JPH07123250A - 画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回路構成を簡素化した上で、特定パターンを
精度良く判定可能な画像処理装置を提供する。 【構成】 画像の可視情報と不可視情報を扱う画像処理
装置であって、前記画像上の１次元の画像情報を可視成
分及び不可視成分それぞれについて第１の領域及び第２
の領域で検出する検出手段（本実施例ではＣＣＤ２１０
に相当）、前記１次元の可視成分、不可視成分の画像情
報の相関関係より特定情報を識別する識別手段（本実施
例では信号処理部２０９に相当）とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、可視及び可視以外の情
報を扱う画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機の高画質化、カラー化に伴
い、特に紙幣や印紙や有価証券の偽造の危惧が生じ、紙
幣等の認識について様々な方式が考案されている。

【０００３】認識方法としては例えば原稿の絵柄が線画
で形成されていることや、その画像原稿の色味を認識す
る方式が提案されている。

【０００４】また、紫外線を照射することにより、励起
光が発生するインクや、赤外線を吸収する特性を有する
インクを用いて、特定マークを紙幣に印刷して、そのマ
ークを検出することで、本物と偽造紙幣の識別を行う方
式も提案され、特定マークの形として、原稿ガラスに対
する紙幣の載置角度に依存しないドーナツ状のものが有
効である。

【０００５】このような特定マークを検出する装置とし
ては、通常のカラー画像形成のための読み取りセンサと
赤外光や励起光検出用の読み取りセンサを設けて、原稿
からの可視の色味情報と赤外の光量情報によって原稿に
含まれる特定情報を検出する。

【０００６】特に、ドーナッツマークを読み取り検出す
る際に、マーク部と地肌部各々からの可視読み取り信号
のコントラストと可視以外の読み取り信号のコントラス
トをもとめ、可視と可視以外のコントラストの相関関係
から特定マークを検出するものが考案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来、ドーナッツマー
クを検出するための画素郡として例えば１２画素×１２
画素サイズ（約７５０μｍ×７５０μｍ）のドーナッツ
マークの周囲を含めて主走査／副走査各々１６画素、１
６ラインの範囲を２次元的に判定していたため各Ｒ、
Ｇ、Ｂ、ＩＲ信号用副走査１６ライン分の画素の一度の
処理が必要となり判定回路の規模が大きくなるという欠
点があった。

【０００８】更に、画像処理装置における変倍処理時の
構成が、主走査方向は電気的に走査され、副走査方向は
メカ的に処理するため特定マークを読み取り検出する際
に、副走査方向の画素情報が変倍され特定マーク検出が
できなくなるという欠点があった。

【０００９】以上のような点に鑑み、本発明は特定パタ
ーンを精度良く判定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。

【００１０】更にはパターンを判定するための回路の構
成を簡素化した画像処理装置を提供することを別の目的
とする。

【００１１】他に本発明は新規の機能を有する画像処理
装置を提供することを他の目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、本発明の画像処理装置は、画像の可視情
報と不可視情報を扱う上で前記画像上の１次元の画像情
報を可視成分及び不可視成分それぞれについて第１の領
域及び第２の領域で検出する検出手段、前記１次元の可
視成分、不可視成分の画像情報の相関関係より特定情報
を識別する識別手段を有することを特徴とする画像処理
装置を提供することで上記問題を解決するもので更に、
本発明の画像処理装置は、画像の可視情報と不可視情報
を扱う上で前記画像上の特定情報の記された領域の一部
の可視成分及び不可視成分を検出する検出手段、前記検
出手段によって検出された可視成分情報及び不可視成分
情報の相関関係より前記特定情報を判定する判定手段を
有することを特徴とする。

【００１３】

【実施例】以下、好ましい実施例に基づき、本発明を説
明する。

【００１４】以下の実施例では本発明の適応例として複
写装置が示されるが、これに限る物ではなくイメージス
キャン等他の種々の装置に適応出来ることは勿論であ
る。

【００１５】図２に本発明の第１の実施例の装置の外観
図を示す。

【００１６】図２において２０１はイメージスキャナ部
であり、原稿を読み取り、デジタル信号処理を行う部分
である。また、２００はプリンタ部であり、イメージス
キャナ２０１に読み取られた原稿画像に対応した画像を
用紙にフルカラーでプリント出力する部分である。

【００１７】イメージスキャナ部２０１において、２０
２は原稿圧板であり、原稿台ガラス（以下プラテン）２
０３上の原稿２０４を、ハロゲンランプ２０５の光で照
射される。原稿からの反射光はミラー２０６、２０７に
導かれ、レンズ２０８により４ラインセンサ（以下ＣＣ
Ｄ）２１０上に像を結ぶ。レンズ２０８には遠赤外カッ
トフィルタ２３１が設けられている。

【００１８】ＣＣＤ２１０は原稿からの光情報を色分解
して、フルカラー情報レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、
ブルー（Ｂ）成分と、可視以外の情報として赤外情報
（ＩＲ）を読み取り、信号処理部２０９に送る。なお、
２０５、２０６は速度ｖで、２０７は１／２ｖでライン
センサの電気的走査方向（以下、主走査方向）に対して
垂直方向（以下、副走査方向）に機械的に動くことによ
り、原稿全面を走査する。

【００１９】２１１は標準白色板であり、センサ２１０
−１〜２１０−４のＩＲ、Ｒ、Ｇ、Ｂセンサの読み取り
データの補正データを発生する。

【００２０】この標準白色板は図１０に示すように可視
光から赤外光に対してはほぼ均一の反射特性を示し、可
視では白色の色を有している。

【００２１】この標準白色板を用いてセンサ２１０−１
のＩＲセンサの赤外光に対する出力データの補正と、セ
ンサ２１０−２〜２１０−４の可視センサの出力データ
の補正を行う。

