JP3743494B2 - 画像処理方法及び装置並びにそれを搭載した複写機，スキャナ及びプリンター - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、紙幣、有価証券、秘密書類等の複写等が禁止されている原稿の読取り，プリントアウト等を防止するために適した画像処理方法及び装置並びにそれを搭載した複写機，スキャナ及びプリンターに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のフルカラー複写機等の複写装置の開発により、複写画像の画質は原画像と肉眼では見分けがつかないレベルにまで達し、係る忠実な複写物が手軽に得られるようになった。しかし、それにともない紙幣、有価証券等の本来複写が社会的に禁止されているものの偽造や、秘密書類のコピーによる持ち出し等に悪用される危険性が増大すると考える必要があり、係る危険性を未然に防止するための偽造防止装置が種々開発されている。そして、その中の一つとして、例えば特開平２−２１０５９１号公報に開示された画像処理装置がある。
【０００３】
すなわち、係る処理装置は、原稿全面に対して４回スキャンすることにより原稿台上に載置された原画像を読み込むとともに複写処理を行うフルカラーディジタル複写機に搭載されるもので、原稿台上にある原稿が載置されている場合に、１回目のスキャンにより偽造防止しようとする検出対象の紙幣（図３７参照）Ａの透かしＢをもとにその紙幣が存在するであろうおおまかな位置を検出する。
【０００４】
そして、２回目のスキャン時には、透かしＢの位置に基づいて紙幣の正確な位置並びに置かれている角度（原稿台上における紙幣の正確な位置座標）を検出する。すなわち、検出対象の紙幣Ａの長さ・大きさ・形状は予めわかっているので、所定のしきい値で２値化することにより紙幣Ａのエッジ（ハッチング部分）Ｃを抽出し、これに基づき２つの頂点Ｄの座標（ｘ１，ｙ１），（ｘ２，ｙ２）を求める。
【０００５】
これにより、傾きθが求まるので、３回目のスキャン時には、２回目のスキャン時に求めた紙幣の正確な位置（原稿の頂点Ｄの座標と角度θ）から、紙幣であれば存在する朱印Ｅの位置座標（ｘ３，ｙ３）を算出し、前記算出した位置座標に基づいて朱印Ｅが存在する領域の画像を抽出するとともに、それが朱印であるか否かを判断する。
【０００６】
このように、３回スキャンを行うことにより検出対象物（この例では紙幣）が原稿台上に載置されているか否かを判定し、紙幣等が原稿台上に載置され複写されようとしていることを検知したなら、４回目のスキャン時に、例えば、画面全体を黒に表示したり、複写を禁止したりする等の所定の偽造防止処理を行うようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の装置では、少なくとも検出対象の紙幣等の大きさに相当する非常に大きなメモリ容量が必要となる。そして、このことは必然的に検出可能な紙幣等の種類が少なくなるという問題を生じる。
【０００８】
また、原稿台上に載置された原稿が、紙幣等の複写禁止物であるか否かの判定を行うために、３回のスキャンを必要とし、しかも、例えば紙幣Ａの頂点Ｄを折るなどの改ざんがあると、朱印Ｅの位置を求めることができず、その結果処理中の原稿が検出対象の紙幣Ａであることを検出できなくなる。
【０００９】
また、係る問題を解決するため、例えば図３８（Ａ），（Ｂ）に示すように、特定パターンＥの周囲を囲むようにして広幅の実線或いは破線からなるガイド線Ｆを印刷しておき、そのガイド線Ｆで囲まれた領域の内部を切り出して所定の特定パターンがあるか否かを判定するようにすることが考えられる。すなわち図示のようなこのガイド線Ｆを用いると、他の画像情報との分離が容易であるとともに直線部分を用いて傾きや角度の算出及び頂点座標の算出が容易に行えるので、切り出しが簡単かつ正確に行なえる。
【００１０】
しかし、係る構成にすると、ガイド線Ｆが目立つ（特徴が大きい）ために、その存在、ひいてはそのガイド線Ｆにより特定される特定パターンＥの存在が容易に視認されてしまう。その結果、ガイド線Ｆや特定パターンＥに対する改ざん（余分な線を加えたり、一部を消す等）がされやすくなり、係る改ざんにより特定パターン自体の認識（切り出し）、或いは特定パターンを認識してもそれが特定パターンと判定されないおそれがある。
【００１１】
そして、紙幣Ａの存在位置や、ガイド線Ｆ等を検出し、特定パターンの存在位置を求め、その存在位置を切り出してその領域中に特定パターンが存在するか否を行うというように、少なくとも２回のスキャンが必須であり、例えば１回のスキャンにより画像を読取るタイプの装置に適用することはできない。なお、いきなり特定パターンの抽出を行おうとすると、ラスタ方向に１画素ずつ読み込む都度特定パターンとのパターンマッチングを行わなければならず、しかも特定パターンの存在向き（原画像の原稿台上への設置角度）か不明であることから、掛る回転角度も考慮して上記パターンマッチングを行う必要があるので、実用上困難である。
【００１２】
さらに、従来の方式並びに上記ガイド線Ｆを用いる方式では、例えば紙幣の朱印のようにある複写等が禁止された原稿中に存在する図柄の中から特徴量として適した（確実に判別でき、かつ、一般の複写等が禁止されていない原稿中には存在しない）特定パターンを適宜設定し、それとの間でパターンマッチングを行っていたため、国内に限ってみても係る複写等が禁止された原稿の種類が多く、係るすべての原稿を確実に検出しようとすると膨大なメモリ容量と処理時間を必要とし、リアルタイムでの複写処理等という本来の機能が損なわれる。しかも、最終的に複写禁止物と判定するまでに３回のスキャンを必要とし、係る点からも高速処理のネックとなる。
【００１３】
また、複写機等を製造後に新たな図柄からなる複写等禁止物が現れると、それに対応・検出することができず、検出するためには新たな特徴量を決定し、その複写機等に学習させる必要があり煩雑となる。ましてや外国までその対象を含めると、上記問題はより顕著になる。
【００１４】
本発明は、上記した背景に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、上記した各種の問題を解決することであり、より具体的には原稿中にマークやそのマークにより構成される特定パターンが存在する場合にそれを確実に検出でき、判定を容易かつ正確に行うための所定の処理（判定を実際に行うこと及び判定に必要な情報を抽出することなど）ができる画像処理方法及び装置並びにそれを用いた複写機，スキャナ，プリンターを提供することにある。他の目的としては、特定パターン自体を当事者以外が特定しにくく、その結果改ざんされにくい画像処理方法及び装置並びにそれを用いた複写機等を提供することにある。さらに、１回のスキャンでも特定パターンを認識することができ、さらに小さなハードウエア構成で、簡単なアルゴリズムで持って形状認識をすることができ、高速処理が可能となる画像処理方法及び装置並びにそれを用いた複写機等を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明に係る画像処理方法では、与えられた画像データ中に存在する所定の色及び形状からなるマークを検出するための画像処理方法であって、前記マークを検出するに際し、カラー画像を形成する複数の色信号のうちの１つの色信号を用いてしきい値処理をして得られたデータと、前記１つの色信号を除く他の色信号を少なくとも用いて色の濃度が所定の範囲内にあるものを抽出して得られたデータとに基づいて、形状の検出を行うようにした。
【００１６】
そして、上記した方法によりマークが検出された時に、そのマークの存在する領域の各色の濃度データを抽出し、その濃度データと予め定めた色情報との適合度を求め、その色情報に基づく適合度と、前記形状に基づく特定パターンの適合度とを別々または統合したデータを出力するようにするとなお良い。そして前記マークを構成する所定の色を黄色にすると良い。
【００１７】
一方、与えられた画像データ中に存在する所定の色及び形状からなるマークを複数個検出し、次いで、検出した複数のマークの相対位置関係が所定の特定パターンに対する適合度を求めることを前提とした画像処理方法では、前記マークを検出するに際し、上記した各方法により行うようにするとよい。そして、係る場合に前記複数のマークが、複数の所定の図形（実施例では正方形）の外周上に配置されたものであり、前記特定パターンに対する適合度を求めるに際し、前記複数の図形（実施例では２重の正方形）のうちの１つの図形の外周に配置されたマークの情報に基づいて前記特定パターンの角度を求め、その角度から他の図形の外周に存在するマークについての基準データを抽出し、その基準データと実際に取得して得られた照合データとを比較するようにしてもよい。
【００１８】
