图像处理装置和方法、形成装置、读取系统以及比较系统的制作方法

专利名称：图像处理装置和方法、形成装置、读取系统以及比较系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及图像处理装置、图像形成装置、图像读取系统、比较系 统以及图像处理方法。
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背景技术：
本领域中已知的用于检查记录介质是否为非法带出物品的技术。根 据该技术，用异物对诸如纸张的纸型记录介质进行水印，所述异物用作 由金属纤维构成的可检测物，并且通过检测所包括的异物来检査记录介
质(例如，参考JP-A9 (1997) -120456)。
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发明内容
本发明致力于形成可见图像，所述可见图像有助于从通过用特定波 长范围内的波长的光照射包括有可检测物的记录介质而获得的图像信息 中提取对应于该可检测物的图像。
20 本发明的第一方面提供一种图像处理装置，该图像处理装置包括
生成单元，该生成单元生成图像数据，图像形成单元基于该图像数据仅 使用着色材料在包含可检测物的记录介质上形成可见图像，该着色材料 具有在特定波长范围内与该可检测物具有的光谱反射系数相差预定阈值 或更多的光谱反射系数；以及输出单元，该输出单元将该生成单元生成
25的该图像数据输出到该图像形成单元。
本发明的第二方面提供根据第一方面所述的图像处理装置，该图像 处理装置还包括计算单元，该计算单元计算表征该记录介质中包含的 该可检测物的分布的特征量；以及存储器，该存储器存储该计算单元计 算的该特征量。本发明的第三方面提供根据第一或第二方面所述的图像处理装置， 其中该特定波长范围为红外范围；并且该着色材料为青色、品红色以 及黄色着色材料的组合。
本发明的第四方面提供一种包括图像形成单元的图像形成装置，该 5图像形成单元仅使用着色材料在包含可检测物的记录介质上形成可见图 像，该着色材料具有在特定波长范围内与该可检测物具有的光谱反射系 数相差预定阈值或更多的光谱反射系数。
本发明的第五方面提供一种图像形成装置，该图像形成装置包括
根据第一或第二方面所述的图像处理装置；以及所述图像形成单元。
io 本发明的第六方面提供根据第五方面所述的图像形成装置，该图像
形成装置还包括检测单元，该检测单元检测该记录介质中包含的该可检 测物，其中，如果该检测单元检测到该可检测物，则该图像形成单元仅 使用该着色材料在该记录介质上形成可见图像。
本发明的第七方面提供一种图像形成装置，该图像形成装置包括
15检测单元，该检测单元检测记录介质中包含的可检测物；第一图像形成 单元，如果该检测单元在记录介质中检测到可检测物，则该第一图像形 成单元仅使用第一着色材料在该记录介质上形成可见图像，该第一着色 材料具有在特定波长范围内与检测到的该可检测物具有的光谱反射系数 相差预定阈值或更多的光谱反射系数；以及第二图像形成单元，如果该
20检测单元在记录介质中未检测到可检测物，则该第二图像形成单元使用 第二着色材料在该记录介质上形成可见图像，该第二着色材料具有在特 定波长范围内与检测到的该可检测物具有的光谱反射系数相差小于该预 定阈值的光谱反射系数。
本发明的第八方面提供根据第七方面所述的图像形成装置，其中
25该第一着色材料为青色、品红色以及黄色着色材料的组合；该第一图像 形成单元使用该第一着色材料形成黑色图像；该第二着色材料为黑色着 色材^4;并且该第二图像形成单元使用该第二着色材料形成黑色图像。 本发明的第九方面提供一种图像读取系统，该图像读取系统包括-发光单元，该发光单元将光发射到记录介质，该记录介质包含可检测物，并且在该记录介质上使用着色材料形成可见图像，该着色材料具有在特 定波长范围内与该可检测物具有的光谱反射系数相差预定阈值或更多的
光谱反射系数，该光是在该特定波长范围内发射的；光接收单元，该光
接收单元接收从该发光单元将光发射到其上的该记录介质在该特定波长 5范围内反射的光；生成单元，该生成单元基于该光接收单元接收到的反
射光的强度生成图像数据；以及提取单元，该提取单元从该生成单元生
成的该图像数据中提取该可检测物的图像。
本发明的第十方面提供根据第九方面所述的图像读取系统，该图像
读取系统还包括计算单元，该计算单元基于该提取单元提取的该可检 10测物的该图像，计算该记录介质中包含的该可检测物的分布的特征量；
以及比较单元，该比较单元从存储关于特征量的数据的外部装置获得关
于存储的特征量的数据，并比较该计算单元计算出的特征量和该存储的
特征量，并且输出关于该比较的结果的数据。
本发明的第十一方面提供一种比较系统，该比较系统包括第一计 15算单元，该第一计算单元计算表征第一记录介质中包含的可检测物的分
布的特征量；存储器，该存储器存储该第一计算单元计算出的该特征量； 图像形成单元，该图像形成单元仅使用着色材料在该第一记录介质上形 成可见图像，该着色材料具有在特定波长范围内与该可检测物具有的光 谱反射系数相差预定阈值或更多的光谱反射系数；发光单元，该发光单
20元将该特定波长范围内的光发射到第二记录介质，该第二记录介质包含 可检测物，并且在该第二记录介质上形成可见图像；光接收单元，该光 接收单元接收从该发光单元将光发射到其上的该第二记录介质在该特定 波长范围内反射的光；生成单元，该生成单元基于该光接收单元接收到 的该反射光的强度，生成图像数据；提取单元，该提取单元从该生成单
25元生成的该图像数据中提取该第二记录介质中包含的该可检测物的图 像；第二计算单元，该第二计算单元基于该提取单元提取的该可检测物 的该图像，计算该第二记录介质中包含的该可检测物的分布的特征量； 以及比较单元，该比较单元比较该存储器中存储的特征量和该第二计算 单元计算出的特征量。本发明的第十二方面提供根据第十一方面所述的图像处理装置，其 中该特定波长范围为红外范围；并且该着色材料为青色、品红色以及
黄色着色材料的组合。
本发明的第十三方面提供一种图像处理方法，该图像处理方法包括:
5生成图像数据，图像形成单元基于该图像数据仅使用着色材料在包含可 检测物的记录介质上形成可见图像，该着色材料具有在特定波长范围内 与该可检测物具有的光谱反射系数相差预定阈值或更多的光谱反射系 数；以及将该图像数据输出到该图像形成单元。
本发明的第十四方面提供根据第十三方面所述的图像处理方法，该 10图像处理方法还包括计算表征该记录介质中包含的该可检测物的分布 的特征量；以及将计算出的该特征量存储在存储器中。
根据本发明的第一方面，可以输出图像信息，该图像信息有助于在 读取包含可检测物并且其上形成有可见图像的记录介质时，提取对应于
这种可检测物的图像部分；而在未采用根据第一方面的发明的配置的情 15况下这是不可能的。
根据本发明的第二方面，可以计算包含在记录介质中的可检测物的 特征量的分布，因此，可以改善用于比较的特征量的计算精度。
根据本发明的第三方面，与未使用广泛用于普通图像形成装置中的 青色、品红色以及黄色显影剂的情况相比，可以输出更多种类的图像。 20此外，可以在不使用具有较小光谱反射系数的显影剂的情况下输出用于 形成黑色图像的图像信息。
根据本发明的第四方面，可以形成可见图像，该可见图像有助于从 包含可检测物并且其上形成有可见图像的记录介质中提取对应于可检测 物的图像部分；而在未采用根据第四方面的发明的配置的情况下这是不 25可能的。
根据本发明的第五方面，可以形成可见图像，该可见图像有助于在 读取包含可检测物并且其上形成有可见图像的记录介质时提取对应于可 检测物的图像部分；而在未采用根据第五方面的发明的配置的情下这是 不可能的。根据本发明的第六方面，可以输出可见图像，该可见图像有助于仅 在记录介质内检测到可检测物的情况下提取对应于可检测物的图像部 分。
根据本发明的第七方面，可以根据记录介质中是否包含可检测物来 5选择性地使用用于形成可见图像的着色材料。
根据本发明的第八方面，如果记录介质中包含可检测物，则使用青 色、品红色以及黄色着色材料来形成黑色图像。如果记录介质中不包含 可检测物，则使用黑色着色材料来形成黑色图像。因此，如果记录介质 中不包含可检测物，则可以减少显影剂量的消耗。 10 根据本发明的第九方面，通过发射特定波长范围内的光来读取记录
介质，在所述特定波长范围内，用于形成图像的着色材料的光谱反射系 数与可检测物的光谱反射系数相差一阈值或更多。因此，可以更容易地 从通过读取包含可检测物且其上形成有可见图像的记录介质而获得的图 像信息中提取对应于可检测物的图像部分；而在未采用根据第九方面的 15发明的配置的情况下这是不可能的。
根据本发明的第十方面，可以计算表征记录介质中包含的可检测物 的分布的特征量，并且可以将其与从外部装置获得的特征量相比较。
根据本发明的第十一方面，可以形成可见图像，该可见图像有助于 从在其上形成有可见图像的记录介质中提取对应于可检测物的图像部 20分；而在未采用根据第十一方面的发明的配置的情况下这是不可能的。 此外，通过发射特定波长范围内的光来读取记录介质，在所述特定波长 范围内，用于形成图像的着色材料的光谱反射系数与可检测物的光谱反 射系数相差一阈值或更多。因此，可以更容易地从通过读取包含可检测 物且其上形成有可见图像的记录介质而获得的图像信息中提取对应于可 25检测物的图像部分。结果，可以以在计算表征可检测物分布的特征量时 改善了的精度做出比较。
根据本发明的第十二方面，与未使用广泛用于普通图像形成装置中 的青色、品红色以及黄色显影剂的情况相比，可以输出更多种类的图像。 此外，可以在不使用具有较小光谱反射系数的显影剂的情况下输出用于形成黑色图像的图像信息。
根据本发明的第十三方面，可以输出用于形成可见图像的图像信息， 所述可见图像有助于从包含可检测物且其上形成有可见图像的记录介质
中提取对应于可检测物的图像部分而在未采用根据第十三方面的发明
5的配置的情况下这是不可能的。
根据本发明的第十四方面，可以计算记录介质中包含的可检测物的 特征量的分布，因此，可以改善用于比较的特征量的计算精度。


10 下面参照附图详细描述本发明的示例性实施方式，其中
图l是示出比较系统100的整体结构的立体图； 图2是示出登记装置和比较装置的功能结构的框图3例示了图像读取单元220的结构； 图4示出了 ID信息管理表的示例； 15 图5示出了属性信息管理表的示例；
图6例示了图像读取单元320的结构；
图7是示意性地示出红外光源的光谱能量分布的图8示出了纸张的示例；
图9示出了纸张的另一示例； 20 图10是示出登记装置的控制器的操作的流程图11是示出登记装置的控制器执行的对象物提取处理的流程图12A、 12B和12C例示了扩展处理；
图13示出了对象物所属图像的示例；
图14示出了登记装置的控制器计算的检测值； 25 图15示出了划分图像区域的方法；