【００２２】信号処理部２０９では読み取られた信号を
電気的に処理し、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエ
ロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）の各成分に分解し、プリ
ンタ部２００に送る。

【００２３】また、イメージスキャナ部２０１における
一回の原稿走査（スキャン）につき、Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｂｋ
の内、一つの成分がプリンタ２００に送られ、計４回の
原稿走査により一回のプリントアウトが完成する。

【００２４】イメージスキャナ部２０１より送られてく
るＭ、Ｃ、Ｙ、Ｂｋの画像信号は、レーザドライバ２１
２に送られる。レーザドライバ２１２は画像信号に応
じ、半導体レーザ２１３を変調駆動する。レーザ光はポ
リゴンミラー２１４、ｆ−θレンズ２１５、ミラー２１
６を介し、感光ドラム２１７上を走査する。

【００２５】２１９〜２２２は現像器であり、マゼンタ
現像器２１９、シアン現像器２２０、イエロー現像器２
２１、ブラック現像器２２２、より構成され、４つの現
像器が交互に感光ドラムに接し、感光ドラム２１７上に
形成されたＭ、Ｃ、Ｙ、Ｂｋの静電潜像を対応するトナ
ーで現像する。

【００２６】２２３は転写ドラムで、用紙カセット２２
４または２２５より給紙された用紙をこの転写ドラム２
２３に巻き付け、感光ドラム２１７上に現像されたトナ
ー像を用紙に転写する。

【００２７】このようにしてＭ、Ｃ、Ｙ、Ｂｋの４色が
順次転写された後に、用紙は定着ユニット２２６を通過
して排紙される。

【００２８】以上が装置のおおまかな動作についての説
明である。

【００２９】次に、イメージスキャナ部２０１について
詳細な説明を行う。

【００３０】原稿照明光源であるハロゲンランプ２０５
は可視情報読み取りと、赤外光情報読み取りのために共
通に用いられ、上記２種類の情報読み取りに必要な照明
波長成分をともに有する。

【００３１】このように照明系を共通にすることで、可
視、赤外の情報読み取りのための異なる波長成分の照明
光を原稿に対して効率良く照射することができる。

【００３２】図９−Ａに本実施例に用いたＣＣＤ２１０
の構成を示す。

【００３３】ここで２１０−１は赤外光（ＩＲ）を読み
取るための受光素子列であり、２１０−２、２１０−
３、２１０−４には順にＲ、Ｇ、Ｂ波長成分を読み取る
ための受光素子列である。

【００３４】２１０−１〜２１０−４までのＩＲ、Ｒ、
Ｇ、Ｂの各センサは主走査方向、副走査方向に１０μｍ
の開口をもつ。

【００３５】この４本の異なる光学特性をもつ受光素子
列は、ＩＲ、Ｒ、Ｇ、Ｂの各センサが原稿の同一ライン
を読み取るべく互いに平行に配置されるように、同一の
シリコンチップ上にモノリシックに構成されている。

【００３６】このような構成のＣＣＤを用いることで可
視光の読み取りと赤外光の読み取りに対して、レンズ等
の光学系を共通にしている。

【００３７】これにより、光学調整等の精度をあげるこ
とが可能となるとともに、その調整も容易になる。

【００３８】図９−Ａの点線部の断面図を図９−Ｃに示
す。

【００３９】シリコン基板２１０−５上にＩＲ読み取り
用のフォトセンサ２１０−１とＲ、Ｇ、Ｂ各々の可視情
報を読み取るフォトセンサ２１０−２、２１０−３、２
１０−４が配置されている。

【００４０】Ｒのフォトセンサ２１０−２上には可視光
の内、レッドの波長成分を透過するＲフィルタ２１０−
７が配置される。同様にＧのフォトセンサ２１０−３上
にはＧフィルタ２１０−８が、Ｂのフォトセンサ２１０
−４上にはＢフィルタ２１０−９が配置されている。

【００４１】図１２を用いて、ＣＣＤ２１０のＩＲ、
Ｒ、Ｇ、Ｂのラインセンサのフィルタの分光特性を説明
する。

【００４２】Ｒで示す特性はＲフィルタ２１０−７によ
るセンサの出力特性であり、赤の波長域と赤外の波長域
の光に対して感度を有する。

【００４３】Ｇで示す特性はフィルタ２１０−８による
センサの出力特性であり、緑の波長域と赤外の波長域の
光に対して感度を有する。

【００４４】Ｂで示す特性はフィルタ２１０−９による
センサの出力特性であり、青の波長域と赤外の波長域の
光に対して感度を有する。

【００４５】ＩＲセンサ２１０−１にはレッドフィルタ
２１０−７とブルーフィルタ２１０−９が重ねて取付ら
れているため、図１２の斜線部で示す赤外領域の光にの
み感度を有する。

【００４６】この図からもわかるように、Ｒ、Ｇ、Ｂの
フィルタ２１０−７〜２１０−９は７００ｎｍ以上の赤
外光に対して感度を有している。そのため赤外光をカッ
トするフィルタ２１０−１１がＲ、Ｇ、Ｂのフォトセン
サに対応して設けられている。この赤外カットフィルタ
２１０−１１はＳｉＯ₂ ＴｉＯ₂ の積層蒸着膜で構成さ
れており、図１３の特性を有する。

【００４７】２１０−６は透明有機膜で構成された平坦
化層である。

【００４８】図１１に本実施例で特定原稿の検出マーク
の赤外吸収材として用いた、三井東圧化学製の赤外吸収
材ＳＩＲ−１５９の分光吸収率を示す。本実施例ではこ
の赤外吸収材の有無をＩＲセンサで読み取るためにＩＲ
センサには７５０ｎｍ〜８５０ｎｍの赤外光のみを検出
する特性を有する必要がある。

