KR20060006943A - 종이류 식별장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 종이류의 주름, 오염 등의 상태에 따른 영향, 및 워터마크영역에 대한 워터마크모양의 위치변화에 따른 영향을 줄임으로써, 종이류의 종류 또는 진위를 정확하게 판정할 수 있는 종이류 식별장치 및 방법에 관한 것이다. 투과형 광센서(8)가 종이류를 촬상하면, 워터마크영역 추출부(12)는 워터마크영역의 화상데이터를 추출하고, 워터마크영역 중심산출부(13)는 워터마크영역의 중심을 산출하며, 워터마크모양 변위량 산출부(14)는 중심을 기준으로 하여 워터마크모양의 위치 변화량을 산출한다. 또한, 식별대상화상 추출부(15)는 위치 변화량에 따라 식별대상 화상데이터를 추출하고, 손상·오염 검출부(17)는 식별대상 화상데이터와 진품 템플릿의 차이를 산출함으로써 손상 및 오염을 나타내는 화상을 검출하며, 패턴매칭부(19)는 손상 및 오염의 영향을 보정한 식별대상 화상데이터와 진품의 템플릿을 패턴매칭함으로써 종이류의 종류 및 진위를 식별한다.
종이류 식별장치, 워터마크
Description
본 발명은 종이류 식별장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 종이류의 특징을 화상으로 추출하여 종이류의 종류 및 진위를 판정하는 종이류 식별장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 지폐, 수표 또는 상품권 등의 종이류의 종류 및 진위의 식별은, 자기센서나 광센서를 사용하여, 이용자가 투입한 종이류의 특징을 자기적 또는 광학적으로 추출함으로써 이루어진다.
광센서에 의한 종이류의 광학적 특징의 추출은, 투과형 광센서나 반사형 광센서를 사용하여 종이류의 무늬, 칫수 및 방향 등을 추출함으로써 그것들의 화상패턴을 취득하고, 취득한 화상패턴과 종류별 진품의 표준패턴을 조합함으로써 투입한 종이류의 종류 및 진위를 식별한다.
특히, 투과형 광센서에 의한 종이류 종류 및 진위의 식별은, 발광소자와 수광소자를 소정 거리 떨어뜨려 배치하고, 발광소자와 수광소자의 사이에 종이류를 반송시켜 특정패턴을 검출하여, 검출한 특정패턴과 미리 기억보유하고 있는 진품의 표준특정패턴을 조합함으로써, 투입한 종이류의 종류 및 진위를 식별한다.
여기서, 특정패턴의 구체적인 예로서 워터마크(watermark) 모양을 들 수 있 으며, 종래의 워터마크모양의 검출방법으로서는 예를 들어, 일본특허공개2002-33912호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 워터마크모양이 존재하는 워터마크영역의 화상을 이진수화하고, 이진수화한 화상데이터를 임의의 방향으로 사영(射影)처리함으로써 워터마크모양의 유무를 판정한다.
도 8은 종래의 워터마크모양(23)의 검출방법을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 8의 (a)는 종이류에 주름이나 오염 등이 존재하지 않는 경우의 워터마크모양(23)의 검출방법을 개략적으로 설명하는 도면이다. 도 8의 (a)에 나타내는 이진수화한 워터마크영역(21)의 화상데이터에서는, 워터마크영역(21)이 하얀 화소(화소값이 '0'), 워터마크모양(23)이 검은 화소(화소값이 '1')가 되며, 화상데이터(20)에 있어서 검은 화소를 가지는 화소의 갯수를 X방향으로 사영처리하면, 도 8의 (a)에 나타내는 그래프(341)가 생성되고, 그래프(341)로부터 Y좌표당 검은 화소를 가지는 화소의 갯수를 검출함으로써, 워터마크모양(23)의 유무를 판정한다.
도 8의 (b)는 종이류에 주름이나 오염 등이 존재하는 경우의 워터마크모양(23)의 검출방법을 개략적으로 설명하는 도면이다. 도 8의 (b)에 나타내는 이진수화한 워터마크영역(21)의 화상데이터에서는, 워터마크영역(21)이 하얀 화소, 워터마크모양(23)과 주름이나 오염 등(331,332,333)이 검은 화소가 되며, 화상데이터에 있어서 검은 화소를 가지는 화소의 갯수를 X방향으로 사영처리하면, 도 8의 (b)에 나타내는 그래프(342)가 생성된다. 하지만, 그래프(342)에서는 주름이나 오염 등(331,332,333)의 영향을 크게 받기 때문에, 워터마크모양(23)의 유무를 잘못 판정 해버릴 가능성이 있다.
