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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-11
(45)【発行日】2024-11-19
(54)【発明の名称】照合装置及び照合プログラム
(51)【国際特許分類】
G06T 7/00 20170101AFI20241112BHJP
G07D 7/202 20160101ALI20241112BHJP
G07D 7/12 20160101ALI20241112BHJP
【ＦＩ】
G06T7/00 300E
G07D7/202
G07D7/12
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2020212626
(22)【出願日】2020-12-22
(65)【公開番号】P2022098939
(43)【公開日】2022-07-04
【審査請求日】2023-11-20
(73)【特許権者】
【識別番号】000005496
【氏名又は名称】富士フイルムビジネスイノベーション株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】山本 滋
(72)【発明者】
【氏名】平田 和弘
(72)【発明者】
【氏名】北川 喜浩
【審査官】松永 隆志
(56)【参考文献】
【文献】特開２００７－０３４７４７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００７－５３４０６７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０６Ｔ ７／００
Ｇ０７Ｄ ７／２０２
Ｇ０７Ｄ ７／１２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
プロセッサを備え、前記プロセッサは、
照合対象である検査画像に対して、照射する光の照射方向を変えて第２撮影装置によって撮影された複数の撮影画像を取得し、
カメラ、光源、及び画像の位置関係が、前記第２撮影装置による前記検査画像の撮影時における前記検査画像を撮影するカメラ、前記検査画像に光を照射する光源、及び前記検査画像の位置関係と同じになるように調整した上で、光の照射方向によって模様が変化する照合画像に照射する光の照射方向を変えて前記照合画像を前記第２撮影装置と機種の異なる第１撮影装置によって予め撮影しておいた複数の登録画像と、前記撮影画像の各々に含まれる前記検査画像との類似度に従い、前記検査画像と前記照合画像の照合結果を通知する
照合装置。
【請求項2】
前記プロセッサは、前記照合画像を照射する光の照射方向を前記照合画像の周囲に沿って９０度ずつずらして撮影した４枚の画像を含む前記登録画像を用いて、前記照合結果を通知する請求項１記載の照合装置。
【請求項3】
前記プロセッサは、前記４枚の画像に加えて、更に前記４枚の画像を撮影する場合に前記照合画像に照射した各々の光の照射方向に対して、光の照射方向を前記照合画像の周囲に沿ってそれぞれ９０度未満ずらして撮影した４枚の追加画像を含む前記登録画像を用いて、前記照合結果を通知する請求項２記載の照合装置。
【請求項4】
前記プロセッサは、前記４枚の画像を撮影する場合に前記照合画像に照射した各々の光の照射方向に対して、光の照射方向を前記照合画像の周囲に沿ってそれぞれ４５度ずらして撮影した画像を前記４枚の追加画像として前記登録画像に追加する請求項３記載の照合装置。
【請求項5】
前記プロセッサは、１つの点光源から照射された光によって撮影された前記登録画像を用いて、前記検査画像と前記照合画像の照合結果を通知する請求項１～請求項４の何れか１項に記載の照合装置。
【請求項6】
前記プロセッサは、前記点光源の光軸と前記登録画像を撮影する前記第１撮影装置におけるカメラの光軸との成す角度が、前記検査画像を撮影する前記第２撮影装置におけるカメラの光軸と前記第２撮影装置に内蔵される内蔵点光源の光軸との成す角度にあわせて調整された前記登録画像を用いて、前記検査画像と前記照合画像の照合結果を通知する請求項５記載の照合装置。
【請求項7】
前記照合画像は、記録媒体上に立体的に形成された立体画像である請求項１～請求項６の何れか１項に記載の照合装置。
【請求項8】
前記立体画像は、前記記録媒体上に粉体を定着して形成された画像である請求項７記載の照合装置。
【請求項9】
前記粉体による画像は、前記記録媒体の表面に黒又は銀の粉体で構成された画像である請求項８記載の照合装置。
【請求項10】
前記照合画像は、銀の粉体が混合して構成された材料を付着した物体表面の画像である請求項１～請求項６の何れか１項に記載の照合装置。
【請求項11】
コンピュータに、照合対象である検査画像に対して、照射する光の照射方向を変えて第２撮影装置によって撮影された複数の撮影画像を取得し、
カメラ、光源、及び画像の位置関係が、前記第２撮影装置による前記検査画像の撮影時における前記検査画像を撮影するカメラ、前記検査画像に光を照射する光源、及び前記検査画像の位置関係と同じになるように調整した上で、光の照射方向によって模様が変化する照合画像に照射する光の照射方向を変えて前記照合画像を前記第２撮影装置と機種の異なる第１撮影装置によって予め撮影しておいた複数の登録画像と、前記撮影画像の各々に含まれる前記検査画像との類似度に従い、前記検査画像と前記照合画像の照合結果を通知する処理を実行させる
照合プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、照合装置及び照合プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、ランダムパターンを有する被認証デバイスと、前記被認証デバイスのランダムパターンを取得して、その真正性を認証するデバイス認証装置とを備えるデバイス認証システムであって、前記被認証デバイスは、光の透過性が高い基材に埋め込まれた、光を反射するラメを有し、前記デバイス認証装置は、前記被認証デバイスに光を照射する光源と、前記被認証デバイスで反射した光の像から前記被認証デバイスのランダムパターンを読み取るランダムパターン読み取り手段と、前記ランダムパターン読み取り手段で読み取ったランダムパターンから前記被認証デバイスに固有の第１ＩＤデータを取得する第１データ取得手段と、前記第１ＩＤデータの真正性を判定するための照合用の第２ＩＤデータを記録する第２データ記録手段と、前記第２データ記録手段に記録された前記第２ＩＤデータを取得する第２データ取得手段と、前記第１ＩＤデータと前記第２ＩＤデータとの関連性を計算し、前記被認証デバイスの真正性を認証する関連性計算手段とを備えるデバイス認証システムが開示されている。
【0003】
特許文献２には、物体の表面上の対象箇所を撮影する撮影手段と、前記対象箇所に対して光を照射する照射手段と、前記照射手段から照射される前記光の、前記対象箇所に対する相対的な方向を、異なる複数の方向に順次切り替え、前記複数の方向の各々について、当該方向に前記光が照射されているときに前記撮影手段に前記対象箇所の撮影を行わせることにより、前記複数の方向の各々についての撮影画像を取得する制御を行う制御手段と、前記複数の方向の各々についての前記撮影画像が示す特徴情報と、各物体について登録されている特徴情報を照合することにより前記物体を識別する識別手段と、を含む物体識別装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００４－１７１１０９号公報
【文献】特開２０２０－１５４９４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
物体表面に形成された照合画像の模様を識別情報として、個体を識別する照合装置が知られている。こうした照合装置では、照合対象となる検査画像を撮影した撮影画像と、予め照合画像を撮影した登録画像と、を予め定めた照合アルゴリズムに従って比較し、検査画像と登録画像の照合を行う。
【0006】
ただし、検査画像が真正の照合画像であったとしても、検査画像と照合画像の撮影条件が異なれば、検査画像は照合画像と類似しないと判定されることもある。
【0007】
例えば撮影装置の機種毎に、撮影装置におけるカメラ及び画像を照射するライトの位置が異なる上、撮影者による画像の撮影角度も異なるため、同じ画像の同じ領域を撮影しても画像、カメラ、及びライトの位置関係が異なり、その結果として画像の見え方が変化し、検査画像は照合画像と類似しないと判定されることがある。
【0008】
本発明は、１方向から撮影された検査画像を登録画像と照合する場合と比較して、検査画像が照合画像の複製であるか否かを精度よく照合することができる照合装置及び照合プログラム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】
