JP4158794B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像処理方法及び画像処理装置に関し、詳しくは、紙幣や有価証券などの偽造行為を抑制するために、入力画像に基づいて生成した出力画像に装置の識別情報を追跡パターンとして付加する画像処理方法及び画像処理装置に関するものである。

近年、画像処理技術などが飛躍的に向上して原稿に忠実な複写物を得ることが可能になったため、複写機、スキャナ、プリンタ等が紙幣や有価証券などの特定画像を複写するといった偽造行為に使用されることが問題となっている。そのため、これらの装置には、紙幣や有価証券などの特定画像を複写するといった偽造行為を抑制することを目的として、偽造行為に使用された装置を特定するための情報（追跡パターン）を記録紙に付加する機能が設けられている（例えば、特許文献１参照。）。

この特許文献１に記載されている画像処理装置は、原稿から読取ったフルカラー画像信号（入力画像）を電気的に処理してＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の各出力画像信号（出力画像）を生成し、生成した出力画像信号に追跡パターンとして装置の製造番号などの識別情報を付加して記録紙に印刷するものである。したがって、記録紙上の追跡パターンから識別情報を解析することにより、その記録紙を得るために使用された装置を特定することができる。なお、この画像処理装置では、追跡パターンを人間の目には識別し難いものとするために、追跡パターンがイエロー（Ｙ）のトナーで記録紙に印刷されるようになっている。
特開平４−２９４６８２号公報

しかしながら、記録紙に基づいて識別情報の内容が解析できれば、装置の記憶手段（メモリ）に記憶されている識別情報を特定し、特定した記憶手段の識別情報が改変されるおそれがあった。そして、記憶手段の識別情報が改変されると、不正に改変された識別情報の追跡パターンが出力画像に付加されるため、偽造行為に使用された装置を特定することができなくなり、結果として、紙幣や有価証券などの特定画像（入力画像）に忠実な出力画像が違法出力されるのを抑制することができなくなるという問題があった。

なお、上記のように出力画像を印刷出力する装置だけでなく、出力画像に識別情報を電子透かし情報として埋め込み、出力画像を電子メールに添付して送信したり、或いは、出力画像をＬＡＮ等のネットワークを介して送信（転送）することにより、出力画像を出力することができる装置においても同様の問題があった。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、入力画像に基づいて生成した出力画像に自装置の識別情報を追跡パターンとして付加した場合に、不正に改変された追跡パターンが出力画像に付加されるおそれが少ない画像処理方法及び画像処理装置を提供することを目的とする。また、本発明は、入力画像に基づいて生成した出力画像に自装置の識別情報を追跡パターンとして付加した場合に、不正に改変された追跡パターンが出力画像に付加されるおそれが少なく、且つ、万一、改変された追跡パターンが付加された場合には入力画像に忠実な出力画像が違法出力されるのを防止することができる画像処理装置を提供することを目的とする。さらにまた、本発明は、入力画像に基づいて生成した出力画像に自装置の識別情報を追跡パターンとして付加した場合に、不正に改変された追跡パターンが出力画像に付加されるおそれが極めて少ない画像処理装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の画像処理装置は、入力画像に基づいて出力画像を生成する第１生成手段と、入力画像に忠実な出力画像を得るための処理に必要な自装置固有の情報を予め記憶する第１記憶手段と、前記第１記憶手段が記憶している自装置固有の情報に基づいて識別情報を生成する第２生成手段と、生成した前記出力画像に生成した前記識別情報を追跡パターンとして付加する付加手段と、を備え、前記第１記憶手段が記憶する自装置固有の情報は、前記入力画像の各画素にそれぞれ対応する複数ビットのデータからなるものであり、前記第２生成手段は、前記第１記憶手段が記憶している自装置固有の情報を構成する複数ビットのデータのうち、他のビットデータに比べて出力画像に対する影響が大きい上位ビット又は下位ビットのデータを含む一部のビットのデータに基づいて識別情報を生成することを特徴としている。

請求項２記載の画像処理装置は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記第２生成手段は、前記出力画像が生成された際に、前記識別情報を生成するものであり、前記第２生成手段が生成して、前記付加手段が前記出力画像に付加する識別情報が書き込まれる第２記憶手段と、生成した前記出力画像に前記第２記憶手段に書き込まれた識別情報を前記付加手段が付加し終えた際に、前記第２記憶手段に書き込まれた識別情報を削除する削除手段と、を備えることを特徴としている。

請求項３記載の画像処理装置は、請求項１又は２に記載の画像処理装置において、前記第１記憶手段が記憶している自装置固有の情報に基づいて生成された照合用情報を予め記憶する照合用情報記憶手段と、前記第２生成手段が生成した前記識別情報と前記照合用情報記憶手段が記憶している照合用情報とを照合する照合手段と、を備え、前記付加手段は、前記照合手段による照合結果が一致した場合にのみ、前記第１生成手段が生成した前記出力画像に生成した前記識別情報を追跡パターンとして付加することを特徴としている。

請求項１に記載の画像形成装置によれば、追跡パターンとして出力画像に付加される識別情報と、識別情報を生成するために第１記憶手段が予め記憶している自装置固有の情報とが異なるため、出力画像に付加された追跡パターンから第１記憶手段が記憶している自装置固有の情報を特定することは困難である。したがって、第１記憶手段が記憶している自装置固有の情報が改変されて、結果として、不正に改変された識別情報が追跡パターンとして出力画像に付加されるおそれが少ないという利点がある。

