JP2008205559A - 画像処理装置、画像処理方法、及びそのプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ドットオンオフによるデータ埋め込み画像の作成に対して、コピー原稿を含む印刷物からのデータ検出の精度を確保し、十分なデータ量を埋め込み、かつドット配置が形成する背景模様を簡単に付加することができる画像処理装置、画像処理方法、及びそのプログラムを提供する。
【解決手段】ドットのオンオフで表現されるパターンを用いてデータ埋め込み画像を作成するに当たり、埋め込むデータに対応してドットのパターンを変更するとともに、同一のデータに対しても複数のパターンを用意して、データ埋め込み位置の模様属性に応じてもパターンを変更する。
【選択図】図７

Description

この発明は画像処理装置、画像処理方法、及びそのプログラムに関し、特に、データをドットで表現することにより画像へのデータの埋め込みを行う画像処理装置、画像処理方法、及びそのプログラムに関する。

情報のデジタル化の進展とともに、電子透かしなどに代表されるデータ埋め込みの技術が一般化し、近年では、印刷物などのアナログ画像媒体にも適用されるようになってきている。

印刷物に対するデータ埋め込みの代表的な方法としては、プリント時に、文書画像などの背景に、例えば等間隔にドットを配置し、そのドット配置や形状にデータを埋め込むという技術がある。

埋め込んだデータの検出は、スキャナなどで前記文書画像を読みとった際に、文書画像とともに再現された前記ドット配置や形状を検出し、埋め込まれたデータを抽出し、復元する。

これらのドットを用いるデータの埋め込み、検出に関連する技術として、下記の特許文献１、２、及び３に開示された発明がある。

特許文献１に記載の技術によれば、ドットをほぼ等間隔でうち、ドット形状の違いでデータを表現している。また、ドットのサイズを変更することでドットによる模様を付加している。簡単に模様が付加でき、データ量も問題ない。しかしながら、ドットの形状はコピーで維持されにくいため、コピー原稿からのデータ検出の精度面で問題がある。

特許文献２に記載の技術によれば、やはりドットをほぼ等間隔でうつが、複数のドットの並びの方向性の違いでデータを表現している。また網掛け対策として、ドットのサイズを変更することで濃淡を付けている。データ検出精度は問題ないとしても、データ表現に多数のドットを必要とし、埋め込みデータ量が少なくなる。

特許文献３に記載の技術によれば、ドットはやはり等間隔ベースでうたれるものの、ドットがその所定の位置にうたれる場合とうたれない場合とがある。すなわち、ドットのオンオフの違いでデータを表現している。従って所定の位置にドットがあるかないかでデータを表現しているので、大量のデータを効率よく埋め込みながら、コピー原稿からのデータ検出の精度も向上できる。
特開２００４−１１２３５７号公報 特開２００６−１３５７５５号公報 特開２００６−３２４９０９号公報

特許文献１、２について上述したように、ドットの配置や形状でデータを表現し、データ埋め込み画像を作成する場合、データ検出の精度を確保しながら、十分なデータ量を埋め込むことはなかなか難しかった。特にサイズや形状でのデータ表現は、印刷物などの場合、コピー原稿からの検出精度と、データの埋め込み量の両立性で問題がある。

また特許文献３記載の技術のように、ドットのオンオフでのデータ表現は、検出精度面からも良好であるものの、特許文献１または２のように、ドットのサイズによる模様の形成は行えない。そのため埋め込むデータとは無関係なドットを追加して、模様を付加しているが、模様も含めて情報表現に使用できればさらにデータ埋め込み効率を向上させることも可能である。

本発明の目的は、上記の課題を解決し、ドットのオンオフによるデータ埋め込み画像の作成に対して、コピー原稿を含む印刷物からのデータ検出の精度を確保し、十分なデータ量を埋め込み、かつドット配置が形成する背景模様を簡単に付加することができる画像処理装置、画像処理方法、及びそのプログラムを提供することである。

上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有するものである。

１． 画像情報にドットパターン化したデータを埋め込み、データ埋め込み画像を作成する画像処理装置であって、複数種類の埋め込み用ドットパターンを記憶するドットパターン記憶部と、前記ドットパターン記憶部に記憶された前記複数種類の埋め込み用ドットパターンから、それぞれの埋め込みデータに対応したドットパターンを選択し、読み出すドットパターン選択手段と、前記ドットパターン選択手段により読み出されたドットパターンを用いて、前記データ埋め込み画像を作成するデータ埋め込み手段と、を有し、前記ドットパターン記憶部には、それぞれの前記埋め込みデータの値毎に、対応する複数のドットパターンが記憶されており、前記ドットパターン選択手段は、前記埋め込みデータ毎に、対応する前記複数のドットパターンから、該埋め込みデータの埋め込み位置に応じてドットパターンを選択することを特徴とする画像処理装置。

２． 前記埋め込みデータに対応する前記複数のドットパターンは、オンドットとオフドットの二次元的配置により構成され、互いにオンドットの個数が異なるものであることを特徴とする１に記載の画像処理装置。

３． 前記埋め込みデータに対応する前記複数のドットパターンは、オンドットとオフドットの二次元的配置により構成され、互いにオンドット配置の表す形状が異なるものであることを特徴とする１に記載の画像処理装置。

