JP2001218005A

JP2001218005A - 画像処理装置及び方法及び記憶媒体

Info

Publication number: JP2001218005A
Application number: JP2000021426A
Authority: JP
Inventors: Junichi Hayashi; 淳一林; Keiichi Iwamura; 恵市岩村; Yoshihiro Ishida; 良弘石田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-01-31
Filing date: 2000-01-31
Publication date: 2001-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】特定画像から２種類の情報を抽出する際に、
対象画像が特定画像でないにもかかわらず２種類の情報
の抽出処理をおこなうと処理が無駄になる。【解決手段】画像から前記画像が特定画像であること
を示す第1の情報を抽出する第1の情報抽出ステップ前記
第1の情報抽出結果に応じて前記識別された特定画像に
関する付加情報である第2の情報を前記画像から抽出す
るかを判断する判断ステップとを有することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印刷が認められて
いない特定画像を検出するための画像処理装置及び方法
及びこの方法を記憶した記憶媒体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、パソコン等の電子機器が普及し、
写真、文書等の印刷物をディジタルデータに変換して使
用する機会が増加している。

【０００３】これに伴い、紙幣、有価証券、或いは著作
権を有する特定の印刷物（画像）を不正にディジタル
化、或いは再印刷される恐れも増加している。

【０００４】従来、上述したような特定の画像は、スキ
ャナとプリンタが一体となった電子写真複写機で不正印
刷される可能性が高かった。

【０００５】しかしながら、近年、普及型の単体スキャ
ナ或いは単体プリンタの機能（解像度等）も向上しつつ
あり、単体のスキャナ、パソコン、単体のプリンタを接
続し、高精細に印刷物を複写することも可能となってき
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ページ単位で印刷が行
われる電子写真複写機・プリンタにおいて特定画像の複
製印刷を防止しようとする目的で、プリンタドライバ内
で特定画像かどうかを判断し、特定画像である場合には
印刷処理を終了させる方法が検討されている。しかし、
特定画像であるかどうかを判断するのには処理時間を必
要した。更にプリンタドライバへ入力される画像のう
ち、それが特定画像であることは非常に希であり、大部
分の非特定画像に対して上記処理を実行するために、全
体として効率が良くなかった。又、特定画像から抽出す
る情報にその情報の種類により、適切な特徴を持たせる
ことは考慮されていなかった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の画像処理方法によれば、画像データを入力
する入力ステップと、前記画像データを少なくとも一つ
以上の第1のブロックと少なくとも一つ以上の第２のブ
ロックに分割するブロック分割ステップと、前記第１の
ブロックから第１の選択ブロックを選択し、且つ前記第
２のブロックから第２の選択ブロックを選択するブロッ
ク選択ステップと、前記第1の選択ブロックから第1の情
報を抽出する第１の情報抽出ステップと、前記第１の情
報に基づき第２の情報を抽出するか否かを判断する情報
抽出判定ステップと、前記情報抽出判定ステップの判断
に応じて、前記第２の選択ブロックから第２の情報を抽
出する第２の情報抽出ステップと、前記第２の情報抽出
ステップの結果に応じて、機器を制御する制御ステップ
を有することを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明における実施の形態につい
て図を用いて説明する。

【０００９】図７は本発明の実施の形態に適用可能な画
像処理システムを示したものである。

【００１０】本図において、ホストコンピュータ０７０
１は例えば一般に普及しているパソコンであり、スキャ
ナ０７１４から読み取られた画像を入力し、編集・保管
することが可能である。更に、ここで得られた画像をプ
リンタ０７１５から印刷させることが可能である。ま
た、ユーザーからの各種マニュアル指示等は、マウス０
７１２、キーボード０７１３からの入力により行われ
る。

【００１１】ホストコンピュータ０７０１の内部では、
バス０７１６により後述する各ブロックが接続され、種
々のデータの受け渡しが可能である。

【００１２】図中、０７０３は、内部の各ブロックの動
作を制御、或いは内部に記憶されたプログラムを実行す
ることのできるＣＰＵである。

【００１３】０７０４は、印刷されることが認められて
いない特定画像を記憶したり、あらかじめ必要な画像処
理プログラム等を記憶しておくＲＯＭである。

【００１４】０７０５は、ＣＰＵにて処理を行うために
一時的にプログラムや処理対象の画像データを格納して
おくＲＡＭである。

【００１５】０７０６は、ＲＡＭ等に転送されるプログ
ラムや画像データをあらかじめ格納したり、処理後の画
像データを保存することのできるハードディスク（Ｈ
Ｄ）である。

【００１６】０７０７は、原稿或いはフィルム等をＣＣ
Ｄにて読み取り、画像データを生成するスキャナと接続
し、スキャナで得られた画像データを入力することので
きるスキャナインターフェイス（Ｉ／Ｆ）である。

【００１７】０７０８は、外部記憶媒体の一つであるＣ
Ｄ（ＣＤ−Ｒ）に記憶されたデータを読み込み或いは書
き出すことのできるＣＤドライブである。

【００１８】０７０９は、０７０８と同様にＦＤからの
読み込み、ＦＤへの書き出しができるＦＤドライブであ
る。０７１０も、０７０８と同様にＤＶＤからの読み込
み、ＤＶＤへの書き出しができるＤＶＤドライブであ
る。尚、ＣＤ，ＦＤ，ＤＶＤ等に画像編集用のプログラ
ム、或いはプリンタドライバが記憶されている場合に
は、これらプログラムをＨＤ０７０６上にインストール
し、必要に応じてＲＡＭ０７０５に転送されるようにな
っている。

【００１９】０７１１は、マウス０７１２或いはキーボ
ード０７１３からの入力指示を受け付けるためにこれら
と接続されるインターフェイス（Ｉ／Ｆ）である。

【００２０】次に、上記システムにおいて、画像データ
に電子透かしを埋め込む処理について動作の流れを図１
を用いて説明する。

【００２１】[埋め込み方式の全体構成]図１に、本実施
の形態における電子透かし埋め込み処理を示す。この図
１のフローチャートに示す手順を記述したコンピュータ
実行可能なプログラムを、あらかじめＲＯＭ０７０４に
格納しておき、或いはあらかじめＨＤ０７０６、ＣＤ０
７０８，ＦＤ０７０９，ＤＶＤ０７１０等に格納されて
いるプログラムをＲＡＭ０７０５に読み込んだ後に、Ｃ
ＰＵ０７０３によりそのプログラムを実行することによ
り本実施の形態を実現する。

【００２２】図１に示すように、電子透かし埋め込み処
理は、画像入力部０１０１、ブロック分割部０１０２、
第１の情報埋め込み部０１０３、第２の情報埋め込み部
０１０４、画像出力部０１０５によって構成される。

【００２３】まず、画像入力部０１０１について説明す
る。画像入力部０１０１により画像データが入力され
る。これは１画素あたり所定の複数ビットが割り当てら
れた多値画像データである。なお、本実施の形態では、
入力される画像データがグレイスケール画像データであ
ってもカラー画像データであっても対応可能である。グ
レイスケール画像データは、１画素当たり１種類の要素
から構成されているものであり、カラー画像データは、
１画素当たり３種類の要素から構成されているものとす
る。この３種類の要素とは本実施の形態では赤色成分
（Ｒ）、緑色成分（Ｇ）、青色成分（Ｂ）である。しか
しながら、別の色成分の組み合わせにも本実施の形態は
適用可能である。