また、万一、第１記憶手段が記憶している自装置固有の情報が改変された場合には、その情報に基づいて生成された識別情報（改変された識別情報）が追跡パターンとして出力画像に付加されることになるが、第１記憶手段が元々記憶している自装置固有の情報は、入力画像に忠実な出力画像を得るための処理に必要な情報（例えば、シェーディングデータや光量補正データ）であるため、自装置固有の情報が改変された場合には装置の性能が低下して入力画像に忠実な出力画像を得ることができなくなる。したがって、万一、改変された識別情報が追跡パターンとして付加された場合には、入力画像に忠実な出力画像が違法出力されるのを防止することができる。また、出力画像が生成された際に、入力画像に忠実な出力画像を得るための処理に必要な自装置固有の情報を構成する複数ビットのデータのうち、他のビットのデータに比べて出力画像に対する影響が大きい上位ビット又は下位ビットのデータを含む一部のビットのデータに基づいて識別情報が生成されるので、自装置固有の情報が改変された場合には、装置の性能が大幅に低下して入力画像に忠実な出力画像を得ることができなくなる。したがって、万一、自装置固有の情報が改変されたことにより、改変された識別情報が追跡パターンとして出力画像に付加された場合には、入力画像に忠実な出力画像が違法出力されるのを効果的に防止することができる。

請求項２に記載の画像処理装置によれば、自装置固有の情報に基づいて生成された第２記憶手段の識別情報は、出力画像に付加されるとともに第２記憶手段からは削除されるため、第２記憶手段に書き込まれた識別情報を基に第１記憶手段が記憶している自装置固有の情報が特定されるのを防止することができる。

請求項３に記載の画像処理装置によれば、生成された識別情報と照合用情報記憶手段が記憶している照合用情報とが一致した場合にのみ、出力画像に識別情報が付加されるので、第１記憶手段が記憶している自装置固有の情報と、照合用情報記憶手段が記憶している照合用情報との両方が改変されない限り、改変された識別情報が追跡パターンとして出力画像に付加されることない。したがって、不正に改変された識別情報が追跡パターンとして出力画像に付加されるおそれが極めて少ないという利点がある。

以下、本発明の実施の形態に係る画像処理方法及び画像処理装置について、図面に基づき説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置１の構成例を示したブロック図である。図２は、原稿から読取った入力画像（以下、「入力画像データ」という。）に基づいて生成した出力画像（以下、「出力画像データ」という。）を印刷出力する場合のデータ転送の流れを示したブロック図である。

この画像処理装置１は、図示するように、制御部（ＭＰＵ：Microprocessing Unit）２、ＲＯＭ（Read Only Memory）３、ＲＡＭ（Random Access Memory）４、原稿読取部５、コーデック（ＣＯＤＥＣ：Coder and Decoder）６、画像メモリ７、識別情報生成部８、画像処理部９、プリンタ１０、操作部１１、報知部１２、通信部１３、及びＬＡＮ Ｉ／Ｆ（Local Area Network Interface）１４を備えたものであって、各部２乃至１４は、バス１５によって通信可能に接続されている。

制御部２は、画像処理装置１の各部の動作を制御する。ＲＯＭ（第１メモリ）３は、制御部２によりこの画像処理装置１の各部の動作が制御されるための各種プログラムや自装置固有の情報を記憶する読み出し専用の不揮発性メモリであり、自装置固有の情報を予め記憶する第１記憶手段として機能する。ここで、自装置固有の情報には、入力画像に忠実な出力画像を得るための処理に必要な情報であるシェーディングデータ１７や光量補正データ１８などの他に、画像処理装置１のシリアルナンバー（不図示）等も含まれるが、本実施形態においては、自装置固有の情報が入力画像に忠実な出力画像を得るための処理に必要な情報、すなわち、シェーディングデータ１７又は光量補正データ１８である場合について主に説明する。また、このＲＯＭ３は、自装置の動作プログラムを予め記憶するプログラム記憶手段としても機能する。

ＲＯＭ３が記憶するシェーディングデータ１７は、原稿読取部５が原稿から読取った入力画像データに対して所謂シェーディング補正を行う際に使用する主走査方向に１ライン分のデータであり、画像処理装置１の工場出荷時にＲＯＭ３に書き込まれたデータである。なお、シェーディング補正される入力画像データは、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の３成分のデジタル画像信号からなるカラー画像データであるため、ＲＯＭ３は、ＲＧＢ３成分のシェーディングデータ１７を各色成分毎に記憶している。すなわち、ＲＯＭ３は、３ライン分のシェーディングデータ１７を記憶している。

同じくＲＯＭ３が記憶する光量補正データ１８は、プリンタ１０が感光体ドラム（不図示）の表面に静電潜像を形成するための光書き込み光源として使用する複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子間の光量のバラツキ、言い換えれば、各ＬＥＤ素子に印加する電流及び各ＬＥＤ素子の点灯時間を補正するためのデータであって、主走査方向に１ライン分のデータであり、シェーディングデータ１７とともに、工場出荷時にＲＯＭ３に書き込まれたものである。なお、プリンタ１０で印刷出力される出力画像データは、本実施形態においては、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）の４成分の色彩データからなるため、ＲＯＭ３は、ＣＭＹＫ４成分の光量補正データ１８を各色成分毎に記憶している。すなわち、ＲＯＭ３は、４ライン分の光量補正データ１８を記憶している。

なお、ＲＯＭ３は、シェーディングデータ１７や光量補正データ１８、シリアルナンバーの他に、自装置１の各種機能を実現するために必要な、例えば割込み処理プログラムなどの動作プログラム（制御プログラム）１９や、後述するが、識別情報生成部８が自装置固有の情報に基づいて生成した自装置１の識別情報が、正規なものであるか否かを照合するために使用する照合用情報２０を記憶している。すなわち、ＲＯＭ３は、自身が記憶している自装置固有の情報（シェーディングデータ１７、光量補正データ１８、又はシリアルナンバー）に基づいて生成された照合用情報２０を予め記憶する照合用情報記憶手段としても機能する。

