JP4005177B2 - カラー画像処理装置および方法ならびに画像処理プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカラー画像を印字する際に、視覚的に妨害感を与えることなく原画像に情報を付加する処理を行うカラー画像処理装置および方法ならびに上記処理のプログラムを記録した記録媒体、また上記付加した情報の検出処理を行うカラー画像処理装置および方法ならびに上記処理のプログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー画像にテキストデータなどを重畳して記録する従来のカラー画像処理装置が特開平４−２９４６８２号公報に開示されている。この従来のカラー画像処理装置は、黄インクを用いて情報を付加するまたは埋込むことにより記録するものである。このため原画像が黄色成分のみを含む画素だけで構成されている場合は、情報を付加しても視覚的に妨害感を与えることはない。しかし、原画像が黄色以外の色の成分を含む場合には、視覚的に妨害感を与えないということは保証できない。
【０００３】
更に色差もしくは彩度方向に変調を行うことにより、情報の付加および記録を行うカラー画像処理装置が特開平７−１２３２４４号公報に開示されている。このカラー画像処理装置は原画像を複数の領域に分け、各領域に同一の情報を埋め込むため、小さい領域にも所定の情報を埋め込むことが可能であり、かつ視覚的に妨害感を与えることなく画質の劣化も少ない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この特開平７−１２３２４４号公報に記載されたカラー画像処理装置においては、付加情報の重畳対象である画像の各領域に対して一様の情報のみの付加を行っているので付加する情報量が大きい場合は対処できないという問題がある。
【０００５】
本発明の第１の目的は上記事情を考慮してなされたものであって、画質劣化が生じることなく可及的に多くのコード情報を付加することができるカラー画像処理装置および方法ならびに上記処理のプログラムを記録した記録媒体を提供するものであり、他の目的は上記付加した情報を確実に検出することのできるカラー画像処理装置および方法ならびに上記処理のプログラムを記録した記録媒体を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によるカラー画像処理装置はカラー原画像を複数の小領域に分けて切出す画像領域切出手段と、フーリエ変換面上でＤＣ成分を中心として同心円状に配置された、前記原画像に重畳される重畳情報のビットの各々に対して、前記フーリエ変換面上の周期成分と前記フーリエ変換面上の主走査軸方向となす角度とが格納されたビット配置テーブルと、前記ビット配置テーブルに格納されたデータに基づいて前記小領域に対して前記重畳情報を色差または彩度のいずれかに変調して重畳する処理を行う重畳処理手段と、を備えていることを特徴とする。
【０００７】
また、前記切出された小領域に対して前記重畳情報を付加すべきかどうかを、前記小領域の画像情報に基づいて判定する判定手段を更に備え、前記重畳処理手段は前記判定手段によって付加すべきと判定された前記小領域に対してのみ重畳処理を行うように構成しても良い。
【０００８】
また前記判定手段は前記小領域の平均色度に基づいて判定しても良い。
【０００９】
また前記重畳情報は、前記原画像に重畳されるデータを表しかつ複数個のデータ群に分割されるコード情報を有しており、前記重畳処理手段は、異なる小領域に対して異なる前記データ群を重畳するように構成しても良い。
【００１０】
また前記重畳情報は、前記複数のデータ群の読出す順序を表すアドレスデータと、前記コード情報が重畳された画像を読取るときの方向を検出するための方向検出用データと、隣接する前記小領域の境界を検出するための境界検出用データとを更に備えているように構成しても良い。
【００１１】
また、情報が重畳される隣接する前記小領域の各々には異なる境界検出用データが与えられることが望ましい。
【００１２】
また本発明によるカラー画像処理装置は、情報が重畳されたカラー画像を読取る画像読取手段と、フーリエ変換面上でＤＣ成分を中心として同心円状に配置された、前記画像に重畳された重畳情報のビットの各々に対して、前記フーリエ変換面上の周期成分と前記フーリエ変換面上の主走査軸方向とのなす角度が格納されたビット配置テーブルと、このビット配置テーブルに格納されたデータに基づいて、前記画像読取手段によって読取られた画像の方向を検出する方向検出手段と、前記読取られた画像の情報が重畳された小領域の境界を、前記ビット配置テーブルに格納されたデータに基づいて検出する境界検出手段と、前記境界検出手段によって検出された境界に基づいて、前記読取られた画像から、前記小領域を切出す小領域切出手段と、前記ビット配置テーブルに格納されたデータに基づいて、前記切出された小領域から前記重畳情報を取出すデコード処理を行うデコード処理手段と、前記取出された前記重畳情報を前記ビット配置テーブルに格納されたデータに基づいて合成する合成手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１３】
また前記切出された小領域に対してデコード処理すべきかどうかを、前記小領域の画像情報に基づいて選択するデコード処理選択手段を更に備え、前記デコード処理手段は、前記デコード処理選択手段によってデコード処理すべきと選択された前記小領域に対してのみデコード処理を行うように構成しても良い。
【００１４】
また前記デコード処理選択手段は前記小領域の平均色度に基づいて選択しても良い。
【００１５】
また本発明によるカラー画像処理方法は、カラー画像に重畳されるデータを表すコード情報を含む重畳情報の前記コード情報を複数のデータ群に分割する第１のステップと、前記重畳情報の各ビットをフーリエ変換面上に同心円状に配置する第２のステップと、前記カラー原画像を複数の小領域に分割して切出す第３のステップと、前記切出された小領域の画像情報に基づいて、前記小領域に前記重畳情報を付加すべきかどうかを判定する第４のステップと、前記付加すべきと判定された小領域に、前記複数のデータ群のうちの１つのデータ群を、このデータ群の各ビットの前記フーリエ変換面上の配置データに基づいて色差または彩度のいずれかに変調して重畳する処理を行う第５のステップと、を備えていることを特徴とする。
【００１６】
また本発明によるカラー画像処理方法は、情報が複数の小領域に分割して重畳されたカラー画像を読取る第１ステップと、前記第１のステップによって読取った画像情報と、前記情報の各ビットが同心円状に配置されたフーリエ変換面上の配置データとに基づいて前記読取った画像情報に対応する画像の前記カラー画像に対するの傾き角、および前記小領域の境界を検出する第２のステップと、前記読取った画像情報および前記境界に基づいて前記カラー画像を複数の小領域に分割して切出す第３のステップと、前記切出された小領域の画像情報に基づいてデコード処理を行うべきかどうかを選択する第４のステップと、デコード処理を行うべきと選択された前記小領域に、前記フーリエ変換面上の配置データに基づいてデコード処理して重畳された情報を取出す第５のステップと、前記取出された情報を前記フーリエ変換面上の配置データに基づいて合成する第６のステップと、を備えていることを特徴とする。
【００１７】
また本発明によるカラー画像処理を記録した記録媒体は、カラー原画像の画像情報に基づいて前記カラー原画像を複数の小領域に分割して切出す手順と、前記切出された小領域の画像情報に基づいて、前記小領域に、複数のデータ群に分割された情報を付加すべきかどうかを判定する手順と、前記付加すべきと判定された小領域に、前記複数のデータ群のうち１つのデータ群を、前記複数のデータ群の各ビットが同心円状に配置されたフーリエ変換面上の配置データに基づいて色差または彩度のいずれかに変調して重畳する処理を行う手順と、をコンピュータに実行させるプログラムを記録したことを特徴とする。
【００１８】
また本発明によるカラー画像処理を記録した記録媒体は、情報が複数の小領域に分割して重畳されたカラー画像の読取られた画像情報と、前記情報の各ビットが同心円状に配置されたフーリエ変換面上の配置データとに基づいて前記読取られた画像情報に対応する画像の前記カラー画像に対する傾き角、および前記小領域の境界を検出する手順と、前記読取られた画像情報及び前記境界に基づいて前記カラー画像を複数の小領域に分割して切出す手順と、前記切出された小領域の画像情報に基づいてデコード処理を行うべきかどうかを選択する手順と、デコード処理を行うべきと選択された小領域に、前記フーリエ変換面上の配置データに基づいてデコード処理して重畳された情報を取出す手順と、前記取出された情報を前記フーリエ変換面上の配置データに基づいて合成する手順と、をコンピュータに実行させるプログラムを記録したことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明によるカラー画像処理装置の第１の実施の形態を図面を参照して説明する。この実施の形態のカラー画像処理装置は、原画像の画像情報にコード情報を含む重畳情報を色差方向に変調して埋込み処理を行うものであって、その構成を図１に示す。
【００２０】
この実施の形態のカラー画像処理装置はメモリ２と、設定手段４と、画像処理部１０と、メモリ２０と、誤差拡散処理回路２２と、出力部２４とを備えている。画像処理部１０は、ビット配置テーブル１１と、画像領域切出手段１２と、平均色度演算手段１４と、判定手段１６と、重畳処理手段１８とを有している。
【００２１】
メモリ２は原画像の画像情報、すなわち原画像の各画素の位置と、画素間ピッチ（mm）と、各画素の例えばＹ（黄）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）等の色信号値とが記憶されている。この画像情報はスキャナ等の画像読取り装置を用いて予め原画像から読み取ったものである。ある画素の色信号値Ｙ，Ｍ，ＣがＹ＝Ｍ＝Ｃ＝０の場合、上記画素の色は白を表わし、Ｙ＝Ｍ＝Ｃ＝１の場合、上記画素の色は黒を表わしている。
【００２２】
この第１の実施の形態のカラー画像処理装置の構成と作用を図１および図２を参照して説明する。
【００２３】
本実施の形態のカラー画像処理装置は、原画像を複数の小領域に分割するとともに上記原画像に付加すべきコード情報（データ）も所定のビット長毎に分割し、そして分割されたコード情報を、原画像の上記小領域に割付ける構成となっている。
【００２４】
まず上記小領域のサイズ、付加すべきコード情報の分割数ｍｅｎ、およびこの分割されたコード情報の並べ替えの順番すなわちデータ順列が設定手段４によって設定される（図２のステップＦ１参照）。例えば、付加すべきコード情報が、２４３ビットのコード情報とし、コード情報の分割数を９とすればコード情報は、各々が２７ビット長の９個のデータ群ＤＧ１，ＤＧ２，ＤＧ３，ＤＧ４，ＤＧ５，ＤＧ６，ＤＧ７，ＤＧ８，ＤＧ９に分割される。そして原画像の小領域に割付けるために上記９個のデータ群の順番が並べ換えられる。例えば、ＤＧ１，ＤＧ９，ＤＧ６，ＤＧ５，ＤＧ８，ＤＧ２，ＤＧ３，ＤＧ４，ＤＧ７の順に並べ換えられる。このときの順番は原画像の小領域に割付けられる順番を示している。
【００２５】
また各データ群には元の順番を示すアドレスが与えられる。例えばデータ群ＤＧ１には１０進法で１のアドレスが与えられ、データ群ＤＧ９には１０進法で９のアドレスが与えられる。したがってアドレスが１，２，３，４，５，６，７，８，９のデータ群を上述のように並べ替えると並べ替え後のデータ群のアドレスは１，９，６，５，８，２，３，４，７の順となる。
【００２６】
そしてこのような各データ群のコード情報Ｄ１〜Ｄ２７および上記アドレスを示すアドレスデータＡ１〜Ａ６（６ビットのアドレスデータ）等の各ビットは図３に示すようなフーリエ変換面上に同心円状に予め配置される。そしてこれらの配置形態は画像処理１０のビット配置テーブルに格納される。
【００２７】
また、上記フーリエ変換面上には、上記コード情報Ｄ１〜Ｄ２７および上記アドレスデータＡ１〜Ａ６の他に、読取りの方向を検出するためのビット列Ｐ１〜Ｐ４、分割された小領域の境界を検出するためのビット列Ｘ０，Ｘ１，Ｙ０，Ｙ１も配置されている。なお、この図３のフーリエ変換面上で非埋込部と表示した位置は、ビットの配置が禁止されている。これはコード情報が付加された画像を読取ってフーリエ変換すると、付加していない、ＤＣ成分（原画像成分）を軸とした点対称位置の周波数成分がスペクトルとして検出されてしまうからである。
【００２８】
図３に示すフーリエ変換面においては、読取りの方向を検出するためのビットＰ１〜Ｐ４は主走査軸方向に配置されている。ここで主走査軸方向とは原画像を走査して読取る際の１つの走査軸方向を示すものであって、一般に図４に示すように原画像の横軸方向が主走査軸方向となる。また副走査軸方向とは主走査軸方向に直交する方向、すなわち図４においては原画像の縦軸方向を意味する。ビットＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４は各々７５ｃｐｉ（cycle per inch），１５０ｃｐｉ，１７５ｃｐｉ，２００ｃｐｉの比較的低周波の位置に配置される。
