專利名稱：真?zhèn)闻袆e裝置和真?zhèn)闻袆e方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及進行紙張的真?zhèn)闻袆e的真?zhèn)闻袆e裝置和真?zhèn)闻袆e方法，特別涉及能夠
抑制處理成本的同時能夠高精度地進行對于低對比度圖像的真?zhèn)闻袆e的真?zhèn)闻袆e裝置或 者真?zhèn)闻袆e方法。
背景技術(shù)：
已知使用傳送機構(gòu)來傳送紙幣等的紙張，并使用接收/發(fā)出可見光或紅外光等光 的光學(xué)傳感器來判別紙張的真?zhèn)蔚恼鎮(zhèn)闻袆e裝置。在這種真?zhèn)闻袆e裝置中，為區(qū)分真正的 紙張和偽造的紙張，進行用于檢測兩者的特征差異的處理。 例如，對使用行傳感器等的光學(xué)傳感器取得的圖像進行歸一化處理，并判定歸一 化后的歸一化圖像是否符合真正的紙張的特征。此外，從減少處理負擔(dān)的目的等出發(fā)，還有 并用將由像素的集合而成的圖像分割為多個塊，將圖像作為各個塊的代表值的集合來處理 的技術(shù)。 但是，在上述的圖像中，既存在濃淡大的圖像(高對比度圖像)，又存在濃淡小的 圖像(低對比度圖像)。其中，使用了歸一化處理的方法對高對比度圖像是有效的，但由于 在低對比度圖像中數(shù)據(jù)的偏差被增強，所以并不是有效的。 因此，提出了用于提取低對比度圖像的特征的技術(shù)。例如，在專利文獻1中，公開 了通過使用作為微分系統(tǒng)的濾波器的微濾波器(micro filter)，檢測濃淡變化低(對比度 低)的圖像區(qū)域的技術(shù)。專利文獻1日本特許第3501967號公報 但是，在專利文獻1中公開的技術(shù)中，存在在對對象數(shù)據(jù)應(yīng)用微濾波器時的處理 負荷大的問題。 此外，一般在進行紙張的真?zhèn)闻袆e的情況下，判定圖像處理后的數(shù)據(jù)是否包含在 真正的紙張的數(shù)值范圍中。特別地，在紅外圖像那樣的低對比度圖像的情況下，需要將構(gòu)成 數(shù)值范圍的上限閾值和下限閾值的間隔變窄。但是，若圖像數(shù)據(jù)本身存在偏移(offset)，則 即使是真正的紙張，也有很多情況下不能收斂于該數(shù)值范圍內(nèi)。 其中，偏移是指，由于紙張本身的偏差、傳感器靈敏度的偏差、電路調(diào)整的偏差等 而使數(shù)據(jù)值整體地變高或者變低的情況。 這樣，如何實現(xiàn)能夠抑制處理成本的同時高精度地進行對于低對比度圖像的真?zhèn)?判別的真?zhèn)闻袆e裝置或者真?zhèn)闻袆e方法成為較大的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述的以往技術(shù)的課題而完成的，其目的在于，能夠抑制處理
成本的同時高精度地進行對于低對比度圖像的真?zhèn)闻袆e的真?zhèn)闻袆e裝置或者真?zhèn)闻袆e方 法。 為了解決上述的課題并達到目的，本發(fā)明是一種進行紙張的真?zhèn)闻袆e的真?zhèn)闻袆e裝置，其特征在于，該真?zhèn)闻袆e裝置包括圖像數(shù)據(jù)取得部件，基于來自照射了紅外光的所 述紙張的反射光，取得關(guān)于所述紙張的圖像數(shù)據(jù)；塊值計算部件，對由在所述圖像數(shù)據(jù)中包 含的規(guī)定數(shù)目的像素構(gòu)成的每個塊，計算表示像素值的總和的塊值；平均塊值計算部件，通 過對在所述圖像數(shù)據(jù)中的規(guī)定區(qū)域取所述塊值的平均，從而計算平均塊值；校正塊值計算 部件，通過分別校正所述塊值以使所述平均塊值與規(guī)定的基準(zhǔn)值相等，從而計算表示校正 后的塊值的校正塊值；以及真?zhèn)闻袆e部件，基于通過所述校正塊值計算部件算出的所述校 正塊值是否在與所述區(qū)域?qū)?yīng)地預(yù)先決定的規(guī)定的允許數(shù)值范圍內(nèi)存在，判別所述紙張的 真?zhèn)巍?此外，本發(fā)明在上述的發(fā)明中，其特征在于，所述真?zhèn)闻袆e部件基于所述校正塊值 脫離所述允許數(shù)值范圍的所述塊的個數(shù)，判別所述紙張的真?zhèn)巍?此外，本發(fā)明在上述的發(fā)明中，其特征在于，所述校正塊值計算部件對分割了所述
區(qū)域的每個分割區(qū)域使用與該分割區(qū)域?qū)?yīng)的所述基準(zhǔn)值，校正所述塊值。 此外，本發(fā)明在上述的發(fā)明中，其特征在于，所述校正塊值計算部件校正所述塊
值，使得從所述平均塊值減去所述基準(zhǔn)值的值在負方向上越大，則所述塊值離所述基準(zhǔn)值
的偏差幅度越大。 此外，本發(fā)明在上述的發(fā)明中，其特征在于，所述真?zhèn)闻袆e部件在校正為從所述平 均塊值減去所述基準(zhǔn)值的值在正方向上越大則所述允許數(shù)值范圍越寬、在負方向上越大則 所述允許數(shù)值范圍越窄的基礎(chǔ)上，使用校正后的允許數(shù)值范圍來判別所述紙張的真?zhèn)巍?
此外，本發(fā)明在上述的發(fā)明中，其特征在于，所述真?zhèn)闻袆e部件基于所述平均塊值 和/或在所述規(guī)定區(qū)域中包含的所述塊值的絕對誤差總和值，判別所述紙張的真?zhèn)巍?
