個体識別装置、個体識別対象物、個体識別方法、及びプログラム
【課題】 微細物質を対象物にランダムに付与し、個体識別に利用する個体識別システムにおいて、より高精度に対象物の検証を行うことが可能でセキュリティを高めることができる個体識別装置等を提供する。
【解決手段】 偏光特性を有する微細物質２０を対象物２の基材上にランダムに付与する。個体識別装置４は、対象物２を所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像から微細物質２０の配置パターンと偏光角に基づく特徴量データを認証用データとしてデータベース５に登録する。認証処理では、対象物２を上記所定の偏光角と同じ偏光角で撮影した偏光撮影画像から、登録時と同様の計算処理により微細物質２０の配置パターン及び偏光角に基づく特徴量データを算出し、データベース５に登録されている認証用データと照合し、認証の可否を判定する。
【解決手段】 偏光特性を有する微細物質２０を対象物２の基材上にランダムに付与する。個体識別装置４は、対象物２を所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像から微細物質２０の配置パターンと偏光角に基づく特徴量データを認証用データとしてデータベース５に登録する。認証処理では、対象物２を上記所定の偏光角と同じ偏光角で撮影した偏光撮影画像から、登録時と同様の計算処理により微細物質２０の配置パターン及び偏光角に基づく特徴量データを算出し、データベース５に登録されている認証用データと照合し、認証の可否を判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物に付与される微細物質の配置パターンに基づいて個体識別を行う個体識別装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＤカード等の対象物について個体識別による認証を行うための技術として、人工物メトリクス技術が提案されている。人工物メトリクス技術とは、対象物（人工物）に分離不可能にランダムに付与されるような固有の物理的特徴を計測し、これに基づくデータを事前に計測された真のデータと比較照合することにより、対象物の検証を行うものである。すなわち、人間の指紋に相当するような固有の物理的特徴を人工物から読取り検証に利用する。
【０００３】
対象物固有の物理的特徴としては、大別して光学特性、磁気特性、電気特性、振動特性等がある。光学特性を有するものの具体例としては、基材にランダム分散した粒状物やファイバ等の光反射、光透過パターンなどが挙げられる。
これらの対象物に固有の特徴は、スキャナやカメラ等の撮像装置によって画像データとして読み取られ、読み取ったデータから適切な画像処理等を施すことによって算出される。そして、算出された特徴量データと、同様の手順で読取り、算出され、予め登録された特徴量データである認証用データとを照合することで認証を行うのが一般的である。
【０００４】
このような人工物メトリクスの例としては、特許文献１のように、透明プラスチック基材の片面のラベルに、真偽判別要素であるホログラムとタガント（追跡用添加物）としての微小細粒を存在させ、偽造防止を図るものや、特許文献２のように、透明プラスチック基材の片側のラベルの粘着剤層に光学的に検知可能な物質を混入して、偽造防止を図るものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２６１９６７号公報
【特許文献２】特開２００８−２８１９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ただし、人工物メトリクス技術を用いたとしても、複製や偽造の可能性を完全には否定できない。現在、個体識別のシステムとしては、より高精度で、セキュリティを更に高めることができるような検証手法が望まれている。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、微細物質（タガント）を対象物にランダムに付与し、個体識別に利用する個体識別システムにおいて、より高精度に対象物の検証を行うことが可能でセキュリティを高めることができる個体識別装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した課題を解決するため第１の発明は、偏光特性を有する微細物質が基材上にランダムに付与された対象物を所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像を取得する撮影画像取得部と、前記偏光撮影画像に基づいて、前記対象物の前記微細物質の配置パターンおよび偏光角に基づく特徴量データを算出する特徴量データ算出部と、前記特徴量データを、前記対象物につき予め前記所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像に基づき算出された前記特徴量データである認証用データと照合することにより、前記対象物の認証の可否を判定する対象物識別部と、を具備することを特徴とする個体識別装置である。
【０００９】
第１の発明によれば、偏光特性を有する微細物質が基材上にランダムに付与された対象物を所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像から、予め対象物固有の特徴量データを算出し、認証用データとしてデータベース等に登録しておく。
対象物の認証時には、対象物を偏光撮像装置にて上記と同じ偏光角で撮影した偏光撮影画像から特徴量データを登録時と同様の計算処理にて算出し、特徴量データと認証用データとを照合し、認証の可否を判定する。
【００１０】
微細物質は対象物にランダムに散布するなどして付与されるため、個体によって微細物質の配置パターンが異なる。これに加え、個々の微細物質は、それぞれ対象物に配置されたときの偏光角も個体によってランダムに異なるため、配置パターンと偏光角に基づく、対象物固有の特徴量データを定めることができる。
これにより、配置パターンのみ用いる場合に比べ個体識別性を向上することができ、認証精度を向上できる。また、微細物質の配置が解析されたとしても個々の微細物質の偏光角まで複製することは困難であり、対象物の偽造も困難となる。さらに、１種類の微細物質であっても基材に散布等して付与するのみで何種類もの角度で配置されるため、対象物の製造も容易である。また、少量の微細物質を対象物に付与する場合であっても、配置パターンと偏光角とを組み合わせて認証に利用するため、十分な認証精度を確保することができる。
【００１１】
また、前記対象物識別部は、前記対象物を複数の異なる偏光角で撮影した偏光撮影画像を比較し、複数の異なる偏光角で撮影した偏光撮影画像が一致する場合、前記対象物の認証を否とするようにしてもよい。
【００１２】
これにより、両偏光撮影画像が一致する場合には、微細要素は偏光特性を持たず、対象物が偽造されたものであることにより簡易に認証を否とすることができ、セキュリティが向上するとともに、認証処理の高速化にもつながる。
【００１３】
第２の発明は、個体識別装置による認証の対象となる個体識別対象物であって、偏光特性を有する微細物質が基材上にランダムに付与され、前記個体識別装置により、所定の偏光角で前記個体識別対象物を撮影した偏光撮影画像に基づいて、前記微細物質の配置パターンおよび偏光角に基づく特徴量データが算出され、前記特徴量データが、前記個体識別対象物につき予め前記所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像に基づき算出された前記特徴量データである認証用データと照合されることにより、認証の可否を判定されることを特徴とする個体識別対象物である。
第２の発明は、第１の発明の個体識別装置による個体識別の対象物である。
また、第２の発明の個体識別対象物は、前記個体識別装置により、複数の異なる偏光角で前記個体識別対象物を撮影した偏光撮影画像が比較され、複数の異なる偏光角で撮影した偏光撮影画像が一致する場合、認証を否とされることが望ましい。
【００１４】
