JP2886236B2 - 画像作成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は従業員証等のID証・IDカード、クレジットカ
ード、銀行通帳や各種証書等で使用可能な個人または団
体等を特定する画像の画像作成装置に係わり、特に偽造
・改ざん防止を施した画像を作成する画像作成装置に関
する。

（従来の技術） 例えば、従業員証等のIDカードでは氏名や生年月日あ
るいは有効期限等と共に、所持者を特定する顔写真が添
付されている。通常、改ざん防止を主な目的として、顔
写真の表面に透明シートを接着・貼付けたり、顔写真を
含む面を透明フィルムにより熱融着、あるいは高周波融
着等の手段によりラミネート被覆して使用している。

またクレジットカードや銀行通帳では所持者を特定す
るために、認印や暗証・サイン等を使用している。これ
らにおいても、人物画像を表示できれば所持者を特定し
やすくなるため、人物画像を簡易に作成でき、しかも偽
造・改ざん防止が成された画像の表示が望まれている。
さらに、クレジットカード等ではカードの所属会社を特
定するために会社名のロゴなどをホログラム像として印
刷しているが、団体等を特定する画像の簡易な作成装置
が望まれている。

（発明が解決しようとする課題） 上記IDカードでは個人や団体を特定・確認するための
顔写真を変造したり、他の顔写真とすり替えるのを困難
にするため透明フィルムにより被覆しているが、透明フ
ィルムそのものと共に写真をすり替える事も不可能とは
言い難い。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、ID
カードや銀行通帳等に使用する、偽造・改ざん防止を強
化した画像を得る画像作成装置を提供することを目的と
する。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、人物像などの個人や団体等を特定する主画
像を含んだ濃淡画像を入力する画像入力手段と、この濃
淡画像に所定の処理を施す画像処理手段と、この処理画
像を記録する画像記録手段とを基本構成として具備し、
画像処理手段として、入力手段で得られた濃淡画像を主
画像の中心領域に対してその周辺領域の濃度を変化さ
せ、少なくとも入力濃淡画像の最外周とその外側との境
界を判別しづらくする事により偽造・改ざん防止を図る
画像作成装置を提供するものである。

（作用） このように、人物像等の主画像の周辺領域の濃度を変
化させるので、主画像とこの主画像が記録される媒体と
の領域分離が困難になるので主画像をすり替えるなどの
偽造・改ざんを防止できる。

しかも、人物像などの主画像の中心領域には濃度変化
を与えないので、記録表示された主画像の特定に支障を
生じることはない。

（実施例） 以下、図面に基づいて、本発明の一実施例について詳
細に説明する。

尚、本実施例では特定すべき画像の例として人物像に
ついて説明する。

第１図は、本発明に係わる画像作成装置の構成を示す
ブロック図である。本装置は個人を特定する人物画像
（通常は顔写真）をディジタル信号として入力する画像
入力部１と入力された画像に後述する改ざん防止処理を
施す画像処理部２と処理画像を紙やプラスチックシート
あるいはプラスチックカードなどに記録する画像記録部
３を主構成とし、場合によっては、色変換回路４や図示
しない拡大縮小回路などが付加される。色変換回路４は
画像処理部２の後の位置に置くことも可能である。

第２図に画像入力部１の構成を示す。

原画像シート12は、人物特定用画像として識別可能な
人物の顔写真であるか、もしくは、少なくとも人物特定
用画像として識別可能な人物の顔写真を貼り付けたもの
である。

光源11により原現像シート12上の画像が照明され、原
画像シート12上の画像の帯状領域13が分布屈折率形円筒
レンズアレイ14によって、CCDラインセンサ15の受光面
上にライン状に等倍結像される。ラインセンサ15上に結
像された画像は電気信号として順次読み出され、画像信
号16となる。ラインセンサ15の素子密度は本実施例では
16画素/mmである。画像信号を１ラインづつ読み出しな
がら、レンズアレイ14およびラインセンサ15をこのライ
ンセンサ15の光センサアレイの配列方向と垂直に1/16mm
づつ移動させることにより、原画像シート12上全面の画
像を1/16mmの密度で読取ることができる。

