JP2007201660A - 画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】情報が埋め込まれた原稿が拡縮コピーされた場合においても、コピーされた原稿から、埋め込まれた情報を効果的に検出することができる画像処理装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る画像処理装置は、複数の微小パターンを配列したパターン画像を生成し、隣接するパターン間の位置関係により、追跡情報を含む情報を埋め込む。パターンは格子状に配置され、各パターンを上下方向にずらすことにより、情報が埋め込まれる。本発明に係る画像処理装置は、ハフ変換を用いて、隣接するパターン間の距離を算出し、この距離と埋め込まれた際の距離とに基づいて倍率を決定し、この倍率に基づいて読取画像から情報を検出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、情報を画像に埋め込み、情報が埋め込まれた印刷物から当該情報を検出する画像処理装置に関する。

近年、パーソナルコンピュータやプリンタ、複写機の普及によって、プリントアウトされた機密文書の不正コピーによる情報漏洩の問題が出てきている。機密文書の不正コピー抑制のために、機密文書のプリント時にプリントを行ったユーザに関する情報、日時情報、出力した機器の識別情報等(以下、追跡情報と呼ぶ)を埋め込んで出力し、プリント出力された原稿をスキャナ等で読み込み、読み取られた画像中に埋め込まれたユーザ、クライアントＰＣ、プリンタ、日時等を解析することで、情報漏洩元を推定することがよく知られている。

特許文献１において、文書画像中に追跡情報を埋め込む方法として、文書画像の背景全面に微小なパターンで比較的低濃度の背景地紋画像を合成する方法が提案されている。この方法では、背景地紋画像は、潜像文字領域と背景領域の２つの領域で構成されており、それぞれの領域は、異なる微小パターンで構成されている。潜像文字領域は、比較的小さいドットパターンで構成され、背景領域は、２種類の微小な斜線パターンの配列で構成されている。この２種類の斜線パターンがそれぞれビット０、ビット１を表現し、その２種類の斜線パターンを所定サイズの２次元配列とした２次元コード画像が、背景部に互いに隣接して繰り返し配置されるようになっている。追跡情報は、その背景地紋画像中の２次元コード画像に埋め込まれる。

このような情報漏洩抑止のための手法では、文書に埋め込まれた追跡情報を確実に読み出すことが要求される。さらに、プリント時に追跡情報が埋め込まれたオリジナル原稿からだけではなく、そのオリジナル原稿がコピー機でコピーされた原稿からも、追跡情報を読み出せることが要求される。

しかしながら、特許文献１に開示された手法では、コピー濃度、原稿画質モード、拡大縮小倍率などの多くのコピー条件が設定可能であるコピー機において、例えば、拡大コピー又は縮小コピーをされた場合、コピー出力画像では背景地紋画像を構成する微小パターンそのものが拡大又は縮小され、パターンの大きさ、及びパターンの間隔が当初とは異なってしまうため、コピーされた画像からは埋め込まれた追跡情報が読み出されにくくなる。また、コピーされた原稿がその条件で繰り返し世代コピーされた場合、埋め込まれた追跡情報を読み出せなくなる場合がある、という課題がある。

特許文献２において、３つ以上のドットの相対位置関係（ベクトル）によって情報を埋め込む手法が開示されている。しかしながら、この手法はドットを３つ以上使うので、情報容量が少なくなってしまう。また、この手法では、ジェネレーションコピー耐性については考慮されていない。

特許文献３において、隣接するドット間距離の分布を特徴量としてコピー禁止か否かを判定する手法が開示されている。しかしながら、この手法では、デジタル情報を埋め込むことは考慮されていない。

特開２００３−２８０４６９号公報 特開２００４−１２８８４５号公報 特開２００４−１６６１８０号公報

本発明は、上述した背景からなされたものであり、情報が埋め込まれた原稿が拡大コピー又は縮小コピーされた場合においても、コピーされた原稿から、埋め込まれた情報を効果的に検出することができる画像処理装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る第１の画像処理装置は、読取画像に含まれる複数のパターンを検出するパターン検出手段と、前記パターン検出手段により検出された複数のパターンのうち、隣接するパターン間の位置関係に基づいて倍率を決定する倍率決定手段と、前記倍率決定手段により決定された倍率に基づいて、読取画像から情報を検出する情報検出手段とを有する。

好適には、前記倍率決定手段は、隣接するパターン間の距離と、予め設定された距離とに基づいて倍率を決定する。
好適には、前記倍率決定手段は、ハフ変換を適用して倍率を決定する。

また、本発明に係る第２の画像処理装置は、読取画像に含まれる複数のパターンを検出するパターン検出手段と、前記パターン検出手段により検出されたパターンの大きさに基づいて倍率を決定する倍率決定手段と、前記倍率決定手段により決定された倍率と隣接するパターン間の位置関係とに基づいて、読取画像から情報を検出する情報検出手段とを有する。

また、本発明に係る画像形成装置は、形状の異なる複数のパターンを含み、隣接するパターン間の位置関係により所定の情報を表すコード画像を生成するコード画像生成手段と、前記コード画像生成手段により生成されたコード画像と文書画像とを合成する画像合成手段と、前記画像合成手段により合成された合成画像を出力する出力手段と、前記出力手段により出力された画像を読み取る読取手段と、前記読取手段により読み取られた読取画像に含まれる複数のパターンを検出するパターン検出手段と、前記パターン検出手段により検出された複数のパターンのうち、隣接するパターン間の位置関係に基づいて倍率を決定する倍率決定手段と、前記倍率決定手段により決定された倍率に基づいて、読取画像から情報を検出する情報検出手段とを有する。

本発明に係る第１の画像処理方法は、読取画像に含まれる複数のパターンを検出し、前記検出された複数のパターンのうち、隣接するパターン間の位置関係に基づいて倍率を決定し、前記決定された倍率に基づいて、読取画像から情報を検出する。

また、本発明に係る第２の画像処理方法は、読取画像に含まれる複数のパターンを検出し、前記検出されたパターンの大きさに基づいて倍率を決定し、前記決定された倍率と隣接するパターン間の位置関係とに基づいて、読取画像から情報を検出する。

また、本発明に係る第１のプログラムは、コンピュータを含む画像処理装置において、読取画像に含まれる複数のパターンを検出するパターン検出ステップと、前記検出された複数のパターンのうち、隣接するパターン間の位置関係に基づいて倍率を決定する倍率決定ステップと、前記決定された倍率に基づいて、読取画像から情報を検出する情報検出ステップとを前記画像処理装置に実行させる。

さらに、本発明に係る第２のプログラムは、コンピュータを含む画像処理装置において、読取画像に含まれる複数のパターンを検出するパターン検出ステップと、前記検出されたパターンの大きさに基づいて倍率を決定する倍率決定ステップと、前記決定された倍率と隣接するパターン間の位置関係とに基づいて、読取画像から情報を検出する情報検出ステップとを前記画像処理装置に実行させる。

また、本発明に係る第１のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、コンピュータを含む画像処理装置において、読取画像に含まれる複数のパターンを検出するパターン検出ステップと、前記検出された複数のパターンのうち、隣接するパターン間の位置関係に基づいて倍率を決定する倍率決定ステップと、前記決定された倍率に基づいて、読取画像から情報を検出する情報検出ステップとを前記画像処理装置に実行させるプログラムを記憶する。

さらに、本発明に係る第２のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、コンピュータを含む画像処理装置において、読取画像に含まれる複数のパターンを検出するパターン検出ステップと、前記検出されたパターンの大きさに基づいて倍率を決定する倍率決定ステップと、前記決定された倍率と隣接するパターン間の位置関係とに基づいて、読取画像から情報を検出する情報検出ステップとを前記画像処理装置に実行させるプログラムを記憶する。

本発明の画像処理装置によれば、情報が埋め込まれた原稿が拡大コピー又は縮小コピーされた場合においても、コピーされた原稿から、埋め込まれた情報を効果的に検出することができる。

図１は、本発明に係る画像処理装置による追跡情報の埋め込み方法を説明する図であって、図１（Ａ）は、印刷されたオリジナル原稿を例示し、図１（Ｂ）は、このオリジナル原稿が拡大コピーされたコピー画像を例示する。
図１（Ａ）に示すように、本発明に係る画像処理装置は、複数の微小パターンを配列したパターン画像を生成し、隣接するパターン間の位置関係により、追跡情報を含む情報を埋め込む。