４． 画像情報にドットパターン化したデータを埋め込み、データ埋め込み画像を作成する画像処理方法であって、複数種類の埋め込み用ドットパターンを記憶するドットパターン記憶部から、それぞれの埋め込みデータに対応したドットパターンを選択し、読み出すドットパターン選択工程と、前記ドットパターン選択工程により読み出されたドットパターンを用いて、前記データ埋め込み画像を作成するデータ埋め込み工程と、を有し、前記ドットパターン記憶部には、それぞれの前記埋め込みデータの値毎に、対応する複数のドットパターンが記憶されており、前記ドットパターン選択工程では、前記埋め込みデータ毎に、対応する前記複数のドットパターンから、該埋め込みデータの埋め込み位置に応じてドットパターンが選択されることを特徴とする画像処理方法。

５． 前記埋め込みデータに対応する前記複数のドットパターンは、オンドットとオフドットの二次元的配置により構成され、互いにオンドットの個数が異なるものであることを特徴とする４に記載の画像処理方法。

６． 前記埋め込みデータに対応する前記複数のドットパターンは、オンドットとオフドットの二次元的配置により構成され、互いにオンドット配置の表す形状が異なるものであることを特徴とする４に記載の画像処理方法。

７． 画像情報にドットパターン化したデータを埋め込み、データ埋め込み画像を作成する画像処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、複数種類の埋め込み用ドットパターンを記憶するドットパターン記憶部から、それぞれの埋め込みデータに対応したドットパターンを選択し、読み出すドットパターン選択工程と、前記ドットパターン選択工程により読み出されたドットパターンを用いて、データ埋め込み画像を作成するデータ埋め込み工程と、をコンピュータに実行させ、前記ドットパターン記憶部には、それぞれの前記埋め込みデータの値毎に、対応する複数のドットパターンが記憶されており、コンピュータに実行させる前記ドットパターン選択工程では、前記埋め込みデータ毎に、対応する前記複数のドットパターンから、該埋め込みデータの埋め込み位置に応じてドットパターンが選択されることを特徴とするプログラム。

８． 前記埋め込みデータに対応する前記複数のドットパターンは、オンドットとオフドットの二次元的配置により構成され、互いにオンドットの個数が異なるものであることを特徴とする７に記載のプログラム。

９． 前記埋め込みデータに対応する前記複数のドットパターンは、オンドットとオフドットの二次元的配置により構成され、互いにオンドット配置の表す形状が異なるものであることを特徴とする７に記載のプログラム。

本発明によれば、ドットのオンオフで表現されるパターンを用いてデータ埋め込み画像を作成するに当たり、埋め込むデータに対応してドットのパターンを変更する。さらにそれとともに、同一のデータに対しても複数のパターンを用意しており、データ埋め込み位置の模様属性に応じてもパターンを変更する。模様属性に応じたパターンの違いは、模様としての見た目を変えるようなパターン変更である。

これにより、ドットパターンを用いたデータ埋め込み画像の作成において、コピー原稿を含む印刷物からのデータ検出の精度を確保し、十分なデータ量を埋め込み、かつドットパターンの形成する背景模様を簡単に付加することが可能になる。また当該データ埋め込み画像の作成を行う画像処理装置、画像処理方法、及びそのプログラムを提供することができる。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態における画像処理装置のシステム構成の一例を示す図である。図１を用いて本実施形態に係る画像処理装置の概略構成を説明する。

（画像処理装置の概略構成）
図１は、パーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと呼ぶ）を用いて画像処理装置を構成する場合を示しており、マウス１１と、キーボード１２と、モニタ１３と、外部記憶装置１４と、プリンタ１５と、ＰＣ１６とを含む。

ＰＣ１６は、一般的なコンピュータのハードウェアと同様の構成を有しており、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）が画像処理プログラム１７を実行することによって、後述する画像処理装置の機能が実現される。

画像処理プログラム１７は、一般にＣＤ、ＤＶＤ、等の外部記録媒体に記録されたものをＰＣ１６にイントールして用いる。インストールされた画像処理プログラムは、ＰＣ１６内部のメモリなどに記憶される。

マウス１１及びキーボード１２は、それぞれ入力デバイスとして用いられ、ユーザが画像処理プログラム１７の起動、画像処理プログラム１７の実行時における各種指示などを行う際に用いられる。

モニタ１３は、画像処理を行う画像データなどを表示するのに用いられ、ユーザはモニタ１３に表示された内容を参照しながら、画像処理プログラム１７に指示を与えることによって画像処理が進められる。

外部記憶装置１４は、画像処理を行う画像データなどを記憶するのに用いられる。画像処理プログラム１７がこの外部記憶装置１４に記憶され、ＰＣ１６が外部記憶装置１４から内部のＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）に画像処理プログラム１７をロードして実行するようにしてもよい。

プリンタ１５は、データが埋め込まれた画像データを読取り、データ埋め込み画像をプリントアウトする。ＰＣ１６は、後述する処理を行った画像データをプリンタ１５に渡すことによって、画像処理が終わる。

図２は、図１に示す画像処理装置をより機能的に説明するための図である。ＰＣ１６は、入出力インタフェース２４と、ＣＰＵ／メモリ２５と、記憶装置２６とを含む。また、記憶装置２６は、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）２７と、画像処理プログラム１７によって実現される画像処理部２８とを含む。画像処理プログラム１７はＯＳ２７上で動作し、画像処理部２８の機能を実現する。

