JP4098313B2 - 画像処理装置 - Google Patents

Description

この発明は、印刷物等の画像から抽出可能なデータとして画像にデータを埋め込む画像処理装置および埋め込まれたデータを印刷画像から抽出する画像処理装置に関し、特に、データが埋め込まれた画像を読み込む際に拡大縮小や回転など歪みが発生した場合にも精度の高いデータの抽出を可能とする画像処理装置に関するものである。

近年、画像データの中に見えないデータを埋め込む電子透かし技術の開発が活発に行われている。例えば、特許文献１には、画像データを複数のブロックに分割し、各ブロックの平均濃度などの特徴量の大小関係に基づいて１つのコードを対応付けて、複数のコードを複数のブロックに埋め込む技術が記載されている。

また、特許文献２には、一定の大きさのフィルターを用いて画像全体を走査し、所定の条件を満たした複数の場所にデータを埋め込み、データを抽出する場合には、同様のフィルターを用いて画像を走査し、所定の条件を満たす場所を検出してデータを抽出する技術が開示されている。

特開２００４−３４９８７９号公報 特開平１１−１８７２４５号公報

しかしながら、かかる従来技術には、印刷画像を読み込んでデータを抽出する場合に、読み込む際の画像の拡大縮小や回転などの歪みによって、正しくデータを抽出することができないという問題がある。

図１９は、画像が縮小、回転した場合の問題点を説明するための説明図である。同図において、ｙはデータが埋め込まれた領域の画素を示し、ｘは他の領域の画素を示す。画像が縮小かつ回転すると、同図に示すように、データが埋め込まれた領域とデータ抽出時のフィルター領域が一致しないため、正しくデータを抽出することができなくなる。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、データが埋め込まれた画像を読み込む際に拡大縮小や回転など歪みが発生した場合にも精度の高いデータの抽出を可能とする画像処理装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係る画像処理装置は、画像から抽出可能なデータとして画像にデータを埋め込む画像処理装置であって、複数の画素から構成される矩形のブロックにおいて該複数の画素の値から変曲点正負を求め、矩形状に配置された複数の矩形のブロックの各変曲点正負によって該複数の矩形のブロックが形成する矩形状の対称パターンを目印として埋め込む目印埋込手段と、前記目印埋込手段により埋め込まれた目印で特定される領域の画像にデータを埋め込むデータ埋込手段と、を備えたことを特徴とする。

この請求項１の発明によれば、複数の画素から構成される矩形のブロックにおいて複数の画素の値から変曲点正負を求め、矩形状に配置された複数の矩形のブロックの各変曲点正負によって複数の矩形のブロックが形成する矩形状の対称パターンを目印として埋め込み、埋め込んだ目印で特定される領域の画像にデータを埋め込むよう構成したので、データを抽出する際に、データが埋め込まれた領域を正確に特定することが可能となる。

また、請求項２の発明に係る画像処理装置は、画像に埋め込まれたデータを抽出する画像処理装置であって、複数の画素から構成される矩形のブロックにおいて該複数の画素の値から変曲点正負を求め、矩形状に配置された複数の矩形のブロックの各変曲点正負によって該複数の矩形のブロックが形成する矩形状の対称パターンとして埋め込まれた目印を検出する目印検出手段と、前記目印検出手段により検出された目印に基づいて特定される領域からデータを抽出するデータ抽出手段と、を備えたことを特徴とする。

この請求項２の発明によれば、複数の画素から構成される矩形のブロックにおいて複数の画素の値から変曲点正負を求め、矩形状に配置された複数の矩形のブロックの各変曲点正負によって複数の矩形のブロックが形成する矩形状の対称パターンとして埋め込まれた目印を検出し、検出した目印に基づいて特定される領域からデータを抽出するよう構成したので、データが埋め込まれた領域を正確に特定してデータを抽出することができる。

また、請求項３の発明に係る画像処理装置は、請求項１の発明において、前記目印埋込手段は、対称パターンとしてパターンの中心について点対称なパターンを埋め込むことを特徴とする。

