JP2001086331A - セキュリティマークの有無の確認方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 偽造ドキュメントの作成を阻止するための、
改善されたデジタル画像処理方法及び装置を提供する。 【解決手段】 画像入力スキャナ１２を利用してデジタ
ル入力画像を取得し（ステップＳ１）；デジタル入力画
像の２値化（ステップＳ２）を行い；マイクロ検出（ス
テップＳ３）し；マクロ検出（ステップＳ４）し；照合
（ステップＳ５）し；セキュリティマークが検出された
場合、入力ドキュメントの有効な複写の阻止（ステップ
Ｓ６）を行う、デジタル画像処理システム１０を用いて
実行されたセキュリティマーク検出方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル画像処理
技術に関する。より詳細には、本出願は、紙幣、小切
手、株券などのドキュメント、及び所定のセキュリティ
マークが印刷された他のあらゆる印刷ドキュメントの有
効な複写を阻止し、又は抑制する方法及び装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】本発明の方法及び装置では、あらゆるセ
キュリティマーク候補の位置を検出し、又、真のセキュ
リティマークとしてのセキュリティマーク候補を明確に
識別する目的でこれを更に検査するために、複写しよう
とする印刷ドキュメントから得られる全デジタル画像デ
ータに対し、多段階よりなる審査を行うよう作用する。
マークの位置が検出され、真のセキュリティマークであ
ることが確認されれば、その印刷ドキュメントの有効な
複写は不可能となり、及び/又は他のセキュリティ手段
がとられることになる。

【０００３】デジタルカラーコピー機のような、低コス
トでカラードキュメントの非常に高品質な複製又は「複
写」を行うデジタル画像処理システムの急増は、紙幣、
小切手、株券、法律ドキュメント、及び法律上複製不可
能な他の印刷ドキュメントの複製の手段として、これら
の機械を不正使用することにつながっている。これらの
ドキュメントの複製は何れも偽造にあたり、不法行為で
あることは明らかである。しかしながら、紙幣などの悪
意の複製を効果的且つ効率良く検出し、これを妨げる方
法又は装置はこれまでになかった。紙幣及び複製が許可
されていない他のドキュメントを検出するための効果的
且つ効率の良い方法及び装置がなかったために、犯罪者
による偽造ドキュメント作成が横行してきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】印刷ドキュメントにお
いてセキュリティマークを識別する試みについては、多
くの問題点がある。紙幣などのドキュメントは使い古さ
れている場合が多い。又、ドキュメントが複写装置にお
いて変則的な角度又は位置に置かれることもあり、この
ためセキュリティマークの検出はより困難となる。更
に、セキュリティマークを不当に、或いは誤って検出
し、これに伴うドキュメント複製を阻止するためのあら
ゆる動作は、合法的な複写を試みる人々を当惑させ、不
便を強いることにもなりかねない。従って、ドキュメン
トにおけるセキュリティマークの誤検出は最小限に抑え
ねばならない。

【０００５】前述の及びその他の問題点に鑑み、偽造ド
キュメントの作成を阻止するために、ドキュメントセキ
ュリティマークの検出を行う、新しく改善されたデジタ
ル画像処理方法及び装置に対する需要が出てきている。
合法的なドキュメント複写を妨げることなく、この機能
を効果的に且つ効率良く実行する方法及び装置を開発す
ることが望ましいと考えられてきた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に従うと、ドキュ
メント偽造を阻止するために、ドキュメントセキュリテ
ィマークを効果的に且つ効率良く検出するための、新し
い及び改善されたデジタル画像処理方法及び装置が提供
される。

【０００７】本発明の第１の態様は、デジタル画像処理
方法が提供する。該方法は、各々が選択カラー、サイズ
及び形状を有し、又相互に対して選択空間配置を有する
複数の真マーク構成要素により潜在的に定義されたセキ
ュリティマークを含む印刷ドキュメントについて、印刷
ドキュメントに対応するデジタル画像データを得るため
にドキュメントを走査することを含む。デジタル画像デ
ータは複数のカラー入力画素値によって定義される。デ
ジタル画像データは、セキュリティマークの候補構成要
素を表す全ての箇所を識別するために処理される。デジ
タル画像データにより表された各候補マーク構成要素毎
に、候補マーク構成要素が、デジタル画像データにより
表される少なくとも１つの他の候補マーク構成要素と共
にセキュリティマーク候補を定義するか否かが決定され
る。デジタル画像データで表される各セキュリティマー
ク候補毎に、セキュリティマーク候補が、印刷ドキュメ
ントに表示された真セキュリティマークを表しているか
否かが決定される。

【０００８】本発明の別の態様は、選択カラー、選択サ
イズを有し、相互に対して選択パターンに配置された複
数の真マーク構成要素によって定義されたセキュリティ
マークを含む印刷ドキュメントの、不正な複製を阻止す
るためのデジタル画像処理方法は、印刷ドキュメントを
表すカラーデジタルデータを得るために、前記印刷ドキ
ュメントを走査することを含む。カラーデジタルデータ
は、カラー値を有する複数の画素によって定義される。
カラーデジタルデータのうち、複数の真マーク構成要素
の選択カラーに少なくとも近似するカラーを表すカラー
値を有する画素が全て識別される。カラーデジタルデー
タの２値マップが構成され、「オン」及び「オフ」の画
素によって定義される。「オン」の画素は、カラーデジ
タルデータのうち、複数の真マーク構成要素の選択カラ
ーに少なくとも近似するカラー値を有する、識別された
画素に相当する。２値マップは、「オン」の画素により
定義される候補マーク構成要素の識別、及び該候補マー
ク構成要素と共にセキュリティマーク候補を定義する、
複数の候補マーク構成要素の少なくとも１つの近隣領域
の識別に用いられる。候補マーク構成要素が相互に対し
て同一であるならば、セキュリティマーク候補は真セキ
ュリティマークとして識別される。真セキュリティマー
クが識別されると、その印刷ドキュメントの有効な複写
が阻止される。

