JP2017183948A - Digital watermark embedding apparatus, digital watermark detection device, method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子透かし埋め込み装置、電子透かし検出装置、方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a digital watermark embedding device, a digital watermark detection device, a method, and a program.
画像、映像といったコンテンツの流通の際、コンテンツ識別・管理や著作権保護・管理、関連情報提供などの目的のため、人間の目に知覚されないようにコンテンツ内に別の情報を埋め込む電子透かし技術を用いる方法が知られている。特に、画像コンテンツに対する電子透かし技術においては、画素値の微小変更に基づく方法が一般的である。 For the purpose of content identification / management, copyright protection / management, related information provision, etc. when distributing content such as images and videos, digital watermark technology that embeds other information in the content so that it is not perceived by the human eye The method used is known. In particular, in a digital watermark technique for image content, a method based on minute changes in pixel values is common.
具体的には、例えば、枠線を利用した幾何ひずみ補正と2次元ブロックパターン変調方式に基づく電子透かしとを組み合わせた手法が知られている(例えば、非特許文献1)。この手法によれば、あらかじめ電子透かしを埋め込んだ画像を紙に印刷した場合でも、携帯電話やスマートフォンのカメラを使って高速かつ安定的に電子透かしを検出可能である。特に、画像を印刷した場合、斜め方向から撮影しても検出可能になる点が大きな利点となっている。 Specifically, for example, a technique that combines geometric distortion correction using a frame line and digital watermark based on a two-dimensional block pattern modulation method is known (for example, Non-Patent Document 1). According to this method, even when an image in which a digital watermark is embedded in advance is printed on paper, the digital watermark can be detected at high speed and stably using a camera of a mobile phone or a smartphone. In particular, when an image is printed, it is a great advantage that it can be detected even if it is taken from an oblique direction.
しかしながら、斜め方向からの撮影による透かし検出を可能にするために、透かし埋め込み画像に対して明示的に枠を付加する必要がある。この枠の検出により特定される透かし埋め込み位置の四隅座標により、正面から見た特定スケールの画像に正規化し、安定的に透かしを検出する原理である。 However, in order to enable watermark detection by photographing from an oblique direction, it is necessary to explicitly add a frame to the watermark embedded image. This is the principle of detecting a watermark stably by normalizing to an image of a specific scale viewed from the front by the four corner coordinates of the watermark embedding position specified by the detection of the frame.
しかし、例えば商品パッケージに付与された企業ロゴや商品ロゴなどに適用する場合、枠を付加することでロゴデザインを大きく損ねる可能性がある。そのため、適用範囲が著しく限定されるといった課題があった。 However, for example, when applied to a company logo or a product logo attached to a product package, there is a possibility that the logo design is greatly impaired by adding a frame. Therefore, there is a problem that the application range is remarkably limited.
本発明は、上記問題点を解決するために成されたものであり、電子透かしのための枠を画像に付与しなくても、画像に対し、安定して検出される電子透かしを埋め込むことができる電子透かし埋め込み装置、方法、及びプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is possible to embed a digital watermark that is stably detected in an image without adding a frame for the digital watermark to the image. It is an object to provide a digital watermark embedding apparatus, method, and program that can be used.
また、電子透かしのための枠を画像に付与されていなくても、画像から電子透かしを安定して検出することができる電子透かし検出装置、方法、及びプログラムを提供することを目的とする。 It is another object of the present invention to provide a digital watermark detection apparatus, method, and program capable of stably detecting a digital watermark from an image even if a frame for the digital watermark is not attached to the image.
上記目的を達成するために、第1の発明に係る電子透かし埋め込み装置は、画像に対して特定のIDを表す電子透かしを埋め込むための電子透かし埋め込み装置であって、特定の2次元パターンを示すための参照画像をディジタルデータとして入力する参照画像入力部と、前記参照画像から抽出される各特徴点の位置座標と、各特徴点の位置より検出される局所特徴量と、前記参照画像の四隅位置座標とを記憶部に記憶させる登録部と、前記参照画像入力部で得られた前記参照画像の特定の領域に電子透かしを埋め込む電子透かし重畳部と、前記電子透かし重畳部で前記電子透かしが埋め込まれた前記参照画像を出力する埋め込み済み画像出力部と、を含んで構成されている。 In order to achieve the above object, a digital watermark embedding device according to a first aspect of the present invention is a digital watermark embedding device for embedding a digital watermark representing a specific ID in an image, and shows a specific two-dimensional pattern. A reference image input unit for inputting a reference image as digital data, position coordinates of each feature point extracted from the reference image, local feature amounts detected from the positions of the feature points, and four corners of the reference image A registration unit that stores position coordinates in a storage unit, a digital watermark superimposing unit that embeds a digital watermark in a specific area of the reference image obtained by the reference image input unit, and And an embedded image output unit that outputs the embedded reference image.
第2の発明に係る電子透かし埋め込み方法は、参照画像入力部、登録部、電子透かし重畳部、及び埋め込み済み画像出力部を含み、画像に対して特定のIDを表す電子透かしを埋め込むための電子透かし埋め込み装置における電子透かし埋め込み方法であって、前記参照画像入力部が、特定の2次元パターンを示すための参照画像をディジタルデータとして入力するステップと、前記登録部が、前記参照画像から抽出される各特徴点の位置座標と、各特徴点の位置より検出される局所特徴量と、前記参照画像の四隅位置座標とを記憶部に記憶させるステップと、前記電子透かし重畳部が、前記参照画像入力部で得られた前記参照画像の特定の領域に電子透かしを埋め込むステップと、前記埋め込み済み画像出力部が、前記電子透かし重畳部で前記電子透かしが埋め込まれた前記参照画像を出力するステップと、を含む。 A digital watermark embedding method according to a second invention includes a reference image input unit, a registration unit, a digital watermark superimposing unit, and an embedded image output unit, and is an electronic for embedding a digital watermark representing a specific ID in an image An electronic watermark embedding method in a watermark embedding device, wherein the reference image input unit inputs a reference image for indicating a specific two-dimensional pattern as digital data, and the registration unit is extracted from the reference image Storing the position coordinates of each feature point, the local feature amount detected from the position of each feature point, and the four corner position coordinates of the reference image in a storage unit, and the digital watermark superimposing unit includes the reference image A step of embedding a digital watermark in a specific area of the reference image obtained by the input unit; and the embedded image output unit is a digital watermark superimposing unit. Serial comprising a step of outputting the reference image watermark is embedded, a.
第3の発明に係る電子透かし埋め込み装置は、画像に対して特定のIDを表す電子透かしを埋め込むための電子透かし埋め込み装置であって、特定の2次元パターンを示すための参照画像をディジタルデータとして入力する参照画像入力部と、前記参照画像から抽出される各特徴点の位置座標と、各特徴点の位置より検出される局所特徴量と、前記参照画像の四隅位置座標とを記憶部に記憶させる登録部と、電子透かしを埋め込む対象となる画像をディジタルデータとして入力する画像入力部と、前記画像入力部により入力された画像から各特徴点の位置座標を抽出し、各特徴点の位置より局所特徴量を検出し、前記記憶部に記憶されている特徴点との対応付けを、前記局所特徴量の照合により行って、前記特徴点の対応付けの結果から、前記画像入力部により入力された画像が前記参照画像の何れに該当するかを識別する画像検索部と、前記画像検索部による識別結果に基づいて、前記画像入力部で入力された前記画像の特定の領域に電子透かしを埋め込む電子透かし重畳部と、前記電子透かし重畳部で前記電子透かしが埋め込まれた前記画像を出力する埋め込み済み画像出力部と、を含んで構成されている。 A digital watermark embedding device according to a third invention is a digital watermark embedding device for embedding a digital watermark representing a specific ID in an image, and uses a reference image for indicating a specific two-dimensional pattern as digital data. The reference image input unit to be input, the position coordinates of each feature point extracted from the reference image, the local feature amount detected from the position of each feature point, and the four corner position coordinates of the reference image are stored in the storage unit A registration unit, an image input unit that inputs an image to be embedded with a digital watermark as digital data, and a position coordinate of each feature point is extracted from the image input by the image input unit, and from the position of each feature point The local feature amount is detected, and the feature point stored in the storage unit is associated by matching the local feature amount. From the result of the feature point correspondence, An image search unit for identifying which of the reference images the image input by the image input unit corresponds to, and a specific identification of the image input by the image input unit based on the identification result by the image search unit A digital watermark superimposing unit that embeds a digital watermark in an area, and an embedded image output unit that outputs the image in which the digital watermark is embedded by the digital watermark superimposing unit.