一方、上記した各方法を実施するために適した装置としては、与えられた画像データ中に検出対象のマークを検出する機能を備えた画像処理装置であって、カラー画像を形成する複数の色信号のうちの１つの色信号を用いてしきい値処理する形状抽出部を少なくとも備えた２値化処理手段と、その２値化処理手段から出力される２値画像を格納する第１記憶手段と、第１記憶手段に格納された２値画像を読み出し、検出対象のマークとのマッチングをとるマーク位置検出手段とを備えたものを前提とする。
【００１９】
そして、上記した前提の構成において、さらに前記２値化処理手段が形状抽出部と、前記１つの色信号を除く他の色信号を少なくとも用いて色の濃度が所定の範囲内にあるものを抽出する色抽出部と、前記形状抽出部と前記色抽出部の出力を受けるＡＮＤ素子とから構成するとよい。
【００２０】
さらに前記２値化処理手段と並列に配置された前記与えられた画像データを記憶する第３記憶手段と、前記マーク位置検出手段の出力を受け、検出されたマーク部分の色信号の濃度データから色の適合度を抽出する手段（実施例では、マーク領域切出部２０と濃度平均算出部２１と濃度マッチング部２２とから構成される）とを備えて構成するとなおよい。
【００２１】
さらにまた、前記マーク位置検出手段により検出されたマーク位置情報を格納する第２記憶手段と、前記第２記憶手段に格納されたマーク位置情報に基づいて複数のマークで構成される特定パターンとのマッチングをとる配置マッチング手段とをさらに備えて構成するとなお良い。
【００２２】
さらに、本発明に係る複写機，スキャナー，並びにプリンターでは、上記に示すいずれかの画像処理装置を搭載するとともに、複写機が有する原稿を読み取る手段から出力される画像データを色信号変換手段と並列に前記画像処理装置に入力させるようにしたり、スキャナーやプリンターが有する制御手段への入力・出力信号を画像処理装置に並列に入力されるように構成した。
【００２３】
そして、所定のスキャンで得られた画像データに基づいて前記マークまたは所定の特定パターンの検出処理を行い、複写処理中の原稿中に前記マークまたは特定パターンが存在するか否かを判断し、存在すると判断した時には前記処理手段に対し制御信号を送り、複写，画像読み取り，出力（プリントアウト）の所定の処理をコントロールするようにした。
【００２４】
【作用】
所定の色及び形状からなるマークの抽出（形状認識）を行うに際し、所定の１つの色信号に着目し、しきい値処理をする。すると、上記所定の色を適宜に設定することにより、カラー画像を構成するために用いられれる複数の色信号（ＲＧＢ，ＹＭＣ，Ｙａｂ…）のうちの所定の色信号の濃度が高くなる。例えば黄色に設定した場合には、Ｂ信号，Ｙ信号，ｂ信号の濃度が高く（数値は小さく）なり、周囲の背景部分の色信号（Ｂ信号，Ｙ信号，ｂ信号）と大きな差が現われる。したがって、係る信号についてしきい値処理をすることにより、背景部分とマーク部分とを分離でき、それに基づいて形状認識することができる。これが請求項１，６の発明の前提であり、請求項５の作用となる。
【００２５】
また、マークを抽出するに際し、上記１つの色信号に基づく抽出と平行に、少なくとも残りの色信号のデータを用い、その濃度が一定の範囲内に入っているか否かを判断し、両者の論理積を取ることにより、最終的なマークの抽出に必要な２値画像を生成する（請求項１，５）。
【００２６】
すなわち、１つの色信号のみで行った場合には、検出対象のマークを構成する以外の色でも係る１つの色信号に基づく抽出処理により画素が抽出されるおそれがあるが（この場合でも最終的な形状認識により抽出された画素は排除されるためマークの誤認識に至るおそれは可及的に少ない）、２値画像生成の際に、マークを構成しない画素を「０」にすることにより、より確実にマークの抽出が行える。
【００２７】
また、請求項２，６のように構成した場合には、形状に基づく抽出処理と平行に濃度のみに着目した色の適合度抽出を行う。この色の適合度抽出は、無駄な判定処理を行わず、総処理時間短縮を図るべく、マークが検出された場合にそのマークの存在領域の濃度を求め、予め定めた色情報とのマッチングを行うようにする。よって、形状または色のいずれかに改ざんを受けたとしても、両適合度を相対的に判断することにより、検出対象のマーク（マークにより構成される特定パターン）を検出できなくなるおそれが可及的に減少する。
【００２８】
マークを構成する色として黄色を用いると、ＢＲＧ，ＹＭＣ，Ｙａｂ…等の各種の色信号であっても、少なくとも１つの色信号の濃度が高いので、異なる画像フォーマットの装置に対して共通して使用できる。しかも、黄色は、人間の目にとっては識別しにくい色であるので、マークが見つかりにくく、改ざんされにくくなる。
【００２９】
検出対象の特定パターンが、所定のマークを予め定めた規則（ある図形の外周）にしたがって配置して構成したとすると、上記各種の方法・方式によりマークが抽出されたなら、上記図形の外周上に係る抽出されたマークが所定の位置関係に配置されているか否かを判定することにより、特定パターンらしさの適合度を求める。そして、適合度が高い場合には、特定パターンがあると判断し、複写，読み取り，出力等に対する所定の処理（禁止処理）を行うことになる。尚、禁止処理には係る処理を行わない停止処理はもちろんのこと、全体を黒くしてプリントアウトするなど原画像に所定の加工を施す場合も含む（以下同じ）。また、上記マークの配置の判定の際に、マークがある図形の外周に配置していることがわかっているので、その図形の外周に則したウインドウを用いてサーチすると比較的簡単に検出できる。
【００３０】
さらに、上記の複数のマークが、複数の所定の図形の外周上に配置されたものであり、前記特定パターンに対する適合度を求めるに際し、前記複数の図形のうちの１つの図形の外周に配置されたマークの情報に基づいて前記特定パターンの角度を求め、その角度から他の図形の外周に存在するマークについての基準データを抽出し、その基準データと実際に取得して得られた照合データとを比較するようにした場合には、少なくとも１つの図形の外周に存在するマークの位置を検出する。そして、係る外周にマークが存在していない場合には、特定パターンでないと判断でき、また、マークが所定の位置関係に存在している場合には、特定パターンが存在している可能性が高くなり、しかも、そのマークの絶対座標系での存在位置関係を検出することにより、特定パターンの姿勢（角度）を判定する。そして、その判定した角度における残りの図形の外周に存在するマークの位置を基準データとし、実際に取得した照合データと比較することにより、適合度が簡単に求まる。
【００３１】
さらに、本発明の画像処理装置を実装した複写機を用いて紙幣等を複写しようとしたり、スキャナー，プリンターを用いて原稿の読み取り，プリントアウトをしようとした場合、その処理対象の原稿中に存在する特定パターンを検出すると、複写停止命令等を発し、原画像と同一物の複写・読み取り・プリントアウトがされなくなる。
【００３２】
【実施例】
以下、本発明に係る画像処理方法及び装置並びにそれを搭載した複写機，スキャナ及びプリンターの好適な実施例を添付図面を参照にして詳述する。まず、図１〜図４を用いて、本発明に係る画像処理方法の好適な各実施例を説明する。
【００３３】
まず本実施例では、複写禁止物などの検出対象の原画像中の所定位置に例えば図１に示すような特定パターン１を設けておき、撮像し送られて来た画像データ中に係る特定パターン１の有無を判断し、その特定パターン１が存在する場合には検出信号を出力するようになっている。
【００３４】
ここで特定パターン１について説明すると、複数のマーク２を適宜位置に配置することにより構成される。そして本実施例では、各マーク２は小さな三角形にし、後述するように中央を抜いた枠により構成し、さらに所定の色から構成している。そして、各マーク２の配置規則としては、図２に示すように本例では２重の正方形の辺の上に配置し、図示の例では内側の正方形の辺を構成する線Ｌ１上の所定位置に１個のマーク２を配置し、外側の正方形の辺を構成する線Ｌ２上の所定位置に１０個のマーク２を配置した構成を採っている。このように正方形（矩形）の辺上にマーク２を配置すると、その辺を原画像の縦・横軸と平行になるように特定パターン１を印刷することにより、画像読取り時の走査方向に一致するので、検出のためのハードウエアを軽く（ウインドウを小さく）することができる。さらに、実際に特定パターン１を印刷する際には、図１に示すようにマーク２のみを配置し、線Ｌ１，Ｌ２はないので第三者（一般の者）にはその規則性が分かりにくく、改ざんされにくい。
【００３５】
また、各マーク２は、そのマーク２の存在する座標位置を特定できれば良いので、小さくすることができ（従来のガイド線に比べ）、第三者に対してその存在を分かりにくくすることができるが、認識率は低下しない。そして、このように小さくすることにより、それを検出するためのウインドウサイズを小さくすることができ、マーク２の検出回路を簡易・安価なもので構成でき、処理速度も高速化できる。
【００３６】
さらに本発明では、上記したように各マーク２を所定の色を用いて形成するが、その色はすべてのマーク２で等しくするか或いは類似する色とし、さらにＲＧＢ等のカラーデータを表現するための３つの信号のうちの１つの色信号の濃度が高い色とした。