【００２９】
このように複数箇所に方向検出のビットを設定しているのは、出力系または読み取り系におけるノイズの混入を考慮しての対策である。方向検出のための位置は同一の角度の複数箇所に設定しておき、その中の少なくとも一カ所は他の実データを割り当てていない周波数、とりわけ出力系などで成分の劣化の比較的少ない低周波（ここでは７５ｃｐｉがこれに相当）を割り当てる。このように、複数位置に方向検出のためのビット割り付けをすることで、出力系などのノイズが混入したり、画像自体が周期成分を有している場合でも、信号読み取り時を確実に行うことができる。
【００３０】
一方、境界位置の検出のためのビットは図３に示すように２箇所ずつあるいはそれ以上の偶数箇所を設定して、必ず２箇所のビットがペアになるよう割り当てる。すなわち主走査軸方向の奇数番目の領域はＸ１だけのビットを立てるようにして、偶数番目の領域はＸ０だけのビットを立てるようにする。副走査軸方向についても同様にして、Ｙ０、Ｙ１のビットを立てる規則性を持たせるようにする。このようにして、読み取り時はこれらのビットの分離度が最もよい画点を求めて、境界点を検出可能にする。
【００３１】
また図３においては、コード情報のデータビットＤ１は主走査軸方向に対して２２．５度の方向に１２５ｃｐｉの周期成分を有しており、データビットＤ２７は主走査軸方向に対して１５７．５度の方向に２００ｃｐｉの周期成分を有している。またアドレスデータのデータビットＡ１は主走査軸方向に対して２２．５度の方向に１００ｃｐｉの周期成分を有しており、データビットＡ６は主走査軸方向に対して１５７．５度の方向に１００ｃｐｉの周期成分を有している。
【００３２】
また、分割されたデータ群の元の順番を表わすアドレスデータＡ１〜Ａ６を含むデータ（コード情報Ｄ１〜Ｄ２７も含む）に対する具体的なビットの割付けは次の通りである。例えば、分割した画面のうち６４個（６ビット分相当）以下の小領域を使用し、アドレス番号が（１０…１）である小領域に追加するアドレスデータを含んだデータが（１０１１００…０）という３３ビットもしくはそれ以下のバイナリーデータである場合、それぞれデータの値が１であるビット位置の周波数、角度に対して周期成分の付加を行う。以下方向検出と境界位置識別のためのビットを除いて、アドレスとデータそれぞれのビットと対応するフーリエ変換面上の位置の周期成分を付加し、計３３箇所に対応した周期成分を付加していく。この割付けは図３に示すように単純な順番による配列に設定しても構わないが、部外者が情報を読み取りにくくするためにはランダムに設定した方がよい。このとき、アドレスデータは１以上の値であるアドレスデータを表すビットを立てるようにする。また、アドレスデータに０も使用する場合は、情報を追加する小領域の数または情報を追加しない小領域の数のいずれかをデータに含ませるようにする。このような設定をすることで、誤って情報を追加していない領域をデコードの際に使用することを防止する。
【００３３】
再び図２に戻り本実施の形態のカラー画像処理装置の構成と作用を説明する。分割すべき小領域のサイズ、コード情報の分割数、分割されたコード情報の上記小領域に割付ける順番が設定手段４によって設定された後、画像領域切出手段１２によって、メモリ２に格納された画像情報を用いて原画像の小領域の切出しが行われる（図２のステップＦ２参照）。この切出しは上記設定された小領域のサイズに基づいて行われる。
【００３４】
次に切出された小領域の平均色度が平均色度演算手段１４によって演算される（図２のステップＦ３参照）。なお、平均色度の演算は上記小領域の全ての画素の平均色度を求めないで、適当に画素を間引きして計算時間を短縮する方が良い。続いて、この演算された平均色度に基づいてコード情報等を重畳すべきかどうかが判定手段１６によって判定される（図２のステップＦ４参照）。
【００３５】
上記小領域に重畳すべきでない場合はステップＦ５に進み、重畳は行なわない。また、重畳すべき場合は、上記小領域に重畳すべき重畳情報（重畳すべきデータ群、このデータ群のアドレスデータＡ１〜Ａ６、上記小領域の境界位置を示すデータＸ０，Ｘ１，Ｙ０，Ｙ１および方向検出用のデータＰ１〜Ｐ４）の合成が重畳処理手段１８によって行われる（図２のステップＦ６参照）。
【００３６】
この重畳情報の合成は次のように行われる。ビット値が１である重畳情報の各データビットについてのみ合成され、ビット値が０であるデータビットについては合成を行わない。ビット値が１であるデータビットのフーリエ変換面における配置が主走査軸方向となす角度をθ、周期をＷ１（dot ／cycle ）、振幅をαとすると、上記小領域の主走査軸方向および副走査軸方向の座標が（ｘ，ｙ）である画素において上記データビットの付加する（埋込む）際の色差信号の変化分ΔＣ２は次の（１）式によって求められる。
【００３７】
【数１】
ここで角度θはビット配置テーブル１１に格納されているフーリエ変換面上のビット配置図より直接に求まり、周期Ｗ１は、メモリ２に記憶されている画素間ピッチ及びフーリエ変換面上に配置されたビットの周期成分から求まる。また振幅αは後述するように上記画素の色信号値によって決定される。
【００３８】
上述の色差信号の変化分ΔＣ２の計算は、各画素毎に、ビット値であるデータビットの全てに対して求められる。そしてこの求められた色差信号の変化分Δ２を各画素毎に総和することによって重畳情報の合成が行われる。
【００３９】
このようにしてある小領域における重畳情報の合成が終了すると、他の小領域に付加すべきデータ群が存在するかどうかが重畳処理手段１８によって判定され（図２のステップＦ７参照）、まだ存在する場合は処理データ群のカウント値を１だけアップし（ステップＦ８参照）、ステップＦ２に戻る。そして上述のステップＦ２からステップＦ７までの工程を繰り返す。
【００４０】
そして、付加すべきデータ群が存在しない場合、すなわち既に処理したデータ群の数が分割数の設定値ｍｅｎに等しくなった場合は、メモリ２に記憶されている各画素の色信号値Ｙ，Ｍ，Ｃと、上述の重畳情報の合成によって求まった上記画素における色差信号の変化分ΔＣ２とに基づいて重畳処理手段１８によって重畳処理が行われる（図２のステップＦ８参照）。
【００４１】
この重畳処理は各画素に対して次の（２）式を用いて行われる。
Ｙ′＝Ｙ＋ΔＣ２／３
Ｍ′＝Ｍ−ΔＣ２／６ ……（２）
Ｃ′＝Ｃ−ΔＣ２／６
このようにして各画素に対して重畳情報が付加された色信号値Ｙ′，Ｍ′，Ｃ′が求まり、この求まった色信号値Ｙ′，Ｍ′，Ｃ′を含む画像情報が画像処理手段１８によってメモリ２０に格納される。これにより、重畳情報が付加された画像が得られたことになる。
【００４２】
このようにして得られた画像は通常出力部２４を介して直接に外部に出力される。しかし、必要な場合は周知の誤差拡散処理回路２２によって誤差拡散処理を行ってから出力部２４を介して外部に出力しても良い。
【００４３】
上述の説明においては、重畳情報が付加される全ての小領域において重畳情報の合成を行ってから、重畳処理を行ったが、各小領域毎に重畳情報の合成を行った後、直ちに重畳処理を行っても良い。
【００４４】
このようにして重畳情報が付加された画像の模式図を図５に示す。この画像は１６個の小領域Ｒ１〜Ｒ１６に分割されており、小領域Ｒ２，Ｒ３，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９，Ｒ１０，Ｒ１４，Ｒ１５には各々３ビットのコード情報を含む重畳情報が付加されていることを示している。なお斜線で示した小領域Ｒ１，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１６には重畳情報は付加されていない。
【００４５】
そして例えば小領域Ｒ２にはコード情報Ｄ１Ｄ２Ｄ３＝０１１からなるデータ群と、このデータ群のアドレスＡＤ（＝１（１０進法表現））と、境界位置を示すデータＸ０（＝０），Ｘ１（＝１），Ｙ０（＝１），Ｙ１（＝０）と、方向を示すデータ（図示せず）とが付加されているが、この小領域Ｒ２に実際に付加されたデータはビット値が１となるＤ２，Ｄ３，Ｘ１，Ｙ０と、Ａ６（アドレスＡＤ（＝１））と、Ｐ１〜Ｐ４であり、データＸ０，Ｙ１，アドレスビットＡ１〜Ａ５、およびデータＤ１は付加されていない。
【００４６】
なお、図５においては、説明を簡単にするために、情報を付加すべき各小領域には３ビットのコード情報を含む重畳情報が付加された例を示したが、図３に示すフーリエ変換面を用いれば２７ビット以下のコード情報を含む重畳情報を付加することが可能となる。
【００４７】
このようにして重畳情報が付加された画像においては、付加した各データの周期成分のなすパターンが視覚的に妨害感を与えるものであってはならない。このため、上記パターンの振幅や周期は人間の視覚限界を考慮して設定する必要がある。
【００４８】
図６は人間の視覚限界のピークを示す周波数よりも高い周波数の印字が可能なプリンタを用いて出力したサンプルをもとに被験者実験を行い、明暗方向、青−黄方向、および彩度方向における人間の階調識別能のそれぞれの調査結果を表わしたグラフである。横軸は周波数、縦軸は周波数に対する識別可能な階調数を表す。このグラフから明らかなように、周波数の高い領域ほど人間の階調識別能は明暗方向よりも青−黄方向に対して低くなるということが分る。
【００４９】
さらに、図６を詳しく見ると３ｃｙｃｌｅ／ｍｍ以下の低周波の場合、視覚的に急激に感度が高くなっていることが分かる。すなわち、上記パターンに３ｃｙｃｌｅ／ｍｍ以下の低周波を使用するならば視覚的に識別可能な階調数は１００階調程度になってしまう。このため妨害感がないように、パターンを作成しようとして振幅αを押さえると、パターンそのものを読み取る際、よほどＳＮ比の高いセンサを使用しない限り上記パターンがノイズに埋もれてしまう可能性が高くなる。従って、パターンの周期は３ｃｙｃｌｅ／ｍｍ以上の高周波になるように設定する（従ってデータの埋め込みに使用するプリンタの分解能は６ｄｏｔ／ｍｍ以上、すなわち約１５０ｄｐｉ以上であることが必要）ことが望ましい。
【００５０】
また、図６に表されるように周波数の高いほど識別能力が落ちるので、各周波数において識別可能なレベルの限界に振幅を設定する。また、視覚特性のもう一つの特徴として、画像の方向（主走査軸方向または副走査軸方向）となす角度が斜めの方向である周期成分に対する感度が低いという特徴がある。本方式はこれに着目して追加する周期成分の角度が０度もしくは９０度以外の場合の振幅ΔＣ２の値が大きくなる（およそ２倍程度）ように設定する。
【００５１】
ここで、読取りの時点でのデコード化を確実なものにし、情報付加時および読取り時における処理速度を上げるために、全体が原色、白、黒に近い色を呈している小領域に対して情報の付加をおこなわない。さらに、情報の効率を高めるために個々の画素の輝度・色差によって追加する情報の量を切り替える。
【００５２】
図７は同一周期のサイン波状パターンに対する輝度・色差別の感度分布などをもとにした情報追加の量を模式的に表した図である。この図７のハッチングで示した領域はそれぞれ色の濃くなるに従って微量の濃度変動に対する感度が低くなる、従って、色差方向の値が小さく、中間的な輝度を持つ色に対してパターンを追加すると同パターンがかなり目に付きやすいという傾向がある。この特性を踏まえて特に塗り潰しのない色再現域の核に相当する感度の高い輝度・色差領域内の色に対してはパターンの付加をしないかもしくは振幅を小さく押さえ、感度が低くなるに従って付加する周期成分の振幅を大きくしていく。
【００５３】
しかし、彩度が極めて高い原色、白、もしくは黒（すなわち出力系が再現できる色領域の最外殻の色）に近い色になると感度そのものも低くなるが、これらの色に対して周期成分を付加すると出力部２４に供給する時点でオーバーフロー処理などが行われる場合が多く、画像のＤＣ成分そのものが変化するとともに、付加したはずの振幅自体が抑えられ、読取り時に振幅で表わされた情報がスキャナのノイズに埋もれて抽出が困難になる可能性が高い。
【００５４】
そこで、情報付加の対象となっている画素の色が色空間において最外殻に近い色である場合、すなわち色信号Ｙ、Ｍ、Ｃ（またはＲ、Ｇ、Ｂ）の値の何れかが０または１に近い値を示す場合、付加する周期成分の振幅を小さくするかもしくは付加しないように調整する。例えば、原画像の色信号値がＹ＝０．９５，Ｍ＝０．０５，Ｃ＝０．０３の画素には情報を付加しないように設定する。このような処理を行うと原画像ＤＣ成分を変化させないので、画像の色度の変化を最小限に抑えて、情報の付加が可能となり、読み取り時における誤判定を防ぎ、読み取り速度そのものを上げることも可能になる。
【００５５】
図８は以上の点を考慮して処理を指定するときの模式図である。例えば、背景は感度の高い無彩色か白に近い色である場合が多く、重畳する周期成分の振幅を抑えるか重畳しない方がよい。顔など肌色の部分は多少感度が低くなるので、より大きな振幅にする。また、洋服は一概には言えないが、ある程度鮮やかな色が使われている場合は振幅をより大きくし、原色に近い色であれば情報を重畳しない。さらに、髪や白襟の部分はそれぞれ黒と白に近い色であり、色立体の最外殻に相当する場合が多く、情報を重畳しない。