第３の発明は、個体識別装置が、偏光特性を有する微細物質が基材上にランダムに付与された対象物を所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像を取得する撮影画像取得ステップと、前記偏光撮影画像に基づいて、前記対象物の前記微細物質の配置パターンおよび偏光角に基づく特徴量データを算出する特徴量データ算出ステップと、前記特徴量データを、前記対象物につき予め前記所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像に基づき算出された前記特徴量データである認証用データと照合することにより、前記対象物の認証の可否を判定する対象物識別ステップと、を実行することを特徴とする個体識別方法である。
第３の発明は、第１の発明の個体識別装置による個体識別方法である。
また、前記対象物識別ステップでは、前記対象物を複数の異なる偏光角で撮影した偏光撮影画像を比較し、複数の異なる偏光角で撮影した偏光撮影画像が一致する場合、前記対象物の認証を否とすることが望ましい。
【００１５】
第４の発明は、個体識別装置を、偏光特性を有する微細物質が基材上にランダムに付与された対象物を所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像を取得する撮影画像取得部と、前記偏光撮影画像に基づいて、前記対象物の前記微細物質の配置パターンおよび偏光角に基づく特徴量データを算出する特徴量データ算出部と、前記特徴量データを、前記対象物につき予め前記所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像に基づき算出された前記特徴量データである認証用データと照合することにより、前記対象物の認証の可否を判定する対象物識別部と、して機能させるためのプログラムである。
第４の発明は、第１の発明の個体識別装置におけるプログラムである。
また、前記対象物識別部が、前記対象物を複数の異なる偏光角で撮影した偏光撮影画像を比較し、複数の異なる偏光角で撮影した偏光撮影画像が一致する場合、前記対象物の認証を否とすることが望ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、微細物質を対象物にランダムに付与し、個体識別に利用する個体識別システムにおいて、より高精度に対象物の検証を行うことが可能でセキュリティを高めることができる個体識別装置等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】個体識別システム１の全体構成図
【図２】対象物２に付与される微細物質２０の偏光角と、偏光撮像装置３の偏光角について説明する図
【図３】個体識別装置４のハードウエア構成を示すブロック図
【図４】個体識別装置４の機能構成を示すブロック図
【図５】登録処理の流れを説明するフローチャート
【図６】個体識別処理の流れを説明するフローチャート
【図７】データベース５に登録される認証用データの一例を示す図
【図８】偏光撮像装置３の構成の一例を示す図
【図９】異なる偏光角で撮影された偏光撮影画像７Ａ、７Ｂの例
【図１０】個体識別処理の流れを説明するフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１９】
［第１の実施形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る個体識別装置等を含む個体識別システム１の構成を説明する。
図１に示すように、個体識別システム１は、個体識別要素としての微細物質（タガント）２０が基材上にランダムに付与された対象物２と、対象物２を所定の偏光角で撮影する偏光撮像装置３と、個体識別装置４と、対象物２についての認証用データを記憶するデータベース５とを備える。
【００２０】
対象物２の基材上には、製造段階において、偏光特性（直線偏光性）を有する微細物質２０がランダムに散布等されて付与される。偏光特性を有する微細物質２０としては、例えば、偏光板をフレーク状に砕いたものなどを用いることができる。
微細物質２０は、様々な角度で基材上に配置される。微細物質２０は対象物２の全体に付与されてもよいし、一部に付与されていてもよい。
【００２１】
偏光撮像装置３は、カメラ、スキャナ等の光学的撮像装置に、偏光板３１が取り付けられたものであり、偏光板３１の持つ偏光角で対象物２の表面を撮影可能となっている。偏光撮像装置３は、撮影した画像データを個体識別装置４に出力する。
図１の偏光撮像装置３は、カメラのレンズ前面に１枚の偏光板３１が取り付けられた偏光撮像装置３の外観を示している。
【００２２】
図２を参照して、微細物質２０の偏光角と偏光撮像装置３の偏光角の組み合わせによる濃度値の変化を説明する。なお、図２では、微細物質２０を示す点が黒であれば高濃度（低輝度）、白であれば低濃度（高輝度）を表すものとしている。
【００２３】
図２（Ａ）に示すように、対象物２では、偏光特性を有する微細物質がランダムな角度で付与されることで、各微細物質２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、・・・がランダムな偏光角を有する。そのため、偏光撮像装置３の偏光板３１の偏光角との組み合わせによって、偏光撮像装置３に入射する光量が変化し、撮影画像の各微細物質２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの濃度値は変化する。
例えば、図２（Ｂ）の微細物質２０Ａのように、微細物質２０の偏光角と偏光板３１の偏光角とが９０度ずれる場合は、濃度値は大きくなる。また、微細物質２０Ｃのように、微細物質２０の偏光角と偏光板３１との偏光角が一致する場合、濃度値は小さくなる。微細物質２０Ｂの例のように、微細物質２０の偏光角と偏光板３１との偏光角とが一致しない場合は、偏光角の組み合わせに応じた濃度値を示すこととなる。
従って、偏光撮像装置３の偏光板３１の偏光角を所定の角度に定めるとともに、個体識別装置４の記憶部４２に微細物質の濃度値と偏光角の関係を記憶しておくことで、撮影画像の濃度値から微細物質２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの偏光角を求めることができる。
【００２４】
次に、図３を参照して個体識別装置４の構成について説明する。図３は、個体識別装置４のハードウエア構成を示すブロック図である。
【００２５】
図３に示すように、個体識別装置４は、制御部４１、記憶部４２、入力部４３、表示部４４、メディア入出力部４５、通信Ｉ／Ｆ部４６、周辺機器Ｉ／Ｆ部４７等がバス４９を介して接続されて構成されたコンピュータ等により実現できる。
【００２６】
制御部４１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｓｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等により構成される。
ＣＰＵは、記憶部４２、ＲＯＭ、記録媒体等に格納されるプログラムをＲＡＭ上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バス４９を介して接続された各部を駆動制御する。ＲＯＭは、ブートプログラムやＢＩＯＳ等のプログラム、データ等を恒久的に保持する。ＲＡＭは、ロードしたプログラムやデータを一時的に保持するとともに、制御部４１が後述する各種処理を行うために使用するワークエリアを備える。また、制御部４１は、記憶部４２等に記憶されている処理プログラムに従って、図５に示す登録処理や図６に示す個体識別処理を実行する。各処理の詳細については後述する。
【００２７】
記憶部４２は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）であり、制御部４１が実行するプログラムや、プログラム実行に必要なデータ、ＯＳ（オペレーティング・システム）等が格納されている。これらのプログラムコードは、制御部４１により必要に応じて読み出されてＲＡＭに移され、ＣＰＵに読み出されて実行される。
【００２８】
入力部４３は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル、タブレット等のポインティング・デバイス、テンキー等の入力装置であり、入力されたデータを制御部４１へ出力する。