此外，本發(fā)明是一種進行紙張的真?zhèn)闻袆e的真?zhèn)闻袆e方法，其特征在于，該真?zhèn)闻?別方法包括圖像數(shù)據(jù)取得步驟，基于來自照射了紅外光的所述紙張的反射光，取得關(guān)于所 述紙張的圖像數(shù)據(jù)；塊值計算步驟，對由在所述圖像數(shù)據(jù)中包含的規(guī)定數(shù)目的像素構(gòu)成的 每個塊，計算表示像素值的總和的塊值；平均塊值計算步驟，通過對在所述圖像數(shù)據(jù)中的規(guī) 定區(qū)域取所述塊值的平均，從而計算平均塊值；校正塊值計算步驟，通過分別校正所述塊值 以使所述平均塊值與規(guī)定的基準(zhǔn)值相等，從而計算表示校正后的塊值的校正塊值；以及真 偽判別步驟，基于通過所述校正塊值計算步驟算出的所述校正塊值是否在與所述區(qū)域?qū)?yīng) 地預(yù)先決定的規(guī)定的允許數(shù)值范圍內(nèi)存在，判別所述紙張的真?zhèn)巍?此外，本發(fā)明在上述的發(fā)明中，其特征在于，所述真?zhèn)闻袆e步驟基于所述校正塊值 脫離所述允許數(shù)值范圍的所述塊的個數(shù)，判別所述紙張的真?zhèn)巍?此外，本發(fā)明在上述的發(fā)明中，其特征在于，所述校正塊值計算步驟對分割了所述
區(qū)域的每個分割區(qū)域使用與該分割區(qū)域?qū)?yīng)的所述基準(zhǔn)值，校正所述塊值。 此外，本發(fā)明在上述的發(fā)明中，其特征在于，所述校正塊值計算步驟校正所述塊
值，使得從所述平均塊值減去所述基準(zhǔn)值的值在負方向上越大，則所述塊值離所述基準(zhǔn)值
的偏差幅度越大。 此外，本發(fā)明在上述的發(fā)明中，其特征在于，所述真?zhèn)闻袆e步驟在校正為從所述平 均塊值減去所述基準(zhǔn)值的值在正方向上越大則所述允許數(shù)值范圍越寬、在負方向上越大則 所述允許數(shù)值范圍越窄的基礎(chǔ)上，使用校正后的允許數(shù)值范圍來判別所述紙張的真?zhèn)巍?
此外，本發(fā)明在上述的發(fā)明中，其特征在于，所述真?zhèn)闻袆e步驟基于所述平均塊值和/或在所述規(guī)定區(qū)域中包含的所述塊值的絕對誤差總和值，判別所述紙張的真?zhèn)巍?
根據(jù)本發(fā)明，基于來自照射了紅外光的紙張的反射光，取得關(guān)于紙張的圖像數(shù)據(jù)， 并對由在圖像數(shù)據(jù)中包含的規(guī)定數(shù)目的像素構(gòu)成的每個塊計算表示像素值的總和的塊值， 通過對在圖像數(shù)據(jù)中的規(guī)定區(qū)域取塊值的平均，從而計算平均塊值，通過分別校正塊值以 使平均塊值與規(guī)定的基準(zhǔn)值相等，從而計算表示校正后的塊值的校正塊值，并基于通過算 出的校正塊值是否在與區(qū)域?qū)?yīng)地預(yù)先決定的規(guī)定的允許數(shù)值范圍內(nèi)存在來判別紙張的 真?zhèn)危云鸬侥軌蛞种铺幚沓杀镜耐瑫r高精度地進行對于低對比度圖像的真?zhèn)闻袆e的效 果。 此外，根據(jù)本發(fā)明，由于基于校正塊值脫離允許數(shù)值范圍的塊的個數(shù)來判別紙張 的真?zhèn)?，所以起到能夠簡便地進行真?zhèn)闻袆e的效果。 此外，根據(jù)本發(fā)明，由于對分割了區(qū)域的每個分割區(qū)域使用與各個分割區(qū)域?qū)?yīng)
的基準(zhǔn)值來校正塊值，所以起到能夠進行與每個分割區(qū)域的特性對應(yīng)的校正的效果。這樣，
例如，能夠有效地進行在特定的分割區(qū)域中容易出現(xiàn)特征的紙張的判別。 此外，根據(jù)本發(fā)明，由于校正塊值，使得從平均塊值減去基準(zhǔn)值的值在負方向上越
大，則塊值離基準(zhǔn)值的偏差幅度越大，所以起到能夠與在基準(zhǔn)值附近分布的數(shù)據(jù)相比，將離
基準(zhǔn)值的偏差幅度大的數(shù)據(jù)作為可靠性低的數(shù)據(jù)來處理的效果。 此外，根據(jù)本發(fā)明，由于在校正為從平均塊值減去基準(zhǔn)值的值在正方向上越大則
允許數(shù)值范圍越寬、在負方向上越大則允許數(shù)值范圍越窄的基礎(chǔ)上，使用校正后的允許數(shù)
值范圍來判別紙張的真?zhèn)?，所以起到無需校正數(shù)據(jù)值本身，能夠與在基準(zhǔn)值附近分布的數(shù)
據(jù)相比，將離基準(zhǔn)值的偏差幅度大的數(shù)據(jù)作為可靠性低的數(shù)據(jù)來處理的效果。 此外，根據(jù)本發(fā)明，由于基于平均塊值和/或在規(guī)定區(qū)域中包含的塊值的絕對誤
差總和值來判別紙張的真?zhèn)?，所以起到能夠簡單且在大局上判別紙張的真?zhèn)?，從而提高?br> 偽判別精度的效果。


圖1的(1) (2)是表示本發(fā)明的真?zhèn)闻袆e方法的概要的圖。 圖2是表示實施例1的真?zhèn)闻袆e裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。 圖3是表示塊值計算處理的概要的圖。 圖4的(A) (C)是表示塊值和允許數(shù)值范圍之間的對比結(jié)果的例子的圖。 圖5是表示實施例1的真?zhèn)闻袆e裝置執(zhí)行的處理步驟的流程圖。 圖6是表示在進行變形例的塊值校正的情況下的處理步驟的流程圖。 圖7的(1) (2)是表示塊值校正和允許數(shù)值范圍幅度校正的概要的圖。 圖8是表示在將全部區(qū)域作為對象來進行塊值校正處理的情況下的處理步驟的
