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JP6151063B2 - 印刷物検査装置 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、印刷物検査装置に関する。
免許証、及びＩＤカードなどの個人を認証する為の媒体を発行する為の発行装置が一般的に実用化されている。発行装置は、紙、プラスチック、または他の印刷が可能な素材に対して種々の情報を印刷することにより、個人認証用の媒体を発行する。また、偽造を防止する為に、種々のセキュリティ印刷が施された媒体、及び発行装置がある。
特開２００７−３２３２００号公報
例えば、電子透かしにより主画像（主情報）に副画像（副情報）が埋め込まれた媒体がある。しかし、このような方法では、主画像の画質が劣化する可能性がある。主画像の画質を劣化させずに、より多くの副画像を埋め込むことが要望されている。
そこで、より多様な副情報を有する印刷物、及び印刷物検査装置を提供することを目的とする。
一実施形態に係る印刷物検査装置は、印刷物の真偽を検査する印刷物検査装置であって、前記印刷物に対して赤外光を照射し、前記印刷物に照射された前記赤外光の反射光から画像を読み取る画像読取部と、第１の閾値と前記第１の閾値より低い第２の閾値との間の明るさの画像を第１の副画像として前記画像読取部により読み取った画像から抽出し、前記第２の閾値より暗い画像を第２の副画像として前記画像読取部により読み取った画像から抽出する信号処理部と、予め設定された第１の基準画像と前記第１の副画像との比較結果と、予め設定された第２の基準画像と前記第２の副画像との比較結果とに基づいて、前記印刷物の真偽を判定する判定部と、を具備し、前記信号処理部は、前記画像読取部により読み取った前記画像からヒストグラムを算出し、前記ヒストグラムに基づいて、頻度が集中する第１の明るさと前記第１の明るさより暗く且つ頻度が集中する第２の明るさとの間に前記第１の閾値を設定し、前記第２の明るさと前記第２の明るさより暗く且つ頻度が集中する第３の明るさとの間に前記第２の閾値とを設定する。
図１は、一実施形態に係る印刷物検査装置について説明するための図である。 図２は、一実施形態に係る印刷物について説明するための図である。 図３は、一実施形態に係る印刷物について説明するための図である。 図４は、一実施形態に係る印刷物について説明するための図である。 図５は、一実施形態に係る印刷物について説明するための図である。 図６は、一実施形態に係る印刷物について説明するための図である。 図７は、一実施形態に係る印刷物について説明するための図である。 図８は、一実施形態に係る印刷物について説明するための図である。 図９は、一実施形態に係る印刷物について説明するための図である。 図１０は、一実施形態に係る印刷物について説明するための図である。
以下、図面を参照しながら、一実施形態に係る印刷物、及び印刷物検査装置について詳細に説明する。
図１は、一実施形態に係る印刷物検査装置１００の例を示す。印刷物検査装置１００は、紙、プラスチック、フィルム、または他の印刷が可能なシート状の媒体１に対して個人情報などを印刷することにより、個人認証媒体を発行することができる。
図１に示すように、印刷物検査装置１００は、画像読取部２０、制御部４０、操作部７０、表示部８０、及び入出力部９０を備える。
画像読取部２０は、媒体１から画像を取得する。画像読取部２０は、例えば、照明２１、バンドパスフィルタ２２、光学系２３、及びセンサ２４を備える。
照明２１は、媒体１に対して赤外光（赤外線）を照射する。照明２１は、例えば、赤外光を放射するＬＥＤ、蛍光灯と赤外光を透過するフィルタとの組み合わせ、または他の光源などを備える。照明２１は、近赤外波長（例えば８００乃至２５００ｎｍ）の光を媒体１に対して照射する。