パターンは格子状に配置され、各パターンを上下方向及び左右方向の少なくともいずれかにずらすことにより、情報は埋め込まれる。また、隣接する２個のパターンを一組として、当該組のうち一方のパターンを固定し、他方のパターンを上下方向及び左右方向の少なくともいずれかにずらすことにより、情報が埋め込まれてもよい。なお、パターンの移動方向、ペアとされるパターンの位置関係、及び一組に含まれるパターン数は、本例に限定されない。

例えば、図１（Ａ）では、上下方向に隣接するパターンが一組とされ、格子状に配置された複数のパターンのうち、奇数段のパターン（ペアのうち上に配置されているパターン）が固定され、偶数段のパターン（ペアのうち下に配置されているパターン）が上下方向に移動され、ペアに含まれる２つのパターンの位置関係により情報が埋め込まれる。本例では、図中の矢印ｖで示されるように、２つのパターンの距離が長い場合、パターンのペアはビット「０」を示し、矢印ｗで示されるように、２つのパターンの距離が短い場合、パターンのペアはビット「１」を示す。

また、本発明に係る画像処理装置は、各微小パターンの形状により、情報をさらに埋め込む。本例では、右上がりの形状のパターンはビット「０」を示し、右下がりの形状のパターンはビット「１」を示す。

また、本発明に係る画像処理装置は、パターンの太さ（背景濃度）を調節することにより、コピー時におけるパターンの消失を防止する。画像処理装置は、コピーされても確実に残したい情報（例えば、追跡情報）をパターンの位置関係により埋め込み、それ以外の情報（例えば、コピー許可条件）をパターンの形状により埋め込んでもよい。

このようにして情報が埋め込まれた文書が、図１（Ｂ）に示すように拡大コピーされた場合、本発明に係る画像処理装置は、隣接するパターン間の位置関係（図中のα）、パターン面積（図中のβ）及びハフ変換の少なくともいずれかに基づいて、拡大コピーされた倍率を決定し、この倍率に基づいて読み取り画像から情報を検出する。

次に、本発明の実施形態を説明する。
図２は、画像形成装置１０を含む画像形成システム１を示す。
図２に示すように、画像形成システム１は、ネットワーク３を介して接続された画像形成装置１０及びパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の端末装置５を含む。
端末装置５は、画像をＣＲＴ表示装置あるいは液晶表示装置に表示し、この画像データを画像形成装置１０に対して送信して印刷を依頼する。端末装置５は、ネットワーク３を介して信号を送受信する通信装置を有するＰＣ以外の端末であってもよい。ネットワーク３は、有線であってもよいし、無線であってもよい。また、複数の端末装置５及び画像形成装置１０がネットワーク３に接続されていてもよい。

図３は、本発明に係る画像処理方法が適応される画像処理装置２のハードウェア構成を、制御装置２０を中心に示す図である。
図３に示すように、画像形成装置１０は、プリンタ部１２、スキャナ部１４及び画像処理装置２を有する。プリンタ部１２は、後述する制御装置２０の制御により、画像処理装置２により所定の画像処理が施された画像データを用紙上に印字記録して出力する。スキャナ部１４は、制御装置２０の制御により、プラテンに置かれた原稿を読み取って、画像データを画像処理装置２に対して出力する。

画像処理装置２は、ＣＰＵ２０２及びメモリ２０４などを含む制御装置２０、ネットワーク３を介してデータの送受信を行う通信装置２２、ＨＤＤ、ＣＤ並びにＤＶＤ装置などの記録装置２４、及びＬＣＤ表示装置あるいはＣＲＴ表示装置及びキーボードあるいはタッチパネルなどを含み、ユーザからの操作を受け付けるユーザインターフェース装置（ＵＩ装置）２６を有する。画像処理装置２は、例えば、後述する画像処理プログラム４がインストールされた汎用コンピュータである。

図４は、制御装置２０により実行され、本発明に係る画像処理方法を実現する画像処理プログラム４の機能構成を示す図である。
図４に示すように、画像処理プログラム４は、制御部４０、文書画像生成部４２、文書画像バッファ４４、地紋画像生成部４６、地紋画像バッファ４８、ページバッファ５０、スキャン画像処理部５２、画像合成部５４及び追跡情報検出部５６を含む。なお、画像処理プログラム４の全部又は一部の機能は、画像形成装置１０に設けられた例えばＡＳＩＣなどのハードウェアにより実現されてもよい。

画像処理プログラム４は、このような構成により、形状の異なる複数のパターンを含み、隣接するパターン間の位置関係により所定の情報を表すコード画像を生成し、前記生成されたコード画像と文書画像とを合成する。また、画像処理プログラム４は、画像形成装置１０により読み取られた画像に含まれる複数のパターンを検出し、前記検出されたパターンの大きさに基づいて倍率を決定し、前記決定された倍率と隣接するパターン間の位置関係とに基づいて、読取画像から情報を検出する。

画像処理プログラム４において、制御部４０は、プリンタ部１２、スキャナ部１４及び他の構成要素の制御を行う。また、制御部４０は、通信装置２２を介してデータの送受信を行い、ＵＩ装置２６を介してユーザからの操作を受け付けて各構成要素に対して出力し、各構成要素の出力結果をＵＩ装置２６に表示する。より具体的には、制御部４０は、端末装置５からネットワーク３を介して送信された印刷対象の文書データを通信装置２２を介して受け付ける。ここで、文書データは、例えばＰＤＬ（プリント記述言語）形式のものである。

また、制御部４０は、後述する追跡情報検出部５６により検出された情報（追跡情報等）をＵＩ装置２６に表示する。さらに、制御部４０は、検出された追跡情報からジョブログＩＤを抽出する。抽出されたジョブログＩＤが、当該画像形成装置１０内部のジョブログデータに存在する場合、制御部４０は、当該データ及び当該ジョブログＩＤに対応づけられている文書画像データあるいはそのサムネイルをＵＩ装置２６に表示する。

文書画像生成部４２は、制御部４０から入力されるＰＤＬ形式の文書データの描画処理を行って文書画像データを生成する。より具体的には、文書画像生成部４２は、ＰＤＬの解釈とＹＭＣＫフルカラー画像データへの展開（ラスタライズ）を行う。文書画像生成部４２は、ラスタライズされた文書画像データを文書画像バッファ４４に格納する。
文書画像バッファ４４は、文書画像生成部４２により生成された文書画像データを記憶する。文書画像バッファ４４は、メモリ、ハードディスクドライブ等により実現される。

地紋画像生成部４６は、制御部４０により制御されて、背景地紋画像データを生成して地紋画像バッファ４８に格納する。より具体的には、背景地紋画像合成モードが、管理者等により予め設定されている場合、地紋画像生成部４６は、制御部４０により設定される付加情報に基づいて背景地紋画像を生成する。例えば、背景地紋画像データは２値の画像データであり、背景地紋画像の解像度はプリンタ部１２の解像度（例えば、６００ｄｐｉ）と同じである。

付加情報には、追跡情報及び予め設定されている潜像情報が含まれる。追跡情報には、第１追跡情報及び第２追跡情報が含まれ、潜像情報には、潜像文字列情報、潜像絵柄情報、階調値情報等が含まれる。第１追跡情報には、例えば、送信された文書データのヘッダに付加されている送信元ＩＰアドレス、送信元ＰＣクライアント名、送信元ユーザ名並びに文書名、画像形成装置毎に割り当てられている画像形成装置識別ＩＤ、管理者等により予め設定されているコピー禁止／許可情報、及び制御部４０内部のタイマから取得された出力開始日時が含まれる。第２追跡情報には、例えば、プリントジョブ受け付け時に割り当てられる一意のジョブログＩＤが含まれる。ジョブログＩＤにより、第２追跡情報が埋めこまれた画像が一意に識別される。第２追跡情報には、少なくとも第１追跡情報の少なくとも一部が含まれてもよい。
なお、背景地紋画像生成処理については、後で詳述する。

