(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印画紙に印画された印画内容の不正複製を防止する不正複製防止装置であって、
上記印画紙に有する紋様を所定単位の領域に区割りする区割手段と、
上記区割手段により区割された領域ごとに、当該領域の輪郭に近似する曲線を生成するための複数の点を抽出する抽出手段と、
上記抽出手段により抽出された複数の点を上記印画紙に記憶する記憶手段と、
上記記憶手段により記憶された複数の点から上記領域を再構築し、再構築した領域を用いて上記印画紙の正当性を検証する検証手段と
を具えることを特徴とする不正複製防止装置。
【請求項２】
上記抽出手段は、
上記輪郭上における点と、該輪郭から外側又は内側に所定距離だけ離れた点とを上記複数の点として抽出する
請求項１に記載の不正複製防止装置。
【請求項３】
上記抽出手段は、
上記領域の面積に応じて、上記複数の点の数を決定する
請求項１に記載の不正複製防止装置。
【請求項４】
印画紙に印画された印画内容の不正複製を防止する不正複製防止方法であって、
上記印画紙に有する紋様を所定単位の領域に区割する第１のステップと、
上記領域ごとに、当該領域の輪郭に近似する曲線を生成するための複数の点を抽出する第２のステップと、
上記複数の点を上記印画紙に記憶する第３のステップと、
上記複数の点から上記領域を再構築し、再構築した領域を用いて上記印画紙の正当性を検証する第４のステップと
を有する不正複製防止方法。
【請求項５】
上記第２のステップでは、
上記輪郭上における点と、該輪郭から外側又は内側に所定距離だけ離れた点とを上記複数の点として抽出する
請求項４に記載の不正複製防止方法。
【請求項６】
上記第２のステップでは、
上記領域の面積に応じて、上記複数の点の数を決定する
請求項４に記載の不正複製防止方法。
【請求項７】
制御装置に対して、
所定の印画内容が印画された印画紙に有する紋様を所定単位の領域に区割りすること、
上記領域ごとに、当該領域の輪郭に近似する曲線を生成するための複数の点を抽出すること、
上記複数の点を上記印画紙に記憶すること、
上記複数の点から上記領域を再構築し、再構築した領域を用いて上記印画紙の正当性を検証すること
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不正複製防止装置及びその方法並びにプログラムに関し、紙に印画された内容の不正複製を防止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、当該内容（以下、これを印画内容と呼ぶ）が印画された印画紙は、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、印画紙に印画された印画内容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）に微細なＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップを埋め込む、又は、普通用紙自体に特殊加工を施して特殊紙を生成する（例えば特許文献１参照）がある。
【特許文献１】特開平２０００−３５２９１３公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところでかかる対処策では、その手法がいずれも煩雑であることから限定的な場所で印画内容を印画しなければならないため、例えば家庭やオフィス等においてある用紙に所定の印画内容を印画してオリジナルの印画紙を作成した場合等には、当該印画内容の不正複製を防止することが困難となり、この結果、印画紙に印画された印画内容を適切に保護できないという問題があった。
【０００５】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、印画内容を適切に保護し得る不正複製防止装置及びその方法並びにプログラム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】
【０００６】
かかる課題を解決するため本発明は、印画紙に印画された印画内容の不正複製を防止する不正複製防止装置であって、印画紙に有する紋様を所定単位の領域に区割りする区割手段と、区割手段により区割された領域ごとに、当該領域の輪郭に近似する曲線を生成するための複数の点を抽出する抽出手段と、抽出手段により抽出された複数の点を印画紙に記憶する記憶手段と、記憶手段により記憶された複数の点から領域を再構築し、再構築した領域を用いて印画紙の正当性を検証する検証手段とを有する。
【０００７】
また本発明は、印画紙に印画された印画内容の不正複製を防止する不正複製防止方法であって、印画紙に有する紋様を所定単位の領域に区割する第１のステップと、領域ごとに、当該領域の輪郭に近似する曲線を生成するための複数の点を抽出する第２のステップと、複数の点を印画紙に記憶する第３のステップと、複数の点から領域を再構築し、再構築した領域を用いて印画紙の正当性を検証する第４のステップとを有する。
【０００８】
さらに本発明は、制御装置に対して、所定の印画内容が印画された印画紙に有する紋様を所定単位の領域に区割りすること、領域ごとに、当該領域の輪郭に近似する曲線を生成するための複数の点を抽出すること、複数の点を印画紙に記憶すること、複数の点から領域を再構築し、再構築した領域を用いて印画紙の正当性を検証することを実行させる。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように本発明によれば、印画紙自体に有している固有の紋様に基づく情報からオリジナルの有無を識別することができるため、特殊紙等を用いることなく簡易に不正複製を防止することができ、かくして印画内容を適切に保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
＜不正複製防止手法の原理＞
紙は、図１に示すように、繊維の複雑な絡み合いにより構成された固有の模様（以下、これを紋様と呼ぶ）を表面ではなく内部に有しており、この紋様は、光にかざすと視認できることからも分かるように、例えば透過型スキャナ等により画像（以下、これを紋様画像と呼ぶ）として得ることができる。
【００１１】
そこで本実施の形態による不正複製防止手法においては、この紋様画像に有する紋様のパターン（以下、これを紋様パターンと呼ぶ）を抽出し、当該紋様パターンを用いて印画紙に印画された印画内容の不正複製を防止する。
【００１２】
例えば図２（Ａ）に示すように、不正複製防止装置は、オリジナルの印画紙（以下、これをオリジナル印画紙と呼ぶ）ＯＰの紋様画像のうち、予め指定された領域（以下、これを指定領域と呼ぶ）ＡＲに有する紋様パターンをオリジナル印画紙ＯＰの認証情報として抽出する。
【００１３】
そして不正複製防止装置は、かかる紋様パターン（以下、これを認証用紋様パターンと呼ぶ）を２次元バーコード（以下、これを認証用紋様コードと呼ぶ）ＢＣとしてオリジナル印画紙ＯＰにおける印画紙面の一部に印画し、かくして認証用紋様パターンをオリジナル印画紙ＯＰに記憶する。
【００１４】
一方、不正複製防止装置は、図２（Ｂ）に示すように、この認証用紋様コードＢＣが印画された印画紙（以下、これをコード付印画紙と呼ぶ）ＸＰｃの印画内容を複製する場合、当該コード付印画紙ＸＰｃの紋様画像のうち指定領域ＡＲに有する紋様パターンを認証用紋様パターンとの比較情報として抽出する。
【００１５】
そして不正複製防止装置は、かかる紋様パターン（以下、これを比較用紋様パターンと呼ぶ）と、認証用紋様コードＢＣに基づく認証用紋様パターンとに基づいて照合するようにしてコード付印画紙ＸＰｃの正当性（オリジナル印画紙ＯＰの有無）を検証する。
【００１６】
ここで不正複製防止装置は、この照合結果として所定の合致率よりも高い合致率が得られた場合には、コード付印画紙ＸＰｃが正当なオリジナル印画紙ＯＰであると判断し、当該コード付印画紙ＸＰｃに印画された印画内容の複製を許可する。
【００１７】
これに対して不正複製防止装置は、所定の合致率よりも低い合致率が得られた場合には、コード付印画紙ＸＰｃがオリジナル印画紙ＯＰではなく複製印画紙であると判断し、当該コード付印画紙ＸＰｃに印画された印画内容の複製を禁止する。
【００１８】
従ってこの不正複製防止手法では、オリジナル印画紙ＯＰはその印画内容を制限なく複製することができるが、図３に示すように、当該印画内容が複製された複製印画紙には指定領域ＡＲに有する紋様パターンが複製されることはないため、複製印画紙はその印画内容（オリジナルの印画内容）を一切複製できないこととなる。
【００１９】
このようにしてこの不正複製防止手法においては、紋様パターン（認証用紋様パターン又は比較用紋様パターン）に基づいて、コード付印画紙ＸＰｃ（図２（Ｂ））の正当性（オリジナル印画紙ＯＰの有無）を検証することにより、オリジナル印画紙ＯＰに印画された印画内容の不正複製を防止するようになされている。
【００２０】
＜本実施の形態による不正複製防止装置の構成＞
図４において、１は本実施の形態による不正複製防止装置の全体構成を示し、この不正複製防止装置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指定領域ＡＲ（図２）の位置情報（以下、これ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（以下、これをコード文字列情報と呼ぶ）等の各種情報及び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、認証用紋様コードＢＣ（図２（Ａ））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、紋様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２（Ａ））における紋様画像のデータ（以下、これをオリジナル紋様画像データと呼ぶ）Ｄ１が与えられた場合、第１のモード（以下、このモードをコード印画モードと呼ぶ）に遷移する。
【００２４】
この場合、制御部２は、オリジナル紋様画像データＤ１の紋様画像から認証用紋様パターンを抽出し、この認証用紋様パターンを２次元バーコード用の文字列データ（以下、これを認証用紋様コードデータと呼ぶ）Ｄ２として生成し、これをプリンタ部５に送出する。この認証用紋様コードデータＤ２は、プリンタ部５において、認証用紋様コードＢＣ（図２（Ａ））としてオリジナル印画紙ＯＰ（図２（Ａ））に印画される。
【００２５】
また制御部２は、所定の複製指令が操作部から与えられると、紋様画像読取コマンド及び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、スキャナ部４からコード付印画紙ＸＰｃ（図２（Ｂ））における紋様画像のデータ（以下、これをコード付紋様画像データと呼ぶ）Ｄ３と、当該コード付印画紙ＸＰｃに印画された認証用紋様コードＢＣ（図２（Ａ））の読取結果である認証用紋様コードデータＤ２とが与えられた場合、第２のモード（以下、このモードを検証モードと呼ぶ）に遷移する。
【００２７】
この場合、制御部２は、コード付紋様画像データＤ３の紋様画像から比較用紋様パターンを抽出し、この比較用紋様パターンと、認証用紋様コードデータＤ２に基づく認証用紋様パターンとを照合する。
【００２８】
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複製許可コマンドを生成し、これをスキャナ部４に送出する。この場合、コード付印画紙ＸＰｃ（図２（Ｂ））の印画内容がスキャナ部４において読み取られ、この印画内容はプリンタ部５において印画される。
【００２９】
このようにして制御部２は、オリジナル印画紙ＯＰから抽出した認証用紋様パターンを認証用紋様コードＢＣとして当該オリジナル印画紙ＯＰに印画させ、当該印画させた認証用紋様コードＢＣの認証用紋様パターンと一致する比較用紋様パターンを有するコード付印画紙ＸＰｃについてのみ、印画内容の複製を許可することができるようになされている。
【００３０】
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、また複製許可コマンドが与えられた場合には反射モード、さらに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。
【００３１】
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ＸＰｃに対して光を照射し、当該印画紙ＯＰ又はＸＰｃ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Ｄ１又はコード付紋様画像データＤ３を制御部２に送出する。
【００３２】
またスキャナ部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、この結果得られた印画内容画像データＤ４をプリンタ部５に送出する。
【００３３】
さらにスキャナ部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認証用紋様コードデータＤ２を制御部２に送出する。
【００３４】
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、紋様画像、認証用紋様コードＢＣ（図２）、又は印画内容を読み取ることができるようになされている。
【００３５】
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）及び紙の各種規格サイズそれぞれに対する認証用紋様コードＢＣ（図２）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。
【００３６】
この場合、プリンタ部５は、制御部２から認証用紋様コードデータＤ２が与えられると、この認証用紋様コードデータＤ２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、この印画データ、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、このとき印画紙台にセットされた印画紙（オリジナル印画紙ＯＰ）の所定位置に認証用紋様コードＢＣ（図２（Ａ））が印画されることとなる。
【００３７】
またプリンタ部５は、スキャナ部４から印画内容画像データＤ４が与えられると、この印画内容画像データＤ４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、この印画データに基づく印画ヘッド部の駆動により、このとき印画紙台にセットされた用紙にオリジナル印画紙ＯＰの印画内容が複製されることとなる。
【００３８】
このようにしてプリンタ部５は、制御部２から供給される認証用紋様コードデータＤ２に基づく認証用紋様コードＢＣ（図２）を印画するとともに、印画内容画像データＤ４に基づく印画内容を複製することができるようになされている。
【００３９】
＜制御部の処理＞
ここで、かかる制御部２の処理を、第１の実施の形態と、第２の実施の形態とに分けてそれぞれ具体的に説明する。
【００４０】
〔第１の実施の形態による制御部の処理〕
この第１の実施の形態による制御部２の処理には、第１〜第４の処理形態があるため、当該処理形態を順次説明することにする。
【００４１】
（１）第１の処理形態
まず、この制御部２における第１の処理形態について説明する。
【００４２】
制御部２における第１の処理形態の処理内容を機能的に分類すると、図５に示すように、紋様画像から低域周波数成分の紋様画像（以下、これを低域紋様画像と呼ぶ）を抽出する低域周波数成分抽出部１１と、当該低域紋様画像を低輝度成分の画像（以下、これを白成分紋様画像と呼ぶ）及び高輝度成分の画像（以下、これを黒成分紋様画像と呼ぶ）に分離する画像分離部１２と、当該白成分紋様画像及び黒成分紋様画像に有する紋様を複数の領域に区割りする領域区割部１３と、当該各領域それぞれの特徴量を算出するようにして紋様パターンを抽出する紋様パターン抽出部１４と、当該紋様パターン（各特長量）を２次元バーコード変換する２次元コード変換部１５と、当該紋様パターン（各特長量）を用いてコード付印画紙ＸＰｃ（図２（Ｂ））の正当性を検証する照合部１６とに分けることができる。
