JP4743065B2 - 画像認識装置、複写装置及び画像認識方法 - Google Patents

Description

本発明は画像認識装置、複写装置及び画像認識方法に関する。

特許文献１に従来の画像認識装置が開示されている。この画像認識装置は、原稿から画像情報を読み取る画像読取手段を備え、包囲画像によって被包囲画像が囲われてなる特定画像を画像情報の中から識別するものである。

より詳しくは、この画像認識装置は、画像情報の中の任意の位置にある抽出領域を４分割して、４個の処理対象画像を抽出した後、各処理対象画像と特定画像テンプレートとを照合することにより、画像情報の中に特定画像が存在するか否かの判断を行うものである。

このような構成である画像認識装置は、例えば、画像情報に基づく印刷を行う印刷手段を備えた複写装置に搭載される。そして、この画像認識装置は、画像情報の中に特定画像が存在すると判断した場合に、その後の印刷処理の中止等の不正コピー防止対策を実施することができる。こうして、この画像認識装置は、紙幣や機密書類等の原稿に含まれる特定画像を識別し、不正コピーを防止することができる。

特開平０７−２２６８３９号公報

ところで、複写装置が紙幣や機密書類等の不正コピーに悪用されることを防止するため、画像認識装置の判定精度を保つ必要があるとともに、その判定に要する時間の短縮が求められていた。

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、画像認識の処理速度を向上させることが可能な画像認識装置を提供することを解決すべき課題としている。

発明者らは、上記課題を解決するため、従来の画像認識装置について詳細に分析し、下記の問題点を発見した。

すなわち、紙幣や機密書類等の原稿に印刷された印影等の特定マークは、一般的に円形状、多角形状その他の包囲模様と、包囲模様によって囲われる被包囲模様とからなる。被包囲模様は包囲模様と比較して複雑な形状であり、特徴的な模様を有する可能性が高い。そして、このような特定マークが画像読取手段に読み取られた結果得られる画像情報には、包囲模様に対応する包囲画像と、被包囲模様に対応する被包囲画像とが含まれる。つまり、画像情報には、特定マークに対応する特定画像が含まれる。

ここで、上記従来の画像認識装置は、画像情報の中の任意の位置にある抽出領域を４分割して、４個の処理対象画像を抽出するものである。

このため、特徴的な模様を有する可能性が高い被包囲画像の中央部分が各処理対象領域によって分断されることとなり、分断された被包囲画像が含まれる各処理対象領域と特定画像テンプレートとを照合しても判定精度が低下してしまうという不具合が生じ易かった。

また、抽出領域を分割せず、１個の処理対象画像を抽出する場合には、処理対象領域内の情報量が大幅に増加して、画像認識の処理速度が大幅に低下してしまうという不具合が生じ易かった。

発明者らは、これらの問題点を解決すべく鋭意研究し、本発明をするに至った。

本発明の画像認識装置は、原稿から画像情報を読み取る画像読取手段を備え、包囲画像によって被包囲画像が囲われてなる特定画像を該画像情報の中から識別する画像認識装置であって、前記画像情報の中に前記包囲画像が含まれているか否かの判断を行う第１判断手段と、該第１判断手段が該画像情報の中に該包囲画像が含まれていると判断した場合に、該包囲画像の中央を中心とした抽出領域をｎ×ｎ分割（ｎは３以上の奇数）して、ｎ×ｎ個の処理対象画像を抽出した後、各該処理対象画像と特定画像テンプレートとを相対的に回転させつつ、各該処理対象画像と該特定画像テンプレートとを照合することにより、該画像情報の中に該特定画像が存在するか否かの判断を行う第２判断手段とを備え、該第２判断手段は、最初に、該抽出領域の中央に位置する１つの該処理対象画像を照合した結果、合致すると判断された回転角度を基に、他の該処理対象画像を照合するものであることを特徴とする（請求項１）。

このような構成である本発明の画像識別装置は、まず、第１判断手段によりあたりを付け、次に第２判断手段により詳細な識別処理を実施する２段階の流れとなるため、処理速度を向上させることができる。また、この画像識別装置は、抽出領域をｎ×ｎ分割（ｎは３以上の奇数）するので、特徴的な模様を有する可能性が高い被包囲画像が分断され難くなる。さらに、包囲画像の中央に位置する処理対象画像では、特徴的な模様を有する可能性が最も高くなる。このため、この画像識別装置は、中央の処理対象画像を重点的に確認することによって、判定精度を向上させることができる。