【００５６】
さらに本実施の形態では、前述のようにより多くの情報を付加するために入力画像を複数の領域に分割し、その領域毎に異なる情報および信号を合成する時の順番を表わすアドレスを追加する。従って、上述のように画素ごとに周期成分を重畳するかどうかを判定するのでなく、領域に分割した段階で読み取りの際に検出が困難である色を持つ領域は原則として重畳対象としないように設定する。この判定は、その領域全体の色信号などの平均信号値、あるいは色度を求めておき、その平均信号値または色度に対して閾値処理を行って、領域全体が色再現域の最外殻に近い色であると見做された場合は該当領域に対して情報付加を行わない。
【００５７】
なお、表現できる階調数の限られたプリンタを用いる場合は、多値もしくは２値の誤差拡散法を用いて疑似階調表現を行う。誤差拡散パターン発生はコード情報を追加した直後に、誤差拡散処理回路２２によって行う。ここで誤差拡散パターンを発生させる。このようにして誤差拡散パターンを利用した階調表現を行うと、付加したコード情報によって発生したノイズは誤差拡散パターンより目に付きにくくなる。
【００５８】
以上の処理を行うことで、Ｓ／Ｎ比の低い出力装置を用いる場合も、情報の重畳対象である画像の色度、画像自体の有する周期成分の有無などに拘らず、画質を劣化させずにより大きな容量の情報を付加し、読み取りを確実に行える情報付加が可能になる。
【００５９】
また、本実施の形態においては、重畳情報の各データビットはフーリエ変換面上で同心円状に配置されているため、フーリエ変換面上で矩形状に配置する場合と比較して、周期成分同士の重ね合せによる低周波成分の発生が比較的少ない。このため画質劣化を引き起こしにくく、より多くの情報の付加が可能となる。
【００６０】
なお、図２に示すステップＦ２からステップＦ９までの処理手順は、プログラムとして記録媒体（例えば、ＣＤＲＯＭ、光磁気ディスク、およびＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の光ディスクや、フロッピーディスク、メモリカード等）に記録される。この記録は次のようにして行われる。まず、図９に示すように記録媒体３０を記録装置（コンピュータ３５）にセットする。続いて入力手段（例えばキーボード３７）を用いて、ステップＦ２からステップＦ９までの処理手順をプログラムとして順次、入力する。するとこの入力されたプログラムはコンピュータのＣＰＵ（図示せず）によって、記録媒体３０に書込まれ記録される。この書込む際には表示部３９を利用すると便利である。
【００６１】
このような記録媒体３０に記録された画像処理手順を実行する場合について説明する。まず画像処理手順がプログラムとして記録された記録媒体３０を読取り装置（コンピュータ３５）にセットする。続いて上記読取り装置に接続されたコンピュータ３５のＣＰＵによって記録媒体３０から上記プログラムが順次、読出され、実行される。
【００６２】
次に本発明によるカラー画像処理装置の第２の実施の形態を図面を参照して説明する。この第２の実施の形態のカラー画像処理装置は、例えば第１の実施の形態のカラー画像処理装置を用いて重畳情報が付加された画像から重畳情報を検出する処理を行うものであって、その構成を図１０に示す。
【００６３】
この実施の形態のカラー画像処理装置は、画像読取手段４１と、メモリ４２と、設定手段４３と、画像処理部５０と、出力部６１とを備えている。画像処理部５０はビット配置テーブル５１と、傾き角検出手段５２と、境界検出手段５３と、小領域切出手段５４と、平均色度演算手段５５と、デコード処理選択手段５６と、デコード処理手段５７と、埋込み情報合成手段５８とを有している。
【００６４】
この実施の形態のカラー画像処理装置の作用を図１１を参照して説明する。まず、スキャナ等の画像読取手段４１を用いて、情報が重畳された画像を原稿から読込む（図１１のステップＦ２１参照）。この読込まれた画像情報はメモリ４２に記憶される。なお、情報が重畳された画像を読込んだときは、一般に元の画像の主走査軸方向と、読込んだときの主走査軸方向とは一致せず、ある角度だけ傾いている。そこで、上記読込まれた画像情報に基づいて上記傾き角が傾き角検出手段５２によって検出される（図１１のステップＦ２２参照）。続いて、この検出された傾き角および上記画像情報に基づいて境界検出手段５３によって、各小領域の境界が検出される（図１１のステップＦ２２参照）。これらの検出には、情報の重畳処理に用いた同じフーリエ変換面上のビット配置が用いられる。このビット配置はビット配置テーブル５１に格納されている。
【００６５】
次に小領域の総個数ｍｅｎが設定手段４３によって設定される（ステップＦ２３参照）。検出された上記方向および境界等に基づいて、情報が重畳された画像からの小領域の切出しが小領域切出手段５４によって行われる（図１１のステップＦ２４参照）。続いてこの切出された小領域の色度の平均値が平均色度演算手段５５によって求められる（図１１のステップＦ２５参照）。この求められた値に基づいて上記小領域にデコード処理を行うかどうかの選択およびデコード処理する場合の閾値の設定等のデコード方法の選択がデコード処理選択手段５６によって行われる（ステップＦ２６参照）。
【００６６】
そしてデコード処理すべきと選択された場合は、デコード処理手段５７によって上記小領域に付加された付加情報の（埋込情報）のデコード処理（読取り処理）が行われる（ステップＦ２７参照）。このデコード処理にはビット配置テーブル５１が参照される。なお、デコード処理すべきでないと選択された場合はステップＦ２７を実行せずにステップＦ２８に進む。
【００６７】
上記ステップＦ２４からステップＦ２７までの処理を全ての小領域にわたって行う（ステップＦ２８，２９参照）。分割された全ての情報の読取り処理が終了したら、読取った情報の合成が埋め込み情報合成手段５８によって行われる（ステップＦ３１参照）。そしてこの合成された情報は出力部６１によって外部に出力される（ステップＦ３１参照）。
【００６８】
なお、本実施の形態においては、情報が重畳された画像の読取りは、この画像全体を読込んでから小領域の切出しを行い、この切出された小領域についてデコード処理を行ったが、小領域毎に読取り処理を行っても良い。
【００６９】
本実施の形態の読取り処理の詳細なアルゴリズムの一具体例を図１２を参照して説明する。
【００７０】
まず、画像形成に用いた出力装置固有の分解能以上の分解能を持つスキャナを用いて、画面全体もしくは少なくとも情報重畳時に分割した小領域の主走査軸、副走査軸方向ともそれぞれの２倍の大きさに相当する画素数を含む領域のＲＧＢ信号を読み取る（ステップＦ４０参照）。次にスキャナの分解能およびデータの分割数ｎｍａｘをセットする（ステップＦ４１参照）。続いて副走査軸方向の領域の個数ｎ１および主走査軸方向の領域の個数ｎ２を算出する（ステップＦ４２参照）。
【００７１】
入力された原稿が斜めに置かれて読み込んだ場合を考慮して、少なくとも６４×６４画素分の領域に対して二次元フーリエ変換を行い、情報抽出時の角度補正のための、スキャン時における角度検出を行う（ステップＦ４３）。さらに、読みとった信号より主走査軸および副走査軸方向にそれぞれ小領域の２倍の大きさに相当する領域の信号を切り出して、主走査軸および副走査軸方向それぞれの境界点を求める（ステップＦ４４）。この角度検出および境界点検出についての詳細は後述する。なお、この角度検出および境界点検出とりわけ角度検出の精度は情報抽出の精度に大きくかかわるので極力正確に行うことが求められている。したがって、境界点および角度検出のために切り出す領域は比較的付加情報が抽出しやすい中〜低彩度かつ中間濃度の色の領域であることが望ましい。
【００７２】
境界点検出および角度検出を行った後、検出された境界点を基に、情報が重畳された画像を、２次元フーリエ変換を行うサイズｒｗ×ｒｗを含む小領域に分割し、この小領域のＲＧＢ信号値の平均値もしくは領域内の所定の画素のＲＧＢ信号値（例えば小領域の中心に位置する画素のＲＧＢ信号値）Ｒｍ，Ｇｍ，Ｂｍを求め（ステップＦ４８）、この求めた値によって付加した情報抽出の処理を行うか否かを判定する。これは、第１の実施の形態で述べたように原画像が白、黒、あるいは黄色か青のベタに近い色に対しては誤判定を防ぐため情報の付加が行われていないからである。すなわち、平均もしくは所定の点におけるＲｍ，Ｇｍ，Ｂｍの各信号値が所定の範囲内にある場合のみ、その小領域をデコード処理の対象とする（ステップＦ４９）。さらに情報抽出精度を高めるためには同時にここで、デコードの際に用いる閾値ｔｈ１ｒ，ｔｈ２ｒ，ｔｈ１ｇ，ｔｈ２ｇ，ｔｈ１ｂ，ｔｈ２ｂも平均値または代表値Ｒｍ，Ｇｍ，Ｂｍの値に基づいて決定する。例えば、中間レベルの無彩色における閾値をｔｈ０として、彩度の高い色ほど閾値を低くするように倍率ｎｔｈを設定し（ステップＦ５０）、それぞれの小領域に合った閾値を求める。
【００７３】
次に、付加した情報の読み取りをそれぞれの領域ごとに行う。この情報読み取り処理を実際に行う際、上記作業により求めた境界点に基づいて分割した領域の内部のより小さい領域を切り出して二次元フーリエ変換などの処理を行う。これは、上述の処理を行って求められた境界点が多少誤差を含んでいる場合も、高い精度で追加情報の読み取りが行えるように配慮しての措置である。
【００７４】
以下、すべての小領域について、埋込信号のデコード処理を行い（ステップＦ５１〜Ｆ５７）、読み取った情報をもとに情報の再合成を行う（ステップＦ５８）。
【００７５】
なお、図１２において、ｉ１は副走査軸方向の既処理領域の数を示すカウンタであり、ｉ２は主走査軸方向の既処理領域の数を示すカウンタであり、ｎｍｅｎは分割データの個数を示すカウンタである。
【００７６】
また、２次元ＤＦＴ（Digital Fourier Traansformation ）を用いて角度検出および主走査軸、副走査軸方向の境界点検出のためのアルゴリズムの一具体例を図１３を参照して説明する。
【００７７】
ＤＦＴの出力であるデータは複素成分を含めてｒｗ×ｒｗ個のデータとして出力する。スキャナの分解能をｔｐ（単位＝ｄｐｉ）、フーリエ変換の対象とした小領域のサイズの一辺をｒｗ（単位＝ｄｏｔ、１２８程度あれば十分）、スタートビット（フーリエ変換面上のビットＰ１）として付加した周期成分の最低の周波数をｒｓ（０）とすると、フーリエ変換面上の角度をθチェックするための座標（ｘ，ｙ）は、
【００７８】
【数２】
より求めることができる。初期値として角度θ＝０の座標点のスペクトルの値をセットする（ステップＦ６１〜Ｆ６４）。以下、角度θを−π／２〜π／２の範囲で動かして座標点におけるスペクトルの値が最大となる座標点に相当する角度θを読み取り、この時の角度θ0 とする（ステップＦ６５〜Ｆ７５参照）。なお、この流れ図に示したアルゴリズムはチェックする範囲をπ／４ごとに区切って同時に大小関係を調べていく方法を用いて効率を上げるようにしたが、角度検出におけるエラーを少なくするためには分割しないで同様にチェックを行っていってもよい。
【００７９】
なお、図１３において、ｄｍａｘはピークの最大値を示し、θ１，θ２は角度検出用代入データを示し、ＸＸ１，ＸＸ２はフーリエ変換面上の主走査方向のアドレスを示し、ＹＹ１，ＹＹ２，ＹＹ３，ＹＹ４はフーリエ変換面上の副走査軸方向のアドレスを示し、θ0 は読取り時の傾き角を示し、ｊは角度方向のカウンタを示し、ｉｍ（Ｘ，Ｙ）はフーリエ変換面の主走査軸方向のアドレスＸ、副走査軸方向のアドレスがＹであるときのフーリエ変換の出力を示し、ｉｎｔ（Ｘ）はＸを超えない最大の整数を示す。
【００８０】
さらに、画素を１画素もしくは２〜３画素刻みにフーリエ変換を行う領域の切り出し位置を主走査軸方向の境界点を求める場合は主走査軸方向へ、副走査軸方向の場合は副走査軸方向へそれぞれずらし、その都度フーリエ変換面上における境界点検出用のビットのスペクトル値を求める。この際、予め図１４に示すように上記作業にて検出した角度θ0 を見込んで境界点検出ビットのフーリエ変換面上における座標修正を行っておく。図１５はこのうち主走査軸方向の境界点検出用ビットにおけるスペクトル値を模式的に表わした図の例である。これらのスペクトルを比較し、これらのスペクトル値Ｘ０、Ｘ１の比Ｘ０／Ｘ１、およびＸ１／Ｘ０がそれぞれ最小になる点を求め、その２点の中央に相当する点を境界点とする。続いて、副走査軸方向の境界点についても同様にして求める。なお、境界点の検出精度を高めたい場合、読み取り角度θ0 が極めて大きい場合などは画面内の数カ所について境界点を求めておくと良い。
【００８１】