表示部４４は、例えば液晶パネル、ＣＲＴモニタ等のディスプレイ装置と、ディスプレイ装置と連携して表示処理を実行するための論理回路（ビデオアダプタ等）で構成され、制御部４１の制御により入力された表示情報をディスプレイ装置上に表示させる。
【００２９】
メディア入出力部４５は、例えば、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、ＰＤドライブ、ＣＤドライブ、ＤＶＤドライブ、ＭＯドライブ等のメディア入出力装置であり、データの入出力を行う。
通信I／F４６は、通信制御装置、通信ポート等を有し、ネットワークを介して所定の外部装置との通信を媒介する通信インタフェースであり、通信制御を行う。例えば、データベース５や偏光撮像装置３との通信を媒介する。
【００３０】
周辺機器Ｉ／Ｆ（インタフェース）４７は、個体識別装置４に周辺機器を接続させるためのポートであり、個体識別装置４は周辺機器Ｉ／Ｆ４７を介して周辺機器とのデータの送受信を行う。周辺機器Ｉ／Ｆ４７は、ＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４やＲＳ−２３２Ｃ等で構成されており、通常複数の周辺機器Ｉ／Ｆを有する。周辺機器との接続形態は有線、無線を問わない。
バス４９は、各装置間の制御信号、データ信号等の授受を媒介する経路である。
【００３１】
図１のデータベース５や偏光撮像装置３は、個体識別装置４と通信Ｉ／Ｆ部４６等を介して接続される。なお、後述する認証用データの登録時には、偏光撮像装置３によって撮影した偏光撮影画像データを記録メディアに記録し、メディア入出力部４５を介して個体識別装置４に入力するようにしてもよい。
【００３２】
次に、図４を用いて、個体識別装置４の機能構成について説明する。
図４に示すように、個体識別装置４は、撮影画像取得部５１、特徴量データ算出部５３、対象物識別部５５等を有する。
【００３３】
撮影画像取得部５１は、個体識別装置４の制御部４１が、対象物２を偏光撮像装置３にて所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像を取得するものである。
特徴量データ算出部５３は、個体識別装置４の制御部４１が、偏光撮影画像に基づいて、認証しようとする対象物２の微細物質２０の配置パターンおよび偏光角に基づく固有の特徴量データを算出するものである。
対象物識別部５５は、個体識別装置４の制御部４１が、上記算出した特徴量データを、対象物２につき予め上記所定の偏光角と同じ偏光角で撮影した偏光撮影画像に基づき認証時と同様の計算処理にて算出されデータベース５に登録した認証用データと照合することにより、対象物２の個体識別を行い認証の可否を判定するものである。
【００３４】
次に、個体識別システム１における処理の流れを説明する。
まず、図５を参照して、認証用データの登録処理について説明する。
微細物質２０が付与された対象物２が偏光撮像装置３にセットされると、偏光撮像装置３により、所定の偏光角で対象物２の微細物質２０の配置パターンを示す画像が撮影される（ステップＳ１０１）。偏光撮像装置３により撮影された偏光撮影画像は、個体識別装置４に入力される。
【００３５】
個体識別装置４の制御部４１は、偏光撮影画像を取得すると（ステップＳ１０２）、取得した偏光撮影画像から、微細物質２０を抽出し、その配置パターン（座標データ）と微細物質２０の偏光角（濃度値）に基づく、対象物２に固有の特徴量データを認証用データとして算出する（ステップＳ１０３）。
【００３６】
個体識別装置４の制御部４１は、算出した認証用データを対象物２のＩＤと対応付けてデータベース５に登録する（ステップＳ１０４）。個体識別装置４は、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４の登録処理を個々の対象物２について繰り返し行う。
【００３７】
次に、図６を参照して、認証処理について説明する。
認証処理のステップＳ２０１〜ステップＳ２０３は登録処理のステップＳ１０１〜ステップＳ１０３と同様である。即ち、対象物２の認証が必要な箇所で偏光撮像装置３を設置し、認証時、この偏光撮像装置３に対象物２がセットされると、個体識別装置４の制御部４１は、偏光撮像装置３により前記所定の偏光角と同じ偏光角で対象物２の微細物質２０の配置パターンを示す画像を撮影する（ステップＳ２０１）。偏光撮像装置３は撮影した画像を個体識別装置４に出力する。
【００３８】
個体識別装置４の制御部４１は、偏光撮像装置３から偏光撮影画像を取得すると（ステップＳ２０２）、上記の登録時と同様の計算処理により、取得した画像から微細物質２０の配置パターンと偏光角に基づく特徴量データを算出する（ステップＳ２０３）。
【００３９】
次に、個体識別装置４の制御部４１は、データベース５を検索し、上記算出した特徴量データと、認証用データを照合する。（ステップＳ２０４）。
照合の結果、一致する認証用データがある場合（ステップＳ２０５；あり）、その対象物２が上記認証用データに対応するＩＤのものであることにより、認証ＯＫ（認証が「可」）と判定し、一致する認証用データがない場合、（ステップＳ２０５；偽）、認証ＮＧ（認証が「否」）と判定する。
【００４０】
上記の認証可否を示す情報は、認証の目的に応じて必要な機器に出力することができる。また、認証ＯＫの場合には、一致する認証用データに対応するＩＤを、管理情報として適宜必要な機器に出力することもできる。
【００４１】
上記のＳ１０３、Ｓ２０３で特徴量データを算出する際は、前述したように、各微細物質２０の配置パターンおよび偏光角（濃度値）に基づく値を算出する。
【００４２】
微細物質２０の配置パターンおよび偏光角に基づく特徴量データは種々考えられるが、単純な例としては、偏光撮影画像から所定の濃度値の範囲の微細物質２０を抽出し、その配置パターンに基づき特徴量データを算出する。これにより、所定の範囲の偏光角の微細物質２０が抽出されその配置パターンに基づき特徴量データが算出されるため、配置パターンと偏光角に基づく特徴量データが算出されることになる。
【００４３】
図７はその例であり、認証用データとして対象物のＩＤと対応付けてデータベース５に登録される特徴量データを示す。例えば、ＩＤ「１」の対象物２からは、（４０，５０）、（２０，８５）、・・・のように、所定の範囲の偏光角の微細物質２０の座標が抽出され、認証用データとして登録される。同様に、ＩＤ「２」の対象物２からは、座標（８０，２０）、（９０，２０）、・・・が抽出され、認証用データとして登録される。
【００４４】
上記は微細物質２０の配置パターンとして座標そのものを用いた簡単な例であるが、実際には、認証用データ（特徴量データ）としては、対象物２の撮影時のずれ（位置ずれ、回転ずれ、拡大・縮小ずれ）等にロバストな、微細物質２０の配置パターン等に基づく既知のアフィン不変量等の値を用いることが望ましい。
【００４５】
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、偏光特性を有する微細物質２０が基材上にランダムに付与された対象物２を所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像から、予め対象物固有の特徴量データを算出し、認証用データとしてデータベース５に登録しておく。
対象物２の認証時には、対象物２を偏光撮像装置３にて上記と同じ偏光角で撮影した偏光撮影画像から特徴量データを登録時と同様の計算処理にて算出し、特徴量データと認証用データとを照合し、認証の可否を判定する。
【００４６】
微細物質２０は対象物２にランダムに散布するなどして付与されるため、個体によって微細物質２０の配置パターンが異なる。これに加え、個々の微細物質２０は、それぞれ対象物２に配置されたときの偏光角も個体によってランダムに異なるため、配置パターンと偏光角に基づく、対象物固有の特徴量データを定めることができる。
これにより、配置パターンのみ用いる場合に比べ個体識別性を向上することができ、認証精度を向上できる。また、微細物質２０の配置が解析されたとしても個々の微細物質２０の偏光角まで複製することは困難であり、対象物２の偽造も困難となる。さらに、１種類の微細物質であっても基材に散布等して付与するのみで何種類もの角度で配置されるため、対象物２の製造も容易である。また、少量の微細物質を対象物２に付与する場合であっても、配置パターンと偏光角とを組み合わせて認証に利用するため、十分な認証精度を確保することができる。
