JP4534561B2 - 印刷物の信頼性判定方法 - Google Patents

Description

本発明は、印刷物に対する改ざんや複製を検証する、印刷物の信頼性判定方法に関する。

従来、紙文書には高度な印刷方法を用いることによって、容易には複製や偽造がなされないように処理することで、文書に記された内容や、価値が信頼されているものがある。たとえば、紙幣に代表される有価証券類や、免許証や資格証明書などの証明書類などである。これらの文書では、紙面に微妙な凹凸を加えた透かし入りの用紙を用いたり、高精細な凹版印刷を用いたり、紫外線などに反応する特殊なインクを用いたりするなどの対策がとられることがある。これらの対策は、用紙、インクなどに容易には入手できない特殊な素材を用いたり、容易あるいは安価には実現できない高精細な印刷技術を用いたりすることを、信頼性を得るよりどころとしている。

また、特許文献１にあるように、印刷物の「測定可能でかつ複製不可能な特性のパターンを有するオーセンティケータを検査する」事によって、ドキュメントの偽造防止を図る技術が存在する。

また、特許文献２にあるように、物体の機材の持つ特徴量を観測することで偽造に対する照合を行う技術が存在する。

また、特許文献３にあるように、「地紋があらかじめ印刷された発券用紙上に発行データを記録」し、「該地紋と発行データ間の記録位置関係を含む検査データ」によって偽変造検出を行う技術が存在する。

特表昭５７−５００８５１号公報 特開昭５２−３３４４４号公報 特開昭５７−１６１９９３号公報

印刷物の複製や偽造を防止するために、用紙やインクなどに特殊な素材を用いる場合は、その素材の管理や供給の都合によって、印刷物を作成できる環境が強い制限を受ける。また、近年は、高精細な撮像機器、印刷機器などが安価に利用可能になっているため、従来は難しかった高精細な印刷が容易に可能となっており、紙文書が複製や偽造される恐れが生じている。そのため、特に印刷の精度に依拠した対策は、功を奏しなくなりつつある。

紙文書に対する改ざんを検知する場合には、印刷時のぶれ、読み取り時の誤差、アナログ量である紙面の状態をいかに安定的に検証可能な情報として記録し、かつ検証時に読み取るかが課題となる。また、複製防止においては、高精細な撮像や印刷が容易に行える状況であっても、十分な複製防止能力を備えることが課題となる。

また、それらの方法は、特殊な用紙を用いないものであることが望まれる。特殊な用紙を前提とする場合、用紙の供給や管理において制約を生じ、利用可能な局面が限定される可能性があるためである。

本発明は、印刷時に印刷物の状態を記録し、検証時には、印刷物から読み取った印刷物の状態と、印刷時に記録した印刷物の状態とを比較を行うことにより、印刷物の信頼性を判定し、偽造や複製を判別する技術を提供する。

本発明の一態様では、印刷物が備えることとなる態様の特徴の少なくとも一部を所定の方法で記録し、かつ該特徴を印刷物が備えていることを記録した特徴と比較して検証する。

本発明の一態様は、印刷装置と上記印刷装置の制御装置とからなる印刷システムを用いる、印刷物の信頼性判定情報の記録方法であって、上記印刷装置は、上記制御装置の制御によって、印刷面を部分的に着色することによって、第１の情報を上記印刷面に記録するものであり、上記制御装置は、上記第１の情報が上記印刷面に印刷される際の、上記印刷面における上記着色部分の空間的分布に基づき、当該印刷物の特徴値を決定し、上記印刷装置は、上記特徴値を上記第1の情報と共に上記印刷面に記録する。

また、本発明の一態様は、画像読み取り装置と上記画像読み取り装置の制御装置とからなる検証システムが、上記印刷物への信頼性判定情報の記録方法を用いた印刷物の信頼性判定方法であって、上記画像読み取り装置は、上記画像読み取り装置の制御装置の制御によって、上記印刷物に印刷された上記特徴値と、上記第１の情報とを読み取り、上記画像読み取り装置の制御装置は、上記印刷物に印刷された上記特徴値と、上記第1の情報とを比較し、上記印刷物の信頼性を判定する。

また、上記印刷物の信頼性判定情報の記録方法において、上記制御装置が、上記印刷装置が、上記印刷面の着色を行う際に単位とする微小画素を所定の数用いて構成する印刷構成画素を単位とし、上記第１の情報を印刷する際の、上記印刷面における上記着色部分の空間的分布を決定し、上記第１の情報に関わる該印刷構成画素の、上記印刷面上の配置を規定する値を当該印刷物が備える上記特徴値とし、上記印刷構成画素を構成する上記所定数より少ない数の上記微小画素を用いて構成する、複数の指標点を、上記印刷構成画素と所定の相対的配置を備える背景パターンとし、印刷するようにしてもよい。

