JP3450794B2 - 画像処理装置、画像処理方法及び記憶媒体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像処理装置、画像
処理方法及び記憶媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、カラープリンタやカラー複写機は
高画質化が進み、原稿画像を印刷物として複製し、忠実
に再現することが容易に可能になった。そのため、紙幣
等の有価証券の偽造も容易に行うことができるようにな
り、様々な対策がとられるようになってきた。

【０００３】従来から行われている偽造防止方法は、大
別して、原稿が有価証券である旨を認識して忠実な印刷
を行わないようにする方法と、印刷物中に印刷装置の機
体番号等を付加することによって、有価証券の偽造が行
われた際に使用された機体を特定できるようにする方法
とに分けられる。

【０００４】特に、上記後者の技術である画像情報への
機体識別情報の多重化技術は、有価証券等の偽造防止の
みならず、著作権保護や、機密情報の保護、また文字、
音声等の伝達方法にも適用され、様々な方法が提案され
ている。

【０００５】例えば、情報を表す符号の形状に関し、特
開平１０−３０４１７９に記載されているように、長手
方向が異なる複数の領域から構成されるドットパターン
を符号として付加する方法が提案されている。

【０００６】また、情報を表す符号の形状に関し、他の
従来例として、誤差拡散法により疑似階調表現された画
像中にドットパターンを符号として付加する際に、該誤
差拡散法による疑似階調表現の結果、符号を付加する領
域とは画像濃度の異なる平坦画像において出現しうるド
ットパターンを、符号の形状として採用することによ
り、画質劣化を軽減する方法が提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の方法には、以下に示す問題点があった。

【０００８】上記従来の方法では、符号の形状は縦、横
共に複数画素から構成されるドットパターンで表現され
ている。そして、前記ドットパターンは予め登録されて
おり、前記誤差拡散法を利用する従来例等では、前記ド
ットパターンは画像濃度に応じて適応的に選択されて使
用される。

【０００９】ここで、画質劣化が少ない符号を付加する
ためには、符号を表現するドットパターンは符号を付加
する領域の濃度によって異なるパターンを選択すると良
い。ところが、多くのパターンを持つことは、例えばプ
ログラムコードやハードウェア構成、或いはメモリ使用
量等の増加を招くことになる。

【００１０】また、上記従来例では、ドットパターンは
複数画素から構成される領域の平均濃度を参照して、該
平均濃度に対応するドットパターンを作成し、符号とし
ている。そのため、符号作成が開始される先頭行の処理
の時点で、後に処理される行の画素値を参照しなくては
ならない。ところが、メモリ使用量の増加を防ぐため、
また処理の高速化等のために、疑似階調処理等では一度
に参照する画素を一行分に制限している場合がある。こ
のような場合、処理行内のみでしか画像濃度を検出でき
ないので、符号を付加する領域全体の平均画素値を求め
ることができない。

【００１１】本発明は、上記問題を少なくとも一つ解決
することができる画像処理装置、画像処理方法及び記憶
媒体を提供することを目的とする。

【００１２】また、本発明は、画像に対して画質劣化を
抑え、検出しやすいように所定の情報を埋め込むことが
できる画像処理装置、画像処理方法及び記憶媒体を提供
することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、所定の情報を示す第１のドットパターンの
大きさよりも小さい第１の領域に相当する複数種類の第
２のドットパターンを発生する発生手段と、前記第１の
領域で画像情報の特性を判別する判別手段と、前記判別
手段の判別結果に応じて、前記複数種類の第２のドット
パターンを前記第１の領域毎に切り替えて埋め込む埋め
込み手段とを有し、前記第１のドットパターンは、前記
第２のドットパターンの組み合わせによって構成される
ことを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る好適な実施形態を詳細に説明する。尚、本実施形態に
おける画像処理装置は、主として、プリンタエンジンへ
出力すべき画像情報を作成するコンピュータ内のプリン
タドライバソフト、もしくは、アプリケーションソフト
として内蔵することが効率的であるが、複写機、ファク
シミリ、プリンタ本体等にハードウェア、及びソフトウ
エアとして内蔵することも効果がある。

【００１５】（第１の実施形態）図１は第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り、
例えばインクジェットプリンタ等、疑似階調表現を用い
て画像形成を行う印刷装置に適用できる。

【００１６】同図において、１００は画像情報を入力す
る入力端子、１０１は画像情報中に付加する識別情報等
の付加情報を入力する入力端子である。１０２は画像情
報を量子化処理する際の量子化条件を決定する量子化条
件決定部である。１０３は付加情報を表現する符号の各
行成分を構成するドットパターンを保持している符号パ
ターンメモリである。１０４は符号パターンメモリ１０
３に保持されているドットパターンの中から使用するド
ットパターンを選択するためのパターン番号参照メモリ
である。１０５は量子化条件決定部において決定された
量子化条件に基づいて、例えば誤差拡散法等の手法によ
り画像情報を量子化する量子化処理部である。また、１
０６は量子化した画像情報を出力する出力端子である。

【００１７】ここで、量子化処理部１０５において行わ
れる誤差拡散法とは、多値表現された画像情報を２値、
もしくは入力画像情報よりも少ない量子化値によって擬
似階調表現する方法であり、注目画素を量子化した際に
発生する量子化誤差を周囲の画素に分配することによ
り、画像濃度保存を行う量子化である。

【００１８】図２は、注目画素２００で発生した量子化
誤差を周囲の画素に分配する際に使用される誤差分配行
列の例である。図中a〜dは誤差の配分比率であり、注目
画素２００に対する位置２０１〜２０４に応じた配分比
率を表す。

