JP3962611B2

JP3962611B2 - 画像処理装置およびその方法

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Publication number: JP3962611B2
Application number: JP2002062300A
Authority: JP
Inventors: 敦松本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-03-07
Filing date: 2002-03-07
Publication date: 2007-08-22
Anticipated expiration: 2022-03-07
Also published as: JP2003264691A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像処理装置およびその方法に関し、例えば機密文書については処理を制限する画像処理装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像を読み取ってデジタル画像データとして保存したり、保存した画像データをプリントすることが可能な画像処理システムにおいては、特に機密文書については画像の読み取りや複写を禁止するための手段を提供する必要がある。
【０００３】
上記手段を提供するためには、処理対象となっている原稿画像が機密文書であるか否かを判定する必要があり、該判定方法としては、機密文書にあって一般の文書にはない画像特徴量を検出する方法が知られている。このように、画像特徴量の検出を実現する方法の１つとして、フーリエ変換やデジタルフィルタによるエッジ量検出等、特定の周期性を検出する方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、読み取りや複写の対象となる文書としては、プリンタからの出力や印刷物など、強い周期性をもつ画像形成方法を用いた一般文書も多数ある。従って、上記従来の周期性を検出する方法によっては、検出された特定の周期性が必ずしも機密文書を示すものであると判定することは困難であった。
【０００５】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、一般文書にはない特有の周期性を有する機密文書について、該周期性を簡易な構成で検出することによって機密文書の判定を可能とする画像処理装置及びその方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための一手段として、本発明の画像処理装置は以下の構成を備える。
【０００７】
すなわち、原稿の画像信号を入力する入力手段と、
前記画像信号の解像度を下げる場合の変倍率に応じたローパスフィルタを用いて、前記画像信号の周波数帯域を制限する帯域制限手段と、
前記帯域制限が施された画像信号の解像度を前記変倍率に応じて下げる解像度変換を施す解像度変換手段と、
前記解像度変換が施された画像信号について、特定の周期性を検出する検出手段と、
前記検出手段によって特定の周期性が検出された場合に、前記原稿が特定原稿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。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
＜第１実施形態＞
まず、本実施形態の概要を説明する。
【００２１】
本実施形態においては、一般的な文書や原稿にはない周期性を機密文書にもたせ、これを検出することによって、一般文書と機密文書を判別する。そのためには、機密文書に対して十分に長い周期性を持たせる必要がある。一般に、印刷物やプリンタからの出力物が有する周期としては、約0.4〜0.13mm（周波数では65線〜200線/インチ）程度である。従って本実施形態においては、これよりも長い周期性、例えば0.5mm以上の周期をバックグラウンドの全面にわたって有する記録用紙を用意し、この上に機密文書をプリントしておくことによって、一般文書にはない特殊な周期性を機密文書に持たせる。したがって、この特殊な周期性を検出することによって、処理対象の画像データが機密文書であるか否かを判定し、適応処理を施すことができる。
【００２２】
以下、本実施形態について具体的に説明する。
【００２３】
図１は、本実施形態の画像処理装置において原稿が機密文書であるか否かの判定処理を含む画像処理全般を行う、画像処理部の構成を示すブロック図である。同図において、101はローパスフィルタ部、102は解像度変換部、103は２値化部、104は周期性検出部、105は閾値処理部、106は制御部、107は表示部、108は画像処理部である。
