JP2010034881A - 画像処理装置、画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 埋め込み情報に応じて文字間の位置関係を変更することで文字列に埋め込み情報を埋め込む場合に、より正確に埋め込み情報を抽出可能にするための技術を提供すること。
【解決手段】 入力画像に埋め込みビット列を埋め込んだ画像を第１の画像として生成する（Ｓ３０４）。第１の画像中のそれぞれの外接矩形の位置を示す第１の外接矩形情報を求める（Ｓ３０５）。第１の画像中のそれぞれの文字の外接矩形の位置を示す第２の外接矩形情報を求める（Ｓ３０６）。第１の画像中の第１の外接矩形の第１の外接矩形情報と第２の外接矩形情報とが異なる場合、入力画像中から第１の外接矩形を求めた文字を省いた文字列に対して埋め込みビット列を埋め込む（Ｓ３０８）。
【選択図】 図３

Description

本発明は、画像に対する電子透かしの埋め込み技術に関するものである。

文字認識技術の基礎技術である文書画像認識技術（領域分割技術や、文字外接矩形抽出技術）を用いた文書用電子透かしの技術がある（特許文献１、特許文献２）。

また、不可逆な圧縮をかけても、電子透かしの抽出が出来るよう埋め込みと圧縮の処理を繰り返し、抽出出来ない場合に、埋め込み強度を増強する発明も、背景技術として考えられる（特許文献３）。
特開２００２−２３２６７９号公報 特開２００３−２３０００１号公報 US公開2002/0080997

文字間の空白長を微小に変更することで電子透かしの埋め込みを行う場合、外接矩形の抽出結果が埋め込み時と抽出時とで異なる事があり、これにより、電子透かしの抽出率が低下してしまうという問題がある。より具体的には、外接矩形の抽出結果が異なる事により、抽出結果が異なる箇所以降の、空白長と埋め込みビットとの対応関係がずれてしまい、その結果、同じ行内のデータに連続した不適切な抽出結果を生じさせることになってしまう。即ち、誤り訂正符号や繰り返し埋め込みで訂正不可能な状態を生じてしまう場合がある。

本発明は以上の問題に鑑みて成されたものであり、埋め込み情報に応じて文字間の位置関係を変更することで文字列に埋め込み情報を埋め込む場合に、より正確に埋め込み情報を抽出可能にするための技術を提供することを目的とする。

本発明の目的を達成するために、例えば、本発明の画像処理装置は以下の構成を備える。

即ち、文字列を含む画像を入力画像として取得する手段と、
前記文字列を構成する各文字について外接矩形を求める抽出手段と、
前記文字列に対して埋め込む為のビット列を取得する取得手段と、
前記ビット列において前記入力画像中のそれぞれの外接矩形間の空白長に対応するビットの値を参照し、それぞれの外接矩形間の空白長が、参照したビットの値に応じた空白長となるようにそれぞれの文字の位置を変更した画像を第１の画像として生成する生成手段と、
それぞれの外接矩形について、前記第１の画像中における位置を示す第１の外接矩形情報を求める計算手段と、
前記第１の画像中の文字列を構成する各文字について外接矩形を求め、求めたそれぞれの外接矩形について、前記第１の画像中における位置を示す第２の外接矩形情報を求める手段と、
前記第１の画像中におけるそれぞれの外接矩形の第１の外接矩形情報と、前記第１の画像中におけるそれぞれの外接矩形の前記第２の外接矩形情報とが全て同じであるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段が全て同じであると判断した場合には、前記第１の画像を出力する手段と、
前記判断手段が、前記第１の画像中における第１の外接矩形について前記第１の外接矩形情報と前記第２の外接矩形情報とが異なると判断した場合には、前記入力画像中の文字列から前記第１の外接矩形を求めた文字を省いた文字列を処理対象文字列とし、前記ビット列において当該処理対象文字列のそれぞれの文字の外接矩形間の空白長に対応するビットの値を参照し、前記処理対象文字列のそれぞれの文字の外接矩形間の空白長が、参照したビットの値に応じた空白長となるように前記処理対象文字列のそれぞれの文字の位置を変更した画像を第２の画像として生成し、生成した当該第２の画像を出力する手段と
を備えることを特徴とする。

本発明の目的を達成するために、例えば、本発明の画像処理装置は以下の構成を備える。

即ち、文字列を含む画像を入力画像として取得する手段と、
前記文字列を構成する各文字について外接矩形を求める抽出手段と、
前記文字列に対して埋め込む為のビット列を取得する取得手段と、
前記ビット列において前記入力画像中のそれぞれの外接矩形間の空白長に対応するビットの値を参照し、それぞれの外接矩形間の空白長が、参照したビットの値に応じた空白長となるようにそれぞれの文字の位置を変更した画像を第１の画像として生成する生成手段と、
それぞれの外接矩形について、前記第１の画像中における位置を示す第１の外接矩形情報を求める計算手段と、
前記第１の画像中の文字列を構成する各文字について外接矩形を求め、求めたそれぞれの外接矩形について、前記第１の画像中における位置を示す第２の外接矩形情報を求める手段と、
前記第１の画像中におけるそれぞれの外接矩形の第１の外接矩形情報と、前記第１の画像中におけるそれぞれの外接矩形の前記第２の外接矩形情報とが全て同じであるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段が全て同じであると判断した場合には、前記第１の画像を出力する手段と、
前記判断手段が、前記第１の画像中における第１の外接矩形について前記第１の外接矩形情報と前記第２の外接矩形情報とが異なると判断した場合には、前記第１の外接矩形を抽出した文字の位置を変更するために前記生成手段が用いたパラメータを更新し、更新後のパラメータを用いて再度、前記生成手段に前記第１の画像を再生成させるよう、前記生成手段を制御し、再生成された前記第１の画像を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする。