【００１９】また、図２の例では注目画素の周囲１画素
に誤差を分配しているが、第１の実施形態では、これに
限らず誤差の分配範囲は様々に選択できる。

【００２０】図３は、符号パターンメモリ１０３に保持
されているドットパターンの一例である。図３(a)〜(d)
のドットパターンは、付加情報を表現する符号の各行成
分を構成するドットパターンを示している。そして、図
３(a)〜(d)のドットパターンを組み合わせることによ
り、例えば図４の(a)〜(c)のような符号を構成する。例
えば、上記符号が画像中の所定の領域に埋め込まれば
“1”、埋め込まれなければ“0”を表す。

【００２１】ここで図３(a)〜(d)のドットパターンにお
ける各ドットの作成方法については、例えば誤差拡散法
による疑似階調処理時に符号付加を行う場合であれば、
ドットをONにしたい画素においては注目画素の画素値と
周囲から分配された量子化誤差の和が閾値以上になるよ
うに、閾値の引き下げを行えばよい。一方、ドットをON
にしない画素においては通常の閾値を設定することによ
り、通常の誤差拡散法の処理が行われるようにするとよ
い。

【００２２】尚、第１の実施形態においては、図４に示
すように符号としてドットパターンを付加する範囲は、
縦横の画素数７×７としているが、これに限ったもので
はない。

【００２３】図５は第１の実施形態における符号付加の
制御手順を表すフローチャートである。尚、入力される
画像サイズは行方向M画素、列方向N画素とする。

【００２４】まずＳ５００において、行アドレスをカウ
ントする変数i、及び列アドレスをカウントする変数jの
初期化を行う。ステップ５０１では、行アドレスiで示
される行に対して符号付加を行うか否かを判定する。符
号付加を行う行であれば、ステップＳ５０２において列
アドレスjで示される列に対して符号付加を行うか否か
を判定する。

【００２５】ステップＳ５０１、及びステップＳ５０２
により、アドレスi、jで示される注目画素が符号付加位
置であると判定されると、処理処理はステップＳ５０３
に進む。

【００２６】ステップＳ５０３では現在作成しようとし
ている符号が新規に作成する符号であるか否かの判定を
行う。ステップＳ５０３において新規に作成する符号で
あると判定された場合には処理はステップＳ５０４に進
み、現在作成中の符号領域内で処理を行っている行の部
分（例えば、図４(c)における縦横の画素数７×７の範
囲のうち、Ｘの行縦横の画素数１×７に相当する範囲）
の平均濃度dを算出した後、ステップＳ５０５に進む。

【００２７】一方、ステップＳ５０３において新規に作
成する符号でないと判定された場合は、処理はステップ
Ｓ５０７に進む。ステップＳ５０７では現在作成中の符
号領域内で処理を行っている行で使用するドットパター
ンpが決定しているかどうかを判定する。もし、ステッ
プＳ５０７でパターンpが決定していないと判定された
場合は、処理はステップＳ５０５に進み、パターンpが
決定していると判定された場合は、処理はステップＳ５
０６に進む。

【００２８】ステップＳ５０５では行アドレスi、及び
現在作成中の符号領域の一部から算出された平均濃度d
から使用するドットパターンpを決定し、ステップＳ５
０６に進む。

【００２９】ステップＳ５０６ではドットパターンp、
及び列アドレスjから量子化条件を決定してステップＳ
５０８に進む。一方、ステップＳ５０１、或いはステッ
プＳ５０２において符号付加を行わないと判定された場
合は、処理はステップＳ５０９に進み、通常の量子化条
件を設定した後、ステップＳ５０８に進む。

【００３０】そしてステップＳ５０８で疑似階調処理を
行った後、ステップＳ５２０において列アドレスのカウ
ント値jの値を１増やす。次にステップＳ５１１におい
て列アドレスのカウント値jが画像列方向サイズを越え
ているかどうかの判定を行い、越えていないと判定され
た場合には、処理はステップＳ５０２に進み、越えてい
ると判定された場合には、処理はステップＳ５１２へ進
む。

【００３１】そしてステップＳ５１２において列アドレ
スのカウント値jの初期化を行ったのち、ステップＳ５
１３において行方向のカウント値iの値を１増やして、
ステップＳ５１４へ進む。ステップＳ５１４では、行ア
ドレスのカウント値iが画像行方向サイズを超えている
かどうかの判定を行い、越えていないと判定された場合
には処理は、ステップＳ５０１に進み、越えていると判
定された場合には処理を終了する。

【００３２】以上説明しように第１の実施形態によれ
ば、行単位のドットパターンを組み合わせて符号として
付加することにより、プログラムコード、或いはハード
ウェア構成、或いはメモリ等の大きさを抑えつつ、多く
の種類の符号を作成することが可能になる。

【００３３】また、符号を決定する際の画像濃度は符号
作成が最初に行われる行のみについて検出が行われる
が、画像平坦部においての検出が重要である場合には他
の行においてもほぼ同じ画像濃度となるため、有効な方
法である。

【００３４】（第２の実施形態）上記第１の実施形態に
おいては、符号領域中の最初に作成される行の濃度を利
用して、使用するドットパターンを決定していた。ここ
で、符号領域中の濃度を算出した行と、その他の行で平
均濃度が大きく異なる場合、画質劣化が大きくなった
り、或いは符号が検出不可能になる場合がある。

【００３５】図６は高濃度用の符号と低濃度用の符号を
説明する図である。

【００３６】図６において(a)及び(d)は原画像を表して
いる。そして、図６(a)及び(d)に図４に示す符号の作成
を行うものとする。図４において(a)の符号を構成する
ドットパターンは、ドットの間隔が狭いため高濃度用の
パターンであり、逆に図４(c)の符号を構成するドット
パターンは、図４(a)に比べてドットの間隔が広いため
低濃度用のパターンである。

