(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷された文字や模様などの印刷パターンを有し、かつ、この印刷パターン内に背景よりも高い輝度値を持つ特定パターンを有する印刷物に対し前記特定パターンがあるか否かを検知する画像処理方法であって、
前記印刷物の画像を入力するステップと、
この入力された画像に対し画素を近傍の画素の最大値に置き換える最大値フィルタ処理を施すステップと、
この最大値フィルタ処理を施こされた画像に対し特定パターンとその特定パターン以外の画素との境界を強調するエッジ検出処理を行なうステップと、
このエッジ検出処理を行なった画像に基づき前記特定パターンの有無を判定するステップと、
を具備したことを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
印刷された文字や模様などの印刷パターンを有し、かつ、この印刷パターン内に背景よりも高い輝度値を持つ複数の特定パターンが周期的に配置された印刷物に対し前記特定パターンがあるか否かを検知する画像処理方法であって、
前記印刷物の画像を入力するステップと、
この入力された画像に対し画素を近傍の画素の最大値に置き換える最大値フィルタ処理を施すステップと、
この最大値フィルタ処理を施こされた画像に対し特定パターンとその特定パターン以外の画素との境界を強調するエッジ検出処理を行なうステップと、
このエッジ検出処理を行なった画像に対し垂直軸への平均値射影パターンを生成するステップと、
この生成された平均値射影パターンについてパワースペクトルを計算するステップと、
この計算されたパワースペクトルにおいて、あらかじめ判明している特定パターンの周期の周辺に極大値を持つか否かにより前記特定パターンの有無を判定するステップと、
を具備したことを特徴とする画像処理方法。
【請求項３】
前記特定パターンは印刷物の用紙の厚さの変化により描かれている透かしパターンであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像処理方法。
【請求項４】
印刷された文字や模様などの印刷パターンを有し、かつ、この印刷パターン内に背景よりも低い輝度値を持つ特定パターンを有する印刷物に対し前記特定パターンがあるか否かを検知する画像処理方法であって、
前記印刷物の画像を入力するステップと、
この入力された画像に対し画素を近傍の画素の最小値に置き換える最小値フィルタ処理を施すステップと、
この最小値フィルタ処理を施こされた画像に対し特定パターンとその特定パターン以外の画素との境界を強調するエッジ検出処理を行なうステップと、
このエッジ検出処理を行なった画像に基づき前記特定パターンの有無を判定するステップと、
を具備したことを特徴とする画像処理方法。
【請求項５】
印刷された文字や模様などの印刷パターンを有し、かつ、この印刷パターン内に背景よりも低い輝度値を持つ複数の特定パターンが周期的に配置された印刷物に対し前記特定パターンがあるか否かを検知する画像処理方法であって、
前記印刷物の画像を入力するステップと、
この入力された画像に対し画素を近傍の画素の最小値に置き換える最小値フィルタ処理を施すステップと、
この最小値フィルタ処理を施こされた画像に対し特定パターンとその特定パターン以外の画素との境界を強調するエッジ検出処理を行なうステップと、
このエッジ検出処理を行なった画像に対し垂直軸への平均値射影パターンを生成するステップと、
この生成された平均値射影パターンについてパワースペクトルを計算するステップと、
この計算されたパワースペクトルにおいて、あらかじめ判明している特定パターンの周期の周辺に極大値を持つか否かにより前記特定パターンの有無を判定するステップと、
を具備したことを特徴とする画像処理方法。
【請求項６】
印刷された文字や模様などの印刷パターンを有し、かつ、この印刷パターン内に背景よりも高い輝度値を持つ特定パターンを有する印刷物に対し前記特定パターンがあるか否かを検知する画像処理装置であって、
前記印刷物の画像を入力する画像入力手段と、
この画像入力手段により入力された画像に対し画素を近傍の画素の最大値に置き換える最大値フィルタ処理を施す最大値フィルタ処理手段と、
この最大値フィルタ処理手段により最大値フィルタ処理を施こされた画像に対し特定パターンとその特定パターン以外の画素との境界を強調するエッジ検出処理を行なうエッジ検出手段と、
このエッジ検出手段によりエッジ検出処理を行なった画像に基づき前記特定パターンの有無を判定する判定手段と、
