JP3720748B2 - 画像処理装置及びその制御方法並びにコンピュータプログラム及び記録媒体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像情報に対して、音声情報、テキスト文書情報、当該画像に関する情報、当該画像に関係のない情報等を付加情報として、視覚的に目立たないように埋め込んで印刷する画像処理装置及びその制御方法並びにコンピュータプログラム及び記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、画像の不正コピーや改ざんの防止などを目的として、当該画像に特別な情報を埋め込む研究が盛んに行われている。このような技術は電子透かしと呼ばれる。例えば、写真、絵画等を電子化した画像中に、その著作者名や使用許可に関する可否等の付加情報を埋め込むことが知られている。近年では、付加情報を視覚的に目立たないようにしてもとの画像に埋め込み、インターネット等のネットワークを通じてその画像を流通する技術が標準化されつつある。
【０００３】
また、画像が印刷された紙等の印刷物から、その画像を印刷した印刷機器の種類やその機体番号等の付加情報を特定することができるような技術も研究されている。このような技術は、複写機やプリンタ等の画像形成装置の高画質化に伴って、紙幣、印紙、有価証券等の不正な偽造等を防止する目的で用いられる。
【０００４】
例えば、特開平7-123244号公報では、画像の視覚的に感度の低い色差成分及び彩度成分の高周波域の部分に、付加情報を埋め込む技術が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の方法では、音声情報やその他の大容量の情報を、印刷される際に目立たないように画像中に埋め込むことは非常に困難であった。
【０００６】
そこで、このような問題を解決する手段として、本願出願人は、特開2001-148778において、誤差拡散法によって生じるテクスチャを利用し、通常の疑似階調処理では発生しない量子化値の組み合わせを人工的に作成して、作成された符号を画像に埋め込む方法を提案した。この方法によれば、テクスチャの形状が微視的に変化するだけなので、もとの画像と比較して視覚的には画質がほとんど変化していない。また、誤差拡散法において量子化しきい値を変更することによって、極めて容易に異種信号の多重化を実現することができる。
【０００７】
ここで、任意の画像に付加情報を埋め込んで印刷し、さらにその印刷画像から埋め込んだ付加情報を取り出す従来技術による画像処理システムについて説明する。図１９は、任意の画像に付加情報を埋め込んで印刷画像を出力する従来の画像処理装置の構成を示すブロック図である。図１９において、入力端子１９１からは任意の多階調の画像情報が入力され、入力端子１９２からは当該画像情報の中に埋め込まれる付加情報が入力される。この付加情報は、入力端子１９１から入力される画像情報に関する著作権、撮影日時、撮影場所、撮影者等の諸情報であったり、当該画像情報に全く関係しない音声情報やテキスト文書情報等が考えられる。
【０００８】
付加情報多重化部１９３は、入力端子１９１から入力された画像情報中に、入力端子１９２から入力された付加情報を視覚的に目立たないように埋め込むための装置である。すなわち、付加情報多重化部１９３では、入力された画像を任意のＮ画素の正方ブロックに分割し、ブロック毎に付加情報が埋め込まれる。
付加情報多重化部１９３で付加情報が埋め込まれた画像情報は、プリンタ１９４において印刷媒体上に印刷される。なお、使用されるプリンタ１９４は、インクジェットプリンタやレーザープリンタ等の疑似階調処理を用いることによって階調表現を実現することができるプリンタとする。
【０００９】
図２０は、図１９における画像処理装置から出力された印刷画像から埋め込んだ付加情報を取り出す従来の画像処理装置の構成を示すブロック図である。図２０では、まず、印刷媒体上に印刷された画像情報が、イメージスキャナ２０１を用いて読み取られて画像データに変換される。この画像データは、付加情報分離部２０２に入力される。
【００１０】
次に、付加情報分離部２０２では、公知の画像処理方法によって、付加情報が埋め込まれている画像領域が検出される。この検出を行うための代表的な方法としては、非画像領域と画像領域の境界を濃度差によって検知するという方法がある。そして、付加情報分離部２０２では、画像領域が検出された後、同領域中から埋め込まれている付加情報が分離される。さらに、分離した付加情報が、出力端子２０３から出力される。
【００１１】
しかし、上述した従来の方法には次に述べるような問題がある。
まず、入力端子１９１から入力される画像情報の中には、画像中の濃度差により画像領域を検知する方法では、画像領域の境界が検知できないものがある。図２１は、画像領域の境界が不明瞭な印刷画像の一例を示す図である。図２１に示すように、画像領域の上方部分が印刷媒体の紙の色（例えば、白色）とほとんど同じ色であるような印刷画像の場合、上述したような濃度差によって画像領域を検知する方法では、上部境界線を検知することができない。
【００１２】
