JP2009303153A - 画像処理装置、画像処理方法、プログラム及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 多重化処理する機器の性能に応じて多重化設定条件を切り替えることができ、使用する機器に応じた最適な多重化処理を行うこと。
【解決手段】 情報多重化における機器の性能を測定するためのパッチ画像を印刷する手段と、印刷した画像から情報多重化における機器の性能を考慮した最適多重化設定条件を決定する手段と、決定した最適多重化設定条件で多重化印刷を行う手段とで構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、画像処理装置及び画像処理方法に関して、特に、画像情報中に、該画像情報とは別の情報、例えば音声情報や、テキスト文章情報、画像に関する諸情報、全く別の画像情報等を付加情報として、視覚的に目立たぬように埋め込む画像処理に関するものである。

従来、画像情報中に、画像に関連のある他の情報を多重化する研究が盛んに行われている。近年では、電子透かし技術と称し、写真、絵画等の画像情報中に、その著作者名や、使用許可の可否等の付加情報を視覚的に判別しづらいように多重化して、インターネットなどのネットワークを通じて流通する技術が標準化されている。

また、他の応用分野としては、複写機、プリンタなどの画像出力装置の高画質化に伴い、紙幣、印紙、有価証券等の不正な偽造を防止する目的で、紙上に出力された画像から出力機器、及び、その機体番号を特定するために、画像中に付加情報を埋め込む技術がある。

多重化画像をプリンタ等の出力装置により印字し、その印字物から付加情報を取り出す場合を想定する。しかも、使用するプリンタが単色当り２階調から数階調程度の表現能力しか有していないプリンタ出力を想定する。近年、インクジェットプリンタは、染料濃度を薄くしたインクを有したり、出力するドット径を可変に制御したりして、単色あたり数階調表現できる装置があるが、それでも疑似階調表現を用いない限り、写真調の画像の階調性は表現できない。

すなわち、電子透かし技術を用いた多重化方法をプリンタに出力するという想定では、疑似階調処理などの処理後に紙面上に画像を形成するため、そこから埋め込んだ情報を抽出するということは非常に困難であるばかりでなく、視覚的に判別できないように付加情報を多重化する必要がある。

付加情報を多重化してから分離するまでに、複雑な多数の処理過程がある。カラー画像の場合には、この一連の処理工程の中にプリンタ特有の色に変換する色変換処理も含まれることになる。このような複雑な処理工程でも良好な分離を実現するためには、非常に耐性の強い信号を埋め込まなくてはならない。良好な画質を維持しつつ、耐性の強い信号を入れるのは困難である。また、処理工程が多数、複雑ということは、多重化、及び分離に要する処理時間が長くなってしまう。

そこで、誤差拡散法によって生じるテクスチャを利用し、通常の疑似階調では発生し得ない量子化値の組み合わせを人口的に作成することにより符号の埋め込む方法が提案されている。

この方法は、テクスチャの形状が視覚的に多少変化するだけなので、視覚的には画質が劣化するものではない。また、誤差拡散法の量子化閾値を変更する方法を用いれば、視覚的に面積階調の濃度値も保たれるため、きわめて容易に異種信号の多重化が実現できる。

しかし、前述の手法によると、復号側では、テクスチャが人工的であるか否かを判断しなくてはならない。紙上に出力した印字物では、ドットのヨレ等の所望の着弾位置からのズレにより、パターンが良好に再現できない場合がある。

そこで、誤差拡散法の量子化閾値自身を所定の周期で振幅変調し、この閾値変調の周期性を領域単位ごとに複数種類制御することによって、疑似階調処理の量子化値の発生確率を制御し、この周期性に基づき符号を埋め込む方法が提案されている。

この方法は、パターンの位置や形状を判別する方法に比べ、符号を形成している位相情報よりも、複数の周波数帯域での相対的な電力情報が重要な復号因子になるため、紙面上においても良好な復号が実現できる。

しかし、印刷物を作成するプリンタ及び印刷物を読み取る読取装置によっては、機械的な精度が優れていないものがあるため、提案した方法では機械的なノイズの影響により、画像領域内に埋め込んだ付加情報の分離に失敗する可能性があるという問題点があった。

