JP4030551B2 - 画像検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、原稿の画像に含まれている透かし画像を判別する画像検出装置に関する。

近年、カラー複写機やカラースキャナおよびカラープリンタの飛躍的な性能向上によって、複写画像の画質は原稿画像と見分けがつかないぐらいのレベルにまで達し、誰でも簡単に原稿に忠実な複写物を手にいれられるようになってきている。しかし、これらが悪用され、紙幣や有価証券類といった複写禁止物の偽造に利用される危険性も増大しているため、原稿をスキャンして得られた画像中に紙幣や有価証券類に含まれる特定画像の有無を検出し、特定画像が含まれている場合には画像の読み取りや出力を禁止する等といった偽造防止技術が種々開発されている。前記紙幣や有価証券類と判定するための用いられる代表的な特定画像としては、透かし画像が用いられている。

特許文献１では、透かし画像を精度よく判定するために、紙幣との相対的な移動によって紙幣を走査し、紙幣に光を照射して紙幣からの透過光量パターンを検出するパターン検出手段と、前記パターン検出手段によって紙幣の透かし模様部分から検出された透過光量パターンを、透かし模様以外の通常模様部分から検出された透過光量パターンの最大値で評価し、その評価値に基づいて紙幣の透かし模様を判定する判定手段とを備えた紙幣識別装置を用いることにより、センサや紙幣の汚れによる影響を受けずに安定した紙幣の真偽判定を行なうといったことが提案されている。
特開２００３−１８７２９１号公報

しかし、従来技術では、透かし画像の判定は、透かし画像に用いられている複雑な画像を他の画像とともに高い精度で画像データとして検出し、且つ、前記検出した画像データ中に、別途判定装置などに格納している透かし画像のサンプル画像データと一致する領域があるか否かにより行なっている。つまり、前記検出した画像データに対して、前記透かし画像のサンプル画像データを回転方向をも補正しながら微少ずつスキャンさせ、その一致度を逐次評価することにより判定を行なうため、透かし画像の判定に多大な時間を必要とし、また、複雑で高精度なパターン認識回路が必要となることが問題となっていた。

本発明は、上述の従来欠点に鑑み、多大な時間を必要とすることなく、簡単な構成で透かし画像の判別が可能な画像検出装置を提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明による画像読取装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、原稿の表面画像と、前記原稿の裏面画像とを同時に、或いは、順次画像データとして読み取る画像読取部を備えた画像検出装置であって、前記画像読取部によって読み取られた表面画像データ、或いは、裏面画像データの何れか一方の画像データを鏡像反転する鏡像反転部と、前記鏡像反転部によって鏡像反転された画像データと、他方の画像データとを画像データ配列に基づいて順次比較し、夫々の画像データにおける濃度値の一致度を検出する一致度検出部と、前記一致度検出部により検出された夫々の画像データにおける濃度値の一致度に基づいて、透かし画像を判別する画像判別部とを備える点にある。

通常、透かし画像は、光を透かすことによりその画像の認識が可能なように構成されている。このため、前記原稿の表面側の透かし画像と、同じく前記原稿の裏面側の透かし画像とは、原稿に対する透かし画像の位置関係が等しくなり、互いの透かし画像は鏡像の関係となる。また、原稿に対する位置関係が等しい位置における前記原稿の表面側の透かし画像と、同じく前記原稿の裏面側の透かし画像とは、夫々等しい濃度値となる。つまり、上述の構成によれば、表面画像データ、或いは、裏面画像データの何れか一方の画像データにおける画像データ配列を鏡像反転し、鏡像反転された画像データと、他方の画像データとを画像データ配列に基づいて順次比較し、夫々の画像データにおける濃度値の一致度に基づいて画像データを判別することにより、容易に透かし画像か否かの判別が可能な画像読取装置とすることができるのである。例えば、鏡像反転された前記表面画像データと、裏面画像データとにおいて、濃度データが等しい座標があれば、その座標における画像データが透かし画像を構成する画像データであると判別できるのである。

同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一特徴構成に加えて、前記一致度検出部は、所定の濃度閾値の範囲内となる夫々の画像データにおける濃度値に対して一致度を検出する点にある。