【００３７】ここで、図６(a)において、最初の符号作
成行のみが高濃度であり、他の行が低濃度である場合、
全体としては、濃度は低いため図６(b)のように図４(c)
の符号が付加されることが望ましい。しかし、最初の符
号作成行の濃度を利用してパターンを決定すると、図６
(c)のように高濃度用のパターンである図４(a)の符号が
選択されてしまい画質劣化が大きくなる。

【００３８】また、図６(d)において最初の符号作成行
のみが低濃度であり、他の行が高濃度である場合、全体
としては濃度が高いため図６(e)のように図４(a)の符号
が選択されることが望ましい。しかし、最初の符号作成
行の濃度を利用してパターンを決定すると、図６(f)の
ように図４(c)のパターンが選択されてしまい、符号が
他のドットに紛れてしまうため検出が困難になる。

【００３９】第２の実施形態においては各符号作成行に
おけるドットパターンの選択方法が、第１の実施形態と
異なる。第２の実施形態では、ドットパターンの選択
は、各行の符号作成領域の平均濃度と、同一符号内で以
前の行で使用されたドットパターン情報から、現在の行
で使用するドットパターンを決定する。

【００４０】図７は第２の実施形態におけるドットパタ
ーンの選択手順の例を示している。ここで、図７におい
て作成される符号は、図３に示すドットパターンの組み
合わせより決定されるが、第２の実施形態において、図
３のドットパターン、また図７の符号はこれに限らず様
々なドットパターン、符号を利用できる。また、図７に
おいて０行目は最初の符号作成行を表すものとする。図
７中０行目の符号付加領域の平均濃度が低濃度であった
場合は図３(d)パターン３を選択し、高濃度であった場
合には図３(a)のパターン１を選択する。そして、０行
目にパターン３を選択した場合には、１行目〜３行目ま
では全てパターン０を選択し、次に４行目が低濃度であ
ればパターン０を、高濃度であればパターン２を選択す
る。以下同様の手順で各行のパターンを選択することに
より、符号の構成を決定する。ここで、図７のように多
くの種類の符号が生成されるが、例えばこの符号があれ
ば“1”、なければ“0”というように1ビットの情報を
埋め込む場合には有効な方法である。

【００４１】第２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は、第１の実施形態における画像処
理装置の構成と同様に図１で表されるが、パターン番号
参照メモリ１０４の内容が異なる。そして、パターン選
択の際にパスを決定する分岐の位置や、分岐の条件、或
いは使用されるパターン等は、パターン番号参照メモリ
１０４に保持しておく。

【００４２】図８は第２の実施形態における符号付加の
制御手順を示すフローチャートである。なお、図５と同
様の手順については、図５において使用した番号をその
まま付してある。ステップＳ５００〜Ｓ５０２までの動
作手順は第１の実施形態と同様であるため省略する。

【００４３】ステップＳ５０２で符号付加列であると判
定されると処理はステップＳ８００に進み、現在の行で
使用するパターンpが決定されているか否かの判定が行
われる。

【００４４】ステップＳ８００においてパターンpが決
定されていない場合には、処理はステップＳ５０４に進
み、符号作成領域内における処理中の行の平均濃度dを
算出する。

【００４５】次にステップＳ８０１において現在までの
パターン選択パスt及びi及びdから現在の行で使用する
パターンp、及び次のパスtを決定する。そして、ステッ
プＳ５０６に進みp及びjから量子化条件の決定を行う。

【００４６】一方、ステップＳ８００において使用する
パターンが決定されていると判定された場合には、処理
はステップＳ５０６に進み量子化条件の決定が行われ
る。以下の手順は第１の実施形態と同様に進められてい
く。

【００４７】以上説明したように第２の実施形態によれ
ば、画像情報が行単位でしか参照できない場合において
も、複数行にまたがって作成される符号を画像濃度に応
じて変更することが可能になる。その結果、画質劣化が
少なく、しかも検出率の高い符号を作成できるようにな
る。

【００４８】（第３の実施形態）第３の実施形態では、
行単位で登録されているドットパターンを選択する際の
選択方法として、誤差拡散法による量子化時に発生した
量子化誤差を利用することを特徴とする。

【００４９】図９は第３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。図９において、図１
と同様の構成部については図１と同様の番号を付してあ
る。

【００５０】９００は誤差拡散法による疑似階調処理を
行う量子化部である。そして、９０１は誤差拡散法にお
いて周囲に分配された誤差を蓄積する量子化誤差バッフ
ァである。そして９０２は画像情報、及び付加情報、及
び量子化誤差バッファ９０１に蓄積された量子化誤差か
ら使用するパターンを決定し、符号パターンメモリ1０
３を参照して量子化条件を決定する量子化条件決定部で
ある。

【００５１】図１０は第３の実施形態における符号付加
により発生した誤差の状態を示す図であり、閾値変更に
より符号付加を行った量子化後の符号付加行と、符号付
加処理を行った領域の次の行に蓄積された量子化誤差の
様子を示している。

【００５２】図１０(a)は画像濃度が低濃度である領域
に対して、連続した画素においてドットの付加を行った
場合を示す。また、図１０(b)は通常の量子化処理の結
果、ドットのON/OFFの割合がほぼ等しくなる画像濃度領
域にドットを少量付加した場合を示す。

【００５３】図１０(a)では低濃度領域に対して連続し
たドットの作成を強制的に行ったため、次行は大きな負
の量子化誤差が蓄積される。一方、図１０(b)では通常
の量子化結果に影響を与えない程度にしかドットの作成
を行っていないため、次行に蓄積される量子化誤差は通
常の処理を行った場合と比べ大きくは異ならない。言い
換えれば、サイズが大きく画質劣化を起こしやすいよう
にドットを作成した場合は次行に大きな誤差が現れ、逆
に周囲のドットに埋もれてしまい、周囲のドットとの区
別が困難な程度にドットを作成した場合は次行に現れる
誤差は通常レベルとなる。

