JP2009164959A - 画像データ形成方法および画像データ形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】原稿画像に対して地紋パターンとしてデータを埋込む方法であって、原稿画像の視認性への影響を抑え、埋込まれたデータを精度よく検出できるような方法を提案する。
【解決手段】画像データを生成するＰＣは、埋込データを所定サイズに分割し、透かし画像の所定領域に配置する。所定領域内には、埋込データに基づく情報パターンを構成する情報ドットを配置するための位置である位置ａ〜ｈが規定され、位置ａ〜ｈのうちの情報パターンに規定される位置に丸ドットを配置する。位置ａ〜ｈのうちの情報パターンに規定されない位置に線ドットを配置する。さらに上記所定領域内には所定領域を規定する位置決めドットを配置する位置があり、その位置に線ドットを配置する。線ドットは、画像形成装置の走査方向、副走査方向のうち、線の再現性能の高い方向に伸びる形状である。
【選択図】図９

Description

この発明は画像データ形成方法および画像データ形成装置に関し、特に、画像データに情報を埋込む画像データ形成方法および画像データ形成装置に関する。

文字等の原稿画像の背景に地紋パターンとして著作権者を示すデータ等を埋込む、文書用電子透かしの技術が知られている。

たとえば、本願出願人が先に出願して公開されている特開２００６−３２４９０９号公報（以下、特許文献１）や特開２００３−２８３７９７号公報（以下、特許文献２）は、複数個の丸ドットでドットパターンを構成し、ドットの有無によって０（ドットなし），１（ドットあり）を割り当てることで情報を埋込む技術を開示している。

また、他の方法として、特許第３８３７９９９号公報（以下、特許文献３）、特開２００４−８０１３６号公報（以下、特許文献４）は、２種類の線ドットに、各々、０，１を割り当てることで情報を埋込む技術を開示している。
特開２００６−３２４９０９号公報 特開２００３−２８３７９７号公報 特許第３８３７９９９号公報 特開２００４−８０１３６号公報

特許文献１，２に開示されている技術は、１種類の丸ドットしか用いないため、埋込まれたデータの検出が容易であるという特徴がある反面、ドットなしの位置があるために、ドットが等間隔に埋込まれる場合と比較して、埋込後の画像における原稿画像の視認性に劣るという問題がある。

また、特許文献３,４に開示されている技術は、ドットが等間隔に埋込まれるためにドットがパターンにしたがった間隔で埋込まれる場合と比較して視認性に優れている反面、埋込まれたデータの検出の際、線ドットの方向を判別する処理が必要となるという問題がある。

ここで、画像形成装置のプリントエンジンでの、線の再現性について説明する。画像形成装置では、画像形成方法として、レーザで書込みを行なう電子写真方式やシリアルヘッド式が採用されている。レーザで書込みを行なう電子写真方式とは、レーザの走査により感光体上に静電潜像を形成し、その静電潜像を現像してトナー像とした後に用紙上に転写する方式を言う。また、シリアルヘッド式とは、シリアルヘッドのインクジェット方式のように、ヘッドを用紙の搬送方向と直交する方向に移動させつつ用紙上に画像を形成する方式を言う。これらの方式を採用した画像形成装置は、主走査方向に順に書込みを行なうため、主走査方向にドットがつながりやすく、副走査方向にはドットがつながりにくいという機能上の性能差がある。なお、副走査方向は用紙（記録媒体）の搬送方向と対応する方向であって、主走査方向は副走査方向と直交する方向である。一方、ラインヘッド式であって、千鳥配置された複数のヘッドから主走査方向に一括して書込みを行なう方式を採用した画像形成装置は、副走査方向の方がドットがつながりやすく、主走査方向には千鳥配置されているためにドットがつながりにくいという機能上の性能差がある。さらに、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ラインヘッドを用いた電子写真方式を採用した画像形成装置は、ドット径が副走査方向に延び、副走査方向の方がドットがつながりやすくなる。

このため、特許文献３,４に開示されている技術では、線ドットの形状（方向）によって安定して出力されるものと安定して出力されないものとがある。その結果、線ドットの方向によって埋込まれたデータの検出精度が劣るという問題がある。

本発明はこれらの問題に鑑みてなされたものであって、原稿画像に対して地紋パターンとしてデータを埋込む場合において、原稿画像の視認性への影響を抑え、また、埋込まれたデータを精度よく、かつ容易に検出できるように原稿画像に対してデータを埋込むための画像データ形成方法および画像データ形成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、本発明のある局面に従うと、画像データ形成方法は、線の再現性に主走査方向と副走査方向とで性能差がある画像形成装置によって画像形成させるべきデータを、原稿画像データに埋込データを埋込んで生成する画像データ形成方法であって、埋込データから透かし画像データを生成するステップと、原稿画像データに透かし画像データを合成するステップとを備え、透かし画像データは、画素が二次元的に配置される第１のドットと、主走査方向と副走査方向とのうちの線の再現性の性能が高い方向に沿って画素が一次元的に配置される第２のドットとを、それらの中心位置が等間隔または略等間隔となるように配置されて構成されている画像である。

好ましくは、透かし画像データにおける第１のドットおよび第２のドットのいずれか一方が埋込データを表現し、他方は上記一方のドットが配置されていない位置に配置されるものである。

より好ましくは、透かし画像データにおける第１のドットが埋込データを表現するものである。または、より好ましくは、透かし画像データにおける第２のドットが埋込データを表現するものである。

本発明の他の局面に従うと、画像データ形成装置は、線の再現性に主走査方向と副走査方向とで性能差がある画像形成装置によって画像形成させるべきデータを、原稿画像データに埋込データを埋込んで生成する画像データ形成装置であって、埋込データから透かし画像データを生成する生成手段と、原稿画像データに透かし画像データを合成する合成手段とを備え、透かし画像データは、画素が二次元的に配置される第１のドットと、主走査方向と副走査方向とのうちの線の再現性の性能が高い方向に沿って画素が一次元的に配置される第２のドットとを、それらの中心位置が等間隔または略等間隔となるように配置されて構成されている画像である。

