本发明涉及一种彩色图像处理装置，特别是一种具有鉴别特定原件功能的彩色图像处理装置。 近些年来，随着画面质量很高的彩色图像复印装置的问世和普及，人们对伪造纸币、股票和证券之类的犯罪行为的恐惧与日俱增。为了防止这类犯罪行为，在美国专利申请第478，280号中提出了一种方法，即从一个用来读原件的行读出器的输出中提取出一个特定形状的图案，然后把它与预定的样板数据进行比较，并且检测有无纸币之类的票证，在检测到存在纸币之类票证的情况下，中断复印过程。
在美国专利申请第351，165和426，044号中提出了防止伪造纸币之类票证的行为的技术。
然而一般说来，放在复印装置原件基板上的原件的位置、角度等等是根本不知道的，该原件和其它原件混杂在一起，于是要从这些原件中提取所要求地特定形状的图案是非常困难的。
即使成功地提取出了所要求的图案，作为提取目标的图案也因纸币种类（现钞面值、发行的国家）的不同而不同。考虑到每一种可能性，就需要进行图案对照处理。于是，要进行处理的数据量就非常大，处理的时间也就非常长。
此外，随着提取图案数的增加，进行图案对照的样板的数据量也增加了。这样，所需的存储容量也将是非常大的。
另一方面，在这样的装置中，一般说来将彩色原件的彩色分量转换成一个预定的值，对于鉴别原件的色调是一种行之有效的手段。例如，检验一下，看看在原件中是否包含有特定色调的原件，如果有的话，就停止复印，其电路结构如图24所示。
分色R、G和B信号经模/数转换器1301进行模/数转换，然后再经黑点校正（Shading Correction电路1302进行黑点校正。黑点校正电路1302的输出信号分别送至对数（log）变换电路1303和查寻表（以后写作LUT）1306。对数变换电路1303的输出信号通过遮蔽电路和欠彩色分离电路（以后写作UCR电路）1305向下传输，结果它们被变换成Y、M、C和K信号复印并输出，通过这些信号形成复印图像。
另一方面，数据“0”或“1”表示R、G和B输入信号是对应于特定的原件色彩的还是以前从未写入LUT1306。当对应于原件色彩，便产生信号“1”。标号1307代表计数器，对信号“1”出现的次数进行计数;标号1308代表比较器，用来将计数值与预定的阈值进行比较，当计数值大于阈值时，输出信号“1”。当比较器产生信号“1”时，选择器1309停止产生图像信号并回到一个固定的值，例如255，由此中断复印图像。
在上述电路结构中，如果假定每个R、G和B信号包括七位，LUT1306需要2兆位的容量。但是，如果这么大容量的查寻表应用于原件图像的象素单元，那么就需要有几十毫微秒的响应时间。缺点是用廉价的EPROM或类似组件不可能满足这样的响应时间。
本发明的一个目的是克服上述传统技术的缺点。
本发明的另一个目的是提供一种图像处理装置，它能准确地鉴别特定的原件。
为实现上述目的，根据本发明，图像处理装置包括：用于输入彩色图像信息的输入装置;用于根据从输入装置输入的彩色图像信息的彩色分布鉴别彩色图像信息是否包括预定图像的鉴别装置;以及根据鉴别装置的鉴别结果对彩色图像信息进行处理的处理装置。
本发明还公开了一种图像处理的方法，它包括以下步骤：输入彩色图像信息;以及根据输入彩色图像信息的彩色分布鉴别彩色图像信息是否包括预定图像。
本发明还有一个目的，就是能对多个特定的原件同时进行鉴别。
为实现上述目的，根据本发明，图像处理装置包括：用于根据彩色信息将彩色图像信息转换成多个代码信息的转换装置;用于在一个预定区域收集代码信息并形成直方图的处理装置;根据直方图鉴别由彩色图像信息所代表的图像是否是预定图像的鉴别装置;以及根据鉴别装置的鉴别结果对图像信息的处理过程进行控制的控制装置。
本发明还有一个目的是提供一种图像处理装置，它能使LUT的容量和响应时间相互协调。
本发明还有一个目的是提供一种图像处理装置，它能满足调整处理的需要。
为实现上述目的，根据本发明，图像处理装置包括：用于输入多个彩色分量信号的输入装置;查寻表装置，它将多个彩色分量信号作为地址，并且输出数据以鉴别由多个彩色分量信号所代表的图像和预定图像之间的相似性;以及根据查寻表装置的输出对多个彩色分量信号的处理过程进行控制的控制装置。
本发明还有一个目的是有效地防止伪造纸币之类票证的行为。
为实现上述目的，根据本发明，图像处理装置包括：用于对原件图像进行扫描并产生图像数据的读出装置;第一鉴别装置，它根据读出装置产生的图像数据鉴别原件图像和预定图像之间的相同点;以及处理图像数据的处理装置，其中读出装置产生通过第一次扫描由鉴别装置进行鉴别的图像数据，并且还产生通过第二次扫描由处理装置进行处理的图像数据，该图像处理装置还包括第二鉴别装置，它对第一次扫描的目标和第二次扫描的目标之间的相同点进行鉴别。
本发明还有一个目的是提供一种电路规模小、结构简单的图像处理装置。
为实现上述目的，根据本发明，图像处理装置包括：用于输入多个彩色分量信号的输入装置，每个彩色分量信号有n位;将该彩色分量信号转换成每个只有m位（n＞m）的彩色分量信号的转换装置;以及根据m位彩色分量信号，对由输入装置提供的彩色分量信号代表的图像和预定图像之间的相同点进行鉴别的鉴别装置。