を具備したことを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
印刷された文字や模様などの印刷パターンを有し、かつ、この印刷パターン内に背景よりも高い輝度値を持つ複数の特定パターンが周期的に配置された印刷物に対し前記特定パターンがあるか否かを検知する画像処理装置であって、
前記印刷物の画像を入力する画像入力手段と、
この画像入力手段により入力された画像に対し画素を近傍の画素の最大値に置き換える最大値フィルタ処理を施す最大値フィルタ処理手段と、
この最大値フィルタ処理手段により最大値フィルタ処理を施こされた画像に対し特定パターンとその特定パターン以外の画素との境界を強調するエッジ検出処理を行なうエッジ検出手段と、
このエッジ検出手段によりエッジ検出処理を行なった画像に対し垂直軸への平均値射影パターンを生成する平均値射影パターン生成手段と、
この平均値射影パターン生成手段により生成された平均値射影パターンについてパワースペクトルを計算するパワースペクトル計算手段と、
このパワースペクトル計算手段により計算されたパワースペクトルにおいて、あらかじめ判明している特定パターンの周期の周辺に極大値を持つか否かにより前記特定パターンの有無を判定する判定手段と、
を具備したことを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
前記特定パターンは印刷物の用紙の厚さの変化により描かれている透かしパターンであることを特徴とする請求項６または請求項７記載の画像処理装置。
【請求項９】
印刷された文字や模様などの印刷パターンを有し、かつ、この印刷パターン内に背景よりも低い輝度値を持つ特定パターンを有する印刷物に対し前記特定パターンがあるか否かを検知する画像処理装置であって、
前記印刷物の画像を入力する画像入力手段と、
この画像入力手段により入力された画像に対し画素を近傍の画素の最小値に置き換える最小値フィルタ処理を施す最小値フィルタ処理手段と、
この最小値フィルタ処理手段により最小値フィルタ処理を施こされた画像に対し特定パターンとその特定パターン以外の画素との境界を強調するエッジ検出処理を行なうエッジ検出手段と、
このエッジ検出手段によりエッジ検出処理を行なった画像に基づき前記特定パターンの有無を判定する判定手段と、
を具備したことを特徴とする画像処理装置。
【請求項１０】
印刷された文字や模様などの印刷パターンを有し、かつ、この印刷パターン内に背景よりも低い輝度値を持つ複数の特定パターンが周期的に配置された印刷物に対し前記特定パターンがあるか否かを検知する画像処理装置であって、
前記印刷物の画像を入力する画像入力手段と、
この画像入力手段により入力された画像に対し画素を近傍の画素の最小値に置き換える最小値フィルタ処理を施す最小値フィルタ処理手段と、
この最小値フィルタ処理手段により最小値フィルタ処理を施こされた画像に対し特定パターンとその特定パターン以外の画素との境界を強調するエッジ検出処理を行なうエッジ検出手段と、
このエッジ検出手段によりエッジ検出処理を行なった画像に対し垂直軸への平均値射影パターンを生成する平均値射影パターン生成手段と、
この平均値射影パターン生成手段により生成された平均値射影パターンについてパワースペクトルを計算するパワースペクトル計算手段と、
このパワースペクトル計算手段により計算されたパワースペクトルにおいて、あらかじめ判明している特定パターンの周期の周辺に極大値を持つか否かにより前記特定パターンの有無を判定する判定手段と、
を具備したことを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、用紙の厚さの変化により描かれている透かしパターンなどの特定パターンを有する有価証券などの印刷物に対し上記透かしパターンなどの特定パターンがあるか否かを検知する画像処理方法および画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
まず、本発明で検知対象とする特定パターンについて説明しておく。本発明では、たとえば、次の２つの条件を満たす特定パターンを検知対象とする。
【０００３】
（１）たとえば、図１１に示すように、印刷物Ｓ１上に設けられた矩形状のパターンＰ１であり、複数個周期的に並んでいる。
【０００４】
（２）特定パターンに対応する画素が、周辺の画素に比較して高い（または低い）輝度値を持つ。
【０００５】
本発明は、このような特定パターンが印刷物内に存在するか否かの検知を行なう。
