JP2006094208A

JP2006094208A - 画像処理装置

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Publication number: JP2006094208A
Application number: JP2004277949A
Authority: JP
Inventors: Kenji Ebiya; 賢治蛯谷
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2004-09-24
Filing date: 2004-09-24
Publication date: 2006-04-06
Anticipated expiration: 2024-09-24
Also published as: JP4289265B2

Abstract

【課題】潜像画像の性能を向上できる画像処理装置を提供する。
【解決手段】所定処理に対する応答性が互いに異なる第１種色材と、第２種色材とを用い、所定処理により顕在化する潜像画像を生成する画像処理装置であって、第１種色材を用いた複数の画像要素を配してカモフラージュパターン画像を生成し、当該カモフラージュパターン画像に含まれる画像要素のうち、所定処理により顕在化する埋込画像の有意部分に対応する画像要素を対象画像要素として、各対象画像要素のそれぞれ少なくとも一部を、第２種色材を用いた画像要素に置換した潜像画像を生成する画像処理装置である。
【選択図】図１

Description

本発明は、所定の処理によって顕在化する潜像画像を生成する画像処理装置に関する。

原本確認などセキュリティ等の目的で、印刷される画像に対して、所定処理で顕在化する潜像画像を埋込む技術が開発されている。例えば、多くのカラー印刷に用いられるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のインクが赤外光を反射し、単色のブラック（Ｋ）（カーボンブラックを主体とした黒色顔料）が赤外光を吸収する特性を有することを利用し、２つのサイズの異なる網点領域を設定し、サイズの大きい網点領域にＣＭＹの３色からなる可視画像を配置し、サイズの小さい網点領域に単色ブラックで顕在化する画像を配置し、その周囲を、Ｃ，Ｍ，Ｙの3色を混合し、当該単色ブラックと略等色に調整したプロセスブラックで構成する（例えば特許文献１）。

これによると、自然光や蛍光灯など可視光の環境下では、前記可視画像に均一の黒色網点が重畳したように見える画像が、所定処理としての赤外光での読取処理により、単色ブラックで形成した画像だけが浮かび上がる（プロセスブラック部分は赤外を反射して白色に近くなるため）。

この技術は、特殊インクを利用しないなどの点で安価にセキュリティ印刷を実現できる利点がある。また、カラープリンタなど、印刷用インク以外でも同様の処理でセキュリティ印刷を実現できる。
特開２００３−１３６８２８号公報

しかしながら、商業印刷で用いられる印刷機ではなく、電子写真方式が用いられているプリンタや複写機、複合機においては、その使用状況、設置状況などから、このセキュリティ印刷のように、ＣＭＹの少なくとも一つを含む第１種の色材と、単色Ｋからなる第２種の色材との２種類の色材を用いて、その特性の差に基づいて潜像画像を形成する場合、当該２種類の色材のそれぞれで形成する画像部分とその周囲部分とを、各色材の組み合わせを最適化して略等色に制御することに限界があり、人間の肉眼に捉えられる程度の色差が生じる可能性がある。このため、電子写真方式が用いられているプリンタや複写機、複合機においては、潜像画像といっても、所定処理を行うまでもなく、画像部分が視認可能となってしまう場合がある。すなわち、従来の方法では、潜像画像としての性能が十分でないという問題点があった。

本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、潜像画像の性能を向上できる画像処理装置を提供することを、その目的の一つとする。

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、所定処理に対する応答性が互いに異なる第１種色材と、第２種色材とを用い、前記所定処理により顕在化する潜像画像を生成する画像処理装置であって、前記第１種色材を用いた複数の画像要素を配してカモフラージュパターン画像を生成する手段と、前記カモフラージュパターン画像に含まれる画像要素のうち、前記所定処理により顕在化する埋込画像の有意部分に対応する画像要素を対象画像要素として、各対象画像要素のそれぞれ少なくとも一部を、前記第２種色材を用いた画像要素に置換した潜像画像を生成する手段と、を含むことを特徴としている。