画像処理部２８は、ＯＳ２７及び入出力インタフェース２４を介してデータを入出力することによって、キーボード１１、マウス１２、モニタ１３及びプリンタ１５を制御する。画像処理部２８は、キーボード１１またはマウス１２によるユーザ指示２１を受け、モニタ１３に画像データ表示２２を行ったり、プリンタ１５に処理済みの画像データをプリント画像２３として渡したりして、後述する画像処理を行う。

図３は、本発明の第１の実施の形態における画像処理装置のシステム構成の他の一例を示す図である。図３は、ＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）を用いて画像処理装置を構成する場合を示しており、操作パネル部３１と、スキャナ部３２と、プリンタ部３３と、ＭＦＰ本体３４とを含む。

ＭＦＰ本体３４は、画像処理回路３５などによって構成される。画像処理回路３５は、操作パネル３１からのユーザの指示を受け、スキャナ部３２及びプリンタ部３３を制御しながら後述する画像処理を行う。

（画像処理の概略）
図４は、本発明の第１の実施の形態における画像処理装置の処理の概略を説明するためのフローチャートである。図４を用いて本実施形態に係る画像処理方法の概略フローを説明する。

まず、画像データ４１に埋め込む埋め込みデータ４２を取得し、画像データ４１の背景にドットパターンとして埋め込む（ステップＳ１１）。その後、埋め込みデータ４２をドットパターンとして埋め込んだ埋め込み画像をプリントアウトし、印刷物４３を作成する。

埋め込みデータ４２を埋め込むときのドットパターンは、埋め込みデータ４２のビットデータの値に対応して予め設定されている。例えば、適当なビット数のビットデータに対して、それぞれのデータ値を表すデータパターンとしてのドットパターンが定義され、ドットパターン情報として記憶装置２６等に格納されている。本発明においては、それぞれのデータ値に対して、複数のドットパターンが定義されている。ドットパターン情報の具体例については、後述する。

図５は、画像データの背景にドットパターンとしてデータを埋め込んで印刷したときのプリントアウト（印刷物４３）の一例を示す図である。各データ値を表すドットパターンが紙一面に繰返し配置され、実際にプリントアウトしようとする文字などの画像データ４１と合成されて、プリントアウトされる。

たとえばこのドットパターンを４８画素×４８画素のサイズとし、６００ｄｐｉで埋め込む場合、一つのデータパターンは一辺が０．２０４ｃｍ（４８／６００インチ）とかなり小さくなる。そのため、ユーザにはプリントアウトの背景にグレーの画像６１が追加されているように見える。しかしながらグレーの領域６１は、前述の複数のドットパターンを使い分けることによって、模様を付加することが可能である。例えば後述するように濃いパターンと薄いパターンを用いた場合などは、濃淡の模様を持つような背景とすることもできる。

上述したステップＳ１１のデータ埋め込みの画像処理については、詳細を後の画像処理フローの説明で述べる。

次に、埋め込んだデータの検出については、プリントアウトされた印刷物４３の画像がスキャンされ、スキャン画像から上記データパターンとしてのドットパターンを検出し、埋め込まれたデータが取り出される（ステップＳ１２）。

（画像処理の機能構成）
図６は、図１または図３に示す画像処理装置の機能的構成を示すブロック図である。

この画像処理装置は、背景にデータを埋め込むための画像データ４１を取得する画像データ取得部５１と、埋め込みデータ４２を取得する埋め込みデータ取得部５２と、ドットパターン記憶部５５と、ドットパターン選択部５３と、データ埋め込み処理部５４と、埋め込み画像出力部５６とを含む。

ドットパターン記憶部５５は、埋め込み用のドットパターン情報５５ａとドットパターンの反復に模様を付加するための模様属性情報５５ｂとを記憶している。ドットパターン選択手段としてのドットパターン選択部５３は、ドットパターン記憶部５５を参照し、埋め込みデータ４２と模様属性５５ｂに応じてドットパターン５５ａを選択する。データ埋め込み手段としてのデータ埋め込み処理部５４は、選択されたドットパターンを用いてデータ埋め込み画像を作成する。埋め込み画像出力部５６は作成されたデータ埋め込み画像を出力する。

各処理手段の機能については、以下に画像処理の処理手順とともに合わせて説明する。

（画像処理の詳細フロー）
図７は、図４に示すステップＳ１１の詳細な処理手順を説明するためのフローチャートである。図７を用いて本実施形態に係る画像処理方法の処理手順を説明する。

まず、ステップＳ２１では、画像データ取得部５１が、背景にデータを埋め込むための画像データ４１を取得する。

またステップＳ２２では、埋め込みデータ取得部５２が、埋め込みデータ４２を取得する。後述するが、この埋め込みデータ４２は後のステップで、適当なビットデータ単位でデータパターンとしてのドットパターンに置き換えられ、画像データ４１に埋め込まれることになる。

＜ドットパターン選択工程＞
次のステップＳ２３とステップＳ２４は、ドットパターン選択工程として機能する。

ドットパターン選択工程を説明する前に、まず、埋め込みデータ４２と予めドットパターン記憶部５５に保持されているドットパターン情報５５ａの置き換えの具体例について説明する。このドットパターン情報５５ａにより、具体的な埋め込みの方法、すなわち埋め込みデータのドットパターンへの置き換え方法が規定される。

