CN101261728A - 用于获得信息的方法、设备和计算机可读记录介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于获得信息的方法、设备和计算机可读记录介质。一种获得包括在图像中的信息的方法,该图像包括多个代码,每一个代码包括多个数位,该方法包括以下步骤:将所述图像分为多个块对;根据每一个块对中的相邻块之间的特征值的级别差,来确定每一个块对的数位值;对每一个块对的每一个数位值进行加权;根据相关块对的加权数位值重的多数,来判定相关块对的新数位值;以及对其他相关块对重复所述判定,来确定所述代码。
Description
技术领域
本发明涉及一种图像处理设备等,其用于将图像分为多个块,根据每一对块中形成该对块中的单个块的特征量,来提取与该对块相关的代码,并多次确定嵌入到该图像中的一系列代码。具体地,本发明涉及一种图像处理设备和图像处理方法,其通过减少在多数表决(majority vote)之后的错误来提高解码性能。
背景技术
在日本未审专利申请公报No.2004-349879中公开了现有技术的文献。
发明内容
一种获得包含在图像中的信息的方法,该图像包括多个代码,每一个代码包括多个数位(digit),该方法包括以下步骤:将所述图像分为多个块对;根据每一个块对中的相邻块之间的特征值的级别差,来确定每一个块对的数位值;对每一个块对的每一个数位值进行加权;根据相关块对的加权数位值中的多数,判定相关块对的新数位值;以及对其他相关块对重复所述判定,来确定所述代码。
附图说明
图1是示出了根据第一实施方式的图像处理设备的结构的功能框图;
图2是示出了与正确解(correct-solution)频度相关的数据的数据结构的一个示例的图;
图3是用于例示通过加权的多数表决的处理的图;
图4是示出了根据第一实施方式的图像处理设备的处理序列的流程图;
图5是用于例示设定与正确解频度相关的数据的初始值的方法的图;
图6是示出了与正确解频度相关的数据的另一数据结构的图;
图7是示出了根据第二实施方式的图像处理设备的结构的功能框图;
图8A和8B是示出了根据第二实施方式的图像处理设备的处理序列的流程图;
图9是示出了构成图1或图7中所示的图像处理设备的计算机的硬件结构的图;
图10是用于例示问题的图(1);以及
图11是用于例示问题的图(2)。
具体实施方式
在下文中,参照附图对根据本发明的优选实施方式的图像处理设备和图像处理方法进行具体描述。
为了避免伪造和滥用并提供附加服务,设计了一种用于将任意代码嵌入图像的技术和一种用于提取通过以上技术嵌入图像的代码的技术,并已实施了上述技术。
一种通过进行多数表决来确定代码的方法的目的是:在反复地将相同代码嵌入到图像中并从图像提取该代码的情况下,纠正所提取代码的部分错误。即,这基于这样的想法:如果在从图像提取的多个代码中存在大量正确代码,则即使当代码部分错误时,多数表决也使得能够获得正确代码。
然而,存在不能精确地提取嵌入到图像中的数据的问题。图10和11是用于例示这个问题的图。
参照图10,将嵌入了代码的图像打印到纸上,并通过诸如照相机的输入装置来输入该图像。然后,根据输入装置或打印的输入特性的非线性,导致了这样的区域:所输入的图像中的块对的平均像素值之间的差值在所拍摄的图像上是平坦的。在下文中,其中将输入图像中的块对的平均像素值之间的差值在拍摄图像上是平坦的区域表示为“死区(deadregion)”。顺便提及,当像素值变大时,图像更接近白色。另一方面,当像素值变小时,图像更接近黑色。
如果块对的平均像素值进入死区,则块对的平均像素值中的差值是“0”,由于微小噪音的影响而使大小关系反转(invert),并且不能以高概率正确地进行解码。因此,如果在死区中包含大量的块对,则甚至通过多数表决也会提取出与实际嵌入到图像中的代码不同的代码,因此使得解码失败。
图11示出了将具有3位的数据“110”嵌入到图像中五次的示例。在图11中所示的由粗线包围的部分中,块对的像素值在死区内,从而提取了错误值。在最高有效位,正确地获得了“1”的块对的数量是2个,而错误地获得了另一个值的块对的数量是3个。作为多数表决的结果,选择了作为错误值的“0”。如上所述,当错误值的出现频度高时,选择错误值,从而不能进行正确解码。
