JP2015073228A - 情報処理装置、情報処理方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】変倍された入力画像データに対し、簡単な構成で、読み取り原稿内の特定のパターンの検出を可能にする。【解決手段】原稿画像を読み取って画像データを取得する画像読取手段と、画像データから特定のパターンを検出する認識手段と、を有する情報処理装置であって、認識手段による特定のパターン検出のために最低限必要な解像度まで画像データを変換し保持する記憶手段と、認識手段が原稿画像内の特定のパターンを検出した場合に、所定の画像処理を行う生成手段と、を備えた。【選択図】図５

Description

本発明は、情報処理装置、情報処理方法、及びプログラムに関する。

画像読み取り手段により読み取った原稿画像に含まれる文字エッジや背景外輪郭等の特定絵柄、紙幣、有価証券、あるいは機密文書等の不正コピーの防止の為、任意に埋め込まれた地紋を検出することが既に知られている。

一般的な複写機は、例えば読み取り装置にて副走査方向に下限まで縮小変倍された読み取り原稿において、極端に狭くなった地紋パターンを構成するドットの間隔や消失ドットの補正処理により、地紋パターンの検出精度を維持している。
しかし、使用するメモリ容量や画像処理が複雑になる等の理由でコストが増大するといった問題があった。

特許文献１には、常に地紋パターンを検出することができる方法を提供することを目的とする発明が開示されている。特許文献１に記載の発明は、原稿画像に対して画像サイズの縮小又は２値化処理を行うことで、簡易原稿画像のデータサイズを原稿画像に比べて縮小させることができ、記憶手段の容量を低減させることができることが開示されている。

ところで、特許文献１に記載の発明は、原稿画像に対して画像サイズの縮小又は２値化処理を行うことで、簡易原稿画像のデータサイズを原稿画像に比べて縮小させることができ、記憶手段の容量を低減させることができる。
しかしながら、特許文献１に記載の発明は、入力原稿を等倍から下限変倍率までの範囲に縮小させた複写禁止原稿において、ドット間が極端に狭くなったパターンでは特定画像や地紋が検出しづらい、すなわち検出精度が低下するという問題は解消できていない。

そこで、本発明の目的は、変倍された入力画像データに対し、簡単な構成で、読み取り原稿内の特定のパターンの検出を可能にすることにある。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、原稿画像を読み取って画像データを取得する画像読取手段と、前記画像データから特定のパターンを検出する認識手段と、を有する情報処理装置であって、前記認識手段による特定のパターン検出のために最低限必要な解像度まで前記画像データを変換し保持する記憶手段と、前記認識手段が前記原稿画像内の特定のパターンを検出した場合に、所定の画像処理を行う生成手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、変倍された入力画像データに対し、簡単な構成で、読み取り原稿内の特定のパターンの検出が可能となる。

情報処理装置の一例としての複写機の全体システム構成例についての説明図である。 読み出しステップ(Step1)、 書き込みステップ(Step2-1)について説明する図である。 具体的なメモリ容量の抑制についての説明図である。 処理速度の維持とメモリ容量抑制についての説明図である。 本発明を実現する場合の画像処理フローについて説明する図である。

＜概 要＞
本発明の実施の形態を説明する。本発明は、原稿に含まれる特定のパターンとしての特定の画像や地紋のパターンを検出するパターンマッチング処理に際して、以下の特徴を有する。
要するに、原稿読み取り変倍率によらない、同じ検出方法を用いることにより、ソフトウェア処理のステップ数削減または、ハードウェア規模の削減が可能となることが特徴である。
上記記載の本発明の特徴について、以下の図面を用いて詳細に解説する。

