JP4360412B2 - 画像処理装置、方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、複写防止地紋を含んだ文書に対して複写機での複写や再生を抑止する技術に関する。

近年、電子写真技術を利用した複写機、プリンタなどの画像形成装置が普及し、これを利用して誰でも簡単に紙などに印刷された文字や画像を複写できるようになった。特に、最近のカラーデジタル複写機（ＭＦＰ)を用いれば、原本との見分け方がきわめて困難な複写物でさえも容易に作成できるようになっている。そのため、重要書類などの印刷物の偽造、変造、不正コピーの防止対策は重要になってきている。

これらの印刷物の偽造、変造、不正コピーの１つの防止策では、地紋出力機能付きプリンタなどにより、出力する画像に複写防止地紋を含ませておく。その画像を原本として複写するときスキャナで画像を読み取るが、その際に画像データから複写防止地紋が検出されると、その画像の複写を防止する（たとえば特開２００４−２０１０６９号公報参照）。複写防止地紋の検出の精度は、スキャナの解像度特性、下地とばし量などに依存する。このため、複写機性能と地紋の特徴の組み合わせによっては、複写防止地紋が精度よく検出できず、その効果が十分に得られないことがある。さらに、複写防止地紋は、原本を複写した時に視覚的により目立たせることによって、複写の抑止効果を一層高めることができるが、そのためには、強調処理を行うための設定を適切に行わねばならない。

複写防止地紋の効果を改善する１つの技術では、複写防止地紋とともに、ウォーターマークを同時に印字する。複写の際にウォーターマークを検知したときには、複写防止措置をとる。この手法であれば複写機の特性に依存せずに複写防止措置をとることができる。しかし、ウォーターマーク技術を導入していない地紋入り文書については、十分な効果が保証されない。

なお、下地は、画像の読み取りに影響する。そこで、下地の影響をなくすため、特開２００２−１５３０４号公報に記載された印字検出装置では、印字を検出するためのしきい値を下地の濃度に基づいて変更して、下地の上に印刷された印字を確実に読み取る。これは、下地の濃度に基づいて、文字を読み取るための画像処理パラメータを変更する技術である。
特開２００４−２０１０６９号公報 特開２００２−１５３０４号公報

従来は、複写防止地紋を画像に含ませて原本を印刷しても、複写機、プリンタなどの画像形成装置の検出能力と地紋の特徴との組み合わせによっては、原本から複写防止地紋が精度よく検出できないことがあった。特に、読み取られる原本は様々な印刷特性を持つ多種多様な画像形成装置から出力されたものであるので、さまざまな画像形成装置から出力された複写防止用地紋に対して最大限の複写防止を行うことを保証して、過去の文書資産の有効活用を可能にすることが望まれる。

この発明の目的は、複写防止地紋を含んだ文書に対して複写機での複写防止をより効果的に行えるようにすることである。

本発明に係る画像処理方法では、入力画像データから複写防止地紋を検出するための情報を記憶手段に記憶し、記憶された情報を基に前記複写防止地紋を検出する。複写防止地紋が検出されなかった場合に下地領域を分析して地紋の有無を判断し、地紋を検出した場合は、当該地紋を検出するための情報、および当該地紋の強調処理に用いる情報を算出し、前記記憶手段に記憶する。

入力画像データからの複写防止地紋の検出結果に応じて、地紋を編集加工する処理を行う。また、下地領域の画像データから未登録の地紋を検出して登録する。したがって、スキャナでの読み取り時に、さまざまな複写機やプリンタから出力された地紋に対して、常に複写防止効果を生かした出力を得る。いろいろな複写防止地紋に対して高いセキュリティ効果を保証できる。さらに、地紋をより目立たせるために地紋に応じた強調処理を行うことができる。過去の出力した地紋付きデータを大量に保持しているところや、地紋出力機能付きプリンタを複数所有している環境では、この処理は効果が大きい。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面を参照して説明する。

図１に示すシステムにおいて、プリンタ、スキャナ、複写機などとして機能する多機能装置（ＭＦＰ）１０は、ネットワーク（ＬＡＮなど）またはパラレル接続１２を介して情報処理端末（コンピュータなど）１４に接続される。情報処理端末１４のユーザは、ＭＦＰ１０に画像読取、印刷など指示でき、ＭＦＰ１０は、これに応答して処理を行う。

