情報検出装置
【課題】組成状態情報を多数の組成状態情報から検出するのにかかる時間を従来のものより短縮することができる情報検出装置を提供する。
【解決手段】紙の紙紋をそれぞれ表す複数の組成状態情報より目的の組成状態情報を検出する情報検出装置１において、複数の組成状態情報の線形和を算出する線形和算出部６と、目的の組成状態情報と線形和との相関値を算出する相関値算出部８と、相関値に基づいて複数の組成状態情報のなかに目的の組成状態情報が含まれているか否かを判断する検出判断部９と、を備える。
【解決手段】紙の紙紋をそれぞれ表す複数の組成状態情報より目的の組成状態情報を検出する情報検出装置１において、複数の組成状態情報の線形和を算出する線形和算出部６と、目的の組成状態情報と線形和との相関値を算出する相関値算出部８と、相関値に基づいて複数の組成状態情報のなかに目的の組成状態情報が含まれているか否かを判断する検出判断部９と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報検出装置に関し、特に、物体の表面の組成状態をそれぞれ表す複数の組成状態情報より目的の組成状態情報を検出する情報検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
紙は、木材パルプを原料とした細かい繊維が絡み合って作られている。この繊維の組成状態はランダムであるため、全く同じ繊維の組成状態をもつ紙が存在する可能性は非常に低い。この紙がもつ繊維の組成状態は、人間の「指紋」のように全ての紙１枚１枚を識別するために用いることができる。このような紙がもつ繊維の組成状態を以下「紙紋」という。
【０００３】
紙紋を読み取る技術としては、スポット状のレーザ光を紙の表面に照射すると共に紙を４０ｍｍ掃引して、散乱する光を４つの近接するフォトダイオードで検出しながら紙紋を読み取ることによって、この紙が真の紙か否かを判定する真偽判定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この従来の真偽判定装置は、４つのフォトダイオードで検出して得られた光の強弱を表す波形データを取り込むものであり、波形データで表現される波形は、その紙特有の散乱光の波形となる。
【０００５】
従来の真偽判定装置で取り込まれた同一の紙の波形データで表現される波形は、類似するので、それぞれの波形データ同士で相関をとると鋭いピーク（他の値と突出した値）が検出される。一方、従来の真偽判定装置で取り込まれた異なる紙の波形データで表現される波形は、類似しないため、それぞれの波形データで相関をとってもピークは検出されない。
【０００６】
また、このようにして得られる紙の紙紋をその紙に対する機器の操作と関連付けて追跡サーバに記憶しておき、紙が使用される際に、その紙の紙紋と追跡サーバに記憶した紙紋と照合することにより紙を一意に識別することによって、紙とその紙に与えられた操作を追跡することもできる。
【特許文献１】国際公開第２００５／０８８５３３号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の技術は、ある紙の紙紋のような組成状態を表す組成状態情報を多数の組成状態情報から検出する場合には、各組成状態情報間の相関を用いた照合を行うため、この照合に要する計算量が非常に多くなり、検出時間がかかるといった課題があった。
【０００８】
本発明は、従来の課題を解決するためになされたもので、組成状態情報を多数の組成状態情報から検出するのにかかる時間を従来のものより短縮することができる情報検出装置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】
【０００９】
本発明の情報検出装置は、物体の表面の組成状態をそれぞれ表す複数の組成状態情報より目的の組成状態情報を検出する情報検出装置において、前記複数の組成状態情報の線形和を算出する線形和算出部と、前記目的の組成状態情報と前記線形和との相関値を算出する相関値算出部と、前記相関値に基づいて前記複数の組成状態情報のなかに前記目的の組成状態情報が含まれているか否かを判断する検出判断部と、を備えた構成を有している。
【００１０】
この構成により、本発明の情報検出装置は、目的の組成状態情報と複数の組成状態情報の線形和との１組の相関をとることによって、目的の組成状態情報を複数の組成状態情報から検出するため、組成状態情報を多数の組成状態情報から検出するのにかかる時間を従来のものより短縮することができる。
【００１１】
なお、前記線形和算出部が、前記検出判断部によって前記目的の組成状態情報が含まれていると判断された複数の組成状態情報を第１群および第２群に分割した各群に含まれる組成状態情報の各線形和を算出し、前記相関値算出部が、前記目的の組成状態情報と、前記線形和算出部によって算出された前記第１群に含まれる組成状態情報の線形和との相関値、および、前記目的の組成状態情報と、前記線形和算出部によって算出された前記第２群に含まれる組成状態情報の線形和との相関値を算出し、前記検出判断部が、前記各相関値に基づいて前記各群に含まれる組成状態情報のなかに前記目的の組成状態情報が含まれているか否かを判断し、前記検出判断部が、前記複数の組成状態情報のなかから前記目的の組成状態情報を特定するまで、前記相関値算出部が、前記目的の組成状態情報と、前記検出判断部によって前記目的の組成状態情報が含まれていると判断された群に含まれる組成状態情報を第１群および第２群にさらに分割した各群に含まれる組成状態情報の各線形和との各相関値を算出して行くようにしてもよい。
【００１２】
この構成により、本発明の情報検出装置は、検出対象の組成状態情報の数をＮとした場合に、目的の組成状態情報と複数の組成状態情報の各線形和との約２ｌｏｇ２Ｎ組の相関をとることによって、目的の組成状態情報を複数の組成状態情報から特定するため、組成状態情報を多数の組成状態情報から特定するのにかかる時間を従来のものより短縮することができる。
【００１３】
また、本発明の情報検出装置は、前記線形和算出部によって予め算出された線形和を記憶する線形和記憶部を備え、前記相関値算出部が、前記目的の組成状態情報と前記線形和記憶部に記憶された線形和との相関値を算出するようにしてもよい。
【００１４】
この構成により、本発明の情報検出装置は、複数の組成状態情報の線形和を予め算出しておくため、組成状態情報を多数の組成状態情報から検出するのにかかる時間をさらに短縮することができる。
【００１５】
また、前記物体が紙であり、前記組成状態情報が、前記紙を組成する繊維の絡み具合に応じて異なる情報であってもよい。
【００１６】
これにより、本発明の情報検出装置は、検出目的の紙を組成する繊維の絡み具合を表す組成状態情報と複数の組成状態情報の線形和との１組の相関をとることによって、目的の組成状態情報を複数の組成状態情報から検出するため、組成状態情報を多数の組成状態情報から検出するのにかかる時間を従来のものより短縮することができる。
【００１７】
また、本発明の情報検出装置は、前記物体に対して相対的に移動しながら該物体の表面にレーザ光を照射するレーザ光照射部と、前記レーザ光照射部と共に該物体に対して相対的に移動しながら該物体の表面で前記レーザ光が散乱された散乱光を受光する受光部とを備え、前記組成状態情報が、前記受光部によって受光された散乱光の強度を表すようにしてもよい。
【００１８】
この構成により、本発明の情報検出装置は、物体の表面の組成状態を表す組成状態情報を読み込むことができる。
【００１９】
また、本発明の情報検出装置は、前記物体が紙であり、前記レーザ光照射部が、前記紙を組成する繊維の絡み具合に応じて前記組成状態情報が変化する程度の波長のレーザ光を照射するようにしてもよい。
【００２０】
この構成により、本発明の情報検出装置は、紙を組成する繊維の絡み具合に応じた組成状態情報を読み込むことができる。
【００２１】
また、前記レーザ光照射部が、レーザダイオードによって構成され、前記受光部が、フォトダイオードによって構成されていてもよい。
【００２２】
また、従来の課題を解決するために、本発明は、前述した情報検出装置に加えて、当該情報検出装置の機能を実現する情報検出方法、コンピュータを当該情報検出装置として機能させるための情報検出プログラムおよびこの情報検出プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体を提供する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、組成状態情報を多数の組成状態情報から検出するのにかかる時間を従来のものより短縮することができる情報検出装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、本発明に係る情報検出装置には、紙やプラスチック等の様々な物体を適用することができるが、以下に説明する本発明の実施の形態においては、本発明に係る情報検出装置に適用する物体を紙とした例について説明する。
【００２５】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態の情報検出装置を図１に示す。
【００２６】
