して登録操作をやり直すように促す点で相違し、それ以外は第１の実施形態に係る物体管理システム１００と同一である。

図２０は本実施形態に係るサーバ１３０のブロック図であり、図６と同一符号は同一部分を示し、１３６２１は登録可否判定部である。登録可否判定部１３６２１は、登録部１３６２が登録画像を登録画像データベース１３５３に書き込む前に、その登録画像と登録画像データベース１３５３に既に記憶されている全ての登録画像との類似度を示す照合スコアを算出するように構成されている。また登録可否判定部１３６２１は、算出した全ての照合スコアに基づいて、登録画像を登録画像データベース１３５３に書き込むか否かを決定するように構成されている。例えば登録可否判定部１３６２１は、全ての照合スコアのうちの最大値が予め定められた閾値以上であれば登録しないと決定し、そうでなければ登録すると決定するように構成されている。ここで、上記閾値は、例えば照合部１３６３において物体の同一性を判定する際の閾値と同じか、それより若干小さな値に設定されている。また登録可否判定部１３６２１は、登録すると決定した場合、登録部１３６２に対して登録画像を登録画像データベース１３５３に書き込むよう指示するように構成されている。一方、登録しないと決定した場合、登録可否判定部１３６２１は、登録画像を登録画像データベース１３５３へ登録する動作を停止し、再登録操作要求メッセージを携帯端末１１０に送信するように構成されている。携帯端末１１０の登録手段１１６１３は、再登録操作要求メッセージを受信すると、更なる記載を加えて登録操作をやり直すようにユーザを促す案内画面を画面表示装置１１４に表示するように構成されている。

次に本実施形態における登録動作を説明する。図２１は、登録動作の手順の一例を示すフローチャートである。図２１を参照すると、印影と手書き文字とを記載したラベル１５１を登録対象の物体１５０に貼付するステップＳ１１から、登録画像１１５３と付加情報とを含む登録要求を携帯端末１１０からサーバ１３０へ送信するまでの手順は、図１１に示した第１の実施形態における登録時の手順と同じである。

サーバ１３０は通信Ｉ／Ｆ装置１３２を通じて登録要求を携帯端末１１０から受信すると、登録可否判定部１３６２１により登録画像と登録画像データベース１３５３の全ての既登録画像との照合スコアを算出する（ステップＳ６１）。照合スコアの算出は、例えば、先ず、互いに照合する画像のフーリエ・メリン周波数特徴量を算出し、次に当該特徴量間のクロスパワースペクトルを算出し、次にそれを逆周波数変換して相関値マップを算出し、次にその相関値マップから登録画像と既登録画像との間の類似度を表す照合スコアを算出することで行える。次にサーバ１３０は、登録可否判定部１３６２１により、算出した全ての照合スコアに基づいて、登録画像を登録画像データベース１３５３に書き込むか否かを判定する（ステップＳ６２）。次にサーバ１３０は、登録すると決定すると（ステップＳ６３でＹＥＳ）、登録部１３６２により登録画像を含む登録データを登録画像データベース１３５３に登録する（ステップＳ６４）。一方、登録しないと決定した場合、サーバ１３０は、再登録操作要求を携帯端末１１０へ送信する（ステップＳ６５）。携帯端末１１０は、再登録操作要求を受信すると、印影の近くに更なる記載を加えて登録操作をやり直すようにユーザを促す再登録案内画面を画面表示装置１１４に表示する（ステップＳ６６）。

図２２は、携帯端末１１０の画面表示装置１１４に表示される再登録案内画面の例を示す図である。この例では、「個体識別力が不足しています。手書き文字を更に追加して、登録操作をやり直して下さい。」なるメッセージが表示されている。このような再登録案内画面が表示されることにより、携帯端末１１０のオペレータは、再登録操作を行わなければならないこと、その際には文字を更に追加しなければならないことを知ることができる。

