DE69331041T2

DE69331041T2 - Bildverarbeitungsvorrichtung und -verfahren sowie Bildlesevorrichtung

Info

Publication number: DE69331041T2
Application number: DE69331041T
Authority: DE
Inventors: Shinobu Arimoto; Toshio Hayashi; Junko Kuramochi; Tetsuya Nagase; Takehiko Nakai; Nobuatsu Sasanuma; Yoshinobu Sato; Hiroshi Tanioka; Yoshiki Uchida; Tsutomu Utagawa; Kazuo Yoshinaga
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-01-01
Filing date: 1993-12-23
Publication date: 2002-06-06
Anticipated expiration: 2013-12-24
Also published as: EP0605208A2; US6078682A; CA2112735C; KR0138243B1; KR940018768A; EP0605208A3; CA2112735A1; DE69331041D1; EP0605208B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bildverarbeitungsvorrichtung und ein Bildverarbeitungsverfahren, die beide für ein digitales Kopiergerät, eine Bildleseabtasteinrichtung, ein Fernkopiergerät oder dergleichen verwendbar sind.
Bislang ist es bekannt gewesen, daß die Bildverarbeitungsvorrichtung oder dergleichen Wertpapiere durch eine Erfassung sichtbarer Muster oder sichtbarer Kennzeichen von Bildern identifiziert und so zur Verhinderung eines Fälschens beiträgt.
Die zur Verhinderung eines Fälschens von Wertpapieren in Wertpapiere gezeichneten vorstehenden Muster sind so sichtbar, daß es schwierig ist, ein unter zahlreichen Wertpapieren gemeinsam verwendbares Identifizierungsmuster zu entwerfen. Zur Unterscheidung von N Arten von Wertpapieren müssen N Typen von Kennzeichen für die jeweiligen Wertpapiere vorbestimmt werden. Die Wertpapiere müssen daher unabhängig identifiziert werden. Es ist schwierig, eine Bildverarbeitungsvorrichtung zu geringen Kosten zu realisieren.
Die US-A-4 739 377 offenbart ein Kopieren von Sicherheitsdokumenten. Jedes Dokument ist mit einem Strichcode markiert, der die Sicherheitsstufe des Dokuments codiert. Wenn ein Dokument zu kopieren ist, muß der Benutzer eine Identifizierungskarte eingeben, die darauf eine maschinenlesbare Zahl codiert hat, die seine Sicherheitsfreigabe angibt; Im Falle einer Übereinstimmung zwischen beiden Codes wird eine Kopie ausgebildet, andernfalls nicht. Im einzelnen wird der Strichcode gelesen und als Binärdaten in einem Bitmaskenspeicher gespeichert.
Die EP-A-0 342 060 offenbart ein Verfahren zur Verhinderung eines Fälschens von farbige sichtbare Bilder tragenden Dokumenten, bei dem die Bilder von Dokumenten, die nicht zu kopieren sind, in einem Speicher in der Kopiervorrichtung gespeichert werden. Während jedes Vorlagendokument durch den Kopierer abgetastet wird, wird das abgetastete Bild mit den gespeicherten Bildern verglichen, und wenn eine Übereinstimmung bemerkt wird, dann wird die Ausgabe eines naturgetreuen Kopiebilds verhindert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Bildverarbeitungsvorrichtung bereitgestellt, wie sie in dem Patentanspruch 1 definiert ist.
Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Bildverarbeitungsverfahren bereit, wie es in dem Patentanspruch 6 definiert ist.
Optionale Merkmale sind in den Patentansprüchen 2 bis 5 und 7 bis 10 definiert.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung stellen eine Bildverarbeitungsvorrichtung und ein Bildverarbeitungsverfahren bereit, die beide eine hochgenaue und universelle Bildidentifizierungsfähigkeit bieten.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild, das eine Gesamtkonfiguration einer Bildverarbeitungsvorrichtung bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
Fig. 2 zeigt eine Kennlinie eines Infrarotlicht absorbierenden Materials;
Fig. 3A bis 3D zeigen Beispiele für eine Mustererzeugung bei dem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 4 zeigt eine Konfiguration einer Identifizierungseinheit 1;
Fig. 5 zeigt Orte von Bezugsbildelementen bei einer Bestimmungseinheit (Beurteilungseinheit) 12;
Fig. 6 zeigt eine Konfiguration der Bestimmungseinheit 12;
Fig. 7 zeigt eine weitere Konfiguration der Bestimmungseinheit 12; und
Fig. 8 zeigt eine Konfiguration der Bestimmungseinheit 112 bei dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.

Ausführliche Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen lediglich beispielhaft beschrieben.
Bei den nachstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispielen wird ein Kopiergerät als ein Beispiel für die Anwendung der Erfindung verwendet. Der Anwendungsbereich davon ist nicht auf das Kopiergerät beschränkt, sondern kann sich auf andere verschiedene Geräte einschließlich eines Fernkopiergeräts erstrecken.