图像处理装置还包括：输入图像数据的输入装置;使从输入装置输入的图像数据在空间上变得稀疏的稀化装置;产生数据的表转换装置，该数据用来根据由稀化装置稀化的图像数据鉴别输入的原件是否是特定的原件;以及根据表转换装置的输出对从输入装置输入的图像数据的处理过程进行控制的控制装置。
参照附图，并通过阅读下面的详细描述及附加的权利要求书，可以更清楚地了解到本发明上述的及其它的目的和特征。
图1是本发明电路结构的一个实施例的框图;
图2对目标色彩的取样过程进行了解释;
图3表示目标色彩分布的一个实例;
图4是色彩鉴别查寻表的详图;
图5解释鉴别区域;
图6-1A至6-1D及图6-2A至6-2D表示直方图的实例;
图7A和7B表示处理结果的实例;
图8是本发明第二个实施例的框图;
图9表示彩色鉴别查寻表的另一个实施例;
图10是复印装置的第三个实施例的框图，其中根据本发明装有图像读出装置;
图11是根据实施例解释CPU1021控制复印过程的流程图;
图12是表示作为复印装置主要部份的第四个实施例的框图，其中根据本发明装有图像读出装置;
图13是根据本发明的复印装置的图像扫描单元的内部结构框图;
图14是表示第六个实施例的稀化电路2111结构的电路图;
图15是说明第六个实施例中的CPU工作状况的流程图;
图16A是表示第六个实施例的特定原件鉴别单元2112结构的框图;
图16B是表示一个“或”写入电路2411结构的框图;
图16C是一个产生时序信号的时序发生电路所发出的时序图。
图17表示积分器4011至4018的典型结构的框图;
图18A和18B解释积分的效果;
图19A和19B说明特定的原件和色彩空间的关系;
图20说明特定原件的色彩空间数据和鉴别ROM2401的关系;
图21表示特定原件和识别区域间的位置关系;
图22是表示本发明的第六个实施例的复印装置内部结构的侧剖视图;
图23是表示第七个实施例的稀化电路结构的框图;
图24是传统装置的图像扫描单元结构的框图;
图25说明利用彩色空间鉴别特定的原件的方法。
第一实施例：
根据本发明的这一实施例，注意到构成纸币之类票证的颜色。提取原件的一个有限窗口中的色彩及色彩分布情况，由此检测是否有纸币之类的票证存在。下一步，如果断定有纸币之类的票证存在，那么窗口中的图像以与正常情况不同的形式产生出来，从而防止了伪造犯罪行为。
现在参照附图，对本发明的实施例进行详细说明。
图1是本发明第一实施例结构的框图。放在原件基板玻璃101上的原件102由卤素灯103照射。通过棒状透镜组104，在一个CCD行读出器105上形成原件的图像。R、G和B彩色分离滤色镜逐点顺序地敷在CCD行读出器105上。读出器105产生原件的彩色分离信号，其象素密度大约为400d.p.i（点/英寸）。例如，其结构为三个R、G和B行读出器平行排列的行读出器也可以用作行读出器105。元件103至105依箭头所示方向扫描，按顺序一行一行地读出原件图像，最后产生出原件图像。取样及保持电路（S/H电路）106对CCD行读出器105每一象素的输出信号都进行取样和保持。模/数转换器107将S/H电路106输出的模拟信号转换成数字信号。黑点校正电路108校正由CCD行读出器象素间的灵敏度变化而引起的输出波动。从黑点校正电路108产生的R、G和B信号由一个对数（log）转换电路109转换成补色信号C（青绿）、M（品红）和Y（黄）。C、M和Y的最小值K（黑）由一个黑色提取电路110提取。遮蔽电路111和UCR（欠彩色分离）电路112用来完成人们所熟悉的彩色校正处理。接下来，图像数据传送至选择器118，作为C、M、Y和K的区域顺序信号。
另外，平均值电路113根据N×N象素（N＝大约8至32个象素）对黑点校正电路108的输出信号R、G和B取平均值。平均值电路113的输出信号经查寻表（LUT）114传输，查寻表将在以后予以说明，原件的全部区域的数据暂时存在帧缓冲器115中。在取平均值的同时，在M象素（M＝大约8至32个象素）的每个空隙对R、G和B输出信号进行二次取样，由此减少数据量。求平均值和二次取样的过程在主扫描方向和次扫描方向其中至少一种方向下完成。暂时存于帧缓冲器115中的数据由CPU116进行处理，这在以后予以说明，由此鉴别是否存在纸币之类的票证。这种鉴别针对原件中的多个区域来完成。如果确定存在纸币之类的票证，那么CPU116向门信号发生电路117发出一个对应于有关区域的图像地址。发生电路117向选择器118发出一个门信号。对于不存在纸币之类票证的区域，选择器118提供从UCR电路112得到的图像信号C、M、Y和K;对于存在银行纸币之类票证的区域，选择器118提供一个空信号（固定值信号）。例如，O或FF可用作空信号。选择器118的输出信号由数/模转换器119再转换成模拟信号。该模拟信号通过比较器121与和图像时钟同步的三角波发生电路120的输出信号进行比较。比较器121的输出信号经激光驱动器122传送，脉宽调制半导体激光器123。半导体激光器的输出由一个适当的光学系统来瞄准，并且通过一个高速旋转的多棱镜124在光敏鼓125上扫描，从而写入潜像。鼓125上形成的潜像经过显影过程、复印转移过程以及定影过程（未示出），于是根据C、M、Y和K的次序在纸上按区域顺序形成可见图像，复印过程就完成了。