このような上部境界線が不明瞭な画像であっても、付加情報も目立たないような状態で画像情報中に埋め込まれているので、画像領域を正しく入力する必要がある。しかし、ユーザが印刷画像をイメージスキャナでトリミングする際に、どの範囲をトリミングすればよいのかわからないという問題がある。
【００１３】
さらに、従来手法では、入力された画像をＮ画素の正方ブロックに分割し、ブロック毎に付加情報を多重化しているため、付加情報分離部２０２では、各ブロックの座標を少なくとも数画素程度の誤差で把握する必要がある。この誤差が大きくなった場合、付加情報の検出精度が著しく低下し、正確な付加情報を復元することが困難になる。
【００１４】
さらにまた、イメージスキャナ２０１で読み取られた画像データは、様々な誤差要因による影響を受けている。例えば、イメージスキャナ２０１による印刷画像の読み取り時に、印刷画像を傾けることなくセットして読み取った場合であっても、印刷媒体の伸縮やイメージスキャナ２０１の駆動系・光学系に起因する歪といった誤差要因がある。
【００１５】
そこで、イメージスキャナやファクシミリ等で読み取られた画像の傾斜を算出する方法として、特開平2-35869が提案されている。この発明は、読み取り原稿の所定部分に、あらかじめ原稿に対して平行に基準線を引いておき、読み取り時に、この基準線の傾きを検知して傾き補正を行うものである。
【００１６】
また、原稿の傾きや伸縮、紙送りの斑の度合いを検知する方法として、特開平5-207241が提案されている。この発明は、あらかじめ読み取り原稿の所定の２か所に基準マークを印字しておき、原稿を読み取る際にその２つの基準マークの位置を検出し、さらに基準マーク間の距離を測定することにより、原稿の傾きや伸縮、紙送りの斑の度合いを検知するものである。
【００１７】
しかし、上述したような従来から提案されている方法では、ある程度の傾き補正等が可能であっても、画像領域中の特定の位置を数画素程度の誤差内で推定することは不可能であった。
【００１８】
この発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、印刷媒体上に印刷された画像領域を正確に特定するための基準枠を付加することができる画像処理装置及びその制御方法並びにプログラムコード及び記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、画像の所定領域ごとに付加情報を埋め込む付加情報多重化手段と、付加情報が埋め込まれた画像の周囲に所定の枠を付加する枠付加手段と、付加情報が埋め込まれた画像と前記枠とを印刷媒体に印刷する印刷手段とを備えることを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の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、本実施形態による画像処理システムは、付加情報が埋め込まれた画像領域を正確に特定するための基準枠を印刷する画像処理装置と、その印刷画像から埋め込まれた付加情報を取り出す画像処理装置との２種類の画像処理装置を備えている。
【００２０】
＜第１の実施形態＞
図１は、この発明の第１の実施形態による付加情報が埋め込まれた画像領域を正確に特定するための基準枠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。
【００２１】
入力端子１１は、多階調の画像情報Ｄ１を入力するための端子である。また、入力端子１２は、多階調の画像情報Ｄ１中に埋め込まれる任意の大きさを持つ付加情報ｘを入力するための端子である。付加情報ｘとしては、入力端子１１から入力される画像情報Ｄ１の著作権に関する情報、関連するその他の情報や、音声情報やテキスト文書情報等の画像情報Ｄ１に関連しない情報が考えられる。
【００２２】
入力端子１１は、画像形成部１３に接続されている。画像形成部１３では、入力された画像情報Ｄ１を印刷用の解像度であるＨ画素（縦方向）×Ｗ画素（横方向）の大きさの画像情報Ｄ２に変換する。このＨ及びＷの値は、読み取り時に大きさを特定できるようにするため、あらかじめ設定された値若しくは２Ｑの整数倍であるとする。なお、Ｑは読み取り時に用いるイメージスキャナ等の読み取り誤差や印刷媒体の伸縮から生じる誤差よりも大きい定数で、付加情報ｘが埋め込まれる単位であるブロックの大きさＮ画素の整数倍になっているものとする。なお、大きさの変換手段としては、公知である際近隣補間、線形補間等いずれの方法を用いてもよい。
【００２３】
画像形成部１３は、付加情報多重化部１４に接続されており、画像情報Ｄ２は、付加情報多重化部１４に入力される。付加情報多重化部１４は、印刷された際に埋め込まれた付加情報が目立たないように画像情報Ｄ２に付加情報ｘを埋め込むための装置である。付加情報多重化部１４では、画像情報Ｄ２中に付加情報ｘが埋め込まれた後、付加情報が多重化された画像情報Ｄ３が出力される。
【００２４】
付加情報多重化部１４は、基準枠付加部１５に接続されている。基準枠付加部１５は、付加情報復元時の画像領域の特定に用いられる基準枠に関する情報を画像情報Ｄ３に付加し、画像情報Ｄ４として出力する。
基準枠付加部１５は、プリンタ１６に接続されている。プリンタ１６では、画像情報Ｄ４が入力されると、印刷媒体上に画像情報Ｄ４を形成し、印刷画像１７として出力する。なお、プリンタ１６は、インクジェットプリンタやレーザープリンタ等の疑似階調処理を用いることにより階調表現を実現するプリンタを使用する。