地紋画像バッファ４８は、地紋画像生成部４６により生成された背景地紋画像データを記憶する。地紋画像バッファ４８は、文書画像バッファ４４と同様にして実現される。

画像合成部５４は、背景地紋画像合成モードが管理者等により予め設定されている場合、プリンタ部１２に同期して、文書画像バッファ４４及び地紋画像バッファ４８からそれぞれ文書画像及び背景地紋画像を読み出し、文書画像の設定されている色成分へ背景地紋画像を論理和合成して、プリンタ部１２に対して出力する。また、画像合成部５４は、スキャナ部１４から入力された画像データを後述するスキャン画像処理部５２から受け付けて、この画像と背景地紋画像とを合成してプリンタ部１２に対して出力する。一方、背景地紋非合成モードが設定されている場合、画像合成部５４は、プリンタ部１２に同期して文書画像バッファ４４から文書画像を読み出し、プリンタ部１２に対して出力する。

追跡情報検出部５６は、スキャナ部１４により読み取られた画像データを受け付け、画像に埋め込まれた情報(追跡情報を含む)を検出して制御部４０に対して出力する。画像から情報が検出されない場合、追跡情報検出部５６は、その旨を制御部４０に対して通知する。なお、情報検出方法については、後で詳述する。

ページバッファ５０は、スキャナ部１４により読み取られた画像データを記憶する。ページバッファ５０は、文書画像バッファ４４と同様にして実現される。
スキャン画像処理部５２は、制御部４０により制御されて、所定の契機にページバッファ５０から画像を読み出し、色変換処理、階調補正処理等の画像処理を画像に対して施して画像合成部５４に対して出力する。

図５は、地紋画像生成部４６の詳細を示す図である。
図５に示すように、地紋画像生成部４６は、第１符号化部４６０、潜像生成部４６２、第２符号化部４６４、パターン画像生成部４６６、パターン記憶部４６８及びパターン位置変調部４７０を含む。地紋画像生成部４６は、これらの構成要素により、形状の異なる複数のパターンを含み、隣接するパターン間の位置関係により所定の情報を表すコード画像（即ち、背景地紋画像）を生成するコード画像生成手段を構成する。

潜像生成部４６２は、制御部４０から入力された潜像情報に基づいて潜像画像を生成する。潜像情報は、パターン画像にどのような潜像文字等を埋め込むかを示すものであり、より具体的には、潜像の文字列、フォント種類、フォントサイズ、潜像文字列の方向(角度)等を含む。潜像生成部４６２は、潜像情報を受け取ると、指定されたフォント種類、フォントサイズで、指定された方向に潜像文字列を描画し、２値の潜像画像を生成する。潜像画像の解像度は、プリンタの解像度をパターンのサイズで割った解像度である。例えば、プリンタ解像度が６００ＤＰＩであり、パターンのサイズが１２画素×１２画素である場合、潜像画像の解像度は５０ＤＰＩとなる。潜像生成部４６２は、生成した潜像画像をパターン画像生成部４６６に対して出力する。

第１符号化部４６０は、入力された第１追跡情報に対して誤り訂正符号化を行い、誤り訂正符号化後のビット列を２次元に並べて、ビット０及びビット１の配列からなる所定サイズのビット配列（第１コード）を生成する。第１符号化部４６０は、この第１コードを縦横に繰り返し配置して、潜像生成部４６２により生成される潜像画像と同じサイズのビット配列（第１ビット配列）を生成する。第１符号化部４６０は、生成した第１ビット配列をパターン画像生成部４６６に対して出力する。なお、第１コードについては、後で詳述する。

第２符号化部４６４は、入力された第２追跡情報に対して誤り訂正符号化を行い、誤り訂正符号化後のビット列を２次元に並べて、ビット０及びビット１の配列からなるコード（第２コード）を生成する。第２符号化部４６４は、生成した第２コードを縦横に繰り返し配置して、潜像画像と同じサイズのビット配列（第２ビット配列）を生成する。第２符号化部４６４は、生成した第２ビット配列をパターン位置変調部４７０に対して出力する。なお、第２コードについては、後で詳述する。

パターン画像生成部４６６は、潜像生成部４６２により生成された潜像画像、第１符号化部４６０により生成された第１ビット配列、及びパターン記憶部４６８に記憶されている後述するパターンに基づいて、パターン画像を生成する。パターン画像生成部４６６は、生成したパターン画像をパターン位置変調部４７０に対して出力する。なお、パターン画像生成処理については、後で詳述する。

パターン位置変調部４７０は、第２符号化部４６４により生成された第２ビット配列に基づいて、パターン画像生成部４６６により生成されたパターン画像の隣接するパターン間の位置関係を調節して、背景地紋画像を生成する。このとき、パターン位置変調部４７０は、上下方向に隣接するパターン間の距離を調節する。なお、パターン位置変調部４７０は、左右方向に隣接するパターン間の距離を調節してもよい。ここで、第２ビット配列の１ビットは、パターン画像中の上下方向に隣接する２個のパターンの組（例えば、１２画素×２４画素）に対応する。 パターン位置変調部４７０は、生成した背景地紋画像を地紋画像バッファ４８に格納する。なお、パターン位置の調整方法については、後で詳述する。

図６は、第１コード及び第２コードを例示する図であって、図６（Ａ）は、第１符号化部４６０により生成される第１コードを例示し、図６（Ｂ）は、第２符号化部４６４により生成される第２コードを例示する。
図６（Ａ）に例示するように、第１コードは「０」及び「１」からなるビット配列である。第１コードにおいて、その外周の各ビットは、情報検出時の第１コードの切り出し位置を示す同期ビット（同期コード）であり、例えば、全て「１」である。

図６（Ｂ）に例示するように、第２コードも「０」及び「１」からなるビット配列である。第２コードにおいても同様に、その外周の各ビットは、情報検出時の第２コードの切り出し位置を示す同期ビットであり、例えば、全て「１」である。また、本例では、第２コードの縦方向の大きさは、第１コードのものの半分である。

図７は、パターン記憶部４６８に記憶され、パターン画像生成部４６６により参照されるパターンを示す図である。
パターン画像生成部４６６は、潜像画像及び第１ビット配列を例えば左上から順に参照し、潜像画像の画素値と第１ビット配列のビット値とに基づいてパターン記憶部４６８に記憶されているパターン（図７（Ａ）〜図７（Ｃ））のいずれか１つを選択して、パターン画像を生成していく。

ここで、潜像画像が白画素であり、かつ第１ビット配列のビット値が１である場合、図７（Ａ）に示されるパターンが選択される。
潜像画像が白画素であり、かつ第１ビット配列のビット値が０である場合、図７（Ｂ）に示されるパターンが選択される。
潜像画像が黒画素である場合、図７（Ｃ）に示されるパターンが選択される。

生成されたパターン画像は、潜像画像の文字部分が、孤立ドットパターン（図７（Ｃ））に変換され、潜像画像の背景部分が、第１コードのビット値（０又は１）に対応した斜線パターン（図７（Ａ），（Ｂ））に変換されたものになる。このため、パターン画像は、潜像画像の１画素が、１２画素×１２画素の１つのパターンに対応するようにして生成される。よって、パターン画像の解像度は、プリンタの解像度に一致する。例えば、潜像画像が５０ＤＰＩの場合、パターン画像は、５０ＤＰＩ×１２画素＝６００ＤＰＩとなる。このようにして、パターン画像生成部４６６は、形状の異なる複数のパターンを配列してパターン配列手段を構成する。

図８は、パターン位置変調部４７０によるパターン位置の調整方法を説明する図であって、図８（Ａ）は、隣接するパターンからなるパターン組を示し、図８（Ｂ）及び図８（Ｃ）は、パターン位置変調部４７０によりパターン間の距離が調節されたパターン組を示す。
パターン位置変調部４７０は、第２ビット配列の例えば左上から順にビット値を参照し、当該参照されたビットの位置に対応するパターン画像のパターン組において、例えば、下のパターンの位置を上下いずれかの方向に所定画素分ずらす。

ここで、第２コードのビット値が１である場合、図８（Ｂ）に示されるように、下パターンが上方向に２画素ずらされる。
第２コードのビット値が０である場合、図８（Ｃ）に示されるように、下パターンが下方向に２画素ずらされる。
このようにして、パターン位置変調部４７０は、パターン画像生成部４６６により配列された隣接するパターン間の位置関係を調節してパターン位置調節手段を構成する。

図９は、画像処理装置２により生成された背景地紋画像が印刷された印刷物を説明する図であって、図９（Ａ）は、背景地紋画像が印刷された印刷物を例示し、図９（Ｂ）は、この印刷物がコピーされたコピー原稿を例示し、図９（Ｃ）は、図（Ａ）における領域Ｓを拡大した背景地紋画像を示す図である。
図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に例示するように、印刷物がコピーされると、潜像画像において黒画素である領域（図中の「ＣＯＰＹ」という文字で表される領域）が白く印刷され、潜像画像が現れる。なお、「ＣＯＰＹ」という文字は、人間には知覚されないものであり、コピーされて初めて知覚されるものである。