【００２４】
原稿をCCD等を用いて読み取ることによって電気信号に変換された入力画像信号が、ローパスフィルタ部101に入力される。ローパスフィルタ部101においては、解像度変換部102での変換に備え、一般文書に存在する印刷物などの周期性と干渉してモアレが発生しないように、変換後の解像度に応じて帯域制限を行う。
【００２５】
解像度変換部102においては、該帯域制限された画像信号を受け取って、機密文書に特有の周期性を検出する周期性検出部104で検出可能な解像度への解像度変換を行う。上述したようにローパスフィルタ部101で帯域制限が施されているため、解像度変換部102では単純間引きによる簡易な変換処理を行うのみで良い。なお、ローパスフィルタ部101と解像度変換部102を同一処理ブロックとして構成し、同時に処理するようにしても良い。
【００２６】
２値化部103においては、周期性検出の前処理として、解像度変換後の画像データに対して後述するような２値化処理を施す。この２値化処理により、検出精度を保つことができる。
【００２７】
周期性検出部104は２値化された画像を受け取り、畳み込み演算による周期性検出処理を行う。この周期性検出部104はすなわち、所定の周期性を有する画像が入力されると高い信号値を出力する周期性検出フィルタである。
【００２８】
閾値処理部105は、周期性検出部104からの出力値を受け取り、あらかじめ与えられている閾値と比較する。そして、該出力値が閾値よりも高い場合は、当該原稿は機密文書である旨を制御部106に通知し、閾値よりも低い場合は、当該原稿は一般文書である旨を制御部106に通知する。
【００２９】
制御部106はCPU等を有し、本実施形態における文書判定処理を含む画像処理全般を統括的に制御する。制御部106において当該原稿が一般文書であった場合には、入力された画像信号に対して画像処理部108にて必要な画像処理を施した後、メモリやHDなどの記憶手段への記憶やプリンタへの出力等、操作者の意図した動作を実現する。一方、当該原稿が機密文書であった場合には、入力画像信号を破棄して動作を終了する。この際、原稿が機密文書であるために意図した動作ができない旨を、表示部107に表示してもよい。
【００３０】
以下、本実施形態における文書判定処理について、さらに詳細に説明する。
【００３１】
図２は、本実施形態において画像読み取りやコピーの禁止対象となる機密文書が印刷される、機密文書用紙の一例を示す図である。なお機密文書用紙としては、所定の周期性をもたせた網点画像を、一般的な記録用紙にプリント濃度よりも淡く描いたものを利用することができる。図２に示すようなバックグラウンドを有する機密文書用紙に印字を行うことによって、上述した検出処理により機密文書であるか否かを判定することが可能になる。
【００３２】
図２に示すように本実施形態の機密文書用紙は、そのバックグラウンドにおいて0.5mm以上の周期で、濃度の濃い部分、淡い部分が出現する。なお、機密文書を印字した際に読み取りにくくならないように、濃い部分の濃度を0.3程度にしておくことが好ましい。
【００３３】
このような機密文書用紙の周期パターンに応じて、図１に示す各ブロックはパラメータを調整する必要がある。以下、図２に示す機密文書用紙の周期パターンとして0.5mm周期、濃い部分の濃度が0.3である場合を例として、図１の各ブロックにおけるパラメータ設定について説明する。なお、入力画像信号は600dpiでサンプリングされているとする。
【００３４】
ローパスフィルタ101は、解像度変換部102での変倍率に応じて、フィルタの適切な周波数応答が変わる。本実施形態では、600dpiを300dpiに変換するため、すなわち50％縮小すると仮定して説明を行う。図３にローパスフィルタ101にセットする係数の例を示し、図４にこのフィルタ係数の周波数応答を示す。図４から分かるように、このフィルタは、150dpi以上の周波数帯の成分がほぼ0となるように設計されている。
【００３５】
ここで150dpiとは、解像度変換後の解像度300dpiの解像限界であるナイキスト周波数である。一般に、ナイキスト周波数以上の周波数帯に存在する原稿の周波数はモアレ（干渉縞）となって発生する。その周波数と角度にもよるが、解像度変換によって、機密文書用紙のバックグラウンドに予め存在している検出対象の周波数が発生してしまう可能性があるために、解像度変換部102ではこれを防ぐ必要がある。そこで、上述した図４に示すような周波数応答特性を有するフィルタ（図３）を利用することによって、ナイキスト周波数以上の周波数帯域の発生を抑制する。なお解像度変換部102においては、その変倍率によって必要となるフィルタ係数が変わることはいうまでもない。
【００３６】