【０００９】本発明の更に別の態様における、デジタル
画像データ中に表されたセキュリティマークを識別する
ための、セキュリティマークを含むカラー印刷されたド
キュメントを表すデジタル画像データの処理方法は、印
刷ドキュメント中のセキュリティマークのカラーに対応
する選択カラーを定義する全ての箇所を識別するため
に、デジタル画像データを処理することを含む。デジタ
ル画像データのうち選択カラーを定義する箇所毎に、そ
の箇所が印刷ドキュメント中のセキュリティマークの予
想構成要素を表すか否かが決定される。更に、該方法
は、デジタル画像データ中に識別された各セキュリティ
マーク候補構成要素毎に、セキュリティマーク候補構成
要素が、少なくとも１つの他のセキュリティマーク候補
構成要素と共にセキュリティマーク候補を定義するか否
かを決定することを含む。各セキュリティマーク候補を
定義するセキュリティマーク候補構成要素は、相互に対
してカラー及びサイズについて同一性を有するか否かを
決定するために、相互に対照される。セキュリティマー
ク候補のセキュリティマーク候補構成要素が、少なくと
もカラー及びサイズに関して相互に同一であるならば、
セキュリティマーク候補はデジタル画像データ中に表さ
れるセキュリティマークとして識別される。

【００１０】本発明の更に別の態様における、ドキュメ
ント複製のセキュリティ方法は、その印刷ドキュメント
を表すカラーデジタルデータを得るために、印刷ドキュ
メントを走査することを含む。デジタル画像データは、
印刷ドキュメント中にセキュリティマークを定義するた
めに用いられる、選択カラー範囲内の全ての画素を識別
するために処理される。又、デジタル画像データは、選
択カラー範囲におけるデジタル画像データの画素のみか
らなる全ての関連構成要素を識別するために処理され
る。デジタル画像データは、印刷ドキュメント中にセキ
ュリティマークを定義する、真マーク構成要素の所定の
サイズ及び形状に対応するサイズと形状の両方を有する
全ての関連構成要素を、候補マーク構成要素として識別
するために処理される。デジタル画像データは、各候補
マーク構成要素の周囲に選択サイズの近隣領域を設定
し、又、セキュリティマーク候補として、全ての近隣領
域を識別するために更に処理される。近隣領域は、
（ｉ）セキュリティマークを定義するのに必要な最小数
と同じかそれより多く、且つ最大数と同じかそれよりも
少ない、多数の候補マーク構成要素、（ｉｉ）印刷ドキ
ュメント中にセキュリティマークを定義する真マーク構
成要素に対応するよう、相互に対して配置された候補マ
ーク構成要素、を含む。近接領域における候補マーク構
成要素が少なくともサイズ及びカラーについて同一であ
るならば、セキュリティマーク候補として識別された各
近接領域毎に、セキュリティマーク候補を真セキュリテ
ィマークとして識別するために、デジタル画像データが
更に処理される。デジタル画像データが真セキュリティ
マークを含んでいるならば、印刷ドキュメントの有効な
複写は阻止される。

【００１１】最も普及しているセキュリティマークの１
つにＳＣマークがある。これは、波状の黒線で覆って見
えなくした多数のドーナツ型のパターンである。紙幣上
における真マークの存否を即座に判断する効果的な方法
は、線を除去するために領域を平滑化し、その領域にお
ける種々の画素の最大及び最小濃度を決定し、最小値と
最大値との差を決定し、次いでそれらを所定値と比較す
ることである。所定値に対して差が十分に大きくなけれ
ば、その領域は真のマークを含んでいないことになる。

【００１２】本発明の利点の一つは、偽造ドキュメント
の作成を阻止するために、セキュリティマークを含む印
刷ドキュメントのデジタル複写に際し、ドキュメントセ
キュリティマークを効果的に且つ効率良く検出する、デ
ジタル画像ドキュメントセキュリティマーク検出方法及
び装置を提供することである。

【００１３】本発明の更なる利点は、セキュリティマー
クの誤検出を最小限に抑える、デジタル画像処理方法及
び装置を提供することにある。

【００１４】本発明の更に別の利点は、ドキュメント複
写装置において、オリジナルドキュメントのシフト又は
回転に関わらずドキュメントセキュリティマークを検出
する、デジタル画像処理方法及び装置を提供することに
ある。

【００１５】

【発明の実施の形態】図面により本発明の好適な実施形
態を説明するが、これらはあくまでも例示目的で示され
るものであり、本発明はこれらにより制限されない。図
１に、本発明に従ったデジタル画像処理システム１０が
示されている。画像入力スキャナ１２は１つ又はそれ以
上の単色区分の形態でデジタル画像データを得、これを
送る。単色区分の形態においては、各区分における画像
素子又は画素は１画素当たりｄビット（ｄは整数）の深
さで定義される。従って、各区分の各画素は、１画素当
たりｄビット（ビット深さ＝ｄ）によって定義され、各
画素は完全なオフと完全なオンとの間に幾らかのグレイ
値を有する。１つの単色区分によってデジタル画像デー
タが与えられるとき、画像は、例えば所謂黒白画像デー
タのような単色画像となる。他方、デジタル画像データ
が２つ又はそれ以上の単色区分によって与えられると
き、例えばレッド、グリーン、ブルー（ＲＧＢ）区分や
シアン、マゼンタ、イエロー（ＣＭＹ）区分のような区
分からのデータが結合されると、カラー画像が得られ
る。

