CN101063835A - 用于检测特定图案的方法和设备以及包括其的复印机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于检测输入图像是否包括在不可被复印的钞票中包含的特定图案的特定图案检测方法和设备，并且提供包括上述方法和/或设备的复印机。特定图案检测方法包括从输入图像中提取与特定图案的标记对应的对象。检查所提取的对象是否具有与特定图案的标记相同的位置关系。验证具有相同位置关系的对象以确定该对象是否等于特定图案的标记。根据验证结果来确定特定图案是否存在于输入图像中。因此，可以立即检测到在输入图像中的特定图案的存在。

Description

用于检测特定图案的方法和设备以及包括其的复印机

相关申请的交叉参考

本申请要求于2005年6月10日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2005-0049697的优先权，在此通过参考合并其整个公开。

技术领域

本发明涉及用于图案检测的图像处理。更具体地说，本发明涉及用于特定图案检测方法的图像处理，和用于检测输入图像是否包括在不可以被复印的货币中所包括的特定图案的设备，以及包括上述图像处理和/或设备的复印机。

背景技术

最近，使用彩色扫描器的彩色复印机的性能已经提高了，因此增加了对诸如货币或者证券之类的不应该被复印的文件进行复制的风险。为了防止对不应该被复印的文件进行复制，彩色复印机通常使用反伪造设备检测不应该被复印的文件并且处理禁止其复制的输出图像。

在题目为“Image processing device and method for identifying an input image，and copier scanner and printer including same(用于识别输入图像的图像处理设备和方法，以及包括其的复印机扫描器和打印机)”的美国专利No.6,289,125中公开了通过检测在钞票中包括的特定图案来防止复制的技术，因此通过引用合并其整个内容。根据在美国专利No.6,289,125中所公开的发明，通过对来自输入图像的预定标记进行检测、检测所检测到的标记的位置、以及将所检测到的标记的位置关系与预定的特定图案的位置关系进行比较，对输入图像中是否存在特定图案进行检测。

但是，由于必须将在输入图像中所包括的所有对象进行比较以检测特定图案的标记，所以需要增加处理时间，从而明显地降低了复制的生产率。

因此，需要一种用于在输入图像中检测特定图案的标记而不增加处理时间和降低复制的生产率的改进的方法和设备。

发明内容

本发明的实施方式的一个方面将解决至少上述问题和/或克服上述缺点，并且至少提供下面的优点。因此，本发明的实施方式的一个方面是提供一种特定图案检测方法和设备，用于检测输入图像是否包括在不可以被复印的诸如钞票之类的货币中所包括的特定图案。

本发明提供用于控制输入图像的打印以检测在输入图像中是否包括不应该被复印的、在钞票中包括的特定图案的复印机，及其控制方法。

根据本发明的示例实施方式的一个方面，提供一种特定图案检测方法，该方法包括从输入图像中提取与特定图案的标记对应的对象。对所提取的对象进行检查以确定该对象是否具有与特定图案的标记相同的位置关系。对该对象进行验证以确定具有相同位置关系的对象是否与特定图案的标记相等。对特定图案进行确定以根据验证结果来确定该图案是否存在于输入图像中。

提取的对象尺寸可以与特定图案的标记相同。

提取可以包括通过使用第一阈值作为参考值来对输入图像进行二进制化，并且输出二进制图(binary map)。从二进制图中检测对象。计算对象的位置和尺寸。在二进制图的输出中，如果输入图像是彩色图像，则可以将RGB输入信号二进制化。如果所有RGB输入信号都为高电平，则输出高电平的信号。

检查可以包括将输入图像分为多个小片(tile)。对每个小片进行检查以确定小片是否具有从特定图案的至少一个标记到特定图案的其他标记的位置关系。

验证可以包括通过将对象的每个象素与标记的对应象素进行比较，并且在象素值相等的情况下加一预定的值，以获得每个对象的所有象素的加过的值。如果加过的值超过第二阈值，则确定对象等于标记。在获得加过的值时，对于标记的象素之中特定部分的象素可以增加预定的值。