ＲＡＭ（第２メモリ）４は、画像処理装置１の処理動作に用いる設定情報や動作情報等の各種データを読み出し及び書き込み可能な状態で記憶するものであり、識別情報生成部８が生成した識別情報、言い換えれば、識別情報生成部８が生成して、後述する識別情報付加回路３１が出力画像データに付加する識別情報が書き込まれる第２記憶手段として機能する。

原稿読取部５は、原稿のカラー及びモノクロの双方の入力画像データを読取るものであり、図示しないが、例えばフラット・ベッド・スキャナ（ＦＢＳ：Flat Bed Scanner）や自動原稿給送装置（ＡＤＦ：Automatic Document Feeder）を有して構成されるものである。この原稿読取部５は、図２に示すように、カラーラインセンサ２２、ＡＦＥ（Analog Front End）回路２３、Ａ／Ｄコンバータ２４、シェーディング補正回路２５、及び入力色空間変換回路２６を具備している。

カラーラインセンサ２２は、原稿の画像を読取るものであり、フラット・ベッド・スキャナに内蔵されている。このカラーラインセンサ２２は、図示しないが、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つのラインセンサにより構成されており、原稿の読み取りが行なわれると、カラーラインセンサ２２により原稿から読み取られて電気信号に変換されたＲ、Ｇ、Ｂの３つの色成分のアナログ画像信号が所定の出力先に出力される。

ＡＦＥ回路２３は、カラーラインセンサ２２から出力されたアナログ画像信号を増幅する所謂ゲイン調整を行う。Ａ／Ｄコンバータ２４は、ＡＦＥ回路２３においてゲイン調整されたアナログ画像信号の各色成分のデータをＡ／Ｄ変換（Analog to Digital Conversion）する。なお、本実施の形態においては、このようにしてＡ／Ｄ変換されて取得されたＲＧＢ表色系のカラー画像データ（入力画像データ）の各画素データは、８ビット（２５６階調）のデータとして所定の出力先に出力されるようになっている。また、本実施形態においては、上記のように原稿から取得される入力画像データがカラー画像データである場合について説明するが、入力画像データは、モノクロ画像データであってもよい。

シェーディング補正回路２５は、Ａ／Ｄコンバータ２４から出力された原稿の入力画像データに対して、光量ムラや光学部品の影響、及びカラーラインセンサ２２の画素感度のバラツキを補正するために、前記ＲＯＭ３が記憶しているシェーディングデータ１７を用いてシェーディング補正を行う。但し、原稿などに光を照射する光源には、白色蛍光灯や冷陰極管等が使用されるため、その光量は時間の経過とともに変化し、シェーディングデータ１７を取得したときの光源の光量と、原稿読取り時の光源の光量とが異なる場合がある。したがって、工場出荷時に取得したＲＯＭ３のシェーディングデータ１７をそのまま使用すると、適切なシェーディング補正を行うことができないおそれがある。そのため、シェーディング補正回路２５は、フラット・ベッド・スキャナの内部に主走査方向に沿って長く設けた白基準板（不図示）の画像をカラーラインセンサ２２が読取って得たデータに基づいてＲＯＭ３のシェーディングデータ１７を修正するための修正データを取得することができるようになっている。そして、シェーディング補正回路２５は、実際の原稿読取時には、ＲＯＭ３が記憶しているシェーディングデータ１７と、原稿読取り開始前に予め取得した修正データとに基づいて、Ａ／Ｄコンバータ２４から出力された入力画像データに対してシェーディング補正を行う。

なお、本実施形態においては、シェーディング補正回路２５が入力画像データに対してシェーディング補正を行うために用いるシェーディングデータ１７がＲＯＭ３に記憶されているが、シェーディングデータ１７を予め記憶する第１メモリ（第１記憶手段）は読取り専用の不揮発性メモリであればＲＯＭ３に限定されるものではなく、例えば、シェーディング補正回路２５に読み出し専用の領域を有するシェーディングメモリを設けてそのメモリにシェーディングデータ１７を記憶させるようにしてもよい。

入力色空間変換回路２６は、ＲＧＢ表色系の入力画像データを、例えばＬ*ａ*ｂ*表色系の入力画像データに色空間変換する。なお、ここで使用する表色系はＬ*ａ*ｂ*表色系に限定されるものではなく、例えば、ＹＣｒＣｂ表色系などであってもよい。

コーデック６は、画像データを符号化（エンコード）・復号（デコード）するものである。ここでは、原稿読取部５から出力された原稿の入力画像データをＪＰＥＧ、ＭＨ、ＭＲ、ＭＭＲ、ＪＢＩＧ方式等により符号化し、プリンタ１０において画像データを用紙に印刷出力するために、符号化されている画像データを復号する。画像メモリ７は、コーデック６により符号化された画像データ、ファクシミリ受信した画像データ等を格納する。

プリンタ１０は、原稿読取部５から出力された入力画像データに基づいて画像処理部９において生成された出力画像データを印刷出力するものであり、本実施形態においては、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成するための光書き込み光源として、ＬＥＤ素子を直線上に複数配列させたＬＥＤアレイを用いる所謂ＬＥＤプリンタである。このプリンタ１０は、図２に示すように、ＬＥＤプリントヘッド２８を備えている。

このＬＥＤプリントヘッド２８は、図示しないが、前記ＬＥＤアレイの他に、画像処理部９から画素クロックに同期して転送される１ライン分の出力画像データを順次格納するシフトレジスタ、画像処理部９から出力される水平同期信号に同期してシフトレジスタに格納された１ライン分の出力画像データをラッチするメモリであるラッチ部等を有して構成されている。ＬＥＤアレイは、ラッチ部に格納された１ライン分の出力画像データに従って発光動作を行うことにより、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する。なお、ＬＥＤアレイを構成する各ＬＥＤ素子の発光動作は、ラッチ部に格納された１ライン分の出力画像データ、並びにＲＯＭ３が記憶している光量補正データ１８に基づいて制御されるようになっている。そして、プリンタ１０は、感光体ドラムの表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて可視のトナー画像とし、該トナー画像を用紙に転写することにより、出力画像データを印刷出力する。

