CN1691767A - 图像处理装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种图像处理装置和设备，用于使用包括至少一个防复制图案的调制图像来临时调制源图像的序列。根据本发明，提出了根据使图案处于图像的位置的方式进行调制的源图像来产生调制图像，其可以妨碍人看到视频序列的非法复制(例如通过摄像机所拍摄)。例如，调制图像是图像的次要轮廓的图像。因此，图案处于源图像的低梯度区域中。

Description

图像处理装置和方法

技术领域

本发明涉及一种图像处理方法和设备。

背景技术

不论是静态或动态图像的视觉内容通常都是创作，其受益于关于版权的完全保证(exclusivity guarantees)。通常仅在考虑了作者与其受益人的报酬的严格定义的框架之内允许其的复制。

为了确保正确地遵守这些法律规定，已经开发了许多系统以阻止非法复制或者充分损坏其质量从而造成其不可用。

在该框架内，专利申请EP 1 237 369的针对反对与通过在其显示期间拍照所进行的图像复制，例如利用在电影院礼堂中的摄像机。利用该目的，提出了对于要显示的值，以较高的频率调制图案的象素亮度，该频率使得人眼看不见图案但是对于摄像机拍摄的序列产生影响。该图案通常被称作水印或防复制图案。图案的形状是确定的，以便记录例如“ILLEGAL COPY”类型的消息，其将在通过摄像机所显示的图像中出现。

为了使裸眼看不见图案，调制在于交替其中图案是亮的图像和其中的图案是暗的图像，几个图像上的图案的平均亮度与缺少图案的图像中要显示的亮度相对应。在这些图像的显示期间，眼睛进行了合成(integration)，并且实际上察觉到平均亮度。该技术也可以通过交替其中图案颜色较丰富的图像和颜色较不丰富的图像，几个图像上的图案的平均颜色与缺少图案时要替换的颜色相对应。

实际上，图案包含在调制图像中，并且利用该调制图像调制要保护的序列的图像。

该类型技术的主要困难之一是确定一个图案或多个图案处于图像中的位置，以便最大程度地妨碍人们看例如由摄像机所产生的非法复制。

发明内容

根据本发明，提出了可以解决该困难的方法。根据本发明，将图案的位置和/或形状定义为要进行调制的源图像的函数。更具体地，根据其调制的源图像产生调制图像。优选地，根据要调制的图像的次要(secondary)轮廓产生调制图像。采用要进行调制的图像的次要轮廓形成调制图像的图案。因此图案位于源图像的低梯度(low-gradient)区域。

本发明涉及一种图像处理的方法，其目的是使用包括至少一个图案的调制图像来临时调制源图像的序列，按照以下方式，利用调制图像来调制的源图像的所述序列：当显示序列的图像时，所述至少一个图案是人眼所看不见的，并且当所述图像在其显示期间通过拍照被复制时，出现伪象(artefact)，其特征在于通过所述调制图像所调制的源图像的分析来确定调制图像的所述模式的形状和/或位置。

更具体地，直接根据其调制的源图像来产生调制图像，并且调制图像是其调制的源图像的次要轮廓的图像。

附图说明

参考附图，通过阅读以下由大量示例所给出的描述将更好地理解本发明，其中：

-图1是根据本发明对用于产生的调制图像的步骤进行总结的流程图；

-图2示出了将图1的各种步骤应用于源图像。

具体实施方式

根据本发明，根据其调制的图像来计算每一个调制图像。因此，调制图像的几何形状与其所调制的图像相重复。此外，限定了应用于源图像从而产生调制图像的处理，使得调制图像的图案位于要调制图像的低梯度区域。为了该目的，选择要调制的图像的次要轮廓图像用作调制图像。

