JP4221945B2 - 画像暗号化装置、システム、およびプログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像データの暗号化技術に関する。
【０００２】
【発明の背景】
近年、ネットワークを用いたデータ通信技術の発展に伴い、画像データを用いた情報の伝達が頻繁に行われている。その一方で、ネットワークを用いたデータ通信における情報のセキュリティの確保が重要視されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなことから、不特定多数のものに画像データの内容が漏洩しないように、その内容を保護する技術が要望されている。
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、画像データの内容を保護することができる技術を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、撮像対象に係る画像データを暗号化する画像暗号化装置であって、前記撮像対象の分光反射率を複数の加重係数として表現するための所定の基底関数を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている前記所定の基底関数を用いて、前記撮像対象に係る画像データから各画素における前記複数の加重係数を導出する係数導出手段と、前記係数導出手段によって導出された前記複数の加重係数のうちの一部をキー係数データとし、該キー係数データを含む第１のファイルを生成する第１ファイル生成手段と、前記画像データに対する暗号化領域の指定を受け付ける領域受付手段と、前記基底関数と前記複数の加重係数とのうち、前記領域受付手段によって指定が受け付けられた前記暗号化領域の画素について、前記キー係数データが該キー係数データの値と相違する代替データに変更されたデータを含む第２のファイルを生成する第２ファイル生成手段と、を備えている。
【０００６】
また、請求項２の発明は、画像暗号化装置と該画像暗号化装置において暗号化された撮像対象に係る画像データを復号する画像復号装置とを有するシステムであって、前記画像暗号化装置が、前記撮像対象の分光反射率を複数の加重係数として表現するための所定の基底関数を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている前記所定の基底関数を用いて、前記撮像対象に係る画像データから各画素における前記複数の加重係数を導出する係数導出手段と、前記係数導出手段によって導出された前記複数の加重係数のうちの一部をキー係数データとし、該キー係数データを含む第１のファイルを生成する第１ファイル生成手段と、前記画像データに対する暗号化領域の指定を受け付ける領域受付手段と、前記基底関数と前記複数の加重係数とのうち、前記領域受付手段によって指定が受け付けられた前記暗号化領域の画素について、前記キー係数データが該キー係数データの値と相違する代替データに変更されたデータを含む第２のファイルを生成する第２ファイル生成手段と、を備え、前記画像復号装置が、前記第１のファイルと前記第２のファイルとに基づいて、前記第２のファイルに含まれる前記代替データを前記第１のファイルに含まれる前記キー係数データに入れ替え、前記撮像対象に係る画像データを再現する画像再現手段、
を備えている。
【０００７】
また、請求項３の発明は、画像暗号化装置に含まれるコンピュータによって実行されることにより、前記画像暗号化装置を、請求項１または請求項２に記載の画像暗号化装置として機能させるプログラムである。
【０００８】
また、請求項４の発明は、画像復号装置に含まれるコンピュータによって実行されることにより、前記画像復号装置を、請求項２に記載の画像復号装置として機能させるプログラムである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
＜１．第１の実施の形態＞
＜１−１．システム構成＞
図１は、本発明の実施の形態に適用されるネットワークシステム１の概略構成を示す図である。図に示すように、ネットワークシステム１は、インターネットなどのネットワーク３に、スキャナ・複写機・プリンタ等の機能を有した複合機である複数のＭＦＰ（Multi Function Peripheral）２が接続されて構成されている。
【００１２】
ＭＦＰ２はそれぞれネットワーク３を介したデータ通信機能を備えており、ＭＦＰ２相互間において、画像データ等の送受信が可能とされている。さらにＭＦＰ２は、データ通信に用いられる画像データの暗号化、あるいは、暗号化された画像データの復号を行う機能を有している。
【００１３】
ネットワーク３を介して画像データが送信される際においては、送信側となるＭＦＰ２が画像データを暗号化してその結果となる暗号ファイルを送信し、受信側となるＭＦＰ２が受信した暗号ファイルを復号して元の画像データを再現する。以下の説明においては、ＭＦＰ２ａが画像暗号化装置として機能し、ＭＦＰ２ｂが画像復号装置として機能する場面を考える。ただし、これらの関係は固定的なものではなく、ＭＦＰ２ｂが画像暗号化装置として機能し、ＭＦＰ２ａが画像復号装置として機能する場面もあり得る。
【００１４】
なお、図１においてはＭＦＰ２が２台のみ描かれているが、ネットワーク３には多数のＭＦＰ２が接続されていてもよく、また、他のデータ通信装置が接続されていてもよい。ネットワーク３に多数のＭＦＰ２が接続される場合、そのＭＦＰ２のいずれもが画像暗号化装置、あるいは、画像復号装置として機能し得る。
【００１５】
＜１−２．ＭＦＰの構成＞
図２は、ＭＦＰ２（画像暗号化装置２ａ、画像復号装置２ｂ）を示す斜視図である。図に示すように、ＭＦＰ２は主として、各種情報の表示を行うとともにユーザからの操作を受け付ける操作パネル２１、撮像対象となる原稿を光電的に読み取って画像データを取得するスキャナ部２３、および、記録シート上に画像データを印刷するプリンタ部２４を備えている。
【００１６】
また、ＭＦＰ２の本体下部にはプリンタ部２４に記録シートを供給する給紙トレイ２８、中央部にはプリンタ部２４によって印刷された記録シートが排出される排出トレイ２９がそれぞれ配置され、本体上部には、原稿をスキャナ部２３に送るための原稿給送装置（フィーダ装置）としての機能を有し開閉自在な上面カバー２７が設けられる。
【００１７】
さらに、ＭＦＰ２の内部には、ネットワーク３を介して各種データの送受信を行うためのデータ通信部２５、および、外部記録媒体であるメモリカード９を着脱可能なカードＩ／Ｆ２６が設けられる。カードＩ／Ｆ２６は、メモリカード９への各種データの書き込み、あるいは、メモリカード９に記録されているデータの読み取りを行う。
【００１８】
データ通信部２５はネットワークＩ／Ｆを有しており、外部機器との間で各種データの送受信が可能なようにネットワークＩ／Ｆを介してネットワーク３に接続される。これによりＭＦＰ２は、スキャナ部２３等により取得された画像データをネットワーク３を介して外部機器に送信することが可能とされ、また、外部機器から送信される画像データを受信することが可能とされる。
【００１９】
操作パネル２１は、複数の操作ボタン２１ａとカラー液晶のディスプレイ２１ｂとを備えている。ディスプレイ２１ｂはタッチパネルとしての機能を有し、ユーザが画面に対して直接操作することができるようにされている。ユーザはディスプレイ２１ｂに表示された内容を確認しつつ、原稿読取や画像データの送信モードの設定等を操作ボタン２１ａやタッチパネルとしてのディスプレイ２１ｂを介してＭＦＰ２に入力することができる。
【００２０】
ＭＦＰ２は、画像データの送信モードとして、スキャナ部２３で取得された画像データをそのまま送信する通常送信モードとともに、画像データを暗号化した暗号ファイルを送信する暗号送信モードを備えており、操作パネル２１を介していずれかの送信モードを選択可能となっている。
【００２１】
プリンタ部２４は、スキャナ部２３により取得された画像データや、データ通信部２５を介して受信された画像データなどに基づいて、給紙トレイ２８から供給される記録シート上に画像をカラー印刷する。
【００２２】
スキャナ部２３は写真、文字、絵などの原稿から画像情報を光電的に読み取って画像データを生成する。図３は、スキャナ部２３の内部構成の概略を示す図である。
【００２３】
スキャナ部２３の内部には、水平方向に設けられるガイドレール（図示省略）に沿って移動する二つのキャリッジ（第１キャリッジ２０１，第２キャリッジ２０２）が設けられている。第１キャリッジ２０１は、コンタクトガラス２０６上に載置される原稿８を照明する内蔵光源２１１、および、内蔵光源２１１からの光に照明された原稿８からの反射光を水平方向へ反射させる第１ミラー２１２を備えている。一方、第２キャリッジ２０２は、第１ミラー２１２からの反射光線を下方向へ反射させる第２ミラー２１３、および、第２ミラー２１３からの反射光線をさらに水平方向へ反射させる第３ミラー２１４を備えている。
【００２４】
また、スキャナ部２３の下部の適位置にはレンズ２０３およびＣＣＤ２０４が配置されている。ＣＣＤ２０４は、読み取り波長が異なる三本のラインセンサを有し、三本のラインセンサはそれぞれＲ，Ｇ，Ｂの各色に対応している。したがって、ＣＣＤ２０４は各画素の値としてＲ，Ｇ，Ｂの各色に関する値を取得することが可能である。
【００２５】
原稿８の読み取り時には、ステッピングモータ（図示省略）により第１キャリッジ２０１が駆動され、１ライン分毎の水平方向への移動／停止を繰り返しながら原稿面を走査する。一方、第２キャリッジ２０２は、原稿面からの反射光がＣＣＤ２０４によって受光されるまでの光路長が一定となるように駆動される。この走査中において停止状態のとき、ＣＣＤ２０４の三本のラインセンサによりそれぞれ１ライン分の反射光が受光され、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の値が取得される。
【００２６】
上面カバー２７は閉じた状態であるとき、スキャナ部２３のコンタクトガラス２０６上面を覆うように配置される。これにより原稿８を読み取る際に、装置外部からの光（定常光）がスキャナ部２３へ入射することが防止される。上面カバー２７が閉じた状態であるか開かれた状態であるかは、上面カバー２７およびスキャナ部２３上面にそれぞれ設けられる上面カバーセンサ２０７によって検出される。上面カバーセンサ２０７は、センサ同士の接触／非接触を検出することにより上面カバー２７の状態を検出する。
【００２７】
図４は、ＭＦＰ２の構成のうち、主として本実施の形態に係る処理を実行するための構成を模式的に示すブロック図である。
【００２８】
図４に示す構成のうち、レンズ２０３、ＣＣＤ２０４、Ａ／Ｄ変換部２０５、操作パネル２１、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２およびＲＡＭ３３は画像データを取得する機能を実現する。すなわち、操作パネル２１から原稿読み取りが指示されると、レンズ２０３により原稿からの反射光がＣＣＤ２０４上に結像され、ＣＣＤ２０４からの画像信号がＡ／Ｄ変換部２０５によりデジタル変換される。Ａ／Ｄ変換部２０５にて変換されたデジタル画像信号はＲＡＭ３３に画像データとして記憶される。これらの動作制御はＣＰＵ３１がＲＯＭ３２内に記憶されているプログラム３２１に従って動作することにより行われる。このようにして取得された画像データは、適宜、内蔵している固定ディスク３５、あるいは、カードＩ／Ｆ２６によりメモリカード９に保存される。そして、必要に応じてプリンタ部２４により印刷されたり、データ通信部２５によりネットワーク３に接続される外部のＭＦＰ２等に送信される。
【００２９】
ＣＰＵ３１には、スキャナ部２３内の内蔵光源２１１やステッピングモータ等の駆動系（図４において図示省略）も接続されており、これらもＣＰＵ３１によって制御される。また、上面カバーセンサ２０７（図４において図示省略）もＣＰＵ３１に接続され、上面カバーセンサ２０７の通電を示す信号はＣＰＵ３１に入力される。
【００３０】
また、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２およびＲＡＭ３３は、ソフトウェア的に各種の機能を実現する。具体的には、ＲＯＭ３２に記憶されているプログラム３２１に従って、ＲＡＭ３３を作業領域として利用しながらＣＰＵ３１が演算処理を行うことによって各種の機能が実現される。プログラム３２１は、メモリカード９から読み出して、あるいは、ネットワーク３に接続される所定のサーバ記憶装置からデータ通信部２５を介してダウンロードすることによってＲＯＭ３２に記憶することができるようにされている。ＭＦＰ２は、このプログラム３２１に従ったＣＰＵ３１の演算処理によって、画像暗号化装置あるいは画像復号装置として機能することとなる。
【００３１】
＜１−３．画像暗号化装置＞
図５は、画像暗号化装置２ａのＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２およびＲＡＭ３３により実現される機能の構成を他の構成とともに示すブロック図である。図５に示す構成のうち、画像暗号化部３１０およびシリアル番号生成部３２０が、ＣＰＵ３１等により実現される機能である。また、図５に示す物体色成分導出部３１１、キーファイル生成部３１２および暗号ファイル生成部３１３は、画像暗号化部３１０の機能をそれぞれ示している。これらの機能の詳細については下記において説明する。
【００３２】
図６は、暗号送信モードに設定された画像暗号化装置２ａの画像データを暗号化する画像暗号化処理の流れを示す図である。以下、図５および図６を参照しながら画像暗号化装置２ａの動作について説明する。
【００３３】
まず、内蔵光源２１１から内蔵光源光を発光しつつ原稿の走査を行い、原稿の画像データ（以下、「原稿画像データ」という。）を取得する。すなわち、１ライン分ごとに内蔵光源光が原稿面を照明し、照明された原稿面からの反射光が複数のミラー２１２〜２１４およびレンズ２０３を介して、ＣＣＤ２０４に受光される。ＣＣＤ２０４からの画像信号はＡ／Ｄ変換部２０５によりデジタルデータとされた後、ＲＡＭ３３に送信される。このような読み取り動作が原稿面全体に対して行われることにより、最終的に原稿画像データ５１がＲＡＭ３３に記憶される（ステップＳ１）。この原稿画像の取得時における内蔵光源２１１から発光される内蔵光源光はその分光分布が一定に保たれるように制御される。
【００３４】
なお、原稿画像データ５１を取得する際において上面カバー２７が開いた状態であると、装置外部の定常光がスキャナ部２３に入射し、原稿画像データ５１が定常光の影響を受けることとなる。原稿画像データ５１が定常光の影響を受けると、以降の演算において精度の高い演算を行うことができない。このため、原稿の読み取りの前に上面カバー２７が開いた状態であるときは、上面カバー２７を閉じるように指示する画面がディスプレイ２１ｂに表示され、ユーザにより上面カバー２７が閉じられた後、原稿画像データ５１が取得される。したがって、原稿画像データ５１は、内蔵光源光のみを照明光とする画像データとして取得される。
【００３５】
原稿画像データ５１がＲＡＭ３３に記憶されると、次に、画像暗号化部３１０の物体色成分導出部３１１により、原稿画像データ５１のＲＧＢ値で表現される各画素値が、ＣＣＤ２０４の特性を考慮した所定のマトリクス演算によってＸＹＺ表色系における三刺激値（ＸＹＺ値）に変換される。さらに、所定の基底関数が含まれる基底関数データ５３を用いて、ＸＹＺ値に変換された原稿画像データ５１から原稿の分光反射率が求められる。以下、原稿の分光反射率を求める原理について説明する。
【００３６】
まず、可視領域の波長をλとして、原稿を照明する照明光の分光分布をＥ(λ)として表すと、この分光分布Ｅ(λ)は３つの基底関数Ｅ1(λ)，Ｅ2(λ)，Ｅ3(λ)および加重係数ε1，ε2，ε3を用いて、