【００４７】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態として、対象物２の認証の別の例について説明する。第２の実施形態は、認証時、対象物２の微細物質２０が偏光特性を持たない場合に、これが偽造されたものであるとし、認証を不可とする例である。
【００４８】
本実施形態では、図８に示すように、偏光撮像装置３の内部に異なる偏光角の複数の偏光板３１Ａ、３１Ｂを取り付け、複数の偏光撮影画像を撮影する。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。
【００４９】
図８の偏光撮像装置３は、レンズ３２、ミラー３３Ａ、ハーフミラー３３Ｂ、偏光板３１Ａ、３１Ｂ、撮像素子３５Ａ、３５Ｂを有する。
偏光撮像装置３では、対象物２からの入射光がレンズ３２を経てハーフミラー３３Ｂに入射する。ハーフミラー３３Ｂの透過光は偏光板３１Ｂに入射し、所定の偏光角の光が透過して、その後段に配置された撮像素子３５Ｂに入射する。一方、ハーフミラー３３Ｂの反射光はミラー３３Ａへ入射し、ミラー３３Ａに反射されて偏光板３１Ａに入射する。偏光板３１Ａの偏光角は偏光板３１Ｂの偏光角とは異なる角度である。偏光板３１Ａを透過した光は、撮像素子３５Ａに入射する。撮像素子３３Ａ、３３Ｂは、入射した光量を濃度値のデータに変換し、それぞれ偏光撮影画像７Ａ、７Ｂとして出力する。
【００５０】
図９は、図８に示す偏光撮像装置３によって撮影された偏光撮影画像７Ａ、７Ｂを模式的に示す例である。偏光撮影画像７Ａは偏光板３１Ａを透過した光による画像、偏光撮影画像７Ｂは偏光板３１Ｂを透過した光による画像である。偏光撮影画像７Ａ、７Ｂでは、透過する偏光板３１Ａ、３１Ｂの偏光角が異なるため、微細物質２０が偏光特性を有する場合には、同じ対象物２であっても、両画像で微細物質２０の濃度値が異なる。本実施形態では、両画像を比較して、対象物２の微細物質２０が偏光特性を有するか否かにより認証可否の簡易判定に用いる。
【００５１】
図１０は、第２の実施形態における個体識別処理の流れを示す図である。ステップＳ３０１、３０２は、偏光撮像装置３にて複数の偏光角で撮影を行う以外は図６のステップＳ２０１、２０２と同様である。即ち、偏光撮像装置３に対象物２をセットすると、個体識別装置４の制御部４１は、偏光撮像装置３により、上記したように複数の偏光角で対象物２を撮影する。ステップＳ３０２で、個体識別装置４の制御部４１は、複数の偏光角で対象物２を撮影した撮影画像を取得する。
【００５２】
そして個体識別装置４の制御部４１は、ステップＳ３０３において両画像を比較し、一致するかを判定する。判定時には、例えば両画像の所定の範囲を比較する。
【００５３】
対象物２の偏光撮影画像が一致する場合（ステップＳ３０３；一致）、微細物質２０が偏光特性を持たず、対象物２は偽造されたものであることになるので、認証ＮＧとする。対象物２の偏光撮影画像が一致しない場合（ステップＳ３０３；一致しない）、以降のステップＳ３０４〜Ｓ３０６による対象物２の認証処理に移る。ステップＳ３０４〜Ｓ３０６の処理は、図６のステップＳ２０３〜Ｓ２０５の処理と同様であるので、説明を省略する。
【００５４】
このように、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果が得られるとともに、対象物２を複数の偏光角で撮影した偏光撮影画像が一致する場合には、対象物２が偽造されたものであることにより簡易に認証ＮＧとすることができ、セキュリティが向上するとともに認証処理の高速化にもつながる。
【００５５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、図１では、個体識別装置４において認証用データの登録と認証処理を実現しているが、これに限らず、認証用データ登録用のコンピュータと、認証処理を行うコンピュータとを別のものとして構成してもよい。認証時には、認証処理を行うコンピュータが、認証用データを登録したコンピュータに算出した特徴量データを送信するなどして認証問い合わせを行うことになる。また、認証用データが登録されるデータベース５は、インターネット等のネットワークを介して接続された外部サーバ等に存在してもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１・・・・・・・・・・・・個体識別システム
２・・・・・・・・・・・・対象物
２０・・・・・・・・・・・微細物質
３・・・・・・・・・・・・偏光撮像装置
３１（３１Ａ，３１Ｂ）・・偏光板
４・・・・・・・・・・・・個体識別装置
５・・・・・・・・・・・・データベース
７Ａ，７Ｂ・・・・・・・・偏光撮影画像
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物に付与される微細物質の配置パターンに基づいて個体識別を行う個体識別装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＤカード等の対象物について個体識別による認証を行うための技術として、人工物メトリクス技術が提案されている。人工物メトリクス技術とは、対象物（人工物）に分離不可能にランダムに付与されるような固有の物理的特徴を計測し、これに基づくデータを事前に計測された真のデータと比較照合することにより、対象物の検証を行うものである。すなわち、人間の指紋に相当するような固有の物理的特徴を人工物から読取り検証に利用する。
【０００３】
対象物固有の物理的特徴としては、大別して光学特性、磁気特性、電気特性、振動特性等がある。光学特性を有するものの具体例としては、基材にランダム分散した粒状物やファイバ等の光反射、光透過パターンなどが挙げられる。
これらの対象物に固有の特徴は、スキャナやカメラ等の撮像装置によって画像データとして読み取られ、読み取ったデータから適切な画像処理等を施すことによって算出される。そして、算出された特徴量データと、同様の手順で読取り、算出され、予め登録された特徴量データである認証用データとを照合することで認証を行うのが一般的である。
【０００４】
このような人工物メトリクスの例としては、特許文献１のように、透明プラスチック基材の片面のラベルに、真偽判別要素であるホログラムとタガント（追跡用添加物）としての微小細粒を存在させ、偽造防止を図るものや、特許文献２のように、透明プラスチック基材の片側のラベルの粘着剤層に光学的に検知可能な物質を混入して、偽造防止を図るものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２６１９６７号公報
【特許文献２】特開２００８−２８１９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ただし、人工物メトリクス技術を用いたとしても、複製や偽造の可能性を完全には否定できない。現在、個体識別のシステムとしては、より高精度で、セキュリティを更に高めることができるような検証手法が望まれている。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、微細物質（タガント）を対象物にランダムに付与し、個体識別に利用する個体識別システムにおいて、より高精度に対象物の検証を行うことが可能でセキュリティを高めることができる個体識別装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した課題を解決するため第１の発明は、偏光特性を有する微細物質が基材上にランダムに付与された対象物を所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像を取得する撮影画像取得部と、前記偏光撮影画像に基づいて、前記対象物の前記微細物質の配置パターンおよび偏光角に基づく特徴量データを算出する特徴量データ算出部と、前記特徴量データを、前記対象物につき予め前記所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像に基づき算出された前記特徴量データである認証用データと照合することにより、前記対象物の認証の可否を判定する対象物識別部と、を具備することを特徴とする個体識別装置である。
