比较系统、比较装置、比较方法和程序与流程

本发明涉及比较系统、比较方法、比较装置和程序。

背景技术：

近来，为了质量控制和配送管理的目的，存在对产品的比较/标识的增长的需要。

在这种情况下，经由无线通信系统执行数据通信的rfid被并入到产品中以贯穿产品的生产、物流、销售等所有阶段全面地执行对商品的商品控制和损失预防、防盗，防伪等。例如，这样一种技术被提出：rfid芯片被附着到物体上，并且比较通过使用被存储在rfid芯片中的存储器中的数据而被执行，由此使能对物体的物流管理、真实性确定等。

然而，这是昂贵的，因为rfid芯片将被并入到每个物体中。在物体小的情况下，经常不可能将甚至普遍使用的标签附着到物体上，并且因此不太可能附接诸如rfid芯片之类的特殊设备。

考虑到上述情况，这样的技术被提出：物体的比较(或者个体标识)基于被应用于单独物体的图案在某种程度上彼此不同或者如果物体是通过使用相同的管芯而被制造的相同种类的物体则图案包括一些公共部分等、通过被提供有图案的物体的预定比较区域的图案而被执行(专利文献1)。

此外，作为通过确定表面不均匀性的存在/不存在来标识物体的表面的性质/类型的技术，提出了这样的技术，其中物体被暴露于照明光，计算被执行以获得在由此的反射光的特征量的空间方向中的变化程度，并且比较在这样计算出的值与先前计算出的字典数据之间被执行(专利文献2)。

引用列表

专利文献

[专利文献1]

wo2013/191282a1

[专利文献2]

jp2002-174595a

技术实现要素：

技术问题

为了在不考虑拍摄条件的差异的情况下执行对要用于物体标识或者个体标识的图案(物体指纹)的持续比较/标识，有必要针对由诸如照相机噪声、照明条件等拍摄条件的差异所生成的变化以包括充分可分离的高对比度的亮度图案(阴影和影子)的图像的形式获得物体所特有的不均匀图案(设计(物体指纹))。具体而言，有必要获得作为要用于比较的基准图像(主数据)的被登记图像和在检查时要被捕获的比较物体的比较图像两者。登记在产品/零件被制造/递送/控制的特定地方被执行。因此，可以准备能够执行高质量成像的专用成像系统。相反，比较图像的捕获需要在由技能各异的用户递送、分发或者使用要比较的产品/零件的各个地方被执行。因此，在比较时通常难以使用专用成像系统或者在登记时被使用的高品质相机和长时间曝光，从而导致失去比较的便利性。

专利文献2公开了一种用于通过确定表面不均匀性的存在/不存在来标识物体的表面的性质/类型的技术，然而其精度不足以通过比较微小的不均匀图案来确定被登记物体与比较物体之间的相同性。另外，在捕获比较图像时需要特殊设备和拍摄条件。更具体而言，比较图像需要在与捕获被登记图像时的拍摄条件等效的拍摄条件下被捕获，也需要从不同角度得到的许多图像。这使得比较的便利性降级。

本发明是为了解决上述问题而做出的。本发明的一个示例性目的是提供一种比较系统、比较装置、比较方法和程序，它们能够增强在被登记图像和比较图像之间被执行的比较的便利性。

对问题的解决方案

根据本发明的一个示例性方面的一种比较系统包括：便携式终端，该便携式终端包括图像捕获装置，该图像捕获装置被配置为捕获比较物体的预定比较区域的比较图像；以及服务器，该服务器包括被配置为基于用于被登记物体的被登记图像中的像素的亮度值的统计值、来将比较物体与被登记物体进行比较的比较单元，该被登记图像的像素存在于与被估计要在由便携式终端捕获的比较图像中生成镜面反射的像素位置对应的像素位置处。

根据本发明的一个示例性方面的一种比较设备包括比较单元，该比较单元被配置为基于用于被登记物体的被登记图像中的像素的亮度值的统计值、来将比较物体与被登记物体进行比较，该被登记图像的像素存在于与被估计要在比较物体的预定比较区域的比较图像中生成镜面反射的像素位置对应的像素位置处。

根据本发明的一个示例性方面的一种比较方法包括基于用于被登记物体的被登记图像中的像素的亮度值的统计值、来将比较物体与被登记物体进行比较，该被登记图像的像素存在于与被估计要在比较物体的预定比较区域的比较图像中生成镜面反射的像素位置对应的像素位置处。

根据本发明的一个示例性方面的使得计算机执行比较处理的程序使得计算机执行以下比较处理：基于用于被登记物体的被登记图像中的像素的亮度值的统计值、来将比较物体与被登记物体进行比较，该被登记图像的像素存在于与被估计要在比较物体的预定比较区域的比较图像中生成镜面反射的像素位置对应的像素位置处。