なお、本実施形態においては、出力画像データを印刷出力する際にＬＥＤ素子の発光動作を補正するために用いる光量補正データ１８がＲＯＭ３に予め記憶されているが、光量補正データ１８を記憶する第１メモリ（第１記憶手段）は読取り専用の不揮発性メモリであればＲＯＭ３に限定されるものではなく、例えば、ＬＥＤプリントヘッド２８に読み出し専用の補正データ記憶メモリを設けてそのメモリに光量補正データ１８を記憶させるようにしてもよい。

識別情報生成部８は、ＲＯＭ３が記憶している自装置固有の情報に基づいて識別情報を生成する第２生成手段として機能するものであり、出力画像データ（出力画像）が生成された際に、識別情報を生成する。生成された識別情報は、ＲＡＭ４に書き込まれる。なお、この識別情報生成部８が生成する識別情報と、ＲＯＭ３が記憶している自装置固有の情報とは、内容が異なる情報である。また、この識別情報に基づいて追跡パターンが生成されるようになっており、生成された追跡パターンは、出力画像データとともに記録紙に印刷出力されるようになっている。そして、その印刷出力された追跡パターンは、出力画像データを出力（ここでは、記録紙に印刷出力）した装置を特定するために使用されるようになっている。すなわち、出力画像データを印刷出力する場合には、追跡パターンは、自装置１を特定する際に、例えば記録紙から抽出される画像である。識別情報生成部８により生成された識別情報は、ＲＡＭ４に書込まれた後、印刷出力した際に人間の目には認識し難いものとなるように、Ｙ（イエロー）成分の色彩データ（追跡パターン）として画像処理部９へ入力されるようになっている。

この識別情報生成部８が生成した識別情報は、上記のように、出力画像データを出力した装置を特定することを可能とするために、追跡パターンとして出力画像データに付加されるようになっている。言い換えれば、識別情報に基づいて生成された追跡パターンが出力画像データに付加されるようになっている。したがって、識別情報生成部８が生成する自装置１を特定するための識別情報と、例えば自装置１のシリアルナンバーとを対応付けた情報が、この画像処理装置１を製造したメーカー等によって保存・管理されるようになっている。なお、シリアルナンバーと識別情報とを対応付けて表示できるようにしてもよい。また、識別情報生成部８が行う処理動作を、ＲＯＭ３のプログラムに基づいて制御部２が行うようにしてもよい。

画像処理部９は、入力画像データに基づいて出力画像データを生成する第１生成手段として機能し、生成した出力画像データに識別情報生成部８が生成した識別情報を付加してプリンタ１０へ出力するものであって、図２に示すように、画像処理回路２９、出力色空間変換回路３０、識別情報付加回路３１、及び２値化回路３２を具備している。

画像処理回路２９は、原稿読取部５から出力されたＬ*ａ*ｂ*表色系の入力画像データに対して、明度調整、色彩調整、彩度調整の色調整の他、拡大／縮小処理、とじしろ処理、回転処理、ミラー処理、枠消去処理などの画像処理を必要に応じて行うものである。

出力色空間変換回路３０は、入力画像データ（入力画像）に基づいて出力画像データ（出力画像）を生成するものである。具体的には、画像処理回路２９において必要な画像処理が行われたＬ*ａ*ｂ*表色系の入力画像データをＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ等の各色彩データに変換する色空間変換を行うことにより、各色彩データからなる出力画像データを生成する。

識別情報付加回路３１は、画像処理部９の出力色空間変換回路３０が生成した出力画像データ（出力画像）に、識別情報生成部８が生成した識別情報、すなわち、ＲＡＭ４に書き込まれた識別情報を追跡パターンとして付加する付加手段として機能するものである。具体的には、出力色空間変換回路３０が生成したＣＭＹＫの各色彩データからなる出力画像データのうちのＹ成分の色彩データと、識別情報生成部８から識別情報のＹ成分の色彩データとして入力された追跡パターンとを合成することにより、出力画像データに追跡パターンを付加する処理を行う。なお、本実施形態においては、記録紙に印刷出力される追跡パターンを人間の目には認識し難いものとするためにＹ成分の色彩データとしているが、追跡パターンを他の色成分の色彩データとして出力画像データに付加するようにしてもよい。

２値化回路３２は、識別情報付加回路３１により追跡パターンが付加された出力画像データを誤差拡散処理等により２値化するものである。このようにして２値化された出力画像データは、図外の印刷画像データ生成回路において強度変調信号に変換され、プリンタ１０のＬＥＤプリントヘッド２８へと出力される。なお、本実施形態においては、多値の出力画像データに識別情報の追跡パターンを付加した後、その出力画像データを２値化して印刷出力する場合について説明するが、出力画像データを２値化処理した後に、識別情報に基づいて生成された追跡パターンを付加するようにしてもよい。

操作部１１は、図示しないが、原稿読取部５に原稿の読取動作の開始を指示するためのスタートキー、ファクシミリ番号やコピー部数等を入力するためのテンキー、各種設定を行うためのカーソルキーなど、報知部１２と連動した各種操作キーを備えている。報知部１２は、各種の設定状態や自装置１の動作状態などを文字や図形などで表示するタッチパネル式の液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）や、点灯又は消灯で表示するＬＥＤランプ、所定の警告音を鳴動するスピーカなどを備えている。

通信部１３は、原稿のカラー画像データ又はモノクロ画像データを外部装置（不図示）との間でファクシミリ通信により送受信するためのものであり、モデム及びＮＣＵ（Network Control Unit）を備えている。モデムは、例えばＩＴＵ−Ｔ（国際電気通信連合電気通信標準化部門）の勧告Ｖ．３４規格又はこれと同様のものに従った送受信データの変調及び復調を行うものである。ＮＣＵは、電話回線を制御して電話をかけたり、切ったりする回線網制御装置であり、ＰＳＴＮ（Public Switched Telephone Network）３４に接続されている。

