JP5604284B2 - Paper piece identification system, paper piece identification device - Google Patents
Paper piece identification system, paper piece identification device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5604284B2 JP5604284B2 JP2010281141A JP2010281141A JP5604284B2 JP 5604284 B2 JP5604284 B2 JP 5604284B2 JP 2010281141 A JP2010281141 A JP 2010281141A JP 2010281141 A JP2010281141 A JP 2010281141A JP 5604284 B2 JP5604284 B2 JP 5604284B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- paper
- feature amount
- unit
- piece
- paper piece
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Inspection Of Paper Currency And Valuable Securities (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Description
本発明は,紙片の真贋判定のための紙片登録・識別方法及び紙片登録・識別方法に関する。以下では,紙片のことを単に紙と呼ぶこともある。 The present invention relates to a paper piece registration / identification method and a paper piece registration / identification method for authenticating a piece of paper. Hereinafter, a piece of paper is sometimes simply referred to as paper.
近年,複写技術の向上により紙幣や有価証券,切手等の精巧な偽造券が簡便に作成可能となり,社会問題化している。一般的に,偽造の防止には,漉き込み技術や特殊なインクが必要で,印刷コストを上げる原因となっている。 In recent years, advanced counterfeit tickets such as banknotes, securities, and stamps can be easily created due to improvements in copying technology, which has become a social problem. In general, forgery prevention requires squeezing technology and special ink, which increases printing costs.
たとえば,特許文献1には,証券の文字を磁気インクで印刷し,複写機による複製を防止する方法が開示されている。特許文献2には,磁性体を漉き込んで真贋判定を行う方法が開示されている。特許文献3には,透過光をもちいた紙片判別法において,紙片の劣化に耐性のある方法が開示されている。特許文献4には,透過光をもちいた紙片判別法において,透過画像による紙片の特徴量以外に,キーボード等から入力した紙片のタグ情報を含めて紙片の登録を行う方法が開示されている。特許文献5には,透過光を用いた紙片判別法において,照明方向や紙の位置・姿勢の厳密な位置の調整を不要とする方法が開示されている。特許文献6には,紙片の反射光を用いた真贋判定方法において,運用時に読み取り条件を変更したい場合,その条件に応じた二次元符号を印刷する方法が開示されている。 For example, Patent Document 1 discloses a method for printing characters of securities with magnetic ink and preventing copying by a copying machine. Patent Document 2 discloses a method for authenticating by inserting a magnetic material. Patent Document 3 discloses a method of resisting deterioration of a paper piece in a paper piece discrimination method using transmitted light. Patent Document 4 discloses a method for registering a paper piece including tag information of a paper piece input from a keyboard or the like in addition to the feature amount of the paper piece based on the transmission image in the paper piece discrimination method using transmitted light. Patent Document 5 discloses a method that eliminates the need for strict adjustment of the illumination direction and the position / posture of the paper in the paper piece discrimination method using transmitted light. Patent Document 6 discloses a method of printing a two-dimensional code corresponding to a condition when the reading condition is to be changed during operation in an authenticity determination method using reflected light of a piece of paper.
特許文献1又は2に記載の方法は,偽造防止に有効な方法である。しかし、特別なインクを用いたり,紙に特別な繊維を漉き込んだりする必要があり,偽造防止のコストが高くなるという問題があった。これらに対し,特許文献3ないし6に記載の方法は,紙に特別な加工を施す必要がないため,偽造防止のコストを抑えることができる。しかしながら,これら特許文献3ないし6に記載の方法には以下の問題があった。 The method described in Patent Document 1 or 2 is an effective method for preventing forgery. However, there is a problem that it is necessary to use special ink or to insert special fibers into paper, which increases the cost of preventing forgery. On the other hand, the methods described in Patent Documents 3 to 6 do not require any special processing on the paper, so that the cost of preventing forgery can be suppressed. However, the methods described in Patent Documents 3 to 6 have the following problems.
第一の問題は,与えられた紙が本物か偽物か判断する真贋判定の基準をどのようにして決めるかという問題である。一般に,本物の紙を偽物の紙と誤って判定してしまう率(以下,誤棄却率,FRRともいう)と,偽物の紙を本物の紙と誤って判定してしまう率(以下,誤警報率,FAR)はトレードオフの関係にあり,完全に0にすることは難しい。そこで,紙の真贋判定を行うシステムを設計する際には,誤棄却率と誤警報率が運用上問題ないようにある値に設定する。紙の真贋判定時には,その数値を真贋判定の基準値として用いる。以下ではこの数値のことを閾値と呼び,閾値によって真贋判定結果を決めることを閾値処理と呼ぶ。 The first problem is how to determine the authenticity criteria for judging whether a given paper is genuine or fake. Generally, the rate at which genuine paper is mistakenly determined to be fake paper (hereinafter also referred to as false rejection rate, FRR) and the rate at which false paper is mistakenly determined to be genuine paper (hereinafter referred to as false alarm) Rate, FAR) is in a trade-off relationship, and it is difficult to make it completely zero. Therefore, when designing a system that determines the authenticity of paper, the false rejection rate and false alarm rate are set to certain values so that there are no operational problems. When judging the authenticity of paper, the numerical value is used as a reference value for authenticity judgment. Hereinafter, this numerical value is referred to as a threshold value, and determining the authenticity determination result based on the threshold value is referred to as threshold processing.
一方,同一の用途のために印刷された紙であっても製紙会社ごとに異なる組成の紙を使う場合や,さらには同一の製紙会社であっても製紙の時期によって組成が変わる可能性がある。特許文献3ないし6に記載の方法では紙の反射画像もしくは透過画像を採取して,それらの画像を用いて真贋判定を行っているが,紙の組成の変動がそれらの画像に与える影響や,それらの変動に対し高精度に真贋判定を行う方法については開示されていない。また,反射画像や透過画像を採取するスキャナの個体差による変動については,従来手法では開示されていない。 On the other hand, even if the paper is printed for the same application, the composition may change depending on the time of papermaking, even when using paper with a different composition for each papermaking company. . In the methods described in Patent Documents 3 to 6, a reflected image or a transmitted image of paper is collected and the authenticity is determined using these images. However, the influence of variations in the composition of the paper on these images, There is no disclosure about a method of performing authentication with high accuracy against such variations. In addition, fluctuations due to individual differences of scanners that collect reflected images and transmitted images are not disclosed in the conventional method.
特許文献4に閾値処理により紙の真贋判定を行う方法が記載されているが,閾値の決め方については,実験によってあらかじめひとつの値を決める方法のみが開示されており,上記の変動には対応することができない。 Patent Document 4 describes a method for determining the authenticity of a paper by threshold processing. However, only a method for determining one value in advance by experiment is disclosed as a method for determining a threshold, and this method corresponds to the above variation. I can't.
第二の問題は,経年変化により紙の特性が変化した場合に,どのようにしたら高精度に真贋判定を行うことができるかという問題である。紙は製紙後に,摩耗,折り曲げ,汚れ等により,紙表面もしくは内部の特性が変化していく。また露光により紙表面に印刷したインクの色,もしくは,紙内部の繊維の色が変化していく。特許文献3ないし7に記載の方法では紙の反射画像もしくは透過画像を採取して,それらの画像を用いて真贋判定を行っているが,このような経年変化により反射画像や透過画像も変動し,紙の真贋判定の精度に影響を与える。 The second problem is how to determine the authenticity with high accuracy when the paper characteristics change due to aging. After paper making, the paper surface or internal properties change due to wear, bending, dirt, and the like. In addition, the color of ink printed on the paper surface or the color of fibers inside the paper changes due to exposure. In the methods described in Patent Documents 3 to 7, a reflection image or a transmission image of paper is collected and the authenticity is determined using these images. However, the reflection image and the transmission image also change due to such a secular change. , It affects the accuracy of paper authenticity judgment.
特許文献3には,特徴量の頻度分布をとり,その分布形状の歪み度合い(歪度)で紙の汚れや劣化度を測る方法が開示されている。すなわち,透過画像に対して歪度が大きい場合は,劣化の度合いとの仮定に基づき,歪度が小さい紙の別の部分を真贋判定に用いる方法が開示されている。しかしながら,この方法では紙全体にわたる摩耗,折り曲げ,汚れ,露光によるインクの変色には対応することができない。また,同特許文献には,透過画像の平均値から大きく離れた画素値をもつ画素を真贋判定に用いない方法も開示されている。しかしながら,劣化が激しい場合は,大部分の画素が真贋判定に使えなくなるという問題があった。 Patent Document 3 discloses a method of taking a frequency distribution of feature values and measuring the degree of paper stains and deterioration based on the degree of distortion (distortion degree) of the distribution shape. That is, a method is disclosed in which another portion of paper having a low degree of distortion is used for authenticity determination based on the assumption that the degree of deterioration is high when the degree of distortion is large with respect to the transmitted image. However, this method cannot cope with the discoloration of the ink due to abrasion, folding, dirt, and exposure throughout the paper. Further, the same patent document discloses a method in which a pixel having a pixel value far from the average value of the transmission image is not used for authenticity determination. However, when deterioration is severe, there is a problem that most pixels cannot be used for authenticity determination.
第三の問題は,紙の上に文字や写真が印刷されたり,文字が手書きされたり,スタンプが押されたりした場合に,どのようにしたら高精度に真贋判定を行うことができるかという問題である。紙片の透過画像を観察すると,無地の部分の画素値の分布幅よりも,文字が印刷されている部分の画素値と無地の画素値の差の大きいことがわかる。したがって,高精度に紙の真贋判定を行うには,真贋判定したい紙と本物の紙とで,それらの印刷文字同士の正確な位置合わせが必要になる。しかしながら,スキャナで透過画像を撮像するときには,紙の搬送系の精度の問題で数画素ずれることがある。また,仮に精度の高い紙の搬送系を用いてスキャン位置を正確に合わせたとしても,スキャナの光電変換特性の変動により,画像中の文字幅が数画素変動することは避けられない。このことにより真贋判定に用いる画素の値が大きく異なる可能性があり,その場合本物の紙を偽物と誤判定する可能性がある。特許文献3ないし6に記載の方法では,紙の無地の部分を用いて真贋判定を行うか,もしくは,文字や写真の印刷については開示されていない。 The third problem is how to make authenticity determination with high accuracy when characters or photos are printed on paper, characters are handwritten, or stamps are pressed. It is. When a transmission image of a piece of paper is observed, it can be seen that the difference between the pixel value of the portion where the characters are printed and the plain pixel value is larger than the distribution width of the pixel value of the plain portion. Therefore, in order to accurately determine the authenticity of the paper, it is necessary to accurately align the printed characters between the paper to be determined authenticity and the real paper. However, when a transmission image is picked up by a scanner, there may be a shift of several pixels due to the accuracy of the paper transport system. Even if the scanning position is accurately adjusted using a highly accurate paper conveyance system, it is inevitable that the character width in the image fluctuates by several pixels due to fluctuations in the photoelectric conversion characteristics of the scanner. As a result, the pixel values used for authenticity determination may differ greatly, and in this case, real paper may be erroneously determined to be fake. In the methods described in Patent Documents 3 to 6, there is no disclosure regarding authenticity determination using a plain paper portion or printing of characters and photographs.
第四の問題は,真贋判定に用いる画像の広さ,すなわち画素数をどの程度にすればよいかという問題である。画素数を大きくするとより精緻な画素の分布を得ることができるため誤警報は減ることが予想されるが,逆にスキャンの際の紙の位置ずれの影響が大きくなり誤棄却が増えることも考えられる。また,画素数の増加に伴って処理時間も増える。したがって,予備実験や設計時に誤棄却率や誤警報率を求め調整しておくのが一般的である。 The fourth problem is how large the image used for authenticity determination, that is, how many pixels should be used. If the number of pixels is increased, a more precise distribution of pixels can be obtained, so it is expected that false alarms will be reduced, but conversely, the influence of paper misalignment during scanning will increase and false rejection will increase. It is done. In addition, the processing time increases as the number of pixels increases. Therefore, it is common to find and adjust the false rejection rate and false alarm rate during preliminary experiments and design.
しかし,第一の問題でも述べたように,たとえ同じ用途に用いる紙であっても製紙会社によって紙の組成は変動するし,製紙の時期によっても異なる可能性がある。このことにより紙の透過画像や反射画像が変動し,予備実験や設計時に決めた画素数が最適でなくなることがある。特許文献6には,画像の読み取り条件や真贋判定の条件を動的に変更する方法が開示されている。しかしながら,計算機の画面から,使用するセンサの数や画像の諧調を人手によって指定する方法のみが開示されており,自動的に最適な画素数を設定することができなかった。 However, as described in the first problem, even if paper is used for the same purpose, the composition of the paper varies depending on the paper manufacturer, and may vary depending on the timing of the paper. As a result, the transmission image and reflection image of the paper fluctuate, and the number of pixels determined during preliminary experiments and design may not be optimal. Patent Document 6 discloses a method of dynamically changing image reading conditions and authenticity determination conditions. However, only a method for manually specifying the number of sensors to be used and the gradation of an image from a computer screen has been disclosed, and the optimum number of pixels could not be set automatically.