发明的有益效果

根据本发明，被登记图像和比较图像可以在不失去方便性的情况下被比较。

附图说明

图1是示出了第一示例性实施例的框图。

图2是示出了比较单元20的框图。

图3是第一示例性实施例的流程图。

图4说明性地示出了第一示例性实施例的过程。

图5是示出了第二示例性实施例的框图。

图6说明性地示出了第二示例性实施例的过程。

图7说明性地示出了第二示例性实施例的另一过程。

图8说明性地示出了第二示例性实施例的又一过程。

图9说明性地示出了第二示例性实施例的再一过程。

图10示出了由程序运行的计算机系统的示例性实施例。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将描述本发明的背景和概述。

在下文中，对以下情况进行描述：通过在其中将微小不均匀(例如，纹理图案或者材料本身的图案)应用于作为比较基准的物体(例如，以下称为“被登记物体”的正品等)的物体的比较区域的图像(以下称为“被登记图像”)与其中将微小不均匀(例如，纹理图案或者材料本身的设计)应用于要比较的物体(例如，物体的消费者等用来确定物体是否是正品等的并且以下称为“比较物体”的物体)的物体的比较区域的图像(以下称为“比较图像”)进行比较来来确定被登记物体与比较物体之间的相同性。

为了在不考虑拍摄条件的差异的情况下对物体所特有的并且用于标识物体或者个体的不均匀图案(设计(物体指纹))进行恒定的比较/标识，有必要针对作为要用于比较的基准图像(主数据)的被登记图像和在检查时捕获的比较物体的比较图像两者捕捉包括能够针对由诸如照相机噪声、照明条件等拍摄条件的差异产生的变化分离物体所特有的不均匀图案(设计(物体指纹))的足够高的对比度的亮度图案(阴影和影子)的图像。在产品/部件被制造/交付/控制的特定地方进行登记。因此，可以准备专用的成像系统。相反，需要在技能各异的不同用户交付、分发或者使用待比较的产品/部件的各个地方执行对比较图像的捕获。因此，在比较时通常难以使用专用的成像系统或者如在登记时使用的高质量的照相机和长时间曝光，导致失去比较的便利性。

在待比较物体的材料本身(例如，塑料树脂)透射光的情况下，并且在物体具有反射率高的表面并因此可以多次产生相互反射的情况下，甚至在凹进部中消除阴影。因此，降低了图像中的反映物体所特有的不均匀性的阴影和影子对比度。结果，当比较先前被登记的被登记图像与在比较时捕获的比较图像时，比较精度降低。在某些情况下，存在无法获得用于标识的图像特征量的情况，因为在最初设置为比较区域的区域中没有产生阴影和影子。

为了解决上述问题，本发明针对于集中在以下特征以提高比较的便利性。

首先，在针对相同物体在相同拍摄条件下捕获被登记图像和比较图像的情况下，每个微小区域中的反射光中的相同法线矢量的图像上的二维分布在被登记图像和比较图像之间变得相同。因此，包括与被登记图像的微小区域中的法线矢量的图像上的二维分布相同的法线矢量的二维分布的比较图像的比较物体是与被登记图像的被登记物体相同的物体。

顺便提及，即使当图像拍摄在任何照明条件下被执行时，在相当于向待图像捕获物体的某一部分施加恒定的环境光的条件(当光源被放置得对待图像捕获物体尺寸而言足够远时)的条件下，存在这样一个特征，即在物体的表面上对应于相同法线矢量的像素的亮度值在同一图像中变为相同的值。例如，在存在法线矢量x的情况下，与图像中的法线矢量x对应的所有像素的亮度值变为a；并且在存在法线矢量y的情况下，与图像中的法线矢量y对应的所有像素的亮度值变为b。另外，如果图像捕获在不同的照明条件下被执行，则与在不同条件下捕获的图像中的相同法线矢量对应的像素的亮度值a、b变为不同的值；然而，由于被施加到待图像捕获物体的表面区域并且对应于每个像素的照明条件在同一图像内是相同的，所以与同一图像内的相同法线矢量对应的像素的亮度值变为相同的值。更具体而言，在与在照明条件1下捕获的物体的图像中的法线矢量x对应的所有像素的亮度值为a的情况下，与在照明条件2下捕获的相同物体的图像中的法线矢量x对应的所有像素的亮度值并不总是变为a，而是对于所有像素变为c。类似地，法线矢量y的像素在照明条件1下具有亮度值b，并且在照明条件2下并不总是具有亮度值b，而是对于所有像素具有亮度值d。

鉴于以上，即使在被登记图像和比较图像在不同照明条件下被捕获的情况下，只要被登记图像中的与比较图像中的图像上的相同法线矢量的二维分布对应的一组像素的亮度值是相同的或者落在受噪声影响的一定范围的方差之内，被登记图像与比较图像一致。更具体而言，在被登记图像中的与比较图像中的法线矢量x的二维分布对应的一组像素(法线矢量x的像素)的亮度值变为e或者对于所有像素落入接近e的范围的情况下，可以将被登记图像和比较图像确定为彼此相同或者非常相似。