【０００６】
さて、上記２つの条件を満たす特定パターンの具体例として、透かしパターンが挙げられる。透かしパターンとは、偽造防止などのために、紙幣や小切手、商品券などの有価証券に、用紙の厚さの変化により描かれるパターンである。ここで、透かしパターンを含む画像の具体例を図１２に示す。
【０００７】
図１２は、たとえば、商品券Ｓ２の画像を示しており、印刷された文字や模様などの印刷パターンＰ２を有し、かつ、この印刷パターンＰ２内に背景よりも高い輝度値を持ち周期的に並んでいる複数の矩形状の透かしパターンＰ３を有している。なお、図示を省略しているが、地肌模様も印刷されているものとする。以下、このような透かしパターンの検知を具体例として説明を行なう。
【０００８】
従来の透かしパターンの検知方法の代表的なものとして、次の２つが挙げられる。
【０００９】
第１の従来法：２値化処理に基づく方法
第２の従来法：エッジ検出処理に基づく方法
まず、第１の従来法について述べる。第１の従来法は、２値化、垂直軸への射影の計算、周期性の検証、の３つのステップからなる。ステップ１の２値化では、Ｐ−Ｔｉｌｅ法を用い、２値化の閾値を決定する。具体的には、入力グレイ画像について輝度ヒストグラムを計算し、図１３に示すように、画素の輝度値の分布の明るい方からＴＡＲＥＡ％の面積を与える輝度値ＴＨを２値化の閾値として求める。入力グレイ画像について、閾値ＴＨよりも値の大きな画素に「１」を、それ以外に「０」を割り当てることにより、２値画像を得る。これにより、図１４に示すような透かしパターンの２値画像Ｓ３が得られる。
【００１０】
ステップ２の垂直軸への射影の計算では、図１５に示すように、ステップ１で得られた２値画像Ｓ３について、垂直軸に射影パターンを求める。ｙ＝Ｙ0 における射影パターンの値は、ｙ＝Ｙ0 を満たす２値画像の画素のうち、「１」の値を持つ画素の個数である。２値画像Ｓ３を２次元のパターンとして処理し、透かしパターンを検知しないのは、処理の高速化のためである。２値画像を垂直軸へ射影し、データ量の少ない射影パターンに変換することにより、高速に処理を行なうことができる。
【００１１】
ステップ３の周期性の検証では、ステップ２で得られた射影パターンが、透かしパターンとしての周期性を持つか否かの判定を行なう。図１６に示すように、ステップ２で得られた射影パターンを、固定の大きさの範囲に分割する。範囲の大きさは、あらかじめ分かっている透かしパターンの垂直軸方向の周期の大きさとする。各範囲について最大値と最小値を求め、得られた最大値と最小値との差が一定値以上だった場合に、透かしパターンがあると判定する。
【００１２】
次に、第２の従来法について述べる。第１の従来法には、照明のむらや印刷物の厚さのむらなどに影響を受けやすいという問題がある。第１の従来法では、照明のむらや印刷物の厚さのむらなどにより、同一の画像の中で透かしパターンの部分の画素値の変動が大きくなり、２値画像中に透かしパターンが部分的にしか現われない場合や、透かしパターン以外の画素が２値画像中に現われる場合がある。このような場合には、垂直軸への射影パターンにおいて周期性が検出されず、透かしパターンの検出ができない可能性がある。
【００１３】
そこで、第２の従来法では、第１の従来法の問題点を解決するため、第１の従来法を行なう前に、エッジ検出処理を行なうものである。第２の従来法は、エッジ検出処理により、エッジの強い画素が透かしパターンとして検出されるため、透かしパターンの部分の画素値の変動に対して影響を受けにくくなる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
まず、第１の従来法の問題点を述べる。第１の従来法には、照明のむらや印刷物の厚さのむらなどに影響を受けやすいという問題がある。第１の従来法では、照明のむらや印刷物の厚さむらなどにより、同一の画像の中で透かしパターンの部分の画素値の変動が大きくなり、２値画像中に透かしパターンが部分的にしか現われない場合や、透かしパターン以外の画素が２値画像中に現われる場合がある。このような場合には、垂直軸への射影パターンにおいて、周期性が検出されず、透かしパターンの検知ができない可能性がある。
【００１５】