次に本実施の形態のカラー画像処理装置のデコード処理の概要を図１６を参照して説明する。まず小領域の切出しを行い（ステップＦ８０）、この小領域に対する二次元フーリエ変換を行う（ステップＦ８１）。続いて図３に示す二次元フーリエ変換面上で、重畳情報の総ビット数ｂｍａｘを設定する（ステップＦ８２）。そして、予め求めておいた角度θ0 をビットが設定されている角度に加えることによる角度補正を行う（ステップＦ８３）。次に対象となるビットの角度、周波数におけるスペクトルの有無を閾値と比較することによって判定する（ステップＦ８４）。この判定の後、既処理ビット数が予め設定されたビット数ｂｍａｘに等しい場合はビット順に信号（情報）を合成するステップＦ８６に進み、小領域に埋込まれた信号値（情報）を出力する（ステップＦ８７）。既処理ビット数が総ビット数ｂｍａｘに満たない場合は、既処理ビット数をカウントアップしてビット毎のスペクトル検出の処理を続ける（ステップＦ８８）。
【００８２】
このデコード処理の詳細なアルゴリズムの一例を図１７に示す。
【００８３】
まず、上記手順にしたがって求めた境界点をもとに画面を分割し、領域ごとに重畳したデータの本体の読み取りを行う。上記読み取り角度θ0 を見込んだ座標にビットのチェック箇所を変更し（ステップＦ９２）、各ビットについてスペクトルの有無をチェックする。周波数ｒｓ（ｎ）、角度θｎの組合わせのスペクトルをチェックする座標（ｘｎ，ｙｎ）は次式の通りである。
【００８４】
【数３】
上記座標（ｘｎ，ｙｎ）における値が所定の閾値ｔｈ（ｎ）以上であるかどうかを調べ、同閾値以上である場合のみ、スペクトルが有ると見做す。この閾値は、全ての角度、周波数に対して共通の値でなく、それぞれの読み取り時の劣化を考慮して、異なる値に設定した方が誤判定を極力小さくすることができる。つまり、フーリエ変換面上の座標位置に応じて、閾値を異ならせると良い。例えば周波数方向を例に取ると、高い周波数ほど出力装置と入力系（厳密に言えば、各装置のＭＴＦ（Modulation Transfer Function）などによっても個体差があるので、一概にはその劣化の度合いも断言できないが、）における劣化が激しいので、閾値を低い値に設定した方がスペクトルの検出の際に有利である。
【００８５】
また、角度についても一般に斜め方向の周期成分が比較的劣化が大きいので、閾値を小さくした方が都合が良い。さらに、この閾値は小領域の色度によっても切り替えた方が判定の精度が向上する。つまり、上記小領域の代表信号値によって、追加した周期成分よりもノイズ成分の方が大きい部分は排除されているものの、やはり対象領域の色度による周期成分とノイズ成分の大小関係が異なり、ベタに近い色度の領域ほど閾値を下げる必要が出てくる。さらに、ビットの有無の確認時に、上記座標（ｘｎ，ｙｎ）のみでなく、周辺画素の閾値処理も行う方が無難である（ステップＦ９３〜ステップＦ１０１参照）。これは、入出力系の分解能が必ずしも一致していない場合など、上記座標点の値が半端になる可能性があるためである。
【００８６】
そこで処理対象となっている座標点と周辺座標を含む３×３あるいはそれ以上の座標範囲（参照領域ともいう）について前述のように閾値処理によってスペクトルの有無をチェックする。この対象座標点もしくは周辺座標の一点でも閾値以上のスペクトルの存在を認めた場合、対象ビットをＯＮ、すなわち「１」とする（ステップＦ１０２〜ステップＦ１０３参照）。
【００８７】
なお、図１７において、ｎは小領域中のデータのビットアドレスを示し、ｂｍａｘは小領域中のデータのビット数を示し、θ（ｎ）はアドレスがｎのデータの埋込み角度を示し、Ｘはフーリエ変換面の主走査軸方向の座標カウンタを示し、Ｙはフーリエ変換面の副走査軸方向の座標カウンタを示し、ｔｈ（ ）はスペクトル有無の判定用の閾値を示し、ｃｏはスペクトル有りと判定されたフーリエ変換面上の座標点のカウンタを示し、ＸＳはフーリエ変換面上の参照領域の主走査軸方向のサイズを示し、ＹＳはフーリエ変換面上の参照領域の副走査軸方向のサイズを示す。
【００８８】
また図１６に示すステップＦ８６におけるデータの合成は、各小領域に埋込まれたビットおよびデータのＯＮ（値が「１」）またはＯＦＦ（値が「０」）により、埋込まれたアドレスＡ１〜Ａ６およびデータ本体Ｄ１〜Ｄ７は図１８に示すようなバイナリデータとして出力される。
【００８９】
以上の操作で各ビットのチェックをした後、各小領域にてアドレスの照合などで埋め込んだ値のデコードを行う。さらに、画像全体に埋め込んだ情報の合成を行う。例えば図５に示したアドレスおよびデータ本体の抽出結果を例に取れば、アドレス１からアドレス９まで番号を組立てて２７ビット分の情報を再合成することができる。このようなデータ埋め込み、および読み取りを行うことで通常のプリンタシステムを用いて画質劣化を伴うことなく、より多くの容量のデータを追加することが可能になる。
【００９０】
またこのような処理を行うことで、読み取りに用いるスキャナのノイズがひどく、通常の方法では追加した情報の抽出が困難な場合でも、確実に付加した情報の抽出が可能となる。また情報抽出の困難な小領域をデコード処理の対象から外すことによって、処理速度を上昇させることが可能になる。
【００９１】
この第２の実施の形態の図１１に示す処理手順のうちステップＦ２２に示す方向（傾き角）および領域境界の検出のアルゴリズムと、ステップＦ２４〜ステップＦ３１に示すアルゴリズムは、第１の実施の形態で説明した場合と同様にプログラムとして記憶媒体に格納される。また実行する場合は第１の実施の形態で説明した場合と同様にして行う。
【００９２】
次に本発明によるカラー画像処理装置の第３の実施の形態を説明する。この第３の実施の形態のカラー画像処理装置は、原画像情報に重畳情報を彩度方向に変調して埋込み処理を行うものである。このように彩度方向に情報を付加するメリットは、図６に示す特性グラフから明らかなように、人間の視覚特性は青−黄の色差方向に対して感度は低いが、彩度方向に対して更に感度が低いため、より多くの情報を付加することが可能となる。
【００９３】
この第３の実施の形態のカラー画像処理装置は、図１に示す第１の実施の形態とは重畳処理手段以外は同一の構成となっている。この第３の実施の形態にかかる重畳処理手段の作用を説明する。
【００９４】
第１の実施の形態と同様に、主走査軸方向および副走査軸方向の座標が（ｘ，ｙ）である画素への周期成分の付加に伴う変動量ΔＣ２を（１）によって求める。
【００９５】
そしてこの求めた変動量ΔＣ２に基づいて重畳情報付加後の各画素の色信号値Ｙ′，Ｍ′，Ｃ′が次の（５）式を用いて演算される。
【００９６】
【数４】
ここでＹ，Ｍ，Ｃは重畳情報が付加される前の上記画素の色信号値である。このようにして求められた色信号値Ｙ′，Ｍ′，Ｃ′は画像情報としてメモリ２０に記憶される。以降は第１の実施の形態の場合と同様にして行われる。
【００９７】
なお、入力された画像がモノクロ画像である場合はＹ＝Ｍ＝Ｃとなり、上述（５）式の分子の部分が０になるため、画面内のほとんどの画点に対して情報を追加する方向が定まらず、上記情報を付け加えることが困難になる。そこでこのようにＭ−Ｃ、Ｙ−Ｍの値が共にある一定の範囲内の値にとどまり、入力画像がモノクロであると見做された場合は第１の実施の形態と同様に青−黄の色差方向に対して情報を付加するように処理を切り替える。すなわち画面内における色差信号の分布を求め、その広がりの及ぶ範囲が予め設定した値に収まる場合、式（２）に示す方法で出力値を求める。
【００９８】
この第３の実施の形態のカラー画像処理装置は第１の実施の形態の場合よりも視覚的に妨害感を与えることなく多量の情報を付加することが可能となる。
【００９９】
次に本発明によるカラー画像処理装置の第４の実施の形態を説明する。この第４の実施の形態のカラー画像処理装置は、重畳情報が彩度方向に変調されて埋込まれた画像情報の読取りを行うものであって、その構成は図１０に示す第２の実施の形態のカラー画像処理装置とほぼ同じ構成を有している。
【０１００】
読み取りに関しては、ほとんどの処理は上記第２の実施の形態と同様にして行う。例えばまず初めに、第２の実施の形態と同様に小領域に分けて、その領域の代表となる信号値を求める。その際、読み取り信号の色差成分を示す値であるＲ−Ｇ、およびＧ−Ｂの絶対値をパラメータとして閾値処理を行い、フーリエ変換以下の処理を有無を判定する。ここではこの色差成分を表す値が所定の値以下である場合に付加情報の抽出処理の対象とする。まず、スキャナで読み取ったＲＧＢ信号に対して次の式にて彩度成分を表す信号値ＣＣＲを抽出する。
ＣＣＲ＝（（Ｒ−Ｇ）2 ＋（Ｇ−Ｂ）2 ）1/2 ……（６）
この式で求めた信号値ＣＣに対してフーリエ変換以下の処理を行う。その手順については、第２の実施の形態に準ずる。さらに、上記情報の付加のところで説明したように、原画像の彩度が低く、モノクロとして処理を行った部分に対しては、Ｙ−Ｂの色差方向に変調をかけた周期成分を付加することになっている。従って、対象となっている小領域の代表値の読み取り信号の色差成分を表す値の絶対値がともに所定の値に満たない場合、第１の実施例と同様、Ｇ−Ｂの色差ＣＣ２を求めてフーリエ変換以下の処理を行う。
【０１０１】
フーリエ変換以下の方向検出および、デコードの手順は第２の実施の形態と全て同様にして行うが、ビットのチェックの閾値処理を行うための閾値は第２の実施例と異なる値を用いる。これは、使用する出力手段やスキャナにもよるが、やや小さめの値に設定した方が好ましい。ただし、原画像がモノクロに近い場合は、第２の実施の形態と同じ値に設定しても、問題はない。
【０１０２】
この第４の実施の形態のカラー画像処理装置は、第２の実施の形態と同様に、付加した情報を確実に検出することができる。
【０１０３】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、画質劣化が生じることなく、可及的に多くのコード情報を付加することができる。また、上述のように付加したコード情報を確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるカラー画像処理装置の第１の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施の形態の処理手順を示す流れ図。
【図３】フーリエ変換面上の重畳情報のビット配置を示す図。
【図４】主走査軸および副走査軸を説明する図。
【図５】画像に重畳情報を埋込んだ場合の画像を示す模式図。
【図６】輝度・色差および彩度に関する人間の目の識別能を示す特性グラフ。
【図７】人間の目の輝度および視感度分布を示す図。
【図８】重畳処理の指定例を説明する図。
【図９】本発明の画像処理のプログラムが格納される記録媒体を説明する図。
【図１０】本発明によるカラー画像処理装置の第２の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図１１】第２の実施の形態の処理装置の動作を説明する流れ図。
【図１２】図１１に示す動作の詳細な手順を示す流れ図。
【図１３】読取り時の傾き角検出の手順を示す流れ図。
【図１４】傾き角および境界位置検出用ビットのスペクトル配置図。
【図１５】小領域の境界位置検出を説明する模式図。
【図１６】デコード処理の概要を示す流れ図。
【図１７】デコード処理の詳細な手順を示す流れ図。
【図１８】デコード処理されたアドレスおよびコード情報を示す図。
【符号の説明】
２ メモリ
４ 設定手段
１０ 画像処理部
１１ ビット配置テーブル
１２ 画像領域切出手段
１４ 平均色演算手段
１６ 判定手段
１８ 重畳処理手段
２０ メモリ
２２ 誤差拡散処理回路
２４ 出力部
３０ 記録媒体
４１ 画像読取手段
４２ メモリ
４３ 設定手段
５０ 画像処理部
５１ ビット配置テーブル
５２ 傾き角検出手段
５３ 境界検出手段
５４ 小領域切出手段
５５ 平均色度演算手段
５６ デコード処理選択手段
５７ デコード処理手段
５８ 埋込み情報合成手段
６１ 出力部
【発明の属する技術分野】
本発明はカラー画像を印字する際に、視覚的に妨害感を与えることなく原画像に情報を付加する処理を行うカラー画像処理装置および方法ならびに上記処理のプログラムを記録した記録媒体、また上記付加した情報の検出処理を行うカラー画像処理装置および方法ならびに上記処理のプログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラー画像にテキストデータなどを重畳して記録する従来のカラー画像処理装置が特開平４−２９４６８２号公報に開示されている。この従来のカラー画像処理装置は、黄インクを用いて情報を付加するまたは埋込むことにより記録するものである。このため原画像が黄色成分のみを含む画素だけで構成されている場合は、情報を付加しても視覚的に妨害感を与えることはない。しかし、原画像が黄色以外の色の成分を含む場合には、視覚的に妨害感を与えないということは保証できない。
【０００３】
更に色差もしくは彩度方向に変調を行うことにより、情報の付加および記録を行うカラー画像処理装置が特開平７−１２３２４４号公報に開示されている。このカラー画像処理装置は原画像を複数の領域に分け、各領域に同一の情報を埋め込むため、小さい領域にも所定の情報を埋め込むことが可能であり、かつ視覚的に妨害感を与えることなく画質の劣化も少ない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この特開平７−１２３２４４号公報に記載されたカラー画像処理装置においては、付加情報の重畳対象である画像の各領域に対して一様の情報のみの付加を行っているので付加する情報量が大きい場合は対処できないという問題がある。