[Erstes Ausführungsbeispiel]

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Ein durch ein Ladungsspeicherelement (CCD) dargestellter Bildlesesensor 2 zerlegt einen einzelnen Punkt in einer Vorlage in Licht mit Farbkomponenten von Rot (R), Grün (G) und Blau (B) sowie eine für Wellenlängen von etwa 1000 nm empfindliche Infrarotkomponente und liest Bilddaten aus dem Licht mit einer Bildelementdichte von 400 dpi (Punkte/Zoll bzw. Punkte/2,54 cm).
Die Ausgaben des Bildlesesensors 2 gehen durch eine weiße Platte oder eine Infrarotbezugsplatte, damit sie einer sogenannten Schattierungskorrektur unterzogen werden, und werden daraufhin als 8-Bit-Bildsignale einer Identifizierungseinheit 1 und einer Bildverarbeitungseinheit 3 zugeführt. Die Bildverarbeitungseinheit 3 führt eine Vergrößerungsvariation, Maskierung, UCR und andere Verarbeitung ähnlich einem allgemeinen Farbkopiergerät aus und erzeugt Aufzeichnungssignale, bei denen es sich um vier Farbsignale von Zyan (C), Magenta (M), Gelb (Y) und Schwarz (K) handelt.
Die Identifizierungseinheit 1 erfaßt ein spezifisches Muster in einer Vorlage, gibt das Ergebnis der Erfassung zu einer Aufzeichnungssteuereinheit 4 aus und modifiziert die Aufzeichnungssignale, um z.B. den entsprechenden Punkt in der Vorlage in einer spezifischen Farbe zu malen. Eine Aufzeichnungseinheit 5 zeichnet daraufhin die verarbeiteten Signaldaten auf Aufzeichnungspapier auf oder hält die Aufzeichnung an. Somit wird eine naturgetreue Bildwiedergabe gesperrt.
Als nächstes ist ein Bildmuster, das das Ausführungsbeispiel zu erfassen versucht, in Verbindung mit Fig. 2 bis 3D beschrieben.
Fig. 2 zeigt eine Spektralkennlinie eines transparenten Farbstoffs, der sichtbares Licht überträgt und Infrarotlicht mit Wellenlängen von etwa 800 nm absorbiert. Ein typischer transparenter Farbstoff ist der von Mitsui Toatsu Liquid Carbonic Co., Ltd. hergestellte SIR-159.
Fig. 3A zeigt ein Beispiel für ein unter Verwendung einer transparenten Tinte aus dem vorstehenden transparenten infrarotabsorbierenden Farbstoff erzeugtes Muster. Genauer ist ein mikroskopisches viereckiges Muster b, dessen Seiten jeweils etwa 120 Mikrometer lang sind, in ein dreieckiges Muster gedruckt, das in einer Tinte a aufgezeichnet ist, die spezifisches Licht oder Infrarotlicht unter Verwendung der vorstehenden Kennlinie transparenter Tinte von dem Absorbieren von Infrarotlicht reflektiert. Das viereckige Muster b, bei dem die transparente Tinte angewendet ist, erscheint unter sichtbarem Licht im wesentlichen in der gleichen Farbe wie ein umgebender Bereich, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Das mikroskopische Muster b ist daher für menschliche Augen nicht wahrnehmbar. Was Infrarotlicht betrifft, so ist die Tinte a für eine Reflexion kennzeichnend, während die transparente Tinte b für eine Absorption kennzeichnend ist. Das mikroskopische Muster b ist daher unter Infrarotlicht erfaßbar. Für die nachfolgende Beschreibung ist ein viereckiges Muster, dessen Seiten jeweils etwa 120 Mikrometer lang sind, als ein Beispiel veranschaulicht. Unter der Annahme, daß der Bereich b mit 400 dpi gelesen wird, wird der Bereich b mit etwa 4 Bildelementen dargestellt. Das Mustererzeugungsverfahren ist nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Solange der Bereich b durch eine Abtastung mit 400 dpi identifiziert werden kann, kann ein in Fig. 3B bis 3D gezeigtes und nicht in einer speziellen Richtung orientiertes kreisförmiges Muster verwendet werden.
Unter Verwendung von Fig. 4 ist die in Fig. 1 gezeigte Identifizierungseinheit 1 ausführlich beschrieben. Ein Bezugszeichen 10 in Fig. 4 bezeichnet Bilddatenverzögerungseinheiten, bei denen es sich um FIFO-Zwischenspeicher handelt. Jede der Bilddatenverzögerungseinheiten 10 hält Bilddaten von 32 Bit (8 Bit mal 4 Komponenten) für ein einer Zeile entsprechendes Zeitintervall.
Ein eingegebenes Bildsignal wird durch Flip-Flops 11-1 und 11-2 für ein zwei Bildelementen entsprechendes Zeitintervall verzögert oder gehalten. Sich ergebende Bilddaten A werden mittels Speichern 10-1 und 10-2 für ein zwei Zeilen entsprechendes Zeitintervall verzögert oder gehalten. Sich ergebende Bilddaten C werden durch Flip-Flops 11-3 und 11-4 für ein zwei Bildelementen entsprechendes Zeitintervall verzögert oder gehalten. Sich ergebende Daten X eines Bildelements von Interesse werden durch Flip-Flops 11-5 und 11-6 für ein zwei Bildelementen entsprechendes Zeitintervall verzögert. Sich ergebende Bilddaten B werden ähnlich verzögert oder gehalten, wodurch Bilddaten D erzeugt werden. Diese Bilddaten A bis D werden einer Bestimmungseinheit (Beurteilungseinheit) 12 zugeführt. Fig. 5 zeigt die Positionsbeziehungen der Bildelemente A bis D zu dem Bildelement von Interesse X.
Unter der Annahme, daß das Bildelement von Interesse X den in Fig. 3A bis 3D gezeigten Abschnitt b darstellt, stellen die vorstehenden Bildelemente A, B, C und D das den Abschnitt b umgebende Muster a dar. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Bestimmungsmuster oder ein spezifisches Muster in einer Kombination des Bildelements von Interesse X und der umgebenden vier Bildelemente A, B, C und D erfaßt. Selbst wenn das Muster modifiziert wird, sollte dann, wenn die Positionen der Bildelemente in Verbindung mit dem modifizierten Muster modifiziert werden, das Bildelement, bei dem die Tinte b angewendet ist, als ein Bildelement von Interesse (Zielbildelement) gelesen werden, und die Bildelemente, bei denen die Tinte a angewendet ist, sollten als umgebende Bildelemente gelesen werden. Falls Schaltungen verfügbar sind, die dieses Lesen ermöglichen, kann ein nachstehend dargestellter Algorithmus als ein Musterbestimmungsalgorithmus verwendet werden.
Nachstehend ist der Musterbestimmungsalgorithmus beschrieben.