図１に示すように、情報検出装置１は、キーボードやポインティングデバイス等よりなる入力部２と、紙を組成する繊維の絡み具合による紙紋を表す組成状態情報を読み込む組成状態情報読込部３と、組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報の出力先を制御する出力先制御部４と、組成状態情報を格納する組成状態情報格納部５と、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報の線形和を算出する線形和算出部６と、線形和算出部６によって算出された線形和を記憶する線形和記憶部７と、検出目的の組成状態情報と線形和記憶部７に記憶された線形和との相関値を算出する相関値算出部８と、相関値算出部８によって算出された相関値に基づいて組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報のなかに検出目的の組成状態情報が含まれているか否かを判断する検出判断部９と、検出判断部９による判断結果を表示する液晶ディスプレイ等よりなる表示部１０とを備えている。
【００２７】
ここで、組成状態情報格納部５および線形和記憶部７は、ハードディスク等の不揮発性の記憶媒体によって構成されている。また、出力先制御部４、線形和算出部６、相関値算出部８および検出判断部９は、後述する情報検出装置１の各動作が記述されたプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサによって構成されている。
【００２８】
図２（ａ）に示すように、組成状態情報読込部３は、図示しない掃引機構によって４０ｍｍに渡って掃引されている紙１１の表面にレーザ光を照射するレーザダイオード（以下、単に「ＬＤ」と記載する。）１２と、ＬＤ１２によって照射されたレーザ光の紙１１の表面における照射形状を変化させるシリンドリカルレンズ１３ａ、１３ｂと、紙１１の表面でレーザ光が散乱された散乱光を受光するフォトダイオード（以下、単に「ＰＤ」と記載する。）１４ａ乃至１４ｄとを有している。
【００２９】
ＬＤ１２は、紙１１の紙紋に応じて組成状態情報が変化する程度の波長、例えば、６３５ｎｍのレーザ光を照射するようになっている。シリンドリカルレンズ１３ａ、１３ｂは、紙１１の表面におけるレーザ光の照射形状を図２（ｂ）に示すように、例えば、長さ７ｍｍの線状に変化させるようになっている。
【００３０】
各ＰＤ１４ａ乃至１４ｄは、紙１１の表面におけるレーザ光の照射面の中心を受光軸が通るよう、互いに異なる位置でＬＤ１２に対して固定に設けられている。
【００３１】
なお、組成状態情報読込部３には、紙１１を掃引する掃引機構を設けるのに変えて、ＬＤ１２および各ＰＤ１４ａ乃至１４ｄを一体に紙１１に対して移動させるようにしてもよい。
【００３２】
図３に示すように、ＰＤ１４ａには、ＰＤ１４ａによって光電変換された電気信号を増幅するＰＤアンプ２０と、ＰＤアンプ２０によって増幅された電気信号の低周波成分を抑制するハイパスフィルタ（以下、単に「ＨＰＦ」と記載する。）２１と、低周波成分が抑制された電気信号を増幅するアンプ２２と、アンプ２２によって増幅された電気信号をデジタル信号に変換するアナログデジタルコンバータ（以下、単に「Ａ／Ｄ」と記載する。）２３とが設けられている。
【００３３】
また、各ＰＤ１４ｂ乃至１４ｄにも、ＰＤアンプ２０、ＨＰＦ２１、アンプ２２およびＡ／Ｄ２３がそれぞれ同様に設けられているが、図示を省略する。なお、本実施の形態においては、ＨＰＦ２１として遮断周波数が２０Ｈｚのものを用い、アンプ２２として利得が２０のものを用いた。このように、Ａ／Ｄ２３によって変換されたデジタル信号は、紙１１の組成状態情報を表し、出力先制御部４に出力される。
【００３４】
なお、本発明を理解しやすくするために、以下では、ＰＤ１４ａからのチャンネルを用い、他のＰＤ１４ｂ乃至１４ｄからのチャンネルを未使用とした場合について説明する。
【００３５】
図１において、出力先制御部４は、登録状態と検出状態との何れかの状態をとり、これらの状態は、入力部２を介した入力に応じて切り替わる。
【００３６】
登録状態において、出力先制御部４は、組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報を組成状態情報格納部５に格納するようになっている。一方、検出状態において、出力先制御部４は、組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報を相関値算出部８に出力するようになっている。
【００３７】
線形和算出部６は、組成状態情報格納部５に組成状態情報が追加される等して組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報が更新されたときに、更新後の組成状態情報の線形和を算出し、算出した線形和を線形和記憶部７に記憶するようになっている。
【００３８】
相関値算出部８は、線形和記憶部７に記憶された線形和に対して、出力先制御部４から出力された組成状態情報をシフトさせながら線形和との相関値を算出して行き、算出した相関値よりなる相関関数を導きだすようになっている。
【００３９】
ここで、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報のなかに組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報が含まれている場合に、相関値算出部８によって導き出される相関関数を図４に示す。
【００４０】
図４（ａ）は、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報の数が１の場合、図４（ｂ）は、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報の数が５の場合、図４（ｃ）は、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報の数が１０の場合の相関関数をそれぞれ表している。
【００４１】
このように、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報のなかに組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報が含まれている場合には、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報の数が多くなったとしても、相関関数にピークが見られる。
【００４２】
図１において、検出判断部９は、相関値算出部８によって導き出された相関関数に基づいて、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報のなかに組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報が含まれているか否かを判断するようになっている。
【００４３】
例えば、検出判断部９は、相関関数がとる最大値を特定し、この最大値と他の相関値との振幅比を算出し、算出した振幅比が予め定められた閾値以上である場合、すなわち相関関数にピークがあると判断される場合には、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報のなかに組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報が含まれていると判断し、相関関数にピークがないと判断される場合には、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報のなかに組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報が含まれていないと判断するようになっている。
【００４４】
また、検出判断部９は、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報のなかに組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報が含まれているか否かの判断の結果を表示部１０に表示させるようになっている。
【００４５】
以上のように構成された情報検出装置１について図５および図６を用いてその動作を説明する。図５は、出力先制御部４が登録状態にある場合の、情報検出装置１の登録動作を示している。
【００４６】
まず、組成状態情報読込部３によって紙の紙紋を表す組成状態情報が読み込まれると（Ｓ１）、この組成状態情報が組成状態情報格納部５に格納される（Ｓ２）。次に、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報の線形和が線形和算出部６によって算出され（Ｓ３）、算出された線形和が線形和記憶部７に記憶される（Ｓ４）。
【００４７】
図６は、出力先制御部４が検出状態にある場合の、情報検出装置１の検出動作を示している。
【００４８】
まず、組成状態情報読込部３によって紙の紙紋を表す組成状態情報が読み込まれると（Ｓ１１）、この組成状態情報と線形和記憶部７に記憶された線形和との相関値が相関値算出部８によって算出され、相関関数が導き出される（Ｓ１２）。
【００４９】