【０００９】
第１の発明によれば、偏光特性を有する微細物質が基材上にランダムに付与された対象物を所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像から、予め対象物固有の特徴量データを算出し、認証用データとしてデータベース等に登録しておく。
対象物の認証時には、対象物を偏光撮像装置にて上記と同じ偏光角で撮影した偏光撮影画像から特徴量データを登録時と同様の計算処理にて算出し、特徴量データと認証用データとを照合し、認証の可否を判定する。
【００１０】
微細物質は対象物にランダムに散布するなどして付与されるため、個体によって微細物質の配置パターンが異なる。これに加え、個々の微細物質は、それぞれ対象物に配置されたときの偏光角も個体によってランダムに異なるため、配置パターンと偏光角に基づく、対象物固有の特徴量データを定めることができる。
これにより、配置パターンのみ用いる場合に比べ個体識別性を向上することができ、認証精度を向上できる。また、微細物質の配置が解析されたとしても個々の微細物質の偏光角まで複製することは困難であり、対象物の偽造も困難となる。さらに、１種類の微細物質であっても基材に散布等して付与するのみで何種類もの角度で配置されるため、対象物の製造も容易である。また、少量の微細物質を対象物に付与する場合であっても、配置パターンと偏光角とを組み合わせて認証に利用するため、十分な認証精度を確保することができる。
【００１１】
また、前記対象物識別部は、前記対象物を複数の異なる偏光角で撮影した偏光撮影画像を比較し、複数の異なる偏光角で撮影した偏光撮影画像が一致する場合、前記対象物の認証を否とするようにしてもよい。
【００１２】
これにより、両偏光撮影画像が一致する場合には、微細要素は偏光特性を持たず、対象物が偽造されたものであることにより簡易に認証を否とすることができ、セキュリティが向上するとともに、認証処理の高速化にもつながる。
【００１３】
第２の発明は、個体識別装置による認証の対象となる個体識別対象物であって、偏光特性を有する微細物質が基材上にランダムに付与され、前記個体識別装置により、所定の偏光角で前記個体識別対象物を撮影した偏光撮影画像に基づいて、前記微細物質の配置パターンおよび偏光角に基づく特徴量データが算出され、前記特徴量データが、前記個体識別対象物につき予め前記所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像に基づき算出された前記特徴量データである認証用データと照合されることにより、認証の可否を判定されることを特徴とする個体識別対象物である。
第２の発明は、第１の発明の個体識別装置による個体識別の対象物である。
また、第２の発明の個体識別対象物は、前記個体識別装置により、複数の異なる偏光角で前記個体識別対象物を撮影した偏光撮影画像が比較され、複数の異なる偏光角で撮影した偏光撮影画像が一致する場合、認証を否とされることが望ましい。
【００１４】
第３の発明は、個体識別装置が、偏光特性を有する微細物質が基材上にランダムに付与された対象物を所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像を取得する撮影画像取得ステップと、前記偏光撮影画像に基づいて、前記対象物の前記微細物質の配置パターンおよび偏光角に基づく特徴量データを算出する特徴量データ算出ステップと、前記特徴量データを、前記対象物につき予め前記所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像に基づき算出された前記特徴量データである認証用データと照合することにより、前記対象物の認証の可否を判定する対象物識別ステップと、を実行することを特徴とする個体識別方法である。
第３の発明は、第１の発明の個体識別装置による個体識別方法である。
また、前記対象物識別ステップでは、前記対象物を複数の異なる偏光角で撮影した偏光撮影画像を比較し、複数の異なる偏光角で撮影した偏光撮影画像が一致する場合、前記対象物の認証を否とすることが望ましい。
【００１５】
第４の発明は、個体識別装置を、偏光特性を有する微細物質が基材上にランダムに付与された対象物を所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像を取得する撮影画像取得部と、前記偏光撮影画像に基づいて、前記対象物の前記微細物質の配置パターンおよび偏光角に基づく特徴量データを算出する特徴量データ算出部と、前記特徴量データを、前記対象物につき予め前記所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像に基づき算出された前記特徴量データである認証用データと照合することにより、前記対象物の認証の可否を判定する対象物識別部と、して機能させるためのプログラムである。
第４の発明は、第１の発明の個体識別装置におけるプログラムである。
また、前記対象物識別部が、前記対象物を複数の異なる偏光角で撮影した偏光撮影画像を比較し、複数の異なる偏光角で撮影した偏光撮影画像が一致する場合、前記対象物の認証を否とすることが望ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、微細物質を対象物にランダムに付与し、個体識別に利用する個体識別システムにおいて、より高精度に対象物の検証を行うことが可能でセキュリティを高めることができる個体識別装置等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】個体識別システム１の全体構成図
【図２】対象物２に付与される微細物質２０の偏光角と、偏光撮像装置３の偏光角について説明する図
【図３】個体識別装置４のハードウエア構成を示すブロック図
【図４】個体識別装置４の機能構成を示すブロック図
【図５】登録処理の流れを説明するフローチャート
【図６】個体識別処理の流れを説明するフローチャート
【図７】データベース５に登録される認証用データの一例を示す図
【図８】偏光撮像装置３の構成の一例を示す図
【図９】異なる偏光角で撮影された偏光撮影画像７Ａ、７Ｂの例
【図１０】個体識別処理の流れを説明するフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１９】
［第１の実施形態］
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る個体識別装置等を含む個体識別システム１の構成を説明する。
図１に示すように、個体識別システム１は、個体識別要素としての微細物質（タガント）２０が基材上にランダムに付与された対象物２と、対象物２を所定の偏光角で撮影する偏光撮像装置３と、個体識別装置４と、対象物２についての認証用データを記憶するデータベース５とを備える。
【００２０】
対象物２の基材上には、製造段階において、偏光特性（直線偏光性）を有する微細物質２０がランダムに散布等されて付与される。偏光特性を有する微細物質２０としては、例えば、偏光板をフレーク状に砕いたものなどを用いることができる。
微細物質２０は、様々な角度で基材上に配置される。微細物質２０は対象物２の全体に付与されてもよいし、一部に付与されていてもよい。
【００２１】
偏光撮像装置３は、カメラ、スキャナ等の光学的撮像装置に、偏光板３１が取り付けられたものであり、偏光板３１の持つ偏光角で対象物２の表面を撮影可能となっている。偏光撮像装置３は、撮影した画像データを個体識別装置４に出力する。
図１の偏光撮像装置３は、カメラのレンズ前面に１枚の偏光板３１が取り付けられた偏光撮像装置３の外観を示している。
【００２２】
図２を参照して、微細物質２０の偏光角と偏光撮像装置３の偏光角の組み合わせによる濃度値の変化を説明する。なお、図２では、微細物質２０を示す点が黒であれば高濃度（低輝度）、白であれば低濃度（高輝度）を表すものとしている。
【００２３】
図２（Ａ）に示すように、対象物２では、偏光特性を有する微細物質がランダムな角度で付与されることで、各微細物質２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、・・・がランダムな偏光角を有する。そのため、偏光撮像装置３の偏光板３１の偏光角との組み合わせによって、偏光撮像装置３に入射する光量が変化し、撮影画像の各微細物質２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの濃度値は変化する。
