JP3486432B2 - 画像処理装置及びパターン形成方法 - Google Patents

画像処理装置及びパターン形成方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はディジタル複写機、画像
読み取りスキャナー、Fax等に用いることができる画
像処理装置および画像処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の装置は特に有価証券の偽
造防止を目的に可視パターン、可視的画像の特徴を検出
する事により識別する事が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来例で
は、N種類の有価証券を識別するには夫々に対応するN
種類の特徴をあらかじめ設定しておき、独立に識別せざ
るを得ず、装置を安価に実現することも困難であった。
【0004】そこで本発明は、精度良く、しかも汎用性
に優れた画像識別機能を備えた画像処理装置および画像
処理方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段及び作用】上述の課題を解
決するために、本発明の画像処置装置は、可視光領域の
画像と不可視光領域の画像とに基づいて特定パターンを
判定する画像処理装置あって、注目画素とその周辺画素
とにおける可視光領域の複数の色成分の画像データと不
可視光領域の画像データを検知する第1の検知手段と、
前記第1の検知手段により検知された注目画素と周辺画
素との可視光領域における色成分毎の画像データの差
と、注目画素と周辺画素における不可視光領域における
画像データの差を検知する第2の検知手段と、前記第2
の検知手段により、可視光領域における色成分毎の画像
データの差が夫々第1の所定値より小さく、かつ可視光
領域における注目画素の色成分毎の画像データのうち少
なくとも1つが周辺画素の同じ色成分の画像データより
も小さく、かつ不可視領域における画像データの差が第
2の所定値より大きいことを検知すると、前記注目画素
が前記特定パターンの画素であると判定する判定手段と
を有することを特徴とする。また、第2の発明によれ
ば、可視光領域の画像と不可視光領域の画像とに基づい
て特定パターンを判定する画像処理方法あって、注目画
素とその周辺画素とにおける可視光領域の複数の色成分
の画像データと不可視光領域の画像データを検知する第
1の検知行程と、前記第1の検知行程で検知された注目
画素と周辺画素との可視光領域における色成分毎の画像
データの差と、注目画素と周辺画素における不可視光領
域における画像データの差を検知する第2の検知行程
と、前記第2の検知行程で、可視光領域における色成分
毎の画像データの差が夫々第1の所定値より小さく、か
つ可視光領域における注目画素の色成分毎の画像データ
のうち少なくとも1つが周辺画素の同じ色成分の画像デ
ータよりも小さく、かつ不可視領域における画像データ
の差が第2の所定値より大きいことを検知すると、前記
注目画素が前記特定パターンの画素であると判定する判
定行程とを有することを特徴とする。
【0006】
【0007】
【実施例】図1に本発明実施例ブロック図を示す。
【0008】CCDに代表される画像読み取りセンサ2
は、原稿のほぼ同一点をそれぞれ、R(レッド)、G
(グリーン)、B(ブルー)、それに加え約1000n
m付近に感度を有する赤外成分に分解して、400dp
iの画素密度で読み取る。
【0009】該センサー出力は白色板及び赤外光基準板
を用いて、いわゆるシェーテイング補正を施され、各8
bitの画像信号として、識別部1及び画像処理部3に
入力される。画像処理部32は一般のカラー複写機で行
われる変倍、マスキング、UCR等の処理を行い記録信
号であるC、M、Y、Kの4色信号を生成する。
【0010】一方識別部1では、本発明の特徴とする原
稿中の特定パターンの検出を行い、その結果を記録制御
部4に出力して必要に応じて、特定色によるぬりつぶし
等記録信号に加工を加えて記録部5で記録紙上に記録
し、あるいは記録動作を中止するなどにより、忠実な画
像再生を禁止する。
【0011】次に本発明で検出しようとする画像パター
ンについて図2、図3を用いて概説する。
【0012】図2は、可視領域ではほぼ透過し、800
nm付近の赤外光を吸収する透明色素の分光特性を示し
ており、例えば、三井東圧化学(株)のSIR−159
等が代表的である。
【0013】図3−(a)は上記透明赤外吸収色素を含
む特定色インクbと、該特定色に近く、赤外領域で反射
特性を有するインクaで作られたパターン例である。す
