(57)【要約】【課題】  本発明は、紙に印画された印画内容を適切に保証及び検証できるようにする。【解決手段】  紙ＯＰに印画されている印画画像ＰＲから、当該印画内容ＰＲを保証するための印画認証情報を生成し、当該印画認証情報を２次元バーコード化してなる印画認証コードＢＣ１をこの紙ＯＰに印画して記憶しておく。そして、印画内容の検証時には、コード付きの紙ＸＰに印画されている印画画像ＰＲから印画認証情報を生成するとともに、当該紙ＸＰに印画されている印画認証コードＢＣ１から印画認証情報を復元し、これら２つの印画認証情報を照合することにより、紙ＸＰの印画内容の真偽を検証することができる。【選択図】        図１
2006340215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紙に印画された印画内容から印画画像を取得する画像取得手段と、
上記印画内容を保証するため上記取得手段によって取得された上記印画画像から印画認証情報を生成する認証情報生成手段と、
上記印画認証情報を上記紙に印画して記憶する認証情報記憶手段と、
を具えることを特徴とする印画情報保証装置。
【請求項２】
上記認証情報生成手段は、
上記印画画像を複数の区分画像に分割する分割手段と、
上記複数の区分画像それぞれに対して高速フーリエ変換を施して、各区分画像それぞれについてのパワースペクトラムを生成するスペクトラム生成手段と、
上記複数の区分画像それぞれについてのパワースペクトラムを、高周波数域のパワースペクトラムと低周波数域のパワースペクトラムとに分割し、両者のパワー比率を上記複数の区分画像それぞれについて算出する比率算出手段と、
上記複数の区分画像それぞれについてのパワー比率に基づいて、上記印画認証情報を算出する認証情報算出手段と
を具えることを特徴とする請求項１に記載の印画情報保証装置。
【請求項３】
紙に印画された印画内容から印画画像を取得する画像取得ステップと、
上記印画内容を保証するため上記取得された上記印画画像から印画認証情報を生成する認証情報生成ステップと、
上記印画認証情報を上記紙に印画して記憶する認証情報記憶ステップと、
を具えることを特徴とする印画情報保証方法。
【請求項４】
所定のコンピュータに対して、
紙に印画された印画内容から印画画像を取得する画像取得ステップと、
上記印画内容を保証するため上記取得された上記印画画像から印画認証情報を生成する認証情報生成ステップと、
上記印画認証情報を上記紙に印画して記憶する認証情報記憶ステップと、
を実行させることを特徴とする印画情報保証プログラム。
【請求項５】
紙に印画された印画内容から印画画像を取得する画像取得手段と、
上記印画内容の真偽を検証するため上記取得手段によって取得された上記印画画像から印画認証情報を生成する認証情報生成手段と、
上記紙に印画されている上記印画認証情報を当該紙から取得する認証情報取得手段と、
上記認証情報生成手段によって上記印画内容から生成された上記認証情報と上記認証情報取得手段によって上記紙から取得された上記認証情報とを照合して上記印画内容の真偽を検証する検証手段と
を具えることを特徴とする記載の印画情報検証装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は印画情報保証装置、印画情報保証方法、印画情報保証プログラム並びに印画情報検証装置に関し、特に紙に記された印画内容を保証する場合に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、紙は各種内容の印画対象として用いられ、印画内容が印刷された紙は、例えば貨幣等の商品交換媒体、証明書等の内容証明媒体又は個人の著作物等の情報記憶媒体などの各種媒体として機能するため高い価値を有していることが多い。
【０００３】
このため、紙の印画内容についての不正複製を防止する各種対処策が考えられており、当該対処策として、例えば一般に用いられる用紙（以下、これを普通用紙と呼ぶ）が有する紋様に基づく紋様情報を当該用紙に印刷しておき、印画内容を認証する際には、当該用紙から得た紋様情報と印刷された紋様情報とを照合することにより正当性を検証する方法が、本願特許出願人より提案されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】ＰＣＴ／ＪＰ２００５／００１１７６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また近年では、このような印画内容の不正複製防止に加え、例えば請求書の金額や証明書の氏名等を書き換えるといった印画内容の不正な改竄についても、これを防止することが求められている。
【０００５】
ところが上述した正当性の検証方法では、印画内容の不正複製は防止できるものの、印画内容の改竄については防止し得ないという問題があった。
