JP4454786B2

JP4454786B2 - 画像処理装置およびその制御方法

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Publication number: JP4454786B2
Application number: JP2000124888A
Authority: JP
Inventors: 雄一池田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-04-25
Filing date: 2000-04-25
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2020-04-25
Also published as: JP2001309169A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像に偽造追跡情報を付加する画像処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、カラープリンタやカラー複写機などの画像記録装置の性能が向上し、高画質な画像を容易に形成することができる。このような状況下で、紙幣をはじめとする有価証券など（以下「特定原稿」と呼ぶ）を偽造される恐れがあり、様々な偽造防止技術が考えられている。その一技術として、印刷するカラー画像にその画像処理装置の機体番号を示すドットパターンを付加（アッドオン)する方式がある。このドットパターンは、イエロー成分の画像全体に周期的に付加されるのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
たとえアッドオンするドットパターンのレベルを同じにしても、装置の固体差や使用時間の経過などにより、実際に画像に付加されるドットパターンのレベルは異なる。そのため、ある装置で出力された画像はドットパターンが目立ち、他の装置で出力された画像ではドットパターンの抽出が難しいという問題が発生する。
【０００４】
本発明は、画像処理装置の個体差や使用時間の経過などに応じて偽造追跡情報を画像に付加することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の目的を達成する一手段として、以下の構成を備える。
【０００６】
本発明にかかる画像処理装置は、画像を入力する入力手段と、画像に偽造追跡情報を表すドットパターンを付加する付加手段と、画像を記録媒体上に形成する形成手段と、前記形成手段に形成させた、画素値およびサイズを複数段階に変化させた複数のドットパターンを有するサンプル画像を前記入力手段に読み取らせ、読み取った画像に基づき、前記付加手段が付加する偽造追跡情報を表すドットパターンの画素値およびサイズを制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明にかかる制御方法は、画像を入力する入力手段、画像に偽造追跡情報を表すドットパターンを付加する付加手段、および、画像を記録媒体上に形成する形成手段を有する画像処理装置の制御方法であって、前記形成手段に、画素値およびサイズを複数段階に変化させた複数のドットパターンを有するサンプル画像を形成させ、前記サンプル画像を前記入力手段に読み取らせ、前記読み取った画像に基づき、前記付加手段が付加する偽造追跡情報を表すドットパターンの画素値およびサイズを制御することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる一実施形態の画像処理装置を図面を参照して詳細に説明する。
【０００９】
［装置概観］
図1は本発明にかかる一実施形態の画像処理装置の概観図である。
【００１０】
図1において、201はイメージスキャナ部で、原稿画像を読み取って得られるディジタル画像信号を処理する。また、200はプリンタ部で、イメージスキャナ部201に読み取られる原稿画像に対応する画像を記録紙にフルカラープリントする。
【００１１】
イメージスキャナ部201において、原稿台ガラス203および原稿圧板202の間に画像が読み取られる原稿204が置かれ、原稿204はハロゲンランプ205の光に照射される。原稿204からの反射光は、ミラー206および207に導かれ、レンズ208により3ラインセンサ210上に像が結ばれる。なお、レンズ208には赤外カットフィルタ231が設けられている。さらに、図示しないモータにより機械的に、ミラー206およびハロゲンランプ205を含むミラーユニットは速度Vで、ミラー207を含むミラーユニットは速度V/2で矢印の方向、つまり3ラインセンサ210の電気的走査方向（主走査方向）に対して垂直方向（副走査方向）に移動され、原稿204の全面が走査される。
【００１２】
3ラインのCCDからなる3ラインセンサ210は、入力される光情報を色分解して、フルカラー情報レッド(R)、グリーン(G)およびブルー(B)の各色成分を読み取り、その色成分信号を信号処理部209へ送る。なお、3ラインセンサ210を構成するCCDはそれぞれ5000画素分の受光素子を有し、原稿台ガラス203に載置可能な原稿の最大サイズであるA3サイズの原稿の短手方向(297mm)を400dpiの解像度で読み取ることができる。
