JP2009027503A - 撮像装置、改竄検出方法、および改竄検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】改竄検出に関わる処理時間、およびデータ量を抑える。
【解決手段】デジタルカメラ１０は、顔抽出回路３７、ハッシュ処理回路３８、および暗号化回路３９を備える。顔抽出回路３７は、画像内の人物の顔を抽出する。ハッシュ処理回路３８は、顔が抽出された画像データのハッシュ値を求める。暗号化回路３９は、ハッシュ値を暗号化して、改竄検出を行うための検出用データを出力する。ＣＰＵ２０は、顔が抽出された画像の全体を表す領域データ、検出用データ、およびフラッシュメモリ２５に格納された改竄検出プログラム２６のデータを、画像データに添付する。人物の顔が抽出された画像に対してのみ、改竄検出に関わる処理を行うので、改竄検出に関わる処理時間、およびデータ量を抑えることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像の改竄を検出する際に好適な撮像装置、改竄検出方法、および改竄検出装置に関する。

近年、撮像装置として、ＣＣＤなどの固体撮像素子で被写体像を撮像し、これにより得られた撮像信号をデジタルの画像データに変換して、画像データをメモリカードなどに記録するデジタルカメラやカメラ付き携帯電話が普及している。

デジタルカメラには、画像データをパーソナルコンピュータなどの処理装置に取り込んで、処理装置上で画像の閲覧、加工修正、編集などを誰もが手軽に行うことができるという利点がある。その一方で、デジタルカメラで得られた画像を証拠写真として利用することを考えた場合、簡単且つ痕跡を殆ど残さずに画像の加工修正を行うことができるので、画像を不正に改竄されても見破ることできないという問題があった。

この問題を解決するために、画像の加工修正が可能になる前に、画像データからハッシュ値を算出して暗号化し、これを改竄検出のための検出用データとして画像データに添付する技術が提案されている（特許文献１〜３参照）。また、撮影位置情報、日時情報、およびデジタルカメラの個体識別符号を暗号化して画像データに分散して埋め込み、全ての画像データを内蔵の不揮発性メモリに記録し、デジタルカメラの筐体の開封を検知して不揮発性メモリのデータを消去することで、画像データに十分な証拠物件性をもたせる技術が提案されている（特許文献４参照）。
特開２００１−０７８０１４号公報 特開２００５−０６２９８８号公報 特開２００５−３０９６４６号公報 特開２０００−１０１８８４号公報

一般的なユーザーによるデジタルカメラの利用を考えると、証拠写真を得ることを目的として撮影する場合は極めて稀であり、また、証拠写真を撮影する場合も、画像の全体ではなく、画像内の一部のみを証拠の対象とすることが普通である。しかしながら、特許文献１〜４に記載の技術は、ハッシュ値の算出や暗号化、各種データの添付などの改竄検出に関わる処理を全ての画像に対して行っているため、証拠の対象とならない画像の処理時間が無駄になるうえ、各種データを添付する分、データ量が増え、記録媒体の容量を浪費してしまうという問題があった。

また、特許文献１〜４に記載の技術では、改竄検出用のプログラムがインストールされたパーソナルコンピュータなどで改竄検出を行うことを前提としているが、これを逆説的に捉えれば、改竄検出を行うためには、プログラムのインストールは必須の作業であるということであり、ユーザーにとって煩わしいという問題があった。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、改竄検出に関わる処理時間、およびデータ量を抑えることができる撮像装置、改竄検出方法、および改竄検出装置を提供することを目的とする。

本発明の別の目的は、ユーザーに煩わしさを感じさせることなく、誰もが手軽に改竄検出を行うことができる撮像装置、改竄検出方法、および改竄検出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、撮像装置であって、被写体像を撮像して得られた画像のうち、改竄検出を行うべき領域を指定する領域指定手段と、指定された領域の画像データのみを、改竄検出を行うための検出用データに変換する検出用データ変換手段とを備えることを特徴とする。

前記領域指定手段は、画像内の特定の対象物を抽出する対象物抽出手段を有し、対象物が抽出された画像の全体、または対象物自体を前記領域として指定することが好ましい。

この場合、前記対象物の占める面積と第一閾値との比較結果に応じて、前記変換の実施可否を決定することが好ましい。また、画像の画素サイズを設定する第一画素サイズ設定手段を備え、画素サイズに応じて前記第一閾値を変更することが好ましい。さらに、前記対象物抽出手段は、人物の顔を前記対象物として抽出することが好ましい。

前記領域指定手段は、前記領域を操作入力させるための第一操作入力手段を有することが好ましい。この場合、画像を再生表示する表示手段を備え、前記第一操作入力手段は、前記表示手段の再生表示画面上で前記操作入力が可能となることが好ましい。

画像の画素サイズを設定する第二画素サイズ設定手段を備え、画素サイズと第二閾値との比較結果に応じて、前記変換の実施可否を決定することが好ましい。この発明の意図するところは、対象物の抽出や、領域の操作入力といった領域指定手段による領域の指定の如何に関わらず、画素サイズが第二閾値以上である画像データに対しては、変換を行うというものである。