上述の構成によれば、所定の濃度閾値の範囲内となる夫々の画像データにおける濃度値に対して一致度を検出するため、例えば、画像を構成しない余白領域などを省いて一致度を検出することで、確実に透かし画像を判別できるとともに、透かし画像の判別速度を向上することが可能な画像読取装置とすることができるのである。

以上説明した通り、本発明によれば、多大な時間を必要とすることなく、簡単な構成で透かし画像の判別が可能な画像検出装置を提供することができるようになった。

以下に本発明による画像検出装置を画像形成装置であるデジタル方式の複写機に適用した実施の形態について説明する。図１に示すように、画像形成装置としての複写機は、原稿の画像を画像データとして読み取る画像読取部１と、前記画像読取部１により読み取られた画像データに所定の処理を施して出力画像データを生成する出力画像データ生成部２と、前記出力画像データ生成部２からの出力画像データに基づいて出力用紙である記録紙１０に画像を形成して出力する画像形成部３と、当該複写機の各種ジョブの動作モードを設定するモード設定キーや設定されたジョブを起動するプリントスイッチなどが配置され、前記モード設定キーによる設定情報などが表示されるタッチパネル式の液晶表示部を備えた操作部４とを備えて構成されている。

前記画像読取部１は、図２に示すように、原稿１３が載置される原稿トレイ１２と、前記原稿トレイ１２に載置された原稿１３を給紙する原稿給紙部（図示せず）と、前記原稿１３を前記原稿の画像を画像データとして読み取る画像読取位置まで搬送する大径の搬送ローラ１５と、前記大径の搬送ローラ１５の周囲に配置された前記原稿１３の搬送を補助するための小径の搬送ローラ１６と、前記原稿１３の表面画像を表面画像データとして読み取るラインＣＣＤ１７と、同じく前記原稿１３の裏面画像を裏面画像データとして読み取る密着型ラインＣＣＤ１９と、前記画像データが読み取られた原稿１３を排出する排出ローラ１８と、前記排出された原稿１３を載置する原稿排紙トレイ２０とを備えて構成されている。
前記画像形成部３は、前記出力画像データに基づいて感光体６０にトナー画像を形成するトナー画像形成部６と、前記形成されたトナー画像が転写される記録紙１０を搬送する搬送部７と、前記転写された記録紙１０上のトナー像を内部に挿入設置された加熱ヒータ（不図示）と温度センサ（付図示）により所定温度に加熱された定着ローラ８ａにより加熱溶融して定着する定着部８とを備えて構成されている。

前記トナー画像形成部６は、前記感光体６０と、前記感光体６０の周囲に順に配置され、表面を均一にコロナ帯電する帯電チャージャー６１と、帯電された前記感光体６０を露光して静電潜像を形成するプリントヘッド６２と、前記形成された静電潜像にトナーを静電付着させてトナー像を顕像化する現像部６３と、前記トナー像を記録紙１０に転写する転写部と、転写後に前記感光体６０に残存するトナーを除去するクリーニング部６４と、前記感光体６０表面の残留電位を落して均一にする除電ランプ６５とを備えて構成されている。尚、前記現像部６３には、カラー画像を生成可能とするため、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの４色の現像ブロックが配置されている。

前記搬送部７は、夫々サイズの異なる記録紙１０が収容された一般給紙カセット１１ａ或いは任意に異なるサイズの記録紙１０が設置される手差しカセット１１ｂから前記記録紙１０を１枚ずつ搬送する給紙搬送部７ａと、前記給紙された記録紙１０を前記転写部に搬送し、トナー像が転写された前記記録紙１０を前記定着部８に向けて搬送する転写搬送部７ｂと、前記定着部８を通過した前記記録紙１０をフェースアップで排紙トレイ９に排紙する第一排紙部７ｃと、フェイスダウン方式で排出する第二排紙部７ｄと、前記第二排紙部７ｄを経由して前記画像読取部１に搬送する第三排紙部７ｅと、両面プリント用の再搬送部７ｆとを備えて構成され、夫々には搬送用のローラが設けられている。