この請求項３の発明によれば、対称パターンとしてパターンの中心について点対称なパターンを埋め込むよう構成したので、目印を検出する際に画像が回転した場合にも検出可能とすることができる。

また、請求項４の発明に係る画像処理装置は、請求項２の発明において、前記データ抽出手段は、読み込んだ印刷画像の歪みを前記目印検出手段により検出された目印で特定された領域に基づいて検出し、該検出した歪みに基づいてデータを抽出することを特徴とする。

この請求項４の発明によれば、読み込んだ印刷画像の歪みを、検出した目印で特定された領域に基づいて検出し、検出した歪みに基づいてデータを抽出するよう構成したので、読み込んだ印刷画像に歪みがある場合にも、正確にデータを抽出することができる。

また、請求項５の発明に係る画像処理装置は、請求項２または４の発明において、前記目印検出手段は、特定の色プレーンの階調レベルに埋め込まれた目印を検出することを特徴とする。

この請求項５の発明によれば、特定の色プレーンの階調レベルに埋め込まれた目印を検出するよう構成したので、確実に目印を検出することができる。

請求項１の発明によれば、データを抽出する際に、データが埋め込まれた領域を正確に特定することが可能となるので、高い精度でデータを抽出することができるという効果を奏する。

また、請求項２の発明によれば、データが埋め込まれた領域を正確に特定してデータを抽出するので、高い精度でデータを抽出することができるという効果を奏する。

また、請求項３の発明によれば、目印を検出する際に画像が回転した場合にも検出可能とするので、データが埋め込まれた領域を正確に特定することができるという効果を奏する。

また、請求項４の発明によれば、読み込んだ印刷画像に歪みがある場合にも、正確にデータを抽出するので、高い精度でデータを抽出することができるという効果を奏する。

また、請求項５の発明によれば、確実に目印を検出するので、データが埋め込まれた領域を正確に特定することができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る画像処理装置の好適な実施例を詳細に説明する。

まず、本実施例に係る画像処理装置によるデータ埋め込み領域特定手法について説明する。なお、ここでは、画像にデータを埋め込む画像処理装置をエンコーダと呼び、画像からデータを抽出する画像処理装置をデコーダと呼ぶ。

図１は、本実施例に係る画像処理装置によるデータ埋め込み領域特定手法を説明するための説明図である。同図に示すように、エンコーダは、データ埋め込み領域を囲む四つの領域に視認できない目印を埋め込む。具体的には、エンコーダは、ＲＧＢのうちの一つのプレーンの階調レベルをウェーブレット変換した結果が変曲点の所定のパターンとなるように階調レベルを変更することによって目印を埋め込む。なお、エンコーダによる目印の埋め込みの詳細については後述する。

そして、データを抽出する場合には、デコーダは、読取り画像から四つの目印を検出し、これらの目印の位置関係からデータ埋め込み領域の拡大縮小率および回転角度を検出する。そして、検出した拡大縮小率および回転角度を用いてデータ埋め込み領域を特定する。

このように、本実施例では、エンコーダがデータ埋め込み領域を特定する目印を画像に埋め込み、デコーダが画像に埋め込まれた目印を検出して読取り画像の拡大縮小率および回転角度を検出することによって、データ埋め込み領域を正確に特定し、埋め込まれたデータを高精度で抽出することができる。

次に、本実施例に係るエンコーダおよびデコーダの構成について説明する。図２は、本実施例に係るエンコーダおよびデコーダの構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、エンコーダ１００は、画像データ記憶部１１０と、画像データ格納部１２０と、目印埋込部１３０と、データ埋込部１４０と、画像印刷部１５０とを有し、デコーダ２００は、画像入力部２１０と、画像データ記憶部２２０と、領域検出部２３０と、デコード処理部２４０とを有する。

画像データ記憶部１１０は、データが埋め込まれる画像のデータを記憶する記憶部であり、具体的には、画素ごとにＲＧＢの階調レベルを記憶する。また、この画像データ記憶部１１０は、目印を埋め込む座標を記憶する。