前記領域指定手段は、複数回の撮影をセットで行う際に、予め設定された回に撮影された画像の全体を前記領域として指定することが好ましい。

前記領域を表す領域データ、および前記検出用データを、前記画像データに添付するデータ添付手段を備えることが好ましい。

前記改竄検出を行うためのプログラムのデータを記憶する第一記憶手段を備え、前記データ添付手段は、前記領域データ、および前記検出用データに加えて、プログラムのデータを前記画像データに添付することが好ましい。

この場合、前記領域データは，前記プログラムのデータに内包されることが好ましい。また、前記プログラムのデータは、前記画像データのファイル毎にリンクされることが好ましい。あるいは、前記プログラムのデータは、前記画像データのファイルが格納されるフォルダ毎にリンクされることが好ましい。

前記画像データを記憶する第二記憶手段を備え、前記データ添付手段は、前記画像データを前記第二記憶手段に記憶する際に、前記添付を行うことが好ましい。あるいは、前記画像データの外部機器への送信を媒介するデータ送信手段を備え、前記データ添付手段は、前記画像データを前記データ送信手段で送信する際に、前記添付を行うことが好ましい。

前記プログラムは、前記領域の画像データの特徴を表す第一特徴データを算出するステップと、前記第一特徴データを秘密鍵で暗号化して前記検出用データを出力するステップとを、前記検出用データ変換手段に実行させ、前記第一特徴データと同様に第二特徴データを算出するステップと、前記検出用データを公開鍵で復号化して前記第一特徴データを出力するステップと、前記第一特徴データと前記第二特徴データの比較結果に基づいて、前記領域の改竄の有無を出力するステップとを、前記画像データの送信先の外部機器に実行させることが好ましい。

この場合、前記公開鍵のデータは、前記プログラムのデータに内包されることが好ましい。また、前記第一特徴データおよび前記第二特徴データは、ハッシュ関数アルゴリズムを用いて求められたハッシュ値であることが好ましい。

請求項２０に記載の発明は、撮像装置であって、被写体像を撮像して得られた画像のうち、改竄検出を行うべき領域を指定する領域指定手段と、指定された領域の画像データの特徴を表す第一特徴データを算出する第一特徴データ算出手段と、前記第一特徴データを秘密鍵で暗号化して、改竄検出を行うための検出用データを出力する暗号化手段と、前記改竄検出を行うためのプログラムのデータを記憶する記憶手段と、前記領域を表す領域データ、前記検出用データ、および前記プログラムのデータを前記画像データに添付するデータ添付手段と、前記画像データの外部機器への送信を媒介するデータ送信手段とを備えることを特徴とする。

請求項２１に記載の発明は、請求項２０に記載の撮像装置から前記画像データを取り込んで、前記改竄検出を行う方法であって、前記プログラムのデータを読み出すステップと、前記領域データを読み出して、前記第一特徴データと同様に第二特徴データを算出するステップと、前記検出用データを公開鍵で復号化して前記第一特徴データを出力するステップと、前記第一特徴データと前記第二特徴データの比較結果に基づいて、前記領域の改竄の有無を出力するステップとを備えることを特徴とする。

請求項２２に記載の発明は、請求項２０に記載の撮像装置から前記画像データを取り込んで、前記改竄検出を行う装置であって、前記領域データに基づいて、前記第一特徴データと同様に第二特徴データを算出する第二特徴データ算出手段と、前記検出用データを公開鍵で復号化して前記第一特徴データを出力する復号化手段と、前記第一特徴データと前記第二特徴データの比較結果に基づいて、前記領域の改竄の有無を出力する比較手段と、前記プログラムのデータを読み出して、前記第二特徴データ算出手段、前記復号化手段、および前記比較手段の動作を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明の撮像装置、改竄検出方法、および改竄検出装置によれば、改竄検出を行うべき領域を指定して、指定された領域に対してのみ、改竄検出に関わる処理を行うので、改竄検出に関わる処理時間、およびデータ量を抑えることができる。

また、改竄検出を行うためのプログラムのデータを画像データに添付するので、画像データの送信先の外部機器にプログラムをインストールする必要がない。したがって、ユーザーに煩わしさを感じさせることなく、誰もが手軽に改竄検出を行うことができる。

図１において、画像編集システム２は、デジタルカメラ１０で撮影して得られた画像データをパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣと略す）１１に取り込み、ＰＣ１１のモニタ１２上で操作部１３を操作して、画像の閲覧、加工修正、編集などを行うものである。

デジタルカメラ１０の電気的構成を示す図２において、ＣＰＵ２０は、バス２１を介して各部に接続され、デジタルカメラ１０全体の動作を統括的に制御する。ＲＯＭ２２には、デジタルカメラ１０を動作させるための各種プログラムやデータが記憶されている。ＣＰＵ２０は、これらのプログラムやデータをＲＯＭ２２から作業用メモリであるＲＡＭ２３に読み出して展開し、読み出したプログラムを逐次処理する。

ＣＰＵ２０には、操作部２４、およびフラッシュメモリ２５が接続されている。操作部２４は、撮影を実行させるためのレリーズボタンや、シャッタスピード、絞り値、ズーム倍率、画素サイズなどを設定するための各種操作ボタン、十字キー、決定ボタンなどで構成される。ＣＰＵ２０は、操作部２４からの操作入力信号を受けて、これに応じた動作を各部に実行させる。