本発明の目的を達成するために、例えば、本発明の画像処理方法は以下の構成を備える。

即ち、文字列を含む画像を入力画像として取得する工程と、
前記文字列を構成する各文字について外接矩形を求める抽出工程と、
前記文字列に対して埋め込む為のビット列を取得する取得工程と、
前記ビット列において前記入力画像中のそれぞれの外接矩形間の空白長に対応するビットの値を参照し、それぞれの外接矩形間の空白長が、参照したビットの値に応じた空白長となるようにそれぞれの文字の位置を変更した画像を第１の画像として生成する生成工程と、
それぞれの外接矩形について、前記第１の画像中における位置を示す第１の外接矩形情報を求める計算工程と、
前記第１の画像中の文字列を構成する各文字について外接矩形を求め、求めたそれぞれの外接矩形について、前記第１の画像中における位置を示す第２の外接矩形情報を求める工程と、
前記第１の画像中におけるそれぞれの外接矩形の第１の外接矩形情報と、前記第１の画像中におけるそれぞれの外接矩形の前記第２の外接矩形情報とが全て同じであるか否かを判断する判断工程と、
前記判断工程で全て同じであると判断した場合には、前記第１の画像を出力する工程と、
前記判断工程で、前記第１の画像中における第１の外接矩形について前記第１の外接矩形情報と前記第２の外接矩形情報とが異なると判断した場合には、前記入力画像中の文字列から前記第１の外接矩形を求めた文字を省いた文字列を処理対象文字列とし、前記ビット列において当該処理対象文字列のそれぞれの文字の外接矩形間の空白長に対応するビットの値を参照し、前記処理対象文字列のそれぞれの文字の外接矩形間の空白長が、参照したビットの値に応じた空白長となるように前記処理対象文字列のそれぞれの文字の位置を変更した画像を第２の画像として生成し、生成した当該第２の画像を出力する工程と
を備えることを特徴とする。

本発明の目的を達成するために、例えば、本発明の画像処理方法は以下の構成を備える。

即ち、文字列を含む画像を入力画像として取得する工程と、
前記文字列を構成する各文字について外接矩形を求める抽出工程と、
前記文字列に対して埋め込む為のビット列を取得する取得工程と、
前記ビット列において前記入力画像中のそれぞれの外接矩形間の空白長に対応するビットの値を参照し、それぞれの外接矩形間の空白長が、参照したビットの値に応じた空白長となるようにそれぞれの文字の位置を変更した画像を第１の画像として生成する生成工程と、
それぞれの外接矩形について、前記第１の画像中における位置を示す第１の外接矩形情報を求める計算工程と、
前記第１の画像中の文字列を構成する各文字について外接矩形を求め、求めたそれぞれの外接矩形について、前記第１の画像中における位置を示す第２の外接矩形情報を求める工程と、
前記第１の画像中におけるそれぞれの外接矩形の第１の外接矩形情報と、前記第１の画像中におけるそれぞれの外接矩形の前記第２の外接矩形情報とが全て同じであるか否かを判断する判断工程と、
前記判断工程で全て同じであると判断した場合には、前記第１の画像を出力する工程と、
前記判断工程で、前記第１の画像中における第１の外接矩形について前記第１の外接矩形情報と前記第２の外接矩形情報とが異なると判断した場合には、前記第１の外接矩形を抽出した文字の位置を変更するために前記生成工程で用いたパラメータを更新し、更新後のパラメータを用いて再度、前記生成工程で前記第１の画像を再生成させるよう、前記生成工程を制御し、再生成された前記第１の画像を出力する出力工程と
を備えることを特徴とする。

本発明の構成によれば、埋め込み情報に応じて文字間の位置関係を変更することで文字列に埋め込み情報を埋め込む場合に、より正確に埋め込み情報を抽出可能にすることができる。

以下、添付図面を参照し、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下説明する実施形態は、本発明を具体的に実施した場合の一例を示すもので、特許請求の範囲に記載の構成の具体的な実施例の１つである。

［第１の実施形態］
本実施形態では、電子透かしの埋め込みに係る文字シフト操作（文字を横方向に平行移動する操作）によって、埋め込み前の画像と埋め込み後の画像とで、文字の外接矩形の抽出結果が異なってしまう箇所を特定する。そしてこのような箇所については文字シフト操作を行わないようにする。

図７は、電子透かしの埋め込み情報としてのビット列を文字列に対して埋め込む前の各文字の外接矩形と、埋め込んだ後の外接矩形とを示す図である。

図７（ａ）は、「誤り訂正符号使用法」という文字列において、「り」、「正」、「号」、「用」の各文字に対して埋め込まれた情報を正しく抽出した場合について示す図である。図７（ａ）では、「り」にはビット０（bit0）が埋め込まれており、「正」にはビット１（bit1）が埋め込まれており、「号」にはビット２（bit2）が埋め込まれており、「用」にはビット３（bit3）が埋め込まれている。例えば「り」については、「誤」と「り」との間の距離（それぞれの文字の外接矩形間の距離）、「り」と「訂」との間の距離（それぞれの文字の外接矩形間の距離）を、ビット０の値に応じて変更することで、「り」に対してビット０を埋め込んでいる。図７（ａ）では、文字列「誤り訂正符号使用法」に対して各文字の外接矩形抽出処理を行ったところ、「誤」、「り」、「訂」、「正」、「符」、「号」、「使」、「用」、「法」の各文字について外接矩形を求めることができている。即ち、文字列を構成する各文字について正確に外接矩形を求めることができているので、ビット０〜ビット３を抽出することができる。

図７（ｂ）は、「誤り訂正符号使用法」という文字列において、「り」、「正」、「号」、「用」の各文字に対して埋め込まれた情報を正しく抽出できなかった場合について示す図である。図７（ｂ）でも図７（ａ）と同様に、「り」にはビット０（bit0）が埋め込まれており、「正」にはビット１（bit1）が埋め込まれており、「号」にはビット２（bit2）が埋め込まれており、「用」にはビット３（bit3）が埋め込まれている。埋め込み方法についても図７（ａ）と同じである。しかし、図７（ｂ）では文字列「誤り訂正符号使用法」に対して外接矩形抽出処理を行ったところ、「訂」に対しては本来１つの外接矩形を求めるところ、「言」と「丁」とに分けて外接矩形が求められてしまっている。従ってこの場合、外接矩形の抽出が失敗した箇所（「訂」の箇所）以降の文字の文字間に対して埋め込まれたビットは正確には抽出できなくなる。