流程圖。 圖9是表示實施例2的真?zhèn)闻袆e裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。 圖10是表示部分區(qū)域評價處理的處理步驟的流程圖。 圖11的(A-l) 、 (A-2) 、 (B-l) 、 (B-2)是表示以往技術(shù)的真?zhèn)闻袆e處理的問題點的 圖。 圖12是表示校正前的塊值和允許數(shù)值范圍之間的對比結(jié)果的圖。
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標(biāo)號說明1圖像數(shù)據(jù)10、 10a真?zhèn)闻袆e裝置11行傳感器12控制單元12a圖像數(shù)據(jù)取得單元12b塊值計算單元12c平均塊值計算單元12d校正塊值計算單元12e脫離塊計數(shù)單元12f 判別單元12g部分區(qū)域評價單元13存儲單元13a計數(shù)用閾值13b判別用閾值
具體實施例方式
以下，參照附圖，詳細說明本發(fā)明的真?zhèn)闻袆e裝置和真?zhèn)闻袆e方法的優(yōu)選的實施 例。另外，以下，在說明本發(fā)明的真?zhèn)闻袆e方法的概要之后，說明應(yīng)用了本發(fā)明的真?zhèn)闻袆e 方法的真?zhèn)闻袆e裝置的實施例。 首先，使用圖1說明本發(fā)明的真?zhèn)闻袆e方法的概要。圖1是表示本發(fā)明的真?zhèn)闻?別方法的概要的圖。另外，設(shè)為同圖所示的圖像數(shù)據(jù)l是在列向(參照同圖的"m軸")是 0 31的32個、在行向(參照同圖的"n軸")是0 15的16個的合計512個塊構(gòu)成。其 中，設(shè)為各個塊分別由同樣數(shù)目的像素構(gòu)成。 如同圖所示那樣，若用12比特的2進制數(shù)來表示各個塊值，則塊值取0 4095的 范圍的值。其中，設(shè)為在圖像數(shù)據(jù)1中的關(guān)于n = 5的行的32個塊值由將塊值1000作為 平均值(參照同圖的"e ")的曲線表示(以下，將該曲線簡單記載為"數(shù)據(jù)")。此外，將同 圖所示的基準(zhǔn)值(a)設(shè)為在塊值的數(shù)值范圍的中心值即2048。 這樣，塊值的平均值13通常偏離基準(zhǔn)值a (參照同圖的"偏移值(OFF)")。并且， 偏移值(OFF)根據(jù)圖像數(shù)據(jù)1是可見光圖像還是紅外圖像、成為真?zhèn)闻袆e對象的紙張的類 別、傳感器類別、判別時的環(huán)境等而變化。但是，在進行真?zhèn)闻袆e的情況下，需要判定各個塊 值是否在規(guī)定的允許數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，所以存在作為變動要素的偏移值(OFF)大時真?zhèn)闻袆e精 度下降的顧慮。 因此，在本發(fā)明的真?zhèn)闻袆e方法中，將數(shù)據(jù)校正成為數(shù)據(jù)的平均值(e)與基準(zhǔn)值 (a) —致(參照同圖的(l))。并且，基于校正后的數(shù)據(jù)來判別紙張的真?zhèn)?參照同圖的 (2))。 這樣，本發(fā)明的真?zhèn)闻袆e方法對構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)1的各個塊的塊值，使用塊值的平 均值(P)來校正為離基準(zhǔn)值(a)的偏移值(OFF)成為0。因此，能夠排除容易根據(jù)判別對 象、對判別對象照射的光的波長、判別環(huán)境等要素而變化的偏移值(OFF)的影響。
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然后，進行將各個數(shù)據(jù)變換為以基準(zhǔn)值(a )為中心的數(shù)據(jù)的校正，從而能夠判定 各個數(shù)據(jù)是否在允許數(shù)值范圍內(nèi)，而不會過度擴大允許數(shù)值范圍。 這里，為了與圖1所示的本發(fā)明的真?zhèn)闻袆e方法對比，使用圖11說明以往技術(shù)的 真?zhèn)闻袆e方法的問題點。圖ll是表示以往技術(shù)的真?zhèn)闻袆e方法的問題點的圖。另外，同圖 所示的4個曲線圖分別是將關(guān)于多張紙張的數(shù)據(jù)重疊的圖。 同圖的(A-l)所示的是，取得的圖像為在高對比度圖像的情況下的塊圖像(對應(yīng) 于圖1所示的圖像數(shù)據(jù)1)的數(shù)據(jù)。此外，同圖的(A-2)所示的是，對在(A-l)中使用的塊 圖像進行了歸一化處理的歸一化圖像的數(shù)據(jù)。這樣，可知在高對比度圖像的情況下，通過歸 一化處理，數(shù)據(jù)移動到塊值的數(shù)值范圍的中心(2048)附近。 另一方面，同圖的(B-l)所示的是，取得的圖像為在低對比度圖像的情況下的塊 圖像的數(shù)據(jù)，同圖的(B-2)所示的是，對在(B-l)中使用的塊圖像進行了歸一化處理的歸一 化圖像的數(shù)據(jù)。這樣，可知在低對比度圖像的情況下，由于原來的數(shù)據(jù)的起伏小，所以通過 歸一化處理而使數(shù)據(jù)的偏差增大。 這樣，在進行歸一化處理的以往技術(shù)中，特別在將低對比度圖像作為輸入圖像來 進行真?zhèn)闻袆e的情況下，數(shù)據(jù)的偏差反而增大，難以通過與允許數(shù)值范圍進行比較來進行 真?zhèn)闻袆e。 根據(jù)圖l所示的本發(fā)明的真?zhèn)闻袆e方法，由于不產(chǎn)生在圖ll所示的以往技術(shù)的真 偽判別方法中成為問題的低對比度圖像的判別精度的下降，所以能夠高精度地進行對于低 對比度圖像的真?zhèn)闻袆e。此外，由于無需如上述的使用了微濾波器的方法那樣進行復(fù)雜的 運算，所以能夠降低處理負荷。 以下，說明關(guān)于應(yīng)用了在圖1所示的本發(fā)明的真?zhèn)闻袆e方法的真?zhèn)闻袆e裝置的實 施例。另外，以下，將成為基礎(chǔ)的真?zhèn)闻袆e裝置的實施例作為實施例l，將組合了大局上評價 圖像數(shù)據(jù)的方法的真?zhèn)闻袆e裝置的實施例作為實施例2，分別進行說明。此外，在以下的各 個實施例中，說明使用基于來自紙張的紅外光的紅外圖像來判別紙張的真?zhèn)蔚那闆r。