フラッシュメモリ２５には、改竄検出プログラム（以下、単にプログラムという）２６のデータ（以下、プログラムデータという）が格納されている。プログラムデータには、公開鍵２７のデータ（以下、公開鍵データという）が内包されている。ＣＰＵ２０は、フラッシュメモリ２５からＲＡＭ２３にプログラムデータを読み出し、後述する検出用データの作成や画像データへの添付を行う。

撮像部２８は、周知の撮像光学系やＣＣＤなどの撮像素子、相関二重サンプリング回路、増幅器、およびＡ／Ｄ変換器からなるアナログ信号処理回路などを備える。撮像部２８は、撮像光学系で被写体像を取り込んで、ＣＣＤで被写体像を光電変換して撮像信号を出力する。そして、アナログ信号処理回路で、撮像信号に対して相関二重サンプリング、増幅、Ａ／Ｄ変換の各種アナログ信号処理を施し、デジタルの画像データを出力する。撮像部２８から出力された画像データは、画像メモリ２９に一旦格納される。

画像信号処理回路３０は、画像メモリ２９から画像データを読み出して、階調変換、ホワイトバランス補正、γ補正処理などの各種画像信号処理を施した後、画像データを再度画像メモリ２９に格納する。画像メモリ２９に格納された画像データは、ＹＣ変換処理回路（図示せず）に読み出され、ＹＣ変換処理回路にて、輝度信号Ｙと色差信号Ｃｒ、Ｃｂとに変換される。

圧縮・伸張処理回路３１は、ＹＣ変換された画像データに対して、所定の圧縮形式（例えばＪＰＥＧ形式）で画像圧縮を施す。圧縮された画像データは、メディアコントローラ３２を経由してメモリカード３３に記録される。また、メモリカード３３に記録された画像データは、メディアコントローラ３２を経て画像メモリ２９に一旦格納され、圧縮・伸張処理回路３１に読み出されて、圧縮される前の画像データに伸張される。

通信Ｉ／Ｆ３４は、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などに準拠した通信ケーブルや、無線ＬＡＮなどによりＰＣ１１に接続され、ＰＣ１１とのデータの相互通信を媒介する。ＬＣＤ３５は、ＬＣＤドライバ３６の制御の下に、画像信号処理回路３０、ＹＣ変換処理回路を経た画像データをスルー画像として表示するとともに、圧縮・伸張処理回路３１で伸張された画像データを再生表示する。

顔抽出回路３７は、圧縮処理前の画像データを解析して、画像内の人物の顔を抽出する。人物の顔は、本人確認を行う際に証拠写真として利用される可能性が高いため、本実施形態では、改竄検出を行うべき領域の例として、人物の顔を挙げて以下の説明を行う。

顔の抽出は、例えば、画像データの各画素から肌色の候補となる画素を抽出し、抽出した画素の集合から画像内の肌色部分を求める。そして、求めた肌色部分と予め用意された顔型のテンプレートとを周知のパターン認識技術を用いて照合し、この照合結果を元に肌色部分が顔であるか否かを判定する。あるいは、肌色部分の面積が予め設定された閾値以上であった場合に、その肌色部分を顔として抽出する。もしくは、周知のパターン認識技術を用いて、目や口などの顔の特定部分を抽出することで行う。

顔抽出回路３７は、改竄検出を行うべき領域を表すデータ（以下、領域データという）を出力する。領域データは、公開鍵データとともに、プログラムデータに内包される。

領域データとは、例えば、画像を構成する画素を単位とする座標系の座標値である。具体例としては、画素サイズが１２８０×１０２４ピクセルであった場合、左上の隅の画素を原点（０、０）とし、右下の隅の画素を（１２７９、１０２３）とする。そして、領域（矩形状の枠）の左上の隅（始点）、および右下の隅（終点）の座標値を領域データとする。本実施形態では、顔抽出回路３７で顔が抽出された画像の全体を領域とするので、画素サイズを上記の例とすると、領域データは一律に（０、０）、および（１２７９、１０２３）となる。

ハッシュ処理回路３８は、プログラム２６によって動作される。ハッシュ処理回路３８は、ＭＤ５、ＲＩＰＥＭＤ、ＳＨＡなどの周知のハッシュ関数アルゴリズムを用いて、領域データで指定される領域（本実施形態では画像全体）の画像データのハッシュ値（メッセージダイジェストともいう、以下、ＭＤ−ｉと略す、第一特徴データに相当）を求める。ハッシュ処理回路３８は、顔抽出回路３７で顔が抽出された画像データに対してのみハッシュ処理を施し、その他の画像データに対しては施さない。

暗号化回路３９は、ハッシュ処理回路３８と同様に、プログラム２６によって動作される。暗号化回路３９は、秘密鍵を用いて、ハッシュ処理回路３８で求められたＭＤ−ｉを暗号化する。以下、暗号化回路３９で暗号化されたＭＤ−ｉを検出用データと呼ぶ。なお、秘密鍵は、公開鍵２７と対をなすもので、デジタルカメラ１０固有の暗号化鍵であり、公開鍵２７から割り出すことは事実上不可能である。秘密鍵のデータは、他者に知得されることを防ぐために、例えば、フラッシュメモリ２５内に隠し属性のファイルとして格納されている。

