(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出体が含有された記録媒体に対し、或る特定の波長域において、前記被検出体の分光反射率と閾値以上異なる分光反射率を有する色材のみを用いて可視画像を形成するための画像情報を生成する生成手段と、
前記生成手段によって生成された画像情報を、可視画像を形成する画像形成手段に出力する出力手段と、
前記記録媒体を読み取った画像を表す画像情報を取得して前記被検出体に相当する画像を抽出し、抽出した前記被検出体に相当する画像に基づいて、前記記録媒体が読み取られた面に垂直な方向から見て当該記録媒体において互いに重なっている前記被検出体の数、または前記読み取られた面における所定の方向と前記被検出体が延びる方向とが成す角度を所定の角度範囲別に分類したときの、それぞれの角度範囲に属する被検出体の数を、前記記録媒体に含有される前記被検出体の分布の特徴量として算出する算出手段と、
前記算出手段によって算出された前記特徴量を記憶する記憶手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記特定の波長域は、赤外光領域であり、
当該波長域において前記被検出体の分光反射率と閾値以上異なる分光反射率を有する色材は、シアン、マゼンタ及びイエローの色材である
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記特定の波長域は、赤外光領域であり、
前記被検出体は、金属の棒状部材である
ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記被検出体を含有した記録媒体に対し、前記出力手段から出力される画像情報に応じた可視画像を形成する画像形成手段
を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項５】
記録媒体に含有される被検出体を検出する検出手段と、
前記出力手段から出力される画像情報に応じた可視画像を形成する画像形成手段であって、前記検出手段によって被検出体が検出された場合のみに、前記記録媒体に対し、前記特定の波長域において、前記被検出体の分光反射率と閾値以上異なる分光反射率を有する色材のみを用いて可視画像を形成する画像形成手段と
を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記画像形成手段は、
前記検出手段によって被検出体が検出された場合に、前記記録媒体に対し、前記特定の波長域において、前記被検出体の分光反射率と閾値以上異なる分光反射率を有する第１の色材のみを用いて可視画像を形成する第１の画像形成手段と、
前記検出手段によって被検出体が検出されない場合に、前記記録媒体に対し、前記特定の波長域において、前記被検出体の分光反射率と閾値未満の分光反射率を有する第２の色材を用いて可視画像を形成する第２の画像形成手段と
を備えることを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記第１の色材は、シアン、マゼンタ及びイエローの色材であり、
前記第１の画像形成手段は、前記第１の色材を用いてブラックの画像を形成し、
前記第２の色材は、ブラックの色材であり、
前記第２の画像形成手段は、前記第２の色材を用いてブラックの画像を形成する
ことを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
コンピュータに、
被検出体が含有された記録媒体に対し、或る特定の波長域において、前記被検出体の分光反射率と閾値以上異なる分光反射率を有する色材のみを用いて可視画像を形成するための画像情報を生成するステップと、
生成された画像情報を、可視画像を形成する画像形成手段に出力するステップと、
前記記録媒体を読み取った画像を表す画像情報を取得して前記被検出体に相当する画像を抽出し、抽出した前記被検出体に相当する画像に基づいて、前記記録媒体が読み取られた面に垂直な方向から見て当該記録媒体において互いに重なっている前記被検出体の数、または前記読み取られた面における所定の方向と前記被検出体が延びる方向とが成す角度を所定の角度範囲別に分類したときの、それぞれの角度範囲に属する被検出体の数を、前記記録媒体に含有される前記被検出体の分布の特徴量として算出するステップと
算出された前記特徴量を記憶する記憶ステップと
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
紙等のシート状の記録媒体に金属繊維等の異物（被検出体）を漉き込んでおき、その異物を検出することにより、記録媒体が不正に持ち出されていないかどうかを確認する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−１２０４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、被検出体を含む記録媒体に特定の波長域の光を照射して得られた画像情報から被検出体に相当する画像が抽出しやすくなるような可視画像を形成することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述した課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、被検出体が含有された記録媒体に対し、或る特定の波長域において、前記被検出体の分光反射率と閾値以上異なる分光反射率を有する色材のみを用いて可視画像を形成するための画像情報を生成する生成手段と、前記生成手段によって生成された画像情報を、可視画像を形成する画像形成手段に出力する出力手段と、前記記録媒体を読み取った画像を表す画像情報を取得して前記被検出体に相当する画像を抽出し、抽出した前記被検出体に相当する画像に基づいて、前記記録媒体が読み取られた面に垂直な方向から見て当該記録媒体において互いに重なっている前記被検出体の数、または前記読み取られた面における所定の方向と前記被検出体が延びる方向とが成す角度を所定の角度範囲別に分類したときの、それぞれの角度範囲に属する被検出体の数を、前記記録媒体に含有される前記被検出体の分布の特徴量として算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された前記特徴量を記憶する記憶手段とを備えることを特徴とする画像処理装置である。
【０００５】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記特定の波長域は、赤外光領域であり、当該波長域において前記被検出体の分光反射率と閾値以上異なる分光反射率を有する色材は、シアン、マゼンタ及びイエローの色材であることを特徴とする。
【０００６】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の画像処理装置において、前記特定の波長域は、赤外光領域であり、前記被検出体は、金属の棒状部材であることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像処理装置において、前記被検出体を含有した記録媒体に対し、前記出力手段から出力される画像情報に応じた可視画像を形成する画像形成手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像処理装置において、記録媒体に含有される被検出体を検出する検出手段と、前記出力手段から出力される画像情報に応じた可視画像を形成する画像形成手段であって、前記検出手段によって被検出体が検出された場合のみに、前記記録媒体に対し、前記特定の波長域において、前記被検出体の分光反射率と閾値以上異なる分光反射率を有する色材のみを用いて可視画像を形成する画像形成手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の画像処理装置において、前記画像形成手段は、前記検出手段によって被検出体が検出された場合に、前記記録媒体に対し、前記特定の波長域において、前記被検出体の分光反射率と閾値以上異なる分光反射率を有する第１の色材のみを用いて可視画像を形成する第１の画像形成手段と、前記検出手段によって被検出体が検出されない場合に、前記記録媒体に対し、前記特定の波長域において、前記被検出体の分光反射率と閾値未満の分光反射率を有する第２の色材を用いて可視画像を形成する第２の画像形成手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の画像処理装置において、前記第１の色材は、シアン、マゼンタ及びイエローの色材であり、前記第１の画像形成手段は、前記第１の色材を用いてブラックの画像を形成し、前記第２の色材は、ブラックの色材であり、前記第２の画像形成手段は、前記第２の色材を用いてブラックの画像を形成することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項８に記載の発明は、コンピュータに、被検出体が含有された記録媒体に対し、或る特定の波長域において、前記被検出体の分光反射率と閾値以上異なる分光反射率を有する色材のみを用いて可視画像を形成するための画像情報を生成するステップと、生成された画像情報を、可視画像を形成する画像形成手段に出力するステップと、前記記録媒体を読み取った画像を表す画像情報を取得して前記被検出体に相当する画像を抽出し、抽出した前記被検出体に相当する画像に基づいて、前記記録媒体が読み取られた面に垂直な方向から見て当該記録媒体において互いに重なっている前記被検出体の数、または前記読み取られた面における所定の方向と前記被検出体が延びる方向とが成す角度を所定の角度範囲別に分類したときの、それぞれの角度範囲に属する被検出体の数を、前記記録媒体に含有される前記被検出体の分布の特徴量として算出するステップと算出された前記特徴量を記憶する記憶ステップとを実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１、３、８に係る発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、可視画像が形成された被検出体に含有する記録媒体を読み取る場合に、被検出体に相当する画像を抽出しやすくするような可視画像を形成するための画像情報を出力することができる。また、記録媒体に含有される被検出体の分布の特徴量を算出することができ、照合のための特徴量の算出精度を高めることができる。
請求項２に係る発明によれば、画像形成装置において広く用いられているシアン、マゼンタ及びイエローの現像剤を用いない場合に比較して多彩な画像を形成することができ、分光反射率が小さい現像剤を用いずにブラックの画像を形成するための画像情報を出力することができる。
請求項４に係る発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、可視画像が形成された被検出体を含む記録媒体から、被検出体に相当する画像を抽出しやすくするような可視画像を形成することができる。
請求項５に係る発明によれば、記録媒体から被検出体を検出した場合のみに、被検出体に相当する画像を抽出しやすくするような可視画像を形成するための画像情報を出力することができる。
請求項６に係る発明によれば、記録媒体に被検出体が含有されているか否かに応じて、可視画像を形成するための色材を使い分けることができる。