なわち、ある特定のすなわち赤外光を反射するインクa
で記録された三角形のパターンの中に1辺が約120μ
mの正方形の微小パターンbをインクbを用いて印刷し
てある。
【0014】上記図3−(a)に示すようなインクの組
合せによって形成されたパターンを検出する方法として
先に本出願人によって出願された特願平05−0150
95号公報においては、可視光下では赤外吸収色素が透
明であるため、ほぼ等しい特徴である事を検出し、又赤
外光下ではインクbが赤外吸収であるのに対し、インク
aが赤外反射特性を示すことを検出して、上記インクa
とインクbの反射率の差、反射率の比を判定条件として
特定画像の認識を行っていた。
【0015】しかし、上記公報における認識方法では、
カーボンブラック等の色材が特定原稿に付着又は裏面に
印刷された場合、RGBの各色成分の赤外吸収要素を付
与しない部分における反射率の低下と赤外吸収要素を付
与した部分では、反射率の低下が異なるため上記公報で
用いている出力差、出力比を用いた判定における閾値の
決定が非常に困難となり、誤判定が生じやすいという問
題があった。よって本発明では同インクaとbは可視域
ではほとんど同色であるが、R、G、Bの3色に色分解
した場合、表1に示す様にR成分において、インクbの
方がインクaに比べて反射率が高い表1に示すような物
質を用いることで可視域によるそれぞれのインクの反射
率の差、反射率の比を判定条件にするのではなく、近傍
のインクaの可視成分の値を基準にして、基準より反射
が高いか否かの極性で判定を行う。
【0016】
【表1】
【0017】即ち、注目画素である赤外吸収インクを付
与したインクの色成分R、G、B成分のうち少なくとも
1色の反射率を赤外吸収インクの付与がない周辺画素の
反射率より高くしておくことにより、カーボンブラック
等の色材が付着した場合や裏面に印刷がされている場合
にも注目画素と周辺画素の可視の特性R、G、Bの反射
率の極性を検出することによってパターン検出の誤判定
の防止が行える。
【0018】尚以降の説明の為に一例として約
【0019】
【外1】 のパターンを図に示したが400dpiでこのbの領域
を読めば図示するごとく約4画素の大きさとなる。尚該
パターンの形成法、形状はこの例に限定されるものでな
く、例えば図3−b(1)〜(3)に示す方向性を有し
ない円形パターンであればより好ましい。
【0020】図4を用いて、さらに図1の識別部1の詳
細について説明する。図4の10はFiFoで構成され
る画像データ遅延部であり、それぞれ32bit(8b
it×4成分)の画像データを1ライン分づつ遅延す
る。
【0021】入力画像信号はまずフリップフロップ11
−1、11−2で2画素分遅延保持してAの画像データ
を、メモリ10−1、10−2で2ラインさらに遅延し
たCの画像データを、さらにFF11−3、11−4で
2画素分遅延させた注目画素データXを、FF11−
5、11−6で2画素分遅延させたBの画素データを同
様にしてDの画素データをそれぞれ同時に判定部12に
入力する。ここで注目画素位置Xに対するその近傍A、
B、C、D4画素の位置関係は図5のごとくなる。
【0022】すなわち今注目画素Xが図3のbの部分の
インクを読んでいたとするならば、上記A、B、C、D
はいずれもその周囲に位置するaパターンの画像を読ん
でいる事になる。
【0023】(判定アルゴリズム1)今Aの画素信号を
構成するR成分をAR 、G成分をAG 、B成分をAB
赤外成分をAIRとし同様にB、C、Dの各画素信号を構
成するR、G、B、IRの各成分を定義する。そして、
同色成分の平均値YR 、YG 、YB 、YIRを次式で求め
る。
【0024】
【外2】
【0025】目的のパターンの判定は、それぞれ上式で
求めた平均値Yと注目画素Xの差に従う。すなわち、Δ
R=YR −XR 、ΔG=YG −XG 、ΔB=YB −X
B 、ΔIR=YIR−XIRとしたとき、 ・|ΔR|<K ・|ΔG|<K ・|ΔB|<K ・ΔIR>L (K、Lは定数) かつ ・ΔG<0 又は ・ΔR<0 又は ・ΔB<0 が成立するば判定パターン有りと判定する。
【0026】すなわち注目画素がその周辺画素と比べて
可視域では色味に差が小であり、かつ注目画素の少なく
とも1つの色分解成分が周辺のそれに比べて反射率が高
く、赤外特性において定数L以上の差を有すると判断出
来る。
【0027】図6は上記判定アルゴリズムを実施したハ
ードウエア例である。加算器121はそれぞれ4画素分
の各色成分を単純加算し、その上位8bit分を出力
し、それぞれYR 、YG 、YB 、YIRを得る。減算器1