本実施形態では、埋め込みビット列を埋め込んだ文字列からこの埋め込みビット列を正確に抽出ことができるように、外接矩形の抽出が失敗されると想定される文字についてはビットを埋め込まないようにする。

図１は、本実施形態に係る画像処理装置の機能構成例を示すブロック図である。

領域分割部１０１には、文字列が含まれている画像（入力画像）が入力される。従って、領域分割部１０１は、この入力画像中の文字列が記されている領域（文字列領域）や、図形などが記されている領域（図形領域）について、その領域を特定するための領域情報を生成する。例えば、入力画像中における文字列領域の４隅の座標位置情報、入力画像中における図形領域の４隅の座標位置情報、を、領域情報として求める。そして領域分割部１０１は、入力画像のデータと共にそれぞれの領域の領域情報を、後段の第１文字外接矩形抽出部１０２に送出する。

第１文字外接矩形抽出部１０２は、領域分割部１０１から受けた領域情報を参照し、同じく領域分割部１０１から受けた入力画像中において、文字列が記されている領域を特定する。そして特定した文字列の領域に対して、各文字の外接矩形を求める（計算する）処理を行う。そして第１文字外接矩形抽出部１０２は、それぞれの外接矩形について外接矩形情報（文字外接矩形情報）を求め、求めたそれぞれの外接矩形情報と入力画像とを、後段の第１埋め込み部１０４と、第２埋め込み部１０８とに送出する。また、第１文字外接矩形抽出部１０２は、抽出したそれぞれの外接矩形の外接矩形情報を、文字外接矩形情報変更部１０５に送出する。

ここで、外接矩形情報とは１つの外接矩形について１つ求まるものであって、画像上における外接矩形の領域を特定することができるのであれば、如何なる表現方法を用いても良い。例えば、１つの外接矩形について求めた外接矩形情報は、この外接矩形の対向する２隅の座標位置であっても良いし、この外接矩形の１隅の座標位置と縦横のサイズであっても良い。

図９は、外接矩形情報を２通りの表現方法で示した例について示した図である。図９では、「あ」「い」「う」「え」「お」の５文字について、その外接矩形情報を対向する２隅の座標位置で示した例と、１隅の座標位置と縦横のサイズで示した例とを示している。例えば、「う」の外接矩形情報を、外接矩形の対向する２隅の座標位置で示す場合には、（ｘ１，ｙ１，ｘ２，ｙ２）＝（１２７，１８，１６２，７２）となる。また、例えば、「え」の外接矩形情報を、外接矩形の１隅の座標位置と縦横のサイズで示す場合には、（ｘ１，ｙ１，ｗ，ｈ）＝（１７３，２０，４６，４９）となる。このように、外接矩形情報の表現方法については様々なものがあるが、本実施形態では、外接矩形情報を、外接矩形の対向する２隅の座標位置で示す。

一方で、誤り訂正符号化部１０３には、入力画像中における文字列に対して埋め込むビット列が入力される。従って、誤り訂正符号化部１０３は、この取得したビット列に対して誤り訂正符号化を施し、誤り訂正符号化済みビット列を後段の第１埋め込み部１０４と第２埋め込み部１０８とに出力する。本実施形態では、入力画像中における文字列に対してビット列を埋め込むのであるが、係るビット列を抽出する際、埋め込み操作を行わなかった箇所からも何らかのビットが抽出されてしまうのであるが、このビットは埋め込んだビットではない。そこで、埋め込むビット列に対して誤り訂正符号を施すことにより、埋め込み操作を行わなかった箇所から抽出されたビットを無効にする。本実施形態では、誤り訂正符号としてBCH符号を用いる。係る符号化によれば、例えば、誤り訂正符号化前のビット列が、010101010101であれば、誤り訂正符号化後のビット列は、0101010101011101001011となる。

第１埋め込み部１０４は、第１文字外接矩形抽出部１０２から受けた入力画像中の各外接矩形の位置を、それぞれの外接矩形の外接矩形情報を用いて特定する。そして文字列を構成する各文字のうち１つおきの文字の外接矩形の水平位置を、誤り訂正符号化部１０３から受けた誤り訂正符号化済みビット列において対応するビットの値に応じて変更することで、この入力画像の更新画像（第１の画像）を生成する。なお、以下の説明では、「外接矩形の位置を移動させる」ことは、「この外接矩形内の文字も伴って移動させる」ことに等価である。

ここで、本実施形態に係る埋め込み処理について、図６を用いてより詳細に説明する。図６は、１つの文字に対して１ビットを埋め込む処理を説明するための図である。図６において左側には「ａ」「ｂ」「ｃ」の３文字から成る文字列が記されている。６０１は文字「ａ」の外接矩形、６０２は文字「ｂ」の外接矩形、６０３は文字「ｃ」の外接矩形を示す。そして、外接矩形６０１と外接矩形６０２との間の間隔（空白長）はＰ、外接矩形６０２と外接矩形６０３との間の間隔はＳであるとする。

ここでは文字「ｂ」に対して１ビットを埋め込む場合について説明する。

本実施形態では、外接矩形６０１と外接矩形６０２との間の間隔ＰをＰ’に変更し、外接矩形６０２と外接矩形６０３との間の間隔ＳをＳ’に変更することで（外接矩形６０２の水平位置を変更することで）、文字列「ｂ」に対して１ビットを埋め込む。Ｐ’、Ｓ’は下記の式に基づいて決まる。
（１） 文字「ｂ」に対してビット値「１」を埋め込む場合
Ｐ’＝（Ｐ＋Ｓ）（１＋ρ）／２
Ｓ’＝（Ｐ＋Ｓ）（１−ρ）／２
（２） 文字「ｂ」に対してビット値「０」を埋め込む場合
Ｐ’＝（Ｐ＋Ｓ）（１−ρ）／２
Ｓ’＝（Ｐ＋Ｓ）（１＋ρ）／２
ここでρは、０＜ρ＜１を満たす埋め込み強度を示すパラメータで、予め設定されているものとする。このように、文字に埋め込むビットの値に応じて、この文字の水平位置（この文字の外接矩形の水平位置）を移動させることで、この文字に対して１ビットを埋め込む。しかし、文字列を構成するどの文字に対してどのビットをどのようにして埋め込むのかについては従来から様々な提案が成されており、本実施形態ではどのような埋め込み方法を用いても良い。