また、背景地紋画像は、第１の情報に基づいて形状の異なる複数のパターンが配列されており、第２の情報に基づいて前記配列された隣接するパターン間の位置関係が調節されているものである。図９（Ｃ）に例示するように、印刷物は、背景地紋画像が印刷された印刷物であって、この背景地紋画像には、形状の異なる複数のパターンが第１の情報（第１コード）に基づいて配列されており、当該配列された隣接するパターン間の位置関係は、第２の情報（第２コード）に基づいて調節されている。本例の印刷物では、潜像画像において黒画素である領域は、孤立ドットパターンであり、潜像画像において白画素である領域は、いずれかの斜線パターンである。

図１０は、画像処理プログラム４による背景地紋画像生成処理（Ｓ１０）を示すフローチャートである。
図１０に示すように、ステップ１００（Ｓ１００）において、地紋画像生成部４６は、制御部４０から付加情報（潜像情報、第１追跡情報、第２追跡情報）を入力する。
ステップ１０２（Ｓ１０２）において、地紋画像生成部４６の潜像生成部４６２は、入力された潜像情報に基づいて潜像画像を生成する。

ステップ１０４（Ｓ１０４）において、第１符号化部４６０は、入力された第１追跡情報に基づいて第１コードを生成し、この第１コードを繰り返して配置して第１ビット配列を生成する。
ステップ１０６（Ｓ１０６）において、第２符号化部４６４は、入力された第２追跡情報に基づいて第２コードを生成し、この第２コードを繰り返して配置して第２ビット配列を生成する。

ステップ１０８（Ｓ１０８）において、パターン画像生成部４６６は、潜像生成部４６２により生成された潜像画像、第１符号化部４６０により生成された第１ビット配列、及びパターン記憶部４６８に記憶されている形状の異なる複数のパターンに基づいて、パターン画像を生成する。
ステップ１１０（Ｓ１１０）において、パターン位置変調部４７０は、第２符号化部４６４により生成された第２ビット配列に基づいて、パターン画像生成部４６６により生成されたパターン画像の隣接するパターン間の位置関係を調節して、背景地紋画像を生成する。パターン位置変調部４７０は、この背景地紋画像を地紋画像バッファ４８に格納する。

図１１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０による印刷処理（Ｓ２０）を示すフローチャートである。
図１１に示すように、ステップ２００（Ｓ２００）において、画像形成装置１０は、端末装置５からネットワーク３を介して送信されたＰＤＬ形式の文書データを受け付ける。画像処理プログラム４の制御部４０は、この文書データを文書画像生成部４２に対して出力する。

ステップ２０２（Ｓ２０２）において、文書画像生成部４２は、ＰＤＬを解釈し、当該文書データの描画処理を行って文書画像データを生成する。文書画像生成部４２は、生成した文書画像データを文書画像バッファ４４に格納する。
ステップ２０４（Ｓ２０４）において、制御部４０は、背景地紋画像合成モードが設定されているか否かを判定する。制御部４０は、当該モードが設定されている場合にはＳ２０６の処理に進み、そうでない場合にはＳ２０８の処理に進む。

ステップ２０６（Ｓ２０６）において、制御部４０は、潜像情報と第１追跡情報と第２追跡情報とを含む付加情報を地紋画像生成部４６に対して出力し、付加情報が地紋画像生成部４６に設定される。その後、背景地紋画像生成処理（図１０；Ｓ１０）が地紋画像生成部４６により行われ、背景地紋画像が生成されて地紋画像バッファ４８に格納される。

ステップ２０８（Ｓ２０８）において、画像合成部５４は、制御部４０の制御により、背景地紋画像合成モードが設定されている場合、プリンタ部１２に同期して、文書画像バッファ４４及び地紋画像バッファ４８からそれぞれ文書画像及び背景地紋画像を読み出し、これらの画像を合成してプリンタ部１２に対して出力する。背景地紋非合成モードが設定されている場合、画像合成部５４は、プリンタ部１２に同期して文書画像バッファ４４から文書画像を読み出し、プリンタ部１２に対して出力する。

ステップ２１０（Ｓ２１０）において、制御部４０は、第１追跡情報及び文書画像データをジョブログＩＤ（第２追跡情報）に関連づけて、ジョブログとしてメモリ２０４あるいはハードディスクドライブ等の記録装置２４に記録する。

図１２は、追跡情報検出部５６の詳細を示す図である。
図１２に示すように、追跡情報検出部５６は、グレイスケール変換部５６０、２値化部５６２、ノイズ除去部５６４、第１コード復号部５６６及び第２コード復号部５６８を含む。追跡情報検出部５６は、これらの構成要素により、画像に含まれる複数のパターンを検出し、当該検出された複数のパターンのうち、隣接するパターン間の位置関係に基づいて情報を検出する。

追跡情報検出部５６において、グレイスケール変換部５６０は、スキャナ部１４により読み取られた画像データ（例えば、ＲＧＢカラー）を受け付け、フルカラーからグレイスケールへの変換を行う。このようにして、グレイスケール変換部５６０は、読取画像を受け付ける受付手段を構成する。

２値化部５６２は、グレイスケール変換部５６０によりグレイスケールへの変換処理を施された多値の画像データに対して２値化処理を施し、２値の画像データを生成する。
ノイズ除去部５６４は、２値化部５６２により２値化された画像データに対してノイズ除去処理を施して、ノイズ除去がなされた画像データを第１コード復号部５６６及び第２コード復号部５６８に対して出力する。ノイズ除去部５６４は、例えば、画像データから潜像を削除する。

第１コード復号部５６６は、画像に含まれる２種類の斜線パターンに基づいて第１コードを検出し、当該第１コードを復号して第１追跡情報を復元する。
第２コード復号部５６８は、画像に含まれ、上下に隣接する２個のパターン組の距離に基づいて第２コードを検出し、当該第２コードを復元して第２追跡情報を復元する。
なお、第１コード復号部５６６及び第２コード復号部５６８については、以降、詳述する。

図１３は、第１コード復号部５６６の詳細を示す図である。
図１３に示すように、第１コード復号部５６６は、斜線パターン検出部５７０、バッファメモリ５７２、倍率補正部５７４、第１コード検出部５７６、誤り訂正復号部５７８及び角度倍率検出部５８０を含む。
第１コード復号部５６６において、斜線パターン検出部５７０は、受け付けられた読取画像に含まれる形状の異なる複数のパターンを検出する。より具体的には、斜線パターン検出部５７０は、ノイズが除去された画像データを受け付け、２種類の斜線パターンを検出し、その処理結果画像データをバッファメモリ５７２に格納する。処理結果画像データは、例えば１画素を２ビットで表す画像データであって、ビット０に対応する斜線パターンが検出された位置の画素値を０、ビット１に対応する斜線パターンが検出された位置の画素値を１、それ以外の位置の画素値を２としてなるものである。
バッファメモリ５７２は、斜線パターン検出部５７０により検出された結果画像データを記憶する。

角度倍率検出部５８０は、バッファメモリ５７２に記憶されている画像データを所定の契機で読み出して、入力画像データのスキュー角度と拡縮倍率を算出する。より具体的には、角度倍率検出部５８０は、画素値０及び１のみで表される画素のハフ変換を行い、その角度時軸上への投影分布のピークを求めることにより、スキュー角度を求める。角度倍率検出部５８０は、算出したスキュー角度を第１コード検出部５７６に対して出力する。また、角度倍率検出部５８０は、ハフ変換を適用して、隣接するパターン間の位置関係に基づいて倍率を決定し、当該倍率を倍率補正部５７４に対して出力する。なお、角度倍率検出部５８０によりなされるハフ変換については、後で詳述する。

倍率補正部５７４は、バッファメモリ５７２に記憶されている画像データを所定の契機で読み出し、角度倍率検出部５８０により求められた拡縮倍率で画像に対して画像拡大縮小処理を施す。倍率補正部５７４は、画素値が変化しない方式（例えば、ニアレストネイバー法）を用いて画像拡大縮小処理を行う。倍率補正部５７４は、倍率補正された画像データを第１コード検出部５７６に対して出力する。