第１態様に係る照合装置はプロセッサを備え、前記プロセッサは、照合対象である検査画像に対して、照射する光の照射方向を変えて撮影された複数の撮影画像を取得し、カメラ、光源、及び画像の位置関係が、前記検査画像の撮影時における前記検査画像を撮影するカメラ、前記検査画像に光を照射する光源、及び前記検査画像の位置関係と同じになるように調整した上で、光の照射方向によって模様が変化する照合画像に照射する光の照射方向を変えて前記照合画像を予め撮影しておいた複数の登録画像と、前記撮影画像の各々に含まれる前記検査画像との類似度に従い、前記検査画像と前記照合画像の照合結果を通知する。
【0010】
第２態様に係る照合装置は、第１態様に係る照合装置において、前記プロセッサが、前記照合画像を照射する光の照射方向を前記照合画像の周囲に沿って９０度ずつずらして撮影した４枚の画像を含む前記登録画像を用いて、前記照合結果を通知する。
【0011】
第３態様に係る照合装置は、第２態様に係る照合装置において、前記プロセッサが、前記４枚の画像に加えて、更に前記４枚の画像を撮影する場合に前記照合画像に照射した各々の光の照射方向に対して、光の照射方向を前記照合画像の周囲に沿ってそれぞれ９０度未満ずらして撮影した４枚の追加画像を含む前記登録画像を用いて、前記照合結果を通知する。
【0012】
第４態様に係る照合装置は、第３態様に係る照合装置において、前記プロセッサが、前記４枚の画像を撮影する場合に前記照合画像に照射した各々の光の照射方向に対して、光の照射方向を前記照合画像の周囲に沿ってそれぞれ４５度ずらして撮影した画像を前記４枚の追加画像として前記登録画像に追加する。
【0013】
第５態様に係る照合装置は、第１態様～第４態様の何れかの態様に係る照合装置において、前記プロセッサが、１つの点光源から照射された光によって撮影された前記登録画像を用いて、前記検査画像と前記照合画像の照合結果を通知する。
【0014】
第６態様に係る照合装置は、第５態様に係る照合装置において、前記プロセッサが、前記点光源の光軸と前記登録画像を撮影する第１撮影装置におけるカメラの光軸との成す角度が、前記検査画像を撮影する第２撮影装置におけるカメラの光軸と前記第２撮影装置に内蔵される内蔵点光源の光軸との成す角度にあわせて調整された前記登録画像を用いて、前記検査画像と前記照合画像の照合結果を通知する。
【0015】
第７態様に係る照合装置は、第１態様～第６態様の何れかの態様に係る照合装置において、前記照合画像が、記録媒体上に立体的に形成された立体画像である。
【0016】
第８態様に係る照合装置は、第７態様に係る照合装置において、前記立体画像が、前記記録媒体上に粉体を定着して形成された画像である。
【0017】
第９態様に係る照合装置は、第８態様に係る照合装置において、前記粉体による画像が、黒又は銀の粉体で構成された表面の撮影画像である。
【0018】
第１０態様に係る照合装置は、第１態様～第６態様の何れかの態様に係る照合装置において、前記照合画像が、銀の粉体が混合して構成された材料を付着した物体表面の画像である。
【0019】
第１１態様に係る照合プログラムは、コンピュータに、照合対象である検査画像に対して、照射する光の照射方向を変えて撮影された複数の撮影画像を取得し、カメラ、光源、及び画像の位置関係が、前記検査画像の撮影時における前記検査画像を撮影するカメラ、前記検査画像に光を照射する光源、及び前記検査画像の位置関係と同じになるように調整した上で、光の照射方向によって模様が変化する照合画像に照射する光の照射方向を変えて前記照合画像を予め撮影しておいた複数の登録画像と、前記撮影画像の各々に含まれる前記検査画像との類似度に従い、前記検査画像と前記照合画像の照合結果を通知する処理を実行させるプログラムである。
【発明の効果】
【0020】
第１態様及び第１１態様によれば、１方向から撮影された検査画像を登録画像と照合する場合と比較して、検査画像が照合画像の複製であるか否かを精度よく照合することができる、という効果を有する。
【0021】
第２態様によれば、１枚の照合画像に対して少なくとも４枚の登録画像があれば照合結果を通知することができる、という効果を有する。
【0022】
第３態様によれば、４枚の登録画像を用いて検査画像の照合を行う場合よりも、精度良く検査画像を照合できる、という効果を有する。
【0023】
第４態様によれば、照合画像を照射する光の照射方向を真正画像の周囲に沿って９０度ずつずらして撮影した登録画像を用いて検査画像の照合を行う場合よりも、撮影装置の輪郭と、当該撮影装置に内蔵されたカメラと光源を結ぶ直線と、の成す角度が４５度となるようにカメラ及び光源が配置されている撮影装置で撮影された検査画像の照合精度を向上させることができる、という効果を有する。
【0024】
第５態様によれば、複数の光源から照射された光によって撮影された登録画像を用いて検査画像の照合を行う場合よりも、１つの点光源で光の照射を行う撮影装置で撮影された検査画像の照合精度を向上させることができる、という効果を有する。
【0025】
第６態様によれば、登録画像を撮影する際の点光源の光軸と第１撮影装置の光軸との成す角度を、検査画像を撮影する第２撮影装置の光軸と内蔵点光源の光軸との成す角度にあわせることなく撮影した登録画像を用いて検査画像の照合を行う場合よりも、精度良く検査画像を照合できる、という効果を有する。
【0026】
第７態様によれば、１枚の照合画像から、模様の異なる複数枚の登録画像を取得することができる、という効果を有する。
【0027】
第８態様によれば、粉体で記録媒体に画像を形成する画像形成装置で生成された真正画像を用いた照合を行うことができる、という効果を有する。
【0028】
第９態様によれば、黒及び銀以外の粉体で構成された照合画像を用いる場合よりも、検査画像と照合画像の照合精度を向上させることができる、という効果を有する。
【0029】
第１０態様によれば、銀以外の粉体が混合された材料による画像よりも、検査画像と照合画像の照合精度を向上させることができる、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】照合画像の一例を拡大した拡大図である。
【図2】真正の照合画像と、照合画像を複製した複製画像の一例を示す図である。
【図3】照合画像と複製画像の類似度を示すグラフの一例を示す図である。
【図4】左照射の照合画像の一例を示す図である。
【図5】下照射の照合画像の一例を示す図である。
【図6】左照射の照合画像と、下照射の照合画像との類似度を示すグラフの一例である。
【図7】照合システムの一例を示す構成図である。
【図8】スマートフォンによる検査画像の撮影形態の一例を示す図である。
【図9】専用機材による照合画像の撮影形態の一例を示す図である。
【図10】直交配置を備えた第１のスマートフォンの撮影形態の一例を示す図である。
【図11】直交配置を備えた第２のスマートフォンの撮影形態の一例を示す図である。
【図12】直交配置を備えた第３のスマートフォンの撮影形態の一例を示す図である。
【図13】直交配置を備えた第４のスマートフォンの撮影形態の一例を示す図である。
【図14】傾斜配置を備えた第５のスマートフォンの撮影形態の一例を示す図である。
【図15】傾斜配置を備えた第６のスマートフォンの撮影形態の一例を示す図である。
【図16】傾斜配置を備えた第７のスマートフォンの撮影形態の一例を示す図である。
【図17】傾斜配置を備えた第８のスマートフォンの撮影形態の一例を示す図である。
【図18】第２のスマートフォンにおける他の撮影形態の一例を示す図である。
【図19】第４のスマートフォンにおける他の撮影形態の一例を示す図である。
【図20】第６のスマートフォンにおける他の撮影形態の一例を示す図である。
【図21】第７のスマートフォンにおける他の撮影形態の一例を示す図である。
【図22】第８のスマートフォンにおける他の撮影形態の一例を示す図である。
【図23】第５のスマートフォンを横方向又は縦方向に配置した撮影形態の一例を示す図である。
【図24】第６のスマートフォンを横方向又は縦方向に配置した撮影形態の一例を示す図である。
【図25】第７のスマートフォンを横方向又は縦方向に配置した撮影形態の一例を示す図である。
【図26】第８のスマートフォンを横方向又は縦方向に配置した撮影形態の一例を示す図である。
【図27】コンピュータにおける電気系統の要部構成例を示す図である。
【図28】照合装置のＣＰＵによって実行される照合処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0031】
以下、本実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、同じ構成要素及び同じ処理には全図面を通して同じ符号を付与し、重複する説明を省略する。
【0032】
図１は、本実施形態で用いる照合画像１の一例を拡大した拡大図である。照合画像１は、例えばトナーといった粉体を用いて画像を形成する画像形成装置によって記録媒体４（図８参照）に形成される画像である。本実施形態では照合画像１が記録媒体４に形成されているものとして説明を行うが、例えば食品の容器のように記録媒体４以外の物体に照合画像１を形成してもよい。すなわち、照合画像１の形成先は、照合画像１が形成可能な物体であればその種類は限定されない。