【０００６】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、紙に記された印画内容を適切に保証し得る印画情報保証装置、印画情報保証方法、印画情報保証プログラム、並びに紙に記された印画内容を適切に検証し得る印画情報検証装置を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するため本発明においては、紙に印画された印画内容から印画画像を取得し、当該印画内容を保証するため上記印画画像から印画認証情報を生成し、当該印画認証情報を紙に印画して記憶することにより、当該印画された印画認証情報によって印画内容を保証することができる。
【０００８】
また本発明においては、紙に印画された印画内容から印画画像を取得し、当該印画内容の真偽を検証するため当該取得した印画画像から印画認証情報を生成するとともに、紙に印画されている印画認証情報を当該紙から取得し、印画内容から生成された認証情報と紙から取得された認証情報とを照合して印画内容の真偽を検証することにより、その紙に印画された印画内容の真偽を適切に検証することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、紙に記された印画内容から生成した印画認証情報をその紙に印画しておくことにより、当該印画内容から生成した印画認証情報と、当該紙に印画されている印画認証情報とを比較して印画内容の真偽を検証することができ、かくして、紙に記された印画内容を適切に保証し得る印画情報保証装置、印画情報保証方法、印画情報保証プログラム、並びに紙に記された印画内容を適切に検証し得る印画情報検証装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００１１】
（１）印画情報保護手法
まず、本実施の形態による印画内容保護手法について説明する。この印画内容保護手法では、印画紙に印画された保護対象となる印画内容そのものから印画認証情報を生成し、当該印画認証情報を用いて、印画内容の正当性を検証する。
【００１２】
すなわち図１（Ａ）に示すように、印画情報保護装置は、オリジナル印画紙ＯＰに印刷されている印画内容を印画画像ＰＲとして取得し、当該印画画像ＰＲから印画認証情報を生成する。さらに印画情報保護装置は、当該印画認証情報を２次元バーコード化して印画認証コードＢＣ１を生成し、これをオリジナル印画紙ＯＰにおける所定領域に印画する。
【００１３】
そして印画情報保護装置は、この印画認証コードＢＣ１が印画された印画紙（以下、これをコード付印画紙と呼ぶ）ＸＰについて印画内容の正当性を検証する場合、図１（Ｂ）に示すように、コード付印画紙ＸＰから印画画像ＰＲを取得して印画認証情報を生成するともに、当該コード付印画紙ＸＰの印画認証コードＢＣ１からも印画認証情報を生成し、両者を照合する。そして印画情報保護装置は、両者が一致した場合印画内容が正当であると判定し、一致しない場合は印画内容が正当ではないと判定する。
【００１４】
すなわちこの印画内容保護手法では、印画認証コードＢＣ１が付されたコード付印画紙ＸＰの印画内容に対して追記や書換のような改竄がほどこされた場合、当該改竄された印画内容から生成される印画認証コードＢＣ１と、コード付印画紙ＸＰに付されている印画認証コードＢＣ１とが一致しなくなることから、印画内容に対する改竄を検出することができる。
【００１５】
また、この印画情報保護手法では、紙を構成する繊維の模様（紋様）に基づいて、印画紙そのものを識別するようにもなされている。
【００１６】
印画情報保護装置は図１（Ａ）に示すように、オリジナル印画紙ＯＰの紋様画像のうち、予め指定された領域（以下、これをパターン取得領域と呼ぶ）ＡＲに有する紋様パターンから、当該印画紙ＯＰを識別するための紙認証情報を生成する。さらに印画情報保護装置は、当該紙認証情報を２次元バーコード化して紙認証コードＢＣ２を生成し、これをオリジナル印画紙ＯＰにおける所定領域に印画する。
【００１７】
そして印画情報保護防止装置は、図１（Ｂ）に示すように、コード付印画紙ＸＰの自体の正当性を検証する場合、当該コード付印画紙ＸＰにおけるパターン取得領域ＡＲの紋様パターンから紙認証情報を生成するともに、コード付印画紙ＸＰの紙認証コードＢＣ２からも紙認証情報を生成し、両者を照合する。そして印画情報保護装置は、両者が一致した場合、このコード付印画紙ＸＰは正当なものであると判定し、一致しない場合は不当な複製であると判定する。
【００１８】
すなわちこの印画内容保護手法では、コード付印画紙ＸＰの印画内容を他の紙へ複製した場合、当該複製されたコード付印画紙（これをＸＰｃとする）から生成される紙認証コードＢＣ２と、コード付印画紙ＸＰｃに付されている紙認証コードＢＣ２とが一致しなくなることから、印画内容に対する不正な複製を検出することができる。
【００１９】
このようにこの印画内容保護手法においては、紙認証情報に基づく印画紙の識別による印画内容の複製防止と、印画認証情報に基づく印画内容の改竄防止とによって、オリジナルの印画紙ＯＰに印画された印画内容を確実に保護するようになされている。
【００２０】
（２）本実施の形態による印画情報保護装置の構成
図２において、１は本実施の形態による印画情報保護装置の全体構成を示し、この情報保護装置１全体の制御を司る制御部２に対してバス３を介してスキャナ部４及びプリンタ部５が接続されることにより構成される。
【００２１】