請求項７に係る発明によれば、記録媒体に被検出体が含有されていれば、シアン、マゼンタ、イエローの色材を用いてブラック画像を形成し、記録媒体に被検出体が含有されていなければ、ブラックの色材を用いてブラックの画像を形成するので、記録媒体に被検出体が含有されていない場合に、現像剤の使用量を減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を説明する。
（Ａ）第１実施形態
（１）構成
図１は、本発明の一実施形態である照合システム１００の全体構成を示す斜視図である。図１に示すように、照合システム１００は、登録装置２００と、照合装置３００と、ゲートとして開閉可能な扉４００とを備えている。この照合システム１００は、例えば企業や学校の一室などのように、所定の範囲の限られた空間領域に設置される。この空間領域内には、表面に可視画像が形成されたシート状の記録媒体（以下、「印刷物」という）が複数あり、それらの印刷物の中には、その外部の空間領域へ持ち出しが禁止されているものがある。この印刷物となる記録媒体は例えば白色の用紙であり、その用紙には１又は複数の金属の被検出体が予め漉き込まれている。登録装置２００は、例えば電子写真方式の画像形成装置であり、ユーザによって指示された可視画像を用紙に形成すると共に、その用紙（記録媒体）を光学的に読み取ってそこに漉き込まれている被検出体の分布の特徴量を算出して記憶する。照合装置３００は、例えば光学的に印刷物（記録媒体）の画像を読み取るスキャナ装置であり、扉４００の近傍に設置されている。扉４００は通常は閉まっており、後述する扉開閉部４０１によって扉４００の開閉が制御される。
【００１９】
印刷物を持参してその扉４００の外部へと通過したいユーザは、その印刷物を照合装置３００によって読み取らせる。照合装置３００は、印刷物を読み取ってその印刷物に漉き込まれている被検出体の分布の特徴量を算出する。登録装置２００と照合装置３００とは無線又は有線で通信可能に接続されている。照合装置３００は、自身が算出した被検出体の分布の特徴量と、登録装置２００によって記憶されている被検出体の分布の特徴量とを照合し、その照合結果を出力する。このとき、照合装置３００は、それらの照合結果が所定の条件を満たし、その印刷物が外部の空間領域へ持ち出しが禁止されているものでない場合には、扉４００を開き、照合結果が所定の条件を満たさなかったり、その印刷物が外部の空間領域へ持ち出しが禁止されているものである場合には、扉４００を開かないようにする。上記の所定の条件とは、照合の対象となる各々の分布の特徴量の一致度（一致する特徴量の数や、特徴量の値）に応じて決められる。例えば、照合した特徴量の一致する数が８０％以上であればそれらは一致するとみなしたり、照合した特徴量の値が５％以内の差異といった条件である。また、扉４００としては開閉可能な扉に限らず、例えば出入り口の両端に設置されたパネルからなる、常時通過可能なゲートであってもよい。この場合、ゲートや空間領域外の図示せぬ警備室に非常ベルやサイレンを設置し、扉を閉じる代わりに、印刷物が持ち出されようとしていることを音や光によって報知すればよい。
【００２０】
図２は、登録装置２００および照合装置３００の機能構成を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態における登録装置２００は、制御部２１０と、画像読取部２２０と、操作部２３０と、ＩＤ情報記憶部２４０と、画像形成部２５０と、通信部２６０とを備えた画像形成装置である。制御部２１０は、画像読取部２２０や画像形成部２５０の動作を制御するとともに、画像読取部２２０から取得した画像情報に所定の画像処理を実行する。画像読取部２２０は、被検出体が漉き込まれた用紙を光学的に読み取り、これを表す画像情報を生成して制御部２１０に供給する。操作部２３０は、キーボード等の入力装置またはボタン等の操作子を備え、ユーザによる操作を受け付けてこれを表す制御信号を生成し、制御部２１０に供給する。通信部２６０は、例えば通信ケーブルを介して接続された外部装置から画像形成用の画像情報を受信し、これを制御部２１０に供給する。制御部２１０は、この画像情報を画像形成部２５０に供給して、用紙に可視画像を形成させる。  
【００２１】
制御部２１０は、より詳細には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１１と、メモリ２１２と、インタフェース２１３とを備える。ＣＰＵ２１１は、メモリ２１２に記憶されたプログラムを実行する。メモリ２１２は、例えば、各種プログラムの記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）や、ＣＰＵ２１１のワークエリアとして機能するＲＡＭ（Random Access Memory）を備える。インタフェース２１３は、制御部２１０に接続される各部と情報のやりとりを可能にする物理インタフェースであり、画像読取部２２０および操作部２３０から各種の情報を取得するとともに、画像読取部２２０に各種の情報を供給する。
メモリ２１２が記憶しているプログラムには、登録装置２００の動作を制御する基本プログラムＰ１と、被検出体の分布の特徴量を算出するための特徴量算出プログラムＰ２とがある。特徴量算出プログラムＰ２によって実現される処理の詳細については後述する。
【００２２】
次に、画像形成部２５０について説明する。画像形成部２５０は、画像形成ユニットを有する。
画像形成ユニットは、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー（色材）を含む現像剤毎に設けられ、その各々が、感光体ドラム、帯電部、露光部、現像部、転写部を有する。ブラックのトナー（以下、「Ｋトナー」という）には、色材として顔料が用いられ、カーボンブラックが含まれている。その他の色のトナーにおいても、各色の顔料が用いられている。感光体ドラムは、軸を中心にして所定の速度で周回するドラム状の部材であり、帯電部によって所定の電位に帯電される。露光部は、帯電した感光体ドラムにレーザ光を照射して静電潜像を形成する。現像部は、感光体ドラムに形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する。転写部は、感光体ドラムに現像された各色のトナー像を、給紙トレイから画像の形成にあわせて搬送される用紙に転写する。用紙上のトナー像が定着されたら、用紙は装置外へ排出される。
【００２３】
画像読取部２２０は、画像形成部２５０の転写部よりも用紙の搬送方向に対して上流側に設けられており、転写部によってトナー像が転写される前に、給紙トレイから搬送された用紙を光学的に読み取る。
画像読取部２２０の構成は、具体的には図３のようになっている。図３に示すように、画像読取部２２０は、光源２１と、センサ２２と、搬送ロール２３、２４と、信号処理回路２５とを備える。光源２１は、例えば蛍光ランプであり、センサ２２が撮像を行うべき位置に光を照射する。センサ２２は、例えば密着型のＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサであり、光源２１により照射された光のうち用紙Ｓにおいて反射した反射光を受光し、その濃淡を示す画像信号を生成する。搬送ロール２３、２４は、用紙Ｓを図中の矢印方向に搬送するロール状部材である。信号処理回路２５は、センサ２１から供給される画像信号にＡＤ変換等の信号処理を実行し、アナログの画像信号をデジタルの画像情報に変換して出力する回路である。なお、光源２１、センサ２２および用紙Ｓは、図３の紙面に垂直な方向に有限の幅を有している。この方向のことを、以下では「Ｘ方向」という。そして、Ｘ方向に直交する方向、すなわち図３中の矢印方向のことを、以下では「Ｙ方向」という。
【００２４】
また、画像情報のサイズや階調数は任意であるが、ここではＡ４サイズ（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）を１インチ当たり６００ドット（画素）の入力解像度で読み取り、各ドットが８ビットの階調（２５６階調）を示すデータであるとする。このときの階調値（輝度情報）は、「０」を白とし、「２５５」を黒とし、階調値が低いほど明度が高く、階調値が高いほど明度が低いとする。また、画像情報は、用紙の表面の全体を画像領域に含むとする。つまり、画像情報の画像領域は、Ｘ方向に４９６０（≒２１０×６００÷２５．４）画素であり、Ｙ方向に７０１６（≒２９７×６００÷２５．４）画素である。
【００２５】
ＩＤ情報記憶部２４０には、ＩＤ情報管理テーブル２４１および属性情報管理テーブル２４２が記憶されている。
図４は、ＩＤ情報管理テーブル２４１の一例を示した図である。このＩＤ情報管理テーブル２４１においては、用紙の識別情報である「用紙ＩＤ」と、それぞれの用紙に漉き込まれた被検出体の分布の特徴量とが対応付けられている。被検出体の分布の特徴量とは、用紙に漉き込まれている被検出体がどのように分布しているかということに関する情報であり、例えば図４に示したように、「合計本数」、「領域別本数」、「重なり本数別本数」および「角度範囲別本数」といった特徴量が含まれる。「合計本数」のフィールドには、それぞれの用紙から読み取った被検出体の総数が書き込まれる。「領域別本数」のフィールドには、用紙のそれぞれの部分「Ｆ１」〜「Ｆ９」に含まれる被検出体の数が書き込まれる。「重なり本数別本数」のフィールドには、用紙面に垂直な方向から見て、互いに重なっている被検出体の数が、「１本」、「２本」、「３本以上」に分類されて書き込まれる。「角度範囲別本数」のフィールドには、用紙面における所定の方向と被検出体が延びる方向とが成す角度を所定の角度範囲Ｒ１〜Ｒ４別に分類したときの、それぞれの角度範囲Ｒ１〜Ｒ４に属する被検出体の数が書き込まれる。上述した被検出体の数は、いずれも用紙から読み取られた画像において、被検出体に相当すると判断される画像に基づいて求められた値である。これらの各フィールドに書き込まれる内容やそれを求めるための具体的な手順については、後で詳述する。
【００２６】
次に、図５は、属性情報管理テーブル２４２の一例を示した図である。図５に示したように、属性情報管理テーブル２４２においては、用紙の識別情報である「用紙ＩＤ」に対し、用紙に形成された可視画像の属性情報として「画像形成日時」、「装置ＩＤ」、「ファイルＩＤ」、「ページ数」、「ユーザＩＤ」および「持ち出し可否」が対応付けられている。「画像形成日時」のフィールドには、用紙に可視画像が形成された日時が書き込まれる。「装置ＩＤ」のフィールドには、用紙に可視画像を形成した登録装置２００に割り当てられた識別情報（ＩＤ）が書き込まれる。「ファイルＩＤ」のフィールドには、用紙に形成する画像情報（ファイル）を表す識別情報が書き込まれる。「ページ数」のフィールドには、画像情報に割り当てられたページ数が書き込まれる。「ユーザＩＤ」のフィールドには、画像形成装置に対してこの可視画像を形成するように指示したユーザの識別情報が書き込まれる。「持ち出し可否」のフィールドには、各用紙ＩＤが割り当てられた用紙を外部の空間領域へ持ち出すことが許可されているか、または禁止されているかが書き込まれる。
図４および図５に示したように、被検出体の分布の特徴量および可視画像の属性情報は、それぞれ用紙ＩＤに対応付けられている。よって、ＩＤ情報記憶部２４０においては、被検出体の分布の特徴量に、可視画像の属性情報が対応付けられて記憶されているということができる。
【００２７】
図２に戻り、照合装置３００の構成を説明する。