上述した複写機の制御部は、図３に示すように、前記画像読取部１による原稿の読取動作を制御する画像読取制御部１Ａと、前記出力画像データ生成部２と、前記画像形成部３を制御する画像形成制御部３Ａと、前記操作部４の入出力信号を制御する操作制御部４Ａと、上述の各制御ブロック、つまり、前記画像読取制御部１Ａと前記出力画像データ生成部２と前記画像形成制御部３Ａと前記操作制御部４Ａとのタイミングを制御して複写動作などの実行を管理するシステム制御部５とを備えて構成され、前記各制御ブロック、つまり、前記画像読取制御部１Ａと前記出力画像データ生成部２と前記画像形成制御部３Ａと前記操作制御部４Ａと前記システム制御部５には、夫々ＣＰＵ及びＣＰＵによる動作プログラムが格納されたＲＯＭなどが設けられている。

前記画像読取制御部１Ａは、前記原稿給紙部１０１を駆動して前記原稿トレイ１２に載置された原稿１３を給紙するとともに、前記ＣＣＤリニアセンサ１７或いは前記密着型ＣＣＤリニアセンサ１９により読み取られた表面画像データ或いは裏面画像データに対応するアナログ信号をＡ／Ｄ変換手段１０３によりデジタルデータに変換して得られた画像データを、所定の変換テーブルが設けられた入力画像処理手段１０４によりシェーディング補正し、γ補正するように構成されている。

前記出力画像データ生成部２は、前記入力画像処理手段１０４から出力された表面画像データ或いは裏面画像データを記憶して前記原稿に透かし画像が含まれるか否かの判定を行なう画像検出装置として主要部となる画像検出部３０と、前記画像データに対して空間フィルタ処理、中間調処理、拡縮処理等の画像データ変換処理を行なう画像処理部３１と、前記画像処理部３１からの出力画像データを前記プリントヘッド６２に対する駆動信号に変換するデータ変換手段２２とを備えて構成され、前記変換された駆動信号が前記プリントヘッド６２の駆動回路に出力されるように構成されている。

上述の複写機では、前記原稿トレイ１２に原稿を載置し、前記操作部４に複写枚数、出力用紙サイズ、複写倍率などのモード設定キーを適切に設定操作した後にプリントスイッチを押圧操作することにより複写動作が開始される。即ち、前記システム制御部５は、前記画像読取制御部１Ａに原稿画像の読取りコマンドを出力して、前記画像処理部２に読取られた画像データに基づいた出力画像の生成コマンドを出力し、前記画像出力制御部３Ａに画像出力コマンドを出力する。前記画像出力制御部３Ａは、前記搬送部７を駆動して前記一般給紙カセット１１ａ或いは前記手差しカセット１１ｂから記録紙１０を搬送させた後に、所定のタイミングで前記画像出力制御部３Ａに画像データ出力コマンドを出力して前記プリントヘッド６２を駆動する。前記プリントヘッド６２により露光された前記感光体６０にトナー画像が形成されると、前記トナー像が前記記録紙１０に転写され、前記定着部８で定着処理された後に前記複写機外に排出される構成となっている。

前記画像検出部３０は、図４に示すように、入力画像処理手段により入力される前記表面画像データを表面画像データ記憶部４０Ａに、また、入力画像処理手段により入力される裏面画像データを裏面画像データ記憶部４０Ｂに、夫々分離して記憶する画像データ記憶部４０と、前記裏面画像記憶部４０Ｂに記憶された裏面画像データを鏡像反転する鏡像反転部４１と、前記鏡像反転部４１によって鏡像反転された裏面画像データと前記表面画像データ記憶部４０Ａに記憶された表面画像データとを画像データ配列に基づいて順次比較し、夫々の画像データにおける濃度値の一致度を検出する一致度検出部４２と、前記一致度検出部４２により検出された夫々の画像データにおける濃度値の一致度に基づいて透かし画像を判別する画像判別部４３と、前記画像判別部４３によって前記透かし画像に特定の透かし画像が含まれるか否かを判定する画像判定部４４と、前記画像判定部４４によって前記特定の透かし画像が含まれていないと判定された場合に、前記画像データ記憶部４０に記憶されている画像データの変換処理を許可すると同時に、前記複写機の複写動作を許可する複写許可部４５とを備えて構成されている。