【００２５】
すなわち、この発明による画像処理装置は、画像（画像情報Ｄ１）に付加情報ｘを埋め込む付加情報多重化手段（付加情報多重化部１４）と、付加情報が埋め込まれた画像（画像情報Ｄ３）の周囲に所定の枠（基準枠）を付加する枠付加手段（基準枠付加部１５）と、付加情報が埋め込まれた画像と枠とを印刷媒体に印刷する印刷手段（プリンタ１６）とを備えることを特徴とする。
【００２６】
また、この発明による画像処理装置は、画像を所定の解像度に変換する解像度変換手段（画像形成部１３）をさらに備えることを特徴とする。
【００２７】
さらに、この発明による画像処理装置は、解像度変換手段（画像形成部１３）が、印刷された印刷物（印刷画像１７）の入力時における所定の歪量の少なくとも２倍で印刷用画像の解像度を変換することを特徴とする。
【００２８】
なお、この画像処理装置における処理は、図２で示される制御装置２０を用いて実行される。図２は、本発明における各処理部の動作を実行させる制御装置２０を説明するための概要図である。図２において、システムバス２１には、ＣＰＵ２２、ＲＯＭ２３、ＲＡＭ２４、ハードディスク等の二次記憶装置２５が接続されている。また、ユーザインタフェースとして、ディスプレイ２６、キーボード２７、マウス２８がＣＰＵ２２等に接続されている。さらに、画像出力用のプリンタ１６がＩ／Ｏインタフェース２９を介して接続されている。
【００２９】
図３は、図１で示され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。最初に、図１の入力端子１１から画像情報Ｄ１が入力される（ステップＳ３１）。次に、画像形成部１３では、入力された画像情報Ｄ１を印刷用の解像度Ｈ画素×Ｗ画素の大きさの画像情報Ｄ２に変換される（ステップＳ３２）。また、入力端子１２から付加情報ｘが入力される（ステップＳ３３）。なお、付加情報ｘの入力の時期は、画像情報Ｄ１の入力と同時でも、また、あらかじめ入力されていてもよい。
【００３０】
付加情報多重化部１４では、入力された画像をＮ画素×Ｎ画素の正方ブロックに分割し、ブロック毎に誤差拡散法の量子化しきい値を付加情報のビットの符号に応じて変化させる。この処理によって、ブロック毎に通常の誤差拡散法では発生することのないテクスチャを生じさせて、付加情報ｘを画像情報Ｄ２に埋め込んだ画像情報Ｄ３が作成される（ステップＳ３４）。これによって、復号化時にはこのテクスチャの周波数成分を解析することにより付加情報ｘを復元することができる。
【００３１】
そして、基準枠付加部１５において、画像情報Ｄ３の周りに基準枠に関する情報が付加され、画像情報Ｄ４として出力される（ステップＳ３５）。さらに、プリンタ１６では、基準枠付加部１５で作成された画像情報Ｄ４が印刷媒体上に印刷され、印刷画像１７として出力される（ステップＳ３６）。なお、プリンタ１６として、インクジェットプリンタやレーザープリンタ等の疑似階調処理を用いることによって階調表現を実現するようなプリンタが用いられる。図４は、印刷画像１７における基準枠と画像領域との関係を説明するための概要図である。図４に示すように、印刷媒体上において画像領域の周囲に基準枠が印刷されるので、画像領域の境界が印刷媒体と同色であっても画像領域の外縁を正確に特定することができる。
【００３２】
図５は、印刷された画像をイメージスキャナで入力して埋め込まれている付加情報を抽出する本発明の一実施形態による画像処理装置の構成を説明するためのブロック図である。図５において、イメージスキャナ５１は図１に示された画像処理装置で印刷された印刷画像１７を光学的に読み取って画像情報Ｄ５に変換する装置である。図６は、イメージスキャナ７１によって読み取られる画像の範囲を説明するための概要図である。図６に示すように、イメージスキャナ５１に印刷画像１７として出力された印刷媒体を入力すると、画像領域と一部の印刷媒体領域を含んだスキャナ読み取り範囲６０で示される範囲がユーザによってトリミングされる。その後、スキャナ読み取り範囲６０の部分が光学的に読み取られて、画像情報Ｄ５として出力される。これによって、画像領域の全範囲を確実に読み取ることができる。
【００３３】
イメージスキャナ５１は、ブロック位置検出部５２に接続している。ブロック位置検出部５２では、付加情報多重化部１４で分割されたＮ画素×Ｎ画素の正方ブロックの正確な位置が算出される。図７は、ブロック位置検出部５２の詳細な構成を示すブロック図である。図７に示すように、ブロック位置検出部５２は、基準枠検出部５２ａと、頂点座標算出部５２ｂと、画像サイズ算出部５２ｃと、ブロック位置算出部５２ｄとから構成される。
【００３４】
基準枠検出部５２ａでは、公知のエッジ検出フィルタを用いて、画像領域の周りの基準枠における複数点の座標を検出する。また、頂点座標算出部５２ｂでは、基準枠検出部５２ａで検出された基準枠上の複数点の座標を用いて、画像領域の４つの頂点座標が求められる。さらに、画像サイズ算出部７２ｃでは、画像領域の大きさＷ画素×Ｈ画素が算出される。そして、ブロック位置算出部５２ｄでは、画像領域内のすべてのブロックの位置に関する情報を算出し、付加情報が埋め込まれているすべてのブロック開始位置（ブロックの左上の座標）を算出する。