ＣＰＵ２０は、圧縮処理後の画像データをメモリカード３３に記録する際に、フラッシュメモリ２５から読み出したプログラムデータ（公開鍵データ、および領域データを含む）と、暗号化回路３９から出力された検出用データとを画像データに添付する。添付方法としては、例えば、周知の電子透かし技術を利用して、画像データに検出用データを埋め込む、あるいは、画像データの圧縮ファイルのヘッダ部分（Ｅｘｉｆタグのメーカー使用領域など）に、公開鍵データを付記する、もしくは、画像データの圧縮ファイル、またはファイルが格納されたフォルダに、プログラムデータを関連付けて（リンクさせて）記録する。デジタルカメラ１０からＰＣ１１に画像データを取り込む際には、画像データと併せて、これらのデータもＰＣ１１にダウンロードされる。

画像データのファイル毎にプログラムデータをリンクさせる場合は、各々の画像データに関する領域データがプログラムデータに内包される。一方、フォルダ毎にプログラムデータをリンクさせる場合は、フォルダ内の画像データに関する領域データが、該当する画像データと一対一で対応するように、プログラムデータに内包される。

プログラムデータは、画像データと切り離して削除することができないようになっている。このため、画像データのファイルやフォルダをコピーした場合でも、コピー先のファイルやフォルダには、コピー元と同様にプログラムデータが添付される。

ＰＣ１１の内部構成を示す図３において、ＣＰＵ５０は、ＰＣ１１全体の動作を統括的に制御する。ＣＰＵ５０には、前述の操作部１３の他に、データバス５１を介して、ＲＡＭ５２、ハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤと略す）５３、通信Ｉ／Ｆ５４、および表示制御部５５が接続されている。

ＨＤＤ５３には、ＰＣ１１を動作させるための各種プログラムやデータの他に、画像の閲覧、加工修正、編集などを一括して行うためのビューアーソフトのプログラムや、デジタルカメラ１０から取り込まれた画像データが記憶される。ＣＰＵ５０は、ＨＤＤ５３からプログラムを読み出してＲＡＭ５２に展開し、読み出したプログラムを逐次処理する。また、ＣＰＵ５０は、操作部１３から入力される操作入力信号に応じて、ＰＣ１１の各部を動作させる。

通信Ｉ／Ｆ５４は、デジタルカメラ１０などの外部機器や、インターネットなどの通信ネットワークとのデータの遣り取りを媒介する。表示制御部５５は、モニタ１２の表示を制御し、ビューアーソフトに関わるウィンドウなどをモニタ１２に表示させる。

ビューアーソフトを起動して、デジタルカメラ１０側で検出用データが作成された画像（つまり、顔抽出回路３７で顔が抽出された画像）を表示すると、画像データに添付されたプログラムデータが自動的にＣＰＵ５０にロードされ、これによりプログラム２６が動作を開始する。顔抽出回路３７で顔が抽出されず、プログラムデータが添付されていない画像データに関しては、画像を表示してもプログラム２６は動作されない。

上記のプログラム２６の動作により、図４に示す改竄検出部６０がＣＰＵ５０に構築される。改竄検出部６０は、ハッシュ処理回路６１、復号化回路６２、および比較回路６３からなる。

ハッシュ処理回路６１は、ハッシュ処理回路３８と同様の処理機能をもつ。ハッシュ処理回路６１は、プログラムデータに内包された領域データを読み出し、領域データで指定される領域の画像データのハッシュ値（以下、ＭＤ−ｒと略す、第二特徴データに相当）を求める。

復号化回路６２は、画像データに埋め込まれた検出用データを画像データから分離する。復号化回路６２は、プログラムデータに内包された公開鍵データを読み出し、公開鍵２７を用いて、検出用データを元のＭＤ−ｉに復号化する。

比較回路６３は、ハッシュ処理回路６１で求められたＭＤ−ｒと、復号化回路６２で復号化されたＭＤ−ｉとを比較する。ＭＤ−ｉは、公開鍵２７と秘密鍵を用いた、いわゆる公開鍵暗号方式で暗号化、復号化されるので、改竄される可能性は皆無である。このため、ＭＤ−ｉは、撮影後、加工修正されていない更な画像データの特徴を表すものである。対して、ＭＤ−ｒは、メモリカード３３に記録され、ＰＣ１１に取り込まれる前に自由に加工修正が可能とされた画像データから求められる。このため、デジタルカメラ１０からＰＣ１１に取り込むまでの間に、メモリカード３３に記録された画像データが加工修正されていない場合は、ＭＤ−ｒはＭＤ−ｉと一致するが、加工修正されていた場合は一致しない。したがって、比較回路６３の比較結果を見れば、画像データが改竄されているか否かが分かる。

比較回路６３は、ＭＤ−ｒとＭＤ−ｉが一致した場合、画像データが改竄されていないと判断して、改竄フラグ「１」を出力する。反対に一致しない場合は、画像データが改竄されていると判断して、改竄フラグ「０」を出力する。

ＣＰＵ５０は、比較回路６３からの改竄フラグを受けて、改竄検出の結果をモニタ１２に表示させる。改竄検出の結果の表示例としては、例えば、「この画像は改竄されていません（います）」、「ＯＫ（ＮＧ）」、などの文字列、あるいは、改竄の有無を端的に示す「○（×）」などの図柄を警告ダイアログでポップアップ表示する。