このように本実施形態では、個体識別力の不足した登録画像が看過されて登録されるのを未然に防止することができるため、図形と文字を含む画像による物体照合の精度をより高めることができる。

上記の説明では、再登録案内画面において手書き文字を更に追加するように促すメッセージを表示した。しかし、再登録案内画面において、印鑑の印影の数を増やすように促すメッセージを表示するようにしてもよい。あるいは再登録案内画面において、手書き文字および印影の数を更に追加するように促すメッセージを表示するようにしてもよい。

［第４の実施の形態］
次に本発明の第４の実施形態に係る物体管理システムについて説明する。本実施形態に係る物体管理システム４００は、第１の実施形態に係る物体管理システム１００と比較して、登録対象物体の画像および照合対象物体の画像から抽出した印影の輪郭の正円度を算出し、正円度が予め定められた閾値以上であれば、登録対象物体の画像および照合対象物体の画像に射影による歪みは殆ど発生していないと見做すように構成されている点で相違し、それ以外は第１の実施形態に係る物体管理システム１００と同一である。

図２３は本実施形態に係る携帯端末１１０のブロック図であり、図５と同一符号は同一部分を示し、１１６１２１および１１６２２１は正円度検証部である。正円度検証部１１６１２１は、登録対象物体の画像から抽出した印影の輪郭に対応する楕円の正円度を算出するように構成されている。ここで、正円度は、正円からの狂いの大きさの程度を表す指標値である。例えば、楕円の正円度は、１から楕円の離心率を減算して値で表現することができる。この場合、楕円が円に近づくほど、楕円の正円度は１に近い値になる。また正円度検証部１１６１２１は、楕円の正円度と予め設定された閾値とを比較した結果に基づいて、登録対象物体の画像を登録画像として扱うか否かを決定するように構成されている。上記閾値を例えば０．９とすると、正円度検証部１１６１２１は、楕円の正円度が０．９以上であれば、登録対象物体の画像を登録画像として扱うことになる。

また正円度検証部１１６２２１は、照合対象物体の画像から抽出した印影の輪郭に対応する楕円の正円度を算出するように構成されている。また正円度検証部１１６２２１は、楕円の正円度と予め設定された閾値とを比較した結果に基づいて、照合対象物体の画像を照合画像として扱うか否かを決定するように構成されている。

次に本実施形態における登録動作を説明する。図２４は、登録動作の手順の一例を示すフローチャートである。図２４を参照すると、印影と手書き文字とを記載したラベル１５１を登録対象の物体１５０に貼付するステップＳ１１から、登録対象物体の画像から印影の輪郭に対応する楕円を抽出するステップＳ１４までの手順は、図１１に示した第１の実施形態における登録時の手順と同じである。

次に携帯端末１１０は、正円度検証部１１６１２１により、抽出した楕円の正円度を算出する（ステップＳ７１）。次に携帯端末１１０は、正円度検証部１１６１２１により、算出した正円度を閾値と比較する（ステップＳ７２）。次に携帯端末１１０は、正円度が閾値以上であれば、登録対象物体の画像を登録画像として扱い（ステップＳ７３）、ステップＳ１６へと進む。また携帯端末１１０は、正円度が閾値未満であれば、ステップＳ１５へと進む。ステップＳ１５～Ｓ１７は、図１１に示した第１の実施形態における登録時のステップＳ１５～Ｓ１７と同じである。

次に本実施形態における照合動作を説明する。図２５は、照合動作の手順の一例を示すフローチャートである。図２５を参照すると、照合対象の物体に貼付されたラベルの画像を取得するステップＳ３１から、照合対象物体の画像から印影の輪郭に対応する楕円を検出するステップＳ３３までの手順は、図１３に示した第１の実施形態における照合時の手順と同じである。