【００３７】
【数１】
【００３８】
と表現される。同様に、ある画素（以下、「対象画素」という。）に対応する原稿上の位置の分光反射率をＳ(λ)とすると、分光反射率Ｓ（λ）は３つの基底関数Ｓ1(λ)，Ｓ2(λ)，Ｓ3(λ)および加重係数σ1，σ2，σ3を用いて、
【００３９】
【数２】
【００４０】
と表現される。したがって、ＣＣＤ２０４の対象画素に入射する光Ｉ(λ)は、
【００４１】
【数３】
【００４２】
と表現される。ここで、対象画素のＸ，Ｙ，Ｚの３つの刺激値をそれぞれρX，ρY，ρZとし、ＸＹＺ表色系の等色関数をＲX(λ)，ＲY(λ)，ＲZ(λ)とすると、ρX，ρY，ρZは、
【００４３】
【数４】
【００４４】
と表される。すなわち、対象画素のＸ，Ｙ，Ｚのいずれかに関する刺激値（以下、「対象刺激値」という。）をρcとし、対象刺激値に対応する等色関数をＲc(λ)とすると、値ρcは、
【００４５】
【数５】
【００４６】
と表現できる。
【００４７】
数５において、基底関数Ｅi(λ)，Ｓj(λ)および等色関数Ｒc(λ)は予め定められた関数である。また、原稿は内蔵光源光のみにより原稿上の位置によらず一律の強度で照明されることから、照明光の分光分布Ｅ(λ)の３つの加重係数εiは、予め測定によって求められる値である。これらの情報は予めＲＯＭ３２やＲＡＭ３３に記憶される。このうち、照明光の分光分布Ｅ(λ)を表現する基底関数Ｅi(λ)および加重係数εiは内蔵光源光の分光分布を示す内蔵光源データ５２として記憶される。また、原稿の分光反射率Ｓ(λ)を表現するための基底関数Ｓj(λ)は基底関数データ５３として記憶される。
【００４８】
したがって、数５に示す方程式において未知数は３つの加重係数σ1，σ2，σ3のみである。また、数５に示す方程式は対象画素におけるρX，ρY，ρZの３つの刺激値のそれぞれに関して求めることができ、これら３つの方程式を解くことにより３つの加重係数σ1，σ2，σ3が求められる。
【００４９】
求められた３つの加重係数σ1，σ2，σ3と、基底関数Ｓj(λ)とを数２に代入すれば、対象画素に対応する原稿上の位置の分光反射率Ｓ(λ)を表現することができる。したがって、対象画素の加重係数σ1，σ2，σ3を求めることは、対象画素に対応する原稿上の位置の分光反射率Ｓ(λ)を求めることに実質的に相当する。
【００５０】
以上の原稿の分光反射率を求める原理に基づいて、物体色成分導出部３１１により、原稿画像データ５１の各画素における加重係数σ1，σ2，σ3が求められる。求められた各画素の加重係数σ1，σ2，σ3は、物体色成分データ５４としてＲＡＭ３３に記憶される（ステップＳ２）。
【００５１】
物体色成分データ５４が求められると、次に、画像暗号化部３１０により、シリアル番号生成部３２０からシリアル番号が取得される（ステップＳ３）。シリアル番号は、シリアル番号生成部３２０がスキャナ部２３の動作を監視することにより原稿の走査ごとに生成されるため、原稿の走査ごとの固有の番号となる。つまり、シリアル番号は原稿画像データ５１に固有の番号である。
【００５２】
続いて、画像暗号化部３１０のキーファイル生成部３１２によりキーファイル５３が生成される。具体的には、シリアル番号生成部３２０より取得されたシリアル番号７１と、上記の物体色成分データ５４を導出する際に用いられた基底関数データ５３とを含むファイルがキーファイル６１として生成される。生成されたキーファイル６１は、固定ディスク３５に記憶される（ステップＳ４）。
【００５３】
続いて、画像暗号化部３１０の暗号ファイル生成部３１３により暗号ファイルが生成される。具体的には、シリアル番号生成部３２０より取得されたシリアル番号７２と、求められた物体色成分データ５４とを含むファイルが暗号ファイル６２として生成される。生成された暗号ファイル６２は、キーファイル６１と同様に固定ディスク３５に記憶される（ステップＳ５）。
【００５４】
ところで、上記の原稿画像データ５１から加重係数σ1，σ2，σ3を求める手法とは逆に、加重係数σ1，σ2，σ3から元の原稿画像データ５１を再現することを想定した場合、まず、各画素の分光反射率Ｓ(λ)の導出が必要である。そして、この各画素の分光反射率Ｓ(λ)を導出するためには、加重係数σ1，σ2，σ3を求める際に用いた基底関数Ｓj(λ)が必要となる。すなわち、元の原稿画像データ５１を再現するためには、基底関数Ｓj(λ)および各画素の３つの加重係数σ1，σ2，σ3が必要であり、いずれかのデータが欠けても原稿画像データ５１を再現することは不可能である。
【００５５】
したがって、基底関数Ｓj(λ)および３つの加重係数σ1，σ2，σ3のうち、いずれかのデータをキーデータとして、このキーデータを含むファイルを生成し、その一方で、キーデータを除くデータを含むファイルを生成して別々に管理すれば、元の原稿画像データ５１の再現は不可能となり、実質的に、原稿画像データ５１を暗号化することができるわけである。
【００５６】
このため、上述したように、本実施の形態の画像暗号化装置２ａにおいては、基底関数Ｓj(λ)をキーデータとして、このキーデータをキーファイル６１として保存し、一方、３つの加重係数σ1，σ2，σ3を暗号ファイル６２として保存する。これにより、比較的簡易な演算で原稿画像データ５１を暗号化して、原稿画像データ５１の内容を保護することができることとなる。
【００５７】
また、暗号ファイル６２を復号する際（後述）において、同時に生成されたキーファイル６１のみしか使用できないようにするため、原稿画像データ５１に固有の番号である同一のシリアル番号７１，７２を暗号ファイル６２およびキーファイル６１にそれぞれ埋め込むようにしている。この埋め込まれたシリアル番号を参照することにより、暗号ファイル６２とキーファイル６１とが同時に生成されたことが識別可能となる。これにより、シリアル番号が識別情報となり、暗号ファイル６２とキーファイル６１との対応付けの明確化を図ることができる。
【００５８】
上記のようにして生成された暗号ファイル６２は、データ通信部２５により、ユーザに指定された画像復号装置２ｂにネットワーク３を介して送信される。一方、キーファイル６１は、カードＩ／Ｆ２６によりメモリカード９に保存され、別途、郵送などで画像復号装置２ｂの管理者などに送付される。暗号ファイル６２およびキーファイル６１は、それぞれ単独では元の原稿画像データ５１の再現は不可能である。このため、このように別々の手法によって画像復号装置２ｂに送付することにより、暗号ファイル６２の送信中などになんらかの不正があった場合であっても、原稿画像データ５１の内容を保護し情報の漏洩を防止することができることとなる。
【００５９】
＜１−４．画像復号装置＞
次に、上記のようにして画像暗号化装置２ａにおいて生成された暗号ファイル６２およびキーファイル６１を用いて元の原稿画像データを再現する画像復号装置２ｂの動作について説明する。
【００６０】
図７は、画像復号装置２ｂのＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２およびＲＡＭ３３により実現される機能の構成を他の構成とともに示すブロック図である。図７に示す構成のうち、画像復号部３３０が、ＣＰＵ３１等により実現される機能である。また、図７に示す、ファイル指定受付部３３１、キーファイル判定部３３２および再現画像生成部３３３は、画像復号部３３０の機能をそれぞれ示している。これらの機能の詳細については下記において説明する。
【００６１】
図７に示すように、画像復号装置２ｂの固定ディスク３５には、データ通信部２５が画像暗号化装置２ａからネットワーク３を介して受信した暗号ファイル６２、および、郵送等で送付されたメモリカード９からカードＩ／Ｆ２６が読み出したキーファイル６１が記憶される。なお、図においては、簡略化のため暗号ファイル６２およびキーファイル６１はそれぞれ１つのみ示されているが、暗号ファイル６２およびキーファイル６１はそれぞれ複数のものが固定ディスク３５に記憶されているものとする。
【００６２】
図８は、画像復号装置２ｂの暗号ファイル６２およびキーファイル６１を用いて元の原稿画像データを再現する画像復号処理の流れを示す図である。以下、図７および図８を参照しながら画像復号装置２ｂの動作について説明する。
【００６３】
まず、ユーザにより操作パネル２１を介して復号を行う暗号ファイル６２が指定される。この指定の指示はファイル指定受付部３３１により受け付けられ、指定された暗号ファイル６２がＲＡＭ３３に読み出される（ステップＳ１１）。
【００６４】
次に、ファイル指定受付部３３１の制御により、復号に用いるキーファイル６１を指定させる画面が操作パネル２１のディスプレイ２１ｂに表示される（ステップＳ１２）。ユーザはこの画面を参照しつつ、指定した暗号ファイル６２に対応するキーファイル６１を指定する。このとき、キーファイル６１の指定が無ければ以降の処理において元の原稿画像データを再現することはできないため、ディスプレイ２１ｂにエラー表示がなされ（ステップＳ１５）そのまま処理を終了する。
【００６５】
一方、キーファイル６１の指定があった場合は、その指定の指示がファイル指定受付部３３１により受け付けられ、指定されたキーファイル６１がＲＡＭ３３に読み出される。そして、指定された暗号ファイル６２に含まれるシリアル番号７２と、指定されたキーファイル６１に含まれるシリアル番号７１とが一致するか否かが、キーファイル判定部３３２により判定される（ステップＳ１３）。
【００６６】
上述したように、画像暗号化装置２ａにおいては、同時に生成する暗号ファイル６２とキーファイル６１とには、識別情報として同一のシリアル番号を埋め込むようにしている。つまり、同時生成された暗号ファイル６２およびキーファイル６１の組合せであれば、それらのシリアル番号７２とシリアル番号７１とは一致するはずである。
【００６７】
しかしながら、シリアル番号７２，７１が一致しない場合は、同時に生成された暗号ファイル６２およびキーファイル６１の組合せではなく、キーファイル６１は不正入手されたものである可能性が高くなることから、このような場合は、ディスプレイ２１ｂにエラー表示がなされ（ステップＳ１５）そのまま処理を終了する。
【００６８】
このように、識別情報であるシリアル番号が一致しない場合は、以降の原稿画像データの再現処理を行わないようにすることで、キーファイル６１の正当性をチェックすることができ、不正なキーファイル６１の使用を防止することができる。
【００６９】
一方、シリアル番号７２，７１が一致した場合は、再現画像生成部３３３により原稿画像データの再現が行われる。具体的には、キーファイル６１内の基底関数データ５３（基底関数Ｓj(λ)）が取得され、さらに、暗号ファイル６２内の物体色成分データ５４（各画素の加重係数σ1，σ2，σ3）が取得される。そして、各画素について数２の演算が行われて、各画素に対応する原稿上の位置の分光反射率Ｓ(λ)が求められ、さらに、数３および数４の演算が行われて、最終的に各画素の三刺激値ρX，ρY，ρZ（ＸＹＺ値）が求められる。これにより、元の原稿画像データを再現する再現画像データ８２が生成されることとなる（ステップＳ１４）。
【００７０】
数３および数４の演算に用いるＸＹＺ表色系の等色関数ＲX(λ)，ＲY(λ)，ＲZ(λ)、並びに、照明光の分光分布Ｅ(λ)を表現する基底関数Ｅi(λ)および加重係数εiは、予めＲＯＭ３２やＲＡＭ３３に記憶される。このうち、基底関数Ｅi(λ)および加重係数εiは照明成分データ８１としてＲＡＭ３３等に記憶される。この照明成分データ８１としては、画像復号装置２ｂの内蔵光源光の分光分布や、「ＣＩＥ Ｄ６５光源」「ＣＩＥ Ｄ５０光源」等の標準光源の分光分布などを示すデータを用いればよい。ただし、厳密に元の原稿画像データを再現するためには、照明成分データ８１として画像暗号化装置２ａの内蔵光源光の分光分布を用いることが好ましい。このため、画像暗号化装置２ａの内蔵光源データ５２を、画像復号装置２ｂにおいて照明成分データ８１として使用できるように、別途、画像復号装置２ｂに送付するようにしてもよく、キーファイル６１あるいは暗号ファイル６２に含ませるようにしてもよい。また、使用する照明成分データ８１をユーザが指定できるようになっていてもよい。
【００７１】
このようにして生成された再現画像データ８２はＲＡＭ３３に記憶された後、ディスプレイ２１ｂに表示されるとともに、必要に応じてプリンタ部２４にて記録シート上に印刷される。これにより、画像復号装置２ｂのユーザは元の原稿画像データの内容を閲覧することができることとなる。
【００７２】
ところで、キーファイル６１のシリアル番号７１が不正に書き換えられた場合、ステップＳ１３におけるキーファイル６１の正当性のチェックでは、不正なキーファイル６１の使用を防止できない可能性もあり得る。しかしながら、このような場合であっても、キーファイル６１内の基底関数Ｓj(λ)が、暗号ファイル６２の生成時に使用されたものでない場合は、正常な再現画像データ８２を生成することは不可能である。したがって、このようなキーファイル６１のシリアル番号７１が不正に書き換えられた場合であっても、元の原稿画像データの内容を保護することができることとなる。
【００７３】
＜２．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。上記第１の実施の形態においては、元の原稿画像データを再現するために必要となる基底関数Ｓj(λ)および各画素の３つの加重係数σ1，σ2，σ3のうち、基底関数Ｓj(λ)をキーデータとしていたが、本実施の形態においては、加重係数σ1，σ2，σ3のうち一の加重係数σ1をキーデータとしている。
【００７４】
本実施の形態に適用されるネットワークシステム１は図１に示すものと同様であり、また、画像暗号化装置２ａあるいは画像復号装置２ｂとなるＭＦＰ２の構成も図２ないし図４に示すものと同様である。このため、以下の説明においては、第１の実施の形態と相違する点を中心に説明を行う。
【００７５】
＜２−１．画像暗号化装置＞
図９は、本実施の形態の画像暗号化装置２ａのＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２およびＲＡＭ３３により実現される機能の構成を他の構成とともに示すブロック図である。図９に示す構成のうち、画像暗号化部３１０、シリアル番号生成部３２０および暗号化領域受付部３４０が、ＣＰＵ３１等により実現される機能である。また、図９において、物体色成分導出部３１１、キーファイル生成部３１２および暗号ファイル生成部３１３とともに示す代替データ生成部３１４は、画像暗号化部３１０の機能を示している。
【００７６】
図１０は、本実施の形態の画像暗号化装置２ａの画像暗号化処理の流れを示す図である。以下、図９および図１０を参照しながら本実施の形態の画像暗号化装置２ａの動作について説明する。
【００７７】
まず、第１の実施の形態と同様にして、原稿画像データ５１が取得されてＲＡＭ３３に記憶された後（ステップＳ２１）、物体色成分導出部３１１により、基底関数データ５３（基底関数Ｓj(λ)）等に基づいて物体色成分データ５４（各画素における加重係数σ1，σ2，σ3）が求められる（ステップＳ２２）。そして、画像暗号化部３１０により、シリアル番号生成部３２０から識別情報となるシリアル番号が取得される（ステップＳ２３）。
【００７８】
次に、求められた各画素における加重係数σ1，σ2，σ3のうち、一の加重係数σ1がキーデータ（以下、「キー係数データ」という。）とされ、このキー係数データ５５と、取得されたシリアル番号７１とを含むファイルが、キーファイル６３としてキーファイル生成部３１２により生成される。生成されたキーファイル６３は、固定ディスク３５に記憶される（ステップＳ２４）。
【００７９】