【００５４】そこで、符号作成領域に蓄積された量子化
誤差の平均を調べることにより、前行に作成されたドッ
トパターンが画像に与えた影響が推測できる。ここで、
画質劣化が少なく、周囲のドットと区別可能なドットパ
ターンは、周囲のドットの出現頻度より少し高い出現頻
度で出現するようにドットを作成するとよい。そこで、
図１０(a)のように、現在の行に大きな負の誤差が蓄積
されていた場合には、前行で濃度の割に多くのドットを
作成したことになるので、現在の行では濃度の割にドッ
トの作成割合が少なくなるようにドットパターンを選択
すればよい。また、逆に図１０(b)のように現在の行に
蓄積された誤差が通常レベルの範囲内であれば、現在の
処理行においては濃度の割にドットの作成割合が多くな
るようにドットパターンを選択すればよい。

【００５５】図１１は第３の実施形態における符号付加
の制御手順を示すフローチャートである。なお、図５、
及び図８と同様の処理については同じ番号を付してあ
る。図１１におけるステップＳ５００〜Ｓ８００までの
動作は、第２の実施形態と同様である。

【００５６】ステップＳ８００において使用するパター
ンpが決定されているか否かの判定を行い、決定されて
いない場合はステップＳ５０４に進み、逆にpが決定さ
れている場合には処理はステップＳ５０６に進む。

【００５７】ステップＳ５０４では現在作成中の符号に
おける処理行部分の平均濃度dの算出を行う。

【００５８】次に、ステップＳ１１００において現在の
符号作成領域に分配された量子化誤差の平均値eを算出
する。

【００５９】そして、ステップＳ１１０１において行ア
ドレスのカウント値i、及びd、及びeから現在の行で使
用するドットパターンpを決定する。その後、ステップ
Ｓ５０６以降の動作については図１と同様に行われる。

【００６０】第３の実施形態において、付加したドット
パターンに対する符号の検出率と画質劣化の関係は、例
えば画像解像度、或いはインクジェットプリンタ等では
紙面上でのインクドットの大きさ、或いはインク色等に
よっても変化するため、ドットパターンの決定にあたっ
ては前記解像度情報、或いはインクドットの大きさ、或
いは符号作成色等を考慮することも効果がある。

【００６１】以上説明したように第３の実施形態によれ
ば、行単位でしか画像情報を参照できない場合にも、数
種類の行単位のドットパターンのみを保持していれば、
画質劣化の少ない符号を作成する事が可能になる。その
結果、符号を構成する複雑なドットパターンの関係を保
持しておく必要が無く、プログラムコードやハードウェ
ア構成、或いは使用メモリを大きくする必要がなくなる
ため有効である。

【００６２】（第４の実施形態）第４の実施形態におい
ては、量子化処理を行うべき行のデータが全て０であっ
た場合、該処理行において行った量子化処理結果をすべ
て０にすることを特徴とする。

【００６３】インクジェットプリンタ等のラインプリン
タでは、ホスト側のコンピュータ内においてプリンタド
ライバが行単位で疑似階調処理を行い、処理の終了した
行から画像情報を順次プリンタ側に送信することが行わ
れている場合が多い。また、カラー情報の場合、同一行
に対してもプリンタが持つインク色毎に処理が行われる
場合がある。ここで、量子化処理を行った結果、該処理
行における量子化結果が全て０であった場合は、転送情
報量の削減や処理情報量の削減のために画像情報を送信
しないことをもって、該処理行の量子化結果が全て０で
あることを表している場合がある。この場合該処理行の
平均画像濃度は０であり、強制的にドットの作成を行う
ことは画質劣化につながる可能性が高い。また、例えば
Cyan,Magenta,Yellow,Blackのインク色を有するプリン
タにおいて、Yellow成分に対して符号作成処理を行う場
合を考える。インクジェットプリンタ等のラインプリン
タでは、全ての色成分がない行に関しては印刷に関する
動作を行わずに紙送り動作を行うことによってスループ
ットの向上を図っている。ところが、通常紙送り動作の
み行われるような空白領域に符号作成を行ってしまうと
Yellowのドットが作成されてしまい、その結果、印刷動
作が入ってしまうためスループットの低下につながって
しまう。そこで、スループット低下を抑えるためには、
空白行については符号付加を行わないようにする必要が
ある。

【００６４】第４の実施形態の構成は、上記第１、及び
第２の実施形態における量子化部１０５、或いは上記第
３の実施形態における量子化部９００の出力部分に対し
て適応することにより実現できる。また量子化処理の方
式には依存しないため、組織的ディザ法等の他の量子化
方法に対しても適応可能である。

【００６５】図１２は第４の実施形態における符号付加
の制御手順を示すフローチャートである。尚、図５と同
様の処理については同じ番号を付してある。なお、図５
と同様の処理部分については説明を省略する。

【００６６】図１２において、ステップＳ５００の次
に、ステップＳ１２００において処理行中の画素値が０
である画素数のカウント値cntの初期化を行う。そし
て、ステップＳ５０１、及びステップＳ５０２において
符号付加を行うと判定された場合はステップＳ１２０１
に進む。

【００６７】ステップＳ１２０１では現在の注目画素の
画素値が０であるか否かを判定し、０であればＳ１２０
２においてcntの値を１増やしてＳ１２０３へ進み、０
でなければそのままＳ１２０３へ進む。

【００６８】Ｓ１２０３では量子化条件の決定を行う
が、決定方法としては第１、及び第２、及び第３の実施
形態のいずれを適応しても良く、或いは前記第１、及び
第２、及び第３の実施形態で述べた以外の量子化条件決
定方法を利用するのも良い。