【００３７】
そして、本実施例の画像処理方法では、上記した特徴を有する特定パターン１を用い、まず検出したい原画像の所定位置に係る特定パターン１を設けておく。そして、原画像を読み取ったり、出力したりするに際し、その画像データを走査し、特定パターン１らしさを求める。このようにマーク２，特定パターン１を検出するため新たな紙幣が発行されればその画像を印刷する際に上記したマーク等を施せばよいので、あらゆる紙幣等の複写禁止物に対し小さなメモリ容量からなる本システムで対抗（検出）できる。
【００３８】
本実施例では、特定パターン１は、複数のマーク２により構成されているので、まず、原画像中に存在するマーク２を検出し、その存在位置を取得する。この時、マーク２が３つの色信号のうち所定の１つの色信号の濃度を高くしているので、係る１つの色信号についての画像信号に対してしきい値処理をして２値化することによりマーク２を抽出し、形状認識をする。
【００３９】
さらに、本実施例では、より確実にマーク２を構成する画素を抽出するために、上記１つの色信号に基づく形状認識に加えて、その画素が所定の色濃度を有するものであるか否かの判断を行う。すなわち、単純に１つの色信号をしきい値処理しただけでは、そのしきい値以上の濃度を有する別の色（マーク２を構成する色以外の色）も２値画像として抽出されるおそれがある。そこで取得した画像データに対して３つの色信号の濃度に対してフィルタリングして、一定幅の濃度の画素を抽出することにより、当該色を有する画素を抽出する。
【００４０】
そして、１つの色信号に基づく形状認識と、特定の色で描かれたか否かの色認識をそれぞれ別々に行うとともにそれらの論理積をとることによりマークを構成する画素を確実に抽出する。そのようにして抽出された画素で構成される２値画像中に、所定形状のマークが存在するか否かを判断する。これによりマーク検出処理が完了する。
【００４１】
次いで、その抽出したマークの位置を求め、所定の位置関係にあるか否かにより特定パターンらしさ（適合度）を求めるようにしている。具体的には、図２に示すように本実施例の特定パターン１を構成する各マーク２が、２重の正方形の辺上に位置するので、係る正方形に対応する２重のウインドウを設定し、そのウインドウを例えばラスタ方向にスキャンさせながらそのウインドウ内に存在するマーク２が、所定の位置関係になっているか否かを判定するようにしている。
【００４２】
また、図３，図４に示すように、印刷する特定パターン１とともに、ダミーマーク３，４を適宜位置に印刷形成すると、より改ざんされにくくなる。具体的には、図３の例では、マーク２と同一形状で同一色からなるダミーマーク（図中「ｘ」印を付している）３を上記した２つの正方形の辺以外の場所に配置している。そして、係るダミーマーク３は、上記した最初に行うマーク検出処理では、特定パターン１を構成するマークの候補として抽出させれるが、その次に行う２重のウインドウを用いて行われる相対位置関係のチェックで排除されるので、誤認識はしない。
【００４３】
一方、第三者にとっては、どのマークが認識に使用する特定パターン１を構成するマーク２で、どのマークがダミーマーク３かは分からないので（図３では便宜上「ｘ」印を付しているが、実際にはマーク２と同一の形状・色で構成し「ｘ」印はつけない）、本物のマーク２のみを狙った改ざんはしにくくなる。
【００４４】
一方、図４の例では、マーク２と同一形状のダミーマーク（図中ハッチングで示す）４を上記正方形の辺上に配置した。そして、このダミーマーク４は、マーク２と異なる色により形成している。したがって、このダミーマーク４は、上記画像処理方法における前段のマーク検出処理にて形状抽出のために２値化された際及びまたは色抽出された際に除去され、マークは抽出されない。よって、たとえ正方形の辺の上に位置していても誤認識されることはない。
【００４５】
そして、この例でもマーク２とダミーマーク４は色が異なるだけであるので、第三者にとっては、どのマークが認識に使用する特定パターン１を構成するマーク２かダミーマーク４かは分からず、本物のマーク２のみを狙った改ざんはしにくくなる。
【００４６】
さらに図示省略するが、マーク２と寸法の異なる三角形や異なる形状からなるダミーマークをマーク２の周囲に配置しても同様の効果が発揮され、実際にはそれら各種のダミーマークを適宜組み合わせて使用することによって、改ざん防止効果がより高まる。
【００４７】
また、上記マーク２を形成するに際し、使用する所定の色は上記条件（ある色信号の濃度が高い）を満たしていれば何でも良いが、その中でも特に黄色，シアン，マゼンダのうちのどれかとすると、ＲＧＢ信号の位置の１つの色信号の中でいずれかの濃度が高くなる（信号の数値は小さい）ので検出精度が高くなるので好ましい。さらに所定の色を黄色にすると、ＲＧＢ，Ｌａｂ，ＹＭＣいずれの信号形態であっても所定の色信号（Ｂ，Ｙ，ｂ信号）の濃度が高くなるので確実に形状認識をすることができ、しかも肉眼では比較的認識しにくいため、その存在自体が知られ難いのでより好ましい。
【００４８】
また、上記した第１実施例の方法では、マークの抽出を行うに際し、１つの色信号に基づいて形状を抽出するに際し、残りの色信号或いはすべての色信号に基づいた情報も用いて２値化し、形状抽出を行ない、それに基づいてマークの配置を求めて形状の適合度を求めるようにした例を示したが、本発明はこれに限ることなく、係る形状の適合度とともに、別途各色信号の濃度に着目し、マーク部分の濃度が予め用意した基準データとの適合度（色の適合度）を求め、係る形状と色の適合度を総合的に用いて特定パターンの存在の有無の判定を行うようにしても良い（第２実施例の方法）。さらには、１つの色信号に基づく形状抽出のみにより得られた２値データから形状の適合度を求めるようにしても良い（第３実施例の方法）。
【００４９】
次に、上記した画像処理方法を実施するに適した本発明に係る画像処理装置の一実施例について説明する。図５は、係る画像処理装置の全体構成を示しており、本例では、フルカラー複写機に実装され、係るフルカラー複写機を用いて紙幣等の複写が禁止されているものを複写しようとした場合に、それを検知して複写処理を停止するための処理装置を示している。すなわち、図示するように、複写機のイメージセンサにより読み取られた画像情報が、画像処理装置１０内の画像入力部（バッファＩＣ）１２に与えられるようになっている。
【００５０】
この画像情報は、ＣＣＤ等のイメージセンサによるスキャン等が進むにしたがって順次所定の領域分ずつリアルタイムで送られてくるようになっており、具体的なデータとしては、フルカラー情報であるレッド（Ｒ），グリーン（Ｇ），ブルー（Ｂ）成分それぞれについて、８ビットカラーデータとなっている。
【００５１】
そして、画像入力部１２を介してＲＧＢ色信号は、２値化処理部１３に与えられ、そこにおいて２値化処理して得られた画像データ（２値画像）を第１記憶部１４に格納する。この第１記憶部１４に格納された２値画像をマーク位置検出部１５に送り、２値画像中に特定パターン１を構成するマーク２を抽出するとともにその存在位置を特定し、第２記憶装置１６に格納する。この第２記憶装置１６までが、上記したマーク抽出処理を行う部分である。
【００５２】
そして、第２記憶装置１６に格納された各マーク２の存在位置データを配置マッチング部１７に送り、そこにおいて所定のウインドウを用いて各マークの存在位置が所定の配置（特定パターン１を構成する配置（図１参照））に対し、どれくらい適合しているかを判断し、判断結果を適合度出力部１８に送る。そして、適合度出力部１８では、与えられた適合度が一定以上の場合に、複写機本体に対して検出信号を出力するようになっている。
【００５３】
次に、各部の機能・構成を説明する。まず、２値化処理部１３は形状抽出部１３ａと、色抽出部１３ｂと、それら各部１３ａ，１３ｂの出力の論理積をとるＡＮＤ素子１３ｃとから構成される。そして、形状抽出部１３ａには、画像入力部１２からＲＧＢ信号のうちで最も形状を抽出するに適した高い濃度の色信号の１つが与えられ、色抽出部１３ｂには、残りの色信号またはすべての色信号が与えられるようにしている。そして本例では黄色で形成されたマーク２を検出するようにしたため、形状抽出部１３ａにはＢ信号を与えるようにしている。
【００５４】
形状抽出部１３ａは、図６に示すように、しきい値処理をするもので、色信号を構成するビット数に合わせて８ビットのコンパレータを用い、一方の入力端子ａに画像入力部１２から与えられるＢ信号を入力し、他方の入力端子ｂに固定しきい値を入力する。そして、ａ＜ｂの時に出力が「１」となる（濃度が高いものほど数値は小さくなる）。なお、本実施例では、しきい値を固定としたが、原稿の濃度によってしきい値を変化させる浮動２値化回路を用いても良い。係る構成にすると、より正確な形状を得ることができる。
【００５５】