在以上工作过程中，向帧缓冲器存储数据的过程和鉴别的过程可以在预扫描时完成，作为鉴别结果的门信号也可以在主扫描时产生。另一方面，这样做也是可能的，即在对Y、M、C和K进行第一次区域顺序扫描时（对Y扫描）取出数据，第二和第三次扫描时（对M和C扫描）完成鉴别过程，并且仅对最终的区域（第四次时）（对K扫描）产生门信号。
现在说明由LUT114和CPU116完成的鉴别过程。考虑由三种纸币A、B和C作为鉴别目标的情况。首先，根据纸币A、B和C准备标准取样，如图2所示，在32个点处进行取样，从而得到对应每点的R、G和B值。对应纸币A的取样点的值为Ra1至Ra32，Ga1至Ga32，以及Ba1至Ba32。对应纸币B的取样点的值为Rb1至Rb32，Gb1至Gb32，以及Bb1至Bb32。对应纸币C的取样点的值为Rc1至Rc32，Gc1至Gc32，以及Bc1至Bc32。接着得到色差信号α（＝R-G）和β（＝G-B）。α和β的分布如图3所示。每种纸币A、B和C都有一个32点的组。LUT114产生一个代码Cg，指示原件图像的R、G和B值最接近纸币A、B和C的哪一组。LUT114还产生一个代码Cn，指示R、G和B值最接近于最近组内1至32点中的哪一个。例如，在图3中，产生Cg＝2（B组），Cn＝6。详细结构示于图4。
在R、G和B值接近A的情况下，代码Cg为1;在R、G和B值接近B的情况下，代码Cg为2;在R、G和B值接近C的情况下，代码Cg为3。标号401和402代表减法器，用于从R、G和B值计算出α（＝R-G）和β（＝G-B）。标号403代表LUT，它产生代码信号Cg（对应于A、B和C，其值依次为1、2或3），指示α和β值最接近图3中A、B和C的哪一组;它还产生代码Cn（其值为1至32中的任一个），指示α和β值最接近A、B和C的32个点中的哪一个。当上述最短距离等于或大于一个预定值（即在A、B和C全无的情况下），则产生Cg＝0，Cn＝0。由于在分类时因仅有色差信号α和β而使亮度信息丢失，所以就要考虑使用LUT404和窗口比较器405。标号404代表第二LUT，它存储对应于Cg和Cn的G的标准值。例如，当Cg＝2且Cn＝6，产生标准取样G值为Gb6。Gb6值和原件图像的G值提供给窗口比较器405，从而判别以下条件是否满足：
Gb6-d≤G≤Gb6+d……（1）
其中d表示预定常数。
判别的结果送至选择器406。当条件（1）满足，直接产生Cg和Cn。当条件（1）未予满足时，Cg和Cn复位为0并送出。通过上述过程，原件图像转换成代码信息Cg和Cn，并存于帧缓冲器115中。
对于原件的整个区域，Cg和Cn值写入帧缓冲器115之后，CPU116从缓冲器115中读出那些数据，并鉴别是否存在纸币。现在说明上述鉴别过程。
先将帧缓冲器115中的内容分成多个区域，如图5所示。对原件图像102的整个区域对每M个象素进行二次取样，并转换成代码Cg和Cn，所得到的数据存于帧缓冲器115中。因此，通过将原件分成具有预定大小的多个窗口，就可以得到每个区域。
接下来，在每个区域形成Cg和Cn的直方图。Cg的直方图如图6-1A或6-2A所示。现在假定图6-1A至6-1D表示区域1的直方图。图6-2A至6-2D表示区域2的直方图。排除Cg＝0，因为它不接近A、B和C任何一个。对应于Cg＝1、2、3的Cn的直方图如图6-1B、6-1C、6-1D、6-2B、6-2C和6-2D所示。在以上这些图中，6-1A和6-2A都表示象素数目，这些象素的色彩接近存在于目标区域中的A、B和C的任一个。图6-1B、6-2B、6-1C、6-2C、6-1D和6-2D的每一幅都表示彩色向A、B和C每一组中的1至32种彩色中哪一种偏移。因此，在纸币存在于目标区域的情况下，Cg的直方图集中于1、2和3的任一个。相反，也可以考虑Cn的直方图是从1至32均等分布的（这是因为1至32对应图2所示的纸币的各个位置的彩色，所以如果存在纸币，这些彩色应当是均等地包括进去的）。在图6-1A至6-2D的实例中，（1）在区域1，虽然直方图集中在Cg＝2，但是当Cg＝2时，Cn的直方图集中于一点，可以认为一些相似的彩色仅仅是偶然包括进去的。另一方面，（2）在区域2，直方图集中在Cg＝3，对应于Cg＝3的Cn的直方图也均等地分布于1至32，以至于有可能判定存在纸币。
因此，从Cg和Cn的直方图就足以计算出其它参数，完成鉴别过程。
当Cg＝1，2，3，象素的数目＝Ng（1），Ng（2），
Ng（3）
当Cg＝1和Cn＝1，2，…，32，
象素的数目＝NnA（1），NnA（2），…，NnA
（32）
当Cg＝2和Cn＝1，2，…，32，
象素的数目＝NnB（1），NnB（2），…，
