JP2000316084A

JP2000316084A - 画像処理装置及び画像入力装置

Info

Publication number: JP2000316084A
Application number: JP11123528A
Authority: JP
Inventors: Yoritsugu Hiraishi; 順嗣平石; Keitaro Taniguchi; 桂太郎谷口; Takashi Kakiuchi; 崇垣内
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1999-04-30
Filing date: 1999-04-30
Publication date: 2000-11-14
Anticipated expiration: 2019-04-30
Also published as: US6561906B2; EP1048987B1; DE60036661T2; US20030054882A1; DE60036661D1; EP1048987A3; US7218750B1; EP1048987A2; JP3695217B2

Abstract

(57)【要約】【課題】開かれたシステムであっても、読み取り時に
特徴を認識し、後の画像処理等で特徴が消失し難いよう
にすることのできる画像処理装置を提供すること【解決手段】与えられた画像データＲＧＢ中に存在す
る特定パターンを認識する画像処理部１２と、画像処理
部中の第２画像認識部１３が特定パターンらしきパター
ンを検出した場合に、画像データに対し、検出対象の画
像データであることを示す特徴情報（濃度を扱くしたも
の）を合成する合成部１４により構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理装置及び
画像入力装置に関するもので、より具体的には、出力禁
止物を出力する行為を効果的に抑制することのできる技
術に関する。

【０００２】

【発明の背景】従来の紙幣・有価証券などの偽造に対応
するための画像処理システムは、カラー複写機のような
画像入力から画像形成までを閉じたシステム内において
実施する装置に対して各種のものが提案され、実施され
てきた。この場合、閉じたシステムにおいては、画像入
力部での本物の原稿（紙幣等の複写禁止物）を読み取っ
たデータを用いて認識を行い、その結果を用いて画像形
成装置において出力を阻止するようにしている。

【０００３】一方、近年のイメージスキャナ，パーソナ
ルコンピュータ（パソコン），プリンタなどの高性能化
・低価格化に伴い、開いたシステムでの偽造が社会問題
化してきている。すなわち、イメージスキャナを用いて
本物の原稿を読み込み、その読み込んだ画像データをパ
ソコンに保存する。そして、パソコンに保存した画像デ
ータを、カラープリンタに与え、そこにおいて画像形成
し、プリントアウトする。係る場合、パソコンに保存す
る画像データは、そのパソコンに接続されたスキャナか
ら送られてくる場合もあれば、通信を介して取得したも
のや、ＦＤ，ＭＯ等の記録媒体を介して与えられる場合
もある。従って、このように開いたシステムにおいて
は、出所の不明な画像データを画像形成することが多々
有り、係る場合においても出力を阻止する必要性が有
る。

【０００４】この場合に問題となるのは、プリンタ等の
画像形成装置に与えられる画像データは、必ずしも本物
を読み取ったままのデータである保証はなく、画像形成
装置において出力しようとする画像が複写等禁止物のよ
うに出力禁止物で有るか否かを認識する時点では、特徴
が消失している可能性もある。

【０００５】特に、複写・出力が禁止されている出力禁
止物を認識するために、その出力禁止物自体にあらかじ
め印刷等しておく特定マークは、改ざん防止等のために
通常目に見えにくく小さいものであるため、パソコンで
画像変換等の処理をしている際に、消失する可能性が高
い。

【０００６】一方、イメージスキャナ等で画像を読み取
る際に認識処理をし、出力禁止物の場合には、読み取り
行為自体を阻止することが考えられるが、そのように読
み取り行為を阻止するのは行き過ぎであるとの声もあ
り、偽造の確実な防止が困難になっている。

【０００７】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、上記した問題を解決
し、読み取り時に特徴を認識し、後の画像処理等で特徴
が消失しにくいように、強い特徴とすることで、その画
像が画像形成装置によって画像形成される際に、認識し
易くすることのできる画像処理装置及び画像入力装置を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明に係る画像処理装置及び画像入力装置で
は、与えられた画像データ中に存在する特定パターンを
認識する認識部（実施の形態では、「第２画像認識部１
３」に相当する）と、前記認識部で前記特定パターンら
しきパターンを検出した場合に、前記画像データに対
し、検出対象の画像データであることを示す特徴情報を
合成する合成手段（実施の形態では、「合成部１４」に
相当する）とを備えて構成した（請求項１）。実施の形
態では、画像処理部１２により実現されている。

【０００９】認識部で特定パターンらしきパターンを検
出した場合に、その与えられた画像データに対して特徴
情報を合成（組み込む）するようにしたので、その画像
処理装置を通過した画像データに対しては、その後、合
成された特徴情報に基づいて確実に検出対象の画像デー
タであると認識することができる。よって、例えば開い
たシステム内を画像データが転送されたとしても、その
後の画像処理等で特徴が消失し難くなる。よって、最終
的に当該画像データを画像形成装置によって画像形成し
てプリントアウト等しようとしても、確実に検出対象の
画像データとして認識し、必要な出力禁止処理ができ
る。

【００１０】そして、前記特徴情報としては各種のもの
を用いることができるが、例えば、前記特定パターンを
強調したパターンとすることができる（請求項２）。そ
のようにすると、画像データには、検出対象の原稿にあ
らかじめ印刷等している特定パターンと同種のパターン
が強調して書き込まれるので、その後に行われる画像処
理等により特定パターンが消失しにくくなり、また、最
終的に画像形成装置でプリントアウト等しようとした場
合、特定パターンが強調されているので、確実に特定パ
ターンがある（検出対象物である）と認識される。