【００４９】このためにレンズ２０８の前方に、図１４
−ａに示す特性のダイクロイックミラーによる遠赤外カ
ットフィルタ２３１を設ける。

【００５０】この結果、ＩＲセンサ２１０−１の分光感
度特性は図１２の斜線部の特性と図１４−ａの特性を掛
け合わせた特性となる。この特性を図１４−ｂに示す
が、分光半値で７５０ｎｍ〜８５０ｎｍの赤外光に感度
を有していることは明らかである。

【００５１】この遠赤外カットフィルタ２３１はＩＲセ
ンサ２１０−１だけでなくＲ、Ｇ、Ｂセンサ２１０−２
〜２１０−４に対して設けてもなんら実害がないため、
可視と赤外で共通のレンズ部に設けることができる。こ
れによりレンズ２０８に取り付けるフィルタは遠赤外カ
ット特性のみを考慮したフィルタ設計が可能になり良好
な遠赤外カット特性が簡単な干渉膜構成で実現可能とな
る。

【００５２】図９−（Ｂ）に受光素子の拡大図を示す。
各センサは主走査方向に一画素当たり１０μｍの長さを
もつ。各センサはＡ３原稿の短手方向（２９７ｍｍ）を
４００ｄｐｉの解像度で読み取ることが出来るように、
主走査方向に５０００画素ある。

【００５３】また、Ｒ、Ｇ、Ｂの各センサのライン間距
離は８０μｍであり、４００ｄｐｉの副走査解像度に対
して各８ラインずつ離れている。

【００５４】ＩＲセンサ２１０−１とＲセンサ２１０−
２のライン間隔は他のライン間隔の倍の１６０μｍ（１
６ライン）となっている。

【００５５】次に、画像信号の流れについて説明する。

【００５６】図１６は、イメージスキャナ部２０１での
画像信号の流れを示すブロック図である。ＣＣＤ２１０
より出力される画像信号は、アナログ信号処理部３００
１に入力されゲイン調整、オフセット調整をされた後、
Ａ／Ｄコンバータ３００２〜３００５で各色信号毎に８
ｂｉｔのデジタル画像信号に変換される。その後にシェ
ーディング補正部３００６〜３００９に入力され、色毎
に標準白色板２１１の読み取り信号を用いた公知のシェ
ーディング補正が施される。

【００５７】３０１９はクロック発生部であり１画素単
位のクロックを発生する。３０２０は主走査アドレスカ
ウンタでありクロックを計数し、１ラインの画素アドレ
ス出力を生成する。３０２１はデコーダであり、主走査
アドレスカウンタ３０２０からの主走査アドレスをデコ
ードして、シフトパルスやリセットパルス等のライン単
位のＣＣＤ駆動信号や、ＣＣＤからの１ライン読み取り
信号中の有効領域を表すＶＥ信号や、ライン同期信号Ｈ
ＳＹＮＣを生成する。主走査アドレスカウンタ３０２０
はＨＳＹＮＣ信号でクリアされ、次のラインの主走査ア
ドレスの計数を開始する。

【００５８】図９−（Ｂ）に示すように、ＣＣＤ２１０
の受光部２１０−１、２１０−２、２１０−３、２１０
−４は所定の距離を隔てて配置されているため、ライン
ディレイ素子３０１０、３０１１、３０１２において、
副走査方向の空間的ずれを補正する。

【００５９】具体的にはＢ信号に対して副走査方向で先
に原稿情報を読んだＩＲ、Ｒ、Ｇの各信号を副走査方向
にライン遅延させＢ信号に合わせる。

【００６０】３０１３、３０１４、３０１５は光量／濃
度変換部で、ルックアップテーブルＲＯＭにより構成さ
れ、Ｒ、Ｇ、Ｂの輝度信号がＣ、Ｍ、Ｙの濃度信号に変
換される。３０１６は公知のマスキング及びＵＣＲ回路
であり、詳しい説明は省略するが、入力されたＹ、Ｍ、
Ｃ３原色信号により、出力のためのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの
信号が各読み取り動作のたびに順次所定のビット長例え
ば８ｂｉｔで出力される。

【００６１】３は原稿中の特定パターンの検出を行う識
別部である。

【００６２】３０１８はＣＰＵ部であり、原稿読み取り
光学系の制御や原稿照明ランプ２０５のＯＮ−ＯＦＦ制
御等のシーケンス制御や、副走査方向の画素区間信号Ｖ
ＳＹＮＣを発生させる。また、識別部３からの判定結果
によりセレクタ３０１７を制御し読み取り信号の代わり
にポート出力をプリンタに出力し、特定原稿のコピー動
作を阻止する。

【００６３】図１７に各制御信号のタイミングを示す。

【００６４】ＶＳＹＮＣ信号は、副走査方向の画像有効
区間信号であり、“１”の区間において画像読みとり
（スキャン）を行う順次（Ｍ）、（Ｃ）、（Ｙ）、（Ｂ
ｋ）の出力信号を形成する。ＶＥは主走査方向の画像有
効区間信号であり、“１”の区間において主走査開始位
置のタイミングをとる。ＣＬＯＣＫ信号は画素同期信号
であり、０→１の立ち上がりタイミングで画像データを
転送する。

【００６５】次に本実施例で検出しようとする画像パタ
ーンについて図３で概説する。

【００６６】図３に示すドーナッツ状のパターンが本実
施例で検出の対象とした特定マークであり、ドーナッツ
状パターンは図３の様に赤外光を吸収しないＡインクの
地肌中に赤外光を吸収するＢインクを回転不変なドーナ
ッツ状に印刷して作られる。