(Bestimmungsalgorithmus 1)

Es wird angenommen, daß eine rote (R) Komponente eines Bildelementsignals A AR ist, eine grüne (G) Komponente davon AG ist, eine blaue (B) Komponente davon AB ist und eine Infrarotkomponente davon AIR ist. Die Komponenten R, G, B und IR jedes der Bildelementsignale B, C und D sind auf eine ähnliche Art und Weise definiert. Durchschnittliche Spannungswerte von Farbkomponenten der Bildelementsignale A, B, C und D; d.h. YR, YG, YB und YIR, werden bereitgestellt wie folgt:
YR = 1/4(AR + BR + CR + DR)
YG = 1/4(AG + BG + CG + DG)
YB = 1/4(AB + BB + CB + DB)
YIR 1/4(AIR + BIR + CIR + DIR)
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine Musterbestimmung erreicht, indem eine Differenz eines Spannungswerts eines Signals eines Bildelements von Interesse von den gemäß den vorstehenden Ausdrücken berechneten durchschnittlichen Spannungswerten Y überprüft wird. Unter der Annahme, daß:
ΔR = YR - XR , ΔG = YG - XG ,
ΔB = YB - XB , ΔIR = YIR - XIR
wenn die nachstehenden Bedingungen erfüllt sind:
ΔR < K, ΔG < K, ΔB < K, ΔIR > L
(L ist eine Konstante, und K ist eine Konstante nahe null.), wird es bei diesem Ausführungsbeispiel bestimmt, daß ein Bestimmungsmuster identifiziert ist.
Gemäß diesem Algorithmus wird es selbst dann, wenn ein Bildelement diese Bestimmungsbedingungen erfüllt, bestimmt, daß ein Bestimmungsmuster identifiziert ist. Für Vorkehrungen gegen eine unrichtige Bestimmung kann es nur dann, wenn eine vorbestimmte Anzahl von Bildelementen oder mehr die Bedingungen erfüllt, bestimmt werden, daß ein Bestimmungsmuster identifiziert ist.
Mit anderen Worten wird dann, wenn ein Unterschied des Farbtons eines Bildelements von Interesse zu umgebenden Bildelementen unter sichtbarem Licht zu klein ist, um ihn wahrzunehmen, das Bildelement von Interesse als ein Bestimmungsmuster erkannt, falls die Infrarotabsorption des Bildelements von Interesse sich um eine Konstante L oder mehr von den Infrarotabsorptionen der umgebenden Bildelemente unterscheidet.
Fig. 6 zeigt ein Beispiel für zur Realisierung des vorstehenden Bestimmungsalgorithmus erforderliche Hardware. Jede der Additionseinrichtungen 121 addiert einfach Spannungswerte von Farbkomponenten von Signalen von vier Bildelementen auf und gibt die acht höherwertigen Bit der Summe aus. Dies führt zu Signalen YR, YG, YB und YIR. Subtraktionseinrichtungen 122 berechnen Differenzen ΔR, ΔG, ΔB und XIR zwischen den Spannungswerten der Signale YR, YG, YB und YIR und den Spannungswerten der Komponenten des Signals des Bildelements von Interesse; d.h. XR, XG, XB und XIR. Unter den berechneten Differenzen werden die Absolutwerte von ΔR, ΔG und ΔB durch Vergleichseinrichtungen 123, 124 und 125 mit einer Konstanten K verglichen. Die Daten der acht höherwertigen Bit der Summe der Spannungswerte von Infrarotkomponenten werden durch eine Vergleichseinrichtung 126 mit einer Konstanten L verglichen. Die Ausgaben der Vergleichseinrichtungen werden einem UND-Gatter 127 zugeführt. Wenn der Ausgabeanschluß des UND-Gatters 127 "1" bereitstellt; d.h. die vorstehend angeführten Bestimmungsbedingungen sind in allen Farbkomponenten und der Infrarotkomponente der betroffenen Bildelemente erfüllt, wird es bestimmt, daß ein spezifisches Muster identifiziert ist.