【００１１】また、仮に合成しても、もともと特定パタ
ーンがあった場所に重ねるようにして強調した特定パタ
ーンを合成すれば、目立ちにくく、見た目にも邪魔にな
らない。しかも、画像形成装置等の後段の装置における
認識処理自体は、画像処理装置に実装した認識部と基本
的に同一のアルゴリズムを用いることができるので好ま
しい。もちろん異なる認識アルゴリズムとしても問題は
ない。

【００１２】また、特徴情報の別の例としては、電子透
かし等のデジタルデータとすることができる（請求項
３）。電子透かし等を画像データに合成することによ
り、その後の認識処理は当該電子透かし等を検出すれば
良いので、より確実に検出することができる。しかも、
電子透かし等の目に見えないデータを書き込むようにす
ることにより、通常の使用ではその電子透かし等の存在
に気が付くことはない。

【００１３】また、本発明に係る画像入力装置は、請求
項１から３のいずれか１項に記載の画像処理装置を備え
た画像入力装置であって、前記画像入力装置が取得した
画像データに対して前記認識部が認識処理をし、前記合
成手段で合成した画像データを画像入力装置の出力デー
タとしてなるように構成した（請求項４）。

【００１４】このようにすると、画像入力装置を用いて
検出対象の原稿（紙幣等）を読み込もうとした場合、読
み込み処理自体は行える。この時、検出対象の原稿を読
み込んだ画像データには、特徴情報を合成した（組み込
んだ）画像データが生成され出力される。よって、最終
的にプリントアウト等しようとした場合に、確実に検出
され、出力禁止などの所定の処理をすることができる。

【００１５】ここで、本発明における「画像入力装置」
とは、実施の形態で説明したイメージセンサを有したス
キャナはもちろんのこと、他の装置と画像データをやり
取りする転送装置や受信装置も含むものとする。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明が適用される画像
処理システムの概略構成を示している。同図に示すよう
に、読み取りたい原稿をスキャナ１０を用いて撮像して
画像データを取り込む。取り込んだ画像データは、パソ
コン２０の本体に伝送され、パソコン２０の内部／外部
記憶装置に取り込まれる。パソコン２０にインストール
されている画像データを処理できるアプリケーションに
より、上記の取り込みの際、或いは、記憶装置に記憶さ
せた画像データを読み出すことにより、所定の画像処理
や修正処理が行えるようになっている。さらに、プリン
タ３０等の画像形成装置に対し画像データを出力し、用
紙に印刷してプリントアウトすることができるようにな
っている。

【００１７】係る構成は、従来公知のものであり、ま
た、スキャナ１０とパソコン２０との接続は、ケーブル
を介して直接連結する場合もあれば、通信回線を介して
伝送する場合もある。さらには、スキャナ１０で読み取
った画像データをＦＤやＭＯなどの記憶媒体を介して、
パソコン２０に記憶させる場合もある。

【００１８】また、紙幣等の複写等禁止物（出力禁止
物）の最終的な出力を阻止すべく、プリンタ３０には、
本来のプリントアウトするというプリンタとしての機能
を持つプリンタ本体３１と、第１画像認識部３２を備
え、パソコン２０から与えられた画像データに対して第
１画像認識部３２が所定の認識処理をし、出力禁止物に
印刷されている特定パターンらしさを示す適合度を求
め、その適合度をプリンタ本体３１に送るようになる。

【００１９】そして、プリンタ本体３１では、受け取っ
た適合度が一定の閾値以上の場合には、現在出力しよう
としている画像データが出力禁止物と判断し、所定の出
力禁止処理をする。この出力禁止処理としては、用紙全
体をある色で塗りつぶしたり、警告文字を重ねて印刷す
るようにしたり、或いは、電源を落として出力処理自体
をしないなど各種の手法がとれる。

【００２０】また、第１画像認識部３２からの出力は、
上記のように適合度とするのではなく、適合度に基づい
て出力禁止物か否かの判断まで第１画像認識部３２で判
断し、出力禁止物と判断した場合に禁止命令を出力する
ようにしても良い。なおまた、上記した第１画像認識部
３２とプリンタ本体３１との関係は、従来の複写機にお
ける画像認識部と複写機本体との関係と同様なものとす
ることができる。

【００２１】ここで本発明では、画像入力装置であるス
キャナ１０に、本来のスキャナ機能を発揮するスキャナ
本体１１に加え、本発明に係る画像処理装置の一実施の
形態である画像処理部１２を設けている。この画像処理
部１２は、画像データ中に存在する特定パターンを検出
するための認識処理をする第２画像認識部１３と、その
第２画像認識部１３で特定パターンらしきパターンを検
出した場合に、スキャナ本体１１で読み取った画像デー
タに対し、特定パターンを強調して合成する合成部１４
を備えている。

【００２２】これにより、画像入力・読み取り時に特定
パターンを検出したならば、画像データの取り込み自体
はそのまま行うものの、特定パターンを強調して合成す
ることにより、その後の画像処理などによって係る特定
パターンが消失することがなく、最終的にプリンタで画
像出力しようとした場合に、第１画像認識部３２にて確
実に特定パターンを認識し、出力禁止処理をすることが
できるようになる。この強調する態様としては、例えば
対応する画素の濃度を濃くするようにしたり、新たに正
規の欠け等のない特定パターンを合成するものなどがあ
る。

【００２３】次に、上記画像処理部１２等の具体的な構
成を説明する前に、本形態の画像処理部１２（第２画像
認識部１３）や、第１画像認識部３２にて検出する特定
パターンについて説明する。

【００２４】まず本実施の形態では、複写・出力等が禁
止されている検出対象の原画像中の所定位置に例えば図
２に示すような特定パターン１を設けておき、プリンタ
等の画像形成装置において処理中の画像データ中に係る
特定パターン１の有無を判断し、その特定パターン１が
存在する場合には、出力を停止するようなシステムに適
用することを想定する。