そこで、特許文献１では、画像の種別、解像度、画素数、印字条件などの条件に応じて、多重化する際の設定条件を変更して最適な多重化処理を行う方法が提案されている。これは、量子化閾値を振幅変調する際の振幅幅を条件によって切り替え、最適多重化処理を実現するものである。

しかし、画像の種別、解像度、画素数、印字条件などの条件に応じて埋め込み方法を切り替えたところで、読取装置の機械的な精度が優れていなければ、印刷物から付加情報を分離する際に失敗する可能性がある。

また、特許文献２では、印刷物もしくは抽出機器の空間座標に基づいて、埋め込み方法や抽出方法を切り替えることにより、最適な多重化処理を行う方法が提案されている。

しかし、空間的座標に基づいて埋め込み方法や抽出方法を切り替えたところで、プリンタ及び読取装置の機械的な精度や性能を考慮することができず、それに合わせた多重化処理を行うことができない。そのため、印刷物から付加情報を分離する際に失敗する可能性や、機械的なノイズに耐えられるよう必要以上の強度でパターンを埋め込むことによる画質劣化が問題となる。
特開２００３−１１０８３９号公報 特開２００４−１０４４１２号公報

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、多重化処理を行うプリンタ及び読取機器の性能や精度に応じて、多重化処理を行う設定を切り替えることにより、高い抽出精度を持ち、画質劣化を最小にする最適設計を実現することができる画像処理装置及び、画像処理方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の画像処理装置は、情報多重化における機器の性能を測定するためのパッチ画像を印刷する手段と、印刷した画像から情報多重化における機器の性能を考慮した最適多重化設定条件を決定する手段と、決定した最適多重化設定条件で多重化印刷を行う手段とを備えることを特徴とする。

上記課題を解決するために、本発明の画像処理方法は、情報多重化における機器の性能を測定するためのパッチ画像を印刷する工程と、印刷した画像から情報多重化における機器の性能を考慮した最適多重化設定条件を決定する工程と、決定した最適多重化設定条件で多重化印刷を行う工程とを備えることを特徴とする。

上述したように、本発明によれば、多重化処理する機器の性能に応じて多重化設定条件を切り替えることができ、使用する機器に応じた最適な多重化処理を行うことができる。

次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態による画像処理システムについて説明する。なお、本発明で提案されている画像処理システムは、情報多重化における機器の性能を測定するためのパッチ画像を印刷する画像処理装置と、印刷した画像から情報多重化における機器の性能を考慮した最適多重化設定条件を決定する画像処理装置と、決定した最適多重化設定条件で多重化印刷を行う画像処理装置の３種類の画像処理装置を備えている。

まず、本発明の第１の実施形態による画像処理システムについて詳細に説明する。図１は、情報多重化における機器の性能を測定するためのパッチ画像を印刷する画像処理装置の構成を示すブロック図である。図１において、入力端子１０１は、ディジタル画像情報が入力される端子である。

図２は、情報多重化における機器の性能を測定するためのパッチ画像の一形態である。マーカ２０１は、印刷領域２０２を横方向にM画素、縦方向にN画素の単位で分割するものである。ここでは、分割したM画素×N画素の領域をブロックとする。

ブロック単位で縦方向に変化するに従い、多重化設定条件を変更する。変更する多重化設定条件に関しては、後述する。

また、ブロック単位で横方向に変化するに従い、画像の濃度を変更する。また濃度変更の設定に関しては、RGBの輝度値またはインク色の濃度など、画像濃度を変更できるものであれば何でもよい。

ここで、多重化設定条件に関して説明する前に、本件で使用する情報多重化の埋め込み方法について簡単に説明する。

まず、入力された画像を任意のサイズのブロックに分割し、ブロックごとに誤差拡散法の量子化閾値を周期的に変化させる。その際、その周期性を付加情報のビットの符号に応じて変化させることにより、ブロックごとに通常の誤差拡散法では発生し得ないパターンを発生させることができる。この処理によって生じる画素の変化は微視的であり、また、誤差拡散処理を用いていることから濃度状態も保存されるため、印刷後の画像の品質をほとんど劣化させることなく、大量の情報を画像情報中に埋め込むことが可能となる。詳細は、特開２００１−１４８７７８号公報に提示されている。