第１コード検出部５７６は、斜線パターン検出部５７０により検出された複数のパターンの配列に基づいて第１の情報（第１コード）を検出する。より具体的には、第１コード検出部５７６は、倍率補正部５７４により倍率補正された画像を、角度倍率検出部５８０により求められたスキュー角度に沿ってスキャンし、ビット０及びビット１のいずれかに対応している画素値を取り出す。

第１コード検出部５７６は、取り出されたビット列から同期コードを検出する。ここで、同期コードは、第１符号化部４６０により生成されたものであって、例えば、所定の縦横サイズの矩形領域の外周の各ビットが「１」からなるもの（図６（Ａ））である。第１コード検出部５７６は、検出された同期コードに基づいて、同期コードに囲まれたビット配列である２次元コードを検出し、この２次元コードを１次元のビット列に並べ替えて、誤り訂正復号部５７８に対して出力する。

なお、第１コード検出部５７６は、バッファメモリ５７２に記憶されている画像データを所定の契機で読み出し、角度倍率検出部５８０により求められた拡縮倍率を受け付け、求められたスキュー角度に沿って当該拡縮倍率で当該画像をスキャンしてもよい。この場合、倍率補正処理が画像になされずに、ビット０及びビット１のいずれかに対応している画素値が取り出され、このビット列から同期コードが検出される。

誤り訂正復号部５７８は、第１コード検出部５７６から入力されたビット列に対して所定の誤り訂正復号処理を行って第１追跡情報を復号する。誤り訂正復号部５７８は、復号された第１追跡情報を制御部４０（図４）に対して出力する。

角度倍率検出部５８０によりなされるハフ変換の特性を説明する。
ハフ変換は、下式で表される変換である。
ρ＝ｘ・ｃｏｓθ＋ｙ・ｓｉｎθ ・・・（１）
ここで、θは角度、ρは距離を表す。

画像上の点（ｘ，ｙ）がハフ変換されると、変換後の空間（ハフ空間）上では１本のサイン波形となる。直線上に並んだ点列がハフ変換されると、ハフ空間上では、各点に対応する複数のサイン波が１点に集中し、その点の値が極大となる。格子上に並んだ点群がハフ変換されると、ハフ空間上では、１点に集中するサイン波群が複数平行に並ぶ。その際、全てのサイン波群は、同一の角度θで１点に集中する。この角度θは、画像上の格子の傾き角度に一致する。また、各サイン波群の１点に集中した点の間隔は、格子上の点群の格子間隔と一致する。よって、この１点に集中する角度θと集中点の間隔を求めれば、点群のスキュー角度と間隔（周期）が求まる。

図１４は、角度倍率検出部５８０によりなされるハフ変換について説明する図であって、図１４（Ａ）は、バッファメモリ５７２に記憶されている画像データ（パターンデータ）を示し、図１４（Ｂ）は、全てのパターンがハフ変換された後のハフ空間を示し、図１４（Ｃ）は、角度θ軸上の投影分布を示し、図１４（Ｄ）は、角度θｓｋｅｗ上の距離ρ方向の波形を示す。

図１４（Ａ）に示すように、バッファメモリ５７２に記憶されている画像データには、複数のパターン画素（画素値が０及び１のいずれかである画素）が含まれる。角度倍率検出部５８０は、バッファメモリ５７２から画像データを読み取り、原点から順に操作してパターン画素を検出し、検出したパターン画素の全ての座標に基づいてハフ変換を行う。

図１４（Ｂ）に示すように、全てのパターンに対するハフ変換を終えた後、角度倍率検出部５８０は、ハフ空間上の各要素の値の最大値を求める。角度倍率検出部５８０は、ハフ空間上の各要素について、θ軸上に投影分布を求める。角度倍率検出部５８０は、最大値の１／２を閾値とし閾値以下の要素をゼロにして投影する。すると、図１４（Ｃ）に示すように、θ軸上の投影分布は、ある角度θで最大となるような分布となる。角度倍率検出部５８０は、この投影分布最大となる角度θを、スキュー角度θｓｋｅｗとする。角度倍率検出部５８０は、検出したスキュー角度を第１コード検出部５７６に対して出力する。

図１４（Ｄ）に示すように、角度θｓｋｅｗ上の距離ρ方向の波形は、ある周期を持つ波形となる。ここで、ピーク間隔の平均を求めて周期とすると、この周期は、画像上（実空間上）のパターン行の周期（即ち、間隔）となる。角度倍率検出部５８０は、この求めた周期と、予め設定された周期（地紋画像生成部４６が生成する際のパターンサイズ）を比較し、その比によって、読み取られた原稿を拡縮コピーした際の拡縮倍率を求める。

例えば、地紋画像生成部４６が生成する際のパターンサイズが１２画素×１２画素である場合、予め設定される周期は１２画素である。ハフ変換により求められた周期が１６．９画素であった場合、１６.９÷１２＝１．４１より、拡縮倍率が１４１％であることが求められる。角度倍率検出部５８０は、このようにして求めた拡縮倍率を倍率補正部５７４に対して出力する。

図１５は、第１コード復号部５６６による第１追跡情報復号処理（Ｓ３０）を示すフローチャートである。
図１５に示すように、ステップ３００（Ｓ３００）において、ノイズが除去された画像データが斜線パターン検出部５７０に入力され、２種類の斜線パターンが検出される。その処理結果画像データは、斜線パターン検出部５７０によりバッファメモリ５７２に格納される。

ステップ３０２（Ｓ３０２）において、バッファメモリ５７２に格納された画像データが、角度倍率検出部５８０に読み出され、画像データのスキュー角度が、角度倍率検出部５８０により算出される。角度倍率検出部５８０は、画素値０及び１のいずれかの画素のハフ変換を行ってスキュー角度を算出する。

ステップ３０４（Ｓ３０４）において、拡縮倍率が、角度倍率検出部５８０により算出される。角度倍率検出部５８０は、ハフ変換を適用してパターンの周期を算出し、この周期と予め設定された周期との比から拡縮倍率を求める。

ステップ３０６（Ｓ３０６）において、バッファメモリ５７２に格納された画像データが倍率補正部５７４に読み出され、倍率補正部５７４は、算出された拡縮倍率に基づいて倍率補正処理を行う。
ステップ３０８（Ｓ３０８）において、第１コード検出部５７６は、倍率補正された画像を算出されたスキュー角度に沿ってスキャンして、ビット０及びビット１のいずれかに対応している画素値を取り出し、取り出されたビット列から同期コードを検出する。

ステップ３１０（Ｓ３１０）において、２次元コードが、検出された同期コードに基づいて第１コード検出部５７６により検出され、１次元のビット列に並べ替えられて誤り訂正復号部５７８に対して出力される。
ステップ３１２（Ｓ３１２）において、誤り訂正復号部５７８では、第１コード検出部５７６から入力されたビット列に対して所定の誤り訂正復号処理が行われ、第１追跡情報が復号される。

図１６は、第２コード復号部５６８の詳細を示す図である。
図１６に示すように、第２コード復号部５６８は、孤立パターン検出部５８２、バッファメモリ５７２、角度倍率検出部５８０、倍率補正部５７４、第２コード検出部５８４及び誤り訂正復号部５７８を含む。なお、図１６に示された各構成のうち、図１３に示された構成と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。

第２コード復号部５６８において、孤立パターン検出部５８２は、画像に含まれる複数のパターンを検出する。より具体的には、孤立パターン検出部５８２は、ノイズが除去された画像データを受け付け、所定面積以下の孤立パターンを検出し、当該孤立パターンの中心座標を含むパターン中心位置画像データを生成し、このパターン中心位置画像データをバッファメモリ５７２に格納する。ここで、パターン中心位置画像データは、例えば１画素を１ビットで表す画像データであって、孤立パターンの中心位置が検出された位置の画素値を１、それ以外の位置の画素値を０としてなるものである。なお、画像に含まれるパターンの形状は、孤立パターン検出部５８２により検出されない。

第２コード検出部５８４は、孤立パターン検出部５８２により検出され、倍率補正部５７４により倍率補正された複数のパターンのうち、隣接するパターン間の位置関係に基づいて第２の情報（第２コード）を検出する。より具体的には、第２コード検出部５８４は、倍率補正処理が施されたパターン中心位置画像データを受け付けて、角度倍率検出部５８０により求められたスキュー角度に基づいて、隣接するパターン間の位置関係を算出し、算出された距離に基づいて、埋め込まれているビット値を検出する。