【００２５】ここで特定パターン１について説明する
と、複数のマーク２を適宜位置に配置することにより構
成される。そして本実施の形態では、各マーク２は小さ
な三角形にし、後述するように中央を抜いた枠により構
成し、さらに所定の色から構成している。そして、各マ
ーク２の配置規則としては、図３に示すように本例では
２重の正方形の辺の上に配置し、図示の例では内側の正
方形の辺を構成する線Ｌ１上の所定位置に１個のマーク
２を配置し、外側の正方形の辺を構成する線Ｌ２上の所
定位置に１０個のマーク２を配置した構成をとってい
る。このように正方形（矩形）の辺上にマーク２を配置
すると、その辺を原画像の縦・横軸と平行になるように
特定パターン１を印刷することにより、画像読み取り時
の走査方向に一致するので、検出のためのハードウエア
を軽く（ウインドウを小さく）することができる。さら
に、実際に特定パターン１を印刷する際には、図２に示
すようにマーク２のみを配置し、線Ｌ１，Ｌ２はないの
で第三者（一般の者）にはその規則性が分かりにくく、
改ざんされにくい。

【００２６】さらに本発明では、上記したように各マー
ク２を所定の色を用いて形成するが、その色はすべての
マーク２で等しくするか或いは類似する色とした。さら
に、ＲＧＢ等のカラーデータを表現するための３つの信
号のうちの１つの色信号の濃度が高い（数値的に開きが
大きい）色とした。所定の色を黄色にすると、例えばＲ
ＧＢ、Ｌａｂ，ＹＭＣいずれの信号形態であっても所定
の色成分（ＲＧＢであればＢ、Ｌａｂであればｂ、ＹＭ
ＣであればＹ）が数値的に開きが大きくなるので、確実
に形状認識をすることができる。また、肉眼では比較的
認識し難いので存在自体を知られることがないので好ま
しい。

【００２７】そして、上記マークを用いた本実施の形態
における画像認識・パターン検知方法について説明する
と、まず、原画像中に含まれるマーク２を検出し、その
存在位置を取得する。この時、マーク２は、色成分の内
の１つの成分を数値的に開きの大きいものとしているの
で該当する色成分についてしきい値処理をして２値化す
ることによりマーク２を抽出し、形状認識をする。

【００２８】さらに形状認識に加えてその画素が所定の
色彩構成を有するものであるかどうかの判断を行う。す
なわち、単純に１つの色信号をしきい値処理しただけで
は、そのしきい値以上の濃度を有する別の色（マーク２
を構成する色以外の色）も２値画像として抽出されるお
それがある。そこで取得した画像データに対してすべて
の色成分に対してフィルタリングして一定の色彩の画素
を抽出し、当該色を抽出する。

【００２９】これら２つの論理積をとることにより、マ
ーク２の検出処理が終了する。つまり、１つの色信号に
基づく形状認識と、特定の色彩で描かれたか否かの色認
識をそれぞれ別々に行うとともにそれらの論理積をとる
ことによりマークを構成する画素を確実に抽出する。

【００３０】次いで、その抽出したマークの位置を求
め、所定の位置にあるかどうかによって特定パターンら
しさ（適合度）を求めるようにしている。すなわち、図
３の位置関係にあるかどうかを判定する。つまり、本形
態の特定パターンを構成する各マークは、２重の正方形
の辺上に位置するので、係る正方形に対応する２重のウ
インドウを設定し、そのウインドウを例えばラスタ方向
にスキャンさせながらそのウインドウ内に存在するマー
ク２が、所定の位置関係になっているか否かを判定する
ようにしている。

【００３１】次に、上記した画像処理方法を実施するに
適した本発明に係る画像処理装置の一実施の形態につい
て説明する。図４は、係る画像処理装置の全体構成を示
しており、本例では画像入力装置（スキャナ）に実装さ
れ、係る画像入力装置を用いて紙幣等の複写・出力する
ことが禁止されているものを画像データとして取り込も
うとした際に、それを検知し、画像取り込み自体は許容
するものの、その取り込んだ画像データをプリントアウ
トしようとした場合に、それを阻止することができるよ
うに加工するための処理装置を示している。

【００３２】すなわち、図示するように、スキャナ本体
のイメージセンサにより読み取られた画像情報が、画像
処理装置１２内の画像入力部（バッファＩＣ）４２に与
えられるようになっている。

【００３３】この画像情報は、ＣＣＤ等のイメージセン
サによるスキャン等が進むにしたがって、順次所定の領
域分ずつリアルタイムで送られてくるようになってお
り、具体的なデータとしては、フルカラー情報であるＲ
ＧＢ成分それぞれについて、８ビットカラーデータとな
っている。

【００３４】画像入力部４２を介してＲＧＢ色信号は、
２値化処理部４３に与えられ、そこにおいて２値化処理
して得られた画像データ（２値画像）を第１記憶部４４
に格納する。この第１記憶部４４に格納された２値画像
をマーク位置検出部４５に送り、２値画像中に特定パタ
ーン１を構成するマーク２を抽出するとともにその存在
位置を特定し、第２記憶装置４６に格納する。この第２
記憶装置４６までが、上記したマーク抽出処理を行う部
分である。

【００３５】そして、第２記憶装置４６に格納された各
マーク２の存在位置データを配置マッチング部４７に送
り、そこにおいて所定のウインドウを用いて各マークの
存在位置が所定の配置（特定パターン１を構成する配置
（図２参照））に対し、各画素の一致の有無を判断し、
判断結果を適合度出力部４８に送る。そして、適合度出
力部４８では、一致した画素数から適合度を算出し、求
めた適合度を合成部１４に対して与えるようになってい
る。