図２に示したように、本実施形態における照合装置３００は、制御部３１０と、画像読取部３２０と、操作部３３０と、通知部３４０と、扉開閉部４０１とを備える画像読取装置である。制御部３１０は、画像読取部３２０の動作を制御するとともに、画像読取部３２０から取得した画像情報に所定の画像処理を実行する。画像読取部３２０は、用紙を光学的に読み取り、これを表す画像情報を生成して制御部３１０に供給する。操作部３３０は、キーボード等の入力装置またはボタン等の操作子を備え、ユーザによる操作を受け付けてこれを表す制御信号を生成し、制御部３１０に供給する。通知部３４０は、液晶ディスプレイやスピーカを備え、制御部３１０から供給される画像信号や音声信号を出力することによりユーザに各種情報を通知する。扉開閉部４０１は、制御部３１０による制御の下、被検出体の分布の特徴量に応じて扉４００の開閉を制御する。
【００２８】
制御部３１０は、ＣＰＵ３１１と、メモリ３１２と、インタフェース３１３とを備える。ＣＰＵ３１１は、メモリ３１２に記憶されたプログラムを実行する。メモリ３１２は、例えば、各種プログラムの記憶されたＲＯＭや、ＣＰＵ３１１のワークエリアとして機能するＲＡＭを備える。インタフェース３１３は、制御部３１０に接続される各部と情報のやりとりを可能にする物理インタフェースであり、画像読取部３２０および操作部３３０から各種の情報を取得する。メモリ３１２が記憶しているプログラムには、照合装置３００の動作を制御する基本プログラムＰ３と、被検出体の分布の特徴量を算出して照合を行うための特徴量算出照合プログラムＰ４とがある。特徴量算出照合プログラムＰ４によって実現される処理の詳細については後述する。
【００２９】
図６は、画像読取部３２０の装置構成を示した図である。図６に示すように、画像読取部３２０は、赤外光源３２１と、結像レンズ３２２と、センサ３２３と、信号処理回路３２４とを備える。赤外光源３２１はＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源であり、プラテンガラス上に置かれた印刷物Ｗに対して所定の入射角度で光を照射する。結像レンズ３２２は、印刷物Ｗからの反射光をセンサ３２３の位置で結像する。センサ３２３は、赤外光領域に感度をもつ撮像素子を有し、結像された光をこの撮像素子で受光し、その強度に応じた画像信号を生成して出力する。信号処理回路３２４は、センサ３２３から供給される画像信号にＡＤ変換等の信号処理を実行し、アナログの画像信号をデジタルの画像情報に変換して出力する回路である。
【００３０】
ここで、図７は、赤外光源３２１が照射する光の分光エネルギー分布を模式的に表したグラフである。図７に示したように、赤外光源３２１が照射する光においてはおよそ７５０ｎｍ〜９５０ｎｍ（以下、「赤外光領域」という）に分光エネルギーが分布し、およそ８５０ｎｍ付近にピークを有しており、その半値幅は約４０ｎｍである。画像読取部３２０における光源を、この図７に示すような分光エネルギーを持つ赤外光源３２１としている理由は、Ｃ，Ｍ，Ｙトナーによる可視画像が形成された用紙から読み取った結果から、その可視画像と、被検出体に相当する画像（以下、「被検出体画像」という）とを分離しやすくするためである。
【００３１】
画像読取部３２０は、画像読取部２２０と同じく、Ａ４サイズ（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）を１インチ当たり６００ドット（画素）の入力解像度で読み取り、階調数が「２５６」である画像情報を生成する。この画像情報においては、階調値が大きいほど明度が低く（暗い）、階調値が小さいほど明度が高い（明るい）とする。
【００３２】
ここで、図８および９を参照して、用紙の構造について説明する。図８に示すように、用紙Ｓは、基材Ｓ１に被検出体Ｓ２を埋め込んでなるシート状物である。基材Ｓ１は、通常の用紙と同様のものが用いられるが、その成分は、例えばセルロースなどである。被検出体Ｓ２は、例えば組成がＦｅ（鉄）−Ｃｏ（コバルト）−Ｓｉ（ケイ素）である繊維状の金属であり、基材Ｓ１に漉き込むようにして埋め込まれている（含有されている）。また、被検出体Ｓ２は、略直線をなす棒状部材であり、その長さは２５ｍｍ程度、直径は３０μｍ程度である。被検出体Ｓ２は、用紙Ｓの全体に数本〜５０本程度埋め込まれている。ここでは、被検出体Ｓ２の光の反射率は、基材Ｓ１のそれよりも低く、被検出体Ｓ２の直径は、用紙Ｓの厚み以下である。それゆえ、用紙Ｓを光にかざした場合などには、被検出体Ｓ２の位置や形状がある程度視認することができる。
【００３３】
図９は、基材Ｓ１に被検出体Ｓ２が埋め込まれた様子を例示した図であり、用紙Ｓの断面を示している。例えば、図９に示すように、用紙Ｓには、被検出体全体が用紙の表面からはみださないように埋め込まれている。例えば、用紙Ｓがなす平面に対して被検出体Ｓ２がほぼ平行に埋め込まれている場合には、被検出体Ｓ２は、その全体がほぼ一様な濃度で視認される。一方、例えば用紙Ｓがなす平面に対して被検出体Ｓ２が傾いた状態で埋め込まれている場合には、被検出体Ｓ２として視認される部分の濃度は一様とならず、徐々に薄く（あるいは濃く）なる。
【００３４】
（２）動作
続いて、上述の照合システム１００が実行する処理の内容を、登録装置２００の動作と、照合装置３００の動作に分けて説明する。
（２−１）登録装置２００の動作
図１０は、登録装置２００の制御部２１０により特徴量算出プログラムＰ２が実行されたときの処理の概要を示すフローチャートである。この特徴量算出プログラムＰ２は、ユーザが用紙に可視画像を形成するための操作（ボタン押下等）を行い、この操作に対応する制御信号を制御部２１０が取得したときに実行される。
図１０において、はじめに、登録装置２００の制御部２１０は、画像読取部２２０に用紙の読み取りを行わせ、画像読取部２２０により生成された画像情報を、インタフェース２１３を介して取得する（ステップＳａ）。次に、制御部２１０は、この画像情報から被検出体画像、すなわちオブジェクトを抽出する（ステップＳｂ）。続いて、制御部２１０は、抽出した被検出体画像に基づいて、用紙における被検出体の分布の特徴量を算出する（ステップＳｃ）。そして、制御部２１０は、取得した画像情報に応じた可視画像を画像形成部２５０に形成させる（ステップＳｄ）。
次に、ステップＳｂ，Ｓｃ，Ｓｄについて詳細に説明する。
【００３５】
［オブジェクト抽出処理］
図１１は、ステップＳｂのオブジェクト抽出処理を示すフローチャートである。
図１１において、はじめに、制御部２１０は、画像読取部２２０により生成された画像情報に対して平滑化処理を実行する（ステップＳｂ１）。この処理は、基材部分の濃淡の差を低減させるための処理であり、例えば、所定のサイズの平滑化フィルタを適用することにより実現される。続いて、制御部２１０は、画像情報に対して膨張処理を実行する（ステップＳｂ２）。この処理は、被検出体が埋め込まれている部分を強調するための処理であり、具体的には、注目画素の近傍にある他の画素（以下「近傍画素」という。）を参照し、近傍画素に１つでも注目画素の階調値よりも大きい（すなわち濃い）階調値を有する画素があれば、注目画素の階調値をその近傍画素の階調値に置換する処理である。
【００３６】
この膨張処理について、具体的な例を挙げて説明する。例えば、図１２（ａ）に示すような画素Ｐ（ｉ，ｊ）を有する画像情報について考える。なお、ここにおいて、ｉはＸ方
向の座標値を表しており、ｊはＹ方向の座標値を表している。また、説明の便宜上、画素Ｐの階調値は「１」であり、その他の画素の階調値は全て「０」であるとする。このような画像情報に対して、例えば注目画素の上下左右の２ライン分の画素を参照した膨張処理を実行すると、画素Ｐ（ｉ−２，ｊ−２）を注目画素とした場合、近傍画素は、図１２（ｂ）においてハッチングで示した画素となる。すなわち、近傍画素は、画素Ｐ（ｉ−４，ｊ−４）〜Ｐ（ｉ，ｊ−４）、Ｐ（ｉ−４，ｊ−３）〜Ｐ（ｉ，ｊ−３）、Ｐ（ｉ−４，ｊ−２）〜Ｐ（ｉ−３，ｊ−２）、Ｐ（ｉ−１，ｊ−２）〜Ｐ（ｉ，ｊ−２）、Ｐ（ｉ−４，ｊ−１）〜Ｐ（ｉ，ｊ−１）、Ｐ（ｉ−４，ｊ）〜Ｐ（ｉ，ｊ）の２４画素である。このとき、近傍画素には階調値が「１」である画素Ｐ（ｉ，ｊ）が含まれるので、注目画素である画素Ｐ（ｉ−２，ｊ−２）の階調値は、「０」から「１」に置換される。このような処理を各画素について実行すると、その処理結果は、図１２（ｃ）に示すように、画素Ｐ（ｉ，ｊ）の近傍の２４画素の階調値が「１」となる。
【００３７】
なお、この膨張処理においては、近傍画素の数はいくつであってもよい。例えば、上述した例では注目画素の上下左右の２ライン分の画素を近傍画素としたが、これを１ライン分としてもよい。以下では、注目画素の上下左右の２ライン分の画素を近傍画素とした膨張処理のことを、注目画素を中心とした５×５画素を参照する処理という意味で「５×５画素の膨張処理」という。また、同様に、注目画素の上下左右の１ライン分の画素を近傍画素とした膨張処理のことを、注目画素を中心とした３×３画素を参照する処理という意味で「３×３画素の膨張処理」という。つまり、ステップＳｂ２において実行した膨張処理は、５×５画素の膨張処理である。
【００３８】
図１１のフローチャートの説明に戻る。制御部２１０は、ステップＳｂ２の膨張処理を実行したら、再び膨張処理を実行する（ステップＳｂ３）。このとき実行される膨張処理は、３×３画素の膨張処理である。続いて、制御部２１０は、ステップＳｂ１、Ｓｂ２およびＳｂ３において実行した平滑化処理と膨張処理とを同じ順番で繰り返す（ステップＳｂ４、Ｓｂ５、Ｓｂ６）。
【００３９】
次に、制御部２１０は、画像情報の全画素の階調値の平均値を算出する（ステップＳｂ７）。制御部２１０はこのとき算出した平均値に基づき、後段の二値化処理における閾値Ｔを決定する（ステップＳｂ８）。閾値Ｔと平均値の関係は任意であり、例えば、平均値に所定の係数を乗算した値を閾値Ｔとすることもできるが、本動作例においては、平均値から「２２」を加算した値を閾値Ｔとしている。
【００４０】
そして、制御部２１０は、このようにして決定された閾値Ｔを用いて二値化処理を実行する（ステップＳｂ９）。すなわち、制御部２１０は、上述の閾値Ｔより小さい階調値を有する画素の階調値を全て「０」とし、上述の閾値Ｔ以上の階調値を有する画素の階調値を全て「１」とする置換を行う。
【００４１】
二値化処理を実行したら、制御部２１０は、この二値化後の画像情報に基づいてオブジェクトを抽出する処理を行う（ステップＳｂ１０）。この処理は、例えば、階調値が「１」である画素が連続した固まりを１つのオブジェクトとみなしてラベリングを行うとともに、それぞれのオブジェクトの長さ、周囲長および面積を算出し、これらが所定の閾値に満たないオブジェクトは、用紙の浮きや照射光のムラ等に起因して抽出されるオブジェクト、すなわちノイズとみなして除外する処理である。ここでは、長さ、周囲長および面積の閾値を、それぞれ「２３６」、「６００」および「７０００」とした。なお、これらの閾値の単位は、いずれも「画素」である。つまり、長さの閾値は、およそ１０（≒２３６÷６００×２５．４）ｍｍである。また、以下において単に「オブジェクト」といった場合、これはステップＳｂ１０において抽出されたオブジェクト、すなわち画像情報に現れたノイズを除外したオブジェクトのことを指すものとする。
【００４２】