【００２４】以下、本実施の形態ではカラー画像データ
が入力された場合について説明する。特に、カラー画像
データのうち紙幣の場合について説明をする。尚、本実
施の形態については紙幣について説明をするが、本発明
はこれに限定されることなく、カラー画像データが有価
証券や著作権を有する特定の印刷物である場合も本実施
の形態の範疇に含まれる。

【００２５】カラー画像データが入力された場合には、
カラー画像データを構成する要素のうち一つ以上の要素
が選択される。本実施の形態においては、青色成分に対
して処理が行われる。これは、赤色成分、青色成分、緑
色成分の中で、人間の視覚にとっては青色成分が最も鈍
感であることによる。よって青色成分に電子透かし情報
を埋め込むことは、他の色成分に対して電子透かし情報
を埋め込むことに比べて、電子透かし情報による画質劣
化が人間の目に知覚しにくくなる効果がある。

【００２６】次に、ブロック分割部０１０２について説
明する。ブロック分割部０１０２により、前段の画像入
力部０１０１により入力された画像データが、複数の互
いに重ならない領域に分割される。この領域は、例えば
１２８画素×１２８画素の矩形領域である。後述する電
子透かしの抽出処理を高速に実行するために、この領域
の大きさは可能な限り小さな方が望ましい。これは、領
域の大きさが小さな方が電子透かしの抽出処理を高速に
実行することが可能なことによる。

【００２７】更に、ブロック分割部０１０２において分
割された領域は、二つの集合に分けられる。前記ブロッ
ク分割部０１０２により実行された処理の結果、生成さ
れた画像データの例を図２に示す。図２に示した例で
は、画像データが矩形ブロックに分割され、第１の集合
と第２の集合に割り当てられている。この例では、第１
の集合の要素数は、第２の集合の要素数よりも大きい。
これは、第１の情報は第２の情報に比べてより重要な情
報であるために、後述する電子透かしの抽出処理におい
て、より確実に情報の抽出を可能にすることによる配慮
である。詳細については後述する。

【００２８】次に、第１の情報埋め込み部について説明
する。第１の情報埋め込み部により、前記第１の集合に
対して第１の情報が埋め込まれる。第１の情報とは、本
実施の形態においては紙幣であることを示す１ビットの
情報である。第１の情報を埋め込む方式については後述
する。

【００２９】次に、第２の情報埋め込み部について説明
する。第２の情報埋め込み部により、前記第２の集合に
対して第２の情報が埋め込まれる。第２の情報とは、本
実施の形態においては紙幣に関する詳細な情報である。
この情報は第１の情報に比べて比較的多くの情報を埋め
込む。第２の情報の構成例を図３に示す。図３に示す例
では、第２の情報が紙幣の発行国情報８ビット、及び紙
幣の金額情報８ビットから構成されている。第２の情報
を埋め込む方式については後述する。

【００３０】更に、上記第1の情報は、上記第２の情報
に比べてより強く埋め込まれる。これは、第１の情報が
第２の情報に比べてより重要な情報であるために、後述
する電子透かしの抽出処理において、より確実に情報の
抽出を可能にすることによる配慮である。強度を強くす
るために、画素値の操作量を大きくすること、且つ／或
いは、画素値を操作する面積を大きくすることなどが行
われる。詳細については後述する。

【００３１】最後に、画像出力部０１０５により第１の
情報及び第２の情報が埋め込まれた画像データが出力さ
れる。

【００３２】以上、本実施の形態における電子透かしの
埋め込み処理について説明をした。ここで、本実施の形
態における第１の情報、及び第２の情報の性質に関して
以下の様にまとめる。１）第１の情報の情報量は第２の情報の情報量よりも
小さい。（本実施の形態では第１の情報の情報量は１ビ
ットであり、第２の情報の情報量は１６ビットであ
る。）２）第１の情報の埋め込み強度は第２の情報の埋め込
み強度よりも強い。（本実施の形態では、第１の情報は
第２の情報に比べて、画素値の操作量が大きく、且つ／
或いは、画素値を操作する面積が大きい。）

【００３３】[画像複製過程]次に、本実施の形態におい
て、原稿を読み取って得られた画像を編集等を行った後
に印刷するまでの動作の流れを図８を用いて簡単に説明
する。

【００３４】まず０８０１では、スキャナ０７１４によ
り原稿が読み取られ、ＲＧＢ各色８ビットの色成分から
なるカラー画像データが生成される。次に、０８０２に
て、上記カラー画像をＩ／Ｆ０７０７を介してホストコ
ンピュータ０７０１に入力し、ＨＤ０７０６に一時的に
格納する。

【００３５】０８０３において、画像編集が行われる指
示が出されているか否か判断し、画像の編集の指示がマ
ウス等から入力されていた場合には、０８０７に進み画
像編集プログラムを実行する。一方、画像の編集の指示
がない場合には０８０４に進む。

【００３６】０８０７において、上記画像編集プログラ
ムはＣＰＵにより実行され、使用されるプログラム自体
はＲＯＭ０７０４或いはＲＡＭ０７０５に転送されてい
るものとする。尚、このプログラムは必要に応じて、Ｈ
Ｄ０７０６からＲＡＭ０７０５に転送されても良い。ま
た、このＨＤ０７０６に格納されているプログラムはＣ
Ｄ、ＦＤ，ＤＶＤ等に記憶されていたものをインストー
ルしてから使用しても良い。上記画像編集では、カラー
画像データの現す画像に、拡大、縮小、別の画像と合
成、切り取り、色変換等が施され、得られたカラー画像
データは再度ＨＤ０７０６に格納される。

【００３７】０８０４において、印刷が行われる指示が
出されているか否か判断し、印刷の指示がマウス等から
入力されていた場合には、０８０５に進みプリンタドラ
イバを動作させる。一方、印刷指示がない場合には、０
８０３に戻り画像編集の指示、印刷の指示が入力される
まで待機する。尚、この待機状態は時間、或いは他の処
理の割り込みに応じて解除しても良い。

【００３８】０８０５において、上記プリンタドライバ
はＣＰＵにより実行され、使用されるプリンタドライバ
のプログラム自体はＲＯＭ０７０４或いはＲＡＭ０７０
５に格納されているものとする。尚、このプログラムは
必要に応じて、ＨＤ０７０６からＲＡＭ０７０５に転送
されても良い。また、このＨＤ０７０６に格納されてい
るプログラムはＣＤ，ＦＤ，ＤＶＤ等に記憶されていた
ものをインストールしてから使用しても良い。

【００３９】上記プリンタドライバでは、ＨＤ０７０６
に記憶された印刷対象のカラー画像データが不正な印刷
であるか否かの検出を行った後、不正な印刷でなければ
色空間変換（ＲＧＢ・ＹＭＣＫ変換）、ハーフトーン処
理（２値化）等を行い、Ｉ／Ｆ０７１６を介してプリン
タ０７１５に転送する。尚、本実施の形態はカラー画像
データが印刷用のデータ単位（バンド）に分割され、バ
ンド毎に前記プリンタドライバに入力され、且つ前記プ
リンタへ転送されることも範疇に含まれる。

【００４０】０８０６では、ホストコンピュータ０７０
１（Ｉ／Ｆ０７１６）から転送されたカラー画像データ
毎に順次印刷を行う。次に、上記プリンタドライバの動
作について詳細な説明をする。

【００４１】[プリンタドライバ内部の説明]図６に、本
実施の形態におけるプリンタドライバの動作の流れを示
す。図６に示すように、本実施の形態におけるプリンタ
ドライバは、画像入力部０６０１、ブロック分割部０６
０２、ブロック選択部０６０３、第１の情報抽出部０６
０４、情報抽出判定部０６０５、再抽出判定部０６０
６、第２の情報抽出部０６０７、制御部０６０８、画像
処理部０６０９によって構成される。