通常,为了提高解码结果的可靠性,结合多数表决和纠错来进行代码的嵌入和解码。在使用纠错的情况下,将通过向原始数据添加用于纠错的数据而获得的数据反复地嵌入到图像中,并且在解码时,在多数表决之后执行纠错,由此在某种程度上纠正错误。
然而,如果死区中包括的块对的数量较大并且在多数表决之后的错误数量增加到超过了纠错范围,则不能执行纠错,从而不能提取嵌入在图像中的代码。
第一实施方式
首先,对根据本发明的第一实施方式的图像处理设备的概要和特征进行描述。通过根据第一实施方式的图像处理设备,在获得多次嵌入了一系列代码的图像时,将图像分为多个块,而且根据形成一对块的特征量来检测代码。此外,获得表示与块对相关的代码的正确解频度的与正确解频度有关的信息。
通过该图像处理设备,根据与正确解频度有关的信息来确定块对的权重,对与块对相关的代码进行加权来进行多数表决,而且确定嵌入到图像中的一系列代码。该图像包括多个代码,每一个代码都包括多个数位。这里,对与块对相关的代码进行加权表示使用与块对相对应的权重对代码进行加权。
如上所述,通过根据第一实施方式的图像处理设备,根据与块对的特征量相对应的正确解频度,来确定块对的权重,并通过使用所确定的权重,来对与块对相关的代码进行加权。而且,通过根据第一实施方式的图像处理设备,通过执行多数表决来确定嵌入到图像重的一系列代码,由此减少在多数表决之后的错误的数量并提高解码性能。
顺便提及,根据第一实施方式,块(图像)的特征量表示从图像获得的特征量,例如平均密度、平均像素值、粒度(granularity)、色度、密度的重心、和方差(variance)。可以通过使用特征的这些量中的任何一个来执行解码,并且另选的是,可以通过混合使用特征的这些量来执行解码。
此外,作为通过将图像分为多个块并调节形成一对块的单个块的特征量来将一系列代码嵌入到图像中的方法,可以使用在日本未审专利申请公报No.2004-349879中所公开的方法。通过在日本未审专利申请公报No.2004-349879中所公开的方法,可以将一系列代码多次嵌入到图像中。而且,假定一系列代码包括用于对代码进行纠正的纠错码。这里,纠错码例如表示BCH(Bose Ray-Chaudhuri Hocquenghem)码。
接下来,对根据第一实施方式的图像处理设备的结构进行说明。图1是示出了根据第一实施方式的图像处理设备的结构的功能框图。参照图1,图像处理设备100包括:图像裁剪(cut-out)单元110;块分割单元120;块提取单元130;平均单元140;寄存器150a和150b;比较单元160;存储单元170;解码单元180;以及更新处理单元190。
在这些组件当中,图像裁剪单元110获得与从输入装置(例如照相机或扫描仪)嵌入了代码的图像有关的数据。这里,嵌入了代码的图像表示反复嵌入了包括纠错码的一系列代码的图像。在下文中,将与嵌入了代码的图像有关的数据表示为图像编码数据。如果图像编码数据包括裁剪数据,例如边缘数据,则图像裁剪单元110从整个图像裁剪有效图像编码数据。图像裁剪单元110向块分割单元120输出所裁剪的图像编码数据。图像裁剪单元110是用于进行以上处理的处理单元。
块分割单元120是用于在从图像裁剪单元110获得图像编码数据时,创建通过将该图像编码数据分割为多个块而获得的块分割图像数据的处理单元。块分割单元120将图像编码数据分为N行×M列,其中N和M表示计数数量。块分割单元120向块提取单元130输出该块分割图像数据。
块提取单元130通过按照作为解码目标的代码的位移位(bit shift),来从该块分割图像数据依次提取块对。这里,块对表示两个块。此外,块提取单元130将特征量(例如,块对中的像素的分布值)设定为与块像素值有关的数据,并且向平均单元140依次输出与块像素值有关的数据。块提取单元130是进行以上处理的处理单元。
这里,代码的位移位表示位指针在一系列代码(位)中从最左位到右位逐位地向右移动。例如,当一系列代码是“101”时,该指针从“1”向右(即“0”和“1”)移动。
平均单元140是这样的处理单元,其用于从与块像素值有关的数据获得与左侧的平均密度(其表示与块对中的一个块相对应的图像的平均像素值)有关的数据,以及与右侧的平均密度(其表示与该块对的另一个块相对应的图像的平均像素值)有关的数据。平均单元140通过按照代码的位移位,将与左侧的平均密度有关的数据依次存储到寄存器150a,还将与右侧的平均密度有关的数据依次存储到寄存器150b。