第4の発明に係る電子透かし埋め込み方法は、 参照画像入力部、登録部、画像入力部、画像検索部、電子透かし重畳部、及び埋め込み済み画像出力部を含み、画像に対して特定のIDを表す電子透かしを埋め込むための電子透かし埋め込み装置における電子透かし埋め込み方法であって、前記参照画像入力部が、特定の2次元パターンを示すための参照画像をディジタルデータとして入力するステップと、前記登録部が、前記参照画像から抽出される各特徴点の位置座標と、各特徴点の位置より検出される局所特徴量と、前記参照画像の四隅位置座標とを記憶部に記憶させると、前記画像入力部が、電子透かしを埋め込む対象となる画像をディジタルデータとして入力するステップと、前記画像検索部が、前記画像入力部により入力された画像から各特徴点の位置座標を抽出し、各特徴点の位置より局所特徴量を検出し、前記記憶部に記憶されている特徴点との対応付けを、前記局所特徴量の照合により行って、前記特徴点の対応付けの結果から、前記画像入力部により入力された画像が前記参照画像の何れに該当するかを識別するステップと、前記電子透かし重畳部が、前記画像検索部による識別結果に基づいて、前記画像入力部で入力された前記画像の特定の領域に電子透かしを埋め込むステップと、前記埋め込み済み画像出力部が、前記電子透かし重畳部で前記電子透かしが埋め込まれた前記画像を出力するステップと、を含む。 A digital watermark embedding method according to a fourth invention includes a reference image input unit, a registration unit, an image input unit, an image search unit, a digital watermark superimposing unit, and an embedded image output unit, and a specific ID for the image. An electronic watermark embedding method in an electronic watermark embedding device for embedding an electronic watermark to be represented, wherein the reference image input unit inputs a reference image for indicating a specific two-dimensional pattern as digital data, and the registration unit Storing the position coordinates of each feature point extracted from the reference image, the local feature amount detected from the position of each feature point, and the four corner position coordinates of the reference image in the storage unit, the image input A unit that inputs an image to be embedded with a digital watermark as digital data, and the image search unit is input by the image input unit The position coordinates of each feature point are extracted from the image, the local feature amount is detected from the position of each feature point, and correspondence with the feature point stored in the storage unit is performed by collating the local feature amount. A step of identifying which of the reference images the image input by the image input unit corresponds to from the result of the association of the feature points; and the identification result of the digital watermark superimposing unit by the image search unit And embedding a digital watermark in a specific area of the image input by the image input unit, and the embedded image output unit includes the image embedded with the digital watermark by the digital watermark superimposing unit. Outputting.
第5の発明に係る電子透かし検出装置は、電子透かしが埋め込まれた画像について、埋め込まれている電子透かしを検出し、前記電子透かしが表すID情報を読み取るための電子透かし検出装置であって、特定の2次元パターンを示すための参照画像をディジタルデータとして入力する参照画像入力部と、前記参照画像から抽出される各特徴点の位置座標と、各特徴点の位置より検出される局所特徴量と、前記参照画像の四隅位置座標とを記憶部に記憶させる登録部と、電子透かしを検出する対象となる画像をディジタルデータとして入力する画像入力部と、前記画像入力部により入力された画像から各特徴点の位置座標を抽出し、各特徴点の位置より局所特徴量を検出し、前記記憶部に記憶されている特徴点との対応付けを、前記局所特徴量の照合により行って、前記特徴点の対応付けの結果から、前記画像入力部により入力された画像が前記参照画像の何れに該当するかを識別する画像検索部と、前記画像検索部によって対応付けられた前記特徴点同士の位置の相違に基づいて、前記画像入力部により入力された画像に加えられている射影変換を表す射影変換行列パラメータを推定し、前記射影変換行列パラメータに基づいて、前記画像入力部により入力された画像における、前記記憶部に記憶されている前記参照画像の四隅位置座標に対応する位置座標を算出する四隅座標計算部と、前記四隅座標計算部により算出された前記画像入力部により入力された画像における前記位置座標に基づいて、前記画像入力部により入力された画像を正面から見た規定の大きさの画像に射影変換して補正する射影変換補正部と、前記射影変換補正部により補正された画像に基づいて、埋め込まれた電子透かしを検出し、前記電子透かしが表すID情報を読み取る電子透かし検出部と、前記電子透かし検出部によって検出された前記電子透かしを表すID情報を、ディジタルデータとして出力する結果出力部と、を含んで構成されている。 An electronic watermark detection apparatus according to a fifth aspect of the present invention is an electronic watermark detection apparatus for detecting an embedded electronic watermark and reading ID information represented by the electronic watermark for an image embedded with an electronic watermark, A reference image input unit for inputting a reference image for indicating a specific two-dimensional pattern as digital data, position coordinates of each feature point extracted from the reference image, and local feature amount detected from the position of each feature point A registration unit that stores the four corner position coordinates of the reference image in a storage unit, an image input unit that inputs an image to be detected as a digital watermark as digital data, and an image input by the image input unit The position coordinates of each feature point are extracted, the local feature amount is detected from the position of each feature point, and the correspondence with the feature point stored in the storage unit is associated with the local feature. The image search unit for identifying whether the image input by the image input unit corresponds to the reference image from the result of the feature point correlation, and the image search unit Based on the difference in position between the feature points that are obtained, the projection transformation matrix parameter representing the projection transformation applied to the image input by the image input unit is estimated, based on the projection transformation matrix parameter, the In the image input by the image input unit, a four-corner coordinate calculation unit that calculates position coordinates corresponding to the four-corner position coordinates of the reference image stored in the storage unit, and the image calculated by the four-corner coordinate calculation unit Based on the position coordinates in the image input by the input unit, the image input by the image input unit is projected onto an image having a specified size when viewed from the front. A projection conversion correction unit that corrects and corrects, an electronic watermark detection unit that detects an embedded digital watermark based on the image corrected by the projection conversion correction unit, and reads ID information represented by the digital watermark; and And a result output unit that outputs ID information representing the digital watermark detected by the digital watermark detection unit as digital data.
第6の発明に係る電子透かし検出方法は、参照画像入力部、登録部、画像入力部、画像検索部、四隅座標計算部、射影変換補正部、電子透かし検出部、及び結果出力部を含み、電子透かしが埋め込まれた画像について、埋め込まれている電子透かしを検出し、前記電子透かしが表すID情報を読み取るための電子透かし検出装置における電子透かし検出方法であって、前記参照画像入力部が、特定の2次元パターンを示すための参照画像をディジタルデータとして入力するステップと、前記登録部が、前記参照画像から抽出される各特徴点の位置座標と、各特徴点の位置より検出される局所特徴量と、前記参照画像の四隅位置座標とを記憶部に記憶させるステップと、前記画像入力部が、電子透かしを検出する対象となる画像をディジタルデータとして入力するステップと、前記画像検索部が、前記画像入力部により入力された画像から各特徴点の位置座標を抽出し、各特徴点の位置より局所特徴量を検出し、前記記憶部に記憶されている特徴点との対応付けを、前記局所特徴量の照合により行って、前記特徴点の対応付けの結果から、前記画像入力部により入力された画像が前記参照画像の何れに該当するかを識別するステップと、前記四隅座標計算部が、前記画像検索部によって対応付けられた前記特徴点同士の位置の相違に基づいて、前記画像入力部により入力された画像に加えられている射影変換を表す射影変換行列パラメータを推定し、前記射影変換行列パラメータに基づいて、前記画像入力部により入力された画像における、前記記憶部に記憶されている前記参照画像の四隅位置座標に対応する位置座標を算出するステップと、前記射影変換補正部が、前記四隅座標計算部により算出された前記画像入力部により入力された画像における前記位置座標に基づいて、前記画像入力部により入力された画像を正面から見た規定の大きさの画像に射影変換して補正するステップと、前記電子透かし検出部が、前記射影変換補正部により補正された画像に基づいて、埋め込まれた電子透かしを検出し、前記電子透かしが表すID情報を読み取るステップと、前記結果出力部が、前記電子透かし検出部によって検出された前記電子透かしを表すID情報を、ディジタルデータとして出力するステップと、を含む。 A digital watermark detection method according to a sixth invention includes a reference image input unit, a registration unit, an image input unit, an image search unit, a four-corner coordinate calculation unit, a projective transformation correction unit, a digital watermark detection unit, and a result output unit, A digital watermark detection method in a digital watermark detection apparatus for detecting an embedded digital watermark and reading ID information represented by the digital watermark with respect to an image embedded with a digital watermark, wherein the reference image input unit includes: A step of inputting a reference image for showing a specific two-dimensional pattern as digital data, and a position detected by the registration unit from the position coordinates of each feature point extracted from the reference image and the position of each feature point Storing a feature amount and four-corner position coordinates of the reference image in a storage unit; and the image input unit digitally detects an image for which a digital watermark is to be detected. And the image search unit extracts the position coordinates of each feature point from the image input by the image input unit, detects a local feature amount from the position of each feature point, and stores it in the storage unit Correspondence with the stored feature points is performed by collating the local feature amounts, and the image input by the image input unit corresponds to any of the reference images based on the result of the feature point association. A projection that is added to the image input by the image input unit based on a difference in position between the feature points associated by the image search unit. The reference image stored in the storage unit in the image input by the image input unit based on the projection conversion matrix parameter is estimated based on the projection conversion matrix parameter representing the conversion. Calculating the position coordinates corresponding to the four corner position coordinates; and the projective transformation correction unit based on the position coordinates in the image input by the image input unit calculated by the four corner coordinate calculation unit. A step of projecting and correcting an image input by the unit into a predetermined size image when viewed from the front, and the digital watermark detecting unit is embedded based on the image corrected by the projective transformation correcting unit. Detecting the digital watermark and reading the ID information represented by the digital watermark; and the result output unit outputting the ID information representing the digital watermark detected by the digital watermark detection unit as digital data; ,including.