즉, 종래의 워터마크모양 검출방법에서는, 종이류의 주름이나 오염 등의 상태에 따른 영향을 받기 쉬워, 종이류의 종류나 진위를 정확하게 판정하는 것이 어려웠다.
또한, 종래의 워터마크모양 검출방법에서는, 워터마크영역에 대한 워터마크모양의 위치 변화의 영향에 의해, 종이류의 종류나 진위를 정확하게 판정하는 것이 어려웠다.
그래서, 본 발명은 종이류의 주름이나 오염 등의 상태에 따른 영향, 및 워터마크영역에 대한 워터마크모양의 위치 변화에 따른 영향을 줄임으로써, 종이류의 종류나 진위를 정확하게 판정할 수 있는 종이류 식별장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 청구항 1의 발명은, 종이류에 투과광을 조사하여 상기 투과광에 근거하여 상기 종이류의 화상을 취득하는 투과형 광센서와, 상기 투과형 광센서에서 취득한 화상으로부터 워터마크모양이 존재하는 워터마크영역의 화상을 추출하는 워터마크영역 추출수단과, 상기 워터마크영역 추출수단으로 추출한 워터마크영역으로부터 상기 종이류를 식별할 때의 식별대상이 되는 식별대상 화상데이터를 추출하는 식별대상 화상데이터 추출수단과, 상기 식별대상 화상데이터 추출수단에서 추출한 식별대상 화상데이터 안의 불필요화상을 검출하는 불필요화상 검출수단과, 상기 불필요화상 검출수단으로 검출한 불필요화상과 식별대상 화상데이터에 근거하여 상기 종이류를 식별하는 종이류 식별장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 2의 발명은 청구항 1의 발명에 있어서, 상기 식별대상 화상데이터 추출수단은 상기 워터마크영역 추출수단으로 추출한 워터마크영역에 대한 워터마크모양의 위치변화를 산출하는 워터마크모양 변위산출수단을 구비하고, 상기 워터마크모양 변위산출수단에서 산출한 변위에 근거하여, 상기 워터마크영역으로부터 상기 식별대상 화상데이터를 추출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 3의 발명은 청구항 2의 발명에 있어서, 상기 워터마크모양 변위산출수단은 상기 워터마크영역 추출수단에서 추출한 워터마크영역의 워터마크영역 정보를 산출하는 워터마크영역 정보산출수단과, 상기 워터마크영역 정보산출수단으로 산출한 워터마크영역 정보에 따라 상기 워터마크영역의 중심을 산출하는 워터마크영역 중심산출수단을 구비하고, 상기 워터마크영역 중심산출수단에서 산출한 워터마크영역의 중심에 근거하여 상기 워터마크모양의 변위를 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 4의 발명은 청구항 3의 발명에 있어서, 상기 종이류 식별수단은 상기 워터마크영역 정보산출수단에서 산출한 워터마크영역 정보에 근거하여 상기 종이류를 식별하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 5 발명은 청구항 3 발명에 있어서, 상기 워터마크영역 정보는 상기 워터마크영역의 면적, 원형도, 원주(circumference)인 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 6 발명은 청구항 1의 발명에 있어서, 상기 불필요화상 검출수단은 상기 식별대상 화상데이터 추출수단에서 추출한 식별대상 화상데이터와 미리 진품의 종이류로부터 취득한 템플릿(template)의 차이를 산출하는 차이 산출수단을 구비하고, 상기 차이 산출수단으로 산출한 차이에 근거하여, 상기 식별대상 화상데이터 안의 불필요화상을 검출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 7의 발명은 청구항 6의 발명에 있어서, 상기 종이류 식별수단은 상기 불필요화상 검출수단으로 산출한 차이에 근거하여 상기 종이류를 식별하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 8의 발명은 청구항 1의 발명에 있어서, 상기 종이류 식별수단은 상기 불필요화상 검출수단에서 검출한 불필요화상을 보정한 식별대상 화상데이터와 템플릿을 비교함으로써 상기 종이류를 식별하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 9의 발명은 종이류에 투과광을 조사하고, 상기 투과광에 따라 상기 종이류의 화상을 취득하며, 상기 취득한 화상으로부터 워터마크모양이 존재하는 워터마크영역의 화상을 추출하고, 상기 추출한 워터마크영역으로부터 상기 종이류를 식별할 때의 식별대상이 되는 식별대상 화상데이터를 추출하며, 상기 추출한 식별대상 화상데이터 안의 불필요화상을 검출하여, 상기 검출한 불필요화상과 식별대상 화상데이터에 근거하여 상기 종이류를 식별하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 10의 발명은 청구항 9의 발명에 있어서, 상기 워터마크영역에 대한 워터마크모양의 변위를 산출하여, 상기 산출한 위치변화에 따라 상기 워터마크영역으로부터 상기 식별대상 화상데이터를 추출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 11의 발명은 청구항 10의 발명에 있어서, 상기 워터마크영역의 워터마크영역 정보를 산출하고, 상기 추출한 워터마크영역 정보에 따라 상기 워터마크영역의 중심을 산출하며, 상기 산출한 워터마크영역의 중심에 근거하여 상기 워터마크모양의 위치변화를 산출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 12의 발명은 청구항 11의 발명에 있어서, 상기 워터마크영역 정보에 따라 상기 종이류를 식별하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 13의 발명은 청구항 11의 발명에 있어서, 상기 워터마크영역 정보는 상기 워터마크영역의 면적, 원형도, 원주인 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 14의 발명은 청구항 9의 발명에 있어서, 상기 식별대상 화상데이터와 미리 진품의 종이류로부터 취득한 템플릿의 차이를 산출하여, 상기 산출한 차이에 근거하여 상기 식별대상 화상데이터 안의 불필요화상을 검출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 15발명은 청구항 14의 발명에 있어서, 상기 차이에 근거하여 상기 종이류를 식별하는 것을 특징으로 한다.