比较单元160是这样的处理单元,其用于根据寄存器150a中所存储的与左侧的平均密度有关的数据和寄存器150b中所存储的与右侧的平均密度有关的数据,来确定与块对相关的代码。具体地说,如果左侧的像素值与右侧的像素值之间的关系如下,即
左侧的像素值<右侧的像素值...(A),
则比较单元160将与该块对相关的代码确定为“1”。
此外,如果左侧的像素值与右侧的像素值之间的关系如下,即,
左侧的像素值>右侧的像素值...(B),
则比较单元160将与该块对相关的代码确定为“0”。此外,如果左侧的像素值与右侧的像素值之间的关系如下,即,
左侧的像素值=右侧的像素值...(C),
则比较单元160将与该块对相关的代码确定为“未知”。
在解码中所使用的特征量(例如,平均像素值)以及条件(A)和(B),需要与在嵌入代码时使用的相同。而且,如果构成该块对的左块和右块的平均像素值彼此相等(对应于条件(C)),则比较单元160将该代码确定为“未知”,并且从多数表决的目标中排除该代码。此外,可以始终向代码分配“0”和“1”中的任何一个,而且另选的是,可以交替地向代码分配“0”和“1”。
比较单元160将该代码作为确定结果依次输出到解码单元180。此外,比较单元160与该代码相对应地将块对的左侧的像素值和右侧的像素值设定为与左像素值和右像素值有关的数据,并将它们输出到解码单元180。即,比较单元160将作为确定结果的该代码以及与对应于该代码的左像素值和右像素值有关的数据输出到解码单元180。
存储单元170是用于存储与正确解频度有关的数据170a的存储单元。这里,与正确解频度有关的数据170a是用于存储正确解比率的数据,根据与由比较单元160确定的代码的正确解的频度有关的信息或者根据该块对的平均像素值确定的代码的代码比率来确定该数据。顺便提及,如后面所述,解码单元180确定由比较单元160确定的代码是否为正确解。图2是示出了与正确解频度有关的数据170a的数据结构的一个示例的图。
参照图2,与正确解频度有关的数据170a包括与正确解的次数有关的数据和与获得次数有关的数据。首先,对与在图2的左侧表示的正确解的次数有关的数据进行描述。将形成块对的块称为块1和块2。于是,与正确解的次数有关的数据包括块1的平均像素值Li(i=1到n,其中n是计数数量)、块2的平均像素值Rj(j=1到n,其中n是计数数量),以及与平均像素值相对应的正确解的次数Cij(平均像素值Li与左侧的像素值相对应,平均像素值Rj与右侧的像素值相对应)。
如果根据与平均像素值Li和平均像素值Rj相对应的左侧的像素值和右侧的像素值,将比较单元160所确定的代码确定为正确解,则向与平均像素值Li和平均像素值Rj相对应的正确解的次数Cij的值增加预定值。另一方面,如果根据与平均像素值Li和平均像素值Rj相对应的左侧的像素值和右侧的像素值,没有将比较单元160所确定的代码确定为正确解,则不改变与平均像素值Li和平均像素值Rj相对应的正确解的次数Cij的值。
随后,对与在图2的右侧表示的获得次数有关的数据进行描述。将构成块对的块称为块1和块2。于是,与获得次数有关的数据包括块1的平均像素值Li(i=1到n,其中n是计数数量)、块2的平均像素值Rj(j=1到n,其中n是计数数量),以及与这些平均像素值相对应的获得次数Nij。平均像素值Li与左侧的像素值相对应,平均像素值Rj与右侧的像素值相对应。
获得次数Nij表示通过解码单元180从比较单元160获得与左像素值和右像素值有关的数据的次数。根据通过解码单元180获得与左像素值和右像素值有关的数据的次数,向获得次数Nij的值增加预定值。这里,获得次数Nij的值是与对应于左像素值和右像素值的平均像素值Li和平均像素值Ri相对应的获得次数Nij的值。
可以根据图2中所示的与正确解的次数有关的数据和与获得次数有关的数据,来计算与平均像素值Li和平均像素值Ri相对应的正确解频度。具体地说,可以通过以下表达式来计算与平均像素值Li和平均像素值Rj相对应的正确解频度Sij。
正确解频度Sij=Cij/Nij
将描述返回到图1。解码单元180是这样的处理单元,其用于根据从比较单元160获得的代码、与左像素值和右像素值有关的数据以及存储单元170的与正确解频度有关的数据170a,来确定嵌入到图像编码数据中的一系列代码。