ＬＡＮ Ｉ／Ｆ１４は、ＬＡＮ（Local Area Network）３５と画像処理装置１とを通信可能に接続するインターフェースである。ＬＡＮ３５には、クライアントＰＣ３６が設置されており、クライアントＰＣ３６から画像処理装置１が有する各種機能を利用することができるようになっている。例えば、クライアントＰＣ３６から転送した画像データを画像処理装置１のプリンタ１０において印刷出力させたり、画像処理装置１で処理された画像データをクライアントＰＣ３６へ転送させることができる。

また、ＬＡＮ３５には、図示しないがメールサーバ、ルータ等も設置されており、画像処理装置１は、メールサーバ、ルータ、インターネット等を通じて他のインターネットファクシミリ装置（不図示）と画像データが添付された電子メールを送信又は受信するインターネットファクシミリ通信を行うことができる。

上記構成を備える画像処理装置１は、コピー機能やファクシミリ通信機能、インターネットファクシミリ通信機能のほか、紙幣や有価証券等の特定画像を複製するといった偽造行為を抑制するために、原稿読取部５において原稿から読取った入力画像データに基づいて出力画像データを生成するとともに、生成した出力画像データに自装置１を特定するための識別情報を追跡パターンとして付加する機能を備えている。

以下、原稿読取部５に原稿がセットされて原稿の読取り開始命令があった場合に、画像処理装置１において行われる処理動作ステップについて、図２、図３、及び図４（ａ）に基づき説明する。なお、図３のフローチャートに基づき以下に説明する画像処理装置１の各部の処理動作ステップ（Ｓ１〜Ｓ１１）は、ＲＯＭ３に格納されている動作プログラムに基づいて制御部２が発行する命令に従って行われる。

まず、制御部２は、操作部１１のスタートキーが押下されたか否かに基づいて、原稿の読取り開始命令があったか否かを判断する（Ｓ１）。ここで、原稿の読取り開始命令があったと判断した場合には（Ｓ１：ＹＥＳ）、原稿から入力画像データを取得する（Ｓ２）。具体的には、原稿読取部５のカラーラインセンサ２２により、原稿の画像を読取ってアナログ画像信号を生成する。このようにしてカラーラインセンサ２２から出力されたアナログ画像信号は、ＡＦＥ回路２３においてゲイン調整された後、Ａ／Ｄコンバータ２４によりＡ／Ｄ変換されて、ＲＧＢ表色系のカラー画像データ（入力画像データ）としてシェーディング補正回路２５へと入力される。

これに対し、シェーディング補正回路２５は、ＲＯＭ３が予め記憶しているシェーディングデータ１７及び原稿読取り開始前に予め取得した修正データを用いて、入力画像データに対してシェーディング補正を行う。そして、シェーディング補正されたＲＧＢ表色系の入力画像データは、入力色空間変換回路２６によりＬ*ａ*ｂ*表色系の入力画像データに変換された後、画像処理部９へと出力される。

続いて、画像処理部９は、原稿読取部５から出力された入力画像データに基づいて、出力画像データを生成する（Ｓ３）。このステップでは、具体的には、画像処理回路２９により、入力色空間変換回路２６から出力されたＬ*ａ*ｂ*表色系の入力画像データに対して必要な画像処理を行った後、出力色空間変換回路３０により、画像処理が行われたＬ*ａ*ｂ*表色系の入力画像データに基づいてＣＭＹＫの各色彩データからなる出力画像データを生成する。

一方、識別情報生成部８は、画像処理部９の出力色空間変換回路３０により出力画像データが生成された際に、ＲＯＭ３が記憶している自装置固有の情報（本実施形態においては、シェーディングデータ１７又は光量補正データ１８）に基づいて識別情報を生成する（Ｓ４）。具体的には、ＲＯＭ３が記憶しているシェーディングデータ１７又は光量補正データ１８に基づく識別情報として、予め規定されたハッシュ関数を用いてＲＯＭ３が記憶しているシェーディングデータ１７又は光量補正データ１８に対するハッシュ値を算出する処理（ハッシュ値算出処理）を行う。

例えば、Ａ３（日本工業規格Ａ列３番）サイズの原稿を６００ｄｐｉの解像度で読取る場合、主走査方向の画素数は７０１６画素となる。そのため、ＲＯＭ３は、例えば各８ビットで主走査方向に約７０００画素分のシェーディングデータ１７をＲＧＢの３ライン分記憶している。また、ＲＯＭ３は、例えば各４ビットで主走査方向に約７０００画素分の光量補正データ１８をＣＭＹＫの４ライン分記憶している。すなわち、ＲＯＭ３が記憶している自装置固有の情報は、入力画像データ（入力画像）の各画素にそれぞれ対応する複数ビットのデータからなるものである。

これに対して、識別情報生成部８は、出力画像データが生成された際に、ＲＯＭ３が記憶している自装置固有の情報を構成する複数ビットのデータのうち、他のビットのデータに比べて出力画像に対する影響が大きい上位ビット又は下位ビットのデータを含む一部のビットのデータに基づいて識別情報を生成する。例えば、自装置固有の情報としてシェーディングデータ１７を用いる場合には、８ビットあるうちの、出力画像に与える影響が下位ビットのデータに比べて大きい、例えば上位３ビットのデータのみを抽出し、抽出した上位３ビットのデータに対してハッシュ値を算出して識別情報とする。なお、エンディアンの違いにより、出力画像に与える影響が上位ビットのデータに比べて下位ビットのデータの方が大きい場合には、下位ビットのデータを含む一部のビットのデータに基づいて識別情報を生成する。