【００４２】画像入力部０６０１及びブロック分割部０
６０２では、前記電子透かし埋め込み処理における画像
入力部０１０１及びブロック分割部０１０２と同様の処
理が実行される。

【００４３】次に、ブロック選択部０６０３について説
明する。ブロック選択部０６０３では前段のブロック分
割部０６０２によって分割されたブロックのうち、前記
第１の集合と前記第２の集合から夫々少なくとも一つ以
上のブロックが選択される。本実施の形態では、第１の
集合から一つの第１の選択ブロック、及び第２の集合か
ら複数の第２の選択ブロックが選択された場合について
説明をする。

【００４４】これは、第１の情報は第２の情報に比べて
高速に抽出する必要があることによる。一般的に電子透
かしの抽出処理は抽出の対象となる画素数（本実施の形
態ではブロックの数）が多いほど、抽出には時間を要す
る。よって、第１の情報は第２の情報より少ないブロッ
クから抽出し、処理を完了するための配慮である。

【００４５】次に、第１の情報抽出部０６０４について
説明する。第１の情報抽出部０６０４では、前段のブロ
ック選択部により選択された第１の選択ブロックから第
１の情報（本実施例では入力画像が紙幣であるかどうか
という１ビットの情報）が抽出される。ここで第１の情
報の抽出方法については後述する。

【００４６】次に、情報抽出判定部０６０５について説
明する。情報抽出判定部０６０５では、前段の第１の情
報抽出部０６０４により第１の情報が抽出されたかどう
かが判定される。第１の情報が抽出された場合には第２
の情報抽出部０６０７が実行され、第１の情報が抽出さ
れなかった場合には再抽出判定部０６０６が実行され
る。

【００４７】尚、本実施の形態では第１の情報抽出部０
６０４により算出された第１の情報の信頼度に基づい
て、第１の情報が抽出されたかどうかが判定される。前
記第１の情報の信頼度が、所定の値以上の場合には第１
の情報が埋め込まれていると判断され（即ち、本実施の
形態では入力された画像データが紙幣であると判断さ
れ）、第２の情報抽出部０６０７が実行される。一方
で、前記第１の情報の信頼度が所定の値未満の場合に
は、第１の情報は埋め込まれていないと判断され（即
ち、本実施の形態では入力された画像データが紙幣でな
いと判断され）、再抽出判定部０６０６が実行される。
信頼度に関しての詳細は後述する。

【００４８】次に、再抽出判定部０６０６について説明
する。再抽出判定部０６０６では、第１の情報抽出を再
度実行するかどうかが判定される。本実施の形態では、
前記ブロック選択部０６０３によって選択された一つの
第１の選択ブロックだけから第１の情報が抽出される。

【００４９】本来、紙幣である場合には、第１の選択ブ
ロックから第１の情報が抽出可能であるはずであるが、
プリンタドライバに入力された画像データが種々の攻撃
を被っている場合には、前記第１の選択ブロックに埋め
込まれているはずの第１の情報が消失している可能性が
ある。そこで、前記選択されたブロックから第１の情報
が抽出されなかった場合にも、前記選択されたブロック
以外のブロックから第１の情報を抽出することを試み
る。再抽出判定部０６０６では、上記第１の情報の再抽
出をするか否かを判定する処理が実行される。

【００５０】本実施の形態では、第１の情報抽出が実行
された回数をカウントし、この回数が所定の回数未満の
場合には第１の情報を別の第１のブロックから抽出する
ためにブロック選択部０６０３が再度実行される。一方
で、前記回数が所定の回数以上の場合には画像処理部０
６０９が実行される。以上の処理により、前記所定の回
数第1の情報抽出を実行しても第1の情報が抽出されない
ときに限り、画像処理部０６０９が実行される。前記所
定の回数は大きくすることにより、より確実に第１の情
報を抽出することが可能である。一方で前記所定の回数
を大きくすることにより、プリンタドライバ内での処理
時間が長くなり、プリントアウトに要する時間を長くす
る結果となる。よって、この所定の回数は“５”程度に
設定する。

【００５１】次に、第２の情報抽出部について説明す
る。第２の情報抽出部では、前段のブロック選択部によ
り選択された複数の第２の選択ブロックから第２の情報
が抽出される。第２の情報の抽出の方法については後述
する。

【００５２】次に、制御部０６０８について説明する。
制御部０６０８は、前段で抽出された第２の情報に基づ
いて種々の制御をする。ここで制御とは、例えば、第２
の情報の内容を出力装置により表示すること、画像処理
部へ「ブラックアウト」の情報を送信し、プリントアウ
トされる媒体を黒一色の内容に変更することなど、種々
の処理が実行可能である。

【００５３】次に、画像処理部０６０９について説明す
る。画像処理部０６０９では、画像データをプリンタで
出力可能なデータに変換する。画像処理部０６０９に
は、色変換処理や階調変換処理などが含まれる。

【００５４】以上の処理により、入力された画像に第１
の情報が埋め込まれている場合には（即ち、紙幣である
と判断された場合には）、画面に警告メッセージが出力
され入力された画像はプリントアウトされない、或いは
黒一色の画像がプリントアウトされる。一方で入力され
た画像に第１の情報が埋め込まれていない場合には（即
ち、紙幣であると判断されなかった場合には）、入力さ
れた画像は通常の方法でプリントアウトされる。ここ
で、第１の情報は１ビットの情報であるため、第１の情
報抽出は高速に実行可能である。よって、上記電子透か
し抽出処理に入力された画像の大部分の紙幣でない画像
データは、従来とほぼ同等の時間でプリントアウト処理
を実行することが可能である。

【００５５】以上、本実施の形態におけるプリンタドラ
イバの動作について説明をした。ここで、本実施の形態
における第１の情報、及び第２の情報を抽出する際の性
質に関して、以下の様にまとめる。１）第１の情報は第２の情報よりも高速に抽出可能で
ある。２）第１の情報は第２の情報よりも高い信頼度で抽出
可能である。

【００５６】［パッチワーク法による埋め込み］次に、
第１の情報、及び第２の情報を埋め込む方式の詳細につ
いて説明する。

【００５７】第１の情報及び第２の情報を埋め込む方式
は、前記ブロック分割部０１０２により分割された１２
８画素×１２８画素の矩形領域に電子透かしを埋め込む
ことが可能であり、且つ１２８画素×１２８画素の矩形
領域から電子透かしを抽出することが可能な方式である
ことが必要である。この方式の一例として、パッチワー
ク法と呼ばれる方式を用いる例について説明する。

【００５８】尚、本実施の形態は第１の情報、及び第２
の情報を埋め込む方式としてパッチワーク法による埋め
込みを例とするが、本発明はこれに限定されることはな
く、第１の情報、及び第２の情報を埋め込む方式として
種々の方式が適用可能である。

【００５９】パッチワーク法では前記ブロック分割部に
よって分割された矩形ブロック内の青色成分に対して統
計的偏りを生じさせることによって電子透かし情報の埋
め込みを実現している。これを図４を用いて説明する。
図４においては、０４０１は前記ブロック分割部０１０
２により分割されたブロック全体、０４０２及び０４０
３は各々ブロックの部分集合である。ブロック全体０４
０１から二つの部分集合Ａ０４０２とＢ０４０３を
選択する。