實施例l
圖2是表示實施例1的真?zhèn)闻袆e裝置10的結(jié)構(gòu)的方框圖。如同圖所示那樣，真?zhèn)?判別裝置10包括行傳感器11、控制單元12、存儲單元13。 此外，控制單元12還包括圖像數(shù)據(jù)取得單元12a、塊值計算單元12b、平均塊值計
算單元12c、校正塊值計算單元12d、脫離塊計數(shù)單元12e、判別單元12f 。 并且，存儲單元13存儲計數(shù)用閾值13a和判別用閾值13b。另外，在圖2中，僅表
示用于說明真?zhèn)闻袆e裝置10的特征所需的結(jié)構(gòu)要素，省略了紙張的傳送機構(gòu)、對紙張投光
的光源等的記載。 行傳感器11是，對來自通過未圖示的傳送機構(gòu)傳送的紙張的透射紅外光或者反
射紅外光進行光接收的傳感器，通過直線狀配置多個光接收傳感器而構(gòu)成。此外，行傳感器
11 一并進行將取得的數(shù)據(jù)輸出到控制單元12的圖像數(shù)據(jù)取得單元12a的處理。 控制單元12是，基于來自行傳感器11的輸出來生成紙張的圖像數(shù)據(jù)，并對圖像數(shù)
據(jù)進行分塊的基礎(chǔ)上進行各個塊值的校正，并基于校正后的塊值進行紙張的真?zhèn)闻袆e的處
理單元。 圖像數(shù)據(jù)取得單元12a是，進行將來自行傳感器11的輸出關(guān)于一張紙張來合成，并生成關(guān)于紙張整體的圖像數(shù)據(jù)的處理的處理單元。此外，圖像數(shù)據(jù)取得單元12a—并進 行將生成的圖像數(shù)據(jù)輸出到塊值計算單元12b的處理。 塊值計算單元12b是，進行將圖像數(shù)據(jù)分割為規(guī)定的塊，并計算與各個塊對應(yīng)的 像素值的處理的處理單元。其中，使用圖3說明塊值計算單元12b進行的塊值計算處理的 概要。圖3是表示塊值計算處理的概要的圖。另外，同圖是表示1個塊由4個像素構(gòu)成的 情況，但也可以改變在塊中包含的像素數(shù)。 如圖3所示那樣，塊值計算單元12b將從圖像數(shù)據(jù)取得單元12a接受的圖像數(shù)據(jù)， 分割為例如在列向(參照同圖的"m軸")是0 31的32個、在行向(參照同圖的"n軸") 是0 15的16個的合計512個塊。 并且，如同圖的31所示那樣，在構(gòu)成塊的各個像素的像素值例如是"3"、"4"、 "6"、"2"的情況下，將像素值的總和設(shè)為塊值。如同圖所示的情況下，該塊值成為15(= 3+4+6+2)。并且，塊值計算單元12b對全部塊進行同樣的處理來計算512個塊值，并將計算 的塊值輸出到平均塊值計算單元12c和校正塊值計算單元12d。 返回到圖2的說明，說明平均塊值計算單元12c。平均塊值計算單元12c是，進行 通過對圖像數(shù)據(jù)的規(guī)定區(qū)域取塊值的平均來計算平均塊值，并將計算的平均塊值輸出到校 正塊值計算單元12d的處理的處理單元。 其中，設(shè)為平均塊值計算單元12c是對圖像數(shù)據(jù)進行4等分的每個部分區(qū)域計算 平均塊值的單元。另外，也可以是計算關(guān)于圖像數(shù)據(jù)整體的平均塊值的單元。此外，部分區(qū) 域的個數(shù)不限定于4個，能夠設(shè)為任意個數(shù)。 校正塊值計算單元12d進行基于通過塊值計算單元12b算出的各個塊值和通過平 均塊值計算單元12c算出的平均塊值，校正各個塊值使得平均塊值成為規(guī)定的基準(zhǔn)值(例 如，2048)的處理。 具體地說，若將塊值設(shè)為B [m] [n](關(guān)于m和n，請參照圖3)、平均塊值設(shè)為P 、基 準(zhǔn)值設(shè)為a，則校正后的塊值C以式"C[m][n] = a - P+B [m] [n]"表示。
另外，校正塊值計算單元12d對圖像數(shù)據(jù)進行4等分的每個部分區(qū)域計算平均塊 值，并使用與部分區(qū)域分別對應(yīng)的平均塊值來計算校正后的塊值(校正塊值)。這樣，校正 塊值計算單元12d計算校正塊值，并將算出的校正塊值輸出到脫離塊計數(shù)單元12e。
脫離塊計數(shù)單元12e是，通過對從校正塊值計算單元12d接受的校正塊值和存儲 單元13的計數(shù)用閾值13a進行對比來檢測沒有包含在允許數(shù)值范圍的塊(脫離塊)，并按 每個部分區(qū)域進行對檢測出的脫離塊的個數(shù)進行計數(shù)的處理的處理單元。此外，脫離塊計 數(shù)單元12e —并進行將計數(shù)的脫離塊的個數(shù)輸出到判別單元12f的處理。
另外，計數(shù)用閾值13a是由上限閾值和下限閾值構(gòu)成的閾值信息，由上限閾值和 下限閾值夾持的區(qū)域成為允許數(shù)值范圍(參照后述的圖4的(B))。另外，允許數(shù)值范圍是 對紙張的每個種類按每個塊值準(zhǔn)備，并且將使用對在多個紙張中的校正塊值進行統(tǒng)計處理 的數(shù)據(jù)來進行模擬，從而被設(shè)定為與實物紙張的污損狀況相符合。此外，設(shè)為允許數(shù)值范圍 能夠根據(jù)行傳感器11等的電平值來設(shè)定為多級。 這里，使用圖4說明塊值和允許數(shù)值范圍之間的對比結(jié)果的一例。圖4是表示塊 值和允許數(shù)值范圍之間的對比結(jié)果的例子的圖。 另外，在同圖的(A)中，用黑方塊來表示通過脫離塊計數(shù)單元12e所檢測的脫離塊，在同圖的(B)中，表示在規(guī)定行(n = 5)中的塊值和允許數(shù)值范圍之間的關(guān)系，在同圖 的(C)中，表示每個部分區(qū)域的計數(shù)結(jié)果。 在同圖的(A)所示的情況下，在區(qū)域A中檢測出4個、在區(qū)域B中檢測出8個、在