【００６７】この赤外吸収特性を示すＢインクは赤外光
を透過するインクに赤外吸収材を混入して作られる。赤
外吸収材としては図１１に示す可視でほぼ透明で赤外領
域で光を吸収する特性を示す色材ＳＩＲ１５９を用いて
いる。

【００６８】ＳＩＲ１５９は可視領域ではグレーに近い
色味を持つので単純にＡインクにＳＩＲ１５９を混ぜた
だけではＢインクはＡインクより暗くなる。

【００６９】そのため、ＢインクはＡインクより彩度の
高いインクに赤外吸収材ＳＩＲ１５９を混入して作る。

【００７０】このようにＡインクとＢインクは可視域で
はほとんど同色であるためにドーナッツ状のパターンは
人の目では識別不能であるが、赤外域におけるＡインク
とＢインクの反射特性のちがいにより検出が可能とな
る。

【００７１】図３に示すようにＢインクで印刷されるド
ーナッツ部の線幅は２５０μｍであり、Ａインクで印刷
されるドーナッツの中央部の形も２５０μｍであり、各
々４００ｄｐｉの読み取り解像度で読めば、図示するご
とく約４画素の大きさとなる。

【００７２】しかしＡインクとＢインクは異なるインク
で印刷されるため、印刷のレジストレーションのズレが
発生する。このレジストレーションのズレの量は場合に
より４００ｄｐｉの読み取り解像度の一画素分に相当す
ることがある。

【００７３】一画素の印刷ズレでＢインクのみで印刷さ
れるドーナッツ部の線幅もＡインクのみで印刷されるド
ーナッツの中央部も３画素の大きさになる。

【００７４】さらに、読み取り時のデジタイジングの位
相と原稿の位相ズレがある場合、原理的にそのズレは１
画素分の大きさに相当する。

【００７５】これらの印刷時のズレと，読み取り時のＣ
ＣＤとマークの位相ズレを考慮しても、４画素分の線幅
のマークで２画素分の有効読み取り領域は確保される。

【００７６】よって、本実施例ではマークを検出するた
めに副走査方向に隣接する２画素からの平均値を用いる
ことで読み取り時のノイズ成分を除去している。

【００７７】このように４画素サイズの最小エリアを有
するマークを用いることで、印刷ズレに強く読み取り時
のノイズの影響も受けにくいマーク読み取りが可能とな
る。

【００７８】〈マークの検出の概要〉以上説明してきた
ように、本実施例では可視でほぼ同色の２種類の赤外吸
収インクＢと赤外透過インクＡを用いてドーナッツ状に
塗り分けられた特定マークを検出するが、その検出方法
は以下の２つの特性を判断条件とする。 （１）可視の色信号の差異が少なく、赤外の信号の差異
が大きいこと。 （２）ドーナッツ状の形状をしていること。

【００７９】図４を用いて可視の色信号の差異と赤外の
信号の差異の検出の概要を説明する。

【００８０】図４−（Ａ）にエリアＡで示す赤外透過イ
ンクＡの地肌中にエリアＢで示す赤外光吸収インクＢ
（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｉｎｋ）で印刷されたドーナッツ
マークを示す。エリアＡから検出される可視のＲ、Ｇ、
Ｂの色分解信号をＲａ、Ｇａ、Ｂａとし、赤外信号をＩ
Ｒａとする。

【００８１】同様にエリアＢからの可視のＲ、Ｇ、Ｂの
色分解信号をＲｂ、Ｇｂ、Ｂｂとし、赤外信号をＩＲｂ
とする。

【００８２】ここで赤外透過インクＡに赤外吸収材を混
ぜて赤外吸収インクＢを作ったと仮定する。図４−
（Ｂ）に示すように、混ぜた赤外吸収材の赤外吸収率
（Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ）を定義すると、ＩＲａとＩＲ
ｂの赤外信号値の差ΔＩＲは次式で定義される。

【００８３】 ΔＩＲ＝ＩＲａ×（Ａｂｓｏｒａｂａｎｃｅ） これより、混入した赤外吸収材の赤外吸収率は次式で表
される。 （Ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ）＝ΔＩＲ／ＩＲａ このΔＩＲ／ＩＲａは一般的にＩＲ信号のコントラスト
と呼ばれる。

【００８４】すなわち、コントラストＩＲを求めること
でＩＲａ、ＩＲｂの絶対値に依存しない赤外吸収率が求
められる。

【００８５】同様にして、可視の色味の差異を求めるた
めに本実施例ではコントラストＲ、コントラストＧ、コ
ントラストＢを次式で求める。Ｒ、Ｇ、Ｂのコントラス
トの計算に絶対値を用いるのはＡインクとＢインクでど
ちらの読み取り値が大きいかは一該に決まらないためで
ある。

【００８６】 コントラストＲ＝｜Ｒａ−Ｒｂ｜／Ｒａ＝ΔＲ／Ｒａ コントラストＧ＝｜Ｇａ−Ｇｂ｜／Ｇａ＝ΔＧ／Ｇａ コントラストＢ＝｜Ｂａ−Ｂｂ｜／Ｂａ＝ΔＢ／Ｂａ コントラストＩＲ＝（ＩＲａ−ＩＲｂ）／ＩＲａ＝ΔＩ
Ｒ／ＩＲａ ここで可視の色分解信号と赤外信号のコントラストを用
いることで上記の特定マーク検出するための判断条件の
（１）である可視の色信号の差異が少なく、赤外信号の
差異が大きいことの判定が可能となる。

【００８７】図４のエリアＡとエリアＢで可視の色信号
の差異が少ないときは可視の色分解信号のコントラスト
が小さいことになり、赤外の信号の差異が大きいとは赤
外のコントラストが大きいことになる。尚、図５は横軸
に可視の色分解信号のコントラストをとり、縦軸に赤外
のコントラストを取ったものであるが本実施例での特定
マークは縦軸に近接する領域にプロットされる。