次に、相関値算出部８によって導き出された相関関数にピークがあるか否かが検出判断部９によって判断される（Ｓ１３）。相関関数にピークがあると判断された場合には、組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報が組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報のなかに含まれている、すなわち、組成状態情報読込部３によって組成状態情報が読み込まれた紙が登録済みである旨のメッセージが検出判断部９によって表示部１０に表示される（Ｓ１４）。
【００５０】
一方、相関関数にピークがないと判断された場合には、組成状態情報読込部３によって組成状態情報が読み込まれた紙が未登録である旨のメッセージが検出判断部９によって表示部１０に表示される（Ｓ１５）。
【００５１】
このように、本発明の第１の実施の形態の情報検出装置１は、組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報と線形和記憶部７に記憶された線形和との１組の相関をとることによって、組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報を組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報のなかから検出するため、組成状態情報を多数の組成状態情報から検出するのにかかる時間を従来のものより短縮することができる。
【００５２】
なお、情報検出装置１は、図７に示すように、入力部２、組成状態情報読込部３、表示部１０およびネットワークインタフェイス３０を有する少なくとも１つの端末装置３１とネットワーク３２を介して通信するためのネットワークインタフェイス３３を入力部２、組成状態情報読込部３および表示部１０に代えて備え、端末装置３１から組成状態情報を受けて、この組成状態情報の登録または検出を行うようにしてもよい。
【００５３】
また、本実施の形態においては、ＰＤ１４ａからのチャンネルを用い、他のＰＤ１４ｂ乃至１４ｄからのチャンネルを未使用とした場合について説明したが、線形和算出部６による線形和の算出、相関値算出部８により相関値の算出、検出判断部９による判断をチャンネル毎に行うようにしてもよい。
【００５４】
この場合には、例えば、検出判断部９は、２以上のチャンネルで、組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報が組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報のなかに含まれていると判断した場合には、組成状態情報読込部３によって組成状態情報が読み込まれた紙が登録済みである旨のメッセージを表示部１０に表示させ、１以下のチャンネルで、組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報が組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報のなかに含まれていると判断した場合には、組成状態情報読込部３によって組成状態情報が読み込まれた紙が未登録である旨のメッセージを表示部１０に表示させるようにしてもよい。
【００５５】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態の情報検出装置を図８に示す。なお、本発明の第２の実施の形態の情報検出装置５１の各構成において、本発明の第１の実施の形態の情報検出装置１の各構成と同一なものには、同一な符号を付して説明を省略する。
【００５６】
図８に示すように、情報検出装置５１は、入力部２と、組成状態情報読込部３と、出力先制御部４と、組成状態情報格納部５と、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報の線形和を算出する線形和算出部５６と、線形和算出部５６によって算出された線形和を記憶する線形和記憶部５７と、検出目的の組成状態情報と線形和記憶部５７に記憶された線形和との相関値を算出する相関値算出部５８と、相関値算出部５８によって算出された相関値に基づいて組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報のなかに検出目的の組成状態情報が含まれているか否かを判断する検出判断部５９と、表示部１０とを備えている。
【００５７】
ここで、線形和記憶部５７は、組成状態情報格納部５と共に不揮発性の記憶媒体によって構成され、線形和算出部５６、相関値算出部５８および検出判断部５９は、出力先制御部４と共にプロセッサによって構成される。
【００５８】
線形和算出部５６は、組成状態情報格納部５に組成状態情報が追加される等して組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報が更新されたときに、図９に示すように、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報をそれぞれ外部ノードとした全二分木のデータ構造を有するデータ（以下、単に「二分木データ」という。）を生成し、生成した二分木データの各内部ノードとして各子の線形和を算出し、算出した線形和を反映した二分木データを線形和記憶部５７に記憶するようになっている。
【００５９】
相関値算出部５８は、線形和記憶部５７に記憶された二分木データが表す全二分木のルートにあたる線形和に対して、出力先制御部４から出力された組成状態情報をシフトさせながら当該線形和との相関値を算出して行き、算出した相関値よりなる相関関数を導き出すようになっている。
【００６０】
検出判断部５９は、相関値算出部５８によって導き出された相関関数に基づいて、ルートにあたる線形和の算出元となった組成状態情報のなかに組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報が含まれているか否かを判断するようになっている。
【００６１】
ここで、検出判断部５９が、ルートにあたる線形和の算出元となった組成状態情報のなかに組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報が含まれていると判断した場合には、相関値算出部５８は、出力先制御部４から出力された組成状態情報と、ルートの子にあたる各線形和との各相関関数を導き出し、検出判断部５９は、各線形和の算出元となった組成状態情報のなかに組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報が含まれているか否かを判断するようになっている。
【００６２】
このように、相関値算出部５８は、線形和の算出元となった組成状態情報のなかに組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報が含まれていると判断されたノードを外部ノードに向けて探索して行くようになっている。
【００６３】
検出判断部５９は、最終的に、出力先制御部４から出力された組成状態情報と、線形和記憶部５７に記憶された二分木データの外部ノードにあたる組成状態情報とが同じものであると判断した場合には、この特定した組成状態情報に関する情報を表示部１０に表示させるようになっている。
【００６４】
ここで、組成状態情報に関する情報とは、例えば、組成状態情報の登録日時や組成状態情報を登録したときに入力部２を介して入力された組成状態情報の識別情報等のように組成状態情報の属性に関する情報のことをいう。
【００６５】
以上のように構成された情報検出装置５１について図１０乃至図１２を用いてその動作を説明する。図１０は、出力先制御部４が登録状態にある場合の、情報検出装置５１の登録動作を示している。
【００６６】
まず、組成状態情報読込部３によって紙の紙紋を表す組成状態情報が読み込まれると（Ｓ２１）、この組成状態情報が組成状態情報格納部５に格納される（Ｓ２２）。次に、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報をそれぞれ外部ノードとした全二分木のデータ構造を有する二分木データが線形和算出部５６によって生成される（Ｓ２３）。
【００６７】
次に、二分木データの各内部ノードとして、各子の線形和が線形和算出部５６によって算出され（Ｓ２４）、各内部ノードが算出された二分木データが線形和記憶部５７に記憶される（Ｓ２５）。
【００６８】
図１１および図１２は、出力先制御部４が検出状態にある場合の情報検出装置５１の検出動作を示している。
【００６９】
まず、組成状態情報読込部３によって紙の紙紋を表す組成状態情報が読み込まれると（Ｓ３１）、情報検出装置５１の検出動作は、線形和記憶部５７に記憶された二分木データのルートを対象とした後述するノード検出動作に移る（Ｓ３２）。
【００７０】
図１２に示すように、ノード検出動作では、まず対象のノードにあたる線形和または組成状態情報と、組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報との相関値が相関値算出部５８によって算出され、相関関数が導き出される（Ｓ４１）。
【００７１】
次に、相関値算出部５８によって導き出された相関関数にピークがあるか否かが検出判断部５９によって判断される（Ｓ４２）。ここで、相関関数にピークがないと判断された場合には、ノード検出動作は、このノード検出動作に移る前の動作に戻る。
【００７２】
一方、相関関数にピークがあると判断された場合には、対象のノードが外部ノードであるか否かが検出判断部５９によって判断される（Ｓ４３）。ここで、対象のノードが外部ノードであると判断された場合には、この外部ノードにあたる組成状態情報に関する情報が検出判断部５９によって表示部１０に表示され（Ｓ４４）、情報検出装置５１の検出動作は、終了する。