上記の電子透かし検出装置及び上記の電子透かし検出方法において、前記四隅座標計算部は、前記射影変換行列パラメータを推定する際に、RANSACに基づく最小二乗法アルゴリズムを用いるようにすることができる。 In the digital watermark detection apparatus and the digital watermark detection method, the four corner coordinate calculation unit may use a least square algorithm based on RANSAC when estimating the projective transformation matrix parameters.
第7の発明に係るプログラムは、コンピュータを、上記の電子透かし埋め込み装置の各部として機能させるためのプログラムである。 A program according to a seventh aspect of the invention is a program for causing a computer to function as each part of the digital watermark embedding apparatus.
第8の発明に係るプログラムは、コンピュータを、上記の電子透かし検出装置の各部として機能させるためのプログラムである。 A program according to an eighth invention is a program for causing a computer to function as each part of the digital watermark detection apparatus.
本発明の電子透かし埋め込み装置、方法、及びプログラムによれば、参照画像から抽出される各特徴点の位置座標と、各特徴点の位置より検出される局所特徴量と、参照画像の四隅位置座標とを記憶部に記憶させ、参照画像の特定の領域に電子透かしを埋め込むことのより、電子透かしのための枠を画像に付与しなくても、画像に対し、安定して検出される電子透かしを埋め込むことができる、という効果が得られる。 According to the digital watermark embedding device, method, and program of the present invention, the position coordinates of each feature point extracted from the reference image, the local feature amount detected from the position of each feature point, and the four corner position coordinates of the reference image Is stored in the storage unit, and the digital watermark is embedded in a specific area of the reference image, so that the digital watermark can be detected stably with respect to the image without adding a frame for the digital watermark to the image. The effect that can be embedded is obtained.
また、本発明の電子透かし検出装置、方法、及びプログラムによれば、参照画像から抽出される各特徴点の位置座標と、各特徴点の位置より検出される局所特徴量と、参照画像の四隅位置座標とを記憶部に記憶させ、電子透かしを検出する対象となる画像から各特徴点の位置座標を抽出し、各特徴点の位置より局所特徴量を検出し、記憶部に記憶されている特徴点との対応付けを、局所特徴量の照合により行って、当該画像が参照画像の何れに該当するかを識別し、特徴点同士の位置の相違に基づいて推定された射影変換行列パラメータに基づいて、当該画像における、記憶部に記憶されている参照画像の四隅位置座標に対応する位置座標を算出し、当該画像における位置座標に基づいて、当該画像を正面から見た規定の大きさの画像に射影変換して補正し、補正された画像に基づいて、埋め込まれた電子透かしを検出し、電子透かしが表すID情報を読み取ることにより、電子透かしのための枠が画像に付与されていなくても、画像から安定して電子透かしを検出することができる、という効果が得られる。 According to the digital watermark detection apparatus, method, and program of the present invention, the position coordinates of each feature point extracted from the reference image, the local feature amount detected from the position of each feature point, and the four corners of the reference image The position coordinates are stored in the storage unit, the position coordinates of each feature point are extracted from the image for which the digital watermark is detected, the local feature amount is detected from the position of each feature point, and stored in the storage unit Matching with feature points is performed by collating local feature amounts to identify which of the reference images the image corresponds to, and projective transformation matrix parameters estimated based on the difference in position between feature points. Based on the position coordinates corresponding to the four corner position coordinates of the reference image stored in the storage unit in the image based on the image, based on the position coordinates in the image, the image having a specified size when viewed from the front. Project to image In other words, the embedded digital watermark is detected based on the corrected image, and the ID information represented by the digital watermark is read, so that the frame for the digital watermark is not added to the image. There is an effect that the digital watermark can be detected stably from the image.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<本発明の実施の形態の概要>
本発明の実施の形態は、電子透かしが埋め込まれた画像に対して、射影変換が施された場合に、電子透かしの検出を容易にするための技術に関連する。
<Outline of Embodiment of the Present Invention>
The embodiment of the present invention relates to a technique for facilitating detection of a digital watermark when projective transformation is performed on an image in which the digital watermark is embedded.
カメラによって撮影された画像から電子透かしを検出するためには、射影変換が必要であり、射影変換のためには画像の四隅情報が必要となる。従来技術では、画像に枠を設けて四隅情報を特定していた。本発明の実施の形態では、画像の特徴点の位置座標と四隅位置座標とを事前に登録しておき、特徴点の対応付けに応じて四隅位置座標を得る。 In order to detect a digital watermark from an image taken by a camera, projective transformation is required, and for the projective transformation, information on the four corners of the image is required. In the conventional technique, a frame is provided on the image to identify the four corner information. In the embodiment of the present invention, the position coordinates and the four corner position coordinates of the feature points of the image are registered in advance, and the four corner position coordinates are obtained in accordance with the association of the feature points.
本実施の形態において、電子透かしを画像に埋め込む際には、対象の画像の特徴点を検出し、検出された各特徴点の座標と、各特徴点に関する局所特徴量と、当該画像の四隅位置座標とを登録しておく。そして、各特徴点の座標と、各特徴点に関する局所特徴量と、当該画像の四隅位置座標とが登録された画像に対し、電子透かしを画像全体に埋め込んで、その画像を印刷し流通させる。 In the present embodiment, when embedding a digital watermark in an image, the feature points of the target image are detected, the coordinates of the detected feature points, the local feature amounts related to the feature points, and the four corner positions of the image Register the coordinates. Then, with respect to an image in which the coordinates of each feature point, the local feature amount relating to each feature point, and the four corner position coordinates of the image are registered, a digital watermark is embedded in the entire image, and the image is printed and distributed.
また、本発明の実施の形態において、電子透かしを検出する際には、カメラによって撮影され、かつ電子透かしが埋め込まれた画像から特徴点を抽出し、特徴点から得られる局所特徴量から、当該画像が登録済みの画像の何れに該当するかを識別する。そして、各特徴点の位置に基づいて、登録済みの画像の対応特徴点の位置への歪み(位置ずれ)を射影変換行列として求める。そして、射影変換行列に基づいて、電子透かし埋め込み位置の四隅位置座標を逆算することで、電子透かしが埋め込まれた画像を正面から見た特定スケールの画像へ正規化する。 In the embodiment of the present invention, when detecting a digital watermark, a feature point is extracted from an image captured by a camera and embedded with the digital watermark, and the local feature amount obtained from the feature point is used to extract the feature point. Identify which of the registered images the image corresponds to. Based on the position of each feature point, the distortion (positional deviation) of the registered image to the position of the corresponding feature point is obtained as a projective transformation matrix. Then, based on the projective transformation matrix, the four-corner position coordinates of the digital watermark embedding position are back-calculated to normalize the image in which the digital watermark is embedded into a specific scale image viewed from the front.
これにより、電子透かしのための枠を利用せずとも、斜め方向からの画像の撮影に対し、電子透かしの検出を安定的に行うことが可能になる。 Accordingly, it is possible to stably detect the digital watermark for capturing an image from an oblique direction without using a frame for the digital watermark.
上記の方法では、電子透かしの埋め込み対象となる参照画像を予め決めておく必要がある。例えば、特定の会社のプライベートブランドのロゴを参照画像として登録しておき、商品ごとに異なるIDの電子透かしを登録済みのロゴに埋め込んで貼付すれば、カメラでロゴを撮影するだけでその商品が何であるかを特定することができ、その商品の詳細情報をユーザに提供できるようになる。 In the above method, it is necessary to determine in advance a reference image to be embedded with a digital watermark. For example, if you register a private brand logo of a specific company as a reference image and embed an electronic watermark with a different ID for each product in a registered logo and paste it, the product can be found just by photographing the logo with a camera. It is possible to specify what is, and to provide detailed information on the product to the user.