次に携帯端末１１０は、正円度検証部１１６２２１により、抽出した楕円の正円度を算出する（ステップＳ８１）。次に携帯端末１１０は、正円度検証部１１６２２１により、算出した正円度を閾値と比較する（ステップＳ８２）。次に携帯端末１１０は、正円度が閾値以上であれば、照合対象物体の画像を照合画像として扱い（ステップＳ８３）、ステップＳ３５へと進む。また携帯端末１１０は、正円度が閾値未満であれば、ステップＳ３４へと進む。ステップＳ３４～Ｓ３６は、図１３に示した第１の実施形態における照合時のステップＳ３４～Ｓ３６と同じである。

このように本実施形態では、登録対象物体の画像および照合対象物体の画像から抽出した印影の輪郭の正円度を算出し、正円度に基づいて、登録対象物体の画像および照合対象物体の画像を登録画像および照合画像として扱うか否かを決定する。そのため、射影による歪みの影響が無視できないときに限って射影による歪みを補正する処理を実行し、それ以外は射影による歪みを補正する処理を省くことができる。これによって、図形と文字を含む画像による物体照合の精度を維持しつつ、処理の高速化が可能になる。

上記の説明では、登録対象物体の画像から抽出した印影の輪郭の正円度が閾値未満であれば、射影による歪みを補正した登録画像を生成して登録するようにした。しかし、登録対象物体の画像から抽出した印影の輪郭の正円度が閾値未満であれば、登録対象物体の画像を破棄し、ユーザに対して真正面からラベルの画像を撮影し直すように案内する画面を画面表示装置１１４に表示するように構成してもよい。

また上記の説明では、照合対象物体の画像から抽出した印影の輪郭の正円度が閾値未満であれば、射影による歪みを補正した照合画像を生成して登録するようにした。しかし、照合対象物体の画像から抽出した印影の輪郭の正円度が閾値未満であれば、照合対象物体の画像を破棄し、ユーザに対して真正面からラベルの画像を撮影し直すように案内する画面を画面表示装置１１４に表示するように構成してもよい。

［第５の実施の形態］
次に本発明の第５の実施形態に係る物体管理システムについて説明する。本実施形態では、本発明に係る物体管理システムの概要を説明する。

図２６を参照すると、本実施形態に係る物体管理システム５００は、取得手段５０１と生成手段５０２と登録手段５０３とから構成されている。

取得手段５０１は、円と手書き文字とが描画された登録対象の物体の面を撮影した画像を取得するように構成されている。取得手段５０１は、例えば図５の取得手段１１６１１と同様に構成することができるが、それに限定されない。

生成手段５０２は、取得手段５０１によって取得された画像の中から上記円に対応する楕円を検出し、その楕円が円となるように画像を射影変換した登録画像を生成するように構成されている。生成手段５０２は、例えば図５の生成手段１１６１２と同様に構成することができるが、それに限定されない。

登録手段５０３は、生成手段５０２によって生成された登録画像を、登録対象の物体の同一性を判定するためのデータとして記憶手段に書き込むように構成されている。登録手段５０３は、例えば図５の登録手段１１６１３と同様に構成することができるが、それに限定されない。

以上のように構成された物体管理システム５００は、以下のように動作する。即ち、先ず取得手段５０１は、円と手書き文字とが描画された登録対象の物体の面を撮影した画像を取得する。次に生成手段５０２は、取得手段５０１によって取得された画像の中から上記円に対応する楕円を検出し、その楕円が円となるように画像を射影変換した登録画像を生成する。次に登録手段５０３は、生成手段５０２によって生成された登録画像を、登録対象の物体の同一性を判定するためのデータとして記憶手段に書き込む。

本実施形態に係る物体管理システム５００は、以上のように構成され、動作することにより、図形と文字を含む画像による物体照合の精度を高めることができる。その理由は、生成手段５０２が取得手段５０１によって取得された画像の中から円に対応する楕円を検出し、その楕円が円となるように画像を射影変換した登録画像を生成するためである。