前記鏡像反転部４１は、前記裏面画像データにおけるデータ配列を、前記裏面画像データが鏡像反転となるように前記データ配列を変換するもので、図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、前記画像読取部１における前記原稿１３の搬送方向と平行な方向を前記裏面画像データにおけるデータ配列の行方向、前記ラインＣＣＤ１７、１９の読み取り走査方向と平行な方向を前記裏面画像データにおけるデータ配列の列方向とし、各行方向における各データのデータ配列が、前記ラインＣＣＤ１９に読み取られた先頭列座標を基準として１８０°回転することで、前記裏面画像データが鏡像反転となるように構成されている。つまり、例えば、特定のデータＰの座標が（ｘ，ｙ）であり、前記特定のデータＰと同じ行方向における前記ラインＣＣＤ１９に読み取られた先頭列座標が（０，ｙ）であった場合に、前記特定のデータＰが鏡像反転された新たな特定データＰ’の座標は（−ｘ，ｙ）となるように構成されている。

尚、前記鏡像反転された新たな特定データＰ’の座標（−ｘ，ｙ）は、前記表面画像データのデータ座標領域と一致するように置換処理されるように構成されている。つまり、例えば、前記表面画像データにおけるデータ領域が（０、０）から（１００、１００）であった場合には、前記鏡像反転された裏面画像データにおけるデータ領域においても（０、０）から（１００、１００）となるように置換処理が行なわれるように構成されている。つまり、前記画像読取部１は、前記表面画像データと前記裏面画像データのデータ量が等しくなるように、予め前記ラインＣＣＤ１７に読み取られるデータ量と、前記ラインＣＣＤ１９に読み取られるデータ量とが等しくなるように設定されていることが望ましい。

前記一致度検出部４２は、図６に示すように、前記鏡像反転部４１によって鏡像反転された裏面画像データＰａ（ｘ，ｙ）と前記表面画像データ記憶部４０Ａに記憶された表面画像データＰｂ（ｘ，ｙ）とを画像データ配列に基づいて順次比較し、夫々の画像データにおける濃度値の一致度Ａｇを、例えば、Ｐａ（ｘ，ｙ）／Ｐｂ（ｘ，ｙ）といったような前記鏡像反転された裏面画像データＰａ（ｘ，ｙ）と前記表面画像データＰｂ（ｘ，ｙ）との比で、前記画像データの座標毎に検出するように構成されている。

前記画像判別部４３は、前記一致度検出部４２により検出された夫々の画像データにおける濃度値の一致度Ａｇに基づいて前記原稿に含まれている透かし画像を判別するもので、前記一致度Ａｇが所定の値の範囲以内、例えば、前記一致度Ａｇが０．９５〜１．０５の範囲以内の座標における画像データを透かし画像を構成する画像データとして判別し、前記透かし画像を構成する画像データとして判別された画像データを抽出するように構成されている。

前記画像判定部４４は、前記画像判別部４３によって判別されることにより抽出された透かし画像に、特定の透かし画像が含まれるか否かを判定するもので、例えば、紙幣や有価証券類といった複写禁止物に含まれている特定の透かし画像を予め記憶しておき、前記抽出された透かし画像と比較を行なうことにより、前記抽出された透かし画像に前記特定の透かし画像が含まれるか否かを判定するように構成されている。また、前記画像判別部４３によって抽出された透かし画像が特定の特徴を有している場合に、例えば、所定の画像データ領域に、前記抽出された画像データが所定の数以上の集合として構成されている等といった場合に、前記抽出された透かし画像に特定の透かし画像が含まれていると判定する構成としてもよい。

以下、前記画像検出部３０における透かし画像の判別動作について図７のフローチャートに基づいて説明する。前記画像データ記憶部４０は、前記入力画像処理手段１０４から表面画像データ及び裏面画像データが入力されると（ＳＡ１）、前記表面画像データを前記表面画像データ記憶部４０Ａに記憶し（ＳＡ２）、また、前記裏面画像データを前記裏面画像データ記憶部４０Ｂに記憶する（ＳＡ３）。

前記鏡像反転部４１は、前記裏面画像データ記憶部４０Ｂに記憶された裏面画像データを鏡像反転する（ＳＡ４）。つまり、上述したように、前記裏面画像データにおけるデータ配列を、前記裏面画像データが鏡像反転となるように前記データ配列を変換する。

前記一致度検出部４２は、前記鏡像反転部４１によって鏡像反転された裏面画像データと前記表面画像データ記憶部４０Ａに記憶された表面画像データとを画像データ配列に基づいて順次比較し、夫々の画像データにおける濃度値の一致度Ａｇを検出する（ＳＡ５）。