【００７３】
一方、対象のノードが外部ノードでないと判断された場合には、ノード検出動作は、対象ノードの各子を対象としたノード検出動作に移る（Ｓ４５〜Ｓ４７）。
【００７４】
図１１において、情報検出装置５１の検出動作が終了することなく、ルートを対象としたノード検出動作が終了すると、組成状態情報読込部３によって組成状態情報が読み込まれた紙が未登録である旨のメッセージが検出判断部５９によって表示部１０に表示され（Ｓ３３）、情報検出装置５１の検出動作は、終了する。
【００７５】
このように、組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報を組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報のなかから特定するために、情報検出装置５１は、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報の数をＮとした場合に、組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報と線形和記憶部５７に記憶された線形和との約２ｌｏｇ２Ｎ組の相関をとるようになっている。
【００７６】
例えば、情報検出装置５１によれば、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報の数が１２８の場合には、相関をとる必要がある組の数が約１９分の１で済み、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報の数が１０２４の場合には、相関をとる必要がある組の数が約５１分の１で済む。
【００７７】
したがって、本発明の第２の実施の形態の情報検出装置５１は、組成状態情報を多数の組成状態情報から特定するのにかかる時間を従来のものより短縮することができる。
【００７８】
なお、情報検出装置５１は、本発明の第１の実施の形態の情報検出装置１と同様に、少なくとも１つの端末装置とネットワークを介して通信するためのネットワークインタフェイスを入力部２、組成状態情報読込部３および表示部１０に代えて備え、端末装置から組成状態情報を受けて、この組成状態情報の登録または検出を行うようにしてもよい。
【００７９】
また、本実施の形態においては、ＰＤ１４ａからのチャンネルを用い、他のＰＤ１４ｂ乃至１４ｄからのチャンネルを未使用とした場合について説明したが、本発明の第１の実施の形態の情報検出装置１と同様に、線形和算出部５６による線形和の算出、相関値算出部５８により相関値の算出、検出判断部５９による判断をチャンネル毎に行い、検出判断部５９が各チャンネルの判断結果に応じて、組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報を組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報のなかから特定して行くようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１の実施の形態における情報検出装置のブロック図
【図２】本発明の第１の実施の形態における情報検出装置を構成する組成状態情報読込部の断面図
【図３】本発明の第１の実施の形態における情報検出装置を構成する組成状態情報読込部のブロック図
【図４】本発明の第１の実施の形態における情報検出装置を構成する相関値算出部によって導き出される相関関数を示すグラフ
【図５】本発明の第１の実施の形態における情報検出装置の登録動作を示すフローチャート
【図６】本発明の第１の実施の形態における情報検出装置の検出動作を示すフローチャート
【図７】本発明の第１の実施の形態における情報検出装置の他の態様を示すブロック図
【図８】本発明の第２の実施の形態における情報検出装置のブロック図
【図９】本発明の第２の実施の形態における情報検出装置を構成する線形和算出部によって生成される二分木データのデータ構造を示す概念図
【図１０】本発明の第２の実施の形態における情報検出装置の登録動作を示すフローチャート
【図１１】本発明の第２の実施の形態における情報検出装置の検出動作を示すフローチャート
【図１２】図１１に続くフローチャート
【符号の説明】
【００８１】
１、５１ 情報検出装置
２ 入力部
３ 組成状態情報読込部
４ 出力先制御部
５ 組成状態情報格納部
６、５６ 線形和算出部
７、５７ 線形和記憶部
８、５８ 相関値算出部
９、５９ 検出判断部
１０ 表示部
１１ 紙
１２ ＬＤ（レーザダイオード）
１３ａ、１３ｂ シリンドリカルレンズ
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ ＰＤ（フォトダイオード）
２０ ＰＤアンプ
２１ ＨＰＦ
２２ アンプ
２３ Ａ／Ｄ
３０、３３ ネットワークインタフェイス
３１ 端末装置
３２ ネットワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報検出装置に関し、特に、物体の表面の組成状態をそれぞれ表す複数の組成状態情報より目的の組成状態情報を検出する情報検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
紙は、木材パルプを原料とした細かい繊維が絡み合って作られている。この繊維の組成状態はランダムであるため、全く同じ繊維の組成状態をもつ紙が存在する可能性は非常に低い。この紙がもつ繊維の組成状態は、人間の「指紋」のように全ての紙１枚１枚を識別するために用いることができる。このような紙がもつ繊維の組成状態を以下「紙紋」という。
【０００３】
紙紋を読み取る技術としては、スポット状のレーザ光を紙の表面に照射すると共に紙を４０ｍｍ掃引して、散乱する光を４つの近接するフォトダイオードで検出しながら紙紋を読み取ることによって、この紙が真の紙か否かを判定する真偽判定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この従来の真偽判定装置は、４つのフォトダイオードで検出して得られた光の強弱を表す波形データを取り込むものであり、波形データで表現される波形は、その紙特有の散乱光の波形となる。
【０００５】
従来の真偽判定装置で取り込まれた同一の紙の波形データで表現される波形は、類似するので、それぞれの波形データ同士で相関をとると鋭いピーク（他の値と突出した値）が検出される。一方、従来の真偽判定装置で取り込まれた異なる紙の波形データで表現される波形は、類似しないため、それぞれの波形データで相関をとってもピークは検出されない。
【０００６】
また、このようにして得られる紙の紙紋をその紙に対する機器の操作と関連付けて追跡サーバに記憶しておき、紙が使用される際に、その紙の紙紋と追跡サーバに記憶した紙紋と照合することにより紙を一意に識別することによって、紙とその紙に与えられた操作を追跡することもできる。
【特許文献１】国際公開第２００５／０８８５３３号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の技術は、ある紙の紙紋のような組成状態を表す組成状態情報を多数の組成状態情報から検出する場合には、各組成状態情報間の相関を用いた照合を行うため、この照合に要する計算量が非常に多くなり、検出時間がかかるといった課題があった。
【０００８】
本発明は、従来の課題を解決するためになされたもので、組成状態情報を多数の組成状態情報から検出するのにかかる時間を従来のものより短縮することができる情報検出装置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】
【０００９】
本発明の情報検出装置は、物体の表面の組成状態をそれぞれ表す複数の組成状態情報より目的の組成状態情報を検出する情報検出装置において、前記複数の組成状態情報の線形和を算出する線形和算出部と、前記目的の組成状態情報と前記線形和との相関値を算出する相関値算出部と、前記相関値に基づいて前記複数の組成状態情報のなかに前記目的の組成状態情報が含まれているか否かを判断する検出判断部と、を備えた構成を有している。
【００１０】
この構成により、本発明の情報検出装置は、目的の組成状態情報と複数の組成状態情報の線形和との１組の相関をとることによって、目的の組成状態情報を複数の組成状態情報から検出するため、組成状態情報を多数の組成状態情報から検出するのにかかる時間を従来のものより短縮することができる。
【００１１】
なお、前記線形和算出部が、前記検出判断部によって前記目的の組成状態情報が含まれていると判断された複数の組成状態情報を第１群および第２群に分割した各群に含まれる組成状態情報の各線形和を算出し、前記相関値算出部が、前記目的の組成状態情報と、前記線形和算出部によって算出された前記第１群に含まれる組成状態情報の線形和との相関値、および、前記目的の組成状態情報と、前記線形和算出部によって算出された前記第２群に含まれる組成状態情報の線形和との相関値を算出し、前記検出判断部が、前記各相関値に基づいて前記各群に含まれる組成状態情報のなかに前記目的の組成状態情報が含まれているか否かを判断し、前記検出判断部が、前記複数の組成状態情報のなかから前記目的の組成状態情報を特定するまで、前記相関値算出部が、前記目的の組成状態情報と、前記検出判断部によって前記目的の組成状態情報が含まれていると判断された群に含まれる組成状態情報を第１群および第２群にさらに分割した各群に含まれる組成状態情報の各線形和との各相関値を算出して行くようにしてもよい。