参考图1，例如，通过对于要进行调制的图像应用以下步骤而产生调制图像：

-在要调制的图像中检测轮廓100；

-所检测的轮廓的平滑200；以及

-从所平滑的图像中提取次要轮廓300。

由此所得到的次要轮廓的图像则可以用作调制图像。

轮廓的检测100可以通过对于要进行调制的源图像并行应用两次滤波而完成：具有核 $\left[\begin{array}{ccc}-1& -1& -1\\ -1& 8& -1\\ -1& -1& -1\end{array}\right]$ 的正滤波，其检测与从亮到暗转移相对应的轮廓，以及具有核 $\left[\begin{array}{ccc}1& 1& 1\\ 1& -8& 1\\ 1& 1& 1\end{array}\right]$ 的负滤波，其检测与从暗到亮转移相对应的轮廓。将这两个滤波器的结果相加从而形成轮廓图像。图2示出了对于给定源图像在步骤100、200和300的每一个的结束处的结果。在示出了源图像中轮廓检测的图像中，所检测出的轮廓由图像的最亮的象素所表示。

优选地，对随后所检测出的轮廓进行平滑，从而在空间上合并(merge)正轮廓和负轮廓以及消除噪声。具体地，在暗背景的精细光带(fine light band)的情况下，上述滤波器检测到两个距离非常接近的轮廓。该平滑操作200可以对其合并。例如通过5×5平均操作所执行的示例。轮廓图像的每一个象素如此被赋予包围所考虑象素的象素块的25个象素的平均灰度级，所考虑的象素位于所述块的中心。

在其中平滑了轮廓的图2的图像中，通过具有相对于表示主要轮廓的最亮象素较低亮度的象素来表示次要轮廓。然后，使用满足相对于较高灰度级的较低灰度级的LUT表(查找表)类型，可以从该图像中提取次要轮廓。然而，去除极低的灰度级，以便消除由于噪声产生的轮廓。例如，LUT表如下定义：

输入灰度级	输出灰度级
		从0至23	0
从24至31	255
		从32至95(＝x)	255-4.(x-32)
从96至255	0

如此得到的次要轮廓的图像在调制处理中用作调制图像，该处理的目的是保护视觉内容不被摄像机所复制。图2的最后的图像表示在源图像通过次要轮廓的图像调制之后的结果图像。出现在夹克衫上的斑点是根据本发明的结果。在彩色图像序列的情况下，这些斑点更加明显。其作为场景的合成的修改的函数逐渐地失真。在由摄像机显示之后，作为所使用的显示面板的显示频率的函数以及拍照设备(摄像机)的获取频率的函数，这些斑点闪烁或者改变颜色。

在传统的数字处理器中可以容易地实现该方法。

作为结论，本发明的方法具有以下优点：

-所产生的图案不重叠在源图像的主要轮廓上；因此在摄像机所获取的图像中具有两倍的轮廓数量，这些轮廓的一半与多余信息相对应；

-调制图像的图案具有跟随存在于视频序列中的运动的特点，并且这使其可以在序列可视化期间不产生相对于眼睛运动的瑕疵；

-当轮廓仅出现在两个图像中时，由于眼睛对于图像序列中的突变非常敏感，并且由于图案处于独立于要进行调制的图像内容的通常情况下，眼睛可以察觉到出现或者不出现调制；在当前情况下，眼睛不容易察觉到出现或者不出现调制，这是由于在图像序列的显示期间，其集中在主要轮廓上，以便将图像分析为显示极少裸眼可见轮廓的中间区域的损坏。

Claims (5)

1.一种图像处理的方法，用于使用包括至少一个图案的调制图像来临时调制源图像的序列，按照以下方式，利用调制图像来调制的源图像的所述序列：当显示序列的图像时，所述至少一个图案是人眼所看不见的，并且当所述图像在其显示期间通过拍照被复制时，出现伪象，其特征在于通过所述调制图像所调制的源图像的分析来确定调制图像的所述模式的形状和/或位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于根据其所调制的源图像来产生所述调制图像。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于调制图像是其所调制的源图像的次要轮廓的图像。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于通过在源图像中对轮廓进行滤波(100)之后提取具有低梯度的轮廓(300)来产生调制图像。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于在提取具有低梯度的轮廓(300)之前，对在轮廓滤波之后得到的图像的轮廓进行平滑(200)。

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