本発明における紙片識別システムでは、紙片登録装置と紙片識別装置とからなる紙片識別システムにおいて、前記紙片登録装置は、紙片から特徴量を抽出する第1の特徴量抽処理出部と、該第1の特徴量抽出処理部により抽出された特徴量に関する情報を前記紙片に印刷する印刷部とを有し、前記紙片識別装置は、紙片から特徴量を抽出する第2の特徴量抽処理出部と、紙片から前記印刷部により該紙片に印刷された特徴量に関する情報を取得する特徴量取得部と、前記特徴量に関する情報から特徴量を抽出する特徴量復号化部と、該特徴量復号化部により抽出された特徴量と前記第2の特徴量抽出部により抽出された特徴量との類似度を判定する類似度計算部とを有することを特徴とする。 In the paper piece identification system according to the present invention, in the paper piece identification system including a paper piece registration device and a paper piece identification device, the paper piece registration device includes a first feature quantity extraction processing extraction unit for extracting a feature quantity from the paper piece, and the first piece. A printing unit that prints information on the feature amount extracted by the feature amount extraction processing unit on the piece of paper, and the paper piece identification device includes a second feature amount extraction processing extraction unit that extracts the feature amount from the piece of paper. A feature amount acquisition unit that acquires information about a feature amount printed on the piece of paper by the printing unit from a piece of paper, a feature amount decoding unit that extracts a feature amount from the information about the feature amount, and the feature amount decoding unit And a similarity calculation unit for determining a similarity between the feature quantity extracted by the feature quantity extracted by the second feature quantity extraction unit.
また、本発明における第2の形態では、前記紙片登録装置の固有の特性、前記紙片識別装置の固有の特性、前記紙片の固有の特性のうち一以上の特性を推定するパラメータ推定部を有し、前記真贋判定部は、前記類似度と前記パラメータ推定部により推定された特性とに基づいて、紙片の真贋を判定することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a parameter estimator that estimates one or more of the unique characteristics of the paper piece registration device, the unique characteristics of the paper piece identification device, and the unique characteristics of the paper piece. The authenticity determination unit determines the authenticity of the piece of paper based on the similarity and the characteristics estimated by the parameter estimation unit.
更に、本発明のおける第3の形態では、前記紙片登録装置は、前記第1の特徴量抽出処理部により抽出された特徴量から該特徴量の統計量を算出する統計量算出部を有し、前記印刷部は該統計量算出部により算出された統計量に関する情報を紙片に印刷し、前記紙片識別装置は、前記紙片に印刷された統計量に関する情報から統計量を抽出する統計量復号化部と、復号化された前記統計量に基づいて前記第2の特徴量抽出部により抽出された特徴量を補正する特徴量補正部とを有し、前記類似度計算部は、前記特徴量復号化部により抽出された特徴量と前記特徴量補正部により補正された特徴量との類似度を判定することを特徴とする。 Furthermore, in the third aspect of the present invention, the paper piece registration apparatus includes a statistic calculation unit that calculates a statistic of the feature amount from the feature amount extracted by the first feature amount extraction processing unit. The printing unit prints information relating to the statistic calculated by the statistic calculating unit on a piece of paper, and the paper piece identifying device extracts the statistic from the information relating to the statistic printed on the piece of paper. And a feature amount correction unit that corrects the feature amount extracted by the second feature amount extraction unit based on the decoded statistic, and the similarity calculation unit includes the feature amount decoding unit. The similarity between the feature quantity extracted by the conversion section and the feature quantity corrected by the feature quantity correction section is determined.
本発明によれば,サーバに紙片画像登録する必要がないため、真贋判定を高速に行うことができる。また、本発明の第2の形態によれば、紙の組成が変動する場合や、紙片登録・識別装置の特性が個体ごとに変動する場合でも,紙の真贋判定を高精度に行うことができる。また,本発明の第3の形態によれば、経年変化に伴い紙の特性が変動する場合にも紙の真贋判定を高精度に行うことができる。 According to the present invention, since it is not necessary to register a piece of paper image in the server, the authenticity determination can be performed at high speed. Further, according to the second aspect of the present invention, even when the composition of the paper fluctuates or when the characteristics of the paper piece registration / identification device fluctuate from one individual to another, the authenticity determination of the paper can be performed with high accuracy. . In addition, according to the third aspect of the present invention, it is possible to accurately determine the authenticity of a paper even when the characteristics of the paper fluctuate with time.
以下に,本発明を実施例により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
本発明の第一の実施例として,紙片の真贋判定システムを以下で説明する。 As a first embodiment of the present invention, a paper piece authenticity determination system will be described below.
図1は,紙片登録・識別装置の構成例である。本装置は,少なくとも1台の計算機と,画像取得手段と,印刷手段,通信手段がバスを経由して結合されている。すなわち,紙片登録・識別装置は,紙片の透過画像を取得する透過画像取得手段101と,紙片の反射画像を取得する反射画像取得手段102と,演算手段103と,通信手段104と,記憶手段107,印刷手段120,バス106で構成され,ネットワーク105を経由して外部の機器と通信できるようになっている。透過画像は,紙片を識別するための特徴量を抽出する際に用いる。また,反射画像は紙片に符号として印刷された特徴量や紙片識別子,マークを認識するために用いる。ここで,識別子とは,紙片ごとに固有の文字列である。また,マークとは,紙片の識別に用いる特徴量を抽出する領域を指定するため,紙片上に印刷する目印となるものである。 FIG. 1 is a configuration example of a paper piece registration / identification device. In this apparatus, at least one computer, image acquisition means, printing means, and communication means are connected via a bus. That is, the paper piece registration / identification apparatus includes a transmission image acquisition unit 101 that acquires a transmission image of a paper piece, a reflection image acquisition unit 102 that acquires a reflection image of a paper piece, a calculation unit 103, a communication unit 104, and a storage unit 107. , A printing unit 120 and a bus 106, and can communicate with an external device via the network 105. The transparent image is used when extracting a feature amount for identifying a piece of paper. The reflected image is used for recognizing a feature amount printed on a piece of paper as a code, a piece of paper identifier, or a mark. Here, the identifier is a character string unique to each piece of paper. The mark is a mark to be printed on a piece of paper in order to designate a region from which a feature value used for identifying the piece of paper is extracted.
透過画像取得手段101や反射画像取得手段102は,紙片登録・識別装置に対する画像入力端末として実現でき,例えば市販の光学式スキャナを用いることができる。 The transmission image acquisition unit 101 and the reflection image acquisition unit 102 can be realized as an image input terminal for the paper piece registration / identification device, and for example, a commercially available optical scanner can be used.
演算手段103は,汎用のMPU(Micro Processor Unit)として実現でき,特徴抽出手段111やパラメータ推定手段112,類似度算出手段114で必要な計算を実行する。 The calculating means 103 can be realized as a general-purpose MPU (Micro Processor Unit), and the feature extracting means 111, the parameter estimating means 112, and the similarity calculating means 114 execute necessary calculations.
識別子を認識したり,マークを検出したりする処理は,プログラムとして記憶手段107に格納される。記憶手段107には,識別子認識手段108,マーク検出手段109,摂動処理手段110,特徴抽出手段111,パラメータ推定手段112,識別子復号化手段113,類似度算出手段114,識別子発行手段115,特徴量復号化手段116,パラメータ復号化手段117,紙片登録手段118,真贋判定手段119の処理手順を記載したプログラムが格納される。 The processing for recognizing the identifier and detecting the mark is stored in the storage means 107 as a program. The storage means 107 includes an identifier recognition means 108, mark detection means 109, perturbation processing means 110, feature extraction means 111, parameter estimation means 112, identifier decoding means 113, similarity calculation means 114, identifier issue means 115, feature quantity. A program describing the processing procedures of the decryption means 116, the parameter decryption means 117, the paper piece registration means 118, and the authenticity determination means 119 is stored.
印刷手段120の各要素は,市販のプリンタやプリンタモジュールを用いて実現することができる。マーク印刷手段121は紙片にマークを印刷する手段であり,識別子印刷手段122は紙片に識別子を印刷する手段であり,特徴量印刷手段123は紙片に特徴量を印刷する手段であり,パラメータ印刷手段は紙片にパラメータを印刷する手段である。 Each element of the printing unit 120 can be realized by using a commercially available printer or printer module. The mark printing unit 121 is a unit that prints a mark on a piece of paper, the identifier printing unit 122 is a unit that prints an identifier on a piece of paper, the feature amount printing unit 123 is a unit that prints a feature amount on a piece of paper, and a parameter printing unit Is a means for printing parameters on a piece of paper.
また、図1では、紙片登録装置としての機能及び紙片識別装置としての機能の双方を有する装置として紙片登録・識別装置を記載しているが、紙片登録装置、紙片識別装置を各々の機能を有する別々の装置として設けても構わない。 In FIG. 1, the paper piece registration / identification device is described as a device having both the function as the paper piece registration device and the function as the paper piece identification device. However, the paper piece registration device and the paper piece identification device have the respective functions. It may be provided as a separate device.
図2は,ネットワークを用いた紙片の真贋判定システムの構成例である。本システムは,少なくとも1台の紙片登録・識別装置と,紙片識別子の管理を行う管理サーバがネットワークで接続されている。すなわち,本システムは,第一の紙片登録・識別装置201,第二の紙片登録・識別装置202,第三の紙片登録・識別装置203と,紙片識別子管理DB206を持つ紙片識別子管理サーバ205がネットワーク204で接続される構成となっている。 FIG. 2 is a configuration example of a paper piece authenticity determination system using a network. In this system, at least one paper piece registration / identification device and a management server for managing paper piece identifiers are connected via a network. That is, this system includes a first paper piece registration / identification device 201, a second paper piece registration / identification device 202, a third paper piece registration / identification device 203, and a paper piece identifier management server 205 having a paper piece identifier management DB 206. 204 is connected.
図2では,複数の紙片登録・識別装置に対して,1台の紙片識別子管理サーバをネットワーク経由で接続した例を示したが,紙片識別子管理DB206のバックアップのため,もしくは,ネットワーク204の負荷軽減のため,複数台の紙片識別子管理サーバを設けるようにしてもよい。また,各紙片登録・識別装置ごとに紙片識別子管理サーバを設けるような構成にしてもよい。また,紙片の登録は第一の紙片登録・識別装置201で行い,紙片の識別は第二の紙片登録・識別装置202で行うようにしてもよい。また,紙片の登録を行う装置と紙片の識別を行う装置を分け,ネットワークで接続してもよい。 FIG. 2 shows an example in which one paper piece identifier management server is connected to a plurality of paper piece registration / identification devices via a network. However, the load on the network 204 is reduced for backup of the paper piece identifier management DB 206. Therefore, a plurality of paper piece identifier management servers may be provided. Further, a configuration may be adopted in which a paper piece identifier management server is provided for each paper piece registration / identification device. Also, registration of a piece of paper may be performed by the first piece of paper registration / identification device 201, and identification of the piece of paper may be performed by a second piece of paper registration / identification device 202. Also, a device for registering a piece of paper and a device for identifying a piece of paper may be separated and connected via a network.
図3は,第一の実施例の各処理プログラムのより具体的な構成,流れを示した図である。同図に示したように,大きく分けて紙片登録処理302と,紙片識別処理310から構成される。 FIG. 3 is a diagram showing a more specific configuration and flow of each processing program of the first embodiment. As shown in the figure, it is roughly divided into a paper piece registration process 302 and a paper piece identification process 310.
紙片登録処理302は,紙片の透過画像から紙片固有の特徴量を抽出し,その特徴量を数量化して,紙片の上に印刷する処理である。透過画像取得手段303は紙片303の透過画像を得る手段である。特徴抽出処理手段304は透過画像から特徴量を抽出する手段である。さらにパラメータ推定手段305で,紙片ないしは紙片登録・識別装置固有の特性を推定する。特徴量・パラメータ・マーク印刷手段306は,特徴量やパラメータ,マークを紙片の上に印刷する手段である。印刷する形態としては,数値を文字列として印刷してもよいし,バーコードや二次元コードのような符号で印刷するようにしてもよい。識別子印刷手段308は,識別子を紙片の上に印刷する手段である。識別子発生手段307は,紙片登録処理302の内部で紙片固有の文字列を生成してもよいし,ネットワーク105を経由して識別子管理サーバ205に紙片固有の文字列を生成させてもよい。 The paper piece registration process 302 is a process of extracting a characteristic amount unique to a paper piece from a transmission image of the paper piece, quantifying the characteristic quantity, and printing it on the paper piece. The transmission image acquisition unit 303 is a unit for obtaining a transmission image of the paper piece 303. The feature extraction processing unit 304 is a unit that extracts a feature amount from the transmission image. Further, the parameter estimation means 305 estimates the characteristic of the paper piece or paper piece registration / identification device. The feature quantity / parameter / mark printing means 306 is a means for printing feature quantities, parameters, and marks on a piece of paper. As a form of printing, a numerical value may be printed as a character string, or may be printed with a code such as a barcode or a two-dimensional code. The identifier printing unit 308 is a unit that prints the identifier on a piece of paper. The identifier generation unit 307 may generate a character string unique to the paper piece inside the paper piece registration process 302 or may cause the identifier management server 205 to generate a character string unique to the paper piece via the network 105.
紙片識別処理310は,紙片の透過画像から紙片固有の特徴量を抽出し,その特徴量を数値化し,紙片の上に印刷された特徴量と比較することで,紙片の真贋を判定する処理である。反射画像取得手段311は,紙片309の反射画像を得る手段である。パラメータ復号化手段312は反射画像中に含まれるパラメータを復号化する手段である。特徴量・パラメータ・マーク印刷手段306として,数値を文字列として印刷した場合は,公知の文字認識技術を用いることができる。バーコードや二次元コードのような符号を用いて印刷した場合も,公知のバーコード,二次元コード読み取り技術を用いることができる。特徴量復号化手段313は反射画像取得手段311によって得られた紙片の反射画像から標準特徴量を復号化する手段である。マーク検出手段315は,反射画像取得手段311によって得られた反射画像からマークを検出する手段である。 The paper piece identification process 310 is a process for determining the authenticity of a paper piece by extracting the characteristic quantity unique to the paper piece from the transmission image of the paper piece, digitizing the characteristic quantity, and comparing it with the characteristic quantity printed on the paper piece. is there. The reflected image acquisition unit 311 is a unit that obtains a reflected image of the paper piece 309. The parameter decoding unit 312 is a unit that decodes parameters included in the reflected image. When the numerical value is printed as a character string as the feature amount / parameter / mark printing means 306, a known character recognition technique can be used. Even when printing is performed using a code such as a barcode or a two-dimensional code, a known barcode or two-dimensional code reading technique can be used. The feature amount decoding unit 313 is a unit that decodes the standard feature amount from the reflection image of the piece of paper obtained by the reflection image acquisition unit 311. The mark detection unit 315 is a unit that detects a mark from the reflection image obtained by the reflection image acquisition unit 311.