區(qū)域C中檢測出10個、在區(qū)域D中檢測出9個脫離塊。如同圖的(B)所示那樣，該脫離塊
的檢測是以塊值不在由上限閾值和下限閾值夾持的允許數(shù)值范圍作為條件來進行。 例如，如同圖的(A)所示的"m"為"28"且"n"為"5"的塊的塊值是如同圖的(B_l)
所示那樣超出上限閾值。另外，由于該塊值是通過校正塊值計算單元12d所校正的校正塊
值，所以超出上限閾值，但校正前的塊值是不超過上限閾值的值。 為了比較，圖12表示校正前的塊值和允許數(shù)值范圍之間的對比結(jié)果。圖12是表 示校正前的塊值和允許數(shù)值范圍之間的對比結(jié)果的圖。如圖12的111所示那樣，與圖4的 (B-l)對應(yīng)的塊("m"為"28"且"n"為"5"的塊)的塊值處于上限閾值和下限閾值之間， 所以不能將該塊作為脫離塊來檢測。 如圖4的(A)以及(B)所示那樣，脫離塊計數(shù)單元12e對每個部分區(qū)域檢測脫離 塊，并對檢測出的脫離塊進行計數(shù)。由圖4的(C)的"NG"所示的數(shù)值就是脫離塊計數(shù)單元 12e計數(shù)的計數(shù)結(jié)果。 另外，"AVE"是表示各個部分區(qū)域的平均塊值，"TOTAL"是表示在部分區(qū)域中包含 的塊的絕對誤差總和值，"判別用閾值"是表示用于判別單元12f檢測超出所允許的脫離塊 數(shù)的部分區(qū)域的判別用閾值13b。 例如，如圖4的(C)所示那樣，在5歐元紙幣的情況下，各個部分區(qū)域(區(qū)域A 區(qū)域D)的"判別用閾值"是5個。此外，設(shè)為關(guān)于在"TOTAL"所示的絕對誤差總和值的使 用例是在實施例2中說明的實施例。 回到圖2的說明，說明判別單元12f。判別單元12f是，通過對從脫離塊計數(shù)單元 12e接受的脫離塊數(shù)和存儲單元13的判別用閾值13b進行對比，從而進行最終的真?zhèn)闻袆e 處理的處理單元。 這里，判別用閾值13b是表示例如對每個部分區(qū)域所允許的脫離塊的個數(shù)的閾 值，判別單元12f是在脫離塊數(shù)超出判別用閾值13b的部分區(qū)域至少有1個的情況下，進行 判別對象的紙張為偽的意旨的判別。 存儲單元13是由存儲器或硬盤驅(qū)動器等存儲設(shè)備構(gòu)成的存儲單元，存儲計數(shù)用 閾值13a和判別用閾值13b。計數(shù)用閾值13a例如是由按紙張的每個類別預(yù)先準(zhǔn)備的上限閾 值和下限閾值構(gòu)成的閾值信息，是對每個塊定義了真正的紙張可取的塊值的數(shù)值范圍(允 許數(shù)值范圍)的值。 此外，判別用閾值13b是定義了對每個部分區(qū)域所允許的脫離塊的上限個數(shù)的閾
值信息。另外，在不是對每個部分區(qū)域檢查脫離塊的個數(shù)，而是對圖像數(shù)據(jù)的全部區(qū)域集中
檢查脫離塊的個數(shù)的情況下，定義對全部區(qū)域允許的脫離塊的上限個數(shù)即可。 接著，使用圖5說明實施例1的真?zhèn)闻袆e裝置10執(zhí)行的處理步驟。圖5是表示實
施例1的真?zhèn)闻袆e裝置IO執(zhí)行的處理步驟的流程圖。如同圖所示那樣，若塊值計算單元
12b算出各個塊值(步驟S101)，則平均塊值計算單元12c對各個部分區(qū)域分別計算平均塊
值(步驟S102)。 接著，校正塊值計算單元12d對各個部分區(qū)域分別校正各個塊值，使得平均塊值與基準(zhǔn)值一致(步驟S103)。然后，脫離塊計數(shù)單元12e使用在步驟S103中校正的校正塊 值之后，對各個部分區(qū)域?qū)⒚撾x了允許數(shù)值范圍的塊數(shù)進行計數(shù)(步驟S104)。
然后，判別單元12f判定是否存在塊數(shù)成為規(guī)定的閾值以上的部分區(qū)域(步驟 S105)，在存在塊數(shù)成為規(guī)定的閾值以上的部分區(qū)域的情況下(步驟S105，是)，將判別結(jié)果 設(shè)為偽(步驟S106)，并結(jié)束處理。另一方面，在不滿足步驟S105的判定條件的情況下(步 驟S105，否)，將判別結(jié)果設(shè)為真(步驟S107)，結(jié)束處理。 另外，在圖5中，表示了將脫離塊數(shù)為規(guī)定的閾值以上的部分區(qū)域至少存在一個 作為條件將判別結(jié)果設(shè)為偽的情況，但也可以將對2個以上或者全部部分區(qū)域的脫離塊數(shù) 為規(guī)定的閾值以上作為條件。 但是，在圖5中，表示了校正塊值計算單元12d校正各個塊值為平均值與基準(zhǔn)值一 致的情況，但也可以進行考慮了各個塊值離基準(zhǔn)值的偏差的校正。因此，在圖6中，表示校 正塊值計算單元12d進行加入了各個塊值離基準(zhǔn)值的偏差的校正的情況的處理步驟。