【００３５】
算出されたブロック開始位置に関する情報は、ブロック位置検出部５２に接続されている付加情報分離部５３に入力される。付加情報分離部５３では、ブロック単位で画像上のテクスチャの周波数解析が行われ付加情報ｘを分離して復元する。また、付加情報分離部５３は、出力端子５４に接続されている。
なお、図５で示される画像処理装置における処理に関しても、図１で示される画像処置装置と同様に図２で示される制御装置２０を用いて実行される。
【００３６】
すなわち、この発明による画像処理装置は、付加情報が埋め込まれた画像の周囲に所定の枠が付加されて印刷媒体に印刷された印刷物（印刷画像１７）を入力する入力手段（イメージスキャナ５１）と、入力された画像から枠の所定部分を検出する枠検出手段（ブロック位置検出部５２）と、検出された枠の所定部分から画像の頂点を算出する頂点算出手段（ブロック位置検出部５２）と、算出された頂点位置に基づいて画像内の所定の位置を算出する位置算出手段（ブロック位置検出部５２）と、算出される所定の位置に基づいて画像に埋め込まれている付加情報を分離する分離手段（付加情報分離部５３）とを備えることを特徴とする。
【００３７】
図８は、印刷画像１７をイメージスキャナで入力して付加情報ｘを抽出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、印刷画像１７におけるユーザが指定したスキャナ読み取り範囲６０の部分がイメージスキャナ５１で光学的に読み取られ、画像情報Ｄ５が得られる（ステップＳ８１）。次いで、画像情報Ｄ５に対してブロック位置検出部５２の作動により、ブロック位置が検出される（ステップＳ８２）。ここで、ブロック位置検出部５２における処理手順について詳細に説明する。
【００３８】
図９は、図７で示される構成のブロック位置検出部５２内の各部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、基準枠検出部５２ａでは、印刷画像１７におけるスキャナ読み取り範囲６０の部分を読み取った画像である画像情報Ｄ５から、公知のエッジ検出フィルタを用いて、基準枠上のあらかじめ設定された条件を満たす複数点の座標が検出される（ステップＳ８ａ）。図１０は、基準枠検出部５２ａにおいて求められる基準枠上の８箇所の基準点を説明するための図である。
【００３９】
図１０に示されるように、本実施形態では、あらかじめ基準枠を構成する各辺毎に２点の基準点を検出し、合計８点の基準点を検出する。図１０では、Ｅ_i(ｘ_i,ｙ_i)、（ｉ＝０,・・・,７）が上記８点の基準点に相当する。例えば、Ｅ₀(ｘ₀,ｙ₀)、Ｅ₁(ｘ₁,ｙ₁)は、スキャンされた画像である画像情報Ｄ５における基準枠の上方の基準点であって、例えば、画像の左右から任意に設定した距離におけるエッジ画素として求められる。また、左右からではなく、画像の中心線から左右に任意に設定した距離に位置する画素としてもよい。他の基準点についても同様にして求める。なお、本実施形態では、簡単にするため基準点は各辺２点としたが、これより多い場合であっても、本発明の範疇に入ることは言うまでもない。
【００４０】
次に、頂点座標算出部５２ｂにおいて、求められた８点の基準枠５３上の基準点を用いて画像領域の４つの頂点座標Ｖ_j(ｘ_j,ｙ_j)、（ｊ＝０,・・・,３）を求める（ステップＳ８２ｂ）。本実施形態では、具体的には、各辺上に存在する２点の基準点から４本の直線の方程式を求め、各直線の交点座標を求めて、その交点座標を頂点座標とすることによって実現する。
【００４１】
さらに、画像サイズ算出部５２ｃでは、算出された４つの頂点座標に基づいて、画像の大きさＨ画素×Ｗ画素を次式に基づいて算出する（ステップＳ８２ｃ）。
【００４２】
【数１】

【００４３】
上述した一連の処理によって得られた頂点座標Ｖ_j(ｘ_j,ｙ_j)、（ｊ＝０,・・・,３）と画像サイズＨ画素×Ｗ画素のデータは、ブロック位置算出部５２ｄに入力され、付加情報が埋め込まれている全てのブロック開始位置（ブロックの左上の座標）が算出される（ステップＳ８２ｄ）。次に、この方法について説明する。本実施形態では、画像領域中にｂｈ×ｂｗ個のブロックが存在する。ここで 、各ブロックは、一辺がＮ画素の正方ブロックであるため、ｂｈ、ｂｗの値は、次式によって求められる。
【００４４】
【数２】

【００４５】
そこで、本実施形態では、図１０に示すような座標系を設定し、（ｍ，ｎ）番目のブロック開始位置Ｂ_m,n（ｘ_m,n，ｙ_m,n）を次式の範囲で求める。
【００４６】
【数３】

【００４７】
なお、ブロック開始位置Ｂ_m,n（ｘ_m,n，ｙ_m,n）は、上述した手順で求めた４つの頂点Ｖ_j(ｘ_j,ｙ_j)、（ｊ＝０,・・・,３）と公知の内分点算出法を用いて、容易に求めることが可能である。
【００４８】
以上の方法により求められたブロック開始位置Ｂ_m,n（ｘ_m,n，ｙ_m,n）は、イメージスキャナ５１で読み取られた画像情報Ｄ６とともに付加情報分離部５３に入力され、付加情報ｘが分離される（ステップＳ８３）。そして、分離した付加情報ｘが出力端子５４から出力される（ステップＳ８４）。
【００４９】