次に、第２の従来法の問題点について述べる。第２の従来法は、第１の従来法における照明むらや印刷物の厚さのむらなどに影響を受けやすいという問題点を解決するため、はじめにエッジ検出処理を行なう方法である。第２の従来法には、印刷物に印刷されている文字や模様などの印刷パターンが影響を受けやすいという問題がある。文字や模様などの印刷パターンは、人間が見やすいように印刷されている場合が多く、文字パターンと用紙とのコントラストや、模様と用紙とのコントラストの方が、透かしパターンと用紙とのコントラストに比較して大きい場合がある。このため、エッジ検出後の画像では、文字パターンや模様などがエッジとして大きな値を持ってしまうため、２値画像においても、これらのパターンが現れてしまい、透かしパターンの検知に悪影響を与える場合がある。
【００１６】
次に、第１の従来法と第２の従来法とに共通の問題点について述べる。第１の従来法および第２の従来法ともに、周期性の検証において、高周波成分に影響を受けやすいという問題がある。たとえば、図１７に示すように、２値画像から得られる射影パターンが、透かしパターンの周波数よりも大きな周波数成分を含む場合、透かしパターンの周波数成分があるか否かに関わらず、透かしパターンがあると判定されてしまう。
【００１７】
そこで、本発明は、照明むらや用紙の厚さむら、および、印刷された文字や模様などの印刷パターンの影響を受けにくい透かしパターンなどの検知が可能となる画像処理方法および画像処理装置を提供することを目的とする。
【００１８】
また、本発明は、入力画像の高周波成分に対して影響を受けにくく、誤判定を防止できる画像処理方法および画像処理装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像処理方法は、印刷された文字や模様などの印刷パターンを有し、かつ、この印刷パターン内に背景よりも高い輝度値を持つ特定パターンを有する印刷物に対し前記特定パターンがあるか否かを検知する画像処理方法であって、前記印刷物の画像を入力するステップと、この入力された画像に対し画素を近傍の画素の最大値に置き換える最大値フィルタ処理を施すステップと、この最大値フィルタ処理を施こされた画像に対し特定パターンとその特定パターン以外の画素との境界を強調するエッジ検出処理を行なうステップと、このエッジ検出処理を行なった画像に基づき前記特定パターンの有無を判定するステップとを具備している。
【００２０】
また、本発明の画像処理方法は、印刷された文字や模様などの印刷パターンを有し、かつ、この印刷パターン内に背景よりも高い輝度値を持つ複数の特定パターンが周期的に配置された印刷物に対し前記特定パターンがあるか否かを検知する画像処理方法であって、前記印刷物の画像を入力するステップと、この入力された画像に対し画素を近傍の画素の最大値に置き換える最大値フィルタ処理を施すステップと、この最大値フィルタ処理を施こされた画像に対し特定パターンとその特定パターン以外の画素との境界を強調するエッジ検出処理を行なうステップと、このエッジ検出処理を行なった画像に対し垂直軸への平均値射影パターンを生成するステップと、この生成された平均値射影パターンについてパワースペクトルを計算するステップと、この計算されたパワースペクトルにおいて、あらかじめ判明している特定パターンの周期の周辺に極大値を持つか否かにより前記特定パターンの有無を判定するステップとを具備している。
【００２１】
また、本発明の画像処理方法は、印刷された文字や模様などの印刷パターンを有し、かつ、この印刷パターン内に背景よりも低い輝度値を持つ特定パターンを有する印刷物に対し前記特定パターンがあるか否かを検知する画像処理方法であって、前記印刷物の画像を入力するステップと、この入力された画像に対し画素を近傍の画素の最小値に置き換える最小値フィルタ処理を施すステップと、この最小値フィルタ処理を施こされた画像に対し特定パターンとその特定パターン以外の画素との境界を強調するエッジ検出処理を行なうステップと、このエッジ検出処理を行なった画像に基づき前記特定パターンの有無を判定するステップとを具備している。
【００２２】
また、本発明の画像処理方法は、印刷された文字や模様などの印刷パターンを有し、かつ、この印刷パターン内に背景よりも低い輝度値を持つ複数の特定パターンが周期的に配置された印刷物に対し前記特定パターンがあるか否かを検知する画像処理方法であって、前記印刷物の画像を入力するステップと、この入力された画像に対し画素を近傍の画素の最小値に置き換える最小値フィルタ処理を施すステップと、この最小値フィルタ処理を施こされた画像に対し特定パターンとその特定パターン以外の画素との境界を強調するエッジ検出処理を行なうステップと、このエッジ検出処理を行なった画像に対し垂直軸への平均値射影パターンを生成するステップと、この生成された平均値射影パターンについてパワースペクトルを計算するステップと、この計算されたパワースペクトルにおいて、あらかじめ判明している特定パターンの周期の周辺に極大値を持つか否かにより前記特定パターンの有無を判定するステップとを具備している。
