JP4192886B2 - 改ざん検出システム，改ざん検出装置，閾値決定装置，改ざん検出方法，閾値決定方法 - Google Patents

Description

本発明は，印刷物の印刷内容の改ざん有無を判定する改ざん検出システム，改ざん検出装置，改ざん検出方法，および，改ざん検出有無の判定に用いる閾値を決定する閾値決定装置，閾値決定方法装置に関する。

紙媒体に印刷された文書に対して，その文書が改ざんされているか否かを判別できる装置が必要となっている。改ざんの有無を判別できる装置としては，以下のような技術が知られている。

［１］特開２０００−２３２５７３「印刷装置，印刷方法及び記録媒体」
少なくとも帳票を含む印刷物に印字データを印刷する際に，上記印字データの他に，上記印字データに対応した電子透かしを印刷することにより，その印刷物を見ただけで印刷したファイルを忠実に複製できるようにすると共に，印刷物に印刷してある電子透かし情報から，印刷結果が改ざんされているか否かを判別できるようにする。改ざんの判定は印刷結果と電子透かしで印字されたものを比較することによって行う。

上記装置によれば，改ざんの判別は電子透かしから取り出した印字内容と，紙面に印刷されている印字内容を目視によって比較しなければならず，人為的なミスにより改ざんを見逃す可能性がある。そこで，改ざんの有無を目視ではなく自動で判別する方法が必要となる。自動で判別するためには，元の文書の特徴量と印刷後の文書の特徴量とを利用し，その特徴量の差の程度によって改ざんの有無を判別する方法が考えられる。具体的には，改ざん有無を判別するための閾値を設定し，上記の特徴量の差と閾値とを比較することによって自動で改ざん有無を判別することが可能となる。

特開２０００−２３２５７３号公報

しかし，上記の特徴量を用いて改ざん有無判定を自動で行う場合には，閾値を適切な値に設定しなければならないという問題がある。特に，印刷された文書をスキャナなどの入力装置によって再びコンピュータに入力した場合には，入力の際に発生する回転などの画像変形が原因で入力画像に多くの雑音成分が含まれる。そのため，元の文書の特徴量と入力画像の特徴量との差が大きくなり，設定された閾値によっては，改ざんされていない文書を改ざんされていると判定してしまう改ざん誤検出が発生する可能性がある。一方で，改ざん誤検出を防止できるような値を閾値として設定すると，改ざんされている文書を改ざんされていないと判定してしまう改ざん見逃しが発生する可能性がある。

そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，印刷前の画像の特徴量と印刷後の画像の特徴量とを用いて改ざん有無判定を適切に行うことが可能な改ざん検出システム，改ざん検出装置，閾値決定装置，改ざん検出方法および閾値決定方法を提供することにある。

上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，印刷物の印刷内容の改ざん有無を判定する改ざん検出システムであって：元画像が印刷された印刷物を読み取って作成された読み取り画像から，特徴量を計測する複数の領域を指定する計測領域指定部と；前記読み取り画像の複数の領域の各々の特徴量を計測する特徴量計測部と；前記元画像の特徴量と，前記読み取り画像の各領域の特徴量との差分値を求める特徴量差分算出部と；前記特徴量差分算出部によって算出された値に基づいて前記読み取り画像が改ざんされているか否かを判定する判定部とを備えることを特徴とする，改ざん検出システムが提供される。

上記発明によれば，読み取り画像において，元画像との間で特徴量を対比される領域が，計測領域指定部によって複数指定される。指定された各領域の画像の特徴量が特徴量計測部によって計測され，計測された各特徴量と元画像の特徴量との差分値が特徴量差分算出部によって求められる。判定部は，特徴量差分算出部によって求められた値に基づいて，読み取り画像が元画像と異なっているか否か，すなわち，改ざんや改変がされているか否かを判定する。判定部は，元画像の特徴量と，指定された領域の画像の特徴量とを比較した結果に基づいて判定を行うが，具体的には例えば，特徴量差分算出部によって求められた最小の差分値に基づいて判定を行ってもよいし，特徴量差分算出部によって求められた各値の和や積などに基づいて判定を行ってもよい。換言すると，上記発明にかかる改ざん検出システムは，元画像の特徴量に最も近い特徴量を持つ領域を読み取り画像から探し出し，その領域の画像と元画像とが同一であるか，又は全く同一ではなくても改ざんや改変がされているとは認められない程度の相違しかないか，を特徴量の差分により判定し，その判定結果によって，読み取り画像が改ざんされているか否かを判断する。かかる構成によれば，印刷物の折り目や皺，スキャナでの印刷物の読み込み時の方向のずれなどによって読み取り画像上における元画像に回転や歪みがある場合でも，改ざんの誤検出を行うことを防止できる。

また，上記特徴量計測部は，各画像に対して，ある特定の形状に強く反応する特徴抽出フィルタを１つ以上施して出力される値を，特徴量として計測してもよい。

上記読み取り画像には，前記元画像の任意の領域の位置情報と前記任意の領域の特徴量とが関連付けられて埋め込まれていてもよく，上記改ざん検出システムは，読み取り画像から前記埋め込まれている位置情報，および前記特徴量を抽出する抽出部をさらに備え；計測領域指定部は，前記抽出部によって抽出された位置情報に基づいて，前記元画像の任意の領域に対応する領域と，該領域の近傍であって，かつ，該領域と同一のサイズの複数の領域を，前記特徴量を計測する複数の領域に指定し，前記特徴量差分算出部は，前記抽出部によって前記読み取り画像から抽出された特徴量と，前記読み取り画像の各領域の特徴量との差分値を求めるように構成してもよい。かかる構成によれば，元画像の任意の領域の画像が，読み取り画像において改ざんされているか否かを判定することができる。

上記特徴量計測部は，前記元画像の任意の領域の特徴量を計測してもよく，上記改ざん検出システムは，前記元画像の任意の領域の位置情報と前記任意の領域の特徴量とを関連付けて前記元画像に埋め込む特徴量埋め込み部と；前記元画像の４つの角部のうち少なくとも対向する２つの角部にマークを挿入するマーク挿入部と；前記マークが挿入された元画像を出力する画像出力部と；前記出力された元画像が印刷された印刷物を読み取り，前記読み取り画像を作成する読み取り部と；前記読み取り画像から前記マークが挿入されている位置情報を検出するマーク検出部と；前記抽出部によって抽出された位置情報および前記マークの位置情報に基づいて，前記読み取り画像における，前記元画像の任意の領域に対応する領域の位置情報を算出する位置情報算出部とを備えていてもよい。かかる構成によれば，元画像の印刷時に余白ができたり，印刷物の読み込み時に元画像のサイズが変更された場合でも，元画像に挿入されるマークにより，元画像の任意の領域に対応する読み取り画像上の領域の位置情報を算出することができる。

上記改ざん検出システムは，前記読み取り画像を改ざんする改ざん画像作成部と；前記特徴量差分算出部によって算出された値に基づいて，改ざん有無を判定するための閾値を決定する閾値決定部とを備えていてもよい。閾値決定部は，元画像の特徴量と，指定された領域の画像の特徴量とを比較した結果に基づいて閾値を決定するが，具体的には例えば，特徴量差分算出部によって求められた最小の差分値に基づいて閾値を決定してもよいし，特徴量差分算出部によって求められた各値の和や積などに基づいて閾値を決定してもよい。後述の閾値決定部も同様である。

上記改ざん検出システムは，前記位置情報算出部によって算出された位置情報によって特定される前記読み取り画像上の領域に，前記読み取り画像の該領域以外の部分から切り出した画像を貼り付けて，前記読み取り画像を改ざんする改ざん画像作成部と；前記特徴量差分算出部によって算出された値に基づいて，改ざん有無を判定するための閾値を決定する閾値決定部とを備えていてもよい。

上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，印刷物の印刷内容の改ざん有無を判定する改ざん検出装置であって：元画像が印刷された印刷物を読み取って作成された読み取り画像から，特徴量を計測する複数の領域を指定する計測領域指定部と；前記読み取り画像の複数の領域の各々の特徴量を計測する特徴量計測部と；前記元画像の特徴量と，前記読み取り画像の各領域の特徴量との差分値を求める特徴量差分算出部と；前記特徴量差分算出部によって算出された値に基づいて前記読み取り画像が改ざんされているか否かを判定する判定部とを備えることを特徴とする，改ざん検出装置が提供される。

上記発明によれば，印刷物の折り目や皺，スキャナでの印刷物の読み込み時の方向のずれなどによって読み取り画像上における元画像に回転や歪みがある場合でも，元画像に最も近い画像の領域を指定して改ざん有無の判定を行うため，改ざんの誤検出を行うことを防止できる。

上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，印刷物の印刷内容の改ざん有無を判定するための閾値を決定する閾値決定装置であって：元画像が印刷された印刷物を読み取って作成された読み取り画像を改ざんする改ざん画像作成部と；前記改ざんされた読み取り画像から，特徴量を計測する複数の領域を指定する計測領域指定部と；前記読み取り画像の複数の領域の各々の特徴量を計測する特徴量計測部と；前記元画像の特徴量と，前記改ざん画像の各領域の特徴量との差分値を求める特徴量差分算出部と；前記特徴量差分算出部によって算出された値に基づいて前記閾値を決定する閾値決定部と；を備えることを特徴とする閾値決定装置が提供される。