【００６９】次に、ステップＳ５０８〜Ｓ５１１までの
手順については図５の場合と同様であるため説明は省略
する。そして、ステップＳ５１１において、i行につい
て処理が終了したと判定されると処理はステップＳ１２
０４に進む。

【００７０】ステップＳ１２０４では、画素値が０であ
る画素数が画像列方向画素数と同じであるか否かの判定
を行い、同じであればステップＳ１２０５に進み、i行
目の量子化結果をすべて０にした後ステップＳ５１２へ
進む。

【００７１】一方、ステップＳ１２０４において比較結
果が異なる場合は、そのままステップＳ５１２へ進む。
そして、ステップＳ５１２、Ｓ５１３は図５と同様に行
われ、ステップＳ５１４においてすべての行の処理が終
わっていないと判定された場合には、処理はＳ１２００
へ進み、すべての行の処理が終了していると判定された
場合には処理を終了させる。

【００７２】また、行単位でしか画像情報を参照しない
場合には、同一行の画像情報であっても、さらに色成分
毎に分けて処理が行われる場合が多い。そのため単一の
行単位の処理では、他の色成分の情報までも全て０であ
るかどうかを判定することはできない。そこで、処理行
中の符号付加結果を全て０にする動作を単一の行処理で
は行わず、各処理行の出力結果を参照した後、処理行が
空白であると判定された場合には符号付加結果を全て０
に変更することも効果がある。

【００７３】以上説明したように第４の実施形態によれ
ば、情報を付加すべき画像か否かを簡単な処理で実現で
きる。また、情報を付加する必要のない画像に対しての
無駄な画像情報の出力を抑制できるため、プリンタ等が
有するスループット性能の低下を抑えることが可能にな
る。

【００７４】（第５の実施形態）第５の実施形態では、
量子化処理された後の画像情報に対して、付加情報を表
現する符号を作成することを特徴とする。なお、第５の
実施形態においては、簡単のため量子化数は２とし、量
子化値は０または１であるとする。これは例えばインク
ジェットプリンタにおいて、ドットのON/OFFを表すもの
とできる。

【００７５】また、第５の実施形態では量子化数が２よ
り大きい場合にも量子化値を、例えば２５６階調におけ
る量子化値として扱うことにより同様に実施することが
できる。

【００７６】図１３は第５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。図１３において、
図１と同様の項目については同様の番号を付してある。

【００７７】１３００は画像情報を疑似階調表現する量
子化部である。そして１３０１は符号パターンメモリ１
０３、及びパターン番号参照メモリ１０４を参照して付
加情報を表現する符号の作成を行う情報多重化部であ
る。第５の実施形態においても上記第１の実施形態と同
様、符号パターンは１行分のパターンを符号パターンメ
モリ１０３に保持してあるものとする。また、保持され
ているドットパターンはパターン番号参照メモリ１０４
に保持されている方法に従って使用される。

【００７８】図１４は第５の実施形態におけるドットパ
ターン選択手順の一例を示している。図１４(a)は符号
付加領域周辺の画像情報である。また、図１４(b)は符
号付加領域に作成されるパターンである。ここで、図１
４(b)のパターン決定は、図１４(a) の符号作成領域先
頭行パターン(d)に対応してパターン番号参照メモリ中
に図１４(e)のように記述されている。

【００７９】そして、例えば図１４(f)のように符号パ
ターンメモリに保持されているドットパターンを選択す
る。そして、符号付加領域のドットパターンを入れ替え
ることによって、図１４(c)のように出力画像情報を変
更する。

【００８０】図１５は第５の実施形態における符号付加
の制御手順を示すフローチャートである。なお、図１５
において図５と同様の項目には同じ番号を付している。
ステップＳ５００は行、及び列アドレスのカウント値の
初期化を行う。そして、Ｓ５０１、及び、Ｓ５０２にお
いて符号付加を行うべき行、或いは列であるか否かの判
定を行い、付加を行わない場合にはステップＳ５１０
へ、付加を行う場合にはステップＳ５０３に進む。ステ
ップＳ５０３では、現在作成使用としている符号が新規
に作成する符号であるか否かを判定し、新規に作成する
符号でないと判定された場合はステップＳ５０７へ進
む。

【００８１】一方、新規に作成する場合にはステップＳ
１５００に進み、作成する符号領域における現在の処理
行部分のドットの数cをカウントしＳ１５０１へ移行す
る。また、ステップＳ５０７において、現在使用するべ
きドットパターンpが決定しているか否かの判定を行
い、決定していなければステップＳ１５０１へ移行し、
決定していればステップＳ１５０２へ移行する。ステッ
プＳ１５０１においては、行アドレスのカウント値i、
及びドットのカウント値cから使用するドットパターンp
を決定する。次にステップＳ１５０２においてはドット
パターンp、及び列アドレスのカウント値jから注目画素
の出力値を決定し、入力画像情報と置き換えて、ステッ
プＳ５１０へ進む。なお、ステップＳ５１０以降の手順
は図５と同様に行われる。

【００８２】以上説明したように第５の実施形態によれ
ば、画像情報が行単位でしか参照できない場合において
も、疑似階調処理の方法によらずに付加情報を表現する
符号を作成することが可能となる。

【００８３】（第６の実施形態）第６の実施形態におい
ては各符号作成行におけるドットパターンの選択手順
が、上記第５の実施形態と異なる。なお、第５の実施形
態においても、簡単のため量子化数は２とし、量子化値
は０または１であるとする。これは例えばインクジェッ
トプリンタにおいて、ドットのON/OFFを表すものとでき
る。また、第６の実施形態は量子化数が２より大きい場
合にも量子化値を、例えば２５６階調における量子化値
として扱うことにより同様に実施することができる。