【００２３】
また、本発明の画像処理装置は、印刷された文字や模様などの印刷パターンを有し、かつ、この印刷パターン内に背景よりも高い輝度値を持つ特定パターンを有する印刷物に対し前記特定パターンがあるか否かを検知する画像処理装置であって、前記印刷物の画像を入力する画像入力手段と、この画像入力手段により入力された画像に対し画素を近傍の画素の最大値に置き換える最大値フィルタ処理を施す最大値フィルタ処理手段と、この最大値フィルタ処理手段により最大値フィルタ処理を施こされた画像に対し特定パターンとその特定パターン以外の画素との境界を強調するエッジ検出処理を行なうエッジ検出手段と、このエッジ検出手段によりエッジ検出処理を行なった画像に基づき前記特定パターンの有無を判定する判定手段とを具備している。
【００２４】
また、本発明の画像処理装置は、印刷された文字や模様などの印刷パターンを有し、かつ、この印刷パターン内に背景よりも高い輝度値を持つ複数の特定パターンが周期的に配置された印刷物に対し前記特定パターンがあるか否かを検知する画像処理装置であって、前記印刷物の画像を入力する画像入力手段と、この画像入力手段により入力された画像に対し画素を近傍の画素の最大値に置き換える最大値フィルタ処理を施す最大値フィルタ処理手段と、この最大値フィルタ処理手段により最大値フィルタ処理を施こされた画像に対し特定パターンとその特定パターン以外の画素との境界を強調するエッジ検出処理を行なうエッジ検出手段と、このエッジ検出手段によりエッジ検出処理を行なった画像に対し垂直軸への平均値射影パターンを生成する平均値射影パターン生成手段と、この平均値射影パターン生成手段により生成された平均値射影パターンについてパワースペクトルを計算するパワースペクトル計算手段と、このパワースペクトル計算手段により計算されたパワースペクトルにおいて、あらかじめ判明している特定パターンの周期の周辺に極大値を持つか否かにより前記特定パターンの有無を判定する判定手段とを具備している。
【００２５】
また、本発明の画像処理装置は、印刷された文字や模様などの印刷パターンを有し、かつ、この印刷パターン内に背景よりも低い輝度値を持つ特定パターンを有する印刷物に対し前記特定パターンがあるか否かを検知する画像処理装置であって、前記印刷物の画像を入力する画像入力手段と、この画像入力手段により入力された画像に対し画素を近傍の画素の最小値に置き換える最小値フィルタ処理を施す最小値フィルタ処理手段と、この最小値フィルタ処理手段により最小値フィルタ処理を施こされた画像に対し特定パターンとその特定パターン以外の画素との境界を強調するエッジ検出処理を行なうエッジ検出手段と、このエッジ検出手段によりエッジ検出処理を行なった画像に基づき前記特定パターンの有無を判定する判定手段とを具備している。
【００２６】
さらに、本発明の画像処理装置は、印刷された文字や模様などの印刷パターンを有し、かつ、この印刷パターン内に背景よりも低い輝度値を持つ複数の特定パターンが周期的に配置された印刷物に対し前記特定パターンがあるか否かを検知する画像処理装置であって、前記印刷物の画像を入力する画像入力手段と、この画像入力手段により入力された画像に対し画素を近傍の画素の最小値に置き換える最小値フィルタ処理を施す最小値フィルタ処理手段と、この最小値フィルタ処理手段により最小値フィルタ処理を施こされた画像に対し特定パターンとその特定パターン以外の画素との境界を強調するエッジ検出処理を行なうエッジ検出手段と、このエッジ検出手段によりエッジ検出処理を行なった画像に対し垂直軸への平均値射影パターンを生成する平均値射影パターン生成手段と、この平均値射影パターン生成手段により生成された平均値射影パターンについてパワースペクトルを計算するパワースペクトル計算手段と、このパワースペクトル計算手段により計算されたパワースペクトルにおいて、あらかじめ判明している特定パターンの周期の周辺に極大値を持つか否かにより前記特定パターンの有無を判定する判定手段とを具備している。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