また、上記印刷物の信頼性判定情報の記録方法において、上記制御装置が、上記背景パターンを、上記指標点を複数配置することによって構成し、上記指標点は各々を、上記微小画素の所定の配列による形状とし、上記指標点を所定の規則によって配置を決定し、上記第１の情報に関わる上記印刷構成画素を、上記印刷面において占める領域を包含する領域に対して配置するようにしてもよい。

また、上記印刷物の信頼性判定方法において、上記画像読み取り装置の制御装置は、上記画像読み取り装置が、上記印刷面から読み取った上記第１の情報について、上記背景パターンを基準として上記第１の情報を構成する上記印刷構成画素の境界および位置の少なくとも一方を判定するようにしてもよい。

また、上記印刷物の信頼性判定情報の記録方法において、上記特徴値を、上記印刷面に配した微小画素の配置、数、形状、色、濃度のいずれかを変化することによって記録するようにしてもよい。

また、上記印刷物の信頼性判定情報の記録方法において、上記制御装置は、上記印刷面に対する少なくともひとつの、所定の形状をなすサンプリング領域を決定し、該サンプリング領域における、上記第１の情報に関わる上記着色部分の有無を表す情報を、上記特徴値とするようにしてもよい。

また、上記印刷物の信頼性判定情報の記録方法において、上記制御装置は、上記サンプリング領域を、上記印刷面の特定の領域に配置することを特徴とするようにしてもよい。

また、上記印刷物の信頼性判定情報の記録方法において、上記制御装置は、上記サンプリング領域を配置する上記印刷面の領域を規定する情報と、上記印刷面上の領域における、上記サンプリング領域の配置を決定するパラメータと、上記サンプリング領域に対する着色の有無として取得される特徴値、の少なくとも一つを、紙面に記録するようにしてもよい。

また、上記印刷物の信頼性判定情報の記録方法において、上記制御装置は、上記背景パターンを構成する上記微小画素との相対位置に基づいて、上記サンプリング領域の位置を決定するようにしてもよい。

また、上記印刷物の信頼性判定情報の記録方法において、上記印刷装置は、上記印刷面の着色を行う際に単位とする微小画素の着色形状または着色位置の揺らぎを観測する観測部を備え、上記制御装置は、上記揺らぎに基づいて上記特徴値を決定するようにしてもよい。

また、上記印刷物の信頼性判定情報の記録方法において、上記制御装置は、上記印刷物の特徴値を決定する上記揺らぎを観測する上記印刷面上の位置情報、あるいは、該位置情報と該印刷物の特徴値と、を暗号化して、上記印刷面に記録させるようにしてもよい。

以上の特徴により、印刷物の態様の特徴を記録し、検証時に比較することで印刷物の信頼性判定が可能となる。

また、印刷面の着色部分の空間的分布と対応して定まる印刷物の態様の特徴を元に決定する特徴値を用いることで、印刷物の態様の変化を検証可能となる。

また、印刷構成画素を単位として印刷面における着色部分の空間的分布を決定し、さらに背景パターンを所定の相対的配置をなすようにすることで、印刷物の態様の特徴値を安定して取得可能になる。

また、背景パターンを用いて、検証に必要な情報の記録が可能となる。

また、サンプリング領域を用いて印刷物の態様の特徴値を取得することで、特徴値の記録に要する情報量を減じることが可能となる。

また、紙面の特定の領域に限定して信頼性の判定を行うことが可能となる。

また、記録が必要な情報を、サンプリング領域を決定するパラメータ、サンプリング領域を用いた特徴値の取得を行う紙面の領域を規定する情報、上記サンプリング領域に対する着色の有無として取得される特徴値の３種の値に限定することが可能となる。

また、サンプリング領域の位置を高い精度で決定可能となる。

また、複製が困難な印刷物の作成が可能となる。

また、複製物判定の判定個所を秘匿し、複製困難性を向上することが可能となる。

また、印刷物の印刷過程において自動的に複製対策を行うことが可能となる。

本発明によれば、特殊な用紙を用いることなく、印刷物の複製や偽造を防止することが可能になる。

以下、本発明の実施例を、図面を用いて説明する。

本実施例では、６００ＤＰＩの精度で制御可能な印刷装置と、この６００ＤＰＩの精度で印刷された印刷物を明瞭に読み取り可能な画像読み取り装置としてスキャナを用いるものとして説明する。この解像度は実施の一例であり、他の解像度によっても実施は可能である。また、画像読み取り装置はデジタルカメラなどによって実施することも可能である。その場合の実施の詳細は当業者には明らかである。

計算機に接続されて紙に印刷を行う印刷装置は、制御の単位となる細かな点毎に、着色するか否かを決定することで紙面に印刷される情報を決定する。ここでは、１／６００インチ四方の領域に対して、黒インクによる着色の有無によって白黒印刷を行う印刷装置を例として説明するが、それに制限されるわけではなく、白黒以外の二値（単色）印刷を行う印刷装置や、領域毎に複数段階の着色濃度を制御可能な印刷装置や、複数色の着色を制御可能な印刷装置も存在するが、そのような印刷装置に対しても本方法の実施は可能である。