[Zweites Ausführungsbeispiel]

In der Praxis kann bei einer Ausführung einer Bestimmung ein Fleck in einem spezifischen Muster in einer Drucksache oder in einem Bereich nahe dem spezifischen Muster vorhanden sein. In diesem Fall können sich die für einen Fleckbereich und einen den Fleckbereich umgebenden Bereich verwendeten Tinten hinsichtlich der Kennlinie von reflektiertem Infrarotlicht um ein gewisses Verhältnis verschlechtern. Abhängig von den Komponenten des Flecks wird ein Verhältnis des Reflexionskoeffizienten relativ zu Infrarotlicht der in dem Fleckbereich verwendeten Tinte zu dem der in dem umgebenden Bereich verwendeten Tinte, bei dem es sich um einen Quotienten von YIR durch XIR handelt, unverändert gehalten, aber die Reflexionskoeffizienten davon verschlechtern sich. Wenn dieses Ereignis berücksichtigt wird, sollten die nachstehenden Bestimmungsbedingungen angewendet werden:
ΔR < K, ΔG < K, ΔB < K,
ΔIR > L1 oder YIR/XIR > L2
(L1 und L2 sind Konstanten.)
Die Anwendung dieser Bestimmungsbedingungen verbessert die Bestimmungsgenauigkeit.
Fig. 7 zeigt eine Variante der in Fig. 6 gezeigten Schaltungen. Ein ROM 1 wird zur Überprüfung sichtbaren Lichts verwendet, und ein ROM 2 wird zur Überprüfung des Infrarotspektrums verwendet. Jeder der Werte ΔR, ΔG und AB besteht aus 5 Bit, deren Anzahl kleiner als die Anzahl der vorstehenden 8 Bit ist. Jedes der 32-Bit-ROM umfaßt eine Nachschlagetabelle, die Ergebnisse der Bestimmung auflistet. Was Infrarotlicht betrifft, werden die 8-Bit- Daten YIR und XIR einem Adreßanschluß eines Bestimmungs- ROM 129 zugeführt. Somit kann eine Bestimmung erreicht werden. Die ROM können durch RAM ersetzt werden, was die gleichen Vorteile bewirkt.

[Drittes Ausführungsbeispiel]

Selbst wenn ein Versuch zur Erfassung des vorstehend angeführten Musters in einer Vorlage unternommen wird, wird es unmöglich, einen Unterschied der Infrarotabsorption zwischen den Mustern a und b zu erfassen, falls ein im wesentlichen transparentes Material, das Infrarotlicht absorbiert, zwischen die Vorlage und einen Sensor gebracht ist. Als Maßnahmen gegen dieses Ereignis werden die nachstehenden Bedingungen zu dem vorstehend angeführten Algorithmus hinzugefügt:
XIR < L3
min (XR, XG, XB) > M
min (YR, YG, YB) > M
Wenn alle Bedingungen erfüllt sind, wird es bestimmt, daß ein spezifisches Muster identifiziert ist. Im allgemeinen reflektiert ein weißer Abschnitt von z.B. Aufzeichnungspapier Infrarotlicht. Wenn ein Infrarotlicht absorbierendes Material zwischen eine Vorlage und einen Sensor gebracht ist, wird jedoch selbst ein im wesentlichen weißer Bereich von üblichem Aufzeichnungspapier daran gehindert, Infrarotlicht zu reflektieren. Wenn sowohl das Bildsignal X als auch das Bildsignal Y unter sichtbarem Licht im wesentlichen Weiß darstellen, falls der Wert XIR klein ist; d.h. falls das durch ein Bildelement von Interesse reflektierte Infrarotlicht im Verhältnis klein ist, wird die Mustererfassung offensichtlich gestört. Es wird daraufhin bestimmt, daß ein Infrarotlicht absorbierendes Material in einer beliebigen Form eingefügt ist. Falls selbst in diesem Fall "Muster identifiziert" bestimmt wird, kann ein Prozeß der Störung mit der Mustererfassung wirksam verhindert werden. Für eine höhere Genauigkeit kann es nur dann, wenn eine vorbestimmte Anzahl von Bildelementen oder mehr die vorstehenden Bestimmungsbedingungen erfüllt, bestimmt werden, daß ein Störungsprozeß identifiziert ist.