図１は、本実施の形態に係る画像処理装置の構成を概略的に示すものである。図１において、画像入力手段としてのＣＣＤ形カメラ１１は、図１２に示したような商品券（印刷物）Ｓ２の画像を撮像して、デジタル画像データとして入力する。画像記憶手段としての画像メモリ１２は、カメラ１１で入力された商品券Ｓ２の画像を一時記憶する。各種処理手段としての画像処理部１３は、たとえば、ＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）を主体に構成されており、後で詳細を説明する最大値フィルタ処理、エッジ検出処理、平均値射影パターン生成処理、パワースペクトル計算処理、および、判定処理などを行なう。
【００２９】
次に、本発明の実施の形態に係る画像処理について、図２および図３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３０】
まず、ステップＳＴ１にて、図１２に示したような商品券Ｓ２の画像をＣＣＤ形カメラ１１により入力し、画像メモリ１２に格納する。
【００３１】
次に、ステップＳＴ２にて、画像メモリ１２内の画像に対し最大値フィルタ処理を施す。最大値フィルタ処理は、図４に示すように、入力画像の画素を近傍の画素の最大値で置き換える処理であり、透かしパターンの強調および文字や模様などの印刷パターンの除去を目的として行なう。図１２の画像に対して最大値フィルタ処理を施した結果を図５に示し、図中、符号Ｐ４が透かしパターンの部分である。
【００３２】
次に、ステップＳＴ３にて、ステップＳＴ２で最大値フィルタ処理を施こされた画像に対しエッジ検出処理を行なう。エッジ検出処理は、透かしパターンと透かしパターン以外の画素との境界を強調するために行なう。図５の画像に対してエッジ検出処理を行なった結果を図６に示し、図中、符号Ｐ５が透かしパターンの部分である。
【００３３】
次に、ステップＳＴ４にて、ステップＳＴ３でエッジ検出処理を行なった画像に対し垂直軸への平均値射影パターンを生成する。平均値射影パターンの生成は、図７に示すように、各ラインについて画素の輝度値の平均を求め、垂直軸に射影した値である。図７の画像から得られる平均値射影パターンは、図８に示すようになる。
【００３４】
次に、ステップＳＴ５にて、ステップＳＴ４で生成された平均値射影パターンについてパワースペクトルを計算する。パワースペクトルの計算は、射影により得られた波形の周期性を検証するために行なう。ここで、平均値射影パターンｆ（ｙ）（ｙ＝０，…，Ｍ−１）のパワースペクトルをＰ（Ｔ）（Ｔ＜０）とする。Ｔは周期を表わす。以下、本発明で用いるパワースペクトルＰ（Ｔ）を定義する。
【００３５】
パワースペクトルＰ（Ｔ）は、周期Ｔの波形Ｗ（Ｔ，ｙ）とｆ（ｙ）との内積のノルムであり、下記数１のように定義する。
【００３６】
【数１】
0004157259.tif 000002
【００３７】
周期Ｔの波形Ｗ（Ｔ，ｙ）は、周期Ｔの指数関数Ｅ（ｙ，Ｔ）により次のように表わされる関数である。
【００３８】
Ｗ（Ｔ，ｙ）＝Ａ×Ｅ（ｙ，Ｔ）＋Ｂ
ここで、Ａ，Ｂは定数とする。定数Ａ，Ｂは、周期Ｔの波形Ｗ（Ｔ，ｙ）が下記数２（条件１）および数３（条件２）を満たすように定める。
【００３９】
【数２】
0004157259.tif 000003
【００４０】
【数３】
0004157259.tif 000004
【００４１】
上記条件１、条件２は、それぞれ周期Ｔの波形Ｗ（Ｔ，ｙ）が正規化、正準化されていることに相当する。
【００４２】
また、周期Ｔの指数関数Ｅ（ｙ，Ｔ）は、下記数４のように表わされるものとする。
【００４３】
【数４】
0004157259.tif 000005
ここで、ｊは、虚数単位とする。
【００４４】
図８の平均値射影パターンから得られるパワースペクトルを図９に示す。図９のパワースペクトルでは、透かしパターンの周期の周辺に極大値を持つ。
【００４５】
本発明で用いるパワースペクトルＰ（Ｔ）は、離散フーリエパワースペクトルＰDFT （Ｔ）を拡張したものである。離散フーリエパワースペクトルは、
Ｔ＝Ｍ／（Ｍ−１），Ｍ／（Ｍ−２），…，Ｍ／２，Ｍ
で定義される。これに対し、パワースペクトルＰ（Ｔ）は、０≦Ｔ≦Ｍを満たす任意の実数のＴに対して定義されるため、より詳細な周波数の解析が可能である。
【００４６】
次に、ステップＳＴ６にて、ステップＳＴ５で計算されたパワースペクトルＰ（Ｔ）に基づき透かしパターンの有無を判定する。この判定処理では、図１０に示すように、計算されたパワースペクトルＰ（Ｔ）から、あらかじめ判明している透かしパターンの周期の範囲について、最大値を求める。ここで、最大値を与える周期をＴmax とし、透かしパターンの標準的な周期Ｔstd との差を求め、所定の閾値Ｔhdiff と比較する。その結果、｜Ｔmax −Ｔstd ｜＜Ｔhdiff である場合、透かしパターンがあると判定し、そうでない場合は透かしパターンがないと判定する。
