WO2014003030A1 - 真偽判定システムに用いられる装置 - Google Patents

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image
random pattern
region
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一英 長谷川
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富士フイルム株式会社
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    • G06T1/0007—Image acquisition
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
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    • G06T7/0004—Industrial image inspection
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10004—Still image; Photographic image
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
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    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10141—Special mode during image acquisition
    • G06T2207/10152—Varying illumination

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus used for a true / false determination system and a true / false determination system using the apparatus. More specifically, the present invention relates to an image acquisition device used for authenticating individual products using images.
  • Patent Document 1 Conventionally, authenticity determination of a product using a random pattern photographed image that can be observed on the surface of the product as a characteristic of the product that the product itself originally has cannot be reproduced (for example, Patent Document 1). And 2). However, it is not easy to perform true / false determination with high accuracy using an image obtained by capturing a fine random pattern using a general-purpose camera such as a portable terminal.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2004-228561 has a description relating to collating characteristics of a solid surface by irradiating light having different wavelengths to acquire image data.
  • the present inventor has intensively studied to solve the above-mentioned problems, and for the first time focused on using an image in which the shadow is changed by using illumination, and has completed the present invention based on this idea.
  • the present invention provides the following ⁇ 1> to ⁇ 18>.
  • a photographing device for acquiring an image used for determining the authenticity of a product by collating a random pattern of a preset area on the product surface An imaging apparatus having means for imaging the region of the target product under illumination conditions from two or more different directions.
  • the photographing apparatus according to ⁇ 1> including a camera and two or more light sources capable of illuminating the target product from different directions.
  • the apparatus includes an adapter capable of blocking ambient light when the image sensor photographs a target product, and the two or more light sources are provided inside the adapter.
  • the photographing apparatus including a camera and a light source movable so as to illuminate the target product from two or more different directions.
  • the imaging apparatus according to ⁇ 4> wherein the apparatus includes an adapter capable of blocking ambient light when the imaging element captures a target product, and the light source is provided inside the adapter.
  • the adapter has a structure capable of functioning to keep a distance between the region and the camera constant.
  • a light source device used in a photographing device for photographing an image used for determining the authenticity of a product by collating a random pattern of a preset area on a product surface Including a housing and two or more light sources,
  • the housing has a shape of an adapter attached to a lens portion of a camera of the imaging device, and has a structure capable of blocking ambient light when the imaging device captures the area,
  • the two or more light sources are installed inside the casing so as to illuminate the region from different irradiation directions.
  • the memory stores an order of switching the illumination conditions
  • ⁇ 10> The system according to ⁇ 10>, including means for switching the illumination conditions according to the order.
  • the two or more illumination conditions are realized by switching two or more light sources provided in the image acquisition means, and the means for switching the illumination conditions is a means for switching light sources.
  • System. ⁇ 13> The system according to ⁇ 10>, wherein the image acquisition unit includes an image sensor having a number of pixels that can be captured at a resolution higher than a resolution of an image obtained by capturing the region of the genuine product.
  • ⁇ 14> The system according to any one of ⁇ 10> to ⁇ 13>, wherein the image acquisition unit includes a combination of an adapter having a light source and a camera.
  • ⁇ 15> The system according to any one of ⁇ 10> to ⁇ 14>, which is realized on a computer network.
  • a program for determining the authenticity of a product by collating a random pattern of a preset area on the product surface Executed in a computer capable of operating an apparatus having a configuration capable of photographing the region of the target product under illumination conditions from two or more different directions;
  • the computer Extracting means for extracting the feature quantity of the random pattern of the area of the target product from the image obtained by photographing the area, and the feature quantity of the random pattern of the area of the genuine product, which are stored in the memory
  • a method for determining the authenticity of a product by collating a random pattern of a preset area on the product surface (1) A step of acquiring a photographed image 1 of the region of the target product under the illumination condition 1 in the irradiation direction 1 in which a genuine product stored in the memory is photographed; (2) a step of extracting a feature amount 1 of a random pattern of the region of the target product from the captured image 1; (3) A step of calculating the similarity 1 by comparing the feature quantity 1 obtained by the extraction means with the feature quantity 1 of the random pattern of the region of the genuine product under the illumination condition 1 stored in the memory.
  • an apparatus that enables acquisition of an image that enables determination with higher accuracy in product authenticity determination using an image obtained by photographing a random pattern, and a system that uses the apparatus. Even if the irradiation direction of light from which an optimum shadow is obtained for collation differs depending on the surface unevenness of the target object, it is possible to adjust the irradiation direction of light according to the target by using the apparatus of the present invention. . Further, in the collation, reliability can be improved by using a plurality of images whose shadows are intentionally changed by irradiation from different positions.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the structural example of one Embodiment of the imaging device of this invention which is imaging
  • FIG. 1 It is a figure which shows the functional block diagram in one Embodiment of the authentication apparatus in the case of the authenticity determination implement
  • ⁇ is used to mean that the numerical values described before and after it are included as a lower limit value and an upper limit value.
  • the “random pattern” is a fine feature that is inherently difficult or impossible to duplicate.
  • a pattern formed from unevenness and / or color can be mentioned.
  • the present invention is directed to fine features that are difficult to replicate or cannot be replicated on the surface of an article that are visible from the outside.
  • the random pattern preferably includes a pattern formed from unevenness on the surface of the article.
  • a pattern including a pattern observed from a shadow generated from the unevenness is captured. Preferably it is.
  • the surface feature may be covered with a transparent or translucent layer, but the transparent or translucent layer is preferably provided so that the surface feature can be photographed from the outside.
  • the surface characteristics may be different depending on the target article. Any surface feature may be used as long as it is observed when the image is taken under a condition where the resolution is, for example, 200 dpi to 1200 dpi. Imaging is preferably performed under imaging conditions suitable for the subject. When the surface features are irregularities, the irregularities may be in the range of 4 to 80 ⁇ m in both pitch and depth, for example.
  • Random patterns include, for example, non-woven fabric, paper, wood cut surfaces, carbon-filled black rubber surfaces, injection-molded resin surfaces, ceramic surfaces of electronic components, and coatings of UV-curable paints with dispersed metal particles (lamé coating, etc.) ) And the like can be observed from the surface.
  • the random pattern made at the time of surface finishing can be observed also on the stainless steel material surface which performed the hairline process, the sandblast process, etc.
  • a random pattern can be observed also on the mat
  • a random pattern can be observed on the surface of a product such as a tablet formed by compressing granules (particles) or on the surface layer formed by applying a film coat (spray coat) thereon.
  • the term “product” may be a product having a random pattern that can be photographed on the surface. Furthermore, a seal, label, or painted surface to be added later to the product may have a random pattern.
  • the apparatus or method of the present invention can also be used for authenticity determination of a product having a random pattern in its packaging or the like. Specific examples of products include banknotes, securities, cards, cartons for packaging, PTP (blister packs) packed with medicines and foods, tablet-like medicines and foods, IC packages, chip capacitors, printed circuit boards Can be given.
  • the random pattern may be on all sides of the product or on some sides.