解像度変換部102では上述したように600dpiの解像度を300dpiに変換するが、ローパスフィルタ101で十分に帯域制限がなされているため、ここでは単純な間引き処理、例えば2×2画素を1画素に間引くことで、解像度変換が実現される。
【００３７】
このようにして300dpiに変換された画像は、２値化部103で２値化される。本実施形態においては原稿を見やすくするために、バックグラウンドに周期的に存在する濃淡について、その濃い部分の濃度を0.3に抑えている。そのため、そのまま周期性検出を行うとコントラストが不足するために、検出が困難となる問題がある。そこで、２値化部103において適切な２値化を行うことによって検出精度の低下を回避する必要がある。また、後段の周期性検出部104で必要となるラインメモリの容量が、２値化前であれば１画素256階調（8ビット）分であったものが、２値化後であれば1画素1ビット、すなわち1/8の容量ですむというメリットもある。
【００３８】
具体的な２値化方法について説明する。バックグラウンドの有する周期的な濃淡において、濃い部分が黒に、下地が白となるように２値化されればよく、これは単純な閾値処理による２値化で実現可能である。その際の閾値としては、濃い部分が黒となるように設定されればよい。例えば、濃い部分の濃度が0.3であるので、濃度0.3の読み取り輝度レベルを求めて、これを閾値とすれば良い。濃度0.3の読み取り値は読み取り光学系によって異なるが、用紙の下地濃度（すなわち、薄い部分の濃度）が0.1程度であると考えて、この濃度0.1の輝度が255レベルに相当するとすれば、濃度0.3の読み取り輝度は約170レベルとして算出される。この輝度レベルが十分に黒と判定されるように、マージンを考慮して200レベルを閾値とし、閾値以上なら白、未満なら黒となるように２値化処理を行う。このような閾値を用いた単純２値化により、機密文書用紙のバックグラウンドが有する周期性の特性を損なうことなく、２値化することが可能となる。
【００３９】
２値化部103で２値化された信号は、周期性検出部104に入力される。図５に周期性検出部104で用いられるフィルタ係数の例を示し、図６にこのフィルタ係数の周波数応答を示す。図６から分かるようにこのフィルタは、機密文書用紙のバックグラウンドには0.5mmピッチの周期性があることから、0.5mmピッチ＝約50dpiの周期性のゲインが高くなるように設計されている。
【００４０】
なお、図５に示すフィルタのサイズは、解像度変換部102において50％変倍率による解像度変換が行われたことによって削減されている。一般に、長い周期性を検出するためには、大きいサイズのデジタルフィルタによる畳み込み演算を行う必要がある。例えば、解像度変換部102での解像度変換を行わずに同様の効果を得るためには、周期性検出部104で用いるフィルタとして、図５に示すフィルタの縦横ともに2倍としたサイズが必要である。
【００４１】
周期性検出部104では、図６に示す特性を有するフィルタによる畳み込み演算が行われ、0.5mmピッチの周期性に応じて高いゲインが得られる。この畳み込み演算結果が閾値処理部105に入力され、設定された閾値を越えていれば周期性ありと判定して「1」を出力し、下回るれば周期性なしと判定して「0」を出力する。
【００４２】
閾値処理部105による判定結果は制御部106に入力され、周期性ありと判定されていれば、制御部106は機密文書であるために複写／読み取りができない旨を表示部107に表示する。このとき、制御部106は画像処理部108に対して、当該画像データに対して機密文書処理を行うように指示する。ここで機密文書処理とは例えば、機密文書であると判定された画像データを、黒や白等の一定濃度からなる画像に塗り替たり、不図示のメモリやHD等の画像記憶部に記憶させないようにしたり、プリンタからの出力を禁止する等、一般文書とは区別した処理である。
【００４３】
なお、周期性検出の規模が大きくてもよい場合には、必ずしもローパスフィルタ101，解像度変換部102を備えなくても、本実施形態における文書判定を実施することができる。
【００４４】
以上説明したように本実施形態によれば、一般原稿では殆ど現れないような長い周期性をバックグラウンドに有する機密文書用紙上に印字された機密文書について、その周期性を検出することによって、機密文書の複写や読み取り処理を制限することができる。
【００４５】
その際に、ローパスフィルタによる帯域制限や解像度変換を施すことにより、モアレの発生を防ぎつつ、より小さいサイズの畳み込み演算によって、機密文書の判定を行うことが可能となるため、コストの低減が望める。
【００４６】
＜第２実施形態＞
以下、本発明に係る第２実施形態について説明する。
【００４７】
図７は、第２実施形態の画像処理装置における画像処理部の構成を示すブロック図であり、上述した第１実施形態において図１に示した構成に対し、周期性検出結果記憶部109を付加したことを特徴とする。なお、図７において図１と同様の構成については同一番号を付し、説明を省略する。