マークで指定された特徴量抽出座標は,マークの印刷の過程や,反射画像取得の際に位置ずれが起きることがある。そこで,特徴抽出をする座標を摂動処理手段316で少しずつずらし,ずらした領域から特徴抽出処理手段317で特徴量を抽出する。ずらしかたはあらかじめ少なくとも1通りの方法を紙片識別手段310に記憶しておく。そして,得られた特徴量と特徴量符号化手段313で得られた標準特徴量の類似の度合い(類似度)を,類似度計算手段318で計算する。 The feature amount extraction coordinates specified by the mark may be misaligned during the mark printing process or when the reflected image is acquired. Therefore, the coordinates for feature extraction are shifted little by little by the perturbation processing unit 316, and the feature quantity is extracted by the feature extraction processing unit 317 from the shifted region. In order to shift, at least one method is stored in the paper piece identifying means 310 in advance. Then, the similarity calculation means 318 calculates the degree of similarity (similarity) between the obtained feature quantity and the standard feature quantity obtained by the feature quantity encoding means 313.
類似度の計算方法としては,相関関数,コサイン類似度を用いることができる。また,ユークリッド距離やマハラノビス距離の逆数とすることもできる。真贋判定処理319では,いずれかの摂動処理によって得られた類似度が閾値θ以上であれば,紙片309は本物とみなしその結果を出力する。逆に閾値θ未満であれば紙片309は偽物とみなしその結果を出力する。真贋判定処理319の際,単純に閾値θと比較するのではなく,パラメータ復号化手段312で得られた紙片固有の特性,ないしは,紙片登録・識別装置固有の特性によって,閾値θを補正する。具体的な補正の方法については,紙片の真贋判定処理の手順の説明にて後述する。 As a method of calculating the similarity, a correlation function or a cosine similarity can be used. It can also be the reciprocal of the Euclidean distance or Mahalanobis distance. In the authenticity determination process 319, if the similarity obtained by any of the perturbation processes is equal to or greater than the threshold value θ, the paper piece 309 is regarded as genuine and the result is output. Conversely, if it is less than the threshold value θ, the paper piece 309 is regarded as a fake and the result is output. In the authenticity determination process 319, the threshold value θ is corrected not by simply comparing with the threshold value θ but by the characteristic characteristic of the paper piece obtained by the parameter decoding unit 312 or the characteristic characteristic of the paper piece registration / identification device. A specific correction method will be described later in the description of the procedure of the paper piece authenticity determination process.
図4は,紙片の透過画像の例である。この画像は市販の透過型のスキャナを用いて,上質紙を600dpiの解像度で撮像した画像である。目視しやすいように,濃淡を強調してある。 FIG. 4 is an example of a transmission image of a piece of paper. This image is an image of high-quality paper captured at a resolution of 600 dpi using a commercially available transmissive scanner. The shading is emphasized for easy visual inspection.
紙片の登録手段を図5に示す。まず,登録したい紙片の透過画像を撮像し(502),次に当該透過画像から紙片の識別に用いる特徴量を抽出する(503)。そして,特徴量からパラメータを算出する(504)。特徴抽出処理およびパラメータ算出処理の詳細については後述する。続いて,識別子を発行し(505),特徴量,パラメータ,マークを当該紙片に印刷する(506)。マークは,特徴抽出をした紙片の領域の四隅に印刷する。あるいは,特徴抽出位置の座標を符号化し,バーコードや二次元コードの形で紙片に印刷してもよい。最後に識別子を当該紙片に印刷する(507)。 The paper piece registration means is shown in FIG. First, a transparent image of a piece of paper to be registered is taken (502), and then a feature amount used for identifying the piece of paper is extracted from the transparent image (503). Then, a parameter is calculated from the feature amount (504). Details of the feature extraction process and the parameter calculation process will be described later. Subsequently, an identifier is issued (505), and the feature amount, parameter, and mark are printed on the piece of paper (506). The marks are printed at the four corners of the area of the piece of paper that has undergone feature extraction. Alternatively, the coordinates of the feature extraction position may be encoded and printed on a piece of paper in the form of a barcode or a two-dimensional code. Finally, the identifier is printed on the piece of paper (507).
図6は,紙片の特徴抽出処理の手順を示した図である。特徴抽出処理では,まず,透過画像を取得する(602)。次に,紙片に印刷されたマークにより指定された特徴抽出領域に基づき,透過画像から部分画像を切り出す(602)。続いて,正規化する(605)。この際,あらかじめ定められた大きさの矩形に合わせて画像を射影変換して切り出す。次に,ローパスフィルター(LPF)を画像にかけ(607),透過画像中の画像を除去する。さらに,得られた画像に対してヒストグラム正規化を行う(607)。この処理は,入力画像のヒストグラムを求め,ヒストグラムが平たんになるように,画素値を変換する処理である。この処理におより,紙片登録時に撮像した透過画像と,紙片識別時に撮像した透過画像の特性の違いを補正することができるようになる。最後に,ヒストグラム正規化(607)の結果得られた画像から,数値的な特徴を取り出す(608)。数値的な特徴量としては,たとえば,各画素の値を用いる。この場合は,画像切り出し・正規化の出力が横w画素,縦h画素の矩形のRGBカラー画像であるならば,3×w×hの次元数を持つ特徴量が得られることになる。グレー画像であれば,w×hの次元数を持つ特徴量が得られることになる。また,切り出し・正規化した後の画像に画像フィルタをたたみこみ,その出力値を特徴量とすることもできる。特徴抽出領域が矩形でない場合は,必要に応じて射影変換を用いる。 FIG. 6 is a diagram showing the procedure of the paper piece feature extraction processing. In the feature extraction process, first, a transmission image is acquired (602). Next, based on the feature extraction area specified by the mark printed on the piece of paper, a partial image is cut out from the transparent image (602). Subsequently, normalization is performed (605). At this time, the image is subjected to projective transformation in accordance with a rectangle of a predetermined size and cut out. Next, a low-pass filter (LPF) is applied to the image (607), and the image in the transmission image is removed. Further, histogram normalization is performed on the obtained image (607). This process is a process of obtaining a histogram of the input image and converting the pixel value so that the histogram becomes flat. This process makes it possible to correct a difference in characteristics between the transmission image captured at the time of paper piece registration and the transmission image captured at the time of paper piece identification. Finally, numerical features are extracted from the image obtained as a result of histogram normalization (607) (608). For example, the value of each pixel is used as the numerical feature quantity. In this case, if the output of image segmentation / normalization is a rectangular RGB color image with horizontal w pixels and vertical h pixels, a feature quantity having a dimension number of 3 × w × h can be obtained. In the case of a gray image, a feature amount having a dimension number of w × h is obtained. In addition, an image filter can be convolved with the image that has been cut out and normalized, and the output value can be used as a feature amount. If the feature extraction area is not rectangular, projective transformation is used as necessary.
画像切り出し・正規化処理については,特許文献5に記載の方法を用いることができる。すなわち,特徴抽出領域は透過画像中の4隅の座標で指定する。この場合,特徴抽出領域は必ずしも標準矩形とはならない。また,傾いている場合もある。そこで,射影変換を用いて,特徴抽出領域中の4隅の座標が,標準矩形の4隅の座標に一致するよう,射影変換のパラメータを用いることができる。 For the image cutout / normalization processing, the method described in Patent Document 5 can be used. That is, the feature extraction area is designated by the coordinates of the four corners in the transmission image. In this case, the feature extraction area is not necessarily a standard rectangle. It may also be tilted. Therefore, by using projective transformation, the parameters of the projective transformation can be used so that the coordinates of the four corners in the feature extraction region coincide with the coordinates of the four corners of the standard rectangle.
ここで摂動処理について説明しておく。本実施例では,摂動とは特徴抽出に用いる画像の範囲を微小に変化させることであり,画像範囲を上下左右に変化させたりすることを指す。本実施例では,摂動方式p(i),ただし(1≦i≦n)をn方式登録しておき,これらのp(i)の摂動を加えた画像に対して特徴抽出をする。このことにより紙スキャン時による位置ずれを補正することができる。具体的な摂動の種類や実装は特許文献5に記載の方法を用いることができる。 Here, the perturbation process will be described. In this embodiment, the perturbation means that the range of the image used for feature extraction is changed minutely, and that the image range is changed vertically and horizontally. In this embodiment, the perturbation method p (i), where (1 ≦ i ≦ n) is registered in the n method, and features are extracted from the image to which the perturbation of p (i) is added. This makes it possible to correct misalignment caused by paper scanning. The method described in Patent Document 5 can be used for specific types and implementation of perturbations.
マークとは,真贋判定に用いる特徴量を抽出すべき画素が,紙片上どの位置にあるか指し示した記である。具体的なマークの実装は特許文献5に記載の方法を用いることができる。 The mark is a notation indicating on which position a pixel from which a feature amount used for authenticity determination is to be extracted is located. For the specific mark mounting, the method described in Patent Document 5 can be used.
図7は,紙片の真贋判定処理の手順を示した図である。まず,反射画像取得処理702で紙片の反射画像を得る。次に,透過画像取得処理703にて,紙片の透過画像を取得する。続いて,反射画像もしくは透過画像から識別子を認識する(704)。続いて,得られた反射画像もしくは透過画像から,特徴量を復号化する(706)。次に,反射画像もしくは透過画像から,マークを認識する(707)。次に,摂動方式の数だけ,ループ708にて以下の処理を繰り返す。まず,特徴抽出を行う領域の座標xをi番目の摂動方式で少しずらす。そして,ずらした特徴領域座標の特徴量fを抽出する(710)。続いて,特徴領域xに隣接する領域座標yの紙片画像をi番目の摂動方式で補正し(711),特徴抽出領域座標yの紙片画像から特徴量gを抽出する(712)。そして,特徴量復号化処理705で復号化された標準特徴量と,特徴量fの類似度θを計算し(713),特徴量fと特徴量gの類似度Δを計算する(714)。そして,類似度θが閾値th1以上か判定し(715),閾値以上であった場合はさらに類似度Δが閾値th2以上か判定し(716),閾値以上であった場合は,判定結果として真券を出力し(717),処理を終了する(718)。どの摂動方式をとっても,類似度θ,Δが閾値未満の場合は判定結果として偽券を出力し(719),処理を終了する(720)。 FIG. 7 is a diagram showing the procedure of the paper piece authenticity determination process. First, a reflected image of a piece of paper is obtained in a reflected image acquisition process 702. Next, in a transparent image acquisition process 703, a transparent image of a piece of paper is acquired. Subsequently, an identifier is recognized from the reflected image or the transmitted image (704). Subsequently, the feature amount is decoded from the obtained reflection image or transmission image (706). Next, the mark is recognized from the reflected image or the transmitted image (707). Next, the following processing is repeated in the loop 708 for the number of perturbation methods. First, the coordinate x of the region where feature extraction is performed is slightly shifted by the i-th perturbation method. Then, the feature amount f of the shifted feature region coordinates is extracted (710). Subsequently, the paper piece image of the region coordinate y adjacent to the feature region x is corrected by the i-th perturbation method (711), and the feature amount g is extracted from the paper piece image of the feature extraction region coordinate y (712). Then, the similarity θ between the standard feature amount decoded by the feature amount decoding process 705 and the feature amount f is calculated (713), and the similarity Δ between the feature amount f and the feature amount g is calculated (714). Then, it is determined whether the similarity θ is greater than or equal to the threshold th1 (715). If it is greater than or equal to the threshold, it is further determined whether the similarity Δ is greater than or equal to the threshold th2 (716). The ticket is output (717), and the process is terminated (718). Regardless of the perturbation method, if the degree of similarity θ, Δ is less than the threshold value, a counterfeit note is output as the determination result (719), and the process is terminated (720).
ここで,パラメータについて説明する。パラメータとは,紙片の真贋判定処理の動作を制御するために外部から与える設定値のことである。具体的には,図7における,類似度と閾値th1やth2である。閾値th1は以下のようにして求めることができる。まず,登録したい紙片から紙片上の2つの位置を選び,図5の特徴量算出手段503にて特徴量v1,v2を算出する。次に,それらの特徴量の類似度を計算し,th1とする。ないしは,適当な定数αを用意し,α×th1を改めてth1としてもよい。以上では2つの位置を選んで特徴抽出を行い,それらの特徴量同士の類似度を算出する手法について述べたが,3つ以上の位置を選んで特徴抽出を行い,それらの特徴量同士の類似度を算出し,閾値を求めるようにしてもよい。その場合は複数の閾値th1-1,th1-2,…が求まる。このようにして閾値を計算することで紙片固有の特性を推定し,その特性に合わせて紙片真贋判定処理の動作を規定することが出来る。 Here, the parameters will be described. The parameter is a set value given from the outside in order to control the operation of the paper piece authenticity determination process. Specifically, the similarity and the thresholds th1 and th2 in FIG. The threshold th1 can be obtained as follows. First, two positions on a piece of paper to be registered are selected, and feature amounts v1 and v2 are calculated by the feature amount calculation means 503 in FIG. Next, the similarity of those feature quantities is calculated and set to th1. Alternatively, an appropriate constant α may be prepared, and α × th1 may be changed to th1. In the above, the method of extracting features by selecting two positions and calculating the similarity between those feature quantities was described. However, the feature extraction by selecting three or more positions and the similarity of those feature quantities was performed. The threshold may be calculated by calculating the degree. In that case, a plurality of threshold values th1-1, th1-2,... Are obtained. By calculating the threshold value in this way, it is possible to estimate a characteristic unique to the piece of paper, and to define the operation of the paper piece authenticity determination process according to the characteristic.