また、プライベートブランドロゴは高々数種類のパターンに限定でき、その識別も比較的容易なため、ロゴの誤識別率および電子透かしの誤検出率も非常に小さく抑えられる。 In addition, the private brand logo can be limited to at most several types of patterns, and the identification thereof is relatively easy, so that the false identification rate of the logo and the false detection rate of the digital watermark can be kept very small.
本実施形態では、参照画像に電子透かしを埋め込む電子透かし埋め込み装置と、電子透かしが埋め込まれた画像から電子透かしを検出する電子透かし検出装置とに、本発明を適用した場合を例に説明する。 In the present embodiment, a case where the present invention is applied to an electronic watermark embedding apparatus that embeds an electronic watermark in a reference image and an electronic watermark detection apparatus that detects an electronic watermark from an image embedded with an electronic watermark will be described as an example.
<本発明の第1の実施の形態> <First embodiment of the present invention>
(第1の実施の形態の電子透かし埋め込み装置の構成)
第1の実施の形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成について説明する。第1の実施の形態に係る電子透かし埋め込み装置100は、CPUと、RAMと、後述する電子透かし埋め込み処理ルーチンを実行するためのプログラムや各種データを記憶したROMと、を含むコンピュータで構成することが出来る。この電子透かし装置100は、機能的には図1に示すように参照画像入力部10と、演算部20と、埋め込み画像出力部30とを備えている。電子透かし埋め込み装置100は、画像に対して特定のIDを表す電子透かしを埋め込むための装置である。第1の実施の形態では、電子透かしの埋め込み処理対象の画像は唯一つの画像パターンとして予め決められ、埋め込み処理対象の画像と参照画像とが同じである場合を例に説明する。
(Configuration of the digital watermark embedding device according to the first embodiment)
A configuration of the digital watermark embedding device according to the first embodiment will be described. The digital
参照画像入力部10は、特定の2次元パターンを示すための参照画像をディジタルデータとして入力する。具体的には、参照画像入力部10は、電子透かしを埋め込む対象の参照画像をディジタルデータとして入力し、後述する演算部20の登録部22へ出力する。
The reference
演算部20は、登録部22と、記憶部23と、電子透かし重畳部24とを備える。
The
登録部22は、参照画像入力部10によって受け付けた参照画像から抽出される各特徴点の位置座標と、各特徴点の位置より検出される局所特徴量と、参照画像の四隅位置座標とを、後述する記憶部23に記憶させる。
The
具体的には、まず、登録部22は、参照画像入力部10にて入力された参照画像の各特徴点を抽出する。そして、登録部22は、抽出された各特徴点の位置座標と、各特徴点の局所特徴量と、参照画像の四隅位置座標とを、識別辞書として記憶部23に登録する。
Specifically, first, the
ここで、参照画像の四隅位置座標は、矩形の4点の座標を特定できる情報、例えば4点の座標、あるいは始点座標と画像のサイズ等によって定義される。例えば、四隅位置座標を参照画像自体の四隅位置の座標とする場合は、参照画像の入力によって四隅位置座標も自動的に登録される。 Here, the four corner position coordinates of the reference image are defined by information that can specify the coordinates of the four points of the rectangle, for example, the coordinates of the four points, or the start point coordinates and the size of the image. For example, when the four corner position coordinates are the coordinates of the four corner positions of the reference image itself, the four corner position coordinates are also automatically registered by inputting the reference image.
一方、参照画像上の任意の位置において四隅位置を定義する場合は、登録部22において、人間の手作業によって四隅位置座標が入力される。その際、四隅位置座標の座標値をテキストにより入力しても良いし、画像を見ながらポインティングデバイス等で位置を指定することで入力しても良い。四隅位置座標の登録は、例えば特許文献1(特開2015−201123号公報)に示された方法などが利用可能である。
On the other hand, when defining the four corner positions at arbitrary positions on the reference image, the four corner position coordinates are input by the manual operation in the
記憶部23には、参照画像入力部10によって受け付けた参照画像から抽出される各特徴点の位置座標と、各特徴点の位置より検出される局所特徴量と、参照画像の四隅位置座標とが識別辞書として記憶される。なお、記憶部23は、例えばサーバなどを利用し、インターネット経由で参照できるようにしても良い。
In the
電子透かし重畳部24は、参照画像入力部10で得られた参照画像の特定の領域に電子透かしを埋め込む。
The digital
具体的には、電子透かし重畳部24は、参照画像入力部10で得られた参照画像に対して、特定のIDを表す電子透かしを画像に埋め込む。ここで、電子透かし重畳部24は、電子透かし埋め込み位置として、例えば、参照画像入力部10で入力された参照画像の四隅の点を結んで表される矩形領域全体に、電子透かしを埋め込む。
Specifically, the digital
なお、予め決められたルールにより、参照画像の矩形領域から逆算できる特定領域に電子透かしを埋め込んでも良い。この場合は、登録部22及び後述する電子透かし検出装置110の登録部62において、特定領域の指定ルールを記憶部23に記憶させる必要がある。
Note that a digital watermark may be embedded in a specific area that can be calculated backward from the rectangular area of the reference image according to a predetermined rule. In this case, it is necessary to store a specific area designation rule in the
電子透かし埋め込み方法としては、例えば上記非特許文献1に示された方法などを利用することができる。また、電子透かし埋め込みのための電子透かしパターンを生成する際に利用された秘密鍵(例えば、電子透かし埋め込みアルゴリズムにおけるスペクトル拡散変調での疑似乱数生成に関する情報などが該当する)は、後述する電子透かし検出装置110の電子透かし検出部70においても利用される。
As a digital watermark embedding method, for example, the method disclosed in
ここで、登録部22によって各特徴点の位置座標等が登録された参照画像ごとに秘密鍵を変え、後述する電子透かし検出装置110では画像検索結果に応じて秘密鍵を選定し利用する方法も考えられる。この場合、電子透かしの埋め込み可能なIDの数を秘密鍵の数だけ増やすことができる。そのため、IDをたくさん利用する必要がある場合には有効な手法となる。
Here, there is a method in which the secret key is changed for each reference image in which the position coordinates and the like of each feature point are registered by the
埋め込み画像出力部30は、電子透かし重畳部24によって電子透かしが埋め込まれた参照画像を、埋め込み済み画像として出力する。出力先としては、例えば、プリンタ等で印刷物として出力する他に、HDDなどの電子媒体へ画像ファイルとしていったん蓄積し、その後、画像をディスプレイに表示あるいはプリンタ印刷するといった場合も考えられる。
The embedded
(第1の実施の形態の電子透かし検出装置の構成)
次に、第1の実施の形態に係る電子透かし検出装置の構成について説明する。第1の実施の形態に係る電子透かし検出装置110は、CPUと、RAMと、後述する電子透かし検出処理ルーチンを実行するためのプログラムや各種データを記憶したROMと、を含むコンピュータで構成することが出来る。この電子透かし検出装置110は、機能的には図2に示すように参照画像入力部50と、画像入力部52と、演算部60と、結果出力部80とを備えている。電子透かし検出装置110は、電子透かしが埋め込まれた画像について、埋め込まれている電子透かしを検出し、電子透かしが表すID情報を読み取るための装置である。
(Configuration of the digital watermark detection apparatus according to the first embodiment)
Next, the configuration of the digital watermark detection apparatus according to the first embodiment will be described. The digital
参照画像入力部50は、特定の2次元パターンを示すための参照画像をディジタルデータとして入力する。参照画像入力部50は、電子透かしが埋め込まれる画像と同じパターンの画像をディジタルデータとして入力し、演算部60の登録部62へ出力する。これは、電子透かし埋め込み装置100の参照画像入力部10と同じ処理を行うものであり、入力すべき参照画像のコンテンツは同一にする。そのため、参照画像入力部50と、電子透かし埋め込み装置100の参照画像入力部50とについては、共有する構成にしても良い。
The reference
