(57)【要約】【課題】書類の偽造防止効果の向上を図ると共に、容易に実現可能な書類確認方法及び装置を提供する。【解決手段】読取部１４により、正規の印刷物（原本）の印刷画像を読取り、特徴量抽出部８４により、印刷装置による当該印刷物の印刷時に制御しきれずに形成された再現不能なランダムパターンの特徴を抽出して、特徴ベクトルを求めてメモリ８６に予め登録しておく。原本であるか否かを確認する確認対象の印刷物１２についても、同様に、印刷画像を読取り、特徴量抽出部８４により再現不能なランダムパターンの特徴を抽出して特徴ベクトルを算出する。そして、比較部８８により、算出した算出特徴ベクトルをメモリ８６に登録されている登録特徴ベクトルと比較し、両者の類似度に応じて、当該確認対象の印刷物が原本であるか否かを判定する。【選択図】  図５
2004153405.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像が記録された書類の原本性を確認するための書類確認方法であって、
予め、原本となる書類に記録されている画像を読取り、
該原本となる書類からの画像の読取結果に基づいて、当該画像に含まれる再現不能な乱れ部の特徴を抽出し、
該抽出した特徴を示す第１の特徴情報を記憶しておき、
確認対象の書類に記録されている画像を読取り、
該確認対象の書類からの画像の読取結果に基づいて、当該画像に含まれる再現不能な乱れ部の特徴を抽出し、
該抽出した特徴を示す第２の特徴情報と予め記憶しておいた前記第１の特徴情報とを比較し、
該比較結果に基づいて、前記確認対象の書類が原本であるか否かを判別する、
ことを特徴とする書類確認方法。
【請求項２】
前記書類に、当該書類の位置合わせを行うための基準点を予め定めておき、
前記基準点に基づいて、当該書類上の観測領域を特定し、前記観測領域内の画像を読み取る、
ことを特徴とする請求項１に記載の書類確認方法。
【請求項３】
前記基準点が、前記書類の縁、前記書類の角部、前記書類に記録された所定のマーク、前記書類を貫通する孔、及び前記書類に形成された凹凸の少なくとも１つである、
ことを特徴とする請求項２に記載の書類確認方法。
【請求項４】
前記画像及び前記マークを、互いに異なる所定波長の光を吸収する画像形成材料により記録しておき、
前記マークを記録した画像形成材料により吸収される波長の第１の光を前記書類に照射し、
当該第１の光の前記書類の透過光又は反射光を受光して、当該書類上の前記観測領域を特定し、
前記画像を記録した画像形成材料により吸収される波長の第２の光を前記書類に照射し、
当該第２の光の前記書類の透過光又は反射光を受光して、特定した前記観測領域内の画像を読み取る、
ことを特徴とする請求項３に記載の書類確認方法。
【請求項５】
前記画像及び前記マークを、互いに異なる所定波長の光を吸収する画像形成材料により記録しておき、
前記書類に前記互いに異なる所定波長を含む光を照射し、
前記書類の透過光又は反射光のうち、前記マークを記録した画像形成材料により吸収される波長の第１の光を受光して、当該書類上の前記観測領域を特定し、
前記画像を記録した画像形成材料により吸収される波長の第２の光を受光して、特定した前記観測領域内の画像を読み取る、
ことを特徴とする請求項３に記載の書類確認方法。
【請求項６】
前記画像及び前記マークの何れか一方の画像形成材料が、赤外線吸収材料又は紫外線吸収材料を含む、
ことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の書類確認方法。
【請求項７】
前記書類に、前記観測領域が複数設けられている、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の書類確認方法。
【請求項８】
前記書類が、電子写真方式で印刷された印刷物である、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の書類確認方法。
【請求項９】
画像が記録された書類の原本性を確認するための書類確認装置であって、
書類に記録されている画像を読取る読取手段と、
前記読取手段による画像の読取結果に基づいて、当該画像に含まれる再現不能な乱れ部の特徴を抽出する特徴抽出手段と、
前記読取手段により原本となる書類の画像を読み取り、当該読取結果に基づいて前記特徴抽出手段により抽出された前記特徴を示す第１の特徴情報を記憶する記憶手段と、
前記読取手段により確認対象の書類の画像を読み取り、当該読取結果に基づいて前記特徴抽出手段により抽出された前記特徴を示す第２の特徴情報と、前記記憶手段により記憶された前記第１の特徴情報とを比較すると共に、当該比較結果に基づいて、当該確認対象の書類が原本であるか否かを判別する判別手段と、
を有することを特徴とする書類確認装置。
【請求項１０】
前記読取手段が、前記書類を位置決めするための位置決め手段を備え、
前記位置決め手段により前記書類を位置決めして、前記書類上の観測領域を特定し、特定した前記観測領域内の画像を読み取る、
ことを特徴とする請求項９に記載の書類確認装置。
【請求項１１】
前記読取手段が、位置合わせを行うために前記書類上に予め定められている基準点を検出し、当該検出した基準点に基づいて、当該書類上の前記観測領域を特定し、特定した前記観測領域内の画像を読み取る、
ことを特徴とする請求項１０に記載の書類確認装置。
【請求項１２】
前記基準点が、前記書類の縁、前記書類の角部、前記書類に記録された所定のマーク、前記書類を貫通する孔、及び前記書類に形成された凹凸の少なくとも１つである、
ことを特徴とする請求項１１に記載の書類確認装置。
【請求項１３】
前記画像及び前記マークが、互いに異なる所定波長の光を吸収する画像形成材料により記録されており、
前記読取部が、
前記マークを記録した画像形成材料により吸収される波長の第１の光と、前記第１の光の波長成分が略０の第２の光とを切替えて、前記書類に照射する照射手段と、
前記照射手段により照射された光の前記書類の透過光又は反射光を受光する受光手段と、
を有することを特徴とする請求項１２に記載の書類確認装置。
【請求項１４】
前記画像及び前記マークが、互いに異なる波長の光を吸収する画像形成材料により記録されており、
前記読取部が、
前記書類に光を照射する照射手段と、
前記照射手段により照射された光の前記書類の透過光又は反射光を、前記マークを記録した画像形成材料により吸収される波長の第１の光と、前記第１の光の波長成分が略０の第２の光とで選択的に受光する受光手段と、
を有することを特徴とする請求項１２に記載の書類確認装置。
【請求項１５】
前記画像及び前記マークの何れか一方の画像形成材料が、赤外線吸収材料又は紫外線吸収材料を含む、
ことを特徴とする請求項１２乃至請求項１４の何れか１項に記載の書類確認装置。
【請求項１６】
前記読取手段が、外光から前記書類を遮光するための遮光部材を有する、
ことを特徴とする請求項９乃至請求項１５の何れか１項に記載の書類確認装置。
【請求項１７】
前記書類が、電子写真方式で印刷された印刷物である、
ことを特徴とする請求項９乃至請求項１６の何れか１項に記載の書類確認装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、書類確認方法及び装置に係わり、特に、画像が記録された書類の原本性を確認するための書類確認方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有価証券、各種の権利書、保険証書、住民票、出生証明書、保証書、旅券、銀行券、機密文書等の紙文書や、ＩＤカード等は、偽造防止のために特殊な処置を施す必要がある。このための偽造防止技術として、従来より、識別符号の印刷と共に、この識別符号の印刷に偽造を困難にするために高度な印刷技術や入手困難な特殊なインクを用いる方法が一般的である。或いはホログラフのような特殊な技術による偽造防止シートを貼付する方法も良く用いられる。
【０００３】
また、識別符号を用いずに書類を識別する技術として、紙等の媒体に発色反応を呈する反応体や、紫外線照射によって蛍光色を発する細片、赤外線吸収繊維や細片等を抄紙工程で紙に漉き込むなどすることで、用紙にランダムな異物パターン（以下、ランダムパターン）を形成する方法がある（例えば特許技術文献１〜４参照）。その他にも磁性材料をランダムパターンに付与する方法や、スレッドを用紙中に挿入する方法もある（例えば、特許技術文献５参照）。このように機能性材料等の異物混入技術により、ランダムパターンが形成された特殊な用紙を用いることで、偽造防止を図ることができる。
【０００４】
また、識別符号と共にシート（用紙）中にランダムパターンを形成する機能性材料を付与することで偽造を防止する方法や（特許技術文献６参照）、赤外吸収インクによって不可視パターンを印刷して偽造防止を図る方法もある（特許技術文献７〜８参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−２８７９８５号公報
【特許文献２】
特開平７−１６６４９８号公報
【特許文献３】
特開平８−１２０５９８号公報
【特許文献４】
特開平１０−２６９３３３号公報
【特許文献５】
特開平１０−２１９５９７号公報
【特許文献６】
特開２００２−８３２７４号公報
【特許文献７】
特開平６−２１０９８７号公報
【特許文献８】
特開平２００２−１４６２５４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特殊印刷や機能性材料等の異物混入技術は、通常の紙との区別が第一の目的であり、銀行券のような大量発行物での利用が想定されている。すなわち、銀行券や証券等のように基本的に同一券種、同一の証券では印刷内容は同一であるため、偽造犯にとってはこのような機能性材料を漉き込む技術等を一度習得すれば、大量偽造が可能になるという問題があった。個別の紙の識別・照合は、印刷された識別符号という可視情報で行なうことができるが、この場合の識別符号は偽造券の特定手段でしかなく、偽造防止には限界があった。
【０００７】