【００４７】
以上説明したように、上記実施の形態によれば、入力された画像に対し画素を近傍の画素の最大値に置き換える最大値フィルタ処理を施し、この最大値フィルタ処理を施こした画像に対し透かしパターンとその透かしパターン以外の画素との境界を強調するエッジ検出処理を行ない、このエッジ検出処理を行なった画像に基づき透かしパターンの有無を判定することにより、照明のむら、および、用紙の厚さのむらの影響を受けにくい透かしパターンの検知が可能になるとともに、文字パターンや模様に影響を受けにくい透かしパターンの検知が可能になる。
【００４８】
さらに、複数の透かしパターンが周期的に設けられている場合、透かしパターンの周期性の判定にパワースペクトルを用いることにより、入力画像の高周波成分に対して影響を受けにくい透かしパターンの検知が可能になる。
【００４９】
なお、前記実施の形態では、背景よりも高い輝度値を持ち周期的に並んでいる複数の矩形状の透かしパターンの有無を検知する場合について説明したが、これに限らず、たとえば、単一の透かしパターンであってもよく、その場合、周期性の判定は不要となる。また、透かしパターンの形状も矩形に限らず、たとえば、円状や楕円状であってもよい。
【００５０】
さらに、前記実施の形態では、背景よりも高い輝度値を持つ透かしパターンなどの特定パターンの有無を検知する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、逆に、背景よりも低い輝度値を持つ特定パターンの有無を検知する場合にも同様に適用できる。その場合、図２のステップＳＴ２での最大値フィルタ処理を、入力画像の画素を近傍の画素の最小値で置き換える最小値フィルタ処理とすればよく、その他は前記実施の形態の場合と同様である。
【００５１】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、照明むらや用紙の厚さむら、および、印刷された文字や模様などの印刷パターンの影響を受けにくい透かしパターンなどの検知が可能となる画像処理方法および画像処理装置を提供できる。
【００５２】
また、本発明によれば、入力画像の高周波成分に対して影響を受けにくく、誤判定を防止できる画像処理方法および画像処理装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像処理装置の構成を概略的に示すブロック図。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像処理の流れを説明するフローチャート。
【図３】図２のフローチャートを更に詳細に示すフローチャート。
【図４】最大値フィルタ処理を説明するための図。
【図５】最大値フィルタ処理を施した後の画像の一例を示す図。
【図６】エッジ検出処理を行なった後の画像の一例を示す図。
【図７】平均値射影パターンの生成処理を説明するための図。
【図８】生成された平均値射影パターンの一例を示す図。
【図９】計算されたパワースペクトルの一例を示す図。
【図１０】パワースペクトルからの透かしパターンの周期性の判定を説明するための図。
【図１１】本発明で検知対象とする特定パターンの一例を示す図。
【図１２】透かしパターンを含む画像の具体例として商品券を示す図。
【図１３】従来法における２値化閾値の決定を説明するための図。
【図１４】従来法における透かしパターンの２値化画像の一例を示す図。
【図１５】従来法における垂直軸への射影パターンの生成を説明するための図。
【図１６】従来法における生成された射影パターンに対する周期性の判定を説明するための図。
【図１７】従来法で透かしパターンがあると誤判定される例を説明する図。
【符号の説明】
Ｓ２……商品券（印刷物）
Ｐ２……印刷パターン
Ｐ３……透かしパターン（特定パターン）
１１……ＣＣＤ形カメラ（画像入力手段）
１２……画像メモリ（画像記憶手段）
１３……画像処理部（最大値フィルタ処理手段、エッジ検出手段、平均値射影パターン生成手段、パワースペクトル計算手段、判定手段）
【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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