这里,对解码单元180的处理进行具体描述。首先,解码单元180从比较单元160依次获得代码,并针对一系列代码中的每一个代码将所获得的代码存储到临时存储单元(未示出)中。如果向图像编码数据反复嵌入具有3位的代码五次,则将分别具有3位的五个代码存储到临时存储单元中。在将与一个系列有关的代码存储到临时存储单元中时,解码单元180存储与和左像素值和右像素值有关的数据相关的代码。
此外,解码单元180将和与代码相关的左像素值和右像素值有关的数据与和与正确解频度相关的数据170a中的与正确解的次数有关的数据及与获得次数有关的数据进行比较,并计算该代码的正确解频度。根据第一实施方式,解码单元180将正确解频度设定为块对的权重,通过所设定的权重对代码进行加权,然后进行多数表决。
图3是用于例示在进行加权和多数表决时的处理的图。在图3所示的示例中,死区之外的权重是“0.7”,死区内的权重是“0.3”。参照图3,在最高有效位,因为0的数量是3并且权重是0.3,所以总的权重是3×0.3=0.9。另一方面,在最高有效位,因为1的数量是2并且权重是0.7,所以总的权重是2×0.7=1.4。然后,当将0.9与1.4进行比较时,与1.4大于0.9相对应,多数表决的结果是“1”。对其他位进行多数表决,并确定作为多数表决的最后结果的一系列代码(在图3所示的示例中,一系列代码是“110”)。
随后,解码单元180根据一系列代码中所包括的纠错码,来确定是否可以执行纠错。如果确定不能执行使用纠错码的纠错,则解码单元180向输出装置(未示出)输出错误。
另一方面,如果确定可以执行使用纠错码的纠错,则解码单元180根据纠错码来执行纠错,向输出装置输出进行了纠错的一系列代码。此外,解码单元180从一系列代码当中,将和与不需要纠错的代码相对应的左像素值和右像素值有关的数据以及和与进行了纠错的代码相对应的左像素值和右像素值有关的数据,输出到更新处理单元190。
更新处理单元190是用于更新存储单元170中所存储的与正确解频度有关的数据170a的处理单元。具体地说,在获得和与不需要使用解码单元180进行纠错的代码相对应的左像素值和右像素值有关的数据时,更新处理单元190对与和左像素值和右像素值有关的数据相对应的正确解的次数Cij增加预定值,并且还对与和左像素值和右像素值有关的数据相对应的获得次数Nij增加预定值。
此外,在获得和与使用解码单元180进行了纠错的代码相对应的左像素值和右像素值有关的数据时,更新处理单元190对与和左像素值和右像素值有关的数据相对应的获得次数Nij增加预定值。
接下来,对根据第一实施方式的图像处理设备100的处理序列进行描述。图4是示出了根据第一实施方式的图像处理设备100的处理序列的流程图。参照图4,在图像处理设备100中,图像裁剪单元110获得图像编码数据(步骤S101)。比较单元160根据寄存器150a和150b中所存储的数据(与左侧的平均密度有关的数据和与右侧的平均密度有关的数据),通过块分割单元120、块提取单元130和平均单元140,来确定与块对相关的代码(步骤S102)。
随后,解码单元180根据和与块对相对应的正确解频度有关的数据,来确定权重(步骤S103)。此外,解码单元180通过将权重反映到代码来执行多数表决,并确定嵌入到图像的一系列代码(步骤S104)。
此外,解码单元180根据一系列代码中所包括的纠错码,来执行纠错,并确定纠错是否成功(步骤S105)。如果确定纠错不成功(步骤S106中为“否”),则输出错误(步骤S107)。
另一方面,如果确定纠错成功(步骤S106中为“是”),则更新处理单元190更新和与块对的特征量相对应的正确解频度有关的数据(步骤S108)。此外,解码单元180输出从图像编码数据中提取的代码(步骤S109)。
如上所述,根据与块对的正确解频度有关的数据对代码进行加权,并且随后进行多数表决,由此精确地执行解码。
接下来,对根据第一实施方式的用于设定与正确解频度有关的数据170a的初始值的方法进行描述。虽然可以通过任何方式来设定与正确解频度有关的数据170a的初始值,但是可以根据原始图像的像素值与输入到图像处理设备100的图像的像素值之间的对应关系来进行设定。图5是用于例示设定与正确解频度有关的数据的初始值的方法的图。
参照图5,当在区域A中包括了输入到图像处理设备100的图像的像素值时,将与正确解频度有关的数据的与正确解的次数有关的数据及与获得次数有关的数据设定为使得与区域A相对应的像素值的正确解频度为0。顺便提及,图像的像素值与图5中的横坐标相对应。例如,当在区域A中包括像素值R1(参照图2)时,将与像素值R1相对应的列C11到Cn1设定为0,将N11到Nn1设定为1。