図２は、情報処理端末１４の１例であるパーソナルコンピュータ（ＰＣ）の構成を示す。ＰＣは、プログラムを実行するＣＰＵ（中央演算処理装置）１００を有する。ＣＰＵ１００は、プログラムやデータを格納するＲＯＭ１０２、ワークエリアであるＲＡＭ１０４、キーボード、マウスなどのユーザが操作を行う入力手段１０６、情報を画面に表示する表示装置１０８、ネットワークに接続するためのネットワーク・インタフェース１１０、および、記憶装置としてのハードディスク装置１１２に接続される。この構成は、通常のＰＣと同様である。

図３は、ＭＦＰ１０の構成を示す。ＭＦＰ１０において、全体を制御するＣＰＵ２００が、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０４、操作パネル２０６、ハードディスク装置２０８、ネットワーク・インタフェース２１６に接続される。さらに、ＣＰＵ２００は、画像を読み取るスキャナ部２１０、画像データの印刷を行う印刷部２１２、ＦＡＸ送受信を行うＦＡＸ送受信部２１４に接続される。

図４は、スキャナ部２１０の画像処理ブロックを示す。この画像処理ブロックでは、ＣＣＤ２３０は、読取対象となる原稿をＲ，Ｇ，Ｂのカラーで読取り、Ａ／Ｄ変換部２３２は、読み取られたＲＧＢのアナログ画像データをデジタルデータに変換する。さらに、補正部２３４は、デジタルデータＲ，Ｇ，Ｂについてシェーディング補正、色収差補正などの補正を行い、必要なら画像の変倍や移動処理を行なう。色変換部２３６は、ＲＧＢ色空間で表わされる入力画像データを、VCrCb色空間で表わされる画像データに変換する。次に、色補正部２３８は、VCrCb色空間で表わされた画像データを、プリンタに必要なＣＭＹ色空間で表わされる出力画像データ（ＣＭＹＫデータ）に変換・補正し、また、領域判別部２４４は、画像の写真・文字などの領域を判別し、また、地紋パターン検出部２４０は、地紋パターン記憶部２４２に記憶されたデータを用いて地紋パターンを検出する。次に、画像補正部２４６において、ＣＭＹＫデータに対して、ＭＴＦ補正部２４８は、領域判別部２４４による領域判別結果に応じてＭＴＦ補正を行なう。また、地紋パターンが検出されたときは、ＭＴＦ補正部２４８は、パラメータ記憶部２５０に記憶されたパラメータを用いてＭＴＦ補正を行う。また、階調補正部２５２は、パラメータ記憶部２５４に記憶されたパラメータを用いてＭＴＦ補正を行う。プリンタＩ／Ｆ部２５６は、ＭＴＦ補正が行なわれた後のＣＭＹＫデータを印刷部２１２へ送信する。

第１の実施形態では、読み取った原稿の画像データから複写防止地紋を検出すると、地紋を目立たせるように強調する。このため、複写防止地紋を検出するための情報と、地紋を強調するための画像処理情報を登録しておき、地紋の検出結果に応じて、地紋を目立たせるように強調する処理を行う。これにより、さまざまな複写機やプリンタから出力された地紋に対して、常に地紋を検出することができ、かつ、地紋を目立たせるように最適な強調処理を行い、複写防止効果を生かした出力を得る。

地紋の特徴は、ドット、線、模様などの配置で表すことができる（たとえば特開２００４−２０１０６９号公報参照）。地紋をドットで表す場合、その特徴は、配置方法、ドット密度、ドット径、ドット色などで表すことができ、また、地紋を直線で表した場合、その特徴は、線の幅、線の密度で表すことができる。

次に説明する例では、複写防止地紋として、解像度（線数）の異なる複数のパターンを組み合わせたものを想定している。具体的には、図５に示す例では、左側に示す画像において、下地領域（図５ではドットで図式的に示している）に複写防止地紋が印刷されている。図５の右側に拡大して示されているように、この地紋は、高線数の細い線のパターンと低線数のドットのパターンの組み合わせからなる。この地紋は、スキャナ部２１０が読み取るときに、スキャナ部２１０の解像度によって、細い線のパターンはグレーの淡い点として取得され、大きなドットのパターンは黒い独立した点として取得される。その後、印刷部２１２の下地とばし機能によって、印刷物上では、淡いパターンは消去され、黒い点のパターンは残る。残った黒い点のパターンは、隠れて印字されていた文字列などを表しており、印刷物には、隠されていたその文字列などが現れて強調されることになる。なお、この地紋強調処理は、地紋でない画像に誤って適用された場合でも正常な出力画像が得られるため、地紋誤認識による不具合は発生しない。