画像データ格納部１２０は、カメラから画像を読み込んでその画像データを画像データ記憶部１１０に格納する処理部であり、画像データファイルから画像データを読み込んで画像データ記憶部１１０に格納することもできる。

目印埋込部１３０は、データ埋め込み領域を特定するための目印を画像データに埋め込む処理部であり、ＲＧＢのうちの一つのプレーンの階調レベルを周波数変換する周波数変換部１３１と、周波数変換結果が変曲点の所定のパターンとなるように階調レベルを変更する変曲点パターン埋込部１３２とを有する。なお、この目印埋込部１３０の詳細については後述する。

データ埋込部１４０は、目印埋込部１３０により埋め込まれた目印によって特定されるデータ埋め込み領域にデータを埋め込む処理部であり、具体的には、画像データ記憶部１１０から画像データを読み出し、読み出した画像データにデータを埋め込んで画像データ記憶部１１０に格納する。

画像印刷部１５０は、データが埋め込まれた画像を印刷する処理部であり、具体的には、画像データ記憶部１１０からデータが埋め込まれた画像データを読み出して印刷する。

画像入力部２１０は、カメラで印刷画像を撮影して画像を入力する処理部であり、入力した画像の画像データを画像データ記憶部２２０に格納する。画像データ記憶部２２０は、画像入力部２１０によって入力された画像の画像データを記憶する記憶部である。

領域検出部２３０は、データ埋め込み領域を検出する処理部であり、具体的には、エンコーダ１００によって画像に埋め込まれた目印を検出し、検出した目印を用いて入力画像の拡大縮小率および回転角度を計算してデータ埋め込み領域を検出する。

デコード処理部２４０は、領域検出部２３０によって検出されたデータ埋め込み領域からデータを取り出す処理部である。

次に、目印埋込部１３０による目印の埋め込みの詳細について説明する。図３は、目印とデータ埋め込み領域との間の間隔を示す図である。同図に示すように、目印埋込部１３０は、四角形のデータ埋め込み領域の各角に目印を埋め込む場合に、データ埋め込み領域との間に一定の間隔を空ける。

すなわち、目印埋込部１３０は、目印とデータ埋め込み領域との間にデータが含まれない領域（クワイエットゾーン）を作成する。このように、クワイエットゾーンを設けることで目印の検出をより精度よく行うことができる。

図４は、目印を埋め込む領域を示す図である。同図に示すように、目印を埋め込む領域は、複数のブロックに分割され、各ブロックは複数の画素から構成される。図４は、目印を埋め込む領域全体（ｎ１×ｎ２画素）が３×３のブロックに分割され、各ブロックがｍ１×ｍ２画素から構成される場合を示している。このように、目印を埋め込む領域は、複数の画素から構成されるブロックの配列となる。

図５は、目印埋込部１３０による目印埋込処理の概要を説明するための説明図である。同図に示すように、目印埋込部１３０は、データを埋め込む対象となる画像のデータからＲＧＢのうちの一つのプレーンの階調レベルをウェーブレット変換し、ＬＬ部の目印埋め込み領域に対応する階調レベルが所定のパターンになるように階調レベルを変更する。

例えば、階調レベルが閾値より小さい画素を「０」とし、閾値以上の画素を「１」として得られるパターンが「０１０１０」であることが目印のパターンであるとすると、実際の２値化結果のパターンが「０１０００」である場合には、４番目の「０」が「１」になるように目印埋込部１３０は対応する画素の階調レベルを増加する。同様に他の行のパターンも目印のパターンとなるように画素の階調レベルを変更することによって、目印埋込部１３０は画素の階調レベルに目印のパターンを埋め込むことができる。図５では、５行５列のパターン
０００００
０１１１０
０１０１０
０１１１０
０００００
が目印として埋め込まれている。