NnB（32）
当Cg＝3和Cn＝1，2，…，32，
象素的数目＝NnC（1），NnC（2），…，
NnC（32）
此外，假定根据从最大计数值开始的次序重新排列Nn（1）至Nn（32）。接下来可以计算出如下参数：
σ(1)=ΣK=132K2×NnA(K)]]>σ(2)=ΣK=132K2×NnB(K)]]>σ(3)=ΣK=132K2×NnC(K)]]>
其中Ng（1），Ng（2），Ng（3）：包含彩色接近于A、B和C组的象素的程度;
σ（1），σ（2），σ（3）：在A、B和C组中，1至32的分布程度。
从以上描述可知，当下面的条件满足时，则断定存在纸币。
当K等于1，2和3中任一值，
Ng（K）≥th1和
σ（K）≥th2
其中，th1和th2是预定常数。
在如上所提到的存在纸币的情况下，从门信号发生电路117产生一个门信号，并且清除相关区域的图像。
图7A和7B表示上述处理结果。图7A表示原件图像，纸币放在701和702的位置。图7B表示产生的复印图像。鉴别的结果表明在位置703、704、705和706有纸币存在，并且发出门信号，于是在相关区域复印出的图像是黑的（阴影部分）。
第二实施例：
图8是第二实施例的框图。有关与图1相同部分的描述略去。UCR电路112的输出送至平滑滤波电路801和行缓冲器802。平滑滤波电路801和行缓冲器802的输出送至选择器118，并且根据门信号发生电路117发出的作为鉴别结果的门信号进行切换。在这种情况下，在已经断定有纸币存在的区域中，就会产生一个经平滑处理的模糊图像，于是便不能达到复印特定图像的目的。
图9表示LUT114结构的另一实例。对应于Cg＝1，2和3，这里有三个LUT，分别为901、902和903，都接收R、G和B信号。每个LUT都独立产生Cn信号。三个帧缓冲器904、905和906也是互相独立的。CPU116顺序访问帧缓冲器904和906中的内容，并以与实施例类似的方式独立进行鉴别处理，从而判断出表明有纸币存在的结果是否对应Cg＝1，2和3之一。如果送至每个LUT901至903的R、G和B信号只取模/数转换器107输出的8位R、G和B信号中较高的4至5位，那么这些LUT的容量就可以小些。
根据本发明的上述实施例，利用结构相对简单的装置就可以防止伪造犯罪行为。由于鉴别仅仅是根据原件的色彩做出的，与纸币之类的票证摆放的位置和角度无关，所以得到的结果就很稳定。此外，即使鉴别多个目标，或一个目标改变了，只要改变查寻表就可以很方便地处理这类情况。
在上述实施例中，R、G和B信号被用作输入信号。然而，也可以采用诸如（Y，M，C）、（L＊，a＊，b＊）、（Y、I，Q）、（Y，Cr，Cb）之类的信号作为输入信号。另一方面，虽然色差信号R-G和G-B已经被用来鉴别色彩，但是它们也可以转换成诸如（Y，I，Q）、（L＊，a＊，b＊）、（L，U，V）、（H，L，S）之类的信号。代码信息也可以由不仅包括彩色而且还包括亮度的三维分布构成。在已判定存在特定原件的情况下，执行的过程不局限于涂色及为使图像模糊的平滑处理，还可以进行与处理一般原件不同的其它处理，如停止复印。
如上所述，本发明提供了一种能够准确鉴别特定原件的彩色图像处理装置。
第三实施例：
图10是复印装置的第三实施例，其中根据本发明装有图像读出装置。
在图10所示的复印装置中，原件1001放在原件基板玻璃1002上，当预扫描和主扫描时，原件1001由原件照明卤素灯1003照射，通过棒状透镜组1004，在CCD行读出器1005上形成图像。R、G和B彩色分离滤色镜逐点顺序地敷在CCD行读出器1005上。按照R、G、B、R、G、B、……的顺序，读出器1005对每一象素及每一行产生原件的彩色分离信号。
标号1006代表取样及保持电路（以后写作S/H电路）。S/H电路1006对CCD行读出器1005每一象素的输出信号都进行取样和保持。模/数转换器（以后写作A/D转换器）1007将S/H电路1006输出的模拟信号转换成数字信号。黑点校正电路1008校正由CCD行读出器1005象素间的灵敏度变化而引起的输出波动。根据CCD的特性，输入遮蔽电路1009对从黑点校正电路1008来的R、G和B信号进行遮蔽处理。输入遮蔽电路1009的输出信号送至直方图形成电路1010和样板单元1017，这些将在以后说明。
直方图形成电路1010根据从输入遮蔽电路1009得到的R、G和B信号形成直方图，并在以后阶段将其存入存储器1014。样板单元1017具有第一样板1015和第二样板1016a至1016n，用来与已经读出的原件的图像数据进行对照。标号1015代表存储器（第一样板），用来存储多个特定原件的图案信息，例如n个国家发行的纸币。根据存入的每个国家发行的纸币的颜色、形状等一般图案信息，就可以进行检验，看看输入的图像是否可能与其中任何一个相符合。标号1016a至1016n代表存储器（第二样板），用来存储已存入第一样板中的每个图案信息相应的纸币的详细信息，诸如图案、颜色等。对已经由第一样板鉴别过的输入图像进行更进一步的详细鉴别。