【００６０】この二つの部分集合の選択方法は、互いに
重ならならなければ本実施の形態におけるパッチワーク
法による電子透かし情報の埋め込みが実行可能である。
ただし、この二つの部分集合の大きさや選択方法は、こ
のパッチワーク法によって埋め込まれた電子透かし情報
の耐性、即ち画像データが攻撃を受けた際に電子透かし
情報を失わない為の強度に大きく影響を及ぼす。これに
ついては後述する。

【００６１】今、選択した部分集合Ａの要素の持つ値を
｛ａ_n｝、部分集合Ｂの要素の持つ値を｛ｂ_n｝とする。
｛ａ_n｝、｛ｂ_n｝は具体的には、各部分集合に含まれる
各画素の値（本実施の形態ではカラー画像データ中の青
色成分の値に相当）である。

【００６２】ここで、次の指標ｄを定義する。ｄ＝１／Ｎ Σ （ａ_i − ｂ_i）これは、二つの集合の画素値の差の期待値を示してい
る。

【００６３】一般的な自然画像に対して、適当な部分集
合Ａと部分集合Ｂを選択し、指標ｄを定義すると、ｄ ≒０となる性質がある。以降ではdを信頼度距離と呼ぶ。

【００６４】一方で、電子透かし情報を構成する各ビッ
トの埋め込み操作として、ａ’_i ＝ａ_i ＋ｃｂ’_i ＝ｂ_i − ｃという操作を行う。これは部分集合Ａの要素全てに対し
て値ｃを加え、部分集合Ｂの要素全てに対してｃを減ず
るという操作である。

【００６５】ここで、先程の場合と同様に、電子透かし
情報が埋め込まれたブロックから部分集合Ａと部分集合
Ｂを選択し、指標ｄを計算する。

【００６６】すると、ｄ＝１／Ｎ Σ （ａ’_i − ｂ’_i）＝１／Ｎ Σ ｛（ａ_i ＋ｃ） − （ｂ_i − ｃ）｝＝１／Ｎ Σ （ａ_i − ｂ_i）＋２ｃ＝２ｃとなり０にはならない。

【００６７】即ち、あるブロックが与えられた時に、ブ
ロックに対して信頼度距離ｄを算出することによって、
ｄ≒０ならば電子透かし情報は埋め込まれておらず、一
方でｄが０から一定量以上離れた値であるなら電子透か
し情報が埋め込まれていると判断できる。

【００６８】以上がパッチワーク法の基本的な考え方で
ある。上記方法においては、部分集合Ａと部分集合Ｂの
選択の方法については、パターン配列によって定義して
いる。そして、ブロックの所定の要素に対してパターン
配列の要素を加えたり減じたりすることによって、電子
透かし情報の埋め込みを実現している。

【００６９】簡単なパターン配列の例を図５に示す。図
５は、１ビットを埋め込む為にｍ×ｎ画素を参照する場
合の、元の画像からの画素値の変更量を示すパターン配
列である。図５の様に、パターン配列は正の値を持つ配
列要素、負の値を持つ配列要素、及び０の値を持つ配列
要素から構成される。

【００７０】図５のパターン配列において、＋ｃの配列
要素で示される位置は対応位置の画素値をｃだけ上昇さ
せる位置を示し、上述した部分集合Ａに相当する位置で
ある。一方−ｃの配列要素で示される位置は対応位置の
画素値をｃ減少させる位置を示し、上述した部分集合Ｂ
に相当する位置である。また０で示される位置は上述し
た部分集合Ａ，Ｂ以外の位置であることを示す。

【００７１】本実施の形態では、ブロックの全体的な濃
度を変化させない為にも正の値を持つ配列要素の個数と
負の値を持つ配列要素の個数を等しくしている。即ち、
１つのパターン配列において全ての配列要素の和が０に
なっている。なお、後述する電子透かし情報の抽出操作
の時にはこの条件が必須である。

【００７２】なお、本実施の形態ではブロックが大きい
場合には、繰り返し電子透かし情報を埋め込むことにな
る。これはパッチワーク法が統計的性質を利用している
ものであることから、統計的性質が現れるのに充分な数
を必要とすることによる。以上の様なパターン配列を用
いて１ビットの電子透かし情報の埋め込みが可能であ
る。

【００７３】上記方式を用いて、前記第１の情報が埋め
込まれる。入力された画像データ（本実施の形態では紙
幣）に対して、第１の情報、即ち紙幣であるかどうかと
いう１ビットの情報が、前記第１の集合に含まれるブロ
ック内の所定の要素に対して繰り返しパターン配列を加
える操作が実行される。第１の情報を埋め込むために、
本実施の形態では、例えば図５に示したパターン配列の
うち、ｃ＝１２、ｍ＝ｎ＝１６のパターン配列を用い
る。更に、１２８画素×１２８画素のブロックが用いら
れていることから、パターン配列が一つのブロック中で
８×８＝６４回繰り返して加えられる。

【００７４】次に、上記パッチワーク法の原理を応用
し、一つのブロック中に複数のビットの情報を埋め込む
方式について説明する。複数のビットの情報を埋め込む
ために、本実施の形態では、図５のパターン配列をブロ
ック中に複数回配置する。言い換えれば、１つのブロッ
クの互いに異なる領域に、部分集合ＡとＢの組み合わせ
だけでなく、部分集合Ａ’とＢ’、部分集合Ａ”と
Ｂ”、…という複数の組み合わせを想定することで、複
数のビットからなる電子透かし情報を埋め込む。更に、
ブロックの所定の要素に対してパターン配列の要素を加
えるだけでなく、加えたり減じたりすることによって、
電子透かし情報の埋め込みを実現している。本実施の形
態では、ビット情報“１”を埋め込む時にはパターン配
列を加え、ビット情報“０”を埋め込む時にはパターン
配列を減ずる。

【００７５】また、本実施の形態では複数ビットを埋め
込む際にパターン配列を用いて画素値を変更する領域が
重ならない様にする為、予め互いのビット同志でパター
ン配列を使用する相対位置を決定する。即ち、電子透か
し情報を構成する１ビット目の情報を埋め込む為のパタ
ーン配列の位置と、２ビット目の情報を埋め込む為のパ
ターン配列の位置の関係は適切に定められる。例えば、
電子透かし情報が１６ビットで構成されていれば、１〜
１６ビット目の夫々の８×８画素のパターン配列の位置
関係は、３２×３２画素よりも大きいサイズの領域上で
画質劣化が少なくなる様に相対的に与えられる。

【００７６】上記方式を用いて、前記第２の情報が埋め
込まれる。第２の情報を埋め込むために、本実施の形態
では、例えば図５に示したパターン配列のうち、ｃ＝
４、ｍ＝ｎ＝８のパターン配列を用いる。更に１２８画
素×１２８画素のブロックが用いられていることから、
全ビット情報に対して１６×１６＝２５６回のパターン
配列の加減をすることが可能である。この２５６個のパ
ターン配列を、本実施の形態においては図３に示す１６
ビットの情報で利用するために、１ビットあたり２５６
／１６＝１６回のパターン配列の繰り返しによって電子
透かし情報を埋め込む。

【００７７】以上述べたように、第１の情報及び第２の
情報がパッチワーク法を用いて埋め込まれる。ここで、
第１の情報を埋め込むために用いたｍ＝ｎ＝１６，ｃ＝
１２、及び第2の情報を埋め込むために用いたｍ＝ｎ＝
８，ｃ＝４という各パラメータを設定した理由について
補足する。