そして第１埋め込み部１０４は、位置を移動させた外接矩形のそれぞれについて、水平移動量及び移動方向を示すシフト情報を、文字外接矩形情報変更部１０５に送出する。

文字外接矩形情報変更部１０５は、第１文字外接矩形抽出部１０２から受けた外接矩形情報のうち、水平位置を変更した外接矩形の外接矩形情報が示す２隅の位置を、この外接矩形情報のシフト情報が示す分（移動分）だけ変更する（加える）処理を行う。これにより、第１埋め込み部１０４において水平位置を変更した後の文字の外接矩形の位置を求めることができる。そして文字外接矩形情報変更部１０５は、変更した外接矩形情報を含む全ての外接矩形情報（文字外接矩形情報２）を、後段の比較部１０７に対して送出する。

第２文字外接矩形抽出部１０６は、第１文字外接矩形抽出部１０２と同様に、第１埋め込み部１０４が生成した第１の画像中において、文字列が記されている領域を特定し、そして特定した文字列の領域に対して、各文字の外接矩形を求める処理を行う。係る処理では、１つの文字として認識した１つのシンボルに外接する矩形を求める処理を行う。従って、必ずしも、１つの文字について１つの外接矩形が求まるとは限らず、図７（ｂ）の例でも示したように、１つの文字に対して複数の外接矩形が求まってしまう場合もある。この場合、１つの文字が複数の文字として認識されたことになる。そして第２文字外接矩形抽出部１０６は、それぞれの外接矩形について外接矩形情報（文字外接矩形情報３）を求め、求めたそれぞれの外接矩形情報を、後段の比較部１０７に送出する。

比較部１０７は、文字外接矩形情報変更部１０５から受けたそれぞれの外接矩形情報と、第２文字外接矩形抽出部１０６から受けたそれぞれの外接矩形情報とを比較する。即ち、文字外接矩形情報変更部１０５からの外接矩形情報を抽出文字の入力画像中の並び順に並べた外接矩形情報列と、第２文字外接矩形抽出部１０６からの外接矩形情報を抽出文字の更新画像中の文字の並び順に並べた外接矩形情報列とを列の先頭から比較する。これにより、比較対象のそれぞれの外接矩形情報が同じであるか否かを判断する。

ここで、第２文字外接矩形抽出部１０６から受けた第１の外接矩形情報と、文字外接矩形情報変更部１０５から受けた第２の外接矩形情報とを比較する処理について説明する。係る処理では先ず、第１の外接矩形情報が示す外接矩形と、第２の外接矩形情報が示す外接矩形とを同じ画像上に配置した場合に、互いに重なっている部分の面積を算出する。そしてこの求めた面積を分子、第１の外接矩形情報が示す外接矩形の面積を分母とする分数の値が１に近ければ(例えば係る分数の値が０．９以上であれば)、第１の外接矩形情報と第２の外接矩形情報とは同じであると判断する。一方、係る分数の値が１に近くない場合(例えば係る分数の値が０．９未満であれば)、第１の外接矩形情報と第２の外接矩形情報とは異なるものと判断する。

そして以上の判断の結果、文字外接矩形情報変更部１０５からの外接矩形情報列と、第２文字外接矩形抽出部１０６からの外接矩形情報列とが全て同じである場合には、比較部１０７は、その旨を後段の出力部１０９に対して送出する。この場合、出力部１０９は、第１埋め込み部１０４が生成した第１の画像（埋め込み済み画像１）を出力する。

一方、以上の判断の結果、文字外接矩形情報変更部１０５からの第１の外接矩形情報と、第２文字外接矩形抽出部１０６からの第２の外接矩形情報とが異なっていた場合には、比較部１０７は、第１の外接矩形情報を第２埋め込み部１０８に通知する。

第２埋め込み部１０８は、第１文字外接矩形抽出部１０２から受けた外接矩形情報群が示すそれぞれの外接矩形のうち、第１の外接矩形情報が示す外接矩形を除く外接矩形で構成される外接矩形列を用いて、第１埋め込み部１０４と同様の処理を行う。即ち、この外接矩形列において、１つおきの外接矩形の水平位置を、誤り訂正符号化部１０３から受けた誤り訂正符号化済みビット列において対応するビットの値に応じて変更することで、入力画像を更新した更新画像（第２の画像）を生成する。そしてこの場合、出力部１０９は、この第２の画像（埋め込み済み画像２）を出力する。

なお、出力部１０９による画像の出力先については特に限定するものではなく、ネットワーク上に送出しても良いし、プリンタなどの画像形成装置に対して印刷出力するようにしても良いし、ディスプレイデバイスなどの表示装置に対して表示出力しても良い。

図３は、本実施形態に係る画像処理装置が、画像中の文字列に対して埋め込みビット列を埋め込むために行う処理のフローチャートである。

ステップＳ３０１では、領域分割部１０１は、入力画像中の各種の領域について領域情報を生成する。そして領域分割部１０１は、入力画像のデータと共にそれぞれの領域の領域情報を、後段の第１文字外接矩形抽出部１０２に送出する。

次に、ステップＳ３０２では、第１文字外接矩形抽出部１０２は、領域分割部１０１から受けた領域情報を参照し、同じく領域分割部１０１から受けた入力画像中において、文字列が記されている領域を特定する。そして特定した文字列の領域に対して、各文字の外接矩形を求める処理を行う。そして第１文字外接矩形抽出部１０２は、それぞれの外接矩形について外接矩形情報を求め、求めたそれぞれの外接矩形情報と入力画像とを、後段の第１埋め込み部１０４と、第２埋め込み部１０８とに送出する。また、第１文字外接矩形抽出部１０２は、抽出したそれぞれの外接矩形の外接矩形情報を、文字外接矩形情報変更部１０５に送出する。