【００１３】
211は標準白色板で、3ラインセンサ210の各CCD210-1から210-3によって読み取られたデータを補正するためのものである。標準白色板211は、可視光でほぼ均一の反射特性を示する白色である。
【００１４】
信号処理部209は、3ラインセンサ210から入力される画像信号を電気的に処理して、マゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)およびブラック(Bk)の各色成分信号を生成し、生成したMCYBkの色成分信号をプリンタ部202に送る。また、イメージスキャナ部201における一回の原稿走査（スキャン）につきMCYBkのうちの一つの色成分信号がプリンタ部200に送られ、計四回の原稿走査により一回のプリントアウトが完成する。
【００１５】
プリンタ部200において、イメージスキャナ部201より送られてくるM、C、YまたはBkの画像信号はレーザドライバ212へ送られる。レーザドライバ212は、入力される画像信号に応じて半導体レーザ素子213を変調駆動する。半導体レーザ素子213から出力されるレーザビームは、ポリゴンミラー214、f-θレンズ215およびミラー216を介して感光ドラム217を走査し、感光ドラム217上に静電潜像を形成する。
【００１６】
219から222はそれぞれ現像器で、マゼンタ現像器219、シアン現像器220、イエロー現像器221およびブラック現像器222から構成される。四つの現像器が交互に感光ドラム217に接することで、感光ドラム217上に形成された静電潜像を対応する色のトナーで現像してトナー像を形成する。223は転写ドラムで、記録紙カセット225から供給される記録紙が巻き付けられ、感光ドラム217上のトナー像を記録紙に転写する。
【００１７】
このようにしてM、C、YおよびBkの四色のトナー像が順次転写された記録紙は、定着ユニット226を通過することで、トナー像が定着された後、装置外へ排出される。
【００１８】
なお、本実施形態が使用するトナーは、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの色トナーで、スチレン系共重合樹脂をバインダとして、各色の色材を分散させたものである。
【００１９】
［信号処理部］
図2は信号処理部209の構成例を示すブロック図である。
【００２０】
図2において、フルカラーセンサ（3ラインセンサ）210から出力される画像信号は、アナログ信号処理部11に入力されてゲインやオフセットが調整され、A/D（アナログ/ディジタル）変換部12で色成分毎に例えば8ビット（0〜255レベル：256階調）のRGBディジタル画像信号に変換され、シェーディング補正部13で色成分毎に基準白色板211を読み取った信号を用いてシェーディング補正される。シェーディング補正は、一列に並んだCCDセンサセル一つ一つの感度ばらつきを補正するためのもので、CCDセンサセルそれぞれに対応させてゲインを補正するものである。
【００２１】
シェーディング補正されたディジタル画像信号は、ラインディレイ部14で空間的なずれが補正される。この空間的ずれは、フルカラーセンサ210の各ラインが、副走査方向に、互いに所定の距離を隔てて配置されていることにより生じるものである。具体的には、B色成分の画像信号を基準として、RおよびGの各色成分の画像信号を副走査方向にライン遅延し、三つの色成分信号の位相を同期させる。
【００２２】
ラインディレイ部14から出力される画像信号は、入力マスキング部15でその色空間がNTSCの標準色空間に変換される。この変換は、式(1)のマトリクス演算により実行され、各色成分のフィルタの分光特性で決まるフルカラーセンサ210から出力される画像信号の色空間をNTSCの標準色空間に変換するものである。

【００２３】
また、外部入力部16は、コンピュータなどによりCRTディスプレイなどに表示されているカラー画像情報を信号処理部209へ入力するためのインタフェイスである。
【００２４】
LOG変換部17は、例えばROMのルックアップテーブル(LUT)で構成され、入力マスキング部15から出力されるRGB輝度信号をCMY濃度信号に変換する。CMY濃度信号は、ライン遅延メモリ18によりライン遅延される。これは、図示しない黒文字判定部により、入力マスキング部15の出力に基づきUCRを制御するUCR、フィルタを制御するFILTERおよび解像度を制御するSENなどの信号を生成する期間（ライン遅延）分、LOG変換部17から出力されるCMY画像信号を遅延するものである。
【００２５】
ライン遅延メモリされたCMY画像信号は、マスキング・UCR部19により黒成分信号Kが抽出される。マスキング・UCR部19は、さらに、プリンタ部200の色材の色濁りを補正するマトリクス演算をYMCK画像信号に施す。なお、マスキング・UCR部19からは、リーダ部201の読取動作毎にM,C,Y,K順に例えば8ビットの色成分画像信号が出力される。
【００２６】