画像入力部52は、電子透かしを検出する対象となる画像をディジタルデータとして入力する。そして、画像入力部52は、画像を後述する演算部60の画像検索部64へ出力する。電子透かしを検出する対象となる画像は、例えば、スマートフォンなどのカメラで撮影されディジタル入力される。
The
演算部60は、登録部62と、記憶部63と、画像検索部64と、四隅座標計算部66と、射影変換補正部68と、電子透かし検出部70とを備えている。
The
登録部62は、電子透かし埋め込み装置100の登録部22と同様に、参照画像入力部50により入力された参照画像から抽出される各特徴点の位置座標と、各特徴点の位置より検出される局所特徴量と、参照画像の四隅位置座標とを、後述する記憶部63に記憶させる。
Similar to the
登録部62が、各特徴点の位置座標と、各特徴点の位置より検出される局所特徴量と、参照画像の四隅位置座標とを参照画像から取得する方法としては、例えば上記特許文献1に示された方法などを利用することができる。登録部62は、電子透かし埋め込み装置100の登録部22と同じ処理を行うものであり、登録される参照画像のコンテンツは同一にする必要がある。そのため、登録部62は電子透かし埋め込み装置100の登録部22と共有する構成にしても良い。
As a method for the
記憶部63は、参照画像から抽出される各特徴点の位置座標と、各特徴点の位置より検出される局所特徴量と、当該参照画像の四隅位置座標とが識別辞書として記憶される。記憶部63はサーバなどを利用し、インターネット経由で参照できるようにしても良い。
The
画像検索部64は、画像入力部52により入力された画像から各特徴点の位置座標を抽出し、各特徴点の位置より局所特徴量を検出し、記憶部63に記憶されている特徴点との対応付けを、局所特徴量の照合により行う。そして、画像検索部64は、特徴点の対応付けの結果から、画像入力部52により入力された画像が参照画像の何れに該当するかを識別する。
The
具体的には、画像検索部64は、記憶部63から参照画像の識別辞書を呼び出し、画像入力部52で入力された画像と照合することにより検索を行う。ここでは上記特許文献1の手法を利用することができる。この方法によれば、画像入力部52により入力された画像に含まれるパターンが、予め登録された参照画像のうち何れであるかを識別できるとともに、被写体から検出される特徴点とあらかじめ登録された被写体の特徴点の対応付けも可能となる。
Specifically, the
四隅座標計算部66は、画像検索部64によって識別された参照画像と対応付けられた特徴点同士の位置の相違に基づいて、画像入力部52により入力された画像に加えられている射影変換を表す射影変換行列パラメータを推定する。そして、四隅座標計算部66は、推定された射影変換行列パラメータに基づいて、画像入力部52により入力された画像における、記憶部63に記憶されている参照画像の四隅位置座標に対応する位置座標を算出する。
The four corner coordinate
例えば、四隅座標計算部66は、射影変換行列パラメータを推定する際に、RANSACに基づく最小二乗法アルゴリズムを用いることができる。RANSAC(非特許文献2:Simon J. D. Prince「Computer Vision: Model, Learning, and Interface」Cambridge University Press, pp.342-345, 2012)に基づく最小二乗法アルゴリズムを適用することで、射影変換行列のパラメータの推定を精度良く行うことができる。
For example, the four-corner coordinate
そして、四隅座標計算部66は、記憶部63に記憶された参照画像の四隅位置座標が、画像入力部52により入力された画像のどの位置に対応づけられるかを、推定した射影変換行列パラメータを基に逆算して求める。そして、四隅座標計算部66は、四隅位置座標に対応する位置座標の結果を射影変換補正部68へ出力する。
Then, the four-corner coordinate
射影変換補正部68は、四隅座標計算部66により算出された画像入力部52により入力された画像における位置座標に基づいて、画像入力部52により入力された画像を正面から見た規定の大きさの画像に射影変換して補正する。
The projective
これにより、カメラの撮影方向に依らず、記憶部63に記憶された参照画像と同じ向き及び大きさに、画像入力部52により入力された画像を正規化することができる。また、四隅位置座標を結んでできる矩形領域の外にあたる部分は、後述する電子透かし検出部70の処理において必要ないためクリッピングする(ただし、電子透かし埋め込み装置100の電子透かし重畳部24において、電子透かしを埋め込んだ領域を画像全体としなかった場合は、その埋め込み領域の特定ルールに基づきクリッピングが行われる)。
Accordingly, the image input by the
電子透かし検出部70は、射影変換補正部68により補正された画像に基づいて、埋め込まれた電子透かしを検出し、電子透かしが表すID情報を読み取る。
The digital
ここで、電子透かし検出部70は、電子透かし埋め込み装置100の電子透かし重畳部24で利用された秘密鍵をここで適用する。具体的には、上記非特許文献1に示された電子透かし方式などが利用可能である。そして、電子透かし検出部70は、電子透かしの検出結果を結果出力部80へ出力する。
Here, the digital
結果出力部80は、電子透かし検出部70によって検出された電子透かしを表すID情報を、ディジタルデータとして出力する。あるいは、結果出力部80は、ID情報に紐づけられたWebのURL情報を出力する。この場合は、ID情報とURL情報とを変換するテーブルを記憶領域に保存し、その都度そのテーブルを参照することになる。
The
<第1の実施の形態に係る電子透かし埋め込み装置の作用> <Operation of the digital watermark embedding apparatus according to the first embodiment>
次に、本発明の実施の形態に係る電子透かし埋め込み装置100の作用について説明する。参照画像が電子透かし埋め込み装置100に入力されると、電子透かし埋め込み装置100は、図3に示す電子透かし埋め込み処理ルーチンを実行する。
Next, the operation of the digital
まず、ステップS100で、参照画像入力部10は、入力された参照画像を受け付ける。
First, in step S100, the reference
ステップS102で、登録部22は、上記ステップS100で受け付けた参照画像から抽出される各特徴点の位置座標と、各特徴点の位置より検出される局所特徴量と、参照画像の四隅位置座標とを記憶部23に記憶させる。
In step S102, the
ステップS104で、電子透かし重畳部24は、上記ステップS100で受け付けた参照画像の特定の領域に電子透かしを埋め込む。
In step S104, the digital
ステップS106で、埋め込み画像出力部30は、上記ステップS104で電子透かしが埋め込まれた参照画像を、埋め込み済み画像として出力し処理を終了する。
In step S106, the embedded
<第1の実施の形態に係る電子透かし検出装置の作用> <Operation of the digital watermark detection apparatus according to the first embodiment>
次に、本発明の実施の形態に係る電子透かし検出装置110の作用について説明する。参照画像と電子透かしを検出する対象となる画像とが電子透かし検出装置110に入力されると、電子透かし検出装置110は、図4に示す電子透かし検出処理ルーチンを実行する。
Next, the operation of the digital
ステップS200で、参照画像入力部50は、入力された参照画像を受け付ける。
In step S200, the reference
ステップS202で、登録部62は、上記ステップS200で受け付けた参照画像から抽出される各特徴点の位置座標と、各特徴点の位置より検出される局所特徴量と、参照画像の四隅位置座標とを記憶部63に記憶させる。
In step S202, the
ステップS204で、画像入力部52は、入力された、電子透かしを検出する対象となる画像を受け付ける。
In step S <b> 204, the
ステップS206で、画像検索部64は、上記ステップS204で受け付けた画像から各特徴点の位置座標を抽出し、各特徴点の位置より局所特徴量を検出し、記憶部63に記憶されている特徴点との対応付けを、局所特徴量の照合により行う。そして、画像検索部64は、特徴点の対応付けの結果から、上記ステップS204で受け付けた画像が参照画像の何れに該当するかを識別する。
In step S206, the
ステップS208で、四隅座標計算部66は、上記ステップS206で識別された参照画像と対応付けられた特徴点同士の位置の相違に基づいて、上記ステップS204で受け付けた画像に加えられている射影変換を表す射影変換行列パラメータを推定する。そして、四隅座標計算部66は、推定された射影変換行列パラメータに基づいて、上記ステップS204で受け付けた画像における、記憶部63に記憶されている参照画像の四隅位置座標に対応する位置座標を算出する。
In step S208, the four-corner coordinate
ステップS210で、射影変換補正部68は、上記ステップS208で算出された位置座標に基づいて、上記ステップS204で受け付けた画像を正面から見た規定の大きさの画像に射影変換して補正する。
In step S210, the projective
ステップS212で、電子透かし検出部70は、上記ステップS210で補正された画像に基づいて、上記ステップS204で受け付けた画像に埋め込まれた電子透かしを検出し、電子透かしが表すID情報を読み取る。
In step S212, the digital
ステップS214で、結果出力部80は、上記ステップS212で検出された電子透かしを表すID情報を、ディジタルデータとして出力し処理を終了する。
In step S214, the
以上説明したように、第1の実施の形態に係る電子透かし埋め込み装置によれば、参照画像から抽出される各特徴点の位置座標と、各特徴点の位置より検出される局所特徴量と、参照画像の四隅位置座標とを記憶部に記憶させ、参照画像の特定の領域に電子透かしを埋め込むことのより、電子透かしのための枠を画像に付与しなくても、画像に対し電子透かしを埋め込むことができる。 As described above, according to the digital watermark embedding device according to the first embodiment, the position coordinates of each feature point extracted from the reference image, the local feature amount detected from the position of each feature point, By storing the four corner position coordinates of the reference image in the storage unit and embedding the digital watermark in a specific area of the reference image, the digital watermark can be added to the image without adding a frame for the digital watermark to the image. Can be embedded.