ここで、前記埋込画像は階調画像であり、前記潜像画像を生成する手段は、各対象画像要素に対応する前記埋込画像の有意部分の階調値に基づいて、各対象画像要素に係る置換面積を決定し、各対象画像要素のうち、それぞれに係る置換面積の部分を、前記第２種色材を用いた画像要素に置換して、潜像画像を生成することとしてもよい。

また、前記潜像画像を生成する手段は、各対象画像要素を、前記第２種色材を用いた画像要素であって、それによる置換の対象となる対象画像要素の面積よりも小さい面積の画像要素に置換して、潜像画像を生成することとしてもよい。

さらに、これらの場合において、前記生成された潜像画像を、合成対象となる画像データに合成して、合成画像データを生成する手段をさらに含み、前記カモフラージュパターン画像を生成する手段は、当該合成画像となる画像データに基づいて、前記カモフラージュパターン画像を生成することとしてもよい。

また、本発明の一態様に係る画像処理方法は、所定処理に対する応答性が互いに異なる第１種色材と、第２種色材とを用い、前記所定処理により顕在化する潜像画像を生成する画像処理装置を用い、前記第１種色材を用いた複数の画像要素を配してカモフラージュパターン画像を生成する工程と、前記カモフラージュパターン画像に含まれる画像要素のうち、前記所定処理により顕在化する埋込画像の有意部分に対応する画像要素を対象画像要素として、各対象画像要素のそれぞれ少なくとも一部を、前記第２種色材を用いた画像要素に置換した潜像画像を生成する工程と、を実行することを特徴としている。

さらに本発明の別の態様に係るプログラムは、所定処理に対する応答性が互いに異なる第１種色材と、第２種色材とを用い、前記所定処理により顕在化する潜像画像を生成するプログラムであって、コンピュータに前記第１種色材を用いた複数の画像要素を配してカモフラージュパターン画像を生成する手順と、前記カモフラージュパターン画像に含まれる画像要素のうち、前記所定処理により顕在化する埋込画像の有意部分に対応する画像要素を対象画像要素として、各対象画像要素のそれぞれ少なくとも一部を、前記第２種色材を用いた画像要素に置換した潜像画像を生成する手順と、を実行させることを特徴としている。

さらに本発明の別の態様に係る記録媒体は、所定処理に対する応答性が互いに異なる第１種色材と、第２種色材とを用い、前記所定処理により顕在化する潜像画像であって、前記第１種色材を用いた複数の画像要素を配してカモフラージュパターン画像に対し、当該カモフラージュパターン画像に含まれる画像要素のうち、前記所定処理により顕在化する埋込画像の有意部分に対応する画像要素を対象画像要素として、各対象画像要素のそれぞれ少なくとも一部を、前記第２種色材を用いた画像要素に置換されてなる潜像画像、を形成したことを特徴としている。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本発明の実施の形態に係る画像処理装置１は、図１に示すように、制御部１１と、記憶部１２と、操作部１３と、表示部１４と、通信部１５とを含んで構成され、画像形成装置２に接続されている。

ここで画像処理装置１の制御部１１は、ＣＰＵなどで実現できる。この制御部１１は、記憶部１２に格納されているプログラムに従って動作する。この制御部１１の具体的な処理の内容については、後に述べる。

記憶部１２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶素子やハードディスク装置等を含むコンピュータ可読な記録媒体である。この記憶部１２は、制御部１１によって実行されるプログラムが格納されている。また、この記憶部１２は、制御部１１のワークメモリとしても動作する。

操作部１３は、マウスやキーボードなどであり、利用者の指示操作を受けて、当該指示操作の内容を制御部１１に出力する。表示部１４は、ディスプレイなどであり、制御部１１から入力される指示に従って情報を表示する。

通信部１５は、ネットワークインタフェースであり、制御部１１から入力される指示に従って指示された宛先に対して、ネットワークを介してデータを送信する。また、この通信部１５は、ネットワークを介して到来するデータを受信し、制御部１１に出力する。

画像形成装置２は、カラープリンタ等である。本実施の形態の画像形成装置２においては、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナーを用いてカラーが表現される。また、これらのトナーのうち、シアン、マゼンタ、イエローの３色は赤外線を反射するが、ブラックは、赤外線を吸収する。すなわち、この画像形成装置２が形成した画像を、赤外光を用いて読み取った場合は、シアン、マゼンタ、イエローのトナーを用いて形成された画像部分は読み取りにくく、ブラックのトナーを用いて形成された画像部分は読み取りやすい状態となる。