マスキング・UCR部19から出力される画像信号は、ガンマ補正部20によりプリンタ部200のガンマ特性が補正され、出力フィルタ（空間フィルタ処理部）21でエッジ強調またはスムージング処理が施される。フィルタ処理された画像信号は、RAMなどから構成されるLUT22により原画像の濃度と出力画像の濃度とを一致させる変換が施され、アッドオン部23により、偽造防止追跡用の情報に基づくドットパターンが付加される。
【００２７】
アッドオン部23から出力される画像信号は、パルス幅変調器(PWM)212により、画像信号レベルに対応するパルス幅をもつパルス信号に変換される。このパルス信号は、レーザドライバ212へ入力され、レーザ素子213を駆動する。
【００２８】
［ドットパターン］
図3は本実施形態により生成されアッドオンされるドットパターン例を示す図である。
【００２９】
図3に示す点線は、イエロープレーンにおいてドットパターンを構成する複数のドット（以下「アッドオンドット」と呼ぶ）が埋め込まれるべきライン401（以下「アッドオンライン」と呼ぶ）を示し、符号402はアッドオンドットを示している。アッドオンドット402を拡大すると符号406のようになり、アッドオンドットは画像信号に一定レベルを足す＋領域404と、＋領域404の両脇に配置された、画像信号から一定のレベルを引く一領域403および404によって構成される。このようなアッドオンドット402が画像中に繰り返し形成される。
【００３０】
本実施形態では＋領域、−領域ともにレベル48を設定する。例えば、画像全面がMCYKのレベルが各80のハーフトン画像を出力する場合、MCKのレベルはそのまま80とし、Yのレベルは−領域で80-48=32、＋領域で80+48=128にする。
【００３１】
なお、各機器から送信された情報およびプリンタエンジンに固有の情報を統合した付加情報である暗号化されたデータは、複数のアッドオンドット402の主走査方向の位置関係により表される。例えば、アッドオンラインに最初に現れるアッドオンドットと、次に現れるアドオンドットとの距離が数値情報および/または文字情報を表すようにする。
【００３２】
以上のようにして、カラー画像に付加されたドットパターンは、そのカラー画像をイメージスキャナなどで読み取り、イエロープレーンのみを抽出して、ドットパターンを解析すれば、そのカラー画像の複写や印刷に使用された画像処理装置の機体番号、ユーザID、ネットワークIDなどの情報を得ることができる。
【００３３】
ところで、アッドオンレベルを上げればドットパターンの抽出は容易になるが、アッドオンレベルを上げ過ぎればドットパターンが目立ち画質の劣化した画像、あるいは、異常な画像として認識される。また逆に、アッドオンレベルを下げてドットパターンを目立たなくすれば、当然、ドットパターンの抽出が難しくなる。そこで、ドットパターンを抽出できる最低のアッドオンレベルでアッドオンドット402を付加することにより、ドットパターンが目立たないようにする。
【００３４】
この際、前述したように、たとえアッドオンするドットパターンのレベルを同じにしても、装置の固体差や使用時間の経過などにより、画像に実際に付加されるドットパターンのレベルは変わる。例えば、画像形成装置AおよびBがあり、装置Aは使用時間が比較的短く、装置Bはかなりの使用時間があるとすると、装置Aにより形成されるドットパターンは再現性がよくドットパターンの抽出も容易であるが、装置Bにより形成されるドットパターンの再現性は悪くドットパターンの抽出も難しいことが多い。従って、アッドオンレベルを装置に関係なく同じにすれば、装置Bに合わせたアッドオンレベルでは装置Aでドットパターンが目立ち、装置Aに合わせたアッドオンレベルでは、装置Bでドットパターンの抽出ができなくい可能性がある。
【００３５】
そこで、本実施形態においては、アッドオンレベルを変化させたサンプル画像を形成して、そのサンプル画像をリーダで読み取り、その装置に適切なアッドオンレベルを設定する。図4はアッドオンレベルを設定する処理を示すフローチャートであり、画像処理装置全体を制御する図示しないCPUによって実行されるものである。
【００３６】
ステップS1で図5に一例を示すアッドオンレベルを五段階に振ったサンプル画像を出力し、ステップS2でこのサンプル画像をリーダで読み取る。そして、ステップS3でドットパターンを抽出可能なアッドオンレベルα（図5では32、48、64、80または96の何れか）を判定し、ステップS4でアッドオンレベルαをアッドオン部23に設定する。なお、図5に示したアッドオンレベル32、48、64、80および96は一例であり、装置の特性や経時変化などに応じて適宜設定されるものである。
【００３７】
これにより、装置ごとにアッドオンレベルを調整することが可能になり、装置の固体差や使用時間の経過などに影響されずに、目立たずかつ確実に抽出可能なドットパターンを付加することが可能になる。なお、アッドオンレベルの調整は定期的に行われるのが望ましい。
【００３８】
【変形例】