ここで、図１３は、画像情報において抽出されたオブジェクトが抽出された様子を示した図であり、符号Ａ〜Ｊは各オブジェクトを識別するための識別情報である。制御部２１０は、画像情報において、所定の原点Ｏを基準としてＸ方向およびＹ方向に座標軸ＸおよびＹを設定する。ここでは、画像領域の左上端部を原点Ｏとする。この座標系における座標値は、画像領域の画素の数に対応しており、Ｘ座標は「０」〜「４９５９」までの値を採り、Ｙ座標は「０」〜「７０１５」を採るものとする。制御部２１０は、それぞれのオブジェクトについて長さ、周囲長、面積、重心、重心および角度を算出し、これらを各オブジェクトの検出値としてメモリ２１２に記憶する（ステップＳｂ１１）。図１４は、図１３に示した画像情報の場合に制御部２１０が各々のオブジェクトについて算出した検出値を表している。図１４において、重心（Ｘ）、重心（Ｙ）とは、オブジェクトの重心のＸ座標及びＹ座標である。また、「角度」とは、所定の方向（本実施形態では、座標軸Ｙ方向）とオブジェクトの長手方向（つまり被検出体が延びる方向）とがなす角度のことで、単位は「度」である。また、長さ、周囲長及び面積の単位は「画素」である。
【００４３】
［特徴量算出処理］
次に、図１０のステップＳｃの特徴量算出処理について詳細に説明する。この処理は、上述のオブジェクト抽出処理においてメモリに記憶された検出値から、用紙に埋め込まれた被検出体の分布の特徴量を算出するための処理である。
この特徴量算出処理において、制御部２１０は、画像情報が表す画像を複数の画像（以下、「部分画像」という）に分割し、その部分画像領域毎に被検出体の分布の特徴量を算出する。具体的には、図１５に示したように、制御部２１０は、画像領域全体を格子状に３×３の計９つの部分画像領域Ｆ１〜Ｆ９に分割する。図１３に示した画像を部分画像領域Ｆ１〜Ｆ９に分割すると、図１６に示した通りになる。このとき、Ｘ＝２３３８，４６７６の直線と、Ｙ＝１６５３，３３０６の直線が、それぞれ隣り合う部分画像領域の境界となる。
【００４４】
図１７は、ステップＳｃの特徴量算出処理を示すフローチャートである。以下、同図に沿って説明する。はじめに、制御部２１０は、メモリ２１２に記憶されたオブジェクトの検出値を読み出す（ステップＳｃ１）。続いて、制御部２１０は、オブジェクト毎に、被検出体の分布の特徴量を算出する。
まず、制御部２１０は、あるオブジェクトを対象として、当該オブジェクトが属する部分画像領域がＦ１〜Ｆ９のいずれであるかを特定する（ステップＳｃ２）。ここでは、各オブジェクトの重心の座標値と各部分画像領域の座標値とが比較され、その重心が属する部分画像領域が、そのオブジェクトの属する部分画像領域として特定される。図１６の例で言えば、例えば、オブジェクトＡは部分画像領域Ｆ２に属し、オブジェクトＢは部分画像領域Ｆ３に属し、オブジェクトＣは部分画像領域Ｆ４に属すると特定される。
【００４５】
次に、制御部２１０は、オブジェクトにおける被検出体の重なり本数を特定する（ステップＳｃ３）。
より具体的には、制御部２１０は、抽出したオブジェクトの面積または周囲長から重なり本数を算出する。被検出体の長さは２５ｍｍ程度であるから、その被検出体１本当たりの面積は１００００〜３３０００（画素）であり、被検出体１本当たりの周囲長は８５０〜１５００（画素）である。そこで、制御部２１０は、オブジェクトの面積が３３０００以上５５０００未満であるか、またはオブジェクトの周囲長が１５００以上３０００未満であれば、重なり本数は「２」であるとし、オブジェクトの面積が５５０００以上であるか、またはオブジェクトの周囲長が３０００以上であれば、重なり本数は「３以上」であるとしている。そして、制御部２１０は、オブジェクトの面積が３３０００未満であるか、またはオブジェクトの周囲長が１５００未満であれば、重なり本数は「１」であるとしている。これにより、図１８に示すように、重なりのない被検出体とみなされる場合に重なり本数「１」となり、２本の被検出体が重なって１つのオブジェクトとなっているとみなされる場合に重なり本数「２」となり、３本の被検出体が重なって１つのオブジェクトとなっているとみなされる場合に重なり本数「３以上」となる。
【００４６】
続いて、図１７において、制御部２１０は、各オブジェクトの角度を表す角度範囲を特定する（ステップＳｃ４）。ここで、図１９は、この角度範囲を説明する図である。オブジェクトの角度は、オブジェクトの長手方向と座標軸Ｙとのなす角度で定義される。図１９に示したように、オブジェクトの角度が、０度以上４５度未満であれば角度範囲Ｒ１、４５度以上９０度未満であれば領域Ｒ２、９０度以上１３５度未満であれば角度範囲Ｒ３、１３５度以上１８０度未満であれば領域Ｒ４に、それぞれ属する。図１３乃至１５の例で言えば、オブジェクトＡ、ＢおよびＣは角度範囲Ｒ４に属し、オブジェクトＤは角度範囲Ｒ２に属すると特定される。
【００４７】
そして、図１７において、制御部２１０は、画像情報に含まれるすべてのオブジェクトについて、上述した処理ステップＳｃ２〜Ｓｃ４の処理を実行したか否かを判断する（ステップＳｃ５）。制御部２１０は、図２０に示したように、すべてのオブジェクトについて属する部分画像領域および角度範囲、並びに、重なり本数を特定したと判断したら（ステップＳｃ５；ＹＥＳ）、被検出体の分布の特徴量を算出する処理を実行する。
【００４８】
制御部２１０は、画像情報が表す画像領域の全体に属するオブジェクトの総数を算出する（ステップＳｃ６）。ここでは、オブジェクトＡ〜Ｊの数の総和である「１０」と算出される。続いて、制御部２１０は、部分画像領域Ｆ１〜Ｆ９のそれぞれについて、属するオブジェクトの総数（領域別本数）を算出する（ステップＳｃ７）。図２０の例で言えば、部分画像領域Ｆ１にはオブジェクトは属しておらず「０」であり、部分画像領域Ｆ２にはオブジェクトＡが属するから「１」である。また、部分画像領域Ｆ５においては、オブジェクトＤ，ＥおよびＦが属するから、その総数は「３」である。続いて、制御部２１０は、画像情報が表す画像領域の全体について「重なり本数別本数」を算出する（ステップＳｃ８）。制御部２１０は、ステップＳｃ３においてそれぞれの被検出体の重なり本数を特定しているから、これらを重なり本数「１本」、「２本」、「３本以上」のグループに分類し、それぞれについてオブジェクトの数を算出する。
【００４９】
次に、制御部２１０は、角度範囲別Ｒ１〜Ｒ４のそれぞれに属するオブジェクトの総数を算出する（ステップＳｃ９）。図２０の例で言えば、角度範囲Ｒ１にはオブジェクトＥ、ＧおよびＨが属するから「３」で、角度範囲Ｒ２にはオブジェクトＤおよびＩが属するから「２」で、角度範囲Ｒ３においては、オブジェクトＪが属するから「１」で。角度範囲Ｒ４においては、オブジェクトＡ、Ｂ、ＣおよびＦが属するから「１」であると算出されることになる。
【００５０】
制御部２１０は、以上のようにして被検出体の分布の特徴量を算出すると、これらをＩＤ情報記憶部２４０のＩＤ情報管理テーブル２４１に書き込む（ステップＳｃ１０）。図２１は、このとき、ＩＤ情報管理テーブル２４１に書き込まれる被検出体の分布の特徴量である。前掲の図４にて例示したＩＤ情報管理テーブル２４１の内容は、用紙毎の被検出体の分布の特徴量の集合である。
【００５１】
［画像形成処理］
次に、図１０のステップＳｄの画像形成処理について詳細に説明する。この処理は、上述した画像情報生成処理において生成された画像情報に応じた可視画像を用紙に形成するための処理である。
図２２は、ステップＳｄの画像形成処理を示すフローチャートである。以下、同図に沿って説明する。はじめに、制御部２１０は、用紙に被検出体が含まれているか否かを判定する（ステップＳｄ１）。このとき、制御部２１０は、ステップＳｃ１０においてＩＤ情報管理テーブル２４１に記述した内容（図２１参照）に基づいて、例えば少なくとも１のオブジェクトについて分布の特徴量が書き込まれていると判断したら、用紙に被検出体が含まれていると判定する。また、制御部２１０は、メモリ２１２に記憶されているオブジェクトの検出値に基づいて判定してもよい。
【００５２】
制御部２１０は、用紙から被検出体が検出されたか否かに応じて、可視画像を形成するために用いるトナーの種類を決める。
まず、制御部２１０が用紙に被検出体が含まれていないと判定した場合には（ステップＳｄ１；ＮＯ）、可視画像を形成するために用いるトナーの種類を、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のトナー（以下、「ＣＭＹＫトナー」という）とする。そして、制御部２１０は、これらのトナーを用いて可視画像を形成させるべく、通信部２６０などから取得した可視画像形成用の画像情報を、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの４色の色成分からなる画像情報に変換する（ステップＳｄ２）。具体的には、制御部２１０は、画像情報をＣ、Ｍ、Ｙの３色の色成分からなるものに変換してから、下色除去（ＵＣＲ：Under Color Removal）処理を実行する。「下色除去処理」とは、Ｃ、Ｍ、Ｙの３色の色成分が重なって黒またはグレーとなる領域に対して、その濃度に応じたＫの色成分を付与する処理のことをいう。つまり、この下色除去処理によって、Ｃ、Ｍ、Ｙの３色の色成分で表現された画像情報は、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの４色の色成分で表現された画像情報に変換される。続いて、制御部２１０は、この画像情報に含まれる各画素に対してハーフトーン処理を行い、この画像情報に応じてＣＭＹＫトナーのトナー量を決定する（ステップＳｄ３）。そして、制御部２１０は、トナーの量に応じた画像形成ユニットを制御するための色情報を画像形成部２５０に出力する（ステップＳｄ４）。そして、画像形成部２５０は、ＣＭＹＫトナーを用いて用紙に可視画像を形成する（ステップＳｄ５）。この場合、画像形成部２５０は、Ｋトナー（第２の色材）を用いてブラックの画像を形成することになる。
【００５３】
一方、用紙に被検出体が含まれていれば、ステップＳｄ１の判定結果は「ＹＥＳ」となる。この場合、制御部２１０は、可視画像を形成するために用いるトナーの種類を、シアン、マゼンタ、イエローの３色のトナー（以下、「ＣＭＹトナー」（第１の色材）という）とする。そして、制御部２１０は、これらのトナーのみを用いて可視画像を形成させるべく、通信部２６０などから取得した可視画像形成用の画像情報を、Ｃ、Ｍ、Ｙの３色の色成分からなる画像情報に変換する（ステップＳｄ６）。このとき、黒またはグレーとなる画像領域は、Ｃ，Ｍ，Ｙトナーが重ね合わされることによって表現される。そして、制御部２１０は、この画像情報に含まれる各画素に対してハーフトーン処理を行い、この画像情報に応じてＣＭＹトナーのトナー量を決定する（ステップＳｄ７）。そして、制御部２１０はこれらの色に対応する画像形成ユニットを制御するための色情報を画像形成部２５０に出力し、ＣＭＹトナーを用いて可視画像を形成させる（ステップＳｄ４，５）。この場合、画像形成部２５０は、ＣＭＹトナーを用いてブラックの画像を形成することになる。
以上のように、用紙に被検出体が漉き込まれているときに、登録装置２００がＫトナーを用いて可視画像を形成しないのは、照合装置３００が印刷物を読み取った画像から被検出体画像を抽出しやすくするためであるが、その理由について詳しくは後述する。
【００５４】
また、可視画像の形成を行う一方で、制御部２１０は属性情報管理テーブル２４２に「画像形成日時」、「装置ＩＤ」、「ファイルＩＤ」、「ページ数」、「ユーザＩＤ」および「持ち出し可否」を書き込む。「画像形成日時」は現在の日時であり、「装置ＩＤ」は登録装置２００に割り当てられた装置ＩＤであるので、制御部２１０はそれらを書き込めばよい。また、「ファイルＩＤ」、「ページ数」、「ユーザＩＤ」は、用紙に形成される可視画像を表す画像情報やそのヘッダを参照すれば特定し得る情報であるから、制御部２１０は、それらを書き込めばよい。そして、「持ち出し可否」については、画像情報のヘッダに記述されていたり、ユーザが画像形成処理の実行を指示する際に指定にしたりするので、制御部２１０はそれら情報を参照して属性情報管理テーブル２４２に書き込むことになる。