図８に埋め込みデータ４２の具体例を示す。図８は８０ビットの埋め込みデータを、５ビット単位でデータパターン化する例を示したものである。最初の５ビットは、０１１１０であり、１０進数で表現すると“１４”である。これが埋め込み単位データとして対応する一つのドットパターンに置き換えられる。

次の５ビットは１０１００、１０進数では“２０”であり、最初の５ビットとは異なる値である。従って、これも同様にドットパターンに置き換えられることになるが、最初のドットパターンとは異なるドットパターンに置き換えられる。

このようにして８０ビットのデータが５ビットずつに分割され、この５ビットずつがそれぞれドットパターンに置き換えられる、すなわち８０ビットの埋め込みデータが１６パターンのドットパターンに置き換えられることになる。

図９には前述した８０ビットの埋め込みデータの画像内における配置の具体例を示す。８０ビットのデータが１６パターンのドットパターンに置き換えられ、図９のような４パターン×４パターンの配置で画像データ４１と合成される。最初の５ビット、１０進数で“１４”に対応する１パターン目のドットパターンは左上の領域７１に、次の５ビット、“２０”に対応する２パターン目のドットパターンは、１パターン目の右隣の領域７２に、というふうに順次並び、配置されている。

本実施形態においては、一つのドットパターンは４８画素×４８画素の領域に対応するようにしている。従って４パターン×４パターンの配置は１９２画素×１９２画素となる。実際は、この４パターン×４パターンの配置が画像全体に渡って反復し、繰り返される。

次に図１０に模様属性情報５５ｂについての具体例を示す。図１０は上述の４パターン×４パターンの配置に対して、それぞれの領域に対する模様属性を示し、各ドットパターンがその模様属性に従ったパターンであるように規定するものである。

例えば図において、斜線部分７４は濃く見えるようなドットパターンを指定し、白い部分７５は薄く見えるようなドットパターンを指定するものであるとすると、実際の４パターン×４パターンの配置は図１１に示したようになる。

図１１では、図１０の斜線部分７４に相当する領域が濃いパターン、白い部分７５に相当する領域が薄いパターンとなっている。これが画像全体に渡って反復するため、濃い部分と薄い部分の特定の配置に従った繰り返しが、画像全体としては模様のように見えることになる。従って模様属性の指定の仕方を変えることで、様々な模様を形成することが可能になる。

しかしながら、模様属性の指定に従うためには、例えば濃いパターンと薄いパターンとを任意に選ぶことができなくてはならない。図１１の左上領域７１は、“１４”というデータ値に対応するドットパターンを配置するのであるが、薄いパターンと指定されている。しかし、濃いパターンを指定されることもあり得るのであるから、“１４”というデータ値に対応する濃いパターンも必要である。

すなわち、模様属性に対応するために同じデータ値の埋め込みデータに対して、複数のドットパターンが用意されている。次に説明するドットパターン情報５５ａにその対応関係が含まれている。

ドットパターン情報５５ａは、５ビットの埋め込み単位データを４８画素×４８画素のドットパターンと対応づけるものである。図１２にドットパターンの構造の具体的な例を示す。

図１２において、５ビットの埋め込み単位データに対応づけられるドットパターンを桝目構造で示す。１つの桝目が３画素×３画素で、１つのドットに対応する位置を示す。黒い桝目がドットをうつ位置（以後、オンドットと呼ぶ）であり、白い桝目がドットをうたない位置（以後、オフドットと呼ぶ）である。グレーの桝目は、データによりドットをうったり、うたなかったりする（オンだったり、オフだったりする）位置である。

図のオンドットである黒いドットは、位置決めドットであり、どのドットパターンにおいても常にオンドットであることにより、位置決めの基準となりうる。なお、中央の黒いドットＤ１は特許文献３の「位置表現ドット」に、それ以外の黒いドットＤ２は「位置表現補助ドット」に対応する。

グレーのドットは埋め込み単位データの値によりオンであったりオフであったりする、すなわち、情報ドットであり、このオンオフにより、データの値が表現されている。図１２では、情報ドットがａからｈまでの８ヶ所存在する。

図１３にドットパターン情報５５ａの具体例、すなわち５ビットのデータ値に対して、ドットパターン、すなわち８ヶ所の情報ドットのオンオフを対応づけた例を示す。

ドット位置は０と１の８ビットで表現しているが、ａｂｃｄｅｆｇｈの順と対応するように０と１を並べたものであり、１がオンドット、０がオフドットを示している。つまり、データ“０”に対応する薄いパターンであれば、ドット位置が０００００００１となっているので、ｈの位置だけがオンドット、他のａからｇの位置はすべてオフドットであるということになる。

図１３から分かるように、どのデータ値に対しても、同じデータ値に対して２つの異なるドット配置を有するドットパターン（薄いパターンと濃いパターン）が対応づけられている。薄いパターンはオンドットの個数が１か２であり、濃いパターンはオンドットの個数が５か６である。すなわち、オンドット数によって薄く見えたり、濃く見えたりするようにして、薄いパターンと濃いパターンが用意されている。

図１４に、データ値“１０”に対して薄いパターンが指定されたときの、ドットパターンの例を示す。図１３によればデータ値“１０”に対する薄いパターンのドット位置は００００１００１である。従ってｅとｈの位置だけがオンドットということになる。従って図１４に示すようなドット配置となる。