22は、それぞれ注目画素信号の各成分との差を求め、
R、G、Bの3成分はその絶対値を定数Kと比較器12
3、124、125で比較する。さらに各減算器122
−1、122−2、122−3出力のうち符号ビットを
オア回路128に入力し、3色成分のうち1色でもその
符号が負の場合オアゲート128出力が“1”となり、
アンドゲート127に入力される。一方赤外成分は、定
数Lと比較器126によって比較する。上記各比較器出
力がアンドゲート127に入力され、その出力端子にお
いて“1”の場合、特定パターンを判定した事になる。
【0028】(判定アルゴリズム)上記判定は印刷物の
特定パターン近傍がよごれによって赤外域の反射特性が
両方のインク共に一定率のみ低下した場合を想定して定
数Lを決定する必要が有るが、例えば、よごれの成分に
よってはその比率すなわちYIR/XIRが保存された状態
で、共に反射率が低下する場合が有る。この場合を想定
すれば判定条件は ・|ΔR|<K ・|ΔG|<K ・|ΔB|<K ・ΔG<0又はΔR<0又はΔB<0 ・ΔIR>L1又はYIR/XIR>L2 の方がより判定精度は向上する。
【0029】図7は、別実施例を示す図である。図6と
異なるのは、可視域の判定をROM1で赤外域での判定
をROM2で行う点である。ΔR、ΔG、ΔBはそれぞ
れ5bitにbit数を落とし32KbitのROMで
判定結果がルックアップテーブル化されている。同様に
赤外光はそれぞれ8bitのYIR、XIRを判定ROM1
29のアドレス端子に入力する事で上記判定が可能とな
る。尚、ROMのかわりにRAMで構成しても同様の効
果が得られる事は述べるまでもない。
【0030】(判定アルゴリズム3)原稿中の上記パタ
ーンを検出しようとしても、原稿とセンサー間に赤外光
を吸収する物質がはさまれればパターンa、bの赤外特
性の差が検出不能となる。そこでその場合、上記アルゴ
リズムの条件に加え、 ・XIR<L3 ・min(XR 、XG 、XB )>M ・min(YR 、YG 、YB )>M を満たしている場合には、特定パターンありと判定して
も良い。すなわち、赤外光を吸収する物質は通常の記録
紙の様にほぼ白い領域での赤外光の反射を防止する。従
って、X、Y両画像信号が共に可視領域でほぼ白に近い
場合においてXIR赤外成分の反射が低い場合、明らかに
パターン検出を妨害するため何らかの形で赤外光を吸収
する物質が挿入されたと判断できる。従って、この場合
においても“パターン有り”と判定する事はパターン検
出の妨害行為を防ぐうえで有効である。
【0031】〈他の実施例〉 色信号について 上記実施例では可視領域をR、G、Bに色分解した信号
を用いているが、注目画素位置Xとその周辺で可視的な
色味に差がない事が判別出来れば良いので、例えば
(L、a* 、b* )、(Y、I、Q)等他の色空間座標
に変換した後(b)様の処理を施しても同様の効果が得
られる。
【0032】周辺参照領域について 上記実施例では注目画素近傍4画素を用いる実施例を示
したが、該画素は対角位置の4画素を加えた8画素、さ
らに注目画素を矩形に囲む16画素に設定すればより精
度良く、周辺の色味Yが得られる。尚、実施例では平均
値により近傍画素の色を検出しているが、該近傍が線画
網点印刷されていない事をより正確に判断する為にはこ
れらの画素データの分散値等を考慮することも有効であ
る。又、説明の都合上bの微小パターンを4画素とした
が、9画素程度にした場合には、同様に周辺画素位置は
さらに広い領域に設定する必要がある。逆に1次元的に
すなわち周辺画素のうちAとDを省けばより安価に実現
出来る。即ち、参照すべき近傍画素位置は、パターンの
大きさ形状に基づいて設定すればよい。
【0033】判定結果について 上記実施例では注目画素一点での判定について述べたが
さらに、上記判定結果が作るパターン、すなわち判定パ
ターン(bの微小パターン)が4画素であれば、判定結
果も4画素分連続する事が条件に最終判定とする事でよ
り正確な識別が可能となる。
【0034】さらに上記パターンは多数個点在する事を
考慮すれば単位面積当りのパターンの数を計数し、所定
個のパターンの検出結果に基づき最終判定とする事で、
さらに正確な識別が可能となる。
【0035】前処理について 赤外域でのパターンa、bの特性差をより安定に検出す
る為に、前記判定処理に先立ち赤外成分のみ、いわゆる
ラプラシアンフィルタによるエッジ強調処理を加えても
良い。この場合参照する周辺画素は、図5のA、B、
C、Dを用いれば、ハードウェアが共通出来、安価に実
現出来る。
