特開 2024-136697 固有ＩＤ情報生成装置及びそのプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024136697

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】固有ＩＤ情報生成装置及びそのプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04N 23/60 20230101AFI20240927BHJP

   H04N 23/54 20230101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

H04N23/60 500

H04N23/54

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023047891

(22)【出願日】2023-03-24

(71)【出願人】

【識別番号】000004352

【氏名又は名称】日本放送協会

(71)【出願人】

【識別番号】399060908

【氏名又は名称】一般財団法人ＮＨＫ財団

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】島本 洋

(72)【発明者】

【氏名】安江 俊夫

(72)【発明者】

【氏名】冨岡 宏平

(72)【発明者】

【氏名】菊地 幸大

(72)【発明者】

【氏名】北村 和也

(72)【発明者】

【氏名】山下 誉行

【テーマコード（参考）】

5C122

【Ｆターム（参考）】

5C122EA07

5C122FC06

5C122FH18

5C122HA13

5C122HA23

5C122HA30

5C122HA35

(57)【要約】

【課題】固有ＩＤ情報を容易に生成できる固有ＩＤ情報生成装置を提供する。
【解決手段】固有ＩＤ情報生成装置３は、飽和電荷信号がＡＤＣ２１２の信号入力範囲内となるようにアナログゲインを制御するアナログゲイン制御手段３０と、第２カメラ画像から撮像素子２１の飽和電荷量を検出し、検出した飽和電荷量を表す飽和電荷量画像を生成する検出手段３２と、検出手段３２が生成した飽和電荷量画像を固有ＩＤ情報としてカメラ画像に埋め込む埋込手段３６とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

撮像素子を備えるカメラで撮像されたカメラ画像を用いて、前記撮像素子毎に固有の固有ＩＤ情報を生成する固有ＩＤ情報生成装置であって、
飽和電荷信号が前記撮像素子のアナログデジタル変換回路の信号入力範囲内となるように前記撮像素子のアナログゲインを制御するアナログゲイン制御手段と、
前記アナログゲインが制御された撮像素子で撮像された第２カメラ画像を、前記撮像素子の飽和電荷量を表す飽和電荷量画像として生成する検出手段と、
前記検出手段が生成した飽和電荷量画像を前記固有ＩＤ情報として前記カメラ画像に埋め込む埋込手段と、
を備えることを特徴とする固有ＩＤ情報生成装置。

【請求項2】

前記検出手段が生成した飽和電荷量画像を前記固有ＩＤ情報として暗号化する暗号化手段、をさらに備え、
前記埋込手段は、前記暗号化手段が暗号化した固有ＩＤ情報を前記カメラ画像に埋め込むことを特徴とする請求項１に記載の固有ＩＤ情報生成装置。

【請求項3】

前記アナログゲイン制御手段は、前記カメラ画像の各画素の最大画素値を検出し、検出した前記最大画素値が前記アナログデジタル変換回路の信号入力範囲内となるように前記アナログゲインを低下させることを特徴とする請求項２に記載の固有ＩＤ情報生成装置。

【請求項4】

前記検出手段が生成した飽和電荷量画像を二値化する二値化手段、をさらに備え、
前記暗号化手段は、前記二値化手段が二値化した飽和電荷量画像を前記固有ＩＤ情報として暗号化することを特徴とする請求項３に記載の固有ＩＤ情報生成装置。

【請求項5】

前記飽和電荷量画像のヒストグラム、飽和電荷量分布の最大値及び最小値、又は、前記最大画素値を所定割合だけ低下させた値に基づいて第１閾値を設定する閾値設定手段、をさらに備え、
前記二値化手段は、前記閾値設定手段が設定した第１閾値により前記飽和電荷量画像を二値化することを特徴とする請求項４に記載の固有ＩＤ情報生成装置。

【請求項6】

前記検出手段は、前記撮像素子の固定パタンノイズを表す固定パタンノイズ画像を生成し、
前記暗号化手段は、前記検出手段が生成した固定パタンノイズ画像を前記固有ＩＤ情報としてさらに暗号化することを特徴とする請求項５に記載の固有ＩＤ情報生成装置。

【請求項7】

前記二値化手段は、前記検出手段が生成した固定パタンノイズ画像を二値化し、
前記暗号化手段は、前記二値化手段が二値化した固定パタンノイズ画像を前記固有ＩＤ情報としてさらに暗号化することを特徴とする請求項６に記載の固有ＩＤ情報生成装置。