＜実施の形態＞
〔構 成〕
図１は情報処理装置の一例としての複写機の全体システムのハードウェア構成についての説明図である。
複写機は、画像読取手段としてのスキャナー100、プリンター装置もしくはプロッター110の２つのメカ機構と、画像処理プロセッサ101、コントロールプロセッサ103、エンジンCPU（エンジンソフト制御CPU）109の３つのプロセッサを有する。プロセッサ101,103,109の周辺にはファクシミリ装置(FAX)102、オフィスネットワーク接続(LAN)104、ポータブル機器接続(USB)105、ユーザ操作パネル装置(OPE)106、画像データの一時保持の為の画像メモリ（DDRSDRAM）107が配置される。プロセッサ101,103,109の周辺には電子情報の蓄積のためのハードディスク装置(HDD)108がさらに配置される。
画像処理プロセッサ101は複写機の画像処理に関する統括制御をする素子であり、画像データから特定のパターンを検出する認識手段及び認識手段が前記原稿画像内の特定のパターンを検出した場合に、所定の画像処理を行う生成手段を有する。また、画像処理プロセッサ101の生成手段は原稿画像に対して画像サイズの縮小または拡大を行うことで特定のパターンを検出するための変倍原稿画像を生成する機能を有する。また、画像処理プロセッサ101の生成手段は変倍された画像データに対して、特定のパターン検出に応じた簡易原稿画像を生成する為、多値化処理を行うことでパターン検出用簡易原稿画像を生成する機能を有する。また、画像処理プロセッサ101の生成手段は特定のパターンの検出精度の低い読み取り装置の下限縮小変倍率から、特定のパターンの検出精度の高い読み取り装置の下限変倍率まで拡大する機能を有する。その生成手段は、その後の情報処理に必要な副走査方向画像データが増加しても、増加した画像データ分の記憶を一度に実行することにより、処理速度の低下とメモリ容量増加を回避する機能を有する。
コントローラプロセッサ103は複写機を統括制御する機能を有する素子である。

尚、CPUはCentral Processing Unitの略である。LANはLocal Area Networkの略である。USBはUniversal Serial Busの略である。DDRSDRAMはDouble-Data-Rate Synchronous Dynamic Random-Access Memoryの略である。HDDはHard Disk Driveの略である。

〔動 作〕
次に複写機の動作の例として、スキャナー100からの読み取り動作と、プロッターへ110の書き込み動作の一例を説明する。
(Step 1) スキャナー100によって読み取られたデータは、画像処理プロセッサ101にて画像データとしての電子情報に処理された後、一旦画像メモリ107に保持される。
(Step 2-1) 画像メモリ107から読み出された画像データは、画像処理プロセッサ101にて紙等の提示媒体に記録する為の処理を行って、プロッター110に送られる。
(Step 2-2) または、画像メモリ107から読み出された画像データは、画像データの蓄積などを行う為に、画像処理プロセッサ101にて圧縮後、コントロールプロセッサ103を介してハードディスク装置108に送られる。
(Step 3) ハードディスク装置108に蓄積された画像データはコントロールプロセッサ103を介して画像処理プロセッサ101に呼び出された後伸長され、紙等の提示媒体に記録する為の処理を行って、プロッター110に送られる。

図２は読み出しステップ(Step1)、 書き込みステップ(Step2-1)についての説明図である。
読み出しステップ(Step1)で述べた読み取り動作は、図２中の読み取り補正201から圧縮・伸張としての圧縮伸張器208までの処理で構成される。
読み取り補正201、及び画像処理202では、スキャナー100での動作中に発生した露光ランプの光量ムラ、及びCCD受光感度ばらつきの補正、ラインずれ、小数点以下の補正、露光ランプの露光量に対する画像データのばらつきの補正を行う。フィルター204では画像データの調整を行ったあと、光→色変換処理205にて、RGBデータを色材のCMYKデータに変換する。さらに、塗りつぶし206は通常スルーして、主/副画像変倍機能207で主走査方向としての横方向と副走査方向としての縦方向の画像データを演算によって任意変倍を行う。圧縮伸長器208で画像データを圧縮した後、画像メモリ107に一旦格納する。

ステップ(Step2-1)で述べた書き込み動作は、圧縮伸張器208から階調処理210までの処理で構成される。画像メモリ107に保持された圧縮画像データは圧縮伸長器208で伸長して呼び出さられる。圧縮画像データはプロッター補正209では画像濃度に対して感光体への露光量を調整し、階調処理210にて低解像度画像をプロッターに適した解像度に変換した後、プロッター110へ送られる。

例えば、紙幣、有価証券、機密文書等の複写禁止原稿に含まれる特定地紋を読み取るイメージ検知機能203は、画像処理202の後の画像データを取り込み、原稿に埋め込まれた地紋のパターンを画像データから検出する。イメージ検知機能203はエンジンCPU109に割り込み信号を発生させて、管理者への通報や発生時刻等の情報記憶等を実行したり、塗りつぶし機能206に検出情報203-1を発信したりする。これにより、原稿全体を任意の色、例えば、黒やパターン、例えば、縞模様で塗りつぶす等の処理を実行することができる。