然而，难以通过能够由不同用户在不同地方使用的典型终端来计算每个微小区域的法线矢量以进行比较。典型的终端的例子是智能电话等中内建的摄像头。

在本发明的一个示例性方面，代替法线矢量的二维分布，将获得法线矢量在特定方向上的二维分布。更具体而言，从比较图像获得比较图像上的生成镜面反射的像素的位置，并且比较图像上的生成镜面反射的像素的二维分布被认为是预定的相同法线矢量的二维分布。具体而言，在特定方向上存在强光源的情况下，由于只有包括其与照相机/光源的相对方向为特定方向的法线矢量的像素才产生强镜面反射，所以法线矢量在特定方向上的二维分布可以被提取。

然后，获得被登记物体的被登记图像中的像素的亮度值以计算亮度值的统计值，被登记图像的像素存在于与在比较图像中生成镜面反射的像素在比较图像上的位置对应的像素位置处。统计值例如表示像素的亮度值的分布度。例如，统计值表示亮度值的标准偏差、方差等。

在这样计算的统计值落在预定范围内的情况下，确定被登记图像和比较图像彼此一致或者非常相似。结果，被登记物体和比较物体被确定为彼此相同或者非常相似。

(第一示例性实施例)

下面将描述本发明的第一示例性实施例。

图1是示出本发明的第一示例性实施例的框图。

图1是第一示例性实施例中的比较系统的框图。

第一示例性实施例的比较系统包括便携式终端1和服务器2，便携式终端1包括被配置为捕获比较物体的预定比较区域的比较图像的图像捕获单元11，服务器2包括被配置为基于被登记物体的被登记图像中的像素的亮度值的统计值将比较物体与被登记物体进行比较的比较单元20，被登记图像的像素存在于与估计要在由便携式终端1捕捉的比较图像中生成镜面反射的像素位置对应的像素位置处。

比较单元20如图2所示包括镜面反射产生像素位置获得单元21和确定单元22，镜面反射产生像素位置获得单元21被配置为获得从具有不均匀设计(图案)的比较物体的预定比较区域的比较图像生成镜面反射的像素在比较图像上的位置，确定单元22被配置为获得被登记物体的被登记图像中的像素的亮度值(被登记图像的像素存在于与由此获得的像素位置对应的像素位置处)，计算由此获得的亮度值的统计值，以及确定比较物体与被登记物体之间的相同性。

这里，物体是指由制造商生产的产品。这样的产品的示例包括一般消费者可以以成品的形式获得的产品，诸如电视、个人计算机、智能电话和袋子，以及将用于成品的零件，诸如紧固部件(拉链、钩环紧固件、按扣紧固件、轨道紧固件、带扣、绳塞、皮带调节器、旋转件、卡扣按钮、按钮等)、螺钉、钉子、齿轮、轴承、管道、阀、轴、半导体芯片和商品标签，以及由塑料、陶瓷等制成的部件等。

设计或者图案是指被应用于物体的不均匀随机图案。这样的设计或者图案通过缎纹处理、压花处理等而被提供。除了图案被形成为设计的情况之外，设计或者图案例如还包括为了标识或者比较物体而有意在比较区域上形成图案的情况。另外，除了对金属或者合成树脂(塑料等)加工的纹理图案之外，图案的概念还包括从对皮革制品的表面处理(例如，压花处理)获得的皱纹(压纹)图案、喷砂表面或者铸造表面。另外，图案的概念包括在表面上产生随机不均匀的涂层。涂层包括由包括不同粘度的涂层材料和与固体颗粒混合的涂层材料涂覆的表面，以及由所谓的锤网涂层或者锤纹涂层涂覆的表面。另外，涂层包括经由喷砂处理向涂覆表面提供纹理图案的情况。设计或者图案可以是在制造物体的过程中自然且唯一地形成的不均匀随机图案。

物体可以由任何材料制成。在物体由诸如塑料树脂之类的自身透射光的材料制成的情况下，或者在物体具有反射率高的表面并且因此可以多次产生相互反射的情况下，即使在凹进部处也消除阴影。因此，图像中的反映物体所特有的不均匀的阴影和影子对比度降低。因此，常规方法难以进行比较处理。在这一观点上，本发明是有效的。