【００３６】合成部１４では、適合度出力部４８から出
力された適合度に基づき特定パターンを合成するか否か
を判断し、合成する場合には配置マッチング部４７から
出力されたパターン位置座標，回転角と、マーク位置検
出部４５から出力されたマーク座標（第２記憶装置４６
に記憶されている）とを用いて、第３記憶装置４９に格
納された原画像データにパターン１を再度合成する。

【００３７】なお、第３記憶部４９は、第１記憶装置４
４、第２記憶装置４６で、遅れが生じる分の原画像デー
タを遅延させる目的で置かれた記憶装置であり、画像入
力部４２から与えられるようになっている。なお、図１
では、図示並びに発明の説明の便宜上、スキャナ本体１
１から出力される画像データを直接合成部１４に与える
ようにしているが、実際には、画像データと合成する強
調した特定パターンの同期をとる必要から、本形態では
図４に示すように、第２記憶装置４６と配置マッチング
部４７から、マーク２およびマーク１の座標データを合
成部１４へ入力すると共に第３記憶装置４９に原画像デ
ータを一時記憶するようにしている。従って、可能であ
れば、スキャナ本体１１から直接合成部１４に与えるよ
うにしてももちろんよい。

【００３８】前述したように、パターン１は、いわゆる
黄色で構成されているため、人間の目には視認しにく
く、ここで再合成しても原画像にはほとんど影響がな
い。また、全く新規に合成するのでは無く、既に存在し
ていた場所に、再度明確に合成するものであるので、さ
らに影響が無いと言える。

【００３９】なお、本例では、黄色のパターンについて
の説明をしたが、その外の色でも特に問題はない。色成
分中の１つの色が数値的に他の色と大きく離れていれば
認識は容易で有るからである。また、視認性の良い色調
であっても、もともと存在した場所に再合成するので、
ほとんど目立つことなく再合成できる。

【００４０】これにより、この画像入力装置からデータ
を受けた画像処理装置や画像形成装置では、対象となる
パターンが明確に存在することで、より確実に同様の方
法で認識を行うことができる。

【００４１】次に、各部の機能・構成を説明する。ま
ず、２値化処理部４３は形状抽出部４３ａと、色抽出部
４３ｂと、それら各部４３ａ，４３ｂの出力の論理積を
とるＡＮＤ素子４３ｃとから構成される。そして、形状
抽出部４３ａには、画像入力部４２からＲＧＢ信号のう
ちで最も形状を抽出するに適した高い濃度の色信号の１
つが与えられ、色抽出部４３ｂには、残りの色信号また
はすべての色信号が与えられるようにしている。そして
本例では黄色で形成されたマーク２を検出するようにし
たため、形状抽出部４３ａにはＢ信号を与えるようにし
ている。

【００４２】形状抽出部４３ａは、図５に示すように、
しきい値処理をするもので、色信号を構成するビット数
に合わせて８ビットのコンパレータを用い、一方の入力
端子ａに画像入力部４２から与えられるＢ信号を入力
し、他方の入力端子ｂに固定しきい値を入力する。そし
て、ａ＜ｂの時に出力が「１」となる（濃度が高いもの
ほど数値は小さくなる）。

【００４３】なお、本実施の形態では、しきい値を固定
としたが、原稿の濃度によってしきい値を変化させる浮
動２値化回路を用いても良い。係る構成にすると、より
正確な形状を得ることができる。また、本形態の形状抽
出部４３ａでは精度を出すために８ビットのものを用い
ているが、精度が維持できる範囲で少なくすることはも
ちろん構わない。なおまた、ここでは、黄色に対応した
Ｂ成分を用いたが、別の色調の場合は、当然のことなが
ら、それに応じた別の色成分を用いることになる。

【００４４】一方、色抽出部４３ｂは、図６に示すよう
に、ＲＧＢ信号のそれぞれに対して一定の幅（上限値〜
下限値）の範囲内に存在する濃度を有する画素を抽出す
るもので、ＲＧＢ信号をそれぞれ入力し、上下限値と比
較する４ビットのウインドウコンパレータ（ｂ＞ａ＞ｃ
の時に出力が１となる）と、各ウインドウコンパレータ
の出力の論理積をとる３入力のＡＮＤ素子とから構成さ
れている。そして、各ウインドウコンパレータの上限値
及び下限値は、検出するマーク２の色を現すＲＧＢ信号
に対し所定のマージンをとった値とする。これにより、
ＲＧＢ信号がそれぞれある一定の幅の濃度をもつ画素が
あると、ＡＮＤ素子の出力が「１」となり、マーク２を
構成する画素の候補として抽出される。

【００４５】そして、色抽出部４３ｂで使用するウイン
ドウコンパレータとして４ビットのものを用いたのは、
一般に印刷物では色ムラ（色差）が大きいため、精度の
高い色分解は意味がないからである。一方、形状認識は
精度よく行わなければならないので、上記のように形状
抽出部４３ａでは、８ビットのコンパレータを用いてい
る。このように、形状認識と色抽出を分けることによ
り、精度よく形状を抽出しつつその形状を構成する色を
色ムラによる誤差を吸収しつつ正確に特定できるように
なる。

【００４６】上記のようにして２値化処理部４３から
は、検出対象のマーク２を構成する所望の色の画素が
「１」となりそれ以外の色の画素が「０」で表される２
値画像が出力され、第１記憶装置４４に格納される。本
実施の形態ではこの第１記憶装置４４は、所定数のライ
ンバッファから構成される。すなわち、上記した２値画
像に基づいてマーク位置検出部４５でマーク２を検出す
るとともにその存在位置を抽出できれば良いので、原稿
の全画像データを蓄える必要はなく、後段の処理に必要
な数十ラインとしている。