当在区域B中包括了输入到图像处理设备100的图像的像素值时,将与正确解频度有关的数据的与正确解的次数有关的数据及与获得次数有关的数据设定为使得与区域B相对应的像素值的正确解频度为0.5。当在区域C中包括了输入到图像处理设备100的图像的像素值时,将与正确解频度有关的数据的与正确解的次数有关的数据及与获得次数有关的数据设定为使得与区域C相对应的像素值的正确解频度为1。
当在区域D中包括了输入到图像处理设备100的图像的像素值时,将与正确解频度有关的数据的与正确解的次数有关的数据及与获得次数有关的数据设定为使得与区域D相对应的像素值的正确解频度为0.5。当在区域E中包括了输入到图像处理设备100的图像的像素值时,将与正确解频度有关的数据的与正确解的次数有关的数据及与获得次数有关的数据设定为使得与区域E相对应的像素值的正确解频度为0。
根据原始图像的像素值与输入到图像处理设备100的图像的像素值之间的对应关系,对与正确解频度有关的数据170a的初始值进行设定,由此提高解码性能。
如上所述,通过根据第一实施方式的图像处理设备100,在获得多次嵌入了一系列代码的图像时,将该图像分为多个块,而且根据形成块对的块的特征量,从存储单元170获得表示和与块对相关的代码的正确解频度的正确解频度有关的数据170a。此外,根据与正确解频度有关的数据170a,确定块对的权重,通过对与块对相关的代码进行加权,来进行多数表决,并确定嵌入到图像的一系列代码。结果,可以减少在多数表决之后的错误,并且可以提高解码性能。
此外,通过根据第一实施方式的图像处理设备100,更新处理单元190根据对代码的错误进行纠正的结果,来更新与正确解频度有关的数据170a。因此,每次输入图像的解码处理成功时,正确解频度的学习就取得进步(advance),而且可以执行使正确结果优先(prior)的多数表决。
顺便提及,根据第一实施方式,参照图2描述了与正确解频度有关的数据170a的数据结构。然而,与正确解频度有关的数据170a的数据结构不限于此。
图6是示出了与正确解频度有关的数据的另一数据结构的图。参照图6,与正确解频度有关的数据包括形成块对的平均像素值之间的差的绝对值Dk、正确解的次数Ck和获得次数Nk,其中k是计数数量。当解码单元180根据具有图6所示的数据结构的与正确解频度有关的数据,来确定代码的权重时,根据由比较单元160获得的与左像素值和右像素值有关的数据,来计算相邻块的平均像素值之间的差的绝对值,并将与所计算的绝对值对应的正确解频度确定为该代码的权重。
即,如果相邻块的平均像素值之间的差的绝对值是Dk,则该代码的权重如下。
权重=Ck/Nk
当从输入装置获得的图像的像素值包括在图10所示的死区内时,在与嵌入时的相邻块的平均像素值的差进行比较时,由于窄的死区和动态范围,使得从输入图像获得的平均像素值的差较窄,而且,平均像素值的差可以是0,或者可以在诸如噪音的影响下被反转。如上所述,由于平均像素值与正确解频度相关,所以可以使用平均像素值的差的正确解频度。
图2所示的与正确解频度有关的数据使用了两个块的平均像素值,并因此具有比在使用块的平均像素值的差时(参照图6)的信息量大的信息量。在这种情况下,可以高精确度地保持正确解频度。
另一方面,图6所示的与正确解频度有关的数据具有一维表,而且该表的大小可以小于图2所示的二维表的大小。因此,在诸如集成到装置的对可用存储容量进行限制时,这种情况下的数据是有效的。
此外,通过根据第一实施方式的图像处理设备100,解码单元180根据与正确解频度有关的数据170a,确定与块对相对应的权重,并通过用所确定的权重对代码进行加权来进行多数表决。本发明不限于此。例如,可以通过只使用从具有阈值或更高的正确解频度的块对所获得的代码,来确定嵌入图像编码数据中的一系列代码。
即,解码单元180排除了其正确解频度小于与正确解频度有关的数据170a的阈值的块对的代码,并通过只使用具有阈值或更高的正确解频度的块对的代码来进行多数表决,并确定嵌入图像编码数据中的代码。如上所述,通过只使用具有阈值或更高的正确解频度的块对的代码来执行多数表决,由此提高解码性能。