【００１２】
この構成により、本発明の情報検出装置は、検出対象の組成状態情報の数をＮとした場合に、目的の組成状態情報と複数の組成状態情報の各線形和との約２ｌｏｇ２Ｎ組の相関をとることによって、目的の組成状態情報を複数の組成状態情報から特定するため、組成状態情報を多数の組成状態情報から特定するのにかかる時間を従来のものより短縮することができる。
【００１３】
また、本発明の情報検出装置は、前記線形和算出部によって予め算出された線形和を記憶する線形和記憶部を備え、前記相関値算出部が、前記目的の組成状態情報と前記線形和記憶部に記憶された線形和との相関値を算出するようにしてもよい。
【００１４】
この構成により、本発明の情報検出装置は、複数の組成状態情報の線形和を予め算出しておくため、組成状態情報を多数の組成状態情報から検出するのにかかる時間をさらに短縮することができる。
【００１５】
また、前記物体が紙であり、前記組成状態情報が、前記紙を組成する繊維の絡み具合に応じて異なる情報であってもよい。
【００１６】
これにより、本発明の情報検出装置は、検出目的の紙を組成する繊維の絡み具合を表す組成状態情報と複数の組成状態情報の線形和との１組の相関をとることによって、目的の組成状態情報を複数の組成状態情報から検出するため、組成状態情報を多数の組成状態情報から検出するのにかかる時間を従来のものより短縮することができる。
【００１７】
また、本発明の情報検出装置は、前記物体に対して相対的に移動しながら該物体の表面にレーザ光を照射するレーザ光照射部と、前記レーザ光照射部と共に該物体に対して相対的に移動しながら該物体の表面で前記レーザ光が散乱された散乱光を受光する受光部とを備え、前記組成状態情報が、前記受光部によって受光された散乱光の強度を表すようにしてもよい。
【００１８】
この構成により、本発明の情報検出装置は、物体の表面の組成状態を表す組成状態情報を読み込むことができる。
【００１９】
また、本発明の情報検出装置は、前記物体が紙であり、前記レーザ光照射部が、前記紙を組成する繊維の絡み具合に応じて前記組成状態情報が変化する程度の波長のレーザ光を照射するようにしてもよい。
【００２０】
この構成により、本発明の情報検出装置は、紙を組成する繊維の絡み具合に応じた組成状態情報を読み込むことができる。
【００２１】
また、前記レーザ光照射部が、レーザダイオードによって構成され、前記受光部が、フォトダイオードによって構成されていてもよい。
【００２２】
また、従来の課題を解決するために、本発明は、前述した情報検出装置に加えて、当該情報検出装置の機能を実現する情報検出方法、コンピュータを当該情報検出装置として機能させるための情報検出プログラムおよびこの情報検出プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体を提供する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、組成状態情報を多数の組成状態情報から検出するのにかかる時間を従来のものより短縮することができる情報検出装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、本発明に係る情報検出装置には、紙やプラスチック等の様々な物体を適用することができるが、以下に説明する本発明の実施の形態においては、本発明に係る情報検出装置に適用する物体を紙とした例について説明する。
【００２５】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態の情報検出装置を図１に示す。
【００２６】
図１に示すように、情報検出装置１は、キーボードやポインティングデバイス等よりなる入力部２と、紙を組成する繊維の絡み具合による紙紋を表す組成状態情報を読み込む組成状態情報読込部３と、組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報の出力先を制御する出力先制御部４と、組成状態情報を格納する組成状態情報格納部５と、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報の線形和を算出する線形和算出部６と、線形和算出部６によって算出された線形和を記憶する線形和記憶部７と、検出目的の組成状態情報と線形和記憶部７に記憶された線形和との相関値を算出する相関値算出部８と、相関値算出部８によって算出された相関値に基づいて組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報のなかに検出目的の組成状態情報が含まれているか否かを判断する検出判断部９と、検出判断部９による判断結果を表示する液晶ディスプレイ等よりなる表示部１０とを備えている。
【００２７】
ここで、組成状態情報格納部５および線形和記憶部７は、ハードディスク等の不揮発性の記憶媒体によって構成されている。また、出力先制御部４、線形和算出部６、相関値算出部８および検出判断部９は、後述する情報検出装置１の各動作が記述されたプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサによって構成されている。
【００２８】
図２（ａ）に示すように、組成状態情報読込部３は、図示しない掃引機構によって４０ｍｍに渡って掃引されている紙１１の表面にレーザ光を照射するレーザダイオード（以下、単に「ＬＤ」と記載する。）１２と、ＬＤ１２によって照射されたレーザ光の紙１１の表面における照射形状を変化させるシリンドリカルレンズ１３ａ、１３ｂと、紙１１の表面でレーザ光が散乱された散乱光を受光するフォトダイオード（以下、単に「ＰＤ」と記載する。）１４ａ乃至１４ｄとを有している。
【００２９】
ＬＤ１２は、紙１１の紙紋に応じて組成状態情報が変化する程度の波長、例えば、６３５ｎｍのレーザ光を照射するようになっている。シリンドリカルレンズ１３ａ、１３ｂは、紙１１の表面におけるレーザ光の照射形状を図２（ｂ）に示すように、例えば、長さ７ｍｍの線状に変化させるようになっている。
【００３０】
各ＰＤ１４ａ乃至１４ｄは、紙１１の表面におけるレーザ光の照射面の中心を受光軸が通るよう、互いに異なる位置でＬＤ１２に対して固定に設けられている。
【００３１】
なお、組成状態情報読込部３には、紙１１を掃引する掃引機構を設けるのに変えて、ＬＤ１２および各ＰＤ１４ａ乃至１４ｄを一体に紙１１に対して移動させるようにしてもよい。
【００３２】
図３に示すように、ＰＤ１４ａには、ＰＤ１４ａによって光電変換された電気信号を増幅するＰＤアンプ２０と、ＰＤアンプ２０によって増幅された電気信号の低周波成分を抑制するハイパスフィルタ（以下、単に「ＨＰＦ」と記載する。）２１と、低周波成分が抑制された電気信号を増幅するアンプ２２と、アンプ２２によって増幅された電気信号をデジタル信号に変換するアナログデジタルコンバータ（以下、単に「Ａ／Ｄ」と記載する。）２３とが設けられている。
【００３３】
また、各ＰＤ１４ｂ乃至１４ｄにも、ＰＤアンプ２０、ＨＰＦ２１、アンプ２２およびＡ／Ｄ２３がそれぞれ同様に設けられているが、図示を省略する。なお、本実施の形態においては、ＨＰＦ２１として遮断周波数が２０Ｈｚのものを用い、アンプ２２として利得が２０のものを用いた。このように、Ａ／Ｄ２３によって変換されたデジタル信号は、紙１１の組成状態情報を表し、出力先制御部４に出力される。
【００３４】
なお、本発明を理解しやすくするために、以下では、ＰＤ１４ａからのチャンネルを用い、他のＰＤ１４ｂ乃至１４ｄからのチャンネルを未使用とした場合について説明する。
【００３５】
図１において、出力先制御部４は、登録状態と検出状態との何れかの状態をとり、これらの状態は、入力部２を介した入力に応じて切り替わる。
【００３６】
登録状態において、出力先制御部４は、組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報を組成状態情報格納部５に格納するようになっている。一方、検出状態において、出力先制御部４は、組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報を相関値算出部８に出力するようになっている。
【００３７】
線形和算出部６は、組成状態情報格納部５に組成状態情報が追加される等して組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報が更新されたときに、更新後の組成状態情報の線形和を算出し、算出した線形和を線形和記憶部７に記憶するようになっている。
【００３８】
相関値算出部８は、線形和記憶部７に記憶された線形和に対して、出力先制御部４から出力された組成状態情報をシフトさせながら線形和との相関値を算出して行き、算出した相関値よりなる相関関数を導きだすようになっている。
【００３９】
ここで、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報のなかに組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報が含まれている場合に、相関値算出部８によって導き出される相関関数を図４に示す。