本発明によると、線ドットの形状を画像形成装置の機能上の性能差を考慮した方向とするため、細い線ドットであっても安定して再現することができる。また、本発明によると、１種類の丸ドットのみを用いてドットのある位置とない位置とで埋込データを表わす場合と比較して、埋込後の画像における原稿画像の視認性を向上させることができる。また、本発明によると、埋込後の画像をスキャンして得られる画像データから埋込まれたデータを検出する際の検出精度を向上させることができる。

以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。

本実施の形態においては、本発明にかかる画像データ形成装置がパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣ）において実現されるものとして説明する。

図１は、画像データ形成装置として機能する、本実施の形態にかかるＰＣ１およびその周辺機器の構成概念の具体例を示す図である。図１を参照して、ＰＣ１は、操作入力手段であるマウス１１およびキーボード１２と、画像出力手段であるモニタ１３と、画像形成装置であるプリンタ１５と、画像読込手段であるスキャナ１６と、記憶手段の１つである外部記憶装置１４とに接続されている。ＰＣ１は、その内部に入出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）１００を含んで、接続されたこれら周辺機器と情報の受け渡しを行なう。さらにＰＣ１はその内部に演算手段であるＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１と、記憶手段の１つである記憶装置１０２とを含んで構成される。記憶装置１０２には画像処理ソフトが記憶されており、ＣＰＵ１０１が画像処理ソフトを読出して実行することによって、ＰＣ１が本発明にかかる画像データ形成装置として機能する。

ここで、プリンタ１５はレーザで書込みを行なう電子写真方式のレーザプリンタであるものとする。レーザで書込みを行なう電子写真方式のレーザプリンタは、先述のように、レーザの走査により感光体上に静電潜像を形成し、その静電潜像を現像してトナー像とした後に用紙上に転写する。電子写真方式のレーザプリンタは、先述のように、主走査方向に順に書込みを行なうため、主走査方向にドットがつながりやすく、副走査方向にはドットがつながりにくいという機能上の性能差がある。ここで、副走査方向は用紙（記録媒体）の搬送方向と対応する方向を指し、主走査方向は副走査方向と直交する方向を指す。

なお、プリンタは電子写真方式のレーザプリンタに限定されず、先述のように、シリアルヘッドのインクジェット方式のように、ヘッドを用紙の搬送方向と直交する方向に移動させつつ用紙上に画像を形成する方式であるシリアルヘッド式を採用したプリンタ、ラインヘッド式であって、千鳥配置された複数のヘッドから主走査方向に一括して書込みを行なう方式を採用したプリンタ、などの他の方式のプリンタであってもよい。その場合、先述のように、機能上の性能差が電子写真方式のレーザプリンタとは異なる（逆となる）場合もあるが、本発明においてはいずれの方式のプリンタも含むものとする。

なお、本発明にかかる画像データ形成装置を実現する装置はＰＣに限定されず、その他の装置であってもよい。その他の装置として代表的な装置は、たとえばＭＦＰ（Multi Function Peripheral）などである画像形成装置が挙げられる。図２は、他の例として本発明にかかる画像データ形成装置がＭＦＰで実現されるとした場合の、画像データ形成装置として機能するＭＦＰ２の構成概念の具体例を示す図である。図２を参照して、ＭＦＰ２は、操作入力手段である操作パネル部２１と、画像読込手段であるスキャナ部２２と、画像出力手段であるプリンタ部２３とを含んで構成される。さらにＭＦＰ２はその内部に画像処理部２０１を含んで構成される。画像処理部２０１が処理を実行することによって、ＭＦＰ２が本発明にかかる画像データ形成装置として機能する。

図３は、本実施の形態にかかるＰＣ１のハードウェア構成およびその機能の具体例を示すブロック図である。図３を参照して、ＰＣ１は、先述のように、その内部に入出力Ｉ／Ｆ１００と、ＣＰＵ１０１と、記憶装置１０２とを含んで構成される。

入出力Ｉ／Ｆ１００は、マウス１１およびキーボード１２と接続されて、マウス１１および／またはキーボード１２から入力されるユーザ指示を受取る。また、モニタ１３と接続されて、モニタ１３に対して表示用の画像データを渡す。また、スキャナ１６と接続されて、スキャナ１６でスキャンされて得られたスキャン画像（スキャンデータ）を受取る。また、プリンタ１５に接続されて、プリンタ１５に対してプリント用の画像データを渡す。

記憶装置１０２は、先述の画像処理ソフトとオペレーションソフトとを記憶する。これらソフトウェアの少なくとも一部が、外部記憶装置１４に記憶されていてもよい。ＣＰＵ１０１はその内部にメモリを含み、記憶装置１０２から読出したソフトウェアを内部のメモリに展開しつつ実行する。その際、入出力Ｉ／Ｆ１００を介して入力されたデータを用いたり、処理によって生成されたデータを入出力Ｉ／Ｆ１００を介して他の装置に出力したりする。

ＣＰＵ１０１が記憶装置１０２に記憶される画像処理ソフトを実行することで実現される画像データ形成装置は、スキャナ１６で原稿画像を読取って得られる画像データや、ＰＣ１内のアプリケーションソフトウェアなどの実行によって作成される画像データ（たとえば文書作成ソフトウェアの実行によって作成される文書データ）などの画像データに対して入力されたデータを所定のドットパターンで構成される地紋パターンの透かし画像として埋込む。また、そのようにして生成された画像をスキャンして得られる画像データから地紋パターンを抽出し、埋込まれた元のデータを復元する。

以降の説明において、地紋パターンが埋込まれる前の画像のことを「原稿画像」と称する。原稿画像に埋込む情報を示すデータを「埋込データ」と称する。埋込データから生成され、原稿画像と合成されるべき透かし画像を構成するデータを「透かし（画像）データ」と称する。埋込データは透かしデータを構成するドットで表わされる地紋パターンとして原稿画像に対して埋込まれる。透かし画像を構成するドットのうち、埋込データを表現するために用いられるドットを「情報ドット」と称する。情報ドットによって構成されるパターンであって、埋込データと対応関係のあるものを「情報パターン」と称する。