根据本发明示例实施方式的另一个方面，提供一种特定图案检测设备，其包括从输入图像中提取与特定图案的标记对应的对象的对象提取器。位置检查器检查所提取的对象是否具有与特定图案的标记相同的位置关系。对象验证器验证具有相同位置关系的对象是否等于特定图案的标记。特定图案确定器从对象验证器的输出中确定特定图案是否存在于输入图像中。

根据本发明的示例实施方式的另一个方面，提供一种用于根据输入图像是否包括特定图案来控制复印机的打印的复印机打印控制方法。该方法包括从输入图像中提取与特定图案的标记对应的对象。检查所提取的对象以确定该对象是否具有与特定图案的标记相同的位置关系。验证具有该位置关系的对象以确定该对象是否等于特定图案的标记。对特定图案进行确定以从验证的结果中确定该图案是否存在于输入图像中。如果特定图案存在于输入的图像中，则禁止该输入图像的打印。

根据本发明示例实施方式的另一个方面，提供一种用于根据输入图像是否包括特定图案来控制打印的复印机。该复印机包括从输入的图像中提取与特定图案的标记对应的对象的对象提取器。位置检查器，用于检查所提取的对象是否具有与特定图案的标记相同的位置关系。对象验证器，用于验证具有相同位置关系的对象是否等于特定图案的标记。特定图案检测器，包括特定图案确定器，根据对象验证器的输出确定特定图案是否存在于输入图像中。如果特定图案存在于输入图像中，则打印控制器禁止打印输入的图像。

从与附图结合的、公开了本发明示例实施方式的下面详细描述中，本发明的其他目的、优点、和显著特点对本领域的普通技术人员将会变得明显。

附图说明

从与附图结合的下面描述中，本发明特定示例实施方式的上述和其他目的、特点和优点将变得显而易见，其中：

图1示出了根据本发明示例实施方式的复印机的框图；

图2示出了根据本发明示例实施方式的特定图案检测设备的框图；

图3示出了根据本发明示例实施方式的特定图案检测方法的流程图；

图4示出了印在钞票上的特定图案；

图5示出了图2中所示的对象提取器的详细框图；

图6示出了对象提取器的操作的流程图；

图7A、7B、和7C示出了由图5所示的二进制化单元输出的二进制图的示意图；

图8A、8B、和8C示出了通过对在图7A、7B、和7C中所示的二进制图中的对象的形心(centroid)象素的尺寸和位置进行计算而获得的结果的示意图；

图9示出了图2中所示的位置检查器的详细框图；

图10示出了位置检查器的操作的流程图；

图11A示出了图4中所示的特定图案的位置关系，而图11B示出了通过对输入图像进行分割而获得的小片；

图12示出了图2所示的对象验证器的详细框图；

图13示出了对象验证器的操作的流程图；

图14A示出了要被验证的对象，而图14B示出了被表示为二进制图像的特定图案的标记；以及

图15示出了根据本发明示例实施方式的复印机的打印控制方法。

应该理解，在所有附图中相同的附图参考标记指示相同的元件、特点、和结构。

具体实施方式

提供在描述中所定义的、诸如详细构造和元件的项目以帮助对本发明的实施方式的全面理解。因此，本领域的普通技术人员应该理解，在不偏离本发明的范围和精神的情况下可以对此处所述的实施方式进行各种变化和改动。而且，为了清楚和简洁，省略了对公知功能和构造的描述。

图1示出了根据本发明的示例实施方式的复印机100的框图。参照图1，复印机100包括特定图案检测单元110、打印控制器120、和打印设备130。

特定图案检测单元110检测输入的图像是否包括在不可以被复印的钞票中所包含的特定图案。可以通过扫描设备(未示出)或者通过来自外部存储介质的接口(未示出)将输入的图像进行输入。将参照图2来描述特定图案检测单元110的详细结构。

如果特定图案存在于输入的图像中，则打印控制器120禁止打印输入的图像。打印控制器120对用于执行打印的打印设备130进行控制。

图2示出了根据本发明示例实施方式的特定图案检测单元的框图。特定图案检测单元包括对象提取器210、位置检查器220、对象验证器230、和特定图案确定器240。图3示出了根据本发明的示例实施方式的特定图案检测方法的流程图。将参照图2和3来描述特定图案检测设备的操作。