一方、印刷された紙面を読み取るスキャナにおいては、紙面を上記領域をなす画素からなる画像データとして、通常の読み取りが行われる。ここにおいて、さまざまな理由から印刷時の画素と読み取り時の画素が、すべて一致するように読み取られることは期待できない。その原因としては、印刷時と読み取り時のそれぞれでの単位画素の大きさの違い、印刷装置や読み取り装置の機械的な動作のぶれ、印刷時の着色のにじみやずれ、読み取り時の光学的なブレやボケ、紙面のゆがみなどが考えられる。

印刷物の信頼性判定を、特に、印刷された情報の改ざん検知の観点において安定して実施するためには、印刷される情報を安定して印刷し、かつ十分な再現性を持って読み取ることが要求される。特に、改ざんの有無を印刷物の画像的変化の有無に基づいて判定する場合は、上記の印刷時と読み取り時に加わる変化の影響を回避することが必要となる。

そこで、上記の１／６００インチ四方の領域を微小画素とする印刷装置において、紙面に可視的に印刷する情報を、上記画素を複数集めた印刷構成画素の組み合わせによって構成することを考える。ここでは、上記微小画素を縦横１０個集めた計１００個の微小画素からなる正方形の領域を印刷構成画素として用いることとする。これはすなわち、１／６０インチの画素によって印刷を行うことに相当する。

図１は印刷構成画素を用いて印刷する文字を構成した例の図である。なお、ここでは縦横１０画素の正方形の領域を印刷構成画素として用いることとして説明するが、他の大きさであってもよく、また、その領域の形も正方形であることに限定されるものではない。ここでは、上記の１／６０インチの画素によって印刷される情報を、第１の情報と呼ぶことにする。

このような、１／６０インチの画素を用いた印刷を行う具体的な方法は、たとえば、そのような画素で文字が構成される文字フォントを用いることで実現可能である。あるいは、より高精細な画像として構成された第１の情報に対して、画像変換処理をくわえることによっても実現可能である。なお１／６０インチの画素を用いる場合でも、多くの利用者にとっては十分識別可能な文字などを、実用的な文字の大きさで印刷することは可能である。

このように、印刷装置の印刷精度に対して余裕を持った画素を用いることで、想定される印刷時の誤差の影響を相対的に減じた印刷が可能となる。また、スキャナの読み取り精度に対して余裕を持った画素を用い、かつ１／６０インチの画素によって印刷されていることを前提とした補正処理を読み取った画像に対して行うことで、想定される読み取り時の誤差の影響を減じた読み取りが可能となる。

ところで、このような読み取り時の補正処理を行うためには、印刷紙面における、隣接する印刷構成画素との境界を判別するための指標が存在すれば、より効率的かつ高精度に補正処理が可能となる。この目的のために、紙面に指標点を配置すればよい。具体的な方法としては、印刷構成画素を構成する画素のうち左上隅の位置に、微小画素の点をひとつずつ配置することができる。図２は図１に対して、指標点となる微小画素（２０１）を配置した例を示す図である。指標点は紙面において印刷情報に対する背景パターンとなる。

スキャナで読み取った画像に対し、制御装置は、この指標点に基づいて印刷構成画素の境界を判別し、補正処理を行うことが可能となる。これによって、印刷や読み取り時の局所的な位置のずれ、印刷後の紙の伸縮などの影響を減じて、紙面に記録されている情報を安定して読み取ることができる。

図３はスキャナで読み取った画像を模式的に表した図である。説明のため誇張して示しているが、この図において、印刷構成画素の境界が不鮮明になっている。また、紙面のゆがみや読み取り誤差などのため、部分的に伸縮して読み取られている個所がある。指標点の間隔を元に伸縮の補正を行い、また指標点の位置を元に印刷構成画素の境界を補正することで、印刷時の状態を精度よく再現することが可能である。なお、補正した印刷構成画素は図２に相当するものとなる。このように、指標点に基づいた補正を加えることによって、印刷構成画素の境界および位置を判定することができる。

このように印刷と読み取りを行うことで印刷文書の改ざん検知を行うためには、印刷時にどのように上記第１の情報が印刷されたかを記録し、検証時に実際に印刷されている情報が、記録されている情報と一致するか否かを判別することが必要となる。そのために、上記の印刷構成画素をどのように配置して第１の情報が表現されたのかを、すなわち、着色部分の空間的分布を印刷物の態様の特徴とし、その配置を表す値を特徴値として記録する。

また、特徴値を記録する具体的な方法としては、上記の指標点を用いて記録することが可能である。記録する特徴値を表す情報を０あるいは１の組み合わせからなるデジタルデータとして扱う事とし、左上の指標点から順に記録する情報を割り当てることとする。