上記発明によれば，改ざん画像作成部によって予め改ざんされているとわかっている読み取り画像が作成される。改ざんされた読み取り画像から，特徴量を計測する複数の領域が計測領域指定部によって指定され，指定された各領域の画像の特徴量が特徴量計測部によって計測される。計測された各特徴量と元画像の特徴量との差分が特徴量差分算出部によって算出され，閾値決定部は，特徴量差分算出部によって算出された値に基づいて改ざん有無判定に使用される閾値を決定する。閾値決定部は，元画像の特徴量と，指定された領域の画像の特徴量とを比較した結果に基づいて閾値を決定するが，具体的には例えば，特徴量差分算出部によって求められた最小の差分値に基づいて閾値を決定してもよいし，特徴量差分算出部によって求められた各値の和や積などに基づいて閾値を決定してもよい。換言すると，上記発明にかかる閾値決定装置は，元画像の特徴量に最も近い特徴量を持つ領域を，改ざんされた読み取り画像から探し出し，その領域の画像と元画像との特徴量の差分に基づいて閾値を決定する。すなわち，元画像と最も相違点の少ない状態の改ざん画像を探しだし，その状態の改ざん画像が改ざん有りと判定されるように閾値を設定する。かかる構成によれば，相違点が少なくなるように巧妙に改ざんされた画像であっても，誤って改ざん無しと判定されることが無いような閾値を設定できる。

上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，印刷物の印刷内容の改ざん有無を判定する改ざん検出方法であって：元画像が印刷された印刷物を読み取って作成された読み取り画像から，特徴量を計測する複数の領域を指定する計測領域指定ステップと；前記読み取り画像の複数の領域の各々の特徴量を計測する特徴量計測ステップと；前記元画像の特徴量と，前記読み取り画像の各領域の特徴量との差分値を求める特徴量差分算出ステップと；前記特徴量差分算出ステップによって算出された値に基づいて前記読み取り画像が改ざんされているか否かを判定する判定ステップとを含むことを特徴とする，改ざん検出方法が提供される。

上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，印刷物の印刷内容の改ざん有無を判定するための閾値を決定する閾値決定方法であって：元画像が印刷された印刷物を読み取って作成された読み取り画像を改ざんする改ざん画像作成ステップと；前記改ざんされた読み取り画像から，特徴量を計測する複数の領域を指定する計測領域指定ステップと；前記読み取り画像の複数の領域の各々の特徴量を計測する特徴量計測ステップと；前記元画像の特徴量と，前記改ざん画像の各領域の特徴量との差分値を求める特徴量差分算出ステップと；前記特徴量差分算出ステップによって算出された値に基づいて前記閾値を決定する閾値決定ステップとを含むことを特徴とする閾値決定方法が提供される。

以上説明したように本発明によれば，印刷前の画像の特徴量と印刷後の画像の特徴量とを用いて改ざん有無判定を適切に行うことが可能な改ざん検出システム，改ざん検出装置，閾値決定装置，改ざん検出方法および閾値決定方法を提供できるものである。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

本実施形態にかかる改ざん検出システムは，印刷前の画像の特徴量と印刷後の画像の特徴量を用いて印刷後の画像が改ざんされているか否かを検出するシステムである。本システムは，印刷後の画像が改ざんされているか否かを検出する改ざん検出機能と，改ざん検出機能が改ざん有無を判定する際に使用する閾値を決定する閾値決定機能を含む。本実施形態にかかる改ざん検出システムは，改ざん検出機能を有する改ざん検出装置４０と，閾値決定機能を有する閾値決定装置３０を備えているが，ひとつの装置に両機能が備えられていてもよいし，３つ以上の複数の装置に各機能が分散されていてもよい。

まず，本実施形態にかかる閾値決定装置３０について説明する。閾値決定装置３０は，改ざん検出装置４０が，改ざんされている画像を改ざん無しと判断する改ざんの見逃しを行う確率を低くするように適切な閾値を決定する。画像の改ざんを行う場合には，できるだけ元の画像を利用して相違点が少なくなるようにしながらその画像を改ざんすることが一般的である。具体的には例えば，印刷物に印刷された数字の「１」を「４」に改ざんする場合には，「１」の縦棒を利用して「４」の縦棒が「１」の縦棒と重なるようにして改ざんすれば，改ざん前と改ざん後との相違点が最も少なくなると考えられる。閾値決定装置３０は，そのように相違点が少なくなるように巧妙に改ざんされた場合であっても，改ざん検出装置４０が改ざんを見逃すことが無いような適切な閾値を決定することを特徴とする。

そこで，まず上記の特徴を有さない閾値決定装置２０による閾値決定機能を比較例として説明し，その後に，閾値決定装置３０が備える特徴的な機能について説明する。閾値決定装置３０は，閾値決定装置２０が行う閾値決定機能を行うことができ，さらに後述する特徴的な機能を実行する。

閾値決定装置２０は，評価対象データ作成装置１０によって作成された評価対象データに基づいて閾値を決定する。そこで，まず図１から図１０に基づいて評価対象データ作成装置１０と閾値決定装置２０により行われる閾値決定処理について説明する。なお，評価対象データ作成装置１０が備える各機能を閾値決定装置２０に備え，１つの装置によって実現されてもよい。

図１は，評価対象データ作成装置１０の機能構成を示すブロック図である。評価対象データ作成装置１０は，例えば，テストチャート生成部１０２と，マーク挿入部１０４と，印刷出力部１０６と，読み取り部１０８と，マーク検出部１１２と，位置情報算出部１１４と，画像切り出し部１１６と，評価対象データ出力部１１８と，領域記憶部１２０と，読み取り画像領域記憶部１２２と，改ざん画像作成部１２４と，改ざん領域記憶部１２６などを備える。

テストチャート生成部１０２は，評価対象データの元となる元画像の一例であるテストチャート画像を作成し，テストチャート画像の任意の領域に関する情報を領域情報として領域記憶部１２０に記憶させる機能を有する。具体的には，評価対象データ作成装置１０に備えられるキーボード等の入力手段からユーザによって入力された文字や記号のテキストデータを取得し，それら複数のテキストデータを含む文書を画像変換して文書画像であるテストチャート画像を作成する。なお，評価対象データ作成装置１０は，ユーザ等に指定された種類やサイズのフォントのテキストデータで文書画像を生成してもよい。テストチャート生成部１０２は，生成したテストチャート画像の任意の領域の画像特定情報と，その領域の位置情報とを関連付けて領域記憶部１２０に記憶させる。本例では，画像特定情報の一例として上述のテキストデータを用いる。つまり，テストチャート生成部１０２によって，任意の領域に含まれる文字や記号等のテキストデータと，その領域の位置情報を示す座標とが関連付けられ，領域記憶部１２０に記憶される。

マーク挿入部１０４は，テストチャート画像の４つの角部のうち少なくとも対向する２つの角部にマークを挿入する機能を有する。本例では，マークは電子透かしであり，マーク挿入部１０４はテストチャート画像の４つの角部を含めた全領域に上記電子透かしを埋め込む。マークは，テストチャート画像が印刷された場合に，印刷物の中からテストチャート画像部分を特定できるものであれば，テストチャート画像の外枠を囲む罫線等何でもよい。また，マークが電子透かしである場合でも，本例のようにテストチャート画像の全領域に埋め込むのではなく，４つの角部のうち少なくとも対向する２つの角部にのみ埋め込んでも構わない。本例ではマーク挿入部１０２がテストチャート画像の全領域に電子透かしを埋め込み，テストチャート画像が印刷された印刷物をスキャナ等で読み取って作成された読み取り画像から後述のマーク検出部１１２が電子透かしが埋め込まれている領域を検出することによって，印刷物の中からテストチャート画像部分を特定することができる。

マーク挿入部１０４がテストチャート画像に電子透かしを埋め込み，マーク検出部１１２が読み取り画像から電子透かしが埋め込まれた領域を検出するためには，例えば以下のような電子透かし技術を用いることができる。なお，本例では，電子透かしは印刷物におけるテストチャート画像部分の検出に用いられるだけであるので，電子透かしとしてテストチャート画像に埋め込む情報は何でもよい。

例えば，特開２００３−２０９６７６号公報「電子透かし埋め込み装置，電子透かし検出装置，電子透かし埋め込み方法，及び，電子透かし検出方法」に示されているように，該電子透かし技術は，任意のドットパターンを用紙に埋め込み，目視を目的とする物理的な情報以外に電子透かしとして情報を伝達する技術である。

また，電子透かし技術は，用紙に任意の情報を埋め込めるだけでなく，埋め込まれる小さな独自のパターン自体がそのパターン同士の位置関係または用紙に対する位置関係を示し，スキャナ等によって画像が読み取られた後の画像を補正するための基準として利用される。