圖6是表示進行變形例的塊值校正的情況下的處理步驟的流程圖。如同圖所示那 樣，若塊值計算單元12b算出各個塊值(步驟S201)，則平均塊值計算單元12c對各個部分 區(qū)域分別計算平均塊值(步驟S202)。 接著，校正塊值計算單元12d對各個部分區(qū)域分別校正各個塊值，使得平均塊值 與基準(zhǔn)值一致(步驟S203)。其中，校正塊值計算單元12d對各個部分區(qū)域基于基準(zhǔn)值和平 均塊值之間的差分來校正各個塊值(步驟S204)。 具體地說，校正塊值計算單元12d對每個部分區(qū)域計算基準(zhǔn)值和平均塊值之間的 差分，并校正塊值，使得從平均塊值減去基準(zhǔn)值的值在負方向越大則所述塊值離基準(zhǔn)值的 偏差幅度越大。這樣，能夠校正各個塊值，使得平均塊值越大于基準(zhǔn)值則各個塊值的偏差越 小，此外，平均塊值越小于基準(zhǔn)值則各個塊值的偏差越大。 另外，校正塊值計算單元12d也可以對每個部分區(qū)域計算基準(zhǔn)值和平均塊值之間 的差分的絕對值，并將與算出的絕對值成比例的值乘以各個塊值。 接著，脫離塊計數(shù)單元12e使用在步驟S203和步驟S204中校正的校正塊值的基 礎(chǔ)上，對各個部分區(qū)域?qū)⒚撾x允許數(shù)值范圍的塊數(shù)進行計數(shù)(步驟S205)。
然后，判別單元12f判定是否存在塊數(shù)成為規(guī)定的閾值以上的部分區(qū)域(步驟 S206)，在存在塊數(shù)成為規(guī)定的閾值以上的部分區(qū)域的情況下(步驟S206，是)，將判別結(jié)果 設(shè)為偽(步驟S207)，并結(jié)束處理。另一方面，在不滿足步驟S206的判定條件的情況下(步 驟S206，否)，將判別結(jié)果設(shè)為真(步驟S208)，結(jié)束處理。 另外，在圖6的步驟204中，表示了基于基準(zhǔn)值和平均塊值之間的差分來校正各個 塊值的情況，但也可以校正允許數(shù)值范圍來代替校正各個塊值。 其中，使用圖7說明在圖6的步驟204中表示的塊值校正和代替塊值校正而進行 的允許數(shù)值范圍校正的例子。圖7是表示塊值校正和允許數(shù)值范圍幅度校正的概要的圖。 另外，在同圖的(1)中，表示了進行塊值校正的情況，在同圖的(2)中，表示了進行允許數(shù)值 范圍幅度校正的情況。此外，在同圖中表示基準(zhǔn)值(a)為2048的情況。
如圖7的(1)所示那樣，在進行塊值校正的情況下，對各個塊值乘以與平均值(e) 離基準(zhǔn)值(a)的偏差(e-a)對應(yīng)的塊值的校正比率。具體地說，在平均值(e)與基準(zhǔn) 值(a )相等的情況下將校正比率設(shè)為1. 0的基礎(chǔ)上，在平均值(13)比基準(zhǔn)值(a )大1000的情況下將校正比率設(shè)為0. 9，并且在平均值(13)比基準(zhǔn)值(a )小1000的情況下將校正 比率設(shè)為1.1。 另外，在平均值(P)取中間值的情況下，將圖7的(1)所示的校正比率按比例分 配使用。例如，在平均值(e)比基準(zhǔn)值(a)大500的情況下，校正比率成為0.95。
此外，如圖7的(2)所示那樣，在進行允許數(shù)值范圍校正的情況下，對允許數(shù)值范 圍幅度乘以與平均值(P)離基準(zhǔn)值(a)的偏差(P-a)對應(yīng)的塊值的校正比率。具體地 說，在平均值(P)與基準(zhǔn)值(a)相等的情況下將校正比率設(shè)為l.O的基礎(chǔ)上，在平均值 (e)比基準(zhǔn)值(a)大1000的情況下將校正比率設(shè)為l.l，并且在平均值(P)比基準(zhǔn)值 (a )小誦的情況下將校正比率設(shè)為0. 9。 另外，在平均值(P)取中間值的情況下，將圖7的(2)所示的校正比率按比例分 配使用。例如，在平均值(P)比基準(zhǔn)值(a)大500的情況下，校正比率成為1.05。
在圖5和圖6中，表示了對將圖像數(shù)據(jù)分割為規(guī)定數(shù)目的各個部分區(qū)域進行塊值 校正處理的情況，但也可以不對各個部分區(qū)域進行，而是將圖像數(shù)據(jù)的全部區(qū)域作為對象 來進行塊值校正處理。因此，在圖8中，表示將全部區(qū)域作為對象來進行塊值校正處理的情 況。 圖8是表示在將全部區(qū)域作為對象來進行塊值校正處理的情況的處理步驟的流 程圖。另外，在圖8所示的流程圖是與圖5所示的流程圖對應(yīng)的。 如同圖所示那樣，若塊值計算單元12b算出各個塊值(步驟S301)，則平均塊值計 算單元12c對全部區(qū)域分別計算平均塊值(步驟S302)。 接著，校正塊值計算單元12d分別校正各個塊值，使得平均塊值與基準(zhǔn)值一致(步 驟S303)。然后，脫離塊計數(shù)單元12e使用在步驟S303中校正的校正塊值之后，對脫離了允 許數(shù)值范圍的塊數(shù)進行計數(shù)(步驟S304)。 然后，判別單元12f判定塊數(shù)是否成為規(guī)定的閾值以上(步驟S305)，在塊數(shù)為規(guī) 定的閾值以上的情況下(步驟S305，是)，將判別結(jié)果設(shè)為偽(步驟S306)，并結(jié)束處理。另 一方面，在不滿足步驟S305的判定條件的情況下(步驟S305，否)，將判別結(jié)果設(shè)為真(步 驟S307)，結(jié)束處理。另外，如圖7所示那樣，在將全部區(qū)域作為對象進行塊值校正處理的情 況下，也可以進行在圖6的步驟S205中的校正處理。 如上所述那樣，在實施例1中，真?zhèn)闻袆e裝置構(gòu)成為圖像數(shù)據(jù)取得單元基于來自 照射了紅外光的紙張的反射光，取得關(guān)于紙張的圖像數(shù)據(jù)，塊值計算單元對由在圖像數(shù)據(jù) 中包含的規(guī)定數(shù)目的像素構(gòu)成的每個塊計算表示像素值的總和的塊值，通過平均塊值計算 單元對在圖像數(shù)據(jù)中的規(guī)定區(qū)域取塊值的平均，從而計算平均塊值，通過校正塊值計算單 元分別校正塊值以使平均塊值與規(guī)定的基準(zhǔn)值相等，從而計算表示校正后的塊值的校正塊 值，并基于通過判別單元算出的校正塊值是否在與區(qū)域?qū)?yīng)地預(yù)先決定的規(guī)定的數(shù)值范圍 內(nèi)存在來判別紙張的真?zhèn)危阅軌蛞种铺幚沓杀镜耐瑫r高精度地進行對于低對比度圖像 的真?zhèn)闻袆e。 但是，除了使用校正塊值來判別真?zhèn)蔚膶嵤├?的方法之外，也可以使用在大局 (宏觀)上評價的方法。因此，以下，作為實施例2說明并用了在大局上評價圖像數(shù)據(jù)的方 法的真?zhèn)闻袆e裝置的實施例。