［第６の実施の形態］
次に本発明の第６の実施形態に係る物体照合ステムについて説明する。本実施形態では、本発明に係る物体照合システムの概要を説明する。

図２７を参照すると、本実施形態に係る物体照合システム６００は、取得手段６０１と生成手段６０２と判定手段６０３とから構成されている。

取得手段６０１は、円と手書き文字とが描画された照合対象の物体の面を撮影した画像を取得するように構成されている。取得手段６０１は、例えば図５の取得手段１１６２１と同様に構成することができるが、それに限定されない。

生成手段６０２は、取得手段６０１によって取得された画像の中から上記円に対応する楕円を検出し、その楕円が円となるように画像を射影変換した照合画像を生成するように構成されている。生成手段６０２は、例えば図５の生成手段１１６２２と同様に構成することができるが、それに限定されない。

判定手段６０３は、生成手段６０２によって生成された照合画像と記憶手段に記憶されている登録対象の物体に係る登録画像とを比較することにより、照合対象の物体と登録対象の物体との同一性を判定するように構成されている。判定手段６０３は、例えば図５の判定手段１１６２３と同様に構成することができるが、それに限定されない。

以上のように構成された物体照合システム６００は、以下のように動作する。即ち、先ず取得手段６０１は、円と手書き文字とが描画された照合対象の物体の面を撮影した画像を取得する。次に生成手段６０２は、取得手段６０１によって取得された画像の中から上記円に対応する楕円を検出し、その楕円が円となるように画像を射影変換した照合画像を生成する。次に判定手段６０３は、生成手段６０２によって生成された照合画像と記憶手段に記憶されている登録対象の物体に係る登録画像とを比較することにより、照合対象の物体と登録対象の物体との同一性を判定する。

本実施形態に係る物体照合システム６００は、以上のように構成され、動作することにより、図形と文字を含む画像による物体照合の精度を高めることができる。その理由は、生成手段６０２が取得手段６０１によって取得された画像の中から円に対応する楕円を検出し、その楕円が円となるように画像を射影変換した照合画像を生成するためである。

［その他の実施形態］
以上、本発明を幾つかの実施形態を参照して説明したが、本発明は以上の実施形態に限定されず、各種の付加変更が可能である。例えば、以下のような付加変更が可能である。

例えば、画像の中の楕円が円になるように画像を射影変換する方法として、非特許文献１に記載される方法を使用してもよい。例えば、画像上の消失線と楕円の短軸の延長線との交点を通る直線が楕円に接する接点を、元の円に内接する正方形の頂点Ｒ、Ｓとして算出し、また楕円の短軸の両端点を上記正方形の頂点Ｐ、Ｑとして算出し、上記正方形の頂点の変換前後の座標から射影変換係数を算出するようにしてもよい。また消失線を求めるために、登録対象の物体の面に、円とは別に平行四辺形などの図形を複数描画するようにしてよい。

また、画像の中の楕円が円になるように画像を射影変換するための射影変換係数を求める方法として、上記以外の各種の方法を使用してもよい。例えば、画像の中の楕円のパラメータとカメラの焦点距離とから射影変換係数を算出するようにしてもよい。あるいは、画像の中の楕円が円になるように画像を射影変換する方法として、複数枚の画像（時系列画像）とカメラの速度・加速度を用いて、正円の中心に対するカメラの位置・姿勢を、カルマンフィルタを用いて推定して、射影変換係数を求めるようにしてもよい。あるいは、登録対象物体の面に正円を２つ以上描画しておき、画像中の２つ以上の正円に対応する２つ以上の楕円から消失点を求めて射影変換係数を求めるようにしてもよい。

また、上記実施形態において、登録画像データベース１３５３に記憶する登録画像は、登録画像１１５３に対して、周波数変換、極座標変換あるいは対数極座標変換、および、周波数変換をその順に施して得られるフーリエ・メリン周波数スペクトル画像としてもよい。