现在，下面对比较区域进行描述。只要比较区域被提供有图案，比较区域就不限于任何区域；然而，当考虑到比较处理的容易性时，期望初步确定比较区域。可以将比较区域设置为参照物体之间共同存在的基准部分而被定义的位置处的区域。例如，物体的基准部分是附着、打印、标记或者铭刻到物体的产品的商标、标志、制造商名称、制造公司、品牌名称、产品名称、产品编号、特定图形或者轮廓线等。无论个体如何，在同一种物体当中的每个基准部分中都看到共同图案，并且在外观上有特色。典型的基准部分被处理，以便无论照明条件如何都具有良好的可见性。然后，将基准部分的位置取向设置为基准，存储其特征，从而使得物体的比较区域可以被自动地检测。通过使用图像特征(即，外观上的特征)来修正捕获图像的位置/取向的技术是普通的工作。因此，可以使用包括模板匹配在内的各种技术。

或者，还可以制备能够在设置有图案的一侧安装到物体的构件(适配器)，以及在该构件的一部分上设置使得能够从外部观看(图像捕捉)图案的中空壁(孔)，从而允许可视(图像捕获可捕获的)区域被设置为比较区域。利用这种配置，不需要在每次标识时标识比较区域的位置取向，但是可以可靠地指定比较区域。

现在，将对要输入到比较系统中的被登记图像和比较图像进行描述。

首先，在进行比较处理之前，已经将被登记物体(正品等)的比较区域内的设计的图像被登记为被登记图像。在捕获被登记图像时，希望通过使用高质量的照相机、长时间曝光等获得包括阴影和影子的高对比度并且较少受透射光、相互反射或者噪声影响的图像。通常，被登记图像的捕获经常在特定的设施或者地方有限地执行，因此将不会因此限制而丧失方便。通过可靠地放置物体和照相机并在切换光源的同时捕获多个图像，在不同的照明条件下获得多个被登记图像也有效地提高认证性能。

可以在与捕获被登记图像时的照明条件不同的照明条件下捕获比较图像。因为比较需要由不同的用户在不同的地方进行，因此在比较时通常难以使用在被登记时使用的高质量的照相机和长时间曝光。这失去了系统的便利性。为了解决该问题，通过使用便携式终端1的图像捕获单元11(智能电话摄像头等)，经由典型的方法来执行对比较图像的捕捉。此外，本发明优选的是，内置在便携式终端1(智能电话等)中的led被点亮/熄灭，由此产生光源存在于特定方向上的状态并且将镜面反射的发生限制在包括该特定方向上的法线矢量的像素中。通过使用商用摄像机用闪光灯进行图像捕获与此相当。当在环境中存在来自特定方向的光源时或者当使用外部光源时，可以采用另一种方法。

现在，下面将描述比较单元20的每个单元的操作。

镜面反射产生像素位置获得单元21获得从要比较的比较范围的比较图像生成镜面反射的像素的位置。根据拍摄条件，由于透射光、相互反射或者噪声，图像中的阴影和影子的对比度趋于降低。然而，镜面反射可以被容易地提取，因为它具有强对比度。如果用闪光灯等执行图像捕获，则上述状态变得更加显著。获得生成镜面反射的像素的方法的示例可以包括其中基于施加有来自诸如闪光灯之类的光源的光的图像与未施加有光的图像之间的差异来选择生成镜面反射的像素并且获得像素的位置的方法，其中检测比较图像中的亮度饱和的像素并且获得像素的位置的方法，颜色分量(物体的白色和颜色)检测以及局部亮度峰值检测。通过使用上述方法中的任何一种，比较图像中的估计要生成镜面反射的像素的位置被获得。

确定单元22获得被登记物体的被登记图像中的像素的亮度值(被登记图像的像素存在于与由镜面反射产生像素位置获得单元21获得的比较图像中的像素的位置对应的像素位置处)，并计算由此获得的亮度值的统计值。统计值例如表示像素的亮度值的分布度。换句话说，统计值表示亮度值的标准偏差、方差等。在可以将在不同照明条件下捕获的多个被登记图像用于一个被登记物体的情况下，可以针对每个图像计算统计值，以获得多个统计值。然后，在由此计算的统计值落在预定范围内的情况下，确定被登记图像和比较图像彼此一致或者非常相似。结果，确定被登记物体和比较物体彼此相同或者非常相似并且因此在它们之间具有相互的相同性。另一方面，在由此计算的统计值不落在预定范围内的情况下，被登记图像与比较图像不一致。在这种情况下，可以确定比较物体(比较产品)不是被登记物体(正品)。顺便提及，要与统计值进行比较的阈值可以被预先设置为例如预定值，或者可以在每次比较时基于被登记图像来设置。阈值的计算可以基于例如二维分布来执行，该二维分布包括估计要在被登记图像中生成镜面反射的像素的亮度值以及估计要在被登记图像中生成镜面反射的像素的数目。

现在，下面将参照图3的流程图描述第一示例性实施例中的比较系统的操作。

首先，将比较物体的比较范围中的比较图像输入到镜面反射-像素位置获得单元21中。镜面反射-像素位置获得单元21获得从待比较比较范围的比较图像生成镜面反射的像素的位置，并获得像素在比较图像上的位置(步骤1)。