したがって、本発明の画像識別装置は、画像認識の処理速度を向上させることが可能であるともに、判定精度を向上させることも可能である。
また、この画像認識装置において、第２判断手段は、最初に、抽出領域の中央に位置する１つの処理対象画像の照合を行うものである。このように、最初に特徴的な模様を有する可能性が一番高い処理対象画像を判断することにより、その段階で不一致と判断できれば以後の処理を中止することができる、このため、この画像認識装置は、余分な処理を省いて処理速度を一層向上させることができる。
さらに、この画像認識装置において、第２判断手段は、各処理対象画像と特定画像テンプレートとを相対的に回転させつつ、各処理対象画像の照合を行うものであり、抽出領域の中央に位置する１つの処理対象画像を照合した結果、合致すると判断された回転角度を基に、他の処理対象画像を照合するものである。この構成により、この画像認識装置は、他の処理対象画像について無駄な回転処理を行わなくても良くなり、処理速度を一層向上させることができる。

抽出領域は、正方形であることが好ましい。この場合、抽出領域をｎ×ｎ分割（ｎは３以上の奇数）しても、各処理対象画像を同一の大きさの正方形とすることができるので、識別処理ルーチンの共通化や簡略化が可能となる。

包囲画像は、円形状であることが好ましい。この場合、原稿が画像読取手段に対して角度を有して配置されても、第１判断手段が画像情報の中に包囲画像が含まれているか否かの判断を容易に行うことができる。

本発明の画像認識装置において、前記第１判断手段は、前記画像情報の中から、前記処理対象画像より大面積である事前処理対象画像を抽出し、各該事前処理対象画像に基づいて、該画像情報の中に前記包囲画像が含まれているか否かの判断を行うものであることが好ましい（請求項２）。

第１判断手段は、一般的に、第２判断手段と比較して識別処理の際の負荷が少ない。このため、この画像認識装置は、第１判断手段が扱う事前処理対象画像を大きな処理単位とすることにより、処理速度を一層向上させることができる。

本発明の画像認識装置において、前記第１判断手段は、前記画像情報の任意の位置にある事前抽出領域を２×２分割して、４個の前記事前処理対象画像を抽出するものであり、前記第２判断手段は、前記抽出領域を３×３分割して、９個の前記処理対象画像を抽出するものであることが好ましい（請求項３）。

この画像認識装置において、第１判断手段及び第２判断手段の分割数を増やしすぎると処理の煩雑化を招く傾向となる。このため、上記の構成とすることにより、この画像認識装置は処理の煩雑化を抑制しつつ、判定精度を向上させることができる。

本発明の画像認識装置において、前記第１判断手段は、各前記事前処理対象画像と包囲画像テンプレートとを照合して得た類似度のピーク値を利用して、前記画像情報の中に該包囲画像が含まれているか否かの判断を行うことが好ましい（請求項４）。

この場合、この画像認識装置は、第１判断手段の識別処理において、まぎらわしい情報を排除し、判定精度を向上させることができる。

本発明の画像認識装置において、前記第２判断手段は、各前記処理対象画像と前記特定画像テンプレートとを照合して得た類似度のピーク値を利用して、前記画像情報の中に前記特定画像が存在するか否かの判断を行うことが好ましい（請求項５）。

この場合も、この画像認識装置は、第２判断手段の識別処理において、まぎらわしい情報を排除し、判定精度を向上させることができる。

本発明の画像認識装置において、前記第１判断手段が前記画像情報の中に前記包囲画像が含まれていると判断した場合及び／又は前記第２判断手段が該画像情報の中に前記特定画像が存在すると判断した場合において、該特定画像の色彩を判断する第３判断手段を備えることが好ましい。

このように、第３判断手段による色彩の判定を第１判断手段及び／又は第２判断手段による識別処理と重ねて実施することで、この画像認識装置は、判定精度を一層向上させることができる。