バンドパスフィルタ２２は、特定の波長の光を透過させ、他の波長の光を遮蔽する。例えば、バンドパスフィルタ２２は、赤外波長の光を透過させ、他の波長の光を遮蔽する誘電体多層膜を備える。即ち、バンドパスフィルタ２２は、照明２１から放射される光の波長に応じた波長の光を透過させるフィルタである。これにより、バンドパスフィルタ２２は、外乱光の影響を抑えることができる。
光学系２３は、光を受光し、受光した光をセンサ２４の受光素子に結像させる。光学系２３は、例えばレンズ、または導光部材などの、光を受光し、受光した光をセンサ２４の受光素子に結像させる構成を備える。光学系２３は、媒体１の全体を含む画角から光を受光し、センサ２４に結像させることができる。
センサ２４は、受光した光を電気信号、即ち画像に変換する。センサ２４は、例えば、Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ（ＣＣＤ）またはＣｏｍｐｌｉｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ（ＣＭＯＳ）などの受光素子が複数配列された構成を備える。受光素子は、受光した光を電気信号、即ち画像に変換する。なお、センサ２４は、赤外波長（ＩＲ）の光を検出することができる受光素子が二次元的に複数配列されたエリアイメージセンサである。即ち、センサ２４は、二次元的な画像を取得することができる。
このような構成により、画像読取部２０は、照明２１から発せられて、媒体１の表面で反射し、バンドパスフィルタ２２及び光学系２３を介してセンサ２４に入射した光から画像を取得することができる。これにより、画像読取部２０は、媒体１の表面の全体の画像を取得することができる。画像読取部２０は、取得した媒体１の画像を制御部４０に入力する。
制御部４０は、印刷物検査装置１００の各部の動作を統合的に制御する。制御部４０は、ＣＰＵ、ランダムアクセスメモリ、プログラムメモリ、及び不揮発性メモリなどを備える。ＣＰＵは、種々の演算処理を行う。ランダムアクセスメモリは、ＣＰＵにより行われる演算の結果を一時的に記憶する。プログラムメモリ及び不揮発性メモリは、ＣＰＵが実行する種々のプログラム及び制御データなどを記憶する。制御部４０は、ＣＰＵによりプログラムメモリに記憶されているプログラムを実行することにより、種々の処理を行うことができる。
例えば、制御部４０は、ＣＰＵがプログラムを実行することにより、信号処理部４１、及び判定部４２として機能する。また、制御部４０の不揮発性メモリは、判定部４２による判定の基準に用いられる種々の判定基準を予め記憶する基準メモリ４３として機能する。
信号処理部４１は、画像読取部２０から供給された媒体１の画像に対して信号処理を行う。例えば、信号処理部４１は、媒体１の画像に対して信号処理を施し、種々の特徴量を取得することが出来る。例えば、信号処理部４１は、信号の増幅、エッジの強調、明るさの調整などを行い、種々の判定に用いられる判定用の画像または特徴量を生成することができる。
判定部４２は、信号処理部４１で生成された判定用画像または特徴量と、基準メモリ４３に記憶されている判定基準とを比較し、比較結果に基づいて、媒体１の真偽を判定する。例えば、基準メモリ４３に基準としての画像（基準画像）が記憶されている場合、判定部４２は、信号処理部４１で生成された判定用画像と、基準メモリ４３に記憶されている基準画像とを比較し、比較結果に基づいて、媒体１の真偽を判定する。また、例えば、基準メモリ４３に基準としての特徴量（基準特徴量）が記憶されている場合、判定部４２は、信号処理部４１で生成された特徴量と、基準メモリ４３に記憶されている基準特徴量とを比較し、比較結果に基づいて、媒体１の真偽を判定する。