또한, 청구항 16발명은 청구항 9의 발명에 있어서, 상기 불필요화상을 보정한 식별대상 화상데이터와 템플릿을 비교함으로써 상기 종이류를 식별하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 종이류 식별장치(1)의 기능적인 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 2는 식별부(7)의 기능적 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 3은 삽입된 종이류의 종류 및 진위를 식별할 때, 종이류 식별장치(1)가 하는 처리순서를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 식별부(7)가 종이류의 촬상영역의 화상데이터(20)를 처리하는 것을 설명하는 도면이다.
도 5는 식별부(7)가 종이류의 워터마크영역의 화상데이터(24)를 처리하는 것을 설명하는 도면이다.
도 6은 손상·오염 검출부(17)가 식별대상 화상데이터(28) 안에 존재하는 손상 및 오염을 나타내는 화상(30)을 검출하는 처리를 설명하는 도면이다.
도 7은 식별대상 화상데이터(28)와 진품 템플릿(29)과의 차이를 나타내는 화상데이터에 따라 종이류를 식별하는 처리를 설명하는 도면이다.
도 8은 종래의 워터마크모양(23)의 검출방법을 개략적으로 설명하는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 종이류 식별장치 및 방법의 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 종이류 식별장치(1)의 기능적인 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 종이류 식별장치(1)는 종이류 식별장치(1) 전체를 제어하는 제어부(2), 종이류의 삽입구인 종이류 삽입부(3), 종이류를 반송하는 종이류 반송부(4), 종이류를 받아들이는 종이류 수입부(5), 제어부(2)로부터의 제 어에 의해 종이류 반송부(4)를 구동하는 구동부(6), 종이류의 종류 및 진위를 식별하는 식별부(7)로 구성되어 있다.
이어서, 삽입된 종이류의 종류 및 진위를 식별할 때, 종이류 식별장치(1)가 행하는 기능적인 동작에 대하여 설명한다.
종이류가 종이류 삽입부(3)로부터 삽입되면, 제어부(2)는 구동부(6)를 제어함으로써 종이류 반송부(4)에 의해 종이류를 반송한다. 여기서, 식별부(7)가 종이류 반송부(4)에 의해 반송되고 있는 종이류의 종류 및 진위를 식별하고, 진품으로 식별된 경우, 제어부(2)는 구동부(6)를 제어함으로써 종이류 반송부(4)를 구동시켜 종이류를 종이류 수입부(5)로 반송하여 종이류를 받아들이며, 위조품으로 식별된 경우, 제어부(2)는 구동부(6)를 제어함으로써 종이류 반송부(4)를 구동시켜 종이류를 종이류 삽입부(3)로 반송하여 종이류를 되돌려 보낸다.
도 2는 식별부(7)의 기능적인 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.
도 2에 나타내는 바와 같이 식별부(7)는, 투과형 광센서(8), 메모리(11), 워터마크영역 추출부(12), 워터마크영역 중심산출부(13), 워터마크모양 변위량 산출부(14), 식별대상화상 추출부(15), 템플릿(16), 손상·오염 검출부(17), 손상·오염 영향보정부(18), 패턴매칭부(19)로 구성되어 있다.