[Viertes Ausführungsbeispiel]

Wenn Rußschwarz oder ein anderes Farbmaterial an einer spezifischen Vorlage angebracht oder auf die Rückseite der Vorlage gedruckt ist, verschlechtert sich der Gesamtreflexionskoeffizient der Vorlage. Der Reflexionskoeffizient des Abschnitts der Vorlage, bei dem keine infrarotabsorbierenden Elemente von Rot (R), Grün (G) und Blau (B) verwendet sind, verändert sich jedoch geringfügig anders als bei dem Abschnitt davon, der die Elemente trägt. Es wird sehr schwierig, eine Schwelle zur Bestimmung basierend auf einer Ausgabedifferenz oder einem Ausgabeverhältnis zu spezifizieren. Es ist daher wahrscheinlich, daß eine unrichtige Bestimmung auftritt. Entsprechend unterscheidet dieses Ausführungsbeispiel den Abschnitt einer Vorlage, bei dem Rußschwarz oder dergleichen angebracht oder gedruckt ist, auf der Grundlage der Tatsache, daß sich bei einem Anbringen oder Drucken von Rußschwarz oder dergleichen die Spannungswerte von roten, grünen und blauen Komponenten eines von dem Abschnitt der Vorlage erfaßten Signals ohne Ausnahme verschlechtern. Die Tinten a und b erscheinen unter sichtbarem Licht beinahe in der gleichen Farbe. Wenn die Tinten a und b in drei Farben von Rot, Grün und Blau zerlegt werden, wie es in Tabelle 1 gezeigt ist, zeigt die rote Komponente der Tinte b einen höheren Reflexionskoeffizienten als die rote Komponente der Tinte a. Zum Vergleich zeigt bei einem Anbringen oder Drucken auf eine Rückseite von Rußschwarz die rote Komponente der Tinte b einen niedrigeren Reflexionskoeffizienten als die rote Komponente der Tinte a. Wenn diese Arten von. Tintenmaterialien, d.h. die Tintenmaterialien mit den Kennlinien der Tinten a und b, verwendet werden, kann eine Bestimmung erreicht werden, indem die sichtbaren Komponenten der für ein Bildelement von Interesse verwendeten Tinte b mit den sichtbaren Komponenten der für das Bildelement von Interesse umgebende Bereiche verwendeten Tinte a hinsichtlich des Reflexionskoeffizienten verglichen werden. Somit ist die Bestimmung weder davon abhängig, wie eine Differenz des Reflexionskoeffizienten zwischen den Tinten ist, noch davon, wie ein Verhältnis des Reflexionskoeffizienten einer Tinte zu dem Reflexionskoeffizienten der anderen Tinte ist, sondern davon, ob der Reflexionskoeffizient einer Tinte größer oder kleiner als der Reflexionskoeffizient der anderen Tinte ist. Tabelle 1
Mit anderen Worten wird der Reflexionskoeffizient zumindest einer der Farbkomponenten von Rot, Grün und Blau einer für ein Bildelement von Interesse verwendeten infrarotabsorbierenden Tinte höher ausgebildet als der Reflexionskoeffizient einer für das Bildelement von Interesse umgebende Bildelemente verwendeten Tinte. Somit wird es selbst dann, wenn Rußschwarz oder ein anderes Farbmaterial angebracht oder auf die Rückseite eines Originals gedruckt wird, bestimmt, ob die Reflexionskoeffizienten der sichtbaren Komponenten von Rot, Grün und Blau eines Bildelements von Interesse höher oder niedriger als die Reflexionskoeffizienten von umgebenden Bildelementen sind. Somit kann eine die Mustererfassung betreffende unrichtige Bestimmung verhindert werden.