  • the random pattern may be on the entire side surface having the random pattern of the product or may be on a part thereof.
  • the random pattern to be verified may be the entire area of the product surface or a partial area.
  • a preset random pattern region used for collation may be referred to as “collation random pattern region”.
  • the verification random pattern region may or may not be clearly indicated on the product. If it is clearly shown, a random pattern may be taken so that the area is included.
  • FIG. 1 shows a configuration example of an embodiment of a true / false determination system that is photographing a random pattern on a cylindrical product surface.
  • the authenticity determination system includes an image acquisition unit and an authentication device including an image processing unit, a comparison processing unit, and a determination unit.
  • the apparatus of the present invention is an apparatus that can be used as the above-described image acquisition means, and can perform imaging under conditions in which a random pattern region for verification of a target product is illuminated in two or more different irradiation directions.
  • a device having a configuration is an apparatus that can be used as the above-described image acquisition means, and can perform imaging under conditions in which a random pattern region for verification of a target product is illuminated in two or more different irradiation directions.
  • the apparatus of the present invention usually only needs to have a camera and a light source.
  • As another configuration in addition to the camera, there is a configuration having a light source that can move to illuminate the target product from two or more different directions.
  • the position of two or more light sources or the position where one light source moves may be arranged so that irradiation with different irradiation directions is possible with respect to the verification random pattern region to be photographed. For example, it suffices if they are arranged concentrically or rectangularly around the random pattern region.
  • Such a position (for example, the number of light sources) is not particularly limited as long as it is 2 or more, but may be 3 or more, 4 or more, 5 or more, 6 or more, 8 or more, 10 or more, etc. .
  • the directions are 45 °, 60 °, 90 °, 120 °, 180 °, etc., with the normal as the center. It can be arranged at a position or the like. Furthermore, a plurality of planes with the photographing direction as a normal line may be set so that the prospective angle to the random pattern region is different, and the light source may be arranged at the position of the angle.
  • the light source is provided in an adapter that can block ambient light when the image sensor images the target product.
  • An example of a light source device having the shape of an adapter attached to the lens portion of the camera is shown in FIG. In the example of FIG. 2, a plurality of light sources are attached.
  • the housing of the light source device has a function of blocking ambient light and preventing unnecessary scattering inside, and has an appropriate strength. For example, it may be produced by molding a black resin such as ABS resin or cutting an alumite-treated aluminum material.
  • Each light source may be a small light emitter such as an LED (light emitting diode).
  • Each light source may be connected to a light source control unit in the determination apparatus, and the switching of light emission may be controlled according to the supply of power.
  • the shape of the adapter is not particularly limited as long as the light source can be arranged around the random pattern region for verification.
  • the shape may be a hemispherical shape so that the light source can be arranged so that the irradiation direction differs with respect to the matching random pattern region.
  • a light source may be provided on a hemispherical curved surface, and it is only necessary that the target product can be photographed on the bottom surface portion.
  • the bottom surface portion may be opened so that the target product is placed on a flat surface so as to be covered, and the bottom surface portion may have a photographing window.
  • the adapter preferably has a structure that can function so as to keep the distance between the random pattern region for verification and the camera (particularly the lens portion) constant.
  • the apparatus of the present invention takes an image of the surface including a random pattern region for product verification as an image acquisition means, and transfers this image to the authentication apparatus.
  • the apparatus of the present invention only needs to include a camera as imaging means.
  • the apparatus of the present invention may further include a control unit that controls an image acquisition procedure by the camera and transfers the acquired image to the authentication apparatus.
  • the control unit can be configured by an appropriate computer. Note that the imaging apparatus of the present invention does not have a control unit, and instead the control unit may be configured as a part of the authentication device.
  • the camera can be composed of a solid-state image sensor such as a CCD or CMOS.
  • the image sensor is preferably an image sensor having 5 million pixels or more, more preferably 8 million pixels or more. In addition, it must have the number of pixels that can be photographed with the same resolution as when the feature value of the genuine product stored in the memory is acquired, or can be converted to the same resolution by image reduction. preferable.
  • the camera may be provided with a close-up lens, or a close-up lens may be attached to the normal lens. Imaging may be performed so that the resolution on the product surface is preferably 200 dpi to 1200 dpi, more preferably 400 dpi to 800 dpi, depending on the surface characteristics of the object.
  • the authentication apparatus that constitutes the authenticity determination system in combination with the photographing apparatus of the present invention can be configured by a computer in which a predetermined program is installed.
  • the authentication device extracts a feature amount that is a reference for authenticity determination of the authenticity determination target object based on the image obtained by the photographing device.
  • the feature amount (authentic feature amount) of the random pattern area for matching of the genuine product to be matched with the feature amount is stored in the memory.
  • the genuine feature value stored in the memory may be obtained from an image obtained by photographing the surface including the random pattern region for verification of the genuine product, as in the target product.
  • the genuine feature amount registration may be performed by the same apparatus as the apparatus that performs random pattern image acquisition or the like of the target product, but may be performed by a different apparatus.
  • the arrangement of the light sources used for photographing is the same.
  • the switching order of the light sources may be the same.
  • the image is taken using an adapter having the same light source arrangement.
  • the feature amount may be extracted for each of two or more captured images having different illumination conditions (illumination light source positions), and may be compared with the feature amount corresponding to each condition in the memory, and the captured images are integrated. It may be processed as a feature quantity extracted from the result and compared with the feature quantity in the memory. Further, from two or more photographed images, the one that gives the most suitable feature quantity for comparison processing may be selected and compared. Which of these feature quantities is used for the comparison processing is stored in the memory as a shooting order according to the feature quantity obtained from the random pattern of the genuine product, and if the shooting and comparison processing is performed according to this order, Good. That is, the order may be one in which one preferred illumination condition is set, or one in which the preferred illumination conditions are arranged in order. It is also preferable that the photographing apparatus has means for switching the light source in this order.
  • the similarity between the genuine feature value and the feature value obtained from the target product is calculated.
  • the similarity is information serving as an index of identity between the genuine feature amount and the feature amount of the target product obtained through processes such as photographing and image processing. For example, the correlation in Japanese Patent No. 4103826 Value, or normalized score.
  • the authentication device determines the identity with the feature amount based on the calculated similarity and determines the authenticity of the authenticity determination target object.
  • FIG. 3 shows an example of a functional block diagram and an operation flow at the time of authentic feature registration realized by an image acquisition means and a computer.
  • the authentication apparatus includes an image processing unit, a feature amount extraction unit, a memory, a determination unit, and a control unit.
  • the image data acquisition unit, the feature amount extraction unit, and the determination unit are realized by a central processing unit (for example, a CPU can be used) and a program that controls the processing operation of the CPU. It is realized by a RAM, a hard disk device or other computer-readable storage device.
  • the illumination condition (light source position) in the memory at the same time as the feature value.
  • the order of switching illumination conditions for example, the order of switching of two or more light sources or the position of movement of one light source may be stored in the memory simultaneously with the feature amount.