操作部７０は、印刷物検査装置１００を操作するオペレータによる各種操作入力を受け付ける。操作部７０は、オペレータにより入力される操作に基づいて操作信号を生成し、生成した操作信号を制御部４０に伝送する。表示部８０は、制御部４０の制御に基づいて種々の画面を表示する。例えば、表示部８０は、オペレータに対して各種の操作案内、及び処理結果などを表示する。なお、操作部７０と表示部８０とは、タッチパネルとして一体に形成されていてもよい。
入出力部９０は、印刷物検査装置１００に接続される外部機器、または記憶媒体とデータの送受信を行う。例えば、入出力部９０は、ディスクドライブ、ＵＳＢコネクタ、ＬＡＮコネクタ、またはデータの送受信が可能な他のインターフェースなどを備える。印刷物検査装置１００は、入出力部９０に接続される外部機器、または記憶媒体からデータを取得することができる。また、印刷物検査装置１００は、入出力部９０に接続される外部機器、または記憶媒体に処理結果を伝送することもできる。
図２及び図３は、媒体１の例を示す。
媒体１には、印刷１１が施されている。印刷１１は、例えば人間の視覚的に黒色に見える図柄である。なお、ここでは、人間の視覚的に黒色に見える図柄を主画像（主情報）と称する。
媒体１上に、種々のインクが重ねあわされて印刷１１の図柄が表現されている。例えば、領域１１ａでは、図３に示されるように、第１の色であるイエローのインクｙ、第２の色であるマゼンダのインクｍ、及び第３の色であるシアンのインクｃが重ね合わせられて、黒色が表現されている。媒体１側からシアンのインクｃ、マゼンダのインクｍ、イエローのインクｙの順にインクが重ねられている。
また、例えば、領域１１ｂでは、図３に示されるように、第１の色であるイエローのインクｙ、第２の色であるマゼンダのインクｍ、第３の色であるシアンのインクｃ、及び蛍光インクｆが重ね合わせられて、黒色が表現されている。媒体１側から蛍光インクｆ、シアンのインクｃ、マゼンダのインクｍ、イエローのインクｙの順にインクが重ねられている。なお、ここでは、インクｙとインクｍとインクｃと蛍光インクｆとが重ね合わせられて表現された図柄を第１の副画像（第１の副情報）と称する。蛍光インクｆは、近赤外の波長帯域の光を吸収し励起して発光するインクである。
蛍光インクｆは、照射された光のエネルギーを吸収することで蛍光インクｆ内の電子が励起される。また、蛍光インクｆ内の電子は、励起された状態から基底状態に戻る際に余分なエネルギーを光、及び熱などとして放出する。
また、蛍光インクｆに入射した他の赤外光は、蛍光インクｆまたは媒体１により反射される。この反射光は、蛍光インクｆにより吸収された分だけ入射時より弱くなる。
また、例えば、領域１１ｃでは、図３に示されるように、第４の色であるカーボンを含むブラックのインクｋが媒体１に塗布されて黒色が表現されている。なお、ここでは、インクｋにより表現された図柄を第２の副画像（第２の副情報）と称する。カーボンを含むブラックのインクｋは、近赤外の波長帯域の光を吸収する特性を有する。なお、インクｋは、蛍光インクｆに比べて、近赤外の波長帯域の光の吸収率が高いという特性を有する。
図４は、インクｙ、インクｍ、インクｃ、及びインクｋのそれぞれの波長−透過率特性の例を示す。また、図５は、インクｙ、インクｍ、インクｃ、及びインクｋがそれぞれ媒体１に直接塗布されている場合の波長−反射率特性の例を示す。
図４に示されるように、インクｙ、インクｍ、及びインクｃは、近赤外帯域（例えば８００乃至２５００ｎｍ）では、インクｋに比べて高い透過特性を有する。この為、図３の領域１１ａでは、照明２１から照射された赤外光がインクｙ、インクｍ、及びインクｃの層を透過し、媒体１で反射する。この為、画像読取部２０は、領域１１ａを撮像した場合、第１の明るさを検出する。