【００８４】第６の実施形態では、ドットパターンの選
択は、各行の符号作成領域のドット数と、同一符号内で
以前の行で使用されたドットパターン情報から、現在の
行で使用するドットパターンを決定することを特徴とす
る。なお、第６の実施形態の構成を示すブロック図は、
本発明第５の実施例の構成を示す図１３と同様の構成で
表せるが、パターン番号参照メモリ１０４の内容が異な
る。

【００８５】図１６は第６の実施形態におけるパターン
作成手順の例を示している。ここで、図１６において作
成されるパターンは、図３に示す行パターンの組み合わ
せにより決定されるが、第６の実施形態は図３及び図１
６のパターンに限らず、例えば図１４に示したパターン
等、様々なパターンを利用できる。また、図１６におい
て０行目は最初の符号作成行を表すものとする。図１６
に示されている手順は、図７で示した手順とほぼ同様で
あるが、図７において画像情報の平均濃度を利用して分
岐のパスを決定していたのに対し、図１６ではドットの
カウント値によって分岐のパスを決定している点が異な
る。

【００８６】図１７は第６の実施形態の符号付加の制御
手順を示すフローチャートである。なお図１７におい
て、図８、及び図１５と同様の項目については同じ番号
を付してある。図１７においてステップＳ８００以前の
動作は図１５と同様に行われる。そして、ステップＳ８
００において使用するドットパターンpが決定されてい
るか否かの判定を行い、使用するパターンｐが決定され
ている場合には処理はステップＳ１５０２へ進み、決定
されていない場合にはステップＳ１７００に進む。ステ
ップＳ１７００では現在作成中の符号領域の処理行内の
ドット数cのカウントを行う。次にステップＳ１７０１
において、現在までのパターン選択パスt、及び、行ア
ドレスのカウント値i、及びドット数cから使用するパタ
ーン、及び次のパスtを決定する。そして、処理はステ
ップＳ１５０２へ進み、以降の処理は図１５と同様に行
われる。

【００８７】以上説明したように第６の実施形態によれ
ば、行単位で処理が行われる画像処理装置において、疑
似階調処理の方法に依存せずに付加情報を表現する符号
を作成することが可能となるだけでなく、画像情報が行
単位でしか参照できない場合においても、複数行にまた
がって作成される符号ドットパターンを画像情報に応じ
て変更することが可能になる。その結果、画質劣化が少
なく、しかも検出率の高い符号を作成できるようにな
る。

【００８８】（第７の実施形態）第７の実施形態におい
ては各符号作成行におけるドットパターンの選択方法
が、上記第５、及び第６の実施形態と異なる。第７の実
施形態においても、ドットパターンは一行単位で保持さ
れているが、ドットパターンの選択は、符号付加前の符
号付加領域の処理行中に存在する量子化値、及び前記符
号付加前の量子化値と付加するドットパターン中の量子
化値のと差分情報を利用して、現在の行で使用するドッ
トパターンを決定することを特徴とする。なお、第７の
実施形態においても、簡単のため量子化数は２とし、量
子化値は０または１であるとする。これは例えばインク
ジェットプリンタにおいて、ドットのON/OFFを表すもの
とできる。また、第７の実施形態は量子化数が２より大
きい場合にも量子化値を、例えば２５６階調における量
子化値として扱うことにより同様に実施することができ
る。

【００８９】図１８は第７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。なお、図１３と同
様の項目については同じ番号を付してある。

【００９０】図１８において、１０３は行単位のドット
パターンが登録されている符号パターンメモリである。
また、１８０１は符号作成領域において現在処理中の行
以前の行において、符号パターン付加時に発生した量子
化値の誤差を保存する、量子化値差分バッファである。
そして、１８００は量子化値差分バッファ１８０１に保
存されている量子化値の誤差情報、及び画像情報に基づ
いて、１０４に登録されているドットパターンから使用
するパターンを選択する情報多重化部である。

【００９１】また、情報多重化部１８００は入力画像の
ドット数と付加ドットパターンのドット数の差分値を算
出し、量子化値差分バッファ１８０１に保存する。

【００９２】図１９は第７の実施形態における符号付加
の制御手順の例を示しており、前処理行においてドット
パターン付加を行った例である。図１９(a)は低濃度領
域に対して、連続したドットを付加した場合を示してい
る。図１９(a)では前処理行において、低濃度であるに
もかかわらず連続したドット列を付加しているため、前
処理行では原画像と付加ドットパターンの量子化値の差
は大きくなる。ここで、周囲のドットの分布と異なるド
ットパターンを付加したため図１９(a)では周囲のドッ
トと付加パターンの区別は容易であるが、画像濃度の保
存を考えると、次処理行ではなるべくドットが少ないパ
ターンを選択するとよい。一方、図１９(b)では、原画
像が中濃度である領域に対し、原画像のドット出現率に
近いドット割合のパターンを付加している。図１９(b)
では、原画像と付加パターンのドットの割合が近いた
め、前処理行における原画像と付加ドットパターン量子
化値の差は小さくなる。ここで、図１９(b)では付加パ
ターンは原画像に近いため画質劣化は少ないが、逆に符
号検出が困難になるため次処理行においては前処理行よ
りもドット数の多い付加パターンを選択するとよい。