このパターンは、どの方向から走査してもパターン「０１０１０」が得られ、回転対称となっている点に特徴がある。このように、回転対称のパターンを目印に用いることによって、画像が回転した場合にも、目印を正確に特定することができる。また、５行１０列のパターン
００００００００００
００１１１１１１００
００１１００１１００
００１１１１１１００
００００００００００
を用いることによって、画像が横に縮小された場合にもパターン「０１０１０」を確実に特定することができる。

なお、ここでは説明の便宜上、各画素の階調レベルと閾値との大小関係に基づいてパターンが構成される場合について説明したが、実際には、ブロックを構成する複数の画素の階調レベルの変曲点に基づいてパターンが構成される。そこで、変曲点に基づくパターンについて説明する。

図６は、変曲点を説明するための説明図である。同図（ａ）および（ｂ）は、上に突の変曲点である負の変曲点を示し、同図（ｃ）および（ｄ）は、下に突の変曲点である正の変曲点を示す。

図７は、変曲点の対称パターンとしての目印の埋め込みを説明するための説明図である。同図に示すように、負の変曲点を黒とし、正の変曲点を白とすると、目印埋込部１３０は、白黒の対称パターンを目印として埋め込む。

すなわち、目印埋込部１３０は、画素の階調レベルを必要に応じて変更し、図７に示すような変曲点の対称パターンを作成することによって、画像に目印を埋め込む。なお、目印として埋め込む対称パターンは、点対称であれば他の対称パターンを用いることもできる。

図８は、他の対称パターンを示す図である。同図（ａ）は、図７に示したパターンと正負と白黒の対応を反転させたパターンを示し、同図（ｂ）は、同心状のパターンを示す図である。なお、図７および図８の白黒のパターンが図５に示した「０」「１」のパターンに対応する。

次に、目印埋込部１３０の処理手順について説明する。図９は、目印埋込部１３０の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、目印埋込部１３０は、画像データ記憶部１１０から目印の埋め込み座標を読み出す（ステップＳ１０１）。

なお、データ埋め込み領域の形状が四角形でない場合に目印を埋め込む位置は、データ埋め込み領域の形状に基づいて決めることができる。図１０は、データ埋め込み領域の形状に応じた目印の埋め込み位置を示す図である。

同図（ａ）に示すように、データ埋め込み領域の形状が三角形である場合には、その三角形を囲む四角形の４つの頂点を目印の埋め込み位置とし、同図（ｂ）に示すように、データ埋め込み領域の形状が不規則な形である場合には、その領域を囲む四角形の４つの頂点を目印の埋め込み位置とする。また、同図（ｃ）に示すように、データ埋め込み領域の形状が円である場合には、その円を囲む三角形の頂点を目印の埋め込み位置とする。

そして、周波数変換部１３１が、階調レベルの周波数変換処理を行い（ステップＳ１０２）、埋め込みを行う帯域を抽出する。具体的には、周波数変換部１３１は、周波数変換処理としてウェーブレット変換を行う。

図１１は、ウェーブレット変換を説明するための説明図である。同図に示すように、ウェーブレット変換は、画像を四つの帯域成分１ＬＬ、１ＬＨ、１ＨＬ、１ＨＨに分割する。ここで、１ＬＬは、ウェーブレット変換１回、ｘ方向のＬ（低周波）成分、ｙ方向のＬ成分を示し、１ＨＨは、ウェーブレット変換１回、ｘ方向のＨ（高周波）成分、ｙ方向のＨ成分を示す。

２回目のウェーブレット変換は、１ＬＬ成分に対して行われ、１ＬＬの成分は、２ＬＬ、２ＬＨ、２ＨＬ、２ＨＨの四つの帯域に分割される。そして、埋め込み処理を行う帯域成分を抽出するまで複数回のウェーブレット変換が行われる。

なお、ここでは、周波数変換処理としてウェーブレット変換を用いることとしたが、移動平均など他の処理を行って埋め込み処理を行う帯域成分を抽出することもできる。

そして、変曲点パターン埋込部１３２が、抽出した帯域成分に対する目印の埋め込み処理を行う（ステップＳ１０３）。なお、周波数変換処理は、目印を付加する領域の変曲点の方向、強さを調べるために行い、値の付加による目印の埋め込み処理は、原画像に対して行う。すなわち、値の付加は周波数分解した成分に対して行うのではないため、周波数変換処理は非可逆変換処理でも構わない。