【請求項8】

前記閾値設定手段は、固定パタンノイズ分布のピーク、又は、固定パタンノイズ信号のレベルに基づいて第２閾値としてさらに設定し、
前記二値化手段は、前記閾値設定手段が設定した第２閾値により前記固定パタンノイズ画像を二値化することを特徴とする請求項７記載の固有ＩＤ情報生成装置。

【請求項9】

コンピュータを、請求項１から請求項８の何れか一項に記載の固有ＩＤ情報生成装置として機能させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、撮像素子毎に固有の固有ＩＤ情報を生成する固有ＩＤ情報生成装置及びそのプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

ＡＩ（Artificial Intelligence）技術の発達等により、本物と見分けのつかないフェイクニュース等が社会問題化しており、画像の真贋判定が行われている。撮像素子に固有の特徴である、固定パタンノイズ（ＦＰＮ：Fixed Pattern Noise）や画素の飽和電荷量のばらつきを固有ＩＤ（identification）情報とし、撮像素子及びその撮像素子を備えるカメラを同定できれば、画像の真贋判定に利用できる。

【0003】

特許文献１には、撮影画像からＦＰＮを検出し、検出したＦＰＮを固有ＩＤ情報として利用する手法が提案されている（以後、「従来技術１」）。従来技術１では、複数フレームの画像から加算平均により、加算性ＦＰＮ及び乗算性ＦＰＮを検出する。

【0004】

非特許文献１には、読み出し時にＦＰＮを出力可能な内部構造を有する撮像素子が提案されている（以後、「従来技術２」）。従来技術２では、出力されたＦＰＮを２値化して固有ＩＤ情報とし、固有ＩＤ情報を画像の上部に記録する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第４１７１３４７号公報

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】”A Proposal of PUF Utilizing Pixel Variations in the CMOS Image Sensor”,IISW,2017

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、従来技術１では、厳密な測定が必要になるために、乗算性ＦＰＮの検出が困難である。また、従来技術２では、ＦＰＮデータのみを出力する動作モードを設けなればならず、撮像素子の内部構造の改造が必要になる。このように、従来技術では、固有ＩＤ情報の生成が困難であるという問題がある。

【0008】

そこで、本発明は、固有ＩＤ情報を容易に生成できる固有ＩＤ情報生成装置及びそのプログラムを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記課題を解決するため、本発明に係る固有ＩＤ情報生成装置は、撮像素子を備えるカメラで撮像されたカメラ画像を用いて、撮像素子毎に固有の固有ＩＤ情報を生成する固有ＩＤ情報生成装置であって、アナログゲイン制御手段と、検出手段と、埋込手段と、を備える構成とした。

【0010】

かかる構成によれば、アナログゲイン制御手段は、飽和電荷信号が撮像素子のアナログデジタル変換回路の信号入力範囲内となるように撮像素子のアナログゲインを制御する。
検出手段は、アナログゲインが制御された撮像素子で撮像された第２カメラ画像を、撮像素子の飽和電荷量を表す飽和電荷量画像として生成する。
埋込手段は、検出手段が生成した飽和電荷量画像を固有ＩＤ情報としてカメラ画像に埋め込む。

【0011】

このように、固有ＩＤ情報生成装置は、飽和電荷量を検出する際、厳密な測定や撮像素子の内部構造の改変を必要としないので、固有ＩＤ情報を容易に生成できる。

【0012】

なお、本発明は、コンピュータを前記した固有ＩＤ情報生成装置として機能させるためのプログラムで実現することもできる。

【発明の効果】

【0013】

本発明は、固有ＩＤ情報を容易に生成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施形態に係る固有ＩＤ情報管理システムの構成を示すブロック図である。

【図2】（ａ）はＦＰＮ画像の一例を説明する説明図であり、（ｂ）は二値化したＦＰＮ画像の一例を説明する説明図であり、（ｃ）はＦＰＮ分布を説明する説明図である。

【図3】（ａ）は従来技術におけるＡＤＣの信号入力範囲を説明する説明図であり、（ｂ）はＡＤＣが出力する画像の一例を説明する説明図である。

【図4】（ａ）は実施形態におけるＡＤＣの信号入力範囲を説明する説明図であり、（ｂ）はＡＤＣが出力する飽和電荷量画像の一例を説明する説明図である。

【図5】実施形態に係る固有ＩＤ情報生成装置の動作を示すフローチャートである。

【図6】変形例１に係る固有ＩＤ情報管理システムの構成を示すブロック図である。

【図7】変形例２に係る固有ＩＤ情報管理システムの構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。但し、以下に説明する各実施形態は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本発明を以下のものに限定しない。また、同一の手段には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。