また、色抽出部１３ｂは、図７に示すように、ＲＧＢ信号のそれぞれに対して一定の幅（上限値〜下限値）の範囲内に存在する濃度を有する画素を抽出するもので、ＲＧＢ信号をそれぞれ入力し、上下限値と比較する４ビットのウインドウコンパレータ（ｂ＞ａ＞ｃの時に出力が１となる）と、各ウインドウコンパレータの出力の論理積をとる３入力のＡＮＤ素子とから構成されている。そして、各ウインドウコンパレータの上限値及び下限値は、検出するマーク２の色を現すＲＧＢ信号に対し所定のマージンをとった値とする。これにより、ＲＧＢ信号がそれぞれある一定の幅の濃度をもつ画素があると、ＡＮＤ素子の出力が「１」となり、マーク２を構成する画素の候補として抽出される。
【００５６】
そして、色抽出部１３ｂで使用するウインドウコンパレータとして４ビットのものを用いたのは、一般に印刷物では色ムラ（色差）が大きいため、精度の高い色分解は意味がないからである。一方、形状認識は精度よく行わなければならないので、上記のように形状抽出部１３ａでは、８ｂｉｔのコンパレータを用いている。この様に、形状認識と色抽出を分けることにより、精度よく形状を抽出しつつその形状を構成する色を色ムラによる誤差を吸収しつつ正確に特定できるようになる。
【００５７】
また、形状抽出部１３ａの判定に使用した色信号（Ｂ信号）については、色抽出部１３ｂで判定に使用しないようにしてもよい。すなわち、Ｒ信号とＧ信号の２つの信号をそれぞれ４ビットウインドウコンパレータに入力するようにし、その２つのウインドウコンパレータの出力を２入力ＡＮＤ素子に与えるようにしてもよい。これにより回路構成が簡略化できる。つまり、形状抽出部の出力が「１」になる場合には、多くの場合色抽出部１３ｂにおけるＢ信号を処理するウインドウコンパレータの出力も「１」になる場合が多いためである。特に、黄色等の特定の信号の濃度が高い場合には、ウインドウコンパレータに設定する上限値が最大（ＦＦ…）または下限値が最小（００…）となることが多く、図６に示すコンパレータの判定と実質的に同様の判定処理が行われるので、係る場合に省略しても検出精度がさほど低下しない。
【００５８】
一方、上記図示した２値化処理部１３は、検出対象のマーク２が一つの色（色抽出部１３ｂで抽出される範囲の類似色も含む）からなるものを抽出するための構成であり、例えばマーク２を構成する色として複数色用いた場合には、形状抽出部１３ａ並びに色抽出部１３ｂを適宜数設け、画像入力部１２に並列接続することである。そして、各色がまったくことなる場合には、２値化処理部１３を複数系統設け、各出力をＯＲ素子で受けて論理和をとることにより最終的な２値画像を生成することになる。
【００５９】
また、例えば形状認識をするための色信号の濃度がほぼ等しく、残りの色信号の濃度が異なるようにある程度関連がある場合には、形状抽出部１３ａを共通化して使用し、色抽出部１３ｂのみ複数系統設け、各色抽出部１３ｂの出力をＯＲ素子に接続し、そのＯＲ素子の出力と形状抽出部１３ａの出力をＡＮＤ素子に接続することにより対応できる。係る構成にすると、検出対象のマーク２を複数の色にするとともに、それらと異なる色でダミーマーク４を形成すると、第三者は本当のマークがどれなのかを認識することが益々困難となる。一方、画像処理装置では上記のように２値化処理部１３及びまたはそれを構成する回路・素子を適宜併設することにより、確実に本来のマーク２を構成する画素を抽出することができ、認識率は低下しない。
【００６０】
さらに、上記２値化処理部１３における抽出原理について説明すると、例えば図８に示すように黄色のインクを用いて三角形のマーク２（「２重の三角形で囲まれた部分」以下同じ）を印刷した場合には、マーク２以外の部分が白とするとマーク２の部分はＲＧＢの光の中でＢ信号の光を吸収するとともにＧ信号，Ｒ信号は吸収せず反射する。一方マーク２以外の部分はすべてのＲＧＢ信号が反射される。したがって、同図（Ａ）中一点鎖線で示す方向の画素に対するＲ，Ｇ，Ｂ信号の反射率は、同図（Ｂ）に示すようにマーク２が存在する部分でＢが吸収されるので、Ｂ信号の振幅は大きく、その他の色信号は、反射率が高い状態を維持する。したがって、この反射率がそのまま各色信号の数値に対応するので、Ｂ信号について所定のしきい値を設定することによりマーク２を構成する画素のみが抽出される。
【００６１】
同様にシアンのインクを用いた場合にはＲの色を選択吸収するため、画素に対する反射率は図９に示すようにＲ信号のみが大きく変化し、マゼンダのインクを用いた場合にはＧの色を選択吸収するため、画素に対する反射率は図１０に示すようにＧ信号のみが大きく変化することになる。したがって、シアンの色で形成した場合にはＲ信号を上記形状抽出部１３ａに入力するようにし、また、マゼンダの色で形成した場合にはＧ信号を上記形状抽出部１３ａに入力するように構成すると良い。
【００６２】
また、図１１〜図１３に示すように、青，緑，赤のインクを用いてマーク２を印刷した場合には、いずれか２つの光（当該色以外の色）を吸収するため、青のマークの場合にはＲ，Ｇ信号の振幅が大きく（図１１）、緑のマークの場合にはＢ，Ｒ信号の振幅が大きく（図１２）、赤のマークの場合にはＢ，Ｇ信号の振幅が大きく（図１３）なる。よって、例えば青のマークを検出したい場合には、図１１から明らかなように、Ｒ信号またはＧ信号のいずれかを形状抽出部１３ａに送り２値化することにより、形状を浮かび上がらせることができる。
【００６３】
また、上記したようにマゼンダの色のマークを抽出するためには、Ｇ信号を２値化すれば良いが、このとき同時に青と赤のマークも抽出することができる（図１１，図１３参照）。したがって、マゼンダのみのマークを抽出したい場合（赤と青のマークは使用しないか、或いは使用したとしてもダミーマークとして使用する）には、色抽出部１３ｂを１系統設けるとともに、ウインドウコンパレータに設定する上下限値をＲ，Ｂ信号用はともに高くし、Ｇ信号用は低くする。これにより、青と赤は色抽出部１３ｂによっては抽出されないので、ＡＮＤ素子１３ｃから出力される２値画像では、マゼンダからなるマークのみが出力される。一方、赤や青のマークも抽出したい場合には、色抽出部１３ｂを抽出する色の数に応じて複数系統設け、各色を抽出するための濃度を含む上下限値を設定することにより対応することができる。
【００６４】
上記のようにして２値化処理部１３からは、検出対象のマーク２を構成する所望の色の画素が「１」となりそれ以外の色の画素が「０」で現わされる２値画像が出力され、第１記憶装置１４に格納されるが、本実施例ではこの第１記憶装置１４は、所定数のラインバッファから構成される。すなわち、上記した２値画像に基づいてマーク位置検出部１５でマーク２を検出するとともにその存在位置を抽出できれば良いので、原稿の全画像データを蓄える必要はなく、後段の処理に必要な数十ラインとしている。
【００６５】
そして、その第１記憶装置１４（ラインバッファ）に格納された２値画像の一例を示すと図１４のようになる。なお、図中の１マスが１画素に対応する。すなわち、上記したように本例ではマーク２を三角形で構成するとともに、画像中の汚れなどと区別するために中央を白抜きとしたため、図１４に示すパターンが最小三角形となる。そして、本実施例では、各マークはできるだけ小さくして、検出用のハードウエアを小型化するとともに第三者から見付けにくくするため、検出対象のマークを構成する実際の画素のパターンは、図１４に示すパターンとした。
【００６６】
マーク位置検出部１５は、第１記憶装置１４に格納されたデータを読み出し、図１４に示す三角形を構成する画素のパターンを検出するもので、本例では図１５に示すような５×４画素のウインドウ（Ｑ00〜Ｑ34）を用い、Ｑ02，Ｑ11，Ｑ13，Ｑ20〜Ｑ24の８個の２値データが１で、他の部分の２値データが０になるようになった場合に出力（ＨＩＴ）を「１」にし、第２記憶装置１６に損存在位置情報を格納する。
【００６７】
このように、係る判定結果（マークあり：１，マークなし：０）が第２記憶装置１６に格納されるのであるが、本実施例では、第２記憶装置１６に格納する際に、図１４で示す５×４画素を１単位として格納するようにしている（図１６参照）。これによりデータ量は２０分の１に圧縮され、その後の特定パターン検出（マークの配置関係の検出）処理を少ないデータ量で容易に行えるようにしている。なお、この圧縮される際の新たな１マスの大きさは、１つのマークが入る大きさに設定するのが好ましい。また、このように分けた新たなマスのうち複数のマスにまたがるようにしてマークが存在する場合には、いずれか１つのマス（例えば一番存在面積が広いマス）にマーク検出を現わす「１」を入力する。
【００６８】
そして、上記処理を行うためのマーク位置検出部１５の内部構成としては、図１７に示すように５×４のウインドウ部１５ａと、そのウインドウ部１５ａにより検出される各画素のデータ（１／０）を受け、それが所定の配列になっている否かを判断するデコード回路１５ｂとから構成されている。
【００６９】
さらに詳述すると、ウインドウ部１５ａは、図１８に示すように、ウインドウを構成する各Ｑijをフリップフロップで構成し、１列を５個直列接続したものを４列用意し、第１記憶装置１４を構成するラインバッファの各ラインに格納された画素データ（１／０）を対応するフリップフロップの列に、１画素目から順に先頭のフリップフロップに入力する。そして、各フリップフロップは、同時にクロックＣＬＫが与えられ、同期して次段のフリップフロップにデータを転送する。