Genauer wird dann, wenn ein Bildelement von Interesse sich unter sichtbarem Licht in seinem Farbton geringfügig von das Bildelement von Interesse umgebenden Bildelementen unterscheidet, das Bildelement von Interesse als ein spezifisches Bildelement identifiziert, falls zumindest eine Farbkomponente des Bildelements von Interesse einen höheren Reflexionskoeffizienten als die Farbkomponenten der umgebenden Bildelemente aufweist und falls die Infrarotabsorption des Bildelements von Interesse sich um eine Konstante L oder mehr von der Infrarotabsorption der umgebenden Bildelemente unterscheidet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel basiert die Mustererfassung auf einer Differenz des Spannungswerts X eines Signals eines Bildelements von Interesse von bei dem Ausführungsbeispiel 1 berechneten durchschnittlichen Spannungswerten Y. Unter der Annahme, daß:
ΔR = YR - XR, ΔG = YG - XG,
AB = YB - XB, und ΔIR = YIR - XIR
wenn die nachstehenden Bedingungen erfüllt sind:
ΔR < K,
ΔG < K, und
ΔB < K
ΔIR > L (K und L sind Konstanten.) und
ΔG < 0,
ΔR < 0, oder
ΔB < 0
wird es bestimmt, daß ein Bestimmungsmuster identifiziert ist.
Fig. 8 zeigt ein Beispiel für eine Bestimmungseinheit 112, bei der der Bestimmungsalgorithmus des vierten. Ausführungsbeispiels realisiert ist. Jede der Additionseinrichtungen 221 addiert einfach Spannungswerte von Farbkomponenten von Signalen von vier Bildelementen auf und gibt die acht höherwertigen Bit der Summe aus. Dies führt zu Signalen YR, YG, YB und YIR. Subtraktionseinrichtungen berechnen Differenzen der Spannungswerte dieser Signale von den Spannungswerten der Farbkomponenten eines Signals eines Bildelements von Interesse. Die Absolutwerte der Differenzen zwischen den Spannungswerten von roten, grünen und blauen Komponenten werden durch Vergleichseinrichtungen 223, 224 und 225 mit einer Konstanten K verglichen. Die Vorzeichen-Bit in den Ausgaben der Subtraktionseinrichtungen 222-1, 222-2 und 222-3 werden einer ODER-Schaltung 228 zugeführt. Wenn das Vorzeichen-Bit von zumindest einem der drei Farbkomponentensignale ein Minus darstellt, wird die Ausgabe des ODER-Gatters 228 "1". Die Ausgabe wird daraufhin einem UND-Gatter 227 zugeführt. Spannungswerte von Infrarotkomponenten der Bildelementsignale werden durch eine Vergleichseinrichtung 226 mit einer Konstanten L verglichen. Die Ausgaben der Vergleichseinrichtungen werden daraufhin dem UND-Gatter 227 zugeführt. Wenn "1" durch den Ausgabeanschluß des UND-Gatters 227 bereitgestellt wird, ist ein Bestimmungsmuster identifiziert.
Auf ähnliche Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel 2 können sich die Reflexionskoeffizienten einer für ein spezifisches Muster oder Bestimmungsmuster in einer Drucksache verwendeten Tinte und einer für einen umgebenden Bereich darin verwendeten Tinte verursacht durch einen Fleck um lediglich einen gewissen Wert verschlechtern. Die Konstante L muß daher unter Berücksichtigung dieses Ereignisses spezifiziert werden. Abhängig von den Komponenten des Flecks verschlechtern sich die Reflexionskoeffizienten der Tinten, obwohl das Verhältnis des Reflexionskoeffizienten relativ zu Infrarotlicht von einer Tinte zu dem der anderen Tinte, das als ein Quotient von YIR durch XIR bereitgestellt ist, unverändert gehalten wird. Die Bestimmungsbedingungen sollten daher definiert werden wie folgt:
ΔR < K,
ΔG < K, und
ΔB < K,
ΔG < 0, ΔR < 0 oder ΔB < 0, und
ΔIR > L1 oder YIR/XIR > L2
(L1 und L2 sind Konstanten.)
Wenn eine Bestimmung unter diesen Bedingungen ausgeführt wird, ergibt sich eine verbesserte Bestimmungsgenauigkeit.