【0016】

（実施形態）
［固有ＩＤ情報管理システムの概要］
図１を参照し、実施形態に係る固有ＩＤ情報管理システム１の概要について説明する。
固有ＩＤ情報管理システム１は、撮像素子２１毎に固有の固有ＩＤ情報を管理すると共に、カメラ画像の真贋判定を行うものである。図１に示すように、固有ＩＤ情報管理システム１は、カメラ２と、固有ＩＤ情報生成装置３と、固有ＩＤ情報管理装置４と、照明装置５とを備える。図１には、カメラ２及び固有ＩＤ情報生成装置３を１台ずつ図示したが、カメラ２及び固有ＩＤ情報生成装置３は複数台であってもよい。

【0017】

カメラ２は、一般的なデジタルカメラである。例えば、カメラ２は、カメラレンズ２０と、撮像素子２１とを備える。カメラレンズ２０は、レンズ絞り機構やズーム機構を有する一般的なものである。撮像素子２１は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ等の固体撮像素子である。

【0018】

例えば、撮像素子２１は、画素２１０と、アナログゲインアンプ２１１と、ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）２１２とを備える。アナログゲインアンプ２１１は、撮像素子２１のアナログゲイン（利得、増幅率）を調整するものである。ＡＤＣ２１２は、画素２１０が受光した光信号を電気信号であるカメラ画像に変換するアナログデジタル変換回路である。撮像素子２１において、画素２１０からの信号は、アナログゲインアンプ２１１を経由して、ＡＤＣ２１２からカメラ画像として出力される。このとき、アナログゲインアンプ２１１は、後記するアナログゲイン制御手段３０からの指令信号に従って、アナログゲインを変化させる。

【0019】

固有ＩＤ情報生成装置３は、撮像素子２１を備えるカメラ２で撮像されたカメラ画像を用いて、撮像素子２１毎に固有の固有ＩＤ情報を生成するものである。また、固有ＩＤ情報生成装置３は、固有ＩＤ情報を生成する際、撮像素子２１のアナログゲイン、カメラレンズ２０のレンズ絞り、及び、照明装置５の光量を制御する場合がある。

【0020】

固有ＩＤ情報管理装置４は、固有ＩＤ情報生成装置３が生成した固有ＩＤ情報を登録及び管理するものである。また、固有ＩＤ情報管理装置４は、固有ＩＤ情報を照合することで、カメラ画像の真贋判定を行う。

【0021】

照明装置５は、撮影スタジオ等で利用される一般的な照明装置である。また、照明装置５は、固有ＩＤ情報管理装置４からの指令に応じて、その光量を変化させる。

【0022】

固有ＩＤ情報管理システム１は、カメラ２、固有ＩＤ情報生成装置３、固有ＩＤ情報管理装置４、及び、照明装置５が有線通信回線又は無線通信回線で接続されている。また、固有ＩＤ情報管理装置４は、インターネット等の通信ネットワークに接続され、信頼できる第３者機関が管理及び運用してもよい。

【0023】

＜固有ＩＤ情報の生成原理＞
本実施形態では、固有ＩＤ情報生成装置３は、飽和電荷量及びＦＰＮに基づいて固有ＩＤ情報を生成する。固有ＩＤ情報生成装置３の構成を詳述する前に、固有ＩＤ情報の生成原理について説明する。

【0024】

撮像素子２１は、多数の画素２１０が受光面に２次元状に配列されており、それぞれの画素２１０が蓄積した電荷を読み出すことで、カメラ画像を生成する。このとき、画素２１０には、半導体製造工程によって、微小な特性の違いが生じる。特に、入射光が無い場合でも一定の信号量の誤差が生じており、信号オフセット量のように画素２１０毎に固定的に異なるものをＦＰＮと呼んでいる。

【0025】

例えば、ＦＰＮを除去する手法として、暗時の画像を長時間蓄積したＦＰＮ画像（固定パタンノイズ画像）をメモリに保存し、撮像したカメラ画像からＦＰＮ画像を減算するＦＰＮキャンセルが知られている。例えば、ＦＰＮキャンセルのＦＰＮ画像を利用できるが、ＦＰＮ画像を生成する手法はこれに限定されない。