【００７０】
これにより、クロックが１つずつ入力される都度、主走査方向に１画素ずつ走査したのと同様になり、また、各ラインの最後の画素データ（１／０）を入力したならば、最初に戻り１ライン下にずらして先頭から画素データを入力する。これにより副走査方向に１画素ずらしたのと同等となる。従って、先頭から５画素分を入力した際の各フリップフロップ出力は、図示するようになり、図１５に示すウインドウと等価となる。そして、各フリップフロップの出力ＭＷＱij（ｉ＝０〜３，ｊ＝０〜４）がデコード回路１５ｂに与えられる。
【００７１】
デコード回路１５ｂは、図１９に示すように、２０入力のＡＮＤ素子からなり、検出対象のマークが入力された場合に白画素を構成する入力端子が反転入力されるようになっている。これにより、黒画素「１」が所定の形にならんでいる場合はデコード回路を構成するアンド素子のすべての入力が１になり、デコード回路の出力（ＨＩＴ）は「１」になる。そして、いずれか１つの画素の値が違っていてもＡＮＤ素子への入力は「０」を含むものとなり、デコード回路の出力（ＨＩＴ）は０となる。そして、係るデコード回路１５ｂの出力に基づいて第２記憶装置１６に各正当なマーク２の存在位置に基づくデータが格納され、仮に特定パターンを検出した場合の第２記憶装置１６に格納された内部データを図式化すると図２０のようになる。なお、同図中の１マスが、原画像を撮像して得られた画像データにおける５×４画素の大きさに対応している。
【００７２】
上記のようにしてマーク位置検出部１５からは、検出対象のマーク２が存在する部分が「１」となりそれ以外の色の画素が「０」で現わされる圧縮した２値画像が出力され、第２記憶装置１６に格納されるが、本実施例ではこの第２記憶装置１６も、所定数のラインバッファから構成する。さらに、この圧縮された２値画像に基づいて特定パターンを検出するため、原稿の全画像データを蓄える必要はなく、後段の処理に必要な数十ラインとしている。
【００７３】
一方、特定パターン１を検出するための配置マッチング部１７は、図２１に示すような構成からなる。すなわち、所定の大きさのウインドウ部１７ａを備え、そのウインドウ部１７ａを用いて、第２記憶装置１６内に格納されたマーク情報（１／０）をスキャンする。
【００７４】
そして、本例では検出対象の特定パターン１として、図１，図２に示すような２重の正方形の辺上にマーク２を配置して構成したため、図２０に示された第２記憶装置１６に格納された「１」を同時に抽出するばよく、マークが存在する外側の正方形の辺のさらに外側に１マス分のマージンをとり、図２２に示すような１０×１０のウインドウを用いた。そして、同図中ハッチング部分（内周Ｗ１と外周Ｗ２）が実際にデータを取得する領域である。
【００７５】
このウインドウ部１７ａの具体的な構成としては、図２３に示すように１０段の直列入力並列出力のフリップフロップを１０列設け、各列の先頭のフリップフロップに第２記憶装置１６の対応するラインバッファの先頭のデータから順に与える。これにより、上記したマーク位置検出部１５に設置した５×４のウインドウ１５ａと同様の作用により、クロックＣＬＫに同期して与えられたデータを順次転送し、ある時点での各フリップフロップの出力は、図２４に示すようになり、１０×１０のウインドウとして機能する。
【００７６】
そして、その出力の中で図２２のハッチングで示した内周Ｗ１，外周Ｗ２に対応するマスであるＡＷＱ３３〜３６，４３，４６，５３，５６，６２〜６６（以上内周Ｗ１）、ＡＷＱ１１〜１８，２１，２８，３１，３８，４１，４８，５１，５８，６１，６８，７１，７８，８１〜８８（以上外周Ｗ２）のデータを用いて特定パターン１の検出を行うことになる。
【００７７】
この外周Ｗ２の各マスに格納されたデータ（上記した所定のフリップフロップの出力）が外周照合データラッチ回路１７ｂに送られ、内周Ｗ１の各マスに格納されたデータ（上記した所定のフリップフロップの出力）が内周照合データラッチ回路１７ｃに送られ、ウインドウ部１７ａの動きに合わせてラッチするようになっている。
【００７８】
外周照合データラッチ回路１７ｂは、図２５に示すような２８個のＤラッチ（並列入力並列出力のフリップフロップ群）から構成され、ラッチ信号が与えられた時の入力データを保持する。そして、本例では、図２４に示すウインドウを構成する各マスの出力のうち、ＡＷＱ１５を先頭にし、外周Ｗ２の領域に存在する各マスを時計方向に一周回るように順に配列する。したがって、図２５に示すように、先頭のＤラッチにＡＷＱ１５を入力し、最後のＤラッチにＡＷＱ１４を入力するようにしている。
【００７９】
同様に内周照合データラッチ回路１７ｃは、図２６に示すように１２個のＤラッチから構成され、図２４に示すウインドウを構成する各マスの出力のうち、ＡＷＱ３５を先頭にし、内周Ｗ１の領域に存在する各マスを時計方向に一周回るように順に配列し、最後のＤラッチにＡＷＱ３４を入力するようにしている。
【００８０】
さらに、内周照合データラッチ回路１７ｃの出力は、図２１に示すようにアドレスデコード回路１７ｄに与えられ、内周照合データラッチ回路１７ｃでラッチされた１２ビットのデータをアドレスデータとして使用し、対応する外周辞書記憶部１７ｅにアクセスし、０度，９０度，１８０度，２７０度のいずれかの外周辞書データを比較回路１７ｆに出力するようにしている。また、この比較回路１７ｆには、外周照合データラッチ回路１７ｂでラッチされた２８ビットのデータも与えられ、そこにおいて両データを各ビットごとに比較し、その一致／不一致の結果をカウント回路１７ｇに送るようになっている。
【００８１】
すなわち、一般にある原稿を複写する場合には、原稿台に対して原稿を平行においた状態で処理するが、その場合であっても、その置いた時の原稿の向き（姿勢）は、上下及び左右の少なくとも一方が反転しているおそれがある。つまり、特定パターンであっても、図２７（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、原稿の置いた向きによって４通りある。したがって、特定パターン１を構成する各マーク２が第２記憶装置１６に所定エリアに格納されているとすると、ウインドウ部１７ａを介して各照合ラッチ回路１７ｂ，１７ｃにラッチされるデータの種類は、図２８に示すように４種類となる。
【００８２】
そして、このように種類が限定されるとともに、ある角度における内周Ｗ１に存在するマークからラッチされるデータと、外周Ｗ２に存在するマークからラッチされるデータの関係は、１対１にある。しかも、マークの配置を適宜に設定すると、図２７，図２８に示すように各角度で異なるデータとなる。よって、一方の領域（本実施例ではデータ数の少ない内周Ｗ１）が、４種類のデータのどれに該当するか否かを判断し、一致するものがある場合には、特定パターンのおそれが高いとともに、その特定パターンの角度が分かるので、それに基づき外周Ｗ２からラッチされて得られるデータの基準値（特定パターンである場合のデータ）を選択できる。よって、その基準値と実際に外周Ｗ２から得られるデータとを比較し、一致度が高い場合に特定パターンと認定できる。係る原理に基づいて、配置マッチング部１７が構成されている。
【００８３】
さらに、本実施例では、内周Ｗ１，外周Ｗ２から得られるデータを効率よく使用するため、上記のようにデータ数の少ない内周Ｗ１からのデータをアドレスとして使用するとともに、外周辞書記憶部１７ｅの所定のアドレスには、図２８中のデータ部に記載したデータ列が格納される。
【００８４】
これにより、内周照合データラッチ回路１７ｃでラッチされたデータをアドレスとして使用し、図２８に示す４種類のアドレスのうち該当するものがあればそのアドレスに対応する外周辞書記憶部（ＲＯＭ）１７ｅに格納されたデータを出力し、比較回路１７ｆで比較されるので、内周Ｗ１に存在するマーク情報は、該当するアドレスがあるか否かをチェックすることにより特定パターン１を構成するマーク２の配列になっているか否かの判断が行われ、外周Ｗ２に存在するマーク情報（照合データ）は、実際に読み出された基準値と比較することにより特定パターン１を構成するマーク２の配列になっているか否かの判断が行われるようになる。
【００８５】
また、比較回路１７ｆは、取得した外周照合データを記憶するＤラッチ部Ｄ１と、外周辞書記憶部１７ｅから与えられる所定角度の外周辞書データ（基準データ）を記憶するＤラッチ部Ｄ２と、各Ｄラッチ部Ｄ１，Ｄ２に格納されたデータを比較する２入力の一致回路ＣＣと、各一致回路ＣＣの出力を受け、順次出力する並列入力直列出力のシフトレジスタＳＲとから構成されている。そして、各部Ｄ１，Ｄ２，ＣＣ，ＳＲは、外周Ｗ２を構成するデータ数（２８個）に合わせて、２８段としている。
【００８６】