閾値th2は以下のようにして求めることができる。まず,登録したい紙片から紙片上の1つの位置を選び,図5の特徴量算出手段503にて特徴量w1を算出する。次に紙片は動かさずに,図5の透過画像撮像502を行って,特徴量算出手段503にて特徴量w2を算出する。そして,特徴量w1と特徴量w2の類似度を計算し,これをth2とする。ないしは,適当な定数ベータを用意し,β×th2を改めてth2としてもよい。以上では2回分の撮像画像から閾値を計算したが,3回分以上の撮像画像から特徴抽出を行い,それらの特徴量同士の類似度,すなわち,w1とw2の類似度,w1とw3の類似度,…を算出して閾値としてもよい。その場合は複数の閾値th2-1,th2-2,…が求まる。このようにして閾値を計算することで紙片登録・識別装置固有の特性を推定し,その特性に合わせて紙片真贋判定処理の動作を規定することが出来る。 The threshold th2 can be obtained as follows. First, one position on the piece of paper to be registered is selected, and the feature amount w1 is calculated by the feature amount calculation means 503 in FIG. Next, without moving the piece of paper, the transmission image capturing 502 in FIG. 5 is performed, and the feature amount calculation unit 503 calculates the feature amount w2. Then, the similarity between the feature quantity w1 and the feature quantity w2 is calculated, and this is set as th2. Alternatively, an appropriate constant beta may be prepared, and β × th2 may be changed to th2. In the above, the threshold value was calculated from the captured images of two times, but feature extraction was performed from the captured images of three times or more, and the similarity between these feature quantities, that is, the similarity between w1 and w2, and the similarity between w1 and w3 ,... May be calculated as threshold values. In that case, a plurality of threshold values th2-1, th2-2,. By calculating the threshold value in this way, it is possible to estimate the characteristic unique to the paper piece registration / identification device, and to define the operation of the paper piece authenticity determination process according to the characteristic.
このような実際に真贋判定を行う紙や,機器を用いて真贋判定の閾値を設定するので,紙の組成や機器個体の変動による影響を抑えつつ,高精度に真贋判定を行うことができる。 Since the threshold value for authenticity determination is set by using the paper or the device that actually performs the authenticity determination, the authenticity determination can be performed with high accuracy while suppressing the influence due to the variation of the paper composition or the individual device.
本発明の第二の実施例として,紙片の真贋判定システムを以下で説明する。 As a second embodiment of the present invention, a paper piece authenticity determination system will be described below.
図8は,紙片登録・識別装置の構成例である。本装置は,少なくとも1台の計算機と,画像取得手段と,印刷手段,時刻算出手段、通信手段がバスを経由して結合されている。すなわち,紙片登録・識別装置は,紙片の透過画像を取得する透過画像取得手段801と,紙片の反射画像を取得する反射画像取得手段802と,演算手段803と,通信手段804と,記憶手段807,印刷手段820,バス806で構成され,ネットワーク805を経由して外部の機器と通信できるようになっている。透過画像は,紙片を識別するための特徴量を抽出する際に用いる。また,反射画像は紙片に符号として印刷された特徴量や紙片識別子,マークを認識するために用いる。ここで,識別子とは,紙片ごとに固有の文字列である。また,マークとは,紙片の識別に用いる特徴量を抽出する領域を指定するため,紙片上に印刷する目印となるものである。 FIG. 8 shows a configuration example of the paper piece registration / identification device. In this apparatus, at least one computer, an image acquisition unit, a printing unit, a time calculation unit, and a communication unit are coupled via a bus. That is, the paper piece registration / identification device includes a transmission image acquisition unit 801 that acquires a transmission image of a paper piece, a reflection image acquisition unit 802 that acquires a reflection image of a paper piece, a calculation unit 803, a communication unit 804, and a storage unit 807. , A printing unit 820, and a bus 806, and can communicate with an external device via a network 805. The transparent image is used when extracting a feature amount for identifying a piece of paper. The reflected image is used for recognizing a feature amount printed on a piece of paper as a code, a piece of paper identifier, or a mark. Here, the identifier is a character string unique to each piece of paper. The mark is a mark to be printed on a piece of paper in order to designate a region from which a feature value used for identifying the piece of paper is extracted.
透過画像取得手段801や反射画像取得手段802は,紙片登録・識別装置に対する画像入力端末として実現でき,例えば市販の光学式スキャナを用いることができる。 The transmission image acquisition unit 801 and the reflection image acquisition unit 802 can be realized as an image input terminal for the paper piece registration / identification device, and for example, a commercially available optical scanner can be used.
演算手段803は,汎用のMPU(Micro Processor Unit)として実現でき,特徴抽出手段811や特徴量統計量算出手段819,類似度算出手段814で必要な計算を実行する。 The computing unit 803 can be realized as a general-purpose MPU (Micro Processor Unit), and the feature extraction unit 811, the feature quantity statistic calculation unit 819, and the similarity calculation unit 814 execute necessary calculations.
識別子を認識したり,マークを検出したりする処理は,プログラムとして記憶手段808に格納される。記憶手段807には,識別子認識手段808,マーク検出手段809,摂動処理手段810,特徴抽出手段811,真贋判定手段812,識別子復号化手段813,類似度算出手段814,識別子発行手段815,特徴量統計量復号化手段816,特徴量復号化手段817,紙片登録手段818,特徴量統計量算出手段819の処理手順を記載したプログラムが格納される。 Processing for recognizing the identifier and detecting the mark is stored in the storage unit 808 as a program. The storage unit 807 includes an identifier recognition unit 808, a mark detection unit 809, a perturbation processing unit 810, a feature extraction unit 811, an authenticity determination unit 812, an identifier decoding unit 813, a similarity calculation unit 814, an identifier issuance unit 815, and a feature quantity. A program that describes the processing procedures of the statistic decoding means 816, the feature quantity decoding means 817, the paper piece registration means 818, and the feature quantity statistic calculation means 819 is stored.
印刷手段820の各要素は,市販のプリンタやプリンタモジュールを用いて実現することができる。マーク印刷手段821は紙片にマークを印刷する手段であり,識別子印刷手段822は紙片に識別子を印刷する手段であり,特徴量印刷手段823は紙片に特徴量を印刷する手段であり,特徴量統計量印刷手段824は紙片に特徴量の統計量を印刷する手段である。時刻算出手段は現在時刻を得る手段である。 Each element of the printing unit 820 can be realized by using a commercially available printer or printer module. The mark printing unit 821 is a unit that prints a mark on a piece of paper, the identifier printing unit 822 is a unit that prints an identifier on a piece of paper, and the feature amount printing unit 823 is a unit that prints a feature amount on a piece of paper. The quantity printing unit 824 is a unit that prints the statistical quantity of the feature quantity on a piece of paper. The time calculation means is means for obtaining the current time.
図9は,第二の実施例の各処理プログラムのより具体的な構成,流れを示した図である。同図に示したように,大きく分けて紙片登録処理902と,紙片識別処理903から構成される。 FIG. 9 is a diagram showing a more specific configuration and flow of each processing program of the second embodiment. As shown in the figure, it is roughly divided into a paper piece registration process 902 and a paper piece identification process 903.
紙片登録処理902は,紙片901の透過画像から紙片固有の特徴量を抽出し,その特徴量を数量化して,紙片の上に印刷する処理である。透過画像取得手段903は紙片901の透過画像を得る手段である。特徴抽出処理手段904は透過画像から特徴量を抽出する手段である。特徴量の統計量算出手段905は,特徴抽出処理手段904で得られた特徴量の統計量を算出する処理である。特徴量の統計量とは,例えば紙片画像の画素値のヒストグラムの分散や,紙片画像の色相値のヒストグラムの分散を用いる。詳細は,図11,図12を用いて後述する。時計906は現在時刻を得る手段である。図9では時計906は紙片登録手段902に内蔵されているが,ネットワークを経由して外部のサーバから取得する構成にしてもよい。特徴量・統計量・マーク・時刻印刷手段907は,特徴量や特徴量の統計量,マーク,時刻を紙片の上に印刷する手段である。印刷する形態としては,数値を文字列として印刷してもよいし,バーコードや二次元コードのような符号で印刷するようにしてもよい。識別子印刷手段909は,識別子を紙片の上に印刷する手段である。識別子発生手段908は,紙片登録処理902の内部で紙片固有の文字列を生成してもよいし,ネットワーク105を経由して識別子管理サーバ205に紙片固有の文字列を生成させてもよい。 The paper piece registration process 902 is a process of extracting a characteristic amount unique to a paper piece from the transmission image of the paper piece 901, quantifying the characteristic quantity, and printing it on the paper piece. The transmission image acquisition unit 903 is a unit for obtaining a transmission image of the paper piece 901. The feature extraction processing unit 904 is a unit that extracts a feature amount from the transmission image. The feature quantity statistic calculating means 905 is a process for calculating the feature quantity statistic obtained by the feature extraction processing means 904. For example, the variance of the histogram of the pixel value of the paper piece image or the variance of the histogram of the hue value of the paper piece image is used as the statistical amount of the feature amount. Details will be described later with reference to FIGS. A clock 906 is a means for obtaining the current time. In FIG. 9, the clock 906 is built in the paper piece registration means 902, but it may be obtained from an external server via a network. The feature quantity / statistical quantity / mark / time printing means 907 is a means for printing the feature quantity, the statistical quantity of the feature quantity, the mark, and the time on a piece of paper. As a form of printing, a numerical value may be printed as a character string, or may be printed with a code such as a barcode or a two-dimensional code. The identifier printing unit 909 is a unit that prints the identifier on a piece of paper. The identifier generation unit 908 may generate a character string unique to the paper piece inside the paper piece registration process 902, or may cause the identifier management server 205 to generate a character string unique to the paper piece via the network 105.
紙片識別処理911は,紙片の透過画像から紙片固有の特徴量を抽出し,その特徴量を数値化し,紙片の上に印刷された特徴量と比較することで,紙片の真贋を判定する処理である。反射画像取得手段912は,紙片910の反射画像を得る手段である。統計量・時刻復号化手段913は反射画像中に含まれる特徴量の統計量や時刻を復号化する手段である。特徴量・統計量・マーク・時刻印刷手段909として,数値を文字列として印刷した場合は,公知の文字認識技術を用いることができる。バーコードや二次元コードのような符号を用いて印刷した場合も,公知のバーコード,二次元コード読み取り技術を用いることができる。特徴量復号化手段914は反射画像取得手段912によって得られた紙片の反射画像から標準特徴量を復号化する手段である。マーク検出手段916は,反射画像取得手段912によって得られた反射画像からマークを検出する手段である。 The paper piece identification process 911 is a process for determining the authenticity of a paper piece by extracting a characteristic quantity unique to the paper piece from the transmission image of the paper piece, digitizing the characteristic quantity, and comparing it with the characteristic quantity printed on the paper piece. is there. The reflected image acquisition unit 912 is a unit that obtains a reflected image of the paper piece 910. The statistic / time decoding unit 913 is a unit that decodes the statistic amount and time of the feature amount included in the reflected image. When the numerical value is printed as a character string as the feature amount / statistical amount / mark / time printing unit 909, a known character recognition technique can be used. Even when printing is performed using a code such as a barcode or a two-dimensional code, a known barcode or two-dimensional code reading technique can be used. The feature amount decoding unit 914 is a unit that decodes the standard feature amount from the reflection image of the piece of paper obtained by the reflection image acquisition unit 912. The mark detection unit 916 is a unit that detects a mark from the reflection image obtained by the reflection image acquisition unit 912.
マークで指定された特徴量抽出座標は,マークの印刷の過程や,反射画像取得の際に位置ずれが起きることがある。そこで,特徴抽出をする座標を摂動処理手段917で少しずつずらし,ずらした領域から特徴抽出処理手段918で特徴量を抽出する。ずらしかたはあらかじめ少なくとも1通りの方法を紙片識別手段911に記憶しておく。そして,統計量・時刻復号化手段913で得られた特徴量の統計量と紙片登録時の時刻と,時計919で得られた現在時刻から,特徴量補正手段922で特徴量を補正する。具体的な補正の方法については,紙片の真贋判定の処理の手順にて後述する。そして,この補正した特徴量と特徴量符号化手段914で得られた標準特徴量の類似の度合い(類似度)を,類似度計算手段920で計算する。類似度の計算方法としては,相関関数,コサイン類似度を用いることができる。また,ユークリッド距離やマハラノビス距離の逆数とすることもできる。真贋判定処理921では,いずれかの摂動処理によって得られた類似度が閾値θ以上であれば,紙片910は本物とみなしその結果を出力する。逆に閾値θ未満であれば紙片910は偽物とみなしその結果を出力する。 The feature amount extraction coordinates specified by the mark may be misaligned during the mark printing process or when the reflected image is acquired. Therefore, the coordinates for feature extraction are shifted little by little by the perturbation processing unit 917, and the feature quantity is extracted by the feature extraction processing unit 918 from the shifted region. In order to shift, at least one method is previously stored in the paper piece identifying means 911. Then, the feature amount correcting unit 922 corrects the feature amount from the statistical amount of the feature amount obtained by the statistic / time decoding unit 913, the time when the piece of paper is registered, and the current time obtained by the clock 919. A specific correction method will be described later in the procedure of the paper piece authenticity determination process. Then, the similarity calculation means 920 calculates the degree of similarity (similarity) between the corrected feature quantity and the standard feature quantity obtained by the feature quantity encoding means 914. As a method of calculating the similarity, a correlation function or a cosine similarity can be used. It can also be the reciprocal of the Euclidean distance or Mahalanobis distance. In the authenticity determination process 921, if the similarity obtained by any of the perturbation processes is equal to or greater than the threshold θ, the piece of paper 910 is regarded as genuine and the result is output. Conversely, if it is less than the threshold value θ, the paper piece 910 is regarded as a fake and the result is output.