随后，确定单元2获得被登记物体的被登记图像中的像素的亮度值，被登记图像的像素存在于与由镜面反射发生像素位置获得单元21获得的像素位置对应的像素位置处(步骤2)。然后，确定单元2计算由此获得的亮度值的统计值(步骤3)。

最后，确定单元2基于由此计算的亮度值的统计值、来确定被登记图像和比较图像之间的相同性(步骤4)。

下面将参照图4详细描述第一示例性实施例中的比较系统的比较操作。

首先，将比较物体的比较范围中的比较图像输入到镜面反射-像素位置获得单元21中。镜面反射-像素位置获得单元21获得从待比较比较范围的比较图像生成镜面反射的像素的位置，并获得像素在比较图像上的位置。

然后，确定单元22获得被登记物体的被登记图像中的像素的亮度值(被登记图像的像素存在于与由镜面反射发生像素位置获得单元21获得的像素位置对应的像素位置处)，以及计算由此获得的亮度值的统计值。

确定单元22确定由此计算的亮度值的统计值是否落在预定阈值的范围内或者低于预定阈值。当统计值落在预定阈值的范围内或者低于预定阈值时，可以确定被登记图像与比较图像一致或者非常类似。结果，可以确定被登记物体(正品)和比较物体(比较产品)在它们之间具有相互的相同性。相反，在由此计算的统计值(方差或者标准偏差)落在预定范围内或者不低于预定阈值的情况下，被登记图像与比较图像不一致，在这种情况下，可以确定比较物体(比较产品)不是被登记物体(正品或者被登记的特定个体)。在可以使用多个被登记图像的情况下，可以对每个图像多次进行确定。在所有被登记图像或者多于预定程度的数目的被登记图像中做出一致确定的情况下，确定是最终的。这使得能够提高确定精度。

即使当不是在与捕获被登记图像时的照明条件相同的照明条件下捕获比较图像时，第一示例性实施例的比较系统也可以将被登记图像与比较图像进行比较。另外，比较系统可以用典型图像捕获装置来捕获比较图像，而不需要特殊设备/长时间曝光等，并且因此可以在任何地方使用。

第一示例性实施例的比较系统不使用漫反射分量的阴影和影子，而是使用镜面反射分量。因此，即使在物体的材料本身(例如，塑料树脂)透射光或者物体具有反射率高的表面并且因此可以多次产生相互反射(漫射光)的情况下，也可以将被登记图像与比较图像进行比较，而不受其影响。

(第二示例性实施例)

下面将描述第二示例性实施例。图5是示出第二示例性实施例中的比较系统的框图。

第二示例性实施例中的比较系统包括图像捕获单元101、直方图计算单元102、被登记图像数据库103、图像捕获单元104、比较图像位置校正单元105、镜面反射发生像素位置获得单元106和确定单元107。顺便提及，比较图像位置校正单元105、镜面反射产生像素位置获得单元106和确定单元107组成比较设备30。

图像捕获单元101被放置在制造物体100的一侧(例如，物体100的制作者等)或者在执行对物体100的质量控制的一侧以允许制作者等捕获物体100的比较区域的被登记图像。以在不受透射光、相互反射或者噪声的影响的情况下获得包括阴影和影子的高对比度的图像的方式利用长时间曝光或者通过hdr等进行图像捕获单元101对被登记图像x的捕获。期望参照物体的标志等将比较区域的位置精确地捕获为基准部分的方式来捕获比较区域的图像。任何文件格式都可以用于捕获的图像。jpeg等是可以接受的。顺便提及，在示例性实施例中，100×100像素的被登记图像被捕获。

直方图计算单元102根据由此捕获的被登记图像x来计算要被登记在被登记图像数据库103中的直方图。图6示出了直方图的计算。直方图计算单元102针对被登记图像x的所有像素(示例性实施例中的10000个像素)计算包括像素的亮度值和包括其亮度值的像素的数目的直方图。计算出的直方图和被登记图像x被彼此相关联以便被登记在被登记图像数据库103中。

被登记图像数据库103是其中被登记图像和直方图被相互关联以便被存储的数据库。顺便提及，生产信息(诸如制造产品的地方、种类和生产日期)以及诸如目的地和交付日期等配送信息可以与要存储的被登记图像相关联。利用该配置，也可以获得比较物体的历史信息。

图像捕获单元104被放置在物体108的测试部门、物体108的目的地或者购买物体108的购买者的一侧。也就是说，图像捕获单元104被放置在需要比较物体108的一侧。与图像捕获单元101不同的图像捕获单元104不一定是需要特殊条件的成像系统。图像捕获单元104可以例如是智能电话的摄像头等。图像捕获单元104参考初始设置为基准的部分(例如，标志)来捕获比较图像。捕获的比较图像被发送到比较图像位置校正单元105。