【００４３】
この場合、制御部２は、コード印画モード時には、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Ｄ１に対して低域周波数成分抽出部１１、画像分離部１２、領域区割部１３、紋様パターン抽出部１４及び２次元コード変換部１５を順次介して各種処理を施し、この結果得られる認証用紋様コードデータＤ２をプリンタ部５に送出する。
【００４４】
また制御部２は、検証モード時には、スキャナ部４から与えられるコード付紋様画像データＤ３に対して低域周波数成分抽出部１１、画像分離部１２、領域区割部１３及び紋様パターン抽出部１４を順次介して各種処理を施した後、この処理結果と、スキャナ部４から与えられる認証用紋様コードデータＤ２とに基づく照合処理を照合部１６において行うようになされている。
【００４５】
以下、低域周波数成分抽出部１１による低域周波数成分抽出処理、画像分離部１２による画像分離処理、領域区割部１３による領域区割処理、紋様パターン抽出部１４による紋様パターン抽出処理、２次元コード変換部１５による２次元コード変換処理及び照合部１６による照合処理を詳細に説明する。
【００４６】
・低域周波数成分抽出処理
低域周波数成分抽出部１１は、例えば図６に示すように、オリジナル印画紙ＯＰ（図２（Ａ））又はコード付印画紙ＸＰｃ（図２（Ｂ））の紋様画像から指定領域ＡＲ（図２）の紋様画像（以下、これを領域紋様画像と呼ぶ）ＩＭ１（図６（Ａ））を取得し、この領域紋様画像ＩＭ１から低域成分紋様画像ＩＭ２（図６（Ｂ））を抽出する。
【００４７】
具体的に低域周波数成分抽出部１１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Ｄ１又はコード付紋様画像データＤ３から領域紋様画像ＩＭ１のデータを取得し、当該取得した領域紋様画像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。
【００４８】
そして低域周波数成分抽出部１１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）Ｄ１１を生成し、これを画像分離部１２に送出するようになされている。
【００４９】
このようにして低域周波数成分抽出部１１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することができるようになされている。
【００５０】
この結果、低域周波数成分抽出部１１は、各種ノイズ成分に起因する紋様パターン抽出部１４での紋様パターン（特徴量）の抽出精度の低下を回避させることができるようになり、ひいては照合部１６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ようになされている。
【００５１】
・画像分離処理
画像分離部１２は、例えば図７に示すように、低域周波数成分抽出部１１において抽出された低域成分紋様画像ＩＭ２（図７（Ａ））を、白成分紋様画像ＷＩＭ（図７（Ｂ））と、黒成分紋様画像ＢＩＭ（図７（Ｃ））とに分離する。
【００５２】
具体的に画像分離部１２は、低域周波数成分抽出部１１から供給される低域紋様画像データＤ１１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をデータ（以下、として白成分紋様画像データと呼ぶ）Ｄ１２として領域区割部１３に送出する。
【００５３】
また画像分離部１２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７（Ｃ））を抽出し、この黒成分紋様画像ＢＩＭをデータ（以下、これを黒成分紋様画像データと呼ぶ）Ｄ１３として領域区割部１３に送出する。
【００５４】
このようにして画像分離部１２は、白成分紋様画像ＷＩＭ（図７（Ｂ））と、黒成分紋様画像ＢＩＭ（図７（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ようになされている。
【００５５】
この結果、画像分離部１２は、複雑さの程度が大きいことに起因する紋様パターン抽出部１４での紋様パターン（特徴量）の抽出精度の低下を回避させることができるようになり、ひいては照合部１６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ようになされている。
【００５６】
かかる構成に加えてこの画像分離部１２は、低域成分紋様画像ＩＭ２（図７（Ａ））に対する白成分紋様画像ＷＩＭ（図７（Ｂ））及び黒成分紋様画像ＢＩＭ（図７（Ｃ））の面積比がそれぞれ例えば２０［％］となるように白閾値及び黒閾値を調整するようになされている。
【００５７】
具体的に画像分離部１２は、低域成分紋様画像ＩＭ２における輝度値を画素ごとに順次検出して白成分紋様画像ＷＩＭ（図７（Ｂ））及び黒成分紋様画像ＢＩＭ（図７（Ｃ））を抽出したとき、当該検出結果に基づいて、図８に示すように、低域成分紋様画像ＩＭ２における画素ごとの輝度値の分布を輝度ヒストグラムとして生成する。
【００５８】
そして画像分離部１２は、この輝度ヒストグラムに基づいて、このとき抽出した白成分紋様画像ＷＩＭ（黒成分紋様画像ＢＩＭ）における白画素（黒画素）の画素数が、低域成分紋様画像ＩＭ２（図７（Ａ））における全画素の２０［％］（図８において破線部分）となっているか否かを判断する。
【００５９】
ここで画像分離部１２は、この判断結果として白画素（黒画素）の画素数が全画素の２０［％］となっていなかった場合には白閾値（黒閾値）を変動し、当該変動した白閾値（黒閾値）に基づいて白成分紋様画像ＷＩＭ（黒成分紋様画像ＢＩＭ）を再度抽出する。
【００６０】
このようにして画像分離部１２は、白画素及び黒画素の画素数が低域成分紋様画像ＩＭ２（図７（Ａ））における全画素の２０［％］となるように白成分紋様画像ＷＩＭ（黒成分紋様画像ＢＩＭ）を抽出し、これを白成分紋様画像データＤ１２（黒成分紋様画像データＤ１３）として領域区割部１３に送出するようになされている。
【００６１】
これにより画像分離部１２は、低域成分紋様画像ＩＭ２（図７（Ａ））の全画素数に基づいて相対的に白成分紋様画像ＷＩＭ（図７（Ｂ））及び黒成分紋様画像ＢＩＭ（図７（Ｃ））を分離することができるため、例えば経年変化等により印画紙（低域成分紋様画像ＩＭ２）の色調が変化した場合であっても、当該色調の変化分を除去することができるようになされている。
【００６２】
この結果、この画像分離部１２は、かかる色調の変化に起因する紋様パターン抽出部１４での紋様パターン（特徴量）の抽出精度の低下を回避させることができるようになり、ひいては照合部１６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ようになされている。
【００６３】
・領域区割処理
領域区割部１３は、図７に示したように、白成分紋様画像ＷＩＭ（図７（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７（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。
【００６４】
具体的に領域区割部１３は、画像分離部１２から供給される白成分紋様画像データＤ１２の白成分紋様画像ＷＩＭ（図７（Ｂ））から全ての白画素を検出した後、図９（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。
【００６５】
そして領域区割部１３は、例えば図９（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。
【００６６】
また領域区割部１３は、画像分離部１２から供給される黒成分紋様画像データＤ１３の黒成分紋様画像ＢＩＭ（図７（Ｃ））についても白成分紋様画像ＷＩＭ（図７（Ｂ））と同様にして複数の黒ダマＢＤ（ＢＤ１〜ＢＤｎ）を形成するようになされている。
【００６７】
このようにして領域区割部１３は、白成分紋様画像ＷＩＭ（図７（Ｂ））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（図７（Ｃ））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、当該紋様を細分化することができるようになされている。
【００６８】
この結果、領域区割部１３は、白成分紋様画像ＷＩＭ（図７（Ｂ））及び黒成分紋様画像ＢＩＭ（図７（Ｃ））に有する紋様を細かく分析することができるようになるため、紋様パターン抽出部１４での紋様パターン（特徴量）の抽出精度を向上させることができるようになり、ひいては照合部１６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ようになされている。
【００６９】
かかる構成に加えて領域区割部１３は、例えば図１０（Ａ）に示すように、白成分紋様画像ＷＩＭ（図７（Ｂ））に有する紋様を複数の白ダマＷＤ（ＷＤ１〜ＷＤｎ）に区割りした後、図１０（Ｂ）に示すように、当該各白ダマＷＤから予め規定された連結数以下となるダマ（以下、これを小ダマと呼ぶ）を除去するようになされており、当該除去した結果得られた白ダマＷＤ（ＷＤ１〜ＷＤｎ）をデータ（以下、これを白ダマデータと呼ぶ）Ｄ１４として紋様パターン抽出部１４に送出する。
【００７０】
また領域区割部１３は、黒ダマＢＤ（ＢＤ１〜ＢＤｎ）についても白ダマＷＤ（ＷＤ１〜ＷＤｎ）と同様にして小ダマを除去し、当該除去した結果得られた黒ダマＢＤ（ＢＤ１〜ＢＤｎ）をデータ（以下、これを黒ダマデータと呼ぶ）Ｄ１５として紋様パターン抽出部１４に送出するようになされている。
【００７１】
これにより領域区割部１３は、白成分紋様画像ＷＩＭ（図７（Ｂ））及び黒成分紋様画像ＢＩＭ（図７（Ｃ））に有する紋様の特徴部分のみを白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤとして抽出することができるため、紋様パターン抽出部１４での紋様パターン（特徴量）の抽出精度をより向上させることができるようになされている。
【００７２】
・紋様パターン抽出処理
紋様パターン抽出部１４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。
【００７３】
この場合、紋様パターン抽出部１４においては、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。すなわち紋様パターン抽出部１４は、図１１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。
【００７４】
具体的に紋様パターン抽出部１４は、領域区割部１３から供給される白ダマデータＤ１４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
【００７５】
【数１】
0004461389.tif 000002
【００７６】
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。
【００７７】
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
【００７８】
【数２】
0004461389.tif 000003
【００７９】
に従って算出し、また長辺ｌ及び短辺ｗを、次式
【００８０】
【数３】
0004461389.tif 000004
【００８１】
に従って算出し、さらに角度θを、次式
【００８２】
【数４】
0004461389.tif 000005
【００８３】
に従って算出する。
【００８４】
このようにして紋様パターン抽出部１４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。
【００８５】
また紋様パターン抽出部１４は、領域区割部１３から供給される黒ダマデータＤ１５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。
【００８６】
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。
【００８７】
そして紋様パターン抽出部１４は、コード印画モードである場合には、かかる紋様特徴量を認証用紋様パターンのデータ（以下、これを認証用紋様パターンデータと呼ぶ）Ｄ１６（図５）として２次元コード変換部１５に送出し、これに対して検証モードである場合には、当該紋様特徴量を比較用紋様パターンのデータ（以下、これを比較用紋様パターンデータと呼ぶ）Ｄ２６（図５）として照合部１６に送出するようになされている。
【００８８】
このように紋様パターン抽出部１４は、各白ダマＷＤ及び各黒ダマＢＤのそれぞれの矩形情報値からなる紋様特徴量を算出するようにして、指定領域ＡＲ（図２（Ａ））に有する紋様パターン（認証用紋様パターン又は比較用紋様パターン）を抽出することができるようになされている。
【００８９】
・２次元コード変換処理
２次元コード変換部１５は、認証用紋様パターン（紋様特徴量）を認証用紋様コードＢＣ（図２（Ａ））としてオリジナル印画紙ＯＰに記憶させる。
【００９０】
具体的に２次元コード変換部１５は、供給される認証用紋様パターンデータＤ１６の紋様特徴量（各白ダマＷＤ及び各黒ダマＢＤそれぞれの矩形情報値）の小数点以下を切り捨て、この結果得られた紋様特徴量に対して、メモリに記憶された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認証用紋様コードデータＤ２を生成し、これを所定のタイミングでプリンタ部５に送出する。
【００９１】
この結果、この認証用紋様コードデータＤ２は、プリンタ部５において、印画紙台にセットされた印画紙（オリジナル印画紙ＯＰ）の所定位置に認証用紋様コードＢＣ（図２（Ａ））として印画され、当該オリジナル印画紙ＯＰ（図２（Ａ））に認証用パターンが記録されることとなる。
【００９２】
なお、１つの白ダマ又は黒ダマＢＤにおける矩形情報値（中心座標（ｘｃ，ｙｃ）、長辺ｌ、短辺ｗ及び角度θ）が取り得るデータ範囲として、図１２（Ａ）に示すデータ範囲を想定した場合、当該１つの白ダマ又は黒ダマＢＤにおける矩形情報値のデータサイズは、実験結果より、およそ９［ｂｙｔｅ］（７２［ｂｉｔ］）となった。
【００９３】
そして、上述の低域周波数成分抽出処理、画像分離処理、領域区割処理及び紋様パターン抽出処理により冗長なデータが削減された結果得られた紋様特徴量（各白ダマＷＤ及び各黒ダマＢＤそれぞれの矩形情報値）のデータサイズは、図１２（Ｂ）に示す実験結果からも明らかなように、平均で４３５［ｂｙｔｅ］、最大で５０４［ｂｙｔｅ］となった。
【００９４】
また既存の２次元バーコードは、図１３からも明らかなように、およそ１〜３［Ｋｂｙｔｅ］のバイナリデータを２次元バーコード変換することができる。従って、２次元コード変換部１５は、既存の２次元コードを適用した場合であっても、上述の低域周波数成分抽出処理、画像分離処理、領域区割処理及び紋様パターン抽出処理により冗長なデータを削減しているため、認証用紋様パターンデータＤ１６を認証用紋様コードデータＤ２に適切に変換することができるようになされている。
【００９５】
・照合処理
照合部１６は、図２（Ｂ）に示したように、コード付印画紙ＸＰｃ（図２（Ｂ））から抽出された比較用紋様パターンと、認証用紋様コードＢＣ（図２（Ｂ））に記憶されたオリジナル印画紙ＯＰの認証用紋様パターンとを照合する。
【００９６】
実際上、照合部１６は、紋様パターン抽出部１４から供給される比較用紋様パターンデータＤ２６の紋様特徴量（矩形情報値）によって表される白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤ（以下、これを比較用ダマと呼ぶ）それぞれを、スキャナ部４から与えられる認証用紋様コードデータＤ２の紋様特徴量（矩形情報値）によって表される白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤ（以下、これを認証用ダマと呼ぶ）と順次照合する。
【００９７】
ここで照合部１６による具体的な照合処理を図１４を用いて説明するが、説明の便宜上、ここではある１つの認証用ダマと、比較用ダマとの照合処理について説明する。