标号1018代表一个或门电路。当第二样板1016a至1016n的输出中至少有一个表明鉴别的结果为存在纸币，那么该鉴别信号就被送至开关单元1012，从而关断开关单元1012。于是不向印出单元1013发送正常的图像数据，防止了伪造纸币的犯罪行为。
彩色处理电路1011完成彩色处理过程，例如对数转换、遮蔽、UCR（欠彩色分离）等。开关单元1012在以后阶段控制印出单元1013的工作情况。印出单元1013例如可由一台激光印出机构成，当开关单元1012处于接通状态时，印出单元置于印出方式。存储器1014存储当预扫描时由直方图形成电路1010形成的直方图。标号1021代表控制整个装置的CPU;标号1022代表已存有操作CPU1021的控制程序（流程图11表示的程序以及类似的程序）的ROM;标号1023代表RAM，用来作为各种程序的工作区。
现在说明具有上述结构的装置的工作情况。
图11是一幅流程图，用来说明由实施例的CPU1021执行的复印过程的控制情况。
首先说明预扫描方式的工作过程。在预扫描方式下，通常检测原件的大小、密度，等等。然而在本实施例中，还完成以下过程。根据一个操作单元（未示出）发出的复印指令（步骤S1），放在原件基板玻璃1002上的原图1001由卤素灯1003照射，并在CCD行读出器1005上形成图像（步骤S2）。由读出器1005转换的信号送至S/H电路1006，并对每一象素都取样和保持。这之后，A/D转换器1007将信号转换成数字信号。接下来，R、G和B的数字信号经过黑点校正电路1008和输入遮蔽电路1009，进行黑点校正和遮蔽处理。输入遮蔽电路1009的输出信号R、G和B送至直方图形成电路1010和样板单元1017。由直方图形成电路1010形成的直方图暂时存于存储器1014之中。另一方面，送入样板单元1017的信号与第一样板1015中的内容对照，从而鉴别是否存在纸币（步骤S3）。有关鉴别的控制过程由CPU1021完成。这样，当断定输入图像数据与所有的寄存在第二样板1016a至1016n中的纸币都不可能有关系时，一个开关接通的信号被送至开关单元1012，于是开关单元1012接通，开始正常的复印过程。相反，当断定输入图像数据与寄存在第二样板1016a至1016n中的任何一种纸币可能有关系时，再在下一次主扫描过程中利用第二样板进行详细的鉴别。
通过以上工作过程，预扫描就完成了，接下来是完成正常复印的主扫描（步骤S5）。主扫描以与第一实施例类似的方式对Y、M、C和K总共进行四次。类似于预扫描中的处理一直进行到输入遮蔽电路1009发出信号。由输入遮蔽电路1009发出的信号被送至直方图形成电路1010和样板单元1017。直方图由直方图形成电路1010根据传输过来的信号形成;在以后阶段，彩色处理电路1011执行前述预定的彩色处理过程。这之后，当开关单元1012接通时，彩色处理信号经开关单元1012送至印出单元1013，输出一份硬拷贝。现在说明扫描时开关单元1012接通/关断的工作情况。由直方图形成电路1010形成的直方图被送至存储器1014，并且受CPU1021控制，与预扫描时存储的直方图比较（步骤S6）。比较的结果送至开关单元1012，当两幅直方图一致时（步骤S7），开关单元1012保持接通状态，并且完成正常的复印过程（步骤S8）。如果两幅直方图不一致（步骤S7），那么这意味着预扫描时的原件不同于主扫描时的原件，还有可能在完成预扫描之后，将纸币放在了原件基板玻璃上。因此，开关单元1012关断，停止复印。
通过以上的处理流程，就可以检验，看看预扫描时的原件与主扫描时放在原件基板玻璃1002上的原件是否不同。如果原件调换了，就禁止复印。
另外，在预扫描时断定可能存在纸币的情况下，主扫描过程中送至样板单元1017的信号经第一样板到达第二样板1016，在完成主扫描之后（步骤S9），将图案信息、彩色信息等分别进行比较（步骤S10），因为特定原件的种类，即不同国家的不同类型的纸币，已经在预扫描时在第一样板1015中先进行了鉴别。这样，如果断定输入图像数据与纸币无关，开关接通信号就送至开关单元1012，开关单元1012保持接通状态，并且开始正常的复印过程（步骤S12）。相反，如果断定存在纸币，开关关断信号就送至开关单元1012，开关单元1012关断，停止复印。
如上所述，根据本实施例，在第一样板和第二样板中进行两种类型的比较处理，第一样板具有多种纸币的彩色分布数据，第二样板更为详尽，具有不同种类的纸币的数据。因此，这就可能防止由于鉴别纸币需要时间，而使得复印时间变得比一般的复印时间长。
此外，由于还要鉴别预扫描时的原件和主扫描时的原件是否相同，所以就有可能防止完成预扫描后通过调换原件而伪造纸币的犯罪行为。
在上述第三实施例中，以纸币作为防止伪造的对象的一个例子。然而，本发明不局限于此，它还能用来防止伪造股票和证券、各种合同文件，等等。
各种类型的印出机，如光电型激光印出机、热复制转印印出机、点式打印机、喷墨打印机，等等，都可用作印出单元1013。