また、図３の領域１１ｂでは、照明２１から照射された赤外光がインクｙ、インクｍ、及びインクｃの層を透過し、蛍光インクｆに入射する。蛍光インクｆは、近赤外の波長帯域の光を吸収し励起して発光する。画像読取部２０は、領域１１ｂを撮像した場合、第１の明るさより暗い第２の明るさを検出する。なお、第１の明るさと第２の明るさとの差は、蛍光インクｆにより吸収された赤外光によるものである。
また、図３の領域１１ｃでは、照明２１から照射された赤外光がインクｋの層に入射する。インクｋは、入射した赤外光を吸収する為、図５に示されるように、赤外光の反射率が低い。なお、インクｋは、蛍光インクｆに比べて、近赤外の波長帯域の光の吸収率が高いという特性を有する。この為、画像読取部２０は、領域１１ｃを撮像した場合、第２の明るさより暗い第３の明るさを検出する。
即ち、画像読取部２０は、第２の明るさで検出された図柄を第１の副画像と認識し、第３の明るさで検出された図柄を第２の副画像と認識することができる。
なお、画像読取部２０の照明２１は、赤外であり、且つ蛍光インクｆの励起させることができる波長の光を媒体１に対して照射する。また、画像読取部２０のバンドパスフィルタ２２は、赤外波長の光を透過させ、他の波長の光を遮蔽する。例えば、バンドパスフィルタ２２は、図６に示されるような透過特性を有する。即ち、バンドパスフィルタ２２は、媒体１に照射される光（励起波長の光）の特性に合致した特性、または励起波長の光よりエッジの鋭い特性であることが望ましい。このような特性によると、バンドパスフィルタ２２は、蛍光インクｆの励起帯域の反射光以外の光を遮蔽することができる為、明るさレベルのＳ／Ｎ比を向上させることができる。
図７は、画像読取部２０により取得した媒体１の画像の例を示す。
図７に示されるように、領域１１ａは、印刷が施されていない領域と同程度の明るさで写り込む。また、領域１１ｂは、領域１１ａより暗く、且つ領域１１ｃより明るく写り込む。また、領域１１ｃは、領域１１ｂより暗く写り込む。
このように、媒体１は、人間の視覚的に黒色に見える主画像と、赤外光で撮像された場合に第２の明るさで写る第１の副画像と、赤外光で撮像された場合に第３の明るさで写る第２の副画像と、を有する。
また、画像読取部２０は、媒体１から第１の副画像と第２の副画像とを同時に取得することができる。これにより、印刷物検査装置１００は、簡易な構成で媒体１から複数の副情報を同時に取得することができる。また、上記のような構成の媒体１は、第１の副画像及び第２の副画像が、人間の視覚的に黒色で表現されている。即ち、媒体１は、主画像の画質を劣化させずに表現された第１の副画像及び第２の副画像を有する。
なお、主画像は、視覚的に黒色のべた印刷でも良いし、文字などの印刷図柄であってもよい。例えば、主画像が文字などの図柄である場合、第１の副画像及び第２の副画像がより目立たなくなる。
さらに、画像読取部２０は、図７に示されたような画像、即ち第１の副画像と第２の副画像とを有する画像を制御部４０に入力する。
制御部４０の基準メモリ４３は、例えば、第１の副画像と第２の副画像とをそれぞれ抽出する為の第１の閾値と第２の閾値とを予め記憶する。
例えば、図８に示されるように、第１の閾値が第１の明るさと第２の明るさとの間に設定されており、第２の閾値が第２の明るさと第３の明るさとの間に設定されているとする。この場合、信号処理部４１は、第１の閾値及び第２の閾値を用いて第１の副画像と第２の副画像とをそれぞれ抽出することができる。即ち、信号処理部４１は、第１の閾値と第２の閾値との間の明るさの画像を抽出することにより、第１の副画像を抽出することができる。また、信号処理部４１は、第２の閾値未満の明るさの画像を抽出することにより、第２の副画像を抽出することができる。
またさらに、制御部４０の基準メモリ４３は、例えば、第１の副画像と比較する為の基準画像（第１の基準画像）と、第２の副画像と比較する為の基準画像（第２の基準画像）とをそれぞれ予め記憶する構成であってもよい。この場合、判定部４２は、第１の副画像と第１の基準画像との比較結果と、第２の副画像と第２の基準画像との比較結果とに基づいて、媒体１の真偽を判定することができる。これにより、印刷物検査装置１００は、より高い精度で媒体１の真偽を判定することができる。