【0026】

図２（ａ）に示すように、ＦＰＮ画像９０が撮像素子２１毎に固有の画像であるため、ＦＰＮ画像９０を各撮像素子２１のＩＤとして利用できる。固有ＩＤ情報として、図２（ａ）に示すようにＦＰＮ画像９０をそのまま利用してもよく、図２（ｂ）に示すようにＦＰＮ画像９０を二値化してもよい。なお、アナログゲイン制御手段３０がアナログゲインアンプ２１１のゲイン（利得）を高める（例えば、アナログゲインを２倍に設定する）ことで、信号レベルを上げてもよい。

【0027】

以上のように、ＦＰＮが、撮像素子２１に入射光がないときの画素信号のばらつきであると説明した。一方、撮像素子２１に入射光があるときでも、画素信号のばらつきが生じる。

【0028】

入射光がある場合、画素２１０の内部では、光電変換によって電荷が生じて蓄積される。さらに入射光量が増えると、画素２１０に蓄積できる電荷量に限界が生じて飽和する。このときの電荷量を飽和電荷量と呼ぶ。飽和電荷量が画素２１０毎に微小に異なるので、飽和電荷量を撮像素子２１に固有ＩＤ情報として利用できる。

【0029】

通常の撮像時、図３（ａ）に示すように、飽和電荷量のばらつきの影響を避けるため、撮像素子２１では、ＡＤＣ２１２の信号入力範囲を飽和電荷量以下に設定している（例えば、アナログゲインを１倍に設定）。これにより、画素２１０毎に飽和電荷量に達した飽和信号９１は、ＡＤＣ２１２の信号入力範囲に含まれず、全てＡＤＣ２１２の上限値として出力される。従って、各画素２１０の飽和電荷量の違いが現れず、図３（ｂ）に示すように白画像９２が出力される。

【0030】

ここで、アナログゲインを通常よりも低く設定することにより、飽和信号９１をＡＤＣ２１２の信号入力範囲内にできる。例えば、図４（ａ）に示すように、アナログゲインを０．５倍に設定することにより、画素２１０毎の飽和信号９１もＡＤＣ２１２の信号入力範囲内に含まれる。この場合、図４（ｂ）に示すように、各画素２１０の飽和電荷量の違いが現れるので、飽和電荷量を撮像素子２１に固有の特性として扱うことができる。

【0031】

すなわち、図４（ｂ）に示すように、飽和電荷量画像９３が撮像素子２１毎に固有の画像であるため、飽和電荷量画像９３を各撮像素子２１のＩＤとして利用できる。固有ＩＤ情報として、飽和電荷量画像９３をそのまま利用してもよく、飽和電荷量画像９３を二値化してもよい。

【0032】

なお、飽和電荷量を検出する際、十分な光量で撮影を行う必要がある。例えば、照明装置５で光量を確保してもよく、カメラレンズ２０のレンズ絞りを制御（開放）してもよい。飽和電荷量画像９３を生成する手法は、これに限定されない。

【0033】

［固有ＩＤ情報生成装置の構成］
図１に戻り、固有ＩＤ情報生成装置３の構成について説明する。
図１に示すように、固有ＩＤ情報生成装置３は、アナログゲイン制御手段３０と、光量制御手段３１と、検出手段３２と、閾値設定手段３３と、二値化手段３４と、暗号化手段３５と、埋込手段３６とを備える。

【0034】

アナログゲイン制御手段３０は、飽和電荷信号が撮像素子２１のＡＤＣ２１２の信号入力範囲内となるように撮像素子２１のアナログゲインを制御するものである。ここで、アナログゲイン制御手段３０は、アナログゲインアンプ２１１に指令信号を出力することで、撮像素子２１のアナログゲインを制御する。

【0035】

ここで、飽和電荷量を固有ＩＤ情報として利用する場合を例として、アナログゲインの制御手順について説明する。アナログゲイン制御手段３０は、カメラ画像の各画素の最大画素値（ピーク信号値）を検出し、検出した最大画素値がアナログデジタル変換回路の信号入力範囲内となるようにアナログゲインを低下させる。例えば、アナログゲイン制御手段３０は、カメラ画像の各画素の画素値のうちの最大値を検出し、その最大値が画素値上限以下となるまでアナログゲインを低下させる。画素値上限とは、画素値をビット表現したときの上限値であり、例えば、画素値を１０ビットで表現する場合には１０２３である。このようにして、図４（ａ）に示すように、撮像素子２１のアナログゲインが例えば０．５倍となる。