图像处理设备的信号具有较高可靠性范围和较低可靠性范围。因此,该图像处理设备对每个块对的每个数位值进行加权。不论图像处理设备的特性如何,该实施方式都使得图像处理设备能够以较高概率来确定相关块对的新数位值。
第二实施方式
接下来,对根据第二实施方式的图像处理设备的概要和特征进行描述。通过根据第二实施方式的图像处理设备,在获得多次嵌入了一系列代码的图像时,将该图像分为多个块,并通过执行没有加权的多数表决,根据形成块对的单个块的特征量,来检测一系列代码。此外,当检测到的代码是错误代码时,获得和与块对相关的代码的正确解频度有关的信息,并且通过根据与正确解频度有关的信息,对与块对相关的代码进行加权,来执行多数表决,由此确定嵌入图像中的一系列代码。
如上所述,通过根据第二实施方式的图像处理设备,首先,在不进行使用了加权的多数表决的情况下,进行解码。仅当解码失败时,才根据与正确解频度有关的信息进行多数表决,由此确定代码。因此,可以在至少保持解码性能的同时,从图像准确地提取一系列代码。
接下来,对根据第二实施方式的图像处理设备的结构进行描述。图7是示出了根据第二实施方式的图像处理设备的结构的功能框图。参照图7,图像处理设备200包括:图像裁剪单元210;块分割单元220;块提取单元230;平均单元240;寄存器250a和250b;比较单元260;存储单元270;解码单元280;以及更新处理单元290。
在这些组件当中,对图像裁剪单元210、块分割单元220、块提取单元230、平均单元240、寄存器250a和250b、比较单元260、存储单元270和更新处理单元290的说明与对图像裁剪单元110、块分割单元120、块提取单元130、平均单元140、寄存器150a和2150b、比较单元160、存储单元170和更新处理单元190的说明相同,如上参照图1所述,因此这里省略对它们的说明。
解码单元280是处理单元,其根据从比较单元260获得的代码、与左像素值和右像素值有关的数据、以及存储单元270的与正确解频度有关的数据270a,来确定嵌入图像编码数据中的一系列代码。顺便提及,与根据第一实施方式的解码单元180不同,解码单元280临时执行不进行加权的多数表决,并确定嵌入图像编码数据中的一系列代码。此外,当没有通过不进行加权的多数表决来确定嵌入图像编码数据中的数据并且解码失败时,与根据第一实施方式的解码单元180类似,通过对代码进行加权来执行多数表决,并且确定嵌入图像编码数据中的一系列代码。
这里,对解码单元280的处理进行具体描述。首先,解码单元280从比较单元280依次获得代码,并针对一系列代码中的每一个代码将这些代码存储到临时存储单元(未示出)中。例如,在将一个系列的代码存储到临时存储单元时,解码单元280存储这些代码以及和与这些代码相关的左像素值和右像素值有关的数据。
此外,解码单元280在不使用对块对的加权的情况下,根据一系列代码进行多数表决,并确定一系列代码作为多数表决的结果。解码单元280根据一系列代码中所包括的纠错码,来确定是否可以执行纠错。
当可以使用纠错码来执行纠正时,解码单元280根据纠错码来执行纠错。此外,解码单元280将进行了纠错的一系列代码输出到输出装置。此外,解码单元280从一系列代码当中,将和与不需要进行纠错的代码相对应的左像素值和右像素值有关的数据以及和与进行了纠错的代码相对应的左像素值和右像素值有关的数据,输出到更新处理单元290。
另一方面,当没有根据不进行加权的多数表决的结果确定嵌入图像编码数据中的数据时,解码单元280将和与代码相关的左像素值和右像素值有关的数据与和与正确解频度有关的数据270a的正确解的次数有关的数据及与获得次数有关的数据进行比较,由此计算代码的正确解频度。根据第二实施方式,解码单元280将正确解频度设定为块对的权重,使用所确定的权重对代码进行加权,然后执行多数表决。
随后,解码单元280根据一系列代码中所包括的纠错码,确定是否可以执行纠错。如果确定不能通过使用纠错码来执行纠错,则解码单元280向输出装置输出该错误。
另一方面,如果确定可以通过使用纠错码来执行纠错,则解码单元280根据纠错码执行纠错,并将进行了纠错的一系列代码输出到输出装置。此外,解码单元280从一系列代码当中,将和与不需要进行纠错的代码相对应的左像素值和右像素值有关的数据以及和与进行了纠错的代码相对应的左像素值和右像素值有关的数据,输出到更新处理单元290。