この手法でパターンの生成に影響するものとして、RGBのクリップ値、多重化処理を施すインク色、量子化閾値の振り幅、誤差拡散係数がある。ここでは、この４つの項目を多重化設定に関するパラメータとして扱う。これらパラメータに関する設定値を格納したものを多重化設定テーブルとする。

RGBのクリップ処理は、安定して抽出できるパターンを生成するために必要な処理である。RGBの値が高すぎると、吐出されるインクの量が少なくなるため、パターンを生成することが困難となり、安定して抽出することができない。また、RGBの値が低すぎると、吐出されるインク量が多すぎるため、形成したパターンが潰れてしまい、安定して抽出することができない。このことから、安定した抽出を実現するために、パターンを作成するのに適したインク量に制限する必要がある。しかし、吐出されるインク量そのものをクリップ処理してしまうと、画像に疑似輪郭などが出る原因となる。そこで、RGBの段階でクリップすることにより、画質への影響を最小限に抑え、インク量を制限することが可能となる。

また、多重化処理を施すインク色によっては、埋め込んだパターンが視覚的に目立ってしまう、もしくは安定して抽出できない。このことから、多重化処理を施すインク色を決定する必要がある。ここで、決定するインク色は１色でなくてもよく、何色かの組み合わせでもよいことは言うまでもない。

また、量子化閾値の振り幅は、振り幅が小さい場合は、生成するパターンが薄いため、画質に及ぼす影響は小さいが安定した抽出が困難となる。また、振り幅が大きい場合は、生成するパターンが濃いため、画質に及ぼす影響は大きいが安定して抽出することができる。

また、誤差拡散係数は、誤差の拡散方向と生成するパターンとの兼ね合いで、モアレなどの発生の原因となったり、パターンのスペクトルパワーを低下させてしまうものがあり、安定した抽出に影響を及ぼす可能性がある。

以上のことから、上述した４つの項目は、多重化設定に関するパラメータであり、画質劣化と抽出精度のトレードオフの関係を満たすバランスのよい条件を設定する必要がある。

上述した多重化設定条件を検討するために、以下に説明するようなそれぞれのパラメータに対応したパッチ画像を利用して、多重化処理による画質劣化と付加情報の抽出精度のバランスを満たす多重化設定条件を設計する。

RGBのクリップ値を検討する場合は、図４のようなパッチ画像を用いる。吐出量の問題からパターンの生成が不安定になりやすい暗部と明部に対して、数種類の各RGBのクリップ値を比較し、付加情報の抽出精度と多重化処理による画質劣化のバランスがとれたRGBクリップ値を検討する。例えば、クリップ値を「１０」とした場合、RGBの輝度値０から２５５の範囲のうち、０から９までと２４６から２５５の範囲の輝度値はクリップ処理し、１０から２４５までが処理後の範囲となる。図４のように設定１から設定６までクリップ量を設定する。設定間でのクリップ値の差を所定値Cとし、設定１はクリップ値「０」とし、設定６ではクリップ値「５×C」となるように設定する。ここでは、例として所定値Cを「２」と設定するが、これ以外の値を設定してもよいことはいうまでもない。

多重化処理を施すインク色を検討する場合は、図５のようなパッチ画像を用いる。各濃度の画像情報に対して、特定インク色にのみ多重化処理を施し、付加情報の抽出精度と多重化処理による画質劣化のバランスがとれたインク色を検討する。例えば、使用されるインク色が、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、淡シアン、淡マゼンタの６色の場合、インク色１ではシアンのみに多重化処理を施し、インク色２ではマゼンタのみに多重化処理を施す、というように順次多重化処理を施すインク色を変更していく。また、図５に示した例は、単色のみ多重化した場合であるが、複数色の組み合わせで多重化した場合の検討も可能である。

量子化閾値の振り幅を検討する場合は、図６のようなパッチ画像を用いる。振り幅に関して、例えば、量子化後の値が４通りになる場合、各閾値は、４３、１２８、２１３となる。各閾値間の距離の半分である４３を振り幅の最大値とする。検討する振り幅は、１から４２までの範囲を対象とし、ここでは１０、２０、３０、４０を検討する振り幅とする。各濃度の画像情報に対して、設定した振り幅を変更して多重化処理を行い、付加情報の抽出精度と多重化処理による画質劣化のバランスがとれた量子化閾値の振り幅を検討する。