【００４７】そして、その第１記憶装置４４（ラインバ
ッファ）に格納された２値画像の一例を示すと図７のよ
うになる。なお、図中の１マスが１画素に対応する。す
なわち、上記したように本例ではマーク２を三角形で構
成するとともに、画像中の汚れなどと区別するために中
央を白抜きとしたため、図７に示すパターンが最小三角
形となる。そして、本実施の形態では、各マークはでき
るだけ小さくして、検出用のハードウエアを小型化する
とともに第三者からは見付けにくくするため、検出対象
のマークを構成する実際の画素のパターンは、図７に示
すパターンとした。

【００４８】マーク位置検出部４５は、第１記憶装置４
４に格納されたデータを読み出し、図７に示す三角形を
構成する画素のパターンを検出するもので、本例では図
８に示すような５×４画素のウインドウ（Ｑ00〜Ｑ34）
を用い、Ｑ02，Ｑ11，Ｑ13，Ｑ20〜Ｑ24の８個の２値デ
ータが１で、他の部分の２値データが０になるようにな
った場合に出力（ＨＩＴ）を「１」にし、第２記憶装置
４６に損存在位置情報を格納する。

【００４９】なお、実際には、このマーク２が回転して
いる場合もあるので、図８でのマスクデータは、回転角
に併せて数種類用意されており、存在位置情報ととも
に、回転角度も格納される。なお、マーク２が円形であ
れば、回転角ごとのマスクは必要なく、回転角度も不要
である。また、図８は４×５で構成したが、三角形の頂
点部も詳細に検出するなどの要望があれば、５×５にす
るなどの構成としても良い。

【００５０】この判定結果（マークあり：１，マークな
し：０）は、第２記憶装置４６に格納されるが、その際
には、例えば、図７の中央白抜部の座標などをそのウイ
ンドウの代表座標として用いる。さらに、その情報を２
×２や４×４のウインドウに集約して、情報量を減じて
も良い。すなわち、このあと検出する特定パターン１
は、マーク２と比べると、大きいパターンであり、いわ
ゆる解像度を落としたデータでも認識に障害は発生しな
いからである。

【００５１】マーク位置検出部４５は、図９に示すよう
な５×４のウインドウ部４５ａと、そのウインドウ部４
５ａにより検出される各画素のデータ（１／０）を受
け、それが所定の配列になっている否かを判断するデコ
ード部とからなる。

【００５２】そして、ウインドウ部４５ａは、図１０に
示すように、ウインドウを構成する各Ｑijをフリップフ
ロップで構成し、１列を５個直列接続したものを４列用
意し、第１記憶装置４４を構成するラインバッファの各
ラインに格納された画素データ（１／０）を対応するフ
リップフロップの列に、１画素目から順に先頭のフリッ
プフロップに入力する。そして、各フリップフロップ
は、同時にクロックＣＬＫが与えられ、同期して次段の
フリップフロップにデータを転送する。

【００５３】これにより、クロックが１つずつ入力され
る都度、主走査方向に１画素ずつ走査したのと同様にな
り、また、各ラインの最後の画素データ（１／０）を入
力したならば、最初に戻り１ライン下にずらして先頭か
ら画素データを入力する。これにより副走査方向に１画
素ずらしたのと同等となる。従って、先頭から５画素分
を入力した際の各フリップフロップ出力は、図示するよ
うになり、図８に示すウインドウと等価となる。そし
て、各フリップフロップの出力ＭＷＱij（ｉ＝０〜３，
ｊ＝０〜４）がデコード回路４５ｂに与えられる。

【００５４】デコード回路４５ｂは、図１１に示すよう
に、２０入力のＡＮＤ素子からなり、検出対象のマーク
が入力された場合に白画素を構成する入力端子が反転入
力されるようになっている。これにより、黒画素「１」
が所定の形にならんでいる場合はデコード回路を構成す
るアンド素子のすべての入力が１になり、デコード回路
の出力（ＨＩＴ）は「１」になる。そして、いずれか１
つの画素の値が違っていてもＡＮＤ素子への入力は
「０」を含むものとなり、デコード回路の出力（ＨＩ
Ｔ）は０となる。そして、係るデコード回路４５ｂの出
力に基づいて第２記憶装置４６に各正当なマーク２の存
在位置に基づくデータが格納される。

【００５５】仮に特定パターンを検出した場合の第２記
憶装置４６に格納された内部データを図式化すると図１
２のようになる。なお、同図中の１マスが、原画像を撮
像して得られた画像データにおける５×４画素の大きさ
に対応している。

【００５６】上記のようにしてマーク位置検出部４５か
らは、検出対象のマーク２が存在する画素が「１」とな
りそれ以外の色の画素が「０」で現される圧縮した２値
画像が出力され、第２記憶装置４６に格納される。そし
て、本実施の形態では、この第２記憶装置４６も、所定
数のラインバッファから構成している。さらに、この圧
縮された２値画像に基づいて特定パターンを検出するた
め、原稿の全画像データを蓄える必要はなく、後段の処
理に必要な数十ラインとしている。

【００５７】一方、特定パターン１を検出するための配
置マッチング部４７は、図１３に示すような構成からな
る。すなわち、所定のウインドウ部４７ａを備え、その
ウインドウ部４７ａを用いて、第２記憶装置４６内に格
納されたマーク情報（１／０）をスキャンする。

【００５８】そして、本例では検出対象の特定パターン
１として、図２，図３に示すような２重の正方形の辺上
にマーク２を配置して構成したため、図１２に示された
第２記憶装置４６に格納された「１」を同時に抽出すれ
ばよい。