【００１６】画像信号はスキャナ１２から画像処理ユニ
ット１４へ入力され、画像処理ユニット１４において、
本発明に従ったセキュリティマーク識別などのデジタル
画像処理が実行される。画像処理ユニット１４は、電子
計算機、専用電子回路、又は他のあらゆる適切な電子回
路手段などの、任意の適切な電子計算装置により与えら
れ得る。画像処理ユニット１４はデータを適切なフォー
マットで画像出力端子１６（デジタルプリンタ及び/又
は視覚表示装置）へ出力する。デジタル画像入力及び/
又は出力に適した装置としては、ゼロックスドキュメン
トセンター２６５ＤＣ(XEROX Document Center 265 DC)
デジタル画像処理システム、ピクセルクラフト７６５０
プロ画像形成スキャナ(Pixelcraft 7650 Pro Imager Sc
anner)、ゼロックスドキュテックプロダクションプリン
ティングシステム(XEROX DocuTech Production Printin
g System)スキャナ、ゼロックス５７７５(XEROX 5775)
デジタルカラーコピー機、ゼロックス５７６０及び５７
６５マジェスティック(XEROX 5760, 5765 Majestik)デ
ジタルカラーコピー機、又は他の任意の適切なカラーデ
ジタルスキャナ/コピー機が挙げられる。各画素が定義
された深さに関わらず、各区分ビットマップにおける各
画素の位置が、一般的に行「ｎ」と列「ｍ」によって更
に定義される。

【００１７】図２（Ａ）はセキュリティマークが印刷さ
れた、或いはその表面に含まれた紙幣を図示する。図中
の紙幣及びセキュリティマークは本発明の図解上の便宜
のためだけに示すもので、通常の技能を有する当業者で
あれば、本発明が任意の適切なセキュリティマークを含
む任意のタイプのドキュメントに同様に適用可能である
ことを理解するであろう。なお、小切手、株券、債券、
及び法律ドキュメントもセキュリティマークを含み得る
ドキュメントの例であり、結果的に、本発明に従って不
正な複写を阻止し得るものである。

【００１８】紙幣２０は、紙２２又は他の適切な基体上
に印刷され、額面金額２４、テキスト２６、種々の装飾
用画像及びデザイン２８、及び公正証書としての紙幣２
０を識別するために使用するセキュリティマークＳＭな
どの、種々のマーキングを含む。図示されるように、又
本明細書中に説明する如く、セキュリティマークＳＭ
は、任意の適切なカラーインクを用いて、情報２４、２
６、２８と同じ又は類似の方法で、ドキュメント２０上
に印刷されている。

【００１９】図２（Ｂ）及び図２（Ｃ）を参照すると、
紙幣２０の、セキュリティマークＳＭを含む部分が示さ
れており、又本実施例で用いたセキュリティマークＳＭ
の特徴を示すために大きく拡大されている。なお、実施
においては、セキュリティマークの形状は図示したもの
以外に広範にわたる形状から任意の１つをとることがで
き、本発明は図示した形状又は他の任意の特定のセキュ
リティマークに限定されない。本実施例では、セキュリ
ティマークＳＭは、３つの同一のマーク構成要素ＭＣに
より、紙幣２０上に（当局により発布された定義に従っ
て）定義される。３つのマーク構成要素はサイズ、形
状、及びカラーがセキュリティマーク定義に従った同一
のものである。又、マーク構成要素ＭＣは、セキュリテ
ィマークＳＭの定義により必要とされる選択パターン又
は選択配置で配置されている。図中に示すように、マー
ク構成要素ＭＣは円形であり、直角三角形の各頂点に配
置されている。マーク構成要素ＭＣは、選択的な全体サ
イズ及び形状を有するセキュリティマークＳＭを定義す
るため、距離Ｄ１、Ｄ２及びＤ３により相互に離間され
ている。

【００２０】本発明に従った装置及び方法は、画像処理
ユニットが、走査される紙幣２０又は他のドキュメント
の不正な複写を阻止し又は抑制することができるよう、
画像入力スキャナ１２により走査された紙幣２０などの
ドキュメントにおけるセキュリティマークＳＭの在否を
検出するために、画像処理ユニット１４を操作する。
又、通常の技能を有する当業者には、本発明の方法及び
装置をドキュメントの真偽の判断のために用いることも
できることが理解されるであろう。

【００２１】図３を参照すると、本発明に従った、ドキ
ュメントセキュリティマークの検出のための好適なデジ
タル画像処理方法が図示されている。デジタル画像処理
システム１０を用いて実行されたセキュリティマーク検
出方法は、一般的に画像入力スキャナ１２を利用してデ
ジタル入力画像を得る（ステップＳ１）；デジタル入力
画像の２値化（ステップＳ２）；マイクロ検出（ステッ
プＳ３）；マクロ検出（ステップＳ４）；照合（ステッ
プＳ５）；セキュリティマークが検出された場合、入力
ドキュメントの有効な複写の阻止（ステップＳ６）を含
む。ステップＳ２乃至ステップＳ６の作業は画像処理ユ
ニット１４で実行されることが好ましい。

【００２２】ステップＳ１乃至ステップＳ６の作業につ
いて図４で更に詳述している。ステップＳ１は、適切な
カラー空間（例えば、レッドＲ、グリーンＧ、ブルーＢ
など）における多数のカラー区分によってカラーデジタ
ル画像データを得るために、入力画像スキャナ１２を用
いて紙幣２０などの入力された印刷ドキュメントを走査
することを含む。スキャナ１２は他の任意の適切なカラ
ー空間によってデジタル画像データを得、これを送るこ
とも可能である。

【００２３】２値化ステップＳ２はサブステップＳ２ａ
及びＳ２ｂを含む。第１のサブステップＳ２ａでは、ス
キャナ１２により得られた入力デジタル画像のうち、選
択範囲のカラーを有し又はこれを表す、全ての画素を識
別する。第２のサブステップＳ２ｂは、入力デジタル画
像のうち、選択範囲のカラーを有するものとして識別さ
れた全ての画素に対応するビットマップを、以下のよう
に構成する。