係る構成にしたことにより、外周照合データラッチ回路１７ｂから転送されたデータと、外周辞書記憶部１７ｅから与えられたデータ（基準データ）は、それぞれ対応するＤラッチ部Ｄ１，Ｄ２にストアされ、所定のタイミングで対応する一致回路ＣＣに入力される。したがって、基準データと実際に抽出したマークの有無が等しい場合には、一致回路ＣＣの出力は「１」となり、異なる場合には一致回路ＣＣの出力「０」となる。そして、その判定結果が対応するシフトレジスタＳＲに格納される。次いで、そのシフトレジスタＳＲに対してシフトクロックを与え、シフトレジスタＳＲに格納されたデータを１ビットずつ順にカウント回路１７ｇに入力する。
【００８７】
カウント回路１７ｇでは、与えられたデータが「１］の数をカウントする。すなわち、外周Ｗ２から取得した照合データが、辞書に格納された基準データとすべて一致した場合には、シフトレジスタから出力される２８ビットがすべて１になり、一方すべてが不一致であれば出力される２８ビットがすべて０になる。よって、カウント値が多いほど特定パターンに対する適合度が高いことを意味する。そして本例では、係るカウント値を検出したパターンの特定パターンに対する適合度とし、そのカウント値を適合度出力部１８を介して複写機本体側に出力するようにしている。
【００８８】
そして、複写機側では、取得した適合度に基づいて処理中の原稿が複写禁止物か否かを判断し、複写禁止物と認定した場合には、所定の複写禁止処理を行う。なお、これとは逆に画像処理装置側で複写禁止物か否かの判断を行う（適合度があるしきい値以上の場合には複写禁止物と判定し、検出信号を出力する）ようにしてもよい。
【００８９】
図３０，図３１は、本発明に係る画像処理装置の第２実施例を示している。本実施例では、上記した第１実施例を基本とし、より確実に特定パターンを認識できるようにしている。すなわち、本実施例の画像処理装置１０′は、第１実施例に示す装置（形状の適合度を算出する）に加え、マーク部分の色の適合度を算出する機能を付加し、形状と色の情報に基づき総合的に特定パターンか否かの判断を行えるようにした。なお、本実施例の装置で検出する特定パターン１及びマーク２も、第１実施例と同様にマーク２は黄色のインクで印刷されるとともに図１４に示すようなドットパターンからなり、特定パターンは図１に示すようなマーク２の配置からなる。
【００９０】
装置の具体的な構成を説明すると、まず第１実施例と同一の機能（出力先が増えたものも含む）を有するものは同一符号を付し、説明を省略する。そして、相違する点のみ説明すると、画像入力部１２の出力を２値化処理部１３とともに第３記憶装置１９にも与えるようにした。この第３記憶装置１９は、ＲＧＢデータを多値データのまま保持し、マーク領域切出部２０に必要な画素部分のデータを出力可能としている。
【００９１】
マーク領域切出部２０は、形状の適合度を算出するためのマーク位置検出部１５の出力を受け、特定パターン１を構成するマーク２が検出（マーク位置検出部１５の出力ＨＩＴ＝１）された場合に、その存在位置の周囲の５×４画素分の領域（マーク２が存在する領域）内に存在する画素の濃度データ（ＲＧＢ）を第３記憶装置１９から読み出すとともに、次段の濃度平均算出部２１に転送するようになっている。なお、５×４画素分を切り出すと、マークの周囲の画素も含まれるので、５×４の局所領域の中で、さらにマークを構成する所定の画素（図１４中黒く塗られた画素）についての濃度データのみを濃度平均算出部２１に送るようにしてももちろんよい。
【００９２】
濃度平均算出部２１は、マーク領域切出部２０から与えられたＲ濃度，Ｇ濃度，Ｂ濃度のそれぞれの平均値を求め、次段の濃度マッチング部２２に出力するようになっている。
【００９３】
さらに濃度マッチング部２２は、濃度平均算出部２１から与えられたＲ濃度の平均，Ｇ濃度の平均及びＢ濃度の平均に基づいて、予め登録された色情報とのマッチングを取り、色についての適合度を求めるようになっている。そして具体的な適合度の算出アルゴリズムとしては、例えば色情報を図３１に示すようなメンバシップ関数の形で登録しておき、各色ごとにファジィマッチングを行い色別の適合度を求め、係る色別の適合度の平均値を求めることにより色の適合度を求めることができる。図３１に示す例では、Ｒ濃度の適合度が０．８で、Ｇ濃度の適合度が１．０で、Ｂ濃度の適合度が０．８であるので、全体の適合度はそれらの平均を求め０．８７となる。
【００９４】
また、上記したように特定パターンを構成するマークは複数存在するので、上記した色の適合度の算出は、係る複数のマークから得られる情報を適宜利用して総合的に決定することができる。すなわち、一例を示すと、各マークについての色の適合度を求め、それらすべてのマークについての適合度の平均値を求めたり、分散を求めるなど、各種の演算・統計処理を行うことができる。また、マーク後とに色の適合度を求めるのではなく、すべてのマークについてのＲ，Ｇ，Ｂの各色ごとに適合度（平均等）を求め、それら３つのデータを最終的に平均をとるなどして総合の色の適合度を求めるようにしてもよい。
【００９５】
そして、複写機側では、与えられた形状についての適合度と色についての適合度に基づいて総合的に判断し、複写禁止物か否かを決定するようになるが、係る総合的な判断も画像処理装置側で行うようにしてももちろんよい。係る構成にすると、改ざんにより色或いは形状の一方の適合度が低下しても認識率が低下しないようにすることができる。
【００９６】
図３２は、本発明とは別の画像処理装置の例を示している。本例では、上記した各実施例と相違して、一つの色信号に基づいて判定処理をするようにしている。すなわち、本実施例の画像処理装置１０″は、第１実施例に示す画像処理装置１０の２値化処理部１３のうち、色抽出部１３ｂとＡＮＤ素子１３ｃを除去し、形状抽出部１３ａのみから構成する点で異なり、それ以外の構成は基本的に同じである（画像入力部１２は１つの信号のみを処理する点では異なる）ので、同一符号を付しその説明を省略する。
【００９７】
本実施例でも検出するマークの色を黄色とすると、ＲＧＢ画像フォーマットの場合には、画像入力部１２にＢ信号を入力し、ＹＭＣ画像フォーマットの場合には、画像入力部１２にＹ信号を入力し、Ｌａｂ画像フォーマットの場合には、画像入力部１２にｂ信号を入力するようにする。
【００９８】
そして、画像入力部１２は、与えられた１つの色信号を２値化処理部１３′に送るが、Ｂ，Ｙ，ｂのいずれの信号であっても与えられた信号の数値は小さくなるので、形状抽出部１３ａにおける比較対象の基準値はそれらに共通する小さい所定の値としておくことで、２値化処理部１３′を通過することにより該当する黄色の画素が「１」となる２値画像が生成され、第１記憶装置１４に格納される。なお、係る第１記憶装置１４に格納された２値画像データに基づいて第１実施例と同様の処理を行うことにより適合度が出力される。
【００９９】
係る構成にすると、画像処理装置１０″は異なる画像データフォーマット（ＲＧＢ，ＹＭＣ，Ｌａｂ）により駆動する複写機であっても共通化することができ、正しく形状抽出することができる。
【０１００】
さらに、判定に使用する色信号も１つでよく、回路構成も簡略化するばかりでなく、複数回スキャンするタイプの複写機や面順位でデータが与えられる複写機においては、係る判定に使用する色信号を最初に取得して画像処理装置１０″に与えるようにすれば、その後に行われる比較的早い時期（画像が完成する前）に特定パターンが含まれているか否かを判定できるので、画像完成前に確実に画像形成処理を中止できるので、誤って完成画像が出力されるおそれもなくなる。
【０１０１】
図３３，図３４は、実際に複写機に上記装置を組み込んだ例を示している。図示するように、原稿台３０上に載置された原稿３１にランプ３２から出射された光の反射光を光学系３３を介してイメージセンサであるＣＣＤ３４にて原稿の画像を読み取る。なお、ランプ３２並びに光学系３３を構成する平面鏡等は所定速度で移動してスキャンしていき、原稿３１の所定部位をＣＣＤ３４にて逐次読み取り、信号処理部３５に画像データ（Ｒ・Ｇ・Ｂ）を送るようになっている。
【０１０２】
この信号処理部３５は、図３４に示すように、通常の色処理回路３６と、上記した本発明に係る画像処理装置３７が実装され、上記画像データが、色処理回路３６と画像処理装置３７に並列に送られるようになっている。なお、画像処理装置３５として、第３実施例の画像処理装置を実装した場合には、ＲＧＢ信号のいずれかを入力するようにしたり、あるいは色処理回路３６の所定の出力信号（例えばＹ信号）を入力するようにしてもよい。
【０１０３】
そして、色処理回路３６では、マゼンダ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ）並びにブラック（Ｂｋ）の各成分に分解し、印刷手段３８に出力する。そして、実際には４回スキャンし、１回のスキャンにともない上記４つの成分（Ｍ，Ｃ，Ｙ，Ｂｋ）のうち一つの成分を印刷手段３８の入力側に配置されたレーザドライバ３９に出力し、レーザ光を感光ドラム４０の所定位置に照射するようになっている。そして、４回のスキャン終了後、コピー紙に対して複写処理を行い複写物４１を出力するようになっている。なお、具体的な複写処理をする機構については従来のものと同様であるため、その説明は省略する。