接下来,对根据第二实施方式的图像处理设备200的处理序列进行描述。图8A和8B是示出了根据第二实施方式的图像处理设备200的处理序列的流程图。参照图8A和8B,通过图像处理设备200,图像裁剪单元210获得图像编码数据(步骤S201)。比较单元260根据寄存器250a和250b中所存储的数据,通过块分割单元220、块提取单元230和平均单元240,来确定代码是否与块对相关(步骤S202)。这里,寄存器250a和250b中所存储的数据包括与左侧的平均密度有关的数据和与右侧的平均密度有关的数据。
随后,解码单元280执行多数表决,并确定嵌入到图像中的代码(步骤S203)。解码单元280根据一系列代码中所包括的错误代码来执行纠错,并确定纠错是否成功(步骤S204)。此外,如果确定纠错成功(步骤S205中为“是”),则处理前进到步骤S211。
另一方面,如果确定纠错不成功(步骤S205中为“否”),则解码单元280根据和与块对相对应的正确解频度有关的数据来确定权重(步骤S206)。随后,解码单元280通过将该权重反映到代码来执行多数表决,并确定该代码是否是嵌入到图像中的一系列代码中的一个(步骤S207)。
解码单元280根据一系列代码中所包括的错误代码,来执行纠错,并确定纠错是否成功(步骤S208)。如果确定纠错不成功(步骤S209中为“否”),则解码单元280输出错误(步骤S210)。
另一方面,如果确定纠错成功(步骤S209中为“是”),则更新处理单元290更新和与块对的特征量相对应的正确解频度有关的数据(步骤S211)。此外,解码单元280输出从图像编码数据中提取的代码(步骤S212)。
如上所述,解码单元280临时执行不进行加权的多数表决,并对数据进行解码。仅当解码失败时,才进行加权,然后进行多数表决,确定一系列代码,由此确保解码性能。
如上所述,通过根据第二实施方式的图像处理设备200,在获得多次嵌入了一系列代码的图像时,将该图像分为多个块,根据形成块对的块的特征量来执行不进行加权的多数表决,并检测一系列代码。此外,当检测到的代码是错误代码时,解码单元280获得和与块对相关的代码的正确解频度有关的信息,根据与正确解频度有关的信息,通过对与块对相关的代码进行加权来进行多数表决,并确定该代码是否为嵌入到图像中的一系列代码。因此,至少通过保持解码性能,来从图像中准确地提取一系列代码。
在根据第一和第二实施方式描述的处理中,可以人工地执行所述的自动执行的处理的全部或一部分。另选地,可以通过已知方法来自动地执行所述的人工执行的处理的全部或一部分。此外,除了注解之外,也可以任意改变本文件和附图中描述的处理序列、控制序列、具体名称以及包括各种数据和参数的信息。
此外,图1和7中的图像处理设备100和200中的组件是功能概念,而且不必如附图所示对其进行物理构造。即,这些装置的分解(disintegration)和集成并不限于附图中所示的那些,而是可以根据各种负载和使用情况,基于任意单元,对全部或一部分这些装置进行功能上或物理上的分解和集成。此外,可以通过CPU和由CPU分析并执行的程序,或者通过使用布线逻辑的硬件,来实现由这些装置执行的全部或一部分处理功能。
图9是示出了构成图1或图7中所示的图像处理设备的计算机的硬件结构的图。计算机50包括:输入装置(照相机等)51,其用于接收图像数据的输入;输入装置52,其用于从用户接收数据的输入;监视器53;RAM(随机存取存储器)54;寄存器55;介质读取装置56,其用于从记录各种程序的记录介质读取程序;网络接口57,其用于通过网络从另一个计算机接收数据/向另一个计算机发送数据;CPU(中央处理单元)58;以及HDD(硬盘驱动器)59,这些组件通过总线60连接。
此外,HDD 59存储表现出与图像处理设备100(200)相同的功能的图像处理程序59b。CPU 58从HDD 59读取图像处理程序59b并执行该程序59b,由此开始实现图像处理设备100(200)中的功能单元的功能的图像处理58a。图像处理58a与图1中所示的图像裁剪单元110、块分割单元120、块提取单元130、平均单元140、比较单元160、解码单元180(或者图7中的280)、以及更新处理单元190相对应。
此外,HDD 59存储与存储到图像处理设备100中的存储单元170中的数据相对应的各种数据59a。各种数据59a与和图1和7中所示的与正确解频度有关的数据相对应。