【００４０】
図４（ａ）は、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報の数が１の場合、図４（ｂ）は、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報の数が５の場合、図４（ｃ）は、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報の数が１０の場合の相関関数をそれぞれ表している。
【００４１】
このように、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報のなかに組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報が含まれている場合には、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報の数が多くなったとしても、相関関数にピークが見られる。
【００４２】
図１において、検出判断部９は、相関値算出部８によって導き出された相関関数に基づいて、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報のなかに組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報が含まれているか否かを判断するようになっている。
【００４３】
例えば、検出判断部９は、相関関数がとる最大値を特定し、この最大値と他の相関値との振幅比を算出し、算出した振幅比が予め定められた閾値以上である場合、すなわち相関関数にピークがあると判断される場合には、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報のなかに組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報が含まれていると判断し、相関関数にピークがないと判断される場合には、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報のなかに組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報が含まれていないと判断するようになっている。
【００４４】
また、検出判断部９は、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報のなかに組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報が含まれているか否かの判断の結果を表示部１０に表示させるようになっている。
【００４５】
以上のように構成された情報検出装置１について図５および図６を用いてその動作を説明する。図５は、出力先制御部４が登録状態にある場合の、情報検出装置１の登録動作を示している。
【００４６】
まず、組成状態情報読込部３によって紙の紙紋を表す組成状態情報が読み込まれると（Ｓ１）、この組成状態情報が組成状態情報格納部５に格納される（Ｓ２）。次に、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報の線形和が線形和算出部６によって算出され（Ｓ３）、算出された線形和が線形和記憶部７に記憶される（Ｓ４）。
【００４７】
図６は、出力先制御部４が検出状態にある場合の、情報検出装置１の検出動作を示している。
【００４８】
まず、組成状態情報読込部３によって紙の紙紋を表す組成状態情報が読み込まれると（Ｓ１１）、この組成状態情報と線形和記憶部７に記憶された線形和との相関値が相関値算出部８によって算出され、相関関数が導き出される（Ｓ１２）。
【００４９】
次に、相関値算出部８によって導き出された相関関数にピークがあるか否かが検出判断部９によって判断される（Ｓ１３）。相関関数にピークがあると判断された場合には、組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報が組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報のなかに含まれている、すなわち、組成状態情報読込部３によって組成状態情報が読み込まれた紙が登録済みである旨のメッセージが検出判断部９によって表示部１０に表示される（Ｓ１４）。
【００５０】
一方、相関関数にピークがないと判断された場合には、組成状態情報読込部３によって組成状態情報が読み込まれた紙が未登録である旨のメッセージが検出判断部９によって表示部１０に表示される（Ｓ１５）。
【００５１】
このように、本発明の第１の実施の形態の情報検出装置１は、組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報と線形和記憶部７に記憶された線形和との１組の相関をとることによって、組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報を組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報のなかから検出するため、組成状態情報を多数の組成状態情報から検出するのにかかる時間を従来のものより短縮することができる。
【００５２】
なお、情報検出装置１は、図７に示すように、入力部２、組成状態情報読込部３、表示部１０およびネットワークインタフェイス３０を有する少なくとも１つの端末装置３１とネットワーク３２を介して通信するためのネットワークインタフェイス３３を入力部２、組成状態情報読込部３および表示部１０に代えて備え、端末装置３１から組成状態情報を受けて、この組成状態情報の登録または検出を行うようにしてもよい。
【００５３】
また、本実施の形態においては、ＰＤ１４ａからのチャンネルを用い、他のＰＤ１４ｂ乃至１４ｄからのチャンネルを未使用とした場合について説明したが、線形和算出部６による線形和の算出、相関値算出部８により相関値の算出、検出判断部９による判断をチャンネル毎に行うようにしてもよい。
【００５４】
この場合には、例えば、検出判断部９は、２以上のチャンネルで、組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報が組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報のなかに含まれていると判断した場合には、組成状態情報読込部３によって組成状態情報が読み込まれた紙が登録済みである旨のメッセージを表示部１０に表示させ、１以下のチャンネルで、組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報が組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報のなかに含まれていると判断した場合には、組成状態情報読込部３によって組成状態情報が読み込まれた紙が未登録である旨のメッセージを表示部１０に表示させるようにしてもよい。
【００５５】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態の情報検出装置を図８に示す。なお、本発明の第２の実施の形態の情報検出装置５１の各構成において、本発明の第１の実施の形態の情報検出装置１の各構成と同一なものには、同一な符号を付して説明を省略する。
【００５６】
図８に示すように、情報検出装置５１は、入力部２と、組成状態情報読込部３と、出力先制御部４と、組成状態情報格納部５と、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報の線形和を算出する線形和算出部５６と、線形和算出部５６によって算出された線形和を記憶する線形和記憶部５７と、検出目的の組成状態情報と線形和記憶部５７に記憶された線形和との相関値を算出する相関値算出部５８と、相関値算出部５８によって算出された相関値に基づいて組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報のなかに検出目的の組成状態情報が含まれているか否かを判断する検出判断部５９と、表示部１０とを備えている。
【００５７】
ここで、線形和記憶部５７は、組成状態情報格納部５と共に不揮発性の記憶媒体によって構成され、線形和算出部５６、相関値算出部５８および検出判断部５９は、出力先制御部４と共にプロセッサによって構成される。
【００５８】
線形和算出部５６は、組成状態情報格納部５に組成状態情報が追加される等して組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報が更新されたときに、図９に示すように、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報をそれぞれ外部ノードとした全二分木のデータ構造を有するデータ（以下、単に「二分木データ」という。）を生成し、生成した二分木データの各内部ノードとして各子の線形和を算出し、算出した線形和を反映した二分木データを線形和記憶部５７に記憶するようになっている。
【００５９】