０，１を表現するために、各指標点を３画素からなる形状に置き換える。０に相当する指標点は、図４に示すように、左上の画素４０１が本来の指標点の位置となる形状にする。一方、１に相当する指標点は、図５に示すように、左上の空白となっている画素５０１が本来の指標点の位置となる形状にする。

このような置き換えを行ったとしても、その形状から、本来の指標点の位置は判別可能であり、かつ各指標点の形からその指標点によって記録されている情報が０あるいは１のどちらであるかを判別することも可能である。

但し、上述の指標点の形状や配置、さらに指標点を用いた情報記録の方法は一例であって、これらは限定されず、当業者はこの目的に好適な方法を採用することができる。

図１３は本実施例を実現する印刷システムおよび検証システムの構成例を示した図である。

印刷システムは制御装置としての計算機（１３０１）、表示装置（１３０２）、外部記憶（１３０３）、印刷装置（１３０４）、入力装置（１３０５，１３０６）からなる。

計算機（１３０１）は、ＣＰＵ、メモリと、外部記憶（１３０３）、印刷装置（１３０４）、入力装置（１３０５，１３０６）を制御するインタフェースを備えるものである。

上記構成において、印刷対象となる第１の情報は、外部記憶（１３０３）に蓄積されており、入力装置（１３０５，１３０６）を用いた操作者からの指示によって、印刷処理が行われ、印刷装置（１３０４）によって紙文書として印刷される。

検証システムは制御装置としての計算機（１３１１）、表示装置（１３１２）、スキャナ（１３１３）、入力装置（１３１４，１３１５）からなる。

計算機（１３１１）は、ＣＰＵ、メモリと、表示装置（１３１２）、スキャナ（１３１３）、入力装置（１３１４，１３１５）を制御するインタフェースを備えるものである。

上記構成において、紙文書をスキャナ（１３１３）を用いて読み取り、検証結果が表示装置（１３１２）に出力される。

以下に説明する各処理フローは、外部記憶（１３０３）あるいはメモリに格納されたプログラムをＣＰＵが実行することにより、実現されるものである。プログラムは、予め、外部記憶（１３０３）あるいはメモリに格納されていても良いし、当該計算機が利用可能な、記憶媒体や伝送媒体を介して、必要に応じて、外部記憶（１３０３）あるいはメモリに導入されても良い。記憶媒体は、たとえばＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤなどであり、伝送媒体とは、たとえば光ケーブルや銅線など通信線や、その通信線上を伝搬する、光や電気による搬送波やデジタル信号である。システムの構成はこれに限定されず、好適な構成によって実施可能である。

以上の構成における処理手順を説明する。印刷時の処理を図９、検証時の処理を図１０に示す。

印刷時には、上記第１の情報を印刷構成画素によって構成した画像を生成し（ステップ９０１）、次に指標点の位置を決定する（ステップ９０２）。

次に、各指標点をステップ９０１で生成した画像をコード化した情報を表現するために図４と図５に示した形におきかえる事で、指標点に情報を埋め込んだ印刷データを作成し（ステップ９０３）、印刷を行う（ステップ９０４）。

このような情報の記録方法は、電子透かし技術と呼ばれるものの一方法とみなすことができる。本実施形態においては、上記の情報の記録方法に代えて、あるいは加えてこれ以外の電子透かし技術を適用することも可能である。それらの電子透かし技術においては、印刷面に配した微小画素の配置、数、形状、色、濃度など属性を単独で、あるいは複数組み合わせて変化させることによって、情報の記録を行うことができる。当業者は好適な電子透かし技術を適用し、実施することが可能である。

検証時には、印刷物をスキャナ（１３１３）で読み取り（ステップ１００１）、読み取った画像に対し指標点の位置を判別する（ステップ１００２）。次に、各指標点が図４、図５のどちらであるかに基づいて、印刷時に記録した特徴値を読み取る（ステップ１００３）。

次に、ステップ１００１で読み取った画像に対して、ステップ１００２で読み取った指標点の位置を元にして、印刷構成画素の補正を行う（ステップ１００４）。次に、ステップ１００４で補正した画像を元にした特徴値と、ステップ１００３で読み取った情報とが、一致するかを判定し（ステップ１００５）、結果を出力する（ステップ１００６）。 なお、第１の情報の改ざんを検知するための情報を、十分に記録できない場合は印刷時に警告を表示するように印刷システムを構成することも可能である。ここで十分に記録できないとは、記録する情報の量が、記録可能な情報量より多い場合を含む。

あるいは、記録しきれない部分は別の方法で記録してもよい。より具体的には、たとえば紙面にバーコードなどの方法によって記録してもよい。あるいは、紙面には所定の方法によって定める識別子のみを記録し、この識別子と対応付けてデータベース装置に第１の情報の改ざんを検知するための情報を記録してもよい。このような記録がされている場合には、検証時にはそれぞれの記録方法に応じた方法で、記録されている情報を入手し、検証処理に供するものとする。