また、上記実施形態において、登録対象の物体の面に描画する円は、印鑑の印影の輪郭以外による円であってもよい。例えば、背景と異なる色で円が描かれたシールであってもよい。あるいは、ユーザが円テンプレート定規などを使用してペンで手書きした円であってもよい。

また、上記実施形態において、携帯端末１０１で実行した処理の一部をサーバ１３０で実行するように構成されていてよい。例えば、図１１のステップＳ１４、Ｓ１５、図１３のステップＳ３３～Ｓ３５、図１４のステップＳ４１～Ｓ４６、図１８のステップＳ５４、図２４のステップＳ７１～Ｓ７３の処理の一部および全部をサーバ１３０で実行するように構成してよい。

また、上記実施形態において、サーバ１３０で実行した処理の一部あるいは全部を携帯端末１１０で実行するように構成されていてよい。例えば、図９のステップＳ１～Ｓ７、図１１のステップＳ１７、図１８のステップＳ５３、図２１のステップＳ６１～Ｓ６５の処理の一部あるいは全部を携帯端末１１０で実行するように構成してよい。

本発明は、Ｃ２Ｃ取引などを中心としたトレーサビリティや入退場管理を中心として個人認証などの分野に利用できる。

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
［付記１］
第１の円と第１の手書き文字とが描画された登録対象の物体の面を撮影した第１の画像を取得する第１の取得手段と、
前記第１の画像の中から前記第１の円に対応する第１の楕円を検出し、前記第１の楕円が円となるように前記第１の画像を射影変換した登録画像を生成する第１の生成手段と、
前記登録画像を、前記登録対象の物体の同一性を判定するためのデータとして記憶手段に書き込む登録手段と、
を備える物体管理システム。
［付記２］
基準円を様々な撮影方向から撮影した複数の基準画像のそれぞれについて、前記基準画像中の前記基準円に対応する基準楕円の特徴量と、前記基準楕円の中心点と前記基準円の中心に対応する前記基準画像中の点との距離を算出し、前記基準楕円の特徴量と前記距離とを対応付けて事前に記憶する記憶手段を、更に備え、
前記第１の生成手段は、前記第１の楕円の特徴量に一致する前記基準楕円の特徴量に対応する前記距離を前記記憶手段から取得し、前記第１の楕円の中心から前記第１の楕円の短軸の奥方向に前記距離だけ離れた点を通り前記第１の楕円の長軸に平行な直線と前記第１の楕円との２つの交点と、前記第１の楕円の短軸の両端点との、合計４点を頂点とする正方形の射影変換前後の座標値を使用して、前記射影変換のための射影変換係数を算出するように構成されている、
付記１に記載の物体管理システム。
［付記３］
前記第１の円は、前記面に押印された印鑑の印影の輪郭を形成する円である、
付記１または２に記載の物体管理システム。
［付記４］
文字の種類と文字の記載位置との組み合わせを定義する複数の推奨案の中から、未だ使用されていない推奨案を選択してユーザに提示する推奨手段を、さらに備える、
付記１乃至３の何れかに記載の物体管理システム。
［付記５］
前記登録画像の書き込みを行う前に、前記登録画像と前記記憶手段に既に記憶されている画像との照合スコアを算出し、前記照合スコアに基づいて、前記登録画像を前記記憶手段に書き込むか否かを決定する登録可否判定手段を、さらに備える、
付記１乃至４の何れかに記載の物体管理システム。
［付記６］
前記登録可否判定手段は、前記登録画像を前記記憶手段に書き込まないと決定した場合、前記物体上に更に記載を加えて登録操作をやり直すようにユーザを案内するように構成されている、
付記５に記載の物体管理システム。
［付記７］
前記第１の楕円の正円度を算出し、前記正円度に基づいて、前記前記第１の画像をそのまま前記登録画像として扱うか否かを決定する正円度検証手段を、さらに備える、
付記１乃至６の何れかに記載の物体管理システム。
［付記８］
第２の円と第２の手書き文字とが描画された照合対象の物体の面を撮影した第２の画像を取得する第２の取得手段と、
前記第２の画像の中から前記第２の円に対応する第２の楕円を検出し、前記第２の楕円が円となるように前記第２の画像を射影変換した照合画像を生成する第２の生成手段と、
前記照合画像と前記記憶手段に記憶されている前記登録画像とを比較することにより、前記照合対象の物体と前記登録対象の物体との同一性を判定する判定手段とを、さらに備える、
付記１乃至７の何れかに記載の物体管理システム。
［付記９］
前記第２の楕円の正円度を算出し、前記正円度に基づいて、前記前記第２の画像をそのまま前記照合画像として扱うか否かを決定する正円度検証手段を、さらに備える、
付記８に記載の物体管理システム。
［付記１０］
第１の円と第１の手書き文字とが描画された登録対象の物体の面を撮影した第１の画像を取得し、
前記第１の画像の中から前記第１の円に対応する第１の楕円を検出し、前記第１の楕円が円となるように前記第１の画像を射影変換した登録画像を生成し、
前記登録画像を、前記登録対象の物体の同一性を判定するためのデータとして記憶手段に書き込む、
物体管理方法。
［付記１１］
コンピュータに、
第１の円と第１の手書き文字とが描画された登録対象の物体の面を撮影した第１の画像を取得する処理と、
前記第１の画像の中から前記第１の円に対応する第１の楕円を検出し、前記第１の楕円が円となるように前記第１の画像を射影変換した登録画像を生成する処理と、
前記登録画像を、前記登録対象の物体の同一性を判定するためのデータとして記憶手段に書き込む処理と、
を行わせるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
［付記１２］
第１の円と手書き文字とが描画された照合対象の物体の面を撮影した第１の画像を取得する取得手段と、
前記第１の画像の中から前記第１の円に対応する第１の楕円を検出し、前記第１の楕円が円となるように前記第１の画像を射影変換した照合画像を生成する生成手段と、
前記照合画像と記憶手段に記憶されている登録対象の物体に係る登録画像とを比較することにより、前記照合対象の物体と前記登録対象の物体との同一性を判定する判定手段とを備える物体照合システム。