次に、ステップＳ３０３では、誤り訂正符号化部１０３は、入力画像中における文字列に対して埋め込むビット列に対して誤り訂正符号化を施し、誤り訂正符号化済みビット列を後段の第１埋め込み部１０４と第２埋め込み部１０８とに出力する。

次に、ステップＳ３０４では、第１埋め込み部１０４は、第１文字外接矩形抽出部１０２から受けた入力画像中の各外接矩形の位置を、それぞれの外接矩形の外接矩形情報を用いて特定する。そして、文字列を構成する各文字のうち１つおきの文字の外接矩形の水平位置を、誤り訂正符号化部１０３から受けた誤り訂正符号化済みビット列において対応するビットの値に応じて変更することで、この入力画像の更新画像（第１の画像）を生成する。そして第１埋め込み部１０４は、位置を移動させた外接矩形のそれぞれのシフト情報を、文字外接矩形情報変更部１０５に送出する。

次に、ステップＳ３０５では、文字外接矩形情報変更部１０５は、第１文字外接矩形抽出部１０２から受けた外接矩形情報のうち、水平位置を変更した外接矩形の外接矩形情報が示す２隅の位置を、この外接矩形情報のシフト情報が示す分だけ変更する。そして文字外接矩形情報変更部１０５は、変更した外接矩形情報を含む全ての外接矩形情報を、後段の比較部１０７に対して送出する。

次に、ステップＳ３０６では、第２文字外接矩形抽出部１０６は、第１文字外接矩形抽出部１０２と同様に、第１埋め込み部１０４が生成した更新画像中において、文字列が記されている領域を特定する。そして、特定した文字列の領域に対して、各文字の外接矩形を求める処理を行う。そして第２文字外接矩形抽出部１０６は、それぞれの外接矩形について外接矩形情報を求め、求めたそれぞれの外接矩形情報を、後段の比較部１０７に送出する。

次に、ステップＳ３０７では、比較部１０７は、文字外接矩形情報変更部１０５から受けたそれぞれの外接矩形情報と、第２文字外接矩形抽出部１０６から受けたそれぞれの外接矩形情報とを比較する。係る比較の結果、文字外接矩形情報変更部１０５からの外接矩形情報列と、第２文字外接矩形抽出部１０６からの外接矩形情報列とが全く同じである場合には、比較部１０７は、その旨を後段の出力部１０９に対して送出し、処理をステップＳ３０９に進める。

この場合、ステップＳ３０９では、出力部１０９は、第１埋め込み部１０４が生成した第１の画像を出力する。

一方、ステップＳ３０７での判断の結果、文字外接矩形情報変更部１０５からの第１の外接矩形情報と、第２文字外接矩形抽出部１０６からの第２の外接矩形情報とが異なっていた場合、比較部１０７は、第１の外接矩形情報を第２埋め込み部１０８に通知する。そして処理をステップＳ３０８に進める。

ステップＳ３０８では第２埋め込み部１０８は、第１文字外接矩形抽出部１０２から受けた外接矩形情報群のうち第１の外接矩形情報を除く外接矩形情報群が示す外接矩形で構成される外接矩形列を用いて、第１埋め込み部１０４と同様の処理を行う。即ち、この外接矩形列（処理対象文字列）において、１つおきの外接矩形の水平位置を、誤り訂正符号化部１０３から受けた誤り訂正符号化済みビット列において対応するビットの値に応じて変更することで、入力画像を更新した更新画像を生成する。そして処理をステップＳ３０９に進め、この場合、ステップＳ３０９では、出力部１０９は、この更新画像を出力する。

なお、本実施形態では、誤り訂正符号としてＢＣＨ符号を用いているが、リード・ソロモン符号等の、それ以外の誤り訂正符号を用いても良い。

［第２の実施形態］
第１の実施形態では、文字を水平方向に平行移動させることによって文字外接矩形の抽出結果が埋め込み前と後とで異なってしまうような箇所には、埋め込みのための文字の水平方向の平行移動を行わない。これに対し、本実施形態では、このような箇所に対する埋め込み強度（上記ρ）を下げ、可能な範囲で、誤り訂正符号化された透かし情報を表すビット列を表現可能なようにする。これにより、より確実に透かし情報が抽出されるようにする。本実施形態の概要について図８を用いて説明する。

図８は、本実施形態に係る埋め込みビット列の埋め込み処理を説明するための図である。

図８（ａ）には、「あ」「い」「う」「え」「お」の５文字が記されていると共に、それぞれの文字について外接矩形が求まっている。

図８（ｂ）には、この５文字のそれぞれに対して同じ埋め込み強度（同じρ）を用いてビットを埋め込んだ後、再度それぞれの文字に対して求めた外接矩形を示している。図８（ｂ）に示す如く、「い」については２つの文字として認識されているため、本来は「い」については１つの外接矩形が求まるところ、２つの外接矩形が求まっている。そこで本実施形態ではこのような場合には、「い」に対しては他の文字と比べてより小さいρを用いてビット値を埋め込む処理を行う。

図４は、本実施形態に係る画像処理装置の機能構成例を示すブロック図である。図４において、図１と同様の部分については同じ参照番号を付けており、その説明は省略する。

埋め込み部４０４は、第１文字外接矩形抽出部１０２から受けた入力画像中の各外接矩形の位置を、それぞれの外接矩形の外接矩形情報を用いて特定する。そして文字列を構成する各文字のうち１つおきの文字の外接矩形の水平位置を、誤り訂正符号化部１０３から受けた誤り訂正符号化済みビット列において対応するビットの値に応じて変更することで、この入力画像の更新画像（第１の画像）を生成する。ここで、第１の実施形態では埋め込みビット列の各ビットについて同じρを用いていたが、本実施形態では、ビット毎に異なるρを用いる点が、第１の実施形態とは異なる。ビット毎のρについては埋め込み強度保持部４０９に格納されている。