このようにドットパターン情報５５ａを参照して、複数のパターン、すなわち薄いパターンと濃いパターンから前述した模様属性５５ｂに従って任意に選択することにより、ドットパターンにデータ値を埋め込んで表現しながら、同時にドットパターンの配置により任意の模様を形成することができるのである。

また模様属性とデータ値との組み合わせは任意である。すなわち、同じ埋め込みデータに対して、任意の模様を付加できると同時に、異なる埋め込みデータに対して一見よく似て見える模様を付加することもできる。そのため、埋め込んだデータが解読されにくいという効果もある。

また特開２００６−１３５７５５号公報に記載されている技術のように、網掛け模様のような画像部分がある画像データの場合、その網掛け模様部分を除去し、濃いパターンを付加、白地部分には薄いパターンを付加、といったことに適応することも可能である。

また薄いパターン（オンドットが１または２）、濃いパターン（オンドットが５または６）に加えて、中間濃度パターン（オンドットが３または４）などを用意して、さらに異なった濃度を表現することもできる。

以下、図７のフローチャートの説明に戻る。

ステップＳ２３ではドットパターン選択部５３が、ドットパターン記憶部５５を参照して、それぞれの埋め込み単位データに対する埋め込み配置を設定し（図９に例を示したような配置である）、また模様属性情報５５ｂを参照して、それぞれの埋め込み配置に対する模様属性を設定する（図１１に例を示したような模様属性である）。

次にステップＳ２４ではドットパターン選択部５３が、ドットパターン記憶部５５のドットパターン情報５５ａを参照して、それぞれの埋め込み単位データに対するドットパターンを選択する。但し、対応するドットパターンは、濃いパターンと薄いパターンとがあるので、ステップＳ２３で設定した模様属性に従ってどちらかを選択する。選択するために参照するドットパターン情報５５ａは、図１３に例を示したものである。

図１５にステップＳ２３からステップＳ２４によって選択されたドットパターン配置の例を示す。図８のように８０ビットデータを５ビットずつの１６の埋め込み単位データに分割して、図９のように４×４パターンに配置し、図１３のドットパターン情報に従って、各パターンをデータ値と図１１のような模様属性に応じて選択したドットパターンに置き換えて形成された４×４のドットパターン配置がこの図１５である。

＜データ埋め込み工程＞
次にステップＳ２５はデータ埋め込み工程であり、データ埋め込み処理部５４が、４×４のドットパターン配置をステップＳ２１で取得した画像データ４１と合成し、データ埋め込み画像を生成する。ドットパターン配置は画像データ４１全体に渡って繰り返し、反復して配置する。

さらにステップＳ２６では、埋め込み画像出力部１１６が、生成されたデータ埋め込み画像を出力する。例えばプリンタ１５などにより、データを埋め込んだ印刷物が出力される。印刷されたデータ埋め込み画像の例が図５である。文書画像の背景に地紋（図ではグレーの領域に見える）が生じているが、これがドットパターン配置の反復配列である。

上述したように、埋め込むデータ値に対して、模様属性に応じた複数のドットパターンを定義しておくことにより、データ量を確保しながら、データ検出しやすく、かつ任意の模様を形成することができるデータ埋め込み処理が実現できる。

＜データ検出処理＞
図４のステップＳ１２に相当するデータ検出処理の一例の流れを説明する。基本的に図７を用いて説明したデータ埋め込み処理の逆の処理であり、対応して説明できる部分については説明を省略する。

データ検出処理が開始されると、まずデータ埋め込み画像が入力される。画像入力は例えばスキャナ（不図示）やその他ＰＣに接続された一般入力装置や通信回線などにより入力される。

次にドットパターン検出処理が行われる。ドットパターン記憶部５５を参照して、取得したデータ埋め込み画像データの埋め込み位置毎に、特許文献３や、パターンマッチングなどの公知の手法を用いて、ドットパターンを抽出する。

次にデータ取り出し処理が行われる。ドットパターン記憶部５５のドットパターン情報５５ａを参照して、それぞれのドットパターンに対するデータ値を取り出す。ドットパターン情報は図１３に例を示したようなものである。ドットパターンが薄いパターンであるか濃いパターンであるか、すなわち模様属性にかかわらず、図１３に従って図９のような各埋め込み位置のドットパターンに対応するデータ値が求められる。

最後にデータ復元処理が行われる。各埋め込み位置毎に得られた埋め込み単位データ（５ビットデータ）を総合して、元の埋め込みデータを復元する。

後は適宜、復元されたデータを出力するなどの処理が行われる。例えばプリンタ１５やモニタ１３などにより、復元された埋め込みデータが出力される。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態を以下に説明する。第２の実施の形態は、ドットパターン情報５５ａと、それに基づくドットパターン選択工程（図７のステップＳ２３及びＳ２４）のみが、第１の実施の形態とは異なる。ドットパターン情報と、それに基づくドットパターン選択工程のみを説明する。

まず、予めドットパターン記憶部５５に保持されているドットパターン情報５５ａついて説明する。このドットパターン情報５５ａにより、具体的な埋め込みデータのドットパターンへの置き換えが規定される。