【００９８】
この図１４は、矩形情報値（中心座標（ｘｃ，ｙｃ）、長辺ｌ、短辺ｗ及び長辺ｌと軸とのなす角度θ）によって表される矩形の位置関係を示したものであり、Ｒｒは認証用ダマの矩形（破線）、Ｓｒは認証用ダマの長辺ｌ及び短辺ｗによって表される面積、ｇｒは認証用ダマの中心座標（ｘｃ，ｙｃ）によって表される中心、Ｒは比較用ダマの矩形（実線）、Ｓは比較用ダマの長辺ｌ及び短辺ｗによって表される面積、ｇは比較用ダマの中心座標（ｘ´ｃ，ｙ´ｃ）によって表される中心をそれぞれ示したものである。
【００９９】
またｄは、次式
【０１００】
【数５】
0004461389.tif 000006
【０１０１】
に従って算出される認証用ダマ及び比較用ダマの中心ｇｒ、ｇ間における距離（以下、これを中心間距離と呼ぶ）を示し、θ´は、認証用ダマにおける長辺ｌと軸とのなす角度θと比較用ダマにおける長辺ｌと軸とのなす角度θとの差、即ち矩形Ｒｒ及び矩形Ｒ間における傾きの差（以下、これを矩形間傾き差と呼ぶ）を示し、図中の楕円は、比較用ダマを示したものである。
【０１０２】
この図１４において、照合部１６は、認証用ダマ及び比較用ダマ双方の矩形情報値に基づいて、認証用ダマの中心ｇｒが比較用ダマの矩形Ｒ内に存在し、かつ比較用ダマの中心ｇが認証用ダマの矩形Ｒｒ内に存在するか否かを判断する。
【０１０３】
そして照合部１６は、双方の中心ｇｒ、ｇが互いの矩形Ｒ、Ｒｒ内に存在する場合には、中心間距離ｄ、矩形間傾き差θ´及び認証用ダマの面積Ｓｒと比較用ダマの面積Ｓとの差（以下、これをダマ面積差と呼ぶ）がそれぞれ所定の閾値以下であるか否かを順次判断する。
【０１０４】
ここで照合部１６は、いずれも閾値以下であった場合には、認証用ダマと比較用ダマとは同一のダマであると判断し、これに対していずれか１つでも閾値以上であった場合には、認証用ダマと比較用ダマとは同一のダマではないと判断するようになされている。
【０１０５】
但し、図１４との対応部分に同一符号を付した図１５に示すように、認証用ダマ及び比較用ダマ双方の矩形Ｒｒ、Ｒがともに正方形に近い場合、矩形間傾き差θ´が略９０度となるため、同一のダマであるにも係わらず異なるダマであると判断されるといった事態が起こり得る。
【０１０６】
従って、照合部１６は、かかる誤判断を防止する対処策として、認証用ダマの長辺ｌｒと短辺ｗｒとの比及び比較用ダマの長辺ｌと短辺ｗとの比がともに「１」に近い場合には、矩形間傾き差θｒ−θ（即ち、図１４におけるθ´）が閾値以上であっても、ダマ面積差が閾値以下であれば、認証用ダマと比較用ダマとが同一のダマであると判断するようになされている。
【０１０７】
このようにして照合部１６は、コード付印画紙ＸＰｃ（図２（Ｂ））から抽出された比較用紋様パターン（紋様特徴量（矩形情報値）によって表される各比較用ダマ）と、認証用紋様コードＢＣ（図２（Ｂ））に記憶されたオリジナル印画紙ＯＰの認証用紋様パターン（紋様特徴量（矩形情報値）によって表される各認証用ダマ）とを照合するようになされている。
【０１０８】
そして照合部１６は、この照合結果として所定の合致率よりも高い合致率が得られた場合には、比較用紋様画像に対応するコード付印画紙ＸＰｃが正当なオリジナル印画紙ＯＰであると判断し、このとき複製許可コマンドＣＯＭ（図５）を生成してスキャナ部４（図４）に送出する。
【０１０９】
この結果、スキャナ部４では反射モードが実行され、このとき原稿台に載置されたオリジナル印画紙ＯＰ（図２（Ａ））の印画内容が印画内容画像データＤ４としてプリンタ部５に送出され、かくしてプリンタ部５においてオリジナル印画紙ＯＰ（図２（Ａ））の印画内容が用紙に複製されることとなる。
【０１１０】
ここで、コード付印画紙ＸＰｃ（図２（Ｂ））が正当なオリジナル印画紙ＯＰ（図２（Ａ））であるにも係わらず、当該コード付印画紙ＸＰｃに基づく比較用ダマの合致率が低くなるといった事態を想定し得る。
【０１１１】
これは、オリジナル印画紙ＯＰ（図２（Ａ））に認証用コードＢＣ（図２（Ｂ））を印画したときに比して、スキャナ部４の原稿台に載置したオリジナル印画紙ＯＰの位置や固体撮像素子に発生するノイズ等の変化あるいはオリジナル印画紙ＯＰの経年変化（以下、これらの変化を撮像状態時変化と呼ぶ）によって、認証用ダマに同一となるはずの比較用ダマが異なる状態で区割りされてしまうからである。
【０１１２】
かかる代表的な区割例として、例えば図１６に示すように、コード印画モード時に１つの認証用ダマとして区割りされたものが、検証モード時には互いに異なる２つの比較用ダマとして区割りされてしまう場合と、この場合とは逆に、コード印画モード時に区割りされていた２つの認証用ダマが、検証モード時には１つの比較用ダマとして区割りされてしまう場合とがある。これらの場合には、認証用ダマに対応するはずの比較用ダマの形状（矩形情報値）が異なり、この結果、比較用ダマの合致率が低くなるといった事態を引き起こすこととなる。
【０１１３】
そこで照合部１６は、かかる事態の対処策として、上述の照合処理結果として所定の合致率よりも低い合致率が得られた場合に、当該合致しなかった比較用ダマごとに結合照合処理及び分離照合処理を順次実行する。
【０１１４】
この結合照合処理では、隣接する比較用ダマ同士が結合され、当該結合されたダマ（以下、これを比較用結合ダマと呼ぶ）と対応部分の認証用ダマとが照合され、一方、分離照合処理では、比較用ダマが分離され、当該分離された複数のダマ（以下、これを比較用分離ダマと呼ぶ）と対応部分の認証用ダマとが照合される。
【０１１５】
これら結合照合処理及び分離照合処理のうち、まず、結合照合処理を図１７を用いて具体的に説明するが、説明の便宜上、ここでは隣り合う２つの比較用ダマ同士を結合した比較用結合ダマと、認証用ダマとの結合照合処理について説明する。
【０１１６】
この図１７は、図１４の場合と同様に矩形情報値（中心座標（ｘｃ，ｙｃ）、長辺ｌ、短辺ｗ及び長辺ｌと軸とのなす角度θ）によって表される矩形の位置関係を示したものであり、Ｒ１、Ｒ２は比較用ダマの矩形（破線で示す）、ｇ１、ｇ２は比較用ダマの中心座標（ｘｃ，ｙｃ）によって表される中心、ＲＭ（Ｒｒ）は比較用結合ダマ（認証用ダマ）の矩形（実線で示す）、ｇｒは認証用ダマの中心座標（ｘｃ，ｙｃ）によって表される中心をそれぞれ示したものである。
【０１１７】
またＧは、次式
【０１１８】
【数６】
0004461389.tif 000007
【０１１９】
に従って算出される比較用結合ダマの重心（ｘＧ、ｙＧ）を示し、ｄは（５）式に従って算出される比較用結合ダマの重心及び認証用ダマの中心間における中心間距離を示し、図中の楕円は、分離していた比較用ダマと、これらを結合した比較用結合ダマとを示したものである。
【０１２０】
この図１７において、照合部１６は、結合しようとする比較用ダマそれぞれの中心ｇ１、ｇ２が認証用ダマの矩形Ｒｒ（即ち、結合された比較用結合ダマの矩形ＲＭ）内に存在するか否かを判断し、当該矩形Ｒｒ内に中心ｇ１、ｇ２が存在する場合には、これら比較用ダマを結合結果となる比較用結合ダマにおける重心Ｇ（ｘＧ、ｙＧ）を求め、この重心Ｇと認証用ダマの中心ｇｒとの間における中心間距離ｄを求める。
【０１２１】
そして照合部１６は、この中心間距離ｄが所定の閾値以下であった場合には、分離していた比較用ダマの結合結果である比較用結合ダマと、認証用ダマとが同一のダマであると判断する。
【０１２２】
このようにして照合部１６は、照合処理により合致しなかった比較用ダマ同士を結合し、当該結合された比較用結合ダマを再度認証用ダマと照合するようになされている。
【０１２３】
次に、分離照合処理を図１８を用いて具体的に説明するが、説明の便宜上、ここでは２つの比較用分離ダマからなる比較用ダマと、認証用ダマとの分離照合処理について説明する。
【０１２４】
この図１８は、図１４の場合と同様に矩形情報値（中心座標（ｘｃ，ｙｃ）、長辺ｌ、短辺ｗ及び長辺ｌと軸とのなす角度θ）によって表される矩形の位置関係を示したものであり、Ｒは比較用ダマの矩形（破線で示す）、ｇは比較用ダマの中心座標（ｘｃ，ｙｃ）によって表される中心、ＲＳ１、ＲＳ２（Ｒｒ１、Ｒｒ２）は比較用分離ダマ（認証用ダマ）の矩形（実線で示す）、ｇｒ１、ｇｒ２は認証用ダマの中心座標（ｘｃ，ｙｃ）によって表される中心をそれぞれ示したものである。
【０１２５】
またＧは、（６）式に従って算出される比較用分離ダマの重心Ｇ（ｘＧ、ｙＧ）を示し、ｄは（５）式に従って算出される比較用分離ダマの重心Ｇ及び比較用ダマの中心ｇ間における中心間距離を示し、図中の楕円は、結合していた比較用ダマと、これらを分離した比較用分離ダマとを示したものである。
【０１２６】
この図１８において、照合部１６は、認証用ダマの中心ｇｒ１、ｇｒ２が分離前の比較用ダマの矩形Ｒ内に存在するか否かを判断し、当該矩形Ｒ内に中心ｇｒ１、ｇｒ２が存在する場合には、比較用ダマの分離結果となる比較用分離ダマにおける重心Ｇ（ｘＧ、ｙＧ）を求め、この重心Ｇと比較用ダマの中心ｇとの間における中心間距離ｄを求める。
【０１２７】
そして照合部１６は、この中心間距離ｄが所定の閾値以下であった場合には、結合していた比較用ダマを分離してなる２つの比較用分離ダマと、認証用ダマとが同一のダマであると判断するようになされている。
【０１２８】
このようにして照合部１６は、照合処理により合致しなかった比較用ダマを分離し、当該分離された比較用分離ダマを再度認証用ダマと照合するようになされている。
【０１２９】
このように照合部１６は、互いに隣り合うダマ同士を結合又は分離するようにしてダマを補正した後に再度照合することにより、撮像状態時変化による影響を排除することができるため、照合結果の信頼性を格段に向上させることができるようになされている。
【０１３０】
なお、図１９に実験結果を示す。この図１９では、結合照合処理及び分離照合処理を実行しなかった場合（「処理１」）、結合照合処理のみを実行した場合（「処理２」）、結合照合処理及び分離照合処理をそれぞれ実行した場合（「処理３」）における結果を白ダマと黒ダマとに分けてそれぞれ１０回行ったものである。
【０１３１】
この図１９からも明らかなように、結合照合処理及び分離照合処理をそれぞれ実行することにより照合結果の信頼性を格段に向上させることができることが分かる。
【０１３２】
（２）第２の処理形態
次に、この制御部２における第２の処理形態について説明する。
【０１３３】
制御部２における第２の処理形態の処理内容を機能的に分類すると、図５との対応部分に同一符号を付した図２０に示すように、低域周波数成分抽出部１１、画像分離部１２、領域区割部１３及び２次元コード変換部１５の各処理内容は上述の第１の処理形態と同一であるが、紋様パターン抽出部１１４と照合部１１６との処理内容が第１の処理形態とは異なる。
【０１３４】
以下、紋様パターン抽出部１１４による紋様パターン抽出処理及び照合部１１６による照合処理を詳細に説明する。
【０１３５】
・紋様パターン抽出処理
紋様パターン抽出部１１４は、各白ダマＷＤ（ＷＤ１〜ＷＤｎ）及び各黒ダマＢＤ（ＢＤ１〜ＢＤｎ）それぞれを楕円形状に近似させる点で、当該白ダマＷＤ及び各黒ダマＢＤを矩形状に近似させた紋様パターン抽出部１１４とは相違する。
【０１３６】
実際上、紋様パターン抽出部１１４は、図２１に示すように、１つ１つのダマ（白ダマＷＤ及び各黒ダマＢＤ）における中心座標（ｘｃ，ｙｃ）、長径ｒｄａ、短径ｒｄｂ及び長径ｒｄａと水平軸とのなす角度Ф（以下、これらを楕円情報値と呼ぶ）を特徴量として算出するようになされている。
【０１３７】
具体的に紋様パターン抽出部１１４は、領域区割部１３から供給される白ダマデータＤ１４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（７）
【０１３８】
【数７】
0004461389.tif 000008
【０１３９】
によって定義される画像モーメントＭＡｐｑに従って、１次画像モーメントＭＡ００、２次画像モーメントＭＡ１０、ＭＡ０１及び３次画像モーメントＭＡ２０、ＭＡ０２、ＭＡ１１を算出する。
【０１４０】
そして紋様パターン抽出部１１４は、これら１次、２次及び３次画像モーメントＭＡ００、ＭＡ１０、ＭＡ０１、ＭＡ２０、ＭＡ０２、ＭＡ１１を用いて、中心座標（ｘｃ，ｙｃ）を、次式（８）
【０１４１】
【数８】
0004461389.tif 000009
【０１４２】
に従って算出し、また長径ｒｄａ及び短径ｒｄｂを、次式（９）
【０１４３】
【数９】
0004461389.tif 000010
【０１４４】
に従って算出し、さらに角度Фを、次式（１０）
【０１４５】
【数１０】
0004461389.tif 000011
【０１４６】
に従って算出する。
【０１４７】
このようにして紋様パターン抽出部１１４は、白ダマＷＤ（ＷＤ１〜ＷＤｎ）ごとの特徴量（楕円情報値）をそれぞれ算出する。
【０１４８】
また紋様パターン抽出部１１４は、領域区割部１３から供給される黒ダマデータＤ１５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（７）式〜（１０）式を用いて当該黒ダマＢＤごとの特徴量（楕円情報値）をそれぞれ算出するようになされている。
【０１４９】
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。
【０１５０】
そして紋様パターン抽出部１１４は、コード印画モードである場合には、かかる紋様特徴量を認証用紋様パターンのデータ（以下、これを認証用紋様パターンデータと呼ぶ）Ｄ１６（図２０）として２次元コード変換部１５に送出し、これに対して検証モードである場合には、当該紋様特徴量を比較用紋様パターンのデータ（以下、これを比較用紋様パターンデータと呼ぶ）Ｄ２６（図２０）として照合部１１６に送出するようになされている。
【０１５１】
このように紋様パターン抽出部１１４は、各白ダマＷＤ及び各黒ダマＢＤのそれぞれの楕円情報値からなる紋様特徴量を算出するようにして、指定領域ＡＲ（図２（Ａ））に有する紋様パターン（認証用紋様パターン又は比較用紋様パターン）を抽出することができるようになされている。
【０１５２】
なお、１つの白ダマＷＤ又は黒ダマＢＤにおける楕円情報値（中心座標（ｘｃ，ｙｃ）、長径ｒｄａ、短径ｒｄｂ及び長径ｒｄａと水平軸とのなす角度Ф）が取り得るデータ範囲としては、図１２（Ａ）に示したデータ範囲を想定した場合、当該１つの白ダマＷＤ又は黒ダマＢＤにおける楕円情報値のデータサイズは、図１２（Ａ）に示した対応する値と同等となり、また、紋様特徴量（各白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤそれぞれの楕円情報値）のデータサイズも、図１２（Ｂ）に示した値と同等となる。
【０１５３】
・照合処理
照合部１１６は、紋様パターン抽出部１１４から供給される比較用紋様パターンデータＤ２６の紋様特徴量（楕円情報値）によって表される比較用ダマ（白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤ）それぞれを、スキャナ部４から与えられる認証用紋様コードデータＤ２の紋様特徴量（楕円情報値）によって表される認証用ダマ（白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤ）と順次照合する。
【０１５４】
ここで照合部１１６による具体的な照合処理を図２２を用いて説明するが、説明の便宜上、ここではある１つの認証用ダマと、比較用ダマとの照合処理について説明する。
【０１５５】
この図２２は、楕円情報値（中心座標（ｘｃ，ｙｃ）、長径ｒｄａ、短径ｒｄｂ及び長径ｒｄａと水平軸とのなす角度Ф）によって表される楕円形状の位置関係を示したものであり、Ｅｒｄは認証用ダマの楕円（破線）、Ｓｒｄは認証用ダマの長径ｒｄａ及び短径ｒｄｂによって表される面積、ｇｒｄは認証用ダマの中心座標（ｘｃ，ｙｃ）によって表される中心、Ｅは比較用ダマの楕円（実線）、Ｓは比較用ダマの長径ｒｄａ及び短径ｒｄｂによって表される面積、ｇは比較用ダマの中心座標（ｘ´ｃ，ｙ´ｃ）によって表される中心をそれぞれ示したものである。
【０１５６】
またｄ１は、次式（１１）
【０１５７】
【数１１】
0004461389.tif 000012
【０１５８】