このように、周波数変換部１３１が階調レベルの周波数変換を行って目印の埋め込み帯域を抽出し、変曲点パターン埋込部１３２が周波数変換部１３１により抽出された帯域成分に変曲点のパターンが形成されるように目印を埋め込むことによって、目印埋込部１３０は、少ない画像劣化で目印を埋め込むことができる。

次に、変曲点パターン埋込部１３２による変曲点パターン埋め込み処理について説明する。図１２は、変曲点パターン埋込部１３２による変曲点パターン埋め込み処理の処理手順を示すフローチャートである。

同図に示すように、この変曲点パターン埋め込み処理では、変曲点パターン埋込部１３２は、mark_countを「０」に初期化する（ステップＳ２０１）。ここで、mark_countは、処理を行った目印の数を数えるための変数である。

そして、mark_countが埋め込む目印の数mark_numより小さいか否かを判定し（ステップＳ２０２）、mark_countがmark_numより小さくない場合には、全ての目印を埋め込んだ場合であるので、処理を終了する。

一方、mark_countがmark_numより小さい場合には、目印を埋め込む領域をブロックに領域分割し（ステップＳ２０３）、各ブロックの変曲点を検出して埋め込みパターンを選択する（ステップＳ２０４）。

図１３は、変曲点の検出方法を説明するための説明図である。同図に示すように、変曲点パターン埋込部１３２は、ブロックの中心の画素の階調レべルと両ブロック端の画素の階調レベルとの差をそれぞれ計算し、差の合計の正負に基づいて変曲点を検出する。例えば、同図（ａ）では、両ブロック端の画素の階調レベルとの差は「１０」と「１５」であり、差の合計は「２５」で正であるので、上に突の変曲点が検出される。また、同図（ｂ）では、両ブロック端の画素の階調レベルとの差は「２０」と「−５」であり、差の合計は「１５」で正であるので、上に突の変曲点が検出される。

なお、ブロックの領域内で２回微分を行うことによっても変曲点を検出することができる。すなわち、２回微分値が負であれば上に突の変曲点であり、正であれば下に突の変曲点である。

図１４は、埋め込みパターンの選択方法を説明するための説明図である。同図に示すように、変曲点パターン埋込部１３２は、変曲点の算出結果とパターンとを比較し、変曲点の現状がパターンと一致するブロックの数が多いパターンを埋め込みパターンとして選択する。例えば、同図（ａ）では、変曲点の算出結果と「パターン１」との一致数は「７」であり、「パターン２」との一致数は「２」であることから、変曲点パターン埋込部１３２は「パターン１」を埋め込みパターンとして選択する。

そして、変曲点パターン埋込部１３２は、処理を行ったブロックの数を数えるための変数block_countを「０」に初期化し（ステップＳ２０５）、ブロックの数block_numより小さいか否かを判定する（ステップＳ２０６）。

その結果、block_countがblock_numより小さい場合には、パターンと一致していないブロックに対して変曲点の正負を変えるために値付加処理を行い（ステップＳ２０７）、block_countに「１」を加え（ステップＳ２０８）、ステップＳ２０６に戻る。

一方、block_countがblock_numより小さくない場合には、全てのブロックの処理が終了した場合であるのでmark_countに「１」を加え（ステップＳ２０９）、ステップＳ２０２に戻る。

このように、変曲点パターン埋込部１３２が、目印を埋め込む領域をブロックに分割し、ブロックの変曲点により構成されるパターンが所定の対称パターンとなるように画素の階調レベルを変更することによって、変曲点のパターンとして目印を埋め込むことができる。

次に、値付加処理について説明する。図１５は、値付加処理の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、この値付加処理では、埋め込み強度の算出を行う（ステップＳ３０１）。ここで、埋め込み強度とは、図１３に示した差の合計値である。なお、ブロックの領域で２回微分を行って変曲点を検出する場合には、中心の２回微分値が埋め込み強度となる。