在操作S300中，对象提取器210从输入的图像中提取与特定图案的标记对应的对象。这里，对象是具有与特定图案的标记相同或者类似尺寸的候选标记。

图4示出了被印在钞票上的特定图案。目前，特定图案被印在诸如20美元钞票、欧元货币、和日圆货币之类的银行币上。将该图案称为EURion星座。该图案是在本发明的下面示例实施方式中要被检测的图案的代表例子。

下面将参照图5和6来描述对象提取器210的详细操作。

在操作S310中，位置检查器220检查所提取的对象是否具有与特定图案的标记相同的位置关系。下面将参照图9和10来详细描述位置检查器220的详细操作。

在操作S320中，对象验证器230验证具有该位置关系的对象是否等于特定图案的标记。下面将参照图12和13来描述位置检查器220的详细操作。

在操作S330中，特定图案检查器240根据对象验证器230的输出来确定特定图案是否存在于输入的图像中。

图5示出了在图2中所示的对象提取器210的详细框图。对象提取器210包括二进制化单元510、对象检测器520、和对象位置计算器530。图6示出了对象提取器210的操作。将结合图5的部件详细说明对象提取器210的操作。

参照图5和6，在操作S600，二进制化单元510通过使用第一阈值作为参考值对输入的图像进行二进制化，并且输出二进制图。如果输入的图像是彩色图像，则二进制化单元510通过使用第一阈值作为参考值对每个RGB输入信号进行二进制化而输出1(高电平)或0(低电平)。如果所有RGB输入信号为高电平，则输出高电平。图7A、7B和7C示出了由图5所示的二进制单元510输出的二进制图。

在操作S610中，对象检测器520从二进制图中检测对象。对象检测器520使用二进制图的8-相邻连接性(8-neighbor connectivity)来连接相邻的象素，并且使用边界跟踪图像处理技术来检测对象。

在操作S620中，对象位置计算器530对每个对象的位置和尺寸进行计算。图8A、8B、和8C示出了通过对图7A、7B、和7C中所示的二进制图中的对象的形心的尺寸和位置进行计算而获得的结果。图8A示出了其尺寸为5×5而形心象素C’位置为(3，3)的对象；图8B示出了其尺寸为5×3而形心象素C”位置为(9，2)的对象；以及图8C示出了其尺寸为5×5而形心象素C位置为(16，4)的对象。

对象位置计算器530能够通过将所计算的对象的尺寸与特定图案的标记的尺寸进行比较，提取仅仅具有与特定图案的标记相同或者类似尺寸的对象。

图9示出了图2中所示的位置检查器220的详细框图。位置检查器220包括图像分割器910和对象位置检查器920。图10示出了位置检查器220的操作的流程图。将结合图9的部件来描述位置检查器220的操作。

参照图9和10，在S1000，图像分割器910将输入的图像分割为多个小片。例如，如果包括特定图案的输入图像的尺寸是50×50，则将图像分割为具有100×100的尺寸的小片，每个小片在水平轴和垂直轴上以50的长度重叠。

在操作1010中，对象位置检查器920检查每个小片是否具有从特定图案的至少一个标记到特定图案中的其他标记的位置关系。

图11A示出了图4中所示的特定图案的位置关系，而图11B示出了通过对输入图像进行分割或获得的小片。图11B的小片包括在具有尺寸100×100的区域中的6个对象。每个对象1100、1101、...、1105具有形心象素的位置信息，如图11B所示。

通过下面处理来实现对位置关系的检查。对于多个小片之一，确定图11A中所示的标记C的位置的有效性。标记C的位置的有效性依赖于与分段AC、BC、DC和EC对应的所有距离关系是否存在。如果标记C的位置是有效的，则确定另一个标记A的位置的有效性。如果所有标记的位置都是有效的，则确定对象110具有特定图案的位置关系。否则，对于其他对象1101、1102、...、1105逐个地确定所有标记A、B、...、E的位置的有效性。如果完成了对于所有小片的位置关系的检查，则对象位置检查器920输出结果到对象验证器230。

图12示出了图2中所示的对象验证器230的详细框图。对象验证器230包括象素比较器1210和对象确定器1220。图13示出了对象验证器230的操作的流程图。将结合图12的部件来详细描述对象验证器230的操作。