【0036】

なお、アナログゲイン制御手段３０は、後記する検出手段３２が飽和電荷信号を検出する際、撮像素子２１のアナログゲインを制御する。一方、アナログゲイン制御手段３０は、検出手段３２がＦＰＮを検出する際、撮像素子２１のアナログゲインを制御してもよい。

【0037】

光量制御手段３１は、撮像素子２１に入射する光量を制御するものである。例えば、光量制御手段３１は、ＦＰＮを検出するときに撮像素子２１に光が入射しないように、照明装置５をオフにし、カメラレンズ２０のレンズ絞りを全閉する。一方、光量制御手段３１は、飽和電荷量を検出するときに撮像素子２１に光が入射するように、照明装置５をオンにし、カメラレンズ２０のレンズ絞りを開く。

【0038】

検出手段３２は、アナログゲインが制御された撮像素子２１で撮像された第２カメラ画像を、撮像素子２１の飽和電荷量を表す飽和電荷量画像９３として生成するものである。
なお、第２カメラ画像とは、アナログゲイン制御手段３０がアナログゲインを制御し、光量制御手段３１が撮像素子２１の飽和電荷量を超えないように光量を制御している状態で撮影したときのカメラ画像のことである。つまり、第２カメラ画像は、飽和電荷量画像９３を生成するためのカメラ画像である。

【0039】

また、検出手段３２は、撮像素子２１のＦＰＮを表すＦＰＮ画像９０を生成する。例えば、検出手段３２は、ＦＰＮキャンセル又はアナログゲインが制御された撮像素子２１で撮像された画像によりＦＰＮ画像９０を生成する。ここで、検出手段３２は、記憶手段３２０を備え、生成したＦＰＮ画像９０及び飽和電荷量画像９３を記憶手段３２０に記憶してもよい。これにより、検出手段３２は、ＦＰＮ画像９０及び飽和電荷量画像９３を都度生成する必要がなくなり、処理負荷を低減できる。なお、撮像素子２１の飽和電荷量及びＦＰＮの検出手法自体は、前記と同様のため、説明を省略する。

【0040】

閾値設定手段３３は、飽和電荷量画像９３を二値化するための第１閾値、及び、ＦＰＮ画像９０を二値化するための第２閾値を設定するものである。本実施形態では、閾値設定手段３３は、飽和電荷量画像９３のヒストグラム、飽和電荷量分布の最大値及び最小値、又は、カメラ画像のピーク信号値を所定割合だけ低下させた値に基づいて第１閾値を設定する。まず、第１閾値の具体的な設定手法を順に説明する。

【0041】

＜第１例：飽和電荷量画像のヒストグラム＞
閾値設定手段３３は、飽和電荷量画像９３に含まれる各画素の画素値からヒストグラムを生成する。そして、閾値設定手段３３は、ヒストグラムのピーク（ある画素値を有する画素の数が最多となる画素値）を第１閾値として設定する。この第１例によれば、ヒストグラムから第１閾値を設定しているので、高精度な二値化が可能となる。

【0042】

＜第２例：飽和電荷量分布の最大値及び最小値＞
閾値設定手段３３は、飽和電荷量分布の最大値及び最小値を検出し、最大値と最小値との中間値を第１閾値として設定する。例えば、最大値及び最小値を検出するため、以下のような処理を行う。

【0043】

まず、アナログゲイン制御手段３０にアナログゲインを低下させ、閾値設定手段３３は、飽和電荷量分布の最大値が画素値上限以下（画素値を１０ビットで表現する場合、１０２３）となるときのアナログゲインを求める。次に、アナログゲイン制御手段３０にアナログゲインを増加させ、閾値設定手段３３は、全信号が飽和してカメラ画像全体が白（最大画素値）にとなるときのアナログゲインを求める。このとき、飽和電荷量分布を求めるためにアナログゲインを変化させているが、カメラレンズ２０のレンズ絞りや照明装置５の光量を変化させてもよい。

【0044】

そして、閾値設定手段３３は、画素値上限以下となるときのアナログゲインと、全信号が飽和するときのアナログゲインとから飽和電荷量分布の最大値と最小値を推定する。さらに、閾値設定手段３３は、推定した飽和電荷量分布の最大値と最小値との中間値を第１閾値として設定する。この第２例によれば、ヒストグラムを生成しないので、演算処理の簡略化と高精度な二値化との両立が可能となる。