【００７８】パッチワーク法においては、パターン配列
の大きさ（ｍ，ｎ）、パターン配列の深さｃ、及びパタ
ーン配列の繰り返し数が電子透かし情報の攻撃に対する
耐性の強度に関係する。パターン配列の大きさ、パター
ン配列の深さ、パターン配列の繰り返し数はそれぞれ大
きな方が耐性は大きくなる。本発明において重要なこと
は、第１の情報は第２の情報よりも比較的重要であり、
即ち、第１の情報は第２の情報に比べてより強く埋め込
む必要があるということである。

【００７９】本実施の形態において、第１の情報はパタ
ーン配列の大きさ１６画素×１６画素、パターン配列の
深さ１２、１ビットあたりのパターン配列の繰り返し数
６４回で埋め込まれている。一方で、第２の情報はパタ
ーン配列の大きさ８画素×８画素、パターン配列の深さ
４、１ビットあたりのパターン配列の繰り返し数１６回
で埋め込まれている。以上から、第１の情報は耐性に関
するすべての要因で第２の情報に比べて強く埋め込まれ
ている。

【００８０】［パッチワーク法による抽出］次に、パッ
チワーク法による第１の情報、及び第２の情報の抽出に
ついて詳細な説明をする。

【００８１】図１２を用いて、第１の情報、及び第２の
情報を抽出するために必要な信頼度距離ｄを算出するた
めの処理の流れを説明する。

【００８２】まず、畳み込み演算手段１２０１で実行さ
れる畳み込み演算について、図９、図１０及び図１１を
用いて説明する。

【００８３】図９は、前述したパッチワーク法によっ
て、画像データI(x,y)にパターン配列P(x,y)を用いて、
第１の情報及び第2の情報の中の１ビット（図９の場合
は、ビット“１”）が埋め込まれる処理を示している。

【００８４】図１０は第１の情報及び第２の情報の中の
１ビットが埋め込まれた画像データI''(x,y)に対して、
前記１ビットの情報抽出処理を実行した例であり、図１
１は上記１ビットが埋め込まれていない画像データI''
(x,y)に対して１ビットの情報抽出処理を実行した例で
ある。ここで、I''(x,y)が１ビットの情報が埋め込まれ
た画像データ、P(x,y)がパターン配列である。

【００８５】上記８×８のパターン配列を構成する各要
素（０、±ｃ）は、入力画像データI''(x,y)の同位置に
配置されている画素値に積算され、更に各積算値の和が
算出される。即ち、I''(x,y)に対してP(x,y)が畳み込ま
れる。ここで、I''(x,y)は、画像データI'(x,y)が攻撃
を受けた場合の画像を含んだ表現である。攻撃を受けて
いない場合には、I''(x,y)=I'(x,y)である。I''(x,y)に
１ビット情報が埋め込まれている画像である場合には、
畳み込みの結果、図１０に示す様に非零の値が得られる
可能性が非常に高い。特にI''(x,y)=I'(x,y)の時には畳
み込みの結果は３２c²となる。

【００８６】なお、本実施の形態では、埋め込みに用い
るパターン配列と抽出に用いるパターン配列は同様のも
のを用いている。しかしながら、これは本発明において
限定されるものではない。一般的には、埋め込みに用い
るパターン配列をP(x,y)、抽出に用いるパターン配列を
P'(x,y)とした場合には、 P'(x,y)=aP(x,y) という関係に変形できる。ここでaは任意の実数であ
り、本実施の形態では、簡単の為、a=１の場合について
説明する。

【００８７】一方、図１１に示す例では、上述の演算と
同様の演算が１ビット情報が埋め込まれていない画像デ
ータI''(x,y)に対して施されている。原画像（画像デー
タIに相当）からは畳み込み演算の結果、図１１に示す
様に零の値が得られる。

【００８８】以上、図１０及び図１１を用いて１ビット
情報の抽出方法を説明した。しかし、以上の説明は、第
1の情報或いは第２の情報が埋め込まれる対象の画像デ
ータにおいて畳み込み演算の結果が０である場合であ
り、非常に理想的な場合である。一方で、実際の画像デ
ータの８×８のパターン配列に相当する領域においては
畳み込み演算の結果が０であることは非常に少ない。

【００８９】即ち、原画像における８×８のパターン配
列に相当する領域について、図１１に示すような畳み込
み演算を行った場合、理想と異なり非零の値が算出され
ることもある。一方で、第１の情報或いは第２の情報が
埋め込まれた画像（画像データwI）における８×８のパ
ターン配列に相当する領域について、同じく畳み込み演
算を行った結果が“３２ｃ２“でなく“０”になってし
まうこともある。

【００９０】しかしながら、第１の情報或いは第２の情
報を構成するビット情報の夫々は、通常、元の画像デー
タに複数回埋め込まれている。即ち上記第１の情報及び
第２の情報が画像に複数回埋め込まれている。

【００９１】よって畳み込み演算手段１２０１は、上記
第１の情報及び第２の情報を構成する各ビット情報につ
いて、夫々複数の畳み込み演算結果の和を求める。例え
ば、上記第１の情報及び第２の情報が８ビットであれ
ば、８個の和が得られる。この各ビット情報に対応する
和は平均計算手段１２０２に入力され、夫々が全マクロ
ブロックの数ｎで割られて平均化される。この平均値が
信頼度距離dである。即ち、この信頼度距離dは、図１０
の“３２ｃ²”と図１１の“０”のどちらに類似してい
るかを多数決的に生成した値である。

【００９２】ただし、信頼度距離dは、先のパッチワー
ク法の説明ではd = 1/N Σ(ai-bi)と定義していたの
で、厳密には信頼度距離dは、P'(x,y) = 1/c P(x,y)を
用いて畳み込み演算を行った結果の平均値である。しか
しながら、P'(x,y) = aP(x,y)を用いて畳み込み演算を
行っても、畳み込み演算結果の平均値は、上記信頼度距
離dの実数倍になっているだけであり、本質的には同様
の効果が得られる。よって本発明には、P'(x,y) = aP
(x,y)を用いた畳み込み演算結果の平均値を信頼度距離d
に用いることも十分可能である。

【００９３】求められた信頼度距離dは１２０３の記憶
媒体に蓄えられる。畳み込み演算手段１２０１は、第１
の情報或いは第２の情報を構成する各ビットについて上
記信頼度距離dを繰り返し生成し、順次記憶媒体１２０
３に格納する。

【００９４】この演算値に関してもう少し詳細な説明を
する。元の画像データに対して図１３のパターン配列を
用いて算出される信頼度距離dは理想的には０である。
しかしながら実際の画像データにおいては、この値は非
常に０に近くはあるが非零の値であることが多い。各ビ
ット情報について発生する信頼度距離dの頻度分布を調
べると、図１４の様になる。

【００９５】図１４において、横軸は、各ビット情報毎
に発生する信頼度距離dの値であり、縦軸はその信頼度
距離dを生じる畳み込みが行われたビット情報の数（信
頼度距離dの出現頻度）を示している。図を見ると正規
分布に類似していることがわかる。また、元の画像デー
タにおいては信頼度距離dは必ずしも０ではないが、そ
の平均値は０(或はそれに非常に近い値)である。

【００９６】一方、元の画像データではなく、図９の様
にビット情報“１”を埋め込んだ後の画像データ（青色
成分）に上記畳み込みを行った場合には、信頼度距離d
は図１５に示す様な頻度分布となる。即ち、図の様に図
１４の分布形状を保ったまま、右方向にシフトしてい
る。この様に、第１の情報及び第２の情報を埋め込んだ
後の画像データは、信頼度距離dが必ずしもｃという訳
ではないが、その平均値はｃ(或はそれに非常に近い値)
となる。