實施例2
12
圖9是表示實施例2的真?zhèn)闻袆e裝置10a的結(jié)構(gòu)的方框圖。另外，在同圖中，對于 與圖2所示的實施例1的真?zhèn)闻袆e裝置IO相同的結(jié)構(gòu)要素賦予相同的標(biāo)號，以下，省略對 于與實施例1重復(fù)的結(jié)構(gòu)要素的說明。 如圖9所示那樣，實施例2的真?zhèn)闻袆e裝置10a與實施例1的真?zhèn)闻袆e裝置10的 不同之處在于，在控制單元12中還包括部分區(qū)域評價單元12g。部分區(qū)域評價單元12g是， 基于每個部分區(qū)域(參照圖4的(A))的平均塊值或者絕對誤差總和值(參照在圖4的(C) 中的"TOTAL")是否在規(guī)定的數(shù)值范圍內(nèi)來進行部分區(qū)域的簡易評價的處理單元。
其中，絕對誤差總和值是，將從塊值減去平均塊值的值對每個部分區(qū)域全部相加 的值(總和)的絕對值。部分區(qū)域評價單元12g以絕對誤差總和值在由規(guī)定的上限值和規(guī) 定的下限值所夾持的允許數(shù)值范圍內(nèi)作為條件，將對應(yīng)的部分區(qū)域評價為"真"(通過絕對 誤差總和值的評價)。 此外，部分區(qū)域評價單元12g以部分區(qū)域的平均塊值在由規(guī)定的上限值和規(guī)定的 下限值所夾持的允許數(shù)值范圍內(nèi)作為條件，將對應(yīng)的部分區(qū)域評價為"真"(通過平均塊值 的評價)。 其中，部分區(qū)域評價單元12g以"通過絕對誤差總和值的評價"和"通過平均塊值
的評價"的雙方都為"真"作為條件，將簡易評價的結(jié)果設(shè)為"真"。但是，并不限定于此，也
可以以任一個評價結(jié)果為"真"作為條件，將簡易評價的結(jié)果設(shè)為"真"。 這樣，部分區(qū)域評價單元12g對每個部分區(qū)域進行簡易評價，并將簡易結(jié)果輸出
到判別單元12f。從部分區(qū)域評價單元12g接受到簡易評價結(jié)果的判別單元12f基于接受
的簡易評價結(jié)果以及在實施例1中已經(jīng)說明的脫離塊數(shù)和存儲單元13的判別用閾值13b
之間的對比結(jié)果來進行最終的真?zhèn)闻袆e。 例如，判別單元12f即使在脫離塊數(shù)和存儲單元13的判別用閾值13b之間的對比 結(jié)果為"真"的情況下，若簡易評價結(jié)果為"偽"，也能夠?qū)⒆罱K的真?zhèn)闻袆e為"偽"。
接著，使用圖10說明部分區(qū)域評價單元12g進行的部分區(qū)域評價處理的處理步 驟。圖10是表示部分區(qū)域評價處理的處理步驟的流程圖。如同圖所示那樣，若塊值計算單 元12b算出各個塊值(步驟S401)，則平均塊值計算單元12c對各個部分區(qū)域分別計算平均 塊值(步驟S402)。 接著，部分區(qū)域評價單元12g對各個部分區(qū)域計算對于平均塊值的絕對誤差總 和值(步驟S403)。然后，判定是否存在絕對誤差總和值脫離了規(guī)定的數(shù)值范圍的部分 區(qū)域(步驟S404)，在有脫離的部分區(qū)域的情況下(步驟S404，是)，將簡易判別結(jié)果設(shè)為 "偽"(步驟S405)，結(jié)束處理。 另一方面，在不滿足步驟S404的判定條件的情況下(步驟S404，否)，判定是否 存在平均塊值脫離了規(guī)定的數(shù)值范圍的部分區(qū)域(步驟S406)。然后，在有脫離的部分區(qū) 域的情況下(步驟S406，是)，將簡易判別結(jié)果設(shè)為"偽"(步驟S405)，結(jié)束處理。此外，在 不滿足步驟S406的判定條件的情況下(步驟S406，否)，將簡易判別結(jié)果設(shè)為"真"(步驟 S407)，結(jié)束處理。 另外，在圖10中說明了將沒有絕對誤差總和值脫離了規(guī)定的數(shù)值范圍的部分區(qū) 域并且沒有平均塊值脫離了規(guī)定的數(shù)值范圍的部分區(qū)域作為條件來將簡易判別結(jié)果為 "真"的情況，但也可以按各個部分區(qū)域生成簡易判別結(jié)果，并將生成的簡易判別結(jié)果輸出到判別單元12f。此時，判別單元12f能夠?qū)⒚總€部分區(qū)域的簡易判別結(jié)果分別加入到每個 部分區(qū)域的真?zhèn)闻袆e中。 這樣，在實施例2中，由于基于部分區(qū)域評價單元的簡易判別結(jié)果，判別單元進行
最終的真?zhèn)闻袆e，所以通過加入大局(宏觀)上的判別結(jié)果，能夠提高真?zhèn)闻袆e精度。
工業(yè)可利用性
如上所述那樣，本發(fā)明的真?zhèn)闻袆e裝置和真?zhèn)闻袆e方法在想要高精度地進行對于 低對比度圖像的真?zhèn)闻袆e的情況下有用，特別適合想要抑制處理成本的同時提高紙張的真 偽判別精度的情況。
權(quán)利要求