【０１０４】
一方、画像処理装置３７では、上記色処理回路３６における信号処理を行っている間にそれと平行して、受け取ったＲＧＢ信号（或いはいずれか１つの信号）に基づいて、上記した形状の適合度（第１，第３実施例の画像処理装置の場合）や、形状と色の適合度（第２実施例の画像処理装置の場合）を求める処理を行う。そして、得られた適合度をＰＰＣ側の判定部４２に送る。
【０１０５】
判定部４２では、受け取った適合度に基づいて複写処理中の原稿に特定パターンが存在しているか否かの判断を行い、適合度が高い場合には特定パターンが印刷された複写禁止物であると判定し、上記レーザドライバ３９の出力を停止する制御信号を発したり、或いは、色処理回路３６に対し制御信号を送り、例えば複写画面全面を黒画像にする等種々の複写禁止処理を行うようになる。
【０１０６】
なお、画像処理装置３７が適合度を出力するものでなく、判定もする機能を備えている場合には、上記判定部４２は不要で、画像処理装置３７の出力（特定パターンを検出した時に検出信号がでる）をレーザドライバ３９や色処理回路３６に出力するようにしてもよい。
【０１０７】
なお、上記した各実施例ではいずれも複写機に適用するものについて説明したが、本発明はこれに限ることはなく、例えばカラースキャナー，カラープリンター，ＦＡＸ，通信伝送装置その他の種々の装置に適用できるのはもちろんである。
【０１０８】
その一例を示すと、スキャナーとしては、図３５に示すような構成をとることができる。すなわち、スキャナーは、大別すると入力部５０と制御部５１と出力部５２とにより構成されている。そして入力部５０では、原稿を光源からの光で走査し、そこから得られる反射（透過光）をＣＣＤ，フォトマル，フォトダイオード等の光電変換素子にて検出し、電気信号に変換して制御部５１に送るようになっている。そして制御部５１では、入力部からの電気信号を増減し、所定の階調補正，輪郭強調などの画像処理を行い、その補正後の信号を出力部５２へ送るようになっている。
【０１０９】
さらに、出力部５２では、制御部５１から与えられた信号を元に、必要に応じてデータ変換をして所定の出力装置へ出力するようになっている。すなわち、スキャナーとプリンターとが分離されている（純粋な読取りのみ行う）場合には、別途形成されたプリンター等へ情報を送るため、一時的に読み取った画像データを記憶装置（出力装置）に格納する必要があるので、係る書き込み処理に必要な所定の処理を行うことになる。
【０１１０】
また、出力装置がプリンター等（一体の装置内に配置されている）の場合には、所定の電気−光変換を行い、紙媒体（感光材料）上に書き込むための所定の信号変換処理を行う。なお、各部の具体的な構成は、従来の公知の一般のものを用いることができるので、その詳細な説明を省略する。
【０１１１】
ここで本発明では、画像処理装置５３を設け、上記入力部５０から得られた画像データに関する信号を制御部５１とともに画像処理装置５３にも入力するようにする。この画像処理装置５３は、上記した各実施例に示した最終的に所定の特定パターンに対する適合度を求める各種の処理装置を用いることができる。
【０１１２】
そして、画像処理装置５３では、与えられた画像データに基づいて所定の処理を行い特定パターン検出のために必要な適合度を求め、制御部５１に対して適合度（出力禁止信号）を送るようになる。そして、これにより制御部５１ではその適合度に基づいて特定パターンか否かの最終判断を行い、特定パターンと判定した場合には、出力部５２への信号出力を停止する。なお、係る禁止信号は、入力部５０や出力部５２に対して与えるようにしても良い。
【０１１３】
また、本実施例でも画像処理装置５３で最終的な特定パターンの判定まで行い、特定パターンを検出したならば、禁止信号を出力するようにしてもよい。そして、その場合に制御部５１では、その禁止信号に基づいて上記所定の禁止処理を行うことになる。
【０１１４】
図３６は、プリンターに用いた例を示している。すなわち、スキャナーから直接或いは記憶装置などの媒体を介して画像データ（電気信号）が入力部５４へ与えられる。すると、制御部５５で所定の画像変換処理（自己の出力機構に応じたデータに変換する）を行った後、出力部５６にて所定の電気−光変換処理を行い、感光材料上に与えられた画像データを再現するようになっている。
【０１１５】
ところで、上記したようにスキャナー側に特定パターンの検出処理に伴う作業停止手段を有する画像処理装置５３を備えていないような場合には、原稿が読み取り禁止画像であっても画像データを読み込んでしまう。
【０１１６】
そこで、制御部５５の出力信号を画像処理装置５７（上記画像処理装置５３と等価）に与え、そこにおいて所定の画像処理を行い特定パターンらしさの適合度を求めたり、特定パターンの検出処理を行う。そして、適合度を求める方式の場合には、係る適合度を制御部５５に送り、制御部５５ではその適合度に基づいて特定パターンか否かの最終判断を行い、特定パターンと判定した場合には、制御部５５から出力部５６へのデータ出力を停止する。また、出力部５６に対して直接動作禁止信号を送り、出力部５６を停止させるようにしてもよい。
【０１１７】
また、本実施例でも画像処理装置５７で最終的な特定パターンの判定まで行う方式の場合には、画像処理装置５７が特定パターンを検出したならば、制御部５５に禁止信号を出力する。そして、制御部５５から出力部５６へのデータ出力を停止する。また、出力部５６に対して直接動作禁止信号を送り、出力部５６を停止させるようにしてもよい。
【０１１８】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る画像処理方法及び装置では、１つの色信号に着目してしきい値処理などすることによりマーク部分を浮き上がらせる２値画像を生成することができ、形状抽出ができる。したがって、係る処理を実行するための装置としては、所定のビット数からなるコンパレータなどにより構成できるで、２値化回路が簡略化でき、システムを小規模化するとともに安価にできる。
【０１１９】
また、このように特定の色だけ抽出し、マークの検出を行うので、例えば係る１つの色信号の濃度の低い他の色で印刷されたマークを混在して配置するようにした場合に、画像処理装置側では係る１つの色信号でしきい値処理などするので検出対象のマークのみを特定して検出できるので、認識率は低下しない。そして当事者以外は、どの色が特定パターンか分からないので改ざん（いたずら）されにくくなる。
【０１２０】
また、請求項２のように構成すると、形状の適合度と色の適合度を別々に求めることにより、形状または色のどちらか一方だけ、改ざんされても認識率が低下しない。しかも、実際の使用条件のもとでは、印刷ムラや原稿の汚れによりマークの色は部分的に変化していることが多い。したがって、上記した実施例でも示したように、請求項１のようにマークの形状認識のための２値化処理時に、濃度情報も併用する場合には係る部分的な色変化を許容できるように幅の広いしきい値を設定する必要がある。
【０１２１】
また、１つの色信号のしきい値処理の際に設定するしきい値も同様である。すると、小型マーク全体の色が異なっている場合にも小型マークありと誤認識されるおそれがあるが、色の適合度を見る場合には、そのしきい値を厳しくすることができるとともに、マーク全体の色から総合的に判定することができるので、印刷ムラと、もともと異なる色とを正確に識別でき、認識率が向上する。
【０１２２】
マークの色が黄色であること認識できるようにすることにより、ＲＧＢ，Ｌａｂ，ＹＭＣいずれの信号形態でも形状認識でき、装置の共通化が図れるばかりでなく、人間に認識されにくいので、改ざんのおそれが減少する。
【０１２３】
請求項４，７のように構成した場合には、所定の図形の外周に配置された複数のマークにより特定パターンが構成されるため、マッチングエリア切り出しを目的とした特殊な図形等が必要なく、特定パターンの存在が分かりにくくなるとともに、係る切り出しのための図形のスキャンが不要となるので、１回のスキャンでマーク並びにそれにより構成される特定パターンを抽出することができる。
【０１２４】
また、上記のように当事者以外は、どの部分が特定パターンか分からないので、改ざん（いたずら）されにくくなり、たとえ改ざん（いたずら）されても、改ざんされた箇所が特定パターンである可能性は低く、認識率は低下しない。しかもマークは座標を表すだけで、それ自体は特徴量を持つ必要がないので、マークは小さくでき、その結果マーク自体の存在も分かりにくく、より改ざんされにくくなる。また、このようにマークを小さくすることにより、マークの検索処理が高速にでき、マークの検出回路が小型安価にできる。
【０１２５】
さらに、マークを配置する場合に、図形の外周に設定した場合には、係る外周と異なる場所に同一のマークをおいても特定パターンの検出には使用されないので、係る外周以外のマークをダミーパターンとして使用でき、より改ざんに強くなる。
【０１２６】