【０００５】
本発明の第１の目的は上記事情を考慮してなされたものであって、画質劣化が生じることなく可及的に多くのコード情報を付加することができるカラー画像処理装置および方法ならびに上記処理のプログラムを記録した記録媒体を提供するものであり、他の目的は上記付加した情報を確実に検出することのできるカラー画像処理装置および方法ならびに上記処理のプログラムを記録した記録媒体を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によるカラー画像処理装置はカラー原画像を複数の小領域に分けて切出す画像領域切出手段と、フーリエ変換面上でＤＣ成分を中心として同心円状に配置された、前記原画像に重畳される重畳情報のビットの各々に対して、前記フーリエ変換面上の周期成分と前記フーリエ変換面上の主走査軸方向となす角度とが格納されたビット配置テーブルと、前記ビット配置テーブルに格納されたデータに基づいて前記小領域に対して前記重畳情報を色差または彩度のいずれかに変調して重畳する処理を行う重畳処理手段と、を備えていることを特徴とする。
【０００７】
また、前記切出された小領域に対して前記重畳情報を付加すべきかどうかを、前記小領域の画像情報に基づいて判定する判定手段を更に備え、前記重畳処理手段は前記判定手段によって付加すべきと判定された前記小領域に対してのみ重畳処理を行うように構成しても良い。
【０００８】
また前記判定手段は前記小領域の平均色度に基づいて判定しても良い。
【０００９】
また前記重畳情報は、前記原画像に重畳されるデータを表しかつ複数個のデータ群に分割されるコード情報を有しており、前記重畳処理手段は、異なる小領域に対して異なる前記データ群を重畳するように構成しても良い。
【００１０】
また前記重畳情報は、前記複数のデータ群の読出す順序を表すアドレスデータと、前記コード情報が重畳された画像を読取るときの方向を検出するための方向検出用データと、隣接する前記小領域の境界を検出するための境界検出用データとを更に備えているように構成しても良い。
【００１１】
また、情報が重畳される隣接する前記小領域の各々には異なる境界検出用データが与えられることが望ましい。
【００１２】
また本発明によるカラー画像処理装置は、情報が重畳されたカラー画像を読取る画像読取手段と、フーリエ変換面上でＤＣ成分を中心として同心円状に配置された、前記画像に重畳された重畳情報のビットの各々に対して、前記フーリエ変換面上の周期成分と前記フーリエ変換面上の主走査軸方向とのなす角度が格納されたビット配置テーブルと、このビット配置テーブルに格納されたデータに基づいて、前記画像読取手段によって読取られた画像の方向を検出する方向検出手段と、前記読取られた画像の情報が重畳された小領域の境界を、前記ビット配置テーブルに格納されたデータに基づいて検出する境界検出手段と、前記境界検出手段によって検出された境界に基づいて、前記読取られた画像から、前記小領域を切出す小領域切出手段と、前記ビット配置テーブルに格納されたデータに基づいて、前記切出された小領域から前記重畳情報を取出すデコード処理を行うデコード処理手段と、前記取出された前記重畳情報を前記ビット配置テーブルに格納されたデータに基づいて合成する合成手段と、を備えていることを特徴とする。
【００１３】
また前記切出された小領域に対してデコード処理すべきかどうかを、前記小領域の画像情報に基づいて選択するデコード処理選択手段を更に備え、前記デコード処理手段は、前記デコード処理選択手段によってデコード処理すべきと選択された前記小領域に対してのみデコード処理を行うように構成しても良い。
【００１４】
また前記デコード処理選択手段は前記小領域の平均色度に基づいて選択しても良い。
【００１５】
また本発明によるカラー画像処理方法は、カラー画像に重畳されるデータを表すコード情報を含む重畳情報の前記コード情報を複数のデータ群に分割する第１のステップと、前記重畳情報の各ビットをフーリエ変換面上に同心円状に配置する第２のステップと、前記カラー原画像を複数の小領域に分割して切出す第３のステップと、前記切出された小領域の画像情報に基づいて、前記小領域に前記重畳情報を付加すべきかどうかを判定する第４のステップと、前記付加すべきと判定された小領域に、前記複数のデータ群のうちの１つのデータ群を、このデータ群の各ビットの前記フーリエ変換面上の配置データに基づいて色差または彩度のいずれかに変調して重畳する処理を行う第５のステップと、を備えていることを特徴とする。
【００１６】
また本発明によるカラー画像処理方法は、情報が複数の小領域に分割して重畳されたカラー画像を読取る第１ステップと、前記第１のステップによって読取った画像情報と、前記情報の各ビットが同心円状に配置されたフーリエ変換面上の配置データとに基づいて前記読取った画像情報に対応する画像の前記カラー画像に対するの傾き角、および前記小領域の境界を検出する第２のステップと、前記読取った画像情報および前記境界に基づいて前記カラー画像を複数の小領域に分割して切出す第３のステップと、前記切出された小領域の画像情報に基づいてデコード処理を行うべきかどうかを選択する第４のステップと、デコード処理を行うべきと選択された前記小領域に、前記フーリエ変換面上の配置データに基づいてデコード処理して重畳された情報を取出す第５のステップと、前記取出された情報を前記フーリエ変換面上の配置データに基づいて合成する第６のステップと、を備えていることを特徴とする。
【００１７】
また本発明によるカラー画像処理を記録した記録媒体は、カラー原画像の画像情報に基づいて前記カラー原画像を複数の小領域に分割して切出す手順と、前記切出された小領域の画像情報に基づいて、前記小領域に、複数のデータ群に分割された情報を付加すべきかどうかを判定する手順と、前記付加すべきと判定された小領域に、前記複数のデータ群のうち１つのデータ群を、前記複数のデータ群の各ビットが同心円状に配置されたフーリエ変換面上の配置データに基づいて色差または彩度のいずれかに変調して重畳する処理を行う手順と、をコンピュータに実行させるプログラムを記録したことを特徴とする。
【００１８】
また本発明によるカラー画像処理を記録した記録媒体は、情報が複数の小領域に分割して重畳されたカラー画像の読取られた画像情報と、前記情報の各ビットが同心円状に配置されたフーリエ変換面上の配置データとに基づいて前記読取られた画像情報に対応する画像の前記カラー画像に対する傾き角、および前記小領域の境界を検出する手順と、前記読取られた画像情報及び前記境界に基づいて前記カラー画像を複数の小領域に分割して切出す手順と、前記切出された小領域の画像情報に基づいてデコード処理を行うべきかどうかを選択する手順と、デコード処理を行うべきと選択された小領域に、前記フーリエ変換面上の配置データに基づいてデコード処理して重畳された情報を取出す手順と、前記取出された情報を前記フーリエ変換面上の配置データに基づいて合成する手順と、をコンピュータに実行させるプログラムを記録したことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明によるカラー画像処理装置の第１の実施の形態を図面を参照して説明する。この実施の形態のカラー画像処理装置は、原画像の画像情報にコード情報を含む重畳情報を色差方向に変調して埋込み処理を行うものであって、その構成を図１に示す。
【００２０】
この実施の形態のカラー画像処理装置はメモリ２と、設定手段４と、画像処理部１０と、メモリ２０と、誤差拡散処理回路２２と、出力部２４とを備えている。画像処理部１０は、ビット配置テーブル１１と、画像領域切出手段１２と、平均色度演算手段１４と、判定手段１６と、重畳処理手段１８とを有している。
【００２１】
メモリ２は原画像の画像情報、すなわち原画像の各画素の位置と、画素間ピッチ（mm）と、各画素の例えばＹ（黄）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）等の色信号値とが記憶されている。この画像情報はスキャナ等の画像読取り装置を用いて予め原画像から読み取ったものである。ある画素の色信号値Ｙ，Ｍ，ＣがＹ＝Ｍ＝Ｃ＝０の場合、上記画素の色は白を表わし、Ｙ＝Ｍ＝Ｃ＝１の場合、上記画素の色は黒を表わしている。
【００２２】
この第１の実施の形態のカラー画像処理装置の構成と作用を図１および図２を参照して説明する。
【００２３】
本実施の形態のカラー画像処理装置は、原画像を複数の小領域に分割するとともに上記原画像に付加すべきコード情報（データ）も所定のビット長毎に分割し、そして分割されたコード情報を、原画像の上記小領域に割付ける構成となっている。
【００２４】
まず上記小領域のサイズ、付加すべきコード情報の分割数ｍｅｎ、およびこの分割されたコード情報の並べ替えの順番すなわちデータ順列が設定手段４によって設定される（図２のステップＦ１参照）。例えば、付加すべきコード情報が、２４３ビットのコード情報とし、コード情報の分割数を９とすればコード情報は、各々が２７ビット長の９個のデータ群ＤＧ１，ＤＧ２，ＤＧ３，ＤＧ４，ＤＧ５，ＤＧ６，ＤＧ７，ＤＧ８，ＤＧ９に分割される。そして原画像の小領域に割付けるために上記９個のデータ群の順番が並べ換えられる。例えば、ＤＧ１，ＤＧ９，ＤＧ６，ＤＧ５，ＤＧ８，ＤＧ２，ＤＧ３，ＤＧ４，ＤＧ７の順に並べ換えられる。このときの順番は原画像の小領域に割付けられる順番を示している。
【００２５】
また各データ群には元の順番を示すアドレスが与えられる。例えばデータ群ＤＧ１には１０進法で１のアドレスが与えられ、データ群ＤＧ９には１０進法で９のアドレスが与えられる。したがってアドレスが１，２，３，４，５，６，７，８，９のデータ群を上述のように並べ替えると並べ替え後のデータ群のアドレスは１，９，６，５，８，２，３，４，７の順となる。
【００２６】
そしてこのような各データ群のコード情報Ｄ１〜Ｄ２７および上記アドレスを示すアドレスデータＡ１〜Ａ６（６ビットのアドレスデータ）等の各ビットは図３に示すようなフーリエ変換面上に同心円状に予め配置される。そしてこれらの配置形態は画像処理１０のビット配置テーブルに格納される。
【００２７】
また、上記フーリエ変換面上には、上記コード情報Ｄ１〜Ｄ２７および上記アドレスデータＡ１〜Ａ６の他に、読取りの方向を検出するためのビット列Ｐ１〜Ｐ４、分割された小領域の境界を検出するためのビット列Ｘ０，Ｘ１，Ｙ０，Ｙ１も配置されている。なお、この図３のフーリエ変換面上で非埋込部と表示した位置は、ビットの配置が禁止されている。これはコード情報が付加された画像を読取ってフーリエ変換すると、付加していない、ＤＣ成分（原画像成分）を軸とした点対称位置の周波数成分がスペクトルとして検出されてしまうからである。
【００２８】
図３に示すフーリエ変換面においては、読取りの方向を検出するためのビットＰ１〜Ｐ４は主走査軸方向に配置されている。ここで主走査軸方向とは原画像を走査して読取る際の１つの走査軸方向を示すものであって、一般に図４に示すように原画像の横軸方向が主走査軸方向となる。また副走査軸方向とは主走査軸方向に直交する方向、すなわち図４においては原画像の縦軸方向を意味する。ビットＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４は各々７５ｃｐｉ（cycle per inch），１５０ｃｐｉ，１７５ｃｐｉ，２００ｃｐｉの比較的低周波の位置に配置される。
【００２９】
このように複数箇所に方向検出のビットを設定しているのは、出力系または読み取り系におけるノイズの混入を考慮しての対策である。方向検出のための位置は同一の角度の複数箇所に設定しておき、その中の少なくとも一カ所は他の実データを割り当てていない周波数、とりわけ出力系などで成分の劣化の比較的少ない低周波（ここでは７５ｃｐｉがこれに相当）を割り当てる。このように、複数位置に方向検出のためのビット割り付けをすることで、出力系などのノイズが混入したり、画像自体が周期成分を有している場合でも、信号読み取り時を確実に行うことができる。
【００３０】
一方、境界位置の検出のためのビットは図３に示すように２箇所ずつあるいはそれ以上の偶数箇所を設定して、必ず２箇所のビットがペアになるよう割り当てる。すなわち主走査軸方向の奇数番目の領域はＸ１だけのビットを立てるようにして、偶数番目の領域はＸ０だけのビットを立てるようにする。副走査軸方向についても同様にして、Ｙ０、Ｙ１のビットを立てる規則性を持たせるようにする。このようにして、読み取り時はこれらのビットの分離度が最もよい画点を求めて、境界点を検出可能にする。
【００３１】
また図３においては、コード情報のデータビットＤ１は主走査軸方向に対して２２．５度の方向に１２５ｃｐｉの周期成分を有しており、データビットＤ２７は主走査軸方向に対して１５７．５度の方向に２００ｃｐｉの周期成分を有している。またアドレスデータのデータビットＡ１は主走査軸方向に対して２２．５度の方向に１００ｃｐｉの周期成分を有しており、データビットＡ６は主走査軸方向に対して１５７．５度の方向に１００ｃｐｉの周期成分を有している。