CPU 58将各种数据59a存储到HDD 59,从HDD 59读取各种数据59a,将所读取的数据存储到RAM 54,并通过使用存储在RAM 54中的各种数据54a,来确定嵌入到图像编码数据中的代码。
根据这些实施方式,根据形成块对的单个块的特征量,来获得表示与块对相关的代码的正确解频度的与正确解频度有关的信息,根据与正确解频度有关的信息来确定对块对的加权,对与块对相关的代码进行加权,进行多数表决,并确定嵌入到图像中的一系列代码。因此,可以减少多数表决之后的错误,由此提高解码性能。
此外,根据这些实施方式,嵌入到图像中的一系列代码包括用于对该一系列代码进行纠正的纠正码,根据该一系列代码中所包括的纠正码,来确定是否可以对该一系列代码进行纠正,并且根据确定结果来更新与正确解频度有关的信息。因此,可以获知与块对相对应的正确解频度,由此提高解码性能。
此外,根据这些实施方式,根据原始图像的像素值与输入到图像处理设备的图像的像素值之间的对应关系,来设定与正确解频度有关的信息的初始值。相应地,正确解频度的获知可以很快。
此外,根据这些实施方式,通过仅使用从具有阈值或更高的正确解频度的块对而获得的代码,来确定嵌入到图像中的一系列代码。结果,可以通过使用具有高概率的块对来进行多数表决。
此外,根据这些实施方式,临时执行多数表决而不进行加权,并且如果解码失败,则执行进行加权的多数表决。结果,至少可以确保解码性能,并可以进一步提高解码性能。
如上所述,根据这些实施方式的图像处理设备和图像处理方法对用于提取嵌入到图像中的代码的装置是有利的,具体地说,其适于提高解码性能,而不受图像的像素值的影响。
Claims (15)
1、一种获得包含在图像中的信息的方法,该图像包括多个代码,每一个代码包括多个数位,该方法包括以下步骤:
将所述图像分为多个块对;
根据每一个块对中的相邻块之间的特征值的级别差,来确定每一个块对的数位值;
对每一个块对的每一个数位值进行加权;
根据相关块对的加权数位值中的多数,判定相关块对的新数位值;以及
对其他相关块对重复所述判定,来确定所述代码。
2、根据权利要求1所述的方法,其中,所述加权根据权重信息进行加权,所述权重信息与能够根据纠错码来纠正所述代码的频度相对应,所述纠错码包含在所述代码中。
3、根据权利要求1所述的方法,其中,所述代码包含纠错码。
4、根据权利要求2所述的方法,该方法还包括:对权重信息进行更新。
5、根据权利要求4所述的方法,其中,所述加权根据更新后的权重信息进行加权。
6、一种用于获得包含在图像中的信息的设备,该图像包括多个代码,每一个代码包括多个数位,该设备包括:
存储装置,其用于存储权重信息;以及
处理器,其用于将所述图像分为多个块对,根据每一个块对中的相邻块之间的特征值的级别差来确定每一个块对的数位值,根据所述权重信息对每一个块对的每一个数位值进行加权,根据相关块对的加权数位值中的多数,判定相关块对的新数位值,以及对其他相关块对重复所述判定,来确定所述代码。
7、根据权利要求6所述的设备,其中,所述权重信息与能够根据纠错码来纠正所述代码的频度相对应,所述纠错码包含在所述代码中。
8、根据权利要求6所述的设备,其中,所述代码包含纠错码。
9、根据权利要求6所述的设备,其中,所述处理器还更新所述权重信息。
10、根据权利要求9所述的设备,其中,所述处理器根据更新后的权重信息进行加权。
11、一种计算机可读记录介质,该计算机可读记录介质存储用于根据以下处理对设备进行控制的计算机程序,该处理包括:
将图像分为多个块对;
根据每一个块对中的相邻块之间的特征值的级别差,来确定每一个块对的数位值;
对每一个块对的每一个数位值进行加权;
根据相关块对的加权数位值中的多数,判定相关块对的新数位值;以及
对其他相关块对重复所述判定,来确定所述代码。
12、根据权利要求11所述的计算机可读记录介质,其中,所述加权根据权重信息进行加权,所述权重信息与能够根据纠错码来纠正所述代码的频度相对应,所述纠错码包含在所述代码中。
13、根据权利要求11所述的计算机可读记录介质,其中,所述代码包含纠错码。
14、根据权利要求12所述的计算机可读记录介质,所述处理还包括对所述权重信息进行更新。
15、根据权利要求14所述的计算机可读记录介质,其中,所述加权根据更新后的权重信息进行加权。
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