図10は,特徴量の統計量を説明するための図である。具合的には,透過画像の画素値のヒストグラム,および,ヒストグラムと経過時間の関係を表した図である。グラフ1001は,ある時刻t1における紙片画像の画素値の分布を表したグラフである。横軸が画素値,縦軸が頻度を表している。グラフ1003は,ある時刻t2(>t1)におけるグラフ1001と同一の紙片画像の画素値の分布を表したグラフである。横軸が画素値,縦軸が頻度を表している。紙片内部の組成構造は,紙表面の組成構造に比べて比較的経時変化しにくいが,外部からの摩擦,折り曲げ,汚れなどより内部組成構造が若干変化し,このように透過画像のヒストグラム形状が変化する。たとえば,分布1002と分布1004の比較から明らかなように,時間がたつにつれ画素値の分散が小さくなっている。これらの分散を時間の経過とともにグラフにするとグラフ1005のように表現できる。製紙直後は分散が大きく,時間とともに分散が小さくなっていく。特徴量の統計量算出手段905では,この分散を求める。具体的には,まず,透過画像からグラフ1001のような画素値のヒストグラムを計算し,分布1002の分散を求める。分散の計算には公知の統計計算アルゴリズムを用いることができる。画素の平均値についても,大量の紙片の特徴量から,グラフ1005のように経時変化をグラフ化することができる。 FIG. 10 is a diagram for explaining the statistical amount of the feature amount. Specifically, it is a diagram showing a histogram of pixel values of a transparent image and a relationship between the histogram and elapsed time. A graph 1001 is a graph representing the distribution of pixel values of a paper piece image at a certain time t1. The horizontal axis represents the pixel value, and the vertical axis represents the frequency. A graph 1003 represents the distribution of pixel values of the same piece of paper image as the graph 1001 at a certain time t2 (> t1). The horizontal axis represents the pixel value, and the vertical axis represents the frequency. The composition structure inside the paper is less likely to change with time compared to the composition structure on the paper surface, but the internal composition structure changes slightly due to external friction, bending, dirt, etc. Thus, the histogram shape of the transmission image is Change. For example, as is clear from the comparison between the distribution 1002 and the distribution 1004, the dispersion of pixel values decreases with time. If these variances are graphed over time, they can be expressed as a graph 1005. Immediately after papermaking, the dispersion is large and the dispersion decreases with time. The feature quantity statistic calculation means 905 obtains this variance. Specifically, first, a histogram of pixel values such as a graph 1001 is calculated from the transmission image, and the variance of the distribution 1002 is obtained. A known statistical calculation algorithm can be used for the calculation of the variance. With respect to the average value of the pixels, a change with time can be graphed like a graph 1005 from the feature amount of a large amount of paper pieces.
図11は,特徴量の統計量を説明するための図である。具合的には,透過画像の色相値のヒストグラム,および,ヒストグラムと経過時間の関係を表した図である。グラフ1101は,ある時刻t1における紙片画像の色相値の分布と経過時間の関係を表した図である。横軸が画素値,縦軸が頻度を表している。グラフ1103は,ある時刻t2(>t1)におけるグラフ1101と同一の紙片画像の色相値の分布と経過時間の関係を表したグラフである。横軸が画素値,縦軸が頻度を表している。時間がたつにつれ,紙片面上に印刷されたインク組成の変化,汚れなどにより,このように色相画像のヒストグラム形状が変化する。たとえば,分布1102と分布1104の比較から明らかなように,時間がたつについて色相値の分散が小さくなっている。これらの分散を時間の経過とともにグラフにするとグラフ1105のように表現できる。製紙直後は分散が大きく,時間とともに分散が小さくなっていく。特徴量の統計量算出手段905では,この分散を求める。具体的には,まず,カラーRGBの透過画像を取得し,色相画像を得る。カラーRGB画像から色相画像を得るには,画像処理分野の公知のアルゴリズムを用いることができる。次に,色相画像からグラフ1101のような画素値のヒストグラムを計算し,分布1102の分散を求める。分散の計算には公知の統計計算アルゴリズムを用いることができる。色相の平均値についても,大量の紙片の特徴量から,グラフ1005のように経時変化をグラフ化することができる。 FIG. 11 is a diagram for explaining the statistical amount of the feature amount. Specifically, it is a diagram showing a histogram of hue values of a transmission image and a relationship between the histogram and elapsed time. A graph 1101 is a diagram showing the relationship between the distribution of hue values of the paper piece image and the elapsed time at a certain time t1. The horizontal axis represents the pixel value, and the vertical axis represents the frequency. A graph 1103 is a graph showing the relationship between the distribution of hue values and the elapsed time of the same piece of paper image as the graph 1101 at a certain time t2 (> t1). The horizontal axis represents the pixel value, and the vertical axis represents the frequency. As time goes on, the histogram shape of the hue image changes in this way due to a change in ink composition printed on one side of the paper, stains, and the like. For example, as is apparent from a comparison between the distribution 1102 and the distribution 1104, the variance of the hue value decreases with time. If these variances are graphed over time, they can be expressed as a graph 1105. Immediately after papermaking, the dispersion is large and the dispersion decreases with time. The feature quantity statistic calculation means 905 obtains this variance. Specifically, first, a color RGB transmission image is acquired to obtain a hue image. In order to obtain a hue image from a color RGB image, a known algorithm in the image processing field can be used. Next, a histogram of pixel values such as a graph 1101 is calculated from the hue image, and the variance of the distribution 1102 is obtained. A known statistical calculation algorithm can be used for the calculation of the variance. With respect to the average value of hue, a change with time can be graphed as shown in a graph 1005 from the feature amount of a large amount of paper pieces.
ここでは,特徴量の統計量として,透過画像の画素値のヒストグラムの分散値と,透過画像から得られた色相画像の画素値のヒストグラムの分散を示したが,これらの2例に限定されない。時間の経過とともに変化する,紙片透過画像から得られる統計量であればそれを用いることができる。また,透過画像のヒストグラムの分散値と色相画像のヒストグラムの分散値の両方を用いて,より精密に経時変化に伴う画像変化を推定することができる。 Here, the statistical value of the feature value is shown by the variance value of the histogram of the pixel value of the transparent image and the variance of the histogram of the pixel value of the hue image obtained from the transparent image, but is not limited to these two examples. Any statistic obtained from a paper piece transmission image that changes over time can be used. Further, it is possible to estimate an image change accompanying a change with time more accurately by using both the dispersion value of the histogram of the transmission image and the dispersion value of the histogram of the hue image.
図12は,第二の実施例における紙片の特徴量の統計量の算出処理の手順を示した図である。特徴抽出処理では,まず,透過画像を取得する(1202)。次に,指定された特徴抽出領域に基づき(1203),透過画像から部分画像を切り出す(1204)。続いて,正規化する(1205)。この際,あらかじめ定められた大きさの矩形に合わせて画像を射影変換して切り出す。次に,ローパスフィルター(LPF)を画像にかけ(1206),透過画像中の画像を除去する。さらに,得られた画像に対してヒストグラム正規化を行う(1207)。この処理は,入力画像のヒストグラムを求め,ヒストグラムが平たんになるように,画素値を変換する処理である。この処理により,紙片登録時に撮像した透過画像と,紙片識別時に撮像した透過画像の特性の違いを補正することができるようになる。最後に,ヒストグラム正規化(1207)の結果得られた画像から,特徴量の分散を計算する(1208)。特徴量の分散の計算法は,図10で説明した方法を用いることができる。最後に,得られた分散を特徴量の統計量として出力する(1209)。 FIG. 12 is a diagram showing a procedure for calculating the statistical amount of the feature amount of the piece of paper in the second embodiment. In the feature extraction process, first, a transmission image is acquired (1202). Next, based on the specified feature extraction region (1203), a partial image is cut out from the transparent image (1204). Subsequently, normalization is performed (1205). At this time, the image is subjected to projective transformation in accordance with a rectangle of a predetermined size and cut out. Next, a low pass filter (LPF) is applied to the image (1206), and the image in the transmission image is removed. Further, histogram normalization is performed on the obtained image (1207). This process is a process of obtaining a histogram of the input image and converting the pixel value so that the histogram becomes flat. By this processing, it becomes possible to correct the difference in characteristics between the transmission image captured at the time of paper piece registration and the transmission image captured at the time of paper piece identification. Finally, the variance of the feature amount is calculated from the image obtained as a result of the histogram normalization (1207) (1208). The method described with reference to FIG. 10 can be used as a calculation method of the variance of the feature amount. Finally, the obtained variance is output as a feature quantity statistic (1209).
図13は,第二の実施例における紙片の特徴量の統計量の算出処理のもう一つの手順を示した図である。特徴抽出処理では,まず,透過画像を取得する(1302)。次に,指定された特徴抽出領域に基づき(1303),透過画像から部分画像を切り出す(1304)。続いて,正規化する(1305)。この際,あらかじめ定められた大きさの矩形に合わせて画像を射影変換して切り出す。次に,ローパスフィルター(LPF)を画像にかけ(1306),透過画像中の画像を除去する。さらに,得られた画像に対してヒストグラム正規化を行う(1307)。この処理は,入力画像のヒストグラムを求め,ヒストグラムが平たんになるように,画素値を変換する処理である。この処理により,紙片登録時に撮像した透過画像と,紙片識別時に撮像した透過画像の特性の違いを補正することができるようになる。さらに,RGB値からHSV変換を行い(1308),色相値(H値)のヒストグラムを算出する(1309)。そして,色相値のヒストグラムから特徴量の分散を計算する(1310)。特徴量の分散の計算法は,図10で説明した方法を用いることができる。最後に,得られた分散を特徴量の統計量として出力する(1311)。 FIG. 13 is a diagram showing another procedure for calculating the statistical amount of the feature amount of the piece of paper in the second embodiment. In the feature extraction process, first, a transparent image is acquired (1302). Next, based on the specified feature extraction region (1303), a partial image is cut out from the transparent image (1304). Subsequently, normalization is performed (1305). At this time, the image is subjected to projective transformation in accordance with a rectangle of a predetermined size and cut out. Next, a low-pass filter (LPF) is applied to the image (1306), and the image in the transmission image is removed. Further, histogram normalization is performed on the obtained image (1307). This process is a process of obtaining a histogram of the input image and converting the pixel value so that the histogram becomes flat. By this processing, it becomes possible to correct the difference in characteristics between the transmission image captured at the time of paper piece registration and the transmission image captured at the time of paper piece identification. Further, HSV conversion is performed from the RGB values (1308), and a histogram of hue values (H values) is calculated (1309). Then, the variance of the feature amount is calculated from the histogram of hue values (1310). The method described with reference to FIG. 10 can be used as a calculation method of the variance of the feature amount. Finally, the obtained variance is output as a statistical quantity of the feature quantity (1311).
図14は,紙片の真贋判定処理の手順を示した図である。まず,反射画像取得処理1402では,透過画像取得手段802を用いて紙片の反射画像を得る。次に,透過画像取得処理1403では反射画像取得手段802を用いて,紙片の透過画像を取得する。続いて,識別子認識手段808を用いて反射画像もしくは透過画像から識別子を認識する(1404)。続いて,特徴量復号化手段817を用いて,得られた反射画像もしくは透過画像から,特徴量を復号化する(1405)。次に,特徴量統計量復号化手段816を用いて,特徴量の統計量を復号化する(1406)。次に,マーク検出手段809を用いて,反射画像もしくは透過画像から,マークを認識する(1407)。次に,摂動方式の数だけ,ループ1408にて以下の処理を繰り返す。まず,摂動処理手段810を用いて,特徴抽出を行う領域の座標xをi番目の摂動方式で少しずらす(1409)。そして,特徴抽出手段811を用いて,ずらした特徴領域座標の特徴量fを抽出する(1410)そして,時刻算出手段825を用いて現在時刻を算出し(1411),算出した現在時刻に基づいて特徴量補正手段825を用いて特徴量fを補正し,特徴量gを生成する(1412)。そして,類似度算出手段814を用いて,復号化した特徴量と,特徴量gの類似度θを計算する(1413)。そして,真贋判定手段812を用いて,類似度θが閾値th1以上か判定し(1414),判定結果として真券を出力し(1415),処理を終了する(1416)。どの摂動方式をとっても類似度θが閾値未満の場合は,判定結果として偽券を出力し(1417),処理を終了する(1418)。 FIG. 14 is a diagram showing the procedure of a paper piece authenticity determination process. First, in the reflection image acquisition processing 1402, a reflection image of a piece of paper is acquired using the transmission image acquisition means 802. Next, in the transmission image acquisition process 1403, a reflection image acquisition unit 802 is used to acquire a transmission image of a piece of paper. Subsequently, the identifier is recognized from the reflected image or the transmitted image using the identifier recognizing means 808 (1404). Subsequently, the feature amount decoding means 817 is used to decode the feature amount from the obtained reflection image or transmission image (1405). Next, the feature quantity statistic decoding means 816 is used to decode the feature quantity statistic (1406). Next, the mark detection unit 809 is used to recognize the mark from the reflected image or the transmitted image (1407). Next, the following processing is repeated in the loop 1408 for the number of perturbation methods. First, by using the perturbation processing means 810, the coordinates x of the region where feature extraction is performed are slightly shifted by the i-th perturbation method (1409). Then, the feature amount f of the shifted feature area coordinates is extracted using the feature extraction unit 811 (1410), and the current time is calculated using the time calculation unit 825 (1411). Based on the calculated current time The feature quantity f is corrected using the feature quantity correction means 825 to generate the feature quantity g (1412). Then, using the similarity calculation means 814, the degree of similarity θ between the decoded feature quantity and the feature quantity g is calculated (1413). Then, the authenticity determination means 812 is used to determine whether the degree of similarity θ is greater than or equal to the threshold th1 (1414), a genuine note is output as a determination result (1415), and the process is terminated (1416). In any perturbation method, if the similarity θ is less than the threshold value, a counterfeit note is output as a determination result (1417), and the process is terminated (1418).