图16示出了从图像区域划分的图像的示例；
图17是示出登记装置的控制器执行的特征量计算程序的流程图； 图18例示了多个交叠可检测物； 图19例示了角度范围；图20是示出针对每个对象物指定的图像区域、角度范围以及交叠可 检测物的数量的表；
图21是示出被登记装置的控制器写入信息管理表中的表征可检测物 分布的特征量的表； 5 图22是示出登记装置的控制器执行的图像形成处理的流程图23A和23B示出了打印材料和从打印材料读取的图像的示例；
图24是示意性地示出关于基料、CMY图像以及K图像的波长和光 谱反射系数之间的关系的图25是示出比较装置的控制器执行的比较处理的流程图； io 图26是解释霍夫(Hough)转换变换的图27是解释霍夫转换变换的另一个图28示意性地示出了生成叠加图像信息的方法；
图29是示出比较装置的控制器执行的比较处理的流程图30A、 30B、 30C以及30D示出作为实验结果的读取其上的可见图 15像由青色、品红色以及黄色着色材料形成的打印材料和其上的可见图像 由黑色着色材料形成的打印材料的图像表达结果；
图31示出了对象物所属图像的示例；以及
图32是示出通过比较装置从纸张的正面读取和从纸张的背面读取的 图像区域和角度范围之间的关系的表。
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具体实施例方式
下面将参照附图描述本发明的示例性实施方式。
A、第一示例性实施方式 1、结构
25 图1是示出根据本发明的示例性实施方式的比较系统100的整体结
构的立体图。如图1所示，比较系统100具有登记装置200、比较装置 300以及可开/关门400。该比较系统100设置在限定于预定区域的空间(如 企业或学校的建筑物中的房间)中。在该受限的空间中，存在多个纸型 记录介质(后文中称为"打印材料")，其上形成有可见图像。 一些打印材料禁止带出，即一些打印材料仅供内部使用。每份打印材料的基底都 是白色纸张，并且在该纸张中预先水印了一个或多个金属可检测物。登
记装置200是根据电子摄影系统的图像形成装置，并在纸张上形成用户 指定的可见图像。登记装置200以光学方式读取纸张(记录介质)，并且 5计算且存储表征在纸张中水印的可检测物的分布的特征量。例如，比较 装置300是以光学方式从打印材料(记录介质)读取图像的扫描仪装置， 并且被放置在门400附近。门400通常被关闭，且打开/关闭受后面描述 的门打开/关闭单元401控制。
现在将描述用户通过门400将打印材料带到外面的情况。用户操作
io比较装置300以读取打印材料。比较装置300读取打印材料并计算表征 打印材料中水印的可检测物的分布的特征量。比较装置300和登记装置 200无线或者通过缆线连接以使得彼此能够通信。比较装置300将通过比 较装置300计算出的特征量和存储在登记装置200中的表征可检测物的 分布的特征量进行比较。比较装置300输出比较结果。此时，如果比较
15结果满足预定条件，并且如果打印材料不是仅供内部使用的项，则比较 装置300打开门400。否则，如果比较结果不满足预定条件，或者如果打 印材料仅供内部使用，则比较装置300禁止打开门400。根据要相互比较 的表征分布的特征量(例如等同特征量的数目或等同特征量的值)之间 的相关关系来确定前述预定条件。例如，如果计算出的表征可检测物的
20分布的特征量与存储的表征可检测物的分布的特征量以80%或更大比率 相符，则认为这些可检测物相互等同。作为替换实施例，所述预定条件 为相互比较的特征量的比较值之差为5%或更小。门400并不限于可打开 /可关闭的门，而可以是由安装在用户可在任何时间通过的通道口两侧的 板组成的闸门(gate)。在这种情况下，例如，在闸门或受限空间外部的
25未示出的安保室中设置警铃或警笛，并且代替关闭门，可以通过声音或 光来通知打印材料的带出。
图2是示出登记装置200和比较装置300的功能结构的框图。如图2 所示，登记装置200是图像形成装置，其包括控制器210、图像读取单元 220、操控单元230、 ID信息存储单元240、图像形成单元250以及通信单元260。控制器210控制图像读取单元220和图像形成单元250的操作， 并执行对从图像读取单元220获得的图像信息的预定图像处理。图像读 取单元220以光学方式读取被水印有可检测物的纸张，并生成表达该水 印的可检测物的图像信息。图像读取单元220还向控制器210提供图像 5信息。操控单元230具有诸如键盘的输入装置或诸如按钮的操控器。操 控单元230接收用户做出的操控，并生成且向控制器210提供指示该操 控的控制信号。通信单元260从例如通过通信缆线连接的外部装置接收 用于形成图像的图像信息。控制器210向图像形成单元250提供图像信 息，以在纸张上形成可见图像。
io 更具体地说，控制器210具有CPU (中央处理单元)211、存储器
212以及接口213。 CPU211执行存储在存储器212中的程序。例如，存 储器212包括存储各种程序的ROM (只读存储器)和作为供CPU 211使 用的工作区的RAM (随机存取存储器)。接口 213是物理接口，其能够 实现与连接到控制器210的各单独单元的信息交换。接口 213从图像读
15取单元220和操控单元230接收各种信息，并向图像读取单元220提供 各种信息。
存储在存储器212中的程序为用于控制登记装置200的操作的基本 程序P1，和用于计算表征可检测物的分布的特征量的特征量计算程序P2。 后面将详细描述特征量计算程序P2执行的处理。 20 接着，下面将描述图像形成单元250。图像形成单元250包括图像形
成引擎。
为包含不同颜色(青(C)、品红(M)、黄(Y)以及黑(K))的调 色剂(着色材料)的各个单独显影剂分别提供图像形成引擎。每个图像 形成引擎包括感光鼓、充电单元、曝光单元、显影单元以及转印单元。 25黑调色剂(以下称为"K调色剂")使用色素(pigment)作为着色材料， 并且包含炭黑。其他颜色的调色剂也分别使用对应颜色的色素。每个感 光鼓均为以预定速度绕作为旋转中心的轴旋转的鼓型构件。分别通过充 电单元将感光鼓充电到一定电势。曝光单元用激光照射被充电的感光鼓， 以分别形成静电潜像。显影单元提供对应颜色的调色剂以使所述调色剂分别粘到在感光鼓上形成的静电潜像上，并且还分别显影该潜像以获得 调色剂图像。在形成图像的同时，转印单元将对应颜色的调色剂图像分 别转印到从供纸盘供给的纸张上。在将调色剂图像定影在纸张上之后， 将该纸张输出到装置的外部。
5 图像读取单元220在供纸方向上设置在相对于图像形成单元250的
转印单元的上游侧。在通过转印单元转印调色剂图像之前，图像读取单 元220以光学方式读取从供纸盘供给的纸张。
具体地说，图像读取单元220具有如图3中示出的结构。如图3所 示，图像读取单元220具有光源21、传感器22、传输辊23与24，以及 io信号处理电路25。光源21例如为荧光灯，并将光发射到传感器22拾取 图像的位置。传感器22是接触型CCD (电荷耦合器件)图像传感器。传 感器22接收从光源21发射并被纸张S反射的反射光，并生成指示反射 光的强度的图像信号。传输辊23与24为沿图中的箭头方向传输纸张S 的辊构件。信号处理电路25执行信号处理，如对从传感器22提供的图 15像信号的AD转换，目卩，将模拟图像信号转换成数字图像信息，并输出 该数字图像信息。光源21、传感器22以及纸张S中的每一个在垂直于图 3的纸面的方向上具有有限宽度。将该方向称为"X方向"。此外，下面 将垂直于X方向并对应于图3中的箭头方向的方向称为"Y方向"。
可以任意确定图像信息的大小和灰度级数。在本示例性实施方式中， 20以每英寸600点(像素)的输入分辨率读取A4大小(210mmX297mm) 的区域，以获得每个点指示8位灰度级(总共256个灰度级)的数据。 此时，按灰度级值"0"对应于白色，而灰度级值"255"对应于黑色的 方式，来定义灰度级值(辉度信息)。灰度级值越低，亮度越高。灰度级 值越高，亮度越低。在图像信息中，图像区域覆盖纸张的整个表面。艮卩， 25图像信息的图像区域为X方向4960 (—210X600/25.4)个像素XY方向 7016 (—297X600/25.4)个像素的阵列。
ID信息存储单元240存储ID信息管理表241和属性信息管理表242。
图4示出了ID信息管理表241的示例。在ID信息管理表241中， 每个作为纸张的标识信息的"纸张ED"与表征纸张中水印的可检测物的分布的特征量相关联。表征可检测物的分布的特征量是指示在纸张中水 印的可检测物如何分布的信息。例如，如图4所示，特征量包括分类为 字段"可检测物的总数"、"每个区域的可检测物的合计数目"、"按交叠 可检测物的数量归类的合计数目"和"每个角度范围的可检测物的合计 数目"。从每张纸张读取的可检测物的总数被写入到字段"可检测物的总 数"中。形成每张纸张的每个区域"F1"到"F9"中包括的可检测物的 数量被写入到字段"每个区域的可检测物的合计数目"中。按照从垂直 于纸张的方向观察时呈现为互相交叠的交叠可检测物的数量归类的合计
数目被归类并且写入到子字段"1个"、"2个"和"3个或以上"中。都
不引起交叠的隔离可检测物的数量被归类并且写入到子字段"l个"中。
分别由两个交叠可检测物组成的对象物的数量被归类并写入到子字段"2
个"中。分别由三个或更多个交叠可检测物组成的对象物的数量被归类
并写入到子字段"3个或以上"中。写入到字段"每个角度范围的可检测 物的合计数目"的是分别属于角度范围Rl到R4的可检测物的数量。依
据可检测物的延伸方向与相对于纸张表面的预定方向之间的角度而将可 检测物分类到角度范围Rl到R4中。所有前述有关可检测物的数量都是 基于图像部分获取的值，所述图像部分形成从纸张上读取的整个图像的 组成部分，并且被分别确定为对应于可检测物。每个前述字段的内容以 及获取所述内容的具体过程将在下面更详细地描述。
接下来，图5示出了属性信息管理表242的示例。如图5所示，在 属性信息管理表242中，每个作为纸张的标识信息的"纸张ID"与"图 像形成日期/时间"、"装置ID"、"文件ID"、"页数"、"用户ID"和"可 带出性(take out availability)"相关联。可见图像形成在相关联的纸张上 的日期/时间被写入到字段"图像形成日期/时间"。指配给在相关联纸张
上形成可见图像的登记装置200的标识信息(ED)被写入到字段"装置 ID"中。指定了要在相关联纸张上形成的图像信息的标识信息被写入到 字段"文件ID"中。指配给相关联图像信息的页数被写入到字段"页数" 中。命令图像形成装置形成相关联可见图像的用户的标识信息被写入到 字段"用户ID"中。而写入到字段"可带出性"的是被指配了纸张标识信息的纸张是否被允许带出受限空间之外。