次に、上記構成による改竄検出の手順について、図５のデータ相関図、および図６、図７のフローチャートを参照して説明する。なお、図５の左側部分と図６はデジタルカメラ１０側の処理、図５の右側部分と図７はＰＣ１１側の処理をそれぞれ示す。また、図５のＳ〜（ステップの意）は、図６、図７のＳ〜に対応している。

デジタルカメラ１０の電源が投入されて静止画撮影が指示されると、撮像部２８の撮像光学系を介して入射した被写体像がＣＣＤの撮像面に結像され、これによりＣＣＤから撮像信号が出力される。ＣＣＤから出力された撮像信号は、アナログ信号処理回路で相関二重サンプリング、増幅、Ａ／Ｄ変換の各種アナログ信号処理が施され、デジタルの画像データが出力される。

デジタル化された画像データは、画像メモリ２９に一旦格納され、画像信号処理回路３０で各種画像処理が施された後、ＹＣ変換処理回路で簡易ＹＣ変換が施される。簡易ＹＣ変換された画像データは、ＶＲＡＭ（図示せず）に格納され、逐次ＬＣＤドライバ３６に読み出される。そして、ＬＣＤドライバ３６でコンポジット信号に変換され、ＬＣＤ３５にスルー画像として表示される。

図５の左側部分および図６において、スルー画像の表示中に操作部２４のレリーズボタンが押下されて撮影が実行されると（Ｓ１０）、このときに得られた画像データが画像メモリ２９に格納される。画像メモリ２９に格納された画像データは、画像信号処理回路３０で各種画像処理が施された後、顔抽出回路３７に出力される。

顔抽出回路３７では、画像内の人物の顔が抽出される（Ｓ１１）。抽出後の画像データは、今度は本格的なＹＣ変換が施された後、圧縮・伸張処理回路３１で圧縮処理され（Ｓ１２）、画像メモリ２９に再び格納される。

そして、顔抽出回路３７で人物の顔が抽出されたか否かが判断され（Ｓ１３）、抽出されなかった場合は、画像メモリ２９に格納された圧縮処理後の画像データが、メディアコントローラ３２の制御の下に、メモリカード３３に記録される（Ｓ１４）。

一方、顔抽出回路３７で人物の顔が抽出された場合、顔抽出回路３７から領域データが出力される（Ｓ１５）。ハッシュ処理回路３８では、領域データで指定された領域の画像データに対してハッシュ処理が施され、これによりＭＤ−ｉが出力される（Ｓ１６）。ハッシュ処理回路３８から出力されたＭＤ−ｉは、暗号化回路３９で秘密鍵を用いて暗号化され、検出用データとされる（Ｓ１７）。

暗号化回路３９から出力された検出用データは、公開鍵データと領域データを含むプログラムデータとともに、画像メモリ２９に格納された圧縮処理後の画像データに添付され、メモリカード３３に記録される（Ｓ１８）。

通信Ｉ／Ｆ３４、５４を介してデジタルカメラ１０とＰＣ１１とが接続され、メモリカード３３に記録された画像データがＨＤＤ５３に取り込まれる。このとき、画像データとともに、画像データに添付されたプログラムデータ、および検出用データもダウンロードされる。

図５の右側部分および図７に示すように、ＰＣ１１においてビューアーソフトが起動され、デジタルカメラ１０側で検出用データが作成された画像が表示されると（Ｓ２０）、その画像データに添付されたプログラムデータがＣＰＵ５０にロードされ、プログラム２６が動作される。そして、プログラム２６の動作に応じて、改竄検出部６０がＣＰＵ５０に構築される（Ｓ２１）。

ハッシュ処理回路６１では、プログラムデータに内包された領域データが読み出される（Ｓ２２）。そして、領域データで指定される領域の画像データに対してハッシュ処理が施され、ＭＤ−ｒが出力される（Ｓ２３）。

一方、復号化回路６２では、画像データに埋め込まれた検出用データが画像データと分離される（Ｓ２４）。次いで、プログラムデータに内包された公開鍵データが読み出され、検出用データが元のＭＤ−ｉに復号化される（Ｓ２５）。

ＭＤ−ｒ、ＭＤ−ｉが出力された後、比較回路６３によって、ＭＤ−ｒとＭＤ−ｉとが比較される（Ｓ２６）。そして、ＭＤ−ｒとＭＤ−ｉとが一致するか否かが判断され（Ｓ２７）、ＭＤ−ｒとＭＤ−ｉが一致した場合は、画像データが改竄されていない旨を示す改竄フラグ「１」が比較回路６３から出力される（Ｓ２８）。反対に一致しない場合は、画像データが改竄されている旨を示す改竄フラグ「０」が出力される（Ｓ２９）。最後に、この改竄フラグによる改竄検出の結果が、モニタ１２に表示される（Ｓ３０）。

以上説明したように、人物の顔が抽出された画像に対してのみ、改竄検出に関わる処理を行うので、全ての画像に対して改竄検出に関わる処理を行う場合と比べて、処理時間を大幅に短縮することができ、データ量も削減することができる。