〔問題１〕
図２中において、画像処理202、イメージ検知203、フィルター機能204は、光(RGB)の画像データを処理する為、主/副画像変倍（演算による変倍）207より前段に位置する。この為、画像処理202からフィルター機能204において特定画像や地紋の検出を実行する場合は、主走査方向としての横方向の画像データは、スキャナー100で読み取られた100%等倍のデータである。この為、画像データ記憶用メモリは、主走査方向画素数分のワード長を持ったメモリが必要になる。

〔問題２〕
またスキャナー100では、あらかじめ副走査方向としての縦方向にメカ変倍機能で変倍された読み取り画像データが入力される場合がある。尚、メカ変倍機能は、スキャンスピードや用紙送りのスピードを緩めたり早めたりしてスキャンすることにより拡大または縮小する機能である。
しかし、複写機の下限変倍率まで縮小させた複写禁止原稿においては、極端に狭くなった地紋パターンを検出しづらい問題があり、検出精度に影響するので複写機下限変倍率の制約となりえる場合がある。

〔問題３〕
前述した〔問題２〕を解決する為、種々の工夫がされ、下限変倍率まで縮小させた複写禁止原稿の地紋パターン検出精度を上げるための、複雑な画像処理が必要になる。

図３は具体的なメモリ容量の抑制についての説明図であり、図４は処理速度の維持とメモリ容量抑制についての説明図である。
図３中の301は、100%等倍率でスキャナーから読み取られた画像データである。前述した〔問題１〕で述べた問題を解決する方法を以下に述べる。
例えばパターンマッチングで常に検出可能な倍率が50%縮小までであったと仮定する。主走査・副走査双方とも入力画像を図４中の310のように50%縮小してから、パターンマッチングする。これにより、N画素×Nラインの画像マトリックスを記憶させるのに必要なメモリ容量が等倍画像を扱う場合の1/4に抑制することが出来ることを示す。

図３中の302は、副走査方向としての縦方向に縮小変倍率の下限でスキャナーから読み取られた画像データである。前述した〔問題２〕で述べた問題を解決する方法を以下に述べる。
例えばパターンマッチングで常に検出可能な下限縮小倍率が50%縮小までであったと仮定する。図３中の310のように主走査方向の入力画像を100％から50％に縮小し、副走査方向が50%未満の入力画像を50%に拡大補間する。このとき、図４中の302-1が示すとおり、補間による副走査方向の画像データが増加しても処理速度と地紋検出精度を維持し、主走査方向としての横方向は前記同様である。すなわち、画像マトリックスを記憶させるのに必要なメモリ容量の抑制することが出来ることを示す。

図３中の303は、副走査方向に拡大変倍率の上限で読み取り装置から読み取られた画像データである。前述した〔問題３〕で述べた問題の解決は、拡大された画像を等倍化するのではなく、〔問題１〕及び〔問題２〕で用いたパターンマッチングで常に検出可能な下限縮小倍率(例えば50%)を用いる。これにより、図３中の310全体のようにパターンマッチングを実行する場合は、入力画像のメカ変倍率によらず、同じ処理機能で検出出来ることを示す。

本発明は、画像データ中に含まれる特定情報を検知する画像処理機能全般に有効であり、特に図２中のイメージ検知203や、例えば画像処理202、フィルター機能204で実現する。

次の図５では、本発明を図２中のイメージ検知部203に用いた場合の具体例を示す。
図５は本発明を実現する場合の画像処理フローについて説明する図である。
同図において副走査方向変倍原稿のデータが画像変倍部401に入力されると、原稿のデータが所定のサイズに変倍され、２、４、または16値に多値化されて特定ドット検出部403に送られる。特定ドットとは特定のパターンとしての地紋や画像に対応するドットである。特定ドット検出部403で検出された特定ドットはメモリ404に記憶される。メモリ404に記憶された特定ドットは認識手段としてのパターンマッチング部405で検出されて検出情報が次段に送られる。
すなわち、複写機は変倍原稿画像及びパターン検出用簡易原稿画像を記憶する記憶手段としてのメモリ404を備えている。照合手段としてのパターンマッチング部405はその照合結果に応じて、原稿画像の修正・加工・塗りつぶし・破棄を含む処理と、発生日時や内容情報記憶を開始させる為の信号を出力する処理とを行う。