処理1412における特徴量の補正には,特徴量の統計量を用いる。以下では,統計量として,特徴量の分散値σ^2や平均値μと,それらの値が時間とともにどのように変動していくかという情報を用いる。これらはあらかじめ大量の紙片から特徴量を算出し,時間をおいて同じ紙片の特徴量を算出することで,準備しておくことができる。そして,特徴量として画素の値を用いた場合,以下のようにして特徴量の統計量を用いて特徴量を補正することができる。補正前の各画素の値をx,補正後の各画素の値をy,補正前の画素値の分布の分散をσ1^2,補正前の画素値の分布の平均をμ1とする。まず,z=(x-μ1)/σ1・・・(式1)として正規化特徴量zを算出する。次に,現在時刻の算出1411によって,紙片登録時からの経過時刻を算出し,特徴量の平均や分散が時間の経過とともにどのように変化していくかを表したグラフ1005から,現在時刻における分散値σ2と平均値μ2を推定する。そして,(式1)の逆変換,すなわち,z=(x’-μ2)/σ2を行うことで,現在時刻における画素値x’を推定することができる。すなわち,この手順によって紙片登録時の画素値xを,現在時刻における画素値x’に補正することができる。また,画素の値の代わりに,図11に示したように色ヒストグラムの情報を用いることもできる。 A feature quantity statistic is used for correction of the feature quantity in the processing 1412. In the following, as the statistic, the variance value σ ^ 2 and the average value μ of the feature quantity and information on how these values change with time are used. These can be prepared in advance by calculating feature values from a large number of pieces of paper and calculating feature values of the same piece of paper over time. When a pixel value is used as the feature amount, the feature amount can be corrected using the feature amount statistics as follows. Assume that the value of each pixel before correction is x, the value of each pixel after correction is y, the distribution of pixel value distribution before correction is σ1 ^ 2, and the average distribution of pixel values before correction is μ1. First, the normalized feature quantity z is calculated as z = (x−μ1) / σ1 (Expression 1). Next, the current time calculation 1411 calculates the elapsed time from the time of registering the piece of paper, and from the graph 1005 showing how the average and variance of the feature amount change with the passage of time, the current time is calculated. The variance value σ2 and the average value μ2 are estimated. Then, by performing inverse transformation of (Equation 1), that is, z = (x′−μ 2) / σ 2, the pixel value x ′ at the current time can be estimated. That is, according to this procedure, the pixel value x at the time of registering the piece of paper can be corrected to the pixel value x ′ at the current time. Further, instead of pixel values, color histogram information can be used as shown in FIG.
または,処理1414における類似度θの閾値処理に加え,真贋判定の対象となる画素の分布を求め,その分布がグラフ1005から読み取れる現在位置における分散以下であれば,本物であると判断することによって真贋判定を行うこともできる。 Alternatively, in addition to the threshold value processing of the similarity θ in the processing 1414, the distribution of the pixels that are the objects of the authenticity determination is obtained, and if the distribution is equal to or smaller than the variance at the current position that can be read from the graph 1005, it is determined to be genuine. Authentication can also be determined.
以下では,本発明の第三の実施例になる紙片登録・識別処理の流れを説明する。第一の実施例との差分についてのみ詳細に説明する。第三の実施例では,紙片に文字が印刷されたり,書かれていたりする場合でも高精度に紙片の識別ができるようにする方法を開示する。 Hereinafter, the flow of the paper piece registration / identification process according to the third embodiment of the present invention will be described. Only differences from the first embodiment will be described in detail. In the third embodiment, a method is disclosed in which a piece of paper can be identified with high accuracy even when characters are printed or written on the piece of paper.
図15は,紙片の特徴抽出処理の手順を示した図である。特徴抽出処理では,まず,透過画像を取得する(1502)。次に,指定された特徴抽出領域に基づき(1503),透過画像から部分画像を切り出す(1504)。続いて,正規化する(1505)。この際,あらかじめ定められた大きさの矩形に合わせて画像を射影変換して切り出す。次に,ローパスフィルター(LPF)を画像にかけ(1506),透過画像中の画像を除去する。さらに,得られた画像に対してヒストグラム正規化を行う(1507)。この処理は,入力画像のヒストグラムを求め,ヒストグラムが平たんになるように,画素値を変換する処理である。この処理により,紙片登録時に撮像した透過画像と,紙片識別時に撮像した透過画像の特性の違いを補正することができるようになる。 FIG. 15 is a diagram showing the procedure of the paper piece feature extraction process. In the feature extraction process, first, a transparent image is acquired (1502). Next, based on the designated feature extraction region (1503), a partial image is cut out from the transparent image (1504). Subsequently, normalization is performed (1505). At this time, the image is subjected to projective transformation in accordance with a rectangle of a predetermined size and cut out. Next, a low-pass filter (LPF) is applied to the image (1506), and the image in the transmission image is removed. Further, histogram normalization is performed on the obtained image (1507). This process is a process of obtaining a histogram of the input image and converting the pixel value so that the histogram becomes flat. By this processing, it becomes possible to correct the difference in characteristics between the transmission image captured at the time of paper piece registration and the transmission image captured at the time of paper piece identification.
続いて文字領域の除去を行う(1508)。文字領域の除去には,画像二値化処理アルゴリズムを適用することができる。文字が印刷されていない無地の領域に比べ,文字領域は一般的に画素値が小さいことを利用し,入力画像の各画像に対し,あらかじめ定められた閾値よりも大きな画素値を持つ画素を文字領域,閾値以上の画素値を持つ画素を背景領域として特徴抽出に用いることができる。また,大津展之,”判別および最少2乗基準に基づく自動しきい値選定法”電子情報通信学会論文誌D,Vol. 63、No. 4,pp. 349-356,1980,に記載の自動的に閾値を設定する技術を適用してもよい。 Subsequently, the character area is removed (1508). An image binarization processing algorithm can be applied to the removal of the character area. Using the fact that a character area generally has a smaller pixel value than a plain area where no characters are printed, for each image of the input image, a pixel having a pixel value larger than a predetermined threshold is assigned to the character area. A pixel having a pixel value equal to or greater than the region and the threshold can be used for feature extraction as a background region. Also, as described in Noriyuki Otsu, “Automatic threshold selection method based on discriminant and least-square criterion”, IEICE Transactions Journal D, Vol. 63, No. 4, pp. 349-356, 1980 Alternatively, a technique for setting a threshold may be applied.
最後に,数値的な特徴を取り出す(1509)。数値的な特徴量としては,たとえば,各画素の値を用いる。この場合は,画像切り出し・正規化の出力が横w画素,縦h画素の矩形のRGBカラー画像であるならば,3×w×hの次元数を持つ特徴量が得られることになる。グレー画像であれば,w×hの次元数を持つ特徴量が得られることになる。また,切り出し・正規化した後の画像に画像フィルタをたたみこみ,その出力値を特徴量とすることもできる。特徴抽出領域が矩形でない場合は,必要に応じて射影変換を用いる。 Finally, numerical features are extracted (1509). For example, the value of each pixel is used as the numerical feature quantity. In this case, if the output of image segmentation / normalization is a rectangular RGB color image with horizontal w pixels and vertical h pixels, a feature quantity having a dimension number of 3 × w × h can be obtained. In the case of a gray image, a feature amount having a dimension number of w × h is obtained. In addition, an image filter can be convolved with the image that has been cut out and normalized, and the output value can be used as a feature amount. If the feature extraction area is not rectangular, projective transformation is used as necessary.
上述した手順によれば,透過画像から文字領域を自動的に除外して特徴抽出をすることができ,高精度に紙片の真贋判定を行うことができる。 According to the above-described procedure, it is possible to automatically exclude a character area from a transparent image and perform feature extraction, and to determine the authenticity of a piece of paper with high accuracy.
また,紙片のどの位置にどのような文字が記載されているか,どのような写真が印刷されているかといった情報をあらかじめ入手できる場合には,その情報を入手して文字や写真の領域を除去することによって実現することもできる。 In addition, when information such as what character is written at which position on the piece of paper and what kind of photograph is printed can be obtained in advance, the information is obtained and the area of the character or photograph is removed. Can also be realized.
以下では,本発明の第四の実施例になる紙片登録・識別処理の流れを説明する。第一の実施例との差分についてのみ詳細に説明する。第四の実施例では紙片の組成の変動に伴う特徴量の変動,製紙条件の違いによる特徴量の変動,紙片登録・識別装置に搭載されているスキャナの個体差に伴う特徴量の変動等が存在する場合でも高精度に紙片を識別する方法について述べる。 Hereinafter, the flow of the paper piece registration / identification process according to the fourth embodiment of the present invention will be described. Only differences from the first embodiment will be described in detail. In the fourth embodiment, there are fluctuations in feature amounts due to variations in the composition of paper pieces, fluctuations in feature amounts due to differences in papermaking conditions, fluctuations in feature amounts due to individual differences among scanners installed in the paper piece registration / identification device, etc. A method for identifying a piece of paper with high accuracy even when it exists is described.
図16は,第四の実施例における特徴抽出処理の手順を示したものである。図6に記載の特徴抽出処理を拡張した手順になっている。具体的には,図16に記載されている”特徴量抽出”は,602から608の処理に相当し,1602ないし1608の処理が付加されている。特徴抽出処理以外の手順は第一の実施例と同じである。以下,手順を詳細に説明する。まず,特徴抽出領域座標xの特徴量を抽出する(1602)。抽出した特徴量を,特徴量fとする。次に,特徴抽出領域座標xに隣接する領域yの特徴量を抽出する(1603)。抽出した特徴量を,特徴量gとする。次に,特徴量fと特徴量gの類似度が閾値θ以上,かつ,特徴抽出領域座標xが紙片内,かつ,座標yが紙片内である間以下のループを実行する。まず,特徴抽出領域xを上下左右に1画素ずつ拡張する(1605)。次に,特徴抽出領域yを上下左右に1画素ずつ拡張する(1606)。さらに,拡張した特徴抽出領域座標xの特徴量を抽出し,この特徴量をあらためて特徴量fとする。また,拡張した特徴量抽出領域座標yの特徴量を抽出し,この特徴量をあらためて特徴量gとする。 FIG. 16 shows the procedure of feature extraction processing in the fourth embodiment. This is an extended procedure of the feature extraction process described in FIG. Specifically, the “feature amount extraction” described in FIG. 16 corresponds to the processing from 602 to 608, and the processing from 1602 to 1608 is added. The procedure other than the feature extraction process is the same as in the first embodiment. The procedure will be described in detail below. First, the feature quantity of the feature extraction area coordinate x is extracted (1602). Let the extracted feature quantity be the feature quantity f. Next, the feature amount of the region y adjacent to the feature extraction region coordinate x is extracted (1603). Let the extracted feature quantity be the feature quantity g. Next, the following loop is executed while the similarity between the feature quantity f and the feature quantity g is greater than or equal to the threshold value θ, the feature extraction area coordinate x is in the paper piece, and the coordinate y is in the paper piece. First, the feature extraction region x is expanded by one pixel vertically and horizontally (1605). Next, the feature extraction area y is expanded by one pixel vertically and horizontally (1606). Furthermore, the feature quantity of the extended feature extraction area coordinate x is extracted, and this feature quantity is re-defined as the feature quantity f. Further, the feature amount of the extended feature amount extraction region coordinate y is extracted, and this feature amount is again referred to as a feature amount g.
このような処理を行うことで,異なる特徴抽出領域に対する特徴量同士の類似度が閾値未満になるように特徴抽出範囲を設定することができる。異なる特徴抽出領域は別々の紙片とみなすことができるので,偽券を誤って真券と判定してしまう精度を向上させることができる。 By performing such processing, it is possible to set the feature extraction range so that the similarity between feature amounts for different feature extraction regions is less than a threshold value. Since different feature extraction regions can be regarded as separate pieces of paper, it is possible to improve the accuracy with which a false ticket is erroneously determined to be a genuine note.
上記では,閾値θを固定し,特徴抽出範囲を徐々に拡張する方法について処理手順を述べたが,逆に特徴抽出領域を固定し,閾値θを徐々に小さくするようにして,偽券を誤って真券と判定してしまう精度を向上させることができる。 In the above, the processing procedure was described for the method of fixing the threshold θ and gradually extending the feature extraction range, but conversely fixing the feature extraction area and gradually reducing the threshold θ to falsely insert a counterfeit note. Therefore, it is possible to improve the accuracy of determining a genuine note.
本発明は、紙片の真贋判定を行うシステムにおいて、高速・高精度に真贋判定を行えるものとして有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful as a system that can perform authenticity determination at high speed and high accuracy in a system for determining authenticity of a piece of paper.