に従って算出される認証用ダマ及び比較用ダマの中心ｇｒｄ、ｇ間における距離（以下、これを中心間距離と呼ぶ）を示し、Ф´は、認証用ダマにおける長径ｒｄａと水平軸とのなす角度Фと比較用ダマにおける長径ｒｄａと水平軸とのなす角度Фとの差、即ち楕円Ｅｒｄ及び楕円Ｅ間における傾きの差（以下、これを楕円間傾き差と呼ぶ）を示し、図中の三角形は、比較用ダマを示したものである。
【０１５９】
この図２２において、照合部１１６は、認証用ダマ及び比較用ダマ双方の楕円情報値に基づいて、認証用ダマの中心ｇｒｄが比較用ダマの楕円Ｅ内に存在し、かつ比較用ダマの中心ｇが認証用ダマの楕円Ｅｒｄ内に存在するか否かを判断する。
【０１６０】
そして照合部１１６は、双方の中心ｇｒｄ、ｇが互いの楕円Ｅ、Ｅｒｄ内に存在する場合には、中心間距離ｄ、楕円間傾き差Ф´及び認証用ダマの面積Ｓｒｄと比較用ダマの面積Ｓとの差（以下、これをダマ面積差と呼ぶ）がそれぞれ所定の閾値以下であるか否かを順次判断する。
【０１６１】
ここで照合部１１６は、いずれも閾値以下であった場合には、認証用ダマと比較用ダマとは同一のダマであると判断し、これに対していずれか１つでも閾値以上であった場合には、認証用ダマと比較用ダマとは同一のダマではないと判断するようになされている。
【０１６２】
但し、図２２との対応部分に同一符号を付した図２３に示すように、認証用ダマ及び比較用ダマ双方の楕円Ｅｒｄ、Ｅがともに真円に近い場合、楕円間傾き差Ф´が略９０度となるため、同一のダマであるにも係わらず異なるダマであると判断されるといった事態が起こり得る。
【０１６３】
従って、照合部１１６は、かかる誤判断を防止する対処策として、認証用ダマの長径ｒｄａと短径ｒｄｂとの比及び比較用ダマの長径ｒｄａと短径ｒｄｂとの比がともに「１」に近い場合には、楕円間傾き差Фｒｄ−Ф（即ち、図２３におけるФ´）が閾値以上であっても、ダマ面積差が閾値以下であれば、認証用ダマと比較用ダマとが同一のダマであると判断するようになされている。
【０１６４】
このようにして照合部１１６は、コード付印画紙ＸＰｃ（図２（Ｂ））から抽出された比較用紋様パターン（紋様特徴量（楕円情報値）によって表される各比較用ダマ）と、認証用紋様コードＢＣ（図２（Ｂ））に記憶されたオリジナル印画紙ＯＰの認証用紋様パターン（紋様特徴量（楕円情報値）によって表される各認証用ダマ）とを照合するようになされている。
【０１６５】
そして照合部１１６は、この照合結果として所定の合致率よりも高い合致率が得られた場合には、比較用紋様画像に対応するコード付印画紙ＸＰｃが正当なオリジナル印画紙ＯＰであると判断し、このとき複製許可コマンドＣＯＭ（図５）を生成してスキャナ部４（図４）に送出する。
【０１６６】
この結果、スキャナ部４では反射モードが実行され、このとき原稿台に載置されたオリジナル印画紙ＯＰ（図２（Ａ））の印画内容が印画内容画像データＤ４としてプリンタ部５に送出され、かくしてプリンタ部５においてオリジナル印画紙ＯＰ（図２（Ａ））の印画内容が用紙に複製されることとなる。
【０１６７】
ここで、撮像状態時変化によって、例えば図２４に示すように、コード印画モード時に１つの認証用ダマとして区割りされたものが、検証モード時には互いに異なる２つの比較用ダマとして区割りされてしまう場合と、この場合とは逆に、コード印画モード時に区割りされていた２つの認証用ダマが、検証モード時には１つの比較用ダマとして区割りされてしまう場合とがある。これらの場合には、認証用ダマに対応するはずの比較用ダマの形状（楕円情報値）が異なり、この結果、比較用ダマの合致率が低くなるといった事態を引き起こすこととなる。
【０１６８】
そこで照合部１１６は、かかる事態の対処策として、上述の照合処理結果として所定の合致率よりも低い合致率が得られた場合に、当該合致しなかった比較用ダマごとに結合照合処理及び分離照合処理を順次実行するようになされている。
【０１６９】
この結合照合処理では、隣接する比較用ダマ同士が結合され、当該結合されたダマ（以下、これを比較用結合ダマと呼ぶ）と対応部分の認証用ダマとが照合され、一方、分離照合処理では、比較用ダマが分離され、当該分離された複数のダマ（以下、これを比較用分離ダマと呼ぶ）と対応部分の認証用ダマとが照合される。
【０１７０】
これら結合照合処理及び分離照合処理のうち、まず、結合照合処理を図２５を用いて具体的に説明するが、説明の便宜上、ここでは隣り合う２つの比較用ダマ同士を結合した比較用結合ダマと、認証用ダマとの結合照合処理について説明する。
【０１７１】
この図２５は、図２２の場合と同様に楕円情報値（中心座標（ｘｃ，ｙｃ）、長径ｒｄａ、短径ｒｄｂ及び長径ｒｄａと水平軸とのなす角度Ф）によって表される楕円の位置関係を示したものであり、Ｅ１、Ｅ２は比較用ダマの楕円（破線で示す）、ｇ１、ｇ２は比較用ダマの中心座標（ｘｃ，ｙｃ）によって表される中心、ＥＭＡ（Ｅｒｄ）は比較用結合ダマ（認証用ダマ）の楕円（実線で示す）、ｇｒｄは認証用ダマの中心座標（ｘｃ，ｙｃ）によって表される中心をそれぞれ示したものである。
【０１７２】
またＧは、次式（１２）
【０１７３】
【数１２】
0004461389.tif 000013
但し  ｉ＝（１〜ｎ）
【０１７４】
に従って算出される比較用結合ダマの重心Ｇ（ｘＧ、ｙＧ）を示し、ｄ１は（１１）式と同様にして算出される比較用結合ダマの重心Ｇ及び認証用ダマの中心ｇｒｄ間における中心間距離を示し、図中の矩形は、分離していた比較用ダマと、これらを結合した比較用結合ダマとを示したものである。
【０１７５】
この図２５において、照合部１１６は、結合しようとする比較用ダマそれぞれの中心ｇ１、ｇ２が認証用ダマの楕円Ｅｒｄ（即ち、結合された比較用結合ダマの楕円ＥＭＡ）内に存在するか否かを判断し、当該楕円Ｅｒｄ内に中心ｇ１、ｇ２が存在する場合には、これら比較用ダマの結合結果となる比較用結合ダマにおける重心Ｇ（ｘＧ、ｙＧ）を求め、この重心Ｇと認証用ダマの中心ｇｒｄとの間における中心間距離ｄを求める。
【０１７６】
そして照合部１１６は、この中心間距離ｄが所定の閾値以下であった場合には、比較用結合ダマと、認証用ダマとが同一のダマであると判断する。
【０１７７】
このようにして照合部１１６は、照合処理により合致しなかった比較用ダマ同士を結合し、当該結合された比較用結合ダマを再度認証用ダマと照合するようになされている。
【０１７８】
次に、分離照合処理を図２６を用いて具体的に説明するが、説明の便宜上、ここでは２つの比較用分離ダマからなる比較用ダマと、認証用ダマとの分離照合処理について説明する。
【０１７９】
この図２６は、図２２の場合と同様に楕円情報値（中心座標（ｘｃ，ｙｃ）、長径ｒｄａ、短径ｒｄｂ及び長径ｒｄａと水平軸とのなす角度Ф）によって表される楕円の位置関係を示したものであり、Ｅは比較用ダマの楕円（破線で示す）、ｇは比較用ダマの中心座標（ｘｃ，ｙｃ）によって表される中心、ＥＳ１、ＥＳ２（Ｅｒｄ１、Ｅｒｄ２）は比較用分離ダマ（認証用ダマ）の楕円（実線で示す）、ｇｒｄ１、ｇｒｄ２は認証用ダマの中心座標（ｘｃ，ｙｃ）によって表される中心をそれぞれ示したものである。
【０１８０】
またＧは、（１２）式と同様にして算出される比較用分離ダマの重心Ｇ（ｘＧ、ｙＧ）を示し、ｄ１は（１１）式と同様にして算出される比較用分離ダマの重心Ｇ及び比較用ダマの中心ｇ間における中心間距離を示し、図中の矩形は、結合していた比較用ダマと、これらを分離した比較用分離ダマとを示したものである。
【０１８１】
この図２６において、照合部１１６は、認証用ダマの中心ｇｒｄ１、ｇｒｄ２が分離前の比較用ダマの楕円Ｅ内に存在するか否かを判断し、当該楕円Ｅ内に中心ｇｒｄ１、ｇｒｄ２が存在する場合には、比較用ダマの分離結果となる比較用分離ダマにおける重心Ｇ（ｘＧ、ｙＧ）を求め、この重心Ｇと比較用ダマの中心ｇとの間における中心間距離ｄを求める。
【０１８２】
そして照合部１１６は、この中心間距離ｄ１が所定の閾値以下であった場合には、比較用分離ダマと、認証用ダマとが同一のダマであると判断するようになされている。
【０１８３】
このようにして照合部１１６は、照合処理により合致しなかった比較用ダマを分離し、当該分離された比較用分離ダマを再度認証用ダマと照合するようになされている。
【０１８４】
このように照合部１１６は、互いに隣り合うダマ同士を結合及び又は分離するようにしてダマを補正した後に再度照合することにより、撮像状態時変化による影響を排除することができるため、照合結果の信頼性を格段に向上させることができるようになされている。
【０１８５】
（３）第３の処理形態
次に、この制御部２における第３の処理形態について説明する。
【０１８６】
制御部２における第３の処理形態の処理内容を機能的に分類すると、図５との対応部分に同一符号を付した図２７に示すように、低域周波数成分抽出部１１、画像分離部１２、領域区割部１３及び２次元コード変換部１５の各処理内容は上述の第１の処理形態と同一であるが、紋様パターン抽出部２１４と照合部２１６との処理内容が第１の処理形態とは異なる。
【０１８７】
以下、紋様パターン抽出部２１４による紋様パターン抽出処理及び照合部２１６による照合処理を詳細に説明する。
【０１８８】
・紋様パターン抽出処理
紋様パターン抽出部２１４は、各白ダマＷＤ（ＷＤ１〜ＷＤｎ）及び各黒ダマＢＤ（ＢＤ１〜ＢＤｎ）それぞれを円形状に近似させる点で、当該白ダマＷＤ及び各黒ダマＢＤを矩形状に近似させた紋様パターン抽出部１４とは相違する。
【０１８９】
実際上、紋様パターン抽出部２１４は、領域区割部１３から供給される白ダマデータＤ１４の白ダマＷＤ（ＷＤ１〜ＷＤｎ）ごとに（７）式に従って１次画像モーメントＭＡ００及び２次画像モーメントＭＡ１０、ＭＡ０１を算出する。
【０１９０】
そして紋様パターン抽出部２１４は、図２８に示すように、各白ダマＷＤの中心座標（ｘｃ，ｙｃ）を、対応する１次及び２次画像モーメントＭＡ００、ＭＡ１０、ＭＡ０１を用いて（９）式に従って算出すると共に半径ｒｄを次式（１３）
【０１９１】
【数１３】
0004461389.tif 000014
【０１９２】
に従って算出するようにして、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）及び半径ｒｄ（以下、これらを円情報値と呼ぶ）を特徴量として算出する。
【０１９３】
また紋様パターン抽出部２１４は、領域区割部１３から供給される黒ダマデータＤ１５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（１１）式、（１２）式及び（１３）式に従って、当該黒ダマＢＤごとの円情報値（中心座標（ｘｃ，ｙｃ）及び半径ｒｄ）を算出するようになされている。
【０１９４】
この後、紋様パターン抽出部２１４は、これら白ダマＷＤごとの円情報値（中心座標（ｘｃ，ｙｃ）及び半径ｒｄ）からなる紋様特徴量と、黒ダマＢＤごとの円情報値からなる紋様特徴量とを、コード印画モードである場合には認証用紋様パターンデータＤ１６（図２７）として２次元コード変換部１５に送出し、これに対して検証モードである場合には比較用紋様パターンデータＤ２６（図２７）として照合部２１６に送出するようになされている。
【０１９５】
このように紋様パターン抽出部２１４は、矩形情報値を算出する紋様パターン抽出部１４（図５）又は楕円情報値を算出する紋様パターン抽出部１１４（図２０）に比して、算出項目として第３次画像モーメントＭＡ２０、ＭＡ０２、ＭＡ１１、長径ｒｄａ（又は短径ｒｄｂ）及び長径ｒｄａと水平軸とのなす角度Фを省くことができる分、紋様パターンデータＤ１６、Ｄ２６を生成するまでの処理負荷を格段に低減することができるようになされている。
【０１９６】
また、１つの白ダマＷＤ又は黒ダマＢＤにおける円情報値（中心座標（ｘｃ，ｙｃ）及び半径ｒｄ）が取り得るデータ範囲として、図２９に示す実験結果からも明らかなように、図１２（Ａ）と同じデータ範囲を想定した場合、当該１つの白ダマＷＤ又は黒ダマＢＤにおける円情報値のデータサイズは、矩形情報値（楕円情報値）のデータサイズ（図１２（Ａ））に比して、およそ２４［ｂｉｔ］も少なくすることができた。
【０１９７】
これにより紋様パターン抽出部２１４は、図１２（Ｂ）に示したダマ（白ダマ及び黒ダマ）数を参照しても分かるように、紋様パターンデータＤ１６、Ｄ２６のデータ量を格段に抑えることができるようになされている。
【０１９８】
従って紋様パターン抽出部２１４は、紋様パターンデータＤ１６に基づく２次元バーコードＢＣのオリジナル印画紙ＯＰへの印画をより早く行わせることができるようになるため、当該印画するまでの待ち時間をより短縮させることができるようになされている。また紋様パターン抽出部２１４は、紋様パターンデータＤ１６及びＤ２６の照合もより早く行わせることができるようになるため、当該照合時の待ち時間を短縮させてより早くオリジナル印画紙に印画された印画内容を複製させることができるようになされている。
【０１９９】
・照合処理
照合部２１６は、紋様パターン抽出部２１４から供給される比較用紋様パターンデータＤ２６の紋様特徴量（円情報値）によって表される白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤ（比較用ダマ）それぞれを、スキャナ部４から与えられる認証用紋様コードデータＤ２の紋様特徴量（円情報値）によって表される白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤ（認証用ダマ）と順次照合する。
【０２００】
ここで照合部２１６による具体的な照合処理を説明するが、ここでは図２２を用いて説明した場合と同様に、ある１つの認証用ダマと、比較用ダマとの照合処理について図３０を用いて説明する。
【０２０１】
この図３０は、円情報値（中心座標（ｘｃ，ｙｃ）、半径ｒｄ）によって表される円形状の位置関係を示したものであり、Ｃｒｄは認証用ダマの円（破線）、Ｓｒｄは認証用ダマの半径ｒｄに基づいて表される面積、ｇｒｄは認証用ダマの中心座標（ｘｃ，ｙｃ）によって表される中心、Ｃは比較用ダマの円（実線）、Ｓは比較用ダマの半径ｒｄに基づいて表される面積、ｇは比較用ダマの中心座標（ｘｃ，ｙｃ）によって表される中心をそれぞれ示したものである。
【０２０２】
またｄ２は（１１）式と同様にして算出される認証用ダマ及び比較用ダマの中心間距離を示し、図中の三角形は、比較用ダマを示したものである。
【０２０３】
この図３０において、照合部２１６は、認証用ダマ及び比較用ダマ双方の円情報値に基づいて、認証用ダマの中心ｇｒｄが比較用ダマの円Ｃ内に存在し、かつ比較用ダマの中心ｇが認証用ダマの円Ｃｒｄ内に存在するか否かを判断する。
【０２０４】
そして照合部２１６は、双方の中心ｇｒｄ、ｇが互いの楕円Ｃ、Ｃｒｄ内に存在する場合には、中心間距離ｄ及び認証用ダマの面積Ｓｒｄと比較用ダマの面積Ｓとのダマ面積差がそれぞれ所定の閾値以下であるか否かを順次判断する。
【０２０５】
ここで照合部２１６は、いずれも閾値以下であった場合には、認証用ダマと比較用ダマとは同一のダマであると判断し、これに対していずれか１つでも閾値以上であった場合には、認証用ダマと比較用ダマとは同一のダマではないと判断するようになされている。
【０２０６】
なお、照合部２１６は、中心座標（ｘｃ，ｙｃ）及び半径ｒｄのみに基づいて照合処理を行っているため、図２３について上述したような誤判断を防止するための処理を行うことなくダマ同士（認証用ダマと比較用ダマ）の同一性の有無を判断することができ、これにより照合処理の負荷及び誤判断率を低減することができるようになされている。
【０２０７】
このようにして照合部２１６は、コード付印画紙ＸＰｃ（図２（Ｂ））から抽出された比較用紋様パターン（紋様特徴量（円情報値）によって表される各比較用ダマ）と、認証用紋様コードＢＣ（図２（Ｂ））に記憶されたオリジナル印画紙ＯＰの認証用紋様パターン（紋様特徴量（円情報値）によって表される各認証用ダマ）とを照合するようになされている。
【０２０８】
そして照合部２１６は、この照合結果として所定の合致率よりも高い合致率が得られた場合には、比較用紋様画像に対応するコード付印画紙ＸＰｃが正当なオリジナル印画紙ＯＰであると判断し、このとき複製許可コマンドＣＯＭを生成してスキャナ部４（図４）に送出する。
【０２０９】