また、各種の証明書や機密文書のような、印刷内容が個々異なるような場合でも、原本性を確保するためには、やはり識別符号の特殊印刷や機能性材料を漉き込む等した特殊紙、或いはその両者を用いることが最善である。しかしながら、銀行券や証券のように特定の印刷所で大量に印刷する場合と異なり、企業や地方自治体等で限られた量を印刷するなど少量印刷の場合は、特殊印刷や特殊紙を用いると高コストになってしまうという問題もあった。
【０００８】
さらに、パーソナルコンピュータとネットワーク技術の進展によって、オンデマンドで何処でも手軽に証明書等、原本性を保証すべき文書を出力したいという要求が強まっているが、この要求に対応するためには、特殊なインクや用紙等の消耗品の入手性が良くならなければならない。しかしながら、元々これらの消耗品の入手が困難であることで、偽造の抑止効果を期待するものであるこれらの技術にとって、このような策は矛盾するという問題があった。また、これらの消耗品は高コストであり、且つ一般に流通するものではないため、消耗品切れによる出力不能という事態も起り得るという問題もあった。
【０００９】
このように、原本性確保或いは偽造防止という安全性と、何時でも手軽にという利便性、更に低コストを同時に実現することは、従来の技術では困難であった。
【００１０】
本発明は上記問題点を解消するためになされたもので、書類の偽造防止効果の向上を図ると共に、容易に実現可能な書類確認方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、画像が記録された書類の原本性を確認するための書類確認方法であって、予め、原本となる書類に記録されている画像を読取り、該原本となる書類からの画像の読取結果に基づいて、当該画像に含まれる再現不能な乱れ部の特徴を抽出し、該抽出した特徴を示す第１の特徴情報を記憶しておき、確認対象の書類に記録されている画像を読取り、該確認対象の書類からの画像の読取結果に基づいて、当該画像に含まれる再現不能な乱れ部の特徴を抽出し、該抽出した特徴を示す第２の特徴情報と予め記憶した前記第１の特徴情報とを比較して、当該比較結果に基づいて、前記確認対象の書類が原本であるか否かを判別する、ことを特徴としている。
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、予め、原本となる書類に記録されている画像を読み取って、当該読み取った画像に含まれる再現不能な乱れ部の特徴を抽出する。この再現不能な乱れ部とは、例えば、書類に画像を記録した時に発生する当該書類に対する画像形成材料の飛び散りの状態や浸透ムラの状態、形状再現の不完全性、画像形成材料の低被覆率時の微視的な不均一性等、用紙などの記録媒体上に記録された画像に含まれる当該画像の記録時には制御できなかった微視的な画像の乱れである。なお、ここで言う書類には、印刷により画像が記録された印刷物や、手書き書類も含まれ、紙媒体でもよいし樹脂媒体であってもよい。また、画像とは、写真画像やグラフィックイメージだけでなく、文字情報も含め、記録媒体上に視覚的に認識できるように記録されたイメージ情報全般を指すものである。
【００１３】
このようにして抽出した特徴、すなわち、正規の書類（原本）の再現不能な乱れ部の特徴は、第１の特徴情報として予め登録しておく。なお、この第１の特徴情報は、メモリなどの記憶装置に記憶してもよいし、原本となる書類自体に印刷により記憶してもよい。
【００１４】
書類が原本であるか否かを確認する際には、当該確認対象の書類から、原本と同様に、再現不能な乱れ部の特徴を抽出し、この抽出した確認対象の書類の再現不能な乱れ部の特徴を示す第２の特徴情報を、第１の特徴情報と比較する。すなわち確認対象の書類の再現不能な乱れ部の特徴と予め登録しておいた原本の再現不能な乱れ部の特徴とを比較することで、例えば両者の類似度などによって、当該確認対象の書類が原本であるか否かを判別する。
【００１５】
このように、再現不能な乱れ部の特徴を利用することで、各書類を個別に識別することができ、原本か否かの確認が容易である。したがって、偽造防止効果の向上することができる。また、従来技術のように、特殊印刷や特殊紙などが不要であるため、容易に実現可能である。
【００１６】
なお、上記の書類確認方法においては、正規の書類（原本）と確認対象の書類の同一部分から画像を読み取る、すなわち、書類の位置合わせが重要である。このためには、読取結果と前記書類の位置合わせを行うための基準点を当該書類上に定めておき、前記基準点に基づいて、当該書類上の観測領域を特定し、前記観測領域内の画像を読み取るようにするとよい。なお、原本性の確認のためには、前記観測領域は、書類に記録されている画像全体である必要はなく、記録画像の一部分だけでもよい。
【００１７】
この場合の基準点としては、例えば、前記書類の縁、前記書類の角部、前記書類に記録された所定のマーク、前記書類を貫通する孔、及び前記書類に形成された凹凸の少なくとも１つを用いることができる。
【００１８】
また、基準点として書類に所定のマークを印刷などにより記録しておく場合には、前記観測領域の特定を容易にするために、前記画像及び前記マークを、互いに異なる所定波長の光を吸収する画像形成材料により記録しておけば、例えば、前記マークを記録した画像形成材料により吸収される波長の第１の光を前記書類に照射し、当該第１の光の前記書類の透過光又は反射光を受光して、当該書類上の前記観測領域を特定し、前記画像を記録した画像形成材料により吸収される波長の第２の光を前記書類に照射し、当該第２の光の前記書類の透過光又は反射光を受光して、特定した前記観測領域内の画像を読み取ることができる。或いは、前記書類に前記互いに異なる所定波長を含む光を照射し、前記書類の透過光又は反射光のうち、前記マークを記録した画像形成材料により吸収される波長の第１の光を受光して、当該書類上の前記観測領域を特定し、前記画像を記録した画像形成材料により吸収される波長の第２の光を受光して、特定した前記観測領域内の画像を読み取るようにしてもよい。また、このような場合、例えば、前記画像及び前記マークの何れか一方の画像形成材料が、赤外線吸収材料又は紫外線吸収材料を含むようにするとよい。
【００１９】
また、ロバストネスの向上、及びより多くの書類を識別可能とするためには、前記書類に、前記観測領域を複数設けるとよい。
【００２０】
また、上記の原稿確認方法は、前記書類が、電子写真方式で印刷された印刷物であるに場合に特に有効である。
【００２１】
なお、上記の書類確認方法は、以下の如く構成された書類確認装置により容易に実現可能である。すなわち、請求項９に記載されているように、画像が記録された書類の原本性を確認するための書類確認装置であって、前記書類に記録されている画像を読取る読取手段と、前記読取手段による画像の読取結果に基づいて、当該画像に含まれる再現不能な乱れ部の特徴を抽出する特徴抽出手段と、前記読取手段により原本となる書類の画像を読み取り、当該読取結果に基づいて前記特徴抽出手段により抽出された前記特徴を示す第１の特徴情報を記憶する記憶手段と、前記読取手段により確認対象の書類の画像を読み取り、当該読取結果に基づいて前記特徴抽出手段により抽出された前記特徴を示す第２の特徴情報と、前記記憶手段に記憶されている前記第１の特徴情報とを比較すると共に、当該比較結果に基づいて、当該確認対象の書類が原本であるか否かを判別する判別手段と、を有することを特徴する。
【００２２】
なお、ここで言う書類には、印刷により画像が記録された印刷物や、手書き書類も含まれ、紙媒体でもよいし樹脂媒体であってもよい。なお、画像とは、写真画像やグラフィックイメージだけでなく、文字情報も含め、記録媒体上に視覚的に認識できるように記録されたイメージ情報全般を指すものである。
【００２３】
また、第１の特徴情報は、記憶手段により、メモリなどの記憶装置に記憶させてもよいし、原本となる書類自体に印刷などにより記憶させてもよい。また、前記読取手段は、書類に光を照射し、その反射光を観測することで画像を読み取る形態のものでもよいし、透過光を観測することで画像を読み取る形態のものでもよい。
【００２４】
なお、上記の書類確認装置においては、書類の位置合わせのために、前記読取手段が、前記書類を位置決めするための位置決め手段を備え、前記位置決め手段により前記書類を位置決めして、当該書類上の観測領域を特定し、前記観測領域内の画像を読み取るようにするとよい。
【００２５】
或いは、前記読取手段が、位置合わせを行うために前記書類上の予め定められている基準点を検出し、当該検出した基準点に基づいて、当該書類上の観測領域を特定し、前記観測領域内の画像を読み取るようにしてもよい。この場合の基準点としては、例えば、前記書類の縁、前記書類の角部、前記書類に記録された所定のマーク、前記書類を貫通する孔、及び前記書類に形成された凹凸の少なくとも１つを用いることができる。
【００２６】
また、前記画像及び前記マークが、互いに異なる波長の光を吸収する画像形成材料により印刷などにより記録されている場合は、前記読取部は、前記マークを記録した画像形成材料により吸収される波長の第１の光と、前記第１の光の波長成分が略０の第２の光とを切替えて、前記書類に照射する照射手段と、前記照射手段により照射された光の前記書類の透過光又は反射光を受光する受光手段とを、備えて構成されるとよい。或いは、前記読取部は、前記書類に光を照射する照射手段と、前記照射手段により照射された光の前記書類の透過光又は反射光を、前記マークを記録した画像形成材料により吸収される波長の第１の光と、前記第１の光の波長成分が略０の第２の光とで選択的に受光する受光手段と、を備えて構成されてもよい。
【００２７】
また、前記読取手段は、外光から前記書類を遮光するための遮光部材を有するとよい。
【００２８】
また、上記の原稿確認装置においては、前記書類を、電子写真方式で印刷された印刷物とするとよい。
【００２９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る実施の形態の説明に先立ち、書類に記録された画像に含まれる再現不能な乱れ部（以下、ランダムパターン）について説明する。以下では、主として、印刷装置により画像が印刷された印刷物に生じる画像形成材料の再現不能なランダムパターンについて説明する。
【００３０】