図２４は，電子透かしに埋め込む任意のパターンを説明するための説明図である。図２４を参照すると，かかる電子透かしによる画像は，複数の小さなドットで構成されたＮ個のユニットパターンの集合として表される。この各ユニットパターンが０〜Ｎ−１の数値に対応し，例えば，ユニットパターン９０２は数値０を表し，ユニットパターン９０４は数値１を表す。上記ユニットパターンは，白黒やカラーで表すことができる。

図２５は，電子透かしによって印刷された画像（用紙）を説明するための外観図である。図２５の用紙全体を参照すると，上記電子透かしによる画像には，その役割に応じて，メイン領域９１０，属性情報領域９１２，境界情報領域９１４に分けることができる。メイン領域９１０は，情報を埋め込むための主たる領域である。属性情報領域９１２は，電子透かしを埋め込む領域の大きさやメイン領域９１０における情報の符号化方法など，メイン領域９１０に埋め込まれた情報を読み取るために必要な情報が格納されている。境界情報領域９１４は，予め定められた特定のユニットパターンが印刷されており，読み取り側はこの領域によって電子透かしの境界を識別することができる。

スキャナ等の読み取り側では，このようにして印刷された用紙（以下，単に電子透かし用紙という。）をスキャニングし，用紙中に埋め込まれた個々のユニットパターンを検出する。この検出は，テンプレートマッチングや，任意の方向性や形状に対するフィルタ特性を持つ２次元フィルタ（例えば２次元ガボールフィルタ）等を利用して行われる。

また，上記用紙に電子透かしを埋め込む際，上記境界情報領域９１４やメイン領域９１０の特定位置に，特定のユニットパターンを規則正しく配置する。これによって，用紙を読み取る側では，これら位置検出用のユニットパターンを抽出し，この位置情報に基づいて補正を行うことができる。従って，スキャニングしたデータに変位や回転によるズレまたはしわによる偏りがあったとしても，煩わしい手動による補正を行うことなく，元の画像を復元することができる。

また，印刷時やスキャニング時などに，このユニットパターンの一部が例えばインクなどで汚され，検知できなくなる可能性が生じる。そこでメイン領域９１０においては埋め込む情報を複数箇所に分散して配置したり，上記特開２００３−２０９６７６号公報にあるように誤り耐性符号（パリティチェック符号，ハミング符号，ＢＣＨ符号など）で埋め込んだりして，例え，ユニットパターンの一部が欠けていたとしても情報の復元が可能なように構成されている。

図１に戻り，評価対象データ作成装置１０の機能構成の説明を続ける。印刷出力部１０６は，電子透かしが埋め込まれたテストチャート画像を印刷する機能を有する。印刷出力部１０６は画像出力部の一例である。なお，画像出力部は，本例のようにテストチャート画像を印刷してもよいし，電子データとしてＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）やフレキシブルディスク等の外部記録媒体に出力してもよい。またはＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の通信網を介して通信接続された外部のコンピュータに電子データを送信しても構わない。

読み取り部１０８は，テストチャート画像が印刷された印刷物を読み取り，読み取り画像を作成する機能を有する。具体的には，スキャナ等の読み取り手段を介して印刷物を読み取り，読み取られたデータに基づいて読み取り画像を作成する。なお，テストチャート画像が印刷された印刷物には，テストチャート画像部分の他に余白部分が含まれている場合があるが，読み取り部１０８によって作成される読み取り画像には，そのような余白部分も含まれている。また，読み取り時にテストチャート画像が縮小される場合もある。

マーク検出部１１２は，読み取り画像からマークが挿入されている位置情報を検出する機能を有する。具体的には，読み取り画像に埋め込まれている電子透かしの境界を，上記境界情報領域を利用するなどして識別する。そして，その境界によって区分される領域，すなわち電子透かしが埋め込まれている領域（以後，透かし領域とも称する。）の，読み取り画像における位置情報を，例えばその領域の開始位置の座標と終了位置の座標とを取得することによって検出する。本例では，テストチャート画像の全領域に電子透かしが埋め込まれているため，印刷前のテストチャート画像における透かし領域の開始位置の座標は（０，０）である。読み取り画像では，上述のように余白部分が含まれる場合があるため，透かし領域の開始位置は（０，０）であるとは限らない。

位置情報算出部１１４は，テストチャート画像の任意の領域の位置情報およびマークの位置情報に基づいて，読み取り画像における，テストチャート画像の任意の領域に対応する領域の位置情報を算出する機能を有する。具体的には位置情報算出部１１４は，領域記憶部１２０に記憶されている領域情報を取得し，その領域情報に含まれる座標と，マーク検出部１１２によって検出された透かし領域を特定する座標とに基づいて，領域情報に含まれる座標によって特定される印刷前のテストチャート画像上の領域に対応する読み取り画像上の領域を特定する座標を求める。テストチャート画像上の領域に対応する読み取り画像上の領域を取得する際に，テストチャート画像上の領域を特定する座標をそのまま利用すると，上述のように読み取り画像に余白部分が含まれている場合にはテストチャート画像の開始位置がずれるため，異なる領域を取得してしまう。そこで，透かし領域の位置情報を用いて算出することによって，余白部分により上記開始位置がずれた場合でも対応する領域を取得することが可能となる。

また，位置情報算出部１１４は，印刷前のテストチャート画像と読み取り画像におけるテストチャート画像のサイズの違いを考慮して位置情報を算出してもよい。テストチャート画像の開始位置（０，０）と終了位置の組み合わせ，またはテストチャート画像のサイズを，例えばテストチャート生成部１０２が領域記憶部や他の記憶部に記憶させることによって，またはマーク挿入部がテストチャート画像に上記情報（開始位置と終了位置の組み合わせ又はサイズ）を埋め込むことによって，位置情報算出部１１４はテストチャート画像のサイズを取得することができる。位置情報算出部１１４は，マーク検出部１１２によって検出された透かし領域の位置情報によって透かし領域のサイズを取得することもできるため，印刷前のテストチャート画像のサイズと透かし領域のサイズとの比率を，位置情報の算出に用いることによって，印刷前のテストチャート画像と読み取り画像におけるテストチャート画像のサイズの違いを考慮して位置情報を算出することができる。

読み取り画像領域記憶部１２２には，位置情報算出部１１４によって算出された位置情報と，その位置情報によって特定される領域に含まれる画像特定情報（テキストデータ）とが関連付けられた読み取り画像領域情報が記憶されている。

画像切り出し部１１６は，テストチャート画像の任意の領域の位置情報に基づいてテストチャート画像からその任意の領域の画像を切り出し，かつ，位置情報算出部１１４によって算出された位置情報によって特定される領域の画像を読み取り画像から切り出す機能を有する。具体的には画像切り出し部１１６は，領域記憶部１２０から任意の領域情報を取得し，その領域情報に含まれる座標によって特定される領域の画像を切り出す（以後，元画像からの切り出し画像とも称する。）。また，読み取り画像領域記憶部１２２から任意の読み取り画像領域情報を取得し，その読み取り画像領域情報に含まれる座標によって特定される領域の画像を切り出す（以後，読み取り画像からの切り出し画像とも称する。）。本明細書において，座標によって特定される領域の画像を切り出すとは，テストチャート画像または読み取り画像から特定領域の画像を切り取って，またはコピーして，切り取りまたはコピーした画像をそのままで，またはサイズの変更や２値化を行うなどして，ひとつの画像とすることを意味する。従って，ひとつのテストチャート画像または読み取り画像から，複数の画像を作成することができる。なお，以後，マーク検出部１１２，位置情報算出部１１４および画像切り出し部１１６をまとめて評価画像生成部１１０とも称する。

評価対象データ出力部１１８は，画像切り出し部１１６によって切り出された一組の画像と，各画像の画像特定情報と，を含む評価対象データを出力する機能を有する。具体的には評価対象データ出力部１１８は，画像切り出し部１１６から，元画像からの切り出し画像，および読み取り画像からの切り出し画像，並びに各画像に含まれている画像特定情報を取得し，それらを１セットでひとつの評価対象データとし，ＣＤ等の外部記録媒体に出力する。各画像に含まれる画像特定情報は，画像切り出し部１１６が自己が切り出した画像の領域と関連付けられて記憶されている画像特定情報を領域記憶部１２０や読み取り画像領域記憶部１２２から検索することによって取得することができる。なお，評価対象データ出力部１１８は，上記のように外部記録媒体に評価対象データを出力するのではなく，評価対象データを用いて閾値の決定を行う閾値決定装置２０に送信したり，評価対象データ作成装置１０の内部または外部の閾値決定装置２０が参照可能な記憶領域に記憶させてもよい。