参照图12和13，在操作S1300中，象素比较器1210通过将对象的每个象素与标记的对应象素进行比较并且在象素值相等的情况下加一预定的值，而获得每个对象的所有象素的加过的值。

图14A示出了要被验证的对象的示意图，而图14B示出了被表示为二进制图像的特定图案的标记的示意图。在图14B中，B表示黑，而W表示白。象素比较器1210将图14A的对象的每个象素与图14B的标记的对象象素进行比较。由于对象的象素是白并且标记的象素是白，如在图14A和14B中的第一列和第一行中的象素分别所示，加预定的值(例如1)。在另一方面，如果对象的象素是黑而标记的对应象素为白，则不加预定的值。

象素比较器1210可以对于在标记的象素之中的特定部分的象素增加预定的值以加预定的值，并且能够在必要时减去预定的值。

在操作S1310中，对象确定器1220确定在加过的值超过第二阈值的情况下对象等于标记。

图15示出了根据本发明的示例实施方式的复印机的打印控制方法的流程图。将结合图1来描述该方法。

参照图1和15，在操作S1500到S1530中，特定图案检测单元110检测输入的图像是否包括在不应该被复印的钞票中包含的特定图案。由于操作S1500到S1530等于操作S300到S330，所以为了清楚和简洁将省略详细描述。

在操作S1540中，如果特定图案存在于输入的图像中，则打印控制器120禁止打印设备130对输入的图像进行打印。

如上所述，根据本发明的示例实施方式，通过提取具有与特定图案的标记相同或者类似尺寸的对象、用标记来检查对象的位置关系、将对象与标记进行比较并且验证对象，可以立即知道在输入图像中的特定图案的存在。此外，包括根据本发明的示例实施方式的特定图案检测设备的复印机可以通过增强处理速度并且防止诸如钞票之类的文件被非法复印，而提供给用户更多的便利。

虽然已经参照其特定示例实施方式示出和描述了本发明，但是本领域的普通技术人员应该理解，在不偏离所附权利要求书所定义的本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种形式上和细节上的改动。

Claims (28)

1.一种特定图案检测方法，该方法包括：

从输入图像中提取与特定图案的标记对应的对象；

检查所提取的对象是否包括与特定图案的标记相同的位置关系；

验证包括相同位置关系的对象是否与特定图案的标记相等；和

根据验证结果来确定特定图案是否存在于输入图像中。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所提取的对象尺寸与特定图案的标记相同。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述提取包括：

通过使用第一阈值作为参考值对输入图像进行二进制化，并且输出二进制图；

从二进制图中检测对象；和

计算每个对象的位置和尺寸。

4.根据权利要求3所述的方法，其中在所述二进制化时，如果输入图像是彩色图像，则将输入图像的RGB输入信号二进制化，而如果所有RGB输入信号都为高电平，则输出高电平。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述检查包括：

将输入图像分为多个小片；和

检查每个小片是否包括从特定图案的至少一个标记到特定图案的其他标记的位置关系。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述验证包括：

通过将对象的每个象素与标记的对应象素进行比较，并且在象素值相等的情况下加一值，以获得每个对象的所有象素的加过的值；和

如果加过的值超过第二阈值，则确定对象等于标记。

7.根据权利要求6所述的方法，其中在获得加过的值时，对于标记的象素之中特定部分的象素增加该值。

8.一种特定图案检测设备，包括：

对象提取器，用于从输入图像中提取与特定图案的标记对应的对象；

位置检查器，用于检查所提取的对象是否包括与特定图案的标记相同的位置关系；

对象验证器，用于验证包括相同位置关系的对象是否等于特定图案的标记；和

特定图案确定器，用于从对象验证器的输出中确定特定图案是否存在于输入图像中。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述所提取的对象尺寸与特定图案的标记相同。

10.根据权利要求8所述的设备，其中所述对象提取器包括：

二进制化单元，用于通过使用第一阈值作为参考值来对输入图像进行二进制化，并且输出二进制图；

对象检测器，用于从二进制图中检测对象；和

对象位置计算器，用于计算每个对象的位置和尺寸。

11.根据权利要求10所述的设备，其中所述二进制化单元在输入图像是彩色图像的情况下将输入图像的RGB输入信号二进制化，并且当所有RGB输入信号为高电平时输出高电平。