相関値算出部５８は、線形和記憶部５７に記憶された二分木データが表す全二分木のルートにあたる線形和に対して、出力先制御部４から出力された組成状態情報をシフトさせながら当該線形和との相関値を算出して行き、算出した相関値よりなる相関関数を導き出すようになっている。
【００６０】
検出判断部５９は、相関値算出部５８によって導き出された相関関数に基づいて、ルートにあたる線形和の算出元となった組成状態情報のなかに組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報が含まれているか否かを判断するようになっている。
【００６１】
ここで、検出判断部５９が、ルートにあたる線形和の算出元となった組成状態情報のなかに組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報が含まれていると判断した場合には、相関値算出部５８は、出力先制御部４から出力された組成状態情報と、ルートの子にあたる各線形和との各相関関数を導き出し、検出判断部５９は、各線形和の算出元となった組成状態情報のなかに組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報が含まれているか否かを判断するようになっている。
【００６２】
このように、相関値算出部５８は、線形和の算出元となった組成状態情報のなかに組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報が含まれていると判断されたノードを外部ノードに向けて探索して行くようになっている。
【００６３】
検出判断部５９は、最終的に、出力先制御部４から出力された組成状態情報と、線形和記憶部５７に記憶された二分木データの外部ノードにあたる組成状態情報とが同じものであると判断した場合には、この特定した組成状態情報に関する情報を表示部１０に表示させるようになっている。
【００６４】
ここで、組成状態情報に関する情報とは、例えば、組成状態情報の登録日時や組成状態情報を登録したときに入力部２を介して入力された組成状態情報の識別情報等のように組成状態情報の属性に関する情報のことをいう。
【００６５】
以上のように構成された情報検出装置５１について図１０乃至図１２を用いてその動作を説明する。図１０は、出力先制御部４が登録状態にある場合の、情報検出装置５１の登録動作を示している。
【００６６】
まず、組成状態情報読込部３によって紙の紙紋を表す組成状態情報が読み込まれると（Ｓ２１）、この組成状態情報が組成状態情報格納部５に格納される（Ｓ２２）。次に、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報をそれぞれ外部ノードとした全二分木のデータ構造を有する二分木データが線形和算出部５６によって生成される（Ｓ２３）。
【００６７】
次に、二分木データの各内部ノードとして、各子の線形和が線形和算出部５６によって算出され（Ｓ２４）、各内部ノードが算出された二分木データが線形和記憶部５７に記憶される（Ｓ２５）。
【００６８】
図１１および図１２は、出力先制御部４が検出状態にある場合の情報検出装置５１の検出動作を示している。
【００６９】
まず、組成状態情報読込部３によって紙の紙紋を表す組成状態情報が読み込まれると（Ｓ３１）、情報検出装置５１の検出動作は、線形和記憶部５７に記憶された二分木データのルートを対象とした後述するノード検出動作に移る（Ｓ３２）。
【００７０】
図１２に示すように、ノード検出動作では、まず対象のノードにあたる線形和または組成状態情報と、組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報との相関値が相関値算出部５８によって算出され、相関関数が導き出される（Ｓ４１）。
【００７１】
次に、相関値算出部５８によって導き出された相関関数にピークがあるか否かが検出判断部５９によって判断される（Ｓ４２）。ここで、相関関数にピークがないと判断された場合には、ノード検出動作は、このノード検出動作に移る前の動作に戻る。
【００７２】
一方、相関関数にピークがあると判断された場合には、対象のノードが外部ノードであるか否かが検出判断部５９によって判断される（Ｓ４３）。ここで、対象のノードが外部ノードであると判断された場合には、この外部ノードにあたる組成状態情報に関する情報が検出判断部５９によって表示部１０に表示され（Ｓ４４）、情報検出装置５１の検出動作は、終了する。
【００７３】
一方、対象のノードが外部ノードでないと判断された場合には、ノード検出動作は、対象ノードの各子を対象としたノード検出動作に移る（Ｓ４５〜Ｓ４７）。
【００７４】
図１１において、情報検出装置５１の検出動作が終了することなく、ルートを対象としたノード検出動作が終了すると、組成状態情報読込部３によって組成状態情報が読み込まれた紙が未登録である旨のメッセージが検出判断部５９によって表示部１０に表示され（Ｓ３３）、情報検出装置５１の検出動作は、終了する。
【００７５】
このように、組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報を組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報のなかから特定するために、情報検出装置５１は、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報の数をＮとした場合に、組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報と線形和記憶部５７に記憶された線形和との約２ｌｏｇ２Ｎ組の相関をとるようになっている。
【００７６】
例えば、情報検出装置５１によれば、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報の数が１２８の場合には、相関をとる必要がある組の数が約１９分の１で済み、組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報の数が１０２４の場合には、相関をとる必要がある組の数が約５１分の１で済む。
【００７７】
したがって、本発明の第２の実施の形態の情報検出装置５１は、組成状態情報を多数の組成状態情報から特定するのにかかる時間を従来のものより短縮することができる。
【００７８】
なお、情報検出装置５１は、本発明の第１の実施の形態の情報検出装置１と同様に、少なくとも１つの端末装置とネットワークを介して通信するためのネットワークインタフェイスを入力部２、組成状態情報読込部３および表示部１０に代えて備え、端末装置から組成状態情報を受けて、この組成状態情報の登録または検出を行うようにしてもよい。
【００７９】
また、本実施の形態においては、ＰＤ１４ａからのチャンネルを用い、他のＰＤ１４ｂ乃至１４ｄからのチャンネルを未使用とした場合について説明したが、本発明の第１の実施の形態の情報検出装置１と同様に、線形和算出部５６による線形和の算出、相関値算出部５８により相関値の算出、検出判断部５９による判断をチャンネル毎に行い、検出判断部５９が各チャンネルの判断結果に応じて、組成状態情報読込部３によって読み込まれた組成状態情報を組成状態情報格納部５に格納された組成状態情報のなかから特定して行くようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の第１の実施の形態における情報検出装置のブロック図
【図２】本発明の第１の実施の形態における情報検出装置を構成する組成状態情報読込部の断面図
【図３】本発明の第１の実施の形態における情報検出装置を構成する組成状態情報読込部のブロック図
【図４】本発明の第１の実施の形態における情報検出装置を構成する相関値算出部によって導き出される相関関数を示すグラフ
【図５】本発明の第１の実施の形態における情報検出装置の登録動作を示すフローチャート
【図６】本発明の第１の実施の形態における情報検出装置の検出動作を示すフローチャート
【図７】本発明の第１の実施の形態における情報検出装置の他の態様を示すブロック図
【図８】本発明の第２の実施の形態における情報検出装置のブロック図
【図９】本発明の第２の実施の形態における情報検出装置を構成する線形和算出部によって生成される二分木データのデータ構造を示す概念図
【図１０】本発明の第２の実施の形態における情報検出装置の登録動作を示すフローチャート
【図１１】本発明の第２の実施の形態における情報検出装置の検出動作を示すフローチャート
【図１２】図１１に続くフローチャート
【符号の説明】
【００８１】
１、５１ 情報検出装置
２ 入力部
３ 組成状態情報読込部
４ 出力先制御部
５ 組成状態情報格納部
６、５６ 線形和算出部
７、５７ 線形和記憶部
８、５８ 相関値算出部
９、５９ 検出判断部
１０ 表示部
１１ 紙
１２ ＬＤ（レーザダイオード）
１３ａ、１３ｂ シリンドリカルレンズ
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ ＰＤ（フォトダイオード）
２０ ＰＤアンプ
２１ ＨＰＦ
２２ アンプ
２３ Ａ／Ｄ
３０、３３ ネットワークインタフェイス
３１ 端末装置
３２ ネットワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の表面の組成状態をそれぞれ表す複数の組成状態情報より目的の組成状態情報を検出する情報検出装置において、
前記複数の組成状態情報の線形和を算出する線形和算出部と、