【0033】
例えば黒色の粉体を用いて記録媒体４に形成された照合画像１を拡大してみると、図１に示すように、照合画像１は各々の粉体が凝集して記録媒体４に定着することで立体的に形成される立体画像であることがわかる。立体画像とは、例えば記録媒体４における粉体の積層方向に、粉体の平均粒子径以上の凹凸が濃淡として認められるような画像をいう。粉体の平均粒子径には様々なものが存在するためどのような平均粒子径の粉体を用いてもよいが、本実施形態における照合画像１を形成する粉体の平均粒子径は約６μｍである。
【0034】
また、金属粒子を粉体に混合して形成した画像を照合画像１として用いることができる。金属粒子の一例であるアルミニウム粒子などを混合した粉体による画像は銀色を呈し、同じく金属粒子の一例である真鍮粒子を混合した粉体による印画像は金色を呈する。
【0035】
こうした照合画像１を構成する粉体にはアルミニウムなどの金属粒子が含まれるため、照合画像１に光を照射すると、光がランダムに積層された粉体の金属粒子によって反射され、照合画像１は、反射する光の強さに応じて濃淡の模様を表示することになる。したがって、記録媒体４に形成された照合画像１を物体に貼り付けたり、画像形成装置で物体に直接照合画像１を形成したりすることで物体と照合画像１を対応付ければ、照合画像１の模様を判別することで、照合画像１と対応付けられた物体が識別できるようになる。
【0036】
しかしながら、例えばスマートフォン６（図７参照）に代表されるカメラ機能付き情報機器や画像形成装置の性能が向上しているため、真正の照合画像１をスマートフォン６で撮影し、撮影した照合画像１を画像形成装置で記録媒体に形成すれば、照合画像１を複製した複製画像２が得られる。具体的には、撮影した画像の解像度が１０００ｄｐｉに達するスマートフォン６や、４８００ｄｐｉの解像度で画像を形成するインクジェットプリンタを用いれば、照合画像１の模様の特徴を示す複製画像２が形成される。
【0037】
図２は、真正の照合画像１と、上記のようにスマートフォン６とインクジェットプリンタを用いて作成した照合画像１に対する複製画像２の一例を示す図である。なお、図２に示す照合画像１及び複製画像２は、それぞれ１０１２ｄｐｉの解像度で撮影した画像である。
【0038】
図２に示す複製画像２は、真正の照合画像１に比べて不鮮明であるが、照合画像１における濃淡の模様の特徴は複製画像２上に再現されていることがわかる。
【0039】
本実施形態では矩形の照合画像１を用いて説明を行うが、照合画像１の形状に制約はなく、円、楕円、及び多角形等の他の形状であってもよい。
【0040】
図３は、図２に示した照合画像１と複製画像２との類似度を、例えばＺＮＣＣ（Ｚｅｒｏ－ｍｅａｎ Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ Ｃｒｏｓｓ－Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）のような公知の照合アルゴリズムを用いて算出した算出結果の一例を示すグラフ３Ａである。ここでは一例として、図２に示す照合画像１及び複製画像２の解像度を、それぞれ６００ｄｐｉに変換してから類似度を算出している。また、類似度の算出に用いた照合アルゴリズムは、複数の方法を組み合わせることで類似度の算出精度を向上することができ、一例として２種類の方法で照合画像１と複製画像２との類似度を算出する。
【0041】
図３において、縦軸は第１の方法で算出した類似度を示し、横軸は第２の方法で算出した類似度を示す。縦軸及び横軸共、数値が大きいほど画像が類似していることを示している。したがって、グラフ３Ａの対角線に沿って右上に行く程、画像同士が類似していることを示し、グラフ３Ａの左下に行く程、画像同士が類似していないことを示している。
【0042】
図３における“□”は、照合画像１と複製画像２の類似度を、それぞれ対応する箇所毎に算出した結果を示す点である。“□”の点はグラフ３Ａの右上の領域に集中していることから、照合画像１と複製画像２は類似していることがわかる。
【0043】
図３における“○”は、例えば同じ照合画像１を２回撮影した画像同士の類似度を、それぞれ対応する箇所毎に算出した結果を示す点である。当然のことながら、同じ照合画像１同士を比較しているため、各々の照合画像１は類似していることを示している。
【0044】
また、図３における“△”は、異なる照合画像１同士の類似度を、それぞれ対応する箇所毎に算出した結果を示す点である。当然のことながら、異なる照合画像１同士であれば、その類似度を示す“△”の点はグラフ３Ａの左下の領域に集中し、各々の照合画像１が類似していないことを示している。
【0045】
図３に示すように、照合画像１と複製画像２の類似度は、同じ照合画像１同士の類似度と同程度の類似度を示していることから、照合画像１と判別できない程の精密さで照合画像１の複製を作成できることがわかる。
【0046】
しかしながら、粉体により構成される照合画像１に現れる濃淡の模様は表面凹凸の陰影が反映されたものであり、同じ照合画像１であっても光の照射方向を変えると、照合画像１の模様が変化する。粉体は、例えば数１０μｍの単位で凝集する傾向があるため、照合画像１の模様も凝集単位の幅で変化する傾向がある。
【0047】
金属粒子を混合した粉体により構成された照合画像１は、正反射を生じる金属粒子の微小面がランダムに配置されていることを反映しており、同じ照合画像１であっても、光の照射方向を変えると、照合画像１の模様が変化する。数μｍ～１０μｍ程度の粒子を用いると、数１０μｍの単位で明るさが変化する傾向がある。
【0048】
図４において、図４（Ａ）は、照合画像１の左辺と直交する方向に沿って、上方向の左（左斜め上）から照合領域に向かって光を照射した場合の照合画像１の一例を示す図である。以降では、こうした光の照射形態を「光を左方向から照射する」という。
【0049】
図４（Ｂ）は、図４（Ａ）に示した照合画像１を２回撮影し、撮影した照合画像１同士の類似度を、それぞれ対応する箇所毎に算出した結果（“○”で示される）と、図４（Ａ）に示した照合画像１、及び図４（Ａ）とは異なる照合画像１の左方向から光を照射して撮影した別の照合画像１の類似度を、それぞれ対応する箇所毎に算出した結果（“△”で示される）を示すグラフ３Ｂの一例である。なお、グラフ３Ｂにおける縦軸及び横軸が表す意味は、図３に示したグラフ３Ａと同じである。
【0050】
すなわち、光の照射方向が同じであれば、各々撮影された同じ照合画像１同士は類似していると判定され、光の照射方向が同じであっても、異なる照合画像１同士は類似していないと判定されることが図４（Ｂ）のグラフ３Ｂからわかる。
【0051】
一方、図５において図５（Ａ）は、図４（Ａ）に示した照合画像１と同じ照合画像１であって、照合画像１の底辺と直交する方向に沿って、下斜め上から照合領域に向かって光を照射した場合の照合画像１の一例を示す図である。以降では、こうした光の照射形態を「光を下方向から照射する」という。
【0052】
図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示した照合画像１を２回撮影し、撮影した照合画像１同士の類似度を、それぞれ対応する箇所毎に算出した結果（“○”で示される）と、図５（Ａ）に示した照合画像１、及び図５（Ａ）とは異なる照合画像１の下方向から光を照射して撮影した別の照合画像１の類似度を、それぞれ対応する箇所毎に算出した結果（“△”で示される）を示すグラフ３Ｃの一例である。なお、グラフ３Ｃにおける縦軸及び横軸が表す意味は、図３に示したグラフ３Ａと同じである。
【0053】
この場合においても、光の照射方向が同じであれば、各々撮影された同じ照合画像１同士は類似していると判定され、光の照射方向が同じであっても、異なる照合画像１同士は類似していないと判定されることが図５（Ｂ）のグラフ３Ｃからわかる。
【0054】
これに対して、図６は、図４（Ａ）に示した照合画像１と、図５（Ａ）に示した照合画像１との類似度、すなわち異なる方向から光を照射した同じ照合画像１同士の類似度を、それぞれ対応する箇所毎に算出した結果（“○”で示される）と、同じ方向から光を照射した異なる照合画像１同士の類似度を、それぞれ対応する箇所毎に算出した結果（“△”で示される）と、を示すグラフ３Ｄの一例である。
【0055】
図６から、同じ照合画像１であっても、光の照射方向が異なれば、異なる照合画像１と同じ程度に照合画像１が異なると判定されることがわかる。
【0056】
本実施形態では、同じ照合画像１であっても、光の照射方向によって照合画像１の類似度が変化するという照合画像１の性質を利用して、撮影装置で撮影された照合対象の画像（「検査画像９」という）が照合画像１に類似しているか否かを照合する照合システム５について説明する。
【0057】
検査画像９を撮影する撮影装置は、カメラ６Ａと光を照射する１つの光源６Ｂ（図８（Ａ）参照）を備えていればどの様な種類の撮影装置であってもよいが、本実施形態では、スマートフォン６を用いて検査画像９を撮影する例について説明する。スマートフォン６は第２撮影装置の一例である。