如图4和图5中所示，表征可检测物的分布的特征量和可见图像的 属性信息与纸张ID相关联。换言之，在ID信息存储单元240中，与可 见图像的属性信息相关联地存储有表征可检测物的分布的特征量。 5 再参照图2，下面描述比较装置300的结构。
如图2中所示，根据本示例性实施方式的比较装置300是一图像读 取装置，该图像读取装置包括控制器310、图像读取单元320、操控单元 330、通知单元340和门打开/关闭单元401。控制器310控制图像读取单 元320的操作，并且对图像读取单元320获得的图像信息执行预定的图 io像处理。图像读取单元320以光学方式读取纸张，并生成用于表达从纸 张上读取的图像的图像信息。图像读取单元320为控制器310提供所述 图像信息。操控单元330具有诸如键盘的输入装置或诸如按钮的操控器。 操控单元330接收用户作出的操控，生成指示所述操控的控制信号，并 且向控制器310提供所述控制信号。通知单元340具有液晶显示器和/或 15扩音器，并且通过输出从控制器310提供的图像信号和/或音频信号来向 用户通知各种信息。门打开/关闭单元401在控制器310的控制下依据表 征可检测物的分布的特征量来控制门400打开/关闭。
控制器310具有CPU311、存储器312和接口 313。 CPU311执行存 储在存储器312中的程序。例如，存储器312包括存储各种程序的ROM 20 (只读存储器)和用作CPU 311的工作区的RAM (随机存取存储器)。 接口 313是使得能够与连接到控制器310的各单元交换信息的物理接口。 接口 313从图像读取单元320和操控单元330获得各种信息。存储器312 中存储的程序是用于控制比较装置300的操作的基本程序P3，以及用于 计算表征可检测物的分布的特征量且用于做比较的特征量计算/比较程序 25 P4。特征量计算/比较程序P4执行的处理将在后面详细描述。
图6示出了图像读取单元320的装置结构。如图6所示，图像读取 单元320包括红外光源321、成像透镜322、传感器323和信号处理电路 324。红外光源321是LED (发光二极管)光源，并且以预定入射角向置 于台板玻璃上的印刷材料W发射光。成像透镜322将来自印刷材料W的反射光聚焦在传感器323的一位置处，以在该位置形成图像。传感器323 包括对具有红外范围内波长的光敏感的图像拾取元件。图像拾取元件接 收上述聚焦的反射光，并且传感器323根据反射光的强度生成和输出图 像信号。信号处理电路324对从传感器323提供的图像信号执行诸如AD 5转换的信号处理，例如将模拟图像信号转换为数字图像信息并输出该数 字图像信息。
图7是示意性示出从红外光源321发射的光的光谱能量分布的图。 如图7所示，从红外光源321发射的光具有分布在约750 nm到950 nm 范围(以下称为"红外范围")中并且峰值约为850 nm的光谱能量。该
io光具有约40 nm的半值宽度。基于如下原因，将具有这种如图7所示的 光谱能量分布的红外光源321作为图像读取单元320中的光源。由于这 样的光谱能量分布，作为读取在其上以C、 M和Y调色剂形成可见图像 的纸张的整个表面的结果，可以容易地将分别对应于可检测物的图像部 分(以下称为可检测物图像)与所述可见图像分开。
15 图像读取单元320以每英寸600点(像素)的输入分辨率读取A4大
小(210 mmX297 mm)的区域，并且生成具有"256"个灰度级的图像 信息。图像信息中像素的灰度级值越大，该像素的亮度越低(即越暗)。 图像信息中像素的灰度级值越小，该像素的亮度越高(即越亮)。
参照图8和图9，现在将描述纸张的结构。如图8所示，纸张是在基
20料Sl中嵌入有可检测物S2的片型材料。基料Sl与普通纸张的基料相同。 基料Sl包含例如纤维素作为成分。可检测物S2分别是具有Fe-Co-Si组 合物的金属纤维，并且以水印基料S1的方式被嵌入(或包含)在基料S1 中。每个可检测物S2还是基本上直条状的构件，并且具有约25 mm的长 度和约30 ,的直径。在整张纸张S中嵌入有数个至五十个可检测物S2。
25在该示例性实施方式中，每个可检测物S2具有比基料Sl的反光系数低 的反光系数。每个可检测物S2的直径小于纸张S的厚度。因此，当将纸 张拿到光下时，某种程度上可以透视到可检测物S2的位置和形状。
图9示出纸张S的横截面，作为在基料Sl中嵌入有可检测物S2的 状态的示例。例如，如图9所示，按使得整个可检测物不会突出于纸张S的表面的方式，将可检测物嵌入在纸张s中。如果基本上平行于纸张s
的表平面嵌入可检测物S2，则整个可检测物S2在密度上看起来是一致 的。否则，如果相对于纸张S的表平面倾斜地嵌入可检测物S2，则可检 测物S2在密度上看起来不是一致的，而是向一端逐渐变浅(或变暗)。 52、操作
现在将描述比较系统100执行的处理的内容，分别取决于所述处理 是属于登记装置200的操作还是比较装置300的操作。 2-1、登记装置200的操作
图10是示出当控制器210执行特征量计算程序P2时所执行的处理 io的概况的流程图。当用户作出操控(例如按下按钮)以在纸张上形成可 见图像并且控制器210接收到与该操控相关联的控制信号时，执行特征 量计算程序P2。
在图10中，登记装置200的控制器210首先使图像读取单元220读 取纸张，并且通过接口 213获得图像读取单元220所生成的图像信息(步 15骤Sa)。接下来，控制器210从该图像信息提取分别对应于可检测物的可 检测物图像(步骤Sb)。随后，控制器210计算表征可检测物在纸张中的 分布的特征量(步骤Sc)。接着，控制器210使图像形成单元250根据所 获得的图像信息形成可见图像(步骤Sd)。
下面详细描述步骤Sb、 Sc和Sd。 20 对象物提取处理
图11是示出步骤Sb中的对象物提前处理的流程图。
在图11中，控制器210首先对图像读取单元220生成的图像信息执 行平滑化处理(步骤Sbl)。该处理是要降低所生成的图像信息中的基料 部分的密度非一致性，并且例如是通过应用具有预定大小的平滑化滤波 25器来进行的。随后，控制器210对该图像信息执行扩展处理(步骤Sb2)。 该处理是要强调嵌有可检测物的部分。具体地说，该处理是针对位于目 标像素附近的像素(以下称为相邻像素)进行的。如果相邻像素中的偶 数像素的灰度级值大于(即暗于)目标像素的灰度级值，则将目标像素 的灰度级值替换为相邻像素之一的较大灰度级值。
1现在将参照具体实施例描述扩展处理。例如，现在将考虑如图12A 中所示具有像素P(U)的图像信息。参数i表示X方向的坐标值，而参数 j表示Y方向的坐标值。为了解释的方便，假设像素P具有灰度级值"1 "， 并且假设所有其他像素具有灰度级值"0"。针对位于目标像素的上侧、 5下侧、左侧和右侧两行内的相邻像素，对这样的图像信息进行扩展处理。 在像素P(i-2，j-2)是目标像素的情况下，相邻像素在图12B中被示出为阴 影像素。艮卩，相邻像素是以下24个像素P(i-4，j-4)到P(i,j-4)， P(i-4,j -3)到P(i， j - 3)， P(i - 4, j - 2)到P(i國3, j - 2), P(i画1, j - 2)到P(i， j - 2), P(i -4， j - l)到P(i, j - 1)， P(i - 4， j)到P(i， j)。此时，相邻像素包括像素P(i， j), io因此目标像素P(i-2,j-2)的灰度级值"0"被替换为"1"。对每个像素进 行该扩展处理，以获得如图12C中所示的处理结果，其中像素P(i，j)附近 的灰度级值均是"1"。
在如上所述的扩展处理中，相邻像素的数量可以是任意数量。例如， 相邻像素可以是在目标像素的上侧、下侧、左侧和右侧中每一侧的一行 15中的像素，而不是如前述实施例中在目标像素的四侧的每一侧的两行中 的像素。之后，把对位于目标像素的上侧、下侧、左侧和右侧中每一侧 的两行中的相邻像素进行的扩展处理称为"5X5像素扩展处理"，意即针 对以目标像素为中心的5X5个像素。类似地，把对位于目标像素的上侧、 下侧、左侧和右侧中每一侧的一行中的相邻像素进行的扩展处理称为"3 20 X3像素扩展处理"，意即针对以目标像素为中心的3X3个像素。gp，在 步骤Sb2中执行的扩展处理是5X5像素扩展处理。
返回对图11的流程图的描述，控制器210在执行步骤Sb2中的扩展 处理之后执行另一扩展处理(步骤Sb3)。在该步骤Sb3中执行的扩展处 理是3X3扩展处理。随后，控制器210按顺序重复在步骤Sbl、 Sb2和 25 Sb3中执行的平滑化处理和扩展处理(步骤Sb4、 Sb5和Sb6)。
接下来，控制器210计算组成图像信息的所有像素的灰度级值的均 值(步骤Sb7)。基于此时计算的均值，控制器210确定之后要进行的二 值化处理的阈值T (步骤Sb8)。可以在阈值T和均值之间构造任意关系。 例如，阈值T可以是通过将该均值乘以预定系数而获得的值。在该运算示例中，阈值T是通过向均值加"22"而获得的值。
接着，控制器210通过使用按上述方式确定的阈值T来执行二值化 处理(步骤Sb9)。即，控制器210进行替换，以将所有小于阈值T的像 素灰度级值设置为"0"，而将所有不小于阈值T的像素灰度级值设置为
"1 "
在执行二值化处理之后，控制器210基于通过二值化处理被二值化 的图像信息执行提取对象物的处理(步骤SblO)。在该处理中，例如，针 对每组具有灰度级值"1 "的连续像素而对一个对象物进行标记(labeling)。 此外，计算每个对象物的长度、周长以及区域大小。如果对象物的长度、
io周长以及区域大小未达到预定阈值，则将该对象物(例如因纸张的翘曲 或光不一致而提取的对象物)视为噪声并排除。在本实施例中，对象物 的长度、周长以及区域大小的预定阈值分别被设置为"236"、 "600"以 及"7000"。以"像素"为单位表示这些阈值。具体地说，针对长度的阈 值约为10 (—236/600x25.4) mm。以下在使用术语"对象物"时，该
15术语指在步骤SblO中提取的对象物，而不指图像信息中出现的噪声。
图13示出从图像信息提取的对象物的状态。标号A到J是用于分别 标识对象物的标识信息。对于图像信息，控制器210参照预定原点O设 置X和Y坐标轴。在该情况中，将图像区域的左上角设置为原点O。该 坐标系上的坐标值分别对应于像素。X坐标取值"0"到"4959"，而Y
20坐标取值"0"到"7015"。控制器210计算每个对象物的长度、周长、 区域大小、质心以及角度，并将计算的结果作为针对每个对象物的检测 值存储到存储器212中(步骤Sbll)。图14示出了在图13中示出的图像 信息的情况下控制器210针对每个对象物计算出的检测值。术语"角度" 指预定方向(在本示例性实施方式中为Y坐标轴的方向)和对象物的长
25度方向(可检测物沿该方向延伸)之间的角度。以"度"为单位来表示 "角度"。此外，以"像素"为单位来表示长度、周长以及区域大小。 特征量计算处理