一種真?zhèn)闻袆e裝置，進行紙張的真?zhèn)闻袆e，其特征在于，該真?zhèn)闻袆e裝置包括圖像數(shù)據(jù)取得部件，基于來自照射了紅外光的所述紙張的反射光，取得關(guān)于所述紙張的圖像數(shù)據(jù)；塊值計算部件，對由在所述圖像數(shù)據(jù)中包含的規(guī)定數(shù)目的像素構(gòu)成的每個塊，計算表示像素值的總和的塊值；平均塊值計算部件，通過對在所述圖像數(shù)據(jù)中的規(guī)定區(qū)域取所述塊值的平均，從而計算平均塊值；校正塊值計算部件，通過分別校正所述塊值以使所述平均塊值與規(guī)定的基準(zhǔn)值相等，從而計算表示校正后的塊值的校正塊值；以及真?zhèn)闻袆e部件，基于通過所述校正塊值計算部件算出的所述校正塊值是否在與所述區(qū)域?qū)?yīng)地預(yù)先決定的規(guī)定的允許數(shù)值范圍內(nèi)存在，判別所述紙張的真?zhèn)巍?br> 2. 如權(quán)利要求1所述的真?zhèn)闻袆e裝置，其特征在于，所述真?zhèn)闻袆e部件基于所述校正塊值脫離所述允許數(shù)值范圍的所述塊的個數(shù)，判別所 述紙張的真?zhèn)巍?br> 3. 如權(quán)利要求1所述的真?zhèn)闻袆e裝置，其特征在于，所述校正塊值計算部件對分割了所述區(qū)域的每個分割區(qū)域使用與該分割區(qū)域?qū)?yīng)的 所述基準(zhǔn)值，校正所述塊值。
4. 如權(quán)利要求1所述的真?zhèn)闻袆e裝置，其特征在于，所述校正塊值計算部件校正所述塊值，使得從所述平均塊值減去所述基準(zhǔn)值的值在負 方向上越大，則所述塊值離所述基準(zhǔn)值的偏差幅度越大。
5. 如權(quán)利要求1所述的真?zhèn)闻袆e裝置，其特征在于，所述真?zhèn)闻袆e部件在校正為從所述平均塊值減去所述基準(zhǔn)值的值在正方向上越大則 所述允許數(shù)值范圍越寬、在負方向上越大則所述允許數(shù)值范圍越窄的基礎(chǔ)上，使用校正后 的允許數(shù)值范圍來判別所述紙張的真?zhèn)巍?br> 6. 如權(quán)利要求1所述的真?zhèn)闻袆e裝置，其特征在于，所述真?zhèn)闻袆e部件基于所述平均塊值和/或在所述規(guī)定區(qū)域中包含的所述塊值的絕 對誤差總和值，判別所述紙張的真?zhèn)巍?br> 7. —種真?zhèn)闻袆e方法，進行紙張的真?zhèn)闻袆e，其特征在于，該真?zhèn)闻袆e方法包括 圖像數(shù)據(jù)取得步驟，基于來自照射了紅外光的所述紙張的反射光，取得關(guān)于所述紙張的圖像數(shù)據(jù)；塊值計算步驟，對由在所述圖像數(shù)據(jù)中包含的規(guī)定數(shù)目的像素構(gòu)成的每個塊，計算表 示像素值的總和的塊值；平均塊值計算步驟，通過對在所述圖像數(shù)據(jù)中的規(guī)定區(qū)域取所述塊值的平均，從而計 算平均塊值；校正塊值計算步驟，通過分別校正所述塊值以使所述平均塊值與規(guī)定的基準(zhǔn)值相等， 從而計算表示校正后的塊值的校正塊值；以及真?zhèn)闻袆e步驟，基于通過所述校正塊值計算步驟算出的所述校正塊值是否在與所述區(qū) 域?qū)?yīng)地預(yù)先決定的規(guī)定的允許數(shù)值范圍內(nèi)存在，判別所述紙張的真?zhèn)巍?br> 8. 如權(quán)利要求7所述的真?zhèn)闻袆e方法，其特征在于，所述真?zhèn)闻袆e步驟基于所述校正塊值脫離所述允許數(shù)值范圍的所述塊的個數(shù)，判別所 述紙張的真?zhèn)巍?br> 9. 如權(quán)利要求7所述的真?zhèn)闻袆e方法，其特征在于，所述校正塊值計算步驟對分割了所述區(qū)域的每個分割區(qū)域使用與該分割區(qū)域?qū)?yīng)的 所述基準(zhǔn)值，校正所述塊值。
10. 如權(quán)利要求7所述的真?zhèn)闻袆e方法，其特征在于，所述校正塊值計算步驟校正所述塊值，使得從所述平均塊值減去所述基準(zhǔn)值的值在負 方向上越大，則所述塊值離所述基準(zhǔn)值的偏差幅度越大。
11. 如權(quán)利要求7所述的真?zhèn)闻袆e方法，其特征在于，所述真?zhèn)闻袆e步驟在校正為從所述平均塊值減去所述基準(zhǔn)值的值在正方向上越大則 所述允許數(shù)值范圍越寬、在負方向上越大則所述允許數(shù)值范圍越窄的基礎(chǔ)上，使用校正后 的允許數(shù)值范圍來判別所述紙張的真?zhèn)巍?br> 12. 如權(quán)利要求7所述的真?zhèn)闻袆e方法，其特征在于，所述真?zhèn)闻袆e步驟基于所述平均塊值和/或在所述規(guī)定區(qū)域中包含的所述塊值的絕 對誤差總和值，判別所述紙張的真?zhèn)巍?br> 全文摘要
本發(fā)明提供一種真?zhèn)闻袆e裝置和真?zhèn)闻袆e方法。在本發(fā)明的真?zhèn)闻袆e裝置中，圖像數(shù)據(jù)取得部件基于來自照射了紅外光的紙張的反射光，取得關(guān)于紙張的圖像數(shù)據(jù)，塊值計算部件對由在圖像數(shù)據(jù)中包含的規(guī)定數(shù)目的像素構(gòu)成的每個塊，計算表示像素值的總和的塊值，平均塊值計算部件通過對在圖像數(shù)據(jù)中的規(guī)定區(qū)域取所述塊值的平均，從而計算平均塊值，校正塊值計算部件通過分別校正塊值以使平均塊值與規(guī)定的基準(zhǔn)值相等，從而計算表示校正之后的塊值的校正塊值，判別部件基于算出的校正塊值是否在與區(qū)域?qū)?yīng)地預(yù)先決定的規(guī)定的允許數(shù)值范圍內(nèi)存在，判別紙張的真?zhèn)巍?br> 文檔編號G07D7/20GK101727696SQ20091020537
公開日2010年6月9日 申請日期2009年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月23日
發(fā)明者前田真一, 漁邦廣 申請人:光榮株式會社