JP2006180061A - 画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ドットパターンを良好に判別することができるようにする。
【解決手段】 画像を入力する入力手段と、前記画像にドットパターンを付加する付加手段と、前記画像を記録すべき記録媒体上のドットパターンを検知する検知手段と、前記検知手段によりドットパターンが検知された場合に、該ドットパターンとは異なるドットパターンを付加するように前記付加手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、画像処理装置及び方法に関するものである。

近年、カラープリンタやカラー複写機等の画像記録装置は性能が向上することにより高画質な画像を形成することができるようになってきている。このような状況下において紙幣などの有価証券を偽造される恐れがあり、様々な偽造防止技術が考えられている。この技術の１つとして、印字されるカラー画像と共にその画像処理装置の機体番号を示すドットパターンを付加する付加方式がある。（特許文献１）また、このドットパターンは、イエローの印字面に対し、周期的に付加される。
特開平１０−３０４１７９号公報

しかしながら、特許文献１では、既にドットパターンが付加されているプレプリント紙に再度画像出力する場合には、再度ドットパターンを付加することになる。したがって、画像にはドットパターンが二重に重なり、判断しにくくなるという問題があった。

本願発明は、上記従来例に鑑みて成されたものであり、ドットパターンの付加による画質の劣化を抑える画像処理装置及び画像処理方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本願発明は、画像を入力する入力手段と、前記画像にドットパターンを付加する付加手段と、前記画像を記録すべき記録媒体上のドットパターンを検知する検知手段と、前記検知手段によりドットパターンが検知された場合に、該ドットパターンとは異なるドットパターンを付加するように前記付加手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする。

記録媒体上に既にドットパターンが付加されている場合、該ドットパターンとは異ならせてドットパターンを付加するために、ドットパターンを良好に判別することができる。

（第１の実施形態）
まず、図１、２を参照して全体構成について説明する。本実施形態では、例として電子写真方式のデジタル複写機に適用されている場合を示す。

図２に本実施形態の概略構成を示すブロック図を、図１に概略断面図を示す。

これらの構成および作像行程を、これ以降の図面を参照して詳しく説明する。

図１において、コピー・キー（不図示）が押されると、リーダ部において、原稿台ガラス３１上に載せた原稿３０を、露光ランプ３２により露光走査することにより、原稿３０からの反射光像を、ＣＣＤ等のフルカラーセンサ３４に集光し、カラー色分解画像信号を得る。このフルカラーセンサ３４は原稿３０を多数の画素に分解し、各画素の濃度に対応した光電変換信号を発生する。

図２において、フルカラーセンサ３４から出力された画像信号は、アナログ信号処理部２０１に入力されてゲインやオフセットが調整された後、Ａ／Ｄ変換部２０２で各色成分毎に例えば８ｂｉｔ（０〜２５５レベル：２５６階調）のＲＧＢデジタル信号に変換され、シェーディング補正部２０３において、色毎に基準白色板１０６を読み取った信号を用いて一列に並んだＣＣＤのセンサセル群一つ一つの感度バラツキを無くすために、一つ一つのＣＣＤセンサセルに対応させてゲインを最適化してかける公知のシェーディング補正が施される。

ラインディレイ部２０４は、シェーディング補正部２０３から出力された画像信号に含まれている空間的ずれを補正する。この空間的ずれは、フルカラーセンサ３４の各ラインセンサが、副走査方向に、互いに所定の距離を隔てて配置されていることにより生じたものである。具体的には、Ｂ色成分信号を基準として、Ｒ及びＧの各色成分信号を副走査方向にライン遅延し、三つの色成分信号の位相を同期させる。

入力マスキング部２０５は、ラインディレイ部２０４から出力された画像信号の色空間を、式（１）のマトリクス演算により、ＮＴＳＣの標準色空間に変換する。つまり、フルカラーセンサ３４から出力された各色成分信号の色空間は、各色成分のフィルタの分光特性で決まっているが、これをＮＴＳＣの標準色空間に変換するものである。

外部入力２１３から、コンピュータのＣＲＴディスプレイ上に表示されているカラーオリジナル画像情報を画像形成装置へ画像信号として入力される。

ＬＯＧ変換部２０６は、例えばＲＯＭなどからなるルックアップテーブル（ＬＵＴ）で構成され、入力マスキング部２０５から出力されたＲＧＢ輝度信号をＣＭＹ濃度信号に変換する。ライン遅延メモリ２０７は、黒文字判定部（不図示）が入力マスキング部２０５の出力から制御信号ＵＣＲ、ＦＩＬＴＥＲ、ＳＥＮなどを生成する期間（ライン遅延）分、ＬＯＧ変換部２０６から出力された画像信号を遅延する。