再現不能なランダムパターンとは、例えばトナー画像であれば、線エッジ部の接線方向の凹凸（ジャギー）や（文字の場合、ＴＥＰ−ｔａｎｇｅｎｔａｌ  ｅｄｇｅ  ｐｒｏｆｉｌｅ）、ミクロ濃度むら、画像部の抜け（ボイド）、画像部近くのトナーの飛び散り（ブラー、ｉｍａｇｅ  ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  ｎｏｉｓｅ）、背景部のトナーの散り（ｉｍａｇｅ  ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  ｎｏｉｓｅ）等として知られている。なお、画像形成材料とは、物体上に薄膜状等の有色性を与える物質のことで、例えば印刷インク、塗料、電子写真やイオノグラフィ用等の着色粒子（トナー）や液体トナー、インクジェットプリンタのインク、熱転写プリンタ用のインク（リボン）、昇華型プリンタのインク等を含む。
【００３１】
次に、再現不能なランダムパターンの発生理由と、その特徴を利用することによる優位点について説明する。
【００３２】
印刷物の画像形成材料は、データ或いは元画像情報に基づき媒体上の特定の位置に、決められた濃度を与える適切な量が付与されることが理想である。しかし現実には、印刷装置による印刷時に、厳密にその位置や量を制御することは困難であり、コストとその印刷物の目的上支障の無い範囲で画像形成材料付着位置や量等の不確実性を許容している。即ち、この許容の範囲は一般の印刷物においては視覚の空間周波数特性等によって決まり、微視的には制御しないことによる再現不能なランダムパターンの存在を許している。或いはグレー再現のように巨視的には均質濃度であっても微視的には画像形成材料の偏在を許す場合がある。
【００３３】
例えば電子写真技術においては、その現像、転写、定着等のプロセスにおいて、電界の乱れ、同極トナー同士の反発、機械的な飛び跳ね等によるトナーの制御できない飛び散りや再現不良が観察されるが、通常の使用において支障はない。インクジェット技術では、印刷媒体の質によってはインクの浸透ムラによる所謂滲みが観察される。以下、このような再現不能なランダムパターンの例を詳述する。
【００３４】
図１（Ａ）〜（Ｃ）は、同一のグレー画像を電子写真方式の複写機によりコピー（印刷）した３枚のコピー結果の部分拡大図を示している。デジタル式の電子写真技術では、中間調再現は、ディザ法や濃度パターン法等を用いて２値化することで行われるが、図１から分かるように、同一のグレー画像を印刷した場合でも、網点を構成する画素形状やそれぞれの画素を形成する個々のトナーの分布は制御できず、各コピー結果は微視的には明らかに異なる画像となる。また、アナログ式の電子写真技術における複数枚コピーの場合でも、元画像が同じ、即ち潜像電位が同じ中間調であっても、その電位を相殺する現像量の個々のトナー位置は制御できない。つまり光学濃度として観測される紙面上のトナー被覆率は同一であっても、微視的なトナーの付着ムラは同一となる可能性は極めて低い。
【００３５】
図２は、オフセット印刷した画像の網点部を電子写真方式の複写機によりコピーした例であり、（Ａ）は元画像（オフセット印刷画像）の部分拡大図、（Ｂ）〜（Ｄ）は（Ａ）の元画像からとった３枚のコピー結果の（Ａ）と同一部分の拡大図を示している。図２から分かるように、同一の元画像をコピーしたにも係わらず、ドット形状やトナーの飛び散り等、各コピー結果は微視的には異なる画像になることが分かる。
【００３６】
図３は、電子写真方式のプリンタ（レーザープリンタなど）によるプリント例であり、（Ａ）はプリントした画像のパターン、（Ｂ）、（Ｃ）は２枚のプリント結果の（Ａ）でパターンの丸で囲った部分の拡大図である。図３から、同一データに基づいてプリントしたプリント結果であるにも係わらず、パターンを構成する各四角形の形状やトナーの飛び散りなど同一ではなく、やはり各プリント結果は微視的には異なる画像になることが分かる。
【００３７】
また、図４は、図３（Ａ）と同一パターンをインクジェットプリンタで出力した例である。図４（Ａ）〜（Ｃ）の３枚の画像は、同一画像であるにもかかわらずインクの紙への浸透具合が異なり、微視的には異なる画像となってしまう。このようなインクの原パターンからのずれはオフセット印刷や凸版印刷でも発生する。例えば凸版による網点印刷では、原パターンの網点径からインクがはみ出し太り（ドットゲイン）となりその形状は不確定となる。
【００３８】
以上のように画像形成材料は、微視的にはその付着位置を如何なる印刷装置でも完全には制御できず、このランダムパターン情報を利用すれば同一画像データから出力された複数のプリント或いはコピーをそれぞれ分離識別することが可能になる。また、画像形成材料付着位置の微視的なランダムパターンの再現には、トナーの場合はトナー粒径（数〜１０μｍ）オーダの位置制御が必要であり、液体インクであればインクドロップサイズ（数ピコリットル）オーダーのサイズ及び位置制御と、媒体側の多孔質構造（数〜１０μｍ）オーダの位置制御が要求される。即ち微視的に完全に同一の印刷物を故意に得ることは不可能に近い。
【００３９】
上記説明した如く、このランダムパターンは、印刷装置で制御しきれずに形成されてしまった画像の乱れであるため、印刷装置では再現不能である。本発明は、このことを逆手に取って、この再現不能なランダムパターンを印刷物が原本であるか否かを判別するための情報（識別照合情報）として利用して、印刷物の原本性を確認するものである。
【００４０】
次に、図面を参照して本発明に係る実施形態の１例を詳細に説明する。
【００４１】
［全体構成］
図５に、本発明が適用された印刷物確認装置の概略構成図を示す。図５に示す印刷物確認装置１０は、読取手段として、書類となる印刷物１２（図６参照）から再現不能なランダムパターンを含む印刷画像を読み取るための読取部１４と、読取部１４に印刷画像の読取を開始させるためのスイッチ１６と、読取部１４による読取結果に基づいて印刷物１２の真偽（原本／非原本）を判定する判定部１８とを備えており、読取部１４及びスイッチ１６は、判定部１８と接続されて構成されている。なお、これらの読取部１４、スイッチ１６、及び判定部１８は、一体であってもよいし、物理的に異なる装置として構成され、ケーブルなどの接続手段を介して接続して用いる形態であってもよい。
【００４２】
なお、スイッチ１６は、読取部１４による読取対象の印刷物１２を読取部１４に挿入或いは近接させて読取スタンバイ状態になった後に読取開始するようにオン操作されるものである。このスイッチ１６は、オペレータにより指先で操作されるスイッチでもよいし、種々の接触或いは非接触センサにより読取対象の印刷物１２が読取部１４に接触或いは所定の距離まで接近したらオンするようなスイッチでもよい。本実施の形態では、オペレータにより指先で操作される場合を例に説明する。
【００４３】
また、印刷物１２には、紙にトナーやインクなどの画像形成材料により画像を印刷したものであり、印刷面（又は裏面）上の所定位置に当該印刷物１２を識別するための識別符号が予め記録されている。この識別符号の記録方法については、識別符号を印字してもよいし、バーコード化して印刷してもよいし、電子透かし技術を用いて印刷画像中に埋め込んでもおい。以下では、印刷物１２の所定位置に識別部号が印字されている場合を例に説明する。
【００４４】
［読取部の詳細構成］
次に、読取部１４について詳細に説明する。
【００４５】
読取部１４は、読取対象の印刷物１２に対して光を照射する照明部２０と、照明部２０により照射された光の印刷物１２からの反射光又は透過光を受光する受光部２２とを備えており、照明部２０により印刷物１２に光を照射し、その反射光又は透過光を受光部２２により受光することで、当該印刷物１２に印刷されている画像を読み取るものである。以下に読取部１４の具体的な構成例を示す。
【００４６】
図６、図７に、読取部１４の一例を示す。なお、図６、図７は、それぞれ読取部１４の外観図及び断面図である。
【００４７】
図６、図７に示す読取部１４は、照明部２０を収納した筐体３０と、受光部２２を収納した筐体３２とが、支持部材３４により上下に配置するように支持されている。筐体３０は、下面はガラスなどの透明材料、その他の部分については遮光性を有する材料により形成されている。また、筐体３２は、円筒形状であり、遮光性を有する材料により形成されている。この筐体３２の上面３２Ａは、印刷物１２を載置するためのステージとして用いられ、上面３２Ａの中央部は、照明部２０からの光を出力するために円形の開口３２Ｂが形成されている。
【００４８】
すなわち、読取部１４では、読取対象の印刷物１２が、筐体３０、３２間に設けられた間隙３６に挿入されて筐体３２の上面３２Ａ（ステージ）上に載置され、当該載置された印刷物１２の裏面から照明部２０により光を照射し、受光部２２は、印刷物１２及び当該印刷物１２上の画像形成材料によって散乱、吸収された後の透過光を観測することになる。
【００４９】
また、間隙３６内には、印刷物１２を位置決めする位置決め手段として、一対の板状の突き当て部材３８が略９０度の角度となるように筐体３２の上面３２Ａに立設されている。間隙３６に挿入された印刷物１２の１つの角部Ｐを構成する２辺Ｌ１、Ｌ２がこの突き当て部材３８の突き当てられることで、照明部２０及び受光部２２に対する印刷物１２の位置が常に同位置に定められるようになっている。このような突き当て部材３８による印刷物１２の位置決めにより、印刷物１２表面上の観測対象領域の特定が容易に可能となる。
【００５０】
なお、本実施の形態では、図６に示すように四角形にカットされた紙に画像が印刷された印刷物１２を前提としているため、突き当て部材３８を上述の如く配設し、印刷物１２の角部Ｐ及び角部Ｐを構成する２辺のＬ１、Ｌ２位置を定めることで印刷物１２を位置決め可能だが、突き当て部材３８の形状、個数、配置位置などは、印刷物１２の形状により適宜選択されることは言うまでもない。
【００５１】
また、本実施の形態では、印刷物１２の読取部１４への挿入及び突き当て部材３８への突き当てによる位置決めは、オペレータが手動で行う場合を例に説明する。なお、図示は省略するが、印刷物１２を搬送する搬送装置を設け、該搬送装置による印刷物１２の搬送により、印刷物１２の読取部１４への挿入及び突き当て部材３８への突き当てによる位置決めが自動的に行われるようにしてもよい。
【００５２】