また、第1の実施の形態に係る電子透かし検出装置によれば、電子透かしを検出する対象となる画像から各特徴点の位置座標を抽出し、各特徴点の位置より局所特徴量を検出し、記憶部に記憶されている特徴点との対応付けを、局所特徴量の照合により行って、当該画像が参照画像の何れに該当するかを識別し、特徴点同士の位置の相違に基づいて推定された射影変換行列パラメータに基づいて、当該画像における、記憶部に記憶されている参照画像の四隅位置座標に対応する位置座標を算出し、当該画像における位置座標に基づいて、当該画像を正面から見た規定の大きさの画像に射影変換して補正し、補正された画像に基づいて、埋め込まれた電子透かしを検出し、電子透かしが表すID情報を読み取ることにより、電子透かしのための枠が画像に付与されていなくても、画像から電子透かしを検出することができる。 Further, according to the digital watermark detection apparatus according to the first embodiment, the position coordinates of each feature point are extracted from the image that is the target for detecting the digital watermark, and the local feature amount is detected from the position of each feature point. , Matching with the feature points stored in the storage unit is performed by collating local feature amounts, identifying which of the reference images the image corresponds to, and based on the difference in position between the feature points Based on the estimated projective transformation matrix parameters, position coordinates corresponding to the four corner position coordinates of the reference image stored in the storage unit in the image are calculated, and based on the position coordinates in the image, the image is displayed in front. Projective conversion to an image of a prescribed size as seen from the image, correction is performed, embedded digital watermark is detected based on the corrected image, and ID information represented by the digital watermark is read to There may not have been added to the image, it is possible to detect the watermark from the image.
また、電子透かしの埋め込まれた画像に対してカメラで撮影して電子透かしを検出する際、明示的に枠を付与しなくても、斜め方向からの撮影に対しロバストに電子透かしを検出することができる。 In addition, when detecting a digital watermark by shooting a digital watermark embedded image with a camera, the digital watermark can be detected robustly even when shooting from an oblique direction without explicitly adding a frame. Can do.
<本発明の第2の実施の形態>
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態では、埋め込み処理対象の画像の画像パターンが複数存在する点が、第1の実施の形態と異なる。
<Second embodiment of the present invention>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment is different from the first embodiment in that there are a plurality of image patterns of images to be embedded.
(第2の実施の形態の電子透かし埋め込み装置の構成)
第2の実施の形態に係る電子透かし埋め込み装置の構成について説明する。図5に示すように、第2の実施の形態に係る電子透かし埋め込み装置200は、CPUと、RAMと、後述する電子透かし埋め込み処理ルーチンを実行するためのプログラムや各種データを記憶したROMと、を含むコンピュータで構成することが出来る。この電子透かし装置200は、機能的には図5に示すように参照画像入力部10と、画像入力部212と、演算部220と、埋め込み画像出力部30とを備えている。第2の実施の形態に係る電子透かし埋め込み装置200は、図5に示すように、電子透かしの埋め込みにおいて、画像入力部212と画像検索部223とを備える点が、第1の実施の形態と異なる。
(Configuration of the digital watermark embedding device of the second embodiment)
A configuration of the digital watermark embedding apparatus according to the second embodiment will be described. As shown in FIG. 5, the digital
参照画像入力部210は、特定の2次元パターンを示すための参照画像をディジタルデータとして入力する。ここで、参照画像入力部210において、参照画像が複数パターン存在する場合は、パターンの数分だけ入力が繰り返される。第2の実施の形態では、参照画像が複数パターン存在し、複数の参照画像が参照画像入力部210により入力される場合を例に説明する。
The reference
画像入力部212は、電子透かしを埋め込む対象となる画像をディジタルデータとして入力する。そして、画像入力部52は、画像を後述する演算部60の画像検索部64へ出力する。
The
演算部220は、登録部222と、記憶部23と、画像検索部223と、電子透かし重畳部24とを備える。
The
登録部222は、参照画像入力部210により入力された参照画像から抽出される各特徴点の位置座標と、各特徴点の位置より検出される局所特徴量と、参照画像の四隅位置座標とを、記憶部23に記憶させる。参照画像入力部210によって、複数パターンの参照画像が入力されるため、画像パターンの数分だけ記憶部23への登録が繰り返される。
The
画像検索部223は、画像入力部212により入力された画像から各特徴点の位置座標を抽出し、各特徴点の位置より局所特徴量を検出し、記憶部23に記憶されている特徴点との対応付けを、局所特徴量の照合により行う。そして、画像検索部223は、特徴点の対応付けの結果から、画像入力部212により入力された画像が参照画像の何れに該当するかを識別する。なお、画像検索部223による検索処理は、機械が自動的に行うのではなく、人間が目視等で確認して手作業で実施しても良い。
The
電子透かし重畳部24は、画像検索部223による識別結果に基づいて、画像入力部212で得られた画像の特定の領域に電子透かしを埋め込む。
The digital
具体的には、電子透かし重畳部24は、画像検索部223によって何れかの参照画像に該当すると識別された場合、画像入力部212で得られた画像に対して、特定のIDを表す電子透かしを画像に埋め込む。ここで、電子透かし重畳部24は、電子透かし埋め込み位置として、例えば、画像検索部223で識別された参照画像の四隅の点を結んで表される矩形領域全体に、電子透かしを埋め込む。
Specifically, when the
埋め込み画像出力部30は、電子透かし重畳部24によって電子透かしが埋め込まれた画像を、埋め込み済み画像として出力する。
The embedded
なお、第2の実施の形態に係る電子透かし検出装置の構成は、第1の実施の形態の電子透かし検出装置110と同様の構成となるため、同一符号を付して説明を省略する。
Note that the configuration of the digital watermark detection apparatus according to the second embodiment is the same as the configuration of the digital
<第2の実施の形態に係る電子透かし埋め込み装置の作用> <Operation of the digital watermark embedding apparatus according to the second embodiment>
次に、第2の実施の形態に係る電子透かし埋め込み装置200の作用について説明する。複数の参照画像と、電子透かしを検出する対象となる画像とが電子透かし埋め込み装置200に入力されると、電子透かし埋め込み装置200は、図6に示す電子透かし埋め込み処理ルーチンを実行する。
Next, the operation of the digital
まず、ステップS300で、参照画像入力部210は、入力された複数の参照画像を受け付ける。
First, in step S300, the reference
ステップS302で、登録部22は、上記ステップS300で受け付けた複数の参照画像から1つの参照画像を設定し、当該参照画像から抽出される各特徴点の位置座標と、各特徴点の位置より検出される局所特徴量と、参照画像の四隅位置座標とを記憶部23に記憶させる。
In step S302, the
ステップS303で、登録部22は、上記ステップS300で受け付けた複数の参照画像の全てについて、上記ステップS302の処理を実行したか否かを判定する。全ての参照画像について、上記ステップS302の処理を実行した場合には、ステップS304へ進む。一方、上記ステップS302の処理を実行していない参照画像が存在する場合には、ステップS302へ戻る。
In step S303, the
ステップS304で、画像入力部212は、入力された、電子透かしを検出する対象となる画像を受け付ける。
In step S <b> 304, the
ステップS306で、画像検索部223は、上記ステップS304で受け付けた画像から各特徴点の位置座標を抽出し、各特徴点の位置より局所特徴量を検出し、記憶部23に記憶されている特徴点との対応付けを、局所特徴量の照合により行う。そして、画像検索部223は、特徴点の対応付けの結果から、上記ステップS304で受け付けた画像が参照画像の何れに該当するかを識別する。
In step S306, the
ステップS308で、電子透かし重畳部24は、上記ステップS304で受け付けた画像の特定の領域に電子透かしを埋め込む。
In step S308, the digital
ステップS310で、埋め込み画像出力部30は、上記ステップS308で電子透かしが埋め込まれた画像を出力し処理を終了する。
In step S310, the embedded
<第2の実施の形態に係る電子透かし検出装置の作用> <Operation of the digital watermark detection apparatus according to the second embodiment>
次に、本発明の実施の形態に係る電子透かし検出装置の作用について説明する。複数の参照画像と電子透かしを検出する対象となる画像とが、第2の実施の形態の電子透かし検出装置に入力されると、電子透かし検出装置は、図7に示す電子透かし検出処理ルーチンを実行する。 Next, the operation of the digital watermark detection apparatus according to the embodiment of the present invention will be described. When a plurality of reference images and an image to be detected as a digital watermark are input to the digital watermark detection apparatus according to the second embodiment, the digital watermark detection apparatus executes the digital watermark detection processing routine shown in FIG. Run.