【００８８】図５中でＣＢで示す４５度の直線は赤外吸
収材としてカーボンブラックを用いた場合の特性を示
す。インクＡにカーボンブラックを混入してインクＢを
作ったとするとカーボンブラックは紫外から赤外の波長
領域に渡ってほぼ均一な光吸収特性を示すために、イン
クＡとインクＢのコントラストは可視も赤外もほぼ同じ
になり、図５では４５度の特性を示す。すなわち、一般
の印刷物に広く用いられるカーボンブラックの影響を考
慮すると、斜線で示す領域は一般の印刷物で存在し得る
特性である。

【００８９】斜線部がＣＢラインの上方にまで延びてい
るには、一般の印刷物に存在する裏写りの特性による。

【００９０】赤外情報は可視情報に比べて波長が長いた
めに紙の深部まで光が届く。その結果有る程度薄い紙で
は赤外光は紙の裏面まで到達し、そこに存在するカーボ
ンブラックで光が吸収され反射光が少なくなるという状
況が起こる。

【００９１】この場合、可視光は紙の裏面まで到達しな
いのでカーボンブラックの影響は受けない。その結果、
可視情報のコントラストは小さく赤外情報のコントラス
トが大きいという状態が裏写りによって発生する。この
影響で、一般印刷物の特性は図５のＣＢラインの上方ま
で広がる。

【００９２】なお、本実施例では、遠赤外カットフィル
タ２３１で赤外の読み取り波長を８５０ｎｍに制限して
いるため、裏写りの影響を極力排除することが可能とな
っている。

【００９３】本実施例では、特定マーク検出のためにＣ
Ｂラインの傾きの２倍の傾きの判定ラインを設定してい
る。

【００９４】これは、可視のコントラストが有る程度大
きくても赤外のコントラストがそれ以上に大きければ特
定マークとして認識することを意味しており、これによ
りＡインクとＢインクで厳密に可視の色信号が等しく無
くとも赤外のコントラストを大きく取ることで特定マー
クを構成することが可能となる。

【００９５】このように可視情報と赤外等の可視以外の
情報のコントラストの比率で特定マークを検出すること
で、印刷時のＡインクとＢインクの色味の差を有る程度
許容することが可能となり、紙幣等の有価証券に特定マ
ークを印刷する際の印刷物の歩留まり向上が可能とな
る。

【００９６】図５からもわかるように赤外のコントラス
トが低い領域では一般印刷物と特定マークの認識ライン
がクロスする領域が発生する。本実施例ではこの領域を
排除するために、赤外コントラストの最小値を０．３３
と定義し、これ以下の赤外コントラストは特定マークと
して検出しない。

【００９７】また、可視のコントラストを計算する際
に、ＡインクからのＲ、Ｇ、Ｂの読み取り信号の値で差
分信号ΔＲ、ΔＧ、ΔＢを割るが、Ｒ、Ｇ、Ｂの信号値
の絶対値が小さくなるとわり算で求めるコントラストの
誤差が大きくなる。

【００９８】そのためＲａ、Ｇａ、Ｂａの各読み取り信
号のいずれかの絶対値が所定値以下の場合は、その色信
号に関してはコントラストは用いずに、ＡインクとＢイ
ンクの差を用いて可視で同色の判定を行う。

【００９９】本実施例では読み取り信号の最大レンジ
（２５５）の１／３を用いてＲａ、Ｇａ、Ｂａの内８４
レベル以下の読み取り信号値はＢインクとの差が８レベ
ル以下であることを判定する。

【０１００】さらに、Ｒａ、Ｇａ、Ｂａ三色の読み取り
信号値いずれもが所定値８４レベル以下の黒に近いマー
クを読み取った場合はコントラストによる評価が不可能
であるので判定の対象としない。

【０１０１】以上の判定条件を図６に図示する表に示
す。

【０１０２】ここで、条件１．はＲａ、Ｇａ、Ｂａの信
号値のいずれか一つは８４レベルより大きい条件であ
り、条件２．は赤外のコントラストが０．３３以上であ
る条件であり、条件３、４、５は各々Ｒ、Ｇ、Ｂの信号
値に基づく赤外コントラストを用いた判定条件である。
そして、これら１〜５までの条件全てを満たす場合に、 （１）の可視の色信号の差異が少なく、赤外の差異が大
きいことが判定される。 （２）のドーナッツ形状の判定を含めて、以下に具体的
な判定回路を説明する。

【０１０３】〈特定マーク検出手段の説明〉図１に４画
素幅のドーナッツマークとそれを検出するために参照す
る画素郡を示す。本実施例では１２画素×１２画素サイ
ズ（約７５０μｍ×７５０μｍ）のドーナッツマークを
主走査１６画素、副走査２ラインの範囲で特定ドーナッ
ツマークを判定する。

【０１０４】ここで、主走査方向にＰ０からＰ１５まで
の番号をふったが、番号が少ないほど新しい読み取りデ
ータである。

【０１０５】また、副走査方向にライン０から１の番号
をふったが、番号が少ないほど新しい読み取りラインで
ある。

【０１０６】ＣＣＤの画素の配列方向である主走査方向
には２ラインの情報を用いて１番〜１０番までの番号を
ふった画素を参照する。そしてＲ、Ｇ、Ｂ、ＩＲの読み
取り信号毎に各々隣接する２画素の平均値（１と２、３
と４、５と６、７と８、９と１０）を求め、読み取り時
のノイズ成分を除去する。