この結果、スキャナ部４では反射モードが実行され、このとき原稿台に載置されたオリジナル印画紙ＯＰ（図２（Ａ））の印画内容が印画内容画像データＤ４としてプリンタ部５に送出され、かくしてプリンタ部５においてオリジナル印画紙ＯＰ（図２（Ａ））の印画内容が用紙に複製される。
【０２１０】
これに対して照合部２１６は、撮像状態時変化等により、照合処理結果として所定の合致率よりも低い合致率が得られた場合には、第１又は第２の処理形態において上述した場合と同様に、当該合致しなかった比較用ダマごとに結合照合処理及び分離照合処理を順次実行するようになされている。
【０２１１】
かかる結合照合処理及び分離照合処理のうち、まず、結合照合処理について説明するが、ここでは図２５を用いて説明した場合と同様に、隣り合う２つの比較用ダマ同士を結合した比較用結合ダマと、認証用ダマとの結合照合処理について図３１を用いて説明する。
【０２１２】
この図３１は、図３０の場合と同様に円情報値（中心座標（ｘｃ，ｙｃ）、半径ｒｄ）によって表される円形状の位置関係を示したものであり、Ｃ１、Ｃ２は比較用ダマの円（破線で示す）、ｇ１、ｇ２は比較用ダマの中心座標（ｘｃ，ｙｃ）によって表される中心、ＣＭＡ（Ｃｒｄ）は比較用結合ダマ（認証用ダマ）の円（実線で示す）、ｇｒｄは認証用ダマの中心座標（ｘｃ，ｙｃ）によって表される中心をそれぞれ示したものである。
【０２１３】
またＧは、（１２）式と同様にして算出される比較用結合ダマの重心Ｇ（ｘＧ、ｙＧ）を示し、ｄ２は（１１）式と同様にして算出される比較用結合ダマの重心Ｇ及び認証用ダマの中心ｇｒｄ間における中心間距離を示し、図中の矩形は、分離していた比較用ダマと、これらを結合した比較用結合ダマとを示したものである。
【０２１４】
この図３１において、照合部２１６は、結合しようとする比較用ダマそれぞれの中心ｇ１、ｇ２が認証用ダマの円Ｃｒｄ（即ち、結合された比較用結合ダマの円ＣＭＡ）内に存在するか否かを判断し、当該円Ｃｒｄ内に中心ｇ１、ｇ２が存在する場合には、これら比較用ダマの結合結果となる比較用結合ダマにおける重心Ｇ（ｘＧ、ｙＧ）を求め、この重心Ｇと認証用ダマの中心ｇｒｄとの間における中心間距離ｄ２を求める。
【０２１５】
そして照合部２１６は、この中心間距離ｄが所定の閾値以下であった場合には、比較用結合ダマと、認証用ダマとが同一のダマであると判断する。
【０２１６】
このようにして照合部２１６は、照合処理により合致しなかった比較用ダマ同士を結合し、当該結合された比較用結合ダマを再度認証用ダマと照合するようになされている。
【０２１７】
次に、分離照合処理を説明するが、ここでは図２６を用いて説明した場合と同様に、２つの比較用分離ダマからなる比較用ダマと、認証用ダマとの分離照合処理について図３２を用いて説明する。
【０２１８】
この図３２は、円情報値（中心座標（ｘｃ，ｙｃ）、半径ｒｄ）によって表される円形状の位置関係を示したものであり、Ｃは比較用ダマの円（破線で示す）、ｇは比較用ダマの中心座標（ｘｃ，ｙｃ）によって表される中心、ＣＳ１、ＣＳ２（Ｃｒｄ１、Ｃｒｄ２）は比較用分離ダマ（認証用ダマ）の円（実線で示す）、ｇｒｄ１、ｇｒｄ２は認証用ダマの中心座標（ｘｃ，ｙｃ）によって表される中心をそれぞれ示したものである。
【０２１９】
またＧは、（１２）式と同様にして算出される比較用分離ダマの重心Ｇ（ｘＧ、ｙＧ）を示し、ｄ２は（１１）式と同様にして算出される比較用分離ダマの重心Ｇ及び比較用ダマの中心ｇ間における中心間距離を示し、図中の矩形は、結合していた比較用ダマと、これらを分離した比較用分離ダマとを示したものである。
【０２２０】
この図３２において、照合部２１６は、認証用ダマの中心ｇｒｄ１、ｇｒｄ２が分離前の比較用ダマの楕円Ｃ内に存在するか否かを判断し、当該楕円Ｃ内に中心ｇｒｄ１、ｇｒｄ２が存在する場合には、比較用ダマの分離結果となる比較用分離ダマにおける重心Ｇ（ｘＧ、ｙＧ）を求め、この重心Ｇと比較用ダマの中心ｇとの間における中心間距離ｄを求める。
【０２２１】
そして照合部２１６は、この中心間距離ｄ２が所定の閾値以下であった場合には、比較用分離ダマと、認証用ダマとが同一のダマであると判断するようになされている。
【０２２２】
このようにして照合部２１６は、照合処理により合致しなかった比較用ダマを分離し、当該分離された比較用分離ダマを再度認証用ダマと照合するようになされている。
【０２２３】
このように照合部２１６は、互いに隣り合うダマ同士を結合及び又は分離するようにしてダマを補正した後に再度照合することにより、撮像状態時変化による影響を排除することができるため、照合結果の信頼性を格段に向上させることができるようになされている。
【０２２４】
（４）第４の処理形態
次に、この制御部２における第４の処理形態について説明する。
【０２２５】
制御部２における第４の処理形態の処理内容を機能的に分類すると、図５との対応部分に同一符号を付した図３３に示すように、低域周波数成分抽出部１１、画像分離部１２及び２次元コード変換部１５の各処理内容は上述の第１の処理形態と同一であるが、領域区割部３１３、紋様パターン抽出部３１４と照合部３１６との処理内容が第１の処理形態とは異なる。
【０２２６】
以下、領域区割部３１３による領域区割処理、紋様パターン抽出部３１４による紋様パターン抽出処理及び照合部３１６による照合処理を詳細に説明する。
【０２２７】
・領域区割処理
領域区割部３１３は、コード印画モード時及び検証モード時ともに、画像分離部１２から供給される白成分紋様画像データＤ１２を白ダマデータＤ１４として生成し、当該画像分離部１２から供給される黒成分紋様画像データＤ１３を黒ダマデータＤ１５として生成する点で、領域区割部１３と同一の処理内容である。
【０２２８】
しかしこの領域区割部３１３では、かかる白ダマデータＤ１４及び黒ダマデータＤ１５の送出先が領域区割部１３とは相違している。すなわち、領域区割部１３は、コード印画モード時及び検証モード時ともに白ダマデータＤ１４及び黒ダマデータＤ１５をそのまま紋様パターン抽出部１４に送出していたのに対し、この領域区割部３１３は、コード印画モード時には紋様パターン抽出部３１４に送出し、検証モード時には照合部３１６に送出するようになされている。
【０２２９】
・紋様パターン抽出処理
紋様パターン抽出部３１４は、各白ダマＷＤ（ＷＤ１〜ＷＤｎ）及び各黒ダマＢＤ（ＢＤ１〜ＢＤｎ）それぞれの形状自体に近似させる点で、当該白ダマＷＤ及び各黒ダマＢＤを矩形状に近似させた紋様パターン抽出部１４とは相違する。
【０２３０】
実際上、紋様パターン抽出部３１４は、各白ダマＷＤ（ＷＤ１〜ＷＤｎ）及び各黒ダマＢＤ（ＢＤ１〜ＢＤｎ）それぞれについて、当該ダマの外周上における点（以下、これをダマ外周点と呼ぶ）に基づいてベジエ曲線（ｂｅｚｉｅｒ  ｃｕｒｖｅ）を生成するための制御点列を決定し、これら制御点列を紋様パターンとして抽出する。
【０２３１】
具体的に紋様パターン抽出部３１４は、領域区割部３１３から供給される白ダマデータＤ１４の白ダマＷＤ（ＷＤ１〜ＷＤｎ）及び黒ダマデータＤ１５の黒ダマＢＤ（ＢＤ１〜ＢＤｎ）における面積（以下、これをダマ総合面積と呼ぶ）を画素数に基づいて算出し、予め内部メモリに保持されたダマ総合面積（画素数）と正方格子の格子サイズ及びベジエ曲線の次数との対応テーブルを参照して、このとき検出した画素数に対応する格子サイズ及びベジエ曲線の次数に切り替える。
【０２３２】
そして紋様パターン抽出部３１４は、このとき切り替えた格子サイズの正方格子で白ダマデータＤ１４の指定領域ＡＲ及び黒ダマデータＤ１５の指定領域ＡＲをそれぞれ区切ると共に、このとき切り替えたｎ次のベジエ曲線を生成するための「ｎ＋１」個の制御点からなる制御点列を、当該指定領域ＡＲ内に有する白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤそれぞれについて決定する。
【０２３３】
ここで、かかる制御点列の決定手法を具体的に説明するが、説明の便宜上、ここでは白ダマＷＤ１について、３次のベジエ曲線を生成するための４個の制御点からなる制御点列を決定する場合を図３４を用いて説明する。
【０２３４】
この図３４において、紋様パターン抽出部３１４は、正方格子と、白ダマＷＤ１の外周との交点Ｐ１〜Ｐ１２を制御点として認識し、例えば制御点Ｐ１を最初の始点として、隣接する４個の制御点を制御点列Ｐ１〜Ｐ４、Ｐ４〜Ｐ７、Ｐ７〜Ｐ１０、Ｐ１０〜Ｐ１２として順次選択する。
【０２３５】
この場合、紋様パターン抽出部３１４は、各制御点列Ｐ１〜Ｐ４、Ｐ４〜Ｐ７、Ｐ７〜Ｐ１０、Ｐ１０〜Ｐ１２の終点（制御点Ｐ４、Ｐ７、Ｐ１０）を次の制御点列の始点（制御点Ｐ４、Ｐ７、Ｐ１０）として選択するようになされており、また最後の制御点列Ｐ１０〜Ｐ１２では３個の制御点をそのまま制御点列として選択するようになされている。
【０２３６】
しかし、これら制御点列Ｐ１〜Ｐ４、Ｐ４〜Ｐ７、Ｐ７〜Ｐ１０、Ｐ１０〜Ｐ１２をそのまま白ダマＷＤ１についての制御点列として決定した場合、当該制御点列Ｐ１〜Ｐ１２から生成されるベジエ曲線は、白ダマＷＤ１の外周よりもそれぞれ内側又は外側となるため、実際の白ダマＷＤ１とは極端に異なるダマとして得られてしまうことになる。
【０２３７】
そこでこの実施の形態の場合、紋様パターン抽出部３１４は、各制御点列Ｐ１〜Ｐ４、Ｐ４〜Ｐ７、Ｐ７〜Ｐ１０における始点及び終点間の制御点（以下、これを中間制御点と呼ぶ）Ｐ２及びＰ３、Ｐ５及びＰ６、Ｐ８及びＰ９と、最後の制御点列Ｐ１０〜Ｐ１２及び最初の制御点列Ｐ１〜Ｐ４における始点（Ｐ１０、Ｐ１）間の制御点（以下、これも中間制御点と呼ぶ）Ｐ１１及びＰ１２とを白ダマＷＤ１の外周よりも内側又は外側にずらすようになされている。
【０２３８】
具体的に紋様パターン抽出部３１４は、中間制御点Ｐ２及びＰ３を点対称の中心とした場合に、当該中間制御点Ｐ２及びＰ３からの線分Ｐ１−Ｐ４に対する垂線と線分Ｐ１−Ｐ４との交点Ｑ２及びＱ３に対応する点Ｃ２及びＣ３を検出し、当該検出した点Ｃ２及びＣ３と制御点Ｐ１及びＰ４とを制御点列Ｐ１−Ｃ２−Ｃ３−Ｐ４として決定する。
【０２３９】
そして紋様パターン抽出部３１４は、他の中間制御点Ｐ５及びＰ６、Ｐ８及びＰ９、Ｐ１１及びＰ１２についても、中間制御点Ｐ２及びＰ３と同様にして点Ｃ５及びＣ６、Ｃ８及びＣ９、Ｃ１１及びＣ１２をそれぞれ検出し、当該点Ｃ５及びＣ６、Ｃ８及びＣ９、Ｃ１１及びＣ１２と、対応する制御点Ｐ４及びＰ７、Ｐ７及びＰ１０、Ｐ１０及びＰ１２とを制御点列Ｐ４−Ｃ５−Ｃ６−Ｐ７、Ｐ７−Ｃ８−Ｃ９−Ｐ１０、Ｐ１０−Ｃ１１−Ｃ１２としてそれぞれ決定する。
【０２４０】
このようにして紋様パターン抽出部３１４は、白ダマＷＤ１についての制御点列Ｐ１−Ｃ２−Ｃ３−Ｐ４、Ｐ４−Ｃ５−Ｃ６−Ｐ７、Ｐ７−Ｃ８−Ｃ９−Ｐ１０、Ｐ１０−Ｃ１１−Ｃ１２をそれぞれ決定するようになされている。
【０２４１】
また紋様パターン抽出部３１４は、白ダマＷＤ２〜ＷＤｎ及び、領域区割部３１３から供給される黒ダマデータＤ１５の各黒ダマＢＤ１〜ＢＤｎ）についても、白ダマＷＤ１の場合と同様にして３次のベジエ曲線を生成するための制御点列をそれぞれ決定するようになされている。
【０２４２】
そして紋様パターン抽出部３１４は、このようにして決定した白ダマＷＤ（ＷＤ１〜ＷＤｎ）及び黒ダマＢＤ１〜ＢＤｎ）それぞれの制御点列を、認証用紋様パターンのデータ（以下、これを認証用紋様パターンデータと呼ぶ）Ｄ１６（図５）として生成し、これを２次元コード変換部１５に送出する。
【０２４３】
このように紋様パターン抽出部３１４は、選択した制御点列（Ｐ１〜Ｐ４、Ｐ４〜Ｐ７、Ｐ７〜Ｐ１０、Ｐ１０〜Ｐ１２）のうち、当該制御点列における中間制御点（Ｐ２及びＰ３、Ｐ５及びＰ６、Ｐ８及びＰ９、Ｐ１１及びＰ１２）を白ダマＷＤ１の外周よりも内側又は外側にずらすことにより、実際の白ダマＷＤ１により一層近似するダマを生成するための制御点列（Ｐ１−Ｃ２−Ｃ３−Ｐ４、Ｐ４−Ｃ５−Ｃ６−Ｐ７、Ｐ７−Ｃ８−Ｃ９−Ｐ１０、Ｐ１０−Ｃ１１−Ｃ１２）を紋様パターンとして抽出することができるようになされている。
【０２４４】
なお、制御点列を構成する１つの制御点が取り得るデータ範囲として、図３５に示すデータ範囲を想定した場合、ｎ次のベジエ曲線を生成するための「ｎ＋１」個の制御点からなる制御点列をｋとすると、認証用紋様パターンデータＤ１６のデータサイズは、実験結果より、３２ｋ（ｎ＋１）［ｂｉｔ］となった。
【０２４５】
また既存の２次元バーコードは、図１３に示したように、およそ１〜３［Ｋｂｙｔｅ］のバイナリデータを２次元バーコード変換することができる。従って、２次元コード変換部１５は、図１３及び図３５からも明らかなように、既存の２次元コードを適用した場合であっても、上述の紋様パターン抽出部３１４から供給される認証用紋様パターンデータＤ１６の制御点列を認証用紋様コードデータＤ２として適切に変換することができることになる。
【０２４６】
・照合処理
照合部３１６は、検証モード時において、スキャナ部４でのコード付印画紙ＸＰｃ（図２（Ｂ））の指定領域ＡＲに印画された認証用紋様コードＢＣの読取結果（認証用紋様コードデータＤ２）と、このとき指定領域ＡＲから読み取られたコード付紋様画像データＤ３に対する低域周波数成分抽出処理、画像分離処理及び領域区割処理の処理結果（白ダマデータＤ１４及び黒ダマデータＤ１５）とに基づいて照合処理を実行する。
【０２４７】
実際上、照合部３１６は、供給される認証用紋様コードデータＤ２に対して逆２次元コード変換処理を施すことにより認証用紋様パターンデータＤ１６を復元し、当該認証用紋様パターンデータＤ１６の制御点列に基づいて、元の白ダマＷＤに相当する白ダマ（以下、これを再構成白ダマと呼ぶ）及び元の黒ダマＢＤに相当する黒ダマ（以下、これを再構成黒ダマと呼ぶ）をそれぞれ生成する。
【０２４８】
ここで、かかる再構成白ダマ及び再構成黒ダマの再構成手法を具体的に説明するが、説明の便宜上、ここでは図３４で説明した白ダマＷＤ１に相当する再構成白ダマを再構成する場合を説明する。
【０２４９】
図３６に示すように、照合部３１６は、紋様パターン抽出部１４により抽出された白ダマＷＤ１（図３６において破線で囲まれた斜線領域）についての制御点列Ｐ１−Ｃ２−Ｃ３−Ｐ４、Ｐ４−Ｃ５−Ｃ６−Ｐ７、Ｐ７−Ｃ８−Ｃ９−Ｐ１０、Ｐ１０−Ｃ１１−Ｃ１２から対応するベジエ曲線Ｂｃ１、Ｂｃ２、Ｂｃ３、Ｂｃ４をそれぞれ生成する。
【０２５０】
そして照合部３１６は、図３７に示すようにベジエ曲線Ｂｃ１、Ｂｃ２、Ｂｃ３、Ｂｃ４によって囲まれる領域を、所定の単一輝度値で塗りつぶすことにより再構成白ダマを生成する。
【０２５１】
このようにして照合部３１６は、白ダマＷＤ１に相当する再構成白ダマを生成するようになされている。
【０２５２】
なお、ｎ次のベジエ曲線は、制御点をＣＰとし、Ｂｅｒｎｓｔｅｉｎ関数をＢｎｉ（ｔ）とすると、次式（１４）
【０２５３】
【数１４】
0004461389.tif 000015
【０２５４】
により定義されものであり、この（１４）式におけるＢｅｒｎｓｔｅｉｎ関数Ｂｎｉ（ｔ）は、次式（１５）
【０２５５】
【数１５】
0004461389.tif 000016
【０２５６】
により定義される。
【０２５７】
また、照合部３１６は、白ダマＷＤ１の場合と同様にして、認証用紋様コードデータＤ２における白ダマＷＤ２〜ＷＤｎについての制御点列に基づいて、当該白ダマＷＤ２〜ＷＤｎに相当する再構成白ダマを生成すると共に、当該認証用紋様コードデータＤ２における黒ダマＢＤ（ＢＤ１〜ＢＤｎ）についての制御点列に基づいて、当該黒ダマＢＤに相当する再構成黒ダマを生成するようになされている。
【０２５８】
そして照合部３１６は、このようにして生成した再構成白ダマと、このとき領域区割部３１３から供給される白ダマデータＤ２４の白ダマＷＤ（ＷＤ１〜ＷＤｎ）との間及び再構成黒ダマと、このとき領域区割部３１３から供給される黒ダマデータＤ２５の黒ダマＢＤ（ＢＤ１〜ＢＤｎ）との間における位相限定相関値Ｃｐｏｃを、当該再構成白ダマ及び再構成黒ダマの画素をＲＤ（ｘ，ｙ）、当該白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤの画素をＤ（ｘ，ｙ）、２次元フーリエ変換をＦ、２次元逆フーリエ変換をＦ−１とすると、次式（１６）
【０２５９】
【数１６】
0004461389.tif 000017
【０２６０】
に従って算出する。
【０２６１】