レンズアレイ14のMTF特性は一般的に理想的ではない
ので、画像信号16にはいくらかのぼけ成分が含まれてお
り、解像度が低下している。画像信号16は増幅器17で増
幅された後、A/D変換器18によりディジタル信号19に変
換される。

このような画像読取り系では光源の照度むらやライン
センサ15を構成する各光センサの暗電流・感度のばらつ
きなどの要因により、一様な濃度の原画像を読取って
も、得られる画像信号は一様ではない。この現像は通常
シェーディングと呼ばれており、シェーディング補正部
20はこれらのシェーディングを補正し、原画像が標準の
白ならば「１」、黒ならば「０」となるように画像信号
の規格化を行う。具体的には、まず原画像12の画像を読
取る前に、原画像12の配置位置の端部にある濃度の一様
な黒基準板21および白基準板22を読取り、その黒および
白基準信号を図示しないラインメモリに記憶する。原画
像12の画像読取り時には、このラインメモリに記憶した
値を画像信号に演算することにより、シェーディング補
正を行う。本シェーディング補正部については例えば本
出願人による特開昭61−71764号公報に詳しく述べてあ
る。

以上の説明では扱う情報を単色信号として述べたが、
本発明に係わる装置では通常フルカラーの信号を扱う。
すなわち、原画像12の画像を光の三原色である赤・緑・
青に色分解し順次読み出している。従って、シェーディ
ング補正部20で補正・規格化された画像信号は赤・緑・
青の順で所定の同期信号に基づいて読み出される。

また、上記説明では、画像入力部１の構成として顔信
号などの原画像シートを読取る場合について述べたが、
例えばCCDセンサを搭載したビデオカメラや電子スチル
カメラなどを使用し、特定者本人を撮影することにより
人物画像を得ることもできる。この場合には、写真など
を予め用意する必要がなく、しかも作成された人物特定
用画像とその人物とをその場で確認できるなど偽造防止
の効果が一層大きくなる。さらに、コンピュータや伝送
路から伝送される人物像を含む画像信号を使用すること
も可能であり、これらの場合では、本発明の入力部を分
離使用した変形例とみなせる。

第１図の色変換回路４は、光の強度として読取った赤
・緑・青のカラー信号を画像記録部３で使用されるイン
ク（シアン・マゼンタ・黄）に適したインク量に相当す
る信号に変換する。この色変換回路については多くの方
式があるが、例えば特開昭61−25372号公報などが参照
できる。

場合によっては、画像入力部１の出力を印刷の三原色
であるシアン・マゼンタ・黄となるように構成すれば、
色変換回路４を省略できることもある。

第１図の画像処理部２は本装置の最も重要な部分であ
り、作成された人物特定用画像の偽造・改ざんを防止す
る処理が施される。

第３図は画像処理部２における処理の動作を説明する
図である。

第３図（ａ）の顔写真などの人物画像は通常矩形状の
画像31として入力される。この画像31の略中央領域には
人物の顔面部32が配置されている。顔面部はその人物を
極めて特徴付けているため、人物の特定に最も有効であ
る。また、顔面部32の周囲は背景33や頭髪34あるいは服
35などであり、すなわち周辺領域は人物を特定するため
の情報として乏しい。そこで本装置ではこの顔面部32を
主画像と呼び、顔面部32の周辺領域の濃度を変化させ偽
造・改ざん防止を図るものである。