なお、上記の実施形態では、制御部４０の基準メモリ４３は、第１の閾値及び第２の閾値を予め記憶する構成であると説明したが、この構成に限定されない。制御部４０は、画像読取部２０から供給された画像に基づいて特徴量としてヒストグラムを算出し、算出したヒストグラムを用いて第１の閾値及び第２の閾値を決定する構成であってもよい。
画像読取部２０から供給された画像に基づいて特徴量としてヒストグラムを算出した場合、図９のようなヒストグラムが算出される。即ち、第１の副画像に相当する第２の明るさと、第２の副画像に相当する第３の明るさと、他の領域の第１の明るさとに頻度が集中する。ここで、例えば、制御部４０の信号処理部４１は、第１の明るさの頻度と、第２の明るさの頻度とを判別することができる明るさを第１の閾値と設定する。また、信号処理部４１は、第２の明るさの頻度と、第３の明るさの頻度とを判別することができる明るさを第２の閾値と設定する。
このような構成によると、制御部４０は、第１の閾値及び第２の閾値を画像ごとに設定することができる。これにより、例えば、制御部４０は、媒体１の汚れなどの影響を考慮することができる。この結果、制御部４０は、より高い精度で第１の副画像及び第２の副画像を抽出することができる。これにより、印刷物検査装置１００は、より高い精度で媒体１の真偽を判定することができる。
なお、上記の実施形態では、第４の色であるカーボンを含むブラックのインクｋが媒体１に塗布された図柄を第２の副画像（第２の副情報）と称するとしたが、この構成に限定されない。
図１０に示されたように、第２の副画像は、媒体１側からシアンのインクｃ、マゼンダのインクｍ、イエローのインクｙ、ブラックのインクｋの順にインクが重ねられていてもよい。この場合、照明２１から照射された赤外光は、インクｋにより吸収され、インクｙに入射しない。上記のような構成の領域から画像読取部２０は、第２の明るさより暗い第３の明るさを検出することができる。このような構成であっても、印刷物検査装置１００は、第１の副画像と第２の副画像とを個別に抽出することができる。
また、上記の実施形態では、判定部４２は、基準メモリ４３に記憶された第１の基準画像と第１の副画像との比較結果と、第２の基準画像と第２の副画像との比較結果と、に基づいて媒体１の真偽を判定する構成であると説明したが、この構成に限定されない。
信号処理部４１は、第１の副画像に基づいて文字（第１の文字列）を認識し、第２の副画像に基づいて文字（第２の文字列）を認識する構成であってもよい。この場合、基準メモリ４３は、第１の基準文字列と、第２の基準文字列とを予め記憶する。判定部４２は、第１の文字列と第１の基準文字列との比較結果と、第２の文字列と第２の基準文字列との比較結果と、に基づいて、媒体１の真偽を判定する構成であってもよい。
なお、上述の各実施の形態で説明した機能は、ハードウエアを用いて構成するに留まらず、ソフトウエアを用いて各機能を記載したプログラムをコンピュータに読み込ませて実現することもできる。また、各機能は、適宜ソフトウエア、ハードウエアのいずれかを選択して構成するものであっても良い。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
なお、以下に本願の出願当初の特許請求の範囲を付記する。
［Ｃ１］
媒体に主画像が印刷された印刷物であって、
前記主画像と人間の視覚的に同じ色で、且つ赤外波長域の光を第１の吸収率で吸収するインクで前記主画像内に埋め込まれた第１の副画像と、
前記主画像と人間の視覚的に同じ色で、且つ前記赤外波長域の光を第２の吸収率で吸収するインクで前記主画像内に埋め込まれた第２の副画像と、