ここで、照合部３１６は、所定の閾値以下の位相限定相関値Ｃｐｏｃが得られた場合には、このときスキャナ部４の載置台に載置されたコード付印画紙ＸＰｃ（図２）が複製されたものであると判断し、このとき複製を禁止する旨とをスキャナ部４の表示部（図示せず）を介して通知する。
【０２６２】
これに対して照合部３１６は、所定の閾値よりも高い位相限定相関値Ｃｐｏｃが得られた場合には、このときスキャナ部４の載置台に載置されたコード付印画紙ＸＰｃ（図２）が正当なオリジナル印画紙ＯＰであると判断し、このとき複製許可コマンドＣＯＭを生成してスキャナ部４（図４）に送出する。
【０２６３】
この結果、スキャナ部４では反射モードが実行され、このとき原稿台に載置されたコード付印画紙ＸＰｃ（オリジナル印画紙ＯＰ）の印画内容が印画内容画像データＤ４としてプリンタ部５に送出され、この結果、プリンタ部５においてオリジナル印画紙ＯＰ（図２（Ａ））の印画内容が用紙に複製されることとなる。
【０２６４】
なお、照合部３１６においては、図３８からも分かるように、位相限定相関ではその相関がある場合（図３８（Ａ））には鋭いピークとして現れる特徴があるため、このとき算出した位相限定相関結果を表示部（図示せず）を介して通知しておくようになされている。これにより照合部３１６は、位相限定相関結果の度合い（正当性の有無の度合い）を視覚的に分かり易く把握させることができるようになされている。
【０２６５】
以上の第４の処理形態では、白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤそれぞれの外周に近似するベジエ曲線を生成するための複数の制御点を紋様パターンとして抽出し、この紋様パターンを認証情報として当該オリジナル印画紙ＯＰに記憶しておく。そしてコード付印画紙ＸＰｃに印画された印画内容を複製する場合に、当該コード付印画紙ＸＰｃに記憶された紋様パターンに基づいて白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤに相当する再構成白ダマ及び再構成黒ダマを生成し、当該再構成白ダマ及び再構成黒ダマを用いてオリジナル印画紙ＯＰであるか否かの正当性を検証する。
【０２６６】
従ってこの第４の処理形態では、低域成分紋様画像ＩＭ２に有する紋様を構成する白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤそれぞれの外周に近似する複数の制御点を紋様パターンとして抽出するため、上述の第１〜第３の処理形態に比して、当該制御点から生成される再構成白ダマ及び再構成黒ダマからなる紋様を、元の低域成分紋様画像ＩＭ２（図６（Ｂ））に有する紋様とほぼ同一の紋様として格段に精度良く再現することができ、この結果、正当性の検証精度を向上させることができる。
【０２６７】
さらにこの第４の処理形態では、白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤそれぞれの外周に近似する複数の制御点として、単に外周上だけの点ではなく、外周上の点（図３４においてＰ１、Ｐ４、Ｐ７、Ｐ１０）とその外周から外側又は内側に所定距離だけ離れた点（図３４においてＣ２、Ｃ３、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ８、Ｃ９、Ｃ１１、Ｃ１２）とを紋様パターンとして抽出する。
【０２６８】
このため、これら制御点から生成される再構成白ダマ及び再構成黒ダマからなる紋様を、元の低域成分紋様画像ＩＭ２（図６（Ｂ））に有する紋様とほぼ同一の紋様として一段と精度良く再現することができ、この結果、正当性の検証精度をより向上させることができる。
【０２６９】
さらに第４の処理形態では、白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤそれぞれの外周に近似する複数の制御点として、当該白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤのダマ総合面積に対応する数の点を紋様パターンとして抽出する。
【０２７０】
従ってこの第４の処理形態では、オリジナル印画紙ＯＰに記憶する紋様パターンをほぼ一定のデータサイズとして得ることができるため、紋様の区割り結果（白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤの総合面積）にかかわらず、適切に紋様パターンをオリジナル印画紙ＯＰに記憶させることができる。
【０２７１】
なお、この第４の処理形態においては、区割された各領域それぞれについて、当該領域の輪郭上の点に基づいて輪郭に近似する曲線を生成するための複数の点を決定し、これら点を紋様情報として抽出する抽出手段として、白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤのダマ総合面積に応じて格子サイズ及びベジエ曲線の次数に切り替え、当該切り替えた格子サイズの正方格子と交わる白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤの外周上の点に基づいてベジエ曲線を生成するための制御点列を紋様情報として抽出するようにした場合について述べたが、白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤのうち最大のダマ面積に応じて切り替えるようにしても良く、また格子サイズ及び又はベジエ曲線の次数を固定値として設定しておくようにしても良い。
【０２７２】
また正方格子と交わる点を白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤの外周上の点としたが、例えば、白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤの外周上におけるある基準点を決定し、当該基準点を中心とした円と交わる点を白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤの外周上の点とし、さらにこの点を中心とした円と交わる点を次の白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤの外周上の点としていくようにしても良い。このときの円の直径又は半径を、白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤのダマ総合面積等に応じて切り替えるようにしても良い。
【０２７３】
また白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤの外周上の点に基づいてベジエ曲線を生成するための制御点列を抽出するようにしたが、当該白ダマＷＤ及び黒ダマＢＤの輪郭上の点に基づいてベジエ曲線を生成するための制御点列を抽出するようにしても良い。このようにすれば、図３９に示すように、ドーナツ状の白ダマＷＤ（又は黒ダマＢＤ）として区割りされる場合であっても、図３４で上述した手法と同様の手法により当該ダマの形状を忠実に再現し得る制御点列を抽出することができる。なお、外周から外側又は内側に所定距離だけ離れた点（図３４においてＣ２、Ｃ３、Ｃ５、Ｃ６、Ｃ８、Ｃ９、Ｃ１１、Ｃ１２）を抽出する手法としては、図３４で上述した手法に限らず、この他種々の手法により当該点を抽出することができる。
【０２７４】
またベジエ曲線を生成するための制御点列を紋様情報として抽出するようにしたが、有理ベジエ曲線、Ｂスプライン曲線又は有理Ｂスプライン曲線等のこの他種々の曲線を生成するための制御点列を紋様情報として抽出するようにしても良い。この場合、上述の第４の処理形態と同様の効果を得ることができる。
【０２７５】
さらに第４の処理形態においては、記憶手段により記憶された紋様情報に基づいて、印画紙の正当性を検証する検証手段として、制御点列に基づいてベジエ曲線を生成し、当該ベジエ曲線によって囲まれる領域を所定の単一輝度値で塗りつぶすことにより再構成白ダマ及び再構成黒ダマを生成し、当該再構成白ダマ及び再構成黒ダマを対応するダマとの位相限定相関を算出するようにして検証した場合について述べたが、制御点列に基づいて有理ベジエ曲線、Ｂスプライン曲線又は有理Ｂスプライン曲線等のこの他種々の曲線を生成するようにしても良く、また位相限定相関以外の手法により検証するようにしても良い。この場合、上述の第４の処理形態と同様の効果を得ることができる。
【０２７６】
・認証処理手順
ここで制御部２は、上述の第１〜第４の処理形態を、図４０に示す認証処理手順ＲＴに従って実行する。
【０２７７】
すなわち、制御部２は、この不正複製防止装置１の主電源が投入されると、この認証処理手順ＲＴをステップＳＰ０において開始し、続くステップＳＰ１において、認証用紋様コードＢＣ（図２（Ａ））を印画させる印画指令又は複製指令を待ち受ける。
【０２７８】
そして制御部２は、このステップＳＰ１において、操作部（図示せず）から印画指令を受けた場合、続くステップＳＰ２において、スキャナ部４を制御してオリジナル紋様画像データＤ１を取得した後、次のステップＳＰ３において、当該オリジナル紋様画像データＤ１に対して低域周波数成分抽出処理を施すようにして低域成分紋様画像ＩＭ２（図７（Ａ））を表す低域紋様画像データＤ１１を生成し、続くステップＳＰ４において、低域紋様画像データＤ１１に対して画像分離処理を施すようにして白成分紋様画像ＷＩＭ（図７（Ｂ））を表すを表す白成分紋様画像データＤ１２と、黒成分紋様画像ＢＩＭ（図７（Ｃ））を表す黒成分紋様画像データＤ１３とを生成する。
【０２７９】
続いて制御部２は、ステップＳＰ５において、白成分紋様画像データＤ１２及び黒成分紋様画像データＤ１３に対して領域区割処理を施すようにして、複数の白ダマＷＤ（ＷＤ１〜ＷＤｎ）を表す白ダマデータＤ１４及び複数の黒ダマＢＤ（ＢＤ１〜ＢＤｎ）を表す黒ダマデータＤ１５を生成し、続くステップＳＰ６において、当該白ダマデータＤ１４に基づく各白ダマＷＤと、黒ダマデータＤ１５に基づく各黒ダマＢＤとの面積をそれぞれ算出する。
【０２８０】
また制御部２は、続くステップＳＰ７において、紋様パターン抽出処理の処理内容を切り換える切換基準として予め設定された閾値に基づいて、各白ダマＷＤ及び各黒ダマＢＤそれぞれに対して、第１（又は第２）の処理形態における紋様パターン抽出処理、第３の処理形態における紋様パターン抽出処理又は第４の処理形態における紋様パターン抽出処理のいずれかを順次施すようにして、認証用紋様パターンデータＤ１６を生成する。
【０２８１】
実際上、かかる閾値は、第１の閾値（以下、これを低度閾値と呼ぶ）と、当該第１の閾値よりも大きい第２の閾値（以下、これを中度閾値と呼ぶ）と、当該第２の閾値よりも大きい第３の閾値（以下、これを高度閾値と呼ぶ）として設定されており、制御部２は、処理対象のダマの面積が低度閾値未満及び低度閾値以上中度閾値未満の第１の範囲にある場合には、第３の処理形態における紋様パターン抽出処理を施すようにして、円情報値を紋様パターンとして表すデータを生成する。
【０２８２】
また制御部２は、処理対象のダマの面積が中度閾値以上高度閾値未満の第２の範囲にある場合には、第１又は第２の処理形態のうち予め設定されたいずれか一方の処理形態における紋様パターン抽出処理を施すようにして、矩形情報値（楕円情報値）を紋様パターンとして表すデータを生成する一方、当該処理対象のダマの面積が高度閾値以上の第３の範囲にある場合には、第４の処理形態における紋様パターン抽出処理を施すようにして、ベジェ曲線を生成するための制御点列を紋様パターンとして表すデータを生成する。このようにして各白ダマＷＤ及び各黒ダマＢＤの１つ１つについて生成されたこれらデータが認証用紋様パターンデータＤ１６として得られることになる。
【０２８３】
この後、制御部２は、次のステップＳＰ８において、認証用紋様パターンデータＤ１６に対して２次元コード変換処理を施すようにして認証用紋様コードデータＤ２を生成し、続くステップＳＰ９において、プリンタ５を制御してこの認証用紋様コードデータＤ２に基づく認証用紋様コードＢＣを印画紙に記憶させ、ステップＳＰ１に戻る。
【０２８４】
一方、制御部２は、ステップＳＰ１において、操作部（図示せず）から複製指令を受けた場合、続くステップＳＰ１０において、スキャナ部４を制御してコード付紋様画像データＤ３を取得した後、次のステップＳＰ１１において、当該コード付紋様画像データＤ３に対して、オリジナル紋様画像データＤ１の場合と同様の画像処理を施す。
【０２８５】
実際上、制御部２は、コード付紋様画像データＤ３に対して、上述のステップＳＰ３からステップＳＰ５までの低域周波数成分抽出処理、画像分離処理及び領域区割処理を順次施した後、当該ステップＳＰ６と同様に、当該領域区割処理結果として得られる白ダマデータＤ１４及び黒ダマデータＤ１５に基づく各白ダマＷＤ及び各黒ダマＢＤの面積を個々に算出する。このとき制御部２は、当該ダマの面積が第１及び第２の範囲にある場合にのみ、上述のステップＳＰ７と同様に、予め設定された第１又は第２の処理形態における紋様パターン抽出処理を施すようにして、比較用紋様パターンデータＤ２６を生成する。このようにして、第１及び第２の範囲にあったダマについて生成された比較用紋様パターンデータＤ２６と、第３の範囲にあったダマについて生成された白ダマデータＤ１４及び黒ダマデータＤ１５とが印画紙に記憶された認証用紋様コードＢＣとの比較対象として得られることになる。
【０２８６】
この後、制御部２は、次のステップＳＰ１２において、スキャナ部４を制御して、印画紙に記憶させられた認証用紋様コードＢＣに基づく認証用紋様コードデータＤ２を取得し、続くステップＳＰ１３において、認証用紋様コードデータＤ２と、対応する白ダマデータＤ１４、黒ダマデータＤ１５及び比較用紋様パターンデータＤ２６とを照合し、続くステップＳＰ１４において、当該照合結果に応じてプリンタ５を制御して印画紙の印画内容を複製させ、ステップＳＰ１に戻る。
【０２８７】
このようにして制御部２は、上述の第１〜第４の処理形態を実行することができるようになされている。この場合、制御部２は、紋様のうち重要な特徴となる大きいダマほど詳細な紋様パターンとして抽出するしているため、当該紋様において特に特徴的なダマを強調して抽出しつつ、それ以外のダマについては抽出時間を短縮することができる。なお、紋様のうち中程度のダマとして規定されるダマを詳細な紋様パターンとして抽出しても良く、この場合には紋様におけるダマの特徴を平均的に抽出しつつ、より抽出時間を短縮することができる。
【０２８８】
〔第２の実施の形態による制御部の処理〕
次に、第２の実施の形態による制御部２の処理について説明する。
【０２８９】
上述の第１の実施の形態では、紋様画像をダマとして細分化し、当該ダマ個々の特徴量を紋様パターンとして抽出していたのに対し、この第２の実施の形態では、紋様画像を細分化せずに、当該紋様画像を全体的に捉えて紋様パターンを抽出する点で相違する。
【０２９０】
この第２の実施の形態による制御部２の処理内容を機能的に分類すると、図４１に示すように、紋様画像から低域周波数成分の紋様画像（以下、これを低域紋様画像と呼ぶ）を抽出する低域周波数成分抽出部４１１と、当該低域紋様画像に有する紋様パターンを抽出する紋様パターン抽出部４１２と、当該紋様パターンを２次元バーコード変換する２次元コード変換部４１３と、当該紋様パターンから低域紋様画像を再構成する画像再構成部４１４と、当該再構成された低域紋様画像（以下、これを再構成低域紋様画像と呼ぶ）を用いてコード付印画紙ＸＰｃ（図２（Ｂ））の正当性を検証する照合部４１５とに分けることができる。
【０２９１】
この場合、制御部２は、コード印画モード時には、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Ｄ１に対して低域周波数成分抽出部４１１、紋様パターン抽出部４１２及び２次元コード変換部４１３を順次介して各種処理を施し、この結果得られる紋様コードデータＤ２をプリンタ部５に送出する。
【０２９２】
また制御部２は、検証モード時には、スキャナ部４から与えられるコード付紋様画像データＤ３に対する低域周波数成分抽出部４１１での低域周波数成分抽出処理結果と、スキャナ部４から与えられる紋様コードデータＤ２に対する画像再構成部４１４での画像再構成結果とに基づく照合処理を照合部４１５において行うようになされている。
【０２９３】