【００３２】
また、分割されたデータ群の元の順番を表わすアドレスデータＡ１〜Ａ６を含むデータ（コード情報Ｄ１〜Ｄ２７も含む）に対する具体的なビットの割付けは次の通りである。例えば、分割した画面のうち６４個（６ビット分相当）以下の小領域を使用し、アドレス番号が（１０…１）である小領域に追加するアドレスデータを含んだデータが（１０１１００…０）という３３ビットもしくはそれ以下のバイナリーデータである場合、それぞれデータの値が１であるビット位置の周波数、角度に対して周期成分の付加を行う。以下方向検出と境界位置識別のためのビットを除いて、アドレスとデータそれぞれのビットと対応するフーリエ変換面上の位置の周期成分を付加し、計３３箇所に対応した周期成分を付加していく。この割付けは図３に示すように単純な順番による配列に設定しても構わないが、部外者が情報を読み取りにくくするためにはランダムに設定した方がよい。このとき、アドレスデータは１以上の値であるアドレスデータを表すビットを立てるようにする。また、アドレスデータに０も使用する場合は、情報を追加する小領域の数または情報を追加しない小領域の数のいずれかをデータに含ませるようにする。このような設定をすることで、誤って情報を追加していない領域をデコードの際に使用することを防止する。
【００３３】
再び図２に戻り本実施の形態のカラー画像処理装置の構成と作用を説明する。分割すべき小領域のサイズ、コード情報の分割数、分割されたコード情報の上記小領域に割付ける順番が設定手段４によって設定された後、画像領域切出手段１２によって、メモリ２に格納された画像情報を用いて原画像の小領域の切出しが行われる（図２のステップＦ２参照）。この切出しは上記設定された小領域のサイズに基づいて行われる。
【００３４】
次に切出された小領域の平均色度が平均色度演算手段１４によって演算される（図２のステップＦ３参照）。なお、平均色度の演算は上記小領域の全ての画素の平均色度を求めないで、適当に画素を間引きして計算時間を短縮する方が良い。続いて、この演算された平均色度に基づいてコード情報等を重畳すべきかどうかが判定手段１６によって判定される（図２のステップＦ４参照）。
【００３５】
上記小領域に重畳すべきでない場合はステップＦ５に進み、重畳は行なわない。また、重畳すべき場合は、上記小領域に重畳すべき重畳情報（重畳すべきデータ群、このデータ群のアドレスデータＡ１〜Ａ６、上記小領域の境界位置を示すデータＸ０，Ｘ１，Ｙ０，Ｙ１および方向検出用のデータＰ１〜Ｐ４）の合成が重畳処理手段１８によって行われる（図２のステップＦ６参照）。
【００３６】
この重畳情報の合成は次のように行われる。ビット値が１である重畳情報の各データビットについてのみ合成され、ビット値が０であるデータビットについては合成を行わない。ビット値が１であるデータビットのフーリエ変換面における配置が主走査軸方向となす角度をθ、周期をＷ１（dot ／cycle ）、振幅をαとすると、上記小領域の主走査軸方向および副走査軸方向の座標が（ｘ，ｙ）である画素において上記データビットの付加する（埋込む）際の色差信号の変化分ΔＣ２は次の（１）式によって求められる。
【００３７】
【数１】
【００３８】
上述の色差信号の変化分ΔＣ２の計算は、各画素毎に、ビット値であるデータビットの全てに対して求められる。そしてこの求められた色差信号の変化分Δ２を各画素毎に総和することによって重畳情報の合成が行われる。
【００３９】
このようにしてある小領域における重畳情報の合成が終了すると、他の小領域に付加すべきデータ群が存在するかどうかが重畳処理手段１８によって判定され（図２のステップＦ７参照）、まだ存在する場合は処理データ群のカウント値を１だけアップし（ステップＦ８参照）、ステップＦ２に戻る。そして上述のステップＦ２からステップＦ７までの工程を繰り返す。
【００４０】
そして、付加すべきデータ群が存在しない場合、すなわち既に処理したデータ群の数が分割数の設定値ｍｅｎに等しくなった場合は、メモリ２に記憶されている各画素の色信号値Ｙ，Ｍ，Ｃと、上述の重畳情報の合成によって求まった上記画素における色差信号の変化分ΔＣ２とに基づいて重畳処理手段１８によって重畳処理が行われる（図２のステップＦ８参照）。
【００４１】
この重畳処理は各画素に対して次の（２）式を用いて行われる。
Ｙ′＝Ｙ＋ΔＣ２／３
Ｍ′＝Ｍ−ΔＣ２／６ ……（２）
Ｃ′＝Ｃ−ΔＣ２／６
このようにして各画素に対して重畳情報が付加された色信号値Ｙ′，Ｍ′，Ｃ′が求まり、この求まった色信号値Ｙ′，Ｍ′，Ｃ′を含む画像情報が画像処理手段１８によってメモリ２０に格納される。これにより、重畳情報が付加された画像が得られたことになる。
【００４２】
このようにして得られた画像は通常出力部２４を介して直接に外部に出力される。しかし、必要な場合は周知の誤差拡散処理回路２２によって誤差拡散処理を行ってから出力部２４を介して外部に出力しても良い。
【００４３】
上述の説明においては、重畳情報が付加される全ての小領域において重畳情報の合成を行ってから、重畳処理を行ったが、各小領域毎に重畳情報の合成を行った後、直ちに重畳処理を行っても良い。
【００４４】
このようにして重畳情報が付加された画像の模式図を図５に示す。この画像は１６個の小領域Ｒ１〜Ｒ１６に分割されており、小領域Ｒ２，Ｒ３，Ｒ６，Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９，Ｒ１０，Ｒ１４，Ｒ１５には各々３ビットのコード情報を含む重畳情報が付加されていることを示している。なお斜線で示した小領域Ｒ１，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１６には重畳情報は付加されていない。
【００４５】
そして例えば小領域Ｒ２にはコード情報Ｄ１Ｄ２Ｄ３＝０１１からなるデータ群と、このデータ群のアドレスＡＤ（＝１（１０進法表現））と、境界位置を示すデータＸ０（＝０），Ｘ１（＝１），Ｙ０（＝１），Ｙ１（＝０）と、方向を示すデータ（図示せず）とが付加されているが、この小領域Ｒ２に実際に付加されたデータはビット値が１となるＤ２，Ｄ３，Ｘ１，Ｙ０と、Ａ６（アドレスＡＤ（＝１））と、Ｐ１〜Ｐ４であり、データＸ０，Ｙ１，アドレスビットＡ１〜Ａ５、およびデータＤ１は付加されていない。
【００４６】
なお、図５においては、説明を簡単にするために、情報を付加すべき各小領域には３ビットのコード情報を含む重畳情報が付加された例を示したが、図３に示すフーリエ変換面を用いれば２７ビット以下のコード情報を含む重畳情報を付加することが可能となる。
【００４７】
このようにして重畳情報が付加された画像においては、付加した各データの周期成分のなすパターンが視覚的に妨害感を与えるものであってはならない。このため、上記パターンの振幅や周期は人間の視覚限界を考慮して設定する必要がある。
【００４８】
図６は人間の視覚限界のピークを示す周波数よりも高い周波数の印字が可能なプリンタを用いて出力したサンプルをもとに被験者実験を行い、明暗方向、青−黄方向、および彩度方向における人間の階調識別能のそれぞれの調査結果を表わしたグラフである。横軸は周波数、縦軸は周波数に対する識別可能な階調数を表す。このグラフから明らかなように、周波数の高い領域ほど人間の階調識別能は明暗方向よりも青−黄方向に対して低くなるということが分る。
【００４９】
さらに、図６を詳しく見ると３ｃｙｃｌｅ／ｍｍ以下の低周波の場合、視覚的に急激に感度が高くなっていることが分かる。すなわち、上記パターンに３ｃｙｃｌｅ／ｍｍ以下の低周波を使用するならば視覚的に識別可能な階調数は１００階調程度になってしまう。このため妨害感がないように、パターンを作成しようとして振幅αを押さえると、パターンそのものを読み取る際、よほどＳＮ比の高いセンサを使用しない限り上記パターンがノイズに埋もれてしまう可能性が高くなる。従って、パターンの周期は３ｃｙｃｌｅ／ｍｍ以上の高周波になるように設定する（従ってデータの埋め込みに使用するプリンタの分解能は６ｄｏｔ／ｍｍ以上、すなわち約１５０ｄｐｉ以上であることが必要）ことが望ましい。
【００５０】
また、図６に表されるように周波数の高いほど識別能力が落ちるので、各周波数において識別可能なレベルの限界に振幅を設定する。また、視覚特性のもう一つの特徴として、画像の方向（主走査軸方向または副走査軸方向）となす角度が斜めの方向である周期成分に対する感度が低いという特徴がある。本方式はこれに着目して追加する周期成分の角度が０度もしくは９０度以外の場合の振幅ΔＣ２の値が大きくなる（およそ２倍程度）ように設定する。
【００５１】
ここで、読取りの時点でのデコード化を確実なものにし、情報付加時および読取り時における処理速度を上げるために、全体が原色、白、黒に近い色を呈している小領域に対して情報の付加をおこなわない。さらに、情報の効率を高めるために個々の画素の輝度・色差によって追加する情報の量を切り替える。
【００５２】
図７は同一周期のサイン波状パターンに対する輝度・色差別の感度分布などをもとにした情報追加の量を模式的に表した図である。この図７のハッチングで示した領域はそれぞれ色の濃くなるに従って微量の濃度変動に対する感度が低くなる、従って、色差方向の値が小さく、中間的な輝度を持つ色に対してパターンを追加すると同パターンがかなり目に付きやすいという傾向がある。この特性を踏まえて特に塗り潰しのない色再現域の核に相当する感度の高い輝度・色差領域内の色に対してはパターンの付加をしないかもしくは振幅を小さく押さえ、感度が低くなるに従って付加する周期成分の振幅を大きくしていく。
【００５３】
しかし、彩度が極めて高い原色、白、もしくは黒（すなわち出力系が再現できる色領域の最外殻の色）に近い色になると感度そのものも低くなるが、これらの色に対して周期成分を付加すると出力部２４に供給する時点でオーバーフロー処理などが行われる場合が多く、画像のＤＣ成分そのものが変化するとともに、付加したはずの振幅自体が抑えられ、読取り時に振幅で表わされた情報がスキャナのノイズに埋もれて抽出が困難になる可能性が高い。
【００５４】
そこで、情報付加の対象となっている画素の色が色空間において最外殻に近い色である場合、すなわち色信号Ｙ、Ｍ、Ｃ（またはＲ、Ｇ、Ｂ）の値の何れかが０または１に近い値を示す場合、付加する周期成分の振幅を小さくするかもしくは付加しないように調整する。例えば、原画像の色信号値がＹ＝０．９５，Ｍ＝０．０５，Ｃ＝０．０３の画素には情報を付加しないように設定する。このような処理を行うと原画像ＤＣ成分を変化させないので、画像の色度の変化を最小限に抑えて、情報の付加が可能となり、読み取り時における誤判定を防ぎ、読み取り速度そのものを上げることも可能になる。
【００５５】
図８は以上の点を考慮して処理を指定するときの模式図である。例えば、背景は感度の高い無彩色か白に近い色である場合が多く、重畳する周期成分の振幅を抑えるか重畳しない方がよい。顔など肌色の部分は多少感度が低くなるので、より大きな振幅にする。また、洋服は一概には言えないが、ある程度鮮やかな色が使われている場合は振幅をより大きくし、原色に近い色であれば情報を重畳しない。さらに、髪や白襟の部分はそれぞれ黒と白に近い色であり、色立体の最外殻に相当する場合が多く、情報を重畳しない。
【００５６】
さらに本実施の形態では、前述のようにより多くの情報を付加するために入力画像を複数の領域に分割し、その領域毎に異なる情報および信号を合成する時の順番を表わすアドレスを追加する。従って、上述のように画素ごとに周期成分を重畳するかどうかを判定するのでなく、領域に分割した段階で読み取りの際に検出が困難である色を持つ領域は原則として重畳対象としないように設定する。この判定は、その領域全体の色信号などの平均信号値、あるいは色度を求めておき、その平均信号値または色度に対して閾値処理を行って、領域全体が色再現域の最外殻に近い色であると見做された場合は該当領域に対して情報付加を行わない。
【００５７】
なお、表現できる階調数の限られたプリンタを用いる場合は、多値もしくは２値の誤差拡散法を用いて疑似階調表現を行う。誤差拡散パターン発生はコード情報を追加した直後に、誤差拡散処理回路２２によって行う。ここで誤差拡散パターンを発生させる。このようにして誤差拡散パターンを利用した階調表現を行うと、付加したコード情報によって発生したノイズは誤差拡散パターンより目に付きにくくなる。
【００５８】
以上の処理を行うことで、Ｓ／Ｎ比の低い出力装置を用いる場合も、情報の重畳対象である画像の色度、画像自体の有する周期成分の有無などに拘らず、画質を劣化させずにより大きな容量の情報を付加し、読み取りを確実に行える情報付加が可能になる。
【００５９】
また、本実施の形態においては、重畳情報の各データビットはフーリエ変換面上で同心円状に配置されているため、フーリエ変換面上で矩形状に配置する場合と比較して、周期成分同士の重ね合せによる低周波成分の発生が比較的少ない。このため画質劣化を引き起こしにくく、より多くの情報の付加が可能となる。
【００６０】