図６は、第１の実施の形態における地紋処理のフローを示す。スキャナ部２１０の画像処理ブロックにおいて、地紋パターン検出部２４０は、画像データを入力し（Ｓ１００）、背景領域（下地領域）と、それ以外（文字、写真など）を分離する（Ｓ１０２）。続いて、分離された下地領域を解析し、下地の中の地紋パターンが既に登録されているか否かを判断する（Ｓ１０４）。本実施形態では、下地色の色情報を使用して、検出された下地の登録の有無を確認する。まず、下地領域画像の色情報の平均値（ＲＧＢ）をとり、このＲＧＢ値をＬａｂ値またはＬｕｖ値に変換する。取得したＬａｂ値またはＬｕｖ値を、あらかじめ登録している下地登録データのＬａｂ値またはＬｕｖ値と比較し、しきい値範囲内か否かを判断する。（なお、地紋の検出方法はこれに限らず、下地のヒストグラムを用いてその形状を比較することにより判別したり、下地データを周波数変換してその値を比較したりして地紋を検出してもよく、もちろん特開２００４−２０１０６９号公報に開示されている方法を用いてもよい。）もししきい値範囲内であれば、登録されている下地登録データと一致したとみなせるので、下地登録データとセットで記録されている地紋強調パラメータを使用して、下地の画像データを処理する。地紋登録データは、図７に示すように、下地しきい値とスムージングフィルタ、階調補正テーブルからなる。下記の強調処理例では、まず下地処理において、登録されているスムージングフィルタを適用する（Ｓ１０６）。図８と図９の例では、図の中ほどに示すスムージングフィルタは、ライン幅より大きくドットサイズより小さいサイズに設定されているので、細かいパターンをぼかし、大きなパターンは残すことになる。図８と図９の上側に示されている下地をスムージングフィルタで処理すると、図８と図９の下側に示されているように、細かいパターンが印字されている領域と、大きなパターンとして印字されている領域との間で階調差が発生し、これにより、大きなパターンは残り、分離される。

その後、ステップＳ１０６で発生させた階調差を強調するため、登録されている階調補正テーブルを適用する（Ｓ１０８）。図１０は、階調補正テーブルの１例を示す。図１０に示す例では、パターン１，２で示されている色は、パターン１’、２’の色に変換されるが、パターン２’の色はパターン２の色よりかなり薄い。こうして、細かいパターンの領域と、大きなパターンの領域の色の差が強調される。これにより、ステップＳ１０６で分離されたパターンが強調される。

最後に、上記の処理によって強調された下地領域の画像データを、保持していたそれ以外の領域（文字、写真など）の画像データと合成して（Ｓ１１０）、出力して印刷する（Ｓ１１２）。こうすることによって、下地の中の隠し文字が、人の目にはっきり認識できる形で強調されて出力される。

上述の地紋の処理では、たとえばスキャナ部２１０の読取解像度が高い場合は、図５の細かいパターンもドット単位で正確に取得されるため、パターンの違いによる明暗差が出なくなる。また、下地とばしを行わなければ、細かいパターンが除去されなくなるため、隠し文字も認識しにくくなる。したがって、さまざまな画像形成装置から出力された複写防止用地紋に対して最大限の複写防止を行うには、印刷物上の複写防止地紋に合わせて、地紋検出情報や画像処理パラメータを設定できると、種々のＭＦＰ、プリンタなどの性能に対応できると考えられる。以下の実施の形態では、下地から地紋を認識して地紋検出情報や画像処理パラメータをＭＦＰ１０に登録する。

一般的に説明すると、本発明に係る１つの画像処理装置は、入力画像データから複写防止地紋を検出する地紋検出手段と、前記地紋検出手段により検出された地紋を強調処理する強調処理手段とを備える。

前記画像処理装置において、好ましくは、前記強調処理手段は、あらかじめ地紋に対応して記憶された画像処理パラメータ（たとえば、スムージングフィルタまたは階調補正テーブル）に基づいて地紋を強調処理する。