図４は、埋込データを原稿画像に埋込む際の、ＰＣ１の機能構成の具体例を示すブロック図である。図４に示される各機能は、主に、ＣＰＵ１０１が記憶装置１０２に記憶される画像処理ソフトを実行することでＣＰＵ１０１に構成される機能である。また、図２に示されたハードウェア構成を用いて実現されてもよい。

図４を参照して、ＰＣ１の上記機能は、原稿画像データ入力部３０１、埋込データ入力部３０３、生成部３０７、記憶部３０９、および合成処理部３１１を含んで構成される。

原稿画像データ入力部３０１は入出力Ｉ／Ｆ１００に接続され、スキャナ１６において原稿画像がスキャンされて入出力Ｉ／Ｆ１００を介して入力される原稿画像データを受け付ける。または、原稿画像データ入力部３０１には図示しないＰＣ１内のアプリケーションソフトウェアなどの実行手段が含まれ、上記アプリケーションソフトウェアなどの実行によって作成される画像データを取得する。原稿画像データ入力部３０１はさらに合成処理部３１１に接続され、入力された原稿画像データを合成処理部３１１に対して出力する。

埋込データ入力部３０３は入出力Ｉ／Ｆ１００に接続され、マウス１１やキーボード１２などが操作されることで入力されて入出力Ｉ／Ｆ１００を介して入力される埋込データを受け付ける。埋込データ入力部３０３はさらに生成部３０７に接続され、入力された埋込データを生成部３０７に対して出力する。記憶部３０９は、埋込データと情報パターンとの対応関係を記憶している。生成部３０７は記憶部３０９に接続されて、上記対応関係に従って入力された埋込データから情報パターンを特定する。そして、特定した情報パターンに従って、後述する規定された各位置に対して情報ドットを配置するか否かを決定する。また、その他の規定位置に対しても、ドットを配置するか否かを決定する。生成部３０７はさらに合成処理部３１１に接続されて、規定位置についてのドットの有無で構成される透かしデータを合成処理部３１１に対して出力する。合成処理部３１１は入出力Ｉ／Ｆ１００に接続され、原稿画像データ入力部３０１から入力された原稿画像データと生成部３０７から入力された透かしデータとを合成するための処理、つまり情報パターンを原稿画像に埋込む処理を実行し、得られた画像データを入出力Ｉ／Ｆ１００に対して出力する。

図５は、ＰＣ１において埋込データを原稿画像に埋込む処理の具体例を示すフローチャートである。図５のフローチャートは、ＣＰＵ１０１が記憶装置１０２に記憶される画像処理ソフトを実行することによって実現される。

図５を参照して、初めに、ＰＣ１の原稿画像データ入力部３０１が、スキャナ１６で原稿画像がスキャンされて得られた原稿画像データの入力を入出力Ｉ／Ｆ１００を介して受け付ける（ステップＳ１０１）。または、図示しないＰＣ１内のアプリケーションソフトウェアなどの実行によって作成される画像データを取得する。次に、埋込データ入力部３０３は、マウス１１やキーボード１２などから入出力Ｉ／Ｆ１００を介して埋込データの入力を受け付ける（ステップＳ１０３）。

次に、生成部３０７は、ステップＳ１０３で入力された埋込データを変換して透かしデータを生成するための処理を行ない（ステップＳ１０５）、合成処理部３１１が、ステップＳ１０１で入力された原稿画像データとステップＳ１０５で生成された透かしデータとを合成してプリント対象の画像データを生成する（ステップＳ１０７）。生成された画像データは入出力Ｉ／Ｆ１００を介してプリンタ１５に印刷制御信号と共に送信され、プリンタ１５においてプリントされる（ステップＳ１０９）。

上記ステップＳ１０５の処理は、図６のフローチャートを参照して、はじめに生成部３０７がステップＳ１０３で入力された埋込データを所定サイズに分割する（ステップＳ２０１）。生成部３０７はエリアごとにパターンを特定し（ステップＳ２０５）、特定されたパターンに従って規定された画素位置についてドットの有無を決定する（ステップＳ２０７）。ステップＳ２０７で決定される、画素位置ごとのドットの有無によって透かし画像データが構成される。

以上の処理によって、原稿画像に対して入力された埋込データが透かし画像として埋込まれた画像がプリントされる。

次に、上記ステップＳ１０５での、埋込データを変換して透かしデータを生成するための処理について具体例を挙げて詳細に説明する。

始めに、上記ステップＳ２０１において、図７に示されるように、上記ステップＳ１０３で入力された埋込データは１２０ビットが１単位であり、５ビットごとに２４分割されるものとする。生成部３０７は、上記ステップＳ２０１で分割された埋込データを埋込データとして、図８に示されるように、画像データに規定されているエリアごとに、分割された埋込データを参照し、それと対応するドットのパターンを特定する。詳しくは、画像データに対して、予め所定のサイズのブロックが規定されているものとする。さらに、各ブロックについて、図８に示されるように、縦５等分および横５等分の２５等分したエリア群が規定されているものとする。エリア群の中央位置は、位置決め用パターンとしての特殊パターンを配置するためのエリアと規定されているものとする。その他の２４のエリア群に対して、規定順に、２４分割された埋込データに対応するドットのパターンを配置すると規定されているものとする。なお、特殊パターンを配置するためのエリアはエリア郡の中央位置に限定されず、いずれの位置のエリアであってもよい。以降の説明において、画像データを所定のサイズに分割された図８に示されたサイズのデータを「ブロック」と称し、ブロックを２５等分して得られる各データを「エリア」と称する。