接着，将详细描述图10中的步骤Sc的特征量计算处理。该处理是 根据通过上述对象物提取处理存储到存储器中的检测值，来计算表征嵌入到纸张中的每个可检测物的分布的特征量。
在该特征量计算处理中，控制器210将图像信息表达的图像划分成 多个图像(以下称为"划分图像区域")，并针对每个划分图像区域计算 表征可检测物的分布的特征量。具体地说，如图15所示，控制器210将 5整个图像区域划分成排列为3X3矩阵的总共九个划分图像区域F1到F9。 图16示出将图13中示出的图像划分成这些划分图像区域F1到F9的结 果。此时，用X-2338、 X=4676、 Y=1653以及Y-3306表达的线为分隔 相邻划分图像区域的边界。
图17是示出在步骤Sc中的特征量计算处理的流程图。以下描述将 io参照该流程图来进行。首先，控制器210读取存储在存储器212中的关 于对象物的检测值(步骤Scl)。随后，控制器210针对每个对象物计算 表征可检测物分布的特征。
首先，针对作为目标的对象物，控制器210指定该对象物属于划分 区域F1到F9中的哪个区域(步骤Sc2)。在这种情况下，将每个对象物 15的质心的坐标值与限定每个划分图像区域的坐标值进行比较。对象物的 质心所属的划分图像区域被指定为该对象物所属的划分图像区域。在图 16的示例中，例如，对象物A、 B和C被指定为分别属于划分图像区域 F2、 F3禾卩F4。
接下来，控制器210指定对象物中的交叠可检测物的数量(步骤Sc)。 20 更具体地说，控制器210针对每个对象物根据所提取对象物的区域
大小或周长计算交叠可检测物的数量。每个可检测物具有约25 mm的长 度，因此具有10000到33000 (像素)的区域大小和约850到1500 (像 素)的周长。因此，如果一对象物具有等于或大于33000且小于55000 的区域大小，或者一对象物具有等于或大于1500且小于3000的周长， 25则控制器210确定"2"为交叠可检测物的数量。否则，如果一对象物具 有等于或大于55000的区域大小，或者一对象物具有等于或大于3000的 周长，则控制器210确定"3个或以上"为交叠可检测物的数量。再则， 如果一对象物具有小于33000的区域大小，或者一对象物具有小于1500 的周长，则控制器210确定"1"为交叠可检测物的数量。以这种方式，如图18所示，如果一对象物被视为不造成交叠，则针对该对象物，确定 交叠可检测物的数量为"1"。如果一对象物被视为两个交叠可检测物的 混合体，则确定交叠可检测物的数量为"2"。如果一对象物被视为三个
'或更多个交叠可检测物的混合体，则确定交叠可检测物的数量为"3个或
5以上"。
随后，如图17所示，控制器210指定一个表示每个对象物的角度所 属范围的角度范围(步骤Sc4)。图19示出了角度范围。对象物的角度被 定义为对象物长度方向和Y坐标轴之间的角度。如图19所示，等于或大 于0度且小于45度的对象物角度属于角度范围Rl 。等于或大于45度且 io小于90度的对象物角度属于角度范围R2。等于或大于90度且小于135 度的对象物角度属于角度范围R3。等于或大于135度且小于180度的对 象物角度属于角度范围R4。在图13到图15所示的示例中，对象物A、 B和C被指定为属于角度范围R4，而对象物D被指定为属于角度范围 R2。
15 在图17中，控制器210还确定是否已经对包括在图像信息中的所有
对象物执行了前面的步骤Sc2到Sc4的处理(步骤Sc5)。如果控制器210 确定一划分图像区域属于一角度范围，并且确定已经针对所有对象物中 的每一个指定了交叠可检测物的数量(步骤Sc5:是)，则控制器210执 行计算表征可检测物的分布的特征量的处理。
20 控制器210计算属于用图像信息表达的整个图像区域的对象物总数
(步骤Sc6)。在本示例中，作为对象物A到J的总数，对象物总数被计 算为"10"。随后，控制器210针对划分图像区域F1到F9中的每一个计 算属于划分图像区域的对象物的合计数目(按划分图像区域的合计)(步 骤Sc7)。在图20的示例中，对象物均不属于划分图像区域F1，因此，
25对于F1，按划分图像区域的对象物合计数目为"0"。对于划分图像区域 F2，因为有一个对象物属于划分图像区域F2，所以按划分图像区域的对 象物合计数目为"1"。对于划分图像区域F5，因为对象物D、 E以及F 属于划分图像区域F5，所以按划分图像区域的对象物合计数目为"3"。 随后，对于用图像信息表达的整个图像区域，控制器210计算按交叠可检测物的数目分类的对象物的合计数目(步骤Sc8)。在步骤Sc3中，控 制器210已经针对每个对象物指定了交叠可检测物的数目。控制器210 由此将对象物归类到三个子字段中子字段"1"，该子字段"l"包括各 由导致无交叠的单个可检测物组成的对象物；子字段"2';，该子字段"2" 5包括各由两个交叠可检测物组成的对象物；以及子字段"3个或以上"， 该子字段"3个或以上"包括各由三个或更多个交叠可检测物组成的对象 物。控制器210针对这些子字段中的每一个计算对象物的合计数目。
接着，控制器210计算属于角度范围R1到R4中的每一个的对象物 的合计数目(步骤Sc9)。在图20的示例中，对象物E、 G和H属于角度 io范围R1，因此，针对角度范围Rl,所属对象物的合计数目为"3"。对 象物D和I属于角度范围R2，因此，针对角度范围R2，所属对象物的 合计数目为"2"。仅对象物J属于角度范围R3，因此，针对角度范围R3， 所属对象物的合计数目为"1"。对象物A、 B、 C以及F属于角度范围 R4，因此，针对角度范围R4，合计数目为"4"。 is 在以上述方式计算表征可检测物的分布的特征量之后，控制器210
将该特征量写入ID信息存储单元240中的ID信息管理表241中(步骤 SclO)。图21示出了此时写入到ID信息管理表241中的表征可检测物的 分布的特征量。已在图4中示例的ID信息管理表241的内容是针对各单 独页获得的表征可检测物的分布的特征量的集合。 20 图像形成处理
接着，将详细描述图10中的步骤Sd的图像形成处理。该处理是根 据上面描述的图像形成处理生成的图像信息来在纸张上形成可见图像。
图22是示出步骤Sd中的图像形成处理的流程图。将参照该流程图 做出以下描述。首先，控制器210确定纸张中是否包含可检测物(步骤 25 Sdl)。例如，此时如果在步骤SclO中确定已将至少一个对象物的特征量 写入到(图21中示出的)ID信息管理表241的内容中，则控制器210 确定纸张包含可检测物。否则，控制器210可以基于存储在存储器212 中的关于对象物的检测值进行确定。
控制器210根据是否已经从纸张检测到可检测物来确定用于形成可见图像的调色剂的类型。
首先，如果控制器210确定在纸张中不包含可检测物(步骤Sdl:否)， 则将用于形成可见图像的调色剂类型设置为四种颜色调色剂青色、品
红色、黄色以及黑色(以下称为"CMYK调色剂")。进一步，控制器210 5将己通过通信单元260等获得以使用所确定类型的调色剂形成可见图像 的图像信息转换成由四种颜色分量C、 M、 Y以及K组成的图像信息(步 骤Sd2)。具体地说，控制器210首先将图像信息转换成由三种颜色分量 C、 M以及Y组成的图像信息，然后执行UCR (底色去除)处理。通过 UCR处理，对三种颜色分量C、 M以及Y相互交叠从而呈现灰色和/或黑
io色的区域根据灰和色/或黑色的浓度应用了 K颜色分量。即，通过UCR 处理将由三种颜色分量C、 M以及Y组成的图像信息转换成由四种颜色 分量C、 M、 Y以及K组成的图像信息。接着，控制器210对转换的图 像信息中包括的每个像素执行半色调(half-tone)处理，以根据图像信息 确定CMYK调色剂的调色剂量(步骤Sd3)。此外，控制器210向图像形
15成单元250输出用于根据该调色剂量控制图像形成引擎的颜色信息(步 骤Sd4)。此外，图像形成单元250通过使用CMYK调色剂在纸张上形成 可见图像(步骤Sd5)。在这种情况下，图像形成单元250通过使用K调 色剂(第二着色材料)形成黑图像。
另夕卜，如果在纸张中包含可检测物，则步骤Sdl的确定结果为"是"。
20在这种情况下，控制器210将青色、品红色以及黄色这三种颜色调色剂 (以下称为"CMY调色剂"(第一着色材料))设置为要用于形成可见图 像的调色剂的类型。控制器210将已经从通信单元260等获得以利用确 定类型的调色剂形成可见图像的图像信息转换成由三种颜色分量C、 M 以及Y组成的图像信息(步骤Sd6)。此时，通过将C、 M以及Y调色剂
25相互交叠来表达着色为黑色和灰色的图像区域。进一步，控制器210对 转换的图像信息中包括的每个像素执行半色调处理，以根据转换的图像 信息确定CMY调色剂的调色剂量(步骤Sd7)。进一步，控制器210向 图像形成单元250输出用于根据该调色剂量控制针对这些颜色的图像形 成引擎的颜色信息，并使图像形成单元250利用所述CMY调色剂来形成可见图像(步骤Sd4和Sd5)。在这种情况下，图像形成单元250利用CMY 调色剂来形成黑图像。
如上面所述，如果对纸张水印了可检测物，则登记装置200不使用K 调色剂来形成可见图像。这是因为，以这种配置，可以从比较装置300 5从打印材料读取的图像中更容易地提取到可检测物。
在形成可见图像的同时，控制器210写入"图像形成日期/时间"、"装 置ID"、"文件ID"、"页数"、"用户ID"以及"可带出性"。控制器210 将目前的日期/时间写为"图像形成日期/时间"，将指配给登记装置200 的装置ID写为"装置ID"。"文件ID"、"页数"以及"用户ID"为可以 10通过参照表达在纸张上形成的可见图像的图像信息或者通过参照该图像 信息的头部而指定的信息。因此，控制器210将这些指定的信息写为"文 件ID"、"页数"以及"用户ID"。"可带出性"为在图像信息的头部中描 述或者用户在给出执行图像形成处理的指令时指定的信息。因此，控制 器210参照这些信息并将该信息写入属性信息管理表242中。 15 2-2、比较装置300的操作
接着，下面将描述比较装置300的操作。
希望带出打印材料的用户将打印材料设置在图像读取单元320的台 板(platen)玻璃上，并进行用于实行比较的操控(例如按下按钮)。比 较装置300的控制器310执行特征量计算/比较程序P4。下面针对对从图
20 13中示出的图像计算出的特征量(见图21)与图4中示出的ID信息管 理表241的内容(特征量)进行比较的情况，描述比较装置300的操作。 首先，控制器310控制图像读取单元320读取打印材料，并通过接 口 313获得图像读取单元320生成的图像信息。此时，图像读取单元320 基于来自打印材料的反射光的强度生成图像信息。
25 图23A和23B各是示出在打印材料上形成的可见图像和由图像读取