【００５５】
（２−２）照合装置３００の動作
次に、照合装置３００の動作について説明する。
印刷物を外部に持ち出したいユーザが、その印刷物を画像読取部３２０のプラテンガラスに置いて、照合を行うための操作（ボタン押下等）を行うと、照合装置３００の制御部３１０は、特徴量算出照合プログラムＰ４を実行する。以下の照合装置３００の動作説明においては、図１３に示した画像から算出された特徴量（図２１参照）と、図４に示すＩＤ情報管理テーブル２４１の内容（特徴量）とが照合される場合について説明する。
まず、制御部３１０は、画像読取部３２０に印刷物の読み取りを行わせ、画像読取部３２０により生成された画像情報を、インタフェース３１３を介して取得する。このとき、画像読取部３２０は、印刷物からの反射光の強度に基づいて画像情報を生成することになる。
【００５６】
図２３は、印刷物に形成された可視画像と、画像読取部３２０がその印刷物を読み取って生成した画像情報が表す画像の一例を示した平面図である。同図（ａ）の上段に示した印刷物Ａ１には、ＣＭＹトナーのみによって可視画像ＩＭＧ１が形成されており、同図（ｂ）の上段に示した印刷物Ａ２には、Ｋトナーのみによって可視画像ＩＭＧ２が形成されている。これら印刷物Ａ１，Ａ２に点在する点線Ｓ２は、用紙に漉き込まれた被検出体Ｓ２を意味している。可視画像Ａ１，Ａ２はいずれも、用紙に含まれる被検出体Ｓ２と重なるような位置に形成されている。
【００５７】
図２３（ａ）の上段に示したように、印刷物Ａ１にはＣＭＹトナーを用いて形成された可視画像ＩＭＧ１が形成されているが、同図（ａ）下段に示すように画像読取部３２０が読み取った画像Ｄ１においては、可視画像ＩＭＧ１に相当する画像は現れておらず、被検出体Ｓ２に相当する画像ＤＳ２のみが現れている。一方、同図（ｂ）の上段に示したように、印刷物Ａ２にはＫトナーを用いた可視画像ＩＭＧ２が形成されているが、同図（ｂ）下段に示すように画像読取部３２０が読み取った画像Ｄ２においては、可視画像ＩＭＧ２に相当する画像ＤＡ２と、被検出体Ｓ２に相当する画像ＤＳ２とが混在して現れている。このように、画像読取部３２０によって生成された画像情報には、Ｋトナーを用いて形成された可視画像および被検出体画像が明確に現れ、ＣＭＹトナーだけを用いて形成された可視画像はほとんど現れないことになる。この理由について、以下に具体的に説明する。
【００５８】
図２４は、基材Ｓ１と、ＣＭＹトナーを全て用いて形成した可視画像（以下、「ＣＭＹ画像」という）と、Ｋトナーを用いて形成した可視画像（以下、「Ｋ画像」という）とのそれぞれについて、照射光の波長と分光反射率との関係を模式的に表したグラフである。分光反射率の測定は、例えば（株）日立ハイテクノロジーズ社製のU-2900を用いて行うことができる。「分光反射率」は、照射光の強度を反射光の強度で除算した値である。用紙の基材Ｓ１は白色であるから、分光反射率は十分に高い。よって、図２４に示したように、可視光領域である４００ｎｍ〜７００ｎｍにおいては、基材Ｓ１の分光反射率が約８０％と比較的高い値を維持している。一方、ＣＭＹ画像およびＫ画像は、いずれも光の吸収率が高いので、各々の分光反射率は約５％で比較的低い値となっている。
【００５９】
赤外光領域のうち可視光領域に近い領域乃至可視光領域の高波長領域である、およそ７００ｎｍ〜１０００ｎｍの波長域においては、基材Ｓ１の分光反射率が約８０％、Ｋトナーの分光反射率が約５％であるから、可視光領域とほとんど変わらないが、およそ７２０ｎｍ付近でＣＭＹ画像の分光反射率が急激に大きくなり、およそ８２０ｎｍよりも高波長域では、その分光反射率は８０％弱でほぼ一定となっている。一方、この７００ｎｍ〜１０００ｎｍの波長域であっても、Ｋ画像の分光反射率は低いままである。これは、Ｋトナーが顔料としてカーボンブラックを含んでおり、そのカーボンブラックが紫外光領域から赤外光領域においてほぼ一定の低い分光反射率となる性質をもっているからである。また、被検出体の分光反射率は、波長域に関わらず、Ｋ画像とほぼ同じく、低い値となる。これは、本実施形態で用いる被検出体が７００ｎｍ〜１０００ｎｍ付近では分光反射率が低いからである。
これらのことから分かるように、照射光の波長域７００ｎｍ〜１０００ｎｍにおいては、ＣＭＹ画像の分光反射率と、Ｋ画像及び被検出体の分光反射率との間におよそ７０％もの差異が生じている。
【００６０】
画像読取部３２０は、以上説明したような７００ｎｍ〜１０００ｎｍの波長域の光に基づいて画像情報を生成するから、印刷物を読み取った画像においては、ＣＭＹ画像および基材に相当する画像の明度は高く、被検出体画像およびＫ画像に相当する画像の明度は低くなる。よって、図２３に示した画像Ｄ１，Ｄ２において、ＣＭＹ画像および基材に相当する画像は現れず、被検出体画像ＤＳ２およびＫ画像に相当する画像ＤＡ２が明確に現れたのである。
この事情に基づき、用紙に被検出体が漉き込まれている場合に、登録装置２００がＫ画像を形成せずにＣＭＹ画像のみを形成するようにすれば、画像読取部３２０によって読み取られた画像においては、被検出体画像のみが階調値が高く（明度が低く）表現されることになる（図２３の画像Ｄ１）。上述したように、オブジェクト抽出処理においては、制御部３１０は被検出体画像の画素の階調値と、その他の画素の階調値との差異に基づいて被検出体画像を抽出する（ステップＳｂ９、Ｓｂ１０に相当）から、登録装置２００がＫ画像を形成しないことで、被検出体画像を抽出しやすくなる。
【００６１】
画像読取部３２０が上述した方法で印刷物を読み取って画像情報を生成すると、制御部３１０は、画像読取部３２０から取得した画像情報に対してオブジェクト抽出処理および特徴量算出処理を実行する。この制御部３１０が実行するオブジェクト抽出処理および特徴量算出処理（図１０のステップＳｂ，Ｓｃに相当する処理）の手順については、上述した登録装置２００の制御部２１０が実行する処理と同じであるから、その説明を省略する。
【００６２】
このとき、ＣＭＫトナーのみによって印刷物に可視画像が形成されている場合であっても、被検出体画像以外に、ノイズ画像が含まれることがある。これは、ＣＭＫトナーの付与位置やその量によっては分光反射率が低くなる領域が生じてしまい、その領域が、画像読取部３２０の読み取り結果に画像として現れてしまうからである。このような場合であっても、オブジェクト抽出処理によって、これらのノイズ画像は除去され、被検出体画像を抽出しやすくすることができる。制御部３１０は、印刷物に基づいて特徴量を算出したら、この特徴量と、ＩＤ情報記憶部２４０のＩＤ情報管理テーブル２４１に書き込まれた特徴量とを照合する照合処理を実行する。
【００６３】
図２５は、制御部３１０が実行する照合処理を示すフローチャートである。
同図において、まず、制御部３１０は、オブジェクトの総数が一致または「１」だけ異なる用紙ＩＤを、ＩＤ情報管理テーブル２４１から抽出する（ステップＳｅ１）。図１３に示した画像に属するオブジェクトの総数は「１０」であるから、制御部３１０は、「合計本数」のフィールドに「９」、「１０」または「１１」と書き込まれた用紙ＩＤ「２」、「６」、「７」、「８」および「９」のみを抽出することになる。この処理は、ＩＤ情報管理テーブル２４１に膨大な数の情報が記憶されている場合、制御部３１０がここに書き込まれたすべての特徴量と照合すると、処理に要する時間も膨大になる。よって、制御部３１０はオブジェクトの総数がおおよそ一致する用紙ＩＤを絞っておき、照合処理にかかる負担を低減させている。
【００６４】
制御部３１０は、すべての用紙ＩＤについての特徴量を照合したか否かを判断する（ステップＳｅ２）。ここでは、まだいずれの用紙ＩＤについてもその特徴量との照合を終えていないので（ステップＳｅ２；ＮＯ）、制御部３１０の処理はステップＳｅ３に進む。ステップＳｅ３において、制御部３１０は、抽出した用紙ＩＤのうちいずれかの用紙ＩＤに着目し、その用紙ＩＤの「領域別本数」のフィールドに書き込まれた値に基づいて、部分画像領域Ｆ１〜Ｆ９のうちオブジェクトの個数が一致する領域の数を計数する（ステップＳｅ３）。続いて、制御部３１０は、この用紙ＩＤの「重なり本数別本数」のフィールドに書き込まれた値に基づいて、「１本」、「２本」、「３本以上」のうちで、各々の数が一致する項目の数を計数する（ステップＳｅ４）。そして、制御部３１０は、角度範囲Ｒ１〜Ｒ４について、それぞれに属するオブジェクトの数が一致する領域の数を計数する（ステップＳｅ５）。そして、制御部３１０は、ステップＳｅ３〜Ｓｅ５で計数した項目または領域の数の総和（以下、「一致数」という）を算出する（ステップＳｅ６）。ここでの「一致数」は、用紙ＩＤ「２」については「３」、用紙ＩＤ「９」については「１６」である。
【００６５】
制御部３１０は、この一致数が予め決められた閾値以上であるか否かを判断する（ステップＳｅ７）。ここでの閾値は、例えば８０％とする。つまり、各々の特徴量が完全一致でなくても、ある程度以上の一致数であれば一致するとみなされる。制御部３１０は、一致数がこの閾値未満であると判断すると（ステップＳｅ７；ＮＯ）、印刷物は注目している用紙ＩＤに対応する用紙と同一物でないと判断し、上述したステップＳｅ２に戻る。
一方、制御部３１０は、一致数が閾値以上であると判断すると（ステップＳｅ７；ＹＥＳ）、その一致数が現時点で最大値であるか否かを判断する（ステップＳｅ８）。つまり、制御部３１０はそれよりも一致数が大きな用紙ＩＤを特定しており、一致数が最大値よりも小さいと判断すると（ステップＳｅ８；ＮＯ）、印刷物が注目している用紙ＩＤに対応する用紙と同一物でないと判断し、上述したステップＳｅ２に戻り、別の用紙ＩＤに着目して上述した処理を繰り返す。一方、制御部３１０は、注目している用紙ＩＤについて、一致数が最大値よりも大きい判断すると（ステップＳｅ８；ＹＥＳ）、当該用紙ＩＤを選択し（ステップＳｅ９）、ステップＳｅ２に戻り、別の用紙ＩＤに着目して上述した処理を繰り返す。
【００６６】
制御部３１０は、すべての用紙ＩＤについて照合したと判断すると（ステップＳｅ２；ＹＥＳ）、ステップＳｅ９で用紙ＩＤを選択したか否かを判断する（ステップＳｅ１０）。上述したように、制御部３１０は、ステップＳｅ９において用紙ＩＤ「９」を選択したため（ステップＳｅ１０；ＹＥＳ）、用紙ＩＤ「９」を特定する。よって、制御部３１０は印刷物が用紙ＩＤ「９」に対応する用紙と同一物と特定することになる（ステップＳｅ１１）。そして、制御部３１０は、特定した用紙ＩＤと、ＩＤ情報記憶部２４０に記憶された属性情報管理テーブル２４２（図５参照）に基づいて、照合処理の対象の印刷物の持ち出しを許可するか否かを判断する。図５を参照すると、用紙ＩＤ「９」に対応付けられた「持ち出し許可」のフィールドには「禁止」と書き込まれている。したがって、制御部３１０は、当該用紙の持ち出しを禁止するべく、扉４００を閉じたままにしておくように，扉開閉部４０１に制御信号を出力する。このとき、制御部３１０は、用紙ＩＤ「９」に対応する各種の属性情報を、通知部３４０に表示させてもよいし、図示せぬ記憶部に記憶された所定のファイルに書き込むようにしてもよい。
【００６７】