５ビットずつの埋め込み単位データに対するパターン配置は、第１の実施の形態と同様であるとする（図９の配置参照）
また図１６には模様属性情報５５ｂについての具体例を示す。図１６は前述の４パターン×４パターンの配置に対して、それぞれの領域に対する模様属性を示し、各ドットパターンがその模様属性に従ったパターンであるように規定するものである。

例えば図１６においては、各領域に対する模様属性として、第１配置パターンまたは第２配置パターンがそれぞれ指定されている。後述するが、第１配置パターンはドットの二次元的配置形状が矩形に見えるようなドットパターンを指定し、第２配置パターンはドットの二次元的配置形状が円形に見えるようなドットパターンを指定するものである。

図１７においては、図１６の第１配置パターンに相当する領域が矩形形状、第２配置パターンに相当する領域が円形形状となっている（但し、図ではドットの配置を矩形または円形の破線で示している）。これが画像全体に渡って反復するため、矩形部分と円形部分の特定の配置に従った繰り返しが、画像全体としては模様のように見えることになる。

従って模様属性の指定の仕方を変えることで、第１の実施の形態と同様に様々な模様を形成することが可能になる。但し、第１の実施の形態の場合は、薄いパターンと濃いパターン、つまり濃淡の模様を形成するものであったが、本処理例では、矩形と円形のドット配置の形状で模様が形成されている。

模様属性の指定に従うためには、第１配置パターンと第２配置パターンとを任意に選ぶことができなくてはならないことも第１の実施の形態と同様である。模様属性に対応するために、同じデータ値の埋め込み単位データに対して用意された複数のドットパターンは、やはり次に述べるドットパターン情報５５ａにその対応関係が示されている。

ドットパターン情報５５ａは、第１の実施の形態と同様に５ビットの埋め込み単位データを４８画素×４８画素のドットパターンと対応づけるものであり、図１８（ａ）及び図１８（ｂ）にドットパターンの構造の具体的な例を示す。

図１８（ａ）は、模様属性の第１配置パターンに相当するドットパターン構造であり、第１の実施の形態の図１２とほぼ同様である。

常にオンドットである位置決めドットは、中央部のみとしている。ａからｈの情報ドットも、その配置は第１の実施の形態での図１２と同様であり、８ヶ所のドット位置はその配置形状が矩形をなしている。

図１８（ｂ）は、模様属性の第２配置パターンに相当するドットパターン構造であり、ａからｈの情報ドットの配置が、第１の実施の形態での図１２と、すなわち図１８（ａ）とは異なる。ａからｄの４ヶ所のドット位置が図１８（ａ）と微妙にずれており、ａからｈの８ヶ所の情報ドットは、その配置形状が円形をなすようにドット位置が構成されている。

図１９に埋め込み単位データ、すなわち５ビットのデータ値に対して、ドットパターン、すなわち８ヶ所の情報ドットオンオフを対応づけた例を示す。ドット位置は０と１の８ビットで表現しているが、ａｂｃｄｅｆｇｈの順と対応するように０と１を並べたものであり、１がオンドット、０がオフドットを示しているのは、第１の実施の形態での図１３と同様である。

但し、第１配置パターンと第２配置パターンとでは、同一のデータ値に対して、ドットのオンオフは同一でも、その配置形状が矩形または円形となる。つまり、データ“０”に対応する第１配置パターンであれば、ドット位置が１１１１１１００となっているので、ｇとｈの位置だけがオフドット、他のａからｆの位置はすべてオンドットであり、その情報ドット配置は図１８（ａ）のような配置（矩形）ということになる。

図１８（ａ）及び図１８（ｂ）に示したように、どのデータ値に対しても、同じデータ値に対して２つの異なる形状のドット配置を有するドットパターン（第１配置パターンと第２配置パターン）が対応づけられている。しかも図１９から分かるように、何れのパターンもオンドットの個数が６か７であり、フルドットに近い状態で矩形もしくは円形の形状を見えやすくするようにして、第１配置もしくは第２配置のパターンは構成されている。

このドットパターン情報５５ａに従って、既に図１７において示したように、図１６のように指定された模様属性としての第１配置パターンに相当する領域が矩形形状のドットパターン（図１８（ａ）参照）、第２配置パターンに相当する領域が円形形状のドットパターン（図１８（ｂ）参照）となる。これが画像全体に渡って反復するため、矩形部分と円形部分の特定の配置に従った繰り返しが、画像全体としては模様のように見えることになる。

従って模様属性５５ｂの指定の仕方を変えることで、第１の実施の形態と同様に様々な模様を形成することが可能になる。但し、第１の実施の形態の場合は、薄いパターンと濃いパターン、つまり濃淡の模様を形成するものであったが、本処理例では、矩形と円形のドット配置の形状で模様が形成されている。

このようにドットパターン情報５５ａを参照して、前述した模様属性５５ｂに従い、複数のパターン、すなわち第１配置パターンと第２配置パターンから任意に選択することにより、ドットパターンにデータ値を埋め込んで表現しながら、同時にドットパターンの配置により任意の模様を形成することができる。

＜ドットパターン選択工程＞
次に、図７のステップＳ２３からステップＳ２４に相当するドットパターン選択工程について説明する。第１の実施の形態と同様の部分は省略する。

ステップＳ２３は第１の実施の形態と同様に、ドットパターン選択部５３がそれぞれの埋め込み単位データに対する埋め込み位置を設定する。またドットパターン選択部５３が、それぞれの埋め込み位置に対して、ドットパターン記憶部５５の模様属性情報５５ｂを参照する。模様属性情報５５ｂは図１６に例を示したようなものである。