ステップS400で、参照画像入力部50は、入力された複数の参照画像を受け付ける。
In step S400, the reference
ステップS402で、登録部62は、上記ステップS400で受け付けた参照画像のうち1つの参照画像を設定し、当該参照画像から抽出される各特徴点の位置座標と、各特徴点の位置より検出される局所特徴量と、参照画像の四隅位置座標とを記憶部63に記憶させる。
In step S402, the
ステップS403で、登録部62は、上記ステップS400で受け付けた複数の参照画像の全てについて、上記ステップS402の処理を実行したか否かを判定する。全ての参照画像について、上記ステップS402の処理を実行した場合には、ステップS204へ進む。一方、上記ステップS402の処理を実行していない参照画像が存在する場合には、ステップS402へ戻る。
In step S403, the
なお、第2の実施の形態に係る文書評価装置の他の構成及び作用については、第1の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。 Note that the other configuration and operation of the document evaluation apparatus according to the second embodiment are the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
以上説明したように、第2の実施の形態に係る電子透かし埋め込み装置によれば、参照画像から抽出される各特徴点の位置座標と、各特徴点の位置より検出される局所特徴量と、参照画像の四隅位置座標とを記憶部に記憶させ、電子透かしを埋め込む対象となる画像をディジタルデータとして入力し、入力された画像から各特徴点の位置座標を抽出し、各特徴点の位置より局所特徴量を検出し、記憶部に記憶されている特徴点との対応付けを、局所特徴量の照合により行って、特徴点の対応付けの結果から、入力された画像が参照画像の何れに該当するかを識別し、入力された画像の特定の領域に電子透かしを埋め込むことにより、電子透かしのための枠を画像に付与しなくても、画像に対し電子透かしを埋め込むことができる。 As described above, according to the digital watermark embedding device according to the second embodiment, the position coordinates of each feature point extracted from the reference image, the local feature amount detected from the position of each feature point, The four corner position coordinates of the reference image are stored in the storage unit, the image to be embedded with the digital watermark is input as digital data, the position coordinates of each feature point are extracted from the input image, and the position of each feature point is extracted. The local feature amount is detected, and the feature point stored in the storage unit is associated by collating the local feature amount. From the result of the feature point correspondence, the input image is any of the reference images. It is possible to embed a digital watermark into an image without identifying a frame for the digital watermark by embedding a digital watermark in a specific area of the input image by identifying whether it is applicable.
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications can be made without departing from the gist of the present invention.
例えば、第2の実施の形態では、複数の参照画像が入力される場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、1つの参照画像が入力されてもよい。 For example, in the second embodiment, the case where a plurality of reference images are input has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and one reference image may be input.
また、上記実施の形態では、電子透かし埋め込み装置及び電子透かし検出装置が記憶部を備えている場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば記憶部が電子透かし埋め込み装置及び電子透かし検出装置の外部装置に設けられ、電子透かし埋め込み装置及び電子透かし検出装置は、外部装置と通信手段を用いて通信することにより、記憶部を参照するようにしてもよい。 In the above embodiment, the case where the digital watermark embedding apparatus and the digital watermark detection apparatus include the storage unit has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the storage unit is provided in an external device of the digital watermark embedding device and the digital watermark detection device, and the digital watermark embedding device and the digital watermark detection device refer to the storage unit by communicating with the external device using communication means. It may be.
上述の電子透かし埋め込み装置及び電子透かし検出装置は、内部にコンピュータシステムを有しているが、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。 Although the above-described digital watermark embedding device and digital watermark detection device have a computer system inside, if the “computer system” uses a WWW system, a homepage providing environment (or display environment) Shall also be included.
また、実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のCPU(MPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、実現できる。その場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体、例えばCD-ROM、DVD-ROM、CD-R、CD-RW、MO、HDD等は本発明を構成する。 In addition, a storage medium storing software program codes for realizing the functions of the embodiment is supplied to the system or apparatus, and the CPU (MPU) of the system or apparatus reads and executes the program codes stored in the storage medium. Can also be realized. In that case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiment, and the storage medium storing the program code, for example, CD-ROM, DVD-ROM, CD-R, CD-RW, MO, HDD, etc. constitute the present invention.
10 参照画像入力部
20,220 演算部
22,222 登録部
23 記憶部
24 電子透かし重畳部
30 埋め込み画像出力部
50,210 参照画像入力部
52,212 画像入力部
60 演算部
62 登録部
63 記憶部
64,223 画像検索部
66 四隅座標計算部
68 射影変換補正部
70 電子透かし検出部
80 結果出力部
100,200 電子透かし埋め込み装置
110 電子透かし検出装置
DESCRIPTION OF
Claims (10)
特定の2次元パターンを示すための参照画像をディジタルデータとして入力する参照画像入力部と、
前記参照画像から抽出される各特徴点の位置座標と、各特徴点の位置より検出される局所特徴量と、前記参照画像の四隅位置座標とを記憶部に記憶させる登録部と、
前記参照画像入力部で得られた前記参照画像の特定の領域に電子透かしを埋め込む電子透かし重畳部と、
前記電子透かし重畳部で前記電子透かしが埋め込まれた前記参照画像を出力する埋め込み済み画像出力部と、
を含む電子透かし埋め込み装置。 An electronic watermark embedding device for embedding an electronic watermark representing a specific ID in an image,
A reference image input unit for inputting a reference image for indicating a specific two-dimensional pattern as digital data;
A registration unit that stores in the storage unit the position coordinates of each feature point extracted from the reference image, the local feature amount detected from the position of each feature point, and the four corner position coordinates of the reference image;
A digital watermark superimposing unit that embeds a digital watermark in a specific region of the reference image obtained by the reference image input unit;
An embedded image output unit that outputs the reference image in which the digital watermark is embedded in the digital watermark superimposing unit;
An electronic watermark embedding device including:
特定の2次元パターンを示すための参照画像をディジタルデータとして入力する参照画像入力部と、
前記参照画像から抽出される各特徴点の位置座標と、各特徴点の位置より検出される局所特徴量と、前記参照画像の四隅位置座標とを記憶部に記憶させる登録部と、
電子透かしを埋め込む対象となる画像をディジタルデータとして入力する画像入力部と、
前記画像入力部により入力された画像から各特徴点の位置座標を抽出し、各特徴点の位置より局所特徴量を検出し、前記記憶部に記憶されている特徴点との対応付けを、前記局所特徴量の照合により行って、前記特徴点の対応付けの結果から、前記画像入力部により入力された画像が前記参照画像の何れに該当するかを識別する画像検索部と、
前記画像検索部による識別結果に基づいて、前記画像入力部で入力された前記画像の特定の領域に電子透かしを埋め込む電子透かし重畳部と、
前記電子透かし重畳部で前記電子透かしが埋め込まれた前記画像を出力する埋め込み済み画像出力部と、
を含む電子透かし埋め込み装置。 An electronic watermark embedding device for embedding an electronic watermark representing a specific ID in an image,
A reference image input unit for inputting a reference image for indicating a specific two-dimensional pattern as digital data;
A registration unit that stores in the storage unit the position coordinates of each feature point extracted from the reference image, the local feature amount detected from the position of each feature point, and the four corner position coordinates of the reference image;
An image input unit for inputting an image to be embedded with a digital watermark as digital data;
Extracting the position coordinates of each feature point from the image input by the image input unit, detecting a local feature amount from the position of each feature point, and associating with the feature point stored in the storage unit, An image search unit for identifying which of the reference images the image input by the image input unit corresponds to as a result of matching of the feature points, by performing local feature amount matching;
A digital watermark superimposing unit that embeds a digital watermark in a specific region of the image input by the image input unit based on the identification result by the image search unit;
An embedded image output unit for outputting the image in which the digital watermark is embedded in the digital watermark superimposing unit;
An electronic watermark embedding device including:
特定の2次元パターンを示すための参照画像をディジタルデータとして入力する参照画像入力部と、
前記参照画像から抽出される各特徴点の位置座標と、各特徴点の位置より検出される局所特徴量と、前記参照画像の四隅位置座標とを記憶部に記憶させる登録部と、
電子透かしを検出する対象となる画像をディジタルデータとして入力する画像入力部と、
前記画像入力部により入力された画像から各特徴点の位置座標を抽出し、各特徴点の位置より局所特徴量を検出し、前記記憶部に記憶されている特徴点との対応付けを、前記局所特徴量の照合により行って、前記特徴点の対応付けの結果から、前記画像入力部により入力された画像が前記参照画像の何れに該当するかを識別する画像検索部と、
前記画像検索部によって対応付けられた前記特徴点同士の位置の相違に基づいて、前記画像入力部により入力された画像に加えられている射影変換を表す射影変換行列パラメータを推定し、前記射影変換行列パラメータに基づいて、前記画像入力部により入力された画像における、前記記憶部に記憶されている前記参照画像の四隅位置座標に対応する位置座標を算出する四隅座標計算部と、
前記四隅座標計算部により算出された前記画像入力部により入力された画像における前記位置座標に基づいて、前記画像入力部により入力された画像を正面から見た規定の大きさの画像に射影変換して補正する射影変換補正部と、
前記射影変換補正部により補正された画像に基づいて、埋め込まれた電子透かしを検出し、前記電子透かしが表すID情報を読み取る電子透かし検出部と、
前記電子透かし検出部によって検出された前記電子透かしを表すID情報を、ディジタルデータとして出力する結果出力部と、
を含む電子透かし検出装置。 A digital watermark detection apparatus for detecting an embedded digital watermark and reading ID information represented by the digital watermark with respect to an image in which the digital watermark is embedded,
A reference image input unit for inputting a reference image for indicating a specific two-dimensional pattern as digital data;
A registration unit that stores in the storage unit the position coordinates of each feature point extracted from the reference image, the local feature amount detected from the position of each feature point, and the four corner position coordinates of the reference image;