照明部２０は、図７に示すように、光を出力する光源４０と、光源４０から出力された光を散乱する光拡散板４２と、を備えている。光源４０には、例えば、ＬＥＤ、ハロゲンランプ、蛍光灯、キセノン放電管などを用いることができる。光源４０は、光拡散板４２に向けて、光を出力する。
【００５３】
光拡散板４２は、光源４０の上方、より詳しくは、開口３２Ｂに嵌合されており、光源４０からの出力光は光拡散板４２を介して、筐体３２の上面３２Ａ（ステージ）上の印刷物１２に照射される。このように光拡散板４２を介することにより、光源４０の出力光を略一様に印刷物１２の観測領域Ｓ内に照射することができ、照射ムラ（シェーディング）の低減効果がある。なお、光拡散板４２の代わりに、印刷物１２の所定の観測対象領域に集光する集光レンズを用いても良い。
【００５４】
受光部２２は、撮像素子４４と、印刷物１２の透過光からの撮像素子４４の受光面に結像させるレンズユニット４６と、を備えている。撮像素子４４には、ＣＭＯＳ或いはＣＣＤを用いることができる。
【００５５】
ここで、観測対象とする画像形成材料の飛び散り等の制御できないランダムパターンの個体差は、一般的に、観測領域Ｓが広げる程、より多くの情報が得られるため鮮明になると考えられる。しかしながら、例えば、観測対象として、ランダムパターン観測に適切な中間調領域をいたずらに広くとったり、或いは、通常の印刷情報全域からランダムパターン部分を抽出することは、後段の判定部１８における計算負荷や冗長な情報の増大を招き好ましくない。また、観測領域Ｓが広くなると、照明部２０や受光部２２といった計測部が大きくなり、読取部１４の設置面積やコスト的にも不利になる。すなわち、着目する特徴と照明部２０や受光部２２等の計測部コストやサイズから、可能な限り多くの印刷物の個体差を明瞭にする観測対象とその領域面積を決定すべきである。
【００５６】
観測対象としては、図１〜図４で示したように、画像形成材料により一様に媒体（紙面）が覆われてしまわない中間調や微細パターン（濃度変化が急峻な高空間周波領域）の印刷部が適切である。また、観測対象となる印刷面の面積（例えば図６に点線で示すような観測領域Ｓの面積）は、ランダムパターンを識別するためには、経験的に０．１〜３０００ｍｍ２の範囲にあることが望ましい。この範囲内、例えば６．３ｍｍｘ５．０ｍｍの領域を観測する場合であれば、照明部２０の光拡散板４２の面積は５０ｍｍ２程度で充分である。
【００５７】
また、受光部２２については、例えば、白黒、有効画素数１３００ｘ１０３０（約１３０万画素）、正方格子のＣＣＤを用い、有効画素領域全体に６．３ｍｍｘ５．０ｍｍの観測領域Ｓを結像すると、この場合の１画素当りの観測面積は、約４．９ｘ４．９μｍ（６．３ｍｍ／１３００＝４．９μｍ、５．０ｍｍ／１０３０＝４．９μｍ）となる。画像形成材料がトナーである場合、その大きさは１０μｍ程度であるから、十分にそのランダムパターンを読み取ることが可能となる。インクの場合でも、紙の細孔は植物繊維程度、つまり数〜数十μｍであるからその浸透状況を十分に観測できる。
【００５８】
また、このとき、ＣＣＤが２／３型で且つ画素サイズ６．７μｍｘ６．７μｍ（正方格子）（ＣＣＤ有効画面サイズ８．７ｍｍｘ６．９ｍｍ）であるならば、レンズユニット４６による倍率は１．３８倍（横倍率、８．７／６．３＝１．３８、６．９／５．０＝１．３８）である。また、例えば、白黒、有効画素数６４０ｘ４８０（約３０万画素）のＣＣＤを用い、有効画素領域全体に７．７ｍｍｘ５．７ｍｍの観測領域Ｓを結像すると、この場合の１画素当りの観測面積は、約１２μｍｘ１２μｍ（７．７ｍｍ／６４０＝１２μｍ、５．７ｍｍ／４８０＝１２μｍ）となる。つまりこの場合でも画像形成材料のおおよその状態を観測できることになる。また、ＣＣＤが１／３型で且つ画素サイズ８．４μｍｘ８．３μｍ（正方格子）（ＣＣＤ有効画面サイズ５．４ｍｍｘ４．０ｍｍ）である場合は、光学系の倍率は０．７倍（横倍率、５．４／７．７＝０．７、４．０／５．７＝０．７）に設計すれば良い。
【００５９】
なお、読取部１４は、外乱光の影響を除くため、光学的に読取部１４全体が閉じられていることが望ましく、このためには、例えば、図８のように、筐体３０を上下に移動可能に構成すればよい。図８は、印刷物を挿入する前の状態を示しており、筐体３０、３２間に印刷物１２の挿入するための間隙３６が形成されるように、筐体３０が上方位置にセットされている。印刷物１２を間隙３６に挿入し、突き当て部材３８によって位置決めした後、間隙３６が無くなるように筐体３０を下ろして、印刷物１２を筐体３０、３２により挟持する。これにより、読取部１４外からの光の進入を防止でき、印刷物１２には照明部２０からの光だけが照射され、常に安定した画像を得ることができる。この場合、筐体３０が完全に下りたことを検出して、前述のスイッチ１６がオンされるようにしてもよい。
【００６０】
また、読取部１４は、周囲光の影響を避けるため、図９に示すように、印刷物を載せるステージ３２Ａの周囲から外光が入り込まないように、遮光板５０を設けても良く、この遮光板５０は、印刷物を傷付けないように弾性体であることが望ましい。また、観測領域Ｓの印刷物１２の波打ちを防ぐために、押え板５２を設けてもよく、この押え板５２は、ばねのような弾性体によって支えられていることが望ましい。
【００６１】
具体的に、図９に示す読取部１４の例では、押え板５２は、例えば直径２０ｍｍ、厚さ１．２ｍｍの円形のアクリル板であり、押え板５２の周囲３点にばね５４を設けた構造であって、印刷物１２を均一に押さえつけることができる。また、この例では、押え板５２の周囲には、外光から印刷物１２（より詳しくは観測領域Ｓ）を遮光するためにリング状の遮光板５０が設けられている。この遮光板５０は、例えば、外径２５ｍｍ、内径２２ｍｍ、厚さ１．８ｍｍの黒色のシリコンゴム製である。すなわちステージ３２Ａ上に印刷物１２を置き、筐体３０を下ろして印刷物１２をステージ３２Ａと押え板５２とで挟み、さらに筐体３０を下げることで遮光板５０によって印刷物１２の観測領域Ｓを光学的に周囲から閉ざすことができる。このような構造にすることで常に安定して再現不能なランダムパターンを観測できる。この場合、筐体３０が完全に下りたことを検出して、前述のスイッチ１６がオンされるようにしてもよい。
【００６２】
なお、図６〜図９で示した読取部１４の例では、照明部２０により紙面裏から光を照射する所謂透過光型の読取部１４を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図１０に示すように、光源４０を筐体３０側に設け、光導波路光学系６０をレンズユニット４６の周囲に設けて、暗視野照明（斜方照明）等にしても良い。
【００６３】
また、図６〜図１０で示した読取部１４の例では、２次元の撮像素子を用いる例を示したが、ラインイメージセンサーによるスキャナー型であっても良い。
【００６４】
例えば、読取部１４は、図１１に示すように、印刷物１２を載置するためのガラス板７０を挟んで、照明部２０及び受光部２２が配置されると共に、照明部２０及び受光部２２は、図示しない光学系送り機構によりガラス板７０の面に添って所定方向に所定速度で移動するように構成することもできる。照明部２０及び受光部２２の移動により、スキャンしながら印刷物１２から印刷画像を読み取ることができる。なお、光学系送り機構による照明部２０及び受光部２２の移動に代えて、印刷物送り機能により、印刷物１２をガラス板７０を所定速度で搬送させるようにしてもよい。
【００６５】
なお、図１１は、光源４０として蛍光燈を用い、光拡散板４２に代えて、光源（蛍光灯）４０に対してガラス板７０方向と反対の方向に反射板７２を配置して照明部２０を構成した例である。このように構成したことにより、光源（蛍光灯）４０からガラス板７０方向へ出力された光については、ガラス板７０上の印刷物１２に直接照射され、光源（蛍光灯）４０からガラス板７０方向以外に出力された光については、反射板７２により反射されて、ガラス板７０方向へ進行する光とされた後、ガラス板７０上の印刷物１２に照射される。したがって、光源（蛍光灯）４０の出力光を効率良く利用することができ、且つ照射ムラの低減効果もある。また、図１１は、撮像素子４４としてのＣＣＤを備えた密着センサー７４と、セルフォクレンズ７６により受光部２２を構成している。
【００６６】
なお、図１１では、透過光型の読取部の例を示したが、反射光型でも良い。また、光学系を密着型とした例を示したが、縮小光学系であっても良い。
【００６７】
［判定部の詳細構成］
次に、判定部１８について詳細に説明する。
【００６８】
判定部１８は、図５に示すように、読取部１４による印刷画像の読取結果を示す信号に対して所定の処理を施す信号処理回路８０と、信号処理回路８０の駆動を制御する制御回路８２と、特徴抽出手段として、信号処理回路８０からの出力信号から再現不能なランダムパターンの特徴量を抽出する特徴量抽出部８４と、特徴量抽出部８４により抽出された特徴量を記憶するメモリ８６と、判別手段として、特徴量抽出部８４により抽出された特徴量をメモリ８６に登録されている特徴量と比較して、当該比較結果に基づいて印刷物１２の真偽（原本／非原本）を判定する比較部８８と、真偽判定結果を示す信号を出力する判定結果信号出力部９０とを備えている。
【００６９】
信号処理回路８０は、制御回路８２、特徴量抽出部８４、及び読取部１４の受光部２２と接続されている。制御回路８２は、スイッチ１６及び読取部１４と接続されている。判定部１８には、スイッチ１６からのオン／オフを示す信号が入力されるようになっており、判定部１８は、スイッチ１６からオンを示す信号入力があった場合に、読取部１４に印刷画像の読取を指示する信号を送出すると共に、信号処理回路８０に計測開始の指示する信号を送出する。
【００７０】
信号処理回路８０は、制御回路８２からの計測開始指示を受けて、受光部２２による受光結果、すなわち、読取部１４による再現不能なランダムパターンを含む印刷画像の読取結果を示す信号を受信するようになっている。信号処理回路８０は、この受信した信号に増幅など所定の信号処理を施した後、特徴量抽出部８４へ出力する。すなわち、特徴量抽出部には、読取部１４により印刷物１２から読み取った印刷画像を表す画像データが入力される。
【００７１】
特徴量抽出部８４は、入力された画像データから印刷画像の特徴抽出を行う。特徴抽出には、従来公知の技術を採用することができ、一例を以下に示す。