比较图像位置校正单元105对从图像捕获单元104接收的比较图像进行位置校正。为了校正被登记图像和比较图像的位置而执行位置校正，以学习其像素的正确位置。如图7所示执行位置校正，以检测要设置为诸如标志之类的基准的部分，并且以使得比较图像被定向和定位成与被登记图像匹配的方式校正比较图像。

镜面反射产生像素位置获得单元106获得从位置已被校正的比较图像生成镜面反射的像素的位置。根据拍摄条件，由于透射光、反射或者噪声等，图像倾向于具有阴影和影子的低对比度；然而，由于镜面反射的强对比度，像素的位置可以被容易地提取。可以使用其中检测比较图像中的亮度饱和的像素以获得像素的位置的方法、颜色分量(物体的白色和颜色)检测和局部亮度峰值检测。另外，可以使用其中将比较图像中的像素分成特定块(例如，5×5)、获得块的平均亮度和标准偏差以及将包括在标准偏差上比平均值高若干倍(例如，两倍)的高亮度的像素提取为镜面反射的方法。通过使用上述方法，获得比较图像中的估计要生成镜面反射的像素的位置。

确定单元107如图8所示获得由镜面反射产生像素位置获得单元106获得的比较图像z中的像素的数目m(例如，m＝678)和被登记图像x中的与比较图像z中的m个像素对应的像素的亮度值。然后，确定单元107计算m个像素的亮度值的平均值u和标准偏差σ(例如，3.4)。

然后，确定单元107从被登记图像数据库103中读出与待比较的比较图像对应的被登记图像的直方图，并且如图9所示分别在直方图的亮度μ的区间之前和之后依次添加亮度区间，以确定连接区间中包含的像素数之和超过m(在示例性实施例中为678个像素)的最小区间(黑色区域)。然后，确定单元107计算该区间(黑色区域)中的像素的标准偏差σ。

最后，确定单元107在基于比较图像计算的标准偏差σ与基于被登记图像计算的标准偏差σ之间进行比较，并且如果“标准偏差σ<标准偏差σ×α”得到满足，则确定比较图像与被登记图像一致。顺便提及，α是决定确定的严重度的常数并且被预先设置(例如，1.5)。在比较图像与被登记图像一致的情况下，确定单元107确定被登记物体和比较物体彼此相同或者非常相似，即它们之间具有相互的相同性。在可以使用多个被登记图像的情况下，可以对每个图像多次进行确定。换句话说，确定单元107计算被登记图像i的上述标准偏差σi，并且基于“σ<σi×α”是否得到满足进行一致性确定。在所有被登记图像或者多于一定程度数目的被登记图像中做出一致性确定的情况下，使一致性确定是最终的。这可以进一步提高确定精度。

顺便提及，在存在多个被登记物体并且与每个被登记物体j进行比较的情况下，如果对于多个物体确定了σ<σj×α以导致一致性确定，并且如果做出σj的值与最小物体j一致的确定，则可以搜索最相似的被登记物体。在可以将多个被登记图像k用于每个被登记物体j的情况下，可以做出比较物体与包含与σj，k的最小值对应的值的物体j一致的确定。

顺便提及，图像捕获单元和直方图计算单元、被登记图像数据库和比较图像位置校正单元、镜面反射产生像素位置获得单元和确定单元可以彼此独立地形成，并且可以经由网络而相互连接。或者，这些单元中的一些可以被组合。

根据示例性实施例，如上所述，即使当在与捕捉被登记图像时的照明条件不同的照明条件下捕获比较图像时，也可以在被登记图像和比较图像之间进行比较。另外，比较系统可以通过使用典型的图像捕获装置来捕获比较图像，而不需要特殊设备/长时间曝光等，并且因此可以在任何地方使用。

利用包括比较图像位置校正单元的配置，在捕获比较图像时不再需要特殊定位。

因为比较系统使用镜面反射分量，所以即使在物体的材料本身(例如，塑料树脂)物体透射光或者物体具有反射率高的表面并且因此相互反射(漫射光)可以被多次生成的情况下，也可以将被登记图像与比较图像进行比较，而不受其影响。

如从以上描述显而易见的，可以通过硬件构成每个单元或者通过计算机程序实现每个单元的功能。在这种情况下，在存储在程序存储器中的程序上运行的处理器使得能够实现功能和执行与上述示例性实施例类似的操作。