あるいは、情報を記録する場合に誤り訂正符号を用い、記録されている情報を読み取る際にこの誤り訂正符号によって読み取り誤りの訂正を行ってもよい。第１の情報と指標点の位置が重なることによって、指標点が読み取れなくなることも考えられる。そのような状況に対しても、誤り訂正符号を適用することで対処可能となる場合がある。

あるいは、情報の記録を行う際に、第１の情報と位置が重なるために、読み取れなくなる事を回避するように、情報の記録を行う指標点を選択して記録してもよい。

あるいは、記録する情報に対して暗号化を施して記録してもよい。あるいは、記録する情報に対して電子署名を施して記録してもよい。これら、暗号化や電子署名には、公開鍵暗号を用いてもよい。またその場合に、暗号の復号や署名検証に用いる公開鍵を合わせて記録してもよい。またその場合に該公開鍵に対する公開鍵証明書を記録してもよい。

あるいは、背景パターンに指標点以外の画素を含めることも可能である。さらに、これら指標点以外の画素も用いて情報を記録することにしてもよい。

これらについての、より具体的な実施方法については、当業者は好適な方法によって実施することが可能である。

なお、本実施例では計算機上での処理手順として示したが、本処理を実現する装置として実施することも可能である。

また、計算機（１３０１）と印刷装置（１３０４）、計算機（１３１１）とスキャナ（１３１３）などは、それぞれ一体化された装置として構成することなども可能である。

本実施例においては、印刷物の特徴値として、紙面に対してサンプリング領域を配置する印刷面の領域を規定する情報と、サンプリング領域を決定する情報と、そのサンプリング領域に対する着色の有無を表す値を用いる。ここではサンプリング領域は一辺が２画素の正方形の領域とする。サンプリング領域は、紙面の中の特に信頼性が要求される情報が印刷される領域を選択して配置する。そのような特に信頼性が要求される情報とは、たとえば領収書における領収金額などの情報を想定する。ここでは、紙面に対する座標値で決定することができる矩形領域として、この領域を選択する。この領域の指定は、印刷する文書の種類毎にあらかじめ定めておくことで実施可能である。あるいは、印刷する文書毎に印刷システムの操作者に文書の印刷イメージを事前表示し、操作者に対象領域を選択させることなどによって実施してもよい。

また、サンプリング領域を配する位置は、そのような領域に対する座標値で表すことができるものとし、その座標は、所定の方法に対して、パラメータを決定することによって決まるものとする。ここで所定の方法としては、たとえばパラメータによって決定する乱数列を元に座標を決める方法が考えられる。

すなわち、あるパラメータを与えると、ランダムに散らばった複数のサンプリング領域を決定することができる方法であって、与えるパラメータが同じであれば、一定のサンプリング領域の位置を得ることができ、逆に異なるパラメータに対しては、別の散らばりのサンプリング領域を得ることができる方法である。そのような位置決定方法のより具体的な実施の方法については、当業者は好適な方法を選択して適用することができる。

このようにサンプリング領域の位置が決定されると、それらサンプリング領域における、紙面に印刷される情報による着色の有無を判定することができる。ここでは、着色の有無を判定する対象となる紙面に印刷される情報を、第１の情報と呼ぶことにする。各サンプリング領域の領域の中に、第１の情報の印刷による着色部分が含まれていれば、該サンプリング領域に対して第１の情報が存在すると判定することとする。

また、各サンプリング領域の領域の中に第１の情報の印刷による着色部分が含まれていなければ、該サンプリング領域に対して第１の情報による着色部分が存在しないと判定することとする。このような判定を各サンプリング領域に対して行うことによって、印刷物の紙面の状態をサンプリング領域に対する着色の有無として把握することができる。

図６はこのサンプリング方法を説明する模式図であり、サンプリング方法を適用した印刷物（領収書）６０４を例示している。図６において、サンプリングを行う対象領域は６０１である。６０１の領域中に描かれている金額が、印刷対象の第１の情報である。また、点６０２、６０３などがサンプリング領域である。但し、このサンプリング領域は実際には紙面上に印刷はされない。この図において、点６０２は第１の情報の着色部分を含むサンプリング領域の例、点６０３は第１の情報の着色部分を含まないサンプリング領域の例を示している。

さて、このようにサンプリングが行われると、サンプリングを行う対象となる矩形領域を定める値、サンプリング領域を決定するパラメータ、各サンプリング領域に対する着色の有無を表すサンプリング値の３種の値によって、印刷物の紙面の状態を記録することが可能となる。

ここでは、紙面に対して縦横１０画素間隔で微小画素を描き、０を表す図４の形状と１を表す図５の形状を各点に対して使い分けることで情報を記録する。また、ここでは、サンプリングを行う対象であった矩形領域に対しては、微小画素が印刷物の紙面の状態の変化とみなされないようにするために、この微小画素を描かない。すなわち、印刷物６０４のうち、サンプリング対象領域６０１以外の場所に図４、図５に示した形状の微小画素を描くことで記録を行う。この微小画素は、紙面に対する背景パターンとなる。微小画素とサンプリング領域は所定の規則において相対的な位置が決定されるよう配置する。