図９は、１つのエリアにおけるドット位置の構成の具体例を説明する図である。図９においては、原稿画像データの解像度を６００ｄｐｉとし、エリアのサイズが縦横４８画素であるものとする。また、ここでは、１つの丸ドットは、図１０（Ａ）に示されるように、形状が縦横３画素の矩形（正方形）で表わされるものとする。また、丸ドットの他に線ドットが用いられる。線ドットは、プリンタの機能上の性能差に応じた伸びる方向の形状とする。本実施の形態では、先述のようにプリンタ１５は電子写真方式のレーザプリンタであって主走査方向と副走査方向とでは主走査方向にドットがつながりやすいという、機能上の性能差がある。従って、線ドットは、図１０（Ｂ）に示されるように縦方向よりも横方向の方が長い形状であって、形状が縦１画素，横９画素の矩形で表わされるものとする。線ドットをこのような方向とすることで、細い線ドットであっても安定して再現することができる。

本実施の形態においては、１つのエリア内の、中央の縦横３画素の位置、最上３画素でなる辺の横方向に中央の縦横３画素の位置、および最左３画素でなる辺の縦方向に中央の縦横３画素の位置を、位置決めドット位置とする。図９の例では、エリアの左端から右に２５画素〜２７画素および上端から下に２５画素〜２７画素で表わされる位置、左端から右に２５画素〜２７画素および上端から下に１画素〜３画素で表わされる位置、ならびに左端から右に１画素〜３画素および上端から下に２５画素〜２７画素で表わされる位置が位置決めドット位置に該当する。これら位置決めドット位置は図１０（Ａ）に示された形状の丸ドットである位置決めドットを配置する位置である。位置決めドットは、１つのエリアの位置を確定し、埋込データを埋込むための基準位置とするための丸ドットであり、各エリアにおいては、位置決めドット位置に必ず配置されるものとする。または、特殊パターンを配置するためのエリア以外の各エリアにおいて位置決めドット位置に必ず配置されるようにしてもよい。

また、本実施の形態においては、１つのエリア内の、中央の縦横３画素の位置を中央とし、エリアの１辺の長さの半分の長さを１辺とする正方形を置き、中央位置から上下左右等距離に離れた正方形各辺の中央の縦横３画素の位置、および正方形各頂点に該当する縦横３画素の位置を、情報ドット位置とする。図９の例では、エリアの左端から右に１３画素〜１５画素および上端から下に２５画素〜２７画素で表わされる位置、左端から右に３７画素〜３９画素および上端から下に２５画素〜２７画素で表わされる位置、左端から右に２５画素〜２７画素および上端から下に１３画素〜１５画素で表わされる位置、左端から右に２５画素〜２７画素および上端から下に３７画素〜３９画素で表わされる位置、左端から右に１３画素〜１５画素および上端から下に３７画素〜３９画素で表わされる位置、左端から右に１３画素〜１５画素および上端から下に１３画素〜１５画素で表わされる位置、左端から右に３７画素〜３９画素および上端から下に１３画素〜１５画素で表わされる位置、ならびに左端から右に３７画素〜３９画素および上端から下に３７画素〜３９画素で表わされる位置に該当する。これら情報ドット位置は、後述する埋込データに対応した情報パターンを構成する、丸ドットである情報ドットを配置するための位置であると共に、埋込データに対応した情報パターンにおいて情報ドットを配置しない位置である場合には、図１０（Ｂ）に示された形状の線ドットである線ドットを配置する位置ともなる。線ドットを配置する場合の位置は、具体的には、図９の例では、エリアの左端から右に１０画素〜１８画素および上端から下に２６画素で表わされる位置、左端から右に３４画素〜４２画素および上端から下に２６画素で表わされる位置、左端から右に２２画素〜３０画素および上端から下に１４画素で表わされる位置、左端から右に２２画素〜３０画素および上端から下に３８画素で表わされる位置、左端から右に１０画素〜１８画素および上端から下に３８画素で表わされる位置、左端から右に１０画素〜１８画素および上端から下に１２画素で表わされる位置、左端から右に３４画素〜４２画素および上端から下に１４画素で表わされる位置、ならびに左端から右に３４画素〜４２画素および上端から下に３８画素で表わされる位置に該当する。なお、以降の説明のため、情報ドット位置を、図９に示されるように、上記正方形の左下頂点の位置から左回りに各頂点の位置を各々ａ，ｂ，ｃ，ｄ位置とする。また、上記正方形の左辺中央の位置から左回りに各辺の中央の位置を各々ｅ，ｆ，ｇ，ｈ位置とする。

さらに、本実施の形態においては、１つのエリア内であって、最左３画素でなる辺上の縦方向に中央の位置決めドット位置の上下であって、最上３画素でなる辺の位置、情報ドット位置のうちのｂ，ｆ，ｃ位置と縦方向に同じ位置、および情報ドット位置のうちのａ，ｈ，ｄ位置と縦方向に同じ位置と、最上３画素でなる辺の位置であって、情報ドット位置のうちのｂ，ｅ，ａ位置と縦方向に同じ位置、および情報ドット位置のうちのｃ，ｇ，ｄ位置と縦方向に同じ位置とを各々中心位置として線ドットの長手方向に各々線ドットの長さ分伸ばした画素の位置を、線ドット位置とする。図９の例では、エリアの左端から右に１画素〜６画素と右端から左に１画素〜３画素および上端から下に１画素〜３画素で表わされる位置、左端から右に１０画素〜１８画素および上端から下に１画素〜３画素で表わされる位置、左端から右に３４画素〜４２画素および上端から下に１画素〜３画素で表わされる位置、左端から右に１画素〜６画素と右端から左に１画素〜３画素および上端から下に１３画素〜１５画素で表わされる位置、および左端から右に１画素〜６画素と右端から左に１画素〜３画素および上端から下に３７画素〜３９画素で表わされる位置に該当する。これら線ドット位置は図１０（Ｂ）に示された形状の線ドットである線ドットを配置する位置である。