【００５９】マークが存在する外側の正方形の辺のさら
に外側に１マス分のマージンをとり、図１４に示すよう
な１０×１０のウインドウを用いた。そして、同図中ハ
ッチング部分（内周Ｗ１と外周Ｗ２）が実際にデータを
取得する領域である。

【００６０】このウインドウ部４７ａの具体的な構成と
しては、図１５に示すように１０段の直列入力・並列出
力のフリップフロップを１０列設け、各列の先頭のフリ
ップフロップに第２記憶装置４６の対応するラインバッ
ファの先頭のデータから順に与える。これにより、上記
したマーク位置検出部４５に設置した５×４のウインド
ウ４５ａと同様の作用により、クロックＣＬＫに同期し
て与えられたデータを順次転送し、ある時点での各フリ
ップフロップの出力は、図１６に示すようになり、１０
×１０のウインドウとして機能する。

【００６１】そして、その出力の中で図１４のハッチン
グで示した内周Ｗ１，外周Ｗ２に対応するマスであるＡ
ＷＱ３３〜３６，４３，４６，５３，５６，６２〜６６
（以上内周Ｗ１）、ＡＷＱ１１〜１８，２１，２８，３
１，３８，４１，４８，５１，５８，６１，６８，７
１，７８，８１〜８８（以上外周Ｗ２）のデータを用い
て特定パターン１の検出を行うことになる。

【００６２】この外周Ｗ２の各マスに格納されたデータ
（上記した所定のフリップフロップの出力）が外周照合
データラッチ回路４７ｂに送られ、内周Ｗ１の各マスに
格納されたデータ（上記した所定のフリップフロップの
出力）が内周照合データラッチ回路４７ｃに送られ、ウ
インドウ部４７ａの動きに合わせてラッチするようにな
っている。

【００６３】外周照合データラッチ回路４７ｂは、図１
７に示すような２８個のＤラッチ（並列入力並列出力の
フリップフロップ群）から構成され、ラッチ信号が与え
られた時の入力データを保持する。そして、本例では、
図１６に示すウインドウを構成する各マスの出力のう
ち、ＡＷＱ１５を先頭にし、外周Ｗ２の領域に存在する
各マスを時計方向に一周回るように順に配列する。従っ
て、図１７に示すように、先頭のＤラッチにＡＷＱ１５
を入力し、最後のＤラッチにＡＷＱ１４を入力するよう
にしている。

【００６４】同様に内周照合データラッチ回路４７ｃ
は、図１８に示すように１２個のＤラッチから構成さ
れ、図１６に示すウインドウを構成する各マスの出力の
うち、ＡＷＱ３５を先頭にし、内周Ｗ１の領域に存在す
る各マスを時計方向に一周回るように順に配列し、最後
のＤラッチにＡＷＱ３４を入力するようにしている。

【００６５】さらに、内周照合データラッチ回路４７ｃ
の出力は、図１３に示すようにアドレスデコード回路４
７ｄに与えられ、内周照合データラッチ回路４７ｃでラ
ッチされた１２ビットのデータをアドレスデータとして
使用し、対応する外周辞書記憶部４７ｅにアクセスし、
０度，９０度，１８０度，２７０度のいずれかの外周辞
書データを比較回路４７ｆに出力するようにしている。
また、この比較回路４７ｆには、外周照合データラッチ
回路４７ｂでラッチされた２８ビットのデータも与えら
れ、そこにおいて両データを各ビットごとに比較し、そ
の一致／不一致の結果をカウント回路４７ｇに送るよう
になっている。

【００６６】すなわち、一般にある原稿を複写する場合
には、原稿台に対して原稿を平行においた状態で処理す
るが、その場合であっても、その置いた時の原稿の向き
（姿勢）は、上下及び左右の少なくとも一方が反転して
いるおそれがある。つまり、特定パターンであっても、
図１９（ａ）〜（ｄ）に示すように、原稿の置いた向き
によって４通りある。従って、特定パターン１を構成す
る各マーク２が第２記憶装置４６の所定エリアに格納さ
れているとすると、ウインドウ部４７ａを介して各照合
ラッチ回路４７ｂ，４７ｃにラッチされるデータの種類
は、図２０に示すように４種類となる。

【００６７】そして、このように種類が限定されるとと
もに、ある角度における内周Ｗ１に存在するマークから
ラッチされるデータと、外周Ｗ２に存在するマークから
ラッチされるデータの関係は、１対１にある。しかも、
マークの配置を適宜に設定すると、図１９，図２０に示
すように各角度で異なるデータとなる。よって、一方の
領域（本実施の形態ではデータ数の少ない内周Ｗ１）
が、４種類のデータのどれに該当するか否かを判断し、
一致するものがある場合には、特定パターンのおそれが
高いとともに、その特定パターンの角度が分かるので、
それに基づき外周Ｗ２からラッチされて得られるデータ
の基準値（特定パターンである場合のデータ）を選択で
きる。よって、その基準値と実際に外周Ｗ２から得られ
るデータとを比較し、一致度が高い場合に特定パターン
と認定できる。係る原理に基づいて、配置マッチング部
４７が構成されている。

【００６８】さらに、本実施の形態では、内周Ｗ１，外
周Ｗ２から得られるデータを効率よく使用するため、上
記のようにデータ数の少ない内周Ｗ１からのデータをア
ドレスとして使用するとともに、外周辞書記憶部４７ｅ
の所定のアドレスには、図２０中のデータ部に記載した
データ列が格納される。