１００…物体管理システム
１１０…携帯端末
１１１…カメラ
１１２…通信Ｉ／Ｆ装置
１１３…操作入力装置
１１４…画面表示装置
１１５…記憶装置
１１５１…プログラム
１１５２…登録対象物体の画像
１１５３…登録画像
１１５４…照合対象物体の画像
１１５５…照合画像
１１５６…判定結果
１１６…演算処理装置
１１６１…登録部
１１６１１…取得手段
１１６１２…生成手段
１１６１２１…正円度検証部
１１６１３…登録手段
１１６１４…推奨手段
１１６２…照合部
１１６２１…取得手段
１１６２２…生成手段
１１６２２１…正円度検証部
１１６２３…判定手段
１２０…印鑑付きボールペン
１２１…ボールペン
１２２…浸透印
１２２ａ…印面
１３０…サーバ
１３１…カメラ
１３２…通信Ｉ／Ｆ装置
１３３…操作入力装置
１３４…画面表示装置
１３５…記憶装置
１３５１…プログラム
１３５２…離心率・距離δ対応表
１３５３…登録画像データベース
１３５４…推奨案データベース
１３６…演算処理装置
１３６１…対応表管理部
１３６２…登録部
１３６２１…登録可否判定部
１３６３…照合部
１３６４…推奨手段
１４０…ネットワーク
１５０…物体
１５１…ラベル
５００…物体管理システム
５０１…取得手段
５０２…生成手段
５０３…登録手段
６００…物体照合システム
６０１…取得手段
６０２…生成手段
６０３…判定手段

Claims (10)