ただし、ここまでに述べた、サンプリング領域における着色の有無の判定結果や、微小画素を用いた紙面の状態の記録は、実際に印刷装置を用いて紙面に印刷する前に、印刷システムの記憶領域上において印刷される紙面の状態を構成し、記憶領域上でサンプリング領域に対する着色の有無の判定や、微小画素の配置を行った後に、第１の情報とともに、実際に印刷装置（１３０４）によって印刷を行うことで実施される。

図１３は本実施例を実施する印刷システムおよび検証システムの構成例を示した図であり、図中の各部は実施例１と同様である。

以上の構成における印刷処理の手順を図１１にまとめて示す。はじめに、第１の情報に対応する印刷画像を記憶領域上に生成する（ステップ１１０１）。次に、サンプリングを行う対象となる矩形領域を選択し（ステップ１１０２）、この領域に対するサンプリング領域の位置を決定し（ステップ１１０３）、サンプリング値を取得する（ステップ１１０４）。次に、上記３種類の値を表現する背景パターンを１１０１で生成した印刷画像に追加し（ステップ１１０５）、印刷を実行する（ステップ１１０６）。

このように作成された印刷物に対して信頼性の判定を行う場合の処理を以下に示す。

まず、紙面をスキャナ装置（１３１３）によって読み取り、紙面に対応する画像データを取得する（ステップ１２０１）。次に、画像データから微小画素を用いて記録されているサンプリングを行う対象となる矩形領域を定める値、サンプリング領域を決定するパラメータ、各サンプリング領域に対する着色の有無を表すサンプリング値の３種の値を読み取る（ステップ１２０２）。

次に、読み取ったサンプリングを行う対象となる矩形領域を定める値に基づき紙面の画像データに対してサンプリングを行う対象となる矩形領域（６０１）を判定する（ステップ１２０３）。

次に、読み取ったサンプリング領域を決定するパラメータに基づき、上記矩形領域（６０１）に対してサンプリングを行う点を決定し（ステップ１２０４）、このサンプリング領域の各点に対する着色の有無を取得し（ステップ１２０５）、１２０２で微小画素から読み取った各サンプリング領域に対する着色の有無を表すサンプリング値と比較を行い（ステップ１２０６）、結果を出力する（ステップ１２０７）。

比較の結果として各サンプリング領域に対する着色の有無が一致するか否かを判定する。ここですべてのサンプリング領域に対して一致する場合のみを検証成功としてもよい。あるいは所定の割合以上の点について一致する場合に検証成功としてもよい。あるいは検証の成功、失敗の判定処理は行わず、一致する点、一致しない点を表示し、検証装置の操作者がその表示に基づいて判断することとしてもよい。

なお、紙面の画像データに対して、サンプリングを行う対象となる領域や、サンプリング領域を判別する際に、情報を記録するために付加した微小画素を位置判定の指標として用いることも可能である。印刷時のぶれ、紙自体の伸縮、読み取り時のぶれなどによって、読み取った画像データは空間的な誤差を含んでいる可能性がある。これに対し、該微小画素は紙面に対し一定の間隔で描かれている。この微小画素を指標とすることで、紙面の各々の場所毎に読み取った画像データを補正して判定することが可能となる。各々の場所毎に補正を行うことで、紙の部分的な伸縮などの誤差にも対処することが可能となる。

なお、ここでは微小画素を用いて紙面に記録する方法を示したが、これに限定されるものではない。たとえば、情報を紙面に文字によって表現して記録することや、バーコードによって記録することなどの方法によるものであってもよい。あるいは印刷物の識別子と対応付けて、データベースに電磁的に記録するなどの方法によるものであってもよい。これらの実施の詳細は、当業者には明らかである。

あるいは、背景パターンに指標点以外の画素を含めることも可能である。さらに、これら指標点以外の画素も用いて情報を記録することにしてもよい。

また、印刷物に対しサンプリングを行う対象となる矩形領域は、ひとつであるものとしてこれまで説明を行ってきたが、複数の領域を設定しても差し支えない。また、サンプリングを行う対象となる領域は矩形以外の形状であっても差し支えない。

なお、本実施例では制御装置としての計算機（１３０１）上での処理手順として示したが、本処理を実現する装置として実施することも可能である。

また、計算機（１３０１）と印刷装置（１３０４）、計算機（１３１１）とスキャナ（１３１３）などは、それぞれ一体化された装置として構成することなども可能である。

本実施例においては、印刷物の特徴値として、紙面に対して行われた着色を高倍率で観測した結果を用いる。また、この観測は、あるひとつの印刷物の一連の印刷過程の中で行われ、観測した結果を該印刷物の残りの印刷過程に反映させて該印刷物に観測結果を記録する。詳細を以下で説明する。