【0045】

＜第３例：カメラ画像のピーク信号値＞
閾値設定手段３３は、アナログゲイン制御手段３０と同様、カメラ画像の各画素の最大画素値を求める。そして、閾値設定手段３３は、最大画素値を所定割合（例えば、５％）だけ低下させた値を第１閾値として設定する。この第３例によれば、演算処理のさらなる簡略化を図ることができる。

【0046】

なお、第１閾値の設定手法は、前記した第１～第３に限定されない。例えば、閾値設定手段３３では、第１閾値を手動で設定してもよい。また、何れの手法で第１閾値を設定するかは、固有ＩＤ情報生成装置３の利用者が手動で設定できる。

【0047】

＜第１例：ＦＰＮ分布のピーク＞
次に、第２閾値の具体的な設定手法を順に説明する。
図２（ｃ）に示すように、ＦＰＮ画像９０では、ＦＰＮが信号レベル毎に分布する。そこで、閾値設定手段３３は、ＦＰＮ分布のピーク（ある信号レベルを有する画素の数が最多になる信号レベル）を第２閾値として設定する。この第１例によれば、高精度な二値化が可能となる。

【0048】

＜第２例：ＦＰＮの信号レベル＞
閾値設定手段３３は、ＦＰＮ信号が所定レベル（例えば、信号レベルの５％、１０ビットデジタル値で５１）で検出されるまで、アナログゲイン制御手段３０にアナログゲインを増加させる。そして、閾値設定手段３３は、設定した所定レベルの半分を第２閾値として設定する。この第２例によれば、演算処理のさらなる簡略化を図ることができる。

【0049】

二値化手段３４は、検出手段３２が生成した飽和電荷量画像９３及びＦＰＮ画像９０を二値化するものである。ここで、二値化手段３４は、閾値設定手段３３が設定した第１閾値により飽和電荷量画像９３を二値化する。また、二値化手段３４は、閾値設定手段３３が設定した第２閾値によりＦＰＮ画像９０を二値化する。その後、二値化手段３４は、二値化した飽和電荷量画像９３及びＦＰＮ画像９０を暗号化手段３５に出力する。このように二値化を行うことで、飽和電荷量画像９３及びＦＰＮ画像９０のデータ量を削減できる。

【0050】

暗号化手段３５は、二値化手段３４が二値化した飽和電荷量画像９３及びＦＰＮ画像９０を固有ＩＤ情報として暗号化するものである。ここで、暗号化手段３５は、共通鍵暗号又は公開鍵暗号などの一般的な暗号化方式を用いることができる。以後、暗号化された固有ＩＤ情報を暗号化固有ＩＤ情報と記載する場合がある。

【0051】

その後、暗号化手段３５は、暗号化固有ＩＤ情報を埋込手段３６に出力する。また、暗号化手段３５は、後記する固有ＩＤ情報管理装置４に固有ＩＤ情報を登録するため、図示を省略した通信ネットワークを介して、暗号化固有ＩＤ情報を固有ＩＤ情報管理装置４（暗号解除手段４０）に送信する。なお、暗号化手段３５は、カメラ画像を撮像する都度、暗号化固有ＩＤ情報を固有ＩＤ情報管理装置４に送信する必要はない。

【0052】

埋込手段３６は、暗号化手段３５が暗号化した固有ＩＤ情報をカメラ画像に埋め込むものである。例えば、埋込手段３６は、既知の電子透かし技術を用いて、暗号化固有ＩＤ情報をカメラ画像に埋め込む。その後、埋込手段３６は、暗号化固有ＩＤ情報が埋め込まれたカメラ画像を固有ＩＤ情報管理装置４（固有ＩＤ情報抽出手段４２）に送信する。

【0053】

［固有ＩＤ情報管理装置の構成］
図１を参照し、固有ＩＤ情報管理装置４の構成について説明する。
図１に示すように、固有ＩＤ情報管理装置４は、暗号解除手段４０と、固有ＩＤ情報記憶手段４１と、固有ＩＤ情報抽出手段４２と、照合手段４３とを備える。

【0054】

暗号解除手段４０は、暗号化固有ＩＤ情報の暗号化を解除（復号化）するものである。例えば、暗号解除手段４０は、暗号化手段３５に対応する暗号化方式を用いて、暗号化固有ＩＤ情報の暗号化を解除する。ここで、暗号解除手段４０は、暗号化手段３５から送信された暗号化固有ＩＤ情報の暗号化を解除し、固有ＩＤ情報を固有ＩＤ情報記憶手段４１に登録（記録）する。また、暗号解除手段４０は、後記する固有ＩＤ情報抽出手段４２から入力された暗号化固有ＩＤ情報の暗号化を解除し、固有ＩＤ情報を照合手段４３に出力する。