改ざん画像作成部１２４は，改ざん画像を作成する機能を有する。具体的には，画像切り出し部１１６によって読み取り画像から切り出された画像を，テストチャート画像の任意の領域に対応する領域の位置情報によって特定される読み取り画像上の領域であって，かつ，切り出された画像の切り出し元とは異なる任意の領域に貼り付けて改ざん画像を作成する。すなわち，改ざん画像作成部１２４は，画像切り出し部１１６から，読み取り画像からの切り出し画像を取得し，取得した画像を，読み取り画像領域記憶部１２２に記憶されているいずれかの読み取り画像領域情報に含まれる座標によって特定される領域に貼り付ける。なお，貼り付けは，上記で画像切り出し部１１６から取得した切り出し画像の切り出し元の領域とは異なる領域に対して行われる。かかる処理により，貼り付け先の領域では，貼り付け前と貼り付け後で画像特定情報が異なり，従って，貼り付け先の領域ではテストチャート画像の対応領域に含まれる画像特定情報とは異なる画像特定情報が含まれることになる。改ざん画像作成部１２４は，上記の貼り付け処理後，貼り付け先の領域を特定する位置情報と，貼り付け前のその領域の画像特定情報と貼り付け後の同領域の画像特定情報とを，改ざん領域情報として改ざん領域記憶部１２６に記憶させる。なお，貼り付け先の領域を特定する位置情報のみを改ざん領域記憶部１２６に記憶させても構わない。また，改ざん領域情報を改ざん領域記憶部１２６に記憶させるのではなく，改ざん画像に電子透かしとして埋め込んでもよい。

以上，評価対象データ作成装置１０の機能構成について説明した。次に，図２に基づいて，本実施形態の比較例にかかる閾値決定装置２０の機能構成について説明する。

閾値決定装置２０は，例えば，評価対象データ入力部２０２と，特徴量計測部２０４と，特徴量差分算出部２０６と，集計対象データ記憶部２０８と，集計部２１０と，閾値決定部２１２などを備える。

評価対象データ入力部２０２は，一組の画像と，各画像の画像特定情報と，を含む評価対象データを入力する機能を有する。本例では，評価対象データ作成部１０によって出力された評価対象データを，例えば評価対象データが記録されている外部記録媒体から読み込むことにより入力する。閾値決定装置２０が評価対象データ作成装置１０と通信接続されていれば，通信網を介して評価対象データを受信してもよい。または，評価対象データ作成装置１０の内部または外部の記憶領域に記憶されている評価対象データを読み込んでも良い。なお，一組の画像と，各画像の画像特定情報とは評価対象データ作成装置１０によって作成されたものでなくても構わない。

特徴量計測部２０４は，入力された一組の画像の各々の特徴量を計測する機能を有する。特徴量を計測する方法としては，各画像に対してガボールフィルタや公知のフィルタによるフィルタリング処理を行い，フィルタ出力の平均値を求めるなどすることによって各画像の特徴量を得る方法を適用することができる。また，画像を複数の領域に分割し，分割された領域ごとに特徴量を計測することによって，より詳細に特徴量を計測してもよい。また，フィルタリングによる特徴量計測以外にも，縮小画像の生成によるパターンマッチングを行い，その一致度を計測する方法も適用可能である。画像から計測される特徴量は，同一の画像ではほぼ同一の特徴量となる。ただし，同一の画像であっても，印刷前の画像と印刷物の読み取り画像とでは，プリンタやスキャナの性能などによっては読み取り画像に汚れ，インクの滲み，変形等が発生し，その結果，印刷前の画像の特徴量と読み取り画像の特徴量とが異なる場合がある。

特徴量差分算出部２０６は，特徴量計測部２０４によって計測された一組の画像の特徴量の差分値を求める機能を有する。また，特徴量差分算出部２０６は，特徴量計測部２０４によって特徴量を計測された一組の画像の各々に含まれる画像特定情報と，求めた差分値とを関連付けた集計対象データを，集計対象データ記憶部２０８に記憶させる。特徴量差分算出部２０６は，各画像に含まれる画像特定情報を，評価対象データ入力部２０２によって入力された評価対象データを参照することによって取得できる。特徴量差分算出部２０６は，評価対象データに含まれる各画像の画像特定情報が同一である場合，すなわち，その評価対象データに含まれる一組の画像が含んでいる画像特定情報が同一である場合と，異なる場合とで区別して集計対象データ記憶部２０８に上記集計対象データを記憶させる。従って，集計対象データ記憶部２０８には，一組の画像の画像特定情報が同一である第１グループ，または同一でない第２グループのいずれかに対応付けて複数の差分値が記憶されている。なお，特徴量差分算出部２０６は，上記のように第１グループと第２グループとに区別可能なように集計対象データを集計対象データ記憶部２０８に記憶させれば，各画像の画像特定情報は記憶させなくても構わない。

集計部２１０は，集計対象データ記憶部２０８に記憶されている集計対象データに基づいて，上記第１グループに対応付けられた差分値の度数分布，および上記第２グループに対応付けられた差分値の度数分布を作成する機能を有する。

閾値決定部２１２は，集計部２１０によって作成された度数分布のどちらか一方または双方に基づいて，改ざん検出有無の判定のための閾値を決定する機能を有する。印刷前の画像と印刷後の読み込み画像との特徴量が相違している場合でも，その違いの原因が上記の如く画像を印刷，読み込みしたことにある場合には，改ざん検出装置等では改ざん有りと判断されるべきではない。そこで，上記集計部２１０により，一組の画像の画像特定情報が同一である第１グループの特徴量の差分値の度数分布と，同一でない第２グループの特徴量の差分値の度数分布とが作成されることにより，閾値決定部２１２は，一組の画像の特徴量の間に差があっても改ざん無しと判断するべき差分の値（許容される差分の範囲）を取得することができる。閾値決定部２１２がその値を閾値に決定することによって，その閾値を改ざん有無の判定に用いる改ざん検出装置等は適切な判定を行うことができる。

また，詳細は後述するが，閾値決定部２１２は，ユーザによって指定されたパラメータに基づいて，そのパラメータによって指定される検出精度を満たすことが可能な値を閾値とすることができる。なお，本明細書において改ざんの検出精度は，改ざん見逃し率と改ざん誤検出率とで表される。改ざん見逃し率とは，改ざん検出装置等が，判定対象の画像が改ざんされているにもかかわらず改ざん無しと誤って判断してしまう確率である。改ざん誤検出率とは，改ざん検出装置等が，判定対象の画像が改ざんされていないにもかかわらず改ざん有りと誤って判断してしまう確率である。

以上，閾値決定装置２０の機能構成について説明した。次に，図４から図１２に基づいて，評価対象データ作成装置１０の処理の流れについて説明する。

まず，評価対象データ作成装置１０の処理の流れを概略的に説明し，その後図３から図１２に基づいてより詳細な説明を行う。

まず，テストチャート生成部１０２に評価文字として文字や記号のテキストデータが入力される。また，出力フォント情報としてフォントの種類やサイズなども入力される。テストチャート生成部１０２は，入力されたデータに基づいてテストチャート画像を作成し，かつ，ひとつの評価文字のテキストデータ（画像特定情報）が含まれる領域の位置情報を，その評価文字と関連付けた領域情報として領域記憶部１２０に記憶させる。

作成されたテストチャート画像はマーク挿入部１０４に提供され，マーク挿入部１０４はテストチャート画像の全領域に電子透かしを埋め込む。電子透かしが埋め込まれたテストチャート画像は印刷出力部１０６によって印刷され，テストチャート画像が印刷された印刷物が出力される。

その後，印刷物は読み取り部１０８によって読み取られ，読み取り画像が作成される。作成された読み取り画像は評価画像生成部１１０に提供され，評価画像生成部１１０は領域記憶部１２０に記憶されている領域情報と透かし領域とに基づいて，評価対象の一対の画像を作成する。評価対象データ出力部１１８は，評価画像生成部１１０によって作成された一対の画像と，各画像に含まれる画像特定情報である評価文字の組み合わせと，を含む評価対象データを出力する。以上，処理の流れの概略について説明した。

続いて，詳細な説明を行う。図３に示すように，テストチャート生成部１０２が作成するテストチャート画像１００２には，評価文字のテキストデータが複数含まれている。図示の例によれば，評価文字「０」を含む領域は，座標（２００，２００）および（３００，３００）によって特定される領域である。従って，領域記憶部１２０には，評価文字「０」と，「０」を含む領域を特定する位置情報「２００，２００，３００，３００」とが関連付けられて１つの領域情報として記憶されている。同様に，領域記憶部１２０には，評価文字「１」と，「１」を含む領域を特定する位置情報「４００，２００，５００，３００」や，評価文字「２」と，「２」を含む領域を特定する位置情報「６００，２００，７００，３００」が各々関連付けられ，各々が領域情報として記憶されている。

テストチャート画像１００２の全領域には，図４に示すようにマーク挿入部１０４によって電子透かしが埋め込まれ，透かし埋め込み画像１００３は印刷出力部１０６によって印刷され，透かしが埋め込まれたテストチャート画像が印刷された印刷物１００４が出力される。印刷物１００４は，図５に示すように読み取り部１０８によって読み取られ，読み取り画像１００５が作成される。作成された読み取り画像と，領域記憶部１２０に記憶されている領域情報が評価画像生成部１１０に提供される。評価画像生成部１１０は上述のとおりマーク検出部１１２，位置情報算出部１１４および画像切り出し部１１６を備えている。