【００６９】これにより、内周照合データラッチ回路４
７ｃでラッチされたデータをアドレスとして使用し、図
２０に示す４種類のアドレスのうち該当するものがあれ
ばそのアドレスに対応する外周辞書記憶部（ＲＯＭ）４
７ｅに格納されたデータを出力し、比較回路４７ｆで比
較されるので、内周Ｗ１に存在するマーク情報は、該当
するアドレスがあるか否かをチェックすることにより特
定パターン１を構成するマーク２の配列になっているか
否かの判断が行われ、外周Ｗ２に存在するマーク情報
（照合データ）は、実際に読み出された基準値と比較す
ることにより特定パターン１を構成するマーク２の配列
になっているか否かの判断が行われるようになる。

【００７０】また、比較回路４７ｆは、取得した外周照
合データを記憶するＤラッチ部Ｄ１と、外周辞書記憶部
４７ｅから与えられる所定角度の外周辞書データ（基準
データ）を記憶するＤラッチ部Ｄ２と、各Ｄラッチ部Ｄ
１，Ｄ２に格納されたデータを比較する２入力の一致回
路ＣＣと、各一致回路ＣＣの出力を受け、順次出力する
並列入力直列出力のシフトレジスタＳＲとから構成され
ている。そして、各部Ｄ１，Ｄ２，ＣＣ，ＳＲは、外周
Ｗ２を構成するデータ数（２８個）に合わせて、２８段
としている。

【００７１】係る構成にしたことにより、外周照合デー
タラッチ回路４７ｂから転送されたデータと、外周辞書
記憶部４７ｅから与えられたデータ（基準データ）は、
それぞれ対応するＤラッチ部Ｄ１，Ｄ２にストアされ、
所定のタイミングで対応する一致回路ＣＣに入力され
る。従って、基準データと実際に抽出したマークの有無
が等しい場合には、一致回路ＣＣの出力は「１」とな
り、異なる場合には一致回路ＣＣの出力「０」となる。
そして、その判定結果が対応するシフトレジスタＳＲに
格納される。次いで、そのシフトレジスタＳＲに対して
シフトクロックを与え、シフトレジスタＳＲに格納され
たデータを１ビットずつ順にカウント回路４７ｇに入力
する。

【００７２】カウント回路４７ｇでは、与えられたデー
タが「１」の数をカウントする。すなわち、外周Ｗ２か
ら取得した照合データが、辞書に格納された基準データ
とすべて一致した場合には、シフトレジスタから出力さ
れる２８ビットがすべて１になり、一方すべてが不一致
であれば出力される２８ビットがすべて０になる。よっ
て、カウント値が多いほど特定パターンに対する適合度
が高いことを意味する。そして本例では、係るカウント
値を検出したパターンの特定パターンに対する適合度を
算出し、その値がしきい値以上の場合に検出信号を出力
する。

【００７３】なお、本例では、４つの角度、すなわち通
常のスキャナの原稿台のどれか１辺に平行に原稿が置か
れた場合を想定して４つの角度に対応する辞書を用意し
ている。フレキシブルな回転に対応するためにはここ
で、もっと細かい区分で辞書を持てば良い。

【００７４】合成部１４では、適合度出力部４８からの
適合度により、再合成を行うか否かを判断し、第２記憶
装置４６，配置マッチング部４７からの位置情報を元
に、第３記憶部２０からの原画像に対して特定パターン
１，マーク２の再合成を行う。この再合成は、特定パタ
ーンを強調するようにするもので、具体例を示すと以下
のようになる。

【００７５】この再合成の態様としては、例えばマーク
を構成する色の濃度を最大（ＦＦ）にしたマークを再合
成することがある。つまり、しきい値が「８０」である
とし、読み取った画像の特定パターンを構成するマーク
の濃度が「８５」であるとすると、読み取り時ではマー
クがあると認識されるが、その後の処理で消失する可能
性が有る。特に、上記のようにしきい値に近い値の場
合、消失する可能性が高い。

【００７６】そこで、該当する画素の濃度を「ＦＦ」に
することにより、しきい値よりも十分大きな値とし、そ
の後の画像処理で消失することもなく、また、最終的な
認識処理でも確実に検出することができるようになる。

【００７７】また、認識したパターンが、図２１（ａ）
のように、本来あるべき位置にマークがなく（二点鎖線
で示す位置にはマークがなかったものとする）、欠けて
いるような場合、同図（ｂ）に示すように、欠けのない
正規のパターンを合成するようにしてもよい。

【００７８】さらには、上記した濃度を最大にする場合
に、検知したマークの部分のみを最大、つまり、仮に図
２１（ａ）のようにパターンを検知した場合には、図中
実線で示したマーク２を検知した部分のみ画素の濃度を
最大しに、パターン自体は一部欠けた状態のままとして
も良いし、同図（ｂ）に示すように形状も真の特定パタ
ーンのものに修正し、各マークを構成する画素の濃度を
最大にするようにしてもよい。

【００７９】なお、本実施の形態では、各マークの存在
位置を記憶保持するものの、各マークを構成する各画素
の状態までは記憶保持していないが、仮に記憶した場合
には、例えば図２２（ａ）に示すように一部の画素が欠
けている場合に、そのまま再現（同図（ａ）のように欠
けた状態のまま、検出されたがその濃度のみを最大にす
る）するようにしても良いし、同図（ｂ）に示すよう
に、欠けのない正規のマークの状態に戻すようにしても
よい。

【００８０】上記した実施の形態では、原画像に特定パ
ターン１を再合成することにしていたが、本発明ではこ
れに限ることはなく、例えば電子透かしなどの情報を合
成しても良い。係る場合、装置構成としては図４と同じ
構成をとり、合成部１４に電子透かしに関するデータを
保持させ、適合度出力部４８から与えられる適合度が閾
値以上のときに、保持した電子透かしのデータに基づ
き、読み取った画像データ中に電子透かしを埋め込むよ
うにすれば良い。