上記の実施形態では、実際にアッドオンするドットパターンの配列と、サンプル画像のドットパターンの配列とを同一にする例を説明した。本来、ドットパターンのアッドオン位置は偽造追跡情報を示すから装置毎に異なる。従って、上記の例で行けば、サンプル画像のドットパターン配列も装置ごとに異なることになる。しかし、アッドオンされたドットパターンが抽出できるか否かが判定できればよいわけであるから、サンプル画像のドットパターン配列が偽造追跡情報を表す必要はなく、例えば、装置に関係なく図6に示す規則的なドットパターン配列にして、判定を容易にすることもできる。
【００３９】
また、上記の実施形態では、アッドオンレベルを変更する例を示したが、図7に一例を示すように、ドットパターンのサイズを三段階（例えば6×2、9×3および12×4画素）、アッドオンレベルを三段階（例えば32、48および64）に振った計九種類のドットパターンを有するサンプル画像を出力する。そして、このサンプル画像をリーダで読み取り、ドットパターンが抽出可能なアッドオンレベルおよびサイズの組み合わせを判定する。なお、アッドオンされたドットパターンの目立ち難さは下表の順になるので、ドットパターンが抽出可能、かつ、下表で一番数値の低い組み合わせをアッドオンレベルかつサイズに設定する。

【００４０】
このように、本実施形態によれば、画像処理装置ごとにドットパターンをアッドオンしたサンプル画像を出力して読み取り、適切なアッドオンレベルを設定するので、装置の固体差や使用時間の経過などに影響されずに、目立たずかつ確実に抽出可能なドットパターンを付加することが可能になる。
【００４１】
【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）に適用してもよい。
【００４２】
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（または記録媒体）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や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、達成されることはいうまでもない。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。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働しているオペレーティングシステム(OS)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いうまでもない。
【００４３】
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カ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、その機能拡張カ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いうまでもない。
【００４４】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像処理装置の個体差や使用時間の経過などに応じた画素値およびサイズのドットパターンを偽造追跡情報として画像に付加することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる一実施形態の画像処理装置の概観図、
【図２】信号処理部の構成例を示すブロック図、
【図３】本実施形態により生成されアッドオンされるドットパターン例を示す図、
【図４】アッドオンレベルを設定する処理を示すフローチャート、
【図５】アッドオンレベルを五段階に振ったサンプル画像例を示す図、
【図６】規則的なドットパターン配列のサンプル画像例を示す図、
【図７】ドットパターンのサイズを三段階、アッドオンレベルを三段階に振った計九種類のドットパターンを有するサンプル画像例を示す図である。

Claims

画像を入力する入力手段と、
画像に偽造追跡情報を表すドットパターンを付加する付加手段と、
画像を記録媒体上に形成する形成手段と、
前記形成手段に形成させた、画素値およびサイズを複数段階に変化させた複数のドットパターンを有するサンプル画像を前記入力手段に読み取らせ、読み取った画像に基づき、前記付加手段が付加する偽造追跡情報を表すドットパターンの画素値およびサイズを制御する制御手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
前記制御手段は、前記ドットパターンを構成する画素数を制御して、前記ドットパターンのサイズを制御することを特徴とする請求項1に記載された画像処理装置。
画像を入力する入力手段、画像に偽造追跡情報を表すドットパターンを付加する付加手段、および、画像を記録媒体上に形成する形成手段を有する画像処理装置の制御方法であって、
前記形成手段に、画素値およびサイズを複数段階に変化させた複数のドットパターンを有するサンプル画像を形成させ、
前記サンプル画像を前記入力手段に読み取らせ、
前記読み取った画像に基づき、前記付加手段が付加する偽造追跡情報を表すドットパターンの画素値およびサイズを制御することを特徴とする制御方法。
画像処理装置に、請求項3に記載された制御を実行させるプログラムが記録されたことを特徴とするコンピュータが読み取り可能な記録媒体。