  • the light sources may be switched in a preset order. For example, it may be set to switch to a light source position at a predetermined angle in a predetermined direction with respect to the position before switching.
  • images from all possible directions may be acquired, and an optimal image may be selected from among the images to select a light source position corresponding to the surface characteristics of the object, and stored in the memory as illumination conditions.
  • FIG. 4 shows an example of an operation flow relating to recording of the light source selection method and the employed light source information in the memory.
  • FIG. 5 shows a functional block diagram of an embodiment of an authentication device for authenticity determination realized by a computer.
  • the authentication apparatus includes an image acquisition unit, an image processing unit, a feature amount extraction unit, a memory storing a genuine feature amount, a determination unit, a control unit, and a comparison processing unit.
  • the system may include an image processing unit.
  • the image processing unit processes the image acquired by the image acquisition unit. When there is a mark or the like for position correction in the image, the image processing unit may perform mark detection and position correction using the mark.
  • Image processing may include correction of distortion by affine transformation on a two-dimensional image. Further, the correction conversion may be performed so that the image has the same resolution as the image of the genuine product when the feature amount registered in advance is extracted.
  • the feature amount extraction unit extracts a feature amount from the captured image obtained by the image acquisition unit or the image processed by the image processing unit, and the comparison processing unit resembles the genuine feature amount and the feature amount obtained from the target product. Calculate the degree.
  • the “feature amount” indicates that a feature effective for determining the individuality of a random pattern is in a data form.
  • a method for acquiring the “feature amount” a method generally used in image processing may be used, and the method is not particularly limited.
  • As a method for acquiring the “feature amount” and a method for comparing the “feature amount”, specifically, for example, the description related to acquisition of the reference pattern and the surface pattern and calculation of the similarity in Japanese Patent No. 4103826 can be referred to.
  • the determination unit determines whether the similarity calculated by the comparison processing unit exceeds a predetermined threshold. In this case, if the degree of similarity exceeds the threshold, it is determined that they are the same, and it is determined that the authenticity determination target object is genuine.
  • the above-mentioned threshold value may evaluate the FRR (person rejection rate) and FAR (other person acceptance rate) used in biometrics in the target article, and may use a value with the least false authentication, depending on the application. A corrected threshold may be used to lower the FAR.
  • FIG. 6 shows an example of a flow of an operation example of the authenticity determination system in the embodiment not including image processing.
  • a feature amount is extracted and stored from an image photographed under one illumination condition received from the image acquisition unit. Subsequently, the light source is switched for shooting under different lighting conditions. A feature amount is extracted from an image further photographed under different lighting conditions and stored.
  • the illumination conditions stored in the memory at the time of registration of the genuine feature value may be used. Further, it is only necessary to perform photographing under a plurality of illumination conditions by switching the light sources according to the order stored in the memory at the time of registering the genuine feature amount.
  • the feature values extracted from images obtained under multiple lighting conditions are compared with the genuine feature values recorded in the memory, respectively. Mutual similarity is calculated. Authenticity is determined from the calculated feature amount.
  • the authentication device may be connected to a server computer via a communication means and may use a device stored in the server computer functioning as a “memory” as the genuine feature value.
  • the authentic feature quantity used in authenticity determination of the authenticity determination target object is acquired from the server computer via the communication means.
  • the authenticity determination system of the present invention may be a system realized in the form of a computer network.
  • it may be configured to be performed on another device via communication means such as image acquisition (photographing), determination, and the Internet.
  • FIG. 7 shows an example of a functional block diagram in an embodiment in which an image acquisition unit and an image processing unit are included in a portable information terminal and other main units are connected to an authentication device (computer) connected via network communication. Show.
  • FIG. 7 shows a configuration in which the portable information terminal includes the image acquisition unit and the image processing unit.
  • the portable information terminal may include only the image acquisition unit.
  • a configuration having a processing unit and a feature amount extraction unit may be used, and is not particularly limited.
  • the authenticity determination system of the present invention When the authenticity determination system of the present invention is configured to be realized in the form of a computer network, the authenticity determination system of the present invention includes a network communication network and means for communication processing in each terminal or computer As long as it has.
  • FIG. 8 shows an example of a portable terminal in the case where the authenticity determination system of the present invention is configured to be performed via network communication as a configuration in which a random pattern on a cylindrical product surface is being photographed.
  • the mobile terminal shown in FIG. 8 only needs to have at least an image acquisition unit (having an adapter having a light source) for capturing a random pattern, a control unit, and a communication unit.
  • FIG. 9 shows a flow of an operation example of the embodiment in the case of performing authenticity determination via communication.
  • the above-described program for executing the steps of FIGS. 6 and 9 can be stored in a recording medium, and the program can be provided by communication means.
  • the above-described program can also be regarded as an invention of a “computer-readable recording medium recording the program”.
  • a computer-readable recording medium on which a program is recorded refers to a computer-readable recording medium on which a program is recorded, which is used for program installation, execution, program distribution, and the like.
  • the recording medium is, for example, a digital versatile disk (DVD), such as “DVD-R, DVD-RW, DVDRAM, etc.” standards established by the DVD Forum, or a standard established by DVD + RW.
  • DVD + R, DVD + RW, etc. compact disc (CD), read only memory (CD-ROM), CD recordable (CD-R), CD rewritable (CD-RW), etc.
  • Magneto-optical disc (MO) Flexible disk (FD), magnetic tape, hard disk, read only memory (ROM), electrically erasable and rewritable read only memory (EEPROM), flash memory, random access memory (RAM) and the like.
  • the program or a part of the program can be recorded on the recording medium and stored or distributed. Also, by communication, for example, a local area network (LAN), a metropolitan area network (MAN), a wide area network (WAN), a wired network used for the Internet, an intranet, an extranet, etc., or wireless communication It can be transmitted using a transmission medium such as a network or a combination of these, and can also be carried on a carrier wave.
  • LAN local area network
  • MAN metropolitan area network
  • WAN wide area network
  • wired network used for the Internet an intranet, an extranet, etc.
  • wireless communication can be transmitted using a transmission medium such as a network or a combination of these, and can also be carried on a carrier wave.
  • the above program may be a part of another program, or may be recorded on a recording medium together with a separate program. Moreover, it may be divided and recorded on a plurality of recording media.
  • FIG. 10 shows a photographed image of a random pattern of pulp fibers on the cardboard surface photographed by the photographing apparatus of the present invention.
  • a camera with a 20 ⁇ close-up lens and the adapter shown in FIG. 2 are used every 90 ° (on a plane that forms approximately 90 ° with the camera on the basis of the random pattern imaging region, with the random pattern imaging region as the center, FIG.
  • the image shown in Fig. 1 was taken with the lighting direction changed to 90 ° clockwise (with the upper direction being 0 °).
  • Table 1 shows an example in which a random pattern on the surface of a business card is an object of authenticity determination.
  • the first illumination condition was rotated from one side of the random pattern shooting area, and the second illumination condition was rotated 90 ° from the direction of the first illumination condition. It was set as the illumination from the other side direction of the random pattern imaging
  • One sample was registered in advance to obtain authentic information, and a plurality of samples including authentic products were prepared.