誤差拡散係数を検討する場合は、図７のようなパッチ画像を用いる。例えば、ここでは拡散方向に特徴がある誤差拡散係数を検討する。図１４は、様々な種類の誤差拡散係数を示したものである。パターンAは、横方向に拡散する誤差の割合が多い。パターンBは、下真中方向に拡散する誤差の割合が多い。パターンCは、右下方向に拡散する誤差の割合が多い。パターンDは、左下方向に拡散する誤差の割合が多い。パターンEは、どの方向にも拡散する誤差の割合が等しい。図７の各濃度の画像に対して、用意した誤差拡散係数を使って多重化処理を行い、付加情報の抽出精度と多重化処理による画質劣化のバランスがとれた誤差拡散係数の組み合わせを検討する。

また、４つの項目を一度に検討する場合は、図１５のようなパッチ画像を用いる。４つの項目の最適値が、ほぼ把握できており、検討する多重化設定条件の組み合わせが限られている場合は有効である。

例えば、量子化値が４種類で、使用するインク色が６色の場合で説明する。把握している最適設定が、ＲＧＢのクリップ値を「５」、量子化振り幅を「２０」、多重化処理を施すインク色を「イエロー」、誤差拡散係数を右下に拡散方向を持つものとする。

そうすると、図１５の設定１では、最適設定を基にして、ＲＧＢのクリップ値を「１０」、インク色を「淡シアン」に変更して設定する。設定２では、量子化振り幅のみを「１５」にして設定する。

このように設定３から設定６に関しても、把握している最適設定を基にして設定し、画質と抽出精度のバランスの取れた最適条件を検討する。

以下の説明では、より詳しく解説するために、４つの項目それぞれを最適する方法について記述するが、４つの項目を一度に検討してもよいことはいうまでもない。

図１に示すように入力端子１０１は、多重化領域検出部１０２に接続されている。多重化領域検出部１０２は、図２の各マーカ２０１に基づいて、印刷領域２０３をＭ×N画素のブロック領域に分割する装置である。多重化領域検出部１０２は、多重化設定変更判定部１０３に接続している。

図１の多重化設定変更判定部１０３は、パッチ画像内で使用する多重化設定条件を決定する。多重化領域検出部１０２から、分割したブロック領域の位置が入力される。入力されたブロック領域の位置と、そのブロック領域内で使用される多重化設定テーブルの対応を決定する装置である。図２のパッチ画像の仕様に示したように、マーカによって分割されたブロック領域の水平方向は、多重化設定条件は同じ設定である。多重化領域検出部１０３は、多重化設定テーブル読み込み部１０４に接続している。

図１の多重化設定テーブル読み込み部１０４は、１０３で決定されたブロック領域と、その領域内で使用する多重化設定テーブルの組み合わせに応じて、多重化設定テーブルを読み込む装置である。多重化設定テーブル読み込み部１０４は、多重化情報埋め込み部１０５に接続している。

図１の多重化情報埋め込み部１０５は、多重化設定テーブル読み込み部１０４での設定に応じてブロックを多重化する装置である。多重化した画像データはプリンタ１０６に入力され、印刷パッチ画像１０７が出力される。

続いて、上述した画像処理装置により得た印刷パッチ画像から、情報多重化における機器の性能を考慮した最適多重化設定条件を決定する画像処理装置に関して説明する。

図３は、印刷した画像から情報多重化における機器の性能を考慮した最適多重化設定条件を決定する画像処理装置の構成を示すブロック図である。図３において、３０１は、印刷パッチ画像である。３０１は、光学的読取装置３０２に接続されている。

光学的読取装置３０２は、印刷パッチ画像をイメージスキャナなどの光学的読取装置によって読み取り、画像情報に変換する機能を有する。光学的読取装置３０２は、多重化領域検出部３０３に接続されている。変換された画像情報は、多重化領域検出部３０３に入力される。

多重化領域検出部３０３は、パッチ画像内で分割されたブロック領域を検出する。パッチ領域内のマーカを利用することにより分割されたブロック領域を検出する装置である。検出された同一多重化設定条件での多重化領域ごとに、多重化性能を測定することにより、様々な多重化設定条件を比較検討することができる。多重化領域検出部３０３は、多重化情報抽出部に接続されており、各ブロック領域の位置が入力される。