【0055】

仮に固有ＩＤ情報を直接照合した場合、撮影者の意図に反してカメラ２が特定される可能性がある。カメラ２が特定されてしまうと、カメラ画像の撮影場所又は撮影時間から取材源の秘匿を確保できなくなる可能性がある。このため、固有ＩＤ情報管理装置４では、暗号解除処理を経由して固有ＩＤ情報を照会している。

【0056】

固有ＩＤ情報記憶手段４１は、各撮像素子２１の固有ＩＤ情報を登録するメモリ、ハードディスク等の記憶手段である。ここで、固有ＩＤ情報記憶手段４１は、暗号解除手段４０から入力された固有ＩＤ情報を記憶する。

【0057】

固有ＩＤ情報抽出手段４２は、固有ＩＤ情報管理装置４への入力画像（カメラ画像、他カメラ画像、不正改竄画像）から暗号化固有ＩＤ情報を抽出するものである。そして、固有ＩＤ情報抽出手段４２は、抽出した暗号化固有ＩＤ情報を暗号解除手段４０に出力する。

【0058】

なお、カメラ画像とは、固有ＩＤ情報が固有ＩＤ情報記憶手段４１に登録されている撮像素子２１を備えるカメラで撮像した画像のことである。
また、他カメラ画像とは、固有ＩＤ情報が固有ＩＤ情報記憶手段４１に登録されていない撮像素子２１を備えるカメラで撮像した画像のことである。
また、不正改竄画像とは、不正な改竄が行われたカメラ画像のことである。

【0059】

照合手段４３は、固有ＩＤ情報記憶手段４１に登録されている固有ＩＤ情報と、暗号解除手段４０から入力された固有ＩＤ情報との照合を行うものである。つまり、照合手段４３は、入力画像から抽出された固有ＩＤ情報と、固有ＩＤ情報記憶手段４１に登録されている固有ＩＤ情報との照合を行う。このようにして、照合手段４３は、入力画像が撮像素子２１を備えるカメラで撮像されたものか否かを照合し、その照合判定の結果（真又は偽）を出力する。

【0060】

以下、照合手段４３における照合の具体例を説明する。
入力画像が真正なカメラ画像の場合、入力画像から抽出された固有ＩＤ情報と、固有ＩＤ情報記憶手段４１に登録されている固有ＩＤ情報とが一致するので、照合手段４３は、真と判定する。

【0061】

入力画像が他カメラ画像又は不正改竄画像の場合、入力画像から抽出された固有ＩＤ情報と固有ＩＤ情報記憶手段４１に登録されている固有ＩＤ情報とが一致しない、又は、入力画像から固有ＩＤ情報を抽出できないので、照合手段４３は、偽と判定する。

【0062】

［固有ＩＤ情報生成装置の動作］
図５を参照し、固有ＩＤ情報生成装置３の動作について説明する。
図５に示すように、ステップＳ１において、アナログゲイン制御手段３０は、飽和電荷信号が撮像素子２１のＡＤＣ２１２の信号入力範囲内となるように撮像素子２１のアナログゲインを制御する。

【0063】

ステップＳ２において、検出手段３２は、撮像素子２１の飽和電荷量を検出して飽和電荷量画像９３を生成する。
ステップＳ３において、検出手段３２は、撮像素子２１のＦＰＮを検出してＦＰＮ画像９０を生成する。
なお、ステップＳ２，Ｓ３は順番が前後してもよい。

【0064】

ステップＳ４において、二値化手段３４は、ステップＳ２で生成した飽和電荷量画像９３、及び、ステップＳ３で生成したＦＰＮ画像９０を二値化する。
ステップＳ５において、暗号化手段３５は、ステップＳ４で二値化した飽和電荷量画像９３及びＦＰＮ画像９０を固有ＩＤ情報として暗号化する。暗号化手段３５は、通信ネットワークを介して、暗号化固有ＩＤ情報を固有ＩＤ情報管理装置４に送信する。