また、公開鍵データおよび領域データを含むプログラムデータを画像データに添付するので、ＰＣ１１にプログラム２６をインストールする手間が省け、プログラム２６のインストールの有無に関わらず、どのようなＰＣであっても改竄検出を行うことができる。このため、画像の情報としての信頼性を、誰もが手軽に確かめることができる。この効果は、多種多様の画像がインターネット上に流布され、屡々その真贋が議論の的となる昨今の情報化社会において、特に優れた効力を発揮する。

ここで、人物の顔が映された画像のうち、証拠として利用される可能性が高い領域は、人物の顔の部分のみである。したがって、上記実施形態のように、画像全体を領域として改竄検出に関わる処理を行うと、人物の顔以外の部分の処理は無駄になる。そこで、画像全体を領域とするのではなく、人物の顔自体を領域としてもよい。すなわち、図８、および図９のＳ４０に示すように、例えば、胸の上の部分から顔の部分までを切り出したバストショット枠７０を領域とし、バストショット枠７０の位置を領域データとして出力する。

上記実施形態では、画像全体が領域として指定され、ハッシュ処理回路３８、６１によるハッシュ処理、暗号化回路３９、復号化回路６２による暗号化、復号化も、画像全体に対して行われていた。これに対して、図８および図９に示す例では、バストショット枠７０の画像データに対してのみ行われる。したがって、改竄検出に関わる処理時間、およびデータ量を、上記実施形態よりも一層抑えることができる。

また、例えば集合写真など、人物の顔の面積が小さい場合は、改竄した部分と人物の顔の面積比が小さいので、たとえ改竄したとても他者に見破られる可能性が高い。面積が小さい顔などの他者に見破られる可能性が高い部分は、改竄をしようとする者の心理を推量すると、わざわざ見破られる可能性が高い部分の改竄を試みることは考え難いため、改竄されるおそれが少ないと思われる。このことを考慮して、図１０に示すように、人物の顔の面積（例えば、バストショット枠７０の面積）を算出して（Ｓ５０）、算出した面積と予め設定された閾値Ｔ１（第一閾値に相当）とを比較し（Ｓ５１）、面積が閾値Ｔ１よりも大きいか否かを判断する（Ｓ５２）。そして、面積が閾値Ｔ１よりも大きい場合のみ、改竄検出に関わる処理を行い、小さい場合は処理を行わないようにしてもよい。

さらに、画素サイズが大きく、画質が高精細な画像を改竄されると、元の画像との見分けがつき難くなるため、高精細な画像ほど改竄されるおそれが多くなる。逆に、画素サイズが小さく、画質が粗い画像は、人物の顔の面積が小さい場合と同様に、他者に改竄を見破られる可能性が高いため、改竄されるおそれが少ないと考えられる。そこで、画素サイズが大きくなる（画質が高精細になる）につれて、人物の顔の面積と比較する閾値Ｔ１を下げることが好ましい。なお、図１０では、図８および図９に示す例を踏襲して、領域データとしてバストショット枠７０を出力しているが、画像全体を出力しても構わない。

ここまでは、改竄検出を行うべき領域の例として人物の顔を挙げて説明したが、人物の顔以外にも、証拠として利用される可能性が高いものは多々ある。例えば、文書の写し、駐車監視員などが駐車違反車両を撮影した画像、事故記録用の車載カメラで撮影された画像、探偵や興信所員などが調査の際に撮影した画像、あるいは、証拠写真が事件の否定論の根拠となっている歴史的な事象（例として、南京大虐殺やホロコースト）に関わる画像などが挙げられる。これらの画像は、改竄によって甚大な被害を蒙る者が出るおそれがあるため、積極的に改竄検出に関わる処理を行う必要がある。

上記の要望に応えるための一つの態様としては、例えば、駐車違反車両を撮影した画像であれば、車両のナンバープレート、事故記録用の車載カメラで撮影された画像であれば、信号機、標識など、特定の対象物を抽出する構成とすればよい。

対象物の具体的な抽出方法としては、対象物の画像（上の例に従うと、ナンバープレートや信号機、標識の画像）をＲＯＭ２２などに予めテンプレートとして記憶しておき、該当する画像データの所定のサーチエリア毎に、テンプレートとの形状や色の一致の度合いを検出していく。このとき、サーチエリアの大きさや角度を種々変えながら、画像データの全領域に亘って検出を行う。そして、一致の度合いが予め設定された閾値よりも高い部分を対象物と判断する。

なお、上記のように人物の顔以外を抽出する場合も、人物の顔を抽出する場合と同様に、画像全体を領域データとしてもよいし、対象物自体を領域データとしてもよい。また、対象物の面積や画素サイズに応じて、改竄検出に関わる処理の実施可否や閾値Ｔ１を決定してもよい。

また、図１１〜図１５に示すように、画像をＬＣＤ３５に再生表示した際に、領域をユーザーが指定することができるようにしてもよい。この場合、ユーザーにより指定された領域が領域データとして出力され、指定された領域に対してのみ、改竄検出に関わる処理が行われる。

図１１に示す例では、ＬＣＤ３５の表示画面が、複数の矩形状の枠８０で分割されている。そして、操作部２４の十字キーを操作することにより、枠８０を囲むカーソル（太枠で示す）８１を移動させ、ユーザーに領域を選択させる。領域の選択後、操作部２４の決定ボタンを押下するなどの操作によって、領域を決定させる。