つまり、これらシアン、マゼンタ、イエローのトナーと、ブラックのトナーとは、赤外光等、所定波長域の光に対する反射応答性（所定処理に対する応答性）が異ならされており、本発明の第１種色材と、第２種色材とに、それぞれ対応する。なお、シアン、マゼンタ、イエローを第１種色材とすると、それらを混合して得た色も、第１種色材である（所定波長域の光に対して同一の応答性を有するため）。

次に、制御部１１の処理の内容について説明する。この制御部１１によって実行されるプログラムは、機能的には、図２に示すように、カモフラージュパターン生成部２１と、潜像処理部２２と、潜像画像生成部２３と、画像合成部２４とを含んで構成されている。

カモフラージュパターン生成部２１は、網点を矩形状に配列したカモフラージュパターン画像を生成する。カモフラージュパターン画像は、その内部で明度がランダムに、又は周期的に異なるように描画される。具体的に、本実施の形態では、カモフラージュパターン画像の網点に含まれるドットのサイズを、当該矩形状の一方の辺（ｘ軸方向とする）に沿って、例えば、Ａ×ｓｉｎ（ｘ）＋１＋ｂ等の所定関数によって変調して、明度差を表現する。ここでＡは、振幅であり、ｂは最低サイズを定めるパラメータである。ここではカモフラージュパターンを矩形状に配列する例を述べるがそれに限られるものではない。

潜像処理部２２は、赤外光下での観察などの所定処理によって顕在化する潜像の元となる画像データ（埋込画像データと呼ぶ）の入力を受けて、次の処理を行う。なお、ここでは埋込画像データは白黒の二値画像であるとする。

潜像処理部２２は、まず、カモフラージュパターン生成部２１が生成したカモフラージュパターン画像をマスクとして、埋込画像データを網点に変換して網点埋込画像を生成する。例えば図３（ａ）に示す埋込画像（一部拡大図）に対し、カモフラージュパターン画像の対応部分が図３（ｂ）のようになっているとすると、網点埋込画像の対応部分は、図３（ｃ）に示すようなものとなる。

潜像処理部２２は、この網点埋込画像に含まれる各網点のドットゲインを所定量だけ低下させる。すなわち、網点を構成する画素の外周一部を白色に変換する。または、網点埋込画像に含まれる各網点のドットサイズを、所定のドットサイズに設定してもよい。潜像処理部２２は、網点埋込画像に対して上記のようにその網点のドットサイズを調整する処理を行って、埋込画像要素を生成する。そして潜像処理部２２は、網点埋込画像と、埋込画像要素とを出力する。

潜像画像生成部２３は、カモフラージュパターン生成部２１が出力するカモフラージュパターン画像に含まれる網点のうち、網点埋込画像上の対応する位置に網点のあるもの（対象画像要素に相当する）を削除し（白色で塗潰し）て、部分除去カモフラージュパターン画像を生成する。

潜像画像生成部２３は、部分除去カモフラージュパターン画像をプロセスブラックで描画する指示と、この部分除去カモフラージュパターン画像に対して、単色ブラックで描画した埋込画像要素を合成する指示とを生成する。これらの指示が潜像画像を生成するべき旨の指示（潜像画像データ）に相当する。これにより、カモフラージュパターン画像（後に第１種色材で形成される）に含まれる網点（画像要素）のうち、埋込画像の有意部分（黒画素）に対応する画像要素を対象画像要素として、各対象画像要素のそれぞれ少なくとも一部を、埋込画像要素（後に第２種色材で形成される）に置換した潜像画像データが生成される。

画像合成部２４は、潜像画像生成部２３が出力する潜像画像データに対して、ドキュメントの画像データを合成する指示を追記して、ドキュメント画像を形成させるための指示（ドキュメントデータ）を生成する。

制御部１１は、この処理によって生成したドキュメントデータを、通信部１５を介して画像形成装置２に送出する。そして画像形成装置２が、当該ドキュメントデータに基づく画像を、用紙などの記録媒体上に形成する。