【００７２】
読取部１４による印刷画像の読取結果を適切な大きさのメッシュ（メッシュ数ｄ＝縦Ｍｘ横Ｎ）に区切り（量子化）、各メッシュをある濃度値（濃度レベルｑ）で代表させて（標本化）、モザイク状の画像に変換する。このように量子化・標本化した後は、ｊ番目のメッシュの濃度をｘｊとすると、このパターンはｘ＝（ｘ１，ｘ２，・・・ｘｄ）ｔ（ｔは転置を表す）なるベクトルで記述できる。このベクトルを特徴ベクトルと呼ぶ。ベクトルの各要素は対応する画像領域の濃度を与える。得られたパターンは特徴ベクトルによって張られた特徴空間上の１点として表されることになる。
【００７３】
図１２〜図１５に、図１〜図４で示した各印刷画像（コピー結果、印刷結果）を量子化・標本化した例を示す。なお、図１２（Ａ）〜（Ｃ）は、図１（Ａ）〜（Ｃ）の各印刷画像の読取結果を２０×２０ピクセル毎に量子化し、２階調に標本化した例である。図１３（Ａ）〜（Ｃ）は、図２（Ｂ）〜（Ｄ）の各印刷画像の読取結果を２０×２０ピクセル毎に量子化し、２５５階調に標本化した例であり、図１３（Ｄ）〜（Ｆ）は、図２（Ｂ）〜（Ｄ）の各印刷画像の読取結果を２０×２０ピクセル毎に量子化し、２階調に標本化した例である。図１４（Ａ）、（Ｂ）は、図３（Ｂ）、（Ｃ）の各印刷画像の読取結果を２０×２０ピクセル毎に量子化し、２階調に標本化した例である。図１５（Ａ）〜（Ｃ）は、図４（Ａ）〜（Ｃ）の各印刷画像の読取結果を２０×２０ピクセル毎に量子化し、２階調に標本化した例である。
【００７４】
図１２〜図１５から分かるように、微視的には各印刷画像毎にそれぞれ異なるパターンが得られるため、特徴ベクトルもそれぞれ固有の特徴を表すものとなる。すなわち、再現不能なランダムパターンの特徴をこの特徴ベクトルによって表すことができる。
【００７５】
なお、図１〜図４に示したように、印刷物に印刷されている画像自体に再現不能なランダムパターンが含まれているため、その読取結果である画像データを再現不能なランダムパターンの特徴として用いてもよい。ただし、本実施の形態のように、印刷物に印刷されている画像の読取結果である画像データを、図１２〜図１５のように量子化・標本化して特徴ベクトルを求めることにより、各印刷物毎の再現不能なランダムパターンの特徴がより明確になり、各々を容易に識別できる。
【００７６】
また、特徴量抽出部８４は、メモリ８６及び比較部８８と接続されている。特徴量抽出部８４は、登録時には、求めた特徴ベクトルを表す情報を第１の特徴情報として、印刷物１２の識別符号と共にメモリ８６に格納するようになっている。すなわち、特徴量抽出部８４が、記憶手段の機能を担っている。また、特徴量抽出部８４は、照合時或いは識別時には（以下、照合と識別とを区別しない場合には、「識別照合」と称す）、求めた特徴ベクトルを表す情報を第２の特徴情報として、比較部８８へ出力するようになっている。なお、特徴ベクトルを表す情報と識別符号との対応付け方法については、本発明は特に限定するものではないが、例えば、特徴ベクトルと識別符号との対応関係を示すテーブルによって行ってもよいし、特徴ベクトルを表す情報のデータ名の少なくとも一部に識別符号を用いるようにしてもよい。
【００７７】
比較部８８は、メモリ８６と接続されており、メモリ８６の登録情報を任意に読出し可能となっている。比較部８８は、特徴量抽出部８４から入力された特徴ベクトル（「算出特徴ベクトル」と称す）を表す情報と、メモリ８６に登録されている特徴ベクトル（「登録特徴ベクトル」と称す）とを比較し、その類似度に応じて、印刷物１２が原本であるか否か、すなわち印刷物１２の真偽を判定する。この真偽判定に用いる算出特徴ベクトルと登録特徴ベクトルとの類似度は、算出特徴ベクトルと登録特徴ベクトルとの距離（ユークリッド距離、マハラノビス距離など）を算出することで求めることができ、求めた距離が近い程、両者が似ていることを示す。なお、比較部８８では、算出特徴ベクトルを、メモリ８６に登録されている登録特徴ベクトルのうち、識別符号が一致する登録特徴ベクトルと比較してもよいし（照合）、全ての登録ベクトルと比較してもよい（識別）。
【００７８】
なお、本実施の形態では、算出特徴ベクトルと登録特徴ベクトルとの距離により、印刷物１２の真偽を判定する場合を例に説明するが、ベクトルの成す角度から判定しても良い。また、上記のようなモザイク処理をせず、撮像素子によって得た画像を直接照合して、相関値や累積２乗誤差等によって類似度を評価することもできる。
【００７９】
また、受光部２２で得られた画像から実空間上で識別や照合をする以外にも、例えば、得られた画像を２次元フーリエ変換により周波数領域へ変換し、フーリエ空間上で識別、照合しても良い。この場合、予め登録された画像と被検査印刷物の画像とをフーリエ空間上で画像合成し、逆フーリエ変換することで相関強度画像を得て、そのピーク値から二つの画像の類似度を評価することができる。例えば振幅のピークの大きさが予め決めておいた閾値以上であった場合に同一画像、即ち同一の印刷物と判断する。
【００８０】
また、上記のような画像データレベルでの識別・照合ではなく、抽出した特徴のレベルでの識別・照合を行っても良い。例えば島状に点在する微小な点（インク）の各重心を計算し、これら重心点間距離や位置を特徴とする等の方法がある。この方法は、一般に画像データレベルで扱うデータ量に比べ小さなデータで特徴を記述できる。
【００８１】
また、比較部８８は、判定結果信号出力部９０とも接続されている。比較部８８は、算出特徴ベクトルと登録特徴ベクトルとの比較により判定した印刷物１２の真偽判定結果を示す信号を判定結果信号出力部９０へ出力する。判定結果信号出力部９０は、後段の装置と接続されており、後段の装置の動作を制御するために、真偽判定結果を示す信号を後段の装置へ出力する。例えば、判定結果信号出力部９０からの出力信号を受けて、液晶ディスプレイのような表示手段に判定結果を表示させるようにしてもよいし、後段の装置における所定の処理開始や処理禁止等を制御するようにしてもよい。
【００８２】
［作用］
次に、本実施の形態の作用を説明する。印刷物確認装置１０では、印刷物１２の真偽を判定するためには、当該印刷物１２原本の特徴ベクトルを予め登録しておく必要がある。図１６に、このために印刷物確認装置１０において実行される特徴ベクトルの登録処理を示す。
【００８３】
特徴ベクトルを登録する場合、オペレータは、登録対象の印刷物１２の原本を読取部１４に挿入して、突き当て部材３８に突き当て、当該印刷物１２原本を位置決めした後、スイッチ１６をＯＮにする。
【００８４】
図１６に示すように、印刷物確認装置１０は、スイッチ１６がＯＮされると、ステップ１００からステップ１０２に進み、印刷物１２の識別符号を取得すると共に、ステップ１０４で、読取部１４により観測領域Ｓ内の印刷画像を読み取る。
【００８５】
詳しくは、識別符号は、例えば、図示しないキーボードなどの入力手段からオペレータが入力するようにしてもよいし、読取部１４により印刷物１２から識別符号を含む領域の画像を読取り、読取結果をＯＣＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒ  Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ）処理することにより取得してもよい。なお、読取部１４により識別符号を含む領域の画像を読取る場合の読取領域については、突き当て部材３８により印刷物１２が位置決めされているので、印刷物１２の縁からの距離により容易に特定することができる。
【００８６】
また、印刷画像の読取は、制御回路８２から読取部１４へ印刷画像の読取指示を送出して、読取部１４に観測領域Ｓ内の印刷画像を読み取らせると共に、当該読取結果を示す信号を信号処理回路８０で受信して、所定の信号処理を施し、観測領域Ｓ内の印刷画像を表す画像データを得る。この画像データには、前述したように、印刷時の再現不能なランダムパターンが含まれている。なお、観測領域Ｓについては、突き当て部材３８により印刷物１２が位置決めされているので、印刷物１２の縁からの距離により容易に特定することができる。
【００８７】
次のステップ１０６では、特徴量抽出部８４により、観測領域Ｓ内の印刷画像を表す画像データを予め定められたステップで量子化・標本化し、モザイク状の画像に変換して、ステップ１０８に進み、量子化標本化後の画像データから特徴ベクトルを算出する。
【００８８】
そして、最後にステップ１１０で、算出した特徴ベクトルを表すデータを前述のステップ１０２で取得した識別符号と対応付けて、識別符号と共にメモリ８６に格納して、図１６の登録処理は終了される。
【００８９】
これにより、読取部１４に装填された印刷物１２の特徴量として、観測領域Ｓ内の印刷画像の特徴ベクトル（登録特徴ベクトル）が当該印刷物１２と対応付けられてメモリ８６に登録されることになる。
【００９０】
なお、登録特徴ベクトルを表すデータについては、印刷物１２自体に記録、すなわち印刷物の表面（又は裏面）に登録特徴ベクトルを表すデータを符号化するなどして印刷することにより、印刷物１２と登録特徴ベクトルとを対応付けることも可能である。この場合、メモリ８６は省略できる。
【００９１】
次に、照合により印刷物１２の真偽を判定する場合について説明する。図１７に、このために印刷物確認装置１０において実行される印刷物１２の照合処理を示す。
【００９２】
オペレータは、印刷物１２を照合する場合も、照合対象の印刷物１２を読取部１４に挿入して、突き当て部材３８に突き当て、当該印刷物１２原本を位置決めした後、スイッチ１６をＯＮにする。
【００９３】
図１７に示すように、印刷物確認装置１０は、スイッチ１６がＯＮされると、ステップ１２０からステップ１２２に進み、印刷物１２の識別符号を取得すると共に、ステップ１２４で読取部１４により観測領域Ｓ内の印刷画像を読み取る。そして、その結果得られた観測領域Ｓ内の印刷画像を表す画像データを、次のステップ１２６で予め定められたステップで量子化・標本化し、モザイク状の画像に変換して、ステップ１２８で特徴ベクトルを算出する。なお、ステップ１２０〜ステップ１２８の処理については、登録処理時（図１６のステップ１００〜ステップ１０８）と同様であるため詳細な説明は省略する。
【００９４】