この制御部２は中央処理ユニット、ワークメモリ及び情報記憶メモリを有し、当該情報記憶メモリには、紙の各種規格サイズそれぞれに対する印画内容の印画指定領域及びパターン取得領域ＡＲの位置情報（これらを領域位置情報と呼ぶ）、２次元バーコード用の文字列情報（これをコード文字列情報と呼ぶ）等の各種情報、並びに各種プログラムが記憶されている。そして制御部２は、ワークメモリにロードしたプログラムに従って、情報記憶メモリに記憶された各種情報を適宜用いて各種処理を実行するようになされている。
【００２２】
実際上、制御部２は、印画認証コードＢＣ１を印画させる所定の指令が操作部（図示せず）から与えられると、画像読取コマンドをスキャナ部４に送出する。
【００２３】
そして制御部２は、このコマンドの応答結果として、スキャナ部４からオリジナル印画紙ＯＰ（図１（Ａ））における印画画像ＰＲのデータ（以下、これをオリジナル印画画像データＤ１と呼ぶ）が与えられた場合、印画認証コード生成モードに遷移する。
【００２４】
この場合制御部２は、後述する印画認証コード生成処理に従い、オリジナル印画画像データＤ１で与えられる印画画像から印画認証情報を生成し、その文字列データ（以下、これを印画認証用コードデータＤ２と呼ぶ）をプリンタ部５に送出する。この印画認証用コードデータＤ２は、プリンタ部５において印画認証用コードＢＣ１（図１（Ａ））として印画紙ＯＰに印画される。
【００２５】
また制御部２は、所定の印画検証指令が操作部から与えられると、印画内容読取コマンド及び印画認証コード読取コマンドをスキャナ部４に送出する。
【００２６】
そして制御部２は、これらコマンドの応答結果として、コード付印画紙ＸＰ（図１（Ｂ））から読み取った印画画像ＰＲのデータ（これを読取印画画像データＤ３と呼ぶ）及び印画認証コードＢＣ１のデータ（これを読取印画認証コードデータＤ４と呼ぶ）とがスキャナ部４から与えられると、印画認証モードに遷移する。
【００２７】
この印画認証モードにおいて制御部２は、後述する印画認証処理に従い、読取印画画像データＤ３で与えられる印画画像から印画認証情報を生成するとともに、読取印画認証コードデータＤ４からも印画認証情報を生成し、これらを照合する。そして制御部２は、所定の合致率よりも高い合致率が得られた場合にのみ、印画内容が正当であると判定する。
【００２８】
また制御部２は、紙認証コードＢＣ２を印画させる所定の指令が操作部から与えられると、紋様読取コマンドをスキャナ部４に送出する。
【００２９】
そして制御部２は、このコマンドの応答結果として、スキャナ部４から印画紙ＯＰにおけるパターン取得領域ＡＲの紋様画像のデータ（以下、これをオリジナル紋様画像データＤ１１と呼ぶ）が与えられた場合、紙認証コード生成モードに遷移する。
【００３０】
この場合制御部２は、後述する紙認証コード生成処理に従い、オリジナル紋様画像データＤ１１で与えられる紋様画像から紙認証情報を生成し、その文字列データ（以下、これを紙認証コードデータＤ１２と呼ぶ）をプリンタ部５に送出する。この紙認証コードデータＤ１２は、プリンタ部５において紙認証用コードＢＣ２（図１（Ａ））として印画紙ＯＰに印画される。
【００３１】
また制御部２は、所定の紙検証指令が操作部から与えられると、紋様読取コマンド及び紙認証コード読取コマンドをスキャナ部４に送出する。
【００３２】
そして制御部２は、これらコマンドの応答結果として、コード付印画紙ＸＰから読み取ったパターン取得領域ＡＲの紋様画像のデータ（以下、これを読取紋様画像データＤ１３と呼ぶ）及び紙認証コードＢＣ２のデータ（これを読取紙認証コードデータＤ１４と呼ぶ）とがスキャナ部４から与えられると、紙認証モードに遷移する。
【００３３】
この紙認証モードにおいて制御部２は、読取紋様画像データＤ１３で与えられる紋様画像から紙認証情報を生成するとともに、読取紙認証コードデータＤ１４からも紙認証情報を生成し、これらを照合する。そして制御部２は、所定の基準合致率以上の合致率が得られた場合にのみ、このコード付印画紙ＸＰは正当なものであると判定する。
【００３４】
一方、スキャナ部４は、透過モード、反射モード及びコード読取モードを有し、制御部２から紋様画像読取コマンドが与えられた場合には透過モード、画像読取コマンドが与えられた場合には反射モード、印画認証コード読取コマンド及び紙認証コード読取コマンド
が与えられた場合にはコード読取モードをそれぞれ実行するようになされている。
【００３５】
実際上、スキャナ部４は、透過モード時には、原稿台に載置されたオリジナル印画紙ＯＰ又はコード付印画紙ＸＰに対して光を照射し、当該印画紙ＯＰ又はＸＰを透過することにより得られる紋様投影光を光学系を介して固体撮像素子に結像する。そしてスキャナ部４は、この固体撮像素子から得られる紋様画像信号に対してＡ／Ｄ(Analog/Digital)変換処理等を施し、この結果得られたオリジナル紋様画像データＤ１１又は読取紋様画像データＤ１３を制御部２に送出する。
【００３６】
また画像取得手段としてのスキャナ部４は、反射モード時には、原稿台に載置されたオリジナル印画紙ＯＰ又はコード付印画紙ＸＰに対して光を照射し、当該印画紙ＯＰを反射することにより得られる印画内容反射光を光学系を介して固体撮像素子に結像する。そしてスキャナ部４は、この固体撮像素子から得られる印画内容画像信号に対してＡ／Ｄ変換処理等を施し、この結果得られたオリジナル印画画像データＤ１又は読取印画画像データＤ３を制御部２に送出する。