【００９７】なお、図１５ではビット情報“１”を埋め
込んだ例を示したが、ビット情報“０”を埋め込んだ場
合は図１５に示した頻度分布が、左にシフトすることに
なる。

【００９８】以上説明した様に、パッチワーク法を用い
て第１の情報及び第２の情報（各ビット情報）を埋め込
む場合には、埋め込むビット数（パターン配列の使用回
数）を出来るだけ多くした方が、図１４及び図１５に示
す様な統計的分布が正確に現れやすい。即ち、第１の情
報及び第２の情報を構成する各ビット情報が埋め込まれ
ているか否か、或いは埋め込まれているビット情報が
“１”か“０”かを検出できる精度が高くなる。

【００９９】[統計処理]ここで、上記方法によって抽出
された電子透かし情報の信頼性について考察する。

【０１００】部分集合Ａ，Ｂは夫々Ａ＝{a₁,a₂,...,
a_N}、Ｂ＝{b₁,b₂,...,b_N}で表されるＮ個の要素からな
る集合で、夫々図４に示される様な部分集合Ａと部分集
合Ｂの要素の持つ画素値とする。

【０１０１】信頼度距離d（Σ(a_i-b_i) / Ｎ）は,Ｎが十
分大きな値を取る場合、画素値a_iとb_iには相関がなく、
信頼度距離dの期待値は０になる。また中心極限定理よ
り信頼度距離dの分布は独立な正規分布をとる。

【０１０２】ここで中心極限定理について簡単に説明す
る。

【０１０３】平均値m_c、標準偏差σ_cの母集団（正規分
布でなくても良い）から大きさn_cの任意標本を抽出した
時、標本平均値S_cの分布はn_cが大きくなるにつれて正規
分布N(m_c,(σ_c/√n_c)^2)に近づくことを示す定理であ
る。

【０１０４】一般には母集団の標準偏差σ_cは不明なこ
とが多いが、サンプル数n_cが十分大きく、母集団の数N_c
がサンプル数n_cに比べてさらに十分大きいときは標本の
標準偏差s_cをσ_cの代わりに用いても実用上ほとんど差
し支えない。

【０１０５】本実施の形態に戻って説明する。第１の情
報及び第２の情報を構成するビット情報“１”に対応す
る各信頼度距離d1が正規分布１６０２の位置に累積さ
れ、第１の情報及び第２の情報を構成するビット情報
“０”に対応する各信頼度距離d1が正規分布１６０３の
位置に累積される。よって、この場合には２つの“山”
が現れる。この２つの“山”の大きさの比は、第１の情
報及び第２の情報を構成するビット情報“１”と“０”
の比とほぼ等しい。

【０１０６】ただし、これは第１の情報及び第２の情報
が埋め込まれていない元の画像に対して第１のパターン
配列で畳み込み処理を行って得られる信頼度距離d1が、
正規分布１６０１の様になることを前提としたものであ
る。

【０１０７】従って、現実的には、元の画像の状態を知
らない限り、正しく抽出できているか否かの判断を行う
ことは出来ない。

【０１０８】よって本実施の形態では第１の情報及び第
２の情報が埋め込まれていても元の画像の状態を十分判
別できる、いわゆる第２のパターン配列を用いて、信頼
度距離d2の正規分布を生成し、この正規分布を１６０１
として考えることによって、第１の情報及び第２の情報
が正しく抽出できているか否かの判断を行う。

【０１０９】例えば、信頼度距離d2で作成した正規分布
１６０１を構成する斜線部分（中心から９５％までの構
成要素）より外側に信頼度距離d1の出現頻度分布が存在
すれば、対象となっている画像に統計的偏りが存在し、
第１の情報及び第２の情報が埋め込まれていると考える
ことができ、第１の情報及び第２の情報の確からしさを
統計的に判断することができる。この詳しい方法につい
ては後述する。

【０１１０】次に、第１の情報及び第２の情報が埋め込
まれている画像データを用いて、第１の情報及び第２の
情報が埋め込まれる前の信頼度距離d1の出現頻度分布に
類似するもの（図１６の様な正規分布１６０１）を生成
する方法を図１７を用いて説明する。

【０１１１】本実施の形態では、第２のパターン配列に
よる抽出手段１７０２を用いて、正規分布１６０１に類
似する分布を構成する信頼度距離d2を求める。

【０１１２】第２のパターン配列による抽出手段１７０
２は、情報抽出手段１７０１に用いた第１のパターン配
列と“直交する”第２のパターン配列を用いて、信頼度
距離d2を求める手段であり、畳み込み処理を行う点等、
情報抽出手段１７０１と動作自体はほぼ同じである。

【０１１３】なお、対比説明の為、情報抽出装置１７０
１で用いた図１３のパターン配列を、「第１のパターン
配列」と呼び、第１のパターン配列に“直交する”パタ
ーン配列を、「第２のパターン配列」と呼ぶ。

【０１１４】第２のパターン配列による抽出手段１７０
２に、まず、抽出対象画像を入力し、上述した図１２の
信頼度距離演算を用いて信頼度距離d2の計算を行う。

【０１１５】この時、図１２の信頼度距離演算で用いる
パターン配列は埋め込みに用いた図１３のパターン配列
１３０１ではなく、このパターン配列１３０１に“直交
する”パターン配列１８０１或いは１８０２を用いる。

【０１１６】この理由は、図１８のパターン配列１８０
１及び１８０２を用いて計算される信頼度距離d2には、
第１の情報及び第２の情報の埋め込みに用いた図１３の
パターン配列１３０１で操作した影響がまったく反映さ
れない為である。

【０１１７】図１９に示す様に、図１３のパターン配列
１３０１とこれにこれに“直交する”上記パターン配列
１８０１とを畳み込み処理した結果は０である。これは
パターン配列１８０２についても同様である。即ち、第
１、第２のパターン配列の畳み込み結果は０である。従
って、元の画像の濃度が第１のパターン配列を用いて変
更されていたとしても、第２のパターン配列を用いて畳
み込み処理を行って得られる信頼度距離dには全く影響
が無い。

【０１１８】よって、第１の情報及び第２の情報が埋め
込まれている画像に対して上記第２のパターン配列を用
いた畳み込み処理を施して得られる信頼度距離d2の出現
頻度分布は、図１６の正規分布１６０１とほぼ同様のも
のになる。従って上記出現頻度分布を正規分布１６０１
とみなす。

【０１１９】ここで得られる正規分布１６０１は、図１
７の１７０３の統計検定手段に必要な判断基準となる。

【０１２０】以上説明したように、第２のパターン配列
による抽出処理１７０２は、図１８の１８０１、１８０
２の様な「第１のパターンとは“直交する”パターン配
列」を用いて、信頼度距離d2の正規分布を生成する。

【０１２１】なお、上記「第１のパターンとは直交する
パターン配列」の条件を以下に示すと、（１）図１８に示す様に、図１３の１３０１と同じサイ
ズであること（２）パターン配列１８０１、１８０２の様に、第１の
情報及び第２の情報の埋め込み時に用いた図１３のパタ
ーン配列１３０１との畳み込み処理の結果が０になるこ
とである。