次にステップＳ２４ではドットパターン選択部５３が、ドットパターン記憶部５５のドットパターン情報５５ａを参照して、それぞれの埋め込み単位データに対するドットパターンを選択する。選択するために参照するドットパターン情報５５ａは、図１９に例を示したようなものである。但し、対応するドットパターンは、図１８（ａ）に例を示す第１配置パターンと図１８（ｂ）に例を示す第２配置パターンとがあるので、参照した模様属性５５ｂに従ってどちらかを選択する。

図２０には、ステップＳ２３からステップＳ２４によって選択されたドットパターン配置を画像全体に展開した例を示す。図８のように８０ビットデータを５ビットずつの１６のデータパターンに分割して、図９のように４×４パターンに配置する。そして図１９のドットパターン情報５５ａに従って、各パターンをデータ値と図１６のような模様属性５５ｂに応じて選択したドットパターンに置き換えて４×４のドットパターン配置を形成する。それが図１７であり、そのドットパターン配置を画像全体に渡って反復したものがこの図２０である。但し、図ではドットの配置を矩形または円形の破線で示している。

＜データ検出処理＞
第２の実施の形態でのデータ検出処理の流れを説明する。基本的に第１の実施の形態でのデータ検出処理と同様の処理であり、異なる部分について説明する。

データ検出処理が開始されると、まずデータ埋め込み画像が入力される。

ドットパターン検出処理も第１の実施の形態と同様である。埋め込みデータの配置は図９と同様であり、データは５ビットずつに分割されてドットパターンに置き換えられている。

次にデータ取り出し処理においては、ドットパターン記憶部５５のドットパターン情報５５ａを参照して、それぞれのドットパターンに対するデータ値を取り出す。ドットパターン情報５５ａは図１９に例を示したようなものである。ドットパターンが第１配置パターンであるか第２配置パターンであるか、すなわち模様属性５５ｂにかかわらず、図１８（ａ）、（ｂ）、そして図１９に従って図９のような各埋め込み位置のドットパターンに対応するデータ値が求められる。

次にデータ復元処理も第１の実施の形態の場合と同様である。図８に例示したように各位置のドットパターンに対応する５ビットのデータ値が求められ、元の８０ビットの埋め込みデータを復元することができる。

後は復元されたデータの出力についても、本発明の第１の実施の形態と同様である。

以上述べてきたように、本発明に係る上記のような実施形態によれば、ドットパターンを用いてデータ埋め込み画像を作成するに当たり、埋め込むデータに対応してドットのパターンを変更するとともに、模様属性に応じてもパターンを変更することができる。模様属性に応じたパターンの違いは、模様としての見た目を変えるようなパターン変更である。

これにより、コピー原稿を含む印刷物からのデータ検出の精度を確保し、十分なデータ量を埋め込み、かつ地紋としての模様を簡単に付加することができるドットパターンを用いたデータ埋め込み画像の作成が可能になる。また当該データ埋め込み画像の作成を行う画像処理装置、画像処理方法、及びそのプログラムを提供することができる。

なお、上述の実施形態ではプリンタやスキャナが接続された、あるいは接続されていない装置を画像処理装置の具体例としてあげたが、プリンタやスキャナは、それぞれ接続されていてもよいし、また別体でもよい。別体とする場合、プリンタを備えた画像処理装置によってデータ埋め込み処理の行われた画像のプリントが行われ、それにより得られた印刷物を、スキャナを備えた画像処理装置によって読取り、埋め込みデータの検出処理を行うこととなる。

また、上記実施形態では埋め込み、検出処理におけるデータをパターンに置き換えるサイズ、埋め込みデータの配置パターンの構成、使用するドットパターンとそのサイズ、それらの対応関係などは、すべて例示であり、任意に変更可能である。

なお、上述の実施形態として、パーソナルコンピュータを用いた画像処理装置、ＭＦＰを用いた画像処理装置を例に挙げたが、装置の形態も任意に変更可能である。また、上記の処理を実行するプログラムとして任意の記録媒体に記録して、当該プログラムの実行可能な様々な装置で使用することもできる。

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

第１の実施形態における画像処理装置の構成例を示すブロック図である。 図１におけるＰＣ１６の内部構成例を示すブロック図である。 本実施形態における画像処理装置の別の構成例を示すブロック図である。 本実施形態における画像処理装置の処理の概略フローを示すフローチャートである。 画像処理によりドットが埋め込まれた印刷物の具体例を示す図である。 本実施形態における画像処理装置の機能的構成を示すブロック図である。 図４のステップＳ１１の詳細な処理手順を示すフローチャートである。 埋め込みデータの具体例を示す図である。 埋め込みデータの画像内における配置の具体例を示す図である。 埋め込み位置の模様属性についての具体例を示す図である。 模様属性に基づくパターン配置の具体例を示す図である。 ドットパターンの構造の具体的な例を示す図である。 ドットパターン情報の具体例を示す図である。 データ値１０に対して、模様属性として薄いパターンが指定されたときの、ドットパターンの例を示す図である。 ドットパターン選択工程により選択されたドットパターンの配置の具体例を示す図である。 第２の実施形態における模様属性情報の具体例を示す図である。 第２の実施形態におけるドットパターン選択工程により選択されたドットパターンの配置の例を示す図である。 第２の実施形態における模様属性の（ａ）第１配置パターン、及び（ｂ）第２配置パターンに相当するドットパターン構造の具体例を示す図である。 第２の実施形態におけるドットパターン情報の例を示す図である。 図１７のドットパターン配置を画像全体に渡り反復、展開した状態を示す図である。