【００２４】セキュリティマークＳＣは、イエロー、レ
ッド又はグリーンの何れかに着色され、２つが内周側、
３つが外周側となるよう固定円形パターンに配置され
た、５つの小さなドーナツ型のパターンからなる。ドー
ナツ型のパターンのサイズ、内周及び外周の半径、及び
各パターンの角度は予め定めておく。

【００２５】セキュリティマークの殆どはＬ^*ａ^*ｂ^*カ
ラー空間のｂ要素に属する。しかしながら、銀行券の中
にはセキュリティマークの上に細線のパターンを印刷し
ているものもあるため、セキュリティマークの検出は更
に複雑になっている。ｂ要素を平滑化するため、セキュ
リティマークを調査する前に、これらの線をフィルタリ
ングにより除外してもよい。下記式に従ったｂカラー成
分を２×２平均することにより、２×２の平滑なｂ要素
（これをＡＡと表す）が生成される。式中、ＡＡ_ijは、
ｉ番目の走査線のｊ番目の画素の、平滑化されたＡＡ成
分を表す。

【００２６】

【数１】

【００２７】セキュリティマークの検出をより迅速にす
るため、更に各８×８のＡＡの画像タイルの最小値/最
大値を高速ロジックを用いて計算する。これらの値は、
プロセッサにより更なる処理を施すために、同期ＤＲＡ
Ｍバッファへダイレクトメモリアクセスされる。８×８
の画像タイル内でのＡＡの最大値と最小値の差が閾値を
上回るならば、セキュリティマークが存在する可能性を
示しており、更なる情報処理が求められる。これ以外の
場合は、次の画像タイルへスキップする。

【００２８】８×８の画像タイル内でのＡＡの最大値及
び最小値は下記式で表すことができる。

【００２９】

【数２】

【００３０】８×８の画像タイル内でのＡＡの最大値及
び最小値の検出は、２段階のパイプラインロジック及び
一時的バッファ（１５８×１６のＳＲＡＭ）を用いて実
行される。各段階毎に、最小値及び最大値の算出に当た
り並行処理結合ロジックが用いられ、得られた値は最小
値レジスタ及び最大値レジスタへ記憶される。この計算
は１クロックサイクルで達成される。第１段階で、同一
走査線内の８画素の最小値及び最大値が計算され、この
値は最小値レジスタ及び最大値レジスタで受け取られ
る。８番目の画素が終わると、最小値及び最大値レジス
タの内容はバッファに記憶される。次の７本の走査線に
ついて、８番目の画素の終わりを除き、第１段階のため
に同一の計算が実行され、最小値及び最大値レジスタの
内容はバッファから検索された最小値及び最大値と比較
される。第２段階の最小値及び最大値の計算が完了する
と、最終最小値及び最終最大値がバッファに戻され記憶
される。従って、８番目の走査線の最後には、バッファ
には８×８の画像タイルの最終最小値及び最終最大値が
収容されていることになる。

【００３１】マイクロ検出作業（ステップＳ３）はサブ
ステップＳ３ａ乃至Ｓ３ｃからなる。より詳細には、２
値化作業（ステップＳ２）より得られたビットマップを
用いて、ビットマップ中の「関連構成要素」を決定し
（ステップＳ３ａ）、この中からマーク構成要素ＭＣに
対応しないサイズ又は形状のものを放棄する（ステップ
Ｓ３ｂ）。残りの関連構成要素を候補マーク構成要素と
して識別する（ステップＳ３ｃ）。

【００３２】マクロ検出作業（ステップＳ４）では、セ
キュリティマークＳＭを定義するマーク構成要素ＭＣの
数に対して過密な、或いは密度の希薄な、他の候補マー
ク構成要素の近隣領域にある候補マーク構成要素を無視
する（ステップＳ４ａ）。更に、隣接する候補マーク構
成要素から適度に離間していない、或いは隣接する候補
マーク構成要素に対し適切に配置されていない、残りの
全ての候補マーク構成要素を無視する（ステップＳ４
ｂ）。この段階で残っているものをセキュリティマーク
候補として識別する（ステップＳ４ｃ）。

【００３３】この後、例えばカラーの同一性、サイズの
同一性など、同一性について全てのセキュリティマーク
候補を更に分析し、同一性が十分でないものを放棄する
（ステップＳ５ａ）。残っているあらゆるセキュリティ
マーク候補は真セキュリティマークＳＭであると断定的
に識別される。真セキュリティマークＳＭが識別される
と、例えばデジタル画像処理作業を完全に終了させた
り、「無効」というメッセージ等を画像出力デバイス１
６に送られる出力データに挿入したり、或いは紙幣２０
などの入力ドキュメントの正確な複製を出力しないなど
の方法で、画像処理ユニット１４が画像入力スキャナ１
２で走査されたドキュメントの有効な複写を阻止する。

【００３４】紙幣２０を参照しながら、作業ステップＳ
１乃至Ｓ６を更に詳述する。作業ステップＳ１に従う
と、紙幣２０は、紙幣２０を適切なカラー空間で表して
いるデジタル画像データを得るために走査される。この
デジタル画像データは画像処理ユニット１４に送られ、
画像処理ユニット１４において、本発明に従った作業ス
テップＳ２乃至ステップＳ６が実行される。

【００３５】図５（Ａ）及び図５（Ｂ）を参照すると、
２値化作業（ステップＳ２）は、各々の位置が紙幣２０
の入力デジタル画像を定義している複数の画素に対応す
る、複数の画素により定義されるビットマップ３０を構
成することを含む。ビットマップ３０の構成にあたり、
サブステップＳ２ａで、セキュリティマークＳＭにおい
て真マーク構成要素ＭＣに用いられたカラーに対応す
る、選択範囲内にあるカラーを有する各画素を識別する
ために、入力デジタル画像により定義される各画素のカ
ラーを調査する。サブステップＳ２ｂ-１で、適切なカ
ラー範囲にある入力画像データの各画素毎に、ビットマ
ップ中の対応する位置にある画素を１又は「オン」に設
定する。サブステップＳ２ｂ-２で、ビットマップ中の
この他の画素を全て０又は「オフ」に設定する。当然な
がら、この代わりに、カラー照合サブステップＳ２ａに
進む前に、ビットマップ３０中の全画素を「オフ」に設
定するための初期化サブステップを用いてもよい。「オ
ン」及び「オフ」状態の表示のための２進数字「１」及
び「０」の使用は、従来の計算機科学表示法と合致す
る。当然ながら、これに代えて２値数字「０」及び
「１」を「オン」及び「オフ」の表示のためにそれぞれ
用いることもできる。本発明は何れの表示法にも限定さ
れない。