評価画像生成部１１０に提供された読み取り画像１００５に対して，まずマーク検出部１１２が透かし領域の検出処理を行う。図６の例によれば，検出された透かし領域は，読み取り画像１００５において座標（２３５，１１５）および（３２００，４４８０）によって特定されるの領域である。透かし領域が特定されると，透かし領域のサイズを計算することが可能になり，図示の例によれば透かし領域のサイズは２９６５×４３６５である。一方，テストチャート画像は，座標（０，０）から（４４８８，６５４３）に渡っており，そのサイズは４４８８×６５４３である。そうすると，読み取り画像１００５における透かし領域，すなわち読み取り画像１００５におけるテストチャート画像部分は，座標（２３５，１１５）から開始しており，さらに印刷前の元のテストチャート画像１００２の２／３倍のサイズであることがわかる。

位置情報算出部１１４は，マーク検出部による透かし領域の検出によって得られた上記情報，つまり透かし領域の開始位置およびサイズ比と，領域記憶部１２０に記憶されている領域情報とに基づいて，読み取り画像領域情報を作成する。より具体的には，図示の例によれば，元のテストチャート画像１００２において評価文字「０」を含む領域に対応する読み取り画像１００５上の領域を特定する座標は，下記の計算により求めることができる。
（２００×２／３＋２３５，２００×２／３＋１１５，３００×２／３＋２３５，３００×２／３＋１１５）＝（３６８，２４８，４３５，３１５）（小数点以下切り捨て）
同様に，元のテストチャート画像１００２において評価文字「１」を含む領域に対応する読み取り画像１００５上の領域を特定する座標は（５０１，２４８，７０１，３１５）となる。これらの座標の情報は，その座標によって特定される領域に含まれる評価文字と関連付けられて読み取り画像領域情報として読み取り画像領域記憶部１２２に記憶される。

次いで，図７に示すように，画像切り出し部１１６が領域記憶部１２０に記憶されている各領域情報に含まれる座標の情報に基づいてテストチャート画像から任意の領域の画像を切り出す。また，画像切り出し部１１６は，読み取り画像領域記憶部１２２に記憶されている各読み取り画像領域情報に含まれる座標の情報に基づいて読み取り画像から任意の領域の画像を切り出す。切り出される画像には，各々ひとつの評価文字が含まれている。画像切り出し部１１６は，切り出した一組の画像を拡大または縮小するなどしてサイズを調整し，また２値化を行うなどした後に，その一組の画像と，各画像に含まれる評価文字の情報（「０」や「１」など）を評価対象データ出力部１１８に提供する。評価対象データ出力部１１８は，テストチャート画像１００２からの切り出し画像を改ざん前画像１０１０とし，読み取り画像１００５からの切り出し画像を判定対象画像１０１２とし，各画像に含まれる評価文字を組み合わせデータ１００８として，１セットの評価対象データを出力する。

図８は，改ざん画像作成部１２４により改ざん画像が作成される処理の流れを示している。図８に示すように，改ざん画像作成部１２４は，読み取り画像１００５と，読み取り画像領域記憶部１２２に記憶されている読み取り画像領域情報とを用いて改ざん画像を作成する。具体的には，画像切り出し部１１６によって読み取り画像１００５から切り出された画像を，読み取り画像１００５上の別の領域に貼り付けることによって改ざん画像１００７を作成し，貼り付け先の領域を特定する情報を改ざん領域情報として改ざん領域記憶部１２６に記憶させる。図示の例によれば，読み取り画像において座標（５０１，２４８）および（５６８，３１５）によって特定される，「１」が含まれる領域の画像を読み取り画像において座標（３６８，２４５）および（４３５，３１５）によって特定される「０」が含まれる領域に貼り付けている。そして，貼り付け先の領域の座標（３６８，２４５）および（４３５，３１５）と，貼り付け前にその領域に含まれていた評価文字「０」および貼り付け後のその領域に含まれる評価文字「１」とが関連付けられて改ざん領域記憶部１２６に記憶される。各評価文字を含む領域について順次上記の貼り付け処理を行うことによって，読み取り画像１００５に含まれている全ての評価文字が入れ替えられた改ざん画像１００７を作成することができる。

以上，評価対象データ作成装置１０の処理の流れについて説明した。次に，図９および図１０に基づいて，本実施形態の比較例にかかる閾値決定装置２０の処理の流れについて説明する。

まず，閾値決定装置２０の処理の流れを概略的に説明し，その後図９および図１０に基づいてより詳細な説明を行う。

閾値決定装置２０には，複数の評価対象データおよびパラメータが入力される。特徴量計測部２０４は，入力された評価対象データ１００６に含まれる一組の画像の各々の特徴量を計測する。計測された各画像の特徴量に基づいて，特徴量差分算出部２０６が特徴量の差分値を算出する。差分値は集計対象データ記憶部２０８に蓄積され，集計部２１０は蓄積された差分値に基づいて差分値の度数分布を作成する。度数分布が作成されると，閾値決定部２１２が，その度数分布と上記パラメータとに基づいて最適な閾値を決定する。以上，処理の流れの概略について説明した。

続いて，詳細な説明を行う。図９に示すように，評価対象データ入力部２０２によって評価対象データ１００６が入力される。入力された改ざん前画像１０１０と判定対象画像１０１２は特徴量計測部２０４に提供され，特徴量計測部２０４によって各画像の特徴量が計測される。特徴量の計測は，上述のようにガボールフィルタやある特定の形状に強く反応するフィルタ等による画像のフィルタリング処理を行うなどして計測できる。図示の例によれば，改ざん前画像１０１０の特徴量は７で，判定対象画像１０１２の特徴量は１５である。双方の特徴量が特徴量算出部２０６に提供され，特徴量算出部２０６によって差分値が算出される。図示の例によれば，差分値は８である。

その後，算出された差分値は，組み合わせデータ１００８とともに集計対象データ２００２として集計対象データ記憶部２０８に格納される。なお，上述のとおり，組み合わせデータ１００８に含まれる評価文字（画像特定情報）が同一であるか否かがわかるように集計対象データ記憶部２０８に記憶されれば，集計対象データ２００２に組み合わせデータ１００８は含まれていなくても構わない。

複数の評価対象データ１００６に対して上述の処理が行われると，図１０（ａ）に示すように複数の集計対象データ２００２−１，２００２−２，２００２−３，…２００２−ｎが集計対象データ記憶部２０８に蓄積される。集計対象データ２００２−１，２００２−２は，組み合わせデータ１００８に含まれる評価文字が異なる評価対象データから作成された集計対象データの例であり，上述の，評価対象データに含まれる各画像の画像特定情報が同一でない第２グループに対応付けられて記憶されている。一方，集計対象データ２００２−３，２００２−ｎは，組み合わせデータ１００８に含まれる評価文字が同一である評価対象データから作成された集計対象データの例であり，上述の，評価対象データに含まれる各画像の画像特定情報が同一である第１グループに対応付けられて記憶されている。第１グループに属する集計対象データは，第２グループに属する集計対象データよりも，特徴量差分の値が小さいことがわかる。

複数の集計対象データが蓄積された後，集計部２１０によって集計対象データの集計が行われ，集計結果として度数分布が作成される。具体的には，第１グループに属する集計対象データの特徴量差分値の度数分布と，第２グループに属する集計対象データの特徴量差分値の度数分布が各々作成される。度数分布は，図１０（ｂ）のようなヒストグラムとして表すことができる。また，図１０（ｃ）のようなヒストグラムの累積として表してもよい。グラフ中の符号２０１０は第１グループのヒストグラムであり，符号２０１２は第２グループのヒストグラムである。なお，図１０（ｃ）では，第１グループの方は１００％から累積分を減少させている。図１０（ｂ），（ｃ）に示すグラフは，テストチャート画像の生成時にフォントの種類として「Ｔｉｍｅｓ Ｎｅｗ Ｒｏｍａｎ」，フォントのサイズとして「１０．５ポイント」が指定された場合の集計結果を示している。

図１０（ｂ），（ｃ）を参照すると，一組の画像の画像特定情報（フォントの種類がＴｉｍｅｓ Ｎｅｗ Ｒｏｍａｎ，フォントサイズが１０．５ポイントのテキストデータ）が同一である場合，つまり印刷物の読み込み画像に改ざんがされていない場合の特徴量の差分値は，約１．８が最も多く，４より大きい値はほぼ無いことがわかる。一方，一組の画像の画像特定情報が同一でない場合，つまり印刷物の読み込み画像に改ざんがされている場合の特徴量の差分値は，６から１０の範囲の値であるものが多く，３より小さい値はほぼ無いことがわかる。閾値決定部２１２は，作成されたヒストグラムに基づいて閾値を決定する。閾値を決定する方法としては，例えば，改ざん検出装置等による改ざん見逃し率と改ざん誤検出率が等しくなるように閾値を決定する方法を例示できる。第１グループのヒストグラム２０１０と第２グループのヒストグラム２０１２が交わる点が，改ざん見逃し率＝改ざん誤検出率となる閾値である。また，改ざん検出装置等による改ざん誤検出率が５％以下となるように閾値を設定する方法や，改ざん見逃し率が０．５％以下となるように閾値を設定する方法も考えられる。閾値決定の基準となる改ざん誤検出率や改ざん見逃し率，またはその関係などは，閾値決定部２１２に予め定められていても良いし，ユーザによりパラメータとして入力されてもよい。