例えば、図２（Ｂ）の微細物質２０Ａのように、微細物質２０の偏光角と偏光板３１の偏光角とが９０度ずれる場合は、濃度値は大きくなる。また、微細物質２０Ｃのように、微細物質２０の偏光角と偏光板３１との偏光角が一致する場合、濃度値は小さくなる。微細物質２０Ｂの例のように、微細物質２０の偏光角と偏光板３１との偏光角とが一致しない場合は、偏光角の組み合わせに応じた濃度値を示すこととなる。
従って、偏光撮像装置３の偏光板３１の偏光角を所定の角度に定めるとともに、個体識別装置４の記憶部４２に微細物質の濃度値と偏光角の関係を記憶しておくことで、撮影画像の濃度値から微細物質２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの偏光角を求めることができる。
【００２４】
次に、図３を参照して個体識別装置４の構成について説明する。図３は、個体識別装置４のハードウエア構成を示すブロック図である。
【００２５】
図３に示すように、個体識別装置４は、制御部４１、記憶部４２、入力部４３、表示部４４、メディア入出力部４５、通信Ｉ／Ｆ部４６、周辺機器Ｉ／Ｆ部４７等がバス４９を介して接続されて構成されたコンピュータ等により実現できる。
【００２６】
制御部４１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｓｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等により構成される。
ＣＰＵは、記憶部４２、ＲＯＭ、記録媒体等に格納されるプログラムをＲＡＭ上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バス４９を介して接続された各部を駆動制御する。ＲＯＭは、ブートプログラムやＢＩＯＳ等のプログラム、データ等を恒久的に保持する。ＲＡＭは、ロードしたプログラムやデータを一時的に保持するとともに、制御部４１が後述する各種処理を行うために使用するワークエリアを備える。また、制御部４１は、記憶部４２等に記憶されている処理プログラムに従って、図５に示す登録処理や図６に示す個体識別処理を実行する。各処理の詳細については後述する。
【００２７】
記憶部４２は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）であり、制御部４１が実行するプログラムや、プログラム実行に必要なデータ、ＯＳ（オペレーティング・システム）等が格納されている。これらのプログラムコードは、制御部４１により必要に応じて読み出されてＲＡＭに移され、ＣＰＵに読み出されて実行される。
【００２８】
入力部４３は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル、タブレット等のポインティング・デバイス、テンキー等の入力装置であり、入力されたデータを制御部４１へ出力する。
表示部４４は、例えば液晶パネル、ＣＲＴモニタ等のディスプレイ装置と、ディスプレイ装置と連携して表示処理を実行するための論理回路（ビデオアダプタ等）で構成され、制御部４１の制御により入力された表示情報をディスプレイ装置上に表示させる。
【００２９】
メディア入出力部４５は、例えば、フロッピー（登録商標）ディスクドライブ、ＰＤドライブ、ＣＤドライブ、ＤＶＤドライブ、ＭＯドライブ等のメディア入出力装置であり、データの入出力を行う。
通信I／F４６は、通信制御装置、通信ポート等を有し、ネットワークを介して所定の外部装置との通信を媒介する通信インタフェースであり、通信制御を行う。例えば、データベース５や偏光撮像装置３との通信を媒介する。
【００３０】
周辺機器Ｉ／Ｆ（インタフェース）４７は、個体識別装置４に周辺機器を接続させるためのポートであり、個体識別装置４は周辺機器Ｉ／Ｆ４７を介して周辺機器とのデータの送受信を行う。周辺機器Ｉ／Ｆ４７は、ＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４やＲＳ−２３２Ｃ等で構成されており、通常複数の周辺機器Ｉ／Ｆを有する。周辺機器との接続形態は有線、無線を問わない。
バス４９は、各装置間の制御信号、データ信号等の授受を媒介する経路である。
【００３１】
図１のデータベース５や偏光撮像装置３は、個体識別装置４と通信Ｉ／Ｆ部４６等を介して接続される。なお、後述する認証用データの登録時には、偏光撮像装置３によって撮影した偏光撮影画像データを記録メディアに記録し、メディア入出力部４５を介して個体識別装置４に入力するようにしてもよい。
【００３２】
次に、図４を用いて、個体識別装置４の機能構成について説明する。
図４に示すように、個体識別装置４は、撮影画像取得部５１、特徴量データ算出部５３、対象物識別部５５等を有する。
【００３３】
撮影画像取得部５１は、個体識別装置４の制御部４１が、対象物２を偏光撮像装置３にて所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像を取得するものである。
特徴量データ算出部５３は、個体識別装置４の制御部４１が、偏光撮影画像に基づいて、認証しようとする対象物２の微細物質２０の配置パターンおよび偏光角に基づく固有の特徴量データを算出するものである。
対象物識別部５５は、個体識別装置４の制御部４１が、上記算出した特徴量データを、対象物２につき予め上記所定の偏光角と同じ偏光角で撮影した偏光撮影画像に基づき認証時と同様の計算処理にて算出されデータベース５に登録した認証用データと照合することにより、対象物２の個体識別を行い認証の可否を判定するものである。
【００３４】
次に、個体識別システム１における処理の流れを説明する。
まず、図５を参照して、認証用データの登録処理について説明する。
微細物質２０が付与された対象物２が偏光撮像装置３にセットされると、偏光撮像装置３により、所定の偏光角で対象物２の微細物質２０の配置パターンを示す画像が撮影される（ステップＳ１０１）。偏光撮像装置３により撮影された偏光撮影画像は、個体識別装置４に入力される。
【００３５】
個体識別装置４の制御部４１は、偏光撮影画像を取得すると（ステップＳ１０２）、取得した偏光撮影画像から、微細物質２０を抽出し、その配置パターン（座標データ）と微細物質２０の偏光角（濃度値）に基づく、対象物２に固有の特徴量データを認証用データとして算出する（ステップＳ１０３）。
【００３６】
個体識別装置４の制御部４１は、算出した認証用データを対象物２のＩＤと対応付けてデータベース５に登録する（ステップＳ１０４）。個体識別装置４は、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４の登録処理を個々の対象物２について繰り返し行う。
【００３７】
次に、図６を参照して、認証処理について説明する。
認証処理のステップＳ２０１〜ステップＳ２０３は登録処理のステップＳ１０１〜ステップＳ１０３と同様である。即ち、対象物２の認証が必要な箇所で偏光撮像装置３を設置し、認証時、この偏光撮像装置３に対象物２がセットされると、個体識別装置４の制御部４１は、偏光撮像装置３により前記所定の偏光角と同じ偏光角で対象物２の微細物質２０の配置パターンを示す画像を撮影する（ステップＳ２０１）。偏光撮像装置３は撮影した画像を個体識別装置４に出力する。
【００３８】
個体識別装置４の制御部４１は、偏光撮像装置３から偏光撮影画像を取得すると（ステップＳ２０２）、上記の登録時と同様の計算処理により、取得した画像から微細物質２０の配置パターンと偏光角に基づく特徴量データを算出する（ステップＳ２０３）。
【００３９】
次に、個体識別装置４の制御部４１は、データベース５を検索し、上記算出した特徴量データと、認証用データを照合する。（ステップＳ２０４）。
照合の結果、一致する認証用データがある場合（ステップＳ２０５；あり）、その対象物２が上記認証用データに対応するＩＤのものであることにより、認証ＯＫ（認証が「可」）と判定し、一致する認証用データがない場合、（ステップＳ２０５；偽）、認証ＮＧ（認証が「否」）と判定する。
【００４０】