次のステップ１３０では、比較部８８により、メモリ８６に登録されている全ての登録特徴ベクトルの中から、前述のステップ１２２で取得した識別符号に対応する登録特徴ベクトルを選択して読出し、ステップ１３２で、前述のステップ１２８で算出した算出特徴ベクトルと、読み出した登録特徴ベクトルとを比較する。この比較の結果、両者の類似度が予め設定した所定の閾値以上であれば、次のステップ１３４からステップ１３６に進み、照合対象の印刷物１２は「原本」（本物）であると判定し、それ以外の場合には、ステップ１３４からステップ１３８に進み、「非原本」（偽物）であると判定する。
【００９５】
より具体的には、算出特徴ベクトルと登録特徴ベクトルとの距離を求め、この距離が予め設定した所定の閾値よりも近ければ「原本」、閾値よりも遠ければ「非原本」と判定されることになる。
【００９６】
なお、このとき用いる閾値については、登録特徴ベクトルや算出特徴ベクトルの誤差（読取部１４による読取誤差、量子化標本化誤差など）を見込んで、所定の許容範囲を設けて設定することが好ましい。すなわち、真偽判定を厳しく行うか、甘くするかの要求に応じて、閾値の大きさを適宜選択すればよい。また、印刷物１２の種類によって許容範囲が異なる、すなわち、印刷物１２毎に閾値が異なる場合もあるので、特徴ベクトルの登録時に識別符号と共に閾値についてもメモリ８６に保存しておくとよい。
【００９７】
また、照合時に何らかの操作ミスや位置ずれなどの事故が発生する場合があるため、複数回の判定結果により最終的な判定を下すようにしたり、比較結果が原本となる印刷物であると判定しない場合に所定の回数まで再試行を認めるようにしてもよい。
【００９８】
なお、印刷物１２の表面（又は裏面）上に符号化して登録特徴ベクトルを表すデータが印刷してある場合には、読取部１４（又は専用の読取部）により当該印刷物１２の表面（又は裏面）からそのデータを読み取って照合に用いればよいことは言うまでもない。
【００９９】
そして、最後に、ステップ１４０で、判定結果信号出力部９０から「原本」或いは「非原本」の判定結果を示す信号を出力して、図１７の照合処理は終了される。
【０１００】
上記の照合処理では、識別符号により対応する登録特徴ベクトルを選択し、算出特徴ベクトルと登録特徴ベクトルとを１対１で比較する場合を示したが、メモリ８６の登録データ数が少ない場合には、識別符号を用いずに、算出特徴ベクトルを全登録特徴ベクトルと比較してもよい。以下、この場合について説明する。図１８に、印刷物確認装置１０において実行される印刷物１２の識別処理を示す。なお、各印刷物１２と登録特徴ベクトルとの対応付けは不要となるため、登録処理では、図１８のステップ１０２の処理（印刷物１２の識別符号を取得する）を省略でき、ステップ１１０においては識別符号の登録が不要となり、特徴ベクトルを示す情報のみを登録すればよいことは言うまでもない。
【０１０１】
オペレータは、印刷物１２を識別する場合も、照合対象の印刷物１２を読取部１４に挿入して、突き当て部材３８に突き当て、当該印刷物１２原本を位置決めした後、スイッチ１６をＯＮにする。
【０１０２】
図１８に示すように、識別処理では、識別符号は不要であるため、印刷物１２の識別符号を取得する処理ステップを省略でき、印刷物確認装置１０は、スイッチ１６がＯＮされると、ステップ１５０からステップ１５２に進み、読取部１４による観測領域Ｓ内の印刷画像の読み取り、次のステップ１５４で量子化・標本化を行って、ステップ１５６で特徴ベクトルの算出を行う。なお、ステップ１５０〜１５６の処理については、照合処理（図１７のステップ１２０、１２４〜ステップ１２８）と同様である。
【０１０３】
次のステップ１５８では、比較部８８により、この算出された算出特徴ベクトルを、メモリ８６に登録されている全ての登録特徴ベクトル各々と比較する。全登録特徴ベクトルとの比較の結果、最も類似度が高かった最高類似度の値が予め設定した所定の閾値以上であれば、次のステップ１６０からステップ１６２に進み、照合対象の印刷物１２は「原本」（本物）であると判定し、それ以外の場合には、ステップ１６０からステップ１６４に進み、「該当無し」（偽物）と判定する。
【０１０４】
すなわち、算出特徴ベクトルと全ての登録特徴ベクトル各々との距離を求め、基本的には、算出特徴ベクトルと最も近い距離にある登録特徴ベクトルの登録印刷物の「原本」であると判定するが、最も近い距離であっても、予め設定した閾値より距離が遠い場合は、登録印刷物の「該当なし」と判定されることになる。
【０１０５】
このとき用いる閾値については、照合処理時と同様に、所定の許容範囲を設けて設定することが好ましい。また、照合時に何らかの操作ミスや位置ずれなどの事故が発生する場合があるため、複数回の判定結果により最終的な判定を下すようにしたり、比較結果が原本となる印刷物であると判定しない場合に所定の回数まで再試行を認めるようにしてもよい。
【０１０６】
そして、最後に、ステップ１６６で、判定結果信号出力部９０から「原本」或いは「該当無し」の判定結果を示す信号を出力して、図１８の識別処理は終了される。
【０１０７】
このように、本実施の形態では、印刷物１２の再現不能な画像のランダムパターンを識別照合情報として用い、予め正規の印刷物１２（原本）における再現不能な画像のランダムパターンの特徴を登録しておき、確認対象の印刷物１２における再現不能なランダムパターンによる特徴と比較することで、当該確認対象の印刷物１２の真偽（原本／非原本）を判定するようになっている。これにより、各印刷物１２の特徴を捕らえて識別・照合することができる。
【０１０８】
一般に、印刷物の偽造や改竄は、印刷情報である電子データを不正に入手し、またデータを改竄することで行われる。偽造、改竄されたデータはプリンタによって紙などの媒体上に印刷されるが、上記のように正規の印刷物１２（原本）の再現不能なランダムパターンの特徴を識別照合情報として登録しておくことにより、このような詐称を容易に見抜くことができる。また、ＩＤナンバーや名前、金額等、重要情報のみが物理的に印刷媒体から削り取られ書き換えられることも有り得るが、この重要情報の印刷部分を観測対象領域として、重要情報印刷部分の再現不能なランダムパターンの特徴を登録しておくことで、このような物理的な改竄にも対応可能である。
【０１０９】
上記をまとめると、印刷物１２の真偽（原本／非原本）を再現不能なランダムパターンを利用して判定することにより、従来のように紙などの印刷媒体に対して機能性材料などの異物混入を行う必要がない。
【０１１０】
また、再現不能なランダムパターンは、制御不能であることから偽造は困難であり、印刷物１２或いは当該印刷物１２に印刷されている印刷情報は唯一且つ真正なものであるという原本性を証明することが可能である。また特別な消耗品を必要としないため非常に低コストに実現することができる。
【０１１１】
また、印刷物１２に対して特殊な処理を施す必要がないので、真偽判定が必要になった時に、印刷物１２に再現不能なランダムパターンが観測できれば、或いはそのようなランダムパターンを後から印刷することで、何時でも後から適応することができる。すなわち、本発明は、既に普及しているような印刷物に対しても対応可能である。
【０１１２】
ところで、再現不能なランダムパターンを利用する場合、識別照合時に観測すべき印刷面の部分、すなわち観測領域Ｓが確認対象の印刷物の何れの部分に該当するのかを特定することが特に重要である。印刷物全体の再現不能なランダムパターンを反映する特徴データを用いることは希であり、前述したように印刷面の限られた部分の情報を用いるのが普通である。従って、登録時及び識別照合時に、同一の印刷物であれば常に同一の場所を指定する必要がある。この位置合わせは、印刷面全体を走査することで登録情報と比較する方法でも可能であるが効率的ではない。観測領域Ｓを特定する最も簡単な方法は先述のように印刷物の縁等、物理的境界からの距離を計る方法であり、上記では、このために突き当て部材３８を読取部１４に設け、印刷物１２を突き当て部材３８に突き当てることにより位置決めを行ったが、この方法は印刷物の変形の影響を受け易い。以下、第２、第３の実施の形態として、突き当て部材３８による方法以外で観測領域Ｓを特定する場合について説明する。
【０１１３】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態では、位置決め用のマークを印刷物１２に付す方法により、印刷物１２の印刷面上における観測領域Ｓの位置を特定する場合について説明する。なお、印刷物確認装置１０の構成については、基本的には図１に示した第１の実施の形態と同様でよいため、ここでは詳細な説明は省略する。
【０１１４】
図１９に示すように、印刷物１２の表面（印刷面）上に、位置決め用のマーク２００として、再現不能なランダムパターンより遥かに大きな、例えば直径４ｍｍのベタ黒の円形マークを印刷しておけば、このマーク２００を手がかりに観測領域Ｓ位置を特定することができる。例えば、円形のマーク２００の重心を起点Ｐとして、ここから距離０にある点Ｑ（即ち点Ｐ＝点Ｑ）を中心に半径ｒの円内を観測領域Ｓというように決めておけばよい。
【０１１５】
この場合も、突き当て部材３８等によって、印刷面上の観測領域Ｓの概略位置を定めるようにすることが望ましい。この概略位置の範囲においては、広視野角（画角）のレンズ系を用い（受光部２２のレンズユニット４６とは別に用意しておく）、受光部２２の撮像素子４４によって、大きさＭｘＭの円形のマーク２００を含む大きさＬｘＬ（Ｌ＞Ｍ）の画像を読取り、このＬｘＬの画像の範囲において相関法や残差逐次検定法等の手法を用いてＭｘＭの円形マーク画像が対応するＬｘＬの画像上の位置を捜せば良い。
【０１１６】
ここで、ランダムパターンを多く含む網点等の微細パターン中に存在する位置検出用の円形マークを切出す方法について一例を示す。まず、円形マーク面積以下、微細パターン面積（網点サイズ）以上の面積の平均濃度を求め、最適閾値決定法等によって両者を分離する閾値濃度を決定する。あるいは、微細パターン平均濃度が分かっている場合では、微細パターンとベタ濃度の間に閾値を設定しても良い。この閾値以上の濃度の画像が位置検出用の円形マークである。
【０１１７】