更具体而言，如图10中所示，比较系统可以由包括存储器200、cpu201、输出单元202、输入单元203和通信单元204的计算机系统实现。在这种情况下，存储器200存储程序，该程序执行与由上述比较单元20执行的处理对应的处理(更具体而言，与由镜面反射发生像素位置获得单元21执行的处理对应的镜面反射-像素位置获得处理和与由确定单元22执行的处理对应的确定处理)。比较单元20的功能被实现以使得cpu201执行存储在存储器200中的程序，以参考存储在外部被登记图像数据库中的被登记图像。接收到的比较图像可以经由输入单元203或者通信单元204而被输入。比较结果可以被输出到输出单元202(例如，显示器)或者经由通信单元204被发送到外部终端。

上面公开的示例性实施例的全部或者部分可以被描述为，但不限于，以下补充说明。

(补充说明1)

一种比较系统，包括：

便携式终端，该便携式终端包括图像捕获装置，该图像捕获装置被配置为捕获比较物体的预定比较区域的比较图像，以及

服务器，该服务器包括比较装置，该比较装置被配置为基于用于被登记物体的被登记图像中的像素的亮度值的统计值、来将比较物体与被登记物体进行比较，该被登记图像的像素存在于与估计要在由便携式终端捕获的比较图像中生成镜面反射的像素位置对应的像素位置。

(补充说明2)

根据补充说明1所述的比较系统，其中该比较装置包括：

镜面反射-像素位置获得装置，该镜面反射-像素位置获得装置被配置为获得被估计要从比较物体的预定比较区域的比较图像生成镜面反射的像素的位置，以及

确定单元，该确定单元被配置为获得被登记物体的被登记图像中的像素的亮度值，计算获得的亮度值的统计值，以及确定比较物体和被登记物体之间的相同性，被登记图像的像素存在于与像素的获得的位置对应的像素位置处。

(补充说明3)

根据补充说明1或者2所述的比较系统，

其中该统计值是指示像素的亮度值的分布程度的值，并且

其中如果该统计值低于预定阈值，则该确定单元确定在比较物体和被登记物体之间存在相同性。

(补充说明4)

根据补充说明3所述的比较系统，其中指示像素的亮度值的分布程度的值是标准偏差或者方差中的至少一种。

(补充说明5)

根据补充说明3或者4所述的比较系统，其中该预定阈值基于二维分布而被计算，该二维分布包括被估计要在被登记图像中生成镜面反射的像素的亮度值和被估计要在被登记图像中生成镜面反射的像素的数目。

(补充说明6)

根据补充说明2至5中的任一项所述的比较系统，其中该镜面反射-像素位置获得装置通过利用以下各项中的至少一项来指定被估计要生成镜面反射的像素：从光源施加光的图像与未施加光的图像之间的差异、检测比较图像中的亮度饱和的像素、检测颜色分量、或者检测图像的局部区域中的亮度峰值。

(补充说明7)

根据补充说明1至5中的任一项所述的比较系统，其中该服务器包括校正装置，该校正装置被配置为进行校正以使得比较图像中的比较区域的位置与被登记图像的位置一致。

(补充说明8)

根据补充说明1至7中的任一项所述的比较系统，其中该预定比较区域包括被施加到比较物体的纹理图案或者随机不均匀图案。

(补充说明9)

根据补充说明1至8中的任一项所述的比较系统，其中该图像捕获装置以使得光源定位在比较物体的特定方向中的方式来向比较物体施加光。

(补充说明10)

一种比较设备，包括：

比较装置，该比较装置被配置为基于用于被登记物体的被登记图像中的像素的亮度值的统计值、来将比较物体与被登记物体进行比较，该被登记图像的像素存在于与被估计要在比较物体的预定比较区域的比较图像中生成镜面反射的像素位置对应的像素位置处。

(补充说明11)

根据补充说明10所述的比较设备，其中该比较装置包括：

镜面反射-像素位置获得装置，该镜面反射-像素位置获得装置被配置为获得被估计要从比较物体的预定比较区域的比较图像生成镜面反射的像素的位置，以及

确定单元，该确定单元被配置为获得被登记物体的被登记图像中的像素的亮度值，计算获得的亮度值的统计值，以及确定比较物体和被登记物体之间的相同性，被登记图像的像素存在于与像素的获得的位置对应的像素位置处。

(补充说明12)

一种基于被登记物体的被登记图像中的像素的亮度值的统计值、来将比较物体与被登记物体进行比较的比较方法，该被登记图像的像素存在于与被估计要在比较物体的预定比较区域的比较图像中生成镜面反射的像素位置对应的像素位置处。

(补充说明13)

根据补充说明12所述的比较方法，包括：

获得被估计要从比较物体的预定比较区域的比较图像生成镜面反射的像素的位置，

获得被登记物体的被登记图像中的像素的亮度值，被登记图像的像素存在于与像素的获得的位置对应的像素位置处，以及

通过计算用于获得的亮度值的统计值、来确定比较物体和被登记物体之间的相同性。

(补充说明14)