【００８１】そして、電子透かしの合成であれば、画像
データ中の特定パターン１の存在位置に併せて合成する
必要性は薄くなるので、第３記憶装置４９を省くように
してもよい。なお、電子透かしの原理や、その合成等
は、従来公知の技術を用いることができるので、その詳
細な説明を省略する。

【００８２】また、画像入力装置からの電子データを受
け取る画像処理装置、画像形成装置等では、これまで述
べたような認識部ではなく、電子透かしの情報を読み取
れれば良いので、認識部の規模や負荷が軽減できるとい
う効果も得られる。

【００８３】なおまた、上記した各実施の形態や変形例
では、いずれも画像入力装置（画像読み取り装置）に画
像処理部をハードウエアで構成する例を述べたが、もち
ろんこれはソフトウェアで実施しても構わない。また、
画像入力装置（画像読み取り装置）ではなく、パーソナ
ルコンピュータなどの画像処理装置内で実施してももち
ろん構わない。

【００８４】以上のように、これらの各実施の形態によ
れば、画像形成装置（プリンタ）などに入力されるデー
タであっても、特定原稿のデータであることが容易に判
別でき、偽造を未然に防ぐことが可能となる。

【００８５】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る画像処理装
置及び画像入力装置では、読み取り時等において特徴を
認識し、後の画像処理等で特徴が消失しにくいように、
強い特徴とすることで、その画像が画像形成装置によっ
て画像形成される際に、認識し易くすることができる。
しかも、画像の読み取り自体は許容される。

【００８６】特に、請求項２のように構成すると、もと
もと特定パターンが有った場所に強調した特定パターン
を重ねることにより、人に対してはあまり目立つことが
ないので、見ていても邪魔にならない。また、請求項３
のように構成すると、その後に行う認識処理で確実にデ
ジタルデータを検出することができ、検出対象物である
と判断できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される開かれた画像処理システム
を示す図である。

【図２】本発明で用いられるマーク及び特定パターンの
一例を示す図である。

【図３】本発明で用いられるマークの配置規則を説明す
る図である。

【図４】本発明に係る画像処理装置の好適な実施の形態
の全体構成を示す図である。

【図５】形状抽出部の内部構成を示す図である。

【図６】色抽出部の内部構成を示す図である。

【図７】第１記憶装置への記憶内容の一例を模式化した
図である。

【図８】マーク位置検出部で用いられるウインドウを示
す図である。

【図９】マーク位置検出部の内部構成を示す図である。

【図１０】マーク位置検出部を構成するウインドウ部の
一例を示す図である。

【図１１】マーク位置検出部を構成するデコード回路の
一例を示す図である。

【図１２】第２記憶装置への記憶内容の一例を模式化し
た図である。

【図１３】配置マッチング部の内部構成を示す図であ
る。

【図１４】配置マッチング部を構成するウインドウ部の
概念例を示す図である。

【図１５】そのウインドウ部を構成する具体的なハード
ウエアを示す図である。

【図１６】そのウインドウ部の出力の概念例を示す図で
ある。

【図１７】配置マッチング部を構成する外周照合データ
ラッチ回路の一例を示す図である。

【図１８】配置マッチング部を構成する内周照合データ
ラッチ回路の一例を示す図である。

【図１９】特定パターンのウインドウ出力の例を説明す
る図である。

【図２０】外周辞書記憶部に記憶されるデータとそのア
ドレスを示す図である。

【図２１】（ａ）は認識したパターンの一例を示す図で
ある。（ｂ）は（ａ）のパターンに対し強調したパター
ンの一例を示す図である。

【図２２】（ａ）は認識したマークの一例を示す図であ
る。（ｂ）は（ａ）のマークに対し強調したマークの一
例を示す図である。

【符号の説明】

１特定パターン２マークＬ１，Ｌ２図形の外周１０スキャナ（画像入力装置）１１スキャナ本体１２画像処理装置１３第２画像認識部１４合成部２０パソコン３０プリンタ（画像形成装置）３１プリンタ本体３２第１画像認識部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 21/00 ５６０Ｇ０３Ｇ 21/00 ３８２５Ｃ０７７Ｇ０６Ｔ 7/00 Ｇ０６Ｆ 15/70 ４６０Ｂ５Ｌ０９６Ｈ０４Ｎ 1/40 Ｈ０４Ｎ 1/40 Ｚ (72)発明者垣内崇京都府京都市右京区花園土堂町10番地オムロン株式会社内Ｆターム(参考） 2C061 AR01 CL10 HJ06 HK11 HN15 2C087 AA15 BA07 BB10 BD01 BD05 BD07 DA13 2H027 DB01 DE07 EE08 FB05 FD01 FD03 FD06 FD08 2H034 FA01 5C076 AA14 BA01 BA02 5C077 LL14 MM03 MP06 PP23 PP43 PP47 PP55 PP65 PQ22 SS01 5L096 BA07 CA14 EA17 HA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】与えられた画像データ中に存在する特定
パターンを認識する認識部と、前記認識部で前記特定パターンらしきパターンを検出し
た場合に、前記画像データに対し、検出対象の画像デー
タであることを示す特徴情報を合成する合成手段とを備
えたことを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】前記特徴情報は、前記特定パターンを強
調したパターンであることを特徴とする請求項１に記載
の画像処理装置。
【請求項３】前記特徴情報は、電子透かし等のデジタ
ルデータであることを特徴とする請求項１に記載の画像
処理装置。
【請求項４】請求項１から３のいずれか１項に記載の
画像処理装置を備えた画像入力装置であって、前記画像入力装置が取得した画像データに対して前記認
識部が認識処理をし、前記合成手段で合成した画像データを画像入力装置の出
力データとしてなることを特徴とする画像入力装置。