An image input unit that inputs an image to be detected as a digital watermark as digital data;
Extracting the position coordinates of each feature point from the image input by the image input unit, detecting a local feature amount from the position of each feature point, and associating with the feature point stored in the storage unit, An image search unit for identifying which of the reference images the image input by the image input unit corresponds to as a result of matching of the feature points, by performing local feature amount matching;
Based on a difference in position between the feature points associated by the image search unit, a projective transformation matrix parameter representing a projective transformation added to the image input by the image input unit is estimated, and the projective transformation Four corner coordinate calculation unit for calculating position coordinates corresponding to the four corner position coordinates of the reference image stored in the storage unit in the image input by the image input unit based on matrix parameters;
Based on the position coordinates in the image input by the image input unit calculated by the four-corner coordinate calculation unit, the image input by the image input unit is projectively converted into an image having a specified size as viewed from the front. A projective transformation correction unit that corrects
An electronic watermark detection unit that detects an embedded digital watermark based on the image corrected by the projective transformation correction unit and reads ID information represented by the digital watermark;
A result output unit that outputs ID information representing the digital watermark detected by the digital watermark detection unit as digital data;
An electronic watermark detection apparatus including:
前記参照画像入力部が、特定の2次元パターンを示すための参照画像をディジタルデータとして入力するステップと、
前記登録部が、前記参照画像から抽出される各特徴点の位置座標と、各特徴点の位置より検出される局所特徴量と、前記参照画像の四隅位置座標とを記憶部に記憶させるステップと、
前記電子透かし重畳部が、前記参照画像入力部で得られた前記参照画像の特定の領域に電子透かしを埋め込むステップと、
前記埋め込み済み画像出力部が、前記電子透かし重畳部で前記電子透かしが埋め込まれた前記参照画像を出力するステップと、
を含む電子透かし埋め込み方法。 An electronic watermark embedding method in an electronic watermark embedding apparatus for embedding an electronic watermark representing a specific ID in an image, including a reference image input unit, a registration unit, an electronic watermark superimposing unit, and an embedded image output unit,
The reference image input unit inputting a reference image for indicating a specific two-dimensional pattern as digital data;
Storing the position coordinates of each feature point extracted from the reference image, the local feature amount detected from the position of each feature point, and the four corner position coordinates of the reference image in the storage unit; ,
The digital watermark superimposing unit embeds a digital watermark in a specific area of the reference image obtained by the reference image input unit;
The embedded image output unit outputting the reference image in which the digital watermark is embedded in the digital watermark superimposing unit;
An electronic watermark embedding method including:
前記参照画像入力部が、特定の2次元パターンを示すための参照画像をディジタルデータとして入力するステップと、
前記登録部が、前記参照画像から抽出される各特徴点の位置座標と、各特徴点の位置より検出される局所特徴量と、前記参照画像の四隅位置座標とを記憶部に記憶させると、
前記画像入力部が、電子透かしを埋め込む対象となる画像をディジタルデータとして入力するステップと、
前記画像検索部が、前記画像入力部により入力された画像から各特徴点の位置座標を抽出し、各特徴点の位置より局所特徴量を検出し、前記記憶部に記憶されている特徴点との対応付けを、前記局所特徴量の照合により行って、前記特徴点の対応付けの結果から、前記画像入力部により入力された画像が前記参照画像の何れに該当するかを識別するステップと、
前記電子透かし重畳部が、前記画像検索部による識別結果に基づいて、前記画像入力部で入力された前記画像の特定の領域に電子透かしを埋め込むステップと、
前記埋め込み済み画像出力部が、前記電子透かし重畳部で前記電子透かしが埋め込まれた前記画像を出力するステップと、
を含む電子透かし埋め込み方法。 In a digital watermark embedding device for embedding a digital watermark representing a specific ID in an image, including a reference image input unit, a registration unit, an image input unit, an image search unit, a digital watermark superimposing unit, and an embedded image output unit An electronic watermark embedding method,
The reference image input unit inputting a reference image for indicating a specific two-dimensional pattern as digital data;
When the registration unit stores the position coordinates of each feature point extracted from the reference image, the local feature amount detected from the position of each feature point, and the four corner position coordinates of the reference image in the storage unit,
The image input unit inputting an image to be embedded with a digital watermark as digital data;
The image search unit extracts the position coordinates of each feature point from the image input by the image input unit, detects a local feature amount from the position of each feature point, and stores the feature points stored in the storage unit Identifying the image corresponding to the reference image corresponding to the image input by the image input unit based on the result of the feature point matching,
The digital watermark superimposing unit embeds a digital watermark in a specific area of the image input by the image input unit based on the identification result by the image search unit;
The embedded image output unit outputting the image in which the digital watermark is embedded in the digital watermark superimposing unit;
An electronic watermark embedding method including:
前記参照画像入力部が、特定の2次元パターンを示すための参照画像をディジタルデータとして入力するステップと、
前記登録部が、前記参照画像から抽出される各特徴点の位置座標と、各特徴点の位置より検出される局所特徴量と、前記参照画像の四隅位置座標とを記憶部に記憶させるステップと、
前記画像入力部が、電子透かしを検出する対象となる画像をディジタルデータとして入力するステップと、
前記画像検索部が、前記画像入力部により入力された画像から各特徴点の位置座標を抽出し、各特徴点の位置より局所特徴量を検出し、前記記憶部に記憶されている特徴点との対応付けを、前記局所特徴量の照合により行って、前記特徴点の対応付けの結果から、前記画像入力部により入力された画像が前記参照画像の何れに該当するかを識別するステップと、
前記四隅座標計算部が、前記画像検索部によって対応付けられた前記特徴点同士の位置の相違に基づいて、前記画像入力部により入力された画像に加えられている射影変換を表す射影変換行列パラメータを推定し、前記射影変換行列パラメータに基づいて、前記画像入力部により入力された画像における、前記記憶部に記憶されている前記参照画像の四隅位置座標に対応する位置座標を算出するステップと、
前記射影変換補正部が、前記四隅座標計算部により算出された前記画像入力部により入力された画像における前記位置座標に基づいて、前記画像入力部により入力された画像を正面から見た規定の大きさの画像に射影変換して補正するステップと、
前記電子透かし検出部が、前記射影変換補正部により補正された画像に基づいて、埋め込まれた電子透かしを検出し、前記電子透かしが表すID情報を読み取るステップと、
前記結果出力部が、前記電子透かし検出部によって検出された前記電子透かしを表すID情報を、ディジタルデータとして出力するステップと、
を含む電子透かし検出方法。 A reference image input unit, a registration unit, an image input unit, an image search unit, a four-corner coordinate calculation unit, a projective transformation correction unit, a digital watermark detection unit, and a result output unit. A digital watermark detection method in a digital watermark detection apparatus for detecting a digital watermark and reading ID information represented by the digital watermark,
The reference image input unit inputting a reference image for indicating a specific two-dimensional pattern as digital data;
Storing the position coordinates of each feature point extracted from the reference image, the local feature amount detected from the position of each feature point, and the four corner position coordinates of the reference image in the storage unit; ,
The image input unit inputting an image to be detected as a digital watermark as digital data;
The image search unit extracts the position coordinates of each feature point from the image input by the image input unit, detects a local feature amount from the position of each feature point, and stores the feature points stored in the storage unit Identifying the image corresponding to the reference image corresponding to the image input by the image input unit based on the result of the feature point matching,
Projection transformation matrix parameters representing the projection transformation applied to the image input by the image input unit based on the difference in position between the feature points associated by the image search unit by the four corner coordinate calculation unit. And calculating position coordinates corresponding to the four corner position coordinates of the reference image stored in the storage unit in the image input by the image input unit based on the projective transformation matrix parameter;
Based on the position coordinates in the image input by the image input unit calculated by the four-corner coordinate calculation unit, the projective transformation correction unit has a specified size when the image input by the image input unit is viewed from the front. A projective transformation to the image of the size and correcting,
The digital watermark detection unit detects an embedded digital watermark based on the image corrected by the projective transformation correction unit, and reads ID information represented by the digital watermark;
The result output unit outputting ID information representing the digital watermark detected by the digital watermark detection unit as digital data;
An electronic watermark detection method including:
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