第２コード検出部５８４は、倍率補正されたパターン中心位置画像データを入力すると、当該データにおいて原点に最も近い画素であって画素値が１である画素（即ち、孤立パターンの中心）を探索し、当該画素を開始点とする。第２コード検出部５８４は、開始点から、スキュー角度とは直交方向の所定範囲に存在するパターン中心点を探索し、開始点と探索されたパターン中心点との距離を求める。第２コード検出部５８４は、当該距離が所定間隔（例えば、１２画素）より小さい場合にはビット１を検出し、当該距離が所定間隔より大きい場合にはビット０を検出する。

第２コード検出部５８４は、スキュー角度方向に所定間隔で同様の検出処理を行うことにより、１行分の位置変調ビット列を検出する。第２コード検出部５８４は、１行分の位置変調ビット列の検出処理を終了すると、開始点に戻って、スキュー角度と直交方向に所定間隔の２倍の位置（例えば、２４画素）で孤立パターン中心を探索する。第２コード検出部５８４は、当該探索された位置を新たな開始点として、同様にして第２番目の位置変調ビット列を求める。第２コード検出部５８４は、同様の処理を画像の下端まで繰り返すことにより、１画像分のビット配列を検出する。

第２コード検出部５８４は、検出されたビット列から同期コードを検出する。ここで、同期コードは、第２符号化部４６４により生成されたものであって、例えば、所定の縦横サイズの矩形領域の外周の各ビットが「１」からなるもの（図６（Ｂ））である。第２コード検出部５８４は、検出された同期コードに基づいて、同期コードに囲まれたビット配列である２次元コードを検出し、この２次元コードを１次元のビット列に並べ替えて、誤り訂正復号部５７８に対して出力する。

誤り訂正復号部５７８は、第２コード検出部５８４から入力されたビット列に対して所定の誤り訂正復号処理を行って第２追跡情報を復号する。誤り訂正復号部５７８は、復号された第２追跡情報を制御部４０（図４）に対して出力する。

図１７は、第２コード復号部５６８による第２追跡情報復号処理（Ｓ４０）を示すフローチャートである。なお、図１７に示された各処理のうち、図１５に示された処理と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
図１７に示すように、ステップ４００（Ｓ４００）において、ノイズが除去された画像データが孤立パターン検出部５８２に入力され、孤立パターンが検出され、パターン中心位置画像データが生成される。このパターン中心位置画像データは、孤立パターン検出部５８２によりバッファメモリ５７２に格納される。

ステップ４０２（Ｓ４０２）において、バッファメモリ５７２に格納されたパターン中心位置画像データが、角度倍率検出部５８０に読み出され、当該画像データのスキュー角度が、角度倍率検出部５８０により算出される。具体的には、角度倍率検出部５８０は、画素値０及び１のいずれかの画素のハフ変換を行ってスキュー角度を算出する。
また、拡縮倍率が、Ｓ３０４において角度倍率検出部５８０により算出される。そして、Ｓ３０６の処理で、倍率補正処理がなされる。

ステップ４０４（Ｓ４０４）において、倍率補正された画像が、第２コード検出部５８４に入力される。第２コード検出部５８４は、前述した通り、開始点と探索されたパターン中心点との距離を求め、この距離が所定間隔より大きいか否かを判定する。第２コード検出部５８４は、距離が所定間隔より大きい場合にはＳ４０６の処理に進み、そうでない場合にはＳ４０８の処理に進む。

ステップ４０６（Ｓ４０６）において、第２コード検出部５８４は、当該位置関係に基づいてビット０を検出する。
ステップ４０８（Ｓ４０８）において、第２コード検出部５８４は、当該位置関係に基づいてビット１を検出する。

ステップ４１０（Ｓ４１０）において、第２コード検出部５８４は、１画像分のビット配列を検出したか否かを判定する。第２コード検出部５８４は、１画像分のビット配列を検出した場合にはＳ４１２の処理に進み、そうでない場合にはＳ４０４の処理に戻る。

ステップ４１２（Ｓ４１２）において、同期コードが、検出されたビット配列から検出される。その後、Ｓ３１０の処理で、２次元コードが、同期コードに基づいて第２のコード検出部５８４により検出され、１次元のビット列に並べ替えられて誤り訂正復号部５７８に対して出力される。さらに、Ｓ３１２の処理で、誤り訂正復号部５７８では、入力されたビット列に対して誤り訂正復号処理が行われ、第２追跡情報が復号される。

図１８は、本発明の実施形態に係る画像処理装置２による追跡情報検出処理（Ｓ５０）示すフローチャートである。
図１８に示すように、ステップ５００（Ｓ５００）において、画像処理プログラム４（図４）の制御部４０は、追跡情報を検出するための情報検出モードを設定する旨のユーザによる操作をＵＩ装置２６（図３）を介して受け付ける。なお、当該設定は、予めなされていてもよい。

ステップ５０２（Ｓ５０２）において、ユーザが、スキャナ部１４のプラテンに原稿を載せてコピーボタンを押すと、原稿はスキャナ部１４により読み取られる。読み取られた画像は、スキャナ部１４により、画像処理プログラム４の追跡情報検出部５６に対して出力される。

ステップ５０４（Ｓ５０４）において、読み取られた画像データは、追跡情報検出部５６（図１５）のグレイスケール変換部５６０により、グレイスケールへの変換処理を施される。
ステップ５０６（Ｓ５０６）において、当該グレイスケールへの変換処理を施された多値の画像データは、２値化部５６２により、２値化処理を施される。
ステップ５０８（Ｓ５０８）において、当該２値化処理を施された２値の画像データは、ノイズ除去部５６４により、ノイズ除去処理を施される。

ノイズ除去がなされた画像データは、第１コード復号部５６６に対して出力され、第１コード復号部５６６では、第１追跡情報復号処理（図１５；Ｓ３０）が行われて第１追跡情報が復号され、第１追跡情報が制御部４０に対して出力される。
また、ノイズ除去がなされた画像データは、第２コード復号部５６８に対して出力され、第２コード復号部５６８では、第２追跡情報復号処理（図１７；Ｓ４０）が行われて第２追跡情報が復号され、第２追跡情報が制御部４０に対して出力される。
なお、これらの追跡情報が画像から検出されない場合、その旨が制御部４０に対して出力される。

ステップ５１０（Ｓ５１０）において、制御部４０は、入力された情報検出結果をＵＩ装置２６に表示する。また、制御部４０は、検出された追跡情報からジョブログＩＤを抽出する。当該抽出されたジョブログＩＤが、当該画像形成装置１０内部のジョブログデータに存在する場合、制御部４０は、当該データ及び当該ジョブログＩＤに対応づけられている文書画像データあるいはそのサムネイルをＵＩ装置２６に表示する。

以上説明したように、本発明の実施形態に係る画像処理装置２は、読取画像に含まれる複数のパターンを検出するパターン検出手段と、前記パターン検出手段により検出された複数のパターンのうち、隣接するパターン間の位置関係に基づいて倍率を決定する倍率決定手段と、前記倍率決定手段により決定された倍率に基づいて、読取画像から情報を検出する情報検出手段とを有する。これにより、画像処理装置２は、情報が埋め込まれた原稿が拡大コピー又は縮小コピーされた場合においても、コピーされた原稿から、埋め込まれた情報を効果的に検出することができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る画像処理装置２を説明する。
本実施形態に係る画像処理装置２は、隣接するパターン間の距離と方向（角度）を求め、それぞれの平均値に基づいてパターン間隔とスキュー角度を求めて拡縮倍率を算出する点で、第１の実施形態に係る画像処理装置２とは異なる。また、本実施形態に係る画像処理装置２は、算出された拡縮倍率に基づいて画像データに対して拡大縮小処理をすることで倍率補正を行い、倍率補正後の画像に対して改めてパターン検出処理を行う。

また、本実施形態に係る画像処理装置２は、画像をブロックに分割し、ブロック内の各パターンについて、隣接するパターン間の距離と方向（角度）を求め、ブロック内での平均距離と平均角度から、ブロック単位に画像データの倍率補正を行う。これにより、例えば画像の中央部と周辺部で歪みが発生している場合（中央部と周辺部で倍率と傾きが異なる）においても、画像処理装置２は、正しく情報を検出することができる。