  • the cut-out image size was reduced to 1/4 each vertically and horizontally so as to intentionally reduce the collation ability, and then the feature amount was calculated and determined.
  • the two determinations were false, but the sample A was erroneously determined to be genuine under the first illumination condition.
  • erroneous determination may be employed, but reliability can be improved by using a plurality of light sources.

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Abstract

　本発明により、製品表面の予め設定された領域のランダムパターンの照合による製品の真偽判定に用いられる画像を取得するための撮影装置であって、対象製品の前記領域を、2つ以上の互いに異なる方向からの照明条件下で撮影するための手段（例えば、前記撮影装置のカメラのレンズ部分に取り付けられるアダプタの形状を有し前記撮影装置が前記領域を撮影する際に周囲光を遮ることが可能な構造を有する筐体と前記筐体の内側に前記領域を異なる照射方向から照明できるように設置されている2つ以上の光源とを有する光源装置）を有する撮影装置、および前記撮影装置を用いたシステムが提供される。前記撮影装置を用いて、より精度の高い判定を可能にする画像を取得することができる。

Description

真偽判定システムに用いられる装置
　本発明は、真偽判定システムに用いられる装置、および当該装置を用いた真偽判定システムに関する。より詳しくは、本発明は、画像を利用して個々の製品の真贋判定を行うために用いられる画像取得装置に関する。
　製品自体が元来有している再現不能な製品の特徴として製品表面で観察することができるランダムパターンの撮影画像を利用した製品の真偽判定が従来から行われている（例えば、特許文献１および２）。しかしながら、微細なランダムパターンを携帯端末などの汎用のカメラを用いて撮影した画像を用いて、精度の高い真偽判定を行うことは容易ではない。
　特許文献３には波長の異なる光を照射して画像データを取得し固体表面の特徴を照合することに関する記載がある。
特開２００４－１５３４０５号公報 特開２００５－１０５８１号公報 特開２００６－１７８５３２号公報
　本発明は、ランダムパターンを撮影した画像を利用した製品の真偽判定において、より精度の高い判定を可能にする画像を取得する装置、および前記装置を利用したシステムを提供することを課題とする。
　本発明者は、上記課題の解決のために鋭意検討し、照明を利用して陰影を変化させた画像を利用することに初めて着眼し、この着想に基づいて本発明を完成させた。
すなわち、本発明は以下の＜１＞～＜１８＞を提供するものである。
＜１＞製品表面の予め設定された領域のランダムパターンの照合による製品の真偽判定に用いられる画像を取得するための撮影装置であって、
対象製品の前記領域を、2つ以上の互いに異なる方向からの照明条件下で撮影するための手段を有する撮影装置。
＜２＞カメラと対象製品を互いに異なる方向から照明できる2つ以上の光源とを含む＜１＞に記載の撮影装置。
＜３＞前記装置が、前記撮像素子が対象製品を撮影する際に周囲光を遮ることが可能なアダプタを含み、前記アダプタの内部に前記の2つ以上の光源が設けられている＜２＞に記載の撮影装置。
＜４＞前記アダプタが前記領域と前記カメラとの距離を一定に保つように機能できる構造を有する＜３＞に記載の撮影装置。
＜５＞カメラと、対象製品を2つ以上の互いに異なる方向から照明するように移動可能な光源とを含む＜１＞に記載の撮影装置。
＜６＞前記装置が前記撮像素子が対象製品を撮影する際に周囲光を遮ることが可能なアダプタを含み、前記アダプタの内部に前記光源が設けられている＜４＞に記載の撮影装置。
＜７＞前記アダプタが前記領域と前記カメラとの距離を一定に保つように機能できる構造を有する＜６＞に記載の撮影装置。
＜８＞製品表面の予め設定された領域のランダムパターンの照合による製品の真偽判定に用いられる画像を撮影するための撮影装置に用いられる光源装置であって、
筐体および2つ以上の光源を含み、
前記筐体は、前記撮影装置のカメラのレンズ部分に取り付けられるアダプタの形状を有し、かつ前記撮影装置が前記領域を撮影する際に周囲光を遮ることが可能な構造を有し、
前記2つ以上の光源は前記筐体の内側に、前記領域を異なる照射方向から照明できるように設置されている光源装置。
＜９＞前記筐体が前記領域と前記カメラとの距離を一定に保つように機能できる構造を有する＜８＞に記載の光源装置。
＜１０＞製品表面の予め設定された領域のランダムパターンの照合により製品の真偽判定を行うためのシステムであって、
真正製品の前記領域を互いに異なる方向からの照明条件下で撮影した2つ以上の画像からそれぞれ抽出された前記領域のランダムパターンの特徴量を照明条件とともに記憶しているメモリ、
前記真正製品を撮影した2つ以上の前記照明条件下で対象製品の前記領域を撮影することが可能な画像取得手段、
前記画像取得手段により得られる画像から対象製品の前記領域のランダムパターンの特徴量を抽出する抽出手段、
前記抽出手段で得られる特徴量と前記メモリに記憶されている前記の真正製品の特徴量とを同一の照明条件で比較して類似度を算出する比較処理手段、および
前記類似度が所定の閾値を超えているか否かを判定する判定手段を含むシステム。
＜１１＞前記メモリは前記照明条件を切り替える順序を記憶しており、
前記順序にしたがって前記照明条件を切り替える手段を含む＜１０＞に記載のシステム。
＜１２＞2つ以上の前記照明条件は前記画像取得手段に設けられた2つ以上の光源の切り替えにより実現されており、前記照明条件を切り替える手段は光源を切り替える手段である＜１０＞に記載のシステム。
＜１３＞前記画像取得手段は前記真正製品の前記領域を撮影した画像の解像度よりも高い解像度での撮影が可能である画素数を有する撮像素子を含む＜１０＞に記載のシステム。
＜１４＞前記画像取得手段が光源を有するアダプタとカメラとの組み合わせを含む＜１０＞～＜１３＞のいずれか一項に記載のシステム。
＜１５＞コンピュータネットワーク上で実現される＜１０＞～＜１４＞のいずれか一項に記載のシステム。
＜１６＞＜１５＞に記載のシステムに利用される、前記画像取得手段および通信手段を少なくとも含む携帯端末。
＜１７＞製品表面の予め設定された領域のランダムパターンの照合による製品の真偽判定を行うためのプログラムであって、
対象製品の前記領域を2つ以上の互いに異なる方向からの照明条件下で撮影を行うことができる構成を有する装置の動作が可能であるコンピュータにおいて実行され、
前記コンピュータを、
前記装置が前記領域を撮影した画像から対象製品の前記領域のランダムパターンの特徴量を抽出する抽出手段
前記特徴量と、真正製品の前記領域のランダムパターンの特徴量であってメモリに記憶されている特徴量とを比較して類似度を算出する比較処理手段、前記類似度が所定の閾値を超えているか否かを判定する判定手段、および