前記画像処理装置において、好ましくは、さらに、入力画像データから複写防止地紋を検出するための情報を記憶する地紋記憶手段を備え、前記地紋検出手段は、地紋記憶手段に記憶された情報を基に入力画像データから複写防止地紋を検出する。好ましくは、前記地紋記憶手段に記憶される情報は、地紋となる下地の色情報と、地紋を強調するための画像処理パラメータを含む。

前記画像処理装置において、好ましくは、前記地紋検出手段は、前記入力画像から下地領域とその他の領域を分離し、前記下地領域を分析して、前記複写防止地紋が検出されたか否かを判断する。

前記画像処理装置において、好ましくは、前記強調処理手段は、前記地紋検出手段により複写防止地紋が検出された場合に、前記情報を基に地紋を強調加工する第１手段と、前記地紋検出手段により複写防止地紋が検出されなかった場合に、前記下地領域に存在する地紋の有無を判断し、地紋を検出した場合は、その地紋の情報を前記地紋記憶手段に記憶して第１手段を起動する第２手段とを備える。

前記画像処理装置において、好ましくは、前記複写防止地紋は、２つのパターンからなり、前記強調処理手段は、前記下地領域に対して、前記２つのパターンのうち１つが薄くなり他の１つは残るフィルタ処理を行うフィルタ手段と、薄くなったパターンが消え、残ったパターンが強調されるガンマ補正を行うガンマ補正手段とを備える。

また、本発明に係る１つの画像処理方法では、入力画像データから複写防止地紋を検出し、次に、検出された地紋を強調処理する。

第２の実施の形態では、下地から認識された未登録の地紋を複写防止地紋として登録する。ＭＦＰ１０の操作パネル２０６で使用者が地紋登録キーを押すと、ＭＦＰ１０に接続されている情報処理端末１４は下地画像を解析して地紋を認識し、複写防止地紋として登録する。ＭＦＰ１０は、第１の実施の形態において説明したように、下地分離、下地色検出、地紋強調を行える。情報処理端末１４は、ハードディスク装置１１２に地紋処理プログラム１１４や地紋パターン１１６を記憶していて、地紋を分析し、地紋強調パラメータを算出し、新たな地紋が検出されると、登録し、かつ、ＭＦＰ１０に知らせる。

図１１は、情報処理端末１４における地紋検出処理１１４のフローチャートを示す。操作パネル２０６は、図示しないが、操作パネル２０６に地紋登録モードキーを備える。地紋登録キーが押されると、ＭＦＰ１０は地紋登録モードに入り、情報処理端末１４に地紋登録モードに入ったことを知らせる。ＭＦＰ１０から地紋登録モードに入ったことを知らされると（Ｓ２００）、次に、ＭＦＰ１０から転送された画像データを受け取り（Ｓ２０２）、画像データにおいて、背景領域（下地領域）とそれ以外を分離する（Ｓ２０４）。次に、分離した下地領域について解析して、地紋が検出されたか否かを判断する（Ｓ２０６）。もし地紋が検出されなければ、地紋登録エラーをＭＦＰ１０に返す（Ｓ２０９）。もし地紋が検出されれば、地紋の線数、濃度より、検知用しきい値（下地色）、地紋強調パラメータ（スムージングフィルタ、階調補正カーブ）を算出する（Ｓ２０８）。そして、得られた検知用しきい値が、既に登録されている複写防止地紋のしきい値範囲と重なるか否かを判断し（Ｓ２１０）、重なる場合は、登録されている地紋強調パラメータと比較して、新たな検知用しきい値と地紋強調パラメータを設定する（Ｓ２１２）。そして、検出した地紋の検知用しきい値と地紋強調パラメータをＭＦＰ（複写機）１０に返送する（Ｓ２１４）。ＭＦＰ１０は、この情報を登録すると、以降の印刷処理において使用できる。

本実施形態では、Ｓ２０６で地紋が検出されたか否かを判断して、もし地紋が検出されなければ、Ｓ２０９で地紋登録エラーをＭＦＰ１０に返しているが、転送されてきた画像データから下地を分離して、この下地領域を解析することによって得られたパラメータを地紋検出用しきい値及び地紋強調パラメータとして登録させてもよい。

なお、本実施形態では、情報処理端末１４で自動的に地紋検知用しきい値と地紋強調パラメータを算出する例を示したが、ユーザが表示部１０８で表示された画像を見ながら、検知用しきい値を種々設定して最も精度よく検知したものを手動で設定してもよい。また、地紋強調パラメータを種々設定して画像処理を行い、最も強調処理が実行されたパラメータを手動で設定し、これをＭＦＰ１０に返送して登録させてもよい。