여기서 투과형 광센서(8)는 종이류 반송부(4)를 사이에 끼우도록 배치되는 한 쌍의 발광소자(9)와 수광소자(10)로 이루어지고, 식별대상이 되는 종이류의 워터마크영역을 포함하는 촬상영역을 통과하는 소정의 스캔라인상에 배치되며, 발광소자(9)가 종이류 반송부(4)에 의해 반송되어 오는 종이류의 촬상영역에 광을 조사 하고, 수광소자(10)가 해당 종이류의 촬상영역을 투과한 투과광을 수광하여, 수광한 투과광의 광량에 따라 전기신호를 출력한다. 한편, 투과형 광센서(8)로는 적외, 자외 및 가시광 중 어느 것이라도 적용가능하다.
또한, 메모리(11)는 투과형 광센서(8)로부터 소정의 시간간격으로 출력되는 전기신호의 신호레벨을 소정의 기억영역에 순서대로 격납하고 연속한 어드레스를 할당하여, 종이류 촬상영역의 화상데이터로서 일시적으로 기억 보유한다.
또한, 워터마크영역 추출부(12)는 메모리(11)에 의해 기억보유된 종이류 촬상영역의 화상데이터를 읽어내, 촬상영역에 포함되는 워터마크영역의 화상데이터를 추출한다.
또한, 워터마크영역 중심산출부(13)는 워터마크영역 추출부(12)에 의해 추출한 워터마크영역의 화상데이터로부터 워터마크영역의 원주, 원형도 및 면적 등을 산출하고, 산출한 워터마크영역의 원주, 원형도 및 면적 등에 따라 워터마크영역의 중심을 산출한다.
또한, 워터마크모양 변위량 산출부(14)는 워터마크영역 중심산출부(13)에 의해 산출한 워터마크영역의 중심에 근거하여, 워터마크영역에 대한 워터마크모양의 위치변화량을 산출한다. 한편, 워터마크영역의 화상데이터에서 X, Y 방향으로 사영처리한 그래프로부터 워터마크모양의 특징점을 검출하고, 검출한 워터마크모양의 특징점과 워터마크영역의 중심과의 위치 관계로부터 워터마크모양의 위치변화량을 산출한다. 여기서, 사영처리하는 화소의 위치는 특징을 잡기 쉬운 손상 및 오염이 존재하여도 안정된 위치로 한다. 또한, 손상 및 오염에 의한 산출 미스를 피하기 위하여 사영처리하는 포인트를 복수로 하는 구성으로도 적용할 수 있다.
또한, 식별대상화상 추출부(15)는 워터마크모양 변위량 산출부(14)에 의해 산출한 워터마크모양의 위치변화량에 따라, 종이류를 식별할 때 식별대상이 되는 식별대상 화상데이터를 추출한다.
또한, 템플릿(16)은 미리 진품의 종이류로부터 구한 화상데이터를 진품의 템플릿으로서 축적하고 있다.
또한, 손상·오염 검출부(17)는 식별대상화상 추출부(15)에 의해 추출한 식별대상 화상데이터와 진품의 템플릿의 차이를 산출함으로써, 식별대상 화상데이터 안에 존재하는 종이류에 부착한 손상 및 오염(또는, 투과형 광센서에 부착하는 손상 및 오염)을 나타내는 화상을 검출한다. 아래에, 손상 및 오염을 검출하는 검출식의 일례를 나타낸다.
여기서, f[i,j]는 식별대상 화상데이터, f는 f[i,j]의 평균값, temp[i,j]는 진품의 템플릿, t는 temp[i,j]의 평균값이며, 산출한 d에서 d＞0가 손상 및 오염에 의한 어두운 화소, d＜0이 밝은 화소로서, 미리 설정한 문턱값에 따라 손상 및 오염을 검출한다.
또한, 손상·오염 영향보정부(18)는 손상·오염 검출부(17)에 의해 검출한 손상 및 오염을 나타내는 화상의 영향을 보정한다. 구체적으로는, 식별대상 화상데이터로부터 손상 및 오염을 나타내는 화상을 제거함으로써 영향을 보정하는 구성을 적용하여도 좋지만, 해당 구성의 경우, 손상 및 오염을 나타내는 화상을 제거하는 동시에, 워터마크모양의 화상도 제거하여 버려 식별오류를 발생시킬 가능성이 있기 때문에, 진품의 템플릿에 식별대상 화상데이터에 존재하는 손상 및 오염을 나타내는 화상을 동일 위치 및 동일 면적으로 붙이는 구성을 적용하는 것이 바람직하다. 단, 모든 손상 및 오염을 나타내는 화상의 영향을 보정해버리면, 워터마크모양이 없는 가짜 종이류의 경우에도 영향을 보정함으로써, 진품의 종이류라고 잘못 식별해 버리기 때문에, 영향을 보정하는 총 화소 갯수에 제한을 두는 등의 구성을 사용하여도 좋다.