前記目的の組成状態情報と前記線形和との相関値を算出する相関値算出部と、
前記相関値に基づいて前記複数の組成状態情報のなかに前記目的の組成状態情報が含まれているか否かを判断する検出判断部と、を備えたことを特徴とする情報検出装置。
【請求項２】
前記線形和算出部が、前記検出判断部によって前記目的の組成状態情報が含まれていると判断された複数の組成状態情報を第１群および第２群に分割した各群に含まれる組成状態情報の各線形和を算出し、
前記相関値算出部が、前記目的の組成状態情報と、前記線形和算出部によって算出された前記第１群に含まれる組成状態情報の線形和との相関値、および、前記目的の組成状態情報と、前記線形和算出部によって算出された前記第２群に含まれる組成状態情報の線形和との相関値を算出し、
前記検出判断部が、前記各相関値に基づいて前記各群に含まれる組成状態情報のなかに前記目的の組成状態情報が含まれているか否かを判断し、
前記検出判断部が、前記複数の組成状態情報のなかから前記目的の組成状態情報を特定するまで、前記相関値算出部が、前記目的の組成状態情報と、前記検出判断部によって前記目的の組成状態情報が含まれていると判断された群に含まれる組成状態情報を第１群および第２群にさらに分割した各群に含まれる組成状態情報の各線形和との各相関値を算出して行くことを特徴とする請求項１に記載の情報検出装置。
【請求項３】
前記線形和算出部によって予め算出された線形和を記憶する線形和記憶部を備え、
前記相関値算出部が、前記目的の組成状態情報と前記線形和記憶部に記憶された線形和との相関値を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の情報検出装置。
【請求項４】
前記物体が紙であり、
前記組成状態情報が、前記紙を組成する繊維の絡み具合に応じて異なる情報であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の情報検出装置。
【請求項５】
前記物体に対して相対的に移動しながら該物体の表面にレーザ光を照射するレーザ光照射部と、
前記レーザ光照射部と共に該物体に対して相対的に移動しながら該物体の表面で前記レーザ光が散乱された散乱光を受光する受光部とを備え、
前記組成状態情報が、前記受光部によって受光された散乱光の強度を表すことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の情報検出装置。
【請求項６】
前記物体が紙であり、
前記レーザ光照射部が、前記紙を組成する繊維の絡み具合に応じて前記組成状態情報が変化する程度の波長のレーザ光を照射することを特徴とする請求項５に記載の情報検出装置。
【請求項７】
前記レーザ光照射部が、レーザダイオードによって構成され、
前記受光部が、フォトダイオードによって構成されることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の情報検出装置。
【請求項８】
物体の表面の組成状態をそれぞれ表す複数の組成状態情報より目的の組成状態情報を検出する情報検出方法において、
前記複数の組成状態情報の線形和を算出する線形和算出ステップと、
前記目的の組成状態情報と前記線形和との相関値を算出する相関値算出ステップと、
前記相関値に基づいて前記複数の組成状態情報のなかに前記目的の組成状態情報が含まれているか否かを判断する検出判断ステップと、を有することを特徴とする情報検出方法。
【請求項９】
物体の表面の組成状態をそれぞれ表す複数の組成状態情報より目的の組成状態情報をコンピュータに検出させるための情報検出プログラムにおいて、
前記複数の組成状態情報の線形和を算出する線形和算出ステップと、
前記目的の組成状態情報と前記線形和との相関値を算出する相関値算出ステップと、
前記相関値に基づいて前記複数の組成状態情報のなかに前記目的の組成状態情報が含まれているか否かを判断する検出判断ステップと、を前記コンピュータに実行させるための情報検出プログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載の情報検出プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【請求項１】
物体の表面の組成状態をそれぞれ表す複数の組成状態情報より目的の組成状態情報を検出する情報検出装置において、
前記複数の組成状態情報の線形和を算出する線形和算出部と、
前記目的の組成状態情報と前記線形和との相関値を算出する相関値算出部と、
前記相関値に基づいて前記複数の組成状態情報のなかに前記目的の組成状態情報が含まれているか否かを判断する検出判断部と、を備えたことを特徴とする情報検出装置。
【請求項２】
前記線形和算出部が、前記検出判断部によって前記目的の組成状態情報が含まれていると判断された複数の組成状態情報を第１群および第２群に分割した各群に含まれる組成状態情報の各線形和を算出し、
前記相関値算出部が、前記目的の組成状態情報と、前記線形和算出部によって算出された前記第１群に含まれる組成状態情報の線形和との相関値、および、前記目的の組成状態情報と、前記線形和算出部によって算出された前記第２群に含まれる組成状態情報の線形和との相関値を算出し、
前記検出判断部が、前記各相関値に基づいて前記各群に含まれる組成状態情報のなかに前記目的の組成状態情報が含まれているか否かを判断し、
前記検出判断部が、前記複数の組成状態情報のなかから前記目的の組成状態情報を特定するまで、前記相関値算出部が、前記目的の組成状態情報と、前記検出判断部によって前記目的の組成状態情報が含まれていると判断された群に含まれる組成状態情報を第１群および第２群にさらに分割した各群に含まれる組成状態情報の各線形和との各相関値を算出して行くことを特徴とする請求項１に記載の情報検出装置。
【請求項３】
前記線形和算出部によって予め算出された線形和を記憶する線形和記憶部を備え、
前記相関値算出部が、前記目的の組成状態情報と前記線形和記憶部に記憶された線形和との相関値を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の情報検出装置。
【請求項４】
前記物体が紙であり、
前記組成状態情報が、前記紙を組成する繊維の絡み具合に応じて異なる情報であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の情報検出装置。
【請求項５】
前記物体に対して相対的に移動しながら該物体の表面にレーザ光を照射するレーザ光照射部と、
前記レーザ光照射部と共に該物体に対して相対的に移動しながら該物体の表面で前記レーザ光が散乱された散乱光を受光する受光部とを備え、
前記組成状態情報が、前記受光部によって受光された散乱光の強度を表すことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の情報検出装置。
【請求項６】
前記物体が紙であり、
前記レーザ光照射部が、前記紙を組成する繊維の絡み具合に応じて前記組成状態情報が変化する程度の波長のレーザ光を照射することを特徴とする請求項５に記載の情報検出装置。
【請求項７】
前記レーザ光照射部が、レーザダイオードによって構成され、
前記受光部が、フォトダイオードによって構成されることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の情報検出装置。
【請求項８】
物体の表面の組成状態をそれぞれ表す複数の組成状態情報より目的の組成状態情報を検出する情報検出方法において、
前記複数の組成状態情報の線形和を算出する線形和算出ステップと、
前記目的の組成状態情報と前記線形和との相関値を算出する相関値算出ステップと、
前記相関値に基づいて前記複数の組成状態情報のなかに前記目的の組成状態情報が含まれているか否かを判断する検出判断ステップと、を有することを特徴とする情報検出方法。
【請求項９】
物体の表面の組成状態をそれぞれ表す複数の組成状態情報より目的の組成状態情報をコンピュータに検出させるための情報検出プログラムにおいて、
前記複数の組成状態情報の線形和を算出する線形和算出ステップと、
前記目的の組成状態情報と前記線形和との相関値を算出する相関値算出ステップと、
前記相関値に基づいて前記複数の組成状態情報のなかに前記目的の組成状態情報が含まれているか否かを判断する検出判断ステップと、を前記コンピュータに実行させるための情報検出プログラム。
【請求項１０】
請求項９に記載の情報検出プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【図１】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−８２７６５（Ｐ２００８−８２７６５Ａ）
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２６０９０４（Ｐ２００６−２６０９０４）
【出願日】平成１８年９月２６日（２００６．９．２６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２６日（２００６．９．２６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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