【００３７】
さらに認証情報取得手段としてのスキャナ部４は、コード読取モード時には、当該スキャナ部４に接続された２次元コードリーダ４ａを起動し、当該２次元コードリーダ４ａにより読み取られることにより供給される読取印画認証コードデータＤ４及び紙印画認証コードデータＤ１４を制御部２に送出する。
【００３８】
このようにしてスキャナ部４は、制御部２から与えられる各種コマンドに応じたモードを実行することにより、印画内容、紋様画像、及び認証コードを読み取ることができるようになされている。
【００３９】
他方、プリンタ部５は、２次元コード用のフォント情報（以下、これをコードフォント情報と呼ぶ）や、紙の各種規格サイズそれぞれに対する印画認証コードＢＣ１及び紙認証コードＢＣ２の位置情報（以下、これをコード位置情報と呼ぶ）等の各種情報を内部メモリに記憶しており、これら情報を適宜用いて印画処理を実行する。
【００４０】
この場合、プリンタ部５は、制御部２から印画認証コードデータＤ２や紙認証コードデータＤ１２が与えられると、当該コードデータに対してパルス幅変調処理等を施し、この結果得られた印画データを印画ヘッド部に送出する。この結果、印画データ、コードフォント情報及びコード位置情報に基づく印画ヘッド部の駆動により、印画紙台にセットされた印画紙ＯＰの所定位置に印画認証コードＢＣ１や紙認証コードＢＣ２が印画されることとなる。
【００４１】
（３）制御部の処理
ここで、かかる制御部２の処理内容を機能的に分類すると、図３に示すように、印画内容から印画認証情報ＰＲＩＤを生成するとともに当該印画認証情報ＰＲＩＤに基づいて印画認証を行う印画認証部１０と、紙紋様から紙認証情報ＰＰＩＤを生成するとともに当該紙認証情報ＰＰＩＤに基づいて紙認証を行う紙認証部２０と、印画認証情報ＰＲＩＤ及び紙認証情報ＰＰＩＤを２次元バーコードのコードデータに変換したり、その逆の変換を行う２次元コード変換部３０とに大きく分けることができる。
【００４２】
以下、印画認証部１０による印画認証コード生成処理及び印画認証処理、並びに紙認証部２０による紙認証コード生成処理及び紙認証処理を詳細に説明する。
【００４３】
（３−１）印画認証コード生成処理
まず、印画認証部１０による印画認証コード生成処理について説明する。印画認証コード生成モードにおいて、認証情報生成手段としての印画認証部１０の領域分割部１１には、印画紙ＯＰから得られたオリジナル印画画像データＤ１がスキャナ部４から入力される。
【００４４】
分割手段としての領域分割部１１は、印画画像データＤ１で与えられる印画画像を、図４に示すようにｎ個の区分画像Ｇｄ（Ｇｄ１〜Ｇｄｎ）に分割し、後段のＦＦＴ（Fast Fourier transform)部１２に出力する。なお、この例では印画画像を縦４個×横４個のｎ＝１６個に分割しているが、分割数はこれに限らず、また、各区分画像Ｇｄが周囲の区分画像Ｇｄと密着するように（区分画像Ｇｄ間に隙間が無いように）なされているが、区分画像Ｇｄ間に隙間を設けても、区分画像Ｇｄ同士を重複させてもよい。
【００４５】
スペクトラム生成手段としてのＦＦＴ部１２は、複数の区分画像Ｇｄそれぞれに対して高速フーリエ変換処理を施して各画像のパワースペクトラム（図５）を生成し、これを後段の成分比率算出部１３に供給する。
【００４６】
比率算出手段としての成分比率算出部１３は、まず、各区分画像Ｇｄのパワースペクトラムを所定の基準周波数以上のパワースペクトラム（これを高周波数域のパワースペクトラムと呼ぶ）と、当該基準周波数未満のパワースペクトラム（これを低周波数域のパワースペクトラムと呼ぶ）とに分割する。  図６及び図７に、高周波数域のパワースペクトラム及び低周波数域のパワースペクトラムの例をそれぞれ示す。
【００４７】
続いて成分比率算出部１３は、各区分画像Ｇｄそれぞれについて、高周波数域のパワースペクトラム全体のパワー（これを高周波数域パワーＰｗＨｎと呼ぶ）と低周波数域のパワースペクトラム全体のパワー（これを低周波数域パワーPwＬｎと呼ぶ）の比率（これを区分周波数成分比率Ｒｆ（Ｒｆ１〜Ｒｆｎ）と呼ぶ）を算出し、これを後段の印画認証情報算出部１４に供給する。この区分周波数成分比率ＲｆはＲｆ＝ＰｗＨ／PwＬで与えられる。
【００４８】
区分周波数成分比率Ｒｆ１〜Ｒｆｎは、各区分画像Ｇｄ１〜Ｇｄｎそれぞれの印画内容（絵柄）によって変化するため、これを区分画像Ｇｄの特徴量として画像識別に用いることができる。
【００４９】
例えば、図８（Ａ）に示す９種の画像＃１〜＃９のそれぞれについて１６個の区分画像Ｇｄ１〜Ｇｄ１６を生成し、各区分画像Ｇｄ１〜Ｇｄｎの区分周波数成分比率Ｒｆ１〜Ｒｆ１６を一覧化したものを図８（Ｂ）に示す。なお、画像＃１はランダムパターン、画像＃２〜＃６及び＃８は各種実写画像、＃７はテキスト文書、＃９は＃８の実写画像に対して画像加工を施したものである。
【００５０】