以上説明したように、本発明における第１の実施形態では、印刷された場合に画像領域の外縁が不明瞭になるような画像が入力された場合であっても、画像領域の外縁に基準枠を付加することによって、画像領域を正確に検出することが可能となる。また、印刷画像の読み取り時には、ユーザに対してイメージスキャナで読み取る必要がある範囲を明確にするとともに、正確なブロック位置の検出が可能となり、付加情報の正確な復元が可能となる。
【００５０】
＜第２の実施形態＞
上述した第１の実施形態で説明した方法によるブロック開始位置Ｂ_m,n（ｘ_m,n，ｙ_m,n）の算出は、比較的精度の良いイメージスキャナと環境の変化に対して伸縮の小さい印刷媒体を用いた場合、特に効果がある。しかし、一般消費者に提供されているような低価格のフラットベットスキャナでは、その光学系の歪や、駆動系の非安定性に起因する歪の発生により、基準枠を使用して４頂点を精度良く求めた場合であっても、画像領域内部のブロック開始位置を正確に求められない場合がある。
【００５１】
そこで、第２の実施形態では、このような問題を解決するために、第１の実施形態で付加した基準枠に対して、図１１に示すように、あらかじめ設定された部分に隙間を作り、この隙間を基準マークとして正確なブロック開始位置の算出のために使用する。図１１は、基準マークを設けた基準枠を説明するための概要図である。
【００５２】
図１２は、図１１の画像における左上部の拡大図である。図１２では、隙間はあらかじめ設定された値のｔ[pixel]であり、ｒ（本実施形態では、３ブロックに設定）間隔で設定されている。また、図１２では、基準枠は画像領域からあらかじめ設定された値のｄ[pixel]だけ離れた位置に設定されている。これは、画像領域と隙間なく設定し、インクジェットプリンタで画像を出力した場合、画像の外縁部が基準枠と同色（例えば、黒色）の領域であった場合に、隙間がインクの滲みでつぶれてしまい、読み取り時に基準枠として認識できなくなる可能性がある。
【００５３】
すなわち、この発明の画像処理装置は、画像の所定領域ごとに埋め込まれた付加情報に対応する所定のマーク（基準マーク）を枠（基準枠）上に付加するマーク付加手段（基準枠付加部１５）をさらに備えることを特徴とする。
【００５４】
また、この発明の画像処理装置は、マーク（基準マーク）が、枠（基準枠）上に所定間隔で設けられた所定長さの空白部分であることを特徴とする。
【００５５】
さらにまた、この発明の画像処理装置は、枠（基準枠）が、画像の外縁から所定の距離を隔てて付加されていることを特徴とする。
【００５６】
上述した各パラメータは、イメージスキャナの精度や印刷媒体の性質に応じて設計されている。例えば、解像度が６００ｄｐｉのプリンタで印刷し、解像度が同じく６００ｄｐｉのイメージスキャナで読み取る場合、基準枠上に設定したｔ画素の隙間が基準マークとして正確に認識することができる最小値は、ｔ＝２[pixel]、ｄ＝１[pixel]となる場合である。
【００５７】
上述した方法によって隙間を設けた基準枠が付加された画像情報は、プリンタ１６によって印刷媒体上に印刷される。そして、印刷媒体上に印刷された画像は、第１の実施形態と同様にしてイメージスキャナ５１を用いて読み取られ、その結果得られた画像情報は、ブロック位置検出部５２に入力される。
【００５８】
図１３は、図５に示される画像処理装置の第２の実施形態におけるブロック位置検出部５２の詳細な構成を示すブロック図である。図１３において、基準枠検出部５２ａと、頂点座標算出部５２ｂと、画像サイズ算出部５２ｃの構成及び動作は図７に示される第１の実施形態と同様である。本実施形態では、画像サイズ算出部５２ｃとブロック位置検出部５２ｄとの間に基準マーク検出部５２ｅが接続されている点で第１の実施形態と異なる。
【００５９】
すなわち、イメージスキャナ１７によって読み取られた画像情報は、基準枠検出部５２ａに入力される。基準枠検出部５２ａでは、第１の実施形態と同様の処理により、８つの基準枠上の基準点Ｅ_i(ｘ_i,ｙ_i)、（ｉ＝０,・・・,７）を求める。なお、本実施形態でも簡単にするために検出する基準点は各辺につき２か所としているが、本発明はこれに限定するものではない。
【００６０】
求めた基準点に関する座標情報は頂点座標算出部５２ｂに入力され、第１の実施形態と同様に画像領域の４つの頂点座標Ｖ_j(ｘ_j,ｙ_j)、（ｊ＝０,・・・,３）が算出される。得られた座標値は画像サイズ算出部５２ｃに入力され、第１の実施形態と同様に画像領域のサイズＨ画素×Ｗ画素が算出される。
【００６１】
以上の処理によって得られた頂点座標Ｖ_j(ｘ_j,ｙ_j)、（ｊ＝０,・・・,３）と、画像領域のサイズＨ画素×Ｗ画素が、画像情報と共に基準マーク検出部５２ｅに入力される。
【００６２】
図１４は、本実施形態における基準マーク検出部５２ｅの動作手順を説明するためのフローチャートである。基準マーク検出部５２ｅでは、まず上部基準枠上に存在する隙間の座標位置を特定する。そこで、開始位置を（ｓｘ，ｓｙ）＝（ｘ₀，ｙ₀）、終了位置を（ｅｘ，ｅｙ）＝（ｘ₁，ｙ₁）に設定し、終了ブロック数をｅｎｄ．ｒ＝ｂｗとする（ステップＳ１４０１）。次に、パラメータｊ及びｍａｘを初期化して、それぞれｒ及び０とする（ステップＳ１４０２）。
【００６３】