マスキング・ＵＣＲ部２０８は、ライン遅延メモリ２０７から出力された画像信号から黒成分信号Ｋを抽出し、さらに、プリンタ部Ｂの記録色材の色濁りを補正するマトリクス演算を、ＹＭＣＫ画像信号に施して、リーダ部Ａの各読み取り動作毎にＭ、Ｃ、Ｙ、Ｋ順に例えば８ｂｉｔの色成分画像信号を出力する。

γ補正部２０９は、画像信号をプリンタ部の理想的な階調特性に合わせるために、マスキング・ＵＣＲ部２０８から出力された画像信号に濃度補正を施す。出力フィルタ（空間フィルタ処理部）２１０は、γ補正部２０９から出力された画像信号にエッジ強調またはスムージング処理を施す。

ＬＵＴ２１１は、原画像の濃度と出力画像の濃度とを一致させるためのもので、例えばＲＡＭなどで構成されるものである。

ＡｄｄＯｎ部２１３は、偽造防止追跡のために、画像信号にある情報を与えてパターンを形成する部分である。

パルス幅変調器（ＰＷＭ）２１２は、入力された画像信号のレベルに対応するパルス幅のパルス信号を出力し、そのパルス信号はレーザ光源４２を駆動するレーザドライバ４１へ入力される。

半導体レーザ４２から放射されたレーザ光Ｅは回転多面鏡３ａによって掃引され、ｆ／θレンズ等のレンズ３ｂ及びレーザ光Ｅを像担持体たる感光ドラム１方向に指向させる固定ミラー３ｃによって感光体ドラム１上にスポット結像される。かくして、レーザ光Ｅは感光ドラム１の回転軸とほぼ平行な方向（主走査方向）にこの感光ドラム１を走査し、感光ドラム１の回転方向（副走査方向）に繰り返し感光ドラム１を走査することで静電潜像を形成する事になる。

プリンタ部において、像担持体である感光ドラム１はアモルファスシリコン、セレン、ＯＰＣ等を表面に有し、矢印方向に回転自在に担持され、感光ドラム１の周りに前露光ランプ１１、帯電手段としてのコロナ帯電器２、レーザ露光光学系３、表面電位センサ１２、色の異なる４個の現像器４ｙ、４ｃ、４ｍ、４ｂｋ、感光ドラム上光量検知手段１３、転写装置５、クリーニング装置６が配置される。

プリンタ部では画像形成時、感光ドラム１は矢印方向に回転され、前露光ランプ１１で均一に除電を受けた後、一次帯電器２により一様に帯電される。その後、上述した画像情報信号に対応して変調されたレーザ光Ｅで露光走査され、これによって画像情報信号に対応した静電潜像が形成される。

次に、所定の現像器を動作させて、感光ドラム１上の静電潜像をトナーとキャリアからなる二成分現像剤によって反転現像され、感光ドラム１上に樹脂を基体とした負に帯電された可視画像（トナー像）が形成される。現像器は、偏心カム２４ｙ、２４ｃ、２４ｍ、２４ｂｋの動作により、各分解色に応じて択一的に感光ドラム１に接近するようにしている。ここで、反転現像とは、感光体の光で露光された領域に、潜像と同極性に帯電したトナーを付着させてこれを可視化する現像方法である。

更に、感光ドラム１上のトナー像を記録材カセット７より搬送系及び転写装置を介して感光ドラム１と対向した位置に供給された記録材に転写する。転写装置５は、本例では記録材担持体としての転写ドラム５ａ、転写手段としての転写ブラシ帯電器５ｂ、記録材を静電吸着させるための吸着ブラシ帯電器５ｃと対向する吸着ローラ５ｇ、内側帯電器５ｄ、外側帯電器５ｅ、転写剥がれセンサ５ｈとを有し、回転駆動されるように軸支された転写ドラム５ａの周面開口域には誘電体から成る記録材担持シート５ｆを円筒状に一体的に張設している。記録材担持シート５ｆはポリカーボネード等の誘電体シートを使用している。