以上，閾値決定装置２０の処理の流れについて説明した。以上で，評価対象データ作成装置１０と閾値決定装置２０によって閾値が決定される処理についての説明を終了する。次に，本実施形態にかかる閾値決定装置３０について説明する。閾値決定装置３０は，閾値決定装置２０と同様に，評価対象データ作成装置１０によって作成された評価対象データに基づいて閾値を決定するが，本実施形態では，閾値決定装置３０が評価対象データ作成装置１０の機能を兼ね備えているものとして説明する。もちろん，閾値決定装置３０が備える後述の各機能を複数の装置に分散させて行わせることも可能である。

図１１および図１２に基づいて，閾値決定装置３０の処理の流れについて説明する。なお，上述の評価対象データ作成装置１０または閾値決定装置２０と同様の機能を備えるものは同一の符号を付することにより説明を省略する。

まず，特徴量計測部２０４にテストチャート画像１００２が入力され（図１２のステップＳ１０２），特徴量計測部２０４は，領域記憶部１２０に記憶されている任意の領域情報に基づいて，その領域情報に含まれる座標によって特定されるテストチャート画像上の領域の特徴量を計測する（Ｓ１０４）。計測された特徴量と領域情報は特徴量埋め込み部３０２に提供され，特徴量埋め込み部３０２は，提供された特徴量と領域情報とを関連付けてテストチャート画像１００２に電子透かしとして埋め込む（Ｓ１０６）。その後，マーク挿入部１０４によってテストチャート画像の全領域に電子透かしが埋め込まれ，印刷出力部１０６によってテストチャート画像が印刷される（Ｓ１０８）。

読み取り部１０８は，印刷出力部によって印刷された印刷物３００４を読み取り，読み取り画像を作成する（Ｓ１１０）。作成された読み取り画像から，抽出部３０４が，埋め込まれている情報，すなわち特徴量と，その特徴量が計測された領域情報と，を抽出する（Ｓ１１２）。抽出された情報は閾値決定装置３０内の記憶領域に保存される。マーク検出部１１２により，読み取り画像におけるテストチャート画像部分の位置情報が検出される。位置情報算出部３１４は，マーク検出部１１２によって検出された位置情報と，抽出部３０４によって抽出された領域情報とに基づいて，テストチャート画像１００２において特徴量を計測された領域に対応する，読み取り画像上の領域を特定する位置情報を算出する。改ざん画像作成部３２４は，位置情報算出部３１４によって算出された位置情報によって特定される領域に，他の領域から切り出された画像を貼り付けて改ざん画像を作成する（Ｓ１１４）。

改ざん画像が作成されると，計測領域指定部３０６が，特徴量を計測する複数の領域を指定する（Ｓ１１６）。具体的には，改ざんされた領域の位置情報（位置情報算出部３１４によって算出された位置情報）に基づいて，その位置情報によって特定される領域と，その領域の近傍であって同じサイズの領域を複数指定する。特徴量計測部２０４は，計測領域指定部３０６によって指定された複数の領域の各々の特徴量を計測する（Ｓ１１８）。特徴量差分算出部２０６は，特徴量計測部２０４による計測結果である複数の特徴量の各々と，抽出部３０４によって読み取り画像から抽出された特徴量との差分値を求める。閾値決定部３１２は，特徴量差分算出部２０６によって算出された複数の差分値のなかで，最小の値に基づいて閾値を決定する（Ｓ１２０）。具体的には，特徴量差分算出部２０６は，最小の差分値を上述の集計対象データ記憶部２０８に記憶させる。上述の集計部２１０は，最小の差分値が集計対象データとして複数蓄積された集計対象データ記憶部２０８の記憶内容に基づいて，上述のように度数分布を作成する。閾値決定部３１２は，上述のように，作成された度数分布に基づいて閾値を決定する。または，閾値決定部３１２は，特徴量差分算出部２０６によって算出された最小の差分値をそのまま閾値としてもよい。以上，閾値決定装置３０の処理の流れの概略を説明した。

続いて，図１３から１７に基づいて，閾値決定部３０が行う特徴的な処理を詳細に説明する。図１３に示すように，抽出部３０４は，読み取り画像３００５から，埋め込まれている特徴量と領域情報を抽出し，特徴量と，その特徴量が計測された領域の位置情報とを関連付けて特徴量領域情報として特徴量領域記憶部３２０に記憶させる。位置情報算出部３１４は，マーク検出部１１２によって検出された透かし領域の位置情報と，特徴量領域情報とに基づいて，読み取り画像における対応領域の位置情報を算出し，読み取り画像領域情報として読み取り画像領域記憶部３２２に記憶させる。図示の例によれば，テストチャート画像上の座標（２００，２００）および（３００，３００）によって特定される領域の画像の特徴量は７．０であり，その領域は，読み取り画像上では座標（３６８，２４８）および（４３５，３１５）によって特定される領域である。

改ざん画像作成部３２４は，任意の読み取り画像領域情報によって特定される領域に，他の読み取り画像領域情報によって特定される領域から切り出した画像を貼り付け，改ざん画像を作成する。図示の例によれば，座標（３６８，２４８）および（４３５，３１５）によって特定される領域に，画像特定情報として「４」を含む領域の画像が貼り付けられ，改ざん領域記憶部３２６には貼り付け先の領域の座標が格納される。

その後，計測領域指定部３０６が，読み取り画像から特徴量を計測する複数の領域を指定する。計測領域指定部３０６は，図１４に示すように，テストチャート画像において特徴量が計測された領域（ａ）と対応する読み取り画像上の領域であって，改ざんされた領域（ｂ）と，改ざんされた領域の近傍の領域（ｃ）〜（ｄ）を特徴量の計測対象領域に指定する。特徴量計測部２０４が，指定された各々の領域の画像から特徴量を計測し，特徴量差分算出部２０６が，計測された各々の特徴量と，改ざん領域記憶部３２６に格納されている，抽出部３０４によって読み取り画像から抽出された特徴量との差分値を求める。

特徴量差分算出部２０６によって算出される差分の値は，計測領域指定部３０６によって指定された複数の領域のうち，どの領域の画像の特徴量との差分であるかによって相違する。図１５は，テストチャート画像において特徴量が計測された領域（図１４（ａ））の画像から計測された特徴量と，対応する読み取り画像上の領域（図１４（ｂ））の画像から計測された特徴量との差分値を示している。図示の例によれば，前者の特徴量は４．０で，後者の特徴量は８．４であり，差分値は４．４である。図１６は，テストチャート画像において特徴量が計測された領域（図１４（ａ））の画像から計測された特徴量と，計測領域指定部３０６によって指定された複数の領域（図１４（ｃ）〜（ｄ）等）の画像から計測された特徴量との差分値を示している。図を参照すると，双方の画像に含まれる画像特定情報「１」または「４」が離れているほど差分値が大きく，重なっている部分が多いほど差分値が小さいことがわかる。図示の例によれば，最小の差分値は２．２であり，閾値決定部３１２は，差分の最小値である２．２を閾値として決定する。

または，最小値の２．２が集計対象データとして集計対象データ記憶部２０８に蓄積され，閾値決定部３１２はそれらの集計対象データに基づいて作成された度数分布に従って閾値を決定する。差分の最小値に基づいて作成されるヒストグラムを，図１７（ｂ）に示した。図１７（ａ）は，図１０（ｃ）と同じである。図１７（ａ）と図１７（ｂ）とを比較すると，図１７（ｂ）では，ヒストグラム２０１０と２０１２の双方とも図１７（ａ）よりも小さい値に度数が分布していることがわかる。従って，かかるヒストグラムに基づいて閾値決定部３１０が閾値を決定した場合，同一の条件（改ざん誤検出率５％以下，等）であっても，図１７（ａ）のヒストグラムに基づいて閾値を決定する場合よりも閾値が小さい値に決定される。閾値が小さい値であれば，改ざん検出装置等が改ざんを見逃す確率は低くなる。

閾値決定装置３０を上記構成にすることによって，閾値決定装置３０は，相違点が少なくなるように巧妙に画像が改ざんされた場合であっても，改ざん検出装置等が改ざんを見逃すことが無いような適切な閾値を決定することができる。

なお，上記では，ステップＳ１０４において印刷前のテストチャート画像の任意の領域の画像から計測された特徴量を，ステップＳ１０６でテストチャート画像に電子透かしとして埋め込むように説明したが，本発明にはかかる例には限定されない。例えば，上記のように閾値決定装置３０自身がテストチャート画像の任意の領域の画像から特徴量を計測するのであれば，計測された特徴量を，各領域情報と関連付けて領域記憶部１２０に記憶しておけば，特徴量差分算出部２０６は領域記憶部１２０に記憶されている特徴量を参照することによって差分値の算出を行うことができる。なお，閾値決定装置３０以外の装置がテストチャート画像の任意の領域の画像から特徴量を計測するのであれば，上述のように特徴量がテストチャート画像に埋め込まれることによって，テストチャート画像が印刷された印刷物を読み取った閾値決定装置３０は，読み取り画像自体から特徴量を抽出できるため便利である。ただし，その場合でも，テストチャート画像に特徴量が埋め込まれていなくても，閾値決定装置３０は，外部記録媒体や通信網を介して，計測された特徴量を取得することが可能である。