【００３６】又、当業者であれば、特定のカラー空間か
ら選択された値により定義される画素のカラーが、選択
されたカラー範囲に属するか否か、即ち特定のカラー空
間にある画素について定義されたカラーの、所望のカラ
ーに対する近似度が高いか否か、を決定する方法はこれ
以外にも数多く存在することを理解するであろう。所望
のカラーと実際のカラーとの差がカラー範囲の閾値Ｔよ
りも大きい場合、実際のカラーは範囲外にあることにな
り、所望のカラーに対する近似度は不十分である。例え
ば、紙幣２０を表す入力デジタル画像の画素が実際のレ
ッド、グリーン、ブルー値（Ｒ、Ｇ、Ｂ）によりそれぞ
れ定義され、又所望のカラーの画素が所望のレッド、グ
リーン、ブルー値（Ｒ'、Ｇ'、Ｂ'）により定義される
ならば、実際のレッド、グリーン、ブルー値Ｒ、Ｇ、Ｂ
により定義されるカラーと、レッド、グリーン、ブルー
値（Ｒ'、Ｇ'、Ｂ'）により定義される所望のカラーと
の距離が計算され、これが閾値Ｔと比較され得る。閾値
Ｔは下記式に従う。

【００３７】

【数３】

【００３８】当然ながら、当業者であれば、デジタル画
像の画素のカラー値が選択カラー範囲内にあるか否かを
決定する方法は、これ以外にも存在することを理解する
であろう。好適な方法は、それによって画素が定義され
ている特定のカラー空間によって変わる。本発明は特定
のカラー比較方法又は特定のカラー空間に何ら限定され
ない。

【００３９】図５（Ｂ）をより詳細に参照すると、スキ
ャナ１２によって得られた、紙幣２０に対する入力デジ
タル画像の２値化（ステップＳ２）で得られたビットマ
ップ３０が図示されている。セキュリティマークＳＭを
印刷するのに用いるカラーを含む選択カラー範囲内のカ
ラーを表す、スキャナにより得られた入力デジタル画像
の各画素毎に、対応するように位置決めされた「オン」
の画素によりビットマップ３０が定義される。図５
（Ｂ）では、これらの「オン」の画素のうち１つ又はそ
れ以上を包括的に３４で表した。同様に、ビットマップ
を定義する全ての他の画素はそのまま、又は「オフ」状
態に設定される。図５（Ｂ）では、これらの「オフ」画
素はまとめて３２として識別した。従って、ビットマッ
プ３０は、入力デジタル画像から、セキュリティマーク
ＳＭの構成要素ＭＣの実際のカラーに近似する、選択カ
ラー範囲内にあるカラーを表す画素のみを含み、或いは
識別する。

【００４０】図６、図７（Ａ）乃至図７（Ｃ）に示すよ
うに、ビットマップ３０は本発明に従ったマイクロ検出
作業（ステップＳ３）により更に処理される。第１のサ
ブステップＳ３ａで、ビットマップ３０中の全ての「関
連構成要素」を識別する。ビットマップ３０などのデジ
タル画像データから関連構成要素を識別する作業は、一
般的な作業であり、デジタル画像処理、特に光学式文字
認識（ＯＣＲ）の技術に長けた当業者間では公知のもの
である。本明細書に開示する好適な実施形態では、ビッ
トマップ３０における関連構成要素は図７（Ａ）に示す
方法で識別される。ビットマップ３０の各「オン」の画
素３４は、３×３の画素マトリクス３６の中央のセル３
８に置かれる。マトリクス３６に含まれる他の全ての
「オン」の画素３４は、関連構成要素ＣＣの一部である
とみなされる。関連構成要素ＣＣには中央のマトリクス
セル又は位置３８の画素３４も含まれる。従って、ビッ
トマップ３０の各関連構成要素ＣＣは、１つの「オン」
の画素３４又は「オン」の画素３４のグループからな
り、グループを定義する画素はグループ中の他の画素の
うち少なくとも１つにそれぞれ直接的に隣接している。

【００４１】ビットマップ３０中の各関連構成要素ＣＣ
が識別されると、サブステップＳ３ｂ-１及びＳ３ｂ-２
で、関連構成要素が候補マーク構成要素であるか否かを
決定するため、各関連構成要素ＣＣを更に調査する。図
７（Ｂ）を参照すると、サブステップＳ３ｂ-１で、各
関連構成要素ＣＣの列の幅Ｘ又は行の高さＹが、マーク
構成要素ＭＣの（１）サイズを超えるか否か、（２）サ
イズに合わないか否か、の何れかを決定するために、各
関連構成要素ＣＣについてサイズ照合作業を実行する。
サブステップＳ３ｂ-１での考察に基づき、関連構成要
素ＣＣが列と行の何れかのサイズにおいて大きすぎ、或
いは小さすぎる場合、このＣＣを無視する。印刷、走
査、及び他の種々のバリエーションを許容するために
は、選択された固定値を用いるのではなく、サイズ照合
サブステップＳ３ｂ-１で、各関連構成要素ＣＣの幅及
び高さのサイズを、許容可能な幅及び高さのサイズ範囲
と比較することが好ましい。