12.根据权利要求8所述的设备，其中所述位置检查器包括：

图像分割器，用于将输入的图像分割为多个小片；和

对象位置检查器，用于检查每个小片是否具有从特定图案的至少一个标记到特定图案的其他标记的位置关系。

13.根据权利要求8所述的设备，其中所述对象验证器包括：

象素比较器，用于通过将对象的每个象素与标记的对应象素进行比较，并且在象素值相等的情况下加一值，以获得每个对象的所有象素的加过的值；和

对象确定器，用于在加过的值超过第二阈值的情况下确定对象等于标记。

14.根据权利要求13所述的设备，其中所述象素比较器对于标记的象素之中特定部分的象素增加值以加该值。

15.一种用于根据输入图像是否包括特定图案来控制复印机的打印的复印机打印控制方法，该方法包括：

从输入图像中提取与特定图案的标记对应的对象；

检查所提取的对象是否包括与特定图案的标记相同的位置关系；

验证具有该相同位置关系的对象是否等于特定图案的标记；

从验证的结果中确定特定图案是否存在于输入图像中；和

如果特定图案存在于输入的图像中，则禁止该输入图像的打印。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所提取的对象尺寸与特定图案的标记相同。

17.根据权利要求15所述的方法，其中所述提取包括：

通过使用第一阈值作为参考值来对输入图像进行二进制化，并且输出二进制图；

从二进制图中检测对象；和

计算每个对象的位置和尺寸。

18.根据权利要求17所述的方法，其中在二进制化时，如果输入图像是彩色图像，则将输入图像的RGB输入信号二进制化，如果所有RGB输入信号都为高电平，则输出高电平。

19.根据权利要求15所述的方法，其中所述检查包括：

将输入图像分为多个小片；和

检查每个小片是否包括从特定图案的至少一个标记到特定图案的其他标记的位置关系。

20.根据权利要求15所述的方法，其中所述验证包括：

通过将对象的每个象素与标记的对应象素进行比较，并且在象素值相等的情况下加一值，以获得每个对象的所有象素的加过的值；和

如果加过的值超过第二阈值，则确定对象等于标记。

21.根据权利要求20所述的方法，其中在获得加过的值时，对于标记的象素之中特定部分的象素增加值。

22.一种用于根据输入图像是否包括特定图案来控制打印的复印机，该复印机包括

对象提取器，用于从输入的图像中提取与特定图案的标记对应的对象；

位置检查器，用于检查所提取的对象是否包括与特定图案的标记相同的位置关系；

对象验证器，用于验证包括相同位置关系的对象是否等于特定图案的标记；

特定图案检测器，包括特定图案确定器，用于根据对象验证器的输出确定特定图案是否存在于输入图像中；和

打印控制器，用于在特定图案存在于输入图像的情况中禁止打印输入的图像。

23.根据权利要求22所述的复印机，其中所述所提取的对象尺寸与特定图案的标记相同。

24.根据权利要求22所述的复印机，其中所述对象提取器包括：

二进制化单元，用于通过使用第一阈值作为参考值来对输入图像进行二进制化，并且输出二进制图；

对象检测器，用于从二进制图中检测对象；和

对象位置计算器，用于计算每个对象的位置和尺寸。

25.根据权利要求24所述的复印机，其中所述二进制化单元在输入图像是彩色图像的情况下将输入图像的RGB输入信号二进制化，并且当所有RGB输入信号为高电平时输出高电平。

26.根据权利要求22所述的复印机，其中所述位置检查器包括：

图像分割器，用于将输入的图像分割为多个小片；和

对象位置检查器，用于检查每个小片是否包括从特定图案的至少一个标记到特定图案的其他标记的位置关系。

27.根据权利要求22所述的设备，其中所述对象验证器包括：

象素比较器，用于通过将对象的每个象素与标记的对应象素进行比较，并且在象素值相等的情况下加一值，以获得每个对象的所有象素的加过的值；和

对象确定器，用于在加过的值超过第二阈值的情况下确定对象等于标记。

28.根据权利要求26所述的设备，其中所述象素比较器对于标记的象素之中特定部分的象素增加值以加该值。

Images