单元320从打印材料读取并生成的图像信息表达的图像的示例的平面图。 图23A的上部示出的打印材料Al、可见图像对象物IMG1仅由CMY调 色剂形成。图23B的上部示出的打印材料A2、可见图像对象物IMG2仅 由K调色剂形成。分布于打印材料Al和A2中的虚线S2分别指示在纸张中水印的可检测物S2。可见图像对象物MG1和IMG2各自被形成且 与可检测物S2交叠。
如图23A的上部所示，通过使用CMY调色剂在打印材料Al上形成 有可见图像对象物MG1。然而，如图23A的下部所示，在图像读取单 5元320读取的图像D1中没有出现对应于可见图像对象物IMG1的图像部 分，而在图像D1中仅出现了对应于可检测物S2的图像部分DS2。另一 方面，如图23B的上部所示，在打印材料A2中形成有可见图像部分 IMG2。然而，如图23B的下部所示，对应于可见图像IMG2的图像部分 DA2与对应于可检测物S2的图像部分DS2混合出现在图像读取单元320 io读取的图像D2中。因此，尽管在图像信息中基本上完全不出现仅由CMY 调色剂形成的可见图像，但是由K调色剂形成的可见图像部分和可检测 物图像仍然清晰地出现在图像读取单元320生成的图像信息中。这源于 下面将详细描述的情况。
图24是示意性地示出针对基料Sl、通过使用所有CMY调色剂形成 15的可见图像(以下称为"CMY图像")以及通过使用K调色剂形成的可 见图像(以下称为"K图像")的发射光波长和光谱反射系数之间的关系 的图。可以通过例如使用Hitachi High-Technologies公司制造的U-2900 来测量光谱反射系数。通过将发射光的强度除以反射光的强度来获得该 "光谱反射系数"。基料Sl为白色，因此具有足够高的光谱反射系数。 20 因此，如图24所示，基料S1在400 nm到700 nm的可见光范围内维持 相对高的为80%的光谱反射系数。另一方面，CMY图像和K图像都具有 相对高的光吸收率，因此具有相对低的约为5%的光谱反射系数。
约700 nm到1000 nm的波长范围为接近红外范围内的可见光范围的 高波长范围。在该高波长范围内，基料Sl具有约80。/。的光谱反射系数， 25而K调色剂具有约5%的光谱反射系数。这些光谱反射系数与可见光范围 内的光谱反射系数几乎相同。然而，CMY图像的光谱反射系数到约720 nm处陡升，并且在高于820 nm的波长范围内基本恒定在略小于80%。 另一方面，即使在700到1000 nm的波长范围内，K图像的光谱反射系 数也保持较低。这是因为K调色剂包含作为色素的炭黑，所述炭黑具有从紫外光范围到红外范围维持基本恒定的低光谱反射系数的特性。可检 测物具有基本上和K图像的光谱反射系数一样低的低光谱反射系数，而 与波长范围无关。这是因为，在本示例性实施方式中使用的可检测物具
有接近700 nm到1000 nm的范围的低光谱反射系数。 5 由上可见，在700 nm到1000 nm的波长范围内，在CMY图像的光
谱反射系数和K图像及可检测物的光谱反射系数之间存在约70%的差值。
图像读取单元320基于上述的700 nm到1000 nm波长范围内的光生 成图像信息。因此，在从打印材料读取的图像中，对应于CMY图像和基 io料的图像部分具有高亮度，而对应于可检测物和K图像的图像部分具有 低亮度。因此，在图23示出的图像D1和D2中，对应于CMY图像和基 料的图像部分不出现，而可检测物图像DS2和对应于K图像的图像部分 DA2清晰出现。
基于上面的情况，如果在被水印有可检测物的纸张的情况中登记装 15置200仅形成CMY图像而不形成K图像，则通过图像读取单元320读 取的图像中的高灰度级值(对应于低亮度)仅表达可检测物图像(如图 23中的图像D1所示)。通过之前描述的对象物提取处理，控制器310基 于可检测物图像的像素的灰度级值和其他像素的灰度级值之间的差提取 可检测物图像(步骤Sb9和SblO)。因此，如果登记装置200未形成K 20图像，则容易提取可检测物图像。
图像读取单元320以如上所述的方式通过读取打印材料而生成图像 信息。然后，控制器320对从图像读取单元320获得的图像信息执行对 象物提取处理和特征量计算处理。对象物提取处理和特征量计算处理(图 10中的步骤Sb和Sc)的过程与上面已经描述的由登记装置200的控制 25器310执行的处理的过程相同。因此，这里将省略对这些处理的描述。 此时，如果在打印材料上仅由CMK调色剂形成可见图像，则除包括 可检测物图像之外还可能包括噪声图像。这是因为，根据施加的CMK调 色剂的位置和量形成了较低光谱反射系数的区域。这些区域作为噪声图 像出现在图像读取单元320的读取结果中。即使在这种情况下，对象物提取处理也去除了噪声图像，从而可以容易地提取可检测物图像。在基
于打印材料计算特征量之后，控制器310执行比较处理，来比较计算出 的特征量和写入ID信息管理表241中的特征量。
图25是示出控制器310执行的比较处理的流程图。 5 在该图中，控制器310首先从ID信息管理表241中提取各关联有与
作为计算出的特征量的对象物总数相等或相差"1"的对象物总数的纸张 ID (步骤Sel)。因为属于图13中示出的图像的对象物总数为"10"，所 以控制器310仅提取在字段"总数"中写入了 "9"、 "10"或"11"的纸 张ID "2"、 "6"、 "7"、 "8"以及"9"。如果在ID信息管理表241中存储 io 了大量信息项，则需要非常长的时间来完成该处理，直到控制器310比 较完所有存储的特征量为止。因此，控制器310首先縮窄各关联有与作 为计算的特征量的对象物总数几乎相等的对象物总数的纸张ID，以减轻 比较处理的负担。
控制器310确定是否已经针对所有纸张ID比较了特征量(步骤Se2)。 15因为尚未针对任何纸张ID比较特征量(步骤Se2:否)，所以控制器310 前进到步骤Se3。在步骤Se3中，控制器310关注一个提取的纸张ID， 计算在划分图像区域Fl到F9中作为计算特征量的每个划分图像区域的 对象物合计数目等于在"每个区域的可检测物的数目"字段中写入的与 关注的纸张ID相关联的一个对应值的划分图像区域的数目(步骤Se3)。 20接着，控制器310计算在组"1"、 "2"以及"3或以上"中计算特征量等 于在字段"按交叠可检测物的数量归类的合计数目"中写入的与关注的 纸张ID相关联的一个对应值的组的数目(步骤Se4)。进一步，控制器 310计算在角度范围Rl到R4中包括的对象物的数目等于在字段"每个 角度范围的可检测物的数目"中写入的与关注的纸张ID相关联的一个对 25应值的角度范围的数目(步骤Se5)。进一步，控制器310计算在前面的 步骤Se3到Se5中计算的所有区域数目、组数目和范围数目的总和(以 下称为"一致总数")(步骤Se6)。在本示例性实施方式中，对于纸张ID "2"，"一致总数"为"3"，而对于纸张ID "9"，"一致总数"为"16"。 控制器310确定一致总数是否等于或大于预定阈值(步骤Se7)。预定阈值可以为80%。 B卩，如果打印材料的特征量与指配有关注纸张ID的 纸张的特征量不完全一致，则可以确定该打印材料与该指配有关注纸张 ID的纸张一致。如果控制器310确定一致总数小于所述阈值(步骤Se7: 否)，则控制器310确定打印材料与指配有当前关注的纸张ID的纸张不 5 —致，并返回到步骤Se2。
另外，如果控制器310确定一致总数于等或大于所述阈值(步骤Se7: 是)，则控制器310接着确定一致总数此时是否最大(步骤Se8)。换言之， 如果控制器310已经指定了具有比源于当前关注的纸张ID的一致总数大 的作为最大值的一致总数的另一纸张ID (步骤Se8:否)，则控制器310
io确定打印材料与指配有当前关注的纸张ID的纸张不一致。然后，控制器 310返回到前面描述的步骤Se2，重复也在前面描述过的处理，关注另一 个提取的纸张ID。另外，如果控制器310确定针对当前关注的纸张ID的 一致总数大于最大值(步骤Se8:是)，则控制器310选择当前关注的纸 张ID (步骤Se9)。然后，控制器310返回到步骤Se2,重复前述的处理，
15关注另一个提取的纸张ID。
如果控制器310确定针对所有提取的纸张ID完成了比较(步骤Se2: 是)，则控制器310确定是否已在步骤Se9中选择了一纸张ID(步骤Se10)。 如上面所描述的，控制器310在步骤Se9中选择纸张ID "9"(步骤SelO: 是)，因此指定纸张ID"9"。因此，控制器310将打印材料指定为与指配
20有纸张ID "9"的纸张一致(步骤Sell)。接着，控制器310基于存储在 ID信息存储单元240中的属性信息管理表242 (见图5)确定是允许还是 禁止作为比较处理的目标的打印材料的带出。参照图5，在与纸张ID"9" 相关联的字段"可带出性"中写入有"禁止"。因此，为了禁止带出指配 有该纸张ID的纸张，控制器310向门打开/关闭单元401输出控制信号，
25以保持门400关闭。此时，控制器310可以使通知单元340示出与纸张 ID "9"相关联的各种属性信息，或者可以使未示出的存储单元将这些各 种相关联的属性信息写入预定文件。
同时，如果控制器310在步骤SelO中确定在步骤Se9中未选择纸张 ID(步骤SelO:否)，则控制器310确定作为比较处理的目标的打印材料未在登记装置200中登记，并且不存在相关联的纸张(步骤Sel2)。因此， 控制器310确定允许将纸张带出到外面，并向门400输出控制信号。此 时，控制器310输出控制信号使得通知单元340生成音频信号或示出消 息，从而邀请用户在登记装置200中进行登记。 5 B、第二示例性实施方式
接着，将描述本发明的第二示例性实施方式。在第二示例性实施方 式中，特征量计算处理和比较处理的操作与第一示例性实施方式不同。 除前面的处理之外的其它操作以及装置结构与第一示例性实施方式中相 同。因此，在后面的描述中，仅详细描述特征量计算处理和比较处理。 10 在本示例性实施方式中，通过霍夫变换处理执行图10中示出的步骤
Sc中的特征量计算处理。
首先，将描述霍夫变换处理。若在以二进制值表达灰度级值的图像
信息内用X和Y坐标表达像素位置，则可以用X-Y坐标系的以下表达式
1表达穿过位于坐标(x，y)处的像素的每条线，其中p是从原点到穿过
15坐标(x，y)并相对于X轴成角度e的线的距离。
/ -xcos(9 + ysini9 (0"") (1)
例如，对于位于图26中示出的线1上的坐标Pl(xl，yl)和P2(x2，y2) 处的像素中的每一个，表达式1中的e按顺序从0变到7c，并且在如图
27中示出的p-e坐标系中绘制根据e的变化而获得的p。然后，穿过像素 20的每条线可以表达为p-e坐标系(即，极坐标系)中的曲线。该曲线被称
为霍夫曲线。关于坐标P1的霍夫曲线被称为霍夫曲线Cl，而关于坐标 P2的霍夫曲线被称为霍夫曲线C2。以这种方式，用于获得霍夫曲线的处