多重化情報抽出部３０４は、各ブロック領域において、埋め込んだ多重化情報を抽出する。多重化情報抽出部３０４は、多重化性能判定部３０５に接続されており、抽出された多重化情報を出力する。

多重化性能判定部３０５は、検討している多重化設定条件を総合的に判断する。多重化情報抽出部３０４の出力結果から判定した抽出精度と、多重化設定条件による画質への影響を総合的に判断する装置である。多重化性能判別部３０５から、最適な多重化設定テーブル３０６が出力される。出力した最適多重化設定テーブルは、対応した多重化機器が区別できるように名称を設定しておく。

次に、決定した最適多重化設定条件で多重化印刷を行う画像処理装置について説明する。図８は、決定した最適多重化設定条件で多重化印刷を行う画像処理装置の構成を示すブロック図である。図８において、入力端子８０１は、ディジタル画像情報が入力される端子である。入力端子８０１は、多重化情報埋め込み部８０４に接続されており、画像情報を入力する。

多重化機器選択部８０２は、多重化処理に使用する機器を指定する装置である。選択した機器に関する最適多重化設定テーブルが設計されたかどうかを判断する。多重化機器選択部８０２は、多重化設定テーブル読み込み部８０３に接続されており、選択した多重化機器に関する最適多重化設定テーブルが設計されたかどうかを出力する。

多重化テーブル読み込み部８０３は、利用する多重化設定テーブルを読み込む。多重化機器選択部８０２の出力結果から、選択した機器に関する最適多重化設定テーブルが設計された場合は、最適多重化設定テーブルを利用する。また、選択した機器に関して最適多重化設定テーブルが設計されていない場合は、あらかじめ用意してある標準多重化設定テーブルを利用する。多重化設定テーブル読み込み部８０３は、多重化情報埋め込み部８０４に接続されており、多重化設定条件を出力する。

また付加情報作成部８０５は、埋め込む多重化情報を作成する装置である。付加情報作成部８０５は、多重化情報埋め込み部８０４に接続されており、多重化する付加情報が出力される。

多重化情報埋め込み部８０４は、画像情報に情報を埋め込む装置である。多重化情報を埋め込んだ画像情報は、プリント８０６に入力され、印刷画像８０７が出力される。

すなわち、本発明は、情報多重化における機器の性能を測定するためのパッチ画像を印刷する手段（図１）と、印刷した画像から情報多重化における機器の性能を考慮した最適多重化設定条件を決定する手段（図３）と、決定した最適多重化設定条件で多重化印刷を行う手段（図８）とを備えることを特徴とする。

なお、画像処理装置における上述した動作については、図１１に示すような制御装置１１１１を用いて実行されることを前提とする。図１１は、画像処理装置の動作を実行するための制御装置の構成を示す図である。図１１において、システムバス１１１０に、ＣＰＵ１１０１、ＲＯＭ１１０２、ＲＡＭ１１０３、ハードディスクなどの２次記憶装置１１０４が接続されている。また、ユーザインタフェイスとして、ディスプレイ１１０５、キーボード１１０６、マウス１１０７がシステムバス１１１０に接続されている。さらに、システムバス１１１０に接続されたＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）インタフェイス１１０８を介して、出力用のプリンタ１１０９が接続されている。

また、印刷されたパッチ画像をイメージスキャナなどの光学的読取装置で入力して、最適多重化設定条件を決定する画像処理装置の実施形態においても、図１１に示すような制御装置１１１１を用いて実行されることを前提とする。この場合、システムバス１１１０に接続されたＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）インタフェイス１１０８を介して、光学的読取装置３０２が接続される。

次に、上述した構成を有する画像処理装置の動作手順について説明する。図９は情報多重化における機器の性能を測定するためのパッチ画像を印刷する画像処理装置の動作手順について説明するためのフローチャートである。図１０は、最適多重化設定条件を決定する画像処理装置の動作手順を説明するためのフローチャートである。

まず、図９を用いて、パッチ画像印刷までの手順について説明する。パッチ画像のディジタル画像情報が入力端子１０１から入力される（ステップS９０１）。入力された画像情報は、多重化領域検出部１０２により、マーカによって分離されたブロックの多重化領域の位置座標を検出する（Ｓ９０２）。