比較部４０７は、第１の実施形態における比較部１０７と同様の比較処理を行うのであるが、上記第１の外接矩形情報と上記第２の外接矩形情報とが異なる場合には、第１の外接矩形情報を、埋め込み強度演算部４１０に通知する。

一方、係る比較処理の結果、文字外接矩形情報変更部１０５からの外接矩形情報列と、第２文字外接矩形抽出部１０６からの外接矩形情報列とが全て同じである場合には、比較部４０７は、比較部１０７と同様の処理を行う。

出力部４０８は、文字外接矩形情報変更部１０５からの外接矩形情報列と、第２文字外接矩形抽出部１０６からの外接矩形情報列とが全て同じである旨の通知を比較部４０７から受けた場合には、埋め込み部４０４による第１の画像を出力する。

埋め込み強度保持部４０９は、埋め込みビット列を構成する各ビットについての埋め込み強度ρを表す情報を、埋め込み強度情報として保持する。

埋め込み強度演算部４１０は、「比較部４０７から通知された外接矩形情報」を抽出した文字に対して埋め込み部４０４が位置の変更を行うために用いたρを埋め込み強度保持部４０９から読み出し、このρを所定量減じて更新する処理を行う。係るρは、文字の位置の変更量を示すものであるので、係るρを減じるということは、文字の変更量を小さくすることに等価である。

図５は、本実施形態に係る画像処理装置が、画像中の文字列に対して埋め込みビット列を埋め込むために行う処理のフローチャートである。なお、図５において、図３に示したステップ番号と同じステップ番号を付したステップについては、第１の実施形態で説明した通りであるので、これについての説明は省略する。

ステップＳ５０４では、埋め込み部４０４は、第１文字外接矩形抽出部１０２から受けた入力画像中の各外接矩形の位置を、それぞれの外接矩形の外接矩形情報を用いて特定する。そして、文字列を構成する各文字のうち１つおきの文字の外接矩形の水平位置を、誤り訂正符号化部１０３から受けた誤り訂正符号化済みビット列において対応するビットの値に応じて変更する。この変更の際には、埋め込み強度保持部４０９に保持されている対応するρを用いる。これにより、この入力画像を更新した更新画像（第１の画像）を生成する。そして埋め込み部４０４は、位置を移動させた外接矩形のそれぞれのシフト情報を、文字外接矩形情報変更部１０５に送出する。

次に、ステップＳ５０７では、比較部４０７は、文字外接矩形情報変更部１０５から受けたそれぞれの外接矩形情報と、第２文字外接矩形抽出部１０６から受けたそれぞれの外接矩形情報とを比較する。係る比較の結果、文字外接矩形情報変更部１０５からの外接矩形情報列と、第２文字外接矩形抽出部１０６からの外接矩形情報列とが全て同じである場合には、比較部４０７は、その旨を後段の出力部４０８に対して送出し、処理をステップＳ５０８に進める。

この場合、ステップＳ５０８では、出力部４０８は、埋め込み部４０４が生成した第１の画像を出力する。

一方、ステップＳ５０７での判断の結果、文字外接矩形情報変更部１０５からの第１の外接矩形情報と第２文字外接矩形抽出部１０６からの第２の外接矩形情報とが異なっていた場合、比較部４０７は第１の外接矩形情報を埋め込み強度演算部４１０に通知する。そして処理をステップＳ５０９に進める。

ステップＳ５０９では、埋め込み強度演算部４１０は、第１の外接矩形情報を抽出した文字に対して埋め込み部４０４が位置の変更を行うために用いたρを埋め込み強度保持部４０９から読み出し、このρを所定量減じて更新する処理を行う。そして処理をステップＳ５０４に戻し、以降の処理を繰り返す。これにより、次は、第１の外接矩形情報を抽出した文字については、この更新したρ（更新後のρ）を用いて位置変更処理を行うことになり、第１の画像の再生成を行うことになる。

このように、外接矩形情報の差異がなくなるまで、埋め込み強度を減じて埋め込みを繰り返し、より確実に埋め込みビットの抽出が可能な、透かし埋め込み済み画像を生成する。

［第３の実施形態］
第１の実施形態、第２の実施形態ではそれぞれ、図１，４に示した各部は全てハードウェアでもって構成されているものとして説明した。しかし、これらの各部をソフトウェアにて実装しても良い。この場合、係るソフトウェアを一般のＰＣ（パーソナルコンピュータ）にインストールし、係るＰＣが有するＣＰＵが係るソフトウェアを実行することで、係るＰＣは、第１の実施形態、第２の実施形態で説明した画像処理装置として機能することになる。

図２は、第１の実施形態に係る画像処理装置、第２の実施形態に係る画像処理装置に適用可能なコンピュータのハードウェア構成例を示すブロック図である。

２０２はＭＰＵで、ＲＡＭ２０３に格納されているコンピュータプログラムやデータを用いてＰＣ全体の制御を行うと共に、第１の実施形態、第２の実施形態において画像処理装置が行うものとして説明した各処理を実行する。

ＲＡＭ２０３は、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）２０４、ＣＤ−ＲＯＭドライブ２０９、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ２１０、ＦＤＤ２１１からロードされたコンピュータプログラムやデータを一時的に記憶するためのエリアを有する。更にＲＡＭ２０３は、Ｉ／Ｆ（インターフェース）２１５を介してスキャナ２１７から入力した画像データを、上記入力画像として一時的に記憶するためのエリアを有する。更にＲＡＭ２０３は、ＭＰＵ２０２が各種の処理を実行する際に用いるワークエリアも有する。即ち、ＲＡＭ２０３は、各種のエリアを適宜提供することができる。

ＨＤＤ２０４は、大容量情報記憶装置として機能するものである。ＨＤＤ２０４には、ＯＳ（オペレーティングシステム）や、第１の実施形態、第２の実施形態において画像処理装置が行うものとして説明した各処理をＭＰＵ２０２に実行させるためのコンピュータプログラムやデータが保存されている。係るコンピュータプログラムには、図１，４に示した各部の機能をＭＰＵ２０２に実行させるためのコンピュータプログラムが含まれている。また、ＨＤＤ２０４には、埋め込みビット列のデータも保存されている。ＨＤＤ２０４に保存されているコンピュータプログラムやデータは、ＭＰＵ２０２による制御に従って適宜ＲＡＭ２０３にロードされ、ＭＰＵ２０２による処理対象となる。