次に、暗号化領域受付部３４０の制御により、原稿画像データ５１中の暗号化の対象とする領域を指定するか否かを問い合わせる画面が、ディスプレイ２１ｂに表示される（ステップＳ２５）。上記第１の実施の形態においては原稿画像データ５１の全体の領域を暗号化の対象とする領域としていたが、本実施の形態では、この暗号化の対象とする領域（以下、「暗号化領域」という。）をユーザが指定できるようになっている。
【００８０】
暗号化領域を指定する選択がなされた場合は、暗号化領域受付部３４０の制御によって、ディスプレイ２１ｂに原稿画像データ５１中の暗号化領域を指定させる画面が表示される。図１１は、このような暗号化領域を指定させる画面の例を示す図である。ユーザは、ディスプレイ２１ｂに表示された原稿画像データ５１を参照しながら、暗号化領域とする所望の領域７３の対角の２点を操作ボタン２１ａ等によって指定する。これにより、指定された領域７３が暗号化領域受付部３４０により受け付けられ、暗号化領域として決定される。図１１に示す例においては、原稿画像データ５１中の花瓶を含む領域７３が暗号化領域として指定されている（ステップＳ２６）。
【００８１】
一方、暗号化領域を指定しない選択がなされた場合は、図１１のような画面は表示されず、原稿画像データ５１の全体の領域が暗号化領域として決定される（ステップＳ２７）。
【００８２】
暗号化領域が決定されると、次に、代替データ生成部３１４により、物体色成分データ５４（各画素における加重係数σ1，σ2，σ3）のうちキー係数データ５５とされた加重係数σ1の値が変更され、加重係数σ1の代替データとなる新たな加重係数σ1dが生成される。具体的には、加重係数σ1の値を所定の値にする、あるいは、ランダムな値とするなどによって、加重係数σ1の値と相違する加重係数σ1dが生成される（ステップＳ２８）。
【００８３】
この加重係数σ1dは、元の加重係数σ1の替わりに物体色成分データ中に含まれることとなる。このため以下では、加重係数σ1dを「ダミー係数」といい、また、ダミー係数が含まれる物体色成分データを「ダミー物体色成分データ」５６という。
【００８４】
なお、この加重係数σ1の値の変更は、暗号化領域の画素についてのみ行われる。したがって、ユーザにより暗号化領域が指定された場合は、元の加重係数σ1とダミー係数σ1dとでは、暗号化領域の画素についてのみ値が相違し、その他の画素に関しては値は一致することとなる。
【００８５】
次に、暗号ファイル生成部３１３により、シリアル番号７２と、ダミー物体色成分データ５６と、基底関数データ５３とを含むファイルが暗号ファイル６４として生成される。したがって、暗号ファイル６４は、各画素の分光反射率Ｓ(λ)を導出するために必要となる基底関数Ｓj(λ)および３つの加重係数σ1，σ2，σ3のうちキー係数データ５５とされた加重係数σ1を除くデータと、ダミー係数σ1dとが含まれたファイルとなる。生成された暗号ファイル６４は、キーファイル６３と同様に固定ディスク３５に記憶される（ステップＳ２９）。
【００８６】
そして、生成された暗号ファイル６４およびキーファイル６３は、第１の実施の形態と同様に、別々の手法によって画像復号装置２ｂに送付される。
【００８７】
ここで、上記のようにして生成された暗号ファイル６４のみから、元の原稿画像データを再現することを想定する。暗号ファイル６４には、基底関数Ｓj(λ)および３つの加重係数σ1d，σ2，σ3が含まれているため、上記第１の実施の形態の画像復号装置２ｂと同様の演算を行うことによって、何らかの画像データを生成することは可能である。しかしながら、加重係数の一つにダミー係数σ1dが含まれているために、元の原稿画像データを正常に再現することは不可能である。したがって、実質的に原稿画像データ５１を暗号化することとなり、原稿画像データ５１の内容を保護することができることとなる。
【００８８】
また、暗号化領域が指定されていた場合は、暗号化領域の画素のみに関して、ダミー係数σ1dの値が元の加重係数σ1と相違するため、実質的に暗号化領域のみが暗号化される。図１２は、図１１で示した原稿画像データ５１から生成された暗号ファイル６４（正確には、暗号ファイル６４のみから生成される画像データ）を示している。図に示すように、暗号ファイル６４における暗号化領域７３はマスクがかけられたような状態となり、その内容は知ることはできない。このように暗号化領域を指定した場合は、原稿画像データ５１中の所望の領域の内容のみを効果的に保護することができることとなり、例えば、重要な情報が含まれる領域のみを保護したい場合などにおいて有効である。
【００８９】
＜２−２．画像復号装置＞
次に、上記のようにして画像暗号化装置２ａにおいて生成された暗号ファイル６４およびキーファイル６３を用いて元の原稿画像データを再現する画像復号装置２ｂの動作について説明する。
【００９０】
図１３は、本実施の形態の画像復号装置２ｂのＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２およびＲＡＭ３３により実現される機能の構成を他の構成とともに示すブロック図である。第１の実施の形態と同様に、画像復号装置２ｂの固定ディスク３５には、画像暗号化装置２ａから送付された暗号ファイル６４およびキーファイル６３がそれぞれ複数記憶される。
【００９１】
図１４は、本実施の形態の画像復号装置２ｂの画像復号処理の流れを示す図である。以下、図１３および図１４を参照しながら本実施の形態の画像復号装置２ｂの動作について説明するが、図１４のステップＳ３１〜Ｓ３３の動作は、図８のステップＳ１１〜Ｓ１３の動作と同様である。
【００９２】
すなわち、まず、暗号ファイル６４の指定が受け付けられ（ステップＳ３１）、続いて、キーファイル６３の指定が受け付けられ（ステップＳ３２）、さらに、シリアル番号が一致するか否かが判定される（ステップＳ３３）。これらの処理において、キーファイル６３の指定が無いとき（ステップＳ３２にてＮｏ）、あるいは、シリアル番号が一致しないとき（ステップＳ３３にてＮｏ）は、エラー表示がなされ（ステップＳ３５）、処理を終了する。
【００９３】
シリアル番号が一致した場合は、次に、再現画像生成部３３３により原稿画像データの再現が行われる。具体的には、暗号ファイル６４内のダミー物体色成分データ５６（各画素のダミー係数σ1dと加重係数σ2，σ3）および基底関数データ５３（基底関数Ｓj(λ)）が取得され、さらに、キーファイル６３内のキー係数データ５５（各画素の加重係数σ1）が取得される。そして、ダミー係数σ1dと加重係数σ1とが入れ替えられる。これにより、元の原稿画像データを再現するのに必要となる基底関数Ｓj(λ)および各画素の３つの加重係数σ1，σ2，σ3が取得される。そして、第１の実施の形態と同様の演算により、元の原稿画像データを再現する再現画像データ８２が生成される（ステップＳ３４）。これにより、画像復号装置２ｂのユーザは元の原稿画像データの内容を閲覧することができることとなる。
【００９４】
なお、暗号化領域が指定されていた場合であっても、上記と同様の手法によって再現画像データ８２が生成される。図１５は、図１２に示す暗号ファイル６４から上記手法によって生成された再現画像データ８２を示している。図に示すように、再現画像データ８２においては、暗号化領域７３のマスクは排除され、元の原稿画像データ（図１１参照）の全ての画素が再現されることとなる。
【００９５】
＜３．第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。上記実施の形態では、原稿画像データの内容を保護していたが、本実施の形態では暗号ファイルに電子透かしを目的とする透かし情報を埋め込み、この透かし情報の内容を保護するようにしている。
【００９６】
本実施の形態に適用されるネットワークシステム１は図１に示すものと同様であり、また、画像暗号化装置２ａあるいは画像復号装置２ｂとなるＭＦＰ２の構成も図２ないし図４に示すものと同様である。また、本実施の形態で生成されるキーファイルは第２の実施の形態と同様であるため、以下の説明においては第２の実施の形態と相違する点を中心に説明する。
【００９７】
＜３−１．画像暗号化装置＞
図１６は、本実施の形態の画像暗号化装置２ａのＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２およびＲＡＭ３３により実現される機能の構成を他の構成とともに示すブロック図である。図１６に示す構成のうち、画像暗号化部３１０、シリアル番号生成部３２０および透かし画像受付部３５０が、ＣＰＵ３１等により実現される機能である。
【００９８】
図１７は、本実施の形態の画像暗号化装置２ａの画像暗号化処理の流れを示す図である。以下、図１６および図１７を参照しながら本実施の形態の画像暗号化装置２ａの動作について説明する。
【００９９】
まず、上記実施の形態と同様にして、原稿画像データ５１が取得されてＲＡＭ３３に記憶された後（ステップＳ４１）、物体色成分導出部３１１により、基底関数データ５３（基底関数Ｓj(λ)）等に基づいて物体色成分データ５４（各画素における加重係数σ1，σ2，σ3）が求められる（ステップＳ４２）。そして、画像暗号化部３１０により、シリアル番号生成部３２０から識別情報となるシリアル番号が取得される（ステップＳ４３）。
【０１００】
次に、求められた各画素における加重係数σ1，σ2，σ3のうち、加重係数σ1がキー係数データ５８とされ、このキー係数データ５８と、取得されたシリアル番号７１とを含むファイルが、キーファイル６５としてキーファイル生成部３１２により生成される。生成されたキーファイル６５は、固定ディスク３５に記憶される（ステップＳ４４）。
【０１０１】
次に、透かし画像受付部３５０の制御により、電子透かしを目的とする透かし情報を受け付ける画面がディスプレイ２１ｂに表示される。そして、ユーザにより入力された透かし情報に基づいて、透かし画像受付部３５０により透かし画像データ５７が生成される。例えば、電子透かしとして埋め込みを所望する文字列が操作ボタン２１ａ等によって入力され、入力された文字列に基づいて透かし画像データ５７が生成されてＲＡＭ３３に記憶される。この透かし画像データ５７は、各画素が２値（１ビット）で表現される画像データであり、透かし情報に相当する領域の画素のビットを立てた（１とする）状態のものである（ステップＳ４５）。
【０１０２】
図１８は、透かし画像データ５７の例を示す図である。図１８の例においては、「Ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌ」という文字列に基づいて生成された透かし画像データ５７を示している。図１８の透かし画像データ５７においては、文字列「Ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌ」に相当する領域の画素のビットが立っている状態となる。
【０１０３】
なお、このような透かし情報は文字列に限定されず、絵図や記号など２値の画像データとして表現可能な情報であればどのような情報であってもよい。また、種々の透かし情報を示す複数の透かし画像データ５７を予め固定ディスク３５等に記憶しておき、それらから透かし情報を選択できるようになっていてもよい。
【０１０４】
透かし画像データ５７が得られると、次に、代替データ生成部３１４により、物体色成分データ５４のうちのキー係数データ５８とされた加重係数σ1の値が変更され、加重係数σ1の代替データとなる新たな加重係数σ1wが生成される。この加重係数σ1wは、キー係数データ５８と、透かし画像データ５７とに基づいて生成される。
【０１０５】
具体的には、透かし画像データ５７中の一の画素に注目し、この注目している画素のビットが立っている場合には、この画素に対応する物体色成分データ５４中の画素の加重係数σ1の値に対して、所定の変更率（例えば、１以外の０．９〜１．１の値）を乗算する。このような演算を全ての画素に関して行うことにより、加重係数σ1の値と僅かに相違する加重係数σ1wが生成される。ただし、実際に値が変更されるのは、透かし画像データ５７中のビットが立っている領域に対応する画素のみである（ステップＳ４６）。
【０１０６】
この新たな加重係数σ1wは、加重係数σ1に透かし画像データ５７が合成されて埋め込まれたものに相当するため、以下では、加重係数σ1wを「透かし合成係数」といい、また、透かし合成係数が含まれる物体色成分データを「合成物体色成分データ」５９という。
【０１０７】
次に、暗号ファイル生成部３１３により、シリアル番号７２と、合成物体色成分データ５９と、基底関数データ５３とを含むファイルが暗号ファイル６６として生成される。したがって、暗号ファイル６６は、基底関数Ｓj(λ)、透かし合成係数σ1wおよび加重係数σ2，σ3が含まれたファイルであり、実質的に透かし情報が埋め込まれた状態とされる。生成された暗号ファイル６６は、キーファイル６５と同様に固定ディスク３５に記憶される（ステップＳ４７）。
【０１０８】
そして、生成された暗号ファイル６６およびキーファイル６５は、上記実施の形態と同様に、別々の手法によって画像復号装置２ｂに送付される。
【０１０９】
ここで、透かし情報が埋め込まれた暗号ファイル６６のみから、上記実施の形態の画像復号装置２ｂと同様の演算により、元の原稿画像データを再現することを想定する。暗号ファイル６６には、基底関数Ｓj(λ)、透かし合成係数σ1wおよび加重係数σ2，σ3が含まれているため、画像データを生成することは可能である。また、透かし合成係数σ1wは元の加重係数σ1を僅かに変更したものであるが、この変更量は画像データの目視では識別できない程度の変更量である。このため、生成される画像データは、ほぼ元の原稿画像データを再現するものとなる。しかしながら、その一方で、埋め込まれた透かし情報を目視では識別することは不可能であり、実質的に透かし情報（透かし画像データ）を暗号化することとなる。したがって、透かし情報の内容を保護することができることとなる。
【０１１０】
＜３−２．画像復号装置＞
次に、上記のようにして生成された透かし情報が埋め込まれた暗号ファイル６６から透かし情報を抽出する画像復号装置２ｂの動作について説明する。
【０１１１】
図１９は、本実施の形態の画像復号装置２ｂのＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２およびＲＡＭ３３により実現される機能の構成を他の構成とともに示すブロック図である。上記実施の形態と同様に、画像復号装置２ｂの固定ディスク３５には、画像暗号化装置２ａから送付された暗号ファイル６６およびキーファイル６５がそれぞれ複数記憶される。
【０１１２】
図２０は、本実施の形態の画像復号装置２ｂの画像復号処理の流れを示す図である。以下、図１９および図２０を参照しながら本実施の形態の画像復号装置２ｂの動作について説明するが、図２０のステップＳ５１〜Ｓ５３の動作は、図８のステップＳ１１〜Ｓ１３の動作と同様である。
【０１１３】
すなわち、まず、暗号ファイル６４の指定が受け付けられ（ステップＳ５１）、続いて、キーファイル６３の指定が受け付けられ（ステップＳ５２）、さらに、シリアル番号が一致するか否かが判定される（ステップＳ５３）。これらの処理において、キーファイル６３の指定が無いとき（ステップＳ５２にてＮｏ）、あるいは、シリアル番号が一致しないとき（ステップＳ５３にてＮｏ）は、エラー表示がなされ（ステップＳ５６）、処理を終了する。
【０１１４】
シリアル番号が一致した場合は、続いて、再現画像生成部３３３により原稿画像データの再現が行われるが、これに先立って、暗号ファイル６６に埋め込まれた透かし情報を抽出する処理が行われる。具体的には、暗号ファイル６６内の合成物体色成分データ５９（各画素の透かし合成係数σ1wと加重係数σ2，σ3）および基底関数データ５３（基底関数Ｓj(λ)）が取得され、さらに、キーファイル６５内のキー係数データ５８（各画素の加重係数σ1）が取得され、各画素の透かし合成係数σ1wと加重係数σ1との差分が演算される。そして、この演算により差分が発生した画素のみが抽出され、抽出された画素のみのビットを立てた２値の画像データが生成される。