そして、算出した埋め込み強度を超えて変曲点の正負が反転するように値を付加する（ステップＳ３０２）。具体的には、埋め込み強度に応じて原画像に三角関数の値を加えることによって変曲点の正負を反転させる。

図１６は、値を付加して特定の周波数成分に正負の変曲点を作成した例を示す図である。同図の上部のグラフは原画像と特定の周波数成分を示し、この特定の周波数成分では、変曲点を求めると、左から正、負、負の変曲点となっている。

そこで、原画像に変曲点のパターンが左から負、正、負のパターンとなるように値を付加する。まず左側は正⇒負のパターンとなるように変更を加えるため、ステップＳ３０１で算出した強度を超えるように値を付加する。真ん中も同様に、負⇒正のパターンとなるように正の値を付加する。右側はもともと負の変曲点であるため、値は付加しない。その結果、図１６の下部のグラフが得られ、この下部のグラフの特定の周波数成分では、変曲点を求めると、左から負、正、負の変曲点となっている。

このように、変曲点パターン埋込部１３２が、埋め込み強度を算出し、算出した埋め込み強度を超えて変曲点の正負が反転するように値を付加することによって、ブロックの変曲点の正負を変更することができる。

次に、デコーダ２００の領域検出部２３０によるデータ埋め込み領域検出処理の処理手順について説明する。図１７は、領域検出部２３０によるデータ埋め込み領域検出処理の処理手順を示すフローチャートである。

同図に示すように、領域検出部２３０は、画像データ記憶部２２０が記憶する画素の階調レベルのデータを用いてエンコーダ１００の周波数変換部１３１と同様に周波数変換処理を行い（ステップＳ４０１）、エンコーダ１００の変曲点パターン埋込部１３２と同様の処理で変曲点および変曲点パターンの検出を行う（ステップＳ４０２〜ステップＳ４０３）。

そして、検出した変曲点パターンに基づいて目印位置を決定し（ステップＳ４０４）、拡大縮小率および回転角度を検出する（ステップＳ４０５）。

このように、デコーダ２００の領域検出部２３０が、画像データ記憶部２２０が記憶する画像のデータを用いて変曲点パターンを検出し、検出した変曲点パターンを用いて目印位置、拡大縮小率および回転角度を検出することによって、データ埋め込み領域を正確に特定することができる。

上述してきたように、本実施例では、エンコーダ１００の周波数変換部１３１が階調レベルの周波数変換を行って目印の埋め込み帯域を抽出し、変曲点パターン埋込部１３２が周波数変換部１３１により抽出された帯域成分に対して変曲点パターンの目印を埋め込むことによって、視認できる画像に影響を与えることなく、デコーダ２００の領域検出部２３０が、データ埋め込み領域、その拡大縮小率および回転角度を検出し、デコーダ２００が正確にデータを抽出することができる。

なお、本実施例では、エンコーダおよびデコーダについて説明したが、エンコーダおよびデコーダが有する構成をソフトウェアによって実現することで、同様の機能を有するエンコードプログラムおよびデコードプログラムを得ることができる。そこで、ここでは、エンコードプログラムを例として、エンコードプログラムを実行するコンピュータについて説明する。

図１８は、本実施例に係るエンコードプログラムを実行するコンピュータの構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、このコンピュータ３００は、ＲＡＭ３１０と、ＣＰＵ３２０と、ＨＤＤ３３０と、ＬＡＮインタフェース３４０と、入出力インタフェース３５０と、ＤＶＤドライブ３６０とを有する。

ＲＡＭ３１０は、プログラムやプログラムの実行途中結果などを記憶するメモリであり、ＣＰＵ３２０は、ＲＡＭ３１０からプログラムを読み出して実行する中央処理装置である。

ＨＤＤ３３０は、プログラムやデータを格納するディスク装置であり、ＬＡＮインタフェース３４０は、コンピュータ３００をＬＡＮ経由で他のコンピュータに接続するためのインタフェースである。