図１３は本実施例を実施する印刷システムおよび検証システムの構成例を示した図であり、図中の各部は実施例１と同様である。また、図７は本方法を適用した印刷装置（７０７）の構成イメージ図である。

印刷装置は、印刷部（７０１）と観測部（７０３）と観測結果フィードバック部（７０２）を少なくとも持つ。 観測部（７０３）は印刷部（７０１）が行った着色を観測可能であるように配置され、かつ紙面を高倍率で観測可能な機構を備える。これは、たとえば高倍率の光学的拡大レンズを備えることで実現可能である。

観測部（７０３）は印刷部（７０１）が行った所定の個所の着色を観測し、その観測結果を観測結果フィードバック部（７０２）に渡す。

観測を行う個所は、あらかじめ定められた紙面上の座標であってもよい。あるいは、紙面に行われた所定の形状をなす個所であってもよい。たとえば、紙面に対して最初に印刷されたピリオド「．」を観測するなどであってもよい。

印刷部（７０１）が行う着色は、制御が不可能あるいは非常に困難な物理的なばらつき（揺らぎ）を示す。たとえばトナーを用いた着色を行う場合は、トナーの粉末の形状や塗布する際の散らばり具合などは、均質化することは困難である。たとえば、１画素のみの点を印刷した場合に、図８に模式的に示すように、その点に対するトナー紛の塗布の様子を拡大して観測すると、不均質なトナー紛をいくつか付着することで印刷が行われることとなる。あるいは、インクを用いた着色を行う場合は、インクの射出量や位置は誤差を含み、また着色結果も着色の対象となる紙の繊維などの影響を受け、にじみを生じる。このように着色結果を高倍率で観測すると、人為的には制御が困難なばらつきを含むため、このようなばらつき（揺らぎ）を観測し、記録することで、個々の印刷物毎の複製困難な特徴値を記録することが可能となる。

観測結果フィードバック部（７０２）は、観測部（７０３）の観測結果をコード化し、該印刷物の印刷工程に反映させて記録を行う。コード化は、観測結果を画像データとして表すことで実現してもよい。その記録は、印刷物に、図４、図５に示す微小画素を配することで行ってもよい。あるいは、印刷物にバーコードを追加することで行ってもよい。具体的な印刷結果のフィードバックの方法は、該印刷物に対する一連の印刷工程の中で行うことが可能な方法の中から、好適な方法を用いることができる。

検証時には、該印刷物の観測個所を再度観測し、その観測結果と印刷物に記録されている印刷時に行った観測結果とを比較することで該印刷物が複製されたものでないことを確認することが可能となる。

また、紙面への記録においては、暗号化処理や電子署名処理などを施すことも可能である。

たとえば、紙面の任意の位置に対して観測を行い、観測を行った位置を決定するパラメータと、観測結果とを暗号化して紙面に記録することが可能である。この場合、暗号化されて記録されている情報を復号化できる者のみが、検証を行うことが可能となる。この実施の形態においては、観測個所が暗号によって秘密になっているため、紙文書の複製を試みるものは、観測対象になる可能性のあるすべての個所を、高精度に複製を行う必要が生じる。そのため、複製をより困難にすることが可能となる。

また、本実施例では、印刷装置（１３０４）にフィードバック部（７０２）を備える例を示したが実施の形態はこれに限定されず、たとえば印刷装置（１３０４）と接続し印刷の指示を行う、制御装置としての計算機（１３０１）に観測結果を渡し、計算機（１３０１）内でフィードバック処理を行って印刷部（７０１）での印刷で記録が行われるように実施することも可能である。

また、計算機（１３０１）と印刷装置（１３０４）、計算機（１３１１）とスキャナ（１３１３）などは、それぞれ一体化された装置として構成することなども可能である。

実施例1における印刷構成画素による印刷を示した説明図である。 実施例1における印刷構成画素に指標点を加えた説明図である。 実施例1における図２の印刷物をスキャナ装置で読み取った場合の説明図である。 各実施例における情報０に相当する指標点の説明図である。 各実施例における情報１に相当する指標点の説明図である。 実施例２における印刷物に対するサンプリングの説明図である。 実施例３における観測部、観測結果フィードバック部を備えた印刷装置の説明図である。 実施例３におけるトナーを用いた印刷における１画素の印刷結果の説明図である。 実施例1における印刷時の処理手順の説明図である。 実施例1における検証時の処理手順の説明図である。 実施例２における印刷時の処理手順の説明図である。 実施例1における検証時の処理手順の説明図である。 各実施例印刷システムと検証システムの構成例図である。

符号の説明

２０１：指標点、４０１、５０１：情報を表現する指標点における元の指標点の位置、６０１：サンプリング対象領域、６０２、６０３：サンプリング領域、７０１：印刷部、７０２：観測結果フィードバック部、７０３：観測部、７０４：光学的拡大レンズ、７０５：印刷対象用紙、７０６：給紙フィーダ、７０７：印刷装置、１３０１、１３１１：計算機、１３０２、１３１２：表示装置、１３０３：外部記憶装置、１３０４：印刷装置、１３０５、１３１４：入力装置（キーボード）、１３０６、１３１５：入力装置（ポインティングデバイス）、１３１３：スキャナ。