上記の認証可否を示す情報は、認証の目的に応じて必要な機器に出力することができる。また、認証ＯＫの場合には、一致する認証用データに対応するＩＤを、管理情報として適宜必要な機器に出力することもできる。
【００４１】
上記のＳ１０３、Ｓ２０３で特徴量データを算出する際は、前述したように、各微細物質２０の配置パターンおよび偏光角（濃度値）に基づく値を算出する。
【００４２】
微細物質２０の配置パターンおよび偏光角に基づく特徴量データは種々考えられるが、単純な例としては、偏光撮影画像から所定の濃度値の範囲の微細物質２０を抽出し、その配置パターンに基づき特徴量データを算出する。これにより、所定の範囲の偏光角の微細物質２０が抽出されその配置パターンに基づき特徴量データが算出されるため、配置パターンと偏光角に基づく特徴量データが算出されることになる。
【００４３】
図７はその例であり、認証用データとして対象物のＩＤと対応付けてデータベース５に登録される特徴量データを示す。例えば、ＩＤ「１」の対象物２からは、（４０，５０）、（２０，８５）、・・・のように、所定の範囲の偏光角の微細物質２０の座標が抽出され、認証用データとして登録される。同様に、ＩＤ「２」の対象物２からは、座標（８０，２０）、（９０，２０）、・・・が抽出され、認証用データとして登録される。
【００４４】
上記は微細物質２０の配置パターンとして座標そのものを用いた簡単な例であるが、実際には、認証用データ（特徴量データ）としては、対象物２の撮影時のずれ（位置ずれ、回転ずれ、拡大・縮小ずれ）等にロバストな、微細物質２０の配置パターン等に基づく既知のアフィン不変量等の値を用いることが望ましい。
【００４５】
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、偏光特性を有する微細物質２０が基材上にランダムに付与された対象物２を所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像から、予め対象物固有の特徴量データを算出し、認証用データとしてデータベース５に登録しておく。
対象物２の認証時には、対象物２を偏光撮像装置３にて上記と同じ偏光角で撮影した偏光撮影画像から特徴量データを登録時と同様の計算処理にて算出し、特徴量データと認証用データとを照合し、認証の可否を判定する。
【００４６】
微細物質２０は対象物２にランダムに散布するなどして付与されるため、個体によって微細物質２０の配置パターンが異なる。これに加え、個々の微細物質２０は、それぞれ対象物２に配置されたときの偏光角も個体によってランダムに異なるため、配置パターンと偏光角に基づく、対象物固有の特徴量データを定めることができる。
これにより、配置パターンのみ用いる場合に比べ個体識別性を向上することができ、認証精度を向上できる。また、微細物質２０の配置が解析されたとしても個々の微細物質２０の偏光角まで複製することは困難であり、対象物２の偽造も困難となる。さらに、１種類の微細物質であっても基材に散布等して付与するのみで何種類もの角度で配置されるため、対象物２の製造も容易である。また、少量の微細物質を対象物２に付与する場合であっても、配置パターンと偏光角とを組み合わせて認証に利用するため、十分な認証精度を確保することができる。
【００４７】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態として、対象物２の認証の別の例について説明する。第２の実施形態は、認証時、対象物２の微細物質２０が偏光特性を持たない場合に、これが偽造されたものであるとし、認証を不可とする例である。
【００４８】
本実施形態では、図８に示すように、偏光撮像装置３の内部に異なる偏光角の複数の偏光板３１Ａ、３１Ｂを取り付け、複数の偏光撮影画像を撮影する。その他の構成は、第１の実施形態と同様である。
【００４９】
図８の偏光撮像装置３は、レンズ３２、ミラー３３Ａ、ハーフミラー３３Ｂ、偏光板３１Ａ、３１Ｂ、撮像素子３５Ａ、３５Ｂを有する。
偏光撮像装置３では、対象物２からの入射光がレンズ３２を経てハーフミラー３３Ｂに入射する。ハーフミラー３３Ｂの透過光は偏光板３１Ｂに入射し、所定の偏光角の光が透過して、その後段に配置された撮像素子３５Ｂに入射する。一方、ハーフミラー３３Ｂの反射光はミラー３３Ａへ入射し、ミラー３３Ａに反射されて偏光板３１Ａに入射する。偏光板３１Ａの偏光角は偏光板３１Ｂの偏光角とは異なる角度である。偏光板３１Ａを透過した光は、撮像素子３５Ａに入射する。撮像素子３３Ａ、３３Ｂは、入射した光量を濃度値のデータに変換し、それぞれ偏光撮影画像７Ａ、７Ｂとして出力する。
【００５０】
図９は、図８に示す偏光撮像装置３によって撮影された偏光撮影画像７Ａ、７Ｂを模式的に示す例である。偏光撮影画像７Ａは偏光板３１Ａを透過した光による画像、偏光撮影画像７Ｂは偏光板３１Ｂを透過した光による画像である。偏光撮影画像７Ａ、７Ｂでは、透過する偏光板３１Ａ、３１Ｂの偏光角が異なるため、微細物質２０が偏光特性を有する場合には、同じ対象物２であっても、両画像で微細物質２０の濃度値が異なる。本実施形態では、両画像を比較して、対象物２の微細物質２０が偏光特性を有するか否かにより認証可否の簡易判定に用いる。
【００５１】
図１０は、第２の実施形態における個体識別処理の流れを示す図である。ステップＳ３０１、３０２は、偏光撮像装置３にて複数の偏光角で撮影を行う以外は図６のステップＳ２０１、２０２と同様である。即ち、偏光撮像装置３に対象物２をセットすると、個体識別装置４の制御部４１は、偏光撮像装置３により、上記したように複数の偏光角で対象物２を撮影する。ステップＳ３０２で、個体識別装置４の制御部４１は、複数の偏光角で対象物２を撮影した撮影画像を取得する。
【００５２】
そして個体識別装置４の制御部４１は、ステップＳ３０３において両画像を比較し、一致するかを判定する。判定時には、例えば両画像の所定の範囲を比較する。
【００５３】
対象物２の偏光撮影画像が一致する場合（ステップＳ３０３；一致）、微細物質２０が偏光特性を持たず、対象物２は偽造されたものであることになるので、認証ＮＧとする。対象物２の偏光撮影画像が一致しない場合（ステップＳ３０３；一致しない）、以降のステップＳ３０４〜Ｓ３０６による対象物２の認証処理に移る。ステップＳ３０４〜Ｓ３０６の処理は、図６のステップＳ２０３〜Ｓ２０５の処理と同様であるので、説明を省略する。
【００５４】
このように、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果が得られるとともに、対象物２を複数の偏光角で撮影した偏光撮影画像が一致する場合には、対象物２が偽造されたものであることにより簡易に認証ＮＧとすることができ、セキュリティが向上するとともに認証処理の高速化にもつながる。
【００５５】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、図１では、個体識別装置４において認証用データの登録と認証処理を実現しているが、これに限らず、認証用データ登録用のコンピュータと、認証処理を行うコンピュータとを別のものとして構成してもよい。認証時には、認証処理を行うコンピュータが、認証用データを登録したコンピュータに算出した特徴量データを送信するなどして認証問い合わせを行うことになる。また、認証用データが登録されるデータベース５は、インターネット等のネットワークを介して接続された外部サーバ等に存在してもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１・・・・・・・・・・・・個体識別システム
２・・・・・・・・・・・・対象物
２０・・・・・・・・・・・微細物質
３・・・・・・・・・・・・偏光撮像装置
３１（３１Ａ，３１Ｂ）・・偏光板
４・・・・・・・・・・・・個体識別装置
５・・・・・・・・・・・・データベース
７Ａ，７Ｂ・・・・・・・・偏光撮影画像
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光特性を有する微細物質が基材上にランダムに付与された対象物を所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像を取得する撮影画像取得部と、
前記偏光撮影画像に基づいて、前記対象物の前記微細物質の配置パターンおよび偏光角に基づく特徴量データを算出する特徴量データ算出部と、