理被称为霍夫变换。
如图27中所示，通过线1的位置和线1的倾角唯一地指定霍夫曲线 25 Cl和C2中的每一个。霍夫曲线Cl和C2之间存在交点Q (p。，e。)。通
过参照交点Q处的P。和e。的值，可以唯一地指定线i。 BP，当基于位于
线1上的点的任意坐标处的像素表达霍夫曲线时，每条霍夫曲线穿过该
霍夫曲线范围内的交点Q (p。,e。)。
接着，下面将描述通过使用上面描述的霍夫变换执行的特征量计算处理。
首先，登记装置200的控制器210生成从纸张读取的图像信息，然 后使用预定阈值执行二值化处理。接着，控制器210对图像信息执行霍 夫变换，以获得霍夫曲线。如前所述，可检测物基本上为线性的，因此，
5可检测物图像基本上为线性的。即，基于可检测物图像表达的多条霍夫 曲线在霍夫面中的某对坐标处相交。因此，控制器210可以通过参照表 示大量霍夫曲线彼此之间的交点的坐标(即霍夫曲线之间存在大量交点 (即投票(vote))的一对坐标)获得对应于可检测物的位置和倾角的信 息。即使图像中包括不是可检测物图像的图像部分，也不会因将该图像
io部分误认为可检测物图像而错误提取它们。这是因为，不是可检测物图 像的图像部分未收集霍夫面中的大量投票，除非该图像部分具有为特定 长度的线性形状。此外，对各纸张水印了约几个到50个可检测物。因此, 控制器210可以通过按从收集最大数目投票的可检测物图像开始的顺序 提取坐标来指定可检测物图像的位置。
15 以这种方式，控制器210以从包含霍夫面中最大数目投票的坐标开
始的顺序提取在数目上对应于可检测物的坐标(p,e)。控制器210将作为 表征可检测物的分布的特征量的提取坐标写入ID信息存储单元240中。 如果可检测物或多或少弯曲，则该可检测物导致多条霍夫曲线之间的交 点在霍夫面中彼此不完全一致。即使在这种情况下，大量交点也集中在
20小范围内。因此可以通过关注预定范围内集中的投票数目将这种稍微弯 曲的可检测物提取为可检测物图像。
接着将描述比较装置300执行的比较处理。
在该比较处理中，和登记装置200的比较处理一样，比较装置300 的控制器310首先生成从打印材料读取的图像信息，然后执行二值化处 25理和霍夫变换处理。接着，控制器310以从包含霍夫面中最大数目投票 的坐标开始的顺序提取坐标，并将作为表征可检测物的分布的特征量的 提取坐标存储到ID信息存储单元240中。
接着，控制器310从存储在ID信息存储单元240中的特征量接连选 择以坐标表达的点，并计算霍夫面中的欧氏距离，以比较存储在ID信息存储单元240中的特征量和从打印材料计算的特征量。如果该欧氏距离 为"0"或预定值或更小，则控制器310确定打印材料中的可检测物的位 置和倾角与根据存储的特征量的可检测物的位置和倾角一致。此外，如 果一纸张ID关联有与从打印材料读取的可检测物在位置和倾角上具备预 5定一致数量或更大一致数量的特征量，则控制器310确定该打印材料与 指配有该纸张ID的纸张一致。随后的处理与前面描述的第一示例性实施 方式中的相同。
C、第三示例性实施方式
接着，将描述本发明的第三示例性实施方式。尽管第一和第三示例
io性实施方式具有彼此相同的装置结构，但是第三示例性实施方式在操作 上与第一示例性实施方式不同。因此，以下描述将关注于操作的内容。 在第三示例性实施方式中，比较装置300通过使用交叉光谱执行比较处 理。即，基于从登记纸张生成的图像信息和从打印材料生成的图像信息 之间的相互关系，根据从登记纸张生成的图像信息和从打印材料生成的
15图像信息有多少彼此相似来做出比较。
首先，登记装置200的控制器210通过读取纸张来生成图像信息， 然后使用预定阈值执行二值化处理。通过该处理，用灰度级值"0"表达 每个白色像素，而用灰度级值"l"表达每个黑色像素。接着，控制器210 把用图像信息表达的图像划分成多个划分图像区域，并通过将划分图像
20区域彼此层叠来生成叠加图像信息。因为使用交叉光谱的比较处理需要 较大计算量，从而需要较长时间来进行处理，所以使用叠加图像信息。 通过使用把从图像区域划分的划分图像区域彼此层叠的叠加图像信息， 大大减小了比较处理需要的计算量和处理时间。此外，还可以在叠加图 像信息中维持可检测物的特征量。
25 图28是解释用于生成叠加图像信息的方法的图。控制器210将表达
特定图像信息的图像G划分成排列成矩阵的划分图像区域，例如总共8 个划分图像区域，每个划分图像区域在X方向上具有长度Wl，在Y方 向上具有长度H1。在本实施例中，每个划分图像区域还被划分成排列成 矩阵的像素，所述矩阵在X方向上有256个像素，在Y方向上有256个像素。图像G的剩余图像区域并不经受比较处理。此外，控制器210生 成所有划分图像区域被层叠的叠加图像信息。在图28中，如图中箭头指 示的那样将8个划分图像区域Gl到G8彼此层叠，从而生成表达叠加图 像Ga的叠加图像信息。具体地说，控制器210在所有层叠的划分图像区 5域共同的每个像素位置处计算划分图像区域中的层叠像素的灰度级值的 逻辑和。控制器210将该逻辑和视为叠加图像的灰度级值。例如，如果 用灰度级值"1"表达的各黑色像素被相互叠加，则获得具有灰度级值"1" 的黑色像素。如果用灰度级值"0"表达的各白色像素被相互叠加，则获 得具有灰度级值"0"的白色像素。如果具有灰度级值"1"的黑色像素
io和用"0"表达的白色像素被叠加，则获得具有灰度级值"1"的黑色像 素。即，可以在以图像区域的左上角为原点O的X-Y坐标系上用以下表 达式2表达在叠加图像信息内位于坐标(a,b)处的像素的灰度级值p(a,b)。 在该表达式中，对应于坐标(a,b)的像素的灰度级值为"Px,y(a,b)"，并 且在以图像区域的左上角为原点O的X-Y坐标系上满足(^a〈Wl和05b
15 <formula>formula see original document page 34</formula>' (2) 控制器210将具有用表达式2表达其灰度级值的像素的叠加图像信 息作为表征可检测物的分布的特征量存储到ID信息存储单元240中，并 且将该叠加图像信息与纸张ID相关联。以下将存储在ID信息存储单元 20 2 40中的叠加图像信息称为"登记叠加图像信息"。 接着将描述比较装置300执行的比较处理。
在比较处理中，与由上面描述的登记装置200的控制器210执行的 用于生成叠加图像信息的生成处理中的方式相同，比较装置300的控制 器310基于打印材料生成叠加图像信息(以下称为"对比叠加图像信息")。 25此外，控制器310将该对比叠加图像信息与存储在ID信息存储单元240 中的登记叠加图像信息相比较。
图29是示出控制器310执行的比较处理的流程图。下面将参照该流 程图描述比较处理的内容。
首先，控制器310对存储在ID信息存储单元240中的任一组登记叠加图像信息和对比叠加图像信息执行2维傅立叶变换(步骤Sel02)。接 着，控制器310基于已经经历了 2维傅立叶变换的登记叠加图像信息 和对比叠加图像信息Fi来计算交叉光谱CS (步骤Sel03)。通过以下表达 式3定义交叉光谱，其中r1表示傅立叶逆变换。
接着，控制器310确定是否已将对比叠加图像信息与存储在ID信息 存储单元240中的所有组的登记叠加图像信息相比较(步骤SelOl)。如 果控制器310确定尚未将对比叠加图像信息与所有组的登记叠加图像信 息相比较(步骤Sel01:否)，则控制器310重复上面描述的处理步骤Sel02 io 和Sel03。
另外，如果已将对比叠加图像信息与所有组的登记叠加图像信息比 较过(步骤Sel01:是)，则控制器310指定使交叉光谱CS的值最大化 的纸张ID (步骤Sel04)。随后，控制器310确定基于该指定的纸张ID 计算的交叉光谱CS是否超过预定阈值(步骤Sel05:是)。如果确定交 5叉光谱CS超过所述阈值(步骤Sel05:是)，则认为在登记叠加图像信 息和对比叠加图像信息之间的关联度较高。控制器310由此确定与指定 的纸张ID相关联的纸张与打印材料的纸张一致(步骤Sel06)。考虑到在 登记装置200中未登记纸张的情况来提供前述阈值。在这种情况下，即 使交叉光谱CS被最大化，交叉光谱CS也取相对小的值。通过提供该阈 20值，防止对打印材料做出错误的确定。
另外，如果"否"为步骤Sel05的确定结果，则控制器310确定在 登记装置200中未登记打印材料的纸张(步骤Sel07)，并通知用户。
D、实施例
发明人使用如第一到第三示例性实施方式中描述的纸张进行实验。 25在这些实验中，通过在打印材料上形成仅有CMY调色剂或K调色剂的 图象来制备打印材料。比较装置300读取打印材料，以确认检测到的可 检测物的检测精度。
用于形成可见图像的调色剂为由聚酯树脂、色素等制作的调色剂。 对于CMY调色剂，使用针对各个颜色C、 M以及Y的色素作为着色材料，并且所有这些颜色均使用具有7Mm平均重量粒度的调色剂。对于K 调色剂，使用炭黑作为色素，并且使用了具有9pm的平均重量粒度的调 色剂。图30A示出了图像DU1和DB2。通过从打印材料的第一表面读取该 5打印材料而获得图像DU1，其中仅由CMY调色剂在第一表面上形成可 见图像(CMY图像)。通过从打印材料的第一表面读取该打印材料而获 得图像DB1，其中仅由K调色剂在第一表面上形成可见图像(K图像)。 从图30A可以理解，可见图像基本未出现，而可检测物图像则清晰地出 现在从打印材料读取的仅形成有CMY图像的图像DU1中。除可检测物io图像之外，还检测到几个点划线噪声图像，但它们并不是与可检测物类 似的线性噪声图像。因此，通过对象物的提取处理满意地去除了检测到 的噪声图像。另一方面，打印材料上形成的可检测物图像和可见图像在 从打印材料读取的仅形成有K图像的图像DB1中相互混合地出现。很难 通过图像处理区分开可检测物图像和可见图像。表达在打印材料上所形15成的字符的可见图像与可检测物图像相交叠，而且在可见图像和可检测 物图像之间不存在较大的亮度差异。图30B示出分别通过从第二表面读取和上面描述的相同的打印材料 所获得的图像。同样在这种情况下，如图30B中所示，在打印材料上形 成的可见图像基本未出现在从打印材料读取的仅形成有CMY图像的图20像DU2中。另一方面，打印材料上形成的可检测物图像和可见图像在从 打印材料读取的仅形成有K图像的图像DB1中相互混合地出现。在可检 测物图像和可见图像之间仅存在较小的亮度差异，因此很难通过图像处 理区分它们。图30C和30D示出使用墨水代替着色材料进行和前面实验类似的实 25验的实验结果。图30C示出图像DU3和DB3。通过从打印材料的第一表 面读取打印材料来获得图像DU3，其中仅由C、 M以及Y墨水在第一表 面上形成可见图像。通过从打印材料的第一表面读取打印材料来获得图 像DB3，其中仅由包含炭黑的黑色墨水在第一表面上形成可见图像。图 30D示出图像DU4和DB4，分别通过从第二表面读取和上面描述的相同的打印材料来获得它们。