図５中の画像変倍部401は主走査方向としての横方向の入力画像を縮小変倍する機能と、副走査方向としての縦方向を縮小・拡大する機能とを合わせ持つ。100%等倍の入力画像を１ライン分記憶するメモリ404のメモリ容量が必要であるのは従来どおりである。しかし、図、３、４中で述べた様に、主走査方向及び副走査方向を共に縮小変倍して２、４、16値化等の多値化402以降の次処理にかかるメモリ容量を抑えるようにする。

図５中の２、４、16値化402は、２値化処理機能であり、例えば文字のエッジ検出や画像の外輪郭検出、機密文書の不正コピーを防止する為の地紋検出の場合等で、検出機能を簡素化し必要なメモリのビット幅を削減するため、２値化するのは一般的である。
かつ、高い検出制度を保つ為に白色濃度の違う原稿などでも検出漏れや過検出を防ぐ為に、所定の閾値で２（あるいは、４，16）値化し、メモリに記憶させるのも一般的である。しかし、図３、４中で述べた手法を図５中の画像変倍部401で実現した分、２（あるいは、４，１６）値化402でも２（あるいは、４，１６）値化後の画像データを記憶するメモリ容量が削減されていることになる。

図５中の403は、特定ドット検出部であり、特定画像や地紋を構成する特定ドットおよびその特徴の振舞い等をパターンマッチングなどで検出し、メモリ404に記憶させる。メモリ404は前述したN画素×Nライン分のマトリックスを構成する為の記憶メモリであるが、ここでも図３、４中で述べた手法を図５中の画像変倍部401で実行した分、メモリ404でもメモリ容量が削減されていることになる。

図５中のパターンマッチング部405は、特定画像または地紋検出をパターンマッチングで実行する機能であるが、図３中の310全体が示すとおり、同じ期待値でパターンマッチングを実行する。さらに、スキャナーが通常、BOOK読み取りと異なる左右逆方向の読み取り、すなわちDF読み取りを行った画像である場合でも、入力画像データを左右正方向に戻すミラーリング処理は必要ない。すなわち、マッチングする期待値を反転照合、例えば期待値[24:0] を [0:24] にして比較する[24:0]とマッチングすれば、ミラーリング処理の為のメモリも不要になる。

＜作用効果＞
以上において、本実施形態によれば、原稿読み取り変倍率によらない、検出方法を用いることにより、ソフト処理のステップ数削減または、ハードウェア規模の削減が可能となる。この結果、原稿読み取り下限変倍率から原稿読み取り上限変倍率までに変倍された入力画像データにおいて、複雑な画像処理を回避し、かつメモリ容量を抑制し、読み取り原稿内の特定絵柄や地紋を検出可能にできる。
また、読み取り画像が左右逆方向反転された画像の場合、入力画像を左右正方向に戻すミラーリング処理が不要である。

＜プログラム＞
以上で説明した本発明に係る情報処理装置は、コンピュータで処理を実行させるプログラムによって実現されている。コンピュータとしては、例えばパーソナルコンピュータやワークステーションなどの汎用的なものが挙げられるが、本発明はこれに限定されるものではない。よって、一例として、プログラムにより本発明の機能を実現する場合の説明を以下で行う。

例えば、
原稿画像を読み取って画像データを取得する画像読み取り手段と、画像データから特定のパターンを検出する認識手段と、を有する情報処理装置のコンピュータが読み取り可能なプログラムであって、
コンピュータが、
記憶手段に、認識手段による特定のパターン検出のために最低限必要な解像度まで変換し保持する手順、
生成手段に、認識手段が原稿内の特定のパターンを検出した場合に、定められた画像処理を行う手順、
を実行させるプログラムが挙げられる。

これにより、プログラムが実行可能なコンピュータ環境さえあれば、どこにおいても本発明にかかる情報処理装置を実現することができる。
このようなプログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記憶されていてもよい。