線ドット位置に配置される線ドット、および情報ドット位置であって情報ドットが位置しない場合に配置される線ドットは、情報パターンを構成するドットではなく、後述するように印刷物における原稿画像の視認性を向上させるために用いられる、いわゆるダミーのドットである。上述の位置決めドット位置、情報ドット位置、線ドット位置にドットが位置し、丸ドットからなる第１のパターンおよび線ドットからなる第２のパターンが埋込まれることで、図９に示されるように、エリアにおいて、縦方向および横方向共に、等間隔にドット（の中心位置）が存在することになる。これにより、原稿画像に対して埋込まれる透かし画像が全体的に濃度が統一されるため、プリントされた画像において透かし画像の原稿画像への影響を抑えることができる。つまり、原稿画像の視認性を向上させることができる。なお、本具体例では、透かし画像が丸ドットからなる第１のパターンと線ドットからなる第２のパターンとで構成されるものとしているが、情報パターンによっては、いずれか一方のパターンのみとなる場合もあり得る。つまり、透かし画像は、上記第１のパターンと上記第２のパターンとの少なくとも一方を含んで構成されると言える。

なお、上述の位置決めドット位置、および情報ドット位置の具体的な位置は図９に示された位置には限定されない。位置決めドット位置は、１つのエリアの位置を確定し得る位置であれば他の位置であってもよい。また、情報ドット位置も、位置決めドット位置と等間隔あるいは略等間隔を保てる位置であれば、他の位置であってもよいし、たとえば線ドット位置とされた他の位置を含んでもよい。

また、丸ドットの形状および線ドットの形状も図１０（Ａ），（Ｂ）に示された形状には限定されない。さらに丸ドットの形状は「丸」にも限定されず、プリンタ１５の主走査方向および副走査方向の二次元的に画素が配置される形状であればよい。たとえば、丸ドットの他の形状として、図１１（Ａ）に示されるように、縦１画素，横３画素の矩形と、縦３画素，横１画素の矩形とが交叉した形状であってもよい。

同様に、線ドットの形状も「線」には限定されず、画素の配置が、プリンタ１５の主走査方向および副走査方向のうち、線の再現性能の高い方向である主走査方向の方が優先されるという意味での一次元的な形状であればよい。たとえば、線ドットの他の形状として、図１１（Ｂ）に示されるように、縦１画素，横９画素の矩形のうちの１画素おきにドットがない形状であってもよい。図１１（Ｂ）に示されるように１画素おきにドットがない形状であっても、実際にプリントするとドットゲインなどの影響によりつながった細い線として再現される。特に、先述のように、プリンタ１５は電子写真方式のレーザプリンタであって主走査方向にドットがつながりやすいという機能上の特徴があるため、線ドットの長手方向が主走査方向であってその方向に１画素おきにドットがない形状であっても、つながった細い線として再現される。逆に、線ドットの長手方向がつながりにくい方向、つまりこの例では副走査方向であってその方向に１画素おきにドットがない形状である場合にはうまくつながらない場合がある。その場合、一部が丸ドットに近い形状として再現されてしまう場合があり、検出精度が落ちる原因となり得る。

丸ドットの形状および線ドットの形状を図１１（Ａ），（Ｂ）のような形状とすることで、透かし画像の濃度を全体的に薄くすることができ、透かし画像の原稿画像への影響をより抑えることができる。また、複写すると透かし画像のうちの所定画像（たとえば複写牽制文字等）が複写物において浮き上がってプリントされる機能の透かし画像として情報を埋込む場合には、透かし画像の上記所定画像以外の部分のドットの形状を図１１（Ａ），（Ｂ）のような形状とすることで、その部分が複写によって浮き上がり難くすることができる。

また、線ドットの他の形状として、図１２（Ａ）に示されたように、縦１画素，横９画素の２つの矩形が３画素程度長手方向にずれて縦方向に並んだ形状であってもよい。また、図１２（Ｂ）に示されたように、縦１画素，横９画素の２つの矩形が縦方向に１画素分空けて縦方向に並んだ形状であってもよい。線ドットの形状を図１２（Ａ），（Ｂ）のような形状とすることで、透かし画像において線ドットの濃度を上げることができる。たとえばプリンタ１５の主走査方向にドットがつながる性能が比較的高くなく線形上の再現性が低い場合であっても、透かし画像に線ドットが確実に含まれ、透かし画像から情報パターンの検出が容易になる。

図１３は、記憶部３０９に記憶されている、埋込データと情報パターンとの対応関係の具体例を示す図である。エリアに対して図９に示されるように情報ドット位置が規定されている場合、記憶部３０９は、分割された埋込データごとに情報パターン、つまり情報ドット位置のうちの情報ドットを実際に配置する位置を記憶する。図１３に示される例では、情報パターンは、情報ドット位置であるａ位置〜ｈ位置の各位置について「０」をドットあり，「１」をドットなしとして情報ドットの有無を規定する８ビット値で構成されるものとしている。さらに、図１３に示される例では、情報ドット位置であるａ位置〜ｈ位置のうちの３箇所のみを情報ドットを配置するものとして、３２通りの情報パターンが定義されている。また、上記３２通りの情報パターンとは異なるパターンとして、特殊パターンについても同様に定義されている。

上記ステップＳ２０５で生成部３０７は、図１３に示された記憶部３０９に記憶されている対応関係を参照して、各エリアについて、配置された（分割された）埋込データに対応した情報パターンを特定する。そして、上記ステップＳ２０７で、情報ドット位置であるａ位置〜ｈ位置の各位置について情報ドットの有無を決定する。つまり、情報ドットありと規定されている情報ドット位置に情報ドットである丸ドットを配置することを決定する。

さらに、上記ステップＳ２０７で生成部３０７は、情報ドット位置のうち、図１３の対応関係に基づいて情報ドットなしと決定された位置について、その位置を中心位置としてダミードットである線ドットと配置することを決定する。また、予め規定されている位置決めドット位置については位置決めドットである丸ドットを配置することを、予め規定されている線ドット位置には線ドットを配置することを決定する。なお、対象であるエリアがブロック中の特殊パターンの位置である場合には、図１３に特殊パターンとして規定されている位置に丸ドット，線ドットを配置することを決定する。