【００４８】
上述した第１実施形態においては、閾値処理部105で出力された周期性検出結果に基づき、所定の周期性が1周期でも検出されれば、機密文書であると判定する例について説明した。しかしながら実際には、このような処理では誤判定が多く、機密文書でなくても機密文書であると判定される可能性が高くなってしまう。したがってこのような誤判定を防ぐために、ある一定の面積以上において周期性が検出された場合に限り、機密文書であると判定することが好ましい。そこで第２実施形態では周期性検出結果記憶部109において、所定面積以上の処理結果を記憶し、該面積内に所定量以上の周期性検出があった場合にのみ、機密文書であると判定することを特徴とする。
【００４９】
周期性検出結果記憶部109には例えば、1cm×1cmの面積内における周期性検出結果を常に記憶しておく。この面積は、画像データが300dpiであるとすると120画素×120画素分に相当し、たとえ1画素あたりの検出結果は1ビットであっても、画像全体ではかなりの記憶容量を必要とする。
【００５０】
第２実施形態においては、1cm×1cm程度の大きな面積における周期性の検出結果を必要とするが、該面積内において周期性検出を1画素単位で行う必要はない。例えば、1cmｘ1cm（120画素×120画素）の面積内において10画素おきに周期性検出処理を行えば、該面積あたりに12×12個（12×12ビット）の周期性検出結果信号を蓄積すればよいことになる。
【００５１】
図８は、画像データ上において周期性検出対象となる画素を示す概念図であり、主走査方向に移動する注目画素における周期性検出結果が、周期性検出結果記憶部109に蓄積される。検出処理は図８に示す主走査方向に順次行われるため、注目画素と同一ライン上で主走査後方にある画素については、未だ周期性検出処理が行われていない。第２実施形態では、主走査方向、副走査方向ともに10画素おきに周期性検出を行うため、主走査画素幅の10分の1画素分×12ライン分の周期性検出結果を記憶すれば良い。したがって、周期性検出結果記憶部109の記憶容量としては、周期性検出結果を1画素ごとに記憶する場合に比べると、（1／10）×（1／10）＝1／100ですむ。すなわち、所定の容量を有する周期性検出結果記憶部109に対して、所定の画素周期ごとに検出結果を格納することによって、より広い面積における周期性検出を行うことができる。
【００５２】
なお、第２実施形態においても解像度変換部102で600dpiから300dpiへの解像度変換を行っており、これによって画像データにおける1cmｘ1cmの面積が240画素×240画素相当から120画素×120画素相当へ削減されており、周期性検出結果記憶部109の容量削減に寄与していることが分かる。
【００５３】
第２実施形態における具体的な周期性検出処理としては、周期性検出部104において、主走査方向、副走査方向ともに10画素おきに周期性検出を行い、閾値処理部105での閾値処理によって周期性ありが「1」、周期性なしが「0」として制御部106に入力される。
【００５４】
制御部106においては、閾値処理部105からの周期性検出結果を周期性検出結果記憶部109に蓄積する。そして、12×12個の周期性検出結果が蓄積されると、その値が「1」である検出結果をカウントし、該カウント値が所定の判定閾値よりも大きい場合に、周期性ありと判定する。
【００５５】
制御部106は画像データに周期性があると判定すると、第１実施形態と同様、表示部107に機密文書である旨を表示し、画像の記憶やプリンタへの出力を禁止する。なお、「1」である検出結果のカウント値が該判定閾値以下であれば周期性なしと判定し、通常の処理を続ける。
【００５６】
以上説明したように第２実施形態によれば、画像データ内の所定面積内において周期性判定を行うことにより、一般文書を機密文書と誤判定してしまうことを防ぐことができる。
【００５７】
また、所定面積内における検出結果の比較対象である判定閾値を調整することによって、たとえ機密文書が込み入った画像であっても、特定周期を適切に検出することができ、機密文書を確実に判定することが可能となる。
【００５８】
【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、インタフェイス機器、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、一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。
【００５９】
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。