【０１２２】また、図１９に示す畳み込み処理は、図１
０及び図１１に示される畳み込み処理と同じである。

【０１２３】本実施の形態では、畳み込みの結果が０に
なることを、ベクトルの内積が直交する場合に０になっ
ていることになぞらえ、「互いのパターン配列が“直交
している”」と呼ぶ。従って図１８の１８０１、１８０
２は「図１３のパターン配列１３０１に“直交する”パ
ターン配列」である。

【０１２４】第１の情報及び第２の情報の埋め込み時に
用いたパターン配列に“直交する”パターン配列を信頼
度距離d2の計算に用いる理由は、信頼度距離d2の分布に
統計的な偏りを存在させない、即ち０を中心の出現頻度
分布を生成する為である。

【０１２５】また、「第１のパターンとは“直交する”
パターン配列」は、（３）情報抽出処理１７０１に用いたパターン配列の非
零の要素と等しい数の非零の要素を持ち、正と負の要素
の数が夫々等しいことも必要な条件である。これは同一の演算条件で、信頼度
距離d1と信頼度距離d2が抽出される様にする為である。

【０１２６】[信頼性指標Ｄ]第２のパターン配列による
抽出手段１７０２にて生成される信頼度距離d2は、ほぼ
正規分布１６０１と同一の分布で出現するが、正規分布
においては、一般的に以下の式（１)の範囲で９５％の
サンプル（信頼度距離d2）が出現することが知られてい
る。

【０１２７】 m-1.96σ < d2 < m＋1.96σ … 式(１) ここで、σは上記信頼度距離d2についての標準偏差であ
り、mは平均である。

【０１２８】なお上記場合の範囲のことを“９５％の信
頼区間”と呼ぶ。

【０１２９】m-1.96σ , m＋1.96σ は、第２のパター
ン配列による抽出手段１７０２で信頼度距離d2が得られ
た後、これを用いて計算される。

【０１３０】情報抽出手段１７０１から統計検定手段１
７０３に入力される信頼度距離d1の出現頻度分布は、ビ
ット情報が“１”の場合は図１６の正規分布１６０２に
なり、ビット情報が“０”の場合は正規分布１６０３に
なるので、第１の情報及び第２の情報に対応する信頼度
距離d1は、第２のパターン配列による抽出手段１７０２
で求められる９５％の信頼区間（図１６の斜線部分）の
外に存在する確率が非常に高い。

【０１３１】この場合、第１の情報及び第２の情報に対
応する全ての信頼度距離d1が式(１)の信頼区間に含まれ
ない確率は、(１−０．９５)の６４乗と非常に小さい。

【０１３２】従って、信頼度距離d2に基づいて正規分布
１６０１を求めておけば、この正規分布の大半を占める
範囲に、信頼度距離d1に基づいて求められた出現頻度分
布が含まれるか否かを考えることにより、第１の情報及
び第２の情報が埋め込まれているか否かをほぼ確実に判
断できる。

【０１３３】統計検定手段１７０３では、上述した様な
性質を用いて第１の情報及び第２の情報が埋め込まれて
いることの信頼度を判断する。

【０１３４】本実施の形態では、第１の情報及び第２の
情報が埋め込まれていることの信頼度を、信頼性指標Ｄ
として扱う。

【０１３５】この信頼性指標Ｄは、情報抽出手段１７０
１で生成する全ての信頼度距離d1における、式(１)の範
囲の外に存在する信頼度距離d1の個数の割合で定義され
る。

【０１３６】統計検定手段１７０３は、この信頼性指標
Ｄが所定の閾値αより大きければ、信頼度距離d1の総合
的な出現頻度分布は図１６の１６０２や１６０３の様な
位置に人為的に偏らされているもの、即ち第１の情報及
び第２の情報が確実に埋め込まれている画像であると判
断する。従って、ここでの判定に使用された信頼度距離
d1自体が、信頼性の有る情報であると考え、この信頼度
距離d1を更に後段の比較手段１７０４へ転送することを
許可する。

【０１３７】一方で、前記信頼性指標Ｄが所定の閾値α
より小さければ、信頼度距離d1の総合的な出現頻度分布
は図１６の１６０２や１６０３の様な位置に人為的に偏
らされているものではない、即ち第１の情報及び第２の
情報は埋め込まれていない画像であると判断する。この
場合は、統計検定手段１７０３から「情報なし」の情報
を出力し、比較手段による処理は実行しない。

【０１３８】以上、直交する二つのパターン配列を用い
る統計検定手段０７０３について説明した。しかし、本
実施の形態では、第２の情報が複数ビット（図３に示す
ように１６ビット）から構成されるのに対して、第１の
情報は１ビット（紙幣であるかどうか）から構成され
る。即ち、第２の情報抽出においては、図１６に示すよ
うな統計的分布が算出できるが、第１の情報抽出からは
図１６に示すような統計的分布は得られない。第１の情
報抽出においては、第１のパターン配列を用いて算出さ
れた一つの信頼度距離ｄ１と第２のパターン配列を用い
て算出された一つの信頼度距離ｄ２が得られるだけであ
る。

【０１３９】よって、本実施の形態では、第１の情報が
埋め込まれているかどうかを判断するために、情報抽出
判定部０６０５において信頼度距離ｄ１と信頼度距離ｄ
２の差を算出し、前記差が所定の閾値以上であれば第１
の情報が埋め込まれており、一方で前記差が所定の閾値
未満であれば第１の情報は埋め込まれていないと判断す
る。更に、第１の情報を抽出する場合、後段の比較手段
１７０４は必ずしも必要ではない。これは第１の情報は
「紙幣であるかどうか」という情報であり、統計検定手
段１７０３で前記情報を得ることができるからである。

【０１４０】[比較処理］図１７の比較手段１７０４
は、情報抽出手段１７０１と統計検定手段１７０３とを
経て出力された信頼度距離d1の値を入力する。ここに入
力される信頼度距離d1は信頼性の高い情報であるので、
ここでは信頼度距離d1に対応する各ビット情報が“１”
と“０”の何れであるかを単純に判定するだけで良い。

【０１４１】具体的には、第２の情報を構成するあるビ
ット情報の信頼度距離d1が正であれば、このビット情報
が“１”であると判定し、信頼度距離d1が負の場合はこ
のビット情報が“０”であると判定する。

【０１４２】上記判定により得られた第２の情報は、ユ
ーザーの参照情報、或いは制御信号にする為の最終的な
データとして出力される。

【０１４３】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、印刷の対象となる画像のうち紙幣などの特定画像を
不正印刷の検出処理に回すようにするために、予め２種
類の情報を電子透かしとして特定画像に埋め込み、紙幣
であるかどうかという第１の情報を抽出し、紙幣である
場合だけ第２の情報を抽出するようにしたので、大部分
の非特定画像に対するプリントアウト時間を従来と比較
してほとんど変えることなく処理できる。

【０１４４】（変形例）なお、上記実施の形態はコンピ
ュータ内のソフトウェア処理により行われることを前提
として記述したが、本発明はこれに限らず、画像処理装
置により実現する場合も範疇に含む。

【０１４５】また、本発明は上記効果を得るための工程
を実行する方法や装置に限定されず、これらを実行する
ためのプログラムを記憶した記憶媒体自体も発明の範疇
に含む。即ち、図７におけるＣＤドライブ０７０８、Ｆ
Ｄドライブ０７０９、ＤＶＤドライブ０７１０等により
ホストコンピュータ０７０１がプログラム（プリンタド
ライバ）を読み取ることにより、ＨＤ０７０６等にイン
ストールし、これを使用して上記工程を実行する場合に
は、上記各種ドライブで読み取り可能な、ＣＤ、ＦＤ，
ＤＶＤ等の記憶媒体も本発明の範疇に含まれる。