パッチ画像内で多重化設定条件を変更して最適値の検討を行うために、分離した多重化領域ごとに、使用する多重化設定テーブルを決定する（Ｓ９０３）。領域ごとに使用する多重化設定テーブルは、使用するパッチ画像に応じて、予め用意しておく。

多重化領域に対応する多重化設定テーブルを多重化設定テーブル読み込み部１０４で読み込み、設定する（Ｓ９０４）。多重化情報埋め込み部１０５で、読み込んだ多重化設定テーブルに応じて、パッチ画像のブロック領域内を多重化処理していく（Ｓ９０５）。

パッチ画像内の全多重化領域に対して、多重化情報埋め込み処理が行われたかどうかを判断する（Ｓ９０６）。全多重化領域で処理が終了した場合は、プリンタ１０６により、領域ごとに多重化設定条件が変更されたパッチ画像が印刷される（Ｓ９０７）。全多重化領域で処理が終了していない場合は、Ｓ９０４に戻り、次に処理する多重化領域に応じて、多重化設定テーブルを読み込み、一連の処理内容を繰り返す。

次に、印刷した画像から情報多重化における機器の性能を考慮した最適多重化設定条件を決定する画像処理装置の動作手順について、図１０を用いて説明する。

まず、上述した動作手順により印刷したパッチ画像を、光学的読取装置３０２で読み取り、I／Oインターフェイス１１０８を介して、画像情報に変換し、２次記憶装置１１０４に格納される（Ｓ１００１）。

変換した画像情報から、多重化領域検出部３０３で、印刷する際に分離した多重化領域の位置座標を検出する（Ｓ１００２）。パッチ画像内のマーカは、多重化領域の外枠にはみ出すように印字されており、スキャンした画像情報から、はみ出したマーカを二値化してサーチすることにより、マーカを検出することができる。検出したマーカから多重化領域の位置座標を算出することが可能となる。

多重化情報抽出部３０４で、多重化領域ごとに埋め込んだデータの抽出処理を行い、抽出精度をCPU１１０１で算出する（Ｓ１００３）。具体的に、多重化情報の抽出処理は、画像情報において情報が埋め込まれている領域の周期的パターンを解析することにより、付加情報の抽出を行う。

抽出結果をもとに、多重化性能判定部３０５で、各多重化設定条件の最適値を設定する。ここで、最適多重化設定条件を設定する上で重要となるのは、付加情報の抽出精度と画質のバランスを保つことである。そこで、抽出精度のみによって、パラメータを設定するのではなく、画質への影響を考慮して、最適なパラメータを決定する。

ここで、埋め込んだ付加情報が正確に検出できた割合を、検出率として定義する。各パッチ画像を利用した場合の判定方法については、以下のように行う。

ＲＧＢのクリップ値を検討する場合は、まず検出率が所定値以下となるようなクリップ値の設定が、あるかどうかを確認する。検出率が所定値以下となるクリップ値の設定は最適多重化設定条件から除外する。検出率が所定値以上となったクリップ値の設定の中で、クリップ量が最小となる設定を、最適ＲＧＢのクリップ値とする。

多重化処理を施すインク色を検討する場合は、まず検出率が所定値以下となるようなインク色があるかどうかを確認する。検出率が所定値以下となるようなインク色での多重化処理は最適多重化設定条件から除外する。検出率が所定値以上となった設定ごとに、粒状度を測定して、その値が最小となるインク色を多重化するインク色の最適多重化設定条件とする。

量子化閾値の振り幅を検討する場合は、まず検出率が所定値以下となるような振り幅が、あるかどうかを確認する。検出率が所定値以下となる振り幅の設定は、最適多重化設定条件から除外する。検出率が所定値以上となった振り幅の設定の中で、振り幅が最小となる設定を、量子化閾値振り幅の最適多重化設定条件とする。

誤差拡散係数を検討する場合は、まず検出率が所定値以下となるような誤差拡散係数が、あるかどうかを確認する。検出率が所定値以下となる誤差拡散係数の設定は、最適多重化設定条件から除外する。検出率が所定値以上となった誤差拡散係数の設定ごとに、画質を評価するため粒状度を測定して、その値が最小となる誤差拡散係数の設定を最適多重化設定条件とする。