ところで、ハッシュ関数の特徴は公知であるが、ここでは、任意の桁数の自装置固有の情報から、一定の桁数の識別情報（ハッシュ値）を算出することができ、算出された識別情報から元のデータである自装置固有の情報を取り出すことができず（一方向性）、自装置固有の情報のごく一部だけが改変された場合でも、算出される識別情報は異なるものとなり、違う元データ（自装置固有の情報）から同じハッシュ値（識別情報）が算出される可能性は極めて低いという特徴を有している。さらに、同じハッシュ値となる、複数の異なる元データを作成することは非常に困難である。

なお、識別情報を生成するための処理は、自装置固有の情報のビット数（データ量）を減らすことができる処理であれば特に限定されるものではなく、例えば、暗号化処理、圧縮処理、単純間引き処理などであってもよい。但し、生成された識別情報に基づいて、基となった自装置固有の情報を特定することが困難な処理を行って識別情報を生成するのが好適である。また、ここでは、自装置固有の情報の上位ビットのみのデータに基づいて識別情報を生成する場合について説明したが、自装置固有の情報の上位ビットのみのデータに一部下位ビットのデータを加えたデータや、自装置固有の情報の全ビットのデータに基づいて識別情報を生成するようにしてもよい。

このようにして識別情報生成部８により識別情報が生成されると、制御部２は、識別情報生成部８が生成した識別情報をＲＡＭ４に書き込む（Ｓ５）。言い換えれば、識別情報生成部８が生成した識別情報がＲＡＭ４に書き込まれる。そして、照合手段として機能する制御部２は、生成したＲＡＭ４の識別情報とＲＯＭ３が記憶している照合用情報２０とを照合する（Ｓ６）。そして、照合結果が一致するか否か、すなわち、識別情報生成部８が生成したＲＡＭ４の識別情報と、ＲＯＭ３が記憶している照合用情報２０とが一致するか否かを判断する（Ｓ７）。ここで、制御部２による照合結果が一致した場合（Ｓ７：ＹＥＳ）にのみ、識別情報付加回路３１は、出力色空間変換回路３０が生成した出力画像データに識別情報生成部８が生成したＲＡＭ４の識別情報を追跡パターンとして付加する（Ｓ８）。

そして、識別情報付加回路３１により追跡パターンが付加（合成）された出力画像データは、２値化回路３２により２値化された後、強度変調信号としてプリンタ１０のＬＥＤプリントヘッド２８へ出力される。これに対し、プリンタ１０は、画像処理部９から入力された強度変調信号（出力画像データ）並びにＲＯＭ３の光量補正データ１８に基づいて、ＬＥＤプリントヘッド２８が備える各ＬＥＤ素子の発光動作を制御して、出力画像データを印刷出力する（Ｓ９）。

続いて、削除手段として機能する制御部２は、生成した出力画像データに、ＲＡＭ４に書き込まれた識別情報を識別情報付加回路３１が付加し終えた際に、ＲＡＭ４に書き込まれた識別情報を削除する（Ｓ１０）。

一方、制御部２は、照合結果が一致しなかった場合（Ｓ７：ＮＯ）、すなわち、ＲＡＭ４に書き込まれた識別情報と、ＲＯＭ３が記憶している照合用情報２０のいずれか一方が改変された場合、エラー処理を実行する（Ｓ１１）。具体的には、画像処理部９において生成された出力画像データを削除して出力画像データの印刷出力（コピー）を禁止するコピー禁止処理と、報知部１２が備える液晶表示装置に警告メッセージを表示するとともにスピーカから所定の警告音を鳴動させる報知処理と、改変行為が行われたことを外部装置（例えば、コールセンターの通信端末装置）にファクシミリ通信やインターネットファクシミリ通信、電子メール等により通知する外部通知処理のいずれかを行う。なお、これら３つの処理を全て同時に、或いは、いずれか２つの処理を同時に行うようにしてもよい。

以上の説明から明らかなように、画像処理装置１によれば、シェーディングデータ１７や光量補正データ１８などの自装置固有の情報に基づいて生成された識別情報が、入力画像データに基づいて生成された出力画像データに追跡パターンとして付加され、ＲＡＭ４に書き込まれた識別情報は、出力画像データに付加されると削除される。そのため、出力画像データに付加された追跡パターン、すなわち、出力画像データとともに記録紙に印刷出力された追跡パターンを解析して識別情報を特定し、画像処理装置１を製造したメーカーが保存・管理するシリアルナンバーと照合することにより、出力画像データを出力した画像処理装置１を特定することが可能である。したがって、紙幣や有価証券などの特定画像を複写するといった偽造行為を抑制することができる。

また、この画像処理装置１において、実際に出力画像データに付加される追跡パターンと、その追跡パターンを付加するために画像処理装置１が記憶している自装置固有の情報との内容が異なる。そのため、出力画像データに付加された追跡パターンに基づいて自装置固有の情報を特定する（探し出す）ことは困難であり、自装置固有の情報を改変することは困難である。また、識別情報生成部８が識別情報を生成する処理に使用するプログラムを解析することにより、自装置固有の情報が改変されるおそれがあるが、この改変行為は、自装置固有の情報を特定するよりも困難である。したがって、自装置固有の情報が改変されて、結果として、改変された識別情報が出力画像データに付加されるおそれが少ないという利点がある。

なお、ここでは、識別情報生成部８により生成されたＲＡＭ４の識別情報とＲＯＭ３が記憶する照合用情報２０とを照合し、照合結果が一致する場合にのみ識別情報を追跡パターンとして出力画像データに付加する場合について説明したが、上記のように、出力画像データとともに印刷出力された追跡パターンを基に自装置固有の情報を特定するのは困難であり、従来の装置に比べて改変された識別情報の追跡パターンが出力画像データに付加されるおそれはかなり低い。そのため、照合処理（Ｓ６及びＳ７の処理動作ステップ）を行うことなく、識別情報生成部８が生成したＲＡＭ４の識別情報を追跡パターンとして出力画像データに付加するようにしてもよい。