図１９は、追跡情報検出部６０の詳細を示す図である。
図１９に示すように、追跡情報検出部６０は、グレイスケール変換部５６０、２値化部５６２、ノイズ除去部５６４、拡縮補正部６００、第１コード復号部６２０及び第２コード復号部６３０を含む。なお、図１９に示された各構成のうち、図１２に示された構成と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。

拡縮補正部６００は、ノイズ除去処理が施された画像データを受け付け、拡縮倍率を検出し、当該拡縮倍率に基づいて画像の拡大及び縮小のいずれかの処理を行う。
第１コード復号部６２０は、拡大又は縮小された画像に含まれる２種類の斜線パターンに基づいて第１コードを検出し、当該第１コードを復号して第１追跡情報を復元する。
第２コード復号部６３０は、拡大又は縮小された画像に含まれ、上下に隣接する２個のパターン組の距離に基づいて第２コードを検出し、当該第２コードを復元して第２追跡情報を復元する。
以降、拡縮補正部６００、第１コード復号部６２０及び第２コード復号部６２０について詳述する。

図２０は、拡縮補正部６００の詳細を示す図である。
図２０に示すように、拡縮補正部６００は、斜線パターン検出部６０２、バッファメモリ６０４、ブロック倍率検出部６０６、バッファメモリ６０８及びブロック倍率補正部６１０を含む。
拡縮補正部６００において、斜線パターン検出部６０２は、ノイズが除去された画像データを受け付け、２種類の斜線パターンを検出し、その処理結果画像データをバッファメモリ６０４に格納する。斜線パターン検出部６０２は、斜線パターン（図７（Ａ）、図７（Ｂ））に加えて、この斜線パターンの相似形のパターンも検出する。例えば、斜線パターン検出部６０２は、所定のパターンサイズの５０％〜２００％のサイズの斜線パターンを検出する。

バッファメモリ６０４は、斜線パターン検出部５７０により検出された結果画像データを記憶する。
ブロック倍率検出部６０６は、バッファメモリ６０４に記憶されている画像データをブロック単位で読み出して、ブロックそれぞれの拡縮倍率を求める。ブロック倍率検出部６０６は、隣接するパターン間の距離を検出し、その平均距離と予め設定された距離とに基づいて拡縮倍率を決定する。
なお、ブロック倍率検出部６０６による倍率算出方法については、後で詳述する。また、ブロック倍率検出部６０６は、ハフ変換を用いて拡縮倍率を求めてもよい。

バッファメモリ６０８は、ノイズ除去処理が施された画像データを記憶する。
ブロック倍率補正部６１０は、バッファメモリ６０８に記憶されている画像データを読み出して、ブロック単位で、倍率補正処理を行う。ブロック倍率補正部６１０は、２値画像に対する既知の画像拡大縮小方式（例えば、ニアレストネイバー法）を用いて画像拡大縮小処理を行う。これにより、画像全体にわたっての倍率歪みが補正される。ブロック倍率補正部６１０は、倍率補正された画像データを第１コード復号部６２０及び第２コード復号部６３０に対して出力する。

次に、ブロック倍率検出部６０６による倍率算出方法を説明する。
ブロック倍率検出部６０６は、まず、画像の左上位置のブロックに対応するパターンデータをバッファメモリ６０４から読み出す。ブロック倍率検出部６０６は、ブロック内の原点（例えば、左上）近傍のパターンを基点とし、その位置から所定範囲内に存在する最も近いパターンを探索し、そのパターンまでの距離と方向（例えば、Ｘ座標に対する角度）を求める。次に、ブロック倍率検出部６０６は、その方向に対して９０度方向、１８０度方向、２７０度方向に、所定の角度範囲内で残りのパターンを探索し、それぞれの距離を求める。このようにして、ブロック検出部６０６は、各パターンについて、４方向に隣接するパターンまでの距離を求め、その距離分布を求める。

図２１は、ブロック倍率検出部６０６により求められた距離分布を例示する図である。
図２１に例示するように、距離分布は、３つのピークを持つものとなる。画像に埋め込まれたパターンは、左右方向においては等間隔（例えば、１２画素）で配置されており、上下方向においては２個を組みとして、互いの距離を２画素分近づけられている（ビット１を表現）か又は距離を２画素分遠ざけられている（ビット０を表現）ので、距離分布には、３つのピークが現れる。即ち、読み込まれた原稿が、オリジナル原稿（拡縮コピーされていない原稿）である場合、パターンから４方向に隣接するパターンまでの距離は、１０画素、１２画素及び１４画素のいずれかになる。したがって、１ブロックに含まれるパターンについて、距離分布は、１０画素、１２画素及び１４画素の３点でピークをもつ分布となる。

ここで、読み込まれた原稿が２００％拡大コピーされた原稿であった場合を考える。この場合、各パターンの間隔は、左右方向では２４画素（１２画素×２）となり、上下方向では２０画素又は２８画素となり、距離の分布は３点でピークを持つ分布となる。ブロック倍率検出部６０６は、ブロック内の距離分布からピーク３点を求め、それぞれのピークの距離を、それぞれ対応する所定距離（１０画素、１２画素、１４画素）との比を求め、その平均値を拡縮倍率と決定する。

図２２は、第１コード復号部６２０の詳細を示す図である。
図２２に示すように、第１コード復号部６２０は、斜線パターン検出部５７０、バッファメモリ５７２、第１コード検出部５７６、誤り訂正復号部５７８及びスキュー角検出部６２２を含む。なお、図２２に示された各構成のうち、図１３に示された構成と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
第１コード復号部６２０において、スキュー角検出部６２２は、バッファメモリ５７２に記憶されている画像データを所定の契機で読み出し、ハフ変換を用いてスキュー角度を検出して第１コード検出部５７６に対して出力する。第１コード検出部５７６は、バッファメモリ５７２に記憶されている画像データを所定の契機で読み出して、スキュー角検出部５７４により求められたスキュー角度に沿って画像をスキャンし、ビット０及びビット１のいずれかに対応している画素値を取り出し、取り出されたビット列から同期コードを検出する。

図２３は、第２コード復号部６３０の詳細を示す図である。
図２３に示すように、第２コード復号部６３０は、孤立パターン検出部５８２、バッファメモリ５７２、第２コード検出部５８４、誤り訂正復号部５７８及びスキュー角検出部６２２を含む。なお、図２２に示された各構成のうち、図１６及び図２２に示された構成と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
第２コード復号部６３０において、第２コード検出部５８４は、バッファメモリ５７２に記憶されているパターン中心位置画像データを所定の契機で読み出して、スキュー角検出部６２２により求められたスキュー角度に基づいて、隣接するパターン間の位置関係を算出し、算出された距離に基づいて、埋め込まれているビット値を検出する。

図２４は、本実施形態に係る画像処理装置２による追跡情報検出処理（Ｓ６０）示すフローチャートである。なお、図２４に示された各処理のうち、図１８に示された処理と実質的に同一のものには同一の符号が付されている。
図２４に示すように、Ｓ５００〜Ｓ５０８で、原稿が読み取られて、グレイスケール変換処理、２値化処理及びノイズ除去処理が行われる。
ステップ６００（Ｓ６００）において、拡縮補正部６００は、ノイズ除去がなされた画像データから拡縮倍率を検出し、当該拡縮倍率に基づいて画像の拡大及び縮小のいずれかの処理を行う。

拡大等された画像データは、第１コード復号部６２０に対して出力され、第１コード復号部６２０では、第１追跡情報復号処理が行われて第１追跡情報が復号され、第１追跡情報が制御部４０に対して出力される。
また、拡大等された画像データは、第２コード復号部６３０に対して出力され、第２コード復号部６３０では、第２追跡情報復号処理が行われて第２追跡情報が復号され、第２追跡情報が制御部４０に対して出力される。
なお、第１コード復号部６２０及び第２コード復号部６３０では、倍率補正処理は行われない。また、これらの追跡情報が画像から検出されない場合、その旨が制御部４０に対して出力される。
そして、Ｓ５１０の処理で、検出結果等がＵＩ装置２６に表示される。

以上説明したように、画像処理装置２は、隣接するパターン間の距離を検出し、当該距離と予め設定された距離とに基づいて倍率を決定し、この倍率に基づいて画像を拡大又は縮小し、拡大等された画像から情報を検出する。これにより、画像処理装置２は、情報が埋め込まれた原稿が拡大コピー又は縮小コピーされた場合においても、コピーされた原稿から、埋め込まれた情報を効果的に検出することができる。