ビデオコントローラ２０５は、モニタ２０６の動作制御を行うためのもので、例えば、表示対象としての画像のデータを受けると、係る画像データに基づく映像信号をモニタ２０６に送出する。

モニタ２０６は、ＣＲＴや液晶画面などにより構成されており、ＭＰＵ２０２による処理結果を画像や文字などでもって表示することができる。例えば、入力画像や第１の画像、第２の画像をこのモニタ２０６に表示することができる。

Ｉ／Ｆ２０８は、プリンタ２１６を本装置に接続するためのもので、本装置は係るＩ／Ｆ２０８を介してプリンタ２１６とのデータ通信を行う。プリンタ２１６からは、例えば、入力画像や第１の画像、第２の画像を印刷出力させても良い。

ＣＤ−ＲＯＭドライブ２０９、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ２１０、ＦＤＤ２１１は何れも、記憶媒体に記録されているコンピュータプログラムやデータを読み出してＨＤＤ２０４に送出するためのものである。しかし、ほかの記憶媒体を用いてもよく、例えば、ＣＤ−Ｒ／ＣＤ−ＲＷ等もある。

マウス２１３，キーボード２１４は何れも、本装置の操作者が各種の指示をＭＰＵ２０２に対して入力するために操作するもので、入力された指示は、Ｉ／Ｆ２１２を介してＭＰＵ２０２に送出される。

２０７は、ＭＰＵ２０２、ＲＡＭ２０３、ＨＤＤ２０４、ビデオコントローラ２０５、モニタ２０６、Ｉ／Ｆ２０８，２１２，２１５、ＣＤ−ＲＯＭドライブ２０９、ＤＶＤ−ＲＯＭドライブ２１０、ＦＤＤ２１１を繋ぐバスである。

なお、ＰＣの構成については係る構成に限定するものではなく、適宜変形しうるものである。

また、第１，２の実施形態では、電子透かしの埋め込み方法として、埋め込みビット値に応じて１つ置きの文字の位置を水平移動させることで係るビット値をこの文字に埋め込む方法を採用したが、他の方法を用いても良い。例えば、特許３８８４９９７に開示されている電子透かしの埋め込み方法、即ち、２以上の文字間の空白長の大小関係を用いてビット列を埋め込む方法を用いても良い。もちろん、他の方法を用いても良い。

［その他の実施形態］
また、本発明の目的は、以下のようにすることによって達成されることはいうまでもない。即ち、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（コンピュータプログラム）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する。係る記憶媒体は言うまでもなく、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体である。そして、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になり、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になる。

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、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働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う。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。

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るメモリに書込まれたとする。その後、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ることになる。

本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の機能構成例を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る画像処理装置、第２の実施形態に係る画像処理装置に適用可能なコンピュータのハードウェア構成例を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態に係る画像処理装置が、画像中の文字列に対して埋め込みビット列を埋め込むために行う処理のフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る画像処理装置の機能構成例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係る画像処理装置が、画像中の文字列に対して埋め込みビット列を埋め込むために行う処理のフローチャートである。 １つの文字に対して１ビットを埋め込む処理を説明するための図である。 電子透かしの埋め込み情報としてのビット列を文字列に対して埋め込む前の各文字の外接矩形と、埋め込んだ後の外接矩形とを示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る埋め込みビット列の埋め込み処理を説明するための図である。 外接矩形情報を２通りの表現方法で示した例について示した図である。

Claims (12)