符号の説明

１１ マウス
１２ キーボード
１３ モニタ
１４ 外部記憶装置
１５ プリンタ
１６ ＰＣ
１７ 画像処理プログラム
２１ ユーザ指示
２２ 画像データ表示
２３ プリント画像
２４ 入出力インタフェース
２５ ＣＰＵ／メモリ
２６ 記憶装置
２７ ＯＳ
２８ 画像処理部
３１ 操作パネル部
３２ スキャナ部
３３ プリンタ部
３４ ＭＦＰ本体
４１ 画像データ
４２ 埋め込みデータ
４３ 印刷物
５１ 画像データ取得部
５２ 埋め込みデータ取得部
５３ ドットパターン選択部
５４ データ埋め込み処理部
５５ ドットパターン記憶部
５５ａ ドットパターン情報
５５ｂ 模様属性情報
５６ 埋め込み画像出力部
６１ ドットパターンを埋め込んだ画像領域
７１ １パターン目のドットパターン領域
７２ ２パターン目のドットパターン領域
７４ 濃いパターンの領域
７５ 薄いパターンの領域

Claims (9)

1. 画像情報にドットパターン化したデータを埋め込み、データ埋め込み画像を作成する画像処理装置であって、
   複数種類の埋め込み用ドットパターンを記憶するドットパターン記憶部と、
   前記ドットパターン記憶部に記憶された前記複数種類の埋め込み用ドットパターンから、それぞれの埋め込みデータに対応したドットパターンを選択し、読み出すドットパターン選択手段と、
   前記ドットパターン選択手段により読み出されたドットパターンを用いて、前記データ埋め込み画像を作成するデータ埋め込み手段と、を有し、
   前記ドットパターン記憶部には、それぞれの前記埋め込みデータの値毎に、対応する複数のドットパターンが記憶されており、
   前記ドットパターン選択手段は、
   前記埋め込みデータ毎に、対応する前記複数のドットパターンから、該埋め込みデータの埋め込み位置に応じてドットパターンを選択する
   ことを特徴とする画像処理装置。
2. 前記埋め込みデータに対応する前記複数のドットパターンは、オンドットとオフドットの二次元的配置により構成され、互いにオンドットの個数が異なるものである
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記埋め込みデータに対応する前記複数のドットパターンは、オンドットとオフドットの二次元的配置により構成され、互いにオンドット配置の表す形状が異なるものである
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
4. 画像情報にドットパターン化したデータを埋め込み、データ埋め込み画像を作成する画像処理方法であって、
   複数種類の埋め込み用ドットパターンを記憶するドットパターン記憶部から、それぞれの埋め込みデータに対応したドットパターンを選択し、読み出すドットパターン選択工程と、
   前記ドットパターン選択工程により読み出されたドットパターンを用いて、前記データ埋め込み画像を作成するデータ埋め込み工程と、を有し、
   前記ドットパターン記憶部には、それぞれの前記埋め込みデータの値毎に、対応する複数のドットパターンが記憶されており、
   前記ドットパターン選択工程では、
   前記埋め込みデータ毎に、対応する前記複数のドットパターンから、該埋め込みデータの埋め込み位置に応じてドットパターンが選択される
   ことを特徴とする画像処理方法。
5. 前記埋め込みデータに対応する前記複数のドットパターンは、オンドットとオフドットの二次元的配置により構成され、互いにオンドットの個数が異なるものである
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像処理方法。
6. 前記埋め込みデータに対応する前記複数のドットパターンは、オンドットとオフドットの二次元的配置により構成され、互いにオンドット配置の表す形状が異なるものである
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像処理方法。
7. 画像情報にドットパターン化したデータを埋め込み、データ埋め込み画像を作成する画像処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、
   複数種類の埋め込み用ドットパターンを記憶するドットパターン記憶部から、それぞれの埋め込みデータに対応したドットパターンを選択し、読み出すドットパターン選択工程と、
   前記ドットパターン選択工程により読み出されたドットパターンを用いて、データ埋め込み画像を作成するデータ埋め込み工程と、をコンピュータに実行させ、
   前記ドットパターン記憶部には、それぞれの前記埋め込みデータの値毎に、対応する複数のドットパターンが記憶されており、
   コンピュータに実行させる前記ドットパターン選択工程では、
   前記埋め込みデータ毎に、対応する前記複数のドットパターンから、該埋め込みデータの埋め込み位置に応じてドットパターンが選択される
   ことを特徴とするプログラム。
8. 前記埋め込みデータに対応する前記複数のドットパターンは、オンドットとオフドットの二次元的配置により構成され、互いにオンドットの個数が異なるものである
   ことを特徴とする請求項７に記載のプログラム。
9. 前記埋め込みデータに対応する前記複数のドットパターンは、オンドットとオフドットの二次元的配置により構成され、互いにオンドット配置の表す形状が異なるものである
   ことを特徴とする請求項７に記載のプログラム。

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