本発明の画像認識装置において、前記第１判断手段及び／又は前記第２判断手段は、予め前記画像情報に対して平滑処理を施すことが好ましい（請求項６）。

この場合、この画像認識装置は、平滑処理されてノイズが除去された特定画像を識別処理するので、判定精度を向上させることができる。

本発明の複写装置は、原稿から画像情報を読み取る画像読取手段を備え、包囲画像によって被包囲画像が囲われてなる特定画像を該画像情報の中から識別する画像認識装置と、該画像認識装置の前記画像読取手段によって読み取られた前記画像情報に基づく印刷を行う印刷手段とを備えた複写装置であって、前記画像認識装置は、前記画像情報の中に前記包囲画像が含まれているか否かの判断を行う第１判断手段と、該第１判断手段が該画像情報の中に該包囲画像が含まれていると判断した場合に、該包囲画像の中央を中心とした抽出領域をｎ×ｎ分割（ｎは３以上の奇数）して、ｎ×ｎ個の処理対象画像を抽出した後、各該処理対象画像と特定画像テンプレートとを相対的に回転させつつ、各該処理対象画像と該特定画像テンプレートとを照合することにより、該画像情報の中に該特定画像が存在するか否かの判断を行う第２判断手段とを備え、該第２判断手段は、最初に、該抽出領域の中央に位置する１つの該処理対象画像を照合した結果、合致すると判断された回転角度を基に、他の該処理対象画像を照合するものであることを特徴とする（請求項７）。

このような構成である複写装置は、上述の画像認識装置が奏する作用効果によって、より速く、かつより確実に不正コピーを防止することができる。

本発明の画像認識方法は、原稿から画像情報を読み取り、包囲画像によって被包囲画像が囲われてなる特定画像を該画像情報の中から識別する画像認識方法であって、前記画像情報の中に前記包囲画像が含まれているか否かを判断する第１判断ステップを行い、該第１判断ステップにおいて、該画像情報の中に該包囲画像が含まれていると判断した場合に、該包囲画像の中央を中心とした抽出領域をｎ×ｎ分割（ｎは３以上の奇数）して、ｎ×ｎ個の処理対象画像を抽出した後、各該処理対象画像と特定画像テンプレートとを相対的に回転させつつ、各該処理対象画像と該特定画像テンプレートとを照合することにより、該画像情報の中に該特定画像が存在するか否かを判断する第２判断ステップを行うものであり、該第２判断ステップでは、最初に、該抽出領域の中央に位置する１つの該処理対象画像を照合した結果、合致すると判断された回転角度を基に、他の該処理対象画像を照合することを特徴とする（請求項８）。

このような構成である本発明の画像認識方法も、上述した本発明の画像認識装置と同様の理由により、画像認識の処理速度を向上させることが可能であるとともに、判定精度を向上させることも可能である。

以下、本発明を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、実施例の画像認識装置１０は、例えば、プリンタ、コピー機、ＦＡＸ等の複写装置（図示しない）に搭載されるものである。画像認識装置１０は、原稿９から画像情報８を読み取る画像読取手段２０と、画像情報８を画像読取手段２０の読み取り特性、複写装置の出力特性、又はユーザーが指定する出力サイズ若しくはコピー変倍率等の出力形態に合わせて補正する第１画像処理手段５０とを備えている。

また、画像認識装置１０は、第２画像処理手段７０と、第１判断手段３０と、第２判断手段４０と、第３判断手段８０とを備えている。第２画像処理手段７０と第１判断手段３０と第２判断手段４０と第３判断手段８０とは、画像情報８の中に特定画像１が存在するか否かを後述する手順により段階的に識別処理するものである。

ここで、特定画像１とは、紙幣や機密書類等の原稿９に印刷された印影等の特定マークに対応するものである。実施例では、特定マークは、円形状の包囲模様と、包囲模様に囲われる被包囲模様としての「ａ」字とからなる。そして、原稿９に特定マークが印刷されている場合、画像情報８には、包囲模様に対応する円形状の包囲画像１ａと、被包囲模様に対応する「ａ」字状の被包囲画像１ｂとが含まれている。

以下、画像読取手段２０、第１画像処理手段５０、第２画像処理手段７０、第１判断手段３０、第２判断手段４０及び第３判断手段８０の構成をより詳しく説明する。

＜画像読取手段＞
画像読取手段２０は、原稿９を主走査方向に沿って読み取りつつ、相対移動する原稿９の画像情報８を副走査方向に沿って読み取るスキャナーである。なお、画像読取手段２０は、原稿９から画像情報８を読み取り可能なものであれば、どのような構成のものでもかまわない。

＜第１画像処理手段＞
第１画像処理手段５０は、画像読取手段２０の下流側に設けられており、上流側から順に、Ａ／Ｄコンバータ５１と、Ｄレンジ補正部５２と、読み取りガンマ補正部５３と、変倍処理部５４と、フィルタ部５５と、マスキング部５６と、ＧＣＲ部５７と、記録ガンマ補正部５８と、二値化部５９と、記録部６０とにより構成されている。なお、第１画像処理手段５０は、上記の構成に限定されない。

Ａ／Ｄコンバータ５１は、画像読取手段２０により読み取られた画像情報８をアナログ信号からデジタルデータに変換する。この際、ＲＧＢ（Ｒ：赤、Ｇ：緑、Ｂ：青）に分けて、デジタルデータに変換される。

Ｄレンジ補正部５２は、画像読取手段２０を構成する光源の照度の不均一やセンサの感度の不均一から発生する画素ごとのダイナミックレンジの不均一を補正する。

読み取りガンマ補正部５３は、画像読取手段２０の明暗直線性を補正する。

変倍処理部５４は、画像読取手段２０と記録部６０との解像度のちがいを修正するため、又はユーザーの指定するコピー変倍率とするため、画像情報８を拡大縮小する変倍処理を行う。

フィルタ部５５は、画像情報８のノイズの除去のための平滑フィルタ処理や、文字の精鋭性の向上のための協調フィルタ処理を行う。

マスキング部５６は、画像読取手段２０と記録部６０との色空間の違いを変換する（ＲＧＢからＣＭＹ（Ｃ：シアン、Ｍ：マゼンダ、Ｙ：イエロー）に変換）。近年では三次元ルックアップテーブルによる方法が一般的である。

ＧＣＲ部５７は、入力ＣＭＹから黒成分を生成するとともにＣＭＹから黒成分を除去する。つまり、ＣＭＹデータをＣＭＹＫデータに変換する。

記録ガンマ補正部５８は、記録部６０のドットゲイン等による濃度直線性を補正する。

二値化部５９は、誤差拡散法やディザ法によって記録部６０で記録可能な二値データに変換する。

記録部６０は、上述のＡ／Ｄコンバータ５１と、Ｄレンジ補正部５２と、読み取りガンマ補正部５３と、変倍処理部５４と、フィルタ部５５と、マスキング部５６と、ＧＣＲ部５７と、記録ガンマ補正部５８と、二値化部５９とにより補正された画像情報８を記録し、複写装置等に画像情報８を出力する。また、記録部６０は、画像情報８の中に特定画像１が存在すると判断された場合に、外部への画像情報８の出力を中止する等の不正コピー防止措置を実施する不正コピー防止部６０ａを有している。

＜第２画像処理手段＞
第２画像処理手段７０は、第１画像処理手段５０のＤレンジ補正部５２より下流側であって、第１画像処理手段５０の読み取りガンマ補正部５３から記録部６０までと並列に設けられている。そして、第２画像処理手段７０は、上流側から順に、ガンマ補正部７１と変倍処理部７２と、フィルタ部７３と、二値化部７４とにより構成されている。

ガンマ補正部７１は、第１画像処理手段５０において、Ａ／Ｄコンバータ５１と、Ｄレンジ補正部５２とによりダイナミックレンジ補正された画像情報８を受け取る。そして、ガンマ補正部７１は、画像読取手段２０の明暗直線性を特定画像１の識別処理に適するように補正する。特に、特定画像１の識別処理には、ダーク部分やハイライト部分は必要ないため、コントラストの強いトーンカーブが使用される。

変倍処理部７２は、画像読取手段２０の解像度から、特定画像１の識別処理に適した解像度に変倍処理を行う。このときの変倍率は、ユーザーが指定するコピー変倍率に依存しない。

フィルタ部７３は、画像情報８のノイズの除去や、文字の精鋭性の向上のためのフィルタ処理を行う。実施例では、特定画像１の識別処理にエッジ情報を使用していないので、画像情報８に対してノイズ除去のための平滑フィルタ処理を行う。

二値化部７４は、入力ＲＧＢ値の輝度に応じて二値化を行う。輝度への変換は一般的な変換ではなく、特定マークに多く用いられる色に偏重した重み付けを行う。具体的には、例えば、一般の輝度変換が、
輝度＝０．３０×Ｒ＋０．５９×Ｇ＋０．１１×Ｂ
であるのに対して、実施例の輝度変換は、
輝度＝０．１０×Ｒ＋０．５０×Ｇ＋０．４０×Ｂ
となっている。

＜第１判断手段＞
第１判断手段３０は、第２画像処理手段７０の下流側に設けられている。第１判断手段３０は、上流側から順に、事前処理対象画像抽出部３１と、包囲画像マッチング部３２と、ピーク値検出部３３と、判定部３４とにより構成されている。

事前処理対象画像抽出部３１は、図２（ａ）の中央に示すように、画像情報８の任意の位置にある事前抽出領域３１ａを２×２分割して、４個の事前処理対象画像３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを抽出する。

事前抽出領域３１ａは正方形とされている。これにより、各事前処理対象画像３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを同一の大きさの正方形とすることができるので、識別処理ルーチンの共通化や簡略化が可能となっている。そして、図２（ｃ）に示すように、事前抽出領域３１ａに比べて、後述する抽出領域４１ａはより小さな面積で選択されている。抽出領域４１ａが事前抽出領域３１ａより小さくされているのは、抽出領域４１ａを３×３分割して得られる処理対象画像４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈ、４ｉについての識別処理には事前処理対象画像３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの外周エッジの情報が必要ないからである。また、事前処理対象画像３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、後述する処理対象画像４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈ、４ｉより大面積で選択されている。これは、第１判断手段３０が一般的に第２判断手段４０と比較して識別処理の際の負荷が少ないことから、第１判断手段３０が扱う事前処理対象画像３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを大きな処理単位とすることにより、処理速度を一層向上させることができるからである。

包囲画像マッチング部３２は、各事前処理対象画像３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと、図２（ｂ）に示す包囲画像テンプレート３２ａとを照合し、相関係数を求めることで類似度を計算する。この際、図２（ａ）の中央に示す各事前処理対象画像３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのＸ方向及びＹ方向の相対距離を画素単位で変化させて、図２（ａ）の周囲に示す８通りの組合せを作り、合計９通りの組合せごとに各事前処理対象画像３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの相関係数を加算する。そして、それらの最大の値を事前抽出領域３１ａにおける類似度とする。この際、各事前処理対象画像３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ間の相対距離が奇数のときは、中心点の座標に端数がでるが端数を切り捨て、又は切り上げて同一点とする。

なお、包囲画像マッチング部３２において、各事前処理対象画像３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄのＸ方向及びＹ方向の相対位置の組合せは９通りに限定されず、相対距離をより細かく変化させて、例えば２５通り等にしてもかまわない。また、図２（ａ）及び（ｂ）における「○」及び「×」は、本来は双方とも画素単位に相当する「●」とするのが適当であるが、重なった状態を判別しやすくするため、便宜上変更しているだけである。

ピーク値検出部３３は、画像情報８の中で事前抽出領域３１ａを細かく移動させながら算出した類似度の中で、一定値以上で局所的にピーク値となるものを検出する。この際、一定値以上で局所的にピーク値となる類似度が検出されれば、画像情報８の中に包囲画像１ａが含まれているということになり、図１に示すように、その類似度が算出された位置を包囲画像１ａの中央Ｃとして決定する。他方、一定値以上となる類似度が検出されなければ、画像情報８の中に包囲画像１ａが含まれていないということになる。

判定部３４は、ピーク値検出部３３の結果に基づき、画像情報８の中に包囲画像１ａが含まれていると判断した場合、第３判断手段８０及び第２判断手段４０に判定結果すなわち特定画像１が存在し得るという情報を伝達する。

こうして、第１判断手段３０は、画像情報８の中に包囲画像１ａが含まれているか否かの判断を行うことが可能となっている。

＜第３判断手段＞
第３判断手段８０は、第１判断手段３０の下流側に設けられており、色彩情報処理部８１と判定部８２とにより構成されている。

色彩情報処理部８１は、第２画像処理手段７０のフィルタ部７３及び二値化部７４からの入力信号に基づき、包囲画像１ａの色彩情報を処理する。この際、下地の色の影響を受けないように、二値化部７４で高濃度と判定された部分、すなわち印刷された特定マークのインクが形成されている部分の画素のＲＧＢ値のみの平均値を求める。

判定部８２は、色彩情報処理部８１で得られた平均値が所定の範囲内にある場合、包囲画像１ａの色彩情報が特定マークの色彩情報に類似すると判断して、第２判断手段４０に特定画像１が存在し得るという情報を伝達する。他方、判定部８２は、色彩情報処理部８１で得られた平均値が所定の範囲内にない場合、包囲画像１ａの色彩情報が特定マークの色彩情報に類似しないと判断して、第２判断手段４０に対して、画像情報８の中に特定画像１が存在しないという結果を伝達する。

こうして、第３判断手段８０は、画像情報８の中に含まれている包囲画像１ａの色彩情報が特定マークの色彩情報に類似するかの判断を行うことが可能となっている。

＜第２判断手段＞
第２判断手段４０は、第３判断手段８０の下流側に設けられている。第２判断手段４０は、上流側から順に、処理対象画像抽出部４１と、特定画像マッチング部４２と、ピーク値検出部４３と、判定部４４とにより構成されている。

処理対象画像抽出部４１は、図３（ｂ）に示す抽出領域４１ａを図３（ａ）に示すように、包囲画像１ａの中央Ｃを中心として３×３分割して、９個の処理対象画像４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈ、４ｉを抽出する。

抽出領域４１ａは正方形とされている。これにより、各処理対象画像４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈ、４ｉを同一の大きさの正方形とすることができるので、識別処理ルーチンの共通化や簡略化が可能となっている。

処理対象画像抽出部４１は、図３（ｃ）に示すように、抽出領域４１ａを５×５分割して、２５個の処理対象画像を抽出してもよい。ただし、第２判断手段の分割数を増やしすぎると処理の煩雑化を招く傾向となるので、３×３分割するほうが好ましい。

なお、処理対象画像抽出部４１は、図３（ｄ）〜（ｆ）に示すように、抽出領域をｐ×ｐ分割（ｐは偶数）するものではない。なぜなら、特徴的な模様を有する可能性が高い被包囲画像１ｂが各処理対象領域によって分断されることとなり、判定精度が低下してしまうからである。

特定画像マッチング部４２は、図３（ａ）に示す各処理対象画像４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈ、４ｉと、図５に示す特定画像テンプレート４２ａ及びそのバリエーション群とを照合し、相関係数を求めることで類似度を計算する。

この際、特定画像マッチング部４２は、最初に抽出領域４１ａの中央に位置する１つの処理対象画像４ｅの照合を行い、次に、他の処理対象画像４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｆ、４ｇ、４ｈ、４ｉの照合を行う。その理由は、最初に特徴的な模様を有する可能性が一番高い処理対象画像４ｅを判断することにより、その段階で不一致と判断できれば以後の処理を中止することができ、余分な処理を省いて処理速度を一層向上させることができるからである。

特定画像マッチング部４２は、最初に抽出領域４１ａの中央に位置する１つの処理対象画像４ｅの照合を行う際、図４の（ａ）〜（ｉ）の二重枠で示すように、処理対象画像４ｅと特定画像テンプレート４２ａとの相対位置を画素単位でＸ方向及びＹ方向にずらしながらチェックする。ずらし方は、１画素ずつでもよい数画素以上の組合せでもよい。こうすることで、処理対象画像４ｅの歪みや位置ずれを吸収できる。他の処理対象画像４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｆ、４ｇ、４ｈ、４ｉの照合を行う際も同様にずらしながらチェックする。

また、特定画像マッチング部４２は、最初に抽出領域４１ａの中央に位置する１つの処理対象画像４ｅの照合を行う際、処理対象画像４ｅと、図５に示す特定画像テンプレート４２ａのバリエーション群との照合も行う。特定画像テンプレート４２ａのバリエーション群は、特定画像１が任意の角度で回転配置されている場合であっても識別可能とするため、特定画像テンプレート４２ａを回転させたものである。

図５では、特定画像テンプレート４２ａが角度３０°刻みで回転配置された１２パターンのバリエーション群を示しているが、最上段の３パターンのみを用意しておき、残りの９パターンについては、最上段の３パターンのいずれかを数列変換処理してもよい。また、図６に示すように、特定画像テンプレート４２ａを３×３分割して、各ブロックをＸ方向又はＹ方向に相対移動させることによって、特定画像テンプレート４２ａのバリエーション群を増やしたのと同等の効果を得ることができる。この場合には、予め用意されている所定の角度刻みのパターンでは対応できない微小な角度刻みにも対応できるので、所定の角度刻みを大きくとることができ、用意する特定画像テンプレート４２ａのバリエーション群の数を減らすことができる。また、この場合、第１判断手段３０と第２判断手段４０との間での位置ずれや倍率ひずみも吸収できる。

こうして、特定画像マッチング部４２は、処理対象画像４ｅと特定画像テンプレート４２ａとを相対的に回転させつつ、処理対象画像４ｅの照合を行い、その結果、合致すると判断された回転角度を基に、他の処理対象画像４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｆ、４ｇ、４ｈ、４ｉを照合する。これにより、他の処理対象画像４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｆ、４ｇ、４ｈ、４ｉについて無駄な回転処理を行わなくても良くなり、処理速度を一層向上させることができる。

図１に示すように、ピーク値検出部４３は、特定画像マッチング部４２において算出した類似度の中で、一定値以上で局所的にピーク値となるものを検出する。この際、一定値以上で局所的にピーク値となる類似度が検出されれば、画像情報８の中に特定画像１が存在するということになる。他方、一定値以上となる類似度が検出されなければ、画像情報８の中に特定画像１が存在していないことになる。

判定部４４は、ピーク値検出部４３の結果に基づき、画像情報８の中に特定画像１が存在すると判断した場合、記録部６０の不正コピー防止部６０ａへ検出結果を伝達する。そして、不正コピー防止部６０ａは、外部への画像情報８の出力を中止する等の不正コピー防止措置を実施する。

こうして、第２判断手段４０は、画像情報８の中に特定画像１が存在するか否かの判断を行うことが可能となっている。

このような構成である実施例の画像認識装置１０は、記録部６０に記録された画像情報８を外部に出力することができる。そして、例えば、画像情報８を受け取った複写装置は、印刷手段により画像情報８に基づく印刷を行うことが可能となっている。また、この画像認識装置１０は、紙幣や機密書類等の原稿９の画像情報８に含まれる特定画像１を識別し、不正コピーを防止することが可能となっている。

ここで、この画像認識装置１０は、上述の第１判断手段３０と第２判断手段４０とを備えている。このため、まず、第１判断手段３０によりあたりを付け、次に第２判断手段４０により詳細な識別処理を実施する２段階の流れとなっているため、処理速度を向上させることができている。また、この画像識別装置１０は、抽出領域４１ａを３×３分割するので、特徴的な模様を有する可能性が高い被包囲画像１ｂが分断され難くなっている。さらに、包囲画像１ａの中央Ｃに位置する処理対象画像４ｅでは、特徴的な模様を有する可能性が最も高くなっている。このため、この画像識別装置１０は、中央の処理対象画像４ｅを重点的に確認することによって、判定精度を向上させることができている。

したがって、実施例の画像識別装置１０は、画像認識の処理速度を向上させることができているとともに、判定精度を向上させることもできている。

また、この画像認識装置１０において、事前処理対象画像３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、処理対象画像４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈ、４ｉより大面積である。このように、第１判断手段３０が扱う事前処理対象画像３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを大きな処理単位とすることにより、処理速度を一層向上させることができている。

さらに、この画像認識装置１０において、第１判断手段３０は事前抽出領域３１ａを２×２分割し、第２判断手段４０は抽出領域４１ａを３×３分割していることから、処理の煩雑化を抑制しつつ、判定精度を向上させることができている。

また、この画像認識装置１０において、第１判断手段３０及び第２判断手段４０は、類似度のピーク値を利用して判断を行っていることから、識別処理において、まぎらわしい情報を排除し、判定精度を向上させることができている。

さらに、この画像認識装置１０は、第３判断手段８０による色彩の判定を第１判断手段３０による識別処理と重ねて実施することで、判定精度を一層向上させることができている。

また、この画像認識装置１０において、第２判断手段４０は、最初に特徴的な模様を有する可能性が一番高い中央の処理対象画像４ｅを判断し、その段階で不一致と判断できれば以後の処理を中止することができるので、余分な処理を省いて処理速度を一層向上させることができている。

さらに、この画像認識装置１０は、中央の処理対象画像４ｅを照合した結果、合致すると判断された回転角度を基に、他の処理対象画像４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｆ、４ｇ、４ｈ、４ｉを照合するので、他の処理対象画像４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｆ、４ｇ、４ｈ、４ｉについて無駄な回転処理を行わなくても良くなっており、処理速度を一層向上させることができている。

また、この画像認識装置１０は、予め画像情報８に対して平滑処理を施していることから、平滑処理されてノイズが除去された特定画像１を識別処理することができ、判定精度を向上させることができている。

以上において、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。

本発明は画像認識装置に利用可能である。

実施例の画像認識装置の構成を示す説明図である。 実施例の画像認識装置に係り、第１判断手段の事前処理対象画像抽出部及び包囲画像マッチング部の処理方法を示す説明図である。 実施例の画像認識装置に係り、第２判断手段の処理対象画像抽出部及び特定画像マッチング部の処理方法を示す説明図である。 実施例の画像認識装置に係り、第２判断手段の特定画像マッチング部の処理方法を示す説明図である。 実施例の画像認識装置に係り、第２判断手段の特定画像マッチング部の処理方法を示す説明図である。 実施例の画像認識装置に係り、第２判断手段の特定画像マッチング部の処理方法を示す説明図である。

１…特定画像
１ａ…包囲画像
１ｂ…被包囲画像
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ…事前処理対象画像
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、４ｈ、４ｉ…処理対象画像
８…画像情報
９…原稿
１０…画像認識装置
２０…画像読取手段
３０…第１判断手段
３１ａ…事前抽出領域
３２ａ…包囲画像テンプレート
４０…第２判断手段
４１ａ…抽出領域
４２ａ…特定画像テンプレート
８０…第３判断手段
Ｃ…包囲画像の中央

Claims (8)

1. 原稿から画像情報を読み取る画像読取手段を備え、包囲画像によって被包囲画像が囲われてなる特定画像を該画像情報の中から識別する画像認識装置であって、
   前記画像情報の中に前記包囲画像が含まれているか否かの判断を行う第１判断手段と、
   該第１判断手段が該画像情報の中に該包囲画像が含まれていると判断した場合に、該包囲画像の中央を中心とした抽出領域をｎ×ｎ分割（ｎは３以上の奇数）して、ｎ×ｎ個の処理対象画像を抽出した後、
   各該処理対象画像と特定画像テンプレートとを相対的に回転させつつ、各該処理対象画像と該特定画像テンプレートとを照合することにより、該画像情報の中に該特定画像が存在するか否かの判断を行う第２判断手段とを備え、
   該第２判断手段は、最初に、該抽出領域の中央に位置する１つの該処理対象画像を照合した結果、合致すると判断された回転角度を基に、他の該処理対象画像を照合するものであることを特徴とする画像認識装置。
2. 前記第１判断手段は、前記画像情報の中から、前記処理対象画像より大面積である事前処理対象画像を抽出し、
   各該事前処理対象画像に基づいて、該画像情報の中に前記包囲画像が含まれているか否かの判断を行うものである請求項１記載の画像認識装置。
3. 前記第１判断手段は、前記画像情報の任意の位置にある事前抽出領域を２×２分割して、４個の前記事前処理対象画像を抽出するものであり、
   前記第２判断手段は、前記抽出領域を３×３分割して、９個の前記処理対象画像を抽出するものである請求項２記載の画像認識装置。
4. 前記第１判断手段は、各前記事前処理対象画像と包囲画像テンプレートとを照合して得た類似度のピーク値を利用して、前記画像情報の中に該包囲画像が含まれているか否かの判断を行う請求項２又は３記載の画像認識装置。
5. 前記第２判断手段は、各前記処理対象画像と前記特定画像テンプレートとを照合して得た類似度のピーク値を利用して、前記画像情報の中に前記特定画像が存在するか否かの判断を行う請求項１乃至４のいずれか１項記載の画像認識装置。
6. 前記第１判断手段及び／又は前記第２判断手段は、予め前記画像情報に対して平滑処理を施す請求項１乃至５のいずれか１項記載の画像認識装置。
7. 原稿から画像情報を読み取る画像読取手段を備え、包囲画像によって被包囲画像が囲われてなる特定画像を該画像情報の中から識別する画像認識装置と、
   該画像認識装置の前記画像読取手段によって読み取られた前記画像情報に基づく印刷を行う印刷手段とを備えた複写装置であって、
   前記画像認識装置は、前記画像情報の中に前記包囲画像が含まれているか否かの判断を行う第１判断手段と、
   該第１判断手段が該画像情報の中に該包囲画像が含まれていると判断した場合に、該包囲画像の中央を中心とした抽出領域をｎ×ｎ分割（ｎは３以上の奇数）して、ｎ×ｎ個の処理対象画像を抽出した後、
   各該処理対象画像と特定画像テンプレートとを相対的に回転させつつ、各該処理対象画像と該特定画像テンプレートとを照合することにより、該画像情報の中に該特定画像が存在するか否かの判断を行う第２判断手段とを備え、
   該第２判断手段は、最初に、該抽出領域の中央に位置する１つの該処理対象画像を照合した結果、合致すると判断された回転角度を基に、他の該処理対象画像を照合するものであることを特徴とする複写装置。
8. 原稿から画像情報を読み取り、包囲画像によって被包囲画像が囲われてなる特定画像を該画像情報の中から識別する画像認識方法であって、
   前記画像情報の中に前記包囲画像が含まれているか否かを判断する第１判断ステップを行い、
   該第１判断ステップにおいて、該画像情報の中に該包囲画像が含まれていると判断した場合に、該包囲画像の中央を中心とした抽出領域をｎ×ｎ分割（ｎは３以上の奇数）して、ｎ×ｎ個の処理対象画像を抽出した後、
   各該処理対象画像と特定画像テンプレートとを相対的に回転させつつ、各該処理対象画像と該特定画像テンプレートとを照合することにより、該画像情報の中に該特定画像が存在するか否かを判断する第２判断ステップを行うものであり、
   該第２判断ステップでは、最初に、該抽出領域の中央に位置する１つの該処理対象画像を照合した結果、合致すると判断された回転角度を基に、他の該処理対象画像を照合することを特徴とする画像認識方法。

Images