以上，閾値決定装置３０について説明した。次に，改ざん検出装置４０について説明する。本実施形態にかかる改ざん検出装置４０は，印刷前の元画像の任意の領域の画像から計測された特徴量と，印刷物の読み込み画像の対応領域の画像から計測された特徴量とを比較して，読み込み画像の対応領域の画像が改ざんされているか否かを判定する装置である。改ざん有無の判定には，閾値決定装置３０によって決定された閾値を使用する。

まず，図１８および図１９に基づいて，改ざん検出装置４０の処理の流れについて概略的に説明する。なお，上述の閾値決定装置３０と同様の機能を備えるものは同一の符号を付することにより説明を省略する。

まず，特徴量計測部２０４に元画像１００２が入力され（図１９のステップＳ２０２），特徴量計測部２０４は，元画像上の任意の領域の特徴量を計測する（Ｓ２０４）。元画像は，改ざん検出を行う対象の読み取り画像の元となる画像である。計測された特徴量と，その特徴量が計測された領域を特定する位置情報は特徴量埋め込み部３０２に提供され，特徴量埋め込み部３０２は，提供された特徴量と位置情報とを関連付けて元画像４００２に電子透かしとして埋め込む（Ｓ２０６）。その後，マーク挿入部１０４によって元画像の全領域に電子透かしが埋め込まれ，印刷出力部１０６によって元画像が印刷される（Ｓ２０８）。

読み取り部１０８は，印刷出力部によって印刷された印刷物４００４を読み取り，読み取り画像を作成する（Ｓ２１０）。作成された読み取り画像から，抽出部３０４が埋め込まれている情報，すなわち特徴量と，その特徴量が計測された位置情報と，が抽出される（Ｓ２１２）。抽出された情報は改ざん検出装置４０内の記憶領域に保存される。マーク検出部１１２により，読み取り画像における元画像部分の位置情報が検出される。位置情報算出部３１４は，マーク検出部１１２によって検出された位置情報と，抽出部３０４によって抽出された位置情報とに基づいて，元画像４００２において特徴量を計測された領域に対応する，読み取り画像上の領域を特定する位置情報を算出する。

計測領域指定部３０６は，特徴量を計測する複数の領域を指定する（Ｓ２１４）。具体的には，位置情報算出部３１４によって算出された位置情報に基づいて，その位置情報によって特定される領域と，その領域の近傍であって同じサイズの領域を複数指定する。特徴量計測部２０４は，計測領域指定部３０６によって指定された複数の領域の各々の特徴量を計測する（Ｓ２１６）。特徴量差分算出部２０６は，特徴量計測部２０４による計測結果である複数の特徴量の各々と，抽出部３０４によって読み取り画像から抽出された特徴量との差分値を求める。判定部４０２は，特徴量差分算出部２０６によって算出された複数の差分値のなかで，最小の値に基づいて改ざん有無を決定する（Ｓ２１８）。具体的には，最小の差分値と，閾値とを比較して，差分値が閾値よりも小さければその領域の画像は改ざんされていないと判定し，差分値が閾値以上であれば，改ざんされていると判定する。以上，改ざん検出装置４０の処理の流れの概略を説明した。

続いて，図２０から図２３に基づいて，改ざん検出装置４０が行う処理を詳細に説明する。図２０に示すように，抽出部３０４は，読み取り画像４００５から，埋め込まれている特徴量と位置情報を抽出し，特徴量と，その特徴量が計測された領域の位置情報とを関連付けた特徴量領域情報として特徴量領域記憶部３２０に記憶させる。位置情報算出部３１４は，マーク検出部１１２によって検出された透かし領域の位置情報と，特徴量領域情報とに基づいて，読み取り画像における対応領域の位置情報を算出し，読み取り画像領域情報として読み取り画像領域記憶部３２２に記憶させる。図示の例によれば，元画像上の座標（２００，２００）および（３００，３００）によって特定される領域の画像の特徴量は７．０であり，その領域は，読み取り画像上では座標（３６８，２４８）および（４３５，３１５）によって特定される領域である。

しかし，位置情報算出部３１４によって算出された上記位置情報によって特定される領域が，元画像において特徴量を計測された領域に正確に対応する領域とはならない場合がある。例えば，元画像が印刷された印刷物の折り目や皺，または印刷物の読み取り時の読み取り方向のずれなどが原因で，印刷物の読み取り画像において元画像が回転していたり，歪んでいたりする場合がある。そのような場合には，読み取り画像における元画像の開始位置およびサイズ比に従って算出された位置情報によって特定される領域は，元画像において特徴量を計測された領域とは正確に対応せず，位置のずれが生じ，微妙に異なることとなる。そうすると，読み取り画像が改ざんされていなくても，読み取り画像中の対応領域とは位置がずれている領域の画像の特徴量は，抽出部３０４によって抽出された元画像中の特徴量の値と大きく相違する可能性がある。従って，その状態で改ざん有無の判定を行うと，特徴量の差が閾値を超え，実際は改ざんされていないにもかかわらず改ざんされていると判定してしまう。

図２１に例を示した。図示の例によれば，元画像の任意の領域として画像特定情報「０」を含む領域が指定されており，その領域の画像の特徴量は７．０である。読み取り画像は改ざんされておらず，位置情報算出部３１４によって算出される対応領域には，元画像の任意の領域と同じ「０」が画像特定情報として含まれている。しかし，印刷物の皺等により位置のずれが生じたため，算出された位置情報によって特定される領域は，元画像中の特徴量が計測された領域とは正確に対応しない。そのため，算出された位置情報によって特定される領域の画像（判定対象画像）は，図示のように「０」の位置が元画像に比べて右上にずれている。そのような判定対象画像の特徴量は図示の例によれば４．７であり，元画像の特徴量（７．０）と判定対象画像の特徴量（４．７）との差分値は２．３となる。従って，閾値が２．０であれば，改ざん検出装置４０は判定対象画像を改ざん有りと判定してしまい，改ざん誤検出を行うこととなる。そこで，改ざん検出装置４０は，そのような改ざん誤検出を防止するため，上記の位置ずれを考慮して特徴量の計測，改ざん有無の判定を行う。以下，詳細に説明する。

位置情報算出部３１４によって読み取り画像における対応領域の位置情報が算出されると，計測領域指定部３０６が，読み取り画像から特徴量を計測する複数の領域を指定する。計測領域指定部３０６は，図２２に示すように，元画像において特徴量が計測された領域（ａ）と対応する読み取り画像上の領域であって，位置情報算出部３１４によって算出された位置情報により特定される領域（ｂ）と，その領域の近傍の領域（ｃ）〜（ｄ）を特徴量の計測対象領域に指定する。特徴量計測部２０４が，指定された各々の領域の画像から特徴量を計測し，特徴量差分算出部２０６が，計測された各々の特徴量と，読み取り画像領域記憶部３２２に格納されている，抽出部３０４によって読み取り画像から抽出された特徴量との差分値を求める。

特徴量差分算出部２０６によって算出される差分の値は，計測領域指定部３０６によって指定された複数の領域のうち，どの領域の画像の特徴量との差分であるかによって相違する。図２３は，元画像において特徴量が計測された領域（図２２（ａ））の画像から計測された特徴量と，計測領域指定部３０６によって指定された複数の領域（図２２（ｃ）〜（ｄ）等）の画像から計測された特徴量との差分値を示している。図を参照すると，双方の画像に含まれる画像特定情報「０」が離れているほど差分値が大きく，重なっている部分が多いほど差分値が小さいことがわかる。図示の例によれば，最小の差分値は０．７であり，判定部４０２は，差分の最小値である０．７と閾値を比較することによって改ざん有無の判定を行う。

改ざん検出装置４０を上記構成にすることによって，印刷物の折り目や皺，スキャナでの印刷物の読み取り時の方向のずれなどによって読み取り画像上における元画像に回転や歪みがある場合でも，改ざん検出装置４０が改ざんの誤検出を行う可能性が低減される。

なお，上記では，ステップＳ２０４において印刷前の元画像の任意の領域の画像から計測された特徴量を，ステップＳ２０６で元画像に電子透かしとして埋め込むように説明したが，本発明はかかる例には限定されない。例えば，上記のように改ざん検出装置４０自身が元画像の任意の領域の画像から特徴量を計測するのであれば，計測された特徴量を，各位置情報と関連付けて装置内の記憶領域に記憶しておけば，特徴量差分算出部２０６は記憶領域に記憶されている特徴量を参照することによって差分値の算出を行うことができる。なお，改ざん検出装置４０以外の装置が元画像の任意の領域の画像から特徴量を計測するのであれば，上述のように特徴量が元画像に埋め込まれることによって，元画像が印刷された印刷物を読み取った改ざん検出装置４０は，読み取り画像自体から特徴量を抽出できるため便利である。ただし，その場合でも，元画像に特徴量が埋め込まれていなくても，改ざん検出装置４０は，外部記録媒体や通信網を介して，計測された特徴量を取得することが可能である。