なお、図２に示すステップＦ２からステップＦ９までの処理手順は、プログラムとして記録媒体（例えば、ＣＤＲＯＭ、光磁気ディスク、およびＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の光ディスクや、フロッピーディスク、メモリカード等）に記録される。この記録は次のようにして行われる。まず、図９に示すように記録媒体３０を記録装置（コンピュータ３５）にセットする。続いて入力手段（例えばキーボード３７）を用いて、ステップＦ２からステップＦ９までの処理手順をプログラムとして順次、入力する。するとこの入力されたプログラムはコンピュータのＣＰＵ（図示せず）によって、記録媒体３０に書込まれ記録される。この書込む際には表示部３９を利用すると便利である。
【００６１】
このような記録媒体３０に記録された画像処理手順を実行する場合について説明する。まず画像処理手順がプログラムとして記録された記録媒体３０を読取り装置（コンピュータ３５）にセットする。続いて上記読取り装置に接続されたコンピュータ３５のＣＰＵによって記録媒体３０から上記プログラムが順次、読出され、実行される。
【００６２】
次に本発明によるカラー画像処理装置の第２の実施の形態を図面を参照して説明する。この第２の実施の形態のカラー画像処理装置は、例えば第１の実施の形態のカラー画像処理装置を用いて重畳情報が付加された画像から重畳情報を検出する処理を行うものであって、その構成を図１０に示す。
【００６３】
この実施の形態のカラー画像処理装置は、画像読取手段４１と、メモリ４２と、設定手段４３と、画像処理部５０と、出力部６１とを備えている。画像処理部５０はビット配置テーブル５１と、傾き角検出手段５２と、境界検出手段５３と、小領域切出手段５４と、平均色度演算手段５５と、デコード処理選択手段５６と、デコード処理手段５７と、埋込み情報合成手段５８とを有している。
【００６４】
この実施の形態のカラー画像処理装置の作用を図１１を参照して説明する。まず、スキャナ等の画像読取手段４１を用いて、情報が重畳された画像を原稿から読込む（図１１のステップＦ２１参照）。この読込まれた画像情報はメモリ４２に記憶される。なお、情報が重畳された画像を読込んだときは、一般に元の画像の主走査軸方向と、読込んだときの主走査軸方向とは一致せず、ある角度だけ傾いている。そこで、上記読込まれた画像情報に基づいて上記傾き角が傾き角検出手段５２によって検出される（図１１のステップＦ２２参照）。続いて、この検出された傾き角および上記画像情報に基づいて境界検出手段５３によって、各小領域の境界が検出される（図１１のステップＦ２２参照）。これらの検出には、情報の重畳処理に用いた同じフーリエ変換面上のビット配置が用いられる。このビット配置はビット配置テーブル５１に格納されている。
【００６５】
次に小領域の総個数ｍｅｎが設定手段４３によって設定される（ステップＦ２３参照）。検出された上記方向および境界等に基づいて、情報が重畳された画像からの小領域の切出しが小領域切出手段５４によって行われる（図１１のステップＦ２４参照）。続いてこの切出された小領域の色度の平均値が平均色度演算手段５５によって求められる（図１１のステップＦ２５参照）。この求められた値に基づいて上記小領域にデコード処理を行うかどうかの選択およびデコード処理する場合の閾値の設定等のデコード方法の選択がデコード処理選択手段５６によって行われる（ステップＦ２６参照）。
【００６６】
そしてデコード処理すべきと選択された場合は、デコード処理手段５７によって上記小領域に付加された付加情報の（埋込情報）のデコード処理（読取り処理）が行われる（ステップＦ２７参照）。このデコード処理にはビット配置テーブル５１が参照される。なお、デコード処理すべきでないと選択された場合はステップＦ２７を実行せずにステップＦ２８に進む。
【００６７】
上記ステップＦ２４からステップＦ２７までの処理を全ての小領域にわたって行う（ステップＦ２８，２９参照）。分割された全ての情報の読取り処理が終了したら、読取った情報の合成が埋め込み情報合成手段５８によって行われる（ステップＦ３１参照）。そしてこの合成された情報は出力部６１によって外部に出力される（ステップＦ３１参照）。
【００６８】
なお、本実施の形態においては、情報が重畳された画像の読取りは、この画像全体を読込んでから小領域の切出しを行い、この切出された小領域についてデコード処理を行ったが、小領域毎に読取り処理を行っても良い。
【００６９】
本実施の形態の読取り処理の詳細なアルゴリズムの一具体例を図１２を参照して説明する。
【００７０】
まず、画像形成に用いた出力装置固有の分解能以上の分解能を持つスキャナを用いて、画面全体もしくは少なくとも情報重畳時に分割した小領域の主走査軸、副走査軸方向ともそれぞれの２倍の大きさに相当する画素数を含む領域のＲＧＢ信号を読み取る（ステップＦ４０参照）。次にスキャナの分解能およびデータの分割数ｎｍａｘをセットする（ステップＦ４１参照）。続いて副走査軸方向の領域の個数ｎ１および主走査軸方向の領域の個数ｎ２を算出する（ステップＦ４２参照）。
【００７１】
入力された原稿が斜めに置かれて読み込んだ場合を考慮して、少なくとも６４×６４画素分の領域に対して二次元フーリエ変換を行い、情報抽出時の角度補正のための、スキャン時における角度検出を行う（ステップＦ４３）。さらに、読みとった信号より主走査軸および副走査軸方向にそれぞれ小領域の２倍の大きさに相当する領域の信号を切り出して、主走査軸および副走査軸方向それぞれの境界点を求める（ステップＦ４４）。この角度検出および境界点検出についての詳細は後述する。なお、この角度検出および境界点検出とりわけ角度検出の精度は情報抽出の精度に大きくかかわるので極力正確に行うことが求められている。したがって、境界点および角度検出のために切り出す領域は比較的付加情報が抽出しやすい中〜低彩度かつ中間濃度の色の領域であることが望ましい。
【００７２】
境界点検出および角度検出を行った後、検出された境界点を基に、情報が重畳された画像を、２次元フーリエ変換を行うサイズｒｗ×ｒｗを含む小領域に分割し、この小領域のＲＧＢ信号値の平均値もしくは領域内の所定の画素のＲＧＢ信号値（例えば小領域の中心に位置する画素のＲＧＢ信号値）Ｒｍ，Ｇｍ，Ｂｍを求め（ステップＦ４８）、この求めた値によって付加した情報抽出の処理を行うか否かを判定する。これは、第１の実施の形態で述べたように原画像が白、黒、あるいは黄色か青のベタに近い色に対しては誤判定を防ぐため情報の付加が行われていないからである。すなわち、平均もしくは所定の点におけるＲｍ，Ｇｍ，Ｂｍの各信号値が所定の範囲内にある場合のみ、その小領域をデコード処理の対象とする（ステップＦ４９）。さらに情報抽出精度を高めるためには同時にここで、デコードの際に用いる閾値ｔｈ１ｒ，ｔｈ２ｒ，ｔｈ１ｇ，ｔｈ２ｇ，ｔｈ１ｂ，ｔｈ２ｂも平均値または代表値Ｒｍ，Ｇｍ，Ｂｍの値に基づいて決定する。例えば、中間レベルの無彩色における閾値をｔｈ０として、彩度の高い色ほど閾値を低くするように倍率ｎｔｈを設定し（ステップＦ５０）、それぞれの小領域に合った閾値を求める。
【００７３】
次に、付加した情報の読み取りをそれぞれの領域ごとに行う。この情報読み取り処理を実際に行う際、上記作業により求めた境界点に基づいて分割した領域の内部のより小さい領域を切り出して二次元フーリエ変換などの処理を行う。これは、上述の処理を行って求められた境界点が多少誤差を含んでいる場合も、高い精度で追加情報の読み取りが行えるように配慮しての措置である。
【００７４】
以下、すべての小領域について、埋込信号のデコード処理を行い（ステップＦ５１〜Ｆ５７）、読み取った情報をもとに情報の再合成を行う（ステップＦ５８）。
【００７５】
なお、図１２において、ｉ１は副走査軸方向の既処理領域の数を示すカウンタであり、ｉ２は主走査軸方向の既処理領域の数を示すカウンタであり、ｎｍｅｎは分割データの個数を示すカウンタである。
【００７６】
また、２次元ＤＦＴ（Digital Fourier Traansformation ）を用いて角度検出および主走査軸、副走査軸方向の境界点検出のためのアルゴリズムの一具体例を図１３を参照して説明する。
【００７７】
ＤＦＴの出力であるデータは複素成分を含めてｒｗ×ｒｗ個のデータとして出力する。スキャナの分解能をｔｐ（単位＝ｄｐｉ）、フーリエ変換の対象とした小領域のサイズの一辺をｒｗ（単位＝ｄｏｔ、１２８程度あれば十分）、スタートビット（フーリエ変換面上のビットＰ１）として付加した周期成分の最低の周波数をｒｓ（０）とすると、フーリエ変換面上の角度をθチェックするための座標（ｘ，ｙ）は、
【００７８】
【数２】
【００７９】
なお、図１３において、ｄｍａｘはピークの最大値を示し、θ１，θ２は角度検出用代入データを示し、ＸＸ１，ＸＸ２はフーリエ変換面上の主走査方向のアドレスを示し、ＹＹ１，ＹＹ２，ＹＹ３，ＹＹ４はフーリエ変換面上の副走査軸方向のアドレスを示し、θ0 は読取り時の傾き角を示し、ｊは角度方向のカウンタを示し、ｉｍ（Ｘ，Ｙ）はフーリエ変換面の主走査軸方向のアドレスＸ、副走査軸方向のアドレスがＹであるときのフーリエ変換の出力を示し、ｉｎｔ（Ｘ）はＸを超えない最大の整数を示す。
【００８０】
さらに、画素を１画素もしくは２〜３画素刻みにフーリエ変換を行う領域の切り出し位置を主走査軸方向の境界点を求める場合は主走査軸方向へ、副走査軸方向の場合は副走査軸方向へそれぞれずらし、その都度フーリエ変換面上における境界点検出用のビットのスペクトル値を求める。この際、予め図１４に示すように上記作業にて検出した角度θ0 を見込んで境界点検出ビットのフーリエ変換面上における座標修正を行っておく。図１５はこのうち主走査軸方向の境界点検出用ビットにおけるスペクトル値を模式的に表わした図の例である。これらのスペクトルを比較し、これらのスペクトル値Ｘ０、Ｘ１の比Ｘ０／Ｘ１、およびＸ１／Ｘ０がそれぞれ最小になる点を求め、その２点の中央に相当する点を境界点とする。続いて、副走査軸方向の境界点についても同様にして求める。なお、境界点の検出精度を高めたい場合、読み取り角度θ0 が極めて大きい場合などは画面内の数カ所について境界点を求めておくと良い。
【００８１】
次に本実施の形態のカラー画像処理装置のデコード処理の概要を図１６を参照して説明する。まず小領域の切出しを行い（ステップＦ８０）、この小領域に対する二次元フーリエ変換を行う（ステップＦ８１）。続いて図３に示す二次元フーリエ変換面上で、重畳情報の総ビット数ｂｍａｘを設定する（ステップＦ８２）。そして、予め求めておいた角度θ0 をビットが設定されている角度に加えることによる角度補正を行う（ステップＦ８３）。次に対象となるビットの角度、周波数におけるスペクトルの有無を閾値と比較することによって判定する（ステップＦ８４）。この判定の後、既処理ビット数が予め設定されたビット数ｂｍａｘに等しい場合はビット順に信号（情報）を合成するステップＦ８６に進み、小領域に埋込まれた信号値（情報）を出力する（ステップＦ８７）。既処理ビット数が総ビット数ｂｍａｘに満たない場合は、既処理ビット数をカウントアップしてビット毎のスペクトル検出の処理を続ける（ステップＦ８８）。
【００８２】
このデコード処理の詳細なアルゴリズムの一例を図１７に示す。
【００８３】
まず、上記手順にしたがって求めた境界点をもとに画面を分割し、領域ごとに重畳したデータの本体の読み取りを行う。上記読み取り角度θ0 を見込んだ座標にビットのチェック箇所を変更し（ステップＦ９２）、各ビットについてスペクトルの有無をチェックする。周波数ｒｓ（ｎ）、角度θｎの組合わせのスペクトルをチェックする座標（ｘｎ，ｙｎ）は次式の通りである。
【００８４】
【数３】
【００８５】
また、角度についても一般に斜め方向の周期成分が比較的劣化が大きいので、閾値を小さくした方が都合が良い。さらに、この閾値は小領域の色度によっても切り替えた方が判定の精度が向上する。つまり、上記小領域の代表信号値によって、追加した周期成分よりもノイズ成分の方が大きい部分は排除されているものの、やはり対象領域の色度による周期成分とノイズ成分の大小関係が異なり、ベタに近い色度の領域ほど閾値を下げる必要が出てくる。さらに、ビットの有無の確認時に、上記座標（ｘｎ，ｙｎ）のみでなく、周辺画素の閾値処理も行う方が無難である（ステップＦ９３〜ステップＦ１０１参照）。これは、入出力系の分解能が必ずしも一致していない場合など、上記座標点の値が半端になる可能性があるためである。
【００８６】
そこで処理対象となっている座標点と周辺座標を含む３×３あるいはそれ以上の座標範囲（参照領域ともいう）について前述のように閾値処理によってスペクトルの有無をチェックする。この対象座標点もしくは周辺座標の一点でも閾値以上のスペクトルの存在を認めた場合、対象ビットをＯＮ、すなわち「１」とする（ステップＦ１０２〜ステップＦ１０３参照）。
【００８７】