ここで、粒状度の測定方法に関しては、マークにより分離した領域の均一な濃度部分をスキャナなどの光学的読取装置にて読み取り、濃度の標準偏差σを測定し、粒状度として評価する。

今回は画質への影響を考慮するために粒状度による評価を行ったが、これに限定しない。

このように、使用したパッチ画像ごとに判定する基準を変更し、多重化性能判別部３０５にて、各多重化設定条件に関する最適化を自動的に行う（Ｓ１００４）。

最適化するパラメータが複数ある場合、全てのパラメータの最適化が終了したかどうかを判断し（Ｓ１００５）、全て最適化が終了した場合は設計した最適多重化設定条件をテーブルとして出力し（Ｓ１００６）、処理を終了する。終了していない場合は、Ｓ９０１に戻り、検討する別のパッチ画像を入力して、全パラメータの最適化が終了するまで処理を繰り返す。このとき、最適化した多重化設定項目に関しては、最適条件を設定し、他の項目の最適化を行う。

２種類以上のパラメータを最適化する場合は、設計する多重化設定項目に優先順位をつける。例えば、誤差拡散係数、量子化閾値振り幅、RGBクリップ値、多重化処理を施すインク色の順で、最適化を行う。

誤差拡散係数と量子化振り幅に関しては、付加情報を埋め込む際に重要なパラメータである。誤差の最適な拡散方法を設定してから量子化閾値振り幅を設定すると、パターンを生成するのに必要最小限な振り幅を決定することができ、画質劣化を最小限にとどめることができる。２つのパラメータを最適化した条件下で、インクの吐出量によりパターンの生成に影響がでるものに関しては、RGBクリップ値で対応する。最後に、もっとも多重化処理を施すのに有効なインク色を決定する。

もちろん、これ以外の順で最適化してもよいことは言うまでもない。

各パッチを利用して設計した最適多重化パラメータを集計することにより、最適多重化設定テーブルを完成することができる。

また、情報多重化における機器の性能を考慮した最適多重化設定条件を決定するのに、図１２に示す概略図で構成される最適多重化設定条件設計ツールを使用する。このツールはパッチ画像を印刷する機能、及び最適多重化設定条件を決定する機能を有している。

ツールのパッチ画像印刷機能について説明する。まず、ディスプレイ１１０５に表示されたＵＩ上のコマンドボックス１２０１をマウス１１０７でクリックし、設計する多重化設定条件決定する。コマンドボックス１２０１には、設計可能な多重化設定条件の一覧が表示される。選択した設計するパラメータに応じた印刷するパッチ画像を、「画像選択」ボタン１２０２により選択する。このとき、パッチ画像は２次記憶装置１１０４に格納されている。選択したパッチ画像はプレビューウィンドウ１２０８に表示される。次に、１２０３の「印刷」ボタンをマウス１１０７でクリックすると、多重化設定条件を予め用意したテーブルに応じて変更したパッチ画像が、プリンタ１１０９から印刷される。

次にツールの最適多重化設定条件機能について説明する。まず、印刷したパッチ画像を光学的読取装置に設定し、「スキャン」ボタン１２０４をマウス１１０７でクリックすると、印刷したパッチ画像が読み込まれ、画像情報に変換され、一時的にＲＡＭ１１０３に格納される。読み込んだ画像のプレビュー画像がウィンドウ１２０８に表示される。次に、「解析」ボタン１２０５をマウス１１０７でクリックすると、印刷したパッチ画像を解析し、付加情報の抽出処理を行う。「判定」ボタン１２０６をマウス１１０７でクリックすると、付加情報の抽出精度と画質のバランスを考慮した最適パラメータを決定する。これを用意したパッチ画像の分だけ繰り返し、「保存」ボタン１２０７をマウス１１０７でクリックすると、全てのパラメータに関して最適化された多重化設定テーブルが出力される。

最後に、決定した最適多重化設定条件で多重化印刷を行う画像処理装置の動作手順について説明する。図１３は、決定した最適多重化設定条件で多重化印刷を行う画像処理装置の動作手順について説明するためのフローチャートである。