【0058】
図７は、本実施形態に係る照合システム５の一例を示す構成図である。照合システム５は、検査画像９を撮影するスマートフォン６と、撮影画像に含まれる検査画像９と照合画像１を照合する照合装置１０を含む。スマートフォン６は、例えば無線基地局７を通じて通信回線８に接続され、同じく通信回線８に接続された照合装置１０と接続される。通信回線８は有線回線であっても無線回線であってもよく、また、専用回線であっても公衆回線であってもよい。
【0059】
なお、説明の便宜上、図７には１台のスマートフォン６しか図示していないが、実際には複数のスマートフォン６が照合装置１０に接続される場合もある。
【0060】
照合装置１０は、通信部１１及び照合部１２の各機能部と、登録画像ＤＢ（Ｄａｔａｂａｓｅ）１３を含む。
【0061】
通信部１１は、通信回線８を通じてスマートフォン６とデータ通信を行う。具体的には、通信部１１は、照射する光の照射方向を変えながら検査画像９を撮影した複数の撮影画像をスマートフォン６から取得し、取得した撮影画像の各々を照合部１２に引き渡す。
【0062】
照合部１２は、通信部１１から撮影画像を受け付けると、受け付けた撮影画像毎に、撮影画像に含まれる検査画像９と登録画像ＤＢ１３に予め登録されている登録画像に含まれる照合画像１との類似度を公知の照合アルゴリズムを用いて算出する。その上で、照合部１２は、撮影画像に含まれる検査画像９と登録画像に含まれる照合画像１の照合結果を通信部１１に通知する。
【0063】
ここで、登録画像とは、光の照射方向によって模様が変化する照合画像１毎に、光の照射方向を変えながら照合画像１を撮影した画像のことであり、照合画像１の原本となる画像である。照合画像１毎に光の照射方向を変えながら照合画像１を撮影することからもわかるように、１枚の照合画像１に対して、複数の登録画像が存在する。以降では、１枚の照合画像１から得られた複数の登録画像のことを「登録画像群」という。
【0064】
すなわち、照合画像１毎に登録画像群が存在し、各々の登録画像群に含まれる登録画像が登録画像群単位で登録画像ＤＢ１３に登録されている。また、各々の登録画像群は、何れの照合画像１を撮影した登録画像群であるかがわかるように、照合画像１と登録画像群とを対応付けた情報が登録画像ＤＢ１３で管理されている。
【0065】
照合部１２は、複数の撮影画像に含まれる各々の検査画像９が、特定の１つの登録画像群に含まれる複数の登録画像とそれぞれ類似していれば、各々の撮影画像に含まれる検査画像９は、当該特定の登録画像群に対応した照合画像１を光の照射方向を変えながら撮影した画像であると照合する。
【0066】
照合部１２から照合結果を受け付けた通信部１１は、受け付けた照合結果を例えば撮影画像を送信してきたスマートフォン６に送信する。これにより、撮影された検査画像９が、登録画像ＤＢ１３に登録されている何れかの登録画像に含まれる照合画像１と一致しているか否かを表す照合結果がスマートフォン６に通知されることになる。
【0067】
ユーザが撮影した検査画像９が、インクジェットプリンタで照合画像１を複製した複製画像２である場合、複製画像２は立体画像とはならずに平面的な画像となる。したがって、光の照射方向を変えながら複製画像２を撮影したとしても、撮影画像に含まれる複製画像２の模様に変化は生じず、同じ模様を示す複製画像２を撮影した撮影画像が複数枚得られることになる。
【0068】
この場合、何れか１枚の撮影画像に含まれる複製画像２と同じ模様を示す登録画像は登録画像ＤＢ１３に存在することになる。しかしながら、他の撮影画像に含まれる複製画像２の模様は、先の１枚の撮影画像に含まれる複製画像２の模様と同じであるため、他の撮影画像に含まれる各々の複製画像２と同じ模様を示す登録画像は、先の登録画像以外には登録画像群に存在しないことになる。したがって、複数の撮影画像に含まれる各々の複製画像２が、特定の１つの登録画像群に含まれる複数の登録画像とそれぞれ類似することがないため、ユーザが撮影した検査画像９は照合画像１の複製ということになり、照合装置１０は照合画像１の真贋を照合できるようになる。
【0069】
なお、登録画像ＤＢ１３は必ずしも照合装置１０に含まれている必要はなく、通信回線８に接続された図示しない外部装置に含まれていてもよい。この場合、照合装置１０は必要に応じて、通信回線８を通じて図示しない外部装置に含まれる登録画像ＤＢ１３を参照する。
【0070】
次に、照合画像１の照合に用いる登録画像の撮影形態について説明する。そのためには、まずスマートフォン６を用いて照合対象となる検査画像９を撮影する撮影形態について説明しておく。
【0071】
図８は、スマートフォン６による検査画像９の撮影形態の一例を示す図である。図８（Ａ）に示すように、スマートフォン６にはカメラ６Ａと光源６Ｂが内蔵されている。光源６Ｂには、１点から光を照射する点光源が用いられる。すなわち、光源６Ｂは内蔵点光源の一例である。なお、光源６Ｂは、１つ若しくは複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）が集中配置される光源でもよい。
【0072】
ユーザは、図８（Ｂ）に示すように、スマートフォン６のカメラ６Ａが照合対象となる検査画像９と向かい合うように、スマートフォン６のカメラ６Ａが配置されている面（「スマートフォン６の撮影面」という）を検査画像９に向けて、検査画像９の撮影を行う。
【0073】
撮影画像に含まれる検査画像９の大きさ、光源６Ｂによる光の照射によって照らされる検査画像９上の照度分布、及び光源６Ｂによる光の照射角度といった検査画像９の撮影状態に影響を与える撮影環境属性は、カメラ６Ａの光軸と光源６Ｂの光軸との成す角度（「照射角φ」という）、及びスマートフォン６の撮影面と検査画像９との間の距離（「撮影距離Ｈ」という）によって変化する。
【0074】
このようにして撮影される撮影画像に含まれる検査画像９と照合画像１との照合を少しでも精度よく行うためには、図９に示すように、専用機材１５を用いて照合画像１を撮影する場合の照射角φ及び撮影距離Ｈを、ユーザがスマートフォン６を用いて検査画像９を撮影する場合の照射角φ及び撮影距離Ｈに近づけて撮影することが好ましい。
【0075】
そのため、専用機材１５では、専用機材１５におけるカメラ１５Ａのレンズの中心と光源１５Ｂの照射面の中心との距離（「デバイス距離Ｗ」という）が可変できるようになっている。登録画像の撮影者は、専用機材１５の撮影距離Ｈをスマートフォン６で撮影する場合の撮影距離Ｈに近づけた上でデバイス距離Ｗを調整して、専用機材１５における照射角φをスマートフォン６で撮影する場合の照射角φに近づける。
【0076】
スマートフォン６の機種にもよるが、スマートフォン６では撮影距離Ｈを１００ｍｍとした場合に、スマートフォン６で規定されている最高解像度の画像が撮影されることが多い。撮影距離Ｈを１００ｍｍよりも長くすると、撮影画像に含まれる検査画像９の大きさが小さくなってしまい、登録画像との照合が行いにくくなる一方、撮影距離Ｈを１００ｍｍよりも短くすると、検査画像９にカメラ６Ａの焦点があわず、検査画像９の解像度が低下する傾向が見られる。したがって、専用機材１５における撮影距離Ｈは１００ｍｍ±αｍｍ（αは実数）の調整範囲内に設定することが好ましい。αは、スマートフォン６で最高解像度とみなすことができる解像度の画像が得られる変動幅を示す予め定めた長さである。
【0077】
一方、機種が異なる場合であっても、カメラ１５Ａ及び光源１５Ｂのそれぞれの大きさと、スマートフォン６自体の大きさとの関係性から、スマートフォン６におけるデバイス距離Ｗは、１０ｍｍ以上１５ｍｍ以下程度の範囲に収まっていることが多い。したがって、専用機材１５のデバイス距離Ｗもこれにあわせて１０ｍｍ以上１５ｍｍ以下程度に設定される。
【0078】
なお、スマートフォン６の光源６Ｂには１つの点光源が用いられることが多い。したがって、専用機材１５の光源１５Ｂによる照度分布をスマートフォン６の光源６Ｂによる照度分布に近づけるためには、専用機材１５の光源１５Ｂも１つの点光源であることが好ましい。
【0079】
次に、専用機材１５で複数の登録画像を撮影する場合に光源１５Ｂから照射する光の照射方向について検討する。
【0080】
既に説明したように、光の照射方向を変えることで照合画像１の模様は変化し、同じ照合画像１であっても異なる照合画像１であると判定される。
【0081】
したがって、スマートフォン６で撮影した撮影画像に含まれる検査画像９と、登録画像に含まれる照合画像１を照合するためには、スマートフォン６で検査画像９を撮影する際に照射した光の方向と同じ方向に専用機材１５の光源１５Ｂから光を照射して、専用機材１５で照合画像１を撮影する必要がある。
【0082】
特に、カメラ６Ａと光源６Ｂのそれぞれの中心を結ぶ直線がスマートフォン６の何れかの輪郭線と直交するように、カメラ６Ａと光源６Ｂが配置されているスマートフォン６を用いて検査画像９を撮影する場合、少なくとも異なる２方向から光を照射して照合画像１を撮影した複数の登録画像を予め用意しておけばよい。