また、画像処理装置２は、検出されたパターンの大きさに基づいて倍率を決定してもよい。この場合、画像処理装置２は、パターン領域（例えば、図１（Ｂ）のβ）の画素数を求め、求められたパターン面積画素数と埋め込み時のパターン面積画素数との比によって、読み取られた原稿を拡縮コピーした際の拡縮倍率を求める。画像処理装置２は、複数のパターン面積画素数を求めて、それらの平均値を算出し、この平均値と埋め込み時のパターン面積画素数との比によって拡縮倍率を求めてもよい。

本発明に係る画像処理装置による追跡情報の埋め込み方法を説明する図であって、図１（Ａ）は、印刷されたオリジナル原稿を例示し、図１（Ｂ）は、このオリジナル原稿が拡大コピーされたコピー画像を例示する。 画像形成装置１０を含む画像形成システム１を示す。 本発明に係る画像処理方法が適応される画像処理装置２のハードウェア構成を、制御装置２０を中心に示す図である。 制御装置２０により実行され、本発明に係る画像処理方法を実現する画像処理プログラム４の機能構成を示す図である。 地紋画像生成部４６の詳細を示す図である。 第１コード及び第２コードを例示する図であって、図６（Ａ）は、第１符号化部４６０により生成される第１コードを例示し、図６（Ｂ）は、第２符号化部４６４により生成される第２コードを例示する。 パターン記憶部４６８に記憶され、パターン画像生成部４６６により参照されるパターンを示す図である。 パターン位置変調部４７０によるパターン位置の調整方法を説明する図であって、図８（Ａ）は、隣接するパターンからなるパターン組を示し、図８（Ｂ）及び図８（Ｃ）は、パターン位置変調部４７０によりパターン間の距離が調節されたパターン組を示す。 画像処理装置２により生成された背景地紋画像が印刷された印刷物を説明する図であって、図９（Ａ）は、背景地紋画像が印刷された印刷物を例示し、図９（Ｂ）は、この印刷物がコピーされたコピー原稿を例示し、図９（Ｃ）は、図（Ａ）における領域Ｓを拡大した背景地紋画像を示す図である。 画像処理プログラム４による背景地紋画像生成処理（Ｓ１０）を示すフローチャートである。 画像形成装置１０による印刷処理（Ｓ２０）を示すフローチャートである。 追跡情報検出部５６の詳細を示す図である。 第１コード復号部５６６の詳細を示す図である。 角度倍率検出部５８０によりなされるハフ変換について説明する図であって、図１４（Ａ）は、バッファメモリ５７２に記憶されている画像データ（パターンデータ）を示し、図１４（Ｂ）は、全てのパターンがハフ変換された後のハフ空間を示し、図１４（Ｃ）は、角度θ軸上の投影分布を示し、図１４（Ｄ）は、角度θｓｋｅｗ上の距離ρ方向の波形を示す。 第１コード復号部５６６による第１追跡情報復号処理（Ｓ３０）を示すフローチャートである。 第２コード復号部５６８の詳細を示す図である。 第２コード復号部５６８による第２追跡情報復号処理（Ｓ４０）を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置２による追跡情報検出処理（Ｓ５０）示すフローチャートである。 追跡情報検出部６０の詳細を示す図である。 拡縮補正部６００の詳細を示す図である。 ブロック倍率検出部６０６により求められた距離分布を例示する図である。 第１コード復号部６２０の詳細を示す図である。 第２コード復号部６３０の詳細を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る画像処理装置２による追跡情報検出処理（Ｓ６０）示すフローチャートである。

符号の説明

１ 画像形成システム
２ 画像処理装置
３ ネットワーク
４ 画像処理プログラム
５ 端末装置
１０ 画像形成装置
１２ プリンタ部
１４ スキャナ部
２０ 制御装置
２２ 通信装置
２４ 記録装置
２６ ＵＩ装置
４０ 制御部
４２ 文書画像生成部
４４ 文書画像バッファ
４６ 地紋画像生成部
４８ 地紋画像バッファ
５０ ページバッファ
５２ スキャン画像処理部
５４ 画像合成部
５６ 追跡情報検出部
６０ 追跡情報検出部
２０２ ＣＰＵ
２０４ メモリ
４６０ 第１符号化部
４６２ 潜像生成部
４６４ 第２符号化部
４６６ パターン画像生成部
４６８ パターン記憶部
４７０ パターン位置変調部
５６０ グレイスケール変換部
５６２ ２値化部
５６４ ノイズ除去部
５６６ 第１コード復号部
５６８ 第２コード復号部
５７０ 斜線パターン検出部
５７２ バッファメモリ
５７４ スキュー角検出部
５７４ 倍率補正部
５７６ 第１コード検出部
５７８ 誤り訂正復号部
５８０ 角度倍率検出部
５８２ 孤立パターン検出部
５８４ 第２コード検出部
５８４ 孤立パターン検出部
６００ 拡縮補正部
６０２ 斜線パターン検出部
６０４ バッファメモリ
６０６ ブロック検出部
６０６ ブロック倍率検出部
６０８ バッファメモリ
６１０ ブロック倍率補正部
６２０ 第１コード復号部
６２２ スキュー角検出部
６３０ 第２コード復号部

Claims (9)

1. 読取画像に含まれる複数のパターンを検出するパターン検出手段と、
   前記パターン検出手段により検出された複数のパターンのうち、隣接するパターン間の位置関係に基づいて倍率を決定する倍率決定手段と、
   前記倍率決定手段により決定された倍率に基づいて、読取画像から情報を検出する情報検出手段と
   を有する画像処理装置。
2. 前記倍率決定手段は、隣接するパターン間の距離と、予め設定された距離とに基づいて倍率を決定する
   請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記倍率決定手段は、ハフ変換を適用して倍率を決定する
   請求項１又は２に記載の画像処理装置。
4. 読取画像に含まれる複数のパターンを検出するパターン検出手段と、
   前記パターン検出手段により検出されたパターンの大きさに基づいて倍率を決定する倍率決定手段と、
   前記倍率決定手段により決定された倍率と隣接するパターン間の位置関係とに基づいて、読取画像から情報を検出する情報検出手段と
   を有する画像処理装置。
5. 形状の異なる複数のパターンを含み、隣接するパターン間の位置関係により所定の情報を表すコード画像を生成するコード画像生成手段と、
   前記コード画像生成手段により生成されたコード画像と文書画像とを合成する画像合成手段と、
   前記画像合成手段により合成された合成画像を出力する出力手段と、
   前記出力手段により出力された画像を読み取る読取手段と、
   前記読取手段により読み取られた読取画像に含まれる複数のパターンを検出するパターン検出手段と、
   前記パターン検出手段により検出された複数のパターンのうち、隣接するパターン間の位置関係に基づいて倍率を決定する倍率決定手段と、
   前記倍率決定手段により決定された倍率に基づいて、読取画像から情報を検出する情報検出手段と
   を有する画像形成装置。
6. 読取画像に含まれる複数のパターンを検出し、
   前記検出された複数のパターンのうち、隣接するパターン間の位置関係に基づいて倍率を決定し、
   前記決定された倍率に基づいて、読取画像から情報を検出する
   画像処理方法。
7. 読取画像に含まれる複数のパターンを検出し、
   前記検出されたパターンの大きさに基づいて倍率を決定し、
   前記決定された倍率と隣接するパターン間の位置関係とに基づいて、読取画像から情報を検出する
   画像処理方法。
8. コンピュータを含む画像処理装置において、
   読取画像に含まれる複数のパターンを検出するパターン検出ステップと、
   前記検出された複数のパターンのうち、隣接するパターン間の位置関係に基づいて倍率を決定する倍率決定ステップと、
   前記決定された倍率に基づいて、読取画像から情報を検出する情報検出ステップと
   を前記画像処理装置に実行させるプログラム。
9. コンピュータを含む画像処理装置において、
   読取画像に含まれる複数のパターンを検出するパターン検出ステップと、
   前記検出されたパターンの大きさに基づいて倍率を決定する倍率決定ステップと、
   前記決定された倍率と隣接するパターン間の位置関係とに基づいて、読取画像から情報を検出する情報検出ステップと
   を前記画像処理装置に実行させるプログラム。

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