1. 第１の円と第１の手書き文字とが描画された登録対象の物体の面を撮影した第１の画像を取得する第１の取得手段と、
   前記第１の画像の中から前記第１の円に対応する第１の楕円を検出し、前記第１の楕円が円となるように前記第１の画像を射影変換した登録画像を生成する第１の生成手段と、
   前記登録画像を、前記登録対象の物体の同一性を判定するためのデータとして記憶手段に書き込む登録手段と、
   を備える物体管理システム。
2. 基準円を様々な撮影方向から撮影した複数の基準画像のそれぞれについて、前記基準画像中の前記基準円に対応する基準楕円の特徴量と、前記基準楕円の中心点と前記基準円の中心に対応する前記基準画像中の点との距離を算出し、前記基準楕円の特徴量と前記距離とを対応付けて事前に記憶する記憶手段を、更に備え、
   前記第１の生成手段は、前記第１の楕円の特徴量に一致する前記基準楕円の特徴量に対応する前記距離を前記記憶手段から取得し、前記第１の楕円の中心から前記第１の楕円の短軸の奥方向に前記距離だけ離れた点を通り前記第１の楕円の長軸に平行な直線と前記第１の楕円との２つの交点と、前記第１の楕円の短軸の両端点との、合計４点を頂点とする正方形の射影変換前後の座標値を使用して、前記射影変換のための射影変換係数を算出するように構成されている、
   請求項１に記載の物体管理システム。
3. 前記第１の円は、前記面に押印された印鑑の印影の輪郭を形成する円である、
   請求項１または２に記載の物体管理システム。
4. 文字の種類と文字の記載位置との組み合わせを定義する複数の推奨案の中から、未だ使用されていない推奨案を選択してユーザに提示する推奨手段を、さらに備える、
   請求項１乃至３の何れかに記載の物体管理システム。
5. 前記登録画像の書き込みを行う前に、前記登録画像と前記記憶手段に既に記憶されている画像との照合スコアを算出し、前記照合スコアに基づいて、前記登録画像を前記記憶手段に書き込むか否かを決定する登録可否判定手段を、さらに備える、
   請求項１乃至４の何れかに記載の物体管理システム。
6. 前記登録可否判定手段は、前記登録画像を前記記憶手段に書き込まないと決定した場合、前記物体上に更に記載を加えて登録操作をやり直すようにユーザを案内するように構成されている、
   請求項５に記載の物体管理システム。
7. 前記第１の楕円の正円度を算出し、前記正円度に基づいて、前記第１の画像をそのまま前記登録画像として扱うか否かを決定する正円度検証手段を、さらに備える、
   請求項１乃至６の何れかに記載の物体管理システム。
8. 第１の円と第１の手書き文字とが描画された登録対象の物体の面を撮影した第１の画像を取得し、
   前記第１の画像の中から前記第１の円に対応する第１の楕円を検出し、前記第１の楕円が円となるように前記第１の画像を射影変換した登録画像を生成し、
   前記登録画像を、前記登録対象の物体の同一性を判定するためのデータとして記憶手段に書き込む、
   物体管理方法。
9. コンピュータに、
   第１の円と第１の手書き文字とが描画された登録対象の物体の面を撮影した第１の画像を取得する処理と、
   前記第１の画像の中から前記第１の円に対応する第１の楕円を検出し、前記第１の楕円が円となるように前記第１の画像を射影変換した登録画像を生成する処理と、
   前記登録画像を、前記登録対象の物体の同一性を判定するためのデータとして記憶手段に書き込む処理と、
   を行わせるためのプログラム。
10. 第１の円と手書き文字とが描画された照合対象の物体の面を撮影した第１の画像を取得する取得手段と、
    前記第１の画像の中から前記第１の円に対応する第１の楕円を検出し、前記第１の楕円が円となるように前記第１の画像を射影変換した照合画像を生成する生成手段と、
    前記照合画像と記憶手段に記憶されている登録対象の物体に係る登録画像とを比較することにより、前記照合対象の物体と前記登録対象の物体との同一性を判定する判定手段とを備える物体照合システム。

Images