【0083】
なお、カメラ６Ａと光源６Ｂのそれぞれの中心を結ぶ直線がスマートフォン６の何れかの輪郭線と直交するようにカメラ６Ａと光源６Ｂが配置されていることを、「直交配置」という。
【0084】
こうしたカメラ６Ａと光源６Ｂが直交配置となっているスマートフォン６が用いられる場合、例えば左照射の照合画像１を撮影した登録画像と、下照射の照合画像１を撮影した登録画像を用意しておけば、カメラ６Ａと光源６Ｂの相対位置によらず、撮影画像に含まれる検査画像９と、登録画像に含まれる照合画像１の照合が可能となる。
【0085】
なお、照合画像１や検査画像９といった何らかの画像に対して、カメラ６Ａの左側に光源６Ｂを配置して、画像に左から右方向に向かって光を照射することを「左照射」、カメラ６Ａの右側に光源６Ｂを配置して、画像に右から左方向に向かって光を照射することを「右照射」、カメラ６Ａの上側に光源６Ｂを配置して、画像に上から下方向に向かって光を照射することを「上照射」、及びカメラ６Ａの下側に光源６Ｂを配置して、画像に下から上方向に向かって光を照射することを「下照射」という。
【0086】
図１０は、カメラ６Ａと光源６Ｂが直交配置となっている第１のスマートフォン６における光の照射方向の一例を示す図である。
【0087】
図１０（Ａ）は、スマートフォン６における撮影面の反対側の面、すなわち画面が配置された操作面からスマートフォン６を眺めた図である。図１０（Ａ）のスマートフォン６では、スマートフォン６の輪郭線の短辺に沿ってカメラ６Ａと光源６Ｂが配置され、スマートフォン６の上半分において、スマートフォン６の操作面から見て右側にカメラ６Ａ、左側に光源６Ｂが配置されている。なお、スマートフォン６の操作面から見た場合、カメラ６Ａ及び光源６Ｂは直接見えないため、点線で図示している。
【0088】
【0089】
【0090】
図１１は、カメラ６Ａと光源６Ｂが直交配置となっている第２のスマートフォン６における光の照射方向の一例を示す図である。
【0091】
図１１（Ａ）に示すように、図１１のスマートフォン６は、スマートフォン６の輪郭線の短辺に沿ってカメラ６Ａと光源６Ｂが配置され、スマートフォン６の上半分において、スマートフォン６の操作面から見て左側にカメラ６Ａ、右側に光源６Ｂが配置されている。
【0092】
【0093】
【0094】
図１２は、カメラ６Ａと光源６Ｂが直交配置となっている第３のスマートフォン６における光の照射方向の一例を示す図である。
【0095】
図１２（Ａ）に示すように、図１２のスマートフォン６は、スマートフォン６の輪郭線の長辺に沿ってカメラ６Ａと光源６Ｂが配置され、スマートフォン６の上半分において、スマートフォン６の操作面から見て上側にカメラ６Ａ、下側に光源６Ｂが配置されている。
【0096】
【0097】
【0098】
図１３は、カメラ６Ａと光源６Ｂが直交配置となっている第４のスマートフォン６における光の照射方向の一例を示す図である。
【0099】
図１３（Ａ）に示すように、図１３のスマートフォン６は、スマートフォン６の輪郭線の長辺に沿ってカメラ６Ａと光源６Ｂが配置され、スマートフォン６の上半分において、スマートフォン６の操作面から見て下側にカメラ６Ａ、上側に光源６Ｂが配置されている。
【0100】
【0101】
【0102】
検査画像９に対して図１０～図１３に示すようにスマートフォン６を配置すれば、カメラ６Ａと光源６Ｂが直交配置となっているスマートフォン６で、左照射の検査画像９を撮影した撮影画像と、下照射の検査画像９を撮影した撮影画像が得られる。
【0103】
なお、ユーザがスマートフォン６で検査画像９を撮影する場合の撮影条件が、専用機材１５で照合画像１を撮影した場合の撮影条件に近づくように、スマートフォン６は、ユーザによる検査画像９の撮影を補助するためのガイドを表示してもよい。
【0104】
撮影条件とは、スマートフォン６のカメラ６Ａ、光源６Ｂ、及び検査画像９の位置関係を規定する条件である。具体的には、スマートフォン６は、光源６Ｂの照射角φ及びカメラ６Ａの撮影距離Ｈが、専用機材１５で照合画像１を撮影した際の光源１５Ｂの照射角φ及びカメラ１５Ａの撮影距離Ｈに近づいたことを知らせる情報をスマートフォン６の画面に表示してもよい。
【0105】
一方、スマートフォン６におけるカメラ６Ａと光源６Ｂの配置は直交配置に限られない。例えばカメラ６Ａと光源６Ｂのそれぞれの中心を結ぶ直線とスマートフォン６の何れかの輪郭線との成す角度が９０度以外の角度で交差するようにカメラ６Ａと光源６Ｂが配置された「傾斜配置」のスマートフォン６も存在する。
【0106】
図１４は、カメラ６Ａと光源６Ｂが傾斜配置となっている第５のスマートフォン６における光の照射方向の一例を示す図である。
【0107】
【0108】
【0109】
【0110】
図１５は、カメラ６Ａと光源６Ｂが傾斜配置となっている第６のスマートフォン６における光の照射方向の一例を示す図である。
【0111】
【0112】
【0113】
【0114】
図１６は、カメラ６Ａと光源６Ｂが傾斜配置となっている第７のスマートフォン６における光の照射方向の一例を示す図である。
【0115】
【0116】
【0117】
【0118】
図１７は、カメラ６Ａと光源６Ｂが傾斜配置となっている第８のスマートフォン６における光の照射方向の一例を示す図である。
【0119】
【0120】
【0121】
【0122】
検査画像９に対して図１４～図１７に示すようにスマートフォン６を配置すれば、カメラ６Ａと光源６Ｂが傾斜配置となっているスマートフォン６であっても、左照射の検査画像９を撮影した撮影画像と、下照射の検査画像９を撮影した撮影画像が得られる。
【0123】
ここでは、左照射の照合画像１を撮影した登録画像と、下照射の照合画像１を撮影した登録画像を照合画像１の登録画像群として用意する例に基づき、当該光の照射方向にあわせて検査画像９を撮影するスマートフォン６の配置について説明してきた。しかしながら、照合画像１の登録画像群に含まれる登録画像は、左照射の照合画像１を撮影した登録画像と下照射の照合画像１を撮影した登録画像に限られない。例えば右照射の照合画像１を撮影した登録画像と、上照射の照合画像１を撮影した登録画像であってもよい。
【0124】
その上で、専用機材１５で照合画像１を撮影した際の光の各照射方向と一致するように、ユーザがスマートフォン６の配置を変えながら、スマートフォン６で各々の照射方向における検査画像９を撮影すればよい。
【0125】
すなわち、１枚の照合画像１の登録画像群として、光の照射方向が異なる２枚の登録画像があれば、照合装置１０は、２枚の登録画像に含まれる各々の照合画像１と、２枚の撮影画像に含まれる各々の検査画像９との類似度に基づき、検査画像９と照合画像１の照合が可能となる。
【0126】
しかしながら、図１０～図１７に示したスマートフォン６の配置の中には、ユーザがスマートフォン６を手に持ってその配置で撮影しようとすると、身体の関節の可動域の関係上実現困難な配置や、スマートフォン６を一方の手から他方の手に持ち替える必要のある配置が存在する。例えば図１１（Ｂ）、図１３（Ｃ）、図１５（Ｂ）、図１６（Ｂ）、図１６（Ｃ）、及び図１７（Ｃ）のように、スマートフォン６を上下逆転させて持つ必要のある配置は、そうでない配置に比べて、検査画像９を撮影する場合におけるスマートフォン６の操作性が劣る。
【0127】
こうした状況に対応するため、１枚の照合画像１の登録画像群として、光の照射方向が異なる４枚の登録画像を撮影し、登録画像ＤＢ１３に登録してもよい。各々の光の照射方向が異なるほど照合画像１の模様の変化も大きくなることから、この場合、上照射の照合画像１を撮影した登録画像、右照射の照合画像１を撮影した登録画像、下照射の照合画像１を撮影した登録画像、及び左照射の照合画像１を撮影した登録画像というように、照合画像１を照射する光の照射方向を照合画像１の周囲に沿って９０度ずつずらして撮影することが好ましい。
【0128】
「光の照射方向を照合画像１の周囲に沿ってずらしながら撮影する」とは、例えば照合画像１を正面から眺めた場合に、照合画像１の輪郭線に沿って専用機材１５の光源１５Ｂを移動させながら照合画像１がある方向に光を照射して、専用機材１５で撮影することをいう。なお、照合画像１上での照度が高すぎるとハレーションが起こりやすくなることから、光源１５Ｂの光軸が照合画像１と交差しないような位置関係で照合画像１の撮影を行ってもよい。
【0129】
図１１（Ａ）に示したスマートフォン６の場合、ユーザが図１１（Ｂ）に示したような左照射の検査画像９を撮影しなくてもいいように、上照射の照合画像１を撮影した登録画像、及び右照射の照合画像１を撮影した登録画像も登録画像群に含めておくことが好ましい。
【0130】
【0131】
【0132】
【0133】
図１３（Ａ）に示したスマートフォン６の場合、ユーザが図１３（Ｃ）に示したような下照射の検査画像９を撮影しなくてもいいように、上照射の照合画像１を撮影した登録画像、及び右照射の照合画像１を撮影した登録画像も登録画像群に含めておくことが好ましい。