第一实施例中采用的算法，也可以用作在上述样板中完成的鉴别过程的算法。上述每个样板都是由RAM、ROM和类似组件构成的。因此，通过重写RAM中的内容或调换ROM，就有可能适应禁止复制的对象已经发生变化的情况（例如，纸币的图案、颜色等发生变化）。
第四实施例：
图12表示作为复印装置主要部份的第四实施例的框图，其中根据本发明装有图像读出装置。图中与图10相似的部件标以相同的标号。输入单元1030的结构类似于图10中输入遮蔽电路1009之前部分的结构。在第四实施例中，样板单元1017发出的允许打印的信号直接送至印出单元1013。
在主扫描过程中，输入单元1030的输出信号R、G和B送至直方图形成电路1010和样板单元1017。送至直方图形成电路1010的信号沿类似于第三实施例中的通路传输，并且当开关单元1012处于接通状态时传输至打印单元1013。
样板单元1017具有类似于第三实施例的第一样板1015（未示出）和第二样板1016a至1016n（未示出）。利用这些样板，鉴别原件中有无纸币存在。这时，如果断定无纸币存在，则功能类似于第三实施例中开关接通信号的允许印出信号直接送至印出单元1013。相反，如果断定存在纸币，则存放已经断定原件中存在纸币的地址中的数据送至印出单元1013。当接收到包含这种数据的信号时，印出单元1013将该地址数据指明的部分涂黑并输出。在这种情况下，如果在印出单元1013的数据输入部分提供一个与门电路，涂黑处理就可以很容易地完成，该与门电路以将要涂黑的对象的地址中存放的图像数据作为与条件。
通过以上结构，也可以得到类似于第三实施例的效果。
第五实施例：
第五实施例的结构类似于上面提到的第四实施例。已接收到从样板单元1017发出的地址数据的打印单元1013，对应于所收到的地址数据，产生一幅图像，该图像在一定程度上是模糊不清的，以致不能用作纸币。也可以采用马赛克处理之类的方法。
通过以上结构，也可以得到类似于第一实施例的效果。
如上所述，根据本发明，如果断定原件图像是一幅特定原件，那么对它的复印就可以绝对禁止。
图13是本发明的第六实施例的复印装置的图像扫描单元的内部结构框图。图中，标号2101代表模/数转换器，它将从图像输入装置，例如CCD行读出器计算机主机（未示出），得到的模拟信号转换成数字信号。标号2102代表黑点校正电路，它对数字化的R、G和B信号进行黑点校正。标号2103代表由查寻表ROM（或RAM）构成的对（log）变换器，它将经黑点校正的R、G和B信号（亮度信号）转换成密度信号。标号2104代表遮蔽电路，2105是UCR电路。由遮蔽电路2104和UCR电路2105对从对数转换器得到的密度信号进行遮蔽处理和UCR（欠彩色分离）处理。
标号2111代表一个稀化电路，用于对从黑点校正电路得到的经校正的R、G和B信号进行稀化处理。稀化电路2111的结构将参照图14予以说明。标号2112代表一个特定原件鉴别单元，它根据从稀化电路2111得到的经稀化的R、G和B信号，鉴别是否存在一幅特定原件。特定原件鉴别单元2112的结构将参照图16予以说明。
图14是表示第六实施例的稀化电路2111结构的电路图。图中，标号2201a、2201b和2201c代表触发器，它们由与图像信号相同的时钟脉冲CLK触发。标号2202a、2202b和2202c也代表触发器，它们由对CLK信号四分频后得到的时针脉冲CLK′触发。时钟脉冲CLK2203和CLK′2204的波形也示于图14中。稀化电路2111是这样工作的，以致于每出现预定的n个时钟脉冲，就对时序图像数据取样。
现在说明复印装置的结构。
图22是表示本发明的第六实施例的复印装置内部结构的侧剖视图。图中，标号1201代表图像扫描单元，用来读原件和进行数字信号处理;1202是印出单元，它根据已由图像扫描单元1201读出的原件图像，以全色的方式将图像印在纸上，并将其输出。
在图像扫描单元1201中，标号1200代表镜面压板。放在原件基板玻璃（以后称作台板）1203上的原件1204被灯1205照射。反射光照到反光镜1206、1207和1208上，经透镜1209在一个三行读出器（以后称作CCD）上形成图像，读出器是由平行排列的三个R、G和B行读出器构成的。图像数据作为全彩色信息分量红（R）、绿（G）和蓝（B）送至信号处理单元1211。灯1205和反光镜1206以速度V作机械运动，反光镜1207和1208也以速度V/2作机械运动，其运动方向（二次扫描方向）与行读出器的电扫描方向（主扫描方向）垂直，因此对原件的全部区域都进行了扫描。信号处理单元1211对读出的图像信号进行电处理，将其分离成分量品红（M）、青绿（C）、黄（Y）和黑（BK），并送至印出单元1202。通过图像扫描单元1201对原件进行一次单独的扫描，M、C、Y和BK中的一个分量便被送至印出单元1202。完成一次单独的印出总共要对原件做四次扫描。
从图像扫描单元1201送来的图像信号M、C、Y或BK送至激光驱动器1212。激光驱动器1212根据图像信号调制并驱动半导体激光器1213。激光束被多棱镜1214、f-θ透镜1215和反光镜1216反射并传送，然后在光敏鼓1217上扫描。