101…透過画像取得手段,102…反射画像取得手段,103…演算手段,104…通信手段,105…ネットワーク,106…バス,107…記憶手段,108…識別子認識手段,109…マーク検出手段,110…摂動処理手段,111…特徴抽出処理手段,112…パラメータ推定手段,113…識別子復号化手段,114…類似度算出手段,115…識別子発行手段,116…特徴量復号化手段,117…パラメータ復号化手段,118…紙片登録手段,119…真贋判定手段,120…印刷手段,121…マーク印刷手段,122…識別子印刷手段,123…特徴量印刷手段,124…パラメータ印刷手段,201…紙片登録・識別装置,202…紙片登録・識別装置,203…紙片登録・識別装置,204…ネットワーク,205…紙片識別子管理サーバ,206…紙片識別子管理DB,301…紙片,302…紙片登録手段,303…透過画像取得手段,304…特徴抽出処理手段,305…パラメータ推定手段,306…特徴量・パラメータ・マーク印刷手段,307…識別子発行手段,308…識別子印刷手段,309…紙片,310…紙片識別手段,311…反射画像取得手段,312…パラメータ復号化手段,313…特徴量復号化手段,314…透過画像取得手段,315…マーク検出手段,316…摂動処理手段,317…特徴抽出処理手段,318…類似度計算手段,319…真贋判定手段,401…紙片透過画像,501…開始,502…透過画像撮像処理,503…特徴量算出処理,504…パラメータ算出処理,505…識別子発行処理,506…特徴量・パラメータ・マーク印刷処理,507…識別子印刷処理,508…終了,601…開始,602…透過画像取得処理,603…座標取得処理、604…画像切り出し処理,605…正規化処理,606…LPF処理,607…ヒストグラム正規化処理,608…特徴量数値化処理,609…終了,701…開始,702…反射画像取得処理,703…透過画像取得処理,704…識別子認識処理,705…特徴量復号化処理,706…パラメータ復号化処理,707…マーク認識処理,708…ループ処理,709…摂動処理,710…特徴抽出処理,711…摂動処理,712…特徴抽出処理,713…類似度計算処理,714…類似度計算処理,715…閾値処理,716…閾値処理,717…判定結果出力処理,718…終了,719…判定結果出力処理,720…終了,801…透過画像取得手段,802…反射画像取得手段,803…演算手段,804…通信手段,805…ネットワーク,806…バス,807…記憶手段,808…識別子認識手段,809…マーク検出手段,810…摂動処理手段,811…特徴抽出手段,812…真贋判定手段,813…識別子復号化手段,814…類似度算出手段,815…識別子発行手段,816…特徴量統計量復号化手段,817…特徴量復号化手段,818…紙片登録手段,819…特徴量統計量算出手段,820…印刷手段,821…マーク印刷手段,822…識別子印刷手段,823…特徴量印刷手段,824…特徴量統計量印刷手段,825…時刻算出手段,826…特徴量補正手段,901…紙片,902…紙片登録手段,903…透過画像取得手段,904…特徴抽出処理手段,905…特徴量の統計量算出手段,906…時計,907…特徴量・統計量・マーク・時刻印刷手段,908…識別子発行手段,909…識別子印刷手段,910…紙片,911…紙片識別手段,912…反射画像取得手段,913…特徴量の統計量・時刻復号化手段,914…特徴量復号化手段,915…透過画像取得手段,916…マーク検出手段,917…摂動処理手段,918…特徴抽出処理手段,919…時計,920…類似度計算手段,921…真贋判定手段,922…特徴量補正手段,1001…透過画像の画素値のヒストグラム,1002…ヒストグラム,1003…透過画像の画素値のヒストグラム,1004…ヒストグラム,1005…撮影時刻とヒストグラムの分散の関係を表した図,1101…透過画像の色相値のヒストグラム,1102…ヒストグラム,1103…透過画像の色相値のヒストグラム,1201…開始,1202…透過画像取得処理,1203…座標取得処理,1204…画像切り出し処理,1205…正規化処理,1206…LPF処理,1207…ヒストグラム正規化処理,1208…分散算出処理,1209…特徴量出力処理,1210…終了,1301…開始,1302…透過画像取得処理,1303…座標取得処理,1304…画像切り出し処理,1305…正規化処理,1306…LPF処理,1307…ヒストグラム正規化処理,1308…HSV変換処理,1309…H値のヒストグラム算出処理,1310…分散算出処理,1311…特徴量出力処理,1312…終了,1401…開始,1402…反射画像取得処理,1403…透過画像取得処理,1404…識別子認識処理,1405…特徴量符復号化処理,1406…特徴量の統計量復号化処理,1407…マーク認識処理,1408…摂動ループ処理,1409…摂動処理,1410…特徴抽出処理,1411…時刻算出処理,1412…特徴量補正処理,1413…類似度算出処理,1414…閾値処理,1415…判定結果出力処理,1416…終了,1417…判定結果出力処理,1418…終了,1501…開始,1502…透過画像取得処理,1503…座標取得処理,1504…画像切り出し処理,1505…正規化処理,1506…LPF処理,1507…ヒストグラム正規化処理,1508…文字領域除去処理,1509…特徴量数値化処理,1510…終了,1601…開始,1602…特徴抽出処理,1603…特徴抽出処理,1604…判定処理,1605…特徴抽出領域拡張処理,1606…特徴抽出処理拡張処理,1607…特徴抽出処理,1608…特徴抽出処理,1609…終了 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Transmission image acquisition means, 102 ... Reflection image acquisition means, 103 ... Calculation means, 104 ... Communication means, 105 ... Network, 106 ... Bus, 107 ... Storage means, 108 ... Identifier recognition means, 109 ... Mark detection means, 110 ... perturbation processing means, 111 ... feature extraction processing means, 112 ... parameter estimation means, 113 ... identifier decoding means, 114 ... similarity calculation means, 115 ... identifier issuing means, 116 ... feature amount decoding means, 117 ... parameter decoding 118 ... paper piece registration means, 119 ... authentication determination means, 120 ... printing means, 121 ... mark printing means, 122 ... identifier printing means, 123 ... feature amount printing means, 124 ... parameter printing means, 201 ... paper piece registration / Identification device, 202... Paper piece registration / identification device, 203... Paper piece registration / identification device, 204. DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 ... Paper piece identifier management server, 206 ... Paper piece identifier management DB, 301 ... Paper piece, 302 ... Paper piece registration means, 303 ... Transparent image acquisition means, 304 ... Feature extraction processing means, 305 ... Parameter estimation means, 306 ... Feature quantity / parameter Mark printing means, 307 ... identifier issuing means, 308 ... identifier printing means, 309 ... paper piece, 310 ... paper piece identification means, 311 ... reflection image acquisition means, 312 ... parameter decoding means, 313 ... feature amount decoding means, 314 ... transparent image acquisition means, 315 ... mark detection means, 316 ... perturbation processing means, 317 ... feature extraction processing means, 318 ... similarity calculation means, 319 ... authentication determination means, 401 ... transparent image of paper, 501 ... start, 502 ... Transparent image imaging processing, 503... Feature amount calculation processing, 504... Parameter calculation processing, 505. ... feature quantity / parameter / mark printing process, 507 ... identifier printing process, 508 ... end, 601 ... start, 602 ... transparent image acquisition process, 603 ... coordinate acquisition process, 604 ... image cutout process, 605 ... normalization process, 606 ... LPF processing, 607 ... histogram normalization processing, 608 ... feature value digitization processing, 609 ... end, 701 ... start, 702 ... reflected image acquisition processing, 703 ... transmission image acquisition processing, 704 ... identifier recognition processing, 705 ... features. Quantity decoding process, 706 ... parameter decoding process, 707 ... mark recognition process, 708 ... loop process, 709 ... perturbation process, 710 ... feature extraction process, 711 ... perturbation process, 712 ... feature extraction process, 713 ... similarity calculation Processing, 714 ... similarity calculation processing, 715 ... threshold processing, 716 ... threshold processing, 717 ... determination result output processing, 718 ... end 19 ... judgment result output processing, 720 ... end, 801 ... transmission image acquisition means, 802 ... reflection image acquisition means, 803 ... calculation means, 804 ... communication means, 805 ... network, 806 ... bus, 807 ... storage means, 808 ... Identifier recognition means, 809 ... mark detection means, 810 ... perturbation processing means, 811 ... feature extraction means, 812 ... authenticity determination means, 813 ... identifier decoding means, 814 ... similarity calculation means, 815 ... identifier issue means, 816 ... Feature quantity statistic decoding means, 817 ... Feature quantity decoding means, 818 ... Paper piece registration means, 819 ... Feature quantity statistic calculation means, 820 ... Printing means, 821 ... Mark printing means, 822 ... Identifier printing means, 823 ... Feature quantity printing means, 824 ... feature quantity statistics printing means, 825 ... time calculation means, 826 ... feature quantity correction means, 901 ... paper piece, 902 Paper piece registration means, 903... Transparent image acquisition means, 904... Feature extraction processing means, 905... Feature quantity calculation means, 906... Clock, 907 ... feature quantity / statistics / mark / time printing means, 908. Means 909 ... identifier printing means, 910 ... paper piece, 911 ... paper piece identification means, 912 ... reflection image acquisition means, 913 ... statistic / time decoding means for feature quantity, 914 ... feature quantity decoding means, 915 ... transparent image Acquisition means, 916... Mark detection means, 917 ... perturbation processing means, 918 ... feature extraction processing means, 919 ... clock, 920 ... similarity calculation means, 921 ... authenticity determination means, 922 ... feature amount correction means, 1001 ... transparent image 1002... Histogram of pixel values, 1002... Histogram, 1003. 1101 ... Histogram of hue value of transmission image, 1102 ... Histogram, 1103 ... Histogram of hue value of transmission image, 1201 ... Start, 1202 ... Transmission image acquisition processing, 1203 ... Coordinate acquisition Processing, 1204 ... Image clipping processing, 1205 ... Normalization processing, 1206 ... LPF processing, 1207 ... Histogram normalization processing, 1208 ... Variance calculation processing, 1209 ... Feature amount output processing, 1210 ... End, 1301 ... Start, 1302 ... Transmission Image acquisition processing, 1303 ... Coordinate acquisition processing, 1304 ... Image cut-out processing, 1305 ... Normalization processing, 1306 ... LPF processing, 1307 ... Histogram normalization processing, 1308 ... HSV conversion processing, 1309 ... H-value histogram calculation processing, 1310 ... dispersion calculation processing, 1311 ... feature amount output processing, 131 2 ... End, 1401 ... Start, 1402 ... Reflected image acquisition process, 1403 ... Transparent image acquisition process, 1404 ... Identifier recognition process, 1405 ... Feature quantity code decoding process, 1406 ... Feature quantity statistic decoding process, 1407 ... Mark recognition processing, 1408 ... perturbation loop processing, 1409 ... perturbation processing, 1410 ... feature extraction processing, 1411 ... time calculation processing, 1412 ... feature value correction processing, 1413 ... similarity calculation processing, 1414 ... threshold processing, 1415 ... determination result Output processing, 1416 ... End, 1417 ... Determination result output processing, 1418 ... End, 1501 ... Start, 1502 ... Transparent image acquisition processing, 1503 ... Coordinate acquisition processing, 1504 ... Image clipping processing, 1505 ... Normalization processing, 1506 ... LPF Processing, 1507 ... Histogram normalization processing, 1508 ... Character area removal processing, 1509 ... Features Digitization processing, 1510 ... End, 1601 ... Start, 1602 ... Feature extraction processing, 1603 ... Feature extraction processing, 1604 ... Determination processing, 1605 ... Feature extraction region expansion processing, 1606 ... Feature extraction processing expansion processing, 1607 ... Feature extraction processing , 1608 ... feature extraction processing, 1609 ... end
Claims (15)
前記紙片登録装置は、紙片から特徴量を抽出する第1の特徴量抽出処理出部と、該第1の特徴量抽出処理部により抽出された特徴量に関する情報を前記紙片に印刷する印刷部とを有し、
前記紙片識別装置は、紙片から特徴量を抽出する第2の特徴量抽出処理出部と、紙片から前記印刷部により該紙片に印刷された特徴量に関する情報を取得する特徴量取得部と、前記特徴量に関する情報から特徴量を抽出する特徴量復号化部と、該特徴量復号化部により抽出された特徴量と前記第2の特徴量抽出処理部により抽出された特徴量との類似度を判定する類似度計算部とを有することを特徴とする紙片識別システムであって、
前記紙片識別装置は、前記類似度計算部により判定された類似度に基づいて紙片の真贋を判定する真贋判定部を有し、
前記紙片登録装置の固有の特性、前記紙片識別装置の固有の特性、前記紙片の固有の特性のうち一以上の特性を推定するパラメータ推定部を有し、
前記真贋判定部は、前記類似度と前記パラメータ推定部により推定された特性とに基づいて、紙片の真贋を判定することを特徴とする紙片識別システム。 In a paper piece identification system comprising a paper piece registration device and a paper piece identification device,
The paper registration device, a printing unit that prints a first feature amount Extraction process detection section for extracting a feature value from a piece of paper, information about the feature amount extracted by the feature extraction processing unit of the first to the paper And
The paper identification unit comprises a feature amount acquisition unit that acquires the second feature amount Extraction process detection section for extracting a feature value from a piece of paper, information about the feature amount printed on the paper piece by the printing unit from the paper, A feature amount decoding unit that extracts a feature amount from information related to the feature amount, and a similarity between the feature amount extracted by the feature amount decoding unit and the feature amount extracted by the second feature amount extraction processing unit a paper identification system characterized by having a determining similarity calculation unit,
The paper piece identification device has an authenticity determination unit that determines the authenticity of a paper piece based on the similarity determined by the similarity calculation unit,
A parameter estimation unit that estimates one or more of the unique characteristics of the paper piece registration device, the unique characteristics of the paper piece identification device, and the unique characteristics of the paper piece;
The authenticity determination unit determines the authenticity of a piece of paper based on the similarity and the characteristic estimated by the parameter estimation unit.