そして、９種の画像＃１〜＃９の同一領域（この場合区分画像Ｇｄ１）についての、各区分周波数成分比率Ｒｆ相互の相関関係を図９に示す。この図９は、画像＃８の区分周波数成分比率Ｒｆを基準とし、これと他の画像の区分周波数成分比率Ｒｆの相関係数を求めたものである。
【００５１】
画像＃８と無関係な画像＃１〜＃７の相関係数はいずれも０．４以下の低い値であるのに対し、画像＃８に加工を施してなる画像＃９の相関係数は０．９と高い値を示しており、区分周波数成分比率Ｒｆを用いた画像識別が可能なことが理解できる。
【００５２】
認証情報算出手段としての印画認証情報算出部１４は、区分周波数成分比率Ｒｆ１〜Ｒｆｎの各値を印画認証情報ＰＲＩＤとして２次元コード変換部３０に供給する。２次元コード変換部３０は、印画認証情報ＰＲＩＤに対してコード文字列情報に基づく２次元バーコード変換処理を施すことにより印画認証用コードデータＤ２を生成し、これをプリンタ部５に送出する。
【００５３】
この結果、印画認証用コードデータＤ２は、プリンタ部５において印画認証用コードＢＣ１（図１（Ａ））として印画紙ＯＰに印画される。
【００５４】
（３−２）印画認証処理
次に、印画認証部１０による印画認証処理について説明する。印画認証モードにおいて、印画認証部１０の領域分割部１１には、コード付印画紙ＸＰから得られた読取印画画像データＤ３がスキャナ部４から入力される。
【００５５】
この場合印画認証部１０は、上述した印画認証コード生成処理と同様に、読取印画画像データＤ３に対し、領域分割部１１による区分画像Ｇｄの生成、ＦＦＴ部１２による各区分画像Ｇｄのパワースペクトラムの生成、成分比率算出部１３による区分周波数成分比率Ｒｆの算出、印画認証情報算出部１４による印画認証情報ＰＲＩＤの算出を順次行い、当該印画認証情報ＰＲＩＤを照合部１５に供給する。
【００５６】
これに加えて印画認証モードでは、２次元コード変換部３０に対し、印画認証コードＢＣ１を読みとって得られた読取印画認証コードデータＤ４がスキャナ部４から与えられる。２次元コード変換部３０は、コード文字列情報に基づいて読取印画認証コードデータＤ４を印画認証情報ＰＲＩＤに変換し、これを印画認証部１０の照合部１５に供給する。
【００５７】
そして検証手段としての照合部１５は、コード付印画紙ＸＰの印画画像から得られた印画認証情報ＰＲＩＤと、印画認証コードＢＣ１から得られた印画認証情報ＰＲＩＤとを照合し、その相関に基づいて印画内容が正当であるか否かを判定する。
【００５８】
具体的には、２つの印画認証情報ＰＲＩＤで与えられる区分周波数成分比率Ｒｆ１〜Ｒｆｎについて、対応するものの間で相関係数を算出し、算出された各相関係数の平均値が所定の閾値（例えば０．５）以上のとき、この印画内容は改竄等が施されていない正当なものであると判定し、各相関係数の平均値が当該閾値未満のとき、この印画内容は改竄等が施されている可能性がある不当なものであると判定する。
【００５９】
（３−３）紙認証コード生成処理
次に、紙認証部２０による紙認証コード生成処理について説明する。紙認証コード生成モードにおいて、紙認証部２０の低周波成分抽出部２１には、印画紙ＯＰの紋様画像ＩＭ１（図１０（Ａ））から得られたオリジナル紋様画像データＤ１１がスキャナ部４から入力される。
【００６０】
低周波成分抽出部２１は、オリジナル紋様画像データＤ１１から低域成分紋様画像ＩＭ２（図１０（Ｂ））を抽出する。
【００６１】
具体的に低域周波数成分抽出部２１は、内部メモリに記憶された領域位置情報に基づいて、スキャナ部４から与えられるオリジナル紋様画像データＤ１１から紋様画像ＩＭ１のデータを取得し、当該取得した紋様画像ＩＭ１のデータに対してフーリエ変換処理を施すことにより周波数成分のデータを生成する。
【００６２】
そして低域周波数成分抽出部２１は、この周波数成分のデータに対して、所定閾値以上の高周波成分のデータ値を「０」とした後に逆フーリエ変換処理を施すことにより低域成分紋様画像ＩＭ２のデータ（以下、これを低域紋様画像データと呼ぶ）を生成し、これを画像分離部２２に送出する。
【００６３】
このようにして低域周波数成分抽出部２１は、低域成分紋様画像ＩＭ２を抽出することにより、例えばスキャナ部４での固体撮像素子のノイズ等、一般に画像の高周波成分に含まれる各種ノイズ成分を除去して、紙認証情報生成部２４での紋様パターン（特徴量）の抽出精度の低下を回避し、ひいては照合部２５での照合処理の照合結果における信頼性を向上させることができる。
【００６４】
画像分離部２２は、低域周波数成分抽出部２１から供給される低域紋様画像データの低域成分紋様画像ＩＭ２の輝度値を画素ごとに順次検出し、当該検出結果が所定の低輝度閾値（以下、これを白閾値と呼ぶ）以下の輝度値でなる画素（以下、これを白画素と呼ぶ）以外の画素を最も高い輝度レベルに変換するようにして白成分紋様画像ＷＩＭ（図７（Ｂ））を抽出した後、この白成分紋様画像ＷＩＭのデータを白成分紋様画像データとして領域区割部２３に送出する。
【００６５】
また画像分離部２２は、低域成分紋様画像ＩＭ２における各画素の輝度値の検出結果が所定の高輝度閾値（以下、これを黒閾値と呼ぶ）以上となる輝度値を有する画素（以下、これを黒画素と呼ぶ）以外の画素を最も低い輝度レベルに変換するようにして黒成分紋様画像ＢＩＭ（図１１（Ｃ））を抽出し、この黒成分紋様画像ＢＩＭのデータを黒成分紋様画像データとして領域区割部２３に送出する。