【0134】
【0135】
【0136】
【0137】
図１５（Ａ）に示したスマートフォン６の場合、ユーザが図１５（Ｂ）に示したような左照射の検査画像９を撮影しなくてもいいように、上照射の照合画像１を撮影した登録画像、及び右照射の照合画像１を撮影した登録画像も登録画像群に含めておくことが好ましい。
【0138】
【0139】
【0140】
【0141】
図１６（Ａ）に示したスマートフォン６の場合、ユーザが図１６（Ｂ）及び図１６（Ｃ）に示したような左照射及び下照射の検査画像９を撮影しなくてもいいように、上照射の照合画像１を撮影した登録画像、及び右照射の照合画像１を撮影した登録画像も登録画像群に含めておくことが好ましい。
【0142】
【0143】
【0144】
【0145】
図１７（Ａ）に示したスマートフォン６の場合、ユーザが図１７（Ｃ）に示したような下照射の検査画像９を撮影しなくてもいいように、上照射の照合画像１を撮影した登録画像、及び右照射の照合画像１を撮影した登録画像も登録画像群に含めておくことが好ましい。
【0146】
【0147】
【0148】
【0149】
また、例えば図１１（Ａ）に示したスマートフォン６の場合、ユーザは図１１（Ｂ）に示したスマートフォン６の配置で検査画像９を撮影するよりも、図１１（Ｃ）、図１８（Ａ）、及び図１８（Ｂ）に示したスマートフォン６の配置で検査画像９を撮影する方が、検査画像９を撮影しやすい。したがって、ユーザは図１１（Ａ）に示したスマートフォン６を用いる場合、上照射、右照射、及び下照射のうち、何れか２つの光の照射方向で検査画像９を撮影する可能性が高くなる。
【0150】
この場合、各照合画像１の登録画像群として、それぞれ上照射の照合画像１を撮影した登録画像、右照射の照合画像１を撮影した登録画像、下照射の照合画像１を撮影した登録画像、及び左照射の照合画像１を撮影した登録画像を登録画像ＤＢ１３に登録しておけば、上下左右何れかの照射方向で撮影した撮影画像であって、光の照射方向が異なる２枚の撮影画像が照合装置１０に送信されてきても、照合装置１０は、検査画像９が照合画像１の複製画像２であるか否かを判定した上で、検査画像９と照合画像１の照合を行うことができる。
【0151】
すなわち、カメラ６Ａと光源６Ｂがどのように配置されているスマートフォン６であっても、スマートフォン６で撮影された撮影画像に含まれる検査画像９と照合画像１の照合が行えるように、照合装置１０の登録画像ＤＢ１３には、例えば上照射、右照射、下照射、及び左照射のように少なくとも光の照射方向が異なる４枚の登録画像を含む登録画像群を照合画像１毎に登録しておくことが好ましい。
【0152】
一方で、カメラ６Ａと光源６Ｂが直交配置となっているスマートフォン６で上照射、右照射、下照射、及び左照射の各検査画像９を撮影する場合、図１０～図１３、図１８、及び図１９に示したように、ユーザはスマートフォン６を横方向又は縦方向に配置して撮影すればよいが、カメラ６Ａと光源６Ｂが傾斜配置となっているスマートフォン６で上照射、右照射、下照射、及び左照射の各検査画像９を撮影する場合、図１４～図１７、及び図２０～図２２に示したように、ユーザは検査画像９に対してスマートフォン６を斜め方向に配置して撮影しなければならない状況が発生する。
【0153】
ユーザは、スマートフォン６が斜め方向に配置されるようにスマートフォン６を持つよりも、スマートフォン６が横方向又は縦方向に配置されるようにスマートフォン６を持つ方が持ちやすく、かつ、操作しやすい傾向がある。
【0154】
したがって、ユーザがカメラ６Ａと光源６Ｂが傾斜配置となっているスマートフォン６を横方向又は縦方向に配置して検査画像９を撮影することを想定し、当該スマートフォン６を横方向又は縦方向に配置した場合における光源６Ｂの光の照射方向と同じ照射方向で撮影した登録画像も登録画像群として、照合画像１毎に登録画像ＤＢ１３に登録しておくことが好ましい。
【0155】
なお、スマートフォン６を横方向に配置するとは、スマートフォン６の輪郭線の長辺がユーザの視野内で左右方向に沿って見えるように配置することであり、スマートフォン６を縦方向に配置するとは、スマートフォン６の輪郭線の長辺がユーザの視野内で上下方向に沿って見えるように配置することをいう。また、スマートフォン６を斜め方向に配置するとは、スマートフォン６の輪郭線の長辺と、ユーザの視野内の左右方向に沿って仮想的に設定した水平線との成す角度が９０度以外の角度となるようにスマートフォン６を配置することをいう。
【0156】
【0157】
図２３（Ａ）は、カメラ６Ａが上側に来るようにしてスマートフォン６を縦方向に配置した配置例を示す図である。この場合、スマートフォン６の光源６Ｂは、左照射となる光の照射方向に対して、光の照射方向を検査画像９の周囲に沿って反時計方向に４５度ずらした方向（「左斜め下方向」という）から検査画像９に光を照射する（「左斜め下照射」という）ことになる。
【0158】
図２３（Ｂ）は、カメラ６Ａが左側に来るようにしてスマートフォン６を横方向に配置した配置例を示す図である。この場合、スマートフォン６の光源６Ｂは、下照射となる光の照射方向に対して、光の照射方向を検査画像９の周囲に沿って反時計方向に４５度ずらした方向（「右斜め下方向」という）から検査画像９に光を照射する（「右斜め下照射」という）ことになる。
【0159】
図２３（Ｃ）は、カメラ６Ａが右側に来るようにしてスマートフォン６を横方向に配置した配置例を示す図である。この場合、スマートフォン６の光源６Ｂは、上照射となる光の照射方向に対して、光の照射方向を検査画像９の周囲に沿って反時計方向に４５度ずらした方向（「左斜め上方向」という）から検査画像９に光を照射する（「左斜め上照射」という）ことになる。
【0160】
なお、カメラ６Ａが下側に来るようにして図２３に示すスマートフォン６を縦方向に配置した場合、スマートフォン６の光源６Ｂは、右照射となる光の照射方向に対して、光の照射方向を検査画像９の周囲に沿って反時計方向に４５度ずらした方向（「右斜め上方向」という）から検査画像９に光を照射する（「右斜め上照射」という）ことになる。しかしながら、この場合、スマートフォン６を上下逆転させて持つ必要があるため、図２３に示した各配置におけるスマートフォン６の操作性に比べてスマートフォン６の操作性が劣る。したがって、図２３に示すような傾斜配置のスマートフォン６の場合、照合装置１０の登録画像ＤＢ１３には、上照射、右照射、下照射、及び左照射の照合画像１を撮影した４枚の登録画像に加えて、例えば左斜め下照射、右斜め下照射、及び左斜め上照射の照合画像１を撮影した登録画像を登録画像群として登録しておけばよい。
【0161】
【0162】
図２４（Ａ）は、カメラ６Ａが上側に来るようにしてスマートフォン６を縦方向に配置した配置例を示す図である。この場合、スマートフォン６の光源６Ｂは、右斜め下方向から検査画像９に光を照射することになる。
【0163】
図２４（Ｂ）は、カメラ６Ａが左側に来るようにしてスマートフォン６を横方向に配置した配置例を示す図である。この場合、スマートフォン６の光源６Ｂは、右斜め上方向から検査画像９に光を照射することになる。
【0164】
図２４（Ｃ）は、カメラ６Ａが右側に来るようにしてスマートフォン６を横方向に配置した配置例を示す図である。この場合、スマートフォン６の光源６Ｂは、左斜め下方向から検査画像９に光を照射することになる。
【0165】
なお、カメラ６Ａが下側に来るようにして図２４に示すスマートフォン６を縦方向に配置した場合、スマートフォン６の光源６Ｂは、左斜め上方向から検査画像９に光を照射することになる。しかしながら、この場合、スマートフォン６を上下逆転させて持つ必要があるため、図２４に示した各配置におけるスマートフォン６の操作性に比べてスマートフォン６の操作性が劣る。したがって、図２４に示すような傾斜配置のスマートフォン６の場合、照合装置１０の登録画像ＤＢ１３には、上照射、右照射、下照射、及び左照射の照合画像１を撮影した４枚の登録画像に加えて、例えば右斜め下照射、右斜め上照射、及び左斜め下照射の照合画像１を撮影した登録画像を登録画像群として登録しておけばよい。
【0166】
【0167】
図２５（Ａ）は、カメラ６Ａが上側に来るようにしてスマートフォン６を縦方向に配置した配置例を示す図である。この場合、スマートフォン６の光源６Ｂは、右斜め上方向から検査画像９に光を照射することになる。
【0168】
図２５（Ｂ）は、カメラ６Ａが右側に来るようにしてスマートフォン６を横方向に配置した配置例を示す図である。この場合、スマートフォン６の光源６Ｂは、右斜め下方向から検査画像９に光を照射することになる。
【0169】
図２５（Ｃ）は、カメラ６Ａが左側に来るようにしてスマートフォン６を横方向に配置した配置例を示す図である。この場合、スマートフォン６の光源６Ｂは、左斜め上方向から検査画像９に光を照射することになる。
【0170】