또한, 패턴매칭부(19)는 손상·오염 영향 보정부(18)에 의해 손상 및 오염을 나타내는 화상의 영향을 보정한 식별대상 화상데이터와 진품의 템플릿을 패턴매칭함으로써, 종이류의 종류 및 진위를 식별한다. 아래에, 패턴매칭을 할 때 사용하는 식의 일례를 나타낸다.
여기서, 상관계수 R=1일 때, 식별대상 화상데이터와 진품의 템플릿은 동일하기 때문에, 진품의 종이류라고 판정한다.
이어서, 삽입된 종이류의 종류 및 진위를 판정할 때, 식별부(7)가 하는 기능적인 동작에 대하여 설명한다.
종이류 삽입부(3)로부터 삽입된 종이류는 종이류 반송부(4)에 의해 반송되며, 종이류가 투과형 광센서(8)의 배치위치에 도달하면, 발광소자(9)는 종이류의 촬상영역에 광을 조사하고, 수광소자(10)가 해당 종이류의 촬상영역을 투과한 투과광을 수광하여, 수광한 투과광의 광량에 따라 전기신호를 메모리(11)로 출력한다. 메모리(11)는 전기신호를 입력하면, 입력한 전기신호의 신호레벨을 종이류의 촬상영역의 화상데이터로서 일시적으로 기억보유하고, 워터마크영역 추출부(12)는 메모리(11)에 기억보유된 화상데이터를 읽어내어, 촬상영역에 포함되는 워터마크영역의 화상데이터를 추출하여, 추출한 워터마크영역의 화상데이터를 워터마크영역 중심산출부(13)로 송출한다. 워터마크영역 중심산출부(13)는 워터마크영역의 화상데이터를 받으면 워터마크영역의 중심을 산출하고, 워터마크모양 변위량 산출부(14)는 워터마크영역 중심산출부(13)에 의해 산출한 워터마크영역의 중심에 따라 워터마크영역에 대한 워터마크모양의 위치변화량을 산출하며, 식별대상화상 추출부(15)는 워터마크모양 변위량 산출부(14)에 의해 산출한 워터마크모양의 위치변화량에 따라 종이류를 식별할 때의 식별대상이 되는 식별대상 화상데이터를 추출하여, 추출한 식별대상 화상데이터를 손상·오염 검출부(17)로 송출한다. 손상·오염 검출부(17)는 식별대상 화상데이터를 받으면, 템플릿(16)으로부터 진품의 템플릿을 읽어내, 식별대상 화상데이터와 진품의 템플릿의 차이를 산출함으로써, 식별대상 화상데이터 안에 존재하는 손상 및 오염을 나타내는 화상을 검출하고, 손상·오염 영향 보정부(18)는 손상·오염 검출부(17)에 의해 검출된 손상 및 오염을 나타내는 화상의 영향을 보정하며, 패턴매칭부(19)는 손상·오염 영향보정부(18)에 의해 손상 및 오 염을 나타내는 화상의 영향을 보정한 식별대상 화상데이터와 진품의 템플릿을 패턴매칭함으로써, 종이류의 종류 및 진위를 식별한다.
이어서, 삽입된 종이류의 종류 및 진위를 식별할 때, 종이류 식별장치(1)가 하는 처리순서에 대하여 도 3에 나타내는 흐름도를 참조하여 설명한다.
종이류 식별장치는 종이류 삽입부로부터 종이류가 삽입되면(스텝 S301에서 '예'), 투과형 광센서를 사용하여 종이류를 촬상하고(스텝 S302), 종이류의 화상데이터로부터 워터마크영역을 추출하여(스텝 S303), 추출한 워터마크영역의 화상데이터로부터 워터마크영역의 중심을 산출한다(스텝 S304). 산출한 워터마크영역의 중심에 근거하여 워터마크영역에 대한 워터마크모양의 위치변화량을 산출하고(스텝 S305), 산출한 워터마크모양의 위치변화량에 따라 식별대상 화상데이터를 추출하며(스텝 S306), 추출한 식별대상 화상데이터와 진품의 템플릿의 차이를 삼출함으로써, 식별대상 화상데이터 안에 존재하는 손상 및 오염을 나타내는 화상을 검출하여(스텝 S307), 검출한 손상 및 오염을 나타내는 화상의 영향을 보정한다(스텝 S308). 손상 및 오염을 나타내는 화상의 영향을 보정한 식별대상 화상데이트와 진품의 템플릿을 패턴매칭하고(스텝 S309), 패턴매칭에 근거하여 종이류의 진위를 판정하며(스텝 S310), 진품으로 판정된 경우(스텝 S311에서 예), 종이류를 종이류 수입부에서 받아들여(스텝 S312), 처리순서를 종료한다.