ドラム状とされる転写装置、つまり転写ドラム５ａを回転させるに従って感光ドラム１上のトナー像は、転写ブラシ帯電器５ｂにより記録材担持シート５ｆに担持された記録材上に転写される。こうして記録材に所望数の色トナー像の転写を終おえると、記録材を転写ドラム５ａから分離爪８ａ、分離押し上げコロ８ｂ及び分離帯電器５ｈの作用によって分離し、熱ローラ定着器９を介してトレイ１０に排紙され、フルカラー画像として供される。

他方、転写後感光ドラム１は、表面の残留トナーをクリーニングブレード６ａとスクイシートからなるクリーニング装置６で清掃し、再度画像形成工程に供される。

又、転写ドラム５ａの記録材担持シート５ｆ上の粉体の飛散付着、記録材上のオイルの付着等を防止するために、ファーブラシ１４と記録材担持シート５ｆを介してファーブラシ１４に対向するバックアップブラシ１５の作用により清掃を行なう。このような清掃は画像形成前もしくは後に行ない、ジャム（紙詰まり）発生時には随時行なう。

ＬＵＴ２５にて変換された後、パルス巾変換回路２６により信号がドット巾に対応した信号に変換され、レーザドライバ２７に送られる。

そして、レーザ走査により感光体ドラム１上にはドット面積変化による階調特性を有する潜像が形成され、現像、転写、定着という過程をへて階調画像が得られる。

なお、本実施例で使用したトナーは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色トナーで、スチレン系共重合樹脂をバインダーとし、各色の色材を分散させて形成されている。

図４に本実施の形態で生成されるドットパターンを具体的に示す。

図４中の点線がイエローのプレーンにおいてドットパターンを構成する複数のドットが埋め込まれるべきライン４０１を表す。図中４０２が各ドットである。ドットを拡大したものが４０６であり、ドットは＋領域（画像信号に一定レベルを足した領域）４０２と両脇の−領域（画像信号から一定のレベルを引いた領域）４０３、４０４によって形成される。このドットが画像中に繰り返し現れる。

本実施形態では、＋領域−領域共に、例として４８レベルの設定にした。例えば全面ＭＣＹＫ８０レベルのハーフトーンを画像出力した場合、ＭＣＫはそのまま８０レベルのハーフトーンを出力し、Ｙの−領域では８０−４８＝３２レベルを出力し、＋領域では８０＋４８＝１２８レベルを出力することになる。

なお、機器を表す情報は上記ドットの主走査方向の位置関係により表される事になる。例えば図中最初に現れるドットと次に現れるドットの距離に対応させて数値情報、文字情報を表すものとすれば、数値情報、文字情報を表すことができる。よって、機器を表す情報をドットパターンに置き換えることができる。

以上のようにして画像中に付加されたドットパターンは、カラー画像として形成された後にもイメージスキャナー等で読み取り、イエローのプレーンのみ抽出し、ドットパターンを解析すれば、上述した記録装置の機体番号やユーザＩＤ、ネットワークＩＤ等の情報を得ることができる。

しかし、一度ドットパターンを付加して出力した紙に、再度別の画像を印刷しようとすると、ドットパターンが二重に打たれる（図３）ことにより、ドットパターンの判定が難しくなる。また、図５のようにドットパターンの周期が完全に重なった場合には、判断不可能となる。

そこで、本実施例では長手方向に記録材と同じ幅以上有するラインセンサー６０で給紙後の記録材の表面をスキャン、記録材に画像が記録されているか否かを判断し、画像の有り無しによってドットパターンを変更する。

ここで、（図９）は上記ラインセンサーの拡大図である。ＣＩＳセンサの内部に発光素子郡９０１を構成し、その発光素子郡は検知対象物９０５に対して発光し、対象物９０５からの反射光をレンズ９０２を介して受光素子郡４０４が受光する。

ドットパターンは，記録材に画像が画かれていない場合には、図６のＡ：−＋−型のドットパターンを出力し、記録材に画像が描かれていると判断した場合には、図６のＢ：＋−＋型のドットパターンを出力する。

また、記録材に画像が無い場合をＡパターン、記録材に画像がある場合をＢパターンと全ての機種で決定しておけば、ＡパターンとＢパターンの両方のドットパターンがあった場合、Ｂパターンのドットパターンが最後に出力した機械であると認識もできる。

このようにすると、一回目のドットパターンと二回目のドットパターンが重なっても、図７のように、ドットパターンが違う為、一回目のドットパターンと二回目のドットパターンを区別して検知できるため、ドットパターンの誤判定を回避することが可能となった。