たとえば、対象とするエリアに分割された埋込データ「１０」が配置された場合、生成部３０７は、上記ステップＳ２０５で、図１３の対応関係に基づいて、情報ドット位置であるａ位置〜ｈ位置のうち、ａ，ｆ，ｈ位置について情報ドットあり、その他の位置には情報ドットなし、情報パターンを特定し、上記ステップＳ２０７で、ａ，ｆ，ｈ位置について丸ドットを、その他の位置には線ドットを配置することを決定する。また、位置決めドット位置には位置決めドットである丸ドットを、線ドット位置にはダミードットである線ドットを配置することを決定する。つまり、上記ステップＳ２０５で、対象とするエリアに分割された埋込データ「１０」が配置された場合には図１４に示される情報パターンが決定され、埋込データ「１０」が透かしデータに変換される。

上記ステップＳ２０５，２０７において、生成部３０７はこの処理をすべてのエリアに対して実行し、埋込データを透かしデータに変換する。上記ステップＳ１０３で図７に示された埋込データが入力された場合、上記ステップＳ１０５で変換されて得られる透かしデータからは、図１５に示される透かし画像が表現される。そして、上記ステップＳ１０７で合成処理部３１１において原稿画像データと透かしデータとが合成され、ステップＳ１０９では、図１６に示されるような画像がプリントされる。上記ステップＳ１０７では、上記ステップＳ１０５で生成された透かしデータをプリント対象の用紙サイズ全体に繰り返し配置して原稿画像と合成する。そのため、図１６に示されるように、プリントされた画像において、原稿画像の背景にほぼ一様な濃度で透かし画像が印刷される。

図１７は、ＰＣ１が上述のようにして埋込データが原稿画像に埋込まれてプリントされた画像（以下、地紋付加画像と称する）から埋込データを抽出して復元する際の、ＰＣ１の機能構成の具体例を示すブロック図である。図１７に示される各機能は、主に、ＣＰＵ１０１が記憶装置１０２に記憶される画像処理ソフトを実行することでＣＰＵ１０１に構成される機能である。また、図２に示されたハードウェア構成を用いて実現されてもよい。

図１７を参照して、ＰＣ１の上記機能は、スキャンデータ入力部４０１、パターン抽出部４０３、特定部４０５、記憶部４０６、カウント処理部４０７、カウンタ４０９、およびデータ復元部４１１を含んで構成される。

スキャンデータ入力部４０１は入出力Ｉ／Ｆ１００に接続されて、スキャナ１６において地紋付加画像がスキャンされて入出力Ｉ／Ｆ１００を介して入力される画像データを受け付ける。スキャンデータ入力部４０１はさらにパターン抽出部４０３に接続されて、入力された画像データをパターン抽出部４０３に対して出力する。

パターン抽出部４０３は入力された画像データから丸ドットを抽出する。パターン抽出部４０３は予めエリア中の位置決めドット位置の位置を記憶しておき、抽出された丸ドットから位置決めドットを抽出し、それに基づいて情報パターンを抽出する。さらに、パターン抽出部４０３は予め特殊パターンを記憶しておき、抽出された情報パターンの中から特殊パターンを特定し、ブロックを特定する。パターン抽出部４０３はさらに予め特殊パターンに対する各情報パターンの位置関係、つまり１ブロック中のエリアの位置関係を記憶しておき、抽出された各情報パターンの順を特定する。パターン抽出部４０３はさらに特定部４０５に接続されて、抽出された情報パターンを示す情報と、その情報パターンが埋込まれているエリアのブロック中の位置を示す情報とを特定部４０５に対して出力する。

記憶部４０６は先述の記憶部３０９と同様に、図１３に示されたような埋込データと情報パターンとの対応関係を記憶している。特定部４０５はさらに記憶部４０６およびカウント処理部４０７に接続されて、記憶部４０６に記憶されているパターン抽出部４０３から入力された情報パターンより、エリアごとに配置されている（分割された）埋込データを特定し、カウント処理部４０７に入力する。

カウンタ４０９は、処理対象の画像データについて、エリアごとに情報パターンより特定された（分割された）埋込データを記憶するヒストグラムメモリである。カウント処理部４０７はカウンタ４０９に接続されて、特定部４０５から入力された情報に基づいて、エリアごとに配置されている（分割された）埋込データをカウンタ４０９に格納する。データ復元部４１１はカウンタ４０９に接続されて、エリアごとにカウンタ４０９のカウンタ値の最も高い（分割された）埋込データを特定し、エリアのブロック中の位置に基づいてそれらを結合することで、埋込データを復元する。

図１８は、ＰＣ１において、地紋付加画像をスキャンして得られた画像データから埋込データを抽出して復元する処理の具体例を示すフローチャートである。図１８のフローチャートは、ＣＰＵ１０１が記憶装置１０２に記憶される画像処理ソフトを実行することによって実現される。

図１８を参照して、初めに、ＰＣ１のスキャンデータ入力部４０１が、スキャナ１６で地紋付加画像がスキャンされて得られた画像データの入力を入出力Ｉ／Ｆ１００を介して受け付ける（ステップＳ３０１）。

次に、パターン抽出部４０３は、ステップＳ３０１で入力された画像データから丸ドットを抽出し、情報パターンを抽出する（ステップＳ３０３）。たとえば、上記ステップＳ３０１で、図１５に示された透かし画像で表わされる埋込データが埋込まれた地紋付加画像がスキャンされて得られた画像データが入力された場合、ステップＳ３０３において、パターン抽出部４０３は、図１９に示されるように画像データから丸ドットを抽出する。なお、ここでの丸ドットの抽出方法は本発明において特定の方法に限定されないが、１つの具体例として、以下のような方法を採用することができる。すなわち、先述のように、地紋付加画像が６００ｄｐｉの解像度で印刷されており、丸ドットが縦横３画素の矩形（正方形）で表わされ、線ドットが縦１画素，横９画素の矩形で表わされている場合、スキャナ１６では解像度６００ｄｐｉでスキャンするものとする。このようにすることで、丸ドットがスキャンデータ中では縦横１画素の矩形（正方形）で表わされ、線ドットは表わされなくなる。従って、図１５に示された透かし画像がこのようにスキャンされると、スキャン画像から図１９に示されるように丸ドットが抽出される。