또한, 스텝 S311에서 위조품이라고 판정된 경우(스텝 S311에서 아니오), 종이류를 종이류 삽입부로부터 반각하여(스텝 S313), 처리순서를 종료한다.
이어서, 식별부(7)에서의 본 발명에 따른 종이류 식별방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 4는 식별부(7)가 종이류 촬상영역의 화상데이터(20)를 처리하는 것을 설명하는 도면이다.
도 4의 (a)는 투과형 광센서(8)가 촬상한 종이류 촬상영역의 화상데이터(20)의 일례를 나타내는 도면이다. 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 수광소자(10)가 종이류의 워터마크영역(21)을 투과한 투과광을 수광하였기 때문에, 종이류의 촬상영역안에는 워터마크영역(21) 및 워터마크영역 이외의 통상영역(22)이 존재하고, 워터마크영역 안에는 워터마크모양(23)이 존재한다. 여기서, 워터마크영역(21)을 투과하는 광량은 많고, 워터마크모양(23)을 투과하는 광량은 워터마크영역(21)의 광량보다 적으며, 통상영역(22)을 투과하는 광량은 워터마크모양(23)의 광량보다 적다.
그리고, 종이류 촬상영역의 화상데이터(20)에 대하여 이진수화 처리 등을 함으로써 워터마크영역(21)과 통상영역(22)을 구별하고, 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, 종이류 촬상영역의 화상데이터(20)로부터 워터마크영역의 화상데이터(24)를 추출한다.
그리고, 워터마크영역의 화상데이터(24)로부터 워터마크영역(21)의 원주, 원형도 및 면적 등을 산출하고, 도 4의 (c)에 나타내는 바와 같이, 워터마크영역(21)의 원주, 원형도 및 면적 등에 따라 워터마크영역의 중심(25)을 산출한다.
도 5는 식별부(7)가의 종이류 워터마크영역의 화상데이터(24)를 처리하는 것을 설명하는 도면이다.
도 5의 (a)에 나타내는 바와 같이, 워터마크영역의 중심(25)을 산출하면, 워터마크모양의 특징점(26)을 검출하여, 워터마크모양의 특징점(26)과 워터마크영역의 중심(25)의 위치관계에 따라 워터마크영역(21)에 대한 워터마크모양(23)의 위치변화량을 산출하고, 산출한 워터마크모양(23)의 위치변화량에 따라 종이류를 식별할 때의 식별대상 범위(27)를 검출한다.
그리고, 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이, 종이류를 식별할 때의 식별대상 범위(27)에 근거하여 워터마크영역의 화상데이터(24)로부터 식별대상 화상데이터(28)를 추출한다.
도 6은 손상·오염 검출부(17)에서의 식별대상화상데이터(28) 안에 존재하는 손상 및 오염을 나타내는 화상(30)을 검출하는 처리를 설명하는 도면이다.
종이류에 손상 및 오염이 부착한 경우 또는 투과형 광센서(8)에 손상 및 오염이 부착하여 있는 경우, 종이류를 촬상할 때 해당 손상 및 오염이 발광소자(9)로부터의 광을 차단함으로서, 수광소자(10)에 의해 취득한 종이류 촬상영역의 화상에 손상 및 오염에 의한 불필요한 화상이 촬상되게 된다. 특히, 종이류의 워터마크영역(21) 안에 손상 및 오염이 부착한 경우 또는 워터마크영역(21) 안의 투과광을 차단해버리는 투과형 광센서(8)의 위치에 손상 및 오염이 부착한 경우, 손상 및 오염을 나타내는 화상이 존재하는 식별대상 화상데이터가 되어버린다.
그래서, 도 6에 나타내는 바와 같이, 미리 진품의 종이류로부터 구한 진품의 템플릿(29)과 손상 및 오염을 나타내는 화상(30)이 존재하는 식별대상 화상데이터의 차이를 산출한다. 이 때, 진품의 템플릿(29)과 식별대상 화상데이터(28)에 있어 서, 공통의 화상은 워터마크모양(23)의 화상이고, 공통되지 않은 화상은 식별대상 화상데이터(28)에 존재하는 손상 및 오염의 화상(30)이기 때문에, 진품의 템플릿(29)과 식별대상 화상데이터(28)의 차이를 나타내는 화상데이터(311)에는 손상 및 오염의 화상(30)만 존재하게 된다. 따라서, 차이를 나타낸 화상데이터(311)로부터 손상 및 오염을 나타내는 화상(30)을 검출할 수 있다.
그리고, 검출한 손상 및 오염을 나타내는 화상(30)의 영향을 보정하여, 보정한 식별대상 화상데이터(28)와 진품의 템플릿(29)을 패턴매칭함으로써, 종이류의 종류 및 진위를 식별한다.