こうして記録媒体上には、赤外光を反射するプロセスブラックと、赤外光を吸収する単色ブラックとを用い、プロセスブラックの網点からなるカモフラージュパターン画像内に、単色ブラックで描画された埋込画像を埋込んだ潜像画像が形成される。具体的にここでの埋込の態様は、カモフラージュパターンの網点のうち、埋込画像の有意部分に対応する位置にあったものを、単色ブラックの網点に置換した状態になっている。

一般に、人間の視覚特性は、色差よりも明度差に敏感である。この記録媒体上の潜像画像では、カモフラージュパターン画像の明度（ドットサイズ）が変調されているために、その明度差により、プロセスブラックと単色ブラックとの色差がカモフラージュされるのである。尤も、この場合も、プロセスブラックは、単色ブラックと略同色となるよう、その濃度を従来と同様に調整しておく。

また、この記録媒体上の潜像画像を赤外光で観察すれば、網点で構成された潜像画像要素部分が（単色ブラックで形成されているため）暗く見え、カモフラージュパターン画像の網点は（プロセスブラックで形成されているため）明るく見える。つまり、潜像画像要素が顕在化して認識されることとなる。

［網点の例］
なお、ここでは潜像画像生成部２３が、カモフラージュパターン画像に含まれる網点のうち、埋込画像の有意部分に対応する網点を除去し、埋込画像要素の網点で置き換えていたが、カモフラージュパターン画像に含まれる網点を残存させてもよい。この場合、潜像画像生成部２３は、カモフラージュパターン生成部２１が出力するカモフラージュパターン画像に含まれる網点のうち、網点埋込画像上の対応する位置に網点のあるものを削除せず、当該カモフラージュパターン画像をプロセスブラックで描画する指示と、このカモフラージュパターン画像に対して、単色ブラックで描画した埋込画像要素を上書合成（有意画素が重なり合う位置では埋込画像要素の画素値になるように合成）する指示とを生成する。ここでカモフラージュパターン画像に含まれる網点が、埋込画像要素の対応する網点よりも大きいサイズであれば、図４にその一例を示すように、カモフラージュパターン画像を構成する網点に、潜像画像要素の網点が内包された状態となる。

さらに、潜像処理部２２は、埋込画像要素を構成する網点を円盤状に塗潰した形状とするだけでなく、円盤の中心から外側へとグラデーションをかけた像としてもよい。すなわち、模式的には、網点の濃度を図５（ａ）に示すように変化させてもよい。この場合も、カモフラージュパターン画像に含まれる網点が、埋込画像要素の対応する網点よりも大きいサイズであれば、カモフラージュパターン画像を構成する網点に、潜像画像要素のグラデーションつきの網点が内包された状態（図５（ｂ））となる。

［階調画像の埋込み］
また、ここまでの説明では、埋込画像が二値画像である場合を例として説明したが、埋込画像は階調画像（各画素が２ビット以上の多値で表されている画像）であってもよい。この場合は、潜像処理部２２が、埋込画像要素を構成する網点のサイズを、当該網点が対応する位置における埋込画像の階調値に基づいて定める。例えば、階調値の高い（すなわち明るい）部分に対応する網点の面積は小さくし、階調値の低い（すなわち暗い）部分に対応する網点の面積は大きくする。これにより、カモフラージュパターン画像に含まれる網点（プロセスブラックで形成される）のうち、埋込画像の有意部分に係る網点が、対応する有意部分の階調値に基づく置換面積の網点（単色ブラックで形成される）に置き換えられた状態となる。なお、ここでも、カモフラージュパターン画像の網点のうち、埋込画像の有意部分に係る網点を除去すれば、対応する有意部分の階調値に基づく置換面積の単色ブラック網点によって完全に置き換えられた結果となり、カモフラージュパターン画像の網点のうち、埋込画像の有意部分に係る網点を除去しなければ、当該網点のうち、対応する有意部分の階調値に基づく置換面積の部分だけが、単色ブラック網点によって置き換えられた結果となる。