【００９３】図２０は第７の実施形態における符号付加
の制御手順を示すフローチャートである。なお、図１７
と同様の項目については同じ番号を付してある。図２０
において、ステップＳ５００、ステップＳ５０１の動作
は図１７と同様であり、その後ステップＳ２０００で
は、現在作成しようとしている符号が初めて作成する符
号かどうかを判定する。もし、ステップＳ２０００にお
いて初めて作成すると判定された場合はステップＳ２０
０１において量子化値差分バッファの初期化をおこなっ
た後ステップＳ５０２に進み、初めて作成すると判定さ
れなかった場合はそのままステップＳ５０２に進む。そ
して、ステップＳ５０２〜Ｓ１７００までの手順は図１
７と同様に行われる。そしてステップＳ１７００の次
に、ステップＳ２００２において行アドレスのカウンタ
i、及びドット数のカウントc、及び量子化値差分バッフ
ァに蓄積されている値から、使用するドットパターンp
を決定する。そしてステップＳ１５０２においてp、及
び列アドレスのカウント値jから、注目画素の出力値を
決定し、ステップＳ２００３に進む。ステップＳ２００
３では、注目画素の原画像の量子化値とステップＳ１５
０２において決定した出力との差分をとり、量子化値差
分バッファの値に加える。そして、Ｓ５１０に進み、以
降の手順は図１７と同様に行われる。

【００９４】第７の実施形態において、図２０のＳ２０
０２では算出した量子化値の差分をそのまま量子化値差
分バッファに加えているが、差分値をそのまま次の行の
処理に使用せず、重み係数を掛け合わせて配分比率を変
更しても良い。

【００９５】また、付加したドットパターンに対する符
号の検出性と画質劣化の関係は、例えば画像解像度、或
いはインクジェットプリンタ等では紙面上でのインクド
ットの大きさ、或いはインク色等によっても変化するた
め、ドットパターンの決定にあたっては前記解像度情
報、或いはインクドットの大きさ、或いは符号作成色等
をも考慮するのも効果がある。

【００９６】以上説明したように第７の実施形態によれ
ば、行単位でしか画像情報を参照できない場合にも、数
種類の行単位のドットパターンのみを登録すれば、疑似
階調処理の方法によらずに画質劣化の少ない符号ドット
パターンを作成する事が可能になる。その結果、複雑な
ドットパターンの関係を登録しておく必要が無く、プロ
グラムコードやハードウェア構成、或いは使用メモリを
大きくする必要がなくなるため有効である。

【００９７】（第８の実施形態）第８の実施形態におい
ては、符号付加処理を行うべき行のデータが全て０であ
った場合、該処理行において行った出力結果をすべて０
にすることを特徴とする。８の実施形態は、化処理後の
画像情報に対して符号作成処理を制御する点が上記第４
の実施形態と異なる。

【００９８】第８の実施形態の構成は、上記第５、及び
第６の実施形態における情報多重化部１３０１、或いは
上記第７の実施形態における情報多重化部１８００の出
力部分に対して適応することにより実現できる。

【００９９】また、符号付加の方法にはよらないため、
量子化処理後の画像に対する他の符号付加処理に対して
も適応可能である。

【０１００】図２１は第８の実施形態における符号付加
の制御手順を示すフローチャートである。図２１におい
て、図１２と同様の項目については同じ番号を付してあ
る。図２１中、ステップＳ５００、及びステップＳ１２
００では、図１２と同様に初期化処理が行われる。そし
てステップＳ５０１、及びステップＳ５０２において符
号付加位置であるか否かの判定が行われ、符号付加位置
でなければステップＳ５１０に進み、符号付加位置であ
ればステップＳ１２０１に進む。ステップＳ１２０１で
は注目画素の画素値が０であるか否かの判定をし、０で
あればステップＳ１２０２へ進みcntの値を１増やして
ステップＳ２１００へ進み、０でなければそのままステ
ップＳ２１００に進む。そしてステップＳ２１００にお
いてドットパターンpを決定した後出力値を決定する処
理を行いステップＳ５１０に進む。ここで、ステップＳ
２１００の処理は、前述したように例えば上記第４、或
いは第５、或いは第６に実施形態で示される方法等によ
って行われる。そして、ステップＳ２１００以降の処理
については、図１２と同様に進められていく。

【０１０１】また、上記４の実施形態と同様に、カラー
画像の場合には同一行の全ての色成分の出力結果をも参
照した上で、符号作成結果をすべて０にしてもよい。

【０１０２】以上説明したように第８の実施形態によれ
ば、量子化処理された画像情報中に符号付加を行う符号
付加処理において、符号付加の必要がない場合に無駄な
ドットの出力を抑制できるため、例えばインクジェット
プリンタ等における出力画像の画質、或いはスループッ
トに対する影響を軽減することが可能になる。

【０１０３】（他の実施形態）上記実施形態では、図１
の符号パターンメモリ１０３に、図３(a)〜(d)のドット
パターンのように行単位で保持するようにしたが、例え
ば図４の(a)〜(c)のようにドットパターンを保持してお
き、ドットパターンを選択する際に、図４の(a)〜(c)ド
ットパターンのうち１行分を発生するようにしてもよ
い。

【０１０４】また、上記実施形態では、１行ずつにドッ
トパターンを決定したが、必ずしも１行ずつでなくても
よく、例えば、２行単位或いは列単位など、情報を示す
ドットパターンが付加される範囲（図４(a)〜(c)におけ
る縦横の画素数７×７の範囲）よりも小さい領域単位で
ドットパターンを決定してもよい。

【０１０５】また、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、一つの機
器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置
等）に適用しても良い。

【０１０６】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エアのプログラムコードを記
録した記憶媒体（または記録媒体）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）が記憶媒体に格納された
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、記憶媒体
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
ドを記憶した記憶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、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。

【０１０７】さらに、記憶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。

【０１０８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、発
生するドットパターンの数を少なくすることができるの
で、プログラムコードやハードウェア構成、或いはメモ
リ使用量等の増加を防ぐことができる。

【０１０９】また、所定の情報を示す第１のドットパタ
ーンの大きさよりも小さい領域毎にドットパターンを切
り替えて埋め込むことができるので、画像に対して画質
劣化を抑え、検出しやすいように所定の情報を埋め込む
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】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