도 7은 식별대상 화상데이터(28)와 진품의 템플릿(29)의 차이를 나타내는 화상데이터에 근거하여 종이류를 식별하는 처리를 설명하는 도면이다.
예를 들어, 진품 종이류의 촬상영역의 화상데이터로부터 추출한 식별대상 화상데이터(28)에 손상 및 오염을 나타내는 화상(30)이 존재하지 않는 경우, 도 7의 (a)에 나타내는 바와 같이, 차이를 나타낸 화상데이터(312)의 모든 화소는 '흰색'이 된다. 즉, 차이를 나타낸 화상데이터(312)의 모든 화소가 '흰색'인 것을 확인함으로써, 종이류를 진권이라고 식별할 수 있다. 단, 실제로는 식별대상 화상데이터(28)에는 무엇인가의 손상 및 오염을 나타내는 화상(30)이 존재할 것이므로, 미리 종이류가 없는 상태에서 투과형 광센서(8)가 촬상한 종이류가 없는 화상데이터를 템플릿으로서 등록하고, 등록한 종이류가 없는 화상데이터와 차이를 나타내는 화상데이터(312)를 패턴매칭함으로써, 종이류의 종류 및 진위를 식별하는 구성을 적용하면 좋다.
또한, 워터마크영역(21)이 없는 위조품 종이류의 촬상영역의 화상데이터로부터 추출한 식별대상 화상데이터(32)의 모든 화소는 '흰색'이 되며, 도 7의 (b)에 나타내는 바와 같이, 식별대상 화상데이터(32)와 진품의 템플릿(29)의 차이를 나타내는 화상데이터(313)는 워터마크모양(23)의 화상의 화소만이 '검은색'이 된다. 즉, 차이를 나타내는 화상데이터(313)와 진품의 템플릿(29)을 패턴매칭하고, 차이를 나타낸 화상데이터(313)와 진품의 템플릿(29)이 일치하는 것을 확인함으로써, 종이류를 위조품이라고 식별할 수 있다.
한편, 종이류에 따라 워터마크영역(21)의 형상이 다른 것을 이용하여, 예를 들어, 워터마크영역(21)의 형상이 원형 또는 타원 등인 종이류를 식별하는 경우, 워터마크영역의 화상데이터(24)로부터 산출한 워터마크영역(21)의 원주, 원형도 및 면적 등으로부터 종이류의 종류 및 진위를 식별할 수 있다.
또한, 워터마크영역(21)이 짧은 방향의 중심으로부터 어긋나 있는 종이류를 식별하는 경우, 워터마크영역의 화상데이터(24)로부터 산출한 워터마크영역의 중심(25)으로부터 종이류의 삽입방향을 판별할 수 있어, 이에 의해 종이류의 종류 및 진위의 식별처리를 경감시킬 수 있다.
또한, 실제 종이류의 식별처리에 있어서는, 본 발명에 따른 종이류 식별방법만으로 종이류의 종류 및 진위를 식별하는 것이 아니라, 다른 식별요인과의 조합으로 최종적인 식별결론을 내려도 좋다.
본 발명에 따르면, 종이류의 워터마크영역에 대한 워터마크모양의 위치변화 를 산출하여, 산출한 위치변화에 따라 정확한 범위의 식별대상 화상데이터를 추출함으로써, 워터마크모양의 위치변화에 따른 영향을 줄일 수 있는 동시에, 식별대상 화상데이터와 진품의 템플릿의 차이를 나타내는 화상데이터로부터 손상 및 오염을 나타내는 불필요한 화상을 검출하여, 검출한 불필요한 화상의 영향을 보정한 식별대상 화상데이터와 진품의 템플릿을 패턴매칭함으로써, 종이류의 주름 및 오염 등의 상태에 따른 영향을 줄일 수 있어, 종이류의 종류 또는 진위를 정확하게 판정할 수 있게 된다.
Claims (16)
- 종이류에 투과광을 조사하고 상기 투과광에 근거하여 상기 종이류의 화상을 취득하는 투과형 광센서와,상기 투과형 광센서에서 취득한 화상으로부터 워터마크모양이 존재하는 워터마크영역의 화상을 추출하는 워터마크영역 추출수단과,상기 워터마크영역 추출수단으로 추출한 워터마크영역으로부터 상기 종이류를 식별할 때의 식별대상이 되는 식별대상 화상데이터를 추출하는 식별대상 화상데이터 추출수단과,상기 식별대상 화상데이터 추출수단에서 추출한 식별대상 화상데이터 안의 불필요화상을 검출하는 불필요화상 검출수단과,상기 불필요화상 검출수단으로 검출한 불필요화상과 식별대상 화상데이터에 근거하여 상기 종이류를 식별하는 종이류 식별장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 종이류 식별장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 식별대상 화상데이터 추출수단은,상기 워터마크영역 추출수단으로 추출한 워터마크영역에 대한 워터마크모양의 위치변화를 산출하는 워터마크모양 변위산출수단을 구비하고,상기 워터마크모양 변위산출수단에서 산출한 위치변화에 근거하여 상기 워터 마크영역으로부터 상기 식별대상 화상데이터를 추출하는 것을 특징으로 하는 종이류 식별장치.