本实验中使用的C、 M以及Y墨水均包含水、可自行分散在水中的 色素(着色材料)、可溶于水的有机溶剂、表面活性剂以及高分子化合物。
可以通过使常用色素经受诸如酸碱处理(acid-basic treatment)、耦合处理、 5聚合物移植处理、等离子体处理和/或氧化/还原处理之类的表面重整处理 来制造可自行分散在水中的色素。炭黑色素被用于黑色墨水。分别适合 于青色、品红色以及黄色的色素被用于青色、品红色以及黄色墨水。用 于可水溶有机溶剂的有多元醇、多元醇的衍生物、含氮溶剂、酒精、含 硫溶剂和/或碳酸丙烯。非电离表面活性剂用作表面活性剂。高聚合化合 io物可以是任何非离子化合物、负离子化合物、正离子化合物以及两性化 合物。
如图30C和30D所示，在纸张上形成的可见图像基本不出现在图像 DU3和DU4中，图像DU3和DU4分别示出读取打印材料的仅由C、 M 以及Y墨水形成图像的第一和第二表面的结果。因此，可以从视觉上清
15晰地确认可检测物图像。另一方面，可见图像和可检测物图像在图像DB3 和DB4中相互混合，图像DB3和DB4分别示出打印材料的使用黑色墨 水形成图像的第一和第二表面。在可见图像和可检测物图像之间基本上 不存在亮度差异，因此很难区分它们。
根据上述实验结果，发明人证实CMY图像基本不出现，而可检测物
20图像和K图像清晰地出现在图像读取单元320从打印材料读取的图像中。 艮口，与形成有K图像的打印材料相比，可以更容易地从未形成有K图像 的打印材料读取的整个图像中提取可检测物图像。同样在将墨水作为着 色材料的情况下，由C、 M以及Y墨水形成的图像基本不出现在读取的 图像中，而由黑色墨水形成的图像则会清晰地出现。示出了和图30相同
25的实验结果的彩图将作为单独的附件提交。 E、修改例
上述的示例性实施方式可以修改如下。例如，可获得以下修改例。 以下修改例在实际应用中可以适当地相互组合。
在上述每个示例性实施方式中，比较装置300通过发射红外范围(约750 nm到950 nm)的光来读取打印材料。这是因为，如图24所示，在 CMY图像的光谱反射系数和可检测物图像的光谱反射系数之间存在不 小于预定阈值的差。更具体地说，在前述波长范围内，CMY图像和基料 的光谱反射系数分别比可检测物图像的光谱反射系数高出预定阈值或以 5上。在基于该波长范围读取的图像中，可检测物图像清晰地出现，因此 可以被容易地提取。如果在可检测物图像的光谱反射系数和基料的光谱反射系数之间存 在不小于预定阈值的差，并且如果在可检测物图像的像素灰度级值和其 他图像的像素灰度级值之间也存在不小于预定阈值的差，则用于读取打io印材料的波长范围可以与上述的波长范围不同。具体地说，基于实验或 计算，预先将能够分开CMY图像和可检测物图像的最低值指定为阈值。 接着，基于使得可见图像(CMY图像)的光谱反射系数和可检测物的光 谱反射系数之间的差不小于阈值(例如图中示出的Thl)的波长范围内的 光，读取打印材料。同时，基料的光谱反射系数和可检测物的光谱反射15系数之间的差需要不小于阈值(例如图中示出的Th2)。另外，在上面的示例性实施方式中，如果从纸张检测到可检测物， 则通过仅使用第一着色材料(CMY调色剂)在纸张上形成图像。第一着 色材料反射特定波长范围内的光，该光的强度与当用该特定波长范围的 光照射可检测物时在该可检测物上反射的光的强度相差一阈值或更多。20另一方面，如果从纸张未检测到可检测物，则通过使用第二着色材料(K 调色剂)在纸张上形成了图像。第二着色材料反射特定波长范围内的光， 该光的强度与当用该特定波长范围的光照射可检测物时在该可检测物上 反射的光的强度相差一小于所述阈值的差。然而，该示例性实施方式被构成为致力于在从纸张检测到可检测物25的情况下便于提取可检测物图像。如果从纸张未检测到可检测物，则可 以使用任何着色材料。即，仅当从纸张检测到可检测物时，需要通过仅 使用以特定强度反射特定波长范围内的光的着色材料来形成纸张上的图 像。该强度与当用该特定波长范围的光照射可检测物时在该可检测物上 反射的光的强度相差一阈值或更多。用于对纸张水印可检测物的调色剂并不限于CMY调色剂。例如，可以使用橙色、蓝色和/或其他颜色的调 色剂，只要在图像读取单元320用来读取图像的波长范围(红外范围) 内可检测物上反射的光的强度不小于阈值即可。在使用K调色剂或黑色 墨水的情况下，K调色剂或黑色墨水中包含的炭黑将不利地减小红外范 5围内的反射光的强度，从而很难提取可检测物。然而，存在这样的情况， 即诸如染料的着色材料可以在不包含炭黑的情况下表现黑色。在这种情 况下，可以使用任何着色材料，只要该着色材料以和可检测物反射的光 的强度相差不小于阈值的强度反射特定波长范围内的光即可。
根据这些条件，可以将图像形成单元250构成为不包括用于K调色 io剂的图像形成引擎。例如，可以存在这样的情况，即，使用登记装置200 来准备重要的文档，并且预先设置仅包含可检测物的纸张。在这种情况 下，登记装置200在纸张上不形成K图像，从而不需要提供用于K调色 剂的图像形成引擎。在这种配置中，登记装置200省略了图22中确定纸 张中是否包括可检测物的步骤Sdl,而执行步骤Sd2到Sd5的处理，以 15通过使用CMY调色剂来形成可见图像。
另外，在这些示例性实施方式中，登记装置200基于对象物提取处 理的提取结果确定是否对纸张水印可检测物。用于检测可检测物的不同 方法可以与作出这种确定的方法不同。例如，可以将登记装置200构成 为沿供给纸张的方向在图像形成单元250的上游侧提供磁传感器。控制 20器210可以基于磁传感器的检测结果做出确定。当登记纸张时，可以允 许登记装置200的用户通过操控单元230指定纸张是否包含可检测物。
另外，在这些示例性实施方式中，比较装置300的红外光源321使 用了具有如图7所示的光谱能量分布的LED光源。红外光源321并不限 于LED光源，而可以是在700 nm到1000 nm的范围内具有光谱能量的 25半导体激光器。另外，可以使用光谱能量分布达到可见光范围的卤钨灯， 并且可以在光源和打印材料之间提供仅允许红外范围内的光通过(或减 小红外范围外的光的强度)的近红外滤光器。在这种情况下，仅用透过 该滤光器的红外范围内的光照射打印材料。
此外，从红外光源321发射的光需要仅包含红外范围内的波长分量，并且还可以包含其他波长分量。在这种情况下，传感器323具有仅对约 700 nm到1000 nm的范围敏感的图像拾取元件，并且图像读取单元320 可以基于该波长范围内的光的强度生成图像信息。另外，在上述示例性实施方式中，登记装置200和比较装置300计 5算表征可检测物的分布的特征量。但是并不总是需要特征量计算。比较 装置300可以根据打印纸中是否包含可检测物来确定是否允许带出作为 比较处理目标的打印材料。在这种情况下，登记装置200和比较装置300 不需要执行"特征量计算处理"，因此不需要等同于ID信息存储单元240 的结构。更具体地说，在这种情况下，根据是否从纸张检测到可检测物, io登记装置200进行操作以通过使用CMY调色剂或CMYK调色剂来形成 可见图像。当比较装置300做出比较时，进行控制以便在从图像读取单 元320生成的图像信息中提取到可检测物图像的情况下，不允许带出打 印材料。在每个示例性实施方式中，在转印单元转印调色剂图像之前，图像 15读取单元320对从供纸盘供给的纸张进行读取。然而，图像读取单元可 以是诸如扫描仪的分立装置。用户可以设置其希望登记的纸张，并操作 扫描仪读取纸张。在这种情况下，用户可以在登记纸张之后将纸张忙存 在登记装置200的供纸盘中。对于登记装置200的图像读取单元220和比较装置300的图像读取 20单元320，需从纸张(或打印材料)读取的表面和读取纸张的方向根据用 户实际设置纸张的方式而变化。更具体地说，可以根据是读取纸张的正 面还是背面和是按从纸张的顶部到底部的方向或相反方向读取纸张，以 总共四种不同方式，从纸张读取图像信息。即，如果未指定要读取的纸 张的表面和方向中的任何部分，则比较装置300不能满意地实现期望的 25比较，除非考虑了根据所述四种不同方式而可获得的所有读取模式。接 着，将针对每个上面的示例性实施方式描述图像信息如何根据要读取的 纸张的表面和方向而不同，并且还将描述相关的纠正方法。首先，在第一示例性实施方式中，登记装置200读取图13中示出的 纸张的正面。然后，进行如图16中示出的分成划分图像区域Fl到F9的划分，进一步实行图19中示出的分成角度范围Rl到R4的分类。然而， 如果在以和第一示例性实施方式相同的方向定向的纸张的纵向方向上读 取同一纸张的相反表面，则图16示出的可检测物图像以及图像区域Fl 到F9将会如图31所示的那样横向颠倒。图32示出了读取纸张的正面和
5背面的情况之间的对应划分图像区域和角度范围的关系。类似地，可以 预先获得在以相反方向定向的纸张的纵向方向上读取的情况之间的对应 划分图像区域和角度范围的关系。然后，比较装置300可以针对每个打 印材料用四种不同方式执行比较处理，从而基于前面的关系实现期望的 比较处理，而不管读取打印材料的表面和方向如何。
io 在第二示例性实施方式中，假设将图像信息的中心视为原点，则不 管釆用前述四种不同方式中的哪一种来读取纸张，原点的位置都保持不 变。然而，如果以相同方向定向的纸张的纵向方向读取纸张的相反表面， 则霍夫面中的坐标值(e,p)对应于位置(Ti;-e，p)。另外，如果以相反方 向定向的纸张的纵向方向读取纸张的一个表面两次，则霍夫面中的坐标
is值(e，p)对应于位置(e，-p)。另外，如果以相反方向定向的纸张的纵向 方向读取纸张的相反表面，则霍夫面中的坐标值(e,p)对应于位置 (7T-e，-p)。即，比较装置300可以通过比较基于前面的关系纠正的坐标 来进行比较处理。
在第三示例性实施方式中，根据读取打印材料的表面和方向，可以 20用四种不同方式生成叠加图像信息。因此，基于对比叠加图像信息和通 过将登记叠加图像信息旋转90度而获得的图像信息，可以通过计算交叉 光谱来实行比较处理。
在这些示例性实施方式中，图像读取单元220和320中的每一个均 通过读取纸张的一个表面来生成图像信息。可替换的是，图像读取单元 25中的每一个均可以通过读取纸张的两个表面生成图像信息。在这种情况 下，图像读取单元220具有和图3所示相同的结构，并且首先读取一个 表面。之后，翻转并供给纸张，从而读取另一表面。还可替换的是，可 以在相对于插入光源21和传感器22之间的纸张与光源21和传感器22 相对的位置处提供与光源21和传感器22相同的光源和传感器。然后，可以同时读取纸张的两个表面。在这种情况下，登记装置200分别针对 每个纸张的正面和背面计算并存储两组特征量。此外，为了允许图像读 取单元320读取打印材料的两个表面，可以采用如下配置。例如，向比 较装置300提供手动插入盘。打印材料由用户设置，并从手动插入盘供