【図２】誤差拡散法の誤差分配行列の例を示す図

【図３】符号パターンメモリ中に保持されるドットパタ
ーンの一例を示す図を示す図

【図４】保持されたドットパターンから構成される符号
形状の例を示す図

【図５】第１の実施形態における符号付加の制御手順を
示すフローチャート

【図６】高濃度用の符号と低濃度用の符号の例を説明す
る図

【図７】第２の実施形態におけるドットパターン選択方
法の例を示す図を示す図

【図８】第２の実施形態における符号付加の制御手順を
示すフローチャート

【図９】第３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

【図１０】第３の実施形態における符号付加により発生
した誤差の状態を示す図

【図１１】第３の実施形態における符号付加の制御手順
を示すフローチャート

【図１２】第４の実施形態における符号付加の制御手順
を示すフローチャート

【図１３】第５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

【図１４】第５の実施形態におけるドットパターン選択
方法の例を示す図

【図１５】第５の実施形態における符号付加の制御手順
を示すフローチャート

【図１６】第６の実施形態におけるドットパターン選択
方法の例を示す図

【図１７】第６の実施形態における符号付加の制御手順
を示すフローチャート

【図１８】第７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

【図１９】第７の実施形態における、量子化値の差分バ
ッファの状態を示す図

【図２０】第７の実施形態における符号付加の制御手順
を示すフローチャート

【図２１】第８の実施形態における符号付加の制御手順
を示すフローチャート

Claims (17)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の情報を示す第１のドットパターン
   の大きさよりも小さい第１の領域に相当する複数種類の
   第２のドットパターンを発生する発生手段と、前記第１の領域で画像情報の特性を判別する判別手段
   と、 前記判別手段の判別結果に応じて、 前記複数種類の第２
   のドットパターンを前記第１の領域毎に切り替えて埋め
   込む埋め込み手段とを有し、 前記第１のドットパターンは、前記第２のドットパター
   ンの組み合わせによって構成されること を特徴とする画
   像処理装置。
2. 【請求項２】 前記第２のドットパターンは、単一ライ
   ンからなるドットパターンであることを特徴とする請求
   項１記載の画像処理装置。
3. 【請求項３】 前記埋め込み手段は前記第１の領域を量
   子化することにより、前記第２のドットパターンを含む
   量子化画像情報を出力することを特徴とする請求項１記
   載の画像処理装置。
4. 【請求項４】 更に前記第１の領域の画像情報、前記所
   定の情報及び前記第２のドットパターンに基づいて量子
   化閾値を決定する決定手段を有し、前記埋め込み手段は
   該決定された量子化閾値に基づいて前記第１の領域を量
   子化することを特徴とする請求項３記載の画像処理装
   置。
5. 【請求項５】 前記量子化は、誤差拡散法による擬似階
   調処理により行われることを特徴とする請求項３記載の
   画像処理装置。
6. 【請求項６】 前記判別手段は、更に前記埋め込み手段
   により以前に前記第１の領域を量子化した際に発生した
   量子化誤差を判別することを特徴とする請求項５記載の
   画像処理装置。
7. 【請求項７】 前記判別手段は、更に前記埋め込み手段
   により以前に埋め込まれた第２のドットパターンの種類
   を判別することを特徴とする請求項１記載の画像処理装
   置。
8. 【請求項８】 前記埋め込み手段は、前記判別手段の判
   別結果により第１の領域が所定の濃度であった場合には
   前記第２のドットパターンの埋め込みを禁止することを
   特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
9. 【請求項９】 所定の情報を示す第１のドットパターン
   の大きさよりも小さい第１の領域に相当する複数種類の
   第２のドットパターンを発生する発生工程と、前記第１の領域で画像情報の特性を判別する判別工程
   と、 前記判別工程の判別結果に応じて、 前記複数種類の第２
   のドットパターンを前記第１の領域毎に切り替えて埋め
   込む埋め込み工程とを有し、 前記第１のドットパターンは、前記第２のドットパター
   ンの組み合わせによって構成される ことを特徴とする画
   像処理方法。
10. 【請求項１０】 前記第２のドットパターンは、単一ラ
    インからなるドットパターンであることを特徴とする請
    求項９記載の画像処理方法。
11. 【請求項１１】 前記埋め込み工程は、前記第１の領域
    を量子化することにより、前記第２のドットパターンを
    含む量子化画像情報を出力することを特徴とする請求項
    ９記載の画像処理方法。
12. 【請求項１２】 更に前記第１の領域の画像情報、前記
    所定の情報及び前記第２のドットパターンに基づいて量
    子化閾値を決定する決定工程を有し、前記埋め込み工程
    は該決定された量子化閾値に基づいて前記第１の領域を
    量子化することを特徴とする請求項１１記載の画像処理
    方法。
13. 【請求項１３】 前記量子化は、誤差拡散法による擬似
    階調処理により行われることを特徴とする請求項１２記
    載の画像処理方法。
14. 【請求項１４】 前記判別工程は、更に前記埋め込み手
    段により以前に前記第１の領域を量子化した際に発生し
    た量子化誤差を判別することを特徴とする請求項１３記
    載の画像処理方法。
15. 【請求項１５】 前記判別工程は、更に前記埋め込み手
    段により以前に埋め込まれた第２のドットパターンの種
    類を判別することを特徴とする請求項９記載の画像処理
    方法。
16. 【請求項１６】 前記埋め込み工程は、前記判別工程の
    判別結果により第１の領域が所定の濃度であった場合に
    は前記第２のドットパターンの埋め込みを禁止すること
    を特徴とする請求項９記載の画像処理方法。
17. 【請求項１７】 請求項９乃至請求項１６のいずれか一
    項に記載の画像処理 方法を実行するプログラムを記憶し
    たことを特徴とするコンピュータにより読み取り可能な
    記憶媒体。