図１２に示す例は、領域を矩形状の枠８２で指定する。指定の仕方は、まず、図１３に示すように、十字キーの操作によりカーソル（×印で示す）８３を移動させる。次に、決定ボタンを押下するなどの操作によって、枠８２の左上の隅（始点）を確定させる。同様に、図１４に示すように、枠８２の右下の隅（終点）を確定させ、これにより領域を決定させる。

なお、始点、終点を確定させる順番は逆でも構わないし、図１５に示すように、いずれの点を確定するかを選択させるための新たなユーザーインターフェイス８４を設けてもよい。また、領域の指定は一箇所に限らず、複数箇所を指定してもよく、枠の形状も矩形状に限定されない。さらに、ＬＣＤ３５をタッチパネルで構成し、表示画面をユーザーが指で触れることによって、領域の選択、決定を行うようにしてもよい。

また、段落［００７１］で述べた考察から、画素サイズが大きく、画質が高精細な画像は、積極的に改竄検出に関わる処理を行ったほうがよいと考えられる。このため、図１６に示すように、対象物の抽出有無やユーザーによる指定の如何に関わらず、画像データの画素サイズを検出して（Ｓ６０）、画素サイズが予め設定された閾値Ｔ２（第二閾値に相当）以上であった場合のみ、改竄検出に関わる処理を行い、小さい場合は処理を行わないようにしてもよい。この場合、領域データは画像全体が出力される。デジタルカメラ１０で設定可能な画素サイズが１０Ｍ、６Ｍ、３Ｍ、１Ｍ、および０．３Ｍピクセルであった場合は、例えば、中間の３Ｍピクセルを閾値Ｔ２とする。

なお、駐車違反車両を撮影する際には、「駐車違反車両の全景（駐車場所）」、「ナンバープレート」、「放置車両確認標章（駐車違反ステッカー）」の順に、計三枚の画像をセットで撮影する。このように、複数回の撮影をセットで行う際には、図１７に示すように、改竄検出を行うべき領域（駐車違反車両を撮影する場合は、ナンバープレート）を撮影する回（駐車違反車両を撮影する場合は、二回目）を予め設定しておく。そして、設定された回に撮影された画像に対してのみ、改竄検出に関わる処理を行う（Ｓ７０）。撮影回の設定は、操作部２４を操作することで行ってもよいし、複数回の撮影をセットで行う専用のモードを用意しておき、そのモードが選択されたときに、自動的に設定されるようにしてもよい。

上記実施形態では、メモリカード３３に画像データを記録する際に、プログラムデータや検出用データを添付しているが、画像データの記録時には添付を行わず、ＰＣ１１に画像データを送信する際に添付してもよい。このようにすれば、メモリカード３３や内蔵メモリなどの記録媒体をもたず、画像データを外部機器に逐次送信するようなデジタルカメラに対しても、本発明を適用することができる。

上記実施形態では、ＪＰＥＧ圧縮処理後の画像データに対して改竄検出に関わる処理を行っているが、本発明はこれに限定されず、撮像部２８から出力された画像データ（いわゆるＣＣＤ−ＲＡＷデータ）を処理の対象としてもよいし、ＴＩＦＦ形式の画像データに対して処理を行ってもよい。

上記実施形態では、撮像装置としてデジタルカメラ１０を例示して説明したが、カメラ付き携帯電話などの他の撮像装置についても、本発明を適用することができる。

画像編集システムの概略構成を示す図である。 デジタルカメラの内部構成を示すブロック図である。 パーソナルコンピュータの内部構成を示すブロック図である。 改竄検出部の構成を示すブロック図である。 改竄検出の処理手順を示すデータ相関図である。 デジタルカメラにおける改竄検出の処理手順を示すフローチャートである。 パーソナルコンピュータにおける改竄検出の処理手順を示すフローチャートである。 領域としてバストショット枠を例示した説明図である。 対象物自体を領域として指定する場合のデジタルカメラにおける改竄検出の処理手順を示すフローチャートである。 対象物の面積に応じて改竄検出の処理の実施可否を決定する態様を示すフローチャートである。 ユーザーに領域を指定させる例を示す説明図である。 ユーザーに領域を指定させる別の例を示す説明図である。 図１２に示す例で領域を指定する手順を説明するための図である。 図１２に示す例で領域を指定する手順を説明するための図である。 図１２に示す例で領域を指定する別の手順を説明するための図である。 画素サイズに応じて改竄検出の処理の実施可否を決定する態様を示すフローチャートである。 複数回の撮影をセットで行う際の改竄検出の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

２ 画像編集システム
１０ デジタルカメラ
１１ パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
２０ ＣＰＵ
２４ 操作部
２５ フラッシュメモリ
２６ 改竄検出プログラム（プログラム）
２７ 公開鍵
３３ メモリカード
３４ 通信Ｉ／Ｆ
３５ 液晶表示器（ＬＣＤ）
３７ 顔抽出回路
３８ ハッシュ処理回路
３９ 暗号化回路
５０ ＣＰＵ
６０ 改竄検出部
６１ ハッシュ処理回路
６２ 復号化回路
６３ 比較回路

Claims (22)