前記紙片登録装置及び前記紙片識別装置は、紙片の透過画像を取得する透過画像取得部を有し、該透過画像取得部により取得された透過画像から前記紙片の特徴量を抽出することを特徴とする紙片識別システム。 In the paper piece identification system according to claim 1,
The paper piece registration device and the paper piece identification device include a transparent image acquisition unit that acquires a transparent image of a paper piece, and extracts the feature amount of the paper piece from the transparent image acquired by the transparent image acquisition unit. Paper piece identification system.
前記印刷部は、前記第1の特徴量が抽出された紙片の位置を示すマークを印刷し、
前記紙片識別装置は、紙片に印刷された前記マークを検出するマーク検出部を有し、前記第2の特徴量抽出処理部は、前記マーク検出部により検出された前記マークに基づいて前記特徴量を抽出する領域を決定することを特徴とする紙片識別システム。 In the paper piece identification system according to claim 1,
The printing unit prints a mark indicating a position of a piece of paper from which the first feature amount is extracted;
The paper piece identification device includes a mark detection unit that detects the mark printed on a paper piece, and the second feature amount extraction processing unit is configured to use the feature amount based on the mark detected by the mark detection unit. A paper piece identification system characterized by determining a region from which to extract.
前記紙片識別装置は、前記第2の特徴量抽出処理部が特徴量を抽出する領域を検出された前記マークに基づいて摂動させる摂動処理部を有し、
前記第2の特徴量抽出処理部は、前記摂動処理部による摂動に基づいて複数の領域における特徴量を抽出することを特徴とする紙片識別システム。 In the paper piece identification system according to claim 3,
The paper piece identification device includes a perturbation processing unit that perturbs a region from which the second feature amount extraction processing unit extracts a feature amount based on the detected mark,
The paper piece identification system, wherein the second feature amount extraction processing unit extracts feature amounts in a plurality of regions based on perturbation by the perturbation processing unit.
前記紙片登録装置は、前記第1の特徴量抽出処理部により抽出された特徴量から該特徴量の統計量を算出する統計量算出部を有し、前記印刷部は該統計量算出部により算出された統計量に関する情報を紙片に印刷し、
前記紙片識別装置は、前記紙片に印刷された統計量に関する情報から統計量を抽出する
統計量復号化部と、復号化された前記統計量に基づいて前記第2の特徴量抽出処理部により抽出された特徴量を補正する特徴量補正部とを有し、前記類似度計算部は、前記特徴量復号化部により抽出された特徴量と前記特徴量補正部により補正された特徴量との類似度を判定することを特徴とする紙片識別システム。 In the paper piece identification system according to claim 1,
The paper piece registration apparatus includes a statistic calculation unit that calculates a statistic of the feature amount from the feature amount extracted by the first feature amount extraction processing unit, and the printing unit is calculated by the statistic calculation unit. Print information about the statistics taken on a piece of paper,
The paper piece identification device is extracted by a statistic decoding unit that extracts a statistic from information relating to a statistic printed on the paper piece, and the second feature quantity extraction processing unit based on the decoded statistic A feature amount correction unit that corrects the feature amount, and the similarity calculation unit is configured to obtain a similarity between the feature amount extracted by the feature amount decoding unit and the feature amount corrected by the feature amount correction unit. A paper piece identification system characterized by determining the degree.
前記紙片登録装置及び前記紙片識別装置は、紙片の透過画像を取得する透過画像取得部を有し、前記第1及び第2の特徴量抽出処理部は、該透過画像取得部により取得された透過画像から文字領域を除去し、文字領域が除去された透過画像から前記紙片の特徴量を抽出することを特徴とする紙片識別システム。 In the paper piece identification system according to claim 1,
The paper piece registration device and the paper piece identification device have a transmission image acquisition unit that acquires a transmission image of a paper piece, and the first and second feature amount extraction processing units are the transmission images acquired by the transmission image acquisition unit. A paper piece identification system, wherein a character area is removed from an image, and a feature amount of the paper piece is extracted from a transparent image from which the character area is removed.
前記紙片に印刷された特徴量に関する情報を取得する特徴量取得部と、
前記特徴量に関する情報から特徴量を抽出する特徴量復号化部と、
該特徴量復号化部により抽出された特徴量と前記特徴量抽出部により抽出された特徴量との類似度を判定する類似度計算部とを有することを特徴とする紙片識別装置であって、
前記類似度計算部により判定された類似度に基づいて紙片の真贋を判定する真贋判定部と、
前記紙片識別装置の固有の特性、前記紙片の固有の特性のうち一以上の特性を推定するパラメータ推定部と、を有し、
前記真贋判定部は、前記類似度と前記パラメータ推定部により推定された特性とに基づいて、紙片の真贋を判定することを特徴とする紙片識別装置。 A feature quantity extraction processing unit for extracting feature quantities from a piece of paper;
A feature amount acquisition unit that acquires information about the feature amount printed on the piece of paper;
A feature amount decoding unit that extracts a feature amount from information on the feature amount;
A paper piece identification device comprising: a similarity calculation unit that determines a similarity between the feature amount extracted by the feature amount decoding unit and the feature amount extracted by the feature amount extraction unit ;
An authenticity determination unit that determines the authenticity of a piece of paper based on the similarity determined by the similarity calculation unit;
A parameter estimation unit that estimates one or more of the unique characteristics of the paper piece identification device and the unique characteristics of the paper piece;
The authenticity determination unit determines the authenticity of a piece of paper based on the similarity and the characteristic estimated by the parameter estimation unit.
前記特徴量抽出処理部により紙片から抽出された特徴量に関する情報を前記紙片に印刷する印刷部を有することを特徴とする紙片識別装置。 In the paper piece identification device according to claim 7,
An apparatus for identifying a piece of paper, comprising: a printing unit that prints information on a feature amount extracted from a piece of paper by the feature amount extraction processing unit on the piece of paper.
紙片の透過画像を取得する透過画像取得部を有し、前記特徴量抽出処理部は該透過画像取得部により取得された透過画像から前記紙片の特徴量を抽出することを特徴とする紙片識別装置。 In the paper piece identification device according to claim 7,
A paper piece identification apparatus, comprising: a transmission image acquisition unit that acquires a transmission image of a piece of paper, wherein the feature amount extraction processing unit extracts the feature amount of the piece of paper from the transmission image acquired by the transmission image acquisition unit .
紙片に印刷されたマークを検出するマーク検出部を有し、前記特徴量抽出処理部は、前記マーク検出部により検出されたマークに基づいて前記特徴量を抽出する領域を決定することを特徴とする紙片識別装置。 In the paper piece identification device according to claim 7,
A mark detection unit for detecting a mark printed on a piece of paper, wherein the feature amount extraction processing unit determines a region for extracting the feature amount based on the mark detected by the mark detection unit; Paper piece identification device.
前記特徴量抽出処理部が特徴量を抽出する領域を前記検出されたマークに基づいて摂動させる摂動処理部を有し、
前記特徴量抽出処理部は、前記摂動処理部による摂動に基づいて複数の領域における特徴量を抽出することを特徴とする紙片識別装置。 In the paper piece identification device according to claim 10,
The feature amount extraction processing unit has a perturbation processing unit for perturbing a region from which a feature amount is extracted based on the detected mark;
The paper piece identifying apparatus, wherein the feature amount extraction processing unit extracts feature amounts in a plurality of regions based on perturbation by the perturbation processing unit.
前記紙片に印刷された特徴量の統計量に関する情報から統計量を抽出する統計量復号化部と、復号化された前記統計量に基づいて前記特徴量抽出部により抽出された特徴量を補正する特徴量補正部とを有し、前記類似度計算部は、前記特徴量復号化部により抽出された特徴量と前記特徴量補正部により補正された特徴量との類似度を判定することを特徴とする紙片識別装置。 In the paper piece identification device according to claim 7,
A statistic decoding unit that extracts a statistic from information relating to the statistic of the feature quantity printed on the piece of paper, and a feature quantity extracted by the feature quantity extraction unit based on the decoded statistic A feature amount correction unit, wherein the similarity calculation unit determines a similarity between the feature amount extracted by the feature amount decoding unit and the feature amount corrected by the feature amount correction unit. Paper piece identification device .
紙片の透過画像を取得する透過画像取得部を有し、前記特徴量抽出処理部は該透過画像取得部により取得された透過画像から文字領域を除去し、文字領域が除去された透過画像から前記紙片の特徴量を抽出することを特徴とする紙片識別装置。 In the paper piece identification device according to claim 7,
A transparent image acquisition unit that acquires a transparent image of a piece of paper, wherein the feature amount extraction processing unit removes the character area from the transparent image acquired by the transparent image acquisition unit, and the transparent image from which the character area has been removed A paper piece identification device that extracts a feature amount of a paper piece.
前記印刷部は、第1の特徴量が抽出された紙片の位置を示すマークを印刷し、
紙片に印刷された前記マークを検出するマーク検出部を有し、
前記特徴量抽出処理部は、前記マーク検出部により検出されたマークに基づいて前記特徴量を抽出する領域を決定することを特徴とする紙片識別装置。 In the paper piece identification device according to claim 8,
The printing unit prints a mark indicating the position of the piece of paper from which the first feature amount is extracted,
A mark detection unit for detecting the mark printed on a piece of paper;
The paper piece identifying apparatus, wherein the feature amount extraction processing unit determines a region from which the feature amount is extracted based on the mark detected by the mark detection unit.
前記特徴量抽出処理部により抽出された特徴量から該特徴量の統計量を算出する統計量算出部を有し、
前記印刷部は該統計量算出部により算出された統計量に関する情報を紙片に印刷し、
前記紙片に印刷された統計量に関する情報から統計量を抽出する統計量復号化部と、
復号化された前記統計量に基づいて前記特徴量抽出部により抽出された特徴量を補正する特徴量補正部とを有し、
前記類似度計算部は、前記特徴量復号化部により抽出された特徴量と前記特徴量補正部により補正された特徴量との類似度を判定することを特徴とする紙片識別装置。 In the paper piece identification device according to claim 8,
A statistic calculator that calculates a statistic of the feature amount from the feature amount extracted by the feature amount extraction processing unit;
The printing unit prints information on the statistic calculated by the statistic calculating unit on a piece of paper,
A statistic decoding unit that extracts a statistic from information on the statistic printed on the piece of paper;
A feature amount correction unit that corrects the feature amount extracted by the feature amount extraction unit based on the decoded statistics,
The paper piece identifying apparatus, wherein the similarity calculation unit determines a similarity between the feature amount extracted by the feature amount decoding unit and the feature amount corrected by the feature amount correction unit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010281141A JP5604284B2 (en) | 2010-12-17 | 2010-12-17 | Paper piece identification system, paper piece identification device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010281141A JP5604284B2 (en) | 2010-12-17 | 2010-12-17 | Paper piece identification system, paper piece identification device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012128754A JP2012128754A (en) | 2012-07-05 |
| JP5604284B2 true JP5604284B2 (en) | 2014-10-08 |
Family
ID=46645676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010281141A Expired - Fee Related JP5604284B2 (en) | 2010-12-17 | 2010-12-17 | Paper piece identification system, paper piece identification device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5604284B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5998090B2 (en) * | 2013-03-25 | 2016-09-28 | 日立オムロンターミナルソリューションズ株式会社 | Image collation device, image collation method, and image collation program |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3529411B2 (en) * | 1993-12-02 | 2004-05-24 | 日本発条株式会社 | An object whose authenticity is to be checked and a method of creating the object |
| JP2006338331A (en) * | 2005-06-02 | 2006-12-14 | Hitachi Ulsi Systems Co Ltd | Device and method for registering slip |
| JP2007026068A (en) * | 2005-07-15 | 2007-02-01 | Toshiba Corp | Paper sheet discrimination method and paper sheet discrimination apparatus |
| JP2007164293A (en) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Nhk Spring Co Ltd | Identification medium creation method and identification medium creation apparatus |
-
2010
- 2010-12-17 JP JP2010281141A patent/JP5604284B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2012128754A (en) | 2012-07-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12340552B2 (en) | Iterative recognition-guided thresholding and data extraction | |
| US10789496B2 (en) | Mobile image quality assurance in mobile document image processing applications | |
| JP5334042B2 (en) | Character string recognition method and character string recognition apparatus | |
| US7905412B2 (en) | Bar code processing apparatus | |
| US8559748B2 (en) | Edge detection | |
| US20210232844A1 (en) | Methods and apparatus to determine the dimensions of a region of interest of a target object from an image using target object landmarks | |
| Piva | An overview on image forensics | |
| RU2557461C2 (en) | Method of separating character string and device of highlighting character string | |
| US8582862B2 (en) | Mobile image quality assurance in mobile document image processing applications | |
| US7949187B2 (en) | Character string recognition method and device | |
| JP2009535899A (en) | Generation of bi-tonal images from scanned color images. | |
| van Beusekom et al. | Automatic authentication of color laser print-outs using machine identification codes | |
| US8494282B2 (en) | Blur estimation | |
| EP3796218B1 (en) | Image processing system, image processing method, and program | |
| CN112740270B (en) | Determination device, determination device control method, determination system, determination system control method, and medium | |
| CN106599923A (en) | Detecting method and detecting device for stamped anti-counterfeiting characteristic | |
| JP5630689B2 (en) | Character recognition method and character recognition device | |
| JP5604284B2 (en) | Paper piece identification system, paper piece identification device | |
| CN112740271B (en) | Determination device, determination device control method, determination system, determination system control method, and medium | |
| CN118942096B (en) | A method and system for processing process drawings digitized | |
| CN108537945B (en) | Bill watermark detection method and system and self-service equipment | |
| KR100726473B1 (en) | Apparatus for classifying an image and method therefor | |
| JP2006338330A (en) | Paper piece identification device and paper piece identification method | |
| JP2006338331A (en) | Device and method for registering slip | |
| Gupta et al. | A structured approach to detect scanner-printer used in generating fake document |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20120521 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130621 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140516 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140603 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140711 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140729 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140825 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5604284 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |