DE69329449T2

DE69329449T2 - Bildverarbeitungsvorrichtung und -verfahren

Info

Publication number: DE69329449T2
Application number: DE69329449T
Authority: DE
Inventors: Shinobu Arimoto; Toshio Hayashi; Tetsuya Nagase; Takehiko Nakai; Nobuatsu Sasanuma; Hiroshi Tanioka; Yoshiki Uchida; Tsutomu Utagawa; Kazuo Yoshinaga
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-01-01
Filing date: 1993-12-31
Publication date: 2001-03-08
Anticipated expiration: 2014-01-01
Also published as: CA2112737C; US6201616B1; DE69329449D1; EP0607706B1; EP0607706A1; CA2112737A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bildverarbeitung, die zur Fälschungsverhinderung auf Vorrichtungen wie etwa einer Kopieranlage und einer Bildabtastungsvorrichtung anwendbar sind.
Kopiervorrichtungen wurden derart verbessert, daß ein Farbbild mit höherer Qualität möglichst originalgetreu wiedergegeben wird. Eine derartige Verbesserung führt zu einer erhöhten Mißbrauchswahrscheinlichkeit der Kopieranlage zur Fälschung von Geldscheinen oder wertvollen Wertpapieren. Deshalb wurden verschiedene Systeme entwickelt, die Geldscheine oder dergleichen unterscheiden können.
Beispielsweise offenbart die Druckschrift EP 0 463 804 ein System zum Erkennen einer Zeilenzeichnung eines Musters auf einem Originalbild. Ein weiteres System wird in der Druckschrift EP 0 382 549 offenbart, bei dem Farbbestandteile auf einem Originalbild erkannt werden.
Darüberhinaus offenbart die Druckschrift EP 0 594 446 (nicht veröffentlicht zum Einreichungsdatum der Anmeldung), eine besondere Markierung mit einer einen fluoreszierenden Farbstoff aufweisenden Tinte auf einem Geldschein zu drucken, damit eine Unterscheidung zwischen den echten und den gefälschten Geldscheinen ermöglicht wird.
Die Verwendung anderer Tintenarten wie etwa einer mit einer Infrarotabsorptionseigenschaft wird ebenso vorgeschlagen.
Die Druckschrift GB 1 534 403 offenbart ein System, bei dem Sicherheitsdokumente durch Vorsehen und Erfassen einer Sicherheitsmarkierung auf jedem Dokument gegen Kopieren widerstandsfähig gemacht werden. Die Sicherheitsmarkierung weist eine jede Tinte aus zumindest einem Tintenpaar gedruckte Markierung auf, wobei die Tinten jedes Paars die gleiche sichtbare Farbe aber unterschiedliche Infrarotabsorptionseigenschaften aufweisen. Zur Erfassung der Markierung wird die markierungstragende Fläche über eine für infrarote Strahlung (Infrarotstrahlung) empfindliche Erfassungseinrichtung bewegt. Die Erfassungseinrichtung wird durch zwei verschiedene Pegel der von der Vorderseite reflektierten Infrarotstrahlung beeinflußt. Auf dieser Grundlage wird bestimmt, ob das Dokument die wesentlichen Merkmale der Sicherheitsmarkierung aufweist.
Eine zur Erfassung von Infrarot entworfene Vorrichtung weist einen Lesesensor zur Infraroterfassung zusammen mit einem Lesesensor auf, der den bei typischen Vorrichtungen zur Farbbildwiedergabe vorgesehenen ähnlich ist. Die Vorrichtung nach vorstehend beschriebener Art kann bestimmte, in dem Originalbild aufgewiesene Informationen gemäß den Informationen über sichtbare Farbbestandteile und Lichtenergie des Infraroten erfassen.
Wird Infrarot als eine Grundlage zur Unterscheidung eines bestimmten Markierung verwandt, kann eine fehlerhafte Erfassung infolge des Vorhandenseins gewisser infrarotabsorbierender Materialien auf der Rückseite des Originals erfolgen. Insbesondere gelangt das Infrarot tief in das Innere eines Papiers und wird auch von der Vorderseite des Papiers reflektiert, da es größere Wellenlängen als die des sichtbaren Lichts aufweist. Ein Teil des tief ins Innere gelangten Infrarots wird von dort in einem Maße entsprechend dem dort vorhandenen infrarotabsorbierenden Material reflektiert ist, falls vorhanden. Das oft in Tinten und Druckfarbstoffen enthaltene Kohlenschwarz bzw. Carbon Black stellt eines der infrarotabsorbierenden Materialien dar. Ist Carbon Black auf der Rückseite des Originals vorhanden, wird daher das dorthin gelangte Infrarot durch dieses Carbon Black absorbiert. Jedoch werden nur wenige oder keine sichtbaren Informationen von der Rückseite des Originals erhalten. Daher werden die sichtbaren Informationen von der Vorderseite des Originals erhalten, obwohl die infraroten Informationen bzw. Infrarotinformationen von dessen Rückseite erhalten werden. Folglich gibt es den Nachteil, daß infrarotabsorbierende Materialien auf der Rückseite des Originals fälschlicherweise als die bestimmte Markierung erfaßt werden.
Eine weitere Herausforderung für die Sicherheit ist die Verwendung einer durchscheinenden Farbe mit bestimmten Reflexionseigenschaften für den Infrarotbereich, um dadurch die letztgenannten zu erfassen. Die durchscheinende Farbe kann unabhängig von den sichtbaren Farben gedruckt werden, so daß diese Technik zur Herstellung beliebiger wertvoller Wertpapiere anwendbar ist. Jedoch ist diese dem Infrarotbereich eigentümliche optische Eigenschaft darin nachteilig, daß sie durch verschiedene Faktoren einschließlich des Farbmaterials wie etwa des Carbon Blacks, Öl und Schmutz von Fingern beeinflußt wird. Somit kann manchmal eine unkorrekte Unterscheidung verursacht werden.
Erfindungsgemäß wird eine Bildverarbeitungsvorrichtung wie in Anspruch 1 angegeben bereitgestellt. Die Erfindung stellt ferner ein Verfahren zum Betrieb einer Bildverarbeitungsvorrichtung wie in Anspruch 10 angegeben bereit.
Ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel stellt eine Bildverarbeitungsvorrichtung bereit, die zur Unterscheidung eines bestimmten Musters mit hoher Genauigkeit durch Verwendung sichtbarer und unsichtbarer Informationen geeignet ist. Derartige Ausführungsbeispiele zielen darauf ab, eine unkorrekte oder irrtümliche Unterscheidung infolge von Informationen zu vermeiden, die auf der Rückseite des Originals vorhanden sind.
Erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele stellen eine einfache Vorrichtung für eine mit einer hohen Geschwindigkeit ausgeführten derartigen Unterscheidung bereit.
Die Ausführungsbeispiele können die Fälschung eines vorbestimmten Originals verhindern.
Die Ausführungsbeispiele verbessern eine Kopiervorrichtung.
Dieses und weitere Ziele und Merkmale der Ausführungsbeispiele werden aus der nachstehenden Beschreibung und den angefügten Ansprüchen in Verbindung mit der angefügten Zeichnung verständlicher.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Einheit zur Beurteilung eines bestimmten Musters gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 2 zeigt eine Prinzipdarstellung einer Anordnung eines Farbkopiergeräts gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 3 zeigt eine Ansicht eines bestimmten Musters zur Unterscheidung eines Originals,
Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild einer Sekundärbereich- Signalerzeugungseinheit zur Verwendung bei der Erfassung eines bestimmten Musters,
Fig. 5 zeigt Bezugsbildpunkte zur Verwendung bei der Erfassung eines bestimmten Musters,
Fig. 6A zeigt eine perspektivische Prinzipdarstellung einer Ladungskopplungseinrichtung (CCD),
Fig. 6B zeigt eine Ansicht von bei der CCD-Vorrichtung von Fig. 6A ausgeführten CCD-Zeilensensoren,
Fig. 7 zeigt den spektralen Reflexionsgrad einer Normalweiß-Platte,
Fig. 8 zeigt den spektralen Transmissionsgrad eines bestimmten Musters,
Fig. 9 zeigt das spektrale Anspechverhalten eines Zeilensensors für sichtbare Strahlung und das eines Filters für einen Lesesensor für infrarote Strahlung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
Fig. 10 zeigt das spektrale Ansprechverhalten eines Infrarot-Abschneidefilters (cutoff filter),
Fig. 11 zeigt das spektrale Ansprechverhalten eines Abschneidefilters für fernes Infrarot,
Fig. 12 zeigt eine Darstellung der Geometrie einer von verschiedenen Originalen reflektierten Strahlung und entsprechender Zustände von Infrarot-Lesesignalen,
Fig. 13 veranschaulicht die Beziehungen zwischen infraroten Lesesignalen und sichtbaren Lesesignalen für verschiedene Originale,
Fig. 14 umfaßt Fig. 14A und 14B, die ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung einer Bildsignal- Steuereinheit zeigen,
Fig. 15 zeigt ein Zeitablaufdiagramm von Bildsteuersignalen,
Fig. 16 zeigt einen durch eine Zentraleinheit (CPU) durchgeführten Steuerablauf,
Fig. 17 zeigt ein Blockschaltbild einer Einheit zur Beurteilung eines bestimmten Musters gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung und
Fig. 18 zeigt ein Blockschaltbild einer Einheit zur Beurteilung eines bestimmten Musters gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

In den nachstehenden Ausführungsbeispielen ist als Beispiel eine Kopieranlage beschrieben und veranschaulicht.
Jedoch können die Ausführungsbeispiele auf verschiedene andere Vorrichtungen einschließlich einer einzelnen Bildabtastvorrichtung und einem Sensor angewendet werden.

< Erstes Ausführungsbeispiel>

Eines der vorstehend angeführten Probleme wird gemäß dem nachstehenden ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung durch Vergleichen eines Signalpegels unsichtbarer gelesener Informationen mit dem sichtbarer gelesener Informationen nach dem Lesen einer zu erfassenden unsichtbaren bestimmten Markierung gelöst, wodurch beurteilt wird, ob die fraglichen unsichtbaren Informationen mit der bestimmten Markierung verknüpft sind.
Fig. 2 zeigt eine Außenansicht einer Vorrichtung gemäß dem erfindungsgemäßen ersten Ausführungsbeispiel.
Gemäß Fig. 2 weist die Vorrichtung eine Bildabtasteinheit 201 und eine Druckereinheit 200 auf. Die Bildabtasteinheit 201 dient zur Aufnahme eines Originalbildes und zu dessen Digitalisierung in ein elektrisches Signal. Die Druckereinheit 200 dient zum Drucken eines Vollfarbbildes auf ein Papier entsprechend dem durch die Bildabtasteinheit 201 aufgenommenen Originalbild.
Die Bildabtasteinheit 201 weist eine Druckplatte 202 auf. Ein auf einer (nachstehend als Platte bezeichneten) Originalträger-Glassplatte 203 getragenes Original 204 wird mit von einer Halogenlampe 205 erzeugtem Licht angeleuchtet. Die als Lichtquelle dienende Hologenlampe 205 erzeugt Lichtstrahlen, die Wellenlängen entsprechend dem Infrarotbereich umfassen. Das von der Vorderseite des Originals reflektierte Licht wird zu Spiegeln 206 und 207 geleitet und wird durch eine Linse auf einen (nachstehend als CCD bezeichneten) Vier-Zeilen-Sensor 210 gerichtet. Das CCD 210 trennt Farben der von dem Original erhaltenen optischen Informationen. Die getrennten Farben werden einer Signalverarbeitungseinheit als Vollfarbinformationen zugeführt, die Rot- (R), Grün- (G) und Blau- (B) Bestandteile sowie einen Infrarot- (IR) Bestandteil aufweisen. Die gesamte Fläche des Originals wird durch eine mechanische Bewegung der Lampe 205 und des Spiegels 206 mit einer Geschwindigkeit v und des Spiegels 207 mit einer Geschwindigkeit v/2 in einer senkrechten (im weiteren als Unterabtastrichtung bezeichneten) Richtung zu der (im weiteren als Hauptabtastrichtung bezeichneten) elektrischen Abtastrichtung des Vier-Zeilen-Sensors 210 abgetastet.
Eine Normalweiß-Platte 211 erzeugt Korrekturdaten zur Schattierungskorrektur von Lesedaten 210-1 bis 210-4 (Korrektur von Eigenschaften eines einzelnen Elements jedes Zeilensensors), die jeweils den Zeilensensoren IR, R, G und B entsprechen. Die Normalweiß-Platte 211 reflektiert ein für alle sichtbaren und infraroten Wellenlängen relativ ausgeglichenes Licht. Anders ausgedrückt reflektiert die Normalweiß-Platte 211 Licht mit einem gemäß Fig. 7 gezeigten, im wesentlichen einheitlichen Reflexionsgrad und erscheint dem menschlichen Auge weiß. Diese Normalweiß-Platte 211 ist zur Erzeugung von Daten geeignet, die zur Schattierungskorrektur der Ausgabedaten des IR-Sensors 210-1 und der Sensoren für sichtbare Strahlung 210-2 bis 210-4 verwendet werden.
Die Signalverarbeitungseinheit verarbeitet elektrisch die durch den Abtastvorgang erhaltenen Signale, indem sie in an die Druckereinheit 200 gesendete Bestandteile von Magenta (M), Cyan (C), Gelb (Y) und Schwarz (BK) aufgeteilt werden. Jedes einzelne der Bestandteile M, C, Y und BK wird der Druckereinheit 200 bei jedem einzelnen Abtastvorgang der Bildabtasteinheit 201 zugeführt, so daß ein vollständiges Farbbild entsprechend einem Original durch einen viermaligen Abtastvorgang erhalten wird.
Die die jeweiligen Bestandteile M, C, Y und Bk darstellenden, von der Bildabtasteinheit 201 zugeführten Bildsignale werden zu einem Lasertreiber 212 gesendet. Der Lasertreiber 212 steuert einen Halbleiterlaser 213 als Reaktion auf das von der Bildabtasteinheit 201 zugeführte Bildsignal an. Der Halbleiterlaser 213 sendet einen Laserstrahl aus, wobei der ausgesendete Strahl eine photosensitive Trommel 217 über einen polygonalen Spiegel 214, eine f-θ Linse 215 und einen Spiegel 216 abtastet.
Eine Entwicklungseinheit weist eine Magenta- Entwicklungsstation 219, eine Cyan-Entwicklungsstation 220, eine Gelb-Entwicklungsstation 221 und eine Schwarz- Entwicklungsstation 222 auf. Diese vier Entwicklungsstationen werden aufeinanderfolgend mit der photosensitiven Trommel 217 kontaktiert, wodurch elektrostatische M-, C-, Y- und BK-Latentbilder auf der photosensitiven Trommel 217 mit den die jeweiligen Farben entsprechenden Tonern ausgebildet werden.
Ein aus einem Blattbehälter 224 oder 225 zugeführtes Blatt wird auf eine Übertragungstrommel 223 gewickelt und empfängt die Übertragung des auf der photosensitiven Trommel 217 entwickelten Bildes.
Nach Abschluß der Übertragung jedes der vier M-, C-, Y- und BK-Farbbilder wird das Blatt über eine Fixiereinheit 226 ausgestoßen.
Die Halogenlampe 205 wird gemeinsam für Lesevorgänge sichtbarer und infraroter Informationen verwandt. Sie erzeugt Licht, das sich aus einem für diese Lesevorgänge benötigten Frequenzband zusammensetzt. Eine derartige gemeinsame Lichtquelle trägt zu einer effektiven Beleuchtung des Originals mit Licht verschiedener Wellenlängen bei, die für Lesevorgänge sichtbarer und infraroter Informationen benötigt werden.
Fig. 6A und 6B veranschaulichen das bei diesem Ausführungsbeispiel angewandte CCD 210.
Der Infrarotsensor 210-I stellt ein zur Erfassung von Infrarotstrahlung verwendetes photosensitives Zeilenelement (CCD-Zeilensensor) dar. Die photosensitiven Zeilenelemerite 210-2, 210-3 und 210-4 dienen jeweils zur Erfassung von R-, G- und B-Signalverlaufbestandteilen (sichtbare Spektren). Jeder der IR-, R-, G- und B- Sensoren 210-1 bis 210-4 weist entlang der Haupt- und der Unterabtastrichtungen jeweils 10 um breite und lange Öffnungen auf. Diese photosensitiven Zeilenelemente sind in den optischen Eigenschaften zueinander verschieden und sind monolithisch auf einem einzigen Siliziumchip derart angeordnet, daß die IR-, R-, G- und B-Sensoren parallel zueinander für das Erfassen der gleichen Zeile auf dem Original angeordnet sind.
Die vorstehend angeführte Anordnung des CCD ermöglicht eine derartige gemeinsame Verwendung eines optischen Systems wie etwa einer Linse für Lesevorgänge sichtbarer und infraroter Strahlung.
Dies ermöglicht eine Verbesserung der Genauigkeit der optischen Einstellung oder dergleichen sowie auch eine Erleichterung der Einstellung.
Bezugszeichen 210-5 bezeichnet eine etwa 300 um dicke Glasplatte. Der gestrichelte Abschnitt des Glases ist derart behandelt, daß es eine Infrarot- Abschneideeigenschaft aufweist. Dazu ist die Glasplatte 210-5 mit einem aus einer Beschichtungsschicht ausgebildeten dichroitischen Spiegel 210-11 versehen. Die Kennlinie dieses Infrarot-Ausblendabschnitts ist in Fig. 10 gezeigt. Dabei ist die Glasplatte 210-5 auf der Oberfläche des Chips angebracht, wobei der beschichtete Abschnitt den Sensoren gegenüberliegt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 9 ist die spektrale Filterkennlinie jedes der IR-, R-, G- und B- Zeilensensoren des CCD 210 beschrieben.
Der Sensor 210-2 ist mit einem Filter 210-8 versehen, der eine durch das Bezugszeichen R in Fig. 9 bezeichnete Kennlinie und eine Empfindlichkeit für Licht roter und infraroter Spektren aufweist. Desgleichen ist der Sensor 210-3 mit einem Filter 210-9 versehen, der eine durch das Bezugszeichen G in Fig. 9 bezeichnete Kennlinie und eine Empfindlichkeit für Licht grüner und infraroter Spektren aufweist. Der Sensor 210-4 ist mit einem Filter 210-10 versehen, der eine durch das Bezugszeichen B in Fig. 9 bezeichnete Kennlinie und eine Empfindlichkeit für Licht blauer und infraroter Spektren aufweist. Der IR-Sensor 210-1 ist lediglich für die Infrarotstrahlung empfindlich, die dem durch den gestrichelten Abschnitt in Fig. 9 dargestellten Bereich entspricht.
Wie aus der Figur ersichtlich, sind die Filter 210-8 bis 210-10 empfindlich für die Infrarotstrahlung mit einer Wellenlänge von 700 nm oder größer. Deshalb wird das verwendete Infrarot-Abschneidefilter 210-11 derart ausgewählt, daß es die in Fig. 10 veranschaulichte Kennlinie aufweist.
Fig. 6B stellt eine vergrößerte Darstellung der photosensitiven Elemente dar. Jeder Sensor weist eine Länge von 10 um für jeden einzelnen Bildpunkt entlang der Hauptabtastrichtung auf. Fünftausend Sensoren sind entlang der Hauptabtastrichtung für jeden CCD- Zeilensensor zum Lesen der Breite (297 mm) eines A3- Papiers bei einer Auflösung von 400 dpi ausgerichtet. Darüber hinaus weisen die R-, G- und B-Zeilensensoren zueinander einen Abstand von 80 um auf, der einem acht- Zeilen-Abstand bezogen auf eine Unterabtastauflösung von 400 lpi (Zeile je Inch bzw. line per inch) entspricht. Der IR-Sensor 210-1 weist von dem R-Sensor 210-2 einen Abstand von 160 um auf, d. h. einen zu den anderen verdoppelten Zeilenabstand.
Fig. 8 zeigt das spektrale Ansprechverhalten eines Infrarot-Absorbers SIR-159 (vertrieben durch Mitsui Toatsu Chemicals Inc., Chiyoda-ku, Tokio, Japan), der gemäß dem Ausführungsbeispiel als erfaßte Markierung auf einem bestimmten Original verwendet wird. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist der IR-Sensor 210-1 zur Erfassung von Infrarot mit einer zwischen 750 und 850 nm liegenden Wellenlänge bestimmt, damit das Vorhandensein dieses Infrarotstrahlung-Absorbers erfaßt wird.
Dazu ist die Linse 208 mit einem Abschneidefilter für fernes Infrarot versehen, das aus einem dichroitischen Spiegel mit einem wie in Fig. 11 veranschaulichten spektralen Ansprechverhalten ausgebildet ist. Dieses Filter ist für die R-, G- und B-Sensoren 210-2 bis 210-4 ebenso wie für den IR-Sensor 210-1 harmlos, so daß es mit einer gemeinsamen Linseneinheit, der Linse 208, versehen ist. Dies ermöglicht eine Gestaltung des für die Linse 209 bereitgestellten, zu bestimmenden Filters lediglich unter Berücksichtigung der Abschneideeigenschaft für fernes Infrarot. Folglich können hervorragende Abschneideeigenschaften für fernes Infrarot mit einer einfachen Interferenzstreifen-Anordnung erhalten werden.
Fig. 14 zeigt ein Blockschaltbild für die Beschreibung des Bildsignalflusses in der Bildabtasteinheit 201. Jedes der Bildsignale wird von dem CCD 210 einer analogen Signalverarbeitungseinheit 3001 zugeführt. Die analoge Signalverarbeitungseinheit 3001 ändert die Größe des Bildsignals mit einem konstanten Verstärkungsfaktor. Der Versatz (offset) wird ebenso durch die analoge Signalverarbeitungseinheit 3001 eingestellt. Die Bildsignale für die jeweiligen Farben (einschließlich IR) werden danach von der analogen Signalverarbeitungseinheit 3001 zu jeweiligen A/D-Wandlern 3002 bis 3005 zugeführt. Jeder der A/D-Wandler 3002 bis 3005 wandelt das analoge Bildsignal in ein digitales 8-Bit-Bildsignal um. Das digitale Bildsignal wird zu einer entsprechenden Schattierungskorrektureinheit aus den Schattierungskorrektureinheiten 3006 bis 3009 zugeführt, bei der es einer bekannten Schattierungskorrektur unter Verwendung eines für die Normalweiß-Platte 211 erhaltenen Lesesignals unterzogen wird.
Ein Taktgenerator 3019 erzeugt ein Taktsignal mit einer Geschwindigkeit, die den durch das digitale Bildsignal übertragenen Daten eines Bildpunktes entspricht. Das Taktsignal wird einer Zeilenzähleinrichtung (eine Hauptabtastadressen-Zähleinrichtung) 3020 zugeführt, die die Anzahl der Taktsignale zur Erzeugung einer Bildpunktadressenausgabe für eine Zeile zählt. Ein Decodierer 3021 decodiert eine von der Hauptabtastadressen-Zähleinrichtung 3020 zugeführte Hauptabtastadresse zur Erzeugung eines CCD- Ansteuersignals, eines VE-Signals und eines Zeilensychronisationssignals HSYNC. Das CCD- Ansteuersignal kann Umschaltimpulse oder Rücksetzimpulse für jede einzelne Zeile darstellen, während das VE-Signal einen gültigen Abschnitt in einem von dem CCD zugeführten Lesesignal einer Zeile anzeigt.
Gemäß Fig. 6A und 6B sind die Zeilensensoren 210-1, 210- 2, 210-3 und 210-4 bei dem CCD 210 voneinander mit einer vorbestimmten Entfernung beabstandet. Zeilenverzögerungselemente 3010, 3011 und 3012 sind zur Berichtigung einer räumlichen Verschiebung vorgesehen. Insbesondere eilen die von den IR-, R- und G-Sensoren 210-1, 210-2 und 210-3 erhaltenen Bildsignale gegenüber dem Bildsignal aus dem B-Sensor 210-4 in der Unterabtastrichtung vor. In dieser Hinsicht führen die Zeilenverzögerungselemente 3010, 3011 und 3012 eine Zeilenverzögerung des IR-, R- und G-Signals in der Unterabtastrichtung bezogen auf das B-Signal durch.
(Logarithmische) Licht-Dichte-Umwandlungseinheiten 3013, 3014 und 3015 sind mit Nachschlagetabellen-Nur-Lese- Speicher bzw. Nachschlagetabellen-ROMs versehen und wandeln R-, G- und B-Leuchtdichtesignale in C-, M- und Y- Dichtesignale um. Eine bekannte Schaltung 3016 zur Maskierung (masking) und Farbrücknahme (undercolor removal bzw. UCR) erzeugt bei jedem von der Bildabtasteinheit 201 durchgeführten Abtastvorgang aus den drei Primärfarben darstellenden Eingangssignalen Y, M und C die Y-, M-, C- und Bk-Ausgangssignale mit einer vorbestimmten Bitanzahl (beispielsweise 8 Bit).
Eine Unterscheidungseinheit 3 erfaßt ein bestimmtes Muster auf einem Original.
Eine CPU 3018 führt eine Steuerfolge aus, die beispielsweise eine Steuerung des optischen Systems zum Lesen eines Originals und eine EIN-/AUS-Steuerung der Lampe 205 zur Originalausleuchtung einschließt. Die CPU 3018 erzeugt ein Bildpunktabschnitt-Signal VSYNC in der Unterabtastrichtung. Die CPU 3018 dient auch zur Steuerung einer Auswahleinrichtung 3017 als Reaktion auf eine von der Unterscheidungseinheit 3 zugeführte Bewertung, so daß eine Anschlußausgabe anstatt ein Lesesignal dem Drucker zugeführt wird, wodurch für ein bestimmtes Original ein Kopiervorgang wirksam unterbunden wird.
Fig. 15 zeigt ein Zeitablaufdiagramm für jedes Steuersignal.
Das VSYNQ-Signal zeigt den gültigen Bildabschnitt in der Unterabtastrichtung an und nimmt zur Bildabtastung an den Eingängen einen logischen Pegel "1" an, damit aufeinanderfolgend die (M)-, (C)-, (Y)- und (BK)- Ausgangssignale erzeugt werden. Das Bezugszeichen VE stellt ein den gültigen Bildabschnitt in der Hauptabtastrichtung anzeigendes Signal dar, das während des Zeitabschnitts mit einem logischen Pegel "1" den Zeitverlauf an der Startposition des Hauptabtastvorgangs übernimmt. Ein TAKT-Signal stellt ein Bildpunkt- Synchronisationssignal dar, das eine Bilddatenübertragung an der Vorderflanke von "0" auf "1" verursacht.
Nachstehend ist unter Bezugnahme auf Fig. 3 ein zu erfassendes Bildmuster beschrieben.
Fig. 3 zeigt eine Ansicht eines Beispiels eines Musters, das mit einer durchsichtigen Tinte ausgebildet ist, die einen durchscheinenden Farbstoff mit dem spektralen Ansprechverhalten gemäß Fig. 8 aufweist. Ein Dreieckmuster a ist mit einer das Infrarot in einem bestimmten Wellenlängenbereich ausblendenden Tinte gedruckt. Ein Seitenlängen von 120 um Länge aufweisendes kleines quadratisches Muster b ist dem Dreieck überlagert und ist darauf mit der vorstehend genannten durchsichtigen Tinte gedruckt.
Dieses Muster erscheint dem menschlichen Auge im sichtbaren Spektrum im wesentlichen gleichartig, wie es in Fig. 8 gezeigt wird. Jedoch kann es im Infrarotbereich durch Bestimmung der infrarotabsorbierenden Eigenschaft des Musters erfaßt werden. Während das Viereckmuster mit Seitenlängen von etwa 120 um für die weitere Beschreibung veranschaulicht ist, erfordert der diesem Muster b entsprechende Bereich vier Bildpunkte beim Lesen mit 400 lpi (Zeile je Inch), wie es in der Figur gezeigt ist. Es sei angemerkt, daß ein Verfahren zur Ausbildung des Musters nicht auf das hier beschriebene beschränkt ist.
Einzelheiten der Unterscheidungseinheit sind unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben, bei der die Bezugszeichen 10-1 bis 10-4 Bilddaten- Zeilenverzögerungseinheiten bezeichnen. Jede der Bilddaten-Zeilenverzögerungseinheiten 10-1 bis 10-4 weist einen First-In-First-Out- (FIFO) Speicher auf. Ein Adressenzeiger davon wird durch ein in dieser Figur nicht gezeigtes Zeilensynchronisationssignal HSYNC initialisiert. Das TAKT-Signal wird zum Schreiben von Daten jedes einzelnen Bildpunktes in den FIFO-Speicher und zum Auslesen derselben aus dem Speicher verwendet. Die Bilddaten-Zeilenverzögerungseinheiten 10-1 bis 10-4 verzögern 32-Bit-Daten (8-Bit für jeden IR-, R-, G- und B-Wert) um eine Zeile.
Insbesondere wird das Eingangssignal durch Flipflops 11-1 und 11-2 um zwei Bildpunkte verzögert und gespeichert, damit Bildpunktdaten A erzeugt werden. Die Zeilenspeicher 10-1 und 10-2 verzögern dieses Signal um zwei Zeilen zur Erzeugung von Bildpunktdaten C. Diese Bildpunktdaten C werden um vier Bildpunkte zur Erzeugung von wichtigen Bildpunktdaten X sowie Bildpunktdaten B verzögert. Alle diese Signale A, C und X werden einer Beurteilungseinheit 12 zugeführt. Desgleichen werden Bildpunktdaten D erzeugt und der Beurteilungseinheit 12 zugeführt.
Fig. 5 zeigt die räumliche Beziehung zwischen den wichtigen Bildpunktdaten X sowie den umliegenden weiteren vier Bildpunkten A, B, C und D. Entspricht der wichtige Bildpunkt X dem Muster b (Fig. 3), dann entsprechen die Bildpunkte A, B, C und D alle einem umgebenden Bereich, dem Bild des Musters a, wie es aus der Figur ersichtlich ist.
Fig. 12 zeigt eine Darstellung der Geometrie einer von verschiedenen Originalen reflektierten Strahlung und entsprechender Zustände von Infrarot-Lesesignalen. In Fig. 12 zeigt (a-1) einen Querschnitt des in Fig. 3 gezeigten bestimmten Originalerkennungsmusters. Eine infrarotabsorbierende Tinte 2802 ist auf der Vorderseite eines Papiers 2801 vorhanden. Das einfallende Licht der Halogenlampe 205 wird von dem Infrarotabsorptionsmuster und dessen umliegenden Abschnitt reflektiert. Bei dieser Figur stellen die Bezugszeichen R1, G1, B1, IR1, R1', G1', B1', IR1', R2, G2, B2, IR2, R2', G2', B2', IR2', R3, G3, B3, IR3, R3', G3', B3' und IR3' Werte dar, die infolge Erfassen des reflektierten Lichts durch die R-, G-, B- sowie IR-Sensoren und infolge Umwandeln dieser Analogsignale in Digitalsignale erhalten werden, wobei darauf die Ausführung der Schattierungskorrektur- und die Zeilenverzögerungsverarbeitung folgt.
Diese gelesenen Werte sind für die sichtbaren R-, G- und B-Informationen bestimmt, da die spektralen Kennlinien einer Kombination aus den Kennlinien der R-, G- und B- Sensoren gemäß Fig. 9 und dem Infrarot-Abschneidefilter gemäß Fig. 10 entsprechen.
Dabei stellt R das Licht mit Wellenlängen vor allem im Bereich von 590 bis 620 nm dar, stellt G das Licht mit Wellenlängen vor allem im Bereich 500 bis 580 nm dar und stellt B das Licht mit Wellenlängen vor allem im Bereich 400 bis 480 nm dar.
Die Infrarotinformationen IR werden bestimmt durch die spektrale Kennlinie, die durch Kombination oder Vervielfachung der R- sowie B-Kennlinien (gestrichelter Bereich in Fig. 9) und der Ausblendkennlinie für fernes Infrarot gemäß Fig. 11 erhalten wird. Insbesondere stellt IR das Licht mit Wellenlängen vor allem von 710 bis 850 nm dar.
Das Licht in jedem der R-, G-, B- und IR- Wellenlängenbereiche wird durch die Verwendung der Normalweiß-Platte mit einem gemäß Fig. 7 gleichmäßigen Reflexionsgrad während der Schattierungskorrektur in der Empfindlichkeit unabhängig korrigiert. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das Licht in der Empfindlichkeit derart korrigiert, daß die R-, G-, B- und IR-Lesewerte bezogen auf ein Original mit einer relativ einheitlichen spektralen Kennlinie wie die Normalweiß-Platte gemäß Fig. 7 zueinander gleich sind.
In Fig. 12 zeigt (a-2) eine grafische Darstellung der Lesesignalwerte, die für das Infrarotabsorptionsmuster und dessen umliegenden Abschnitt nach der Schattierungskorrektur von R, G, B und IR gewonnen werden.
Wie es unter (a) in Fig. 13 gezeigt ist, weist das bestimmte Muster dieses Ausführungsbeispiels im sichtbaren Bereich im wesentlichen die gleiche Farbe auf, wodurch die Signalwerte der sichtbaren R-, G- und B- Informationen entsprechend gleichgroß werden.
Die Konzentration der in der infrarotabsorbierenden Tinte enthaltenen infrarotabsorbierenden Stoffe ist derart eingestellt, daß das von dem Infrarotabsorptionsmuster erhaltene Infrarot-Lesesignal IR 2 kleiner als die Minimalwerte der sichtbaren Informationen R2, G2 und B2 für das gleiche Infrarotabsorptionsmuster ist. Die sichtbare Farbe des bestimmten Originalidentifizierungsmusters umfaßt Farben einer relativ hohen Sättigung. D. h., daß die Minimalwerte der Trennungssignale R, G und B der sichtbaren Farbe für das Identifikationsmuster relativ klein werden.
Erfüllt die infrarotabsorbierende Tinte die vorstehend angeführten Bedingungen nicht, kann die für die Schattierungskorrektur des vorstehend genannten IR- Lesesignals verwendete Verstärkungskonstante reduziert werden, damit gewährleistet wird, daß das von dem zu erfassenden Infrarot-Identifizierungsmuster erhaltene IR2-Signal kleiner als die Minimalwerte der R2-, G2- und B2-Signale bleibt.
Nachstehend ist ein Fall beschrieben, bei dem das Original unter diesen Lesebedingungen gelesen wird. Ein Original gemäß (b-1) in Fig. 12 weist eine Rückseite auf, auf der Carbon Black (mit den Infrarotabsorptionseigenschaften) 2803 aufgedruckt ist.
Die sichtbaren Lesesignale für dieses Original ähneln den gemäß (a-1) erhaltenen. Die Infrarotstrahlung wird durch das Carbon Black 2803 absorbiert und folglich wird der gelesene Infrarotwert IR3 geringer als der aus der Umgebung des Carbon Black gelesene Wert IR1. Somit zeigt das Lesesignal gemäß (b-2) ähnliche Eigenschaften wie das von dem Infrarotabsorptionsmuster b erhaltene Lesesignal gemäß (a-2).
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das von der infrarotabsorbierenden Tinte erhaltene IR-Lesesignal IR2 geringer als jedes der sichtbaren Lesesignale R2, G2 und B2. Im Gegensatz dazu ist der von typischer Carbon Black erhaltene infrarote zur Rückseite durchgehende Bestandteil IR3 in dem meisten Fällen nicht geringer als die Minimalwerte der sichtbaren gelesenen Werte R3, G3 und B3. Der Grund liegt darin, daß das Identifizierungsmuster a sichtbare Farben einer hohen Sättigung aufweist und die Minimalwerte von R3, G3 und B3 relativ klein sind, während der infrarote zur Rückseite durchgehende Bestandteil nicht ausreichend durch das Carbon Black auf der Rückseite des Originals absorbiert wird, wodurch die Infrarotinformationen einen relativ großen Wert aufweisen.
Durch Erfassen dieser Eigenschaft wird es in diesem Ausführungsbeispiel möglich, das mit der infrarotabsorbierenden Tinte gedruckte Identifizierungsmuster von dem zur Rückseite Durchgehenden infolge des Carbon Black zu unterscheiden.
In Verbindung mit (c-1) und (c-2) in Fig. 12 wird ein Fall beschrieben, bei dem der infrarote zur Rückseite durchgehende Bestandteil IR3'geringer ist als jeder einzelne der sichtbaren zur Rückseite durchgehenden Bestandteile R3', G3'und B3'. Dies entspricht einem Fall, bei dem das Carbon Black in das Original eingetränkt ist oder bei dem das Original selbst ein dünnes Papier darstellt. Die sichtbaren Farben unterscheiden sich von den umliegenden Abschnitten, wodurch eine Unterscheidung des zur Rückseite Durchgehenden von der Identifizierungsmarkierung in Form des infrarotabsorbierenden Musters gemäß (a-1) möglich ist. Dies liegt daran, daß das Identifizierungsmuster a wie vorstehend angeführt sichtbare Farben einer hohen Sättigung aufweist, die Minimalwerte von R3', G3' und B3' relativ klein sind, das Identifizierungsmuster derart bestimmt wird, daß der Wert von IR3' gelesen wird, der kleiner als jeder der Minimalwerte von R3', G3' und B3' ist, und die Empfindlichkeit mit Bezug auf den Farbtrenn- Lesevorgang für R, G, B und IR derart eingestellt wird, daß bei einem infraroten zur Rückseite durchgehenden Bestandteil, der kleiner als die sichtbaren Bestandteile R3', G3' und B3' wie in (c-1) und (c-2) ist, der zur Rückseite durchgehende Bestandteil auch die sichtbaren Signale beeinflußt.
Von einem verschmutzten Identifikationsmuster erhaltene R-, G-, B- und IR-Lesesignale sind unter (d-1) und (d-2) in Fig. 12 gezeigt. Eine Banknote mit einem darauf aufgedruckten bestimmten Muster wird während dem langanhaltenden Umlauf auf dem Markt verschmutzt. Eine derartige Verschmutzung oder Schmutz beeinflußt ein jedes der R-, G-, B- und IR-Signale als gleichmäßiger Dämpfungsfaktor. Folglich ist das Infrarot-Lesesignal IR2' für das Infrarotabsorptionsmuster auch bei einem schmutzigen Original im Wert geringer als die sichtbaren Informationen R2', G2'und B2'.
Fig. 13 zeigt die Beziehung zwischen den Lesesignalen der sichtbaren und infraroten Informationen für jeden der vorstehend angeführten Fälle.
Nachstehend wird ein durch die Beurteilungseinheit 12 dieses Ausführungsbeispiels durchgeführter Beurteilungsalgorithmus beschrieben.
Die das Bildpunktsignal A zusammensetzenden R-, G-, B- und IR-Bestandteile des Lesesignals seien jeweils AR, AG, AB und AIR, dann sind Mittelwerte YR, YG, YB und YIR der Lesesignale der entsprechenden Farbbestandteile R, G, B und IR in jedem der Bildpunktsignale B, C und D wie nachstehend gegeben:
YR = 1/4 (AR + BR + CR + DR),
YG = 1/4 (AG + BG + CG + DG),
YB = 1/4 (AB + BB + CB + DB), und
YIR = 1/4 (AIR + BIR + CIR + DIR)
Eine Beurteilung des Zielmusters erfolgt gemäß der Differenz zwischen dem wichtigen Bildpunkt X und dem aus vorstehender Gleichung erhaltenen Mittelwert Y.
Insbesondere sind die R-, G-, B- und IR-Bestandteile von X bezeichnet durch XR, XG, XB und XIR, dann gilt
ΔR = YR - XR ,
ΔG = YG - XG ,
ΔB = YB - XB , und
ΔIR = YIR - XIR .
Dabei wird das Original als das bestimmte Muster beurteilt, falls die nachstehenden Gleichungen erfüllt sind:
ΔR < K
und ΔG < K
und ΔB < K
und ΔIR > L1 oder YIR/XIR > L2 und XIR < min (XR, XG, XB), wobei K, L1 und L2 Konstanten sind.
Insbesondere wird das Muster als vorhanden beurteilt, falls die Farbdifferenz zwischen dem wichtigen Bildpunkt X und den umgebenden Abschnitten A, B, C und D im sichtbaren Bereich gering (kleiner als die Konstante K) ist, die Differenz im infraroten Bereich gleich oder größer der Konstanten L1 ist, oder im infraroten Bereich das Verhältnis des Pegels des wichtigen Bildpunktes X zu demjenigen der Umgebung gleich oder größer der Konstanten L2 ist, und der Signalwert des infraroten wichtigen Bildpunktes X geringer als das Trennsignal der sichtbaren Farbe des gleichen wichtigen Bildpunktes ist.
Angesichts der Verringerung des Signalpegels des Infrarotsignals infolge von Schmutz auf dem Original wird in diesem Fall bei der Beurteilung des Infrarotbereichs das Verhältnis zusammen mit der Differenz berücksichtigt. Vorausgesetzt, daß das Infrarot-Lesesignal nicht vollständig infolge des Schmutzes unterdrückt wird, wird bei diesem Ausführungsbeispiel jede Beeinflussung durch Schmutz durch Erfassung des Verhältnisses beseitigt.
Fig. 1 zeigt einen Aufbau der Beurteilungseinheit 12, die zur Durchführung des vorstehend angeführten Algorithmus verwendet wird.
Eine Addiereinrichtung 121 addiert lediglich die Farbbestandteile von vier Bildpunkten und erzeugt zum Erlangen der Werte YR, YG, YB und YIR acht höherwertige Bits der Summe. Eine Subtrahiereinheit 122 berechnet zum Erlangen der ΔR-, ΔG- und ΔB-Bestandteile die Differenz zwischen der Ausgabe der Addiereinheit 121 und dem entsprechenden Bestandteil des Signals des Wichtigen Bildpunktes. Die Subtrahiereinrichtung 122 führt fünf höherwertige Bits der Subtraktionsergebnisse einer ROMs umfassenden Beurteilungs-LUT (lookup table bzw. LUT) 128 zu. Die LUT 128 erzeugt einen logischen Pegel "1", falls jede der ΔR-, ΔG- und ΔB-Bestandteile geringer als die Konstante K ist (in diesem Ausführungsbeispiel wird die Konstante K auf acht Pegeln eingestellt). Desgleichen werden für das Infrarot-Lesesignal die Werte YIR und XIR mit jeweils acht Bit zu Adressanschlüssen einer ROMs umfassenden Beurteilungs-LUT 129 zugeführt. Die LUT 129 erzeugt einen logischen Pegel "1", solange das vorstehend angeführte Beurteilungsergebnis eingehalten wird, d. h. ΔIR > L1 oder
YIR/XIR > L2 ist, wobei gilt ΔIR = YIR - XIR. Gleichzeitig entnimmt eine min-Entnahmeeinheit 131 jeweils für den wichtigen Bildpunkt den Minimalwert min (R, G, B) der R-, G- und B-Farbtrennsignale XR, XG und XB. Eine Vergleichseinrichtung 132 vergleicht den Wert min (R, G, B) mit dem Infrarot-Lesesignal des wichtigen Bildpunktes. Die Vergleichseinrichtung 132 erzeugt einen logischen Pegel "1", solange XIR < min (R, G, B) eingehalten wird. Die Ausgangswerte der LUTs und der Vergleichseinrichtung werden einem UND-Gatter 130 zur Erlangung eines daraus resultierenden logischen Ergebnisses zugeführt. Das UND-Gatter 130 erzeugt ein Ausgangssignal MK. Das einen logischen Pegel "1" anzeigende Ausgangssignal MK entspricht der Bedingung, daß das Vorhandensein des bestimmten Musters erfaßt ist.
Das Beurteilungsergebnis wird einem Latch 3022 gemäß Fig. 14A und 14B zugeführt. Eine Ausgabe des Latch 3022 wird einem Eingangsanschluß P10 der CPU 3018 zugeführt. Die CPU 3018 bestätigt die Erfassung der bestimmten Markierung. Die CPU 3018 setzt den Speicher 3022 vor Beginn einer Kopierabfolge durch ein Signal des Ausgangsanschlußes P9 zurück. Die CPU 3018 ist auf diese Weise bereit für eine nachfolgende Mustererfassung.
Unter Bezugnahme auf Fig. 16 wird ein normaler Kopiervorgang und ein von der CPU 3018 gesteuerter, dazu begleitender Identifizierungsmarkierungs- Beurteilungsvorgang beschrieben.
Legt ein Benutzer das Original 204 auf die Platte 203 und beginnt den Kopiervorgang durch eine Betriebseinheit (nicht dargestellt), dann steuert die CPU 3018 einen Motor (nicht dargestellt) zur Bewegung des Reflexionsspiegels 206 unterhalb der Normalweiß-Platte 211. Die Halogenlampe 205 wird zur Beleuchtung der Normalweiß-Platte 211 eingeschaltet. Die Schattierungskorrektureinheiten 3006 bis 3009 tasten die Schattierungsdaten für die IR-, R-, G- und B-Signale ab (Schritt 1).
Nachfolgend wird der Anschlußausgang P auf den logischen Pegel "0" eingestellt, damit der Ausgang des Latch 3022 auf den logischen Pegel "0" zurückgesetzt wird und der Ausgang P8 dann wiederum auf den logischen Pegel "0" zurückgesetzt wird. Der Eingang A der Auswahleinrichtung 3017 wird derart ausgewählt, daß die maskierten und der Farbrücknahme (UCR) unterworfenen Bildsignale dem Drucker zugeführt werden. Der Ausgang P9 wird zur Beendigung des Rücksetzvorgangs des Latch 3022 auf den logischen Pegel "1" gesetzt (Schritt 2).
Als nächstes wird der Abtastvorgang viermal wiederholt, damit die Druckereinheit 200 die vier Farben M, C, Y und BK zur Vervollständigung einer Kopie des Originals aufzeichnet. Gleichzeitig wird das Vorhandensein der Identifizierungsmarkierung erfaßt und der Aufzeichnungsvorgang gemäß dem Erfassungsergebnis gesteuert.
Die CPU 3018 stellt zur Aufzeichnung von Magenta in der Maskierung-UCR-Verarbeitungseinheit 3016 Magenta- Verarbeitungsbedingungen ein. Nachfolgend betreibt die CPU das optische System zur Zuführung eines Magenta anzeigenden Signals zu dem Drucker 200. Nach Abschluß des Abtastvorgangs wird das optische System zur Abtastausgangsposition zurückgebracht (Schritt 3).
Die CPU liest periodisch das während des Abtastvorgangs dem Anschluß 10 zugeführte Eingangssignal zur Bestimmung, ob das Eingangssignal den logischen Pegel "1" anzeigt.
Ist der Anschluß P10 auf den logischen Pegel "1" eingestellt, werden in Schritt 7 beruhend auf der Entscheidung, daß das vorbestimmte Original zu kopieren ist, die Ausgänge von P0 bis P7 auf den Wert FFH eingestellt. Darüberhinaus wird der Ausgang von P8 zur Zuführung eines festeingestellten FFH-Signals zu dem Drucker 200 auf den logischen Pegel "1" eingestellt, wodurch ein weiterer Kopiervorgang zur Verhinderung der Fälschung des bestimmten Originals unterbunden wird.
Desgleichen erfolgt auch die Aufzeichnungssteuerung für Cyan, Gelb und Schwarz durch die Schritte 4 bis 6, währenddessen die CPU den Pegel von P10 periodisch prüft. Ist der Pegel von P10 auf den logischen Pegel "1" eingestellt, führt die CPU in Schritt 7 dem Drucker 200 die fest eingestellten FFH-Daten zu.
Wird beispielsweise während der Cyan-Aufzeichnung der logische Pegel "1" für den Anschluß P10 erfaßt, wird lediglich Magenta infolge eines normalen oder genauen Kopiervorgangs aufgezeichnet. Die restlichen Farben Cyan, Gelb und Schwarz werden als festgelegte FFH-Daten aufgezeichnet.
Ein anderer Weg als eine fest eingestellte Verarbeitung zur Verhinderung eines normalen Kopiervorgangs kann eine Stapelverarbeitung, eine Unterbrechung der Bilderzeugungseinrichtung, ein Ausschalten der Energieversorgung oder dergleichen sein.

< Zweites Ausführungsbeispiel>

Typische infrarotabsorbierende Tinten werden leicht im sichtbaren Bereich gefärbt, wobei ein ausreichender Pegel der infrarotabsorbierenden Eigenschaft durch einen Farbunterschied zwischen den infrarotabsorbierenden und den nicht absorbierenden Abschnitten im sichtbaren Bereich erhalten werden kann. Mit einer derartigen infrarotabsorbierenden Tinte wird eine Verringerung des Signalpegels des infraroten Lesesignals im Vergleich zu dem Farbtrennsignal in dem sichtbaren Bereich schwierig, obwohl dies in dem ersten Ausführungsbeispiel erreicht wird. Dieses Ausführungsbeispiel zielt auf das Verhindern falscher oder irrtümlicher Identifizierung des zur Rückseite durchgehenden Bestandteils auf einem normalen Original durch Verwendung der sichtbaren Informationen einer mit einer wie vorstehend beschriebenen Tintenart gedruckten Markierung.
Die zu erfassende infrarotabsorbierende Markierung des zweiten Ausführungsbeispiels ist derart ausgebildet, daß der Infrarot-Lesesignalwert geringer als der von den Trennsignalen R, G und B der sichtbaren Farbe erlangte Helligkeitspegel ist.
Darüber hinaus wird das Infrarot-Lesesignal wie in dem ersten Ausführungsbeispiel mit den von den Trennsignalen der sichtbaren Farbe erzeugten Helligkeitssignalen verglichen, wodurch bestimmt wird, ob der gelesene Bildpunkt einer vorbestimmten Markierung zugeordnet ist.
Nachstehend ist ein von der Beurteilungseinheit 12 dieses Ausführungsbeispiels ausgeführter Beurteilungsalgorithmus beschrieben.
In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Helligkeitssignal L aus den Trennsignalen R, G und B der sichtbaren Farbe gemäß der nachstehenden Gleichung gewonnen:
L = (R + 2G + B)/4.
Die das Bildpunktsignal A zusammensetzenden R-, G-, B- und IR-Bestandteile des Lesesignal seien jeweils AR, AG, AB und AIR, dann sind die Mittelwerte YR, YG, YB und YIR der Lesesignale der entsprechenden Farbbestandteile R, G, B und IR bei jeden der Bildpunktsignale B, C und D wie nachstehend gegeben:
YR = 1/4 (AR + BR + CR + DR),
YG = 1/4 (AG + BG + CG + DG),
YB = 1/4 (AB + BB + CB + DB), und
YIR = 1/4 (AIR + BIR + CIR + DIR).
Eine Beurteilung des Zielmusters erfolgt gemäß der Differenz zwischen dem wichtigen Bildpunkt X und dem aus Vorstehender Gleichung erhaltenem Mittelwert Y.
Insbesondere sind die R-, G-, B- und IR-Bestandteile von X bezeichnet durch XR, XG, XB und XIR, dann gilt
ΔR = YR - XR ,
ΔG = YG - XG ,
ΔB = YB - XB ,
ΔIR = YIR - XIR , und
XL = (XR + 2XG + XB)/4.
Dabei wird das Original als das bestimmte Muster beurteilt, falls die nachstehenden Gleichungen erfüllt sind:
ΔR < K
und ΔG < K
und ΔB < K
und ΔIR > L1 oder YIR/XIR > L2 und XIR < XL, wobei K, L1 und L2 Konstanten sind.
Insbesondere wird das Muster als vorhanden beurteilt, falls die Farbdifferenz zwischen dem wichtigen Bildpunkt X und den umgebenden Abschnitten A, B, C und D im sichtbaren Bereich gering (kleiner als die Konstante K) ist, die Differenz im infraroten Bereich gleich oder größer der Konstanten L1 ist, oder im inftaroten Bereich das Verhältnis des Pegels des wichtigen Bildpunktes X zu demjenigen der Umgebung gleich oder größer der Konstanten L2 ist, und der Signalwert des infraroten wichtigen Bildpunktes X geringer als das sichtbare Helligkeitssignal L des gleichen wichtigen Bildpunktes ist.
Fig. 17 zeigt den Aufbau der Beurteilungseinheit 12, die zur Durchführung des vorstehend angeführten Algorithmus verwendet wird.
Die Addiereinrichtung 121 addiert lediglich die Farbbestandteile von vier Bildpunkten und erzeugt zum Erlangen der Werte YR, YG, YB und YIR die acht höherwertigen Bits der Summe. Die Subtrahiereinheit 122 berechnet zum Erlangen der ΔR-, ΔG- und ΔB-Komponenten die Differenz zwischen der Ausgabe der Addiereinheit 121 und dem entsprechenden Bestandteil des Signals des wichtigen Bildpunktes. Die Subtrahiereinrichtung 122 führt fünf höherwertige Bits der Subtraktionsergebnisse der ROMs umfassenden Beurteilungs-LUT 128 zu. Die LUT 128 erzeugt den logischen Pegel "1", falls jede der ΔR-, ΔG- und ΔB-Bestandteile geringer als die Konstante K ist (in diesem Ausführungsbeispiel wird die Konstante K auf acht Pegeln eingestellt). Desgleichen werden für die Infrarot- Lesesignale die Werte YIR und XIR mit jeweils acht Bit zu Adressanschlüssen der ROMs umfassenden Beurteilungs-LUT 129 zugeführt. Die LUT 129 erzeugt den logischen Pegel "1", solange das vorstehend angeführte Beurteilungsergebnis eingehalten wird, d. h. ΔIR > L1 oder
YIR/XIR > L2, wobei gilt ΔIR = YIR - XIR.
Gleichzeitig entnimmt eine UND-Berechnungseinheit 131 ein Helligkeitssignal XL aus den R-, G- und B- Farbtrennsignalen XR, XG und XB jeweils für den wichtigen Bildpunkt. Die Vergleichseinrichtung 132 vergleicht das Helligkeitssignal XL mit dem Infrarot-Lesesignal des wichtigen Bildpunktes. Die Vergleichseinrichtung 132 erzeugt den logischen Pegel "1", solange XIR < XL eingehalten wird. Die Ausgangswerte der LUTs und der Vergleichseinrichtung werden dem UND-Gatter 130 zum Erhalt eines daraus resultierenden logischen Ergebnisses zugeführt. Das UND-Gatter 130 erzeugt ein Ausgangssignal MK. Das den logischen Pegel "1" anzeigende Ausgangssignal MK entspricht der Bedingung, daß das Vorhandensein des bestimmten Musters erfaßt ist.
Das Beurteilungsergebnis wird durch die CPU 3018 in gleicher Weise wie gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel verarbeitet. Es wird eine dem ersten Ausführungsbeispiel ähnliche Verarbeitung zur Erfassung eines bestimmten Originals und zur Verhinderung dessen Fälschung durchgeführt.

< Drittes Ausführungsbeispiel>

Bei diesem Ausführungsbeispiel liegt zur weiteren Verbesserung der Erfassungsgenauigkeit der bestimmten Markierung der Signalpegel des Infrarot-Lesesignals bei dem infrarotreflektierenden Abschnitt um den infrarotabsorbierenden Tintenabschnitt der Markierung herum höher als der Maximalwert der Trennsignale der sichtbaren Farbe.
Insbesondere wird die Möglichkeit einer falschen Beurteilung des zur Rückseite durchgehenden Bestandteils auf dem normalen Original durch Einstellen des Infrarot- Lesesignalwerts bei dem Infrarotabsorptionsabschnitt auf einen geringeren Wert als die Minimalwerte der Trennwerte der sichtbaren Farbe verringert. Darüber hinaus liegt der Infrarot-Lesesignalwett des Infrarot reflektierenden Abschnitts höher als die Maximalwerte der Trennwerte der sichtbaren Farbe. Folglich kann ein bei einem normalen Original weniger gefundenes Merkmal bereitgestellt werden.
Nachstehend wird ein durch die Beurteilungseinheit 12 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgeführter Beurteilungsalgorithmus beschrieben.
Die das Bildpunktsignal A zusammensetzenden R-, G-, B- und IR-Bestandteile des Lesesignals seien jeweils AR, AG, AB und AIR, dann sind die Mittelwerte YR, YG, YB und YIR der Lesesignale der entsprechenden Farbbestandteile R, G, B und IR bei jeden der Bildpunktsignale B, C und D wie nachstehend gegeben:
YR = 1/4 (AR + BR + CR + DR),
YG = 1/4 (AG + BG + CG + DG),
YB = 1/4 (AB + BB + CB + DB), und
YIR = 1/4 (AIR + BIR + CIR + DIR).
Eine Beurteilung des Zielmusters erfolgt gemäß der Differenz zwischen dem wichtigen Bildpunkt X und dem aus vorstehender Gleichung erhaltenem Mittelwert Y.
Insbesondere sind die R-, G-, B- und IR-Bestandteile von X bezeichnet durch XR, XG, XB und XIR, dann gilt
ΔR = YR - XR .
ΔG = YG - XG ,
ΔB = YB - XB ,
ΔIR = YIR - XIR .
Dabei wird das Original als das bestimmte Muster beurteilt, falls die nachstehenden Gleichungen erfüllt sind:
ΔR < K
und ΔG < K
und ΔB < K
und ΔIR > L1 oder YIR/XIR > L2
und XIR < min (XR, XG, XB)
und YIR > max (YR, YG, YB)
wobei K, L1 und L2 Konstanten sind.
Insbesondere wird das Muster als vorhanden beurteilt, falls die Farbdifferenz zwischen dem wichtigen Bildpunkt X und den umgebenden Abschnitten A, B, C und D im sichtbaren Bereich gering (kleiner als die Konstante K) ist, die Differenz im infraroten Bereich gleich oder größer der Konstanten L1 ist, oder im infraroten Bereich das Verhältnis des Pegels des wichtigen Bildpunktes X zu demjenigen der Umgebung gleich oder größer der Konstanten L2 ist, der Signalwert des infraroten wichtigen Bildpunktes X geringer als das Trennsignal der sichtbaren Farbe des gleichen wichtigen Bildpunktes ist, und der Mittelwert der Infrarot-Signalwerte der umgebenden Bildpunkte größer als der Maximalwert der Mittelwerte der Trennsignale der sichtbaren Farbe ist.
Fig. 18 zeigt den Aufbau der Beurteilungseinheit 12, die zur Durchführung des vorstehend angeführten Algorithmus verwandt wird.
Die Addiereinrichtung 121 addiert lediglich die Farbbestandteile von vier Bildpunkten und erzeugt zum Erlangen der Werte YR, YG, YB und YIR acht höherwertige Bits der Summe. Die Subtrahiereinheit 122 berechnet zum Erlangen der ΔB-, ΔG- und ΔB-Bestandteile die Differenz zwischen der Ausgabe der Addiereinheit 121 und dem entsprechenden Bestandteil des Signals des wichtigen Bildpunktes. Die Subtrahiereinrichtung 122 führt fünf höherwertige Bits der Subtraktionsergebnisse der ROMs umfassenden Beurteilungs-LUT 128 zu. Die LUT 128 erzeugt den logischen Pegel "1", falls jede der ΔR-, ΔG- und ΔB- Bestandteile geringer als die Konstante K ist (in diesem Ausführungsbeispiel wird die Konstante K auf acht Pegeln eingestellt). Desgleichen werden für das Infrarot- Lesesignal die Werte YIR und XIR mit jeweils acht Bit zu Adressanschlüssen der ROMs umfassenden Beurteilungs-LUT 129 zugeführt. Die LUT 129 erzeugt den logischen Pegel "1", solange das vorstehend angeführte Beurteilungsergebnis eingehalten wird, d. h. ΔIR > L1 oder
YIR/XIR > L2, wobei gilt ΔIR = YIR - XIR.
Gleichzeitig entnimmt eine min-Entnahmeeinheit 131 jeweils für den wichtigen Bildpunkt den Minimalwert min (R, G, B) der R-, G- und B-Farbtrennsignale XR, XG und XB. Die Vergleichseinrichtung 132 vergleicht den Wert min (R, G, B) mit dem Infrarot-Lesesignal des wichtigen Bildpunktes. Die Vergleichseinrichtung 132 erzeugt einen logischen Pegel "1", solange XIR < min (R, G, B) eingehalten wird. Die Ausgangswerte der LUTs und der Vergleichseinrichtung werden einem AND-Gatter 130 zur Erlangung eines daraus resultierenden logischen Ergebnisses zugeführt. Das UND-Gatter 130 erzeugt ein Ausgangssignal MK. Das einen logischen Pegel "1" anzeigende Ausgangssignal MK entspricht der Bedingung, daß das Vorhandensein des bestimmten Musters erfaßt ist.
Gleichzeitig entnimmt eine Max-Entnahmeeinheit 134 jeweils für den wichtigen Bildpunkt den Maximalwert max (R, G, B) der R-, G- und B-Farbtrennsignale YR, YG und YB. Eine Vergleichseinrichtung 135 vergleicht den Wert max (R, G, B) mit dem Mittelwert der Infrarot-Lesesignale für den umgebenden Bildpunkt. Die Vergleichseinrichtung erzeugt den logischen Pegel "1", solange YIR > max (R, G, B) eingehalten wird. Die Ausgangswerte der LUTs und der Vergleichseinrichtung werden dem UND-Gatter 130 zur Erlangung eines daraus resultierenden logischen Ergebnisses zugeführt. Das UND-Gatter 130 erzeugt ein Ausgangssignal MK. Das den logischen Pegel "1" anzeigende Ausgangssignal MK entspricht der Bedingung, daß das Vorhandensein des bestimmten Musters erfaßt ist.
Das Beurteilungsergebnis wird durch die CPU 3018 in der gleichen Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel verarbeitet. Die dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechende Verarbeitung wird zur Erfassung eines bestimmten Originals sowie zur Verhinderung dessen Fälschung durchgeführt.
Wie vorstehend entsprechend den erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen 1 bis 3 angeführt, ist es bei der Erfassung einer bestimmten Markierung unter Verwendung unsichtbarer Informationen möglich, die Markierung mit einer höheren Genauigkeit durch Vergleichen der Lesesignal-Signalpegel davon mit dem Signalpegel des sichtbaren Lesesignals zu erfassen. Darüber hinaus ist es möglich, eine falsche oder irrtümliche Beurteilung des normalen Originals deutlich zu reduzieren.
Wie vorstehend in den Ausführungsbeispielen angeführt, ist die Erfassung eines bestimmten Musters durch eine Bildverarbeitungsvorrichtung mit einer höheren Genauigkeit und die Bereitstellung eines mit, einer hohen Genauigkeit leicht zu erfassenden Musters möglich:
Die vorstehend angeführten Ausführungsbeispiele können auf beliebig andere Vorrichtungen und Verfahren in einer einzelnen oder einer kombinierten Form angewendet werden.
Die vorstehend beschriebenen Beurteilungs-ROMs können zur Ausführung eines gleichwertigen Beurteilungsvorgangs durch RAMs, Gate-Arrays oder Software der CPU ersetzt werden.
Die sichtbaren Informationen sind nicht auf das RGB- Signal beschränkt, sondern können andere Farben wie etwa Lab und YIQ aufweisen.
Es sollte verständlich sein, daß die Erfindung nicht auf das vorstehend gezeigte und beschriebene spezielle Ausführungsbeispiel beschränkt ist und verschiedene Änderungen und Abwandlungen innerhalb des Bereichs der angefügten Ansprüche möglich sind.

Claims

1. Bildverarbeitungsvorrichtung zur Erfassung kopiergeschützter Dokumente durch Erfassung darauf angebrachter infrarotabsorbierender Identifizierungsmarkierungen (b), gekennzeichnet durch

eine Leseeinrichtung (201; 210) zum Lesen sichtbarer und infraroter Wellenlängen von einem Dokument, wobei sich die infraroten Wellenlängen in dem Absorptionsband der Identifizierungsmarkierungen befinden, und

eine Beurteilungseinrichtung (3; 12; 3018) zur Beurteilung, ob das Dokument ein kopiergeschütztes Dokument ist, unter Verwendung des Pegels der sichtbaren und infraroten Strahlung, damit eine durch die Dokumentenoberfläche reflektierte infrarote Strahlung von einer durch das Innere oder die Rückseite des Dokuments reflektierten infraroten Strahlung zur Bestimmung unterschieden wird, ob eine Identifizierungsmarkierung auf dem Dokument vorhanden ist oder nicht.

2. Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Beurteilungseinrichtung zur Beurteilung, ob das Dokument ein kopiergeschütztes Dokument ist, durch Verwendung des Pegels der sichtbaren und infraroten Strahlung eingerichtet ist, die von jeweiligen ersten (X) und zweiten (A) Stellen auf dem Dokument gelesen werden, die derart getrennt sind, daß bei Entsprechung der ersten Stelle (X) mit einer infrarotabsorbierenden Identifizierungsmarkierung (b) die zweite Stelle (A) einem Abschnitt (a) außerhalb der Identifizierungsmarkierung entspricht, damit eine durch die Oberfläche des Dokuments reflektierte infrarote Strahlung von einer durch das Innere oder die Rückseite des Dokuments reflektierten infraroten Strahlung zur Bestimmung unterschieden wird, ob eine Identifizierungsmarkierung an der ersten Stelle vorhanden ist oder nicht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Beurteilungseinrichtung (3; 12; 3018) zur Verwendung des Pegels der sichtbaren und infraroten Strahlung von der ersten Stelle (X) mit Strahlungsmittelwerten der gleichen Wellenlängen eingerichtet ist, die von einer Vielzahl verschiedener jeweils von der ersten Stelle derart getrennter Stellen (A; B; C; D) gelesen werden, daß bei Entsprechung der ersten Stelle mit einer Identifizierungsmarkierung (b) alle anderen Bereiche Dokumentabschnitten (a) außerhalb der Identifizierungsmarkierung entsprechen.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die infraroten Wellenlängen in dem Bereich 710 bis 850 nm liegen.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Leseeinrichtung einen ersten Sensor zum Lesen sichtbarer Wellenlängen und einen zweiten Sensor zum Lesen infraroter Wellenlängen aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der erste Sensor jeweilige R-, G- und B-Farbkomponentensensoren (210-2; 210-3; 210-4) aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einer Verarbeitungseinrichtung (200; 3017; 3018) zur Verarbeitung von von dem Dokument gelesenen Signalen auf der Grundlage eines durch die Beurteilungseinrichtung erzeugten Beurteilungsergebnisses.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Verarbeitungseinrichtung eine Bilderzeugungseinrichtung (200) zur Wiedergabe des Dokuments aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei eine getreue Wiedergabe verhindert wird, falls die Beurteilungseinrichtung eine Identifizierungsmarkierung erfaßt.

10. Verfahren zum Betrieb einer Bildverarbeitungsvorrichtung zur Erfassung kopiergeschützter Dokumente durch Erfassung darauf angebrachter infrarotabsorbierender Identifizierungsmarkierungen, gekennzeichnet durch die Schritte

Lesen sichtbarer und infraroter Wellenlängen von einem Dokument, wobei sich die infraroten Wellenlängen in dem Absorptionsband der Identifizierungsmarkierungen befinden, und

Beurteilen, ob das Dokument ein kopiergeschütztes Dokument ist, unter Verwendung des Pegels der sichtbaren und infraroten Strahlung, damit eine durch die Dokumentenoberfläche reflektierte infrarote Strahlung von einer durch das Innere oder die Rückseite des Dokuments reflektierten infraroten Strahlung zur Bestimmung unterschieden wird, ob eine absorbierende Identifizierungsmarkierung auf dem Dokument vorhanden ist oder nicht.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei im Beurteilungsschritt beurteilt wird, ob das Dokument ein kopiergeschütztes Dokument ist, indem der Pegel der sichtbaren und infraroten Strahlung verwendet wird, die von jeweiligen ersten (X) und zweiten (A) Stellen auf dem Dokument gelesen werden, die derart getrennt sind, daß bei Entsprechung der ersten Stelle (X) mit einer infrarotabsorbierenden Identifizierungsmarkierung (b) die zweite Stelle (A) einem Abschnitt (a) außerhalb der Identifizierungsmarkierung entspricht, damit eine durch die Dokumentenoberfläche reflektierte infrarote Strahlung von einer durch das Innere oder die Rückseite des Dokuments reflektierten infraroten Strahlung zur Bestimmung unterschieden wird, ob eine absorbierende Identifizierungsmarkierung an der ersten Stelle vorhanden ist oder nicht.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei im Beurteilungsschritt der Pegel der sichtbaren und infraroten Strahlung von der ersten Stelle (X) mit Strahlungsmittelwerten der gleichen Wellenlängen verwandt wird, die von einer Vielzahl verschiedener jeweils von der ersten Stelle derart getrennter Stellen (A; B; C; D) gelesen werden, daß bei Entsprechung der ersten Stelle mit einer Identifizierungsmarkierung (b) alle anderen Bereiche Dokumentabschnitten (a) außerhalb der Identifizierungsmarkierung entsprechen.