【００４２】サブステップＳ３ｂ-１のサイズ上の要求
を満たす各関連構成要素ＣＣは、更にテンプレートマッ
チング（サブステップＳ３ｂ-２）も経なければならな
い。関連構成要素を候補マーク構成要素ｂであるとみな
すためには、Ｓ３ｂ-２で、関連構成要素ＣＣを真マー
ク構成要素の少なくとも１つのテンプレートと比較し、
これと合致する必要がある。このテンプレートマッチン
グ作業を図７（Ｃ）に図解した。関連構成要素ＣＣ１及
びＣＣ２は何れもサイズ照合サブステップＳ３ｂ-１を
通過した。従って、これらは次に、複数のセル４２を含
むテンプレート４０とそれぞれ比較される。テンプレー
ト４０の一定のセル４２は、マーク構成要素ＭＣの形状
及びサイズに配置されたターゲットセル４４である。関
連構成要素ＣＣ１及びＣＣ２をテンプレートと合致させ
るため、関連構成要素をテンプレートの上に置き、ター
ゲットセル４４のうち少なくとも選択された割合が関連
構成要素ＣＣ１及びＣＣ２を定義する画素３４と合致す
るか相当しなくてはならない。先に述べた通り、印刷、
走査、及び他の種々のバリエーションを許容するために
は、完全なテンプレートマッチングを要しないことが好
ましい。図７（Ｃ）において、関連構成要素ＣＣ１はテ
ンプレート４０と合致するが、関連構成要素ＣＣ２は合
致しない。従って、図８に示すように、サブステップＳ
３ｃで、関連構成要素ＣＣ１（及びテンプレートマッチ
ング作業（ステップＳ３ｂ-２）を満たす他の全ての関
連構成要素）のみを、候補マーク構成要素ＰＭＣとして
識別する。

【００４３】図９及び図１０を参照すると、どの候補マ
ーク構成要素ＰＭＣ（ＰＭＣがある場合）が、他の候補
マーク構成要素と共に、予想セキュリテマークＰＳＭを
定義するかを決定するために、マクロ検出作業（ステッ
プＳ４）に従って、ビットマップ３０が更に処理され
る。図２（Ｃ）に関して注目したように、真セキュリテ
ィマークＳＭは、特定パターンに配置され、距離Ｄ１、
Ｄ２及びＤ３により相互に離間された、真マーク構成要
素ＭＣにより定義される。

【００４４】セキュリティマークＳＭの定義から得られ
るこの情報を基に、各候補マーク構成要素ＰＭＣ毎に、
サブステップＳ４ａ-１で、候補マーク構成要素の周囲
に、距離Ｄ１、Ｄ２及びＤ３の最大値と同一であるか、
或いはこれよりも最小限に大きい半径を有する近隣領域
を設定する。サブステップＳ４ａ-２で、その周囲に近
隣領域が設定される中央の又は主たる候補マーク構成要
素を含めた、近隣領域における候補マーク構成要素ＰＭ
Ｃの数を決定する。サブステップＳ４ａ-２で、近隣領
域における候補マーク構成要素の数を、セキュリティマ
ークを定義するのに必要な数と比較する。近隣領域にあ
る候補マーク構成要素数が、セキュリティマークを定義
するのに必要な数と比較して多すぎる、或いは少なすぎ
る場合、サブステップＳ４ａ-３で、その周囲に近隣領
域が形成された候補マーク構成要素を無視し、別の候補
マーク構成要素ＰＭＣをサブステップＳ４ａ-１から再
度調査する。

【００４５】他方、候補マーク構成要素ＰＭＣの周囲に
設定された近隣領域が、セキュリティマークＳＭを定義
するのに必要な候補マーク構成要素の数からなっている
場合、サブステップＳ４ｂ-１で、近隣領域を更に調査
する。「ノイズ」候補マーク構成要素ＰＭＣの存在を許
容するために、セキュリティマークＳＭを定義するのに
必要な数に対して、１つ又は２つ多い候補マーク構成要
素を有する近隣領域は、サブステップＳ４ａ-２を満た
しているとみなすことが好ましい。これにより、この近
隣領域は放棄されずに、サブステップＳ４ｂ-１で更に
処理される。

【００４６】サブステップＳ４ｂ-１で、許容可能な数
の候補マーク構成要素を有する近隣領域について、各候
補マーク構成要素とその隣接構成要素との間の距離を決
定する。次いで、サブステップＳ４ｂ-１で、これらの
距離をセキュリティマークＳＭの所定の距離Ｄ１、Ｄ２
及びＤ３と比較する。印刷、走査、及び他の種々のバリ
エーションを許容するためには、近隣領域における候補
マーク構成要素ＰＭＣ間の距離は、距離Ｄ１、Ｄ２及び
Ｄ３と同一であるか、誤差のマージン分を加減した距離
Ｄ１、Ｄ２及びＤ３の超集合でなければならない。そう
でない場合には、サブステップＳ４ａ-３で、その周囲
に近隣領域を設定した候補マーク構成要素ＰＭＣを無視
し、次の候補マーク構成要素をサブステップＳ４ａ-１
から調査する。

【００４７】しかしながら、近隣領域における候補マー
ク構成要素ＰＭＣ間の距離が距離Ｄ１、Ｄ２及びＤ３と
同一であるか、これらの距離の超集合であるならば、サ
ブステップＳ４ｂ-２で、近隣領域にあるあらゆるノイ
ズ候補マーク構成要素ＰＭＣを放棄し、近隣領域におけ
る残りの候補マーク構成要素ＰＭＣの相互に対する位置
を決定し、これを真セキュリティマークＳＭを定義する
マーク構成要素ＭＣの相対位置と比較する。より詳細に
は、サブステップＳ４ｂ-２で、サブステップＳ４ｂ-１
により決定された距離に基づいた近隣領域からノイズ候
補マーク構成要素ＰＭＣを識別し、これを放棄する。距
離Ｄ１、Ｄ２及びＤ３と関連のなかった候補マーク構成
要素は全てノイズであるとみなされ、放棄される。