标号1218代表旋转显影装置，它包括：品红显影单元1219，青绿显影单元1220，黄显影单元1221和黑显影单元1222。上述四种显影单元交替与光敏鼓1217接触，于是在鼓1217上形成的静电潜像通过相应颜色的调色剂而显影。
标号1223代表一个复印转印鼓。从装纸盒1224或1225送进来的纸卷绕在复印转印鼓1223上，于是在光敏鼓1217上显出的图像就转印到了纸上。
M、C、Y和BK四种颜色的图像按顺序转印到纸上之后，纸经过一个定影单元1226，然后被送出复印装置。
图16A是表示图13所示的特定原件鉴别单元2112结构的框图。图17是表示积分器4011至4018典型结构的框图。图18A和18B根据第六实施例解释积分的结果。图19A和19B说明特定原件和色空间之间的关系。图20说明特定原件的色空间数据和鉴别ROM2401中数据之间的关系。图21表示特定原件和识别区域间的位置关系。图25说明利用色空间鉴别特定原件的方法。
图16A中，鉴别ROM2401由数据占8位、地址占15位的只读存储器构成。对应于8种预定的特定原件的数据存于ROM2401之中。
从图像扫描单元1201来的R、G和B彩色图像信号作为鉴别ROM2401的地址信号发出。这种信息表明图19A、19B和20所示的特定原件的图像数据是存在于对应的R、G和B的空间还是尚未存入鉴别ROM2401之中。在由输入彩色信号2313、2314和2315所代表的彩色包括于图19A和19B的RGB空间中阴影部分所示的特定原件A和B图像部分的彩色分布范围之内的情况下，鉴别ROM2401的输出信号为“1”，否则为“0”。
ROM2401产生的鉴别信息经锁存电路2402传送给积分器4011至4018。
由于积分器4011至4018的结构相同，所以现在以积分器4011为例予以说明。
图17是说明积分器4011的框图。
图17中，标号2501和2504代表乘法器;2502是加法器;2503是调整时序的锁存电器。乘法器2504针对第i个信号Xi（Xi的取值为0或1）作乘法运算Xi×255（1-β），利用预定的加权系数β。乘的结果送至加法器2502的B输入端。另一方面，乘法器2501针对第（i-1）个输出信号Yi-1作乘法运算Yi-1×β，该信号是从锁存电路2503来的。乘的结果送至加法器2502的A输入端。加法器2502作加法运算Xi×255（1-β）+Yi-1×β，加得的结果为Yi。这样，积分器4011对所有的输入数据进行由下式（2）表示的积分过程：
Yi＝Xi×255（1-β）+Yi-1×β……（2）
通过以上积分过程，在积分器4011的输入值“1”如图18B所示保持不变的情况下，积分器4011的输出值将达到255，如图18A所示。另一方面，如果输入值保持为“0”，则输出值将达到0。
由于比较运算单元4001至4008的结构相同，所以现在以比较运算4001为例予以说明。将积分器4011的输出值A的大小与存储在寄存器4021中的预定常数B的大小进行比较。根据以下条件（3），产生表明比较结果的鉴别信号C1：
C1＝1（A1＞B1）
C1＝0（A1≤B1）……（3）
通过以上过程可知，在输入彩色信号一直和特定原件的图像数据保持一致的情况下，比较运算单元4001的输出信号C1为1。其它比较运算单元4002至4008以及寄存器4022至4028的工作方式与比较运算单元4001和寄存器4021相似。
计数器2421至2428也具有相同的结构。仅当输出信号C1为1时，计数器2421递增。计数器2421对与图21阴影部分对应的特定原件识别区域中所包含的象素数量进行计数。
一个“或”写入电路2411对比较运算单元4011至4008的输出信号C1至C8作“或”运算，并写入RAM2412。RAM2412与鉴别ROM2401的容量相同，数据占8位，地址占16位。
图16B是一个“或”写入电路2411的框图。标号2412代表32K的SRAM。每个都由5位组成的信号R、G和B送至作为地址总线的输入端A0至A14。完成“或”运算（这将在以后予以说明）之后的数据4021至4028送至输入端D0至D7，作为数据。标号4112代表时序发生电路，它发出如图16C所示的时序信号。
在虚线标明的“或”运算操作部分中按时钟脉冲CLK′时序，根据进入输入端A0至A14的输入信号指定的地址，对允许读出信号OE作出响应，从输入端D0至D7读出存储的数据，并锁存在锁存电路之中。另一方面，“或”电路对输入信号4021及锁存的数据做“或”运算。按反相时序Rio，从缓冲器中产生“或”运算的结果。
如果对于每个包括5位的R、G和B信号所指定的地址至少有一个通过输入信号4021至4028顺序输入的数据等于“1”，那么数据“1”便存入SRAM2412。
由于输入信号D0至D7是存储在相互独立的地址之中的，所以八种特定原件的鉴别过程可以并行进行。
通过对存储在RAM2412中作为鉴别结果的“1”位的数量进行计数，就可以计算出图25RGB空间中作为计数数据的阴影部分的体积。