そして、係る画像処理装置を複写機，スキャナー，プリンターに実装することにより、紙幣，有価証券等の複写等禁止物に対し、確実にその複写物の出力を禁止（複写自体を行わない，原稿（複写禁止物）と異なる画像を複写・出力する等）し、また、係る原稿の読み取りや印刷を停止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いられるマーク及び特定パターンの一例を示す図である。
【図２】本発明で用いられるマークの配置規則を説明する図である。
【図３】本発明で用いられるマーク，ダミーマーク及び特定パターンの一例を示す図である。
【図４】本発明で用いられるマーク，ダミーマーク及び特定パターンの他の例を示す図である。
【図５】本発明に係る画像処理装置の好適な第１実施例の全体構成を示す図である。
【図６】形状抽出部の内部構成を示す図である。
【図７】色抽出部の内部構成を示す図である。
【図８】２値化処理部の作用を説明する図である。
【図９】２値化処理部の作用を説明する図である。
【図１０】２値化処理部の作用を説明する図である。
【図１１】２値化処理部の作用を説明する図である。
【図１２】２値化処理部の作用を説明する図である。
【図１３】２値化処理部の作用を説明する図である。
【図１４】第１記憶装置への記憶内容の一例を模式化した図である。
【図１５】マーク位置検出部で用いられるウインドウを示す図である。
【図１６】第２記憶装置に格納される状態を説明する図である。
【図１７】マーク位置検出部の内部構成を示す図である。
【図１８】マーク位置検出部を構成するウインドウ部の一例を示す図である。
【図１９】マーク位置検出部を構成するデコード回路の一例を示す図である。
【図２０】第２記憶装置への記憶内容の一例を模式化した図である。
【図２１】配置マッチング部の内部構成を示す図である。
【図２２】配置マッチング部を構成するウインドウ部の概念例を示す図である。
【図２３】そのウインドウ部を構成する具体的なハードウエアを示す図である。
【図２４】そのウインドウ部の出力の概念例を示す図である。
【図２５】配置マッチング部を構成する外周照合データラッチ回路の一例を示す図である。
【図２６】配置マッチング部を構成する内周照合データラッチ回路の一例を示す図である。
【図２７】特定パターンのウインドウ出力の例を説明する図である。
【図２８】外周所記憶部１７に記憶されるデータとそのアドレスを示す図である。
【図２９】配置マッチング部を構成する比較回路の一例を示す図である。
【図３０】本発明に係る画像処理装置の好適な第２実施例の全体構成を示す図である。
【図３１】濃度マッチング部の機能を説明する図である。
【図３２】本発明に係る画像処理装置の好適な第３実施例の全体構成を示す図である。
【図３３】本発明に係る複写機の一例を示す図である。
【図３４】本発明に係る複写機の一例を示す図である。
【図３５】本発明に係るスキャナーの一例を示す図である。
【図３６】本発明に係るプリンターの一例を示す図である。
【図３７】従来の画像処理装置の動作を説明する図である。
【図３８】従来の問題を解決するための一案を説明する図である。
【符号の説明】
１ 特定パターン
２ マーク
Ｌ１，Ｌ２ 図形の外周
１０，１０′，１０″ 画像処理装置
１３，１３′ ２値化処理部
１３ａ 形状抽出部
１３ｂ 色抽出部
１３ｃ ＡＮＤ
１４ 第１記憶装置
１５ マーク位置検出部
１６ 第２記憶装置
１７ 配置マッチング部
１９ 第３記憶装置
２０ マーク領域切出部（色の適合度を抽出する手段）
２１ 濃度平均算出部（色の適合度を抽出する手段）
２２ 濃度マッチング部（色の適合度を抽出する手段）
５０ 入力部
５１ 制御部
５２ 出力部
５３ 画像処理装置
５５ 制御部
５６ 出力部
５７ 画像処理装置

Claims (10)

1. 与えられた画像データ中に存在する所定の色及び形状からなるマークを検出するための画像処理方法であって、
   前記マークを検出するに際し、カラー画像を形成する複数の色信号のうちの１つの色信号を用いてしきい値処理をして得られたデータと、前記１つの色信号を除く他の色信号を少なくとも用いて色の濃度が所定の範囲内にあるものを抽出して得られたデータとに基づいて前記マークの検出を行うようにしたことを特徴とする画像処理方法。
2. 請求項１の方法によりマークが検出された時に、そのマークの存在する領域の各色の濃度データを抽出し、
   その濃度データと予め定めた色情報との適合度を求め、
   その色情報に基づく適合度と、前記形状に基づく特定パターンの適合度とを別々または統合したデータを出力するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
3. 前記マークを構成する所定の色が黄色であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理方法。
4. 与えられた画像データ中に存在する所定の色及び形状からなるマークを複数個検出し、
   次いで、検出した複数のマークの相対位置関係が所定の特定パターンに対する適合度を求めるようにした画像処理方法であって、
   前記マークを検出するに際し、請求項１〜３のいずれかに記載の方法により行うことを特徴とする画像処理方法。
5. 与えられた画像データ中に検出対象のマークを検出する機能を備えた画像処理装置であって、
   カラー画像を形成する複数の色信号のうちの１つの色信号を用いてしきい値処理する形状抽出部を少なくとも備えた２値化処理手段と、
   その２値化処理手段から出力される２値画像を格納する第１記憶手段と、
   第１記憶手段に格納された２値画像を読み出し、検出対象のマークとのマッチングをとるマーク位置検出手段とを備え、
   前記２値化処理手段が、
   前記形状抽出部と、
   前記１つの色信号を除く他の色信号を少なくとも用いて色の濃度が所定の範囲内にあるものを抽出する色抽出部と、
   前記形状抽出部と前記色抽出部の出力を受けるＡＮＤ素子とを有してなることを特徴とする画像処理装置。
6. 前記２値化処理手段と並列に配置された前記与えられた画像データを記憶する第３記憶手段と、
   前記マーク位置検出手段の出力を受け、検出されたマーク部分の色信号の濃度データから色の適合度を抽出する手段とを備えた請求項５に記載の画像処理装置。
7. 前記マーク位置検出手段により検出されたマーク位置情報を格納する第２記憶手段と、
   前記第２記憶手段に格納されたマーク位置情報に基づいて複数のマークで構成される特定パターンとのマッチングをとる配置マッチング手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項５または６に記載の画像処理装置。
8. 少なくとも原稿を読み取る手段と、その読み取る手段に接続され、その読み取った画像データを印刷するための信号に変換する色信号変換手段と、その色信号変換手段からの出力を受け、所定の印刷処理を行う印刷手段とを備えた複写機において、
   前記請求項５〜７のいずれか１項に示す画像処理装置を搭載するとともに、前記原稿を読み取る手段から出力される画像データを前記色信号変換手段と並列に前記画像処理装置に入力させ、
   かつ、前記画像処理装置は、所定のスキャンで得られた画像データに基づいて少なくとも前記マークを検出するもので、
   そのマークに基づいて複写処理中の原稿が複写禁止物か否かを判断し、複写禁止物と判断した際には前記複写機の所定の処理手段に対し制御信号を送り、複写をコントロールするようにした複写機。
9. 原稿を読み取る入力手段と、その入力手段に接続され、その読み取った画像データに対し所定の画像変換処理を行う制御手段と、その制御手段の出力を受け、接続された出力装置に対してデータを出力する出力手段とを備えたスキャナーにおいて、
   前記請求項５〜７のいずれか１項に示す画像処理装置を搭載するとともに、前記入力手段から出力される画像データを前記制御手段と並列に前記画像処理装置に入力させ、
   かつ、前記画像処理装置は、与えられた画像データに基づいて少なくとも前記マークを検出するもので、
   マーク読み取り処理している前記原稿中に前記マークに基づくパターンが存在するか否かを判断し、少なくとも前記パターンを有すると判断した時には前記スキャナーの所定の処理手段に対し制御信号を送り、読み取り処理をコントロールするようにしたスキャナー。
10. 与えられた画像データ情報に対し所定の画像変換処理を行う制御手段と、その制御手段の出力を受け、所定の印刷処理を行う出力手段とを備えたプリンターにおいて、
    前記請求項５〜７のいずれか１項に示す画像処理装置を搭載するとともに、プリンターに入力される画像データを前記出力手段と並列に前記画像処理装置に入力させ、
    かつ、前記画像処理装置は、与えられた画像データに基づいて少なくとも前記マークを検出するもので読み取り処理している前記画像中に前記マークに基づくパターンが存在するか否かを判断し、少なくとも前記パターンを有すると判断した時には前記プリンターの所定の処理手段に対し制御信号を送り、出力処理をコントロールするようにしたプリンター。

Images