ただし、上記のように照合処理を行って照合結果が一致した場合にのみ、生成した識別情報を追跡パターンとして出力画像データに付加するようにした場合、ＲＯＭ３が記憶している自装置固有の情報と照合用情報２０との両方が改変されない限り、改変された識別情報の追跡パターンが出力画像データに付加されることがなく、入力画像データに忠実な出力画像データが違法出力されるのを効果的に防止することができるので好適である。

また、万一、自装置固有の情報と、照合用情報２０との両方が改変された場合には、出力画像データの違法出力を防止することができないと考えられるが、自装置固有の情報は、入力画像データに忠実な出力画像データを得るための処理に必要な情報（シェーディングデータ１７や光量補正データ１８等）であるため、改変された場合には、入力画像データに忠実な出力画像データが生成されなくなり、結果として、出力画像データの違法出力を防止することができる。

図５において、（ａ）は白紙原稿の画像を読取った後の、シェーディング補正前の主走査方向に１ライン分の入力画像データの信号波形、（ｂ）は改変されていない正規のシェーディングデータ１７を用いて同図（ａ）の入力画像データをシェーディング補正して得られる信号波形、（ｃ）は改変されたシェーディングデータ１７を用いて同図（ａ）の入力画像データをシェーディング補正して得られる信号波形をそれぞれ例示したものである。

これらの図から明らかなように、識別情報を生成するために必要な自装置固有の情報であるＲＯＭ３のシェーディングデータ１７が改変されることにより、画像処理装置１の性能が低下し、入力画像データの画質が劣化して結果として入力画像データに忠実な出力画像データを得ることができなくなる。これにより、万一、改変された識別情報の追跡パターンが付加された出力画像データが出力された場合には、得られた出力画像データの画像は、入力画像データの画像に対して画質が大きく劣化したものとなり、紙幣や有価証券等の特定画像を複写するといった偽造行為が行われるのを防止することができる。

また、本実施形態においては、各８ビットのシェーディングデータ１７のうち、上位３ビットのデータを使用して識別情報が生成されるようになっている。そのため、識別情報を改変するためには、自装置固有の情報である各８ビットのシェーディングデータ１７のうちの上位３ビットのデータを改変する必要がある。ここで、各８ビットのシェーディングデータ１７のうちの上位数ビットのデータが改変された場合の画質劣化と、下位数ビットのデータが改変された場合の画質劣化とを比較すると、上位数ビットのデータが改変された方がシェーディングデータ１７の値が大きく変化するため、入力画像データ、言い換えれば、出力画像データの画質を劣化させる効果は大きい。

すなわち、本実施形態において説明したように、自装置固有の情報であるシェーディングデータ１７の上位ビットのデータ（ここでは、上位３ビットのデータ）を使用して識別情報を生成するのが好適である。なお、本実施形態においては、シェーディングデータ１７の上位ビットのデータとして、上位３ビットのデータを識別情報を生成するために使用する場合について説明したが、上位２ビットのデータを使用したり、上位４ビットのデータを使用したり、或いは、上位数ビットのデータと下位ビットのデータとを使用して識別情報を生成するようにしてもよい。また、本実施形態においては、識別情報を生成するための自装置固有の情報としてシェーディングデータ１７を使用する場合について主に説明したが、光量補正データ１８を使用する場合についても同様に識別情報を生成することができる。

なお、ここでは、自装置固有の情報に基づいて出力画像データに付加する識別情報を生成する場合について説明したが、変形例として、識別情報生成部８において、出力画像データが生成された際に、ＲＯＭ３が記憶している自装置固有の情報と、同じくＲＯＭ３が記憶している自装置の動作プログラム１９上の情報とに基づいて識別情報を生成するようにしてもよい（図４（ｂ）参照。）。例えば、シェーディングデータ１７の上位３ビットのデータと動作プログラム１９上の情報とを連結し、連結したデータにハッシュ値算出処理を行って識別情報を生成する。

図６は、原稿読取部５におけるライン単位の読取り動作と、１ラインの読取り終了時に入力される割込み信号との関係を例示したものである。原稿読取部５のカラーラインセンサ２２によって読取られてＡ／Ｄ変換されて得られた１ライン分の入力画像データは、図外のＦＩＦＯ（First In First Out）メモリに一旦格納される。そして、このように１ラインの読取りが終了した際に割込み信号が入力されると、ＦＩＦＯメモリに格納されている１ライン分の入力画像データは、次ライン分の入力画像データの読取りが開始されるまでの間に、所定の出力先（例えば、シェーディング補正回路２５）へＤＭＡ転送される。このように、原稿読取部５では、１ライン分の入力画像データの読取りと、その１ライン分の入力画像データをＤＭＡ転送する処理とが交互に繰り返し行われて、原稿全体の読取りが行われる（図６（ａ）参照。）。

これに対し、識別情報を生成するために使用される動作プログラム１９（ここでは、割込み処理プログラム）上の情報の改変、例えば、割込み処理プログラムの一部を削除することや、割込み処理プログラムの一部の内容を入れ替えること等が行なわれると、自装置１は動作しなくなる。また、他の改変として、割込み処理プログラムに余計な処理を実行するプログラムを追加することが行なわれると、図６（ｂ）に示すように、割込み処理に要する時間が長くなる（割込み処理完了が遅れる。）。その結果、ＦＩＦＯメモリに格納された１ライン分の入力画像データのＤＭＡ転送が完了していない状態で次ライン分の入力画像データがＦＩＦＯメモリに書き込まれる。つまり、ＦＩＦＯメモリに格納されている入力画像データの一部に対して、次ライン分の入力画像データが上書きされることになる。したがって、入力画像データに忠実な出力画像データを得ることができなくなり、紙幣や有価証券等の偽造行為が行われるのを防止することができる。なお、動作プログラム１９上の情報が改変されて割込み信号が入力されるタイミングが正規のタイミングよりも早くなる場合についても、不具合が生じる。