前記メモリに記憶されている順序に従って前記照明条件を切り替える手段
として機能させるプログラム。
＜１８＞製品表面の予め設定された領域のランダムパターンの照合により製品の真偽判定を行うための方法であって、
（１）メモリに記憶されている真正製品を撮影した照射方向１の照明条件１下での対象製品の前記領域の撮影画像１を取得する工程、
（２）撮影画像１から対象製品の前記領域のランダムパターンの特徴量１を抽出する工程、
（３）前記抽出手段で得られる特徴量１と前記メモリに記憶されている照明条件１下での真正製品の前記領域のランダムパターンの特徴量１とを比較して類似度１を算出する工程、
（４）照明条件１をメモリに記憶されている真正製品を撮影した照射方向２の照明条件２に切り替える工程、
（５）照明条件２下での対象製品の前記領域の撮影画像２を取得する工程、
（６）撮影画像２から対象製品の前記領域のランダムパターンの特徴量２を抽出する工程、
（７）前記抽出手段で得られる特徴量２と前記メモリに記憶されている照明条件２下での真正製品の前記領域のランダムパターンの特徴量２とを比較して類似度２を算出する工程、
（８）類似度１および／または類似度２が所定の閾値を超えているか否かを判定する工程。
　本発明により、ランダムパターンを撮影した画像を利用した製品の真偽判定において、より精度の高い判定を可能とする画像の取得を可能とする装置、および前記装置を利用したシステムが提供される。対象物体の表面凹凸によって、照合に最適な陰影が得られる光の照射方向が異なっていても、本発明の装置を用いることにより、対象に応じて光の照射方向を調整することが可能である。また照合において、異なる位置からの照射により、意図的に陰影を変化させた複数の画像を用いることにより、信頼性を向上させることができる。
円柱状の製品表面のランダムパターンを撮影中の本発明の撮影装置の一実施形態の構成例を認証装置が接続した状態として示す図である。 ２つ以上の光源が設けられたアダプタの一例を示す図である。 コンピュータにより実現される真正特徴量登録の際の情報処理装置の一実施形態における機能ブロック図およびの動作例のフローを示す図である。 光源の選択手法ならびに選択された光源情報および光源の切り替え順序のメモリへの記録に関する動作のフローの一例を示す図である。 コンピュータにより実現される真偽判定の際の認証装置の一実施形態における機能ブロック図を示す図である。 本発明の真偽判定システムの動作例のフローの一例を示す図である。 画像取得（撮影）と判定が別の装置上で通信網を介して行われる構成である実施形態における機能ブロック図の一例を示す図である。 真偽判定システムをネットワーク通信を介して行う構成とする場合における携帯端末の例を円柱状の製品表面のランダムパターンを撮影中の構成で示す図である。 通信を介して真偽判定を行う場合の実施形態の動作例のフローを示す図である。 本発明の撮影装置により撮影された４つの照明条件でのランダムパターンの撮影画像を示す図である。
　以下、本発明を詳細に説明する。
　なお、本明細書において「～」とはその前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
　「ランダムパターン」とは物品自体が元来有している複製困難または複製不能な微細な特徴である。特徴としては、例えば凹凸および／または色などから形成される模様があげられる。本発明では特に外部から撮像可能に現れている物品表面の複製困難または複製不能な微細な特徴を対象とする。本発明の撮影装置によっては、物品表面の凹凸から発生する陰影または素材の色から観察される模様などの特徴が撮影されていればよい。本発明においては、特に、ランダムパターンは物品表面の凹凸から形成される模様を含むことが好ましく、本発明の撮影装置によっては、凹凸から発生する陰影から観察される模様を含む模様が撮影されていることが好ましい。表面の特徴部は、透明もしくは半透明の層に覆われていてもよいが、透明もしくは半透明の層は、外部から表面の特徴が撮影可能であるように設けられていることが好ましい。
　表面の特徴は、対象とする物品により異なっていてもよい。表面の特徴は解像度が、例えば200dpi～1200dpiになる条件で撮影した時に観察されるものであればよい。撮影は、対象に適した撮影条件で行うことが好ましい。表面の特徴が凹凸である場合、凹凸は、例えば、ピッチ、深さともに４～８０μｍの範囲であればよい。
　ランダムパターンとしては例えば、不織布、紙、木の切断面、カーボン充填した黒色のゴム表面、射出成型した樹脂表面、電子部品のセラミック表面、金属微粒子分散のＵＶ硬化型塗料の塗膜（ラメ塗装など）などの表面から観察できるパターンがあげられる。また、ヘアライン処理やサンドブラスト処理等を行ったステンレス鋼材表面でも、表面仕上げ時に作られたランダムパターンを観察できる。また、アルミシートを重ね圧延することで発生するマット面（つや無し面）にもランダムパターンを観察できる。皮革も自然の状態でその表面にランダムな皺が形成されているため、その皺がランダムパターンとして観測できる。さらに、顆粒（粒子）を圧縮して成型される錠剤などの製品の表面や、その上にフイルムコート（スプレーコート）を施して形成された表層にもランダムパターンが観測できる。
　本明細書において、「製品」というとき、表面に撮影可能なランダムパターンを有する製品であればよい。さらに、製品に後から付加するシール、ラベル、または塗装面がランダムパターンを有していてもよい。また、本発明の装置または方法は、その包装などにおいて、ランダムパターンを有する製品の真偽判定に用いることもできる。製品として、具体的な例としては、紙幣、有価証券、カード類、包装用のカートン、薬品や食品を包装したＰＴＰ （ブリスターパック）、錠剤状の薬品や食品、ＩＣパッケージ、チップコンデンサー、プリント基板があげられる。
　ランダムパターンは製品のすべての側面にあるものでもよく、一部の側面にあるものでもよい。ランダムパターンは製品のランダムパターンを有する側面の全面にあってもよく、一部にあってもよい。
　照合されるランダムパターンは製品表面の全面の領域であっても、一部の領域であってもよい。本明細書において、照合のために用いられる予め設定されたランダムパターンの領域を「照合用ランダムパターン領域」ということがある。照合用ランダムパターン領域は製品上に明示されていてもされていなくてもよい。明示されている場合は、その領域が含まれるように、ランダムパターンの撮影を行えばよい。
　図１には、円柱状の製品表面のランダムパターンを撮影中の真偽判定システムの一実施形態の構成例が示されている。図１において、真偽判定システムは、画像取得手段と、画像処理手段、比較処理手段、および判定部等を含む認証装置とを含んで構成されている。
　本発明の装置は、上記の画像取得手段として用いることができる装置であって、対象製品の照合用ランダムパターン領域を2つ以上の互いに異なる照射方向で照明した条件下で撮影を行うことができる構成を有する装置であることを特徴とする。
　本発明の装置は、通常、カメラおよび光源を有していればよい。
　対象製品の照合用ランダムパターン領域を2つ以上の互いに異なる照射方向の照明条件下で撮影を行うことができる構成としては、光源を２つ以上有する構成があげられる。この際、２つ以上の光源は、いずれかの光源のみが点灯していることが可能であるように設けられる。例えば、２つ以上の光源がそれぞれ独立して制御可能であればよい。別の構成としては、カメラに加えて、対象製品を2つ以上の互いに異なる方向から照明するように移動可能な光源を有する構成があげられる。