1. 被写体像を撮像して得られた画像のうち、改竄検出を行うべき領域を指定する領域指定手段と、
   指定された領域の画像データのみを、改竄検出を行うための検出用データに変換する検出用データ変換手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記領域指定手段は、画像内の特定の対象物を抽出する対象物抽出手段を有し、
   対象物が抽出された画像の全体、または対象物自体を前記領域として指定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記対象物の占める面積と第一閾値との比較結果に応じて、前記変換の実施可否を決定することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 画像の画素サイズを設定する第一画素サイズ設定手段を備え、
   画素サイズに応じて前記第一閾値を変更することを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記対象物抽出手段は、人物の顔を前記対象物として抽出することを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の撮像装置。
6. 前記領域指定手段は、前記領域を操作入力させるための第一操作入力手段を有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の撮像装置。
7. 画像を再生表示する表示手段を備え、
   前記第一操作入力手段は、前記表示手段の再生表示画面上で前記操作入力が可能となることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 画像の画素サイズを設定する第二画素サイズ設定手段を備え、
   画素サイズと第二閾値との比較結果に応じて、前記変換の実施可否を決定することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の撮像装置。
9. 前記領域指定手段は、複数回の撮影をセットで行う際に、予め設定された回に撮影された画像の全体を前記領域として指定することを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の撮像装置。
10. 前記領域を表す領域データ、および前記検出用データを、前記画像データに添付するデータ添付手段を備えることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の撮像装置。
11. 前記改竄検出を行うためのプログラムのデータを記憶する第一記憶手段を備え、
    前記データ添付手段は、前記領域データ、および前記検出用データに加えて、プログラムのデータを前記画像データに添付することを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
12. 前記領域データは，前記プログラムのデータに内包されることを特徴とする請求項１１に記載の撮像装置。
13. 前記プログラムのデータは、前記画像データのファイル毎にリンクされることを特徴とする請求項１１または１２に記載の撮像装置。
14. 前記プログラムのデータは、前記画像データのファイルが格納されるフォルダ毎にリンクされることを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれかに記載の撮像装置。
15. 前記画像データを記憶する第二記憶手段を備え、
    前記データ添付手段は、前記画像データを前記第二記憶手段に記憶する際に、前記添付を行うことを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれかに記載の撮像装置。
16. 前記画像データの外部機器への送信を媒介するデータ送信手段を備え、
    前記データ添付手段は、前記画像データを前記データ送信手段で送信する際に、前記添付を行うことを特徴とする請求項１１ないし１５のいずれかに記載の撮像装置。
17. 前記プログラムは、前記領域の画像データの特徴を表す第一特徴データを算出するステップと、
    前記第一特徴データを秘密鍵で暗号化して前記検出用データを出力するステップとを、前記検出用データ変換手段に実行させ、
    前記第一特徴データと同様に第二特徴データを算出するステップと、
    前記検出用データを公開鍵で復号化して前記第一特徴データを出力するステップと、
    前記第一特徴データと前記第二特徴データの比較結果に基づいて、前記領域の改竄の有無を出力するステップとを、前記画像データの送信先の外部機器に実行させることを特徴とする請求項１１ないし１６のいずれかに記載の撮像装置。
18. 前記公開鍵のデータは、前記プログラムのデータに内包されることを特徴とする請求項１７に記載の撮像装置。
19. 前記第一特徴データおよび前記第二特徴データは、ハッシュ関数アルゴリズムを用いて求められたハッシュ値であることを特徴とする請求項１７または１８に記載の撮像装置。
20. 被写体像を撮像して得られた画像のうち、改竄検出を行うべき領域を指定する領域指定手段と、
    指定された領域の画像データの特徴を表す第一特徴データを算出する第一特徴データ算出手段と、
    前記第一特徴データを秘密鍵で暗号化して、改竄検出を行うための検出用データを出力する暗号化手段と、
    前記改竄検出を行うためのプログラムのデータを記憶する記憶手段と、
    前記領域を表す領域データ、前記検出用データ、および前記プログラムのデータを前記画像データに添付するデータ添付手段と、
    前記画像データの外部機器への送信を媒介するデータ送信手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
21. 請求項２０に記載の撮像装置から前記画像データを取り込んで、前記改竄検出を行う方法であって、
    前記プログラムのデータを読み出すステップと、
    前記領域データを読み出して、前記第一特徴データと同様に第二特徴データを算出するステップと、
    前記検出用データを公開鍵で復号化して前記第一特徴データを出力するステップと、
    前記第一特徴データと前記第二特徴データの比較結果に基づいて、前記領域の改竄の有無を出力するステップとを備えることを特徴とする改竄検出方法。
22. 請求項２０に記載の撮像装置から前記画像データを取り込んで、前記改竄検出を行う装置であって、
    前記領域データに基づいて、前記第一特徴データと同様に第二特徴データを算出する第二特徴データ算出手段と、
    前記検出用データを公開鍵で復号化して前記第一特徴データを出力する復号化手段と、
    前記第一特徴データと前記第二特徴データの比較結果に基づいて、前記領域の改竄の有無を出力する比較手段と、
    前記プログラムのデータを読み出して、前記第二特徴データ算出手段、前記復号化手段、および前記比較手段の動作を制御する制御手段とを備えることを特徴とする改竄検出装置。

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