次いで、基準マークである隙間の検索範囲の基準位置（ｃｘ，ｃｙ）を、内分点を求める公式である次式により算出する。
【００６４】
【数４】

【００６５】
ここで、印刷画像を精度の良いイメージスキャナで読み取る等の条件下では、算出した基準位置（ｃｘ，ｃｙ）と基準マークの中心とは一致すると考えられる。しかし、上述したような様々な要因のために、通常は図１５に示すように少なくとも数画素程度のずれが生じる。図１５は、基準マークと基準位置（ｃｘ，ｃｙ）との位置関係を説明するための概要図である。図１５において、（ｍａｘ．ｘ，ｍａｘ．ｙ）は基準マーク位置（基準マークの中心）を示す。また、本実施形態では、基準マーク検索範囲（探索エリア）を基準位置（ｃｘ，ｃｙ）を中心とした（２Ａ＋１）画素×（２Ａ＋１）画素の範囲として設定する（ステップＳ１４０３）。
【００６６】
そして、ｃｙとＡとの差分をｙｙとし（ステップＳ１４０４）、ｃｘとＡとの差分をｘｘとする（ステップＳ１４０５）。さらに、基準マークを検出するために必要な評価量Ｓを求める（ステップＳ１４０６）。次式は、基準枠の上下辺に存在する基準マークを検出するための評価量Ｓを算出するための基準マーク検出フィルタの一例である。
【００６７】
【数５】

【００６８】
本実施形態では、（ｃｘ，ｃｙ）を中心とした探索エリア（基準マーク検索範囲）内において（ｘｘ，ｙｙ）を中心にして、上記フィルタを施した出力値を評価量Ｓとして算出する。そして、求めた評価量Ｓが探索エリア内で最大となるときの（ｘｘ，ｙｙ）を、基準マーク位置（ｍａｘ．ｘ，ｍａｘ．ｙ）とする（ステップＳ１４０６〜Ｓ１４１２）。この手順を繰り返して適用することにより、基準枠の上辺に存在する基準マークを検出することができる（ステップＳ１４０３〜Ｓ１４１４）。
【００６９】
このようにして、基準枠の上辺に位置する基準マーク位置の検出が終了した後、全く同様の手順によって、基準枠の下辺および左右辺上に存在する基準マーク位置を算出する（ステップＳ１４１５〜Ｓ１４２０）。ただし、左右辺上の基準マークを求める場合、上記フィルタｆ_h（ｋ） の代わりに、次式のフィルタを用いる。
【００７０】
【数６】

【００７１】
以上が、第２の実施形態における基準マーク検出部の説明である。基準マーク処理部での処理が終了した時点では、図１６における黒点で示される部分（基準マーク位置）の座標が検出されている。図１６は、基準枠上の基準マーク及び内分で求めたブロック単位の内分点を説明するための概要図である。
【００７２】
次に、ブロック位置算出部５２ｄでは、図１６に示される黒点の座標を使用して、基準マーク以外の基準枠上のブロック開始位置（白点）が求められる。
図１７は、第２の実施形態におけるブロック位置算出部５２ｄでの処理手順を説明するためのフローチャートである。図１７に示されるように、既に位置検出が終了している図１６において黒点で示される部分の座標を用いて、隣接する黒点間の残りのブロック開始位置、すなわち、図１６において白点で示されている位置の座標を算出する（ステップＳ１７１〜Ｓ１７４）。なお、座標の算出方法は、公知の内分点算出式を用いるものとする。
【００７３】
その結果、基準枠上にある全てのブロック開始位置が算出された場合、ブロック位置算出部５２ｄでは、算出された座標位置を用いて、画像領域内の全てのブロック開始位置が算出される（ステップＳ１７５）。本実施形態では、内部のブロック開始位置Ｂ_m,n（ｘ_m,n，ｙ_m,n）、（ｍ＝１,…,ｂｗ−１、ｎ＝１,…,ｂｈ−１）の座標を算出する際に、次のような方法を用いる。
【００７４】
すなわち、図１８に示すように、（ｍ，ｎ）番目のブロック開始位置Ｂ_m,n（ｘ_m,n，ｙ_m,n）を求めるために、上述した手順で求められた基準枠上の所定の４つの座標を用いて次式の計算を行う。図１８は、基準枠上の所定の４つの座標と内部のブロック開始位置との関係を説明するための概要図である。
【００７５】
【数７】

【００７６】
上式は、（ｍ，ｎ）番目のブロック開始位置のＸ座標が、上下辺上に存在する基準点のＸ座標のみを用い、Ｙ座標が、左右辺上に存在する基準点のＹ座標のみを用いて算出されることを意味する。
【００７７】
ここで、上述したような座標算出方法を用いる理由について述べる。通常の普及型の低価格フラットベットスキャナでは、ＣＣＤセンサを搭載しているキャリッジの駆動系に起因する画像の歪は、主に副走査方向に現れ、その歪量は主走査方向に対しては一定である。すなわちこのような歪に対しては、基準枠の左右辺上の算出された座標のみを用いて副走査方向の位置補正を行えばよい。
【００７８】
また、光学系に起因する画像の歪は、主に主走査方向にのみ現れ、その歪量は副走査方向に対しては一定である。すなわち、このような歪に対しては、基準枠の上下辺上の算出された座標のみを用いて、主走査方向の位置補正を行えばよい。
以上の理由から、普及型の低価格フラットベットスキャナで読み込んだ画像の歪は、本実施例で述べたようなブロック位置算出方法により、その大部分を除去することが可能となり、極めて高精度にブロック位置を検出することができる。以上の方法により求められたブロック開始位置Ｂ_m,n（ｘ_m,n，ｙ_m,n）は、イメージスキャナ５１で読み取った画像情報とともに付加情報分離部５３に入力され、付加情報ｘが分離され、出力端子５４から出力される。