[Weiteres Ausführungsbeispiel]

(1) Farbsignal

Bei den vorstehend angeführten Ausführungsbeispielen wird ein sichtbares Licht darstellendes Signal in rote, grüne und blaue Komponenten zerlegt. Solange es erkannt wird, daß ein Bildelement von Interesse X bei dem sichtbaren Farbton keinen Unterschied zu umgebenden Bildelementen aufweist, kann das reflektiertes Licht darstellende Signal in Koordinaten in einem anderen Farbraum gewandelt werden; wie beispielsweise (L, a*, b*) oder (Y, I, Q), und daraufhin der vorstehend beschriebenen Verarbeitung unterzogen werden. Diese Variante stellt auch die gleichen Vorteile bereit.

(2) Umgebender Bezugsbereich

Bei den vorstehend angeführten Ausführungsbeispielen werden vier Bildelemente einschließlich eines Bildelements von Interesse und umgebenden Bildelementen verwendet. Die Anzahl von Bildelementen kann 8 sein, wobei sie aus den vier Bildelementen und weiteren vier diagonalen Bildelementen bestehen. Alternativ kann die Anzahl von Bildelementen 16 sein, um das Bildelement von Interesse in einem Rechteck einzuschließen. Dies ermöglicht eine Erfassung eines Farbtons Y eines umgebenden Bereichs mit hoher Genauigkeit. Bei den Ausführungsbeispielen wird ein Durchschnitt von Spannungswerten von Farbkomponenten von Signalen von umgebenden Bildelementen gebildet, um den Farbton eines umgebenden Bereichs zu erfassen. Zur genauen Bestimmung, daß der umgebende Bereich kein Zeilenmaschenpunktdrucken (line mesh-point printing) durchlaufen hat, müssen Varianzen der Spannungswerte der Farbkomponentensignale von einem Durchschnittswert berücksichtigt werden. Zur einfachen Beschreibung wird es definiert, daß ein mikroskopisches Muster aus vier Bildelementen besteht. Wenn die Anzahl von Bildelementen 9 ist, müssen sich umgebende Bildelemente in einem ausgedehnteren Bereich befinden. Die Positionen von umgebenden Bildelementen, auf die Bezug zu nehmen ist, sollten gemäß der Größe eines Musters bestimmt werden.

(3) Ergebnis der Bestimmung

Bei der Beschreibung der vorstehend angeführten Ausführungsbeispiele wird ein Bildelement von Interesse alleine überprüft, um eine Bestimmung auszubilden. Wenn ein als ein Ergebnis der Bestimmung zu identifizierendes Muster; d.h. ein Bestimmungsmuster (mikroskopisches Muster von b) aus vier Bildelementen besteht, wird dann, wenn die vier Bildelemente hinsichtlich des Bestimmungsmusters überprüft werden, die endgültige Bestimmung bei vier aufeinanderfolgenden Ergebnissen der Bestimmung bei den vier Bildelementen ausgebildet, um dadurch eine genauere Identifizierung zu ermöglichen.
Falls viele Muster verstreut vorhanden sind, wird die Anzahl von Mustern in einem Einheitsbereich gezählt, und die endgültige Bestimmung wird auf der Grundlage der Ergebnisse einer Bestimmung betreffend dessen ausgebildet, ob eine vorbestimmte Anzahl von Mustern identifiziert wird oder nicht. Dies führt zu einer genaueren Identifizierung.
Das Muster kann ausgebildet werden, indem eine transparente Infrarottinte in ein Fundament einer Vorlage gedruckt wird, bei dem es sich um einen nicht bedruckten Bereich handelt.

(4) Vorverarbeitung

Zur Erfassung eines Unterschieds bei der Infrarotabsorption zwischen Mustern a und b auf eine stabilere Art und Weise kann eine auf einer Laplace- Filterung basierende Kantenverstärkung ausgeführt werden, um ein Infrarotspektrum vor der Bestimmung zu erweitern. Umgebende Bildelemente, auf die in diesem Fall Bezug zu nehmen ist, sind Bildelemente A, B, C und D in Fig. 5, wodurch die Hardware bei den vorstehend angeführten Ausführungsbeispielen für diese Variante gemeinsam verwendet werden kann. Diese Varianten kann daher zu geringen Kosten realisiert werden.
Die Bestimmung bei den Ausführungsbeispielen basiert auf aus sichtbarem Licht und Infrarotlicht erfaßten Bildinformationen. Es ist selbstverständlich, daß ein spezifisches Bild identifiziert werden kann, indem die Reflexionskoeffizienten oder Absorptionen relativ zu sichtbarem Licht und unsichtbarem Licht außer Infrarotlicht in Kombination überprüft werden.
Wie es bisher beschrieben ist, kann das bei den Ausführungsbeispielen angeführte Bestimmungsmuster unabhängig von der Orientierung einer Vorlage identifiziert werden. Da das Bestimmungsmuster eine hochgenaue Identifizierung ermöglicht und durch menschliche Augen nicht wahrgenommen werden kann, kann es für jede Art von Bild verwendet werden.
Der Anwendungsbereich der Erfindung ist nicht auf die vorstehend angeführten Ausführungsbeispiele beschränkt.
Offensichtlich sind verschiedene Anwendungen und Varianten der Erfindung im Rahmen des Inhalts und Schutzbereichs der beigefügten Patentansprüche möglich.

Claims

1. Bildverarbeitungsvorrichtung zur Erfassung eines spezifischen Musters (b) in einer Vorlage, gekennzeichnet durch:

eine Erfassungseinrichtung (2) zur Erfassung sichtbaren und unsichtbaren Lichts von der Vorlage;

eine Identifizierungseinrichtung (1) zur Bestimmung, ob das spezifische Muster (b) vorhanden ist, wobei die Identifizierungseinrichtung (1) eine Einrichtung zur Verwendung von Bilddaten des sichtbaren und des unsichtbaren Lichts von der Erfassungseinrichtung (2) von einem Bildelement von Interesse (X) und umgebenden Bildelementen (A, B, C, D) zur Bestimmung, ob das Bildelement von Interesse unter sichtbarem Licht im wesentlichen die gleiche Farbe wie die umgebenden Bildelemente aufweist, aber sich unter unsichtbarem Licht in seiner Kennlinie davon unterscheidet, umfaßt; und

eine Steuereinrichtung (4) zur Steuerung der Bildverarbeitungsvorrichtung auf der Grundlage davon, ob das spezifische Muster (b) erfaßt wird oder nicht.

2. Bildverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Identifizierungseinrichtung (1) umfaßt: eine erste Bestimmungseinrichtung (121-1, 2, 3; 122- 1, 2, 3; 123; 124; 125; 128; 221-1, 2, 3; 222-1, 2, 3; 223; 224; 225) zum Vergleich sichtbarer Daten mit einer Vielzahl von Farbkomponenten für das Bildelement von Interesse und die umgebenden Bildelemente zur Bestimmung, ob das Bildelement von Interesse in sichtbarem Licht im wesentlichen in der gleichen Farbe erscheint wie die umgebenden Bildelemente;

eine zweite Bestimmungseinrichtung (121-4; 122-4; 126; 129; 222-4; 226) zur Bestimmung, ob die in dem unsichtbaren Licht erfaßten Bilddaten von dem Bildelement von Interesse und umgebenden Bildelementen sich um mehr als einen vorbestimmten Wert unterscheiden; und

eine Unterscheidungseinrichtung (127; 130; 227) zur Erfassung des spezifischen Musters unter Verwendung der Ergebnisse von der ersten und zweiten Bestimmungseinrichtung.

3. Bildverarbeitungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (4) zur Verhinderung eines normalen Betriebs der Bildverarbeitungsvorrichtung, falls das spezifische Muster erfaßt wird, ausgelegt ist.

4. Bildverarbeitungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Identifizierungseinrichtung (1) zur Berücksichtigung umgebender Bildelemente (A, B, C, D) ausgelegt ist, die sich bei einem Abstand von dem Bildelement von Interesse (X) befinden, der gemäß der Größe des zu erfassenden spezifischen Musters (b) vorbestimmt ist.

5. Bildverarbeitungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem spezifischen Muster (b) um einen Kreis handelt.

6. Bildverarbeitungsverfahren zur Erfassung eines spezifischen Musters (b) in einer Vorlage,

gekennzeichnet durch: Erfassen sichtbaren und unsichtbaren Lichts von der Vorlage;

Bestimmen, ob das spezifische Muster (b) vorhanden ist, indem Bilddaten des sichtbaren und des unsichtbaren Lichts aus dem Erfassungsschritt von einem Bildelement von Interesse (X) und umgebenden Bildelementen (A, B, C, D) zur Bestimmung, ob das Bildelement von Interesse unter sichtbarem Licht im wesentlichen die gleiche Farbe wie die umgebenden Bildelemente aufweist, aber sich unter unsichtbarem Licht in seiner Kennlinie davon unterscheidet, verwendet werden; und

Steuern einer Bildverarbeitungsvorrichtung auf der Grundlage davon, ob das spezifische Muster (b) erfaßt wird oder nicht.

7. Bildverarbeitungsverfahren nach Anspruch 6, wobei der Schritt des Bestimmens, ob das spezifische Muster vorhanden ist, umfaßt:

eine erste Bestimmung des Vergleichens sichtbarer Daten mit einer Vielzahl von Farbkomponenten für das Bildelement von Interesse und die umgebenden Bildelemente zur Bestimmung, ob das Bildelement von Interesse in sichtbarem Licht im wesentlichen in der gleichen Farbe erscheint wie die umgebenden Bildelemente;

eine zweite Bestimmung des Bestimmens, ob die in dem unsichtbaren Licht erfaßten Bilddaten von dem Bildelement von Interesse und umgebenden Bildelementen sich um mehr als einen vorbestimmten Wert unterscheiden; und

einen Schritt des Bestimmens, ob das spezifische Musters vorhanden ist, unter Verwendung der Ergebnisse von der ersten und zweiten Bestimmung.

8. Bildverarbeitungsverfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Steuerschritt derart ausgeführt wird, daß ein normaler Betrieb der Bildverarbeitungsvorrichtung verhindert wird, falls das spezifische Muster erfaßt wird.

9. Bildverarbeitungsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 6 bis 8, wobei in dem Schritt des Bestimmens, ob das spezifische Muster (b) vorhanden ist, umgebende Bildelemente (A, B, C, D) berücksichtigt werden, die sich bei einem Abstand von dem Bildelement von Interesse (X) befinden, der gemäß der Größe des zu erfassenden spezifischen Musters vorbestimmt ist.

10. Bildverarbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei es sich bei dem spezifischen Muster (b) um einen Kreis handelt.