1. 文字列を含む画像を入力画像として取得する手段と、
   前記文字列を構成する各文字について外接矩形を求める抽出手段と、
   前記文字列に対して埋め込む為のビット列を取得する取得手段と、
   前記ビット列において前記入力画像中のそれぞれの外接矩形間の空白長に対応するビットの値を参照し、それぞれの外接矩形間の空白長が、参照したビットの値に応じた空白長となるようにそれぞれの文字の位置を変更した画像を第１の画像として生成する生成手段と、
   それぞれの外接矩形について、前記第１の画像中における位置を示す第１の外接矩形情報を求める計算手段と、
   前記第１の画像中の文字列を構成する各文字について外接矩形を求め、求めたそれぞれの外接矩形について、前記第１の画像中における位置を示す第２の外接矩形情報を求める手段と、
   前記第１の画像中におけるそれぞれの外接矩形の第１の外接矩形情報と、前記第１の画像中におけるそれぞれの外接矩形の前記第２の外接矩形情報とが全て同じであるか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段が全て同じであると判断した場合には、前記第１の画像を出力する手段と、
   前記判断手段が、前記第１の画像中における第１の外接矩形について前記第１の外接矩形情報と前記第２の外接矩形情報とが異なると判断した場合には、前記入力画像中の文字列から前記第１の外接矩形を求めた文字を省いた文字列を処理対象文字列とし、前記ビット列において当該処理対象文字列のそれぞれの文字の外接矩形間の空白長に対応するビットの値を参照し、前記処理対象文字列のそれぞれの文字の外接矩形間の空白長が、参照したビットの値に応じた空白長となるように前記処理対象文字列のそれぞれの文字の位置を変更した画像を第２の画像として生成し、生成した当該第２の画像を出力する手段と
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記計算手段は、前記生成手段による文字の位置の移動分を、当該文字について前記抽出手段が抽出した外接矩形の位置に加えることで、当該文字の前記第１の画像中における位置を示す第１の外接矩形情報を求めることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記取得手段は、取得したビット列に対して誤り訂正符号化を施すことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理装置。
4. 前記外接矩形情報は、文字の外接矩形の対向する２隅の座標位置、文字の外接矩形の１隅の座標位置と縦横のサイズ、の何れかの情報であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像処理装置。
5. 前記判断手段は、
   それぞれの前記第１の外接矩形情報を前記第１の画像中における文字の並び順に並べた外接矩形情報列と、それぞれの前記第２の外接矩形情報を前記第１の画像中における文字の並び順に並べた外接矩形情報列と、を列の先頭から比較することで、比較対象のそれぞれの外接矩形情報が同じであるか否かを判断することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像処理装置。
6. 文字列を含む画像を入力画像として取得する手段と、
   前記文字列を構成する各文字について外接矩形を求める抽出手段と、
   前記文字列に対して埋め込む為のビット列を取得する取得手段と、
   前記ビット列において前記入力画像中のそれぞれの外接矩形間の空白長に対応するビットの値を参照し、それぞれの外接矩形間の空白長が、参照したビットの値に応じた空白長となるようにそれぞれの文字の位置を変更した画像を第１の画像として生成する生成手段と、
   それぞれの外接矩形について、前記第１の画像中における位置を示す第１の外接矩形情報を求める計算手段と、
   前記第１の画像中の文字列を構成する各文字について外接矩形を求め、求めたそれぞれの外接矩形について、前記第１の画像中における位置を示す第２の外接矩形情報を求める手段と、
   前記第１の画像中におけるそれぞれの外接矩形の第１の外接矩形情報と、前記第１の画像中におけるそれぞれの外接矩形の前記第２の外接矩形情報とが全て同じであるか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段が全て同じであると判断した場合には、前記第１の画像を出力する手段と、
   前記判断手段が、前記第１の画像中における第１の外接矩形について前記第１の外接矩形情報と前記第２の外接矩形情報とが異なると判断した場合には、前記第１の外接矩形を抽出した文字の位置を変更するために前記生成手段が用いたパラメータを更新し、更新後のパラメータを用いて再度、前記生成手段に前記第１の画像を再生成させるよう、前記生成手段を制御し、再生成された前記第１の画像を出力する出力手段と
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
7. 前記出力手段は、位置の変更量を示す前記パラメータを、より小さい変更量を示すパラメータに更新することを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
8. 前記出力手段は、前記判断手段が、前記第１の画像中における第１の外接矩形について前記第１の外接矩形情報と前記第２の外接矩形情報とが同じであると判断するまで前記パラメータの更新、更新後のパラメータを用いた前記第１の画像の再生成、を繰り返すことを特徴とする請求項６又は７に記載の画像処理装置。
9. 文字列を含む画像を入力画像として取得する工程と、
   前記文字列を構成する各文字について外接矩形を求める抽出工程と、
   前記文字列に対して埋め込む為のビット列を取得する取得工程と、
   前記ビット列において前記入力画像中のそれぞれの外接矩形間の空白長に対応するビットの値を参照し、それぞれの外接矩形間の空白長が、参照したビットの値に応じた空白長となるようにそれぞれの文字の位置を変更した画像を第１の画像として生成する生成工程と、
   それぞれの外接矩形について、前記第１の画像中における位置を示す第１の外接矩形情報を求める計算工程と、
   前記第１の画像中の文字列を構成する各文字について外接矩形を求め、求めたそれぞれの外接矩形について、前記第１の画像中における位置を示す第２の外接矩形情報を求める工程と、
   前記第１の画像中におけるそれぞれの外接矩形の第１の外接矩形情報と、前記第１の画像中におけるそれぞれの外接矩形の前記第２の外接矩形情報とが全て同じであるか否かを判断する判断工程と、
   前記判断工程で全て同じであると判断した場合には、前記第１の画像を出力する工程と、
   前記判断工程で、前記第１の画像中における第１の外接矩形について前記第１の外接矩形情報と前記第２の外接矩形情報とが異なると判断した場合には、前記入力画像中の文字列から前記第１の外接矩形を求めた文字を省いた文字列を処理対象文字列とし、前記ビット列において当該処理対象文字列のそれぞれの文字の外接矩形間の空白長に対応するビットの値を参照し、前記処理対象文字列のそれぞれの文字の外接矩形間の空白長が、参照したビットの値に応じた空白長となるように前記処理対象文字列のそれぞれの文字の位置を変更した画像を第２の画像として生成し、生成した当該第２の画像を出力する工程と
   を備えることを特徴とする画像処理方法。
10. 文字列を含む画像を入力画像として取得する工程と、
    前記文字列を構成する各文字について外接矩形を求める抽出工程と、
    前記文字列に対して埋め込む為のビット列を取得する取得工程と、
    前記ビット列において前記入力画像中のそれぞれの外接矩形間の空白長に対応するビットの値を参照し、それぞれの外接矩形間の空白長が、参照したビットの値に応じた空白長となるようにそれぞれの文字の位置を変更した画像を第１の画像として生成する生成工程と、
    それぞれの外接矩形について、前記第１の画像中における位置を示す第１の外接矩形情報を求める計算工程と、
    前記第１の画像中の文字列を構成する各文字について外接矩形を求め、求めたそれぞれの外接矩形について、前記第１の画像中における位置を示す第２の外接矩形情報を求める工程と、
    前記第１の画像中におけるそれぞれの外接矩形の第１の外接矩形情報と、前記第１の画像中におけるそれぞれの外接矩形の前記第２の外接矩形情報とが全て同じであるか否かを判断する判断工程と、
    前記判断工程で全て同じであると判断した場合には、前記第１の画像を出力する工程と、
    前記判断工程で、前記第１の画像中における第１の外接矩形について前記第１の外接矩形情報と前記第２の外接矩形情報とが異なると判断した場合には、前記第１の外接矩形を抽出した文字の位置を変更するために前記生成工程で用いたパラメータを更新し、更新後のパラメータを用いて再度、前記生成工程で前記第１の画像を再生成させるよう、前記生成工程を制御し、再生成された前記第１の画像を出力する出力工程と
    を備えることを特徴とする画像処理方法。
11. コンピュータを、請求項１乃至８の何れか１項に記載の画像処理装置が有する各手段として機能させるためのコンピュータプログラム。
12. 請求項１１に記載のコンピュータプログラムを格納した、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。

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