第３の実施の形態では、登録されていない地紋が見つかった時点で、情報処理端末１４に画像を転送し、情報処理端末１４において、自動的に下地の画像データを解析し、複写防止地紋があれば自動的に登録を行う。

図１２と図１３は、第３の実施の形態における地紋処理のフローを示す。ＭＦＰ１０のスキャナ部２１０の画像処理ブロックにおいて、画像を入力し（Ｓ３００）、入力画像を、背景領域（下地領域）とそれ以外に分離する（Ｓ３０２）。次に、検出された下地は、登録されたしきい値範囲内か否かを判断する（Ｓ３０４）。範囲内であると判断すると、次に、地紋強調処理が指定されているか否かを判断し（Ｓ３１０）、地紋強調処理が指定されていれば、下地領域で強調処理を行う（Ｓ３１２）。次に、下地領域とそれ以外を合成した画像を作成する（Ｓ３１４）。そして、印刷部２１４に出力（印刷）する（Ｓ３１６）。

一方、ステップＳ３０４で、検出された下地が、登録されたしきい範囲内でないと判断すると、すなわち、未登録の地紋であると判断すると、次に、情報処理端末１４へ下地画像を転送する（Ｓ３０６）。

続いて、図１３に示す情報処理端末での地紋処理１１４について説明すると、情報処理端末１４は、転送された画像を受け取り（Ｓ４００）。転送された画像から、下地の画像データを解析し（Ｓ４０２）、地紋が検出されたか否かを判断する（Ｓ４０４）。地紋が検出されると、地紋の線数、濃度より、検知用しきい値、地紋強調パラメータ（スムージングフィルタ、階調補正カーブ）を算出する（Ｓ４０６）。一方、地紋が検出されないと、検知用しきい値、地紋強調パラメータはNULLとする（Ｓ４０８）。そして、ＭＦＰ（複写機）１０に検知用しきい値と地紋強調パラメータ（スムージングフィルタ、階調補正カーブ）を返送する（Ｓ４１０）。

ＭＦＰ１０では、情報処理端末１４から返送された受け取った検知用しきい値と地紋強調パラメータ（たとえばスムージングフィルタ、階調補正カーブ）を地紋パターン記憶部２４２やパラメータ記憶部２５０，２５４に登録する（Ｓ３０８）。続いて、ＭＦＰ１０では、メモリに記憶してある入力画像データを基に、ステップＳ３００から処理を再開しＳ３１２まで処理を行う。

ＭＦＰとＰＣを含むシステムの図 パーソナルコンピュータのブロック図 ＭＦＰのブロック図 画像処理ブロックのブロック図 複写防止地紋の１例の図 第１の実施の形態のＭＦＰにおける地紋処理フローチャート 下地登録データのテーブルの図 地紋強調パラメータとスムージングフィルタの例を示す図 地紋強調パラメータとスムージングフィルタの例を示す図 階調補正テーブルの図 第２の実施の形態の情報処理端末における地紋検出処理のフローチャート 第３の実施の形態の複写機における印刷処理のフローチャート 第３の実施の形態の情報処理端末における地紋検出処理の地紋処理のフローチャート

符号の説明

１２ 多機能装置（ＭＦＰ）、 １４ 情報処理端末（コンピュータなど）、 １００ ＣＰＵ、 １１２ ハードディスク装置、 ２００ ＭＦＰのＣＰＵ、 ２０６ 操作パネル、 ２０８ ハードディスク装置、 ２１０ スキャナ部、 ２１２ 印刷を行う印刷部、 ２４０ 地紋パターン検出部、 ２４２ 地紋パターン記憶部、 ２４８ ＭＴＦ補正部、 ２５０ パラメータ記憶部、 ２５２ 階調補正部、 ２５４ パラメータ記憶部。

Claims (1)

1. 入力画像データから複写防止地紋を検出するための情報を記憶手段に記憶し、
   記憶した情報を基に前記複写防止地紋を検出し、
   複写防止地紋が検出されなかった場合に下地領域を分析して地紋の有無を判断し、地紋を検出した場合は、当該地紋を検出するための情報、および当該地紋の強調処理に用いる情報を算出し、前記記憶手段に記憶する
   画像処理方法。

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