第３図（ａ）の任意の横位置の濃度分布を第３図
（ｂ）とすれば、同図（ｃ）に示すような係数分布をも
つ係数群を用意する。すなわちこの係数群は画像31の縦
横の画素数に等しいかもしくは画像31の縦横の画素数よ
りも大きく設定してあり、中央領域を「１」、左右の外
周を「０」とし、その中間を中央領域から外周に向かっ
て「１」から「０」に滑らかに変化させたものである。
同図（ｂ）では画像31とその外側との濃度差が大きく、
この境界の分離視認が容易である。本処理では、各画素
位置に対応した同図（ｂ）の画像と同図（ｃ）の係数と
を掛け合わせることにより同図（ｄ）に示す処理画像を
得る。この処理画像では処理前の画像31の周辺とその左
右の外側との濃度差がなくなり、すなわち処理前の画像
31の左右の外周36が除去される。このように画像の外周
部分すなわち画像の内側と画像の外側（「下地」）との
境界が視認できなければ、偽造・改ざんが困難になる。

第４図は画像処理部２の実際の回路の構成を示すブロ
ック図であり、CPU41、クロック制御部42・カウンター4
3・係数ROM44や乗算器45などからなる。

クロック制御部42は画像入力部１で入力した矩形状の
画像30の縦横の画素位置のうち処理を行う画素位置を規
定するクロックを発生させ、アップダウンカウンターに
構成されたアドレスカウンター43をインクリメントある
いはデクリメントさせる。アドレスカウンター43は２次
元で表現される画像の縦横、すなわち行と列とを選択す
る行アドレスカウンターと列アドレスカウンターとを具
備しており、係数ROM44のアドレスを制御する。係数ROM
44はこの行と列とで指定される画素の上記の係数群に相
当する係数値を乗算器45の一方の入力に供給する。

乗算器45の他方の入力は色変換回路４の出力であるイ
エロー・マゼンタ・シアンのインク量に相当した画像信
号が供給されている。

乗算器45は８ビットで表されるこの画像信号と係数値
とを掛合わせた結果を出力する。出力結果は８ビット以
上で表現されることがあるので、もし出力結果も８ビッ
トとするならば、所定の８ビット分を有効とするオーバ
ーフロー処理部46が必要になる。

係数ROM44は第３図（ｃ）では横方向の座標x1からx2
まで、x3からx4までの範囲で濃度の変化量を変えている
が、縦方向には濃度の変化量を変えていない。この場合
には処理画像は、画像の最上部と最下部での画像の境界
が視認できる。しかし矩形状画像の一辺の境界だけでも
視認できなければ、この人物画像を含んだ画像をすり替
えることが困難になり偽造・改ざん防止結果が発揮され
る。

偽造・改ざん防止の効果を大きくするには、画像を囲
む全ての境界を視認できないようにすればよい。

すなわち第５図は人物画像の周辺を楕円状に濃度変化
させる係数ROMの係数群の一例である。単純化のため画
素数を横20、縦24とし、さらに濃度100％となる係数を1
0、濃度０％となる係数を０で表示している。画像の中
心から周辺部に向って放射状にかつ単調減少カーブで濃
度が減少し、画像を囲む全ての境界部分が視認できない
ように設定されている。

上記説明では、画像の周囲の濃度が十分に薄い場合を
例に述べたが、本発明では周囲濃度の値に因らず適用で
きる。すなわち、周囲の濃度が十分に濃い場合には画像
の中心から周辺に向って徐々に濃度を高くしてゆくか、
あるいは上記の実施例のように濃度を徐々に低くしてい
き、十分に濃度が低くなった後、さらに周囲に向って一
様な濃度勾配で周囲濃度まで濃度を高くしてゆけば良
い。もちろんこれらの周囲濃度は予めCPU41に指示して
おくか、あるいは記録媒体の周囲濃度を計測するような
構成にすれば良い。

また主画像が画像の略中心に位置することが分かって
いる装置用途においては、これらの濃度変化は、画像の
中心点を基準にして上下左右に同じ変化を与えても差し
支えがないので、係数ROM44のアドレスカウンター43の
動作を工夫することにより係数ROM44の容量は1/4程度の
大きさに削減できる。