5给到比较装置300中。具有和设置在比较装置300中的图像读取单元320 相同功能的扫描仪读取打印材料的两个表面并生成图像信息。
另外，在这些示例性实施方式中，比较装置300基于图像读取单元 320读取并生成的图像信息，计算特征量并执行比较处理。可替换的是， 将比较装置300构成为，基于从设置在外部空间的装置获得的图像信息，
io执行比较处理。例如，假设比较装置300具有作为接口装置的通信单元， 用于通过网络进行通信，并能够与设置在外部空间的外部扫描仪通信。 如果通过外部扫描仪读取打印材料，则比较装置300获得图像信息并执 行比较处理。即使带出了仅供内部使用的打印材料，前面的比较处理也 使控制器310能够通过标识用于读取打印材料的外部扫描仪来指定打印
15材料的位置。控制器310还可以根据表征包含在打印材料中的可检测物 的分布的特征量来指定纸张ID，因此可以指定如图5中示出的属性信息。 外部扫描仪设置在外部空间中的门400附近，并且比较装置300基 于扫描仪读取的图像执行比较处理。此外，比较装置300参照未示出的 字段，该字段与属性信息相关联并描述是否允许带入。如果允许带入，
20则比较装置300向门打开/关闭单元401输出控制信号，以打开门400。 此时，比较装置300检测到已被带出的打印材料被返回，并将该打印材 料的返回写入文件中。不言而喻，如果打印材料被带出，则比较装置300 会将该打印材料的带出写入文件中。
在这些示例性实施方式中，比较装置300的控制器310通过比较处
25理指定纸张ID，然后根据ID信息管理表241的内容输出用于控制门400 的打开/关闭的控制信号。然而，关于控制器310输出的比较结果的信息 并不限于该控制信号。例如，比较装置300可以参照图5中示出的属性 信息表242，并可以将与指定的纸张ED相关联的字段中写入的内容和指 示已经带出打印材料的信息输出到未示出但是设置在外部空间中的外部装置。可替换的是，可以将比较装置300构成为，指令未示出的图像形 成装置打印出这些信息。即，只要控制器310根据从打印材料提取的可 检测物图像来输出信息，这些信息的内容并不限于上述实施例。另外，在这些示例性实施方式中，登记装置200执行关于纸张登记 5的处理，而比较装置300执行关于打印材料比较的处理。然而，所有这 些处理都可以通过一单体装置执行，或者针对两个装置的处理的公共处 理可以由两个装置共用。另外，可以通过外部装置部分地执行两个装置 的处理。在通过一个单体装置(以下称为"登记/比较装置")执行登记装置10 200和比较装置300的处理的情况下，用户做出命令纸张登记的操控，然 后，登记/比较装置通过读取在等同于图像读取单元220的图像读取装置 上设置的纸张(第一记录介质)来生成图像信息。接着，根据是否从纸 张中提取到可检测物，登记/比较装置进行控制，以通过仅使用CMY调 色剂或CMYK调色剂来在纸张上形成可见图像。另一方面，登记/比较装15置计算表征可检测物的分布的特征量，并将计算的特征量存储到ID信息 存储单元中。当用户做出命令打印材料比较的操控时，登记/比较装置使 等同于图像读取单元320的图像读取装置读取打印材料(第二记录介质) 并生成图像信息。接着，登记/比较装置基于该图像信息计算表征可检测 物的分布的特征量。登记/比较装置还读取存储在ID信息存储单元中的特20征量并将其与计算的特征量相比较，然后输出关于比较结果的信息。在 这种情况下，可以通过等同于图像读取单元320的图像读取装置来执行 通过等同于图像读取单元220的图像读取装置执行的纸张读取。在比较系统100中，可以通过作为外部装置的图像形成装置来执行 登记装置200中的图像形成单元250的功能。在这种情况下，登记装置25通过未示出的通信接口输出用于形成CMY调色剂或CMYK调色剂的可 见图像的颜色信息，并使图像形成装置在图像形成装置中包含的纸张上 形成该可见图像。此时，登记装置例如从设置在图像形成装置中的用于 检测可检测物的检测单元获得检测结果。根据该检测结果，登记装置可 以确定是应生成用于CMY调色剂的颜色信息还是应生成用于CMYK调色剂的颜色信息。
此外，ID信息存储单元240可以包括在比较装置300中，或者可以
为外部存储装置。
上面的示例性实施方式中的特征量计算程序P2和特征量计算/比较 5程序P4可以被提供、记录在记录介质中，该记录介质例如为磁带、磁盘、 软盘、光记录介质、磁光记录介质、CD (光盘)、DVD (数字通用盘) 或RAM。
前面的描述出于例示和描述的目的提供了对本发明示例性实施方 式，但并不意图穷尽或将本发明局限于公开的精确形式。显而易见，本 io领域技术人员都能清楚许多修改例和变化例。选择并描述所述实施方式 以最佳地解释本发明的原理和它的实践应用，由此使本领域其他技术人 员能够理解针对各种实施方式并具有适合于特定应用考虑的各种修改的 发明。本发明的范围由所附权利要求和它们的等同物来限定。
权利要求
1、一种图像处理装置，该图像处理装置包括生成单元，该生成单元生成图像数据，图像形成单元基于该图像数据仅使用着色材料在包含可检测物的记录介质上形成可见图像，该着色材料具有在特定波长范围内与该可检测物具有的光谱反射系数相差预定阈值或更多的光谱反射系数；以及输出单元，该输出单元将该生成单元生成的该图像数据输出到该图像形成单元。
2、根据权利要求1所述的图像处理装置，该图像处理装置还包括-计算单元，该计算单元计算表征该记录介质中包含的该可检测物的 分布的特征量；以及存储器，该存储器存储该计算单元计算出的该特征量。
3、 根据权利要求1或2所述的图像处理装置，其中 15 该特定波长范围为红外范围；并且该着色材料为青色、品红色以及黄色着色材料的组合。
4、 一种包括图像形成单元的图像形成装置，该图像形成单元仅使用 着色材料在包含可检测物的记录介质上形成可见图像，该着色材料具有 在特定波长范围内与该可检测物具有的光谱反射系数相差预定阈值或更20多的光谱反射系数。
5、 一种图像形成装置，该图像形成装置包括 根据权利要求1或2所述的图像处理装置；以及 所述图像形成单元。
6、 根据权利要求5所述的图像形成装置，该图像形成装置还包括检 25测单元，该检测单元检测该记录介质中包含的该可检测物，其中，如果该检测单元检测到该可检测物，则该图像形成单元仅使用该着色材料在 该记录介质上形成可见图像。
7、 一种图像形成装置，该图像形成装置包括 检测单元，该检测单元检测记录介质中包含的可检测物；第一图像形成单元，如果该检测单元在记录介质中检测到可检测物， 则该第一图像形成单元仅使用第一着色材料在该记录介质上形成可见图 像，该第一着色材料具有在特定波长范围内与检测到的该可检测物具有 的光谱反射系数相差预定阈值或更多的光谱反射系数；以及 5 第二图像形成单元，如果该检测单元在记录介质中未检测到可检测物，则该第二图像形成单元使用第二着色材料在该记录介质上形成可见 图像，该第二着色材料具有在特定波长范围内与检测到的该可检测物具 有的光谱反射系数相差小于该预定阈值的光谱反射系数。
8、 根据权利要求7所述的图像形成装置，其中10 该第一着色材料为青色、品红色以及黄色着色材料的组合；该第一图像形成单元使用该第一着色材料形成黑色图像； 该第二着色材料为黑色着色材料；并且 该第二图像形成单元使用该第二着色材料形成黑色图像。
9、 一种图像读取系统，该图像读取系统包括15 发光单元，该发光单元将光发射到记录介质，该记录介质包含可检测物，并且在该记录介质上使用着色材料形成可见图像，该着色材料具 有在特定波长范围内与该可检测物具有的光谱反射系数相差预定阈值或 更多的光谱反射系数，该光是在该特定波长范围内发射的；光接收单元，该光接收单元接收从该发光单元将光发射到其上的该 20记录介质在该特定波长范围内反射的光；生成单元，该生成单元基于该光接收单元接收到的反射光的强度生 成图像数据；以及提取单元，该提取单元从该生成单元生成的该图像数据中提取该可 检测物的图像。
10、根据权利要求9所述的图像读取系统，该图像读取系统还包括计算单元，该计算单元基于该提取单元提取的该可检测物的该图像，计算包含在该记录介质中的该可检测物的分布的特征量；以及比较单元，该比较单元从存储关于特征量的数据的外部装置获得关于存储的特征量的数据，并比较该计算单元计算出的特征量和该存储的特征量，并且输出关于该比较的结果的数据。
11、 一种比较系统，该比较系统包括-第一计算单元，该第一计算单元计算表征第一记录介质中包含的可检测物的分布的特征量； 5 存储器，该存储器存储该第一计算单元计算出的该特征量；图像形成单元，该图像形成单元仅使用着色材料在该第一记录介质 上形成可见图像，该着色材料具有在特定波长范围内与该可检测物具有 的光谱反射系数相差预定阈值或更多的光谱反射系数；发光单元，该发光单元将该特定波长范围内的光发射到第二记录介 10质，该第二记录介质包含可检测物，并且在该第二记录介质上形成可见 图像；光接收单元，该光接收单元接收从该发光单元将光发射到其上的该 第二记录介质在该特定波长范围内反射的光；生成单元，该生成单元基于该光接收单元接收到的该反射光的强度， 15生成图像数据；提取单元，该提取单元从该生成单元生成的该图像数据中提取该第 二记录介质中包含的该可检测物的图像；第二计算单元，该第二计算单元基于该提取单元提取的该可检测物 的该图像，计算该第二记录介质中包含的该可检测物的分布的特征量； 20以及比较单元，该比较单元比较存储在该存储器中的特征量和该第二计 算单元计算出的特征量。
12、 根据权利要求ll所述的图像处理装置，其中 该特定波长范围为红外范围；并且25 该着色材料为青色、品红色以及黄色着色材料的组合。
13、 一种图像处理方法，该图像处理方法包括生成图像数据，图像形成单元基于该图像数据仅使用着色材料在包 含可检测物的记录介质上形成可见图像，该着色材料具有在特定波长范 围内与该可检测物具有的光谱反射系数相差预定阈值或更多的光谱反射系数；以及将该图像数据输出到该图像形成单元。
14、根据权利要求13所述的图像处理方法，该图像处理方法还包括-计算表征该记录介质中包含的该可检测物的分布的特征量；以及 将计算出的该特征量存储在存储器中。
全文摘要
本发明涉及图像处理装置和方法、形成装置、读取系统以及比较系统。该图像处理装置包括生成单元和输出单元。该生成单元生成图像数据，图像形成单元基于该图像数据仅使用着色材料在包含可检测物的记录介质上形成可见图像，该着色材料具有在特定波长范围内与该可检测物具有的光谱反射系数相差预定阈值或更多的光谱反射系数。该输出单元将该生成单元生成的该图像数据输出到该图像形成单元。
文档编号G03G15/00GK101408744SQ200810213158
公开日2009年4月15日 申请日期2008年9月18日 优先权日2007年10月9日
发明者田端伸司, 笹原慎司 申请人:富士施乐株式会社