【０１０７】この各平均値を求める回路と、図６の判定
条件に基づく判定部からなる識別部３の詳細を図１８に
示す。

【０１０８】図１８の３２０１はＦＩＦＯメモリで構成
されるＲ信号用の画像データライン遅延部であり、図１
７の主走査方向の画像有効区間信号ＶＥのＬＯＷレベル
の区間で書き込み／読みだしのアドレスポインタの初期
化が行われ、ＣＬＯＣＫ信号で画素単位のデータ書き込
み／読みだしが行われる。

【０１０９】その結果、Ｒ信号はＦＩＦＯメモリ３２０
１で１ライン分遅延される。

【０１１０】図１６の認識部３に入力されるＲ信号を図
１のライン０とすると、ＦＩＦＯ３２０１からは１ライ
ン遅延した図１のライン１に相当する信号が読み出され
る。

【０１１１】ＦＩＦＯから読み出される画像信号と入力
されるライン０の画像信号は、図１の主走査方向上で同
一位置の画素となる。

【０１１２】識別部３に入力される信号ライン０及びＦ
ＩＦＯ３２０１の出力は、それぞれ番号１、番号２の画
素データであるとすると、演算器３２０７を介して番号
１、２の画素データの平均値Ｒ１が出力される。

【０１１３】さらに信号ライン０及びＦＩＦＯ３２０１
の出力は、ラッチ群３２０２に次々と入力される。ラッ
チ群３２０２は７段のラッチで構成されており、前述の
ＣＬＯＣＫ信号によりそれぞれ１画素ずつデータが遅延
される。よって、ラッチ群３２０２の途中から抽出され
る番号３、番号４の画素データの平均値Ｒ３は、演算器
３２０８から出力され、ラッチ群３２０２から出力する
番号５の画素データと、ラッチ３２０３から出力する番
号６の画素データの平均値Ｒ５は、演算器３２０９から
出力され、ラッチ群３２０４から出力する番号７の画素
データと、ラッチ３２０５から出力する番号８の画素デ
ータの平均値Ｒ７は、演算器３２１０から出力され、ラ
ッチ群３２０６から出力する番号９、番号１０の画素デ
ータの平均値Ｒ９は、演算器３２１１から出力され、こ
れらの平均値は判定部３２１５に入力される。

【０１１４】回路３２１２〜３２１４は図中の波線で囲
んだ部分と同一構成でありＧ信号、Ｂ信号、ＩＲ信号に
ついても全く同様の処理を行う。よって、回路３２１２
からはＧ信号についての平均値Ｇ１、Ｇ３、Ｇ５、Ｇ
７、Ｇ９が、回路３２１３からはＢ信号についての平均
値Ｂ１、Ｂ３、Ｂ５、Ｂ７、Ｂ９が、回路３２１４から
はＩＲ信号についての平均値ＩＲ１、ＩＲ３、ＩＲ５、
ＩＲ７、ＩＲ９が、それぞれ出力され、判定部３２１５
に入力されて特定マークを検出判定する。

【０１１５】判定部３２１５の動作を説明する前に、図
面を用いて特定マークの近傍の可視及び赤外の反射光に
ついて説明する。

【０１１６】図１５に、原稿からの可視および赤外の反
射光の様子を示す。

【０１１７】図１５は、図３の特定原稿認識パターンの
横断面で用紙２８０１上に赤外吸収インク２８０２を印
刷したものである。

【０１１８】ハロゲンランプ２０５からの入射光は赤外
吸収パターン部およびその周辺部で反射される。

【０１１９】図１５（ａ−１）中、Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、
ＩＲ１、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２、ＩＲ２はおのおのその反射
光をＲ、Ｇ、Ｂ、ＩＲのセンサで読み取り、Ａ／Ｄ変
換、シェーディング補正、ラインディレイ処理された値
である。

【０１２０】この読み取り値はＲ、Ｇ、Ｂの可視情報に
関しては、図１２のＲ、Ｇ、Ｂ各センサの特性と図１３
の赤外カットフィルタの特性をかけあわせた分光特性で
読み取られる。

【０１２１】すなわちＲは分光半値で５９０ｎｍ〜６２
０ｎｍの波長成分の光の量を表し、Ｇは分光半値で５０
０ｎｍ〜５８０ｎｍの波長成分の光の量を表し、Ｂは分
光半値で４００ｎｍ〜４８０ｎｍの波長成分の光の量を
表す。

【０１２２】ＩＲの赤外情報に関しては、図１２の斜線
部のＲ、Ｂをかけあわせた特性と図１４に示す遠赤外カ
ットの特性をかけあわせた分光特性で読み取られる。

【０１２３】すなわちＩＲは分光半値で７１０ｎｍ〜８
５０ｎｍの波長成分の光の量を表す。

【０１２４】このＲ、Ｇ、Ｂ、ＩＲの各波長範囲からの
光はシェーディング補正において図１０の各波長でフラ
ットな反射率を有する標準白色板を用いてＲ、Ｇ、Ｂ、
ＩＲ独立に感度補正される。

【０１２５】本実施例では図１０の標準白色板のような
フラットな分光特性を有する原稿に対してはＲ、Ｇ、
Ｂ、ＩＲの各読み取り値は等しくなるように感度補正す
る。

【０１２６】図１５（ａ−２）は（ａ−１）の赤外吸収
パターンおよびその周辺部からのＲ、Ｇ、Ｂ、ＩＲのシ
ェーディング補正後の読み取り信号値を示す。

【０１２７】本実施例での特定パターンは赤外吸収パタ
ーンおよびその周辺部は可視でほぼ同じ色みを持ち、
Ｒ、Ｇ、Ｂの可視の信号値はほぼ等しくなる。

【０１２８】そして、赤外吸収パターン部からの赤外読
み取り信号ＩＲ２が赤外吸収パターンの可視情報Ｒ２、
Ｇ２、Ｂ２の最小値より小さくなるように、赤外吸収イ
ンクの赤外吸収物質の濃度は調製されている。