【０１４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１の情報に基づき、第２の情報を抽出するか否か判断
するので、第２の情報を抽出するまでもなく画像を認識
できる場合、第２の情報を抽出しないので高速処理が可
能となる。又この高速な処理結果で機器の制御を行うの
で高速に機器の制御ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態における電子透かしの埋め込み処
理を示す図である。

【図２】図１の処理における第１の集合及び第２の集合
を示す図である。

【図３】本実施の形態における第２の情報を示す図であ
る。

【図４】パッチワーク法における二つの集合Ａ及びＢを
示す図である。

【図５】パッチワーク法におけるパターン配列のパラメ
ータを示す図である。

【図６】本実施の形態におけるプリンタドライバ内部の
処理を示す図である。

【図７】本実施の形態に適用可能な画像処理システムを
示した図である。

【図８】図７のシステムを用いて原稿の複写処理を行う
場合の動作を示す図である。

【図９】パッチワーク法における１ビットの埋め込みを
説明する図である。

【図１０】パッチワーク法における１ビットの抽出を説
明する図である。

【図１１】パッチワーク法における１ビットの抽出を説
明する図である。

【図１２】パッチワーク法における信頼度距離の算出処
理を説明する図である。

【図１３】パッチワーク法におけるパターン配列を示す
図である。

【図１４】原画像から信頼度距離dを抽出した場合の理
想的な出現頻度分布を示す図である。

【図１５】電子透かしが埋め込まれた画像から信頼度距
離dを抽出した場合を示す図である。

【図１６】本実施の形態における信頼度距離d1,d2の出
現頻度分布の例を説明する図である。

【図１７】第１の情報及び第２の情報抽出手段を説明す
る図である。

【図１８】パッチワーク法における直交パターン配列を
示す図である。

【図１９】直交するパターン配列を説明する図である。

【符号の説明】

０１０１画像入力部０１０２ブロック分割部０１０３第１の情報埋め込み部０１０４第２の情報埋め込み部０１０５画像出力部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 1/40 Ｈ０４Ｎ 1/40 Ｚ５Ｃ０７７ (72)発明者石田良弘東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2C087 AA16 AB05 AC08 BB10 BC02 BD01 BD37 CB02 DA13 2H027 DB02 DE07 EB04 EC06 EC20 EE07 EE08 EF09 EJ09 JB30 JC18 ZA07 2H034 FA01 5B057 AA11 BA24 CA01 CA16 CA19 CB16 CB19 CC03 CE08 CE11 CE16 DA08 DB06 5C076 AA14 AA36 BA02 BA06 5C077 LL14 MP08 PP15 PP21 PP23 PP31 PP43 PP46 PP55 PP65 PP66 PP68 PQ12 PQ18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像データを入力する入力ステップと、
前記画像データを少なくとも一つ以上の第1のブロック
と少なくとも一つ以上の第２のブロックに分割するブロ
ック分割ステップと、前記第１のブロックから第１の選
択ブロックを選択し、且つ前記第２のブロックから第２
の選択ブロックを選択するブロック選択ステップと、前
記第1の選択ブロックから第1の情報を抽出する第１の情
報抽出ステップと、前記第１の情報に基づき第２の情報
を抽出するか否かを判断する情報抽出判定ステップと、
前記情報抽出判定ステップの判断に応じて、前記第２の
選択ブロックから第２の情報を抽出する第２の情報抽出
ステップと、前記第２の情報抽出ステップの結果に応じ
て、機器を制御する制御ステップを有することを特徴と
する画像処理方法。
【請求項２】前記第１の情報且つ第２の情報は電子透
かし情報として埋め込まれていることを特徴とする請求
項１に記載の画像処理方法。
【請求項３】前記第１の情報は第２の情報よりも小さ
な情報量であることを特徴とする請求項１に記載の画像
処理方法。
【請求項４】前記第１の情報は第２の情報よりも強い
強度で埋め込まれていることを特徴とする請求項１に記
載の画像処理方法。
【請求項５】前記第１のブロックの数は前記第２のブ
ロックの数よりも多いことを特徴とする請求項１に記載
の画像処理方法。
【請求項６】更に情報抽出判定ステップの判断に応じ
て、前記第１の情報を再度抽出するか否かを判断する再
抽出判定ステップを有することを特徴とする請求項１に
記載の画像処理方法。
【請求項７】更に前記第１の情報を再度抽出するか否
かを判断する再抽出判定ステップは、第１の情報抽出ス
テップが実行された回数に応じて判断することを特徴と
する請求項６に記載の画像処理方法。
【請求項８】更に前記情報抽出判定ステップの判断に
応じて、色空間変換を行う色空間変換ステップ且つ階調
変換を行う階調変換ステップを有することを特徴とする
請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項９】前記第１の情報は特定画像を含むことを
示す１ビットの電子透かし情報であることを特徴とする
請求項１に記載の画像処理方法。
【請求項１０】画像から前記画像が特定画像であるこ
とを示す第1の情報を抽出する第1の情報抽出ステップ前
記第1の情報の抽出結果に応じて前記識別された特定画
像に関する付加情報である第2の情報を前記画像から抽
出するかを判断する判断ステップとを有することを特徴
とする画像処理方法。
【請求項１１】前記第1の情報と第2の情報は、目に見
えないもしくは見えにくい電子透かしとして前記画像に
埋め込まれていることを特徴とする請求項１０項記載の
画像処理方法。
【請求項１２】さらに、前記画像を少なくとも１つ以
上のブロックに分割する分割ステップと、前記分割され
たブロックの１つ以上を選択する選択ステップとを有す
ることを特徴とする請求項１０項記載の画像処理方法。
【請求項１３】前記第1の情報は、第2の情報に比べ情
報が小さいことを特徴とする請求項１０項記載の画像処
理方法。
【請求項１４】前記第1の情報の前記画像に対する埋
め込み強度は第2の情報に比べて強いことを特徴とする
請求項１０項記載の画像処理方法。
【請求項１５】前記第1の情報抽出にかかる時間は第2
の情報抽出にかかる時間よりも短いことを特徴とする請
求項１０項記載の画像処理方法。
【請求項１６】前記特定画像とは紙幣、有価証券の画
像であることを特徴とする請求項１０項記載の画像処理
方法。
【請求項１７】前記第1の情報および第2の情報は前記
画像の人の目が鈍感である成分に付加されていることを
特徴とする請求項１０項記載の画像処理方法。
【請求項１８】前記第1の情報は、紙幣、有価証券を
識別するための情報であることを特徴とする請求項１０
項記載の画像処理方法。
【請求項１９】前記特定画像は紙幣であり、前記第2
の情報は前記紙幣の発行国、金額のすくなくともいずれ
かを示す情報であることを特徴とする請求項１０項の画
像処理方法。
【請求項２０】前記特定画像を含むと判定する判定ス
テップを有し、前記特定画像を含む場合、前記画像に基
づく画像処理を制御することを特徴とする請求項１０項
記載の画像処理方法。
【請求項２１】前記画像処理方法はプリンタドライバ
において実行されることを特徴とする請求項１０項記載
の画像処理方法。
【請求項２２】前記第1の情報は、前記第2の情報に比
べ単位面積あたりの数が多いことを特徴とする請求項１
０項記載の画像処理方法。
【請求項２３】前記請求項１から２２項記載の画像処
理方法を行う画像処理装置。
【請求項２４】前記請求項１から２２項記載の画像処
理方法を実施するためのコードが記憶された記憶媒体。