一方、ステップＳｅ１０において、制御部３１０は、ステップＳｅ９で用紙ＩＤを選択しなかったと判断すると（ステップＳｅ１０；ＮＯ）、照合処理の対象の印刷物が登録装置２００に登録されておらず、該当用紙なしと判定する（ステップＳｅ１２）。したがって、制御部３１０は、この用紙の外部の空間領域への持ち出しを許可すると判断し、扉４００を開くように制御信号を出力する。このとき、制御部３１０は、ユーザに対して登録装置２００への登録を促すべく、通知部３４０に制御信号を出力して、音声信号やメッセージを表示する等して通知させる。
【００６８】
（Ｂ）第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態は、上述した第１実施形態とは特徴量算出処理および照合処理の動作が異なっており、その他の動作および装置構成については同様である。そこで、以下では、特徴量算出処理および照合処理について詳細に説明する。
【００６９】
本実施形態では、図１０のステップＳｃで行われる特徴量算出処理を、ハフ変換処理を用いて実行する。
ここで、まずハフ変換処理について説明する。階調値が二値で表される画像情報における画素の位置をＸ座標とＹ座標とで表した場合、座標（ｘ,ｙ）を通り、ｘ軸とのなす角がθである直線に対して原点からの距離をρとすると、Ｘ−Ｙ座標上において座標（ｘ，ｙ）に位置する画素を通る全ての直線は下記式（１）で表すことができる。
【数１】
0004552992.tif 000002
【００７０】
例えば、図２６に示した直線ｌ上の座標Ｐ１（ｘ１，ｙ１）およびＰ２（ｘ２，ｘ２）に位置する画素について、式（１）のθを０〜πまで順次変化させ、このθの変化に対応して得られるρを、図２７に示したようにρ−θ座標上にプロットしていくと、ある画素を通る全ての直線を、ρ−θ座標上（極座標上）で曲線として表すことができる。この曲線をハフ曲線と呼び、座標Ｐ１に対応するハフ曲線をハフ曲線Ｃ１といい、座標Ｐ２に対応するハフ曲線をハフ曲線Ｃ２という。このようにして、ハフ曲線を求める処理をハフ変換と呼ぶ。
【００７１】
図２７に示したように、ハフ曲線Ｃ１，Ｃ２はそれぞれ直線ｌの位置および傾きによって一意に特定される。また、ハフ曲線Ｃ１とＣ２との交点Ｑ（ρ０，θ０）が存在するが、この交点Ｑにおけるρ０およびθ０の値を参照すれば、これらの値からも直線ｌを一意に特定することができる。すなわち、直線ｌ上の点であればどの座標に位置する画素に基づいてハフ曲線を表したとしても、すべて交点Ｑ（ρ０，θ０）を通る。
【００７２】
次に、以上に説明したハフ変換を用いて実行される、特徴量算出処理について説明する。
まず、登録装置２００の制御部２１０は、用紙を読み取った画像情報を生成すると、所定の閾値を用いて二値化処理を実行する。次に、制御部２１０は、この画像情報にハフ変換を実行してハフ曲線を求める。上述したように、被検出体は略直線状であるから、被検出体画像も同様の略直線状となる。つまり、ある被検出体画像に基づいて表される複数のハフ曲線は、ハフ平面においてある座標で交わることになる。したがって、制御部２１０は、ハフ平面において、多数のハフ曲線の交点を表す座標（ハフ曲線の交点の数（投票数）が多い座標）を参照することにより、被検出体の位置および傾きに相当する情報を得ることができる。画像に被検出体画像でない画像が含まれていても、ある程度の長さを有する直線状のものでない限りはハフ平面における投票数が多くならないから、被検出体画像と誤って抽出されることはない。また、用紙に漉き込まれる被検出体の数は、例えば上述した数本〜５０本程度であるから、この数だけ、制御部２１０は投票数が多いものから順に座標を抽出していけば、被検出体画像の位置を特定することもできる。
【００７３】
このようにして、制御部２１０はハフ平面において投票数が多い座標（ρ，θ）を、被検出体数に応じた数だけ抽出し、被検出体の分布の特徴量としてＩＤ情報記憶部２４０に書き込む。また、被検出体がやや曲線がかっている場合、ハフ平面においては、複数のハフ曲線の交点が完全には一致しない。この場合、ハフ平面において小さな範囲内に多数の交点が集中することになるから、所定の範囲内の投票数に着目すれば、これも被検出体画像として抽出することができるし、曲線がかっていることを特徴量とすることもできる。
【００７４】
次に、照合装置３００が行う照合処理について説明する。
照合処理に際しては、登録装置２００の場合と同じで、まず照合装置３００の制御部３１０は、印刷物を読み取った画像情報を生成すると、二値化処理およびハフ変換処理を実行する。そして、制御部３１０は、ハフ平面において投票数から多いものから順に座標を抽出していき、これを被検出体の分布の特徴量としてＩＤ情報記憶部２４０に記憶させる。
そして、制御部３１０は、ＩＤ情報記憶部２４０に記憶された特徴量と、印刷物から算出した特徴量とを照合するべく、各々の特徴量から座標を１点ずつ選択して、ハフ平面におけるユークリッド距離を算出する。そして、制御部３１０は、このユークリッド距離が「０」または所定値以上小さい場合に、被検出体画像の位置および傾きが一致すると判断する。そして、制御部３１０は、この一致数が所定値以上である用紙ＩＤが存在すると、印刷物と、当該用紙ＩＤに対応する用紙とが同一物であると判断する。この後の処理については、上述した第１実施形態と同じである。
【００７５】
（Ｃ）第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について説明する。この第３実施形態は、上述した第１実施形態とは動作が異なっており、装置構成については同様である。よって、以下では、その動作内容を中心に説明する。本実施形態では、照合装置３００は、クロススペクトルを用いて照合処理を実行する。つまり、登録された用紙から生成された画像情報と、印刷物から生成された画像情報との相関関係に基づいて、２つの画像情報がどの程度類似しているかによって照合を行う。
【００７６】
まず、登録装置２００の制御部２１０は、用紙を読み取った画像情報を生成すると、所定の閾値を用いて二値化処理を実行する。この処理によって、白色画素は階調値「０」で表され、黒色画素は階調値「１」で表されるものとする。次に、制御部２１０は、この画像情報が表す画像を複数の部分画像領域に分割して、それらの部分画像領域を重ね合わせた重畳画像情報を生成する。重畳画像情報を用いる理由は、画像領域全体についてクロススペクトルを用いて照合処理が行うと、計算量が大きくなり、処理に要する時間も大きくなるためである。画像領域を分割した部分画像領域を重畳した重畳画像情報を用いた方が、処理に要する計算量および処理時間は低減されるし、重畳画像情報においても被検出体の特徴量は保持される。
【００７７】
図２８は、重畳画像情報の生成方法を説明する図である。制御部２１０は、ある画像情報が表す画像Ｇを格子状の画像領域に分割し、Ｘ方向の長さがＷ１でＹ方向の長さがＨ１である合計８個の部分画像領域を作成する。ここでは、各部分画像領域が図２８のｘ方向およびｙ方向にそれぞれ２５６画素となるように分割されるとし、余った画像領域については、照合処理に用いられないものとする。そして、制御部２１０は、分割した全ての部分画像領域の部分画像を重ね合わせた重畳画像情報を生成する。図２８においては、８個の部分画像領域の部分画像Ｇ１〜Ｇ８が、図示した矢印で示したように重ね合わされ、重畳画像Ｇａを表す重畳画像情報が生成される。具体的には、制御部２１０は、各画像領域の対応する位置の画素の階調値の論理和を算出し、それを重畳画像の階調値とする。例えば、階調値「１」で表される黒色画素どうしが重畳されると、階調値が「１」の黒色画素となり、階調値「０」で表される白色画素どうしが重畳されると、階調値が「０」の白色画素となる。階調値「１」で表される黒色画素と、階調値「０」で表される白色画素が重畳されると、階調値「１」で表される黒色画素となる。つまり、重畳画像情報において、画像領域の左上端部を原点ＯとしたＸ−Ｙ座標上において、座標（ａ，ｂ）に位置する画素の階調値ｐ（ａ，ｂ）は、下記式（２）で表すことができる。ただし、各々の部分画像領域の左上端部を原点ＯとしたＸ−Ｙ座標上において、座標（ａ，ｂ）に対応する画素の階調値をＰｘ，ｙ（ａ，ｂ）とし、また、０≦ａ＜Ｗ１、０≦ｂ＜Ｈ１である。
【数２】
0004552992.tif 000003
【００７８】
制御部２１０は、各画素の階調値が式（２）によって表される重畳画像情報を被検出体の分布の特徴量として、ＩＤ情報記憶部２４０に用紙ＩＤに対応付けて記憶させる。以下では、ＩＤ情報記憶部２４０に記憶された重畳画像情報のことを「登録用重畳画像情報」という。
【００７９】
次に、照合装置３００が行う照合処理について説明する。
照合処理に際しては、照合装置３００の制御部３１０は、上述した登録装置２００の制御部２１０が実行する重畳画像情報の生成処理と同様にして、印刷物に基づいて重畳画像情報（以下、「照合用重畳画像情報」という）生成する。そして、制御部３１０は、この照合用重畳画像情報と、ＩＤ情報記憶部２４０に記憶された登録用重畳画像情報とを照合する。
【００８０】
図２９は、制御部３１０が実行する照合処理を示すフローチャートである。以下、同図に沿ってその内容を説明する。
まず、制御部３１０は、ＩＤ情報記憶部２４０に記憶されたいずれかの登録用重畳画像情報および照合用重畳画像情報に対してそれぞれ２次元フーリエ変換を実行する（ステップＳｅ１０２）。そして、制御部３１０は、２次元フーリエ変換後の登録用重畳画像情報Ｆｉｒと２次元フーリエ変換後の照合用重畳画像情報Ｆｉとに基づいて、クロススペクトルＣＳを算出する（ステップＳｅ１０３）。クロススペクトルは、下記式（３）によって定義される。なお、Ｆ−１は、逆フーリエ変換を表す。
【数３】
0004552992.tif 000004
【００８１】
次に、制御部３１０は、照合用重畳画像情報と、ＩＤ情報記憶部２４０に記憶されたすべての登録用重畳画像情報との照合を終了したか否かを判断する（ステップＳｅ１０１）。制御部３１０は、すべての登録用重畳画像情報との照合が終了していないと判断すると（ステップＳｅ１０１；ＮＯ）、上述した処理ステップＳｅ１０２およびＳｅ１０３を繰り返す。
【００８２】
一方、制御部３１０は、すべての登録用重畳画像情報との照合が終了したと判断すると（ステップＳｅ１０１；ＹＥＳ）、クロススペクトルの値ＣＳが最大値となる用紙ＩＤを特定する（ステップＳｅ１０４）。続いて、制御部３１０は、特定した用紙ＩＤに基づいて算出したクロススペクトルＣＳが所定の閾値を超えるか否かを判断する（ステップＳｅ１０５）。制御部３１０は、このクロススペクトルＳが閾値を超えると判断すると（ステップＳｅ１０５；ＹＥＳ）、登録用重畳画像情報と、照合用重畳画像情報の一致度が高いことになるから、特定した用紙ＩＤに対応する用紙が印刷物と同一物であると判断する（ステップＳｅ１０６）。この閾値を設ける理由は、登録装置２００に用紙が登録されていない場合もあるからであり、この場合、クロススペクトルＣＳが最大であっても比較的小さな値となるからである。閾値を設けることにより、印刷物の誤判断を回避することができる。
一方、ステップＳｅ１０５における判定結果が“ＮＯ”の場合には、制御部３１０は、この印刷物の用紙が登録装置２００に登録されていないと判断し（ステップＳｅ１０７）、ユーザに通知する。
【００８３】
（Ｄ）実施例
発明者らは、第１〜第３実施形態で説明した用紙を用いて、ＣＭＹ画像のみまたはＫトナーのみの画像を形成して印刷物を作成し、その印刷物を照合装置３００に読み取らせて、被検出体の検出精度を確認する実験を行った。
用紙に可視画像を形成する際に用いるトナーとして、ポリエステル樹脂と顔料等からなるトナーを用いた。ＣＭＹトナーには、色材としてそれぞれ各色用の顔料を用い、いずれも重量平均粒経７μｍのトナーとした。また、Ｋトナーには顔料としてカーボンブラックを用い、重量平均粒経９μｍのトナーとした。