具体的に網点が２００ｓｐｉの場合、画素サイズ径は約１２７μｍであるから、例えば円形マーク直径が４ｍｍであれば、３００〜５００μｍ角で平均濃度を求めれば良い。こうして切出された円形マーク（この時点ではもはや円形とは言えない）の重心＝起点Ｐを求めれば良い。例えば、このマークが３つ用意されていれば、それぞれの重心（起点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）３点を求めることで、印刷面上の点Ｑを一意に決定できる。この例では、起点Ｐの位置は読み取り毎に１５０〜２５０μｍ程度のずれが生じる可能性があるが、概略位置を特定すれば十分である。ここでの処理も照合処理であるが、再現不能なランダムパターンの情報に比べ遥かに情報量が少なく容易に観測領域Ｓを特定することができる。
【０１１８】
なお、図１９では、位置決め用のマーク２００を印刷により印刷物１２に付す例を示したが、印刷物１２にマーク２００を付す方法は、印刷だけに限るものではない。例えば、印刷物１２に対して、位置決め用のマーク２００として、当該印刷物１２を貫通する孔や印刷面上に形成された凹凸を付してもよい。このような孔や凸凹によるマーク２００であっても、画像形成材料によるマークと同様に読取部１４（受光部２２）で読み取ることができる。また、図２０に示すように、位置決め部材として、印刷物１２を載せるステージ３２Ａ上に針などの突起物２０２を設け、この突起物２０２によって機械的にマーク２００の位置を検出するようにしてもよい。なお、図２０は、位置決め用のマーク２００が孔の例を示している。
【０１１９】
このように位置決め用のマーク２００を印刷物１２に付すことにより、印刷物１２が変形し、概略位置の見当を付けるための突き当て部材３８が意味をなさない場合でも、観測領域Ｓの位置を容易に特定できる。
【０１２０】
なお、読取部１４では、印刷物１２の角部や縁を読み取ることができ、印刷や孔や凸凹による位置決め用のマーク２００の代わりに、印刷物１２の角部や縁により印刷物１２の位置決めを行うことも可能である。
【０１２１】
［第３の実施の形態］
次に、第３の実施の形態として、印刷画像を印刷するための画像形成材料とは光の吸収波長が異なる画像形成材料により、位置決め用のマーク２００を印刷する場合を説明する。なお、以下では、印刷物確認装置１０の構成については、基本的には図１に示した第１の実施の形態と同様でよいため、詳細な説明は省略する。
【０１２２】
位置決め用のマーク２００を印刷するための画像形成材料（以下、印刷画像を印刷するための画像形成材料と区別するために、「マーキング材料」と称す）としては、例えば、近赤外領域（波長７００ｎｍ〜１．５μｍ）にのみ吸収のある色素・顔料を含む材料（トナー、インクなど）を用いることができる。
【０１２３】
具体的には、マーキング材料として、例えば近赤外線吸収材料を含有する透明なトナーを用いて、図２１（Ａ）のように観測領域Ｓ全体を塗りつぶしておく。まず、第１の光として、赤外光を照射し、赤外領域に感度のある受光素子を含む受光部２２（広視野角のレンズ系）で観測すると、図２１（Ｂ）のように、近赤外線吸収材料を含有する透明なトナーによる塗りつぶし部、すなわち観測領域Ｓを検出することができる。次いで、赤外光の照射を中止し、第２の光として、可視光（赤外光を含まない）を照射し、赤外光で検出した領域を受光部２２で観測すれば、図２１（Ｃ）のように、観測領域Ｓ内のランダムパターンを検出できる。
【０１２４】
この場合、印刷物１２に対して、通常の画像読取用の光（第２の光）とは別に、近赤外領域の波長の光（第１の光）を切替えて照射可能であることが要求される。光源４０とは別に、観測領域Ｓの位置検出用に近赤外領域の光を出力する光源を読取部１４に設けてもよいが、光源４０として、例えばハロゲンランプのように可視、赤外領域の波長成分を含むものを用い、かつ両波長成分の照射方法とも同じ方法を採用するのであれば、光源４０を画像読取用と観測領域Ｓの位置検出用とに共通に用いることができ好都合である。このためには、ハロゲンランプなどの光源４０と撮像素子４４との間に、赤外透過フィルター２１０及び赤外吸収フィルター２１２を選択的に挿入する機構を設ければよい。
【０１２５】
図２２（Ａ）に、一例として、赤外透過フィルター２１０及び赤外吸収フィルター２１２を選択的に挿入する機構を照明部２０に設けた例を示す（なお、この照明部２０が、請求項１２の照射手段に対応する）。図２２（Ａ）に示すように、まず、赤外透過フィルター２１０を挿入させれば、観測領域Ｓを検出することができ、次いで赤外透過フィルター２１０に代えて赤外吸収フィルター２１２を挿入させれば、再現不能なランダムパターンを読み取るこができる。
【０１２６】
なお、図２２（Ａ）に点線で示すように、受光部２２側に、赤外透過フィルター２１０及び赤外吸収フィルター２１２を選択的に挿入する機構を設けてもよい（この受光部２２が、請求項１３の受光手段に対応する）。また、図２２（Ｂ）に示すように、受光部２２に２つの撮像素子４４Ａ、４４Ｂを設け、印刷物１２からの透過光をダイクロイックミラーなどの分離部材２２０により、赤外光を撮像素子４４Ｂ、それ以外の波長の光を撮像素子４４Ａへ案内するように構成してもよい（この受光部２２も、請求項１３の受光手段に対応する）。
【０１２７】
なお、ここでは、観測領域Ｓをマーキング材料で覆う場合を例に示したが、観測領域Ｓとは別の領域に、位置決め用のマークをマーキング材料で印刷してもよい。ただし、観測領域Ｓをマーキング材料で覆うことで、観測領域Ｓの再現不能なランダムパターンを保護する効果も有する。
【０１２８】
また、ここでは赤外光は印刷物１２の反射光、可視光は印刷物１２の透過光を受光部２２で検出するようになっているが、照明方法はこれに限定されるものではない。また、ここでは、近赤外線吸収材料を含有するマーキング材料を用いた場合を説明したが、近赤外線吸収材料ではなく、紫外線吸収材料であっても良い。この場合、観測領域Ｓの位置検出用の光源は紫外線波長を含むことが必要であることは言うまでもない。
【０１２９】
なお、マーキング材料と画像形成材料の光の吸収波長が異なればよく、印刷画像を近赤外又は紫外線吸収材料を含有する画像形成材料で印刷してもよい。
【０１３０】
なお、上記第１〜第３の実施の形態では、各印刷物１２について観測領域Ｓが１ヶ所である場合を前提に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、１つの印刷物１２に対して、複数の観測領域Ｓを設けてもよい（すなわち点Ｑを複数設ける）。印刷物１２は、経年変化や保存・使用状態によって、破損・変形し、登録された観測領域Ｓを読み取ることができなくなる恐れがあり、このような場合に、観測領域Ｓを複数個所にすることは有効である。
【０１３１】
例えば、図２３に示すように、観測領域Ｓを印刷面上の点Ｑ１〜Ｑ５を含む特定の範囲（ここでは図示するような矩形の領域）の５個所にすれば良い。それぞれの観測領域Ｓに優先順位を付け、必要に応じて順番に照合をとる等の方法によって、ロバストネスを向上させることができる。また、複数の観測領域Ｓを設けることの利点は、このようなロバストネスの向上だけではなく、いたずらに冗長度を上げること無く、多くの印刷物を分離できる情報を得ることができることにもある。
【０１３２】
また、各観測領域Ｓ毎の再現不能なランダムパターンの特徴量に加え、各点Ｑの印刷面上の位置を印刷物１２毎にランダムに決定し、点Ｑ間の位置関係も特徴情報として用いても良い。この場合では、例えば、仮に点Ｑ１を含む特定の範囲の情報と点Ｑ２を含む特定の範囲の情報が、それぞれ別の印刷物における点Ｑ１を含む特定の範囲の情報と点Ｑ２を含む特定の範囲の情報と一致したとしても、両者の印刷物の印刷面上における点Ｑ１、Ｑ２の相対的な位置関係まで一致する可能性は低く、より信頼性を向上させることができる。このことは逆に、複数の観測領域Ｓの情報を利用する場合、１つの観測領域Ｓのみで判定する場合に比べて、各観測領域Ｓの情報、即ち各点Ｑｎを含む特定の範囲の情報量を低く押さえることができるとも言える。
【０１３３】
図２４に複数の観測領域Ｓの情報を用いる他の例を示す。図２３では、主に情報計測個所に冗長性を持たせ紙の破損や変形時にも対応できることを意図し、印刷面全体に点Ｑｎを分散させた例を示したのに対して、図２４に示す例は、主に観測領域Ｓの位置関係も特徴情報に利用することを意図したものであり、各点Ｑｎの相対的位置関係を受光部２２で観測し易いように比較的狭い範囲にこれらの点を置いている。例えば、図２４に示すように、中間調の四角形領域内を観測対象とする。この領域全体をレンズユニット４６を介して撮像素子４４で観測する。この四角形領域は、印刷物の突き当てによって概略の位置を決めた後、図示するように、予め印刷面上に印刷した頂点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を検出することで決定する。
【０１３４】
例えば、撮像素子４４が、白黒１／１．８型、有効画素数２４５２ｘ１６３４（約４０１万画素）、正方格子３．１μｍ画素（有効画素面積７．６ｘ５．１ｍｍ）のＣＣＤであり、光学系の倍率（横倍率）が０．１５倍とすると、ＣＣＤの撮像面上に結像される印刷面の面積は、約５１ｍｍｘ３４ｍｍである。この場合、例えば、Ｐ１Ｐ２＝４５ｍｍ、Ｐ１Ｐ３＝２８ｍｍであれば、この撮像面内に四角形を十分収めることができる。
【０１３５】
次いで、頂点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を基準として、この四角形内に収まるように点Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の位置を決定する。これらの点Ｑｎの位置は、各印刷物毎に異なるように乱数関数等を用いて決める。点Ｑｎの頂点Ｐｎとの相対的位置情報は、印刷物の識別符号と共にメモリ８６に格納しておく。その後、各点Ｑｎを基準に前述のように再現不能なランダムパターン情報を取得する。図示するように、印刷面上或いは撮像面上のＰ１を原点（０，０）として点Ｑ１（ｘ１，ｙ１）を左上の頂点、点Ｑ１０（ｘ１＋ｍ，ｙ１＋ｎ）を右下とする四角形を一つ目の観測領域Ｓ１とする。ここでｘ，ｙは距離であっても画素数であっても良い。同様に、点Ｑ２（ｘ２，ｙ２）を左上の頂点、点Ｑ２０（ｘ２＋ｍ’，ｙ２＋ｎ’）を右下とする四角形の観測領域Ｓ２、点Ｑ３（ｘ３，ｙ３）を左上の頂点、点Ｑ３０（ｘ３＋ｍ”，ｙ３＋ｎ”）を右下とする四角形の観測領域Ｓ３を求める。点Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の位置情報と同様に、これら観測領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３内の特徴量を先の識別符号とともにメモリ８６に保存する。このように各印刷物１２毎にランダムに決定された点Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３の位置情報は、観測領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３における再現不能なランダムパターンの情報とともに、印刷物１２の識別照合情報として利用することができる。