【００６６】
このようにして画像分離部２２は、白成分紋様画像ＷＩＭ（図１１（Ｂ））と、黒成分紋様画像ＢＩＭ（図１１（Ｃ））とに分離することにより、紋様の複雑さの程度を低減することができる。
【００６７】
領域区割部２３は、図１１に示したように、白成分紋様画像ＷＩＭ（図１１（Ｂ））に有する紋様を、隣接する白画素の集合を単位とする領域（以下、これを白ダマと呼ぶ）に区割りすると共に、黒成分紋様画像ＢＩＭ（図１１（Ｃ））に有する紋様を、隣接する黒画素の集合を単位とする領域（以下、これを黒ダマと呼ぶ）に区割りする。
【００６８】
具体的に領域区割部２３は、画像分離部２２から供給される白成分紋様画像データの白成分紋様画像ＷＩＭから全ての白画素を検出した後、図１２（Ａ）に示すように、任意の注目画素ＡＰに隣接する上下左右方向の４画素及び斜め方向の４画素の計８画素（以下、これを８近傍画素と呼ぶ）の白画素を順次連結していく。そして領域区割部２３は、例えば図１２（Ｂ）に示すように、８近傍画素に白画素が検出されなくなった時点で、これまで連結した白画素群に識別情報を対応付けて白ダマＷＤ１、ＷＤ２……、及びＷＤｎを形成する。また領域区割部２３は、画像分離部２２から供給される黒成分紋様画像データの黒成分紋様画像ＢＩＭ（図１１（Ｃ））についても白成分紋様画像ＷＩＭと同様にして複数の黒ダマＢＤ（ＢＤ１〜ＢＤｎ）を形成する。
【００６９】
このようにして領域区割部２３は、白成分紋様画像ＷＩＭに有する紋様を複数の白ダマＷＤ（ＷＤ１〜ＷＤｎ）に区割りすると共に、黒成分紋様画像ＢＩＭに有する紋様を複数の黒ダマＢＤ（ＢＤ１〜ＢＤｎ）に区割りすることにより、当該紋様を細かく分析することができるようになるため、後段の紙認証情報算出部２４での紋様パターン（特徴量）の抽出精度を向上させ、ひいては照合部２５での照合処理の照合結果における信頼性を向上させることができる。
【００７０】
紙認証情報算出部２４は、各白ダマＷＤ（ＷＤ１〜ＷＤｎ）及び各黒ダマＢＤ（ＢＤ１〜ＢＤｎ）における形状の特徴量をそれぞれ算出するようにして、紋様パターンを抽出する。この場合紙認証情報算出部２４は、白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤそれぞれの特徴量をそのまま算出するにはその形状が複雑であるため困難となることから、当該白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤそれぞれを矩形に近似させる。すなわち紙認証情報算出部２４は、図１３に示すように、１つ１つのダマ（白ダマＷＤ又は黒ダマＢＤ）における中心座標（ｘｃ,ｙｃ）、長辺ｌ、短辺ｗ及び長辺ｌと水平軸とのなす角度θ（以下、これを矩形情報値と呼ぶ）を特徴量として算出するようになされている。
【００７１】
具体的に紙認証情報算出部２４は、領域区割部２３から供給される白ダマデータの白ダマＷＤ（ＷＤ１〜ＷＤｎ）ごとに個々の特徴量を算出するようになされており、当該白ダマＷＤを構成する画素の輝度値をＩ（ｘ,ｙ）とすると、次式
【００７２】
【数１】
2006340215.tif 000003
【００７３】
によって定義される画像モーメントＭｐｑに従って、１次画像モーメントＭ００、２次画像モーメントＭ１０、Ｍ０１及び３次画像モーメントＭ２０、Ｍ０２、Ｍ１１を算出する。
【００７４】
そして紋様パターン抽出部１４は、これら１次、２次及び３次画像モーメントＭ００、Ｍ１０、Ｍ０１、Ｍ２０、Ｍ０２、Ｍ１１を用いて、中心座標（ｘｃ,ｙｃ）を、次式
【００７５】
【数２】
2006340215.tif 000004
【００７６】
に従って算出し、また長辺ｌ及び短辺ｗを、次式
【００７７】
【数３】
2006340215.tif 000005
【００７８】
に従って算出し、さらに角度θを、次式
【００７９】
【数４】
2006340215.tif 000006
【００８０】
に従って算出する。
【００８１】
このようにして紙認証情報算出部２４は、白ダマＷＤ（ＷＤ１〜ＷＤｎ）ごとの特徴量（矩形情報値）をそれぞれ算出する。
【００８２】
また紙認証情報算出部２４は、領域区割部２３から供給される黒ダマデータの黒ダマＢＤ（ＢＤ１〜ＢＤｎ）についても白ダマＷＤ（ＷＤ１〜ＷＤｎ）と同様に、上述の（１）式〜（４）式を用いて当該黒ダマＢＤごとの特徴量（矩形情報値）をそれぞれ算出するようになされている。
【００８３】
かくして算出された白ダマＷＤ（ＷＤ１〜ＷＤｎ）及び黒ダマＢＤ（ＢＤ１〜ＢＤｎ）それぞれの特徴量（以下、これを紋様特徴量と呼ぶ）は、領域紋様画像ＩＭ１（図６（Ａ））に有する紋様の特徴的な形状を表した値であるため、当該領域紋様画像ＩＭ１に含まれている紋様パターンの抽出結果そのものを意味することとなる。
【００８４】
そして紙認証情報算出部２４は、紋様特徴量を紙認証情報ＰＰＩＤとして２次元コード変換部３０に供給する。２次元コード変換部３０は、紙認証情報ＰＰＩＤに対してコード文字列情報に基づく２次元バーコード変換処理を施すことにより紙認証用コードデータＤ１２を生成し、これをプリンタ部５に送出する。