すなわち第５図を例にとれば、左上の４分の１の領域
に該当する係数を第６図に示すように係数ROMに記憶さ
せておき、行アドレスカウンターおよび列アドレスカウ
ンターを、２次元で表現される画像の行および列の画素
数の最大値の２分の１までそれぞれカウントアップされ
た後、順次カウントダウンさせてゆく構成にしておけば
よい。

また第７図は、上記第４図の構成の変形例である。す
なわち、係数ROM44と乗算器45およびオーバーフロー処
理部46を一つのROM70に置換えたものである。

また、第８図は第４図の構成に平滑化回路47を付加し
た変形例である。平滑化回路47は３ラインのラインメモ
リと数画素分のレジスタと加算器、割算器およびセレク
ター等からなり、任意の画素を含む近傍領域、最大４×
４画素のマトリクスで規定される画素領域の平均値を、
それぞれ４×4,3×3,2×2,1×１のマトリクスによる平
均値の中から１つの値を選択して出力する。ここで平滑
化回路47には行アドレスと列アドレスとが供給されてい
て、この行と列とで指定される画素位置に応じて平滑化
する領域の大きさを変化させている。すなわち主画像自
体を平滑化させると画像がぼけて主画像の特定に不適当
であるので、主画像を含む画像の中央領域では平滑化を
行わない１×１の画素マトリクスを選択し、画像の周辺
領域に向うほど平滑化の画素マトリクスを大きくし画像
をぼかしていく。このように平滑化回路47を付加するこ
とにより、画像の濃度だけを変化させる場合よりも画像
とその画像の外側との境界が不鮮明により、偽造・改ざ
ん防止の効果が一層高まる。また写真をスキャナなどの
入力手段によって読取る際に、読取り位置精度の関係か
ら読取る位置が微妙にずれる場合がある。このような場
合には平滑化を行うことにより、通常ではきわだって目
立つ読取り位置ずれ分の写真の輪郭をぼかし、スキャナ
などの読取り精度に余裕を与えることができるという他
の効果もある。

また、CPU41は改ざん防止処理の種類あるいは原画像
の種別、さらには処理すべき画像信号がイエロー・マゼ
ンタ・シアンのうちどの信号なのかなどによって係数RO
Mの出力を制御している。したがって、例えばイエロー
・マゼンタ・シアンのうち特定の色だけに上記説明した
処理を施したり、あるいはそれぞれの色に対する係数の
値を異ならせることが可能である。すなわち、この場合
には濃度とともに色相をも変化させることができ、例え
ば画像の周囲が有彩色である場合に、画像とその画像の
周囲との境界の濃度および色相を一致させ境界部分を濃
度だけでなく色相に対しても視認できなくする効果があ
る。

第15図は、処理すべき画素値に適応的に係数ROMの出
力である係数値を制御して濃度および色相を変化させる
例である。すなわちイエロー・マゼンタ・シアンの３色
の画像信号を係数ROM44に供給し、３色のそれぞれの値
を同時に判定することによって、たとえば濃度を一定に
保ちながら色相を変化させたり、あるいは濃度とともに
色相を変化させて、画像とその画像の周囲との境界にお
いて濃度および色相が一致するように処理するものであ
る。

また本実施例に用いる係数ROMのかわりにRAMを用いて
もよい。この場合にはCPUに係数群を作成する式を与え
ておき、本装置の電源投入時などに係数値を算出してRA
Mに書込む構成にするとよい。

さらに、図示していないが、複数個の係数ROMを用意
して場合によって切り替えるようにしてもよい。この様
に複数の係数群の中から任意の係数群を選択できる構成
にすることによって、改ざん防止処理の種類などを特定
者の生年月日や所属コードなどのパーソナルデータによ
って変更することも、またこの画像の作成年月日や作成
場所あるいは作成装置番号などによって変更することも
可能になる。この様に一つの装置で複数の改ざん防止処
理を選択できるようにすることで、より一層の偽造・改
ざん防止が図れる効果がある。