なお、図１７において、ｎは小領域中のデータのビットアドレスを示し、ｂｍａｘは小領域中のデータのビット数を示し、θ（ｎ）はアドレスがｎのデータの埋込み角度を示し、Ｘはフーリエ変換面の主走査軸方向の座標カウンタを示し、Ｙはフーリエ変換面の副走査軸方向の座標カウンタを示し、ｔｈ（ ）はスペクトル有無の判定用の閾値を示し、ｃｏはスペクトル有りと判定されたフーリエ変換面上の座標点のカウンタを示し、ＸＳはフーリエ変換面上の参照領域の主走査軸方向のサイズを示し、ＹＳはフーリエ変換面上の参照領域の副走査軸方向のサイズを示す。
【００８８】
また図１６に示すステップＦ８６におけるデータの合成は、各小領域に埋込まれたビットおよびデータのＯＮ（値が「１」）またはＯＦＦ（値が「０」）により、埋込まれたアドレスＡ１〜Ａ６およびデータ本体Ｄ１〜Ｄ７は図１８に示すようなバイナリデータとして出力される。
【００８９】
以上の操作で各ビットのチェックをした後、各小領域にてアドレスの照合などで埋め込んだ値のデコードを行う。さらに、画像全体に埋め込んだ情報の合成を行う。例えば図５に示したアドレスおよびデータ本体の抽出結果を例に取れば、アドレス１からアドレス９まで番号を組立てて２７ビット分の情報を再合成することができる。このようなデータ埋め込み、および読み取りを行うことで通常のプリンタシステムを用いて画質劣化を伴うことなく、より多くの容量のデータを追加することが可能になる。
【００９０】
またこのような処理を行うことで、読み取りに用いるスキャナのノイズがひどく、通常の方法では追加した情報の抽出が困難な場合でも、確実に付加した情報の抽出が可能となる。また情報抽出の困難な小領域をデコード処理の対象から外すことによって、処理速度を上昇させることが可能になる。
【００９１】
この第２の実施の形態の図１１に示す処理手順のうちステップＦ２２に示す方向（傾き角）および領域境界の検出のアルゴリズムと、ステップＦ２４〜ステップＦ３１に示すアルゴリズムは、第１の実施の形態で説明した場合と同様にプログラムとして記憶媒体に格納される。また実行する場合は第１の実施の形態で説明した場合と同様にして行う。
【００９２】
次に本発明によるカラー画像処理装置の第３の実施の形態を説明する。この第３の実施の形態のカラー画像処理装置は、原画像情報に重畳情報を彩度方向に変調して埋込み処理を行うものである。このように彩度方向に情報を付加するメリットは、図６に示す特性グラフから明らかなように、人間の視覚特性は青−黄の色差方向に対して感度は低いが、彩度方向に対して更に感度が低いため、より多くの情報を付加することが可能となる。
【００９３】
この第３の実施の形態のカラー画像処理装置は、図１に示す第１の実施の形態とは重畳処理手段以外は同一の構成となっている。この第３の実施の形態にかかる重畳処理手段の作用を説明する。
【００９４】
第１の実施の形態と同様に、主走査軸方向および副走査軸方向の座標が（ｘ，ｙ）である画素への周期成分の付加に伴う変動量ΔＣ２を（１）によって求める。
【００９５】
そしてこの求めた変動量ΔＣ２に基づいて重畳情報付加後の各画素の色信号値Ｙ′，Ｍ′，Ｃ′が次の（５）式を用いて演算される。
【００９６】
【数４】
【００９７】
なお、入力された画像がモノクロ画像である場合はＹ＝Ｍ＝Ｃとなり、上述（５）式の分子の部分が０になるため、画面内のほとんどの画点に対して情報を追加する方向が定まらず、上記情報を付け加えることが困難になる。そこでこのようにＭ−Ｃ、Ｙ−Ｍの値が共にある一定の範囲内の値にとどまり、入力画像がモノクロであると見做された場合は第１の実施の形態と同様に青−黄の色差方向に対して情報を付加するように処理を切り替える。すなわち画面内における色差信号の分布を求め、その広がりの及ぶ範囲が予め設定した値に収まる場合、式（２）に示す方法で出力値を求める。
【００９８】
この第３の実施の形態のカラー画像処理装置は第１の実施の形態の場合よりも視覚的に妨害感を与えることなく多量の情報を付加することが可能となる。
【００９９】
次に本発明によるカラー画像処理装置の第４の実施の形態を説明する。この第４の実施の形態のカラー画像処理装置は、重畳情報が彩度方向に変調されて埋込まれた画像情報の読取りを行うものであって、その構成は図１０に示す第２の実施の形態のカラー画像処理装置とほぼ同じ構成を有している。
【０１００】
読み取りに関しては、ほとんどの処理は上記第２の実施の形態と同様にして行う。例えばまず初めに、第２の実施の形態と同様に小領域に分けて、その領域の代表となる信号値を求める。その際、読み取り信号の色差成分を示す値であるＲ−Ｇ、およびＧ−Ｂの絶対値をパラメータとして閾値処理を行い、フーリエ変換以下の処理を有無を判定する。ここではこの色差成分を表す値が所定の値以下である場合に付加情報の抽出処理の対象とする。まず、スキャナで読み取ったＲＧＢ信号に対して次の式にて彩度成分を表す信号値ＣＣＲを抽出する。
ＣＣＲ＝（（Ｒ−Ｇ）2 ＋（Ｇ−Ｂ）2 ）1/2 ……（６）
この式で求めた信号値ＣＣに対してフーリエ変換以下の処理を行う。その手順については、第２の実施の形態に準ずる。さらに、上記情報の付加のところで説明したように、原画像の彩度が低く、モノクロとして処理を行った部分に対しては、Ｙ−Ｂの色差方向に変調をかけた周期成分を付加することになっている。従って、対象となっている小領域の代表値の読み取り信号の色差成分を表す値の絶対値がともに所定の値に満たない場合、第１の実施例と同様、Ｇ−Ｂの色差ＣＣ２を求めてフーリエ変換以下の処理を行う。
【０１０１】
フーリエ変換以下の方向検出および、デコードの手順は第２の実施の形態と全て同様にして行うが、ビットのチェックの閾値処理を行うための閾値は第２の実施例と異なる値を用いる。これは、使用する出力手段やスキャナにもよるが、やや小さめの値に設定した方が好ましい。ただし、原画像がモノクロに近い場合は、第２の実施の形態と同じ値に設定しても、問題はない。
【０１０２】
この第４の実施の形態のカラー画像処理装置は、第２の実施の形態と同様に、付加した情報を確実に検出することができる。
【０１０３】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、画質劣化が生じることなく、可及的に多くのコード情報を付加することができる。また、上述のように付加したコード情報を確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるカラー画像処理装置の第１の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施の形態の処理手順を示す流れ図。
【図３】フーリエ変換面上の重畳情報のビット配置を示す図。
【図４】主走査軸および副走査軸を説明する図。
【図５】画像に重畳情報を埋込んだ場合の画像を示す模式図。
【図６】輝度・色差および彩度に関する人間の目の識別能を示す特性グラフ。
【図７】人間の目の輝度および視感度分布を示す図。
【図８】重畳処理の指定例を説明する図。
【図９】本発明の画像処理のプログラムが格納される記録媒体を説明する図。
【図１０】本発明によるカラー画像処理装置の第２の実施の形態の構成を示すブロック図。
【図１１】第２の実施の形態の処理装置の動作を説明する流れ図。
【図１２】図１１に示す動作の詳細な手順を示す流れ図。
【図１３】読取り時の傾き角検出の手順を示す流れ図。
【図１４】傾き角および境界位置検出用ビットのスペクトル配置図。
【図１５】小領域の境界位置検出を説明する模式図。
【図１６】デコード処理の概要を示す流れ図。
【図１７】デコード処理の詳細な手順を示す流れ図。
【図１８】デコード処理されたアドレスおよびコード情報を示す図。
【符号の説明】
２ メモリ
４ 設定手段
１０ 画像処理部
１１ ビット配置テーブル
１２ 画像領域切出手段
１４ 平均色演算手段
１６ 判定手段
１８ 重畳処理手段
２０ メモリ
２２ 誤差拡散処理回路
２４ 出力部
３０ 記録媒体
４１ 画像読取手段
４２ メモリ
４３ 設定手段
５０ 画像処理部
５１ ビット配置テーブル
５２ 傾き角検出手段
５３ 境界検出手段
５４ 小領域切出手段
５５ 平均色度演算手段
５６ デコード処理選択手段
５７ デコード処理手段
５８ 埋込み情報合成手段
６１ 出力部
Claims (9)
- カラー原画像を複数の小領域に分けて切出す画像領域切出手段と、
フーリエ変換面上でＤＣ成分を中心として同心円状に配置された、前記原画像に重畳される重畳情報のビットの各々に対して、前記フーリエ変換面上の周期成分と前記フーリエ変換面上の主走査軸方向となす角度とが格納されたビット配置テーブルと、
前記ビット配置テーブルに格納されたデータに基づいて前記小領域に対して前記重畳情報を色差または彩度のいずれかに変調して重畳する処理を行う重畳処理手段と、
を備え、前記重畳情報は、前記原画像に重畳されるデータを表しかつ複数個のデータ群に分割されるコード情報と、前記複数のデータ群の読出す順序を表すアドレスデータと、前記コード情報が重畳された画像を読取るときの方向を検出するための方向検出用データと、隣接する前記小領域の境界を検出するための境界検出用データとを有しており、前記重畳処理手段は、異なる小領域に対して異なる前記データ群を重畳することを特徴とするカラー画像処理装置。 - 前記切出された小領域に対して前記重畳情報を付加すべきかどうかを、前記小領域の画像情報に基づいて判定する判定手段を更に備え、
前記重畳処理手段は前記判定手段によって付加すべきと判定された前記小領域に対してのみ重畳処理を行うことを特徴とする請求項１記載のカラー画像処理装置。 - 前記判定手段は前記小領域の平均色度に基づいて判定することを特徴とする請求項２記載のカラー画像処理装置。
- 情報が重畳される隣接する前記小領域の各々には異なる境界検出用データが与えられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のカラー画像処理装置。
- 情報が重畳されたカラー画像を読取る画像読取手段と、
フーリエ変換面上でＤＣ成分を中心として同心円状に配置された、前記画像に重畳された重畳情報のビットの各々に対して、前記フーリエ変換面上の周期成分と前記フーリエ変換面上の主走査軸方向とのなす角度が格納されたビット配置テーブルと、
このビット配置テーブルに格納されたデータに基づいて、前記画像読取手段によって読取られた画像の方向を検出する方向検出手段と、
前記読取られた画像の情報が重畳された小領域の境界を、前記ビット配置テーブルに格納されたデータに基づいて検出する境界検出手段と、
前記境界検出手段によって検出された境界に基づいて、前記読取られた画像から、前記小領域を切出す小領域切出手段と、
前記ビット配置テーブルに格納されたデータに基づいて、前記切出された小領域から前記重畳情報を取出すデコード処理を行うデコード処理手段と、
前記取出された前記重畳情報を前記ビット配置テーブルに格納されたデータに基づいて合成する合成手段と、
を備えていることを特徴とするカラー画像処理装置。 - 前記切出された小領域に対してデコード処理すべきかどうかを、前記小領域の画像情報に基づいて選択するデコード処理選択手段を更に備え、
前記デコード処理手段は、前記デコード処理選択手段によってデコード処理すべきと選択された前記小領域に対してのみデコード処理を行うことを特徴とする請求項５記載のカラー画像処理装置。 - 前記デコード処理選択手段は前記小領域の平均色度に基づいて選択することを特徴とする請求項６記載のカラー画像処理装置。
- 情報が複数の小領域に分割して重畳されたカラー画像を読取るステップと、
前記第１のステップによって読取った画像情報と、前記情報の各ビットが同心円状に配置されたフーリエ変換面上の配置データとに基づいて前記読取った画像情報に対応する画像の前記カラー画像に対する傾き角、および前記小領域の境界を検出するステップと、
前記読取った画像情報および前記境界に基づいて前記カラー画像を複数の小領域に分割して切出すステップと、
前記切出された小領域の画像情報に基づいてデコード処理を行うべきかどうかを選択するステップと、
デコード処理を行うべきと選択された前記小領域に、前記フーリエ変換面上の配置データに基づいてデコード処理して重畳された情報を取出すステップと、
前記取出された情報を前記フーリエ変換面上の配置データに基づいて合成するステップと、
を備えていることを特徴とするカラー画像処理方法。 - 情報が複数の小領域に分割して重畳されたカラー画像の読取られた画像情報と、前記情報の各ビットが同心円状に配置されたフーリエ変換面上の配置データとに基づいて前記読取られた画像情報に対応する画像の前記カラー画像に対する傾き角、および前記小領域の境界を検出する手順と、
前記読取られた画像情報及び前記境界に基づいて前記カラー画像を複数の小領域に分割して切出す手順と、
前記切出された小領域の画像情報に基づいてデコード処理を行うべきかどうかを選択する手順と、
デコード処理を行うべきと選択された小領域に、前記フーリエ変換面上の配置データに基づいてデコード処理して重畳された情報を取出す手順と、
前記取出された情報を前記フーリエ変換面上の配置データに基づいて合成する手順と、
をコンピュータに実行させるプログラムを記録した上記コンピュータ読取り可能な記録媒体。
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