以下、低域周波数成分抽出部４１１による低域周波数成分抽出処理、紋様パターン抽出部４１２による紋様パターン抽出処理、２次元コード変換部４１３による２次元コード変換処理、画像再構成部４１４による画像再構成処理及び照合部４１５による照合処理を詳細に説明する。
【０２９４】
・低域周波数成分抽出処理
この低域周波数成分抽出部４１１は、オリジナル印画紙ＯＰ（図２（Ａ））又はコード付印画紙ＸＰｃ（図２（Ｂ））の紋様画像から指定領域ＡＲ（図２）の領域紋様画像ＩＭ１（図６（Ａ））を取得し、この領域紋様画像ＩＭ１から、上述の低域周波数成分抽出部１１と同様にして低域成分紋様画像ＩＭ２（図６（Ｂ））を抽出する。
【０２９５】
そして低域周波数成分抽出部４１１は、コード印画モードである場合にはこのとき生成した低域紋様画像データＤ４１１を紋様パターン抽出部４１２に送出し、これに対して検証モードである場合にはこのとき生成した低域紋様画像データＤ４１１を照合部４１５に送出する。
【０２９６】
このようにして低域周波数成分抽出部４１１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することができるようになされている。
【０２９７】
この結果、低域周波数成分抽出部４１１は、各種ノイズ成分に起因する紋様パターン抽出部４１２での紋様パターンの抽出精度の低下を回避させることができるようになり、ひいては照合部４１５での照合処理結果における信頼性を向上させることができるようになされている。
【０２９８】
・紋様パターン抽出処理
この紋様パターン抽出部４１２は、例えば図４２に示すように、低域成分紋様画像ＩＭ２の輝度値で作られる曲面上において最低輝度値でなる画素（以下、これを極小点と呼ぶ）ＰＳ（ＰＳ１〜ＰＳｎ）と、当該曲面上において最高輝度値でなる画素（以下、これを極大点と呼ぶ）ＰＬ（ＰＬ１〜ＰＬｎ）とを検出すると共に、当該低域成分紋様画像ＩＭ２における輝度値の平均（以下、これを輝度平均と呼ぶ）を算出する。
【０２９９】
この図４２からも明らかなように、極小点ＰＳ（図４２中の黒丸）は、所定の低輝度値以下でなる画素（以下、これを白画素と呼ぶ）のうち、互いに隣接する白画素の集合を単位とする領域の略中心に存在し、また極大点ＰＬ（図４２中の黒三角）は、所定の高輝度値以下でなる画素（以下、これを黒画素と呼ぶ）のうち、互いに隣接する黒画素の集合を単位とする領域の略中心に存在しており、これら極小点ＰＳ及び極大点ＰＬが低域成分紋様画像ＩＭ２に有する紋様の特徴的な点を表していることが分かる。
【０３００】
従って、これら極小点ＰＳ及び極大点ＰＬの検出結果は、領域紋様画像ＩＭ１（図６（Ａ））における紋様パターン（即ち、領域紋様画像ＩＭ１に含まれている紋様の特徴パターン）を意味することとなる。
【０３０１】
実際上、紋様パターン抽出部４１２は、例えば図４３に示すように、低域周波数成分抽出部４１１から供給される低域紋様画像データＤ４１１に基づく低域成分紋様画像ＩＭ２の横方向をｘ軸、縦方向をｙ軸、輝度値をｚ軸としてそれぞれ認識する。なおこの図４３は、低域成分紋様画像ＩＭ２の輝度値により形成される空間状態を示したものであり、図４３（Ａ）は正面の空間状態、図４３（Ｂ）は側面の空間状態、図４３（Ｃ）は斜面の空間状態をそれぞれ示している。
【０３０２】
そして紋様パターン抽出部４１２は、かかる認識結果に基づいて、低域成分紋様画像ＩＭ２における極小点ＰＳ及び極大点ＰＬを検出すると共に輝度平均を算出し、これら極小点ＰＳ及び極大点ＰＬにおける位置、輝度値と、輝度平均とをデータ（以下、これを紋様パターンデータと呼ぶ）Ｄ４１２として２次元コード変換部４１３に送出するようになされている。
【０３０３】
このようにして紋様パターン抽出部４１２は、簡易な計算により紋様の特徴を紋様パターンとして抽出することができるようになされている。
【０３０４】
なお、１つの極小点ＰＳ又は極大点ＰＬにおける位置（ｘｐ，ｙｐ（但し、Ｐ＝１、２、……、ｎ））及び輝度値が取り得るデータ範囲として、図４４に示すデータ範囲を想定した場合、当該１つの極小点ＰＳ又は極大点ＰＬのデータサイズは、実験結果より、およそ４０［ｂｉｔ］となった。従って、紋様パターン抽出部４１２は、紋様の特徴を小データサイズでなる紋様パターンデータＤ４１２として生成することができるようになされている。
【０３０５】
・２次元コード変換処理
２次元コード変換部４１３は、紋様パターンを紋様コードＢＣ（図２（Ａ））としてオリジナル印画紙ＯＰに記憶させる。
【０３０６】
具体的に２次元コード変換部４１３は、供給される紋様パターンデータＤ４１２の小数点以下を切り捨て、当該切り捨てた紋様パターンデータＤ４１２に対して、情報記憶メモリに予め記憶された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紋様コードデータＤ２を生成し、これを所定のタイミングでプリンタ部５に送出する。
【０３０７】
この結果、この紋様コードデータＤ２は、プリンタ部５において、印画紙台にセットされた印画紙（オリジナル印画紙ＯＰ）の所定位置に紋様コードＢＣ（図２（Ａ））として印画され、当該オリジナル印画紙ＯＰ（図２（Ａ））に認証用パターンが記録されることとなる。
【０３０８】
なお、既存の２次元バーコードは、図１３からも明らかなように、およそ１〜３［Ｋｂｙｔｅ］のバイナリデータを２次元バーコード変換することができる。従って、２次元コード変換部４１３は、既存の２次元コードを適用した場合であっても、図４４に示した実験結果からも明らかなように、紋様パターンデータＤ４１２を適切に紋様コードデータＤ２として変換することができるようになされている。
【０３０９】
・画像再構成処理
画像再構成部４１４は、図４５（Ａ）に示す指定領域ＡＲにおける極小点ＰＳ（ＰＳ１〜ＰＳｎ）及び極大点ＰＬ（ＰＬ１〜ＰＬｎ）から、図４５（Ｂ）に示す再構成低域紋様画像ＲＩＭを生成する。
【０３１０】
実際上、画像再構成部４１４は、供給される紋様コードデータＤ２の極小点ＰＳ（ＰＳ１〜ＰＳｎ）及び極大点ＰＬ（ＰＬ１〜ＰＬｎ）と、情報記憶メモリに予め記憶された領域位置情報に基づいて、図４５（Ａ）に示したように、指定領域ＡＲ（図２）、極小点ＰＳ（ＰＳ１〜ＰＳｎ）及び極大点ＰＬ（ＰＬ１〜ＰＬｎ）それぞれの位置関係を認識する。
【０３１１】
この状態において画像再構成部４１４は、認識した極小点ＰＳ及び極大点ＰＬを基準点としてボロノイ分割処理を実行する。すなわち画像再構成部４１４は、図４６に示すように、基準点（図４５における黒丸及び黒三角）を除く指定領域ＡＲ（図２）の全ての画素を、当該画素から最も近い距離に存在する基準点に属するものとしてそれぞれ分割することにより複数の小領域を生成する。
【０３１２】
そして画像再構成部４１４は、紋様コードデータＤ２の輝度情報（極小点ＰＳ及び極大点ＰＬの輝度値と輝度平均）に基づいて、ボロノイ分割処理により生成した指定領域ＡＲ（図２）の各小領域における輝度状態をそれぞれ決定することにより再構成低域紋様画像ＲＩＭ（図４５（Ｂ））を再構築した後、この再構成低域紋様画像ＲＩＭをデータ（以下、これを再構成低域紋様画像データと呼ぶ）Ｄ４１４として照合部４１５に送出するようになされている。
【０３１３】
ここで、これら小領域における輝度状態の決定手法について具体的に説明するが、ここでは説明の便宜上、ある１つの小領域における輝度状態の決定手法について図４７を用いて説明する。
【０３１４】
図４７（Ａ）において、画像再構成部４１４は、処理対象の小領域（以下、これを対象小領域と呼ぶ）ＡＲＳのうち、当該対象小領域ＳＡＲに隣接する小領域（以下、これを隣接小領域と呼ぶ）ＮＡＲとの境界線ＢＤＬと、当該対象小領域ＳＡＲ内に有する基準点（即ち、極小点ＰＳ１〜ＰＳｎ及び極大点ＰＬ１〜ＰＬｎ（図４２）のうちのいずれか１つの点）Ｐとによって形成される三角形（図４７においてハッチングで示す）における輝度状態を、当該境界線ＢＤＬ及び基準点Ｐ双方の輝度値を用いて順次決定する。
【０３１５】
実際上、画像再構成部４１４は、図４７（Ｂ）及び（Ｃ）にも示すように、境界線ＢＤＬを構成している対象小領域ＳＡＲ内の基準点Ｐ及び隣接小領域ＮＡＲ内の基準点Ｐ´双方がともに極小点ＰＳ又は極大点ＰＬである場合には、当該基準点Ｐ、Ｐ´の輝度値と、紋様コードデータＤ２の輝度平均との平均を境界線ＢＤＬ１の輝度値ｍとして算出する。
【０３１６】
これに対して画像再構成部４１４は、対象小領域ＳＡＲ内の基準点Ｐ及び隣接小領域ＮＡＲ内の基準点Ｐ´が互いに異なる場合には、当該基準点Ｐ、Ｐ´の輝度値の平均を境界線ＢＤＬ１の輝度値ｍとして算出する。
【０３１７】
そして画像再構成部４１４は、算出した境界線ＢＤＬ１の輝度値ｍを用いて、決定対象の画素（以下、これを対象画素と呼ぶ）をＸとし、当該対象画素Ｘと基準点Ｐとの距離をｄ５とし、当該基準点Ｐの輝度値をＶｐｅｅｋとすると、次式（１７）
【０３１８】
【数１７】
0004461389.tif 000018
【０３１９】
の指数関数により、基準点Ｐ及び線分ＰＸの延長線と境界線ＢＤＬ１との交点Ｑ間における距離ＰＱを「１」として正規化するようにして、対象画素Ｘの輝度値Ｖ（Ｘ）を決定する。
【０３２０】
このようにして画像再構成部４１４は、ハッチングで示す三角形内における各画素それぞれを（１７）式の指数関数に従って決定するようになされている。
【０３２１】
これにより画像再構成部４１４は、図４７（Ｂ）及び（Ｃ）からも明らかなように、基準点Ｐから境界線ＢＤＬ１までの各画素の輝度値がなだらかとなるように当該輝度値を決定することができ、ひいては紋様画像を精度よく再現することができることになる。
【０３２２】
なお、図４７（Ｂ）及び（Ｃ）は、境界線ＢＤＬ１の輝度値ｍが「１１０」であると共に、基準点Ｐが極小点ＰＳ１、ＰＳ２、……、又はＰＳｎであり、かつ隣接小領域ＮＡＲ内の基準点Ｐ´が極大点ＰＬ１、ＰＬ２、……、又はＰＬｎである場合を示しており、このとき（１）式に基づく基準点Ｐ、Ｐ´間の輝度状態を平面的に示したものが図４７（Ｂ）で、立体的に示したものが図４７（Ｃ）である。
【０３２３】
一方、画像再構成部４１４は、境界線ＢＤＬ２〜４と基準点Ｐとによって形成される三角形における輝度状態についても、境界線ＢＤＬ１と基準点Ｐとによって形成される三角形と同様にしてそれぞれ決定するようになされている。
【０３２４】
ここで、かかる画像再構成処理は、図４８に示す画像処理手順ＲＴに従って行われる。
【０３２５】
すなわち画像再構成部４１４は、スキャナ部４（図４）から紋様コードデータＤ２が供給されると、この画像処理手順ＲＴをステップＳＰ２０において開始し、ステップＳＰ２１に進んで、当該紋様コードデータＤ２の極小点ＰＳ（ＰＳ１〜ＰＳｎ）、極大点ＰＬ（ＰＬ１〜ＰＬｎ）及び指定領域ＡＲ（図２）それぞれの位置関係を認識し、続くステップＳＰ２２に進んで、ボロノイ分割処理を実行して指定領域ＡＲ内を分割することにより複数の小領域を生成する。
【０３２６】
そして画像再構成部４１４は、続くステップＳＰ２３に進んで、生成した各小領域の境界線ＢＤＬ（図４７）の輝度値ｍを全て算出した後、ステップＳＰ２４に進んで、対象小領域ＳＡＲ内の輝度状態（各画素の輝度値）を（１７）式の指数関数に従って順次決定し、続くステップＳＰ２５に進んで、指定領域ＡＲ内における全ての小領域について輝度状態を決定したか否かを判定する。
【０３２７】
ここで画像再構成部４１４は、否定結果が得られた場合には、ステップＳＰ２４に戻って残りの一の小領域を対象小領域ＳＡＲとして上述の処理を繰り返す。これに対して画像再構成部４１４は、肯定結果が得られた場合には、このとき得られた再構成低域紋様画像ＲＩＭを次の処理対象として認識し、当該再構成低域紋様画像ＲＩＭを再構成低域紋様画像データＤ４１４として照合部４１５に送出した後、ステップＳＰ２６に移ってこの画像処理手順ＲＴを終了する。
【０３２８】
このようにして画像再構成部４１４は、画像再構成処理を実行することにより、低域成分紋様画像ＩＭ２（図４２）と、当該低域成分紋様画像ＩＭ２に相当する再構成低域紋様画像ＲＩＭ（図４５（Ｂ））とを視覚的に比較する図４９からも明らかなように、当該低域成分紋様画像ＩＭ２から抽出された紋様パターン（極小点ＰＳ及び極大点ＰＬ）から再構成低域紋様画像ＲＩＭを精度よく再現することができるようになされている。
【０３２９】
・照合処理
照合部４１５は、図４９に示したように、再構成低域紋様画像ＲＩＭと、このときコード付印画紙ＸＰｃ（図２（Ｂ））から抽出された低域成分紋様画像ＩＭ２とを照合する。
【０３３０】
実際上、照合部４１５は、画像再構成部４１４から供給される再構成低域紋様画像データＤ４１４と、このときスキャナ部４から低域周波数成分抽出部４１１を介して供給される低域成分紋様画像データＤ４１１とに対して所定の相互相関処理を施し、当該再構成低域紋様画像ＲＩＭ及び低域成分紋様画像ＩＭ２（図４９）の合致率を算出する。
【０３３１】
そして照合部４１５は、所定の閾値以下の合致率が得られた場合には、このときスキャナ部４の載置台に載置されたコード付印画紙ＸＰｃ（図２）が複製されたものであると判断し、このとき複製を禁止する旨をスキャナ部４の表示部（図示せず）を介して通知する。
【０３３２】
これに対して照合部４１５は、所定の閾値よりも高い合致率が得られた場合には、このときスキャナ部４の載置台に載置されたコード付印画紙ＸＰｃ（図２）が正当なオリジナル印画紙ＯＰであると判断し、このとき複製許可コマンドＣＯＭ（図５）を生成してスキャナ部４（図４）に送出する。
【０３３３】
この場合、スキャナ部４では反射モードが実行され、このとき原稿台に載置されたコード付印画紙ＸＰｃ（オリジナル印画紙ＯＰ）の印画内容が印画内容画像データＤ４としてプリンタ部５に送出され、この結果、プリンタ部５においてオリジナル印画紙ＯＰ（図２（Ａ））の印画内容が用紙に複製されることとなる。
【０３３４】
このようにして照合部４１５は照合処理を実行し、当該照合結果として所定の閾値よりも高い合致率が得られた場合にのみオリジナル印画紙ＯＰ（図２（Ａ））に印画された印画内容の複製を許可することができるようになされている。
【０３３５】
このようにこの第２の実施の形態による制御部２は、紋様画像を細分化せずに、当該紋様画像を全体的に捉えて紋様パターンを抽出することにより、第１の実施の形態の場合に比して、格段に処理負荷を低減することができる。
【０３３６】
＜本実施の形態による動作及び効果＞
以上の構成において、この不正複製装置１は、オリジナル印画紙ＯＰ（図２（Ａ））に有する紋様画像から紋様パターン（紋様特徴量）を抽出し、この紋様パターンを認証対象の情報として当該オリジナル印画紙ＯＰに記憶しておく。
【０３３７】
そして不正複製装置１は、コード付印画紙ＸＰｃに印画された印画内容を複製する場合には、当該コード付印画紙ＸＰｃに記憶された紋様パターンに基づいて、オリジナル印画紙ＯＰであるか否かの正当性を検証する。
【０３３８】
従って、この不正複製装置１では、印画紙自体に有している紋様パターンによりオリジナルの有無を識別することができるため、特殊紙等を用いることなく簡易に不正複製を防止することができる。
【０３３９】
このため、オリジナル印画紙ＯＰの所有者は、複製印画紙に対する不正複製を配慮することなくオリジナル印画紙ＯＰを複製することができる。
【０３４０】
以上の構成によれば、オリジナル印画紙に有する紋様画像から抽出した紋様パターン（紋様特徴量）を当該オリジナル印画紙に記憶しておき、コード付印画紙ＸＰｃの印画内容の複製時に当該印画紙ＸＰｃに記憶された紋様パターンに基づいて、オリジナル印画紙ＯＰであるか否かの正当性を検証するようにしたことにより、印画紙自体に有している紋様パターンによりオリジナルの有無を識別することができるため、特殊紙等を用いることなく簡易に不正複製を防止することができ、かくして、簡易に印画内容を保護することができる。
【０３４１】
＜他の実施の形態＞
上述の実施の形態においては、印画紙に有する紋様に基づいて紋様情報を取得する取得手段として、撮像手段（スキャナ部４）により紋様を撮像し、当該撮像された紋様画像から紋様パターンを抽出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、例えば紋様を薬品により顕在化した後に電気泳動により紋様に関する情報を取得するようにしても良い。
【０３４２】