　2つ以上の光源の位置、または１つの光源が移動する位置は、撮影する照合用ランダムパターン領域に対して照射方向が異なる照射が可能であるように配置されていればよい。例えば、ランダムパターン領域に対して周辺に同心円状または矩形状に配置されていればよい。このような位置（例えば光源の数）は2つ以上であれば特に限定されないが、３つ以上、４つ以上、５つ以上、６つ以上、８つ以上、１０個以上などであればよい。例えばカメラの撮影方向（カメラレンズに対する照合用ランダムパターン領域の方向）を法線とする平面において、法線を中心として互いに４５°、６０°、９０°、１２０°、１８０°等をなす方向の位置などに配置することができる。さらに上記撮影方向を法線とする平面を複数設定して、ランダムパターン領域への見込み角が異なるようにし、上記の角度の位置などで光源を配置してもよい。
　光源は撮像素子が対象製品を撮影する際に周囲光を遮ることが可能なアダプタに設けられていることが好ましい。カメラのレンズ部分に取り付けるアダプタの形状を有する光源装置の例を図２に示す。図２の例では複数の光源が取り付けられている。光源装置の筐体は、周囲光の遮光性と内部での不要な散乱を防ぐ機能をもち、適度な強度があればよい。例えば、ABS樹脂などの黒色樹脂を成形加工や、アルマイト処理をしたアルミ材の切削などにより製作されたものであればよい。各光源は、LED（発光ダイオード）などの小型発光体であればよい。各光源は、判定装置内の光源制御部に接続されており、電源の供給に応じて発光の切り替えを制御されるようになっていてもよい。
　アダプタの形状は照合用ランダムパターン領域に対して周辺に光源を配置できる形状であれば特に限定されない。照合用ランダムパターン領域に対して照射方向が異なるように光源を配置できるよう、例えば、半球状などの形状であればよい。半球状の場合、例えば、半球曲面に光源が設けられていればよく、底面部分で対象製品を撮影できるようになっていればよい。底面部分は開放されて対象製品を平面上に設置した上に被せて観測できるようになっていてもよく、底面部分が撮影用の窓を有していてもよい。アダプタは照合用ランダムパターン領域と前記カメラ（特にレンズ部分）との距離を一定に保つように機能できる構造を有していることが好ましい。
　真偽判定システムにおいて、本発明の装置は画像取得手段として製品の照合用ランダムパターン領域を含む表面の画像を撮影し、この画像を認証装置に転送する。
　本発明の装置は、撮像手段としてカメラを含んでいればよい。また本発明の装置は、このカメラによる画像の取得手順を制御するとともに、取得された画像を認証装置に転送する制御部をさらに有していてもよい。なお、制御部は、適宜なコンピュータにより構成することができる。なお、本発明の撮影装置は制御部を有しておらず、代わりに制御部が認証装置の一部として構成されていてもよい。
　上記カメラは、例えばＣＣＤ、ＣＭＯＳなど固体撮像素子で構成することができる。撮像素子は500万画素以上、より好ましくは800万画素以上の撮像素子であることが好ましい。また、メモリに保存されている真正製品の特徴量を取得した際と同程度の解像度での撮影が可能である、あるいは画像縮小により同程度の解像度に変換できる画素数を有していることが好ましい。
　上記カメラは、接写レンズが設置されていてもよく、通常レンズにクローズアップレンズが取り付けられていてもよい。
　製品表面上での解像度は、対象物の表面特性に応じて、好ましくは200dpi以上1200dpi以下、より好ましくは400dpi以上800dpi以下となるように撮影を行えばよい。
　以下、本発明の撮影装置と組み合わされて、真偽判定システムを構成する認証装置は、所定のプログラムがインストールされたコンピュータにより構成することができる。
　認証装置は、前記撮影装置により得られた画像に基づいて真偽判定対象物の真偽判定の基準となる特徴量を抽出する。この特徴量と照合される真正製品の照合用ランダムパターン領域の特徴量（真正特徴量）は、メモリに保存されている。なお、メモリに保存されている真正特徴量は対象製品と同様に、真正製品の照合用ランダムパターン領域を含む表面を撮影した画像から得られたものであればよい。真正特徴量登録は、対象製品のランダムパターンの画像取得等を行う装置と同一の装置で行われていてもよいが、異なる装置で行われていてもよい。ただし、撮影に用いる光源の配置は同一とする。光源の切り替え順も同一としてもよい。例えば、光源の配置が同一のアダプタを用いて撮影される。
　真正特徴量が保存されている真正製品に対し真偽を判定する際は、対象製品を撮影して得られた特徴量は、メモリ中の真正特徴量と比較処理され、真偽が判定される。
　特徴量は互いに照明条件（照明光源の位置）の異なる２つ以上の撮影画像ごとに抽出し、メモリ内のそれぞれの条件に対応する特徴量と比較処理されてもよく、撮影された画像を統合したものから抽出される特徴量として処理してメモリ内の特徴量と比較処理してもよい。また、２つ以上の撮影画像から、もっとも、比較処理に適した特徴量を与えるものを選択し比較処理してもよい。
これらのいずれの特徴量で比較処理を行うかについても、真正製品のランダムパターンから得られる特徴量に応じて、撮影の順序としてメモリに保存され、この順序にしたがって、撮影、比較処理されればよい。すなわち、順序は好ましい照明条件を１つ設定しているものでもよく、好ましい照明条件を順にならべたものでもよい。撮影装置はこの順序にしたがって、光源を切り替えるための手段を有していることも好ましい。
　比較処理においては、真正特徴量と対象製品から得られる特徴量との類似度を算出する。ここで、類似度とは、上記真正特徴量と、撮影および画像処理等の過程を経て得られた対象製品の特徴量との同一性の指標となる情報であり、例えば特許第４１０３８２６号における相関値、またはノーマライズドスコアなどがあげられる。　
　次に、認証装置は、上記算出した類似度に基づき、特徴量との同一性を判定し、真偽判定対象物の真偽を判定する。
　図３には、画像取得手段およびコンピュータにより実現される真正特徴量登録の際の機能ブロック図および動作のフローの一例が示される。図３において認証装置は、画像処理部、特徴量抽出部、メモリ、判定部、制御部、を含んで構成されている。これらの各機能のうち、画像データ取得部、特徴量抽出部、判定部は、中央処理装置（例えばＣＰＵを用いることができる）及びＣＰＵの処理動作を制御するプログラム等により実現され、メモリは、ＲＡＭ、ハードディスク装置その他のコンピュータが読み取り可能な記憶装置等で実現される。
　真正特徴量登録の際には、特徴量と同時に照明条件（光源位置）についてもメモリに保存することが好ましい。また、照明条件の切り替えの順序、例えば、2つ以上の光源の位置、または１つの光源が移動する位置の切り替えの順序を、特徴量と同時にメモリに保存してもよい。真正特徴量登録のためのランダムパターンの撮影の際は、予め設定された順序で光源が切り替えられてもよい。例えば、切り替え前の位置に対して、所定の方向で所定の角度にある光源位置に切り替えるように設定されていてもよい。または、撮影可能な全ての方向からの画像を取得し、その中から最適な画像を選択することによって対象物の表面特性に応じた光源位置を選び、照明条件としてメモリに記憶してもよい。光源の選択手法および採用された光源情報のメモリへの記録に関する動作のフローの一例を図４に示す。
　図５には、コンピュータにより実現される真偽判定の際の認証装置の一実施形態における機能ブロック図が示される。図５において認証装置は、画像取得部、画像処理部、特徴量抽出部、真正特徴量が格納されたメモリ、判定部、制御部、比較処理部を含んで構成されている。