前記画像判別部４３は、前記一致度検出部４２により検出された夫々の画像データにおける濃度値の一致度Ａｇに基づいて前記原稿に含まれている透かし画像を判別する。つまり、前記濃度データに基づいて検出された一致度Ａｇに対して、前記一致度Ａｇが所定値の範囲以内、例えば、前記一致度Ａｇが０．９５〜１．０５の範囲以内の座標における画像データを透かし画像を構成する画像データと判別する（ＳＡ６）。また、前記透かし画像を構成する画像データと判別された画像データを抽出する（ＳＡ７）。

つまり、前記一致度検出部４２は、前記鏡像反転された裏面画像データを構成するｎ個の濃度データと前記表面画像データを構成するｎ個の濃度データに対して、前記鏡像反転された裏面画像データのデータ座標と前記表面画像データのデータ座標が同座標の濃度データを用いて順次ｎ個の一致度Ａｇを検出し、前記画像判別部４３は、前記検出されたｎ個の一致度Ａｇに対して、夫々透かし画像を構成する画像データを判別し、また、前記透かし画像を構成する画像データと判別された画像データを抽出する（ＳＡ８）。

前記画像判定部４４は、前記画像判別部４３によって判別されることにより抽出された透かし画像に、特定の透かし画像が含まれるか否かを判定する（ＳＡ９）。

前記複写許可部４５は、前記画像判定部４４によって前記特定の透かし画像が含まれていないと判定された場合には（ＳＡ１０）、前記画像データ記憶部４０に記憶されている画像データの変換処理を許可すると同時に、前記複写機の複写動作を許可する（ＳＡ１１）。また、前記特定の透かし画像が含まれている場合には、その旨の通知を前記操作部４に表示する（ＳＡ１２）。

以下別の実施形態について説明する。上述では、前記一致度検出部は、前記表面画像データ及び前記鏡像反転された裏面画像データに基づいて全ての画像データに対して一致度を検出した場合について説明したが、前記一致度検出部は、前記表面画像データＰｂ（ｘ，ｙ）及び前記鏡像反転された裏面画像データＰａ（ｘ，ｙ）の何れもが、所定の濃度閾値内である座標の画像データに対して前記一致度を検出する構成としてもよい。画像を構成しない余白領域などを省いて一致度を検出することで、確実に透かし画像を判別できるとともに、透かし画像の判別速度を向上することが可能な画像読取装置とすることができ望ましい。

上述では、裏面画像データを鏡像反転する場合について説明したが、表面画像データを鏡像反転する構成としてもよい。

尚、上述した実施形態は、本発明の一例に過ぎず、本発明の作用効果を奏する範囲において各ブロックの具体的構成等を適宜変更設計できることは言うまでもない。

複写機の概観構成の説明図 画像読取部の概観構成の説明図 複写機の回路構成の説明図 画像検出装置における主要部のブロック構成の説明図 画像データにおける鏡像反転の説明図 一致度の検出の説明図 画像検出部における透かし画像の判別動作を説明するためのフローチャート

符号の説明

１：画像読取部
３０：画像検出部
４０：画像データ記憶部
４０Ａ：表面画像データ記憶部
４０Ｂ：裏面画像データ記憶部
４１：鏡像反転部
４２：一致度検出部
４３：画像判別部
４４：画像判定部
４５：複写許可部

Claims (2)

1. 原稿の表面画像と、前記原稿の裏面画像とを同時に、或いは、順次画像データとして読み取る画像読取部を備えた画像検出装置であって、
   前記画像読取部によって読み取られた表面画像データ、或いは、裏面画像データの何れか一方の画像データを鏡像反転する鏡像反転部と、
   前記鏡像反転部によって鏡像反転された画像データと、他方の画像データとを画像データ配列に基づいて順次比較し、夫々の画像データにおける濃度値の一致度を検出する一致度検出部と、
   前記一致度検出部により検出された夫々の画像データにおける濃度値の一致度に基づいて、透かし画像を判別する画像判別部とを備える画像検出装置。
2. 前記一致度検出部は、所定の濃度閾値の範囲内となる夫々の画像データにおける濃度値に対して一致度を検出する請求項１に記載の画像検出装置。

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