图16A中，标号2415代表控制整个特定原件鉴别单元2112的CPU;2415a是ROM，它存储供CPU2415工作用的、根据图15的流程图得到的程序等;2415b是用作各种程序工作区的RAM。CPU2415主要用来读出计数器2421至2428及RAM2412中的数据，以及鉴别在输入原件中是否存在目标原件。
图17中积分器的输入用Xi表示，输出用Yi表示（1≤i≤8）。根据下列等式（4）进行计算：
Yi+1＝β.Yi+255（1-β）Xi……（4）
上式（4）中，β是控制积分器积分效果的常数。在0＜β＜1的范围内，满足下列关系：
0←β→1
（小）（积分效果）（大）
即，所图18B所示，β设定的值接近1时，积分值变化曲线慢慢变化。相反，β设定的值接近0时，变化曲线突然改变。在本实施例中，β＝31/32。
这里假定识别的目标是像纸币一样大原件。然而，如果较小的原件图像，例如邮票等，作为识别目标，那么将β设定得较小些，如7/8，较为合适。β也可以根据识别目标由扫描单元（未示出）设定为任意值。
第六实施例：
图15是说明第六实施例中的CPU2415控制过程的流程图。
首先，当检测到开始读原件的信息时，在读原件开始时将INH信号2404置“0”（步骤S1201）。之后，在步骤S1202发出读原件指令。在步骤S1203，变量n置“1”。也就是说，第n个计数器的计数值按顺序存入RAM2412。在步骤S1204，图16A中的计数器的计数值，在这种情况下由于n＝1，所以也就是计数器2421的计数值，读出并存入RAM2412中的变量区。
在步骤S1205，计算在图16ARAM2412的变量区中的“1”数据的总数。该总数设作变量VOL。
变量VOL代表表示图25中阴影部分体积的值，即VOL＝Tid。
在步骤S1206，检验一下，看看变量区的值是否等于或大于预定的常数K。
变量区的值对应于图21中用阴影部分表示的识别区域内象素的数目。因此，通过将变量区的值的大小和常数K的大小作比较，就可以鉴别出输入图像中是否可能与纸币有关。即，当变量区的值大于K，则断定输入图像中有可能与纸币有关。
在步骤S1207，计算已经在步骤S1205中设定的变量VOL的值，同时计算由以下公式（5）表示的色空间中被测量的图像数据和特定原件图像数据之间的相似系数γ，并且将相似系数γ与常数ρ进行比较。
图25中，TORG表示特定原件的图像数据（以后称作特定图像数据），它以前已被存在寄存器中，对应于RGB空间中的阴影部分，并且指明在RGB座标空间的一个体积。Tid表示读出原件的图像数据（以后称作被测图像数据），它对应于阴影部分，其中使使比较运算单元4001至4008的输出信号置为“1”的那些被测图像数据已在RGB空间中显示。Tid指明在RGB座标空间中的一个体积。在以上情况下的相似系数γ用下式（S）表示：
γ＝ (Tid)/(TORG)
由于相似系数γ的值接近1，所以被测图像数据和特定图像数据相似性很高。
由于VOL＝Tid
所以判定……（6）
（其中，γ（伽玛）是由实验确定的常数，表示色空间中的重合率假定γ＝0.7）。
如果鉴别的结果是真的，就可断定被测图像数据和特定图像数据相似性很高，于是应当禁止复印。
在以上结构中，图14中的触发器2202a、2202b和2202c的输出是通过将图像信号稀化为1/4后得到的数据。因此，这就足以使图16A中的鉴别ROM2401的LUT（查寻表）的工作速度仅为传统装置的1/4。
如上所述，在彩色原件的彩色分量提取过程中，大容量的LUT可由响应速度相当慢的ERPOM及类似部件构成。换句话说，可以保持LUT的容量和响应速度间的平衡。
第七实施例：
图23是表示第七实施例的稀化电路211结构的框图。这里仅仅画出了关于R的稀化电路，以此作为说明R、G和B稀化电路的例子。时钟脉冲CLK和CLK′与图14中的相同。在图23中，标号2301代表由时钟脉冲CLK控制的触发器，它在执行稀化处理之前，保持图像信号;2302是加法器;2303是保持加法运算结果的触发器;2304是一个“与”门，计算触发器2303的Q输出信号和RST（2305）复位信号之间的“与”关系，每经过时钟脉冲CLK四个周期，就将RST（2305）置“0””一次。
标号2306代表一个移位电路，它将加法器2302算得的结果乘以1/4;2307代表由时钟脉冲CLK′控制的触发器。在以上结构中，每经过时钟脉冲CLK四个周期，就产生一次四个相邻象素的平均值。对四个象素的平滑处理与稀化处理同时进行。如上所述，第七实施例的稀化电路得到预定n个时钟脉冲的时序图像数据的加法平均值，并接着取样。
在以上情况，消除了包含在原件图像信号中的随机噪声，提高了彩色鉴别的精度。
如上所述，根据本发明，在彩色原件的彩色分量提取过程中，大容量的LUT可由响应速度相当慢的EPROM及类似部件构成。换句话说，可以保持LUT的容量和响应速度间的平衡。
本发明不局限于上述的实施例，在本发明所附权利要求书的精神和范围内，可以做多种修改。