【００７９】
以上のように、本発明における第２の実施形態では、光学系・駆動系の歪を有するイメージスキャナを利用する場合、あるいは、環境によって印刷媒体が伸縮する場合においても、従来の位置補正方法よりも精度良く、画像領域内のブロック開始位置を特定することができ、正確な付加情報の復元が可能となる。
【００８０】
また、本発明は、上述した２種類の画像処理装置の組み合わせにだけ限定されるものではない。
【００８１】
すなわち、この発明の画像処理装置は、枠（基準枠）上に付加情報に対応付けられた所定のマークが付加されており、マークを検出するマーク検出手段（ブロック位置検出部５２）をさらに備えることを特徴とする。
【００８２】
また、この発明の画像処理装置は、位置算出手段（ブロック位置検出部５２）が、所定位置から垂直方向に存在するマークのＸ座標を用いて当該位置のＸ座標を算出するＸ座標算出手段と、当該位置から垂直方向に存在するマークのＹ座標を用いて当該位置のＹ座標を算出するＹ座標算出手段とを備えることを特徴とする。
【００８３】
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、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）に適用してもよい。
【００８４】
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、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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、印刷媒体上に印刷された画像領域を正確に特定するための基準枠を付加することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態による付加情報が埋め込まれた画像領域を正確に特定するための基準枠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２】本発明における各処理部の動作を実行させる制御装置２０を説明するための概要図である。
【図３】図１で示され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。
【図４】印刷画像１７における基準枠と画像領域との関係を説明するための概要図である。
【図５】印刷された画像をイメージスキャナで入力して埋め込まれている付加情報を抽出する本発明の一実施形態による画像処理装置の構成を説明するためのブロック図である。
【図６】イメージスキャナ７１によって読み取られる画像の範囲を説明するための概要図である。
【図７】ブロック位置検出部５２の詳細な構成を示すブロック図である。
【図８】印刷画像１７をイメージスキャナで入力して付加情報ｘを抽出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。
【図９】図７で示される構成のブロック位置検出部５２内の各部の動作手順を説明するためのフローチャートである。
【図１０】基準枠検出部５２ａにおいて求められる基準枠上の８箇所の基準点を説明するための図である。
【図１１】基準マークを設けた基準枠を説明するための概要図である。
【図１２】図１１の画像における左上部の拡大図である。
【図１３】図５に示される画像処理装置の第２の実施形態におけるブロック位置検出部５２の詳細な構成を示すブロック図である。
【図１４】本実施形態における基準マーク検出部５２ｅの動作手順を説明するためのフローチャートである。
【図１５】基準マークと基準位置（ｃｘ，ｃｙ）との位置関係を説明するための概要図である。
【図１６】基準枠上の基準マーク及び内分で求めたブロック単位の内分点を説明するための概要図である。
【図１７】第２の実施形態におけるブロック位置算出部５２ｄでの処理手順を説明するためのフローチャートである。
【図１８】基準枠上の所定の４つの座標と内部のブロック開始位置との関係を説明するための概要図である。
【図１９】任意の画像に付加情報を埋め込んで印刷画像を出力する従来の画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２０】図１９における画像処理装置から出力された印刷画像から埋め込んだ付加情報を取り出す従来の画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２１】画像領域の境界が不明瞭な印刷画像の一例を示す図である。
【符号の説明】
１３ 画像形成部
１４ 付加情報多重化部
１５ 基準枠付加部
１６ プリンタ
１７ 印刷画像
５１ イメージスキャナ
５２ ブロック位置検出部
５３ 付加情報分離部
５２ａ 基準枠検出部
５２ｂ 頂点座標算出部
５２ｃ 画像サイズ算出部
５２ｄ ブロック位置算出部
５２ｅ 基準マーク検出部

Claims (20)

1. 画像に付加情報を埋め込む付加情報多重化手段と、
   付加情報が埋め込まれた画像の周囲に所定の枠を付加する枠付加手段と、
   付加情報が埋め込まれた画像と前記枠とを印刷媒体に印刷する印刷手段と