【０１１５】
透かし合成係数σ1wと加重係数σ1との差分がある画素とは透かし情報が埋め込まれた画素であることから、生成される画像データ（以下、「再現透かし画像」という。）は元の透かし画像データに相当する。すなわち、このような演算により透かし情報が抽出されることとなる（ステップＳ５４）。
【０１１６】
透かし情報が抽出されると、次に、基底関数Ｓj(λ)および各画素の３つの加重係数σ1，σ2，σ3から上記実施の形態と同様の演算により、元の原稿画像データを再現する再現画像データが生成される。ただし、再現透かし画像にてビットが立っている画素に対応する画素に関しては、所定のＸＹＺ値（所定の色）が与えられる。これにより、透かし情報が抽出された状態となる透かし合成再現画像データ８３が生成される（ステップＳ５５）。
【０１１７】
図２１は、図１１の原稿画像データ５１と図１８の透かし画像データ５７とに基づく暗号ファイル６６から生成された透かし合成再現画像データ８３の例を示す図である。図に示すように、透かし合成再現画像データ８３においては、透かし情報である文字列「Ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌ」が浮かびあがった状態となる。これにより、画像復号装置２ｂのユーザは透かし情報の内容を閲覧することができることとなる。
【０１１８】
＜４．第４の実施の形態＞
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。上記実施の形態では、ＭＦＰ２内部において、画像暗号化処理あるいは画像復号処理を行うようになっているが、この処理をコンピュータにて行うことももちろん可能である。
【０１１９】
図２２は本実施の形態に適用されるネットワークシステム１０の概略構成を示す図である。ネットワークシステム１０は、インターネットなどのネットワーク３に複数のコンピュータ４が接続されて構成されている。このコンピュータ４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、固定ディスク、ディスプレイおよび通信インタフェース等を備えた汎用のコンピュータで構成される。また、これらのコンピュータ４は、ネットワーク３を介して装置相互間で通信を行うことができるようにされている。
【０１２０】
コンピュータ４ａには、原稿画像データを取得するＭＦＰ２ｃが接続される。このＭＦＰ２ｃの構成は、上記実施の形態で説明したものと同様であるが、画像暗号化処理機能あるいは画像復号処理機能を有していない。
【０１２１】
本実施の形態では、ＭＦＰ２ｃで取得された原稿画像データは、伝送ケーブル５等を介してコンピュータ４ａに伝送され、コンピュータ４ａで暗号ファイルが生成される。そして、生成された暗号ファイルはネットワーク３を介してコンピュータ４ｂに送信され、コンピュータ４ｂにおいて暗号ファイルの復号が行われる。つまり、コンピュータ４ａが画像暗号化装置として機能し、コンピュータ４ｂが画像復号装置として機能する。これらのコンピュータ４ａ，４ｂは上記第１ないし第３の実施の形態のいずれの処理にも利用可能である。
【０１２２】
例えば、図２２に示すコンピュータ４ａ，４ｂを第１の実施の形態の処理に利用する場合においては、コンピュータ４ａ内部のＣＰＵ等は、固定ディスク等に予め記憶されているプログラムに従って演算処理を行うことにより、図５に示す画像暗号化部３１０として機能する。一方、コンピュータ４ｂ内部のＣＰＵ等は、固定ディスク等に予め記憶されているプログラムに従って演算処理を行うことにより、図７に示す画像復号部３３０として機能する。
【０１２３】
画像暗号化処理を行う際には、ＭＦＰ２ｃから取得された原稿画像データ５１、内蔵光源データ５２およびシリアル番号等がコンピュータ４ａに転送され、コンピュータ４ａはこれらのデータを用いてキーファイル６１および暗号ファイル６２を生成する。このとき、基底関数データ５３は予めコンピュータ４ａの固定ディスクなどに記憶される。生成されたキーファイル６１および暗号ファイル６２はそれぞれ別々の手法によってコンピュータ４ｂに送付される。一方、画像復号処理を行う際には、コンピュータ４ｂがこれらのデータから元の原稿画像データを再現する再現画像データ８２を生成することとなる。
【０１２４】
また、図２２に示すコンピュータ４ａ，４ｂを第２の実施の形態の処理に利用する場合においては、コンピュータ４ａ内部のＣＰＵ等は、図９に示す画像暗号化部３１０および暗号化領域受付部３４０として機能し、一方、コンピュータ４ｂ内部のＣＰＵ等は、図１３に示す画像復号部３３０として機能する。同様に、図２２に示すコンピュータ４ａ，４ｂを第３の実施の形態の処理に利用する場合においては、コンピュータ４ａ内部のＣＰＵ等は、図１６に示す画像暗号化部３１０および透かし画像受付部３５０として機能し、一方、コンピュータ４ｂ内部のＣＰＵ等は、図１９に示す画像復号部３３０として機能する。
【０１２５】
以上のように、第１ないし第３の実施の形態に係るＭＦＰ２の画像暗号化処理あるいは画像復号処理をコンピュータ４で行うことも可能であり、この場合、汎用のコンピュータ４を画像暗号化装置あるいは画像復号装置として利用することができることとなる。
【０１２６】
＜５．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【０１２７】
例えば、上記実施の形態においては、画像暗号化装置は、ＭＦＰ２あるいはコンピュータ４であるものとして説明を行ったが、例えば、デジタルカメラを画像暗号化装置として利用することも可能である。デジタルカメラにおいて画像データから被写体の分光反射率を求める手法としては、例えば、本出願人によって出願された特開２００１−７８２０２公報に開示された手法を用いることができる。
【０１２８】
また、上記第２の実施の形態においては、キー係数データとして加重係数σ1が用いられていたが、加重係数σ1，σ2，σ3のうちいずれの加重係数をキー係数データとしてもよい。また、加重係数σ1，σ2，σ3のうちの２つの加重係数をキー係数データとして用いてもよい。もちろん、このような場合は、ダミー物体色成分データには２つのダミー係数が含まれることとなる。
【０１２９】
また、上記実施の形態では、ＣＰＵがプログラムに従って演算処理を行うことにより各種機能が実現されると説明したが、これら機能の全部または一部は専用の電気的回路により実現されてもよい。特に、繰り返し演算を行う箇所をロジック回路にて構築することにより、高速な演算が実現される。
【０１３０】
◎なお、上述した具体的実施の形態には以下の構成を有する発明が含まれている。
【０１３１】
（１） 請求項１に記載の画像暗号化方法において、
前記キーデータは、前記基底関数であることを特徴とする画像暗号化方法。
【０１３２】
これによれば、簡易な手法によって、画像データの内容を適切に保護することができる。
【０１３３】
（２） 請求項２に記載の画像暗号化方法において、
前記画像データ中の暗号化領域の指定を受け付ける領域受付工程、
をさらに備え、
前記代替データは、前記暗号化領域の画素における値のみが前記キー係数の値と相違することを特徴とする画像暗号化方法。
【０１３４】
これによれば、画像データ中の所望の暗号化領域の内容を保護することができる。
【０１３５】
（３） 請求項１ないし３ならびに上記（１）および（２）のいずれかに記載の画像暗号化方法において、
前記第１および前記第２のファイルの双方に同一の識別情報を埋め込む工程、をさらに備えることを特徴とする画像暗号化方法。
【０１３６】
これによれば、第１および第２のファイルの対応関係を明確化することができる。
【０１３７】
（４） 請求項４に記載の画像復号方法において、
前記キーデータは、前記基底関数であることを特徴とする画像復号方法。
【０１３８】
これによれば、簡易な手法によって、保護された画像データの内容を閲覧することができる。
【０１３９】
（５） 請求項４に記載の画像復号方法において、
前記キーデータは、前記複数の加重係数のうちの一の加重係数であるキー係数であり、
前記第２のファイルには、前記キー係数の値と相違する前記キー係数の代替データが含まれることを特徴とする画像復号方法。
【０１４０】
これによれば、簡易な手法によって、保護された画像データの内容を閲覧することができる。
【０１４１】
（６） 請求項４ならびに上記（４）および（５）のいずれかに記載の画像復号方法において、
前記第１および前記第２のファイルは、同時に生成された場合は同一の識別情報が埋め込まれるものであり、
前記画像再現工程に使用する前記第１のファイルおよび前記第２のファイルのそれぞれに予め埋め込まれた識別情報が、一致するか否かを判定する識別情報判定工程、
をさらに備え、
前記識別情報が一致しない場合は、前記画像再現工程を行わないことを特徴とする画像復号方法。
【０１４２】
これによれば、識別情報が一致しない場合は、画像再現工程が行われないため、不正な組合せとなる第１および第２のファイルの使用を防止することができる。
【０１４３】
（７） 上記（５）に記載の画像復号方法において、
前記代替データは、前記キー係数と、電子透かしを目的とする透かし情報とに基づいて生成されるものであり、
前記画像再現工程には、
前記第１および前記第２のファイルに基づいて、前記透かし情報を抽出する工程、
が含まれることを特徴とする画像復号方法。
【０１４４】
これによれば、保護された透かし情報の内容を閲覧することができる。
【０１４５】
（８） 暗号化された撮像対象に係る画像データを復号するプログラムであって、コンピュータによる前記プログラムの実行は、前記コンピュータに、
前記撮像対象の分光反射率を表現するための所定の基底関数および複数の加重係数のうちの一部のキーデータを含む第１のファイルと、
前記基底関数および前記複数の加重係数のうちの前記キーデータを除くデータを含む第２のファイルと、
に基づいて、前記撮像対象に係る画像データを再現する画像再現工程、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【０１４６】
これによれば、保護された画像データの内容を閲覧することができる。
【０１４７】
（９） 撮像対象に係る画像データを暗号化する画像暗号化装置であって、
前記撮像対象の分光反射率を複数の加重係数として表現するための所定の基底関数を用いて、前記撮像対象に係る画像データから前記複数の加重係数を導出する係数導出手段と、
前記基底関数および前記複数の加重係数のうちの一部をキーデータとし、前記キーデータを含む第１のファイルを生成する第１ファイル生成手段と、
前記基底関数と前記複数の加重係数とのうちの前記キーデータを除くデータを含む第２のファイルを生成する第２ファイル生成手段と、
を備えることを特徴とする画像暗号化装置。
【０１４８】
これによれば、画像データの内容を保護することができる。
【０１４９】
（１０） 暗号化された撮像対象に係る画像データを復号する画像復号装置であって、
前記撮像対象の分光反射率を表現するための所定の基底関数および複数の加重係数のうちの一部のキーデータを含む第１のファイルと、
前記基底関数および前記複数の加重係数のうちの前記キーデータを除くデータを含む第２のファイルと、
に基づいて、前記撮像対象に係る画像データを再現する画像再現手段、
を備えることを特徴とする画像復号装置。
【０１５０】
これによれば、保護された画像データの内容を閲覧することができる。
【０１５１】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１および３の発明によれば、画像データの内容を保護することができる。
【０１５２】
また、請求項１および３の発明によれば、第２ファイルには代替データが含まれ、第２のファイルのみでは正しい画像データを再現することはできないため、画像データの内容を適切に保護することができる。
【０１５４】
また、請求項２および４の発明によれば、保護された画像データの内容を閲覧することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に適用されるネットワークシステムの概略構成を示す図である。
【図２】ＭＦＰ（画像暗号化装置、画像復号装置）を示す斜視図である。
【図３】スキャナ部の内部構成の概略を示す図である。
【図４】ＭＦＰの構成を模式的に示すブロック図である。
【図５】第１の実施の形態の画像暗号化装置の機能構成を示すブロック図である。
【図６】第１の実施の形態の画像暗号化装置の画像暗号化処理の流れを示す図である。
【図７】第１の実施の形態の画像復号装置の機能機能を示すブロック図である。
【図８】第１の実施の形態の画像復号装置の画像復号処理の流れを示す図である。
【図９】第２の実施の形態の画像暗号化装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１０】第２の実施の形態の画像暗号化装置の画像暗号化処理の流れを示す図である。
【図１１】原稿画像データの例を示す図である。
【図１２】暗号化領域が指定された暗号ファイルの例を示す図である。
【図１３】第２の実施の形態の画像復号装置の機能機能を示すブロック図である。
【図１４】第２の実施の形態の画像復号装置の画像復号処理の流れを示す図である。
【図１５】再現画像データの例を示す図である。
【図１６】第３の実施の形態の画像暗号化装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１７】第３の実施の形態の画像暗号化装置の画像暗号化処理の流れを示す図である。
【図１８】透かし画像データの例を示す図である。
【図１９】第３の実施の形態の画像復号装置の機能機能を示すブロック図である。
【図２０】第３の実施の形態の画像復号装置の画像復号処理の流れを示す図である。
【図２１】透かし合成再現画像データの例を示す図である。
【図２２】第４の実施の形態のネットワークシステムの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
２ａ ＭＦＰ，画像暗号化装置
２ｂ ＭＦＰ，画像復号装置
３ ネットワーク
８ 原稿
９ メモリカード
２１ 操作パネル
２３ スキャナ部
２５ データ通信部
６１ キーファイル
６２ 暗号ファイル
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像データの暗号化技術に関する。
【０００２】
【発明の背景】
近年、ネットワークを用いたデータ通信技術の発展に伴い、画像データを用いた情報の伝達が頻繁に行われている。その一方で、ネットワークを用いたデータ通信における情報のセキュリティの確保が重要視されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなことから、不特定多数のものに画像データの内容が漏洩しないように、その内容を保護する技術が要望されている。