【００８５】
この結果、紙印画認証用コードデータＤ２は、プリンタ部５において紙認証用コードＢＣ２（図１（Ａ））として印画紙ＯＰに印画される。
【００８６】
（３−４）紙認証処理
次に、紙認証部２０による紙認証処理について説明する。紙認証モードにおいて、紙認証部１０の低周波数成分抽出部２１には、コード付印画紙ＸＰから得られた読取紋様画像データＤ１３読取印画画像データＤ３がスキャナ部４から入力される。
【００８７】
この場合紙認証部２０は、上述した紙認証コード生成処理と同様に、読取紋様画像データＤ１３に対し、低周波数成分抽出部２１による低域紋様画像データの生成、画像分離部２２による白成分紋様画像データ及び黒成分紋様画像データの生成、領域区割部２３による白ダマＷＤ及び黒ダマの区割り、紙認証情報算出部２４による紙認証情報ＰＰＩＤの算出を順次行い、当該紙認証情報ＰＰＩＤを照合部２５に供給する。
【００８８】
これに加えて紙認証モードでは、２次元コード変換部３０に対し、紙認証コードＢＣ２を読みとって得られた読取紙認証コードデータＤ１４がスキャナ部４から与えられる。２次元コード変換部３０は、コード文字列情報に基づいて読取紙認証コードデータＤ１４を紙認証情報ＰＰＩＤに変換し、これを紙認証部２０の照合部２５に供給する。
【００８９】
そして照合部２５は、コード付印画紙ＸＰの紋様画像から得られた紙認証情報ＰＰＩＤで示される紋様パターンと、紙認証コードＢＣ２から得られた紙認証情報ＰＰＩＤで示される紋様パターンとを照合し、この照合結果として所定の基準合致率以上の合致率が得られた場合には、当該コード付印画紙ＸＰは正当なものであると判定する。
【００９０】
（４）動作及び効果
以上の構成において、この印画情報保護装置１は、オリジナル印画紙ＯＰ（図２（Ａ））に印画された保護対象の印画画像ＰＲから、その特徴量に基づく印画認証情報ＰＲＩＤを生成し、これを２次元バーコード化した印画認証コードＢＣ１を印画紙ＯＰに記憶しておく。
【００９１】
そして印画情報保護装置１は、印画認証コードＢＣ１が付されたコード付印画紙ＸＰの印画内容の正当性を検証する際には、その印画画像ＰＲから印画認証情報ＰＲＩＤを生成するとともに、印画認証コードＢＣ１からも印画認証情報ＰＲＩＤを復元し、これら２つの印画認証情報ＰＲＩＤを照合することにより、印画内容の正当性を検証する。
【００９２】
従って、この印画情報保護装置１では、保護対象となる印画画像ＰＲと印画認証コードＢＣ１とにより印画画像ＰＲ自体の正当性を判定することができる。
【００９３】
以上の構成によれば、オリジナル印画紙に印画された保護対象の印画画像ＰＲから生成した印画認証情報ＰＲＩＤを印画認証コードＢＣ１として当該オリジナル印画紙に記憶しておき、印画内容の正当性検証時には、コード付印画紙の印画画像ＰＲから生成した印画認証情報ＰＲＩＤと、印画認証コードＢＣ１から復元した印画認証情報ＰＲＩＤとに基づいて、印画画像ＰＲの正当性を判定するようにしたことにより、簡易な構成で、印画内容の改竄等を検出して印画情報を検証することができる。
【００９４】
（５）他の実施の形態
なお、上述の実施の形態においては、各区分画像Ｇｄ１〜Ｇｄｎそれぞれについての区分周波数成分比率Ｒｆ１〜Ｒｆｎを算出し、この各値をそのまま印画認証情報ＰＲＩＤとしたが、本発明はこれに限らず、当該区分周波数成分比率Ｒｆ１〜Ｒｆｎを加工して印画認証情報ＰＲＩＤを生成するようにしてもよい。
【００９５】
例えば、算出した区分周波数成分比率Ｒｆ１〜Ｒｆｎに対し、その値の大小に基づいて順位付けを行い、この順位に基づいて印画認証情報ＰＲＩＤを生成する。
【００９６】
この場合の例として、区分画像の区分数がｎ＝９で、各区分周波数成分比率Ｒｆの値がＲｆ１＝１１、Ｒｆ２＝１０、Ｒｆ３＝１３、Ｒｆ４＝９、Ｒｆ５＝１４、Ｒｆ６＝８、Ｒｆ７＝１７、Ｒｆ８＝４、Ｒｆ９＝５だったとすると、その順位は大きい方からＲｆ７、Ｒｆ５、Ｒｆ３、Ｒｆ１、Ｒｆ２、Ｒｆ４、Ｒｆ６、Ｒｆ９、Ｒｆ８の順になる。
【００９７】
印画認証部１０は印画認証コード生成時において、このようにして順位化した区分周波数成分比率Ｒｆの領域番号（この場合７、５、３、１、２、４、６、９、８）を各桁に順に割り当ててｎ桁の数値（この場合７５３１２４６９８）を生成し、この数値を印画認証情報ＰＲＩＤとし、印画認証コードＢＣ１に変換してオリジナル印画紙に記憶する。
【００９８】
そして印画認証部１０は印画認証時において、印画画像ＰＲから生成したｎ桁の数値でなる印画認証情報ＰＲＩＤと、印画認証コードＢＣ１から復元したｎ桁の数値でなる印画認証情報ＰＲＩＤとを直接照合して相関係数を算出し、当該相関係数が所定の閾値（例えば０．５）以上のとき、この印画内容は改竄等が施されていない正当なものであると判定し、当該相関係数が閾値未満のとき、この印画内容は改竄等が施されている可能性がある不当なものであると判定する。この方法では、印画認証時における相関係数の算出処理が軽くなるという利点がある。
【００９９】