入出力インタフェース３５０は、マウス、キーボード、表示装置やプリンタなどの入出力装置を接続するためのインタフェースであり、ＤＶＤドライブ３６０は、ＤＶＤの読み書きを行う装置である。

そして、このコンピュータ３００において実行されるエンコードプログラム３１１は、ＤＶＤに記憶され、ＤＶＤドライブ３６０によってＤＶＤから読み出されてコンピュータ３００にインストールされる。

あるいは、このエンコードプログラム３１１は、ＬＡＮインタフェース３４０を介して接続された他のコンピュータシステムのデータベースなどに記憶され、これらのデータベースから読み出されてコンピュータ３００にインストールされる。

そして、インストールされたエンコードプログラム３１１は、ＨＤＤ３３０に記憶され、ＲＡＭ３１０に読み出されてＣＰＵ３２０によってエンコードプロセス３２１として実行される。

（付記１）画像から抽出可能なデータとして画像にデータを埋め込む画像処理装置であって、
データを埋め込んだ領域の特定に用いる目印として、画像に対称パターンを構成する特徴量を埋め込む目印埋込手段と、
前記目印埋込手段により埋め込まれた目印で特定される領域の画像にデータを埋め込むデータ埋込手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。

（付記２）前記目印埋込手段は、特定の色プレーンの階調レベルに変曲点のパターンを目印として埋め込むことを特徴とする付記１に記載の画像処理装置。

（付記３）画像から抽出可能なデータとして画像にデータを埋め込む画像処理方法であって、
データを埋め込んだ領域の特定に用いる目印として、画像に対称パターンを構成する特徴量を埋め込む目印埋込工程と、
前記目印埋込工程により埋め込まれた目印で特定される領域の画像にデータを埋め込むデータ埋込工程と、
を含んだことを特徴とする画像処理方法。

（付記４）画像から抽出可能なデータとして画像にデータを埋め込む画像処理プログラムであって、
データを埋め込んだ領域の特定に用いる目印として、画像に対称パターンを構成する特徴量を埋め込む目印埋込手順と、
前記目印埋込手順により埋め込まれた目印で特定される領域の画像にデータを埋め込むデータ埋込手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。

（付記５）画像に埋め込まれたデータを抽出する画像処理装置であって、
データが埋め込まれた領域の特定用に対称パターンとして埋め込まれた目印を検出する目印検出手段と、
前記目印検出手段により検出された目印に基づいて特定される領域からデータを抽出するデータ抽出手段と、
を備えたことを特徴とする画像処理装置。

（付記６）前記目印埋込手段は、パターンの中心について点対称なパターンを埋め込むことを特徴とする付記１に記載の画像処理装置。

（付記７）前記データ抽出手段は、読み込んだ印刷画像の歪みを前記目印検出手段により検出された目印で特定された領域に基づいて検出し、該検出した歪みに基づいてデータを抽出することを特徴とする付記５に記載の画像処理装置。

（付記８）前記目印検出手段は、特定の色プレーンの階調レベルに変曲点のパターンとして埋め込まれた目印を検出することを特徴とする付記５または７に記載の画像処理装置。

（付記９）画像に埋め込まれたデータを抽出する画像処理方法であって、
データが埋め込まれた領域の特定用に対称パターンとして埋め込まれた目印を検出する目印検出工程と、
前記目印検出工程により検出された目印に基づいて特定される領域からデータを抽出するデータ抽出工程と、
を含んだことを特徴とする画像処理方法。

（付記１０）画像に埋め込まれたデータを抽出する画像処理プログラムであって、
データが埋め込まれた領域の特定用に対称パターンとして埋め込まれた目印を検出する目印検出手順と、
前記目印検出手順により検出された目印に基づいて特定される領域からデータを抽出するデータ抽出手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。

（付記１１）画像データを複数のブロックに分割し、前記複数の各ブロックにおける特徴量を前記ペアブロック間で大小関係に基づいてコードを埋め込んだ画像データと、コードを埋め込んだ領域の特定に用いる目印として、画像に対称パターンを構成する特徴量を埋め込んだ目印とを印刷した印刷媒体。