つぎに画像記録部について説明する。

第９図は、第１図の画像記録部３の要部構成を示す図
である。

本実施例では記録方式としてシアン91、マゼンタ92、
イエロー93、の３色の昇華染料インクを具備したインク
リボン94を用いたサーマル記録方式を採用している。

この方式はサーマルヘッド95の熱量に略比例して染料
インクが記録されるものであり、フルカラー記録に適し
ている。画像処理部２により改ざん防止処理を施した画
像信号は、サーマルヘッド駆動回路96に供給されて、サ
ーマルヘッド95の各発熱抵抗体への通電エネルギー（記
録エネルギー）を制御するためのパルス幅に変換され
て、サーマルヘッド95へ供給される。

サーマルヘッド95は記録紙97をインクリボン94を介し
てプラテンローラ98側の押し付けながら、ライン状に配
設された発熱抵抗体への選択的な通電加熱により、染料
インクを加熱昇華させ記録紙97上に転写する。記録紙上
の転写されたインクは記録画像を形成する。

第10図はヘッド駆動回路96の要部詳細を示すブロック
図、第11図はそのタイミングチャートである。ここで
は、サーマルヘッドは２相で駆動されるものとしてい
る。従って、２系統の駆動回路が構成されている。

一画素当り８ビットの画像データはサーマルヘッドの
通電時間に相当するデータに変換され、シフトレジスタ
100aに入力される。シフトレジスタ100aの出力はシフト
レジスタ100bに転送される。シフトレジスタ100a,100b
には同一のクロック信号が供給されている。シフトレジ
スタ100a,100bの出力は、パラレルにそれぞれラッチ回
路101a,101bに入力される。また、ラッチ回路101a,101b
には、第11図に示すようにイネーブル信号EN1,EN2が交
互に供給されている。ゲート回路102a,102bの出力は、
ドライバ103a,103bを介してサーマルヘッドの各相の発
熱抵抗体に供給される。

この実施例ではサーマルヘッド95の温度データがヘッ
ド駆動回路96に帰還されている（図示せず）。これはサ
ーマルヘッド自身に蓄積される熱や環境温度によって、
同一の通電エネルギー量でも転写されるインク量が異な
ってくることから、サーマルヘッド自身の検出温度によ
って通電エネルギー量を適切に制御するためである。

このような制御を行うことにより、第12図に示すよう
に、常温（Tn）のときの通電エネルギー量を100％とす
ると、温度が増加するにつれて通電エネルギー量を減少
させ、温度が減少するにつれて通電エネルギー量を増加
させ、サーマルヘッドの蓄熱状態に拘らず、常に所定の
インク量が転写される。サーマルヘッド95の温度検出
は、例えば第13図に示すように、サーマルヘッド95の温
度検出用のサーミスタ130を接続し、このサーミスタ130
の出力をA/D変換器131を介してヘッド駆動回路96に供給
すれば良い。また、サーマルヘッドの通電エネルギーを
減少させるには、第10図のゲート回路102a,102bに供給
されているイネーブル信号EN1,EN2のパルス幅からそれ
ぞれA2,B2に示すパルス幅に減少させたり、ドライバー1
03a,103bの出力電圧の振幅値を第14図A1,A2に示す値か
ら同図A3,B3に示す値に減少させれば良い。

以上のような昇華染料サーマル記録方式を用いること
により、高精細なフルカラー画像を比較的容易に得られ
る。しかも予め、記録面に受像層を形成しておけば、紙
やプラスチックシート・プラスチックカード等への記録
が行え、従業員証やIDカードあるいは銀行通帳や各種証
書等の作成が容易に行える。さらに、本発明では画像記
録手段としての記録方式に限定されないので、例えばイ
ンクジェット記録や電子写真、熱現像式銀塩写真なども
使用できる。