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 画像を所定の解像度に変換する解像度変換手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
3. 前記画像の所定領域ごとに埋め込まれた付加情報に対応する所定のマークを前記枠上に付加するマーク付加手段をさらに備えることを特徴とする請求項１または２記載の画像処理装置。
4. 前記マークが、前記枠上に所定間隔で設けられた所定長さの空白部分であることを特徴とする請求項３記載の画像処理装置。
5. 前記枠が、前記画像の外縁から所定の距離を隔てて付加されていることを特徴とする請求項１から４までのいずれかの項に記載の画像処理装置。
6. 前記解像度変換手段が、
   印刷された前記印刷物の入力時における所定の歪量の少なくとも２倍で前記画像の解像度を変換することを特徴とする請求項２から５までのいずれかの項に記載の画像処理装置。
7. 付加情報が埋め込まれた画像の周囲に所定の枠が付加されて印刷媒体に印刷された印刷物を入力する入力手段と、
   入力された画像から前記枠の所定部分を検出する枠検出手段と、
   検出された枠の所定部分から前記画像の頂点を算出する頂点算出手段と、
   算出された頂点位置に基づいて前記画像内の所定の位置を算出する位置算出手段と、
   算出される所定の位置に基づいて前記画像に埋め込まれている付加情報を分離する分離手段と
   を備えることを特徴とする画像処理装置。
8. 前記枠上に前記付加情報に対応付けられた所定のマークが付加されており、
   前記マークを検出するマーク検出手段をさらに備えることを特徴とする請求項７記載の画像処理装置。
9. 前記位置算出手段が、
   所定位置から垂直方向に存在するマークのＸ座標を用いて該位置のＸ座標を算出するＸ座標算出手段と、
   前記位置から垂直方向に存在するマークのＹ座標を用いて該位置のＹ座標を算出するＹ座標算出手段と
   を備えることを特徴とする請求項８記載の画像処理装置。
10. 所定の画像を印刷する印刷手段を備える画像処理装置の制御方法であって、
    前記画像に付加情報を埋め込む付加情報多重化工程と、
    付加情報が埋め込まれた画像の周囲に所定の枠を付加する枠付加工程と、
    付加情報が埋め込まれた画像と前記枠とを印刷媒体に印刷する印刷工程と
    を有することを特徴とする画像処理装置の制御方法。
11. 前記画像を所定の解像度に変換する解像度変換工程をさらに有することを特徴とする請求項１０記載の画像処理装置の制御方法。
12. 前記画像の所定領域ごとに埋め込まれた付加情報に対応する所定のマークを前記枠上に付加するマーク付加工程をさらに有することを特徴とする請求項１０または１１記載の画像処理装置の制御方法。
13. 前記マークが、前記枠上に所定間隔で設けられた所定長さの空白部分であることを特徴とする請求項１２に記載の画像処理装置の制御方法。
14. 前記枠が、前記画像の外縁から所定の距離を隔てて付加されていることを特徴とする請求項１０から１３までのいずれかの項に記載の画像処理装置の制御方法。
15. 前記解像度変換工程が、
    印刷された前記印刷物の入力時における所定の歪量の少なくとも２倍で前記画像の解像度を変換することを特徴とする請求項１１から１４までのいずれかの項に記載の画像処理装置の制御方法。
16. 付加情報が埋め込まれた画像の周囲に所定の枠が付加されて印刷媒体に印刷された印刷物を入力する入力手段を備えた画像処理装置の制御方法であって、
    入力された画像から前記枠の所定部分を検出する枠検出工程と、
    検出された枠の所定部分から前記画像の頂点を算出する頂点算出工程と、
    算出された頂点位置に基づいて前記画像内の所定の位置を算出する位置算出工程と、
    算出される所定の位置に基づいて前記画像に埋め込まれている付加情報を分離する分離工程と
    を有することを特徴とする画像処理装置の制御方法。
17. 前記枠上に前記付加情報に対応付けられた所定のマークが付加されており、
    前記マークを検出するマーク検出工程をさらに有することを特徴とする請求項１６記載の画像処理装置の制御方法。
18. 前記位置算出工程が、
    所定位置から垂直方向に存在するマークのＸ座標を用いて該位置のＸ座標を算出するＸ座標算出工程と、
    前記位置から垂直方向に存在するマークのＹ座標を用いて該位置のＹ座標を算出するＹ座標算出工程と
    を有することを特徴とする請求項１７記載の画像処理装置の制御方法。
19. 所定の画像を印刷する印刷手段を備える画像処理装置を制御するためのコンピュータプログラムであって、
    前記画像に付加情報を埋め込む付加情報多重化工程のプログラムコードと、
    付加情報が埋め込まれた画像の周囲に所定の枠を付加する枠付加工程のプログラムコードと、
    付加情報が埋め込まれた画像と前記枠とを印刷媒体に印刷する印刷工程のプログラムコードと
    を有することを特徴とするコンピュータプログラム。
20. 請求項１９記載のコンピュータプログラムを格納することを特徴とする記録媒体。

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