さらに上述の実施の形態においては、印画画像ＰＲを区分して得た区分画像Ｇｄ１〜Ｇｄｎそれぞれについての区分周波数成分比率Ｒｆ１〜Ｒｆｎに基づいて印画認証情報ＰＲＩＤを生成したが、本発明はこれに限らず、印画画像ＰＲを区分することなく、その全体から印画認証情報ＰＲＩＤを生成するようにしてもよい。この場合、印画認証部１０は上述した紙認証部２０における紙認証情報ＰＰＩＤの生成処理と同様に、印画画像ＰＲから得た印画画像データＤ１に対し、低域印画画像データの生成、白成分印画画像データ及び黒成分印画画像データの生成、領白ダマ及び黒ダマの区割りを順次行って印画認証情報ＰＲＩＤを生成する。
【０１００】
そして印画認証部１０は印画認証時において、印画画像ＰＲから生成した印画認証情報ＰＲＩＤで示される画像パターンと、印画認証コードＢＣ１から復元した印画認証情報ＰＲＩＤで示される画像パターンとを照合し、この照合結果として所定の基準合致率以上の合致率が得られた場合には、印画画像ＰＲは正当なものであると判定する。
【０１０１】
さらに上述の実施の形態においては、記憶手段によって記憶された印画認証情報に基づいて印画内容を検証する手段として、紋様パターンを図４〜図７について上述した手法により照合するようにして認証した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、これ以外の手法により照合するようにしても良い。この場合、上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０１０２】
さらに上述の実施の形態においては、印画情報保護装置として図２に示した構成を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の構成を適用することができる。
【０１０３】
この場合、上述した各種処理又はその一部の処理を制御部に対して実行させるアプリケーションプログラムを、例えばコピー機等の紙を取り扱う既存の装置あるいは新規に製造された装置、さらにはコンピュータ等にインストールするようにしても良い。
【０１０４】
このようにアプリケーションプログラムをインストールするためのプログラム格納媒体としては、例えばフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ(Compact Disc-Read Only Memory)、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)、半導体メモリ、リムーバブルハードディスク等のパッケージメディアのみならず、アプリケーションプログラムが一時的又は永続的に格納される磁気ディスク等を用いてもよく、これらアプリケーションプログラムをプログラム格納媒体に格納するための手段としては、ローカルエリアネットワークやインターネット、ディジタル衛星放送等の有線又は無線の通信媒体を利用してもよく、ルータやモデム等の各種通信インタフェースを介して格納するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】印画内容保護手法の説明に供する略線図である。
【図２】本実施の形態による印画情報保護装置の構成を示すブロック図である。
【図３】制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】印画画像の分割の説明に供する略線図である。
【図５】パワースペクトラムを示す略線図である。
【図６】高周波数域のパワースペクトラムを示すグラフである。
【図７】低周波数域のパワースペクトラムを示すグラフである。
【図８】印画内容とその成分比率の関係を示すグラフである。
【図９】成分比率と相関係数との関係を示すグラフである。
【図１０】低域周波数成分の抽出の説明に供する略線図である。
【図１１】画像の分離の説明に供する略線図である。
【図１２】白ダマ（黒ダマ）の区割りの説明に供する略線図である。
【図１３】特徴量の算出の説明に供する略線図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１……印画情報保護装置、２……制御部、４……スキャナ部、４ａ……２次元コードリーダ、５……プリンタ部、１０……印画認証部、１１……領域分割部、１３……成分比率算出部、１４……印画認証情報算出部、１５……照合部、２０……紙認証部、２１……低域周波数成分抽出部、２２……画像分離部、２３……領域区割部、２４……紙認証情報算出部、２５……照合部、３０……２次元コード変換部。
【図１】
2006340215.tif 000007
【図２】
2006340215.tif 000008
【図３】
2006340215.tif 000009
【図９】
2006340215.tif 000010
【図１１】
2006340215.tif 000011
【図１２】
2006340215.tif 000012
【図１３】
2006340215.tif 000013
【図４】
2006340215.tif 000014
【図５】
2006340215.tif 000015
【図６】
2006340215.tif 000016
【図７】
2006340215.tif 000017
【図８】
2006340215.tif 000018
【図１０】
2006340215.tif 000019