なお、カメラ６Ａが下側に来るようにして図２５に示すスマートフォン６を縦方向に配置した場合、スマートフォン６の光源６Ｂは、左斜め下方向から検査画像９に光を照射することになる。しかしながら、この場合、スマートフォン６を上下逆転させて持つ必要があるため、図２５に示した各配置におけるスマートフォン６の操作性に比べてスマートフォン６の操作性が劣る。したがって、図２５に示すような傾斜配置のスマートフォン６の場合、照合装置１０の登録画像ＤＢ１３には、上照射、右照射、下照射、及び左照射の照合画像１を撮影した４枚の登録画像に加えて、例えば右斜め上照射、右斜め下照射、及び左斜め上照射の照合画像１を撮影した登録画像を登録画像群として登録しておけばよい。
【0171】
【0172】
図２６（Ａ）は、カメラ６Ａが上側に来るようにしてスマートフォン６を縦方向に配置した配置例を示す図である。この場合、スマートフォン６の光源６Ｂは、左斜め上方向から検査画像９に光を照射することになる。
【0173】
図２６（Ｂ）は、カメラ６Ａが左側に来るようにしてスマートフォン６を横方向に配置した配置例を示す図である。この場合、スマートフォン６の光源６Ｂは、左斜め下方向から検査画像９に光を照射することになる。
【0174】
図２６（Ｃ）は、カメラ６Ａが右側に来るようにしてスマートフォン６を横方向に配置した配置例を示す図である。この場合、スマートフォン６の光源６Ｂは、右斜め上方向から検査画像９に光を照射することになる。
【0175】
なお、カメラ６Ａが下側に来るようにして図２６に示すスマートフォン６を縦方向に配置した場合、スマートフォン６の光源６Ｂは、右斜め下方向から検査画像９に光を照射することになる。しかしながら、この場合、スマートフォン６を上下逆転させて持つ必要があるため、図２６に示した各配置におけるスマートフォン６の操作性に比べてスマートフォン６の操作性が劣る。したがって、図２６に示すような傾斜配置のスマートフォン６の場合、照合装置１０の登録画像ＤＢ１３には、上照射、右照射、下照射、及び左照射の照合画像１を撮影した４枚の登録画像に加えて、例えば左斜め上照射、左斜め下照射、及び右斜め上照射の照合画像１を撮影した登録画像を登録画像群として登録しておけばよい。
【0176】
当然のことながら、図２３～図２６に示した各スマートフォン６を上下逆転させて持って検査画像９を撮影するユーザがいることも考慮すれば、照合装置１０の登録画像ＤＢ１３には、上照射、右照射、下照射、及び左照射の照合画像１を撮影した４枚の登録画像と、左斜め上照射、左斜め下照射、右斜め上照射、及び右斜め下照射の照合画像１を撮影した４枚の登録画像の合計８枚の登録画像を、照合画像１毎の登録画像群として登録してもよい。
【0177】
ここでは一例として上照射、右照射、下照射、及び左照射の照合画像１を撮影する場合の光の各照射方向に対して、光の照射方向をそれぞれ照合画像１の周囲に沿って反時計方向に４５度ずらした方向から照合画像１に光を照射して撮影した画像を登録画像としたが、例えば３０度や７０度のように光の照射方向をそれぞれ照合画像１の周囲に沿って反時計方向に９０度未満の範囲でずらした方向から照合画像１に光を照射して登録画像を撮影してもよい。また、照合画像１毎の登録画像群として登録される登録画像の枚数にも制限はない。
【0178】
上照射、右照射、下照射、及び左照射を行う光の照射方向に対して、光の照射方向をそれぞれ照合画像１の周囲に沿って反時計方向に９０度未満の範囲でずらした方向から照合画像１に光を照射して撮影した登録画像は追加画像の一例である。したがって、左斜め上照射、左斜め下照射、右斜め上照射、及び右斜め下照射の照合画像１を撮影した４枚の登録画像も追加画像の一例となる。
【0179】
なお、登録画像群に上照射、右照射、下照射、及び左照射の照合画像１を撮影した登録画像は必ずしも必要ではなく、左斜め上照射、左斜め下照射、右斜め上照射、及び右斜め下照射の照合画像１を撮影した登録画像だけであってもよい。
【0180】
こうした照合装置１０は、コンピュータ２０を用いて構成することができる。図２７は、コンピュータ２０における電気系統の要部構成例を示す図である。
【0181】
コンピュータ２０は、図７に示した照合装置１０の各機能部を担うプロセッサの一例であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２１、コンピュータ２０を照合装置１０として機能させる照合プログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）２２、ＣＰＵ２１の一時的な作業領域として使用されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）２３、不揮発性メモリ２４、及び入出力インターフェース(Ｉ／Ｏ)２５を備える。ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、不揮発性メモリ２４、及びＩ／Ｏ２５はバス２６を介して各々接続されている。
【0182】
不揮発性メモリ２４は、不揮発性メモリ２４に供給される電力が遮断されても、記憶した情報が維持される記憶装置の一例である。したがって、登録画像ＤＢ１３は、例えば不揮発性メモリ２４に構築される。
【0183】
不揮発性メモリ２４には半導体メモリが用いられるがハードディスクを用いてもよい。また、不揮発性メモリ２４は必ずしもコンピュータ２０に内蔵されている必要はなく、例えばコンピュータ２０に着脱可能な可搬型の記憶装置であってもよい。
【0184】
Ｉ／Ｏ２５には、例えば通信ユニット２７、入力ユニット２８、及び表示ユニット２９が接続される。
【0185】
通信ユニット２７は通信回線８に接続され、スマートフォン６との間でデータ通信を行う通信プロトコルを備える。
【0186】
入力ユニット２８は、照合装置１０の操作者の指示を受け付けてＣＰＵ２１に通知する装置であり、例えばボタン、タッチパネル、キーボード、及びマウス等が用いられる。
【0187】
表示ユニット２９は、ＣＰＵ２１によって処理された情報を視覚的に表示する装置の一例であり、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ等が用いられる。
【0188】
次に、照合装置１０における検査画像９と照合画像１の照合処理について説明する。
【0189】
図２８は、ユーザのスマートフォン６から、光の照射方向を変えて同じ検査画像９を撮影した複数の撮影画像を受け付けた場合に、照合装置１０のＣＰＵ２１によって実行される照合処理の一例を示すフローチャートである。
【0190】
照合処理を規定する照合プログラムは、例えば照合装置１０のＲＯＭ２２に予め記憶されている。照合装置１０のＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２に記憶される照合プログラムを読み込み、照合処理を実行する。
【0191】
ここでは一例として、スマートフォン６から２枚の撮影画像を受け付けた例について説明する。
【0192】
まず、ステップＳ１０において、ＣＰＵ２１は、何れか一方の撮影画像を選択し、選択した撮影画像に含まれる検査画像９と、登録画像ＤＢ１３に登録されている登録画像に含まれる照合画像１との類似度を公知の照合アルゴリズムを用いて算出し、検査画像９に類似する照合画像１を含んだ登録画像が存在するか否かを判定する。
【0193】
なお、検査画像９と照合画像１が類似するとは、例えば２つの画像の特徴を比較するために各々の画像に予め設定した複数の比較領域のうち、特徴が一致する比較領域の数が基準値以上となることをいう。
【0194】
説明の便宜上、以降では、検査画像９に類似する照合画像１を含んだ登録画像のことを「類似登録画像」という。
【0195】
類似登録画像が存在しないということは、検査画像９は登録画像ＤＢ１３に登録されている何れの登録画像に含まれる照合画像１とも類似していないということになる。すなわち、検査画像９は照合画像１ではないということになる。この場合、ステップＳ５０に移行する。
【0196】
ステップＳ５０において、ＣＰＵ２１は、照合結果を「照合失敗」に設定した上で、通信ユニット２７を経由してスマートフォン６に照合結果を送信し、図２８に示した照合処理を終了する。
【0197】
一方、ステップＳ１０の判定処理で検査画像９に類似する類似登録画像が存在すると判定された場合には、ステップＳ２０に移行する。
【0198】
この場合、検査画像９は類似登録画像に含まれる照合画像１である可能性があるが、検査画像９が類似登録画像に含まれる照合画像１の複製画像２である場合も考えられる。仮に、ステップＳ１０で選択した一方の撮影画像に含まれる検査画像９（「一方の検査画像９」という）が真正の照合画像１であるならば、他方の撮影画像に含まれる検査画像９（「他方の検査画像９」という）に類似した類似登録画像が、一方の検査画像９に類似した類似登録画像が含まれる登録画像群の中に存在するはずである。
【0199】
したがって、ステップＳ２０において、ＣＰＵ２１は、一方の検査画像９に類似した類似登録画像が含まれる登録画像群を登録画像ＤＢ１３から取得する。
【0200】