【００６０】
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出来る。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、一般文書にはない特有の周期性を有する機密文書について、該周期性を簡易な構成で検出することによって機密文書を判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施形態において機密文書判定処理を行う画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態において用いられる機密文書用紙の周期パターンを説明する図である。
【図３】本実施形態のローパスフィルタにおけるフィルタ係数例を示す図である。
【図４】図３に示すフィルタの周波数応答を示す図である。
【図５】本実施形態の周期性検出部で用いられるフィルタ係数例を示す図である。
【図６】図５に示すフィルタの周波数応答を示す図である。
【図７】本発明に係る第２実施形態における画像処理部の構成を示すブロック図である。
【図８】第２実施形態における周期性検出結果の記憶方法を示す図である。
【符号の説明】
101 ローパスフィルタ
102 解像度変換部
103 ２値化部
104 周期性検出部
105 閾値処理部
106 制御部
107 表示部
108 画像処理部

Claims

原稿の画像信号を入力する入力手段と、
前記画像信号の解像度を下げる場合の変倍率に応じたローパスフィルタを用いて、前記画像信号の周波数帯域を制限する帯域制限手段と、
前記帯域制限が施された画像信号の解像度を前記変倍率に応じて下げる解像度変換を施す解像度変換手段と、
前記解像度変換が施された画像信号について、特定の周期性を検出する検出手段と、
前記検出手段によって特定の周期性が検出された場合に、前記原稿が特定原稿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。
前記検出手段は、特定の周期性を畳み込み演算によって検出することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
前記特定の周期性は、１周期が0.5mm以上であることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
さらに、前記解像度変換が施された画像信号について、２値化を施す２値化手段を有し、
前記検出手段は、前記２値化が施された画像信号について、特定の周期性を検出することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
さらに、前記判定手段によって前記原稿が特定原稿であると判定された場合に、通常の画像処理を制限するように制御する制御手段を有することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
さらに、前記原稿が特定原稿であるために通常の画像処理を制限する旨を報知する報知手段を有することを特徴とする請求項５記載の画像処理装置。
さらに、前記検出手段による特定の周期性の検出結果を前記原稿の所定面積分について保持する保持手段を備え、
前記判定手段は、前記保持手段に保持された所定面積分の検出結果に応じて、前記原稿が特定原稿であると判定することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
前記判定手段は、前記保持手段に保持された所定面積分の検出結果のうち、所定数以上が特定の周期性の検出を示している場合に、前記原稿が特定原稿であると判定することを特徴とする請求項７記載の画像処理装置。
前記保持手段は、前記検出手段による特定の周期性の検出結果を所定画素周期ごとに保持することを特徴とする請求項７記載の画像処理装置。
原稿の画像信号を入力し、
前記画像信号の解像度を下げる場合の変倍率に応じたローパスフィルタを用いて、前記画像信号の周波数帯域を制限し、
前記帯域制限が施された画像信号の解像度を前記変倍率に応じて下げる解像度変換を施し、
前記解像度変換が施された画像信号について、特定の周期性を検出し、
特定の周期性が検出された場合に、前記原稿が特定原稿であると判定する
ことを特徴とする画像処理方法。
前記特定の周期性は、１周期が0.5mm以上であることを特徴とする請求項１０記載の画像処理方法。
コンピュータ上で実行されることによって、該コンピュータを請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像処理装置として動作させることを特徴とするプログラム。
請求項１２記載のプログラムを記録した記録媒体。