【０１２９】なお、特定原稿認識パターン部の可視の色
味は比較的彩度の高い色で構成されており、認識パター
ン部の可視の色分解信号Ｒ、Ｇ、Ｂの最小値は比較的小
さい値となる。

【０１３０】赤外吸収インクが上記の条件を満たさない
場合は、先述のＩＲ読み取り信号に対するシェーディン
グ補正の補正ゲインを少なくすることで、検出の対象と
する赤外認識パターンからのＩＲ２信号をＲ２、Ｇ２、
Ｂ２の最小値より小さくなるようにする。

【０１３１】図１８に戻り、判定部３２１５の動作につ
いて、図６の判定条件をふまえて説明する。

【０１３２】判定部３２１５は、図７に示す平均値算出
回路と図８に示す判定回路により構成される。図７中平
均値算出回路１００は平均回路１０４及び平均回路１０
５によって構成されている。平均回路１０４は、図１８
の回路で得られたの図３の領域ＡのＲ信号の平均値Ｒ
１、Ｒ５、Ｒ９を入力し平均値Ｒａを出力する。また、
平均回路１０５は、図３の領域ＢのＲ信号の平均値Ｒ
３、Ｒ７を入力し平均値Ｒｂを出力する。図７中の回路
１０１〜１０３の構成は回路１００とまったく同一の構
成で成り立っている。従って、回路１０１からは、Ｇ信
号の領域Ａの平均値Ｇａと領域Ｂの平均値Ｇｂが、回路
１０２からは、Ｂ信号の領域Ａの平均値Ｂａと領域Ｂの
平均値Ｂｂが、回路１０３からは、ＩＲ信号の領域Ａの
平均値ＩＲａと領域Ｂの平均値ＩＲｂがそれぞれ出力さ
れる。

【０１３３】これらの平均値は、図８の判定回路に入力
される。図８で、回路１１００〜１１０３は演算回路で
あり、入力する２つの信号の差分の絶対値を算出する。
すなわち、回路１１００〜１１０３の出力はそれぞれ図
６に記してあるΔＲ、ΔＧ、ΔＢ、ΔＩＲに相当する。
判定ＲＯＭ１１０７は信号ＩＲａと信号ΔＩＲを入力し
て演算値ΔＩＲ／ＩＲａ及びΔＩＲ／ＩＲａ＞０．３３
の判定結果を出力する。判定結果は、ΔＩＲ／ＩＲａ＞
０．３３のとき、１ビットの信号「１」を出力し、そう
でないときは「０」を出力する。判定ＲＯＭ１１０７の
演算値ΔＩＲ／ＩＲａは判定ＲＯＭ１１０４〜１１０６
に入力される。判定ＲＯＭ１１０４は、ΔＩＲ／ＩＲａ
とＲａとΔＲを入力し判定を行い、判定結果が図６に示
した条件３を満たせば１ビットの信号「１」を出力し、
そうでないときは、信号「０」を出力する。また一方、
入力するＲａがＲａ＞８４のとき１ビットの信号「１」
を出力し、そうでないときは信号「０」を出力する。判
定ＲＯＭ１１０５〜１１０６についても同様の判定を行
い、それぞれの判定結果を出力する。１１０８はＯＲゲ
ートであり、ＯＲゲート１１０８の出力は図６の条件１
の判定結果に符合する。また１１０９はＡＮＤゲートで
あり、ＡＮＤゲート１１０９の出力ＭＫは図６の条件１
〜５を全て満たしたときに１ビットの信号「１」を出力
し、すなわち特定マークが検出されたことを表す。

【０１３４】上記説明では、例えば、回路１０４に入力
するＲ１、Ｒ５、Ｒ９の３信号の平均値をもって信号Ｒ
ａを導いたが、３信号の信号レベルが全て近似している
ことを判別する処理回路を追加し、近似していないとき
は特定マーク検出信号ＭＫを無効とするような制御を行
えば判定精度は向上する。回路１０５についても同様で
あり、さらには回路１０１〜１０３についても同様の処
理を行うことが望ましい。

【０１３５】判定結果ＭＫは、図１６のラッチ３０２２
に入力される。ラッチ出力はＣＰＵ３０１８の入力ポー
トＰ１０に入力され、ＣＰＵは特定マークが検出された
ことを認識する。ＣＰＵはコピーシーケンスの開始に先
立ち、出力ポートＰ９信号によってラッチ３０２２はク
リアし、次のパターン検出の準備をする。

【０１３６】〈通常コピー動作と認識マーク判定時のコ
ピー動作の説明〉以下に通常コピー動作とそれに付随す
る認識マーク判定動作のＣＰＵの制御動作を図１９によ
り説明をする。

【０１３７】オペレータがプラテン２０３に原稿２０４
を設置し、図示しない操作部よりコピー動作をスタート
させると、ＣＰＵ３０１８は図示しないモータを制御
し、反射ミラー２０６を標準白色板２１１の下に移動さ
せる。

【０１３８】次に、ハロゲンランプ２０５を点灯し、標
準白色板２１１を照射し、シェーディング補正部３００
６〜３００９において、ＩＲ、Ｒ、Ｇ、Ｂ信号用のシェ
ーディングデータのサンプリングを行う（ステップ
１）。

【０１３９】次にポート出力Ｐ９を０にしてラッチ３０
２２の出力を０にクリアし、Ｐ８出力を０にし、セレク
タ３０１７のＡ入力を選択しマスキング、ＵＣＲされた
画像信号がプリンタに供給されるようにする。その後Ｐ
９出力を１にし、ラッチ３０２２のクリア動作を終了さ
せる（ステップ２）。次に、プリンタ部でのＭ、Ｃ、
Ｙ、Ｂｋの４色の画像記録動作に合わせて原稿の読み取
り動作４回を行い画像記録を行うとともに、認識マーク
の検知を行いその検知結果に応じて記録動作の制御を行
う。