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、画像データの内容を保護することができる技術を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、撮像対象に係る画像データを暗号化する画像暗号化装置であって、前記撮像対象の分光反射率を複数の加重係数として表現するための所定の基底関数を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている前記所定の基底関数を用いて、前記撮像対象に係る画像データから各画素における前記複数の加重係数を導出する係数導出手段と、前記係数導出手段によって導出された前記複数の加重係数のうちの一部をキー係数データとし、該キー係数データを含む第１のファイルを生成する第１ファイル生成手段と、前記画像データに対する暗号化領域の指定を受け付ける領域受付手段と、前記基底関数と前記複数の加重係数とのうち、前記領域受付手段によって指定が受け付けられた前記暗号化領域の画素について、前記キー係数データが該キー係数データの値と相違する代替データに変更されたデータを含む第２のファイルを生成する第２ファイル生成手段と、を備えている。
【０００６】
また、請求項２の発明は、画像暗号化装置と該画像暗号化装置において暗号化された撮像対象に係る画像データを復号する画像復号装置とを有するシステムであって、前記画像暗号化装置が、前記撮像対象の分光反射率を複数の加重係数として表現するための所定の基底関数を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている前記所定の基底関数を用いて、前記撮像対象に係る画像データから各画素における前記複数の加重係数を導出する係数導出手段と、前記係数導出手段によって導出された前記複数の加重係数のうちの一部をキー係数データとし、該キー係数データを含む第１のファイルを生成する第１ファイル生成手段と、前記画像データに対する暗号化領域の指定を受け付ける領域受付手段と、前記基底関数と前記複数の加重係数とのうち、前記領域受付手段によって指定が受け付けられた前記暗号化領域の画素について、前記キー係数データが該キー係数データの値と相違する代替データに変更されたデータを含む第２のファイルを生成する第２ファイル生成手段と、を備え、前記画像復号装置が、前記第１のファイルと前記第２のファイルとに基づいて、前記第２のファイルに含まれる前記代替データを前記第１のファイルに含まれる前記キー係数データに入れ替え、前記撮像対象に係る画像データを再現する画像再現手段、
を備えている。
【０００７】
また、請求項３の発明は、画像暗号化装置に含まれるコンピュータによって実行されることにより、前記画像暗号化装置を、請求項１または請求項２に記載の画像暗号化装置として機能させるプログラムである。
【０００８】
また、請求項４の発明は、画像復号装置に含まれるコンピュータによって実行されることにより、前記画像復号装置を、請求項２に記載の画像復号装置として機能させるプログラムである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
＜１．第１の実施の形態＞
＜１−１．システム構成＞
図１は、本発明の実施の形態に適用されるネットワークシステム１の概略構成を示す図である。図に示すように、ネットワークシステム１は、インターネットなどのネットワーク３に、スキャナ・複写機・プリンタ等の機能を有した複合機である複数のＭＦＰ（Multi Function Peripheral）２が接続されて構成されている。
【００１２】
ＭＦＰ２はそれぞれネットワーク３を介したデータ通信機能を備えており、ＭＦＰ２相互間において、画像データ等の送受信が可能とされている。さらにＭＦＰ２は、データ通信に用いられる画像データの暗号化、あるいは、暗号化された画像データの復号を行う機能を有している。
【００１３】
ネットワーク３を介して画像データが送信される際においては、送信側となるＭＦＰ２が画像データを暗号化してその結果となる暗号ファイルを送信し、受信側となるＭＦＰ２が受信した暗号ファイルを復号して元の画像データを再現する。以下の説明においては、ＭＦＰ２ａが画像暗号化装置として機能し、ＭＦＰ２ｂが画像復号装置として機能する場面を考える。ただし、これらの関係は固定的なものではなく、ＭＦＰ２ｂが画像暗号化装置として機能し、ＭＦＰ２ａが画像復号装置として機能する場面もあり得る。
【００１４】
なお、図１においてはＭＦＰ２が２台のみ描かれているが、ネットワーク３には多数のＭＦＰ２が接続されていてもよく、また、他のデータ通信装置が接続されていてもよい。ネットワーク３に多数のＭＦＰ２が接続される場合、そのＭＦＰ２のいずれもが画像暗号化装置、あるいは、画像復号装置として機能し得る。
【００１５】
＜１−２．ＭＦＰの構成＞
図２は、ＭＦＰ２（画像暗号化装置２ａ、画像復号装置２ｂ）を示す斜視図である。図に示すように、ＭＦＰ２は主として、各種情報の表示を行うとともにユーザからの操作を受け付ける操作パネル２１、撮像対象となる原稿を光電的に読み取って画像データを取得するスキャナ部２３、および、記録シート上に画像データを印刷するプリンタ部２４を備えている。
【００１６】
また、ＭＦＰ２の本体下部にはプリンタ部２４に記録シートを供給する給紙トレイ２８、中央部にはプリンタ部２４によって印刷された記録シートが排出される排出トレイ２９がそれぞれ配置され、本体上部には、原稿をスキャナ部２３に送るための原稿給送装置（フィーダ装置）としての機能を有し開閉自在な上面カバー２７が設けられる。
【００１７】
さらに、ＭＦＰ２の内部には、ネットワーク３を介して各種データの送受信を行うためのデータ通信部２５、および、外部記録媒体であるメモリカード９を着脱可能なカードＩ／Ｆ２６が設けられる。カードＩ／Ｆ２６は、メモリカード９への各種データの書き込み、あるいは、メモリカード９に記録されているデータの読み取りを行う。
【００１８】
データ通信部２５はネットワークＩ／Ｆを有しており、外部機器との間で各種データの送受信が可能なようにネットワークＩ／Ｆを介してネットワーク３に接続される。これによりＭＦＰ２は、スキャナ部２３等により取得された画像データをネットワーク３を介して外部機器に送信することが可能とされ、また、外部機器から送信される画像データを受信することが可能とされる。
【００１９】
操作パネル２１は、複数の操作ボタン２１ａとカラー液晶のディスプレイ２１ｂとを備えている。ディスプレイ２１ｂはタッチパネルとしての機能を有し、ユーザが画面に対して直接操作することができるようにされている。ユーザはディスプレイ２１ｂに表示された内容を確認しつつ、原稿読取や画像データの送信モードの設定等を操作ボタン２１ａやタッチパネルとしてのディスプレイ２１ｂを介してＭＦＰ２に入力することができる。
【００２０】
ＭＦＰ２は、画像データの送信モードとして、スキャナ部２３で取得された画像データをそのまま送信する通常送信モードとともに、画像データを暗号化した暗号ファイルを送信する暗号送信モードを備えており、操作パネル２１を介していずれかの送信モードを選択可能となっている。
【００２１】
プリンタ部２４は、スキャナ部２３により取得された画像データや、データ通信部２５を介して受信された画像データなどに基づいて、給紙トレイ２８から供給される記録シート上に画像をカラー印刷する。
【００２２】
スキャナ部２３は写真、文字、絵などの原稿から画像情報を光電的に読み取って画像データを生成する。図３は、スキャナ部２３の内部構成の概略を示す図である。
【００２３】
スキャナ部２３の内部には、水平方向に設けられるガイドレール（図示省略）に沿って移動する二つのキャリッジ（第１キャリッジ２０１，第２キャリッジ２０２）が設けられている。第１キャリッジ２０１は、コンタクトガラス２０６上に載置される原稿８を照明する内蔵光源２１１、および、内蔵光源２１１からの光に照明された原稿８からの反射光を水平方向へ反射させる第１ミラー２１２を備えている。一方、第２キャリッジ２０２は、第１ミラー２１２からの反射光線を下方向へ反射させる第２ミラー２１３、および、第２ミラー２１３からの反射光線をさらに水平方向へ反射させる第３ミラー２１４を備えている。
【００２４】
また、スキャナ部２３の下部の適位置にはレンズ２０３およびＣＣＤ２０４が配置されている。ＣＣＤ２０４は、読み取り波長が異なる三本のラインセンサを有し、三本のラインセンサはそれぞれＲ，Ｇ，Ｂの各色に対応している。したがって、ＣＣＤ２０４は各画素の値としてＲ，Ｇ，Ｂの各色に関する値を取得することが可能である。
【００２５】
原稿８の読み取り時には、ステッピングモータ（図示省略）により第１キャリッジ２０１が駆動され、１ライン分毎の水平方向への移動／停止を繰り返しながら原稿面を走査する。一方、第２キャリッジ２０２は、原稿面からの反射光がＣＣＤ２０４によって受光されるまでの光路長が一定となるように駆動される。この走査中において停止状態のとき、ＣＣＤ２０４の三本のラインセンサによりそれぞれ１ライン分の反射光が受光され、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の値が取得される。
【００２６】
上面カバー２７は閉じた状態であるとき、スキャナ部２３のコンタクトガラス２０６上面を覆うように配置される。これにより原稿８を読み取る際に、装置外部からの光（定常光）がスキャナ部２３へ入射することが防止される。上面カバー２７が閉じた状態であるか開かれた状態であるかは、上面カバー２７およびスキャナ部２３上面にそれぞれ設けられる上面カバーセンサ２０７によって検出される。上面カバーセンサ２０７は、センサ同士の接触／非接触を検出することにより上面カバー２７の状態を検出する。
【００２７】
図４は、ＭＦＰ２の構成のうち、主として本実施の形態に係る処理を実行するための構成を模式的に示すブロック図である。
【００２８】
図４に示す構成のうち、レンズ２０３、ＣＣＤ２０４、Ａ／Ｄ変換部２０５、操作パネル２１、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２およびＲＡＭ３３は画像データを取得する機能を実現する。すなわち、操作パネル２１から原稿読み取りが指示されると、レンズ２０３により原稿からの反射光がＣＣＤ２０４上に結像され、ＣＣＤ２０４からの画像信号がＡ／Ｄ変換部２０５によりデジタル変換される。Ａ／Ｄ変換部２０５にて変換されたデジタル画像信号はＲＡＭ３３に画像データとして記憶される。これらの動作制御はＣＰＵ３１がＲＯＭ３２内に記憶されているプログラム３２１に従って動作することにより行われる。このようにして取得された画像データは、適宜、内蔵している固定ディスク３５、あるいは、カードＩ／Ｆ２６によりメモリカード９に保存される。そして、必要に応じてプリンタ部２４により印刷されたり、データ通信部２５によりネットワーク３に接続される外部のＭＦＰ２等に送信される。
【００２９】
ＣＰＵ３１には、スキャナ部２３内の内蔵光源２１１やステッピングモータ等の駆動系（図４において図示省略）も接続されており、これらもＣＰＵ３１によって制御される。また、上面カバーセンサ２０７（図４において図示省略）もＣＰＵ３１に接続され、上面カバーセンサ２０７の通電を示す信号はＣＰＵ３１に入力される。
【００３０】
また、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２およびＲＡＭ３３は、ソフトウェア的に各種の機能を実現する。具体的には、ＲＯＭ３２に記憶されているプログラム３２１に従って、ＲＡＭ３３を作業領域として利用しながらＣＰＵ３１が演算処理を行うことによって各種の機能が実現される。プログラム３２１は、メモリカード９から読み出して、あるいは、ネットワーク３に接続される所定のサーバ記憶装置からデータ通信部２５を介してダウンロードすることによってＲＯＭ３２に記憶することができるようにされている。ＭＦＰ２は、このプログラム３２１に従ったＣＰＵ３１の演算処理によって、画像暗号化装置あるいは画像復号装置として機能することとなる。
【００３１】
＜１−３．画像暗号化装置＞
図５は、画像暗号化装置２ａのＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２およびＲＡＭ３３により実現される機能の構成を他の構成とともに示すブロック図である。図５に示す構成のうち、画像暗号化部３１０およびシリアル番号生成部３２０が、ＣＰＵ３１等により実現される機能である。また、図５に示す物体色成分導出部３１１、キーファイル生成部３１２および暗号ファイル生成部３１３は、画像暗号化部３１０の機能をそれぞれ示している。これらの機能の詳細については下記において説明する。
【００３２】
図６は、暗号送信モードに設定された画像暗号化装置２ａの画像データを暗号化する画像暗号化処理の流れを示す図である。以下、図５および図６を参照しながら画像暗号化装置２ａの動作について説明する。
【００３３】
まず、内蔵光源２１１から内蔵光源光を発光しつつ原稿の走査を行い、原稿の画像データ（以下、「原稿画像データ」という。）を取得する。すなわち、１ライン分ごとに内蔵光源光が原稿面を照明し、照明された原稿面からの反射光が複数のミラー２１２〜２１４およびレンズ２０３を介して、ＣＣＤ２０４に受光される。ＣＣＤ２０４からの画像信号はＡ／Ｄ変換部２０５によりデジタルデータとされた後、ＲＡＭ３３に送信される。このような読み取り動作が原稿面全体に対して行われることにより、最終的に原稿画像データ５１がＲＡＭ３３に記憶される（ステップＳ１）。この原稿画像の取得時における内蔵光源２１１から発光される内蔵光源光はその分光分布が一定に保たれるように制御される。
【００３４】
なお、原稿画像データ５１を取得する際において上面カバー２７が開いた状態であると、装置外部の定常光がスキャナ部２３に入射し、原稿画像データ５１が定常光の影響を受けることとなる。原稿画像データ５１が定常光の影響を受けると、以降の演算において精度の高い演算を行うことができない。このため、原稿の読み取りの前に上面カバー２７が開いた状態であるときは、上面カバー２７を閉じるように指示する画面がディスプレイ２１ｂに表示され、ユーザにより上面カバー２７が閉じられた後、原稿画像データ５１が取得される。したがって、原稿画像データ５１は、内蔵光源光のみを照明光とする画像データとして取得される。
【００３５】
原稿画像データ５１がＲＡＭ３３に記憶されると、次に、画像暗号化部３１０の物体色成分導出部３１１により、原稿画像データ５１のＲＧＢ値で表現される各画素値が、ＣＣＤ２０４の特性を考慮した所定のマトリクス演算によってＸＹＺ表色系における三刺激値（ＸＹＺ値）に変換される。さらに、所定の基底関数が含まれる基底関数データ５３を用いて、ＸＹＺ値に変換された原稿画像データ５１から原稿の分光反射率が求められる。以下、原稿の分光反射率を求める原理について説明する。
【００３６】
まず、可視領域の波長をλとして、原稿を照明する照明光の分光分布をＥ(λ)として表すと、この分光分布Ｅ(λ)は３つの基底関数Ｅ1(λ)，Ｅ2(λ)，Ｅ3(λ)および加重係数ε1，ε2，ε3を用いて、
【００３７】
【数１】
と表現される。同様に、ある画素（以下、「対象画素」という。）に対応する原稿上の位置の分光反射率をＳ(λ)とすると、分光反射率Ｓ（λ）は３つの基底関数Ｓ1(λ)，Ｓ2(λ)，Ｓ3(λ)および加重係数σ1，σ2，σ3を用いて、
【００３９】
【数２】
と表現される。したがって、ＣＣＤ２０４の対象画素に入射する光Ｉ(λ)は、
【００４１】
【数３】
と表現される。ここで、対象画素のＸ，Ｙ，Ｚの３つの刺激値をそれぞれρX，ρY，ρZとし、ＸＹＺ表色系の等色関数をＲX(λ)，ＲY(λ)，ＲZ(λ)とすると、ρX，ρY，ρZは、
【００４３】
【数４】
と表される。すなわち、対象画素のＸ，Ｙ，Ｚのいずれかに関する刺激値（以下、「対象刺激値」という。）をρcとし、対象刺激値に対応する等色関数をＲc(λ)とすると、値ρcは、
【００４５】
【数５】
と表現できる。
【００４７】