　システムは画像処理部を含んでいてもよい。画像処理部は、画像取得部で取得された画像を処理する。画像に位置補正のためのマークなどがある場合は、画像処理部はマークの検出、およびマークを用いた位置補正を行っていてもよい。画像処理は2次元画像上でのアフィン変換による歪みの補正を含んでいてもよい。さらに、画像が事前に登録されている特徴量を抽出した際の真正製品の画像と同じ解像度になるように補正変換を行ってもよい。
　特徴量抽出部は画像取得部で得られた撮影画像、または画像処理部での処理後の画像から特徴量を抽出し、比較処理部は真正特徴量と対象製品から得られる特徴量との類似度を算出する。
　本明細書において、「特徴量」とは、ランダムパターンの個別性を判定するのに有効な特徴がデータ形態となったものを示す。「特徴量」の取得方法としては、画像処理で一般的に行われている方法を用いればよく、特に限定されない。「特徴量」の取得方法および「特徴量」の比較方法として、具体的には、例えば、特許第４１０３８２６号における基準パターンと表面パターンの取得や類似度の算出に関する記載が参照できる。
　判定部は比較処理部で算出された類似度が所定の閾値を超えているか否かを判定する。この場合、類似度が閾値を超えていれば同一と判定し、真偽判定対象物が本物であると判断する。なお、上記閾値は、バイオメトリクスで用いられるFRR（本人拒否率）とFAR（他人受入率）を対象物品において評価し、最も誤認証が少なくなる値を使用してもよいし、用途に応じてFARを下げるために補正した閾値を使用してもよい。
　図６に、画像処理を含まない実施形態での真偽判定システムの動作例のフローの一例を示す。図６において、画像取得部から受け取った１つの照明条件で撮影された画像から、特徴量を抽出し、保存する。引き続き、別の照明条件での撮影のため光源を切り替える。別の照明条件でさらに撮影された画像から、特徴量を抽出し、保存する。撮影に用いる複数の照明条件は、真正特徴量登録の際にメモリに記憶された照明条件を用いればよい。また、真正特徴量登録の際にメモリに記憶された順序にしたがって光源を切り替えることによって、複数の照明条件での撮影を行えばよい。設定された条件にしたがって複数の特徴量を抽出したあと、複数の照明条件下で得られた画像から抽出された特徴量とメモリに記録されている真正特徴量との比較をそれぞれ行い、特徴量相互の類似度を算出する。算出された特徴量から真偽を判定する。
　認証装置は、通信手段を介してサーバコンピュータと接続され、上記真正特徴量として「メモリ」として機能するサーバコンピュータに格納されたものを使用する構成としてもよい。この場合には、真偽判定対象物の真偽判定の際に使用する真正特徴量を、通信手段を介してサーバコンピュータから取得する。また、真偽判定対象物の真偽判定履歴をサーバコンピュータに格納してもよい。この履歴には、例えば真偽判定日時、真偽判定依頼者、真偽判定結果等を含ませることができる。
　また、本発明の真偽判定システムは、コンピュータネットワークの形態で実現されるシステムであってもよい。例えば、画像取得（撮影）と判定とインターネット等の通信手段を介した別の装置上で行われる構成であってもよい。画像取得手段および画像処理手段を携帯情報端末に有し、それ以外の主要な手段がネットワーク通信を介して接続される認証装置（コンピュータ）で行われる実施形態における機能ブロック図の一例を図７に示す。図７には、画像取得手段および画像処理手段を携帯情報端末に有する構成を示したが、携帯情報端末が画像取得手段のみを有する構成であってもよく、携帯情報端末が画像取得手段、画像処理手段、および特徴量抽出手段を有する構成であってもよく、特に限定されない。
　本発明の真偽判定システムを、コンピュータネットワークの形態で実現される構成とする場合、本発明の真偽判定システムは、ネットワーク通信網を含み、かつ、各端末またはコンピュータにおいて通信処理のための手段を有していればよい。本発明の真偽判定システムをネットワーク通信を介して行う構成とする場合における携帯端末の例を円柱状の製品表面のランダムパターンを撮影中の構成として図８に示す。図８に示す携帯端末は少なくとも、ランダムパターンを撮影するための画像取得手段（光源を有するアダプタを有する）、および制御部、および通信手段を有していればよい。
　さらに通信を介して真偽判定を行う場合の実施形態の動作例のフローを図９に示す。
　上述した、図６および９の各ステップを実行するためのプログラムは、記録媒体に格納することも可能であり、また、そのプログラムを通信手段によって提供することもできる。その場合、例えば、上記説明したプログラムについて、「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」の発明として捉えることもできる。
　「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」とは、プログラムのインストール、実行、プログラムの流通などのために用いられる、プログラムが記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体をいう。
　なお、記録媒体としては、例えば、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）であって、ＤＶＤフォーラムで策定された規格である「ＤＶＤ－Ｒ、ＤＶＤ－ＲＷ、ＤＶＤＲＡＭ等」、ＤＶＤ＋ＲＷで策定された規格である「ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ等」、コンパクトディスク（ＣＤ）であって、読出し専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）、ＣＤレコーダブル（ＣＤ－Ｒ）、ＣＤリライタブル（ＣＤ－ＲＷ）等、光磁気ディスク（ＭＯ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープ、ハードディスク、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的消去および書換可能な読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュ・メモリ、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）等が含まれる。
　そして、上記のプログラムまたはその一部は、上記記録媒体に記録して保存や流通等させることが可能である。また、通信によって、例えば、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、メトロポリタン・エリア・ネットワーク（ＭＡＮ）、ワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）、インターネット、イントラネット、エクストラネット等に用いられる有線ネットワーク、あるいは無線通信ネットワーク、さらにはこれらの組合せ等の伝送媒体を用いて伝送することが可能であり、また、搬送波に乗せて搬送することも可能である。
　さらに、上記のプログラムは、他のプログラムの一部分であってもよく、あるいは別個のプログラムと共に記録媒体に記録されていてもよい。また、複数の記録媒体に分割して記録されていてもよい。