- 제 2 항에 있어서,상기 워터마크모양 변위산출수단은,상기 워터마크영역 추출수단에서 추출한 워터마크영역의 워터마크영역 정보를 산출하는 워터마크영역 정보산출수단과,상기 워터마크영역 정보산출수단으로 산출한 워터마크영역 정보에 따라 상기 워터마크영역의 중심을 산출하는 워터마크영역 중심산출수단을 구비하고,상기 워터마크영역 중심산출수단에서 산출한 워터마크영역의 중심에 근거하여 상기 워터마크모양의 위치변화를 산출하는 것을 특징으로 하는 종이류 식별장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 종이류 식별수단은,상기 워터마크영역 정보산출수단에서 산출한 워터마크영역 정보에 근거하여 상기 종이류를 식별하는 것을 특징으로 하는 종이류 식별장치.
- 제 3 항에 있어서,상기 워터마크영역 정보는 상기 워터마크영역의 면적, 원형도, 원주인 것을 특징으로 하는 종이류 식별장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 불필요화상 검출수단은,상기 식별대상 화상데이터 추출수단에서 추출한 식별대상 화상데이터와 미리 진품의 종이류로부터 취득한 템플릿의 차이를 산출하는 차이 산출수단을 구비하고,상기 차이 산출수단에서 산출한 차이에 근거하여, 상기 식별대상 화상데이터 안의 불필요화상을 검출하는 것을 특징으로 하는 종이류 식별장치.
- 제 6 항에 있어서,상기 종이류 식별수단은,상기 불필요화상 검출수단에서 산출한 차이에 근거하여 상기 종이류를 식별하는 것을 특징으로 하는 종이류 식별장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 종이류 식별수단은 상기 불필요화상 검출수단에서 검출한 불필요화상을 보정한 식별대상 화상데이터와 템플릿을 비교함으로써 상기 종이류를 식별하는 것을 특징으로 하는 종이류 식별장치.
- 종이류에 투과광을 조사하고,상기 투과광에 따라 상기 종이류의 화상을 취득하며,상기 취득한 화상으로부터 워터마크모양이 존재하는 워터마크영역의 화상을 추출하고,상기 추출한 워터마크영역으로부터 상기 종이류를 식별할 때의 식별대상이 되는 식별대상 화상데이터를 추출하며,상기 추출한 식별대상 화상데이터 안의 불필요화상을 검출하여,상기 검출한 불필요화상과 식별대상 화상데이터에 근거하여 상기 종이류를 식별하는 것을 특징으로 하는 종이류 식별방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 워터마크영역에 대한 워터마크모양의 변위를 산출하여,상기 산출한 위치변화에 따라 상기 워터마크영역으로부터 상기 식별대상 화상데이터를 추출하는 것을 특징으로 하는 종이류 식별방법.
- 제 10 항에 있어서,상기 워터마크영역의 워터마크영역 정보를 산출하고,상기 추출한 워터마크영역 정보에 따라 상기 워터마크영역의 중심을 산출하며,상기 산출한 워터마크영역의 중심에 따라 상기 워터마크모양의 위치변화를 산출하는 것을 특징으로 하는 종이류 식별방법.
- 제 11 항에 있어서,상기 워터마크영역 정보에 따라 상기 종이류를 식별하는 것을 특징으로 하는 종이류 식별방법.
- 제 11 항에 있어서,상기 워터마크영역 정보는 상기 워터마크영역의 면적, 원형도, 원주인 것을 특징으로 하는 종이류 식별방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 식별대상 화상데이터와 미리 진품의 종이류로부터 취득한 템플릿의 차이를 산출하여,상기 산출한 차이에 근거하여 상기 식별대상 화상데이터 안의 불필요화상을 검출하는 것을 특징으로 하는 종이류 식별방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 차이에 근거하여 상기 종이류를 식별하는 것을 특징으로 하는 종이류 식별방법.
- 제 9 항에 있어서,상기 불필요화상을 보정한 식별대상 화상데이터와 템플릿을 비교함으로써 상기 종이류를 식별하는 것을 특징으로 하는 종이류 식별방법.
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