このように、識別情報を生成するための情報として動作プログラム１９上の情報を使用するようにすることで、識別情報を改変するために、万一、動作プログラム１９上の情報が改変された場合には、上記例示したように画像処理装置１が有する本来の機能が果たせなくなって、入力画像データに忠実な出力画像データの違法出力が行われるのを防止することができる。

なお、上記説明したように、出力画像データが生成された際に、ＲＯＭ３が記憶している自装置固有の情報と、自装置の動作プログラム１９上の情報とに基づいて識別情報を生成する場合には、識別情報を生成するために使用する自装置固有の情報は、入力画像データに忠実な出力画像データを得るための処理に必要な情報（シェーディングデータ１７や光量補正データ１８）に限定されるものではなく、例えば、画像処理装置１のシリアルナンバー等であってもよい。

また、本実施形態においては、改変されると装置の性能が低下して入力画像データに忠実な出力画像データを得ることができなくなる自装置固有の情報として、シェーディングデータ１７や光量補正データ１８を使用し、改変されると装置の機能が低下して同様に入力画像データに忠実な出力画像データを得ることができなくなる自装置固有の情報として、動作プログラム１９を使用する場合について説明したが、識別情報を生成するために使用する情報は、所定ビット数以上で且つ改変されると装置の性能又は機能が低下する種類の情報であれば、上記のものに限定されるものではない。

また、本実施形態においては、入力画像データに基づいて生成した出力画像データをプリンタ１０で印刷出力する場合について説明したが、生成した出力画像データをＬＡＮ３５上のクライアントＰＣ３６へ出力（転送）したり、或いは、生成した出力画像データをファクシミリ通信やインターネットファクシミリ通信により外部装置（不図示）へ出力（送信）するような場合にも本発明は適用可能である。

このような場合、画像処理部９においてＬ*ａ*ｂ*表色系の出力画像データを生成するとともに、生成した出力画像データに自装置１の識別情報を追跡パターンとして付加した後、追跡パターンが付加された出力画像データをＪＰＥＧファイルやＴＩＦＦファイルなどとして出力するようにすればよい。その際、生成された出力画像データに対して、識別情報生成部８が生成した識別情報の追跡パターンを識別情報付加回路３１において電子透かし情報として埋め込むようにしてもよい。

また、本実施の形態で示した画像処理装置１の構成は、本発明に係る画像処理装置の一態様にすぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で適宜設計変更できることは勿論であり、入力画像データに基づいて生成した出力画像データに追跡パターンとして自装置の識別情報を付加する機能を備えた装置であれば、例えば、複写機、ファクシミリ装置、スキャナ単体の装置、プリンタ単体の装置等としても実現可能である。

本発明は、例えば、入力画像データに基づいて生成した出力画像データに追跡パターンとして自装置の識別情報を付加する機能を備えた装置に適用可能である。

本発明の実施の形態に係る画像処理装置の構成例を示したブロック図である。 原稿から読取った入力画像データに基づいて生成した出力画像データを印刷出力する場合のデータ転送の流れを示したブロック図である 原稿の読取り開始命令が入力された際に、画像処理装置において行われる処理動作を示したフローチャートである。 識別情報を生成して出力画像データに付加する処理について説明するための図である。 シェーディングデータが改変されていない場合のシェーディング補正後の入力画像データと、シェーディングデータが改変されている場合のシェーディング補正後の入力画像データとを例示した図である。 原稿読取部におけるライン単位の読取り動作と、１ラインの読取り終了時に入力される割込み信号との関係を例示したものである。

符号の説明

１ 画像処理装置
２ 制御部
３ ＲＯＭ
４ ＲＡＭ
５ 原稿読取部
８ 識別情報生成部
９ 画像処理部
１０ プリンタ
１７ シェーディングデータ
１８ 光量補正データ
１９ 動作プログラム
２０ 照合用情報
２５ シェーディング補正回路
２８ ＬＥＤプリントヘッド
３０ 出力色空間変換回路
３１ 識別情報付加回路

Claims (3)

1. 入力画像に基づいて出力画像を生成する第１生成手段と、入力画像に忠実な出力画像を得るための処理に必要な自装置固有の情報を予め記憶する第１記憶手段と、前記第１記憶手段が記憶している自装置固有の情報に基づいて識別情報を生成する第２生成手段と、生成した前記出力画像に生成した前記識別情報を追跡パターンとして付加する付加手段と、を備え、
   前記第１記憶手段が記憶する自装置固有の情報は、前記入力画像の各画素にそれぞれ対応する複数ビットのデータからなるものであり、
   前記第２生成手段は、前記第１記憶手段が記憶している自装置固有の情報を構成する複数ビットのデータのうち、他のビットデータに比べて出力画像に対する影響が大きい上位ビット又は下位ビットのデータを含む一部のビットのデータに基づいて識別情報を生成することを特徴とする画像処理装置。
2. 前記第２生成手段は、前記出力画像が生成された際に、前記識別情報を生成するものであり、
   前記第２生成手段が生成して、前記付加手段が前記出力画像に付加する識別情報が書き込まれる第２記憶手段と、生成した前記出力画像に前記第２記憶手段に書き込まれた識別情報を前記付加手段が付加し終えた際に、前記第２記憶手段に書き込まれた識別情報を削除する削除手段と、を備えることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記第１記憶手段が記憶している自装置固有の情報に基づいて生成された照合用情報を予め記憶する照合用情報記憶手段と、前記第２生成手段が生成した前記識別情報と前記照合用情報記憶手段が記憶している照合用情報とを照合する照合手段と、を備え、
   前記付加手段は、前記照合手段による照合結果が一致した場合にのみ、前記第１生成手段が生成した前記出力画像に生成した前記識別情報を追跡パターンとして付加することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。

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