本実施形態にかかる改ざん検出システムは，上記閾値決定装置３０と上記改ざん検出装置４０が備えられることによって，改ざんの見逃しおよび改ざんの誤検出を最小限に抑え，適切な改ざんの検出を行うことができる。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は，印刷物の改ざんを検出するシステムに適用可能である。

本発明の実施形態の比較例にかかる評価対象データ作成装置の機能構成を示すブロック図である。 同実施の形態の比較例にかかる閾値決定装置の機能構成を示すブロック図である。 同実施の形態の比較例における評価対象データ作成装置の処理の流れを示す説明図である。 同実施の形態の比較例における評価対象データ作成装置の処理の流れを示す説明図である。 同実施の形態の比較例における評価対象データ作成装置の処理の流れを示す説明図である。 同実施の形態の比較例における評価対象データ作成装置の処理の流れを示す説明図である。 同実施の形態の比較例における評価対象データ作成装置の処理の流れを示す説明図である。 同実施の形態の比較例における評価対象データ作成装置の処理の流れを示す説明図である。 同実施の形態の比較例における閾値決定装置の処理の流れを示す説明図である。 同実施の形態の比較例における閾値決定装置の処理の流れを示す説明図である。 本発明の実施の形態かかる閾値決定装置の機能構成を示すブロック図である。 同実施の形態かかる閾値決定装置の処理の流れを示すフローチャートである。 同実施の形態かかる閾値決定装置の処理の流れを示す説明図である。 同実施の形態かかる閾値決定装置の計測領域指定処理を示す説明図である。 同実施の形態かかる閾値決定装置の特徴量差分算出処理を示す説明図である。 同実施の形態かかる閾値決定装置の閾値決定処理を示す説明図である。 同実施の形態かかる閾値決定装置により作成される特徴量の度数分布を示す説明図である。 本発明の実施の形態かかる改ざん検出装置の機能構成を示すブロック図である。 同実施の形態かかる改ざん検出装置の処理の流れを示すフローチャートである。 同実施の形態かかる改ざん検出装置の処理の流れを示す説明図である。 同実施の形態かかる改ざん検出装置の特徴量差分算出処理を示す説明図である。 同実施の形態かかる改ざん検出装置の計測領域指定処理を示す説明図である。 同実施の形態かかる改ざん検出装置の改ざん検出処理を示す説明図である。 同実施の形態における電子透かしの埋め込み例を示す説明図である。 同実施の形態における電子透かしの埋め込み例を示す説明図である。

符号の説明

１０ 評価対象データ作成装置
２０，３０ 閾値決定装置
４０ 改ざん検出装置
１０２ テストチャート生成部
１０４ マーク挿入部
１０６ 印刷出力部
１０８ 読み取り部
１１０ 評価画像生成部
１１２ マーク検出部
１１４，３１４ 位置情報算出部
１１６ 画像切り出し部
１１８ 評価対象データ出力部
１２０ 領域記憶部
１２２ 読み取り画像領域記憶部
１２４，３２４ 改ざん画像作成部
１２６ 改ざん領域記憶部
２０２ 評価対象データ入力部
２０４ 特徴量計測部
２０６ 特徴量差分算出部
２０８ 集計対象データ記憶部
２１０ 集計部
２１２，３１２ 閾値決定部
３０２ 特徴量埋め込み部
３０４ 抽出部
３０６ 計測領域指定部
４０２ 判定部
１００２ テストチャート画像
１００５，３００５ 読み取り画像
３００７ 改ざん画像
４００２ 元画像

Claims (7)

1. 印刷物の印刷内容の改ざん有無を判定する改ざん検出装置であって：
   元画像が印刷された印刷物を読み取って作成された読み取り画像から，複数の領域を指定する計測領域指定部と；
   前記読み取り画像の複数の領域の各々に対し特徴量を計測する特徴量計測部と；
   前記元画像の特徴量と，前記読み取り画像の各領域の特徴量との差分値を求める特徴量差分算出部と；
   前記読み取り画像を改ざんする改ざん画像作成部と；
   前記読み取り画像の各領域の特徴量と前記改ざん画像の各領域の特徴量との差分値の度数分布に基づいて，改ざん有無を判定するための閾値を決定する閾値決定部と；
   前記特徴量差分算出部によって算出された差分値と，前記閾値決定部によって決定された閾値とを比較して，前記読み取り画像が改ざんされているか否かを判定する判定部と；
   を備えることを特徴とする，改ざん検出装置。
2. 前記読み取り画像には，前記元画像の任意の領域の位置情報と前記任意の領域の特徴量とが関連付けられて埋め込まれており，
   前記読み取り画像から前記埋め込まれている位置情報，および前記特徴量を抽出する抽出部をさらに備え；
   前記計測領域指定部は，前記抽出部によって抽出された位置情報に基づいて，前記元画像の任意の領域に対応する領域と，該領域の一部を含み，かつ，該領域と同一のサイズの複数の領域を，前記複数の領域に指定し，
   前記特徴量差分算出部は，前記抽出部によって前記読み取り画像から抽出された特徴量と，前記読み取り画像の各領域の特徴量との差分値を求めることを特徴とする，請求項１に記載の改ざん検出装置。
3. 前記特徴量計測部は，前記元画像の任意の領域の特徴量を計測し，
   前記元画像の任意の領域の位置情報と前記任意の領域の特徴量とを関連付けて前記元画像に埋め込む特徴量埋め込み部と；
   前記元画像の４つの角部のうち少なくとも対向する２つの角部にマークを挿入するマーク挿入部と；
   前記マークが挿入された元画像を出力する画像出力部と；
   前記出力された元画像が印刷された印刷物を読み取り，前記読み取り画像を作成する読み取り部と；
   前記読み取り画像から前記マークが挿入されている位置情報を検出するマーク検出部と；
   前記抽出部によって抽出された位置情報および前記マークの位置情報に基づいて，前記読み取り画像における，前記元画像の任意の領域に対応する領域の位置情報を算出する位置情報算出部と；
   を備えることを特徴とする，請求項１または２に記載の改ざん検出装置。
4. 前記改ざん画像作成部は，前記位置情報算出部によって算出された位置情報によって特定される前記読み取り画像上の領域に，前記読み取り画像の該領域以外の部分から切り出した画像を貼り付けて，前記読み取り画像を改ざんすることを特徴とする，請求項３に記載の改ざん検出装置。
5. 印刷物の印刷内容の改ざん有無を判定するための閾値を決定する閾値決定装置であって：
   元画像が印刷された印刷物を読み取って作成された読み取り画像を改ざんする改ざん画像作成部と；
   前記改ざんされた読み取り画像から，複数の領域を指定する計測領域指定部と；
   前記読み取り画像の複数の領域の各々に対し特徴量を計測する特徴量計測部と；
   前記元画像の特徴量と，前記改ざん画像の各領域の特徴量との差分値を求める特徴量差分算出部と；
   前記特徴量差分算出部によって算出された差分値の度数分布に基づいて前記閾値を決定する閾値決定部と；
   を備えることを特徴とする閾値決定装置。
6. 印刷物の印刷内容の改ざん有無を判定する改ざん検出方法であって：
   計測領域指定部により，元画像が印刷された印刷物を読み取って作成された読み取り画像から，複数の領域を指定する計測領域指定ステップと；
   特徴量計測部により，前記読み取り画像の複数の領域の各々に対し特徴量を計測する特徴量計測ステップと；
   特徴量差分算出部により，前記元画像の特徴量と，前記読み取り画像の各領域の特徴量との差分値を求める特徴量差分算出ステップと；
   改ざん画像作成部により，前記読み取り画像を改ざんする改ざん画像作成ステップと；
   閾値決定部により，前記読み取り画像の各領域の特徴量と前記改ざん画像の各領域の特徴量との差分値の度数分布に基づいて，改ざん有無を判定するための閾値を決定する閾値決定ステップと；
   判定部により，前記特徴量差分算出ステップによって算出された差分値と，前記閾値決定部によって決定された閾値とを比較して，前記読み取り画像が改ざんされているか否かを判定する判定ステップと；
   を含むことを特徴とする，改ざん検出方法。
7. 印刷物の印刷内容の改ざん有無を判定するための閾値を決定する閾値決定方法であって：
   改ざん画像作成部により，元画像が印刷された印刷物を読み取って作成された読み取り画像を改ざんする改ざん画像作成ステップと；
   計測領域指定部により，前記改ざんされた読み取り画像から，複数の領域を指定する計測領域指定ステップと；
   特徴量計測部により，前記読み取り画像の複数の領域の各々に対し特徴量を計測する特徴量計測ステップと；
   特徴量差分算出部により，前記元画像の特徴量と，前記改ざん画像の各領域の特徴量との差分値を求める特徴量差分算出ステップと；
   閾値決定部により，前記特徴量差分算出ステップによって算出された差分値の度数分布に基づいて前記閾値を決定する閾値決定ステップと；
   を含むことを特徴とする閾値決定方法。

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