【００４８】サブステップＳ４ｂ-２で、近隣領域にお
ける候補マーク構成要素ＰＭＣの相対位置を決定し、広
範にわたる方法の何れかにより、この位置をセキュリテ
ィマークＳＭと比較する。画像入力スキャナ１２におけ
る走査のバリエーションに伴うあらゆる回転又は他のシ
フトから独立して作業を行う好適な方法としては、サブ
ステップＳ４ｂ-１で決定した距離を用いるものがあ
る。この場合、候補マーク構成要素を離間している距離
の配置が、セキュリティマークＳＭの距離Ｄ１、Ｄ２及
びＤ３と同順序であるか否かを決定するために、近隣領
域における候補マーク構成要素ＰＭＣを調査する。この
ような方法は、ビットマップ３０における候補マーク構
成要素ＰＭＣの垂直、水平又は回転など配置方法に関わ
らず実行することができる。例として、候補マーク構成
要素ＰＭＣの２つの近隣領域５０及び５２（図８を参
照）は、サブステップＳ４ｂ-１の距離上の要求を満た
している。しかしながら、サブステップＳ４ｂ-２で、
各近隣領域５０及び５２の候補マーク構成要素ＰＭＣの
相対位置を調査すると、候補マーク構成要素ＰＭＣが図
２（Ｃ）に示されたような相対配置を有するという要求
を満たしているのは近隣領域５０のみである。即ち、候
補マーク構成要素ＰＭＣを時計回りに調査したとき、距
離Ｄ１、Ｄ２及びＤ３が順次現われる相対配置である。
別の実施形態では、各セキュリティマーク候補ＰＳＭを
一連のセキュリティマークテンプレートと突き合わせ
る。この実施形態では、テンプレートは、セキュリティ
マーク候補が真セキュリティマークを表している場合、
１つのテンプレートがセキュリティマーク候補の構成要
素のあらゆる回転シフトに関わらず合致するよう工夫さ
れている。即ち、セキュリティマーク候補全体を真セキ
ュリティマークのテンプレートと比較するが、このテン
プレートはセキュリティマーク候補の構成要素が真セキ
ュリティマークを定義し得る、任意の可能な回転配置を
考慮している。

【００４９】近隣領域がサブステップＳ４ｂ-２を満た
さない場合、サブステップＳ４ａ-３で、その周囲に近
隣領域が設定された候補マーク構成要素ＰＭＣを無視
し、別の候補マーク構成要素ＰＭＣの処理をサブステッ
プＳ４ａ-１から開始する。他方、近隣領域がサブステ
ップＳ４ｂ-２を満たす場合、サブステップＳ４ｃで、
この近隣領域をセキュリティマーク候補ＰＳＭとして識
別し（図１０を参照）、ステップＳ４ａ-１で、この段
階でセキュリティマーク候補ＰＳＭの一部となっていな
い次の候補マーク構成要素ＰＭＣについて、マクロ検出
作業（ステップＳ４）に従った処理を継続する。

【００５０】マクロ検出作業Ｓ４でセキュリティマーク
候補ＰＳＭを識別すると、図１１に示すように、本発明
に従って、照合作業Ｓ５に進む。２値化（ステップＳ
２）、マイクロ検出（ステップＳ３）、及びマクロ検出
（ステップＳ４）の作業はみな「範囲」に依存すること
が好ましい。又は、そうでない場合には、候補マーク構
成要素及びセキュリティマーク候補の識別に関し、カラ
ー、サイズ、形状等による、ある程度のバリエーション
が可能となる。このため、セキュリティマーク候補ＰＳ
Ｍを定義する、１つ又はそれ以上の候補マーク構成要素
ＰＭＣが真マーク構成要素ＭＣでないこともあり得る。
当然ながら、このような場合には、セキュリティマーク
候補ＰＳＭは真セキュリティマークＳＭではない。従っ
て、セキュリティマーク候補ＰＳＭが真セキュリティマ
ークＳＭであることを確実にするため、セキュリティマ
ーク候補を、本発明に従った照合作業Ｓ５にかける。よ
り詳細には、各セキュリティマーク候補ＰＳＭ毎に、照
合サブステップＳ５ａ-１で、セキュリティマーク候補
ＰＳＭを定義している各候補マーク構成要素ＰＭＣのカ
ラーを調査し、各候補マーク構成要素のカラーが、セキ
ュリティマーク候補ＰＳＭを定義している他の候補マー
ク構成要素ＰＭＣのカラーに対し十分な近似度を有す
る、或いは同一であるか否かを決定する。候補マーク構
成要素は相互に同一の、或いは近似度の高いカラーを有
することが好ましい。例えば、２つの候補マーク構成要
素ＰＭＣのカラーが、２値化カラー照合サブステップＳ
２ａで用いられるカラー範囲に属しているとしても、そ
れぞれのカラーが許容可能なカラー範囲の対極にあるな
らば、これらの候補マーク構成要素は、真マーク構成要
素ＭＣであるための、相互に十分なカラー同一性を示す
とはみなされない。サブステップＳ５ｃで、カラー同一
性に関する照合サブステップＳ５ａ-１を満たさないセ
キュリティマーク候補ＰＳＭを全て放棄する。