【0036】本発明の判定をアルゴリズムを用いて複写
機、スキャナ等の画像読取装置における画像データの像
形成や画像データの像形成装置への出力を禁止すること
によって複写禁止原稿の不正な複写等を禁止できる。
【0037】
【発明の効果】以上本発明によれば、以上のように本発
明によれば精度の良い特定パターンの識別が可能とな
る。
【0038】また、汎用性に優れた識別パターンを形成
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の画像処理装置の全体構
成を示すブロック図。
【図2】赤外光を吸収する物質の特性を示す図。
【図3】本発明のパターン形成例を示す図。
【図4】識別部1の構成を示す図。
【図5】判定部12の参照画素位置を示す図。
【図6】判定部12の構成を示す図。
【図7】判定部12の他の構成例を示す図。
【符号の説明】
1 識別部 12 判定部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 俊男 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 永瀬 哲也 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 笹沼 信篤 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 倉持 純子 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 ▲吉▼永 和夫 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 内田 由紀 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 歌川 勉 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−283681(JP,A) 特開 昭60−73792(JP,A) 特開 昭60−164880(JP,A) 特開 昭60−198695(JP,A) 米国特許3916160(US,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可視光領域の画像と不可視光領域の画像
    とに基づいて特定パターンを判定する画像処理装置あっ
    て、 注目画素とその周辺画素とにおける可視光領域の複数の
    色成分の画像データと不可視光領域の画像データを検知
    する第1の検知手段と、 前記第1の検知手段により検知された注目画素と周辺画
    素との可視光領域における色成分毎の画像データの差
    と、注目画素と周辺画素における不可視光領域における
    画像データの差を検知する第2の検知手段と、 前記第2の検知手段により、可視光領域における色成分
    毎の画像データの差が夫々第1の所定値より小さく、か
    つ可視光領域における注目画素の色成分毎の画像データ
    のうち少なくとも1つが周辺画素の同じ色成分の画像デ
    ータよりも小さく、かつ不可視領域における画像データ
    の差が第2の所定値より大きいことを検知すると、前記
    注目画素が前記特定パターンの画素であると判定する判
    定手段と、を有することを特徴とする画像処理装置。
  2. 【請求項2】 可視光領域の画像と不可視光領域の画像
    とに基づいて特定パターンを判定する画像処理方法あっ
    て、 注目画素とその周辺画素とにおける可視光領域の複数の
    色成分の画像データと不可視光領域の画像データを検知
    する第1の検知行程と、 前記第1の検知行程で検知された注目画素と周辺画素と
    の可視光領域における色成分毎の画像データの差と、注
    目画素と周辺画素における不可視光領域における画像デ
    ータの差を検知する第2の検知行程と、 前記第2の検知行程で、可視光領域における色成分毎の
    画像データの差が夫々第1の所定値より小さく、かつ可
    視光領域における注目画素の色成分毎の画像データのう
    ち少なくとも1つが周辺画素の同じ色成分の画像データ
    よりも小さく、かつ不可視領域における画像データの差
    が第2の所定値より大きいことを検知すると、前記注目
    画素が前記特定パターンの画素であると判定する判定行
    程と、を有することを特徴とする画像処理方法。
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