数５において、基底関数Ｅi(λ)，Ｓj(λ)および等色関数Ｒc(λ)は予め定められた関数である。また、原稿は内蔵光源光のみにより原稿上の位置によらず一律の強度で照明されることから、照明光の分光分布Ｅ(λ)の３つの加重係数εiは、予め測定によって求められる値である。これらの情報は予めＲＯＭ３２やＲＡＭ３３に記憶される。このうち、照明光の分光分布Ｅ(λ)を表現する基底関数Ｅi(λ)および加重係数εiは内蔵光源光の分光分布を示す内蔵光源データ５２として記憶される。また、原稿の分光反射率Ｓ(λ)を表現するための基底関数Ｓj(λ)は基底関数データ５３として記憶される。
【００４８】
したがって、数５に示す方程式において未知数は３つの加重係数σ1，σ2，σ3のみである。また、数５に示す方程式は対象画素におけるρX，ρY，ρZの３つの刺激値のそれぞれに関して求めることができ、これら３つの方程式を解くことにより３つの加重係数σ1，σ2，σ3が求められる。
【００４９】
求められた３つの加重係数σ1，σ2，σ3と、基底関数Ｓj(λ)とを数２に代入すれば、対象画素に対応する原稿上の位置の分光反射率Ｓ(λ)を表現することができる。したがって、対象画素の加重係数σ1，σ2，σ3を求めることは、対象画素に対応する原稿上の位置の分光反射率Ｓ(λ)を求めることに実質的に相当する。
【００５０】
以上の原稿の分光反射率を求める原理に基づいて、物体色成分導出部３１１により、原稿画像データ５１の各画素における加重係数σ1，σ2，σ3が求められる。求められた各画素の加重係数σ1，σ2，σ3は、物体色成分データ５４としてＲＡＭ３３に記憶される（ステップＳ２）。
【００５１】
物体色成分データ５４が求められると、次に、画像暗号化部３１０により、シリアル番号生成部３２０からシリアル番号が取得される（ステップＳ３）。シリアル番号は、シリアル番号生成部３２０がスキャナ部２３の動作を監視することにより原稿の走査ごとに生成されるため、原稿の走査ごとの固有の番号となる。つまり、シリアル番号は原稿画像データ５１に固有の番号である。
【００５２】
続いて、画像暗号化部３１０のキーファイル生成部３１２によりキーファイル５３が生成される。具体的には、シリアル番号生成部３２０より取得されたシリアル番号７１と、上記の物体色成分データ５４を導出する際に用いられた基底関数データ５３とを含むファイルがキーファイル６１として生成される。生成されたキーファイル６１は、固定ディスク３５に記憶される（ステップＳ４）。
【００５３】
続いて、画像暗号化部３１０の暗号ファイル生成部３１３により暗号ファイルが生成される。具体的には、シリアル番号生成部３２０より取得されたシリアル番号７２と、求められた物体色成分データ５４とを含むファイルが暗号ファイル６２として生成される。生成された暗号ファイル６２は、キーファイル６１と同様に固定ディスク３５に記憶される（ステップＳ５）。
【００５４】
ところで、上記の原稿画像データ５１から加重係数σ1，σ2，σ3を求める手法とは逆に、加重係数σ1，σ2，σ3から元の原稿画像データ５１を再現することを想定した場合、まず、各画素の分光反射率Ｓ(λ)の導出が必要である。そして、この各画素の分光反射率Ｓ(λ)を導出するためには、加重係数σ1，σ2，σ3を求める際に用いた基底関数Ｓj(λ)が必要となる。すなわち、元の原稿画像データ５１を再現するためには、基底関数Ｓj(λ)および各画素の３つの加重係数σ1，σ2，σ3が必要であり、いずれかのデータが欠けても原稿画像データ５１を再現することは不可能である。
【００５５】
したがって、基底関数Ｓj(λ)および３つの加重係数σ1，σ2，σ3のうち、いずれかのデータをキーデータとして、このキーデータを含むファイルを生成し、その一方で、キーデータを除くデータを含むファイルを生成して別々に管理すれば、元の原稿画像データ５１の再現は不可能となり、実質的に、原稿画像データ５１を暗号化することができるわけである。
【００５６】
このため、上述したように、本実施の形態の画像暗号化装置２ａにおいては、基底関数Ｓj(λ)をキーデータとして、このキーデータをキーファイル６１として保存し、一方、３つの加重係数σ1，σ2，σ3を暗号ファイル６２として保存する。これにより、比較的簡易な演算で原稿画像データ５１を暗号化して、原稿画像データ５１の内容を保護することができることとなる。
【００５７】
また、暗号ファイル６２を復号する際（後述）において、同時に生成されたキーファイル６１のみしか使用できないようにするため、原稿画像データ５１に固有の番号である同一のシリアル番号７１，７２を暗号ファイル６２およびキーファイル６１にそれぞれ埋め込むようにしている。この埋め込まれたシリアル番号を参照することにより、暗号ファイル６２とキーファイル６１とが同時に生成されたことが識別可能となる。これにより、シリアル番号が識別情報となり、暗号ファイル６２とキーファイル６１との対応付けの明確化を図ることができる。
【００５８】
上記のようにして生成された暗号ファイル６２は、データ通信部２５により、ユーザに指定された画像復号装置２ｂにネットワーク３を介して送信される。一方、キーファイル６１は、カードＩ／Ｆ２６によりメモリカード９に保存され、別途、郵送などで画像復号装置２ｂの管理者などに送付される。暗号ファイル６２およびキーファイル６１は、それぞれ単独では元の原稿画像データ５１の再現は不可能である。このため、このように別々の手法によって画像復号装置２ｂに送付することにより、暗号ファイル６２の送信中などになんらかの不正があった場合であっても、原稿画像データ５１の内容を保護し情報の漏洩を防止することができることとなる。
【００５９】
＜１−４．画像復号装置＞
次に、上記のようにして画像暗号化装置２ａにおいて生成された暗号ファイル６２およびキーファイル６１を用いて元の原稿画像データを再現する画像復号装置２ｂの動作について説明する。
【００６０】
図７は、画像復号装置２ｂのＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２およびＲＡＭ３３により実現される機能の構成を他の構成とともに示すブロック図である。図７に示す構成のうち、画像復号部３３０が、ＣＰＵ３１等により実現される機能である。また、図７に示す、ファイル指定受付部３３１、キーファイル判定部３３２および再現画像生成部３３３は、画像復号部３３０の機能をそれぞれ示している。これらの機能の詳細については下記において説明する。
【００６１】
図７に示すように、画像復号装置２ｂの固定ディスク３５には、データ通信部２５が画像暗号化装置２ａからネットワーク３を介して受信した暗号ファイル６２、および、郵送等で送付されたメモリカード９からカードＩ／Ｆ２６が読み出したキーファイル６１が記憶される。なお、図においては、簡略化のため暗号ファイル６２およびキーファイル６１はそれぞれ１つのみ示されているが、暗号ファイル６２およびキーファイル６１はそれぞれ複数のものが固定ディスク３５に記憶されているものとする。
【００６２】
図８は、画像復号装置２ｂの暗号ファイル６２およびキーファイル６１を用いて元の原稿画像データを再現する画像復号処理の流れを示す図である。以下、図７および図８を参照しながら画像復号装置２ｂの動作について説明する。
【００６３】
まず、ユーザにより操作パネル２１を介して復号を行う暗号ファイル６２が指定される。この指定の指示はファイル指定受付部３３１により受け付けられ、指定された暗号ファイル６２がＲＡＭ３３に読み出される（ステップＳ１１）。
【００６４】
次に、ファイル指定受付部３３１の制御により、復号に用いるキーファイル６１を指定させる画面が操作パネル２１のディスプレイ２１ｂに表示される（ステップＳ１２）。ユーザはこの画面を参照しつつ、指定した暗号ファイル６２に対応するキーファイル６１を指定する。このとき、キーファイル６１の指定が無ければ以降の処理において元の原稿画像データを再現することはできないため、ディスプレイ２１ｂにエラー表示がなされ（ステップＳ１５）そのまま処理を終了する。
【００６５】
一方、キーファイル６１の指定があった場合は、その指定の指示がファイル指定受付部３３１により受け付けられ、指定されたキーファイル６１がＲＡＭ３３に読み出される。そして、指定された暗号ファイル６２に含まれるシリアル番号７２と、指定されたキーファイル６１に含まれるシリアル番号７１とが一致するか否かが、キーファイル判定部３３２により判定される（ステップＳ１３）。
【００６６】
上述したように、画像暗号化装置２ａにおいては、同時に生成する暗号ファイル６２とキーファイル６１とには、識別情報として同一のシリアル番号を埋め込むようにしている。つまり、同時生成された暗号ファイル６２およびキーファイル６１の組合せであれば、それらのシリアル番号７２とシリアル番号７１とは一致するはずである。
【００６７】
しかしながら、シリアル番号７２，７１が一致しない場合は、同時に生成された暗号ファイル６２およびキーファイル６１の組合せではなく、キーファイル６１は不正入手されたものである可能性が高くなることから、このような場合は、ディスプレイ２１ｂにエラー表示がなされ（ステップＳ１５）そのまま処理を終了する。
【００６８】
このように、識別情報であるシリアル番号が一致しない場合は、以降の原稿画像データの再現処理を行わないようにすることで、キーファイル６１の正当性をチェックすることができ、不正なキーファイル６１の使用を防止することができる。
【００６９】
一方、シリアル番号７２，７１が一致した場合は、再現画像生成部３３３により原稿画像データの再現が行われる。具体的には、キーファイル６１内の基底関数データ５３（基底関数Ｓj(λ)）が取得され、さらに、暗号ファイル６２内の物体色成分データ５４（各画素の加重係数σ1，σ2，σ3）が取得される。そして、各画素について数２の演算が行われて、各画素に対応する原稿上の位置の分光反射率Ｓ(λ)が求められ、さらに、数３および数４の演算が行われて、最終的に各画素の三刺激値ρX，ρY，ρZ（ＸＹＺ値）が求められる。これにより、元の原稿画像データを再現する再現画像データ８２が生成されることとなる（ステップＳ１４）。
【００７０】
数３および数４の演算に用いるＸＹＺ表色系の等色関数ＲX(λ)，ＲY(λ)，ＲZ(λ)、並びに、照明光の分光分布Ｅ(λ)を表現する基底関数Ｅi(λ)および加重係数εiは、予めＲＯＭ３２やＲＡＭ３３に記憶される。このうち、基底関数Ｅi(λ)および加重係数εiは照明成分データ８１としてＲＡＭ３３等に記憶される。この照明成分データ８１としては、画像復号装置２ｂの内蔵光源光の分光分布や、「ＣＩＥ Ｄ６５光源」「ＣＩＥ Ｄ５０光源」等の標準光源の分光分布などを示すデータを用いればよい。ただし、厳密に元の原稿画像データを再現するためには、照明成分データ８１として画像暗号化装置２ａの内蔵光源光の分光分布を用いることが好ましい。このため、画像暗号化装置２ａの内蔵光源データ５２を、画像復号装置２ｂにおいて照明成分データ８１として使用できるように、別途、画像復号装置２ｂに送付するようにしてもよく、キーファイル６１あるいは暗号ファイル６２に含ませるようにしてもよい。また、使用する照明成分データ８１をユーザが指定できるようになっていてもよい。
【００７１】
このようにして生成された再現画像データ８２はＲＡＭ３３に記憶された後、ディスプレイ２１ｂに表示されるとともに、必要に応じてプリンタ部２４にて記録シート上に印刷される。これにより、画像復号装置２ｂのユーザは元の原稿画像データの内容を閲覧することができることとなる。
【００７２】
ところで、キーファイル６１のシリアル番号７１が不正に書き換えられた場合、ステップＳ１３におけるキーファイル６１の正当性のチェックでは、不正なキーファイル６１の使用を防止できない可能性もあり得る。しかしながら、このような場合であっても、キーファイル６１内の基底関数Ｓj(λ)が、暗号ファイル６２の生成時に使用されたものでない場合は、正常な再現画像データ８２を生成することは不可能である。したがって、このようなキーファイル６１のシリアル番号７１が不正に書き換えられた場合であっても、元の原稿画像データの内容を保護することができることとなる。
【００７３】
＜２．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。上記第１の実施の形態においては、元の原稿画像データを再現するために必要となる基底関数Ｓj(λ)および各画素の３つの加重係数σ1，σ2，σ3のうち、基底関数Ｓj(λ)をキーデータとしていたが、本実施の形態においては、加重係数σ1，σ2，σ3のうち一の加重係数σ1をキーデータとしている。
【００７４】
本実施の形態に適用されるネットワークシステム１は図１に示すものと同様であり、また、画像暗号化装置２ａあるいは画像復号装置２ｂとなるＭＦＰ２の構成も図２ないし図４に示すものと同様である。このため、以下の説明においては、第１の実施の形態と相違する点を中心に説明を行う。
【００７５】
＜２−１．画像暗号化装置＞
図９は、本実施の形態の画像暗号化装置２ａのＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２およびＲＡＭ３３により実現される機能の構成を他の構成とともに示すブロック図である。図９に示す構成のうち、画像暗号化部３１０、シリアル番号生成部３２０および暗号化領域受付部３４０が、ＣＰＵ３１等により実現される機能である。また、図９において、物体色成分導出部３１１、キーファイル生成部３１２および暗号ファイル生成部３１３とともに示す代替データ生成部３１４は、画像暗号化部３１０の機能を示している。
【００７６】
図１０は、本実施の形態の画像暗号化装置２ａの画像暗号化処理の流れを示す図である。以下、図９および図１０を参照しながら本実施の形態の画像暗号化装置２ａの動作について説明する。
【００７７】
まず、第１の実施の形態と同様にして、原稿画像データ５１が取得されてＲＡＭ３３に記憶された後（ステップＳ２１）、物体色成分導出部３１１により、基底関数データ５３（基底関数Ｓj(λ)）等に基づいて物体色成分データ５４（各画素における加重係数σ1，σ2，σ3）が求められる（ステップＳ２２）。そして、画像暗号化部３１０により、シリアル番号生成部３２０から識別情報となるシリアル番号が取得される（ステップＳ２３）。
【００７８】
次に、求められた各画素における加重係数σ1，σ2，σ3のうち、一の加重係数σ1がキーデータ（以下、「キー係数データ」という。）とされ、このキー係数データ５５と、取得されたシリアル番号７１とを含むファイルが、キーファイル６３としてキーファイル生成部３１２により生成される。生成されたキーファイル６３は、固定ディスク３５に記憶される（ステップＳ２４）。
【００７９】
次に、暗号化領域受付部３４０の制御により、原稿画像データ５１中の暗号化の対象とする領域を指定するか否かを問い合わせる画面が、ディスプレイ２１ｂに表示される（ステップＳ２５）。上記第１の実施の形態においては原稿画像データ５１の全体の領域を暗号化の対象とする領域としていたが、本実施の形態では、この暗号化の対象とする領域（以下、「暗号化領域」という。）をユーザが指定できるようになっている。
【００８０】
暗号化領域を指定する選択がなされた場合は、暗号化領域受付部３４０の制御によって、ディスプレイ２１ｂに原稿画像データ５１中の暗号化領域を指定させる画面が表示される。図１１は、このような暗号化領域を指定させる画面の例を示す図である。ユーザは、ディスプレイ２１ｂに表示された原稿画像データ５１を参照しながら、暗号化領域とする所望の領域７３の対角の２点を操作ボタン２１ａ等によって指定する。これにより、指定された領域７３が暗号化領域受付部３４０により受け付けられ、暗号化領域として決定される。図１１に示す例においては、原稿画像データ５１中の花瓶を含む領域７３が暗号化領域として指定されている（ステップＳ２６）。
【００８１】
一方、暗号化領域を指定しない選択がなされた場合は、図１１のような画面は表示されず、原稿画像データ５１の全体の領域が暗号化領域として決定される（ステップＳ２７）。
【００８２】