また、記録された画像はそのままでも使用可能である
が、偽造・改ざん防止を一層図り、更に記録画像の保護
および記録インクの退色防止などの点から、透明プラス
チックフィルムにより被覆することが望ましい。

この場合には、熱融着あるいは高周波融着などの通常
のラミネート処理が可能である。

上記説明では人物像を作成する場合について述べた
が、本発明の画像作成装置が対象とする画像は人物像に
限定されるものではなく、例えば手書きによるサイン・
署名字体や印鑑の印影、その他個人や団体等を特定する
パターン等を主画像とした場合が適用可能である。すな
わちサインや印鑑の印影の場合には、所定の台紙の上
や、所定の枠で囲まれたり所定の色に配色された領域の
内部に署名したり、押し印したものあるいはそれらを貼
付けたものを上記第２図における画像シート12として用
いる。これら読取られる台紙や配色領域の濃度や色相と
記録すべき記録媒体上の濃度や色相との相互関係から、
台紙や配色領域の周辺領域の濃度や色相を変化させ記録
媒体とサイン印影といった主画像との境界の視認を困難
にし、偽造・改ざんの防止を図るものである。さらにこ
れらサインや印影を読取る場合には、サインや印影とい
った主画像を欠落無く完全に読取るために、上記台紙や
所定の枠をも含めて読取る必要がある。このような場合
に本発明の画像作成装置によれば、主画像を含む画像の
周囲の濃度を変化させるので、台紙のエッジや所定の枠
線などを目立たなくさせる効果がある。

上述した例では画像に偽造・改ざん防止処理を行って
処理画像として記録を行っていたが、この処理を予め画
像に対し施しこの処理画像を用いて記録を行う方法であ
っても良い。

また更に、上述した濃度変化処理のパターンとして光
学計特有に生じるパターンを含まないものを用いるよう
に構成する方が好ましい。

［発明の効果］ 以上のように、本発明の画像作成装置を用いれば、特
定すべき主画像の周辺領域の濃度が周辺に向って徐々に
変化し、周囲の領域と判別できなくなるので、主画像を
切抜き、すり替えるなどの偽造・改ざんを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による人物特定用画像の作成装置の概要
を示すブロック図、第２図は画像入力部の構成を示す
図、第３図は本発明の処理を説明する図、第４図は処理
回路の要部構成を示すブロック図、第５図は係数ROMの
例を示す図、第６図は所定領域に該当する係数を示す
図、第７図及び第８図は処理回路の変形例を示すブロッ
ク図、第９図は、第１図の画像記録部の要部構成を示す
図、第10図はヘッド駆動回路の要部詳細を示すブロック
図、第11図はタイミングチャート、第12図は常温（Tn）
のときの通電エネルギー量示す図、第13図はサーマルヘ
ッドに温度検出用のサーミスタを接続した構成図、第14
図は種々のパルス幅を示す図、第15図は処理すべき画素
値に適応的に係数ROMの出力である係数値を示す図であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩本 明人 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝総合研究所内 (72)発明者 永戸 一志 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社東芝総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−106872（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−225280（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−193495（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−44776（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−271984（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 5/30 B42D 15/10

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも、個人または団体等を特定する
   主画像および、前記主画像を囲む周辺領域とからなる濃
   淡画像を入力する画像入力手段と、該入力手段により得
   られた濃淡画像に所定の処理を施す画像処理手段と、該
   画像処理手段により得られた処理画像を前記濃淡画像と
   は不連続な濃度を有する記録媒体上に記録する画像記録
   手段とを具備した画像作成装置において、 前記画像処理手段は、記録媒体との濃度差がなくなるよ
   うに、前記入力手段で得られた前記周辺領域の濃度を変
   化させることを特徴とする画像作成装置。