【0065】

ステップＳ６において、埋込手段３６は、ステップＳ５で暗号化した固有ＩＤ情報をカメラ画像に埋め込む。
ステップＳ７において、埋込手段３６は、通信ネットワークを介して、固有ＩＤ情報が埋め込まれたカメラ画像を固有ＩＤ情報管理装置４に送信する。
なお、固有ＩＤ情報管理装置４は、一般的なものであるため動作の説明を省略する。

【0066】

［作用・効果］
以上のように、固有ＩＤ情報管理システム１は、飽和電荷量を検出する際、厳密な測定や撮像素子２１の内部構造の改造を必要としないので、固有ＩＤ情報を容易に生成できる。すなわち、固有ＩＤ情報管理システム１では、撮像素子２１の特定が可能となり、その撮像素子２１を備えたカメラ２で撮影したカメラ画像であるか否かの真贋判定が容易に行える。また、固有ＩＤ情報管理システム１では、固有ＩＤ情報管理装置４を介して固有ＩＤ情報の照合を行うので、カメラ２で撮影した取材源の秘匿を確保できる。

【0067】

（変形例１）
以上、実施形態を詳述してきたが、本発明は前記した実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

【0068】

前記した実施形態では、固有ＩＤ情報生成装置３がカメラ２から独立したものとして説明したが（図１参照）、これに限定されない。図６に示すように、カメラ２Ｂが固有ＩＤ情報生成装置３を内蔵してもよい。

【0069】

（変形例２）
前記した実施形態では、固有ＩＤ情報生成装置３が二値化を行うこととして説明したが（図１参照）、これに限定されない。図７に示すように、固有ＩＤ情報生成装置３Ｃは、閾値設定手段３３及び二値化手段３４を備えていない。従って、固有ＩＤ情報生成装置３Ｃは、飽和電荷量画像９３及びＦＰＮ画像９０そのものを固有ＩＤ情報として生成する。これにより、固有ＩＤ情報が多値データとなるので、固有ＩＤ情報がより強固となる。

【0070】

（その他変形例）
前記した実施形態では、固有ＩＤ情報生成装置が飽和電荷量画像及びＦＰＮ画像の両方を固有ＩＤ情報として生成することとして説明したが、これに限定されない。つまり、固有ＩＤ情報生成装置は、飽和電荷量画像のみを固有ＩＤ情報として生成してもよい。この場合、図５のステップＳ３を実行する必要がない。

【0071】

前記した実施形態では、固有ＩＤ情報生成装置が固有ＩＤ情報を暗号化することとして説明したが、これに限定されない。つまり、固有ＩＤ情報生成装置は、固有ＩＤ情報を暗号化せずともよい。

【0072】

前記した実施形態では、固有ＩＤ情報生成装置が独立したハードウェアであることとして説明したが、本発明は、これに限定されない。例えば、本発明は、コンピュータが備えるＣＰＵ、メモリ、ハードディスク等のハードウェア資源を、前記した固有ＩＤ情報生成装置として機能させるためのプログラムで実現することもできる。このプログラムは、通信回線を介して配布してもよく、ＣＤ－ＲＯＭやフラッシュメモリ等の記録媒体に書き込んで配布してもよい。

【産業上利用可能性】

【0073】

例えば、本発明は、複数のカメラの固有ＩＤ情報を管理し、画像の真贋証明や権利管理に利用できる。また、本発明にＮＦＴ（Non-Fungible Token）を適用すれば、画像販売のみならず撮影したカメラ自体の履歴管理にも利用できる。
また、本発明は、カメラのメンテナンスにも利用できる。つまり、本発明は、カメラの撮像素子の交換や撮像素子毎に行われる補正処理（例えば、放送用のカメラでは撮像素子の欠陥画素の内容記録）管理にも利用できる。

【符号の説明】

【0074】

１，１Ｂ，１Ｃ 固有ＩＤ情報管理システム
２，２Ｂ カメラ
３，３Ｃ 固有ＩＤ情報生成装置
４ 固有ＩＤ情報管理装置
５ 照明装置
２０ カメラレンズ
２１ 撮像素子
３０ アナログゲイン制御手段
３１ 光量制御手段
３２ 検出手段
３３ 閾値設定手段
３４ 二値化手段
３５ 暗号化手段
３６ 埋込手段
４０ 暗号解除手段
４１ 固有ＩＤ情報記憶手段
４２ 固有ＩＤ情報抽出手段
４３ 照合手段
２１０ 画素
２１１ アナログゲインアンプ
２１２ ＡＤＣ（アナログデジタル変換回路）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】