暗号化領域が決定されると、次に、代替データ生成部３１４により、物体色成分データ５４（各画素における加重係数σ1，σ2，σ3）のうちキー係数データ５５とされた加重係数σ1の値が変更され、加重係数σ1の代替データとなる新たな加重係数σ1dが生成される。具体的には、加重係数σ1の値を所定の値にする、あるいは、ランダムな値とするなどによって、加重係数σ1の値と相違する加重係数σ1dが生成される（ステップＳ２８）。
【００８３】
この加重係数σ1dは、元の加重係数σ1の替わりに物体色成分データ中に含まれることとなる。このため以下では、加重係数σ1dを「ダミー係数」といい、また、ダミー係数が含まれる物体色成分データを「ダミー物体色成分データ」５６という。
【００８４】
なお、この加重係数σ1の値の変更は、暗号化領域の画素についてのみ行われる。したがって、ユーザにより暗号化領域が指定された場合は、元の加重係数σ1とダミー係数σ1dとでは、暗号化領域の画素についてのみ値が相違し、その他の画素に関しては値は一致することとなる。
【００８５】
次に、暗号ファイル生成部３１３により、シリアル番号７２と、ダミー物体色成分データ５６と、基底関数データ５３とを含むファイルが暗号ファイル６４として生成される。したがって、暗号ファイル６４は、各画素の分光反射率Ｓ(λ)を導出するために必要となる基底関数Ｓj(λ)および３つの加重係数σ1，σ2，σ3のうちキー係数データ５５とされた加重係数σ1を除くデータと、ダミー係数σ1dとが含まれたファイルとなる。生成された暗号ファイル６４は、キーファイル６３と同様に固定ディスク３５に記憶される（ステップＳ２９）。
【００８６】
そして、生成された暗号ファイル６４およびキーファイル６３は、第１の実施の形態と同様に、別々の手法によって画像復号装置２ｂに送付される。
【００８７】
ここで、上記のようにして生成された暗号ファイル６４のみから、元の原稿画像データを再現することを想定する。暗号ファイル６４には、基底関数Ｓj(λ)および３つの加重係数σ1d，σ2，σ3が含まれているため、上記第１の実施の形態の画像復号装置２ｂと同様の演算を行うことによって、何らかの画像データを生成することは可能である。しかしながら、加重係数の一つにダミー係数σ1dが含まれているために、元の原稿画像データを正常に再現することは不可能である。したがって、実質的に原稿画像データ５１を暗号化することとなり、原稿画像データ５１の内容を保護することができることとなる。
【００８８】
また、暗号化領域が指定されていた場合は、暗号化領域の画素のみに関して、ダミー係数σ1dの値が元の加重係数σ1と相違するため、実質的に暗号化領域のみが暗号化される。図１２は、図１１で示した原稿画像データ５１から生成された暗号ファイル６４（正確には、暗号ファイル６４のみから生成される画像データ）を示している。図に示すように、暗号ファイル６４における暗号化領域７３はマスクがかけられたような状態となり、その内容は知ることはできない。このように暗号化領域を指定した場合は、原稿画像データ５１中の所望の領域の内容のみを効果的に保護することができることとなり、例えば、重要な情報が含まれる領域のみを保護したい場合などにおいて有効である。
【００８９】
＜２−２．画像復号装置＞
次に、上記のようにして画像暗号化装置２ａにおいて生成された暗号ファイル６４およびキーファイル６３を用いて元の原稿画像データを再現する画像復号装置２ｂの動作について説明する。
【００９０】
図１３は、本実施の形態の画像復号装置２ｂのＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２およびＲＡＭ３３により実現される機能の構成を他の構成とともに示すブロック図である。第１の実施の形態と同様に、画像復号装置２ｂの固定ディスク３５には、画像暗号化装置２ａから送付された暗号ファイル６４およびキーファイル６３がそれぞれ複数記憶される。
【００９１】
図１４は、本実施の形態の画像復号装置２ｂの画像復号処理の流れを示す図である。以下、図１３および図１４を参照しながら本実施の形態の画像復号装置２ｂの動作について説明するが、図１４のステップＳ３１〜Ｓ３３の動作は、図８のステップＳ１１〜Ｓ１３の動作と同様である。
【００９２】
すなわち、まず、暗号ファイル６４の指定が受け付けられ（ステップＳ３１）、続いて、キーファイル６３の指定が受け付けられ（ステップＳ３２）、さらに、シリアル番号が一致するか否かが判定される（ステップＳ３３）。これらの処理において、キーファイル６３の指定が無いとき（ステップＳ３２にてＮｏ）、あるいは、シリアル番号が一致しないとき（ステップＳ３３にてＮｏ）は、エラー表示がなされ（ステップＳ３５）、処理を終了する。
【００９３】
シリアル番号が一致した場合は、次に、再現画像生成部３３３により原稿画像データの再現が行われる。具体的には、暗号ファイル６４内のダミー物体色成分データ５６（各画素のダミー係数σ1dと加重係数σ2，σ3）および基底関数データ５３（基底関数Ｓj(λ)）が取得され、さらに、キーファイル６３内のキー係数データ５５（各画素の加重係数σ1）が取得される。そして、ダミー係数σ1dと加重係数σ1とが入れ替えられる。これにより、元の原稿画像データを再現するのに必要となる基底関数Ｓj(λ)および各画素の３つの加重係数σ1，σ2，σ3が取得される。そして、第１の実施の形態と同様の演算により、元の原稿画像データを再現する再現画像データ８２が生成される（ステップＳ３４）。これにより、画像復号装置２ｂのユーザは元の原稿画像データの内容を閲覧することができることとなる。
【００９４】
なお、暗号化領域が指定されていた場合であっても、上記と同様の手法によって再現画像データ８２が生成される。図１５は、図１２に示す暗号ファイル６４から上記手法によって生成された再現画像データ８２を示している。図に示すように、再現画像データ８２においては、暗号化領域７３のマスクは排除され、元の原稿画像データ（図１１参照）の全ての画素が再現されることとなる。
【００９５】
＜３．第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。上記実施の形態では、原稿画像データの内容を保護していたが、本実施の形態では暗号ファイルに電子透かしを目的とする透かし情報を埋め込み、この透かし情報の内容を保護するようにしている。
【００９６】
本実施の形態に適用されるネットワークシステム１は図１に示すものと同様であり、また、画像暗号化装置２ａあるいは画像復号装置２ｂとなるＭＦＰ２の構成も図２ないし図４に示すものと同様である。また、本実施の形態で生成されるキーファイルは第２の実施の形態と同様であるため、以下の説明においては第２の実施の形態と相違する点を中心に説明する。
【００９７】
＜３−１．画像暗号化装置＞
図１６は、本実施の形態の画像暗号化装置２ａのＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２およびＲＡＭ３３により実現される機能の構成を他の構成とともに示すブロック図である。図１６に示す構成のうち、画像暗号化部３１０、シリアル番号生成部３２０および透かし画像受付部３５０が、ＣＰＵ３１等により実現される機能である。
【００９８】
図１７は、本実施の形態の画像暗号化装置２ａの画像暗号化処理の流れを示す図である。以下、図１６および図１７を参照しながら本実施の形態の画像暗号化装置２ａの動作について説明する。
【００９９】
まず、上記実施の形態と同様にして、原稿画像データ５１が取得されてＲＡＭ３３に記憶された後（ステップＳ４１）、物体色成分導出部３１１により、基底関数データ５３（基底関数Ｓj(λ)）等に基づいて物体色成分データ５４（各画素における加重係数σ1，σ2，σ3）が求められる（ステップＳ４２）。そして、画像暗号化部３１０により、シリアル番号生成部３２０から識別情報となるシリアル番号が取得される（ステップＳ４３）。
【０１００】
次に、求められた各画素における加重係数σ1，σ2，σ3のうち、加重係数σ1がキー係数データ５８とされ、このキー係数データ５８と、取得されたシリアル番号７１とを含むファイルが、キーファイル６５としてキーファイル生成部３１２により生成される。生成されたキーファイル６５は、固定ディスク３５に記憶される（ステップＳ４４）。
【０１０１】
次に、透かし画像受付部３５０の制御により、電子透かしを目的とする透かし情報を受け付ける画面がディスプレイ２１ｂに表示される。そして、ユーザにより入力された透かし情報に基づいて、透かし画像受付部３５０により透かし画像データ５７が生成される。例えば、電子透かしとして埋め込みを所望する文字列が操作ボタン２１ａ等によって入力され、入力された文字列に基づいて透かし画像データ５７が生成されてＲＡＭ３３に記憶される。この透かし画像データ５７は、各画素が２値（１ビット）で表現される画像データであり、透かし情報に相当する領域の画素のビットを立てた（１とする）状態のものである（ステップＳ４５）。
【０１０２】
図１８は、透かし画像データ５７の例を示す図である。図１８の例においては、「Ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌ」という文字列に基づいて生成された透かし画像データ５７を示している。図１８の透かし画像データ５７においては、文字列「Ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌ」に相当する領域の画素のビットが立っている状態となる。
【０１０３】
なお、このような透かし情報は文字列に限定されず、絵図や記号など２値の画像データとして表現可能な情報であればどのような情報であってもよい。また、種々の透かし情報を示す複数の透かし画像データ５７を予め固定ディスク３５等に記憶しておき、それらから透かし情報を選択できるようになっていてもよい。
【０１０４】
透かし画像データ５７が得られると、次に、代替データ生成部３１４により、物体色成分データ５４のうちのキー係数データ５８とされた加重係数σ1の値が変更され、加重係数σ1の代替データとなる新たな加重係数σ1wが生成される。この加重係数σ1wは、キー係数データ５８と、透かし画像データ５７とに基づいて生成される。
【０１０５】
具体的には、透かし画像データ５７中の一の画素に注目し、この注目している画素のビットが立っている場合には、この画素に対応する物体色成分データ５４中の画素の加重係数σ1の値に対して、所定の変更率（例えば、１以外の０．９〜１．１の値）を乗算する。このような演算を全ての画素に関して行うことにより、加重係数σ1の値と僅かに相違する加重係数σ1wが生成される。ただし、実際に値が変更されるのは、透かし画像データ５７中のビットが立っている領域に対応する画素のみである（ステップＳ４６）。
【０１０６】
この新たな加重係数σ1wは、加重係数σ1に透かし画像データ５７が合成されて埋め込まれたものに相当するため、以下では、加重係数σ1wを「透かし合成係数」といい、また、透かし合成係数が含まれる物体色成分データを「合成物体色成分データ」５９という。
【０１０７】
次に、暗号ファイル生成部３１３により、シリアル番号７２と、合成物体色成分データ５９と、基底関数データ５３とを含むファイルが暗号ファイル６６として生成される。したがって、暗号ファイル６６は、基底関数Ｓj(λ)、透かし合成係数σ1wおよび加重係数σ2，σ3が含まれたファイルであり、実質的に透かし情報が埋め込まれた状態とされる。生成された暗号ファイル６６は、キーファイル６５と同様に固定ディスク３５に記憶される（ステップＳ４７）。
【０１０８】
そして、生成された暗号ファイル６６およびキーファイル６５は、上記実施の形態と同様に、別々の手法によって画像復号装置２ｂに送付される。
【０１０９】
ここで、透かし情報が埋め込まれた暗号ファイル６６のみから、上記実施の形態の画像復号装置２ｂと同様の演算により、元の原稿画像データを再現することを想定する。暗号ファイル６６には、基底関数Ｓj(λ)、透かし合成係数σ1wおよび加重係数σ2，σ3が含まれているため、画像データを生成することは可能である。また、透かし合成係数σ1wは元の加重係数σ1を僅かに変更したものであるが、この変更量は画像データの目視では識別できない程度の変更量である。このため、生成される画像データは、ほぼ元の原稿画像データを再現するものとなる。しかしながら、その一方で、埋め込まれた透かし情報を目視では識別することは不可能であり、実質的に透かし情報（透かし画像データ）を暗号化することとなる。したがって、透かし情報の内容を保護することができることとなる。
【０１１０】
＜３−２．画像復号装置＞
次に、上記のようにして生成された透かし情報が埋め込まれた暗号ファイル６６から透かし情報を抽出する画像復号装置２ｂの動作について説明する。
【０１１１】
図１９は、本実施の形態の画像復号装置２ｂのＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２およびＲＡＭ３３により実現される機能の構成を他の構成とともに示すブロック図である。上記実施の形態と同様に、画像復号装置２ｂの固定ディスク３５には、画像暗号化装置２ａから送付された暗号ファイル６６およびキーファイル６５がそれぞれ複数記憶される。
【０１１２】
図２０は、本実施の形態の画像復号装置２ｂの画像復号処理の流れを示す図である。以下、図１９および図２０を参照しながら本実施の形態の画像復号装置２ｂの動作について説明するが、図２０のステップＳ５１〜Ｓ５３の動作は、図８のステップＳ１１〜Ｓ１３の動作と同様である。
【０１１３】
すなわち、まず、暗号ファイル６４の指定が受け付けられ（ステップＳ５１）、続いて、キーファイル６３の指定が受け付けられ（ステップＳ５２）、さらに、シリアル番号が一致するか否かが判定される（ステップＳ５３）。これらの処理において、キーファイル６３の指定が無いとき（ステップＳ５２にてＮｏ）、あるいは、シリアル番号が一致しないとき（ステップＳ５３にてＮｏ）は、エラー表示がなされ（ステップＳ５６）、処理を終了する。
【０１１４】
シリアル番号が一致した場合は、続いて、再現画像生成部３３３により原稿画像データの再現が行われるが、これに先立って、暗号ファイル６６に埋め込まれた透かし情報を抽出する処理が行われる。具体的には、暗号ファイル６６内の合成物体色成分データ５９（各画素の透かし合成係数σ1wと加重係数σ2，σ3）および基底関数データ５３（基底関数Ｓj(λ)）が取得され、さらに、キーファイル６５内のキー係数データ５８（各画素の加重係数σ1）が取得され、各画素の透かし合成係数σ1wと加重係数σ1との差分が演算される。そして、この演算により差分が発生した画素のみが抽出され、抽出された画素のみのビットを立てた２値の画像データが生成される。
【０１１５】
透かし合成係数σ1wと加重係数σ1との差分がある画素とは透かし情報が埋め込まれた画素であることから、生成される画像データ（以下、「再現透かし画像」という。）は元の透かし画像データに相当する。すなわち、このような演算により透かし情報が抽出されることとなる（ステップＳ５４）。
【０１１６】
透かし情報が抽出されると、次に、基底関数Ｓj(λ)および各画素の３つの加重係数σ1，σ2，σ3から上記実施の形態と同様の演算により、元の原稿画像データを再現する再現画像データが生成される。ただし、再現透かし画像にてビットが立っている画素に対応する画素に関しては、所定のＸＹＺ値（所定の色）が与えられる。これにより、透かし情報が抽出された状態となる透かし合成再現画像データ８３が生成される（ステップＳ５５）。
【０１１７】
図２１は、図１１の原稿画像データ５１と図１８の透かし画像データ５７とに基づく暗号ファイル６６から生成された透かし合成再現画像データ８３の例を示す図である。図に示すように、透かし合成再現画像データ８３においては、透かし情報である文字列「Ｃｏｎｆｉｄｅｎｔｉａｌ」が浮かびあがった状態となる。これにより、画像復号装置２ｂのユーザは透かし情報の内容を閲覧することができることとなる。