また上述の実施の形態においては、印画紙に有する紋様を撮像する撮像手段として、透過モード、反射モード及びコード読取モードを実行するスキャナ部４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、要は、印画紙に光を照射してその投影光を固体撮像素子を介して紋様画像の信号を生成するこの他種々の撮像手段を適用することができる。
【０３４３】
さらに上述の実施の形態においては、紋様画像の特徴を抽出する抽出手段として、低域周波数成分処理、画像分離処理、領域区割処理及び紋様パターン抽出処理を適宜施すか（第１の実施の形態）、あるいは低域周波数成分処理及び紋様パターン抽出処理を順次施す（第２の実施の形態）ようにして様パターンを抽出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、これら処理全てを施す必要もなく、これら処理以外の処理を加えるあるいは変更するようにしても良い。
【０３４４】
例えば、第１の実施の形態にあっては、低域周波数成分処理又は画像分離処理を実行せずに領域区割処理及び紋様パターン抽出処理を実行するようにしたり、これとは逆に、低域周波数成分処理及び画像分離処理のみを実行し、この結果得られた白成分紋様画像ＷＩＭ（図７（Ｂ））及び黒成分紋様画像ＢＩＭ（図７（Ｃ））を紋様情報として抽出するようにしたり、あるいは、低域周波数成分処理のみを実行し、この結果得られた低域成分紋様画像ＩＭ２（図７（Ａ））を紋様情報として抽出することができる。また例えば、撮像手段（スキャナ部４）により撮像された紋様画像を例えば縦横５×５の画像領域に区割りし、当該抽出した各領域のうちの１つの領域を紋様情報として抽出するようにしたり、あるいは当該抽出した各領域のうちの１つの領域に有する紋様を領域区割部１３での領域区割処理と同様にして区割りした後に特徴量を抽出するようにしても良い。
【０３４５】
また第１の実施の形態にあっては、ダマの面積に応じて、当該ダマに対する紋様パターンの抽出処理内容を切り換えるようにしたが、例えば紋様画像の複雑度に応じて切り換えるようにしても良い。なお、複雑度は、例えばエッジの画素量等、様々な対象を採用することができる。一方、第２の実施の形態あっては、例えば低域周波数成分処理を省略することができる。
【０３４６】
また紋様画像の特徴として、第１の実施の形態では、ダマの形状を矩形、楕円、円の形状に近似させた値（矩形情報値、楕円情報値、円情報値（特徴量））を抽出するようにしたが、これら以外の形状に近似させた値を抽出するようにしても良い。さらに紋様画像の特徴を抽出する場所として、指定領域ＡＲ（図２）から抽出するようにしたが、複数の指定領域から抽出するようにしても良く、又は紋様画像全体から抽出するようにしても良い。
【０３４７】
一方、第２の実施の形態では、極小点ＰＳ（図４２）、極大点ＰＬ（図４２）及び輝度平均を抽出するようにしたが、当該極小点ＰＳのみを抽出する、若しくは極大点ＰＬのみを抽出するあるいは極小点ＰＳ及び極大点ＰＬのみを抽出するようにしても良く、あるいはこの他種々の輝度値でなる所定の画素を極小点ＰＳ、極大点ＰＬとして抽出するようにしても良い。さらに紋様画像の特徴を抽出する場所として、指定領域ＡＲ（図２）から抽出するようにしたが、複数の指定領域から抽出するようにしても良く、又は紋様画像全体から抽出するようにしても良い。
【０３４８】
また第１の実施の形態における画像分離処理として、白画素及び黒画素の画素数が低域成分紋様画像ＩＭ２（図７（Ａ））における全画素の２０［％］となるように白成分紋様画像ＷＩＭ（黒成分紋様画像ＢＩＭ）を分離するようにしたが、これに代えて、例えば図５０（Ａ）に示すように、輝度ヒストグラムにおける輝度範囲の中心の輝度値を決定し、当該決定した輝度値から一定の輝度値以下（以上）の画素を白成分紋様画像ＷＩＭ（黒成分紋様画像ＢＩＭ）として分離するようにしても良い。この場合、中心の輝度値は、例えば最も画素の多い輝度値としたり、図５０（Ｂ）に示すように、輝度ヒストグラムを任意の度数（画素数）上におけるヒストグラム曲線との２点間における中心の輝度値としたりすることができる。
【０３４９】
またこの画像分離処理として図５０（Ｃ）に示すように、低域成分紋様画像ＩＭ２（図７（Ａ））における全画素の輝度値の平均輝度値を求め、当該求めた平均輝度値から一定の輝度値以下（以上）の画素を白成分紋様画像ＷＩＭ（黒成分紋様画像ＢＩＭ）として分離するようにしても良い。
【０３５０】
このように要は、分離前の紋様画像（低域成分紋様画像ＩＭ２）に対して相対的な面積比となるように低輝度成分及び高輝度成分の画像（白成分紋様画像ＷＩＭ及び黒成分紋様画像ＢＩＭ）に分離すれば、上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０３５１】
また第２の実施の形態における再構成処理として、紋様パターンの極小点ＰＳ（図４２）及び極大点ＰＬ（図４２）を基準点としてボロノイ分割により指定領域ＡＲを分割することにより複数の小領域を生成し（図４６）、当該基準点の輝度値を用いて、互いに隣接する領域内の基準点Ｐ、Ｐ´（図４７（Ｃ））間における輝度状態がなだらかとなるように各小領域の輝度状態をそれぞれ決定することにより再構築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、この他種々の分割手法により複数の小領域を生成するようにしても良く、当該小領域の輝度状態を種々の手法により決定するようにしても良い。
【０３５２】
例えば、ボロノイ分割に代えて、極小点ＰＳ（図４２）及び極大点ＰＬ（図４２）の位置状態と、分割結果とを対応付けたテーブルにより指定領域ＡＲを分割することができる。
【０３５３】
また互いに隣接する領域内の基準点Ｐ、Ｐ´（図４７（Ｃ））間における輝度状態がなだらかとなるように各小領域の輝度状態を、（１）式の指数関数に従って決定するようにしたが、これに代えて、線形関数に従って決定したり、あるいは基準点Ｐ、Ｐ´間の距離とその間の輝度状態を対応付けたテーブルに従って決定することができる。
【０３５４】
またこの場合、かかる各小領域の輝度状態を（１７）式の指数関数に従って決定する前に、低域周波数成分画像ＩＭ２の輝度平均を必要に応じて用いて互いに隣接する小領域の境界線ＢＤ（図４７）の輝度値を算出するようにしたが、当該輝度平均を用いなくとも上述の実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
【０３５５】
さらに上述の実施の形態においては、紋様情報を印画紙に記憶する記憶手段として、紋様パターン（紋様特徴量）を認証用コード（２次元バーコード）ＢＣ（図２（Ａ））として印画紙（オリジナル印画紙ＯＰ）に印画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、例えば紋様パターンに応じた穴や点字を印画紙に設けるようにしても良く、又は紋様パターン（紋様特徴量）を直接印画紙に記述するようにしても良く、要は、上述の取得手段により取得されたこの他種々の紋様情報を記憶することができる。
【０３５６】
さらに上述の実施の形態においては、記憶手段により記憶された紋様情報に基づいて、印画紙の正当性を検証する検証手段として、紋様パターンを図１４〜図１８、又は図２２〜図２６、図３０〜図３２について上述した手法により照合するようにして検証した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は、上述の取得手段により取得する紋様情報に応じた照合手法を採用することができる。
【０３５７】
さらに上述の実施の形態においては、不正複製防止装置として図４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。
【０３５８】
この場合、図５で示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にインストールするようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０３５９】
本発明は、紙を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使用する場合に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０３６０】
【図１】図１は、紙の紋様を示す略線図である。
【図２】図２は、不正複製防止手法の説明に供する略線図である。
【図３】図３は、オリジナル印画紙からの複製の説明に供する略線図である。
【図４】図４は、本実施の形態による不正複製防止装置の構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、第１の実施の形態による制御部の第１の処理形態の説明に供するブロック図である。
【図６】図６は、低域周波数成分の抽出の説明に供する略線図である。
【図７】図７は、画像の分離説明に供する略線図である。
【図８】図８は、輝度ヒストグラムに基づく画像分離の説明に供する略線図である。
【図９】図９は、白ダマ（黒ダマ）の区割りの説明に供する略線図である。
【図１０】図１０は、小ダマの除去の説明に供する略線図である。
【図１１】図１１は、特徴量の算出の説明に供する略線図である。
【図１２】図１２は、実験結果（１）を示す略線図である。
【図１３】図１３は、２次元バーコードの種類を示す略線図である。
【図１４】図１４は、ダマの照合（１）の説明に供する略線図である。
【図１５】図１５は、ダマの照合（２）の説明に供する略線図である。
【図１６】図１６は、ダマの結合又は分離の説明に供する略線図である。
【図１７】図１７は、ダマの結合の説明に供する略線図である。
【図１８】図１８は、ダマの分離の説明に供する略線図である。
【図１９】図１９は、実験結果（２）を示す略線図である。
【図２０】図２０は、第１の実施の形態による制御部の第２の処理形態の説明に供するブロック図である。
【図２１】図２１は、楕円近似による特徴量の算出の説明に供する略線図である。
【図２２】図２２は、楕円近似によるダマの照合（１）の説明に供する略線図である。
【図２３】図２３は、楕円近似によるダマの照合（２）の説明に供する略線図である。
【図２４】図２４は、ダマの結合又は分離の説明に供する略線図である。
【図２５】図２５は、楕円近似によるダマの結合の説明に供する略線図である。
【図２６】図２６は、楕円近似によるダマの結合の説明に供する略線図である。
【図２７】図２７は、１の実施の形態による制御部の第３の処理形態の説明に供するブロック図である。
【図２８】図２８は、円近似による特徴量の算出の説明に供する略線図である。
【図２９】図２９は、円近似による特徴量のデータサイズを示す略線図である。
【図３０】図３０は、円近似によるダマの照合（１）の説明に供する略線図である。
【図３１】図３１は、円近似によるダマの結合の説明に供する略線図である。
【図３２】図３２は、円近似によるダマの分離の説明に供する略線図である。
【図３３】図３３は、第１の実施の形態による制御部の第４の処理形態の説明に供するブロック図である。
【図３４】図３４は、制御点列の決定の説明に供する略線図である。
【図３５】図３５は、データサイズの説明に供する略線図である。
【図３６】図３６は、ベジェ曲線の生成の説明に供する略線図である。
【図３７】図３７は、再構成ダマの生成の説明に供する略線図である。
【図３８】図３８は、位相限定相関結果を示す略線図である。
【図３９】図３９は、他の実施の形態のよるベジエ曲線の生成の説明に供する略線図である。
【図４０】図４０は、認証処理手順を示すフローチャートである。
【図４１】図４１は、第２の実施の形態による制御部の処理形態の説明に供するブロック図である。
【図４２】図４２は、紋様パターンの抽出の説明に供する略線図である。
【図４３】図４３は、極小点及び極大点の検出の説明に供する略線図である。
【図４４】図４４は、極小点又は極大点のデータサイズを示す略線図である。
【図４５】図４５は、画像再構成の説明に供する略線図である。
【図４６】図４６は、ボロノイ分割の説明に供する略線図である。
【図４７】図４７は、小領域内における輝度値の決定の説明に供する略線図である。
【図４８】図４８は、画像再構成処理手順を示すフローチャートである。
【図４９】図４９は、低域紋様画像と再構成低域紋様画像を示す略線図である。
【図５０】図５０は、他の実施の形態による輝度ヒストグラムに基づく画像分離の説明に供する略線図である。
【符号の説明】
【０３６１】
１……不正複製防止装置、２……制御部、４……スキャナ部、４ａ……コードリーダ、５……プリンタ部、１１……低域周波数成分抽出部、１２……画像分離部、１３……領域区割部、１４……紋様パターン抽出部、１５……２次元コード変換部、１６……照合部、Ｄ１……紋様画像データ、Ｄ２……認証用紋様コードデータ、Ｄ３……比較用紋様画像データ、Ｄ４……印画内容画像データ、Ｄ１１……低域紋様画像データ、Ｄ１２……自成分紋様画像データ、Ｄ１３……黒成分紋様画像データ、Ｄ１４……白ダマデータ、Ｄ１５……黒ダマデータ、Ｄ１６……認証用紋様パターンデータ、Ｄ２６……比較用紋様パターンデータ、ＯＰ……オリジナル印画紙、ＸＰｃ……コード付印画紙、ＡＲ……領域指定、ＢＣ……認証用紋様コード、ＩＭ１……領域紋様画像、ＩＭ２……低域紋様画像、ＷＩＭ……白成分紋様画像、ＢＩＭ……黒成分紋様画像、ＷＤ（ＷＤ１〜ＷＤｎ）……白ダマ、ＢＤ（ＢＤ１〜ＢＤｎ）……黒ダマ。
【図１】
0004461389.tif 000019
【図２】
0004461389.tif 000020
【図３】
0004461389.tif 000021
【図４】
0004461389.tif 000022
【図５】
0004461389.tif 000023
【図６】
0004461389.tif 000024
【図７】
0004461389.tif 000025
【図８】
0004461389.tif 000026
【図９】
0004461389.tif 000027
【図１０】
0004461389.tif 000028
【図１１】
0004461389.tif 000029
【図１２】
0004461389.tif 000030
【図１３】
0004461389.tif 000031
【図１４】
0004461389.tif 000032
【図１５】
0004461389.tif 000033
【図１６】
0004461389.tif 000034
【図１７】
0004461389.tif 000035
【図１８】
0004461389.tif 000036
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
0004461389.tif 000041
【図２４】
0004461389.tif 000042
【図２５】
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【図２６】
0004461389.tif 000044
【図２７】
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【図２８】
0004461389.tif 000046
【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
0004461389.tif 000049
【図３２】
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【図３３】
0004461389.tif 000051
【図３４】
0004461389.tif 000052
【図３５】
0004461389.tif 000053
【図３６】
0004461389.tif 000054
【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４３】
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【図４２】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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