なお、上記ステップＳ３０１で入力された画像データにおいて原稿が傾いている場合には、ステップＳ３０３において傾き補正を行なうことが好ましい。本発明において傾き補正の方法は特定の方法に限定されないが、１つの具体例として、本願出願人が先に出願して公開されている特開２００６−２２２８７８号公報において開示されている、以下のような方法を採用することができる。すなわち、上記ステップＳ３０１で入力された画像データを、地紋付加画像において等間隔に配置されたドットのうち、複数の傾きのそれぞれに対応する、ドットを検出する複数のフィルタの各々で処理を行ない、一致度を算出する。そして、一致度が最も高いものを傾き角度として、その傾き角度を０とするような補正を行なう。

ステップＳ３０３で図１９に示されるように画像データから丸ドットが抽出された場合、パターン抽出部４０３は、その中から、図１９に示されるように、位置決めドット（図１９中の実線の丸印）を検出する。

位置決めドットの検出方法もまた、本発明において特定の方法に限定されないが、１つの具体例として、本願出願人が先に出願して公開されている特開２００６−３２４９０９号公報において開示されている、以下のような方法を採用することができる。すなわち、予めエリア中の位置決めドット位置を規定したフィルタを用いて、その位置の丸ドットを検出することで位置決めドットを検出し、各エリアを特定することができる。

そして、パターン抽出部４０３は、各エリアの位置決めドット位置に基づいて情報ドット位置を特定して情報ドットを検出し、情報パターンを抽出する。そして、図１９において点線の丸印で示されるように、抽出された情報パターン中に特殊パターンを検出すると、対応するエリアをブロックの中央位置と判断し、縦５エリア横５エリアで規定されるブロックを特定する。

次に、特定部４０５およびカウント処理部４０７は、ステップＳ３０３で特定されたエリアごとに、ヒストグラムメモリであるカウンタ４０９の、抽出された情報パターン（に対応した（分割された）埋込データ）に対応したカウンタ値を１インクリメントする（ステップＳ３０５）。

各エリアに図８に示されるように位置関係が特定されている場合、カウント処理部４０７は、図２０（Ａ）に示されるように、各エリアについて抽出された情報パターンが抽出されるごとに対応したカウンタ４０９のカウンタ値を１インクリメントする。図２０（Ａ）は、「３パターン目」とされている図８において最上段左から３番目のエリアから図１３の対応関係に基づいてデータ３０が、「４パターン目」とされている最上段左から４番目のエリアからデータ５が、各々１回ずつ抽出されたことを示している。

図１９に示されたような透かし画像を表わすブロックは地紋付加画像全体に繰返し埋込まれているものであるが、原稿画像によっては情報ドット位置に原稿中のドットが重なるなどして、配置された情報ドットが検出されなかったり、原稿中のドットが情報ドットとして検出されたりする場合がある。上記ステップＳ３０５では、そのような場合であっても、各エリアについて情報ドット位置から検出された丸ドットに基づいて抽出された情報ドットに対応したカウンタ４０９のカウンタ値を順次インクリメントする。そこで、先述のように誤検出された情報ドットに基づいた抽出結果を除外するため、対象の画像データに含まれるすべてのブロックについて上記処理が行なわれた後、データ復元部４１１は、エリアごとにカウンタ４０９のカウンタ値の最も高い埋込データをそのエリアに埋込まれた（分割された）埋込データとする。そして、規定されているエリアの位置関係に基づいて最もカウンタ値の大きい埋込データを順次連結して、埋込データを復元する（ステップＳ３０７）。たとえば、すべてのブロックについて上記処理が行なわれた後に図２０（Ｂ）に示されるようなカウンタ４０９のカウンタ値が得られた場合、上記ステップＳ３０７でデータ復元部４１１は、「３パターン目」とされている図８において最上段左から３番目のエリアについては、データ３が１回検出され、データ３０が８６回検出されたことが示されている。この場合、データ３０が最もカウンタ値が大きいため（図２０（Ｂ）中の丸印）、当該エリアに配置された埋込データはデータ３０であると特定する。同様に、「４パターン目」とされている最上段左から４番目のエリアについても、当該エリアに配置された埋込データはデータ５であると特定する。

以上の処理によって、地紋付加画像がスキャンされて得られた画像データから埋込データが抽出される。抽出された埋込データは、地紋付加画像をスキャンしてプリントする際に、所定位置に付加してプリントされてもよい。また、モニタ１３に表示されるようにしてもよい。また、認証処理やプリント制限処理等に用いられてもよい。

なお、上述の具体例は、情報ドットとして丸ドットを用いている例である。情報ドットとして丸ドットを用いる場合には方向性を考慮する必要がない、つまり方向を判別する処理が不要であるため、線ドットを用いる場合に比較して、検出の処理が容易である。また、地紋付加画像がスキャンされる際に傾いていた場合であっても、方向性を考慮する必要がないため、情報ドットの検出が線ドットを用いる場合に比較して容易である。

しかしながら、情報ドットは丸ドットに限定されず、同様にして、情報ドットとして線ドットを用い、位置決めドットおよびダミードットとして丸ドットを用いてもよい。この場合、地紋付加画像がスキャンされて得られた画像データから線ドットを検出し、その中央位置を１画素のドットで置換えることで図１９に示されたような情報パターンを得ることができる。以降は同様の処理を行なうことで、埋込データを復元することができる。このように、情報ドットとして線ドットを用いる場合には、たとえば原稿画像に編掛けパターンが含まれている場合などに、網掛け部分から情報ドットを検出しやすく、検出精度を向上させることができる。また、この場合に用いられる線ドットは１種類（１方向）でよく線の方向を判別する処理が不要であるため、２種類（２方向）の線ドットを用いる場合に比べて検出が容易である。