［カモフラージュパターン画像の別の例］
さらにここでは、カモフラージュパターン画像として、その明度がランダムに、または周期的に変化する画像を生成したが、埋込画像とは異なる任意の画像データに基づいて生成してもよい。ここで任意の画像データは、例えば、ドキュメントの画像データとしてもよい。

以下、画像データに基づくカモフラージュパターン画像の生成処理の例について説明する。ここで基礎となる画像データは階調画像であるとする。カモフラージュパターン生成部２１は、基礎となる画像データの階調を圧縮する。階調圧縮処理は、基礎となる画像データの各画素の階調値の値域、例えば「０」から「２５５」を、「７０」から「１８５」までの値に変換する処理である。そして階調圧縮後の画像データに対してディザ処理を適用する。具体的には、図６に示すディザマトリクスを用いて、いわゆるオーダードディザ法を適用する。これにより、各網点のサイズが階調圧縮後の画像データに基づいて変調された網点画像が生成される。カモフラージュパターン生成部２１は、この網点画像をカモフラージュパターン画像として出力する。

［潜像画像生成の別の例］
さらに、ディザ処理によって潜像画像を生成することもできるので、以下、その例について述べる。まず、カモフラージュパターン生成部２１が、所定の階調画像（例えばドキュメントの画像であってもよいし、階調をｘ軸方向に周期的に変化させた縦縞の画像でもよい）に対して図６に示したような６×６のディザマトリクスを適用し、ディザ処理によってカモフラージュパターン画像を生成する。ここでのディザマトリクスでは、中心部から優先的に誤差を配分するように設定される。

また潜像処理部２２は、赤外光下での観察などの所定処理によって顕在化する潜像の元となる埋込画像データの入力を受けて、この埋込画像に対して図７に示す６×６の（カモフラージュパターン画像の生成に用いたものと同じサイズの）ディザマトリクスを適用する。この図７のディザマトリクスにおいてはその中心部２×２の領域にのみ誤差の加算処理を行い、「−」としている部分は、処理を行わない（誤差の加算を行わない）。具体的に図８（ａ）に示す画像例に対して、このディザマトリクスを適用した結果は図８（ｂ）に示すような網点の画像となる。なお、図７のディザマトリクスにおける各オーダー（１から４）に対応する閾値と、図６に示したディザマトリクスにおける同じオーダー（１から４）に対応する閾値とは異なる。

潜像画像生成部２３は、図６に示したディザマトリクスを用いて生成したカモフラージュパターン画像に対して、図７に示したディザマトリクスを用いて生成した埋込画像の網点を合成する。ここでカモフラージュパターン画像の生成では６×６の領域全体に誤差を配分するディザマトリクス（図６）を用いているのに対して、埋込画像の網点は、当該サイズとおなじ６×６の領域のうち、中心部２×２の領域に集中して誤差を配分するディザマトリクス（図７）を用いている。このため、潜像画像生成部２３による合成の結果においては、図９（ａ），（ｂ）に例示するようにカモフラージュパターン画像の網点の内部に、埋込画像の網点が含まれる状態となる。

なお、ここで図７に示したディザマトリクスを多値のディザマトリクスとしてもよい。この場合は、埋込画像の網点である単色ブラックは０％又は１００％の２値ではなく、中間値を含み得るものとなる。この場合は、カモフラージュパターン画像の網点のうち、埋込画像の網点を内包するものを形成するためのプロセスブラック濃度を、当該内包する埋込画像の網点の単色ブラック濃度に基づいて調整してもよい。このためには、予め埋込画像の網点の単色ブラックの濃度に対して、実験的に定めたプロセスブラック濃度を関連付けたテーブルを用いてもよい。また関数を用いて規定してもよい。

このように本実施の形態によると、明度を変化させたカモフラージュパターン画像が、潜像画像に含まれるため、潜像画像を構成する複数種類の色材の色差をカモフラージュすることができ、潜像画像の性能を向上できる。