＜記憶媒体＞
ここで、記憶媒体としては、例えばCD-ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD-R等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体、フラッシュメモリ、RAM、ROM、FeRAM等の半導体メモリやHDDが挙げられる。

CD-ROMは、Compact Disc Read Only Memoryの略である。フレキシブルディスクは、Flexible Disk：FDを意味する。CD-Rは、CD Recordableの略である。RAMは、Random-Access Memoryの略である。ROMは、Read-Only Memoryの略である。FeRAMは、Ferroelectric RAMの略で、強誘電体メモリを意味する。

尚、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。

１００ 読み取り装置（スキャナー）
１０１ 画像処理プロセッサ
１０２ ＦＡＸ（ファクシミリ装置）
１０３ コントローラプロセッサ
１０４ ＬＡＮ
１０５ ＵＳＢ
１０６ ユーザ操作パネル装置（ＯＰＥ）
１０７ 画像メモリ（ＤＤＲＳＤＲＡＭ）
１０８ ハードディスク装置（ＨＤＤ）
１０９ エンジンＣＰＵ
１１０ プリンター装置（プロッター）
２０１ 読み取り補正
２０２ 画像処理
２０３ イメージ検知
２０４ フィルター
２０５ 光→色変換処理
２０６ 塗りつぶし
２０７ 主／副画像変倍
２０８ 圧縮・伸張（圧縮伸張器）
２０９ プロッター補正
２１０ 階調処理
４０１ 画像変倍部
４０２ ２、４、または１６値化
４０３ 特定ドット検出部
４０４ メモリ
４０５ パターンマッチング部

特開２０１０−１０９７３０号公報

Claims (8)

1. 原稿画像を読み取って画像データを取得する画像読取手段と、前記画像データから特定のパターンを検出する認識手段と、を有する情報処理装置であって、
   前記認識手段による特定のパターン検出のために最低限必要な解像度まで前記画像データを変換し保持する記憶手段と、前記認識手段が前記原稿画像内の特定のパターンを検出した場合に、所定の画像処理を行う生成手段と、を備えたことを特徴とする情報処理装置。
2. 前記原稿画像を記憶する記憶手段を更に備え、前記生成手段は、前記原稿画像に対して画像サイズの縮小または拡大を行うことで前記特定のパターンを検出するための変倍原稿画像を生成する変倍原稿画像生成手段であることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記生成手段は、変倍された画像データに対して、前記特定のパターン検出に応じた簡易原稿画像を生成する為、多値化処理を行うことでパターン検出用簡易原稿画像を生成するパターン検出用簡易原稿画像手段であることを特徴とする請求項１に記載の情報処理装置。
4. 前記生成手段は、前記特定のパターンの検出精度の低い読み取り装置の下限縮小変倍率から、前記特定のパターンの検出精度の高い読み取り装置の下限変倍率まで拡大し、その後の情報処理に必要な副走査方向画像データが増加しても、増加した画像データ分の記憶を一度に実行することにより、処理速度の低下とメモリ容量増加を回避するようにしたことを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
5. 読み取り画像が左右逆方向反転された画像であった場合、入力画像を左右正方向に戻す為のミラーリング処理を必要とせずに、期待値を反転させてパターンマッチングを行うパターンマッチング手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
6. 変倍原稿画像及びパターン検出用簡易原稿画像を記憶する記憶手段を備え、照合手段の照合結果に応じて、原稿画像の修正・加工・塗りつぶし・破棄を含む処理と、発生日時や内容情報記憶を開始させる為の信号を出力する処理とを行う手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
7. 原稿画像を読み取って画像データを取得し、前記画像データから特定のパターンを検出する情報処理方法であって、
   特定のパターン検出のために最低限必要な解像度まで前記画像データを変換し保持し、前記原稿画像内の特定のパターンを検出した場合に、所定の画像処理を行うことを特徴とする情報処理方法。
8. 原稿画像を読み取って画像データを取得する画像読取手段と、前記画像データから特定のパターンを検出する認識手段と、を有する情報処理装置のコンピュータが読み取り可能なプログラムであって、
   前記コンピュータが、
   記憶手段に、前記認識手段による特定のパターン検出のために最低限必要な解像度まで変換し保持する手順、
   生成手段に、前記認識手段が原稿内の特定のパターンを検出した場合に、定められた画像処理を行う手順、
   を実行させるプログラム。

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