なお、上述の具体例では、本発明にかかる画像データ形成装置としてのＰＣ１またはＭＦＰ２において、原稿画像に対して埋込データを透かし画像として埋込む処理、および地紋付加画像をスキャンして得られた画像データから埋込データを抽出して復元する処理の両処理が行なわれるものとしているが、これら両処理は、異なる装置で行なわれてもよい。

さらに、上述の原稿画像に対して埋込データを透かし画像として埋込む処理、および地紋付加画像をスキャンして得られた画像データから埋込データを抽出して復元する処理をコンピュータに実行させるプログラムを提供することもできる。このようなプログラムは、コンピュータに付属するフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk-Read Only Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびメモリカードなどのコンピュータ読取り可能な記録媒体にて記録させて、プログラム製品として提供することもできる。あるいは、コンピュータに内蔵するハードディスクなどの記録媒体にて記録させて、プログラムを提供することもできる。また、ネットワークを介したダウンロードによって、プログラムを提供することもできる。

なお、上記プログラムは、コンピュータのオペレーティングシステム（ＯＳ）やプリンタドライバの一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して処理を実行させるものであってもよい。その場合、プログラム自体には上記モジュールが含まれずＯＳやプリンタドライバと協働して処理が実行される。

また、上記プログラムは他のプログラムの一部に組込まれて提供されるものであってもよい。その場合にも、プログラム自体には上記他のプログラムに含まれるモジュールが含まれず、他のプログラムと協働して処理が実行される。

提供されるプログラム製品は、ハードディスクなどのプログラム格納部にインストールされて実行される。なお、プログラム製品は、プログラム自体と、プログラムが記録された記録媒体とを含む。

今回開示された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およ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。

本実施の形態にかかるＰＣおよびその周辺機器の構成概念の具体例を示す図である。 画像データ形成装置として機能するＭＦＰの構成概念の具体例を示す図である。 本実施の形態にかかるＰＣのハードウェア構成およびその機能の具体例を示すブロック図である。 本実施の形態にかかるＰＣの機能構成の具体例を示すブロック図である。 本実施の形態にかかるＰＣにおいて埋込データを原稿画像に埋込む処理の具体例を示すフローチャートである。 ステップＳ１０５での埋込データを変換して透かしデータを生成するための処理の具体例を示すフローチャートである。 埋込データの具体例および埋込データの分割を説明する図である。 埋込データの配置を説明する図である。 １つのエリアにおけるドット位置の構成の具体例を説明する図である。 図１０（Ａ）は丸ドットの形状の具体例を説明する図であり、図１０（Ｂ）は線ドットの形状の具体例を説明する図である。 図１１（Ａ）は丸ドットの形状の他の具体例を説明する図であり、図１１（Ｂ）は線ドットの形状の他の具体例を説明する図である。 線ドットの形状の他の具体例を説明する図である。 埋込データと情報パターンとの対応関係の具体例を示す図である。 情報パターンの具体例として埋込データ「１０」に対応する情報パターンを示す図である。 透かし画像の具体例として、図７の埋込データが変換されて得られる透かし画像を示す図である。 プリントされる画像の具体例を示す図である。 本実施の形態にかかるＰＣの機能構成の具体例を示すブロック図である。 本実施の形態にかかるＰＣにおいて、地紋付加画像をスキャンして得られた画像データから埋込データを抽出して復元する処理の具体例を示すフローチャートである。 本実施の形態にかかるＰＣでの検出結果の具体例として、図１５に示された透かし画像で表わされる埋込データが埋込まれた地紋付加画像がスキャンされて得られた画像データから検出された丸ドットを示す図である。 カウンタ４０９でのカウンタ値の具体例を示す図である。

符号の説明

１ ＰＣ、２ ＭＦＰ、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 スキャナ、２１ 操作パネル部、２２ スキャナ部、２３ プリンタ部、１００ 入出力Ｉ／Ｆ、１０１ ＣＰＵ、１０２ 記憶装置、２０１ 画像処理部、３０１ 原稿画像データ入力部、３０３ 埋込データ入力部、３０７ 生成部、３０９ 記憶部、３１１ 合成処理部、４０１ スキャンデータ入力部、４０３ パターン抽出部、４０５ 特定部、４０６ 記憶部、４０７ 処理部、４０９ カウンタ、４１１ データ復元部。

Claims (5)

1. 線の再現性に主走査方向と副走査方向とで性能差がある画像形成装置によって画像形成させるべきデータを、原稿画像データに埋込データを埋込んで生成する画像データ形成方法であって、
   前記埋込データから透かし画像データを生成するステップと、
   前記原稿画像データに前記透かし画像データを合成するステップとを備え、
   前記透かし画像データは、画素が二次元的に配置される第１のドットと、前記主走査方向と前記副走査方向とのうちの線の再現性の性能が高い方向に沿って画素が一次元的に配置される第２のドットとを、それらの中心位置が等間隔または略等間隔となるように配置されて構成されている画像である、画像データ形成方法。
2. 前記透かし画像データにおける前記第１のドットおよび前記第２のドットのいずれか一方が前記埋込データを表現し、他方は前記一方のドットが配置されていない位置に配置されるものである、請求項１に記載の画像データ形成方法。
3. 前記透かし画像データにおける前記第１のドットが前記埋込データを表現するものである、請求項２に記載の画像データ形成方法。
4. 前記透かし画像データにおける前記第２のドットが前記埋込データを表現するものである、請求項２に記載の画像データ形成方法。
5. 線の再現性に主走査方向と副走査方向とで性能差がある画像形成装置によって画像形成させるべきデータを、原稿画像データに埋込データを埋込んで生成する画像データ形成装置であって、
   前記埋込データから透かし画像データを生成する生成手段と、
   前記原稿画像データに前記透かし画像データを合成する合成手段とを備え、
   前記透かし画像データは、画素が二次元的に配置される第１のドットと、前記主走査方向と前記副走査方向とのうちの線の再現性の性能が高い方向に沿って画素が一次元的に配置される第２のドットとを、それらの中心位置が等間隔または略等間隔となるように配置されて構成されている画像である、画像データ形成装置。