根据补充说明12或者13所述的比较方法，

其中该统计值是指示像素的亮度值的分布程度的值，并且

其中该比较方法包括如果该统计值低于预定阈值则确定在该比较物体和该被登记物体之间存在相同性。

(补充说明15)

根据补充说明14所述的比较方法，其中指示像素的亮度值的分布程度的值是标准偏差或者方差中的至少一种。

(补充说明16)

根据补充说明14或者15所述的比较方法，其中该预定阈值基于二维分布而被计算，该二维分布包括被估计要在被登记图像中生成镜面反射的像素的亮度值和被估计要在被登记图像中生成镜面反射的像素的数目。

(补充说明17)

根据补充说明12至16中的任一项所述的比较方法，其中被估计要生成镜面反射的像素通过利用以下各项中的至少一项而被指定：从光源施加光的图像与未施加光的图像之间的差异、检测比较图像中的亮度饱和的像素、检测颜色分量、或者检测图像的局部区域中的亮度峰值。

(补充说明18)

根据补充说明12至17中的任一项所述的比较方法，其中比较图像中的比较区域的位置以使得该位置与被登记图像中的位置一致的方式而被校正。

(补充说明19)

一种使得计算机执行比较处理的程序，其中该处理包括基于用于被登记物体的被登记图像中的像素的亮度值的统计值、来将比较物体与被登记物体进行比较，该被登记图像的像素存在于与被估计要在比较物体的预定比较区域的比较图像中生成镜面反射的像素位置对应的像素位置处。

(补充说明20)

根据补充说明19所述的程序，其中该比较处理包括：

获得被估计要从比较物体的预定比较区域的比较图像生成镜面反射的像素的位置，

获得被登记物体的被登记图像中的像素的亮度值，被登记图像的像素存在于与像素的获得的位置对应的像素位置处，以及

通过计算用于获得的亮度值的统计值、来确定比较物体和被登记物体之间的相同性。

(补充说明21)

一种比较设备，包括：

存储器，以及

处理器，

其中该处理器具有比较功能，该比较功能基于被登记物体的被登记图像中的像素的亮度值的统计值、来将比较物体与被登记物体进行比较，该被登记图像的像素存在于与被估计要在比较物体的预定比较区域的比较图像中生成镜面反射的像素位置对应的像素位置处。

(补充说明22)

根据补充说明21所述的比较设备，其中该处理器具有：

镜面反射-像素位置获得功能，该镜面反射-像素位置获得功能获得被估计要从比较物体的预定比较区域的比较图像生成镜面反射的像素的位置，以及

确定功能，该确定功能获得被登记物体的被登记图像中的像素的亮度值、计算获得的亮度值的统计值、以及确定比较物体和被登记物体之间的相同性，被登记图像的像素存在于与获得的像素位置对应的像素位置处。

(补充说明23)

根据补充说明21或者22所述的比较设备，

其中该统计值是指示像素的亮度值的分布程度的值，并且

其中如果该统计值低于预定阈值，则该确定单元确定在比较物体和被登记物体之间存在相同性。

(补充说明24)

根据补充说明23所述的比较设备，其中指示像素的亮度值的分布程度的值是标准偏差或者方差中的至少一种。

(补充说明25)

根据补充说明23或者24所述的比较设备，其中该预定阈值基于二维分布而被计算，该二维分布包括被估计要在被登记图像中生成镜面反射的像素的亮度值和被估计要在被登记图像中生成镜面反射的像素的数目。

(补充说明26)

根据补充说明22至25中的任一项所述的比较设备，其中该镜面反射-像素位置获得功能通过利用以下各项中的至少一项来指定被估计要生成镜面反射的像素：从光源施加光的图像与未施加光的图像之间的差异、检测比较图像中的亮度饱和的像素、检测颜色分量、或者检测图像的局部区域中的亮度峰值。

(补充说明27)

根据补充说明21至26中的任一项所述的比较设备，其中该处理器包括校正功能，该校正功能校正比较图像中的比较区域的位置以使得该位置与被登记图像的位置一致。

(补充说明28)

根据补充说明21至27中的任一项所述的比较设备，其中该预定比较区域包括被施加到比较物体的纹理图案或者随机不均匀图案。

虽然已经参照本发明的示例性实施例而具体示出和描述了本发明，但是本发明不限于这些实施例。本领域普通技术人员将会明白，在不脱离如由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种改变。

本申请要求在2015年2月27日提交的日本专利申请第2005-38682号的权益，其公开内容通过引用在此并入。

标号列表

1便携式终端

2服务器

11图像捕获单元

20比较单元

21镜面反射生成像素-位置获得单元

22确定单元

30比较装置

101图像捕获单元

102直方图计算单元

103被登记图像数据库

104图像捕获单元

105比较图像位置校正单元

106镜面反射生-成像素位置获得单元

107确定单元

200存储器

201cpu

202输出单元

203输入单元

204通信单元