【０１３６】
ここで、例えばＱ１Ｑ１０を対角線とする四角形の印刷面上の面積を３ｍｍｘ３ｍｍとするとＣＣＤの撮像面上では０．４５ｍｍｘ  ０．４５ｍｍ（３ｘ０．１５＝０．４５）の面積に相当する。即ちＣＣＤ１画素当りの観測面積は約２１μｍｘ２１μｍ（３０００／（４５０／３．１）≒２０．６７）であり、再現不能なランダムパターンを十分観測することができる。
【０１３７】
このように、観測領域Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が頂点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を頂点とする四角形内に存在する場合、撮像素子４４（ここではＣＣＤ）によって得られる全画像情報の一部のみを利用することになり、計算負荷を軽減することができる。一方、印刷物１２の偽造を試みる者にとっては、たとえ再現不能なランダムパターンを偽造する技術を有していたとしても、起点Ｐｎが示す観測領域Ｓは、ランダムに散った画像形成材料のサイズに比べ非常に広く、その実行は極めて困難である。なお、言うまでもなく位置検出用の点Ｐｎの位置関係や数、観測領域Ｓｎの形状、数はここに示すものに限定されるものではない。
【０１３８】
なお、上記では、図１〜図４にも示したように、トナーやインクなどの画像形成材料による再現不能なランダムパターンを中心に説明してきたが、感熱式プリンタのように、所謂画像形成材料ではなく、感熱プリンタ用紙、静電記録紙等といった広く調光材料であっても微視的な再現不能なランダムパターンが観察される。この場合においても本発明は適応可能である。ただし、再現不能なランダムパターンは、画像形成材料としてトナーを用いて画像を印刷した場合に、当該印刷画像上により顕著に表れることが知られている。先に述べたように電子写真技術のような帯電粒子紛を用いて記録された印刷物においては、巨視的な画質としては均質ではあっても、画像形成過程において、多数の帯電粒子を集めたときの静電的・機械的な粒子の乱れによって制御できないトナーの飛び散りが生ずるため、微視的には個々の印刷物に固有の多様なトナーの付着パターンが形成されることとなる。さらにトナー粒子は液体インクにおける顔料粒子と比べて大きい粒径を有するため、粒子の分布やトナー形状等低い解像度であっても特徴を抽出しやすい。このため本発明は、電子写真方式の印刷物に特に有効である。
【０１３９】
また、上記では、紙に画像を印刷した印刷物１２で観察される再現不能なランダムパターンを説明したが、紙以外の媒体であっても、同様の再現不能なランダムパターンを確認可能であれば、本発明は適用可能である。
【０１４０】
例えば、近年は、ＩＤカードや高機能なスマートカード（ＩＣカード）の普及に伴い、そのセキュリティレベルへの関心が高まっており、このようなカードに用いられる樹脂媒体に印刷する場合においても、再現不能なランダムパターンを観察することができるため、本発明を適用可能である。図２５に、ＩＤカード２３０への適用例を示す。ここでは、カード基材（樹脂）に例えば電子写真技術によって印刷された文字或いは顔等の絵部の、再現不能なランダムパターン、主には所謂トナーブラー（ｔｏｎｅｒ  ｂｌｕｒ：トナーの飛び散り）を利用する。例えば、図２５に示すように、文字や顔写真の一部（ここでは目の部分）のトナーブラーを識別照合情報として利用することができ、このような部分を観測領域Ｓとして、上記に示した如く識別照合処理を行えばよい。このように、本発明は、カード基材に本物と同一の材料を用い、さらに印刷された情報が実存のものであっても、情報の印刷時に登録されるべき再現不能なランダムパターンが検出できなければ偽造、改竄されたものであることが分かる。
【０１４１】
また、上記では、複写機やプリンタなどの印刷装置により印刷した印刷物について説明したが、手書きの書類でも微視的な再現不能なランダムパターンを確認でき、且つ手書きの書類を複写機などでコピーした場合には、正規の手書きの書類とコピー結果とではランダムパターンの特徴が異なるため、本発明は手書き書類に対しても適用可能である。
【０１４２】
【発明の効果】
上記に示したように、本発明は、書類の画像に含まれる再現不能なランダムパターンを利用して書類の識別照合を行うことで、偽造防止効果を向上させることができ、且つ特殊印刷や特殊紙が不要であるので容易に実現可能であるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）は、同一のグレー画像を電子写真方式の複写機によりコピーした結果の部分拡大図である。
【図２】（Ａ）はオフセット印刷した原画像の部分拡大図、（Ｂ）〜（Ｄ）は（Ａ）の原画像を電子写真方式の複写機によりコピーした結果の部分拡大図である。
【図３】（Ａ）はプリントした画像パターン、（Ｂ）、（Ｃ）は（Ａ）の画像パターンを電子写真方式のプリンタによりプリントした結果の部分拡大図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は、図３（Ａ）の画像パターンをインクジェットプリンタによりプリントした結果の部分拡大図である。
【図５】第１の実施の形態に係わる印刷物確認装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】第１の実施の形態に係わる読取装置の一例を示す斜視図である。
【図７】図６の読取装置の断面図である。
【図８】第１の実施の形態に係わる読取装置の別の一例を示す斜視図である。
【図９】第１の実施の形態に係わる読取装置の別の一例を示す断面図である。
【図１０】第１の実施の形態に係わる読取装置の別の一例を示す断面図である。
【図１１】第１の実施の形態に係わる読取装置の別の一例を示す断面図である。
【図１２】（Ａ）〜（Ｃ）は、図１（Ａ）〜（Ｃ）の印刷画像の読取結果を量子化標本した一例である。
【図１３】（Ａ）〜（Ｃ）、（Ｄ）〜（Ｆ）は、図２（Ｂ）〜（Ｄ）の印刷画像の読取結果を量子化標本した一例である。
【図１４】（Ａ）、（Ｂ）は、図３（Ｂ）、（Ｃ）の印刷画像の読取結果を量子化標本した一例である。
【図１５】（Ａ）〜（Ｃ）は、図４（Ａ）〜（Ｃ）の印刷画像の読取結果を量子化標本した一例である。
【図１６】印刷物確認装置で実行される登録処理を示すフローチャートである。
【図１７】印刷物確認装置で実行される照合処理を示すフローチャートである。
【図１８】印刷物確認装置で実行される識別処理を示すフローチャートである。
【図１９】第２の実施の形態に係わる位置決め用のマークが付与された印刷物の一例を示す図である。
【図２０】第２の実施の形態に係わる読取装置の一例を示す斜視図である。
【図２１】（Ａ）〜（Ｃ）は、第３の実施の形態に係わる位置決め用のマークが付与された印刷物の一例及び観測領域の特定方法を説明するための図である。
【図２２】（Ａ）、（Ｂ）は、第３の実施の形態に係わる読取装置の一例を示す断面図である。
【図２３】印刷物に観測領域を複数設けた一例である。
【図２４】印刷物に観測領域を複数設けた別の一例である。
【図２５】ＩＤカードの一例である。
【符号の説明】
１０      印刷物確認装置
１２      印刷物
１４      読取部
１６    スイッチ
１８    判定部
２０      照明部
２２      受光部
３８      突き当て部材部材
４０      光源
４４      撮像素子
４６      レンズユニット
５０      遮光板
８０    信号処理回路
８２    制御回路
８４    特徴量抽出部
８６      メモリ
８８      比較部
９０      判定結果信号出力部
２００  マーク
２０２  突起物
２１０  赤外透過フィルター
２１２  赤外吸収フィルター
【図１】
2004153405.tif 000003
【図２】
2004153405.tif 000004
【図３】
2004153405.tif 000005
【図４】
2004153405.tif 000006
【図５】
2004153405.tif 000007
【図６】
2004153405.tif 000008
【図７】
2004153405.tif 000009
【図８】
2004153405.tif 000010
【図９】
2004153405.tif 000011
【図１０】
2004153405.tif 000012
【図１１】
2004153405.tif 000013
【図１２】
2004153405.tif 000014
【図１３】
2004153405.tif 000015
【図１４】
2004153405.tif 000016
【図１５】
2004153405.tif 000017
【図１６】
2004153405.tif 000018
【図１７】
2004153405.tif 000019
【図１８】
2004153405.tif 000020
【図１９】
2004153405.tif 000021
【図２０】
2004153405.tif 000022
【図２１】
2004153405.tif 000023
【図２２】
2004153405.tif 000024
【図２３】
2004153405.tif 000025
【図２４】
2004153405.tif 000026
【図２５】
2004153405.tif 000027