　図１０に本発明の撮影装置により撮影された厚紙表面のパルプ繊維のランダムパターンの撮影画像を示す。20倍の接写レンズを付けたカメラ、図２に示すアダプタを用いて90°毎（ランダムパターン撮影領域を基準としてカメラとほぼ90°をなす平面上で、ランダムパターン撮影領域を中心として、図１０に示す画像の上方向を0°として右回りに90°毎）に照明条件を変えて撮影した。本発明の撮影装置によっては、陰影が相違する複数の画像を得ることが可能であるため、比較処理に適した画像を選択したり、複数の画像を比較処理に用いたりして、製品の真偽判定の精度を上げることが可能になる。
　表１に名刺表面のランダムパターンを真贋判定の対象とした例を示す。20倍の接写レンズを付けたカメラを用いて、第一の照明条件としてランダムパターン撮影領域の一側面方向からの照明、第二の照明条件として第一の照明条件の前記方向から90°回転したランダムパターン撮影領域の別の側面方向からの照明とした。事前に１枚を登録して真正情報とし、真正品を含む複数サンプルを用意した。本発明の効果を明示するために、意図的に照合能力を下げるように切り出し画像サイズを縦横それぞれ１/4に減らしてから特徴量を算出して判定を行った。その結果、真正品とサンプルＡ以外では２回の判定とも偽物とされたが、サンプルＡでは第一の照明条件で本物と誤判定された。複数光源を用いない場合は、誤判定が採用される可能性があるが、複数光源を用いることで信頼性を向上させることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001

Claims (18)

  1. 製品表面の予め設定された領域のランダムパターンの照合による製品の真偽判定に用いられる画像を取得するための撮影装置であって、
    対象製品の前記領域を、2つ以上の互いに異なる方向からの照明条件下で撮影するための手段を有する撮影装置。
  2. カメラと対象製品を互いに異なる方向から照明できる2つ以上の光源とを含む請求項１に記載の撮影装置。
  3. 前記装置が、前記撮像素子が対象製品を撮影する際に周囲光を遮ることが可能なアダプタを含み、前記アダプタの内部に前記の2つ以上の光源が設けられている請求項２に記載の撮影装置。
  4. 前記アダプタが前記領域と前記カメラとの距離を一定に保つように機能できる構造を有する請求項３に記載の撮影装置。
  5. カメラと、対象製品を2つ以上の互いに異なる方向から照明するように移動可能な光源とを含む請求項１に記載の撮影装置。
  6. 前記装置が、前記撮像素子が対象製品を撮影する際に周囲光を遮ることが可能なアダプタを含み、前記アダプタの内部に前記光源が設けられている請求項４に記載の撮影装置。
  7. 前記アダプタが前記領域と前記カメラとの距離を一定に保つように機能できる構造を有する請求項６に記載の撮影装置。
  8. 製品表面の予め設定された領域のランダムパターンの照合による製品の真偽判定に用いられる画像を撮影するための撮影装置に用いられる光源装置であって、
    筐体および2つ以上の光源を含み、
    前記筐体は、前記撮影装置のカメラのレンズ部分に取り付けられるアダプタの形状を有し、かつ前記撮影装置が前記領域を撮影する際に周囲光を遮ることが可能な構造を有し、
    前記2つ以上の光源は前記筐体の内側に、前記領域を異なる照射方向から照明できるように設置されている光源装置。
  9. 前記筐体が前記領域と前記カメラとの距離を一定に保つように機能できる構造を有する請求項８に記載の光源装置。
  10. 製品表面の予め設定された領域のランダムパターンの照合により製品の真偽判定を行うためのシステムであって、
    真正製品の前記領域を互いに異なる方向からの照明条件下で撮影した2つ以上の画像からそれぞれ抽出された前記領域のランダムパターンの特徴量を照明条件とともに記憶しているメモリ、
    前記真正製品を撮影した2つ以上の前記照明条件下で対象製品の前記領域を撮影することが可能な画像取得手段、
    前記画像取得手段により得られる画像から対象製品の前記領域のランダムパターンの特徴量を抽出する抽出手段、
    前記抽出手段で得られる特徴量と前記メモリに記憶されている前記の真正製品の特徴量とを同一の照明条件で比較して類似度を算出する比較処理手段、および
    前記類似度が所定の閾値を超えているか否かを判定する判定手段を含むシステム。
  11. 前記メモリは前記照明条件を切り替える順序を記憶しており、
    前記順序にしたがって前記照明条件を切り替える手段を含む請求項１０に記載のシステム。
  12. 2つ以上の前記照明条件は前記画像取得手段に設けられた2つ以上の光源の切り替えにより実現されており、前記照明条件を切り替える手段は光源を切り替える手段である請求項１０に記載のシステム。
  13. 前記画像取得手段は前記真正製品の前記領域を撮影した画像の解像度よりも高い解像度での撮影が可能である画素数を有する撮像素子を含む請求項１０に記載のシステム。
  14. 前記画像取得手段が光源を有するアダプタとカメラとの組み合わせを含む請求項１０～１３のいずれか一項に記載のシステム。
  15. コンピュータネットワーク上で実現される請求項１０～１４のいずれか一項に記載のシステム。
  16. 請求項１５に記載のシステムに利用される、前記画像取得手段および通信手段を少なくとも含む携帯端末。
  17. 製品表面の予め設定された領域のランダムパターンの照合による製品の真偽判定を行うためのプログラムであって、
    対象製品の前記領域を2つ以上の互いに異なる方向からの照明条件下で撮影を行うことができる構成を有する装置の動作が可能であるコンピュータにおいて実行され、
    前記コンピュータを、
    前記装置が前記領域を撮影した画像から対象製品の前記領域のランダムパターンの特徴量を抽出する抽出手段
    前記特徴量と、真正製品の前記領域のランダムパターンの特徴量であってメモリに記憶されている特徴量とを比較して類似度を算出する比較処理手段、前記類似度が所定の閾値を超えているか否かを判定する判定手段、および
    前記メモリに記憶されている順序に従って前記照明条件を切り替える手段
    として機能させるプログラム。
  18. 製品表面の予め設定された領域のランダムパターンの照合により製品の真偽判定を行うための方法であって、
    （１）メモリに記憶されている真正製品を撮影した照射方向１の照明条件１下での対象製品の前記領域の撮影画像１を取得する工程、
    （２）撮影画像１から対象製品の前記領域のランダムパターンの特徴量１を抽出する工程、
    （３）前記抽出手段で得られる特徴量１と前記メモリに記憶されている照明条件１下での真正製品の前記領域のランダムパターンの特徴量１とを比較して類似度１を算出する工程、
    （４）照明条件１をメモリに記憶されている真正製品を撮影した照射方向２の照明条件２に切り替える工程、
    （５）照明条件２下での対象製品の前記領域の撮影画像２を取得する工程、
    （６）撮影画像２から対象製品の前記領域のランダムパターンの特徴量２を抽出する工程、
    （７）前記抽出手段で得られる特徴量２と前記メモリに記憶されている照明条件２下での真正製品の前記領域のランダムパターンの特徴量２とを比較して類似度２を算出する工程、
    （８）類似度１および／または類似度２が所定の閾値を超えているか否かを判定する工程。
     
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