【００５１】サイズ同一性に関する照合サブステップＳ
５ａ-２で、カラー同一性に関する照合サブステップＳ
５ａ-１を満たすセキュリティマーク候補ＰＳＭについ
て、相互に対するサイズ上の同一性に関して候補マーク
構成要素ＰＭＣを調査する。サイズ同一性に関する照合
サブステップＳ５ａ-２で、候補マーク構成要素のサイ
ズが相互に一致することを確実にするため、セキュリテ
ィマーク候補ＰＳＭを定義する各候補マーク構成要素Ｐ
ＭＣの列の幅及び/又は行の高さを調査する。又、例え
ば、ある候補マーク構成要素ＰＭＣが他の候補マーク構
成要素に対し、±５％異なっているサイズ上の特徴を示
すならば、その候補マーク構成要素はサイズ同一性に関
する照合サブステップＳ５ａ-２で照合されず、サブス
テップＳ５ｃで該セキュリティマーク候補ＰＳＭを放棄
する。セキュリティマーク候補ＰＳＭを定義する候補マ
ーク構成要素ＰＭＣが照合作業Ｓ５を満たす場合、サブ
ステップＳ５Ｂで、そのセキュリティマーク候補ＰＳＭ
を真セキュリティマークＳＭとして識別する。

【００５２】照合作業Ｓ５に続き、阻止作業Ｓ６で、画
像入力スキャナ１２で走査されたドキュメントの有効な
複写を阻止する。サブステップＳ６ａで、画像入力スキ
ャナ１２で走査されたドキュメント中に真セキュリティ
マークＳＭの存在が識別されているか否かを決定する。
セキュリティマークＳＭが発見されなければ、そのドキ
ュメントの複写が許可される。他方、セキュリティマー
クの存在が識別されると、阻止サブステップＳ６ｂで、
画像入力スキャナ１２で走査されたドキュメントの有効
な複製を阻止する。これは、画像入力デバイス１６を使
用不能としたり、画像処理ユニット１４から画像出力デ
バイス１６へ出力データを送らなかったり、画像出力デ
バイス１６に送られる画像データ中にメッセージ（「無
効」など）を組み込み、或いは含ませることで、ドキュ
メント複写においてメッセージが見えるようにすること
で、或いは画像入力スキャナ１２で走査されたドキュメ
ントの有効な複写を阻止するための他の適切な方法によ
り、１つ又はそれ以上の適切な阻止作業により達成され
る。

【００５３】

【数４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従った画像処理システムを示すブロッ
ク図である。

【図２】（Ａ）は、セキュリティマークを含む、紙幣な
どの印刷ドキュメントを示す。（Ｂ）は、セキュリティ
マークの特徴を図示するための、図２（Ａ）に示された
ドキュメントの拡大部分を示す。（Ｃ）は、セキュリテ
ィマークの特徴を図示するための、図２（Ａ）に示され
たドキュメントの拡大部分を示す。

【図３】本発明に従った、ドキュメントセキュリティマ
ークの検出のためのデジタル画像処理方法の全容を示す
フローチャートである。

【図４】本発明に従った、ドキュメントセキュリティマ
ークの検出のためのデジタル画像処理方法を示す、より
詳細なフローチャートである。

【図５】（Ａ）は、本発明に従った、ドキュメントセキ
ュリティマークの検出のためのデジタル画像処理方法の
２値化ステップを示すフローチャートである。（Ｂ）
は、図５（Ａ）の２値化方法を、図２（Ａ）の印刷ドキ
ュメントから得られるデジタル画像データに適用するこ
とにより得られる２値データを示す。

【図６】本発明に従った、ドキュメントセキュリティマ
ークの検出のためのデジタル画像処理方法のマイクロ検
出ステップを示すフローチャートである。

【図７】（Ａ）は、本発明に従った、２値画像データの
関連する構成要素の識別方法を線図で示したものであ
る。（Ｂ）は、本発明に従った、関連構成要素のサイズ
の評価を線図で示したものである。（Ｃ）は、本発明に
従った、関連構成要素のテンプレートマッチング作業を
線図で示したものである。

【図８】図２（Ａ）の印刷ドキュメントにおけるセキュ
リティマークの予想構成要素に対応する、図５（Ｂ）の
２値画像データの一部を示す。

【図９】本発明に従った、ドキュメントセキュリティマ
ークの検出のための、デジタル画像処理方法のマクロ検
出作業を示すフローチャートである。

【図１０】図２（Ａ）の印刷ドキュメントにおけるセキ
ュリティマークに対応する、図５（Ｂ）の２値画像デー
タの一部を示す。

【図１１】本発明に従った、ドキュメントセキュリティ
マークの検出のための、デジタル画像処理方法の照合作
業を示すフローチャートである。

【図１２】セキュリティマークを含むドキュメントの有
効な複写を阻止するための、デジタル画像処理システム
の制御を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０ デジタル画像処理システム ２０ 紙幣 ３０ ビットマップ

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０４Ｎ 1/387 Ｂ４１Ｊ 29/00 Ｚ 1/46 Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｚ (72)発明者 マイク シー．チェン アメリカ合衆国 90703 カリフォルニア 州 セリトス イースト パシーノ スト リート 12539 (72)発明者 ジガン ファン アメリカ合衆国 14580 ニューヨーク州 ウェブスター ヨークタウン ドライブ 153 (72)発明者 キーン エー．フォング アメリカ合衆国 90703 カリフォルニア 州 セリトス ビーチ ストリート 13626

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ある画像領域において、有効なセキュリ
   ティマークの有無を確認する方法であって、 オリジナル画素をＬ^*ａ^*ｂ^*カラー空間において生成す
   るために前記領域を走査するステップと、 前記領域に印刷されたあらゆる線を細くした、平滑化さ
   れたｂ画素を生成するために、ｎ×ｍの画素領域のオリ
   ジナル画素を平均することにより、画像をフィルタリン
   グするステップと、 ｘ×ｙの画素領域における平滑化されたｂ画素の濃度の
   最大値と最小値との差を決定するステップと、 前記差が閾値レベルを超えない場合、有効なセキュリテ
   ィマークがその領域にないことを決定するステップと、
   を含む、セキュリティマークの有無の確認方法。但し、
   ｎ、ｍは任意の整数であり、ｂ＝ｎ×ｍであり、ｘ、ｙ
   は各々ｎ、ｍより大きい任意の整数である。