【０１１８】
＜４．第４の実施の形態＞
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。上記実施の形態では、ＭＦＰ２内部において、画像暗号化処理あるいは画像復号処理を行うようになっているが、この処理をコンピュータにて行うことももちろん可能である。
【０１１９】
図２２は本実施の形態に適用されるネットワークシステム１０の概略構成を示す図である。ネットワークシステム１０は、インターネットなどのネットワーク３に複数のコンピュータ４が接続されて構成されている。このコンピュータ４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、固定ディスク、ディスプレイおよび通信インタフェース等を備えた汎用のコンピュータで構成される。また、これらのコンピュータ４は、ネットワーク３を介して装置相互間で通信を行うことができるようにされている。
【０１２０】
コンピュータ４ａには、原稿画像データを取得するＭＦＰ２ｃが接続される。このＭＦＰ２ｃの構成は、上記実施の形態で説明したものと同様であるが、画像暗号化処理機能あるいは画像復号処理機能を有していない。
【０１２１】
本実施の形態では、ＭＦＰ２ｃで取得された原稿画像データは、伝送ケーブル５等を介してコンピュータ４ａに伝送され、コンピュータ４ａで暗号ファイルが生成される。そして、生成された暗号ファイルはネットワーク３を介してコンピュータ４ｂに送信され、コンピュータ４ｂにおいて暗号ファイルの復号が行われる。つまり、コンピュータ４ａが画像暗号化装置として機能し、コンピュータ４ｂが画像復号装置として機能する。これらのコンピュータ４ａ，４ｂは上記第１ないし第３の実施の形態のいずれの処理にも利用可能である。
【０１２２】
例えば、図２２に示すコンピュータ４ａ，４ｂを第１の実施の形態の処理に利用する場合においては、コンピュータ４ａ内部のＣＰＵ等は、固定ディスク等に予め記憶されているプログラムに従って演算処理を行うことにより、図５に示す画像暗号化部３１０として機能する。一方、コンピュータ４ｂ内部のＣＰＵ等は、固定ディスク等に予め記憶されているプログラムに従って演算処理を行うことにより、図７に示す画像復号部３３０として機能する。
【０１２３】
画像暗号化処理を行う際には、ＭＦＰ２ｃから取得された原稿画像データ５１、内蔵光源データ５２およびシリアル番号等がコンピュータ４ａに転送され、コンピュータ４ａはこれらのデータを用いてキーファイル６１および暗号ファイル６２を生成する。このとき、基底関数データ５３は予めコンピュータ４ａの固定ディスクなどに記憶される。生成されたキーファイル６１および暗号ファイル６２はそれぞれ別々の手法によってコンピュータ４ｂに送付される。一方、画像復号処理を行う際には、コンピュータ４ｂがこれらのデータから元の原稿画像データを再現する再現画像データ８２を生成することとなる。
【０１２４】
また、図２２に示すコンピュータ４ａ，４ｂを第２の実施の形態の処理に利用する場合においては、コンピュータ４ａ内部のＣＰＵ等は、図９に示す画像暗号化部３１０および暗号化領域受付部３４０として機能し、一方、コンピュータ４ｂ内部のＣＰＵ等は、図１３に示す画像復号部３３０として機能する。同様に、図２２に示すコンピュータ４ａ，４ｂを第３の実施の形態の処理に利用する場合においては、コンピュータ４ａ内部のＣＰＵ等は、図１６に示す画像暗号化部３１０および透かし画像受付部３５０として機能し、一方、コンピュータ４ｂ内部のＣＰＵ等は、図１９に示す画像復号部３３０として機能する。
【０１２５】
以上のように、第１ないし第３の実施の形態に係るＭＦＰ２の画像暗号化処理あるいは画像復号処理をコンピュータ４で行うことも可能であり、この場合、汎用のコンピュータ４を画像暗号化装置あるいは画像復号装置として利用することができることとなる。
【０１２６】
＜５．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【０１２７】
例えば、上記実施の形態においては、画像暗号化装置は、ＭＦＰ２あるいはコンピュータ４であるものとして説明を行ったが、例えば、デジタルカメラを画像暗号化装置として利用することも可能である。デジタルカメラにおいて画像データから被写体の分光反射率を求める手法としては、例えば、本出願人によって出願された特開２００１−７８２０２公報に開示された手法を用いることができる。
【０１２８】
また、上記第２の実施の形態においては、キー係数データとして加重係数σ1が用いられていたが、加重係数σ1，σ2，σ3のうちいずれの加重係数をキー係数データとしてもよい。また、加重係数σ1，σ2，σ3のうちの２つの加重係数をキー係数データとして用いてもよい。もちろん、このような場合は、ダミー物体色成分データには２つのダミー係数が含まれることとなる。
【０１２９】
また、上記実施の形態では、ＣＰＵがプログラムに従って演算処理を行うことにより各種機能が実現されると説明したが、これら機能の全部または一部は専用の電気的回路により実現されてもよい。特に、繰り返し演算を行う箇所をロジック回路にて構築することにより、高速な演算が実現される。
【０１３０】
◎なお、上述した具体的実施の形態には以下の構成を有する発明が含まれている。
【０１３１】
（１） 請求項１に記載の画像暗号化方法において、
前記キーデータは、前記基底関数であることを特徴とする画像暗号化方法。
【０１３２】
これによれば、簡易な手法によって、画像データの内容を適切に保護することができる。
【０１３３】
（２） 請求項２に記載の画像暗号化方法において、
前記画像データ中の暗号化領域の指定を受け付ける領域受付工程、
をさらに備え、
前記代替データは、前記暗号化領域の画素における値のみが前記キー係数の値と相違することを特徴とする画像暗号化方法。
【０１３４】
これによれば、画像データ中の所望の暗号化領域の内容を保護することができる。
【０１３５】
（３） 請求項１ないし３ならびに上記（１）および（２）のいずれかに記載の画像暗号化方法において、
前記第１および前記第２のファイルの双方に同一の識別情報を埋め込む工程、をさらに備えることを特徴とする画像暗号化方法。
【０１３６】
これによれば、第１および第２のファイルの対応関係を明確化することができる。
【０１３７】
（４） 請求項４に記載の画像復号方法において、
前記キーデータは、前記基底関数であることを特徴とする画像復号方法。
【０１３８】
これによれば、簡易な手法によって、保護された画像データの内容を閲覧することができる。
【０１３９】
（５） 請求項４に記載の画像復号方法において、
前記キーデータは、前記複数の加重係数のうちの一の加重係数であるキー係数であり、
前記第２のファイルには、前記キー係数の値と相違する前記キー係数の代替データが含まれることを特徴とする画像復号方法。
【０１４０】
これによれば、簡易な手法によって、保護された画像データの内容を閲覧することができる。
【０１４１】
（６） 請求項４ならびに上記（４）および（５）のいずれかに記載の画像復号方法において、
前記第１および前記第２のファイルは、同時に生成された場合は同一の識別情報が埋め込まれるものであり、
前記画像再現工程に使用する前記第１のファイルおよび前記第２のファイルのそれぞれに予め埋め込まれた識別情報が、一致するか否かを判定する識別情報判定工程、
をさらに備え、
前記識別情報が一致しない場合は、前記画像再現工程を行わないことを特徴とする画像復号方法。
【０１４２】
これによれば、識別情報が一致しない場合は、画像再現工程が行われないため、不正な組合せとなる第１および第２のファイルの使用を防止することができる。
【０１４３】
（７） 上記（５）に記載の画像復号方法において、
前記代替データは、前記キー係数と、電子透かしを目的とする透かし情報とに基づいて生成されるものであり、
前記画像再現工程には、
前記第１および前記第２のファイルに基づいて、前記透かし情報を抽出する工程、
が含まれることを特徴とする画像復号方法。
【０１４４】
これによれば、保護された透かし情報の内容を閲覧することができる。
【０１４５】
（８） 暗号化された撮像対象に係る画像データを復号するプログラムであって、コンピュータによる前記プログラムの実行は、前記コンピュータに、
前記撮像対象の分光反射率を表現するための所定の基底関数および複数の加重係数のうちの一部のキーデータを含む第１のファイルと、
前記基底関数および前記複数の加重係数のうちの前記キーデータを除くデータを含む第２のファイルと、
に基づいて、前記撮像対象に係る画像データを再現する画像再現工程、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【０１４６】
これによれば、保護された画像データの内容を閲覧することができる。
【０１４７】
（９） 撮像対象に係る画像データを暗号化する画像暗号化装置であって、
前記撮像対象の分光反射率を複数の加重係数として表現するための所定の基底関数を用いて、前記撮像対象に係る画像データから前記複数の加重係数を導出する係数導出手段と、
前記基底関数および前記複数の加重係数のうちの一部をキーデータとし、前記キーデータを含む第１のファイルを生成する第１ファイル生成手段と、
前記基底関数と前記複数の加重係数とのうちの前記キーデータを除くデータを含む第２のファイルを生成する第２ファイル生成手段と、
を備えることを特徴とする画像暗号化装置。
【０１４８】
これによれば、画像データの内容を保護することができる。
【０１４９】
（１０） 暗号化された撮像対象に係る画像データを復号する画像復号装置であって、
前記撮像対象の分光反射率を表現するための所定の基底関数および複数の加重係数のうちの一部のキーデータを含む第１のファイルと、
前記基底関数および前記複数の加重係数のうちの前記キーデータを除くデータを含む第２のファイルと、
に基づいて、前記撮像対象に係る画像データを再現する画像再現手段、
を備えることを特徴とする画像復号装置。
【０１５０】
これによれば、保護された画像データの内容を閲覧することができる。
【０１５１】
【発明の効果】
以上、説明したように、請求項１および３の発明によれば、画像データの内容を保護することができる。
【０１５２】
また、請求項１および３の発明によれば、第２ファイルには代替データが含まれ、第２のファイルのみでは正しい画像データを再現することはできないため、画像データの内容を適切に保護することができる。
【０１５４】
また、請求項２および４の発明によれば、保護された画像データの内容を閲覧することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に適用されるネットワークシステムの概略構成を示す図である。
【図２】ＭＦＰ（画像暗号化装置、画像復号装置）を示す斜視図である。
【図３】スキャナ部の内部構成の概略を示す図である。
【図４】ＭＦＰの構成を模式的に示すブロック図である。
【図５】第１の実施の形態の画像暗号化装置の機能構成を示すブロック図である。
【図６】第１の実施の形態の画像暗号化装置の画像暗号化処理の流れを示す図である。
【図７】第１の実施の形態の画像復号装置の機能機能を示すブロック図である。
【図８】第１の実施の形態の画像復号装置の画像復号処理の流れを示す図である。
【図９】第２の実施の形態の画像暗号化装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１０】第２の実施の形態の画像暗号化装置の画像暗号化処理の流れを示す図である。
【図１１】原稿画像データの例を示す図である。
【図１２】暗号化領域が指定された暗号ファイルの例を示す図である。
【図１３】第２の実施の形態の画像復号装置の機能機能を示すブロック図である。
【図１４】第２の実施の形態の画像復号装置の画像復号処理の流れを示す図である。
【図１５】再現画像データの例を示す図である。
【図１６】第３の実施の形態の画像暗号化装置の機能構成を示すブロック図である。
【図１７】第３の実施の形態の画像暗号化装置の画像暗号化処理の流れを示す図である。
【図１８】透かし画像データの例を示す図である。
【図１９】第３の実施の形態の画像復号装置の機能機能を示すブロック図である。
【図２０】第３の実施の形態の画像復号装置の画像復号処理の流れを示す図である。
【図２１】透かし合成再現画像データの例を示す図である。
【図２２】第４の実施の形態のネットワークシステムの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
２ａ ＭＦＰ，画像暗号化装置
２ｂ ＭＦＰ，画像復号装置
３ ネットワーク
８ 原稿
９ メモリカード
２１ 操作パネル
２３ スキャナ部
２５ データ通信部
６１ キーファイル
６２ 暗号ファイル
Claims (4)
- 撮像対象に係る画像データを暗号化する画像暗号化装置であって、
前記撮像対象の分光反射率を複数の加重係数として表現するための所定の基底関数を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている前記所定の基底関数を用いて、前記撮像対象に係る画像データから各画素における前記複数の加重係数を導出する係数導出手段と、
前記係数導出手段によって導出された前記複数の加重係数のうちの一部をキー係数データとし、該キー係数データを含む第１のファイルを生成する第１ファイル生成手段と、
前記画像データに対する暗号化領域の指定を受け付ける領域受付手段と、
前記基底関数と前記複数の加重係数とのうち、前記領域受付手段によって指定が受け付けられた前記暗号化領域の画素について、前記キー係数データが該キー係数データの値と相違する代替データに変更されたデータを含む第２のファイルを生成する第２ファイル生成手段と、
を備えることを特徴とする画像暗号化装置。 - 画像暗号化装置と該画像暗号化装置において暗号化された撮像対象に係る画像データを復号する画像復号装置とを有するシステムであって、
前記画像暗号化装置が、
前記撮像対象の分光反射率を複数の加重係数として表現するための所定の基底関数を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている前記所定の基底関数を用いて、前記撮像対象に係る画像データから各画素における前記複数の加重係数を導出する係数導出手段と、
前記係数導出手段によって導出された前記複数の加重係数のうちの一部をキー係数データとし、該キー係数データを含む第１のファイルを生成する第１ファイル生成手段と、
前記画像データに対する暗号化領域の指定を受け付ける領域受付手段と、
前記基底関数と前記複数の加重係数とのうち、前記領域受付手段によって指定が受け付けられた前記暗号化領域の画素について、前記キー係数データが該キー係数データの値と相違する代替データに変更されたデータを含む第２のファイルを生成する第２ファイル生成手段と、
を備え、
前記画像復号装置が、
前記第１のファイルと前記第２のファイルとに基づいて、前記第２のファイルに含まれる前記代替データを前記第１のファイルに含まれる前記キー係数データに入れ替え、前記撮像対象に係る画像データを再現する画像再現手段、
を備えることを特徴とするシステム。 - 画像暗号化装置に含まれるコンピュータによって実行されることにより、前記画像暗号化装置を、請求項１または請求項２に記載の画像暗号化装置として機能させるプログラム。
- 画像復号装置に含まれるコンピュータによって実行されることにより、前記画像復号装置を、請求項２に記載の画像復号装置として機能させるプログラム。
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