まず、ディスプレイ１１０５を見て、使用者が印刷する画像情報を選択する（Ｓ１３０１）。印刷画像は２次記憶装置１１０４に格納されている。次に多重化機器選択部８０２にて、多重化処理する際に使用する機器をマウス１１０７で選択する（Ｓ１３０２）。選択した機器に対応する最適化多重化設定テーブルがあれば、そのテーブルを多重化設定テーブル読み込み部８０３にて読み込む。選択した機器に対応する最適化多重化設定テーブルがなければ、予め用意してある標準多重化設定テーブルを読み込む（Ｓ１３０３）。

多重化設定テーブルの設定で、多重化情報埋め込み部８０４にて、画像情報内に付加情報を埋め込み（Ｓ１３０４）、それをプリンタ１１０９により出力して印刷画像を得る（Ｓ１３０５）。

このように、本発明によれば、多重化処理する機器の性能に応じて、多重化設定条件を変更することが可能となる。これによって、必要以上に強い周期的パターンを画像領域内に埋め込む必要がなく、画質の著しい劣化を防ぐことができる。

なお、本発明は、複数の機器（例えば、ホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタ等）から構成されるシステムに適用しても、１つの機器からなる装置（例えば、複写機等）に適用してもよい。

また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体（または記憶媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記録媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することとなり、そのプログラムコードを記録した記録媒体は本発明を構成することとなる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの支持に基づき、コンピュータ上で稼動しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含むことは言うまでもない。

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わっているメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

本発明を上記記録媒体に適用する場合、その記録媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されていることになる。

第１の実施形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。 パッチ画像の一形態を示す図である。 第１の実施形態のおける、印刷したパッチ画像を用いて最適多重化設定条件を決定する画像処理装置の構成を示すブロック図である。 多重化設定条件として、RGBのクリップ値を最適化する場合に用いるパッチ画像の例を示した図である。 多重化設定条件として、多重化処理を行う最適インク色を決定する場合に用いるパッチ画像の例を示した図である。 多重化設定条件として、誤差拡散係数の量子化閾値振り幅を最適化する場合に用いるパッチ画像の例を示した図である。 多重化設定条件として、最適な誤差拡散係数を決定する場合に用いるパッチ画像の例を示した図である。 第１の実施形態における、機器の性能を考慮した最適多重化設定条件を用いて処理する画像処理装置の構成を示すブロック図である。 図１に示される実施形態による画像処理装置の動作手順について説明するためのフローチャートである。 図３に示される実施形態による画像処理装置の動作手順について説明するためのフローチャートである。 画像処理装置の動作を実行するための制御装置の構成を示す図である。 最適多重化設定条件を設計するツールのウィンドウを説明するための図である。 図８に示される実施形態による画像処理装置の動作手順について説明するためのフローチャートである。 実施例１で、様々な誤差拡散係数のパターンを説明するための図である。 多重化設定条件として、４つの項目全てを一度に検討する場合に用いるパッチ画像の例を示した図である。

Claims (8)

1. 情報多重化における機器の性能を測定するためのパッチ画像を印刷する手段と、
   印刷した画像から情報多重化における機器の性能を考慮した最適多重化設定条件を決定する手段と、
   決定した最適多重化設定条件で多重化印刷を行う手段とを備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前情報多重化における機器は、画像領域に情報を埋め込んだ画像情報を印刷する印刷装置と、多重化処理した印刷物を読み取る読取装置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. 情報多重化における機器の性能を測定するためのパッチ画像は、パッチ画像内で多重化設定条件を切り替えるためのマーカを含むことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
4. 情報多重化における機器の性能を測定するためのパッチ画像は、最適化する多重化設定項目に応じて、異なるパッチ画像を使用することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
5. 最適化する多重化設定項目は、単数もしくは複数の項目からなることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
6. 情報多重化における機器の性能を測定するためのパッチ画像を印刷する工程と、
   印刷した画像から情報多重化における機器の性能を考慮した最適多重化設定条件を決定する工程と、
   決定した最適多重化設定条件で多重化印刷を行う工程とを備えることを特徴とする画像処理方法。
7. コンピュータ上で実行されることによって、請求項６の画像処理方法を実行するプログラム。
8. 請求項７に記載のプログラムを記録した記録媒体。

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