図３０（ａ）は、用紙の第１面のみにＣＭＹトナーのみを用いて可視画像（ＣＭＹ画像）が形成された印刷物を第１面から読み取った画像ＤＵ１と、用紙の第１面のみにＫトナーのみを用いて可視画像（Ｋ画像）が形成された印刷物を第１面から読み取った画像ＤＢ１とを表す図である。同図（ａ）に示したように、ＣＭＹ画像のみが形成された印刷物を読み取った画像ＤＵ１においては、可視画像はほとんど現れておらず、被検出体画像が明確に現れていることを確認した。また、被検出体画像以外として、ドット状のノイズ画像が幾つか検出されたが、被検出体のような直線状をなすノイズ画像ではないため、オブジェクト抽出処理で十分に除去された。一方で、Ｋ画像が形成された印刷物を読み取った画像ＤＢ１においては、被検出体画像と、印刷物に形成されていた可視画像とが混在しており、画像処理によって両者を識別することが困難であった。印刷物に形成されていた文字を意味する可視画像と、被検出体画像とが重なり合っており、これらの明度にも大きな差異はなかった。
【００８４】
図３０（ｂ）は、上記の印刷物をそれぞれ第２面から読み取った場合の画像を表す。同図（ｂ）に示したように、この場合も、ＣＭＹ画像のみが形成された印刷物を読み取った画像ＤＵ２においては、印刷物に形成された可視画像はほとんど現れなかった。一方、Ｋ画像のみが形成された印刷物を読み取った画像ＤＢ２においては、やはり被検出体画像と印刷物に形成された可視画像に相当する画像とが混在しており、両者の明度の差異も小さく、画像処理によって両者を識別することが困難であった。
【００８５】
図３０（ｃ）、（ｄ）は、色材をインクに代えて、上記と同様の実験を行った場合の実験結果を示している。同図（ｃ）は、用紙の第１面にＣ，Ｍ，Ｙの各色のインクのみを用いて可視画像が形成された印刷物を第１面から読み取った画像ＤＵ３と、用紙の第１面にカーボンブラックを含有するブラックのインクのみを用いて可視画像が形成された印刷物を第１面から読み取った画像ＤＢ３を示した図である。同図（ｄ）は、これらの印刷物をそれぞれ第２面から読み取った画像ＤＵ４、ＤＢ４を示した図である。
【００８６】
このとき用いたインクには、水と、水に自己分散可能な顔料（色材）と、水溶性有機溶剤と、界面活性剤と、高分子化合物とが含まれている。水に自己分散可能な顔料は、通常の顔料に対して酸・塩基処理、カップリング処理、ポリマーグラフト処理、プラズマ処理、酸化／還元処理等の表面改質処理等を施すことにより製造することができる。ブラック用インクにはカーボンブラック顔料を用い、シアン、マゼンタ、イエローのインクには、それぞれ各色用の顔料を用いた。水溶性有機溶剤は、多価アルコール類、多価アルコール類誘導体、含窒素溶媒、アルコール類、含硫黄溶媒、炭酸プロピレン等を使用した。界面活性剤は、ノニオン性界面活性剤を使用した。高分子化合物は、ノニオン性化合物、アニオン性化合物、カチオン性化合物、両性化合物のいずれを使用してもよい。
【００８７】
図３０(ｃ)、（ｄ）に示したように、Ｃ，Ｍ，Ｙのインクのみを用いて画像を形成した印刷物の第１面および第２面の読み取り結果を表す画像ＤＵ３、ＤＵ４において、用紙に形成された可視画像はほとんど現れておらず、被検出体画像を明確に確認することができた。一方、ブラックのインクを用いて画像を形成した印刷物の第１面および第２面の読み取り結果を表す画像ＤＢ３、ＤＢ４において、可視画像と被検出体画像とが混在しており、これらの明度にもほとんど差異がなく、被検出体画像を検出することが困難であることを確認した。
【００８８】
以上述べた実験結果より、画像読取部３２０が印刷物を読み取った画像においては、印刷物に形成されたＣＭＹ画像はほとんど現れず、被検出体画像やＫ画像が明確に現れることを確認した。つまり、Ｋ画像が形成されていない印刷物を読み取った画像においては、Ｋ画像が形成された印刷物に比較して被検出体画像を抽出しやすいことが判った。また、色材をインクとした場合にも同様に、読み取った画像において、Ｃ，Ｍ，Ｙのインクを用いて形成された画像はほとんど現れず、ブラックのインクを用いた画像は明確に現れた。なお、この図３０の実験結果を示すカラー画像を別途提出する。
【００８９】
（Ｅ）変形例
なお、上記実施形態を次のように変形してもよい。具体的には、例えば以下のような変形が挙げられる。これらの変形は、各々を適宜に組み合わせることも可能である。
上述した各々の実施形態では、照合装置３００は、赤外光領域（およそ７５０ｎｍ〜９５０ｎｍ）の光を照射して印刷物を読み取っていた。これは、図２４に示したように、７５０ｎｍ〜９５０ｎｍの波長域においては、ＣＭＹ画像の分光反射率と被検出体画像の分光反射率との間に所定の閾値以上の差異が生じるからである。具体的には、この波長域では、ＣＭＹ画像および基材の分光反射率は、被検出体画像の分光反射率よりそれぞれ所定の閾値以上大きくなる。この波長域に基づいて読み取った画像には被検出体画像が明確に現れ、これを抽出しやすくすることができる。
このように、被検出体と基材との分光反射率が所定の閾値以上異なり、被検出体画像の画素の階調値がその他の画像の階調値に対して所定の閾値以上の差異が生じていれば、印刷物を読み取る波長域はこれとは異なるものであってもよい。具体的には、ＣＭＹ画像と被検出体画像とを分離し得る下限値を閾値として、実験或いは計算により予め特定しておく。そして、可視画像（ＣＭＹ画像）の分光反射率と被検出体の分光反射率との差分が閾値（例えば、図示したＴｈ１）以上となるような波長域の光に基づいて印刷物を読み取ればよい。なお、基材の分光反射率と被検出体の分光反射率との差分も、或る閾値（例えば、図示したＴｈ２）以上となる必要がある。
【００９０】
また、実施形態では、用紙から被検出体が検出された場合には、或る特定の波長域の光が被検出体に照射されたときの当該被検出体からの反射光の強度とは閾値以上異なる強度でその特定の波長域の光を反射する第１の色材（ＣＭＹトナー）のみを用いて、用紙に画像を形成していた。一方、用紙から被検出体が検出されない場合には、特定の波長域の光が被検出体に照射されたときの当該被検出体からの反射光の強度との差が閾値未満の強度でその特定の波長域の光を反射する第２の色材（Ｋトナー）を用いて、用紙に画像を形成していた。
ただし、実施形態の目的は、用紙から被検出体が検出された場合に被検出体画像を抽出しやすくすることであるから、用紙から被検出体が検出されない場合の色材はどのようなものであってもよい。つまり、用紙から被検出体が検出された場合に、或る特定の波長域の光が被検出体に照射されたときの当該被検出体からの反射光の強度とは閾値以上異なる強度でその特定の波長域の光を反射する色材のみを用いて、用紙に画像を形成するものであればよい。また、用紙に被検出体が漉き込まれている際に用いるトナーはＣＭＹトナーに限らず、画像読取部３２０が読み取りに用いる波長域（赤外光領域）において、被検出体からの反射光の強度が閾値以上になるのであれば、例えばオレンジやブルー等のさらに別の色のトナーを用いてもよい。また、Ｋトナーやブラックのインクを用いると、これらに含まれるカーボンブラックによって赤外光領域における反射光の強度が低下するため、被検出体の抽出が困難になっていた。しかしながら、ブラックを表現する色材であっても、染料のようにカーボンブラックを含まないものである場合等、被検出体との反射光の強度に閾値以上の差異が生じる波長域が存在するのであれば、本発明の色材として適用することができる。
また、場合によっては、画像形成部２５０がＫトナーに対応する画像形成ユニットを有さない構成にしてもよい。例えば登録装置２００が重要な文書の形成に用いられ、予め被検出体が含まれた用紙のみがセットされているとする。この場合、登録装置２００が用紙にＫ画像を形成することはないから、Ｋトナーに対応する画像形成ユニットを備えなくてよい。この構成によれば、登録装置２００は、図２２のステップＳｄ１において用紙に被検出体が含まれているか否かを判定するステップを省略し、処理ステップＳｄ２〜Ｓｄ５を実行して、ＣＭＹトナーを用いて可視画像を形成すればよい。
【００９１】
また、上述した実施形態では、登録装置２００は、オブジェクト抽出処理の抽出結果に基づいて用紙に被検出体が漉き込まれているか否かを判定していたが、被検出体の検出方法はこれとは別の方法であってもよい。例えば、登録装置２００において、用紙の搬送方向に対して画像形成部２５０の上流側に磁気センサを設ける構成とし、制御部２１０がこの磁気センサによる検出結果に応じて判定してもよい。また、用紙の登録時において、登録装置２００の操作者に被検出体が含まれている用紙であるか否かを、操作部２３０を介して指定させるようにしてもよい。
【００９２】
上述した実施形態では、照合装置３００の赤外光源３２１には、図７に示したような分光エネルギー分布を有するＬＥＤ光源を用いていたが、これに限らず、７００ｎｍ〜１０００ｎｍに分光エネルギー有する半導体レーザを用いてもよいし、可視光領域にも分光エネルギーが分布するタングステン・ハロゲンランプを用いて、光源と印刷物との間に赤外光領域のみの光を透過させる（すなわち、赤外光領域以外の光の強度を減じる）近赤外フィルタを設けるようにしてもよい。この場合においても、フィルタを透過した赤外光領域のみの光が印刷物に照射されることになる。
また、赤外光源３２１が照射する光は、赤外光領域を成分として含んでいればよく、その他の成分を含んでいてもよい。この場合、センサ３２３が７００ｎｍ〜１０００ｎｍ付近のみに感度をもつ撮像素子を有し、画像読取部３２０がこの波長域の光の強度に基づいて画像情報を生成するようにすればよい。
【００９３】
上述した実施形態では、登録装置２００および照合装置３００は被検出体の分布の特徴量を算出していたが、この特徴量の算出は必ずしも必須ではない。照合装置３００は印刷物に被検出体が含まれているか否かに応じて、照合処理の対象の印刷物の持ち出しを許可するか否かを判断してもよい。この場合、登録装置２００および照合装置３００は「特徴量算出処理」を行わなくてよいし、ＩＤ情報記憶部２４０に相当する構成は不要である。この場合の具体的な動作としては、登録装置２００は用紙からの被検出体の検出の有無に応じて、ＣＭＹトナーまたはＣＭＹＫトナーのいずれかを用いて可視画像を形成する。照合装置３００が照合を行うに際しては、画像読取部３２０によって生成された画像情報から被検出体画像を抽出したら、印刷物の持ち出しを許可しないように制御する、といった具合である。
【００９４】
上述した各実施形態では、画像読取部２２０は、転写部によってトナー像が転写される前に、給紙トレイから搬送された用紙を読み取っていた。しかし、画像読取部はスキャナ等の独立した装置であってもよく、ユーザが登録装置２００に登録したい用紙をセットして、読み取らせる構成であってもよい。この場合、ユーザは用紙を登録させたら、これを登録装置２００の給紙トレイに収容すればよい。
【００９５】
登録装置２００の画像読取部２２０と、照合装置３００の画像読取部３２０について、それぞれの用紙（印刷物）の読み取り面および読み取り方向については、実際にはユーザによる用紙のセットの仕方により、その読み取りの方向はさまざまである。具体的には、用紙の表面・裏面と、用紙の天地方向とに応じて、画像読取部は１枚の用紙から計４通りの画像情報を生成し得る。つまり、これらのいずれかが特定されない場合は、その全てのパタンを考慮しなければ、照合装置３００は意図する照合を行うことができない。次に、上述した実施形態毎に、用紙の読み取り面および読み取り方向による画像情報の違いと、その補正方法について説明する。
【００９６】