（第２の実施形態）
実施例１では、記録材をスキャンして画像が有るか無いかで、ドットパターンを変更したが、本実施形態では記録材にカラー画像が有るか無いかで、ドットパターンを変更した。

記録材にすでに画像があっても、白黒画像の場合にはドットパターンは打たれていない。そのため、白黒画像しか記録されていない記録材にドットパターンを変更して画像形成する必要は無い。

本実施形態では、図１１のように図９のラインセンサーを３個並べそれぞれにＲＧＢのフィルタをつけることにより、カラー画像を入力できるスキャナーを搭載した。装着場所は実施例１の（図１）とおなじ６０の場所である。

これにより、ドットパターンが打たれている、カラー画像がすでに画かれている場合にのみ、ドットパターンのパターンを変更して出力することにした。これにより、一回目：白黒プリント→二回目：カラープリント→三回目：カラープリントした場合、実施例１では二回目と三回目に同じドットパターンになってしまうが、本実施形態の場合には、二回目と三回目のドットパターンが変わり区別が可能となり、ドットパターンの判定が容易となった。

（第３の実施形態）
実施例１ではドットパターンの＋−のパターンを変更したが、本実施例では図１０のように、ドットパターンのパターンサイズを変更した（９＊３→６＊２）。

記録材に画像がある場合、ドットパターンのサイズを小さくしたが、ドットパターンのサイズを小さくすると同じドットパターンレベルでは目立ちにくく判定が難しい為、レベルを上げた。９＊３の場合にはドットパターンのレベルは±３２レベルであったのを、６＊２に小さくした場合、ドットパターンのレベルを±４８に変更した。これにより、ドットパターンを小さくしてもドットパターンの判定が可能となり、一回目のドットパターンと二回目のドットパターンが重なってもドットパターンが違う為、一回目のドットパターンと二回目のドットパターンを区別して検知できるため、ドットパターンの誤判定を回避することが可能となった。

（その他の実施形態）
なお、本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、１つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用しても良い。

また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵまたはＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成されることは言うまでもない。

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

第１の実施形態を示す図 ＣＣＤからの電気信号を処理する処理回路を示すブロック図 従来例のドットパターンが二重に打たれた図 ドットパターンの説明図 従来例のドットパターンが二重に打たれた図 第１の実施形態のドットパターンのテストパターン 第１の実施形態のドットパターンが二重に出力された図 第１の実施形態のラインセンサー拡大図 第３の実施形態のドットパターンのテストパターン 第２の実施形態のラインセンサー拡大図

Claims (13)

1. 画像を入力する入力手段と、
   前記画像にドットパターンを付加する付加手段と、
   前記画像を記録すべき記録媒体上のドットパターンを検知する検知手段と、
   前記検知手段によりドットパターンが検知された場合に、該ドットパターンとは異なるドットパターンを付加するように前記付加手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記制御手段は、前記ドットパターンのレベルを変更してドットパターンを付加するように前記付加手段を制御することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記制御手段は、前記ドットパターンのサイズを変更してドットパターンを付加するように前記付加手段を制御することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
4. 前記ドットパターンを構成する各ドットは、＋領域と−領域とから構成されることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
5. 前記制御手段は、前記＋領域と−領域を変更してドットパターンを付加するように前記付加手段を制御すること特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
6. 前記ドットパターンは機器の情報を表すことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
7. 画像を入力する入力工程と、
   前記画像にドットパターンを付加する付加工程と、
   前記画像を記録すべき記録媒体上のドットパターンを検知する検知工程と、
   前記検知工程によりドットパターンが検知された場合に、該ドットパターンとは異なるドットパターンを付加するように前記付加工程を制御する制御工程とを有することを特徴とする画像処理方法。
8. 前記制御工程は、前記ドットパターンのレベルを変更してドットパターンを付加するように前記付加工程を制御することを特徴とする請求項７記載の画像処理方法。
9. 前記制御工程は、前記ドットパターンのサイズを変更してドットパターンを付加するように前記付加工程を制御することを特徴とする請求項７記載の画像処理方法。
10. 前記ドットパターンを構成する各ドットは、＋領域と−領域とから構成されることを特徴とする請求項７記載の画像処理方法。
11. 前記制御工程は、前記＋領域と−領域を変更してドットパターンを付加するように前記付加工程を制御すること特徴とする請求項１０記載の画像処理方法。
12. 前記ドットパターンは機器の情報を表すことを特徴とする請求項７記載の画像処理方法。
13. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像処理装置の各手段を、コンピュータにより実現させるためのプログラム。

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