本発明の実施の形態に係る画像処理装置の構成ブロック図である。本発明の実施の形態に係る画像処理装置の機能ブロック図である。埋込画像の生成処理の例を表す説明図である。カモフラージュパターン画像と埋込画像との合成例を表す説明図である。埋込画像の網点の生成態様を表す説明図である。カモフラージュパターン画像を生成するためのディザマトリクスの例を表す説明図である。埋込画像に基づく網点画像を生成するためのディザマトリクスの例を表す説明図である。埋込画像の生成例を表す説明図である。カモフラージュパターン画像と埋込画像との合成例を表す説明図である。

符号の説明

１画像処理装置、２画像形成装置、１１制御部、１２記憶部、１３操作部、１４表示部、１５通信部、２１カモフラージュパターン生成部、２２潜像処理部、２３潜像画像生成部、２４画像合成部。

Claims

所定処理に対する応答性が互いに異なる第１種色材と、第２種色材とを用い、前記所定処理により顕在化する潜像画像を生成する画像処理装置であって、
前記第１種色材を用いた複数の画像要素を配してカモフラージュパターン画像を生成する手段と、
前記カモフラージュパターン画像に含まれる画像要素のうち、前記所定処理により顕在化する埋込画像の有意部分に対応する画像要素を対象画像要素として、各対象画像要素のそれぞれ少なくとも一部を、前記第２種色材を用いた画像要素に置換した潜像画像を生成する手段と、
を含むことを特徴とする画像処理装置。
請求項１に記載の画像処理装置であって、
前記埋込画像は階調画像であり、
前記潜像画像を生成する手段は、
各対象画像要素に対応する前記埋込画像の有意部分の階調値に基づいて、各対象画像要素に係る置換面積を決定し、各対象画像要素のうち、それぞれに係る置換面積の部分を、前記第２種色材を用いた画像要素に置換して、潜像画像を生成する
ことを特徴とする画像処理装置。
請求項１に記載の画像処理装置であって、
前記潜像画像を生成する手段は、
各対象画像要素を、前記第２種色材を用いた画像要素であって、それによる置換の対象となる対象画像要素の面積よりも小さい面積の画像要素に置換して、潜像画像を生成する
ことを特徴とする画像処理装置。
請求項１から３のいずれか一項に記載の画像処理装置であって、
前記生成された潜像画像を、合成対象となる画像データに合成して、合成画像データを生成する手段をさらに含み、
前記カモフラージュパターン画像を生成する手段は、当該合成画像となる画像データに基づいて、前記カモフラージュパターン画像を生成することを特徴とする画像処理装置。
所定処理に対する応答性が互いに異なる第１種色材と、第２種色材とを用い、前記所定処理により顕在化する潜像画像を生成する画像処理装置を用い、
前記第１種色材を用いた複数の画像要素を配してカモフラージュパターン画像を生成する工程と、
前記カモフラージュパターン画像に含まれる画像要素のうち、前記所定処理により顕在化する埋込画像の有意部分に対応する画像要素を対象画像要素として、各対象画像要素のそれぞれ少なくとも一部を、前記第２種色材を用いた画像要素に置換した潜像画像を生成する工程と、
を実行することを特徴とする画像処理方法。
所定処理に対する応答性が互いに異なる第１種色材と、第２種色材とを用い、前記所定処理により顕在化する潜像画像を生成するプログラムであって、コンピュータに、
前記第１種色材を用いた複数の画像要素を配してカモフラージュパターン画像を生成する手順と、
前記カモフラージュパターン画像に含まれる画像要素のうち、前記所定処理により顕在化する埋込画像の有意部分に対応する画像要素を対象画像要素として、各対象画像要素のそれぞれ少なくとも一部を、前記第２種色材を用いた画像要素に置換した潜像画像を生成する手順と、
を実行させることを特徴とするプログラム。
所定処理に対する応答性が互いに異なる第１種色材と、第２種色材とを用い、前記所定処理により顕在化する潜像画像であって、前記第１種色材を用いた複数の画像要素を配してカモフラージュパターン画像に対し、当該カモフラージュパターン画像に含まれる画像要素のうち、前記所定処理により顕在化する埋込画像の有意部分に対応する画像要素を対象画像要素として、各対象画像要素のそれぞれ少なくとも一部を、前記第２種色材を用いた画像要素に置換されてなる潜像画像、を形成したことを特徴とする記録媒体。