Claims (8)

1. 印刷装置と前記印刷装置の制御装置と、画像読み取り装置と前記画像読み取り装置の制御装置とを備えるシステムにおける、印刷物の信頼性判定情報の記録方法であって、 前記印刷装置は、前記制御装置の制御によって、微小画素を単位として印刷面を部分的に着色することによって、第１の情報を前記印刷面に記録するものであり、 前記画像読み取り装置は、読み取り画素を単位として前記印刷面を読み取るものであり、
   前記制御装置は、
   所定の複数の前記微小画素により、前記読み取り画素よりも大きい印刷構成画素を構成し、
   前記印刷構成画素を単位とし、かつ、前記印刷構成画素を用いて、前記第１の情報が記録されるように前記印刷装置を制御し、さらに、
   前記印刷面に対する少なくともひとつの、所定の形状をなすサンプリング領域を決定し、
   前記サンプリング領域における、前記第１の情報に関わる前記着色部分の有無を表す情報を、前記第１の情報の特徴値とし、
   前記読み取り画素と同じもしくはより大きい領域の画素を用いて、前記第１の情報が記録される前記印刷面に、前記第１の情報の特徴値が記録されるように前記印刷装置を制御する
   ことを特徴とする印刷物の信頼性判定情報の記録方法。
2. 印刷装置と前記印刷装置の制御装置と、画像読み取り装置と前記画像読み取り装置の制御装置と、を備えるシステムにおける、請求項１に記載の印刷物への信頼性判定情報の記録方法を用いて印刷された印刷物の信頼性判定方法であって、 前記画像読み取り装置は、前記画像読み取り装置の制御装置の制御によって、前記印刷物を画像として読み取り、
   前記画像読み取り装置の制御装置は、 前記印刷物から読み取った前記画像から、前記第１の情報の記録された前記特徴値を取得し、
   前記サンプリング領域に記録された、前記第１の情報に関わる前記着色部分の有無を表す情報を、前記画像の第１の情報の特徴値として取得し、
   読み取った前記画像から取得した、前記第１の情報の前記記録された特徴値と、前記サンプリング領域から取得した、前記画像の第１の情報の特徴値と、を比較し、 前記印刷物の信頼性を判定することを特徴とする印刷物の信頼性判定方法。
3. 請求項１に記載の、印刷物の信頼性判定情報の記録方法であって、 前記制御装置は、 前記印刷構成画素を構成する前記所定の複数より少ない数の前記微小画素を用いて、指標点を構成し、
   複数の前記指標点の各々を、前記印刷構成画素の境界を示す位置に配置する背景パターンとして、 前記印刷装置に、印刷させることを特徴とする印刷物の信頼性判定情報の記録方法。
4. 請求項３に記載の印刷物の信頼性判定情報の記録方法を用いて印刷された印刷物の信頼性判定方法であって、 前記画像読み取り装置の制御装置は、
   前記背景パターンを構成する前記指標点が、前記印刷構成画素を構成する前記所定の複数より少ない数の前記微小画素を用いて構成され、複数の前記指標点の各々が、前記印刷構成画素の境界を示す位置に配置されていることを利用して、前記背景パターンを認識し、
   前記画像読み取り装置が、前記印刷面から読み取った前記第１の情報について、前記背景パターンを基準として前記第１の情報を構成する前記印刷構成画素の境界および位置の少なくとも一方を判定することを特徴とする印刷物の信頼性判定方法。
5. 請求項３に記載の、印刷物の信頼性判定情報の記録方法であって、 前記第１の情報の前記記録された特徴値を、前記印刷面に配する、前記指標点を構成する微小画素の配列を変化させることによって記録することを特徴とする印刷物の信頼性判定方法。
6. 請求項１に記載の、印刷物の信頼性判定情報の記録方法であって、 前記制御装置は、 前記サンプリング領域を、前記印刷面の特定の領域に配置することを特徴とする印刷物の信頼性判定情報の記録方法。
7. 請求項６に記載の、印刷物の信頼性判定情報の記録方法であって、 前記制御装置は、 前記サンプリング領域を配置する前記印刷面の領域を規定する情報と、 前記印刷面上の領域における、前記サンプリング領域の配置を決定するパラメータと、 前記サンプリング領域に対する着色の有無として取得される特徴値、の少なくとも一つを、前記印刷面に記録することを特徴とする印刷物の信頼性判定情報の記録方法。
8. 請求項３に記載の、印刷物の信頼性判定情報の記録方法であって、 前記制御装置は、 前記背景パターンを構成する前記微小画素との相対位置に基づいて、前記サンプリング領域の位置を決定することを特徴とする印刷物の信頼性判定情報の記録方法。

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