ステップＳ３０において、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２０で取得した登録画像群の中に、一方の検査画像９に類似した類似登録画像とは異なる登録画像であって、他方の検査画像９に類似した類似登録画像が存在するか否かを判定する。他方の検査画像９に類似した類似登録画像が存在する場合にはステップＳ４０に移行する。
【0201】
この場合、光の照射方向を変えて撮影された複数の検査画像９が、同じ照合画像１の異なる光の照射方向における各々の模様と類似するということになるため、複数の撮影画像に含まれる検査画像９は、真正の照合画像１を撮影した画像ということになる。
【0202】
したがって、ステップＳ４０において、ＣＰＵ２１は、照合結果を「照合成功」に設定した上で、通信ユニット２７を経由してスマートフォン６に照合結果を送信し、図２８に示した照合処理を終了する。
【0203】
一方、ステップＳ３０の判定処理で他方の検査画像９に類似した類似登録画像が存在しないと判定された場合は、ステップＳ５０に移行する。
【0204】
この場合、検査画像９が光の照射方向に応じた照合画像１の模様と同じ模様を表していないことになるため、スマートフォン６で撮影された検査画像９は照合画像１の複製画像２であると考えられる。したがって、ＣＰＵ２１は、照合結果を「照合失敗」に設定した上で、通信ユニット２７を経由してスマートフォン６に照合結果を送信し、図２８に示した照合処理を終了する。
【0205】
ここでは照合装置１０が、光の照射方向を変えて同じ検査画像９を撮影した２枚の撮影画像をスマートフォン６から取得する例について説明したが、照合装置１０が照合画像１との照合に用いる撮影画像の枚数は２枚に限られず、３枚以上であってもよい。この場合、ユーザがスマートフォン６で検査画像９を撮影した際に照射した光の照射方向と同じ照射方向で撮影した登録画像が必ずしも登録画像群に含まれない場合も考えられる。したがって、少なくとも２枚以上の撮影画像に含まれる検査画像９にそれぞれ類似する類似登録画像を含む特定の登録画像群があれば、照合装置１０は、スマートフォン６で撮影された検査画像９を当該特定の登録画像群に対応した真正の照合画像１であると判定すればよい。
【0206】
照合画像１毎に、照合画像１の周囲に沿ったあらゆる方向から光を照射して撮影した登録画像群が存在するという条件の下では、照合装置１０は、特定の登録画像群がすべての撮影画像に含まれる検査画像９にそれぞれ類似する類似登録画像を含む場合に、スマートフォン６で撮影された検査画像９は当該特定の登録画像群に対応した真正の照合画像１であると判定してもよい。
【0207】
ここまで、照合画像１が黒色の粉体で形成されている画像表面の構成を元に説明してきたが、前述したように、照合画像１は銀色の粉体で形成されてもよく、また、黒色と銀色の粉体を混ぜ合わせて形成されたものであってもよい。黒色及び銀色の粉体は、他の色の粉体に比べて粉体の色と反射光とのコントラストが大きくなる傾向がある。粉体の色と反射光とのコントラストが大きくなるほど、光の照射方向によって照合画像１に現れる模様の違いがはっきり認識できるようになるため、照合画像１は、黒色及び銀色の少なくとも一方の粉体を用いて形成されることが好ましい。
【0208】
なお、黒色とは、ＲＧＢ値＝（０、０、０）の色（黒色の「基準色」という）、及び黒色の基準色からのずれがＲ、Ｇ、Ｂの何れの値も許容範囲内にある色をいう。許容範囲とは、ＲＧＢ値が基準色からずれていたとしても基準色と同じ色であるとみなされるような基準色からの最大ずれ量のことをいう。したがって、銀色とは、銀色の基準色であるＲＧＢ値＝（１９２、１９２、１９２）の色、及び銀色の基準色からのずれがＲ、Ｇ、Ｂの何れの値も許容範囲内にある色をいう。
【0209】
上記では、照合画像１が銀色の粉体であってもよいことを説明したが、照合画像１は、銀色の粉体を混合して構成した材料を物体の表面に付着して形成されたものであってもよい。銀色の粉体の混合割合によっては、照合画像１の色は必ずしもＲＧＢ値で定義された銀色にならない場合があるが、光の照射方向によって照合画像１に現れる模様の違いが認識できる。
【0210】
なお、スマートフォン６で撮影した検査画像９と照合画像１の照合を照合装置１０で行う例について説明したが、照合装置１０で実行する照合プログラムをスマートフォン６で実行して、スマートフォン６で検査画像９と照合画像１の照合を行うようにしてもよい。
【0211】
以上、実施形態を用いて照合装置１０の一態様について説明したが、開示した照合装置１０の形態は一例であり、照合装置１０の形態は実施形態に記載の範囲に限定されない。本開示の要旨を逸脱しない範囲で実施形態に多様な変更又は改良を加えることができ、当該変更又は改良を加えた形態も開示の技術的範囲に含まれる。例えば、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、図２８に示した照合処理の順序を変更してもよい。
【0212】
また、上記の実施形態において、一例として照合処理をソフトウェアで実現する形態について説明した。しかしながら、図２８に示したフローチャートと同等の処理をハードウェアで処理させるようにしてもよい。この場合、照合処理をソフトウェアで実現した場合と比較して処理の高速化が図られる。
【0213】
上記の実施形態において、プロセッサとは広義的なプロセッサを指し、汎用的なプロセッサ（例えばＣＰＵ２１）や、専用のプロセッサ（例えば ＧＰＵ：Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、ＦＰＧＡ：Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ、プログラマブル論理デバイス、等）を含むものである。
【0214】
また、上記の実施形態におけるプロセッサの動作は、１つのプロセッサによって成すのみでなく、物理的に離れた位置に存在する複数のプロセッサが協働して成すものであってもよい。また、プロセッサの各動作の順序は上記の実施形態において記載した順序のみに限定されるものではなく、適宜変更してもよい。
【0215】
上記の実施形態では、ＲＯＭ２２に照合プログラムが記憶されている例について説明したが、照合プログラムの記憶先はＲＯＭ２２に限定されない。本開示の照合プログラムは、コンピュータ２０で読み取り可能な記憶媒体に記録された形態で提供することも可能である。例えば照合プログラムをＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及びＤＶＤ－ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）のような光ディスクに記録した形態で提供してもよい。また、照合プログラムを、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリ及びメモリカードのような可搬型の半導体メモリに記録した形態で提供してもよい。ＲＯＭ２２、不揮発性メモリ２４、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＵＳＢ、及びメモリカードは非一時的（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）記憶媒体の一例である。
【0216】
更に、照合装置１０は、通信ユニット２７を通じて、通信回線８に接続された図示しない外部装置から照合プログラムをダウンロードし、ダウンロードした照合プログラムを記憶装置に記憶してもよい。この場合、照合装置１０のＣＰＵ２１は、図示しない外部装置からダウンロードした照合プログラムを記憶装置から読み込んで照合処理を実行する。
【符号の説明】
【0217】
１ 照合画像
２ 複製画像
３Ａ～３Ｄ グラフ
４ 記録媒体
５ 照合システム
６ スマートフォン
６Ａ （スマートフォンの）カメラ
６Ｂ （スマートフォンの）光源
７ 無線基地局
８ 通信回線
９ 検査画像
１０ 照合装置
１１ 通信部
１２ 照合部
１３ 登録画像ＤＢ
１５ 専用機材
１５Ａ （専用機材の）カメラ
１５Ｂ （専用機材の）光源
２０ コンピュータ
２１ ＣＰＵ
２２ ＲＯＭ
２３ ＲＡＭ
２４ 不揮発性メモリ
２５ Ｉ／Ｏ
２６ バス
２７ 通信ユニット
２８ 入力ユニット
２９ 表示ユニット
φ 照射角
Ｈ 撮影距離
Ｗ デバイス距離
２ 複製画像
３Ａ～３Ｄ グラフ
４ 記録媒体
５ 照合システム
６ スマートフォン
６Ａ （スマートフォンの）カメラ
６Ｂ （スマートフォンの）光源
７ 無線基地局
８ 通信回線
９ 検査画像
１０ 照合装置
１１ 通信部
１２ 照合部
１３ 登録画像ＤＢ
１５ 専用機材
１５Ａ （専用機材の）カメラ
１５Ｂ （専用機材の）光源
２０ コンピュータ
２１ ＣＰＵ
２２ ＲＯＭ
２３ ＲＡＭ
２４ 不揮発性メモリ
２５ Ｉ／Ｏ
２６ バス
２７ 通信ユニット
２８ 入力ユニット
２９ 表示ユニット
φ 照射角
Ｈ 撮影距離
Ｗ デバイス距離
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