を具備する印刷物。
［Ｃ２］
前記第１の副画像は、前記赤外波長域の光を第１の吸収率で吸収する蛍光インクにより印刷されている、Ｃ１に記載の印刷物。
［Ｃ３］
前記第１の副画像は、前記蛍光インクに前記赤外波長の光を透過する可視インクが重ねられて印刷されている、Ｃ２に記載の印刷物。
［Ｃ４］
前記第１の副画像は、前記蛍光インクに前記赤外波長の光を透過するシアンとマゼンダとイエローのインクが重ねられて印刷されており、
前記第２の副画像が、前記赤外波長域の光を第２の吸収率で吸収するカーボンを含むブラックのインクで印刷されている、Ｃ３に記載の印刷物。
［Ｃ５］
前記主画像は、文字として印刷されているＣ１に記載の印刷物。
［Ｃ６］
印刷物の真偽を検査する印刷物検査装置であって、
前記印刷物に対して赤外光を照射し、前記印刷物に照射された前記赤外光の反射光から画像を読み取る画像読取部と、
前記画像と予め設定された第１の閾値と前記第１の閾値より低い第２の閾値との間の明るさの画像を第１の副画像として取得し、前記第２の閾値より暗い画像を第２の副画像として取得する信号処理部と、
予め設定された第１の基準画像と前記第１の副画像との比較結果と、予め設定された第２の基準画像と前記第２の副画像との比較結果とに基づいて、前記印刷物の真偽を判定する判定部と、
を具備する印刷物検査装置。
［Ｃ７］
前記画像読取部は、前記印刷物に塗布された蛍光インクの赤外光の吸収の特性に応じた波長の赤外光を前記印刷物に照射する、Ｃ６に記載の印刷物検査装置。
［Ｃ８］
前記画像読取部は、前記蛍光インクの赤外光の吸収の特性に応じた波長の赤外光を透過し、他の波長の光を遮蔽するフィルタを具備するＣ７に記載の印刷物検査装置。
［Ｃ９］
前記信号処理部は、前記画像からヒストグラムを算出し、算出したヒストグラムに基づいて前記第１の閾値と前記第２の閾値とを設定する、Ｃ６に記載の印刷物検査装置。
１…媒体、１１…印刷、１１ａ…領域、１１ｂ…領域、１１ｃ…領域、２０…画像読取部、２１…照明、２２…バンドパスフィルタ、２３…光学系、２４…センサ、４０…制御部、４１…信号処理部、４２…判定部、４３…基準メモリ、７０…操作部、８０…表示部、９０…入出力部、１００…印刷物検査装置。

Claims (3)

  1. 印刷物の真偽を検査する印刷物検査装置であって、
    前記印刷物に対して赤外光を照射し、前記印刷物に照射された前記赤外光の反射光から画像を読み取る画像読取部と、
    第１の閾値と前記第１の閾値より低い第２の閾値との間の明るさの画像を第１の副画像として前記画像読取部により読み取った画像から抽出し、前記第２の閾値より暗い画像を第２の副画像として前記画像読取部により読み取った画像から抽出する信号処理部と、
    予め設定された第１の基準画像と前記第１の副画像との比較結果と、予め設定された第２の基準画像と前記第２の副画像との比較結果とに基づいて、前記印刷物の真偽を判定する判定部と、
    を具備し、
    前記信号処理部は、前記画像読取部により読み取った前記画像からヒストグラムを算出し、前記ヒストグラムに基づいて、頻度が集中する第１の明るさと前記第１の明るさより暗く且つ頻度が集中する第２の明るさとの間に前記第１の閾値を設定し、前記第２の明るさと前記第２の明るさより暗く且つ頻度が集中する第３の明るさとの間に前記第２の閾値とを設定する印刷物検査装置。
  2. 前記画像読取部は、前記印刷物に塗布された蛍光インクの赤外光の吸収の特性に応じた波長の赤外光を前記印刷物に照射する、請求項１に記載の印刷物検査装置。
  3. 前記画像読取部は、前記蛍光インクの赤外光の吸収の特性に応じた波長の赤外光を透過し、他の波長の光を遮蔽するフィルタを具備する請求項２に記載の印刷物検査装置。
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