前記特徴量データを、前記対象物につき予め前記所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像に基づき算出された前記特徴量データである認証用データと照合することにより、前記対象物の認証の可否を判定する対象物識別部と、
を具備することを特徴とする個体識別装置。
【請求項２】
前記対象物識別部は、前記対象物を複数の異なる偏光角で撮影した偏光撮影画像を比較し、複数の異なる偏光角で撮影した偏光撮影画像が一致する場合、前記対象物の認証を否とすることを特徴とする請求項１に記載の個体識別装置。
【請求項３】
個体識別装置による認証の対象となる個体識別対象物であって、
偏光特性を有する微細物質が基材上にランダムに付与され、
前記個体識別装置により、所定の偏光角で前記個体識別対象物を撮影した偏光撮影画像に基づいて、前記微細物質の配置パターンおよび偏光角に基づく特徴量データが算出され、前記特徴量データが、前記個体識別対象物につき予め前記所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像に基づき算出された前記特徴量データである認証用データと照合されることにより、認証の可否を判定されることを特徴とする個体識別対象物。
【請求項４】
前記個体識別装置により、複数の異なる偏光角で前記個体識別対象物を撮影した偏光撮影画像が比較され、複数の異なる偏光角で撮影した偏光撮影画像が一致する場合、認証を否とされることを特徴とする請求項３に記載の個体識別対象物。
【請求項５】
個体識別装置が、
偏光特性を有する微細物質が基材上にランダムに付与された対象物を所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像を取得する撮影画像取得ステップと、
前記偏光撮影画像に基づいて、前記対象物の前記微細物質の配置パターンおよび偏光角に基づく特徴量データを算出する特徴量データ算出ステップと、
前記特徴量データを、前記対象物につき予め前記所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像に基づき算出された前記特徴量データである認証用データと照合することにより、前記対象物の認証の可否を判定する対象物識別ステップと、
を実行することを特徴とする個体識別方法。
【請求項６】
前記対象物識別ステップでは、
前記対象物を複数の異なる偏光角で撮影した偏光撮影画像を比較し、複数の異なる偏光角で撮影した偏光撮影画像が一致する場合、前記対象物の認証を否とすることを特徴とする請求項５に記載の個体識別方法。
【請求項７】
個体識別装置を、
偏光特性を有する微細物質が基材上にランダムに付与された対象物を所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像を取得する撮影画像取得部と、
前記偏光撮影画像に基づいて、前記対象物の前記微細物質の配置パターンおよび偏光角に基づく特徴量データを算出する特徴量データ算出部と、
前記特徴量データを、前記対象物につき予め前記所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像に基づき算出された前記特徴量データである認証用データと照合することにより、前記対象物の認証の可否を判定する対象物識別部と、
して機能させるためのプログラム。
【請求項８】
前記対象物識別部は、前記対象物を複数の異なる偏光角で撮影した偏光撮影画像を比較し、複数の異なる偏光角で撮影した偏光撮影画像が一致する場合、前記対象物の認証を否とすることを特徴とする請求項７に記載のプログラム。
【請求項１】
偏光特性を有する微細物質が基材上にランダムに付与された対象物を所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像を取得する撮影画像取得部と、
前記偏光撮影画像に基づいて、前記対象物の前記微細物質の配置パターンおよび偏光角に基づく特徴量データを算出する特徴量データ算出部と、
前記特徴量データを、前記対象物につき予め前記所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像に基づき算出された前記特徴量データである認証用データと照合することにより、前記対象物の認証の可否を判定する対象物識別部と、
を具備することを特徴とする個体識別装置。
【請求項２】
前記対象物識別部は、前記対象物を複数の異なる偏光角で撮影した偏光撮影画像を比較し、複数の異なる偏光角で撮影した偏光撮影画像が一致する場合、前記対象物の認証を否とすることを特徴とする請求項１に記載の個体識別装置。
【請求項３】
個体識別装置による認証の対象となる個体識別対象物であって、
偏光特性を有する微細物質が基材上にランダムに付与され、
前記個体識別装置により、所定の偏光角で前記個体識別対象物を撮影した偏光撮影画像に基づいて、前記微細物質の配置パターンおよび偏光角に基づく特徴量データが算出され、前記特徴量データが、前記個体識別対象物につき予め前記所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像に基づき算出された前記特徴量データである認証用データと照合されることにより、認証の可否を判定されることを特徴とする個体識別対象物。
【請求項４】
前記個体識別装置により、複数の異なる偏光角で前記個体識別対象物を撮影した偏光撮影画像が比較され、複数の異なる偏光角で撮影した偏光撮影画像が一致する場合、認証を否とされることを特徴とする請求項３に記載の個体識別対象物。
【請求項５】
個体識別装置が、
偏光特性を有する微細物質が基材上にランダムに付与された対象物を所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像を取得する撮影画像取得ステップと、
前記偏光撮影画像に基づいて、前記対象物の前記微細物質の配置パターンおよび偏光角に基づく特徴量データを算出する特徴量データ算出ステップと、
前記特徴量データを、前記対象物につき予め前記所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像に基づき算出された前記特徴量データである認証用データと照合することにより、前記対象物の認証の可否を判定する対象物識別ステップと、
を実行することを特徴とする個体識別方法。
【請求項６】
前記対象物識別ステップでは、
前記対象物を複数の異なる偏光角で撮影した偏光撮影画像を比較し、複数の異なる偏光角で撮影した偏光撮影画像が一致する場合、前記対象物の認証を否とすることを特徴とする請求項５に記載の個体識別方法。
【請求項７】
個体識別装置を、
偏光特性を有する微細物質が基材上にランダムに付与された対象物を所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像を取得する撮影画像取得部と、
前記偏光撮影画像に基づいて、前記対象物の前記微細物質の配置パターンおよび偏光角に基づく特徴量データを算出する特徴量データ算出部と、
前記特徴量データを、前記対象物につき予め前記所定の偏光角で撮影した偏光撮影画像に基づき算出された前記特徴量データである認証用データと照合することにより、前記対象物の認証の可否を判定する対象物識別部と、
して機能させるためのプログラム。
【請求項８】
前記対象物識別部は、前記対象物を複数の異なる偏光角で撮影した偏光撮影画像を比較し、複数の異なる偏光角で撮影した偏光撮影画像が一致する場合、前記対象物の認証を否とすることを特徴とする請求項７に記載のプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−３０８８９（Ｐ２０１３−３０８８９Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６４２１８（Ｐ２０１１−１６４２１８）
【出願日】平成２３年７月２７日（２０１１．７．２７）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２７日（２０１１．７．２７）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]