まず、第１実施形態において、登録装置２００によって図１３に示した用紙が読み取られると、図１６に示したように部分画像領域Ｆ１〜Ｆ９に分割され、図１９に示したように角度範囲Ｒ１〜Ｒ４に分割される。ところが、読み取り面が反対で、且つ、天地方向が同じとして用紙が読み取られると、図１６に示した被検出体画像と画像領域Ｆ１〜Ｆ９との関係は、図３１に示したように左右が反転した関係となる。また、図３２は、登録装置２００が用紙の表面を読み取った場合と裏面を読み取った場合との、部分画像領域および角度範囲の対応関係を示す図である。同様に、天地方向においても部分画像領域および角度範囲の対応関係を求めておき、照合装置３００はこれらの対応関係に基づいて、いずれの方向および用紙面が読み取られても意図する照合処理を行うことができるように、印刷物ひとつにつき４通りに亘って照合処理を行えばよい。
【００９７】
第２実施形態においては、画像情報の中心を原点とした場合、上記の４通りのいずれの方向で読み取られても原点の位置は不変である。しかし、ハフ平面における座標値（θ，ρ）は、読み取りの天地方向が同じで、読み取り面が反対の場合は（π−θ，ρ）の位置に対応する。また、読み取り面が同じで、読み取りの天地方向が反対の場合は（θ，−ρ）の位置に対応する。また、読み取り面および読み取りの天地方向が共に反対の場合は（π−θ，−ρ）の位置に対応する。すなわち、照合装置３００はこれらの対応関係をもとに補正した座標を比較して照合処理を行えばよい。
第３実施形態においては、１つの印刷物につき読み取り面と天地方向に応じて４通りの重畳画像情報を生成し得るから、照合用重畳画像情報と、登録用重畳画像情報を９０度ずつ回転した画像情報とに基づいてクロススペクトルを算出し、照合処理を実行すればよい。
【００９８】
上述した実施形態では、画像読取部２２０および３２０は用紙の一方の面を読み取って画像情報を生成していたが、これらの画像読取部が両方の面を読み取って画像情報を生成してもよい。この場合の画像読取部２２０の構成は、図３の構成のまま、一方の面が読み取られた後、紙面が反転されて搬送されることにより、もう一方の面が読み取られるようにしてもよい。また、光源２１およびセンサ２２と同様の光源及びセンサが用紙を挟んで対向する位置に設けられ、両方の面が同時に読み取られる構成でもよい。この場合、登録装置２００は、１枚のシートに対して表面・裏面の２種類の特徴量を算出して記憶することになる。画像読取部３２０においても、両面を読み取ることができるように、例えば照合装置３００に手差トレイを設けておき、ユーザにセットされた印刷物が手差トレイから照合装置３００内部に収容され、照合装置３００の内部に設けられた画像読取部３２０と同等の機能を有するスキャナがその両面を読み取って画像情報を生成する、という構成とすればよい。
【００９９】
上述した実施形態では、照合装置３００は、画像読取部３２０によって読み取られて生成した画像情報に基づいて特徴量を算出し、照合処理を行っていた。照合装置３００は、空間領域の外部にある装置から取得した画像情報に基づいて照合処理を行うようにしてもよい。例えば、照合装置３００が、ネットワークを介して通信を行うためのインタフェース装置である通信部を備え、外部の空間領域に設置されているスキャナと通信可能であるとする。照合装置３００は、外部のスキャナで印刷物が読み取られた場合に、画像情報を取得して照合処理を実行する。この照合処理により、持ち出し禁止の印刷物が外部の空間領域に持ち出された場合でも、制御部３１０は読み取りに使用されたスキャナを識別することにより、印刷物の所在を特定することができるし、その被検出体の分布の特徴量から用紙ＩＤを特定し、図５に示したような属性情報も特定することができる。
【０１００】
また、この外部スキャナが、扉４００の近傍の外部の空間領域に設置され、当該スキャナによって読み取られた画像に基づいて、照合装置３００が照合処理を実行する。そして、照合装置３００は、属性情報に対応付けられた図示せぬ持ち込みを許可するか否かが書き込まれたフィールドを参照する。照合装置３００は、持ち込みを許可したら扉４００を開けるよう、扉開閉部４０１に制御信号を出力する。このとき、照合装置３００は、持ち出された印刷物が返却された旨を検知し、これをファイルに書き込むようにして、印刷物を管理するようにしてもよい。もちろん、照合装置３００は、印刷物が持ち出された場合には、その旨を当該ファイルに書き込む。
【０１０１】
上述した実施形態では、照合装置３００の制御部３１０は、照合処理によって用紙ＩＤを特定すると、ＩＤ情報管理テーブル２４１の内容に応じて、扉４００の開閉を制御する制御信号を出力していた。ところが、制御部３１０が出力する、照合結果に関する情報はこれに限らない。例えば、照合装置３００は、図５に示した属性情報テーブル２４２を参照し、特定した用紙ＩＤに対応するフィールドに書き込まれた内容や、印刷物が持ち出された旨を示す情報を、外部の空間領域に設置された図示せぬ外部装置に出力してもよい。また、図示せぬ画像形成装置に対して、その情報を用紙に印刷するよう指示する構成であってもよい。つまり、制御部３１０は、印刷物から抽出した被検出体画像に応じた情報を出力するのであれば、その内容は以上説明したものに限定されない。
【０１０２】
上述した実施形態では、登録装置２００が用紙の登録に係る処理を行い、照合装置３００が印刷物の照合に係る処理を行っていたが、これらは一体の装置で実現されてもよいし、共有部分を有するようにしてもよいし、部分的に外部装置を用いて実現するようにしてもよい。
登録装置２００と照合装置３００とを１つの装置（以下、「登録照合装置」という）で実現する場合、登録照合装置は、ユーザによって用紙の登録を指示する操作が行われると、画像読取部２２０に相当する画像読取装置にセットされた用紙（第１の記録媒体）を読み取って生成した画像情報を取得する。そして、登録照合装置は、用紙から被検出体を検出したか否かに応じて、ＣＭＹトナーのみ、またはＣＭＹＫトナーを用いて用紙に可視画像を形成させる。その一方で、登録照合装置は、被検出体の分布の特徴量を算出し、これをＩＤ情報記憶部に記憶させておく。また、登録照合装置は、ユーザによって印刷物の照合を指示する操作が行われると、画像読取部３２０に相当する画像読取装置に印刷物（第２の記録媒体）を読み取らせ画像情報を生成する。そして、登録照合装置は、この画像情報に基づいて被検出体の分布の特徴量を算出したら、ＩＤ情報記憶部に記憶された特徴量を読み出して照合し、その照合結果に関する情報を出力する。この場合、画像読取部２２０に相当する画像読取装置が行う用紙の読み取りを、画像読取部３２０に相当する画像読取装置が行うようにしてもよい。
【０１０３】
また、照合システム１００において、登録装置２００の画像形成部２５０の機能を外部装置である画像形成装置が実現してもよい。この場合、登録装置は図示せぬ通信インタフェースを介してＣＭＹトナーまたはＣＭＹＫトナーで可視画像を形成させるための色情報を画像形成装置に出力し、画像形成装置に収容された用紙に可視画像を形成させる。このとき、登録装置は、例えば画像形成装置に設けられた被検出体の検出手段からその検出結果を取得し、それに応じてＣＭＹトナーまたはＣＭＹＫトナーのいずれに対応する色情報を生成するかを判定すればよい。
また、照合装置３００がＩＤ情報記憶部２４０を備えるようにしてもよいし、外部の記憶装置であってもよい。
【０１０４】
また、上述した実施形態における特徴量算出プログラムＰ２や特徴量算出照合プログラムＰ４は、磁気テープ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光記録媒体、光磁気記録媒体、ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＲＡＭなどの記録媒体に記録した状態で提供し得る。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】照合システム１００の全体構成を示す斜視図である。
【図２】登録装置および照合装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３】画像読取部２２０の構成を説明する図である。
【図４】ＩＤ情報管理テーブルの一例を示した図である。
【図５】属性情報管理テーブルの一例を示した図である。
【図６】画像読取部３２０の構成を説明する図である。
【図７】赤外光源の分光エネルギー分布を模式的に表した図である。
【図８】用紙の一例を示す図である。
【図９】用紙の一例を示す図である。
【図１０】登録装置の制御部による動作を示すフローチャートである。
【図１１】登録装置の制御部によるオブジェクト抽出処理を示すフローチャートである。
【図１２】膨張処理を説明する図である。
【図１３】オブジェクトが属する画像の一例を示した図である。
【図１４】登録装置の制御部により算出される検出値を示す図である。
【図１５】画像領域の分割方法を示す図である。
【図１６】画像領域を分割した画像の一例を示す図である。
【図１７】登録装置の制御部による特徴量算出処理を示すフローチャートである。
【図１８】重なり本数を説明する図である。
【図１９】角度範囲を説明する図である。
【図２０】オブジェクトごとに特定された画像領域、角度範囲および重なり本数を示す図である。
【図２１】登録装置の制御部により情報管理テーブルに書き込まれる被検出体の分布の特徴量を示す図である。
【図２２】登録装置の制御部による画像形成処理を示すフローチャートである。
【図２３】印刷物および印刷物を読み取った画像の一例を示す図である。
【図２４】基材、ＣＭＹ画像およびＫ画像の波長と分光反射率との関係を模式的に表したグラフである。
【図２５】照合装置の制御部による照合処理を示すフローチャートである。
【図２６】ハフ変換処理を説明する図である。
【図２７】ハフ変換処理を説明する図である。
【図２８】重畳画像情報の生成方法を模式的に表した図である。
【図２９】照合装置の制御部による照合処理を示すフローチャートである。
【図３０】シアン、マゼンタ、イエローの色材を用いて可視画像が形成された印刷物およびブラックの色材を用いて可視画像が形成された印刷物の、読取結果を表す画像の実験結果を表す図である。
【図３１】オブジェクトが属する画像の一例を示した図である。
【図３２】照合装置が用紙の表面と裏面を読み取った場合の、それぞれ画像領域および角度範囲の対応関係を示す図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１０…制御部、１００…照合システム、２００…登録装置、２１…光源、２１０…制御部、２１１，３１１…ＣＰＵ、２１２，３１２…メモリ、２１３，３１３…インタフェース、２２，３２３…センサ、２２０，３２０…画像読取部、２３…搬送ロール、２３０…操作部、２４０…ＩＤ情報記憶部、２４１…ＩＤ情報管理テーブル、２４２…属性情報管理テーブル、２５，３２４…信号処理回路、２５０…画像形成部、２６０…通信部、３００…照合装置、３１０…制御部、３２１…赤外光源、３２２…結像レンズ、３３０…操作部、３４０…通知部、４００…扉、４０１…扉開閉部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【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】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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