以上のように、本発明に係る画像処理装置は、印刷画像にＵＲＬなどのデータを埋め込んで利用する場合に有用であり、特に、データの埋め込みによる印刷画像への影響をできるだけ少なくする必要がある場合に適している。

本実施例に係る画像処理装置によるデータ埋め込み領域特定手法を説明するための説明図である。 本実施例に係るエンコーダおよびデコーダの構成を示す機能ブロック図である。 目印とデータ埋め込み領域との間の間隔を示す図である。 目印を埋め込む領域を示す図である。 目印埋込部による目印埋込処理の概要を説明するための説明図である。 変曲点を説明するための説明図である。 変曲点の対称パターンとしての目印の埋め込みを説明するための説明図である。 他の対称パターンを示す図である。 目印埋込部の処理手順を示すフローチャートである。 データ埋め込み領域の形状に応じた目印の埋め込み位置を示す図である。 ウェーブレット変換を説明するための説明図である。 変曲点パターン埋込部による変曲点パターン埋め込み処理の処理手順を示すフローチャートである。 変曲点の検出方法を説明するための説明図である。 埋め込みパターンの選択方法を説明するための説明図である。 値付加処理の処理手順を示すフローチャートである。 値を付加して特定の周波数成分に正負の変曲点を作成した例を示す図である。 領域検出部によるデータ埋め込み領域検出処理の処理手順を示すフローチャートである。 本実施例に係るエンコードプログラムを実行するコンピュータの構成を示す機能ブロック図である。 画像が縮小、回転した場合の問題点を説明するための説明図である。

符号の説明

１００ エンコーダ
１１０ 画像データ記憶部
１２０ 画像データ格納部
１３０ 目印埋込部
１３１ 周波数変換部
１３２ 変曲点パターン埋込部
１４０ データ埋込部
１５０ 画像印刷部
２００ デコーダ
２１０ 画像入力部
２２０ 画像データ記憶部
２３０ 領域検出部
２４０ デコード処理部
３００ コンピュータ
３１０ ＲＡＭ
３１１ エンコードプログラム
３２０ ＣＰＵ
３２１ エンコードプロセス
３３０ ＨＤＤ
３４０ ＬＡＮインタフェース
３５０ 入出力インタフェース
３６０ ＤＶＤドライブ

Claims (5)

1. 画像から抽出可能なデータとして画像にデータを埋め込む画像処理装置であって、
   複数の画素から構成される矩形のブロックにおいて該複数の画素の値から変曲点正負を求め、矩形状に配置された複数の矩形のブロックの各変曲点正負によって該複数の矩形のブロックが形成する矩形状の対称パターンを目印として埋め込む目印埋込手段と、
   前記目印埋込手段により埋め込まれた目印で特定される領域の画像にデータを埋め込むデータ埋込手段と、
   を備えたことを特徴とする画像処理装置。
2. 画像に埋め込まれたデータを抽出する画像処理装置であって、
   複数の画素から構成される矩形のブロックにおいて該複数の画素の値から変曲点正負を求め、矩形状に配置された複数の矩形のブロックの各変曲点正負によって該複数の矩形のブロックが形成する矩形状の対称パターンとして埋め込まれた目印を検出する目印検出手段と、
   前記目印検出手段により検出された目印に基づいて特定される領域からデータを抽出するデータ抽出手段と、
   を備えたことを特徴とする画像処理装置。
3. 前記目印埋込手段は、対称パターンとしてパターンの中心について点対称なパターンを埋め込むことを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
4. 前記データ抽出手段は、読み込んだ印刷画像の歪みを前記目印検出手段により検出された目印で特定された領域に基づいて検出し、該検出した歪みに基づいてデータを抽出することを特徴とする請求項２に記載の画像処理装置。
5. 前記目印検出手段は、特定の色プレーンの階調レベルに埋め込まれた目印を検出することを特徴とする請求項２または４に記載の画像処理装置。

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