【０１４０】まずマゼンタ記録用にＣＰＵはマスキン
グ、ＵＣＲ処理部にマゼンタ用の処理条件の設定をし光
学系を走査させプリンタにマゼンタの信号を与える、走
査終了後光学系を走査開始位置に戻す（ステップ３）。

【０１４１】原稿読み取り中にＣＰＵは周期的にＰ１０
を読み、その入力が１か判定する。ここでＰ１０が１で
あった場合には、特定原稿がコピーされつつあると判断
してステップ７にてＰ０〜Ｐ７の出力をＦＦＨにし、Ｐ
８出力を１にしてプリンタにＦＦＨのベタ信号を出力
し、これ以降の正常なコピー動作を阻止し、特定原稿の
偽造防止処理を行う。

【０１４２】同様にステップ４〜ステップ６でシアン、
イエロー、ブラックの記録制御が行われ、その間ＣＰＵ
は定期的にＰ１０の状態を調べ、１であった場合にはス
テップ７でベタのＦＦＨデータをプリンタに出力する。

【０１４３】もしシアン記録中にＰ１０＝１を検出した
場合には、マゼンタは通常のコピー動作が行われるが、
シアン、イエロー、ブラックの各記録は全てＦＦＨのベ
タで記録される。

【０１４４】（実施例２）上記実施例では赤外に吸収特
性を有する特定マークの検出をこのため各Ｒ、Ｇ、Ｂ、
ＩＲ信号用副走査１ライン分の遅延、ＦＩＦＯメモリに
よる例を説明したが、図２０に４画素幅のドーナッツマ
ークとそれを検出するために参照する画素郡を示す第２
の実施例を示す。

【０１４５】本第２の実施例では１２画素×１２画素サ
イズ（約７５０μｍ×７５０μｍ）のドーナッツマーク
のを主走査１６画素、副走査１ラインの範囲で特定ドー
ナッツマークを判定する。

【０１４６】ここで、主走査方向にＰ０からＰ１７まで
の番号をふったが、番号が少ないほど新しい読み取りデ
ータである。

【０１４７】ＣＣＤの画素の配列方向である主走査方向
には１ラインの情報を用いて１番〜１０番までの番号を
ふった画素を参照する。そしてＲ、Ｇ、Ｂ、ＩＲの読み
取り信号毎に各々隣接する２画素の平均値（１と２、３
と４、５と６、７と８、９と１０） を求め、読み取り
時のノイズ成分を除去する。

【０１４８】以下特定マークの検出は実施例１に示す手
段により検出する。

【０１４９】（他の実施例）赤外に吸収特性を有する地
肌に形成された赤外に反射特性を有するマークを検出す
る際にも本発明は適応される。

【０１５０】また、本発明は赤外の特定マークに限定さ
れるものではなく紫外光に対して吸収もしくは反射の特
性を有するマークを検出する際にも適応される。

【０１５１】また、吸収特性、反射特性のみならず可視
以外の波長領域に蛍光特性を有するマークであっても、
その可視以外の読み取り信号及び可視の読み取り信号を
用いて判定すれば良い。

【０１５２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、回
路構成を簡素化した上、特定パターンを精度良く判定す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】特定パターン近傍の画素を表す図。

【図２】カラー複写機の構成を示す図。

【図３】特定パターンの寸法を表す図。

【図４】特定パターン及びその周辺の赤外読取データの
差異を表す図。

【図５】判定マークと一般印刷物の、可視光読取データ
と赤外光読取データの特性を示す図。

【図６】特定マークの判定条件を示す表。

【図７】平均化回路を示す図。

【図８】特定マーク判定回路を示す図。

【図９】４ラインカラーセンサの構造を表す図。

【図１０】標準白色板の分光反射率を表す図。

【図１１】特定パターンの分光透過率を表す図。

【図１２】本実施例における可視ラインセンサの分光感
度特性および赤外読取センサ用のフィルタ特性図。

【図１３】赤外カットフィルタの特性図。

【図１４】遠赤外カットフィルタの特性図。

【図１５】原稿に対する赤外読み取り信号の状態を示す
図。

【図１６】イメージスキャナにおける回路図。

【図１７】画像制御信号のタイミング図。

【図１８】識別部３の構成を示す図。

【図１９】ＣＰＵの制御フロー図。

【図２０】特定パターン近傍の画素を表す第２の実施
図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/387 9287−5Ｌ Ｇ０６Ｆ 15/62 ４１０ Ｚ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像の可視情報と不可視情報を扱う画像
   処理装置であって、 前記画像上の１次元の画像情報を可視成分及び不可視成
   分それぞれについて第１の領域及び第２の領域で検出す
   る検出手段、 前記１次元の可視成分、不可視成分の画像情報の相関関
   係により特定情報を識別する識別手段を有することを特
   徴とする画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記１次元の画像情報とは、前記画像上
   の任意の読み取りライン上の情報であることを特徴とす
   る請求項１記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記第１の領域及び第２の領域は可視域
   でほぼ同色の特性を示すことを特徴とする請求項１記載
   の画像処理装置。
4. 【請求項４】 前記特定情報とは、特定画像を識別する
   ために設けられたマークであることを特徴とする請求項
   １記載の画像処理装置。
5. 【請求項５】 画像の可視情報と不可視情報を扱う画像
   処理装置であって、 前記画像上の特定情報の記された領域の一部の可視成分
   及び不可視成分を検出する検出手段、 前記検出手段によって検出された可視成分情報及び不可
   視成分情報の相関関係により前記特定情報を判定する判
   定手段を有することを特徴とする画像処理装置。