JP4495824B2 - 情報処理方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、主画像情報（人物の顔画像など）に別の付加的な副画像情報（セキュリティ情報など）を合成して記録媒体に記録したり、その記録された合成画像情報からその中に埋込まれた副画像情報を検知する情報処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報の電子化やインターネットの普及に伴って電子透かし、電子署名などの技術が重要視されるようになってきた。この技術は、主画像情報に副画像情報を人間の肉眼で判読不可能状態で埋込み記録するもので、たとえば、顔画像が印刷された身分証明証や著作権情報を埋込んだ写真に対する不正コピー、偽造、改ざん対策に有効である。
【０００３】
たとえば、「カラー濃度パターンによる画像へのテキストデータの合成符号化法」、画像電子学会誌、１７−４（１９８８）、ｐｐ１９４〜１９８では、疑似階調表現されたデジタル画像に情報を重畳する方法が開示されている。
【０００４】
また、特開平９−２４８９３５号公報では、カラー画像の中にモノクロ２値画像を色差を利用して埋込む方法について開示している。
【０００５】
さらに、特開平６−４０１９０号公報では、ＩＤカードに特定の細線もしくは網点パターンを有する透明フィルムまたは特定の周波数を有するレンチキュラーフィルムを重ねると、異なったモアレが発生することにより、偽造、改ざんを防止する方法を開示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、「カラー濃度パターンによる画像へのテキストデータの合成符号化法」では、真偽判定のために埋込まれた副画像情報を復元するためには、高精細の読取手段を用いて画像情報を読取った後、画像処理により復元処理を行なう必要がある。
【０００７】
また、特開平９−２４８９３５号公報では、シート状のマスクを画像情報の上に重ねることにより、埋込んだ副画像情報を復元することが可能ではあるが、両者を一致させるためには記録時および復元時において非常に高い精度が必要である。
【０００８】
さらに、特開平６−４０１９０号公報では、真偽判定のための副画像情報は人間の視覚で認知できる状態で作成されているため、容易に真偽判定のために重要な情報の格納場所が分かってしまい、著しくセキュリティ性が弱い。
【０００９】
これらのように、真偽判定の容易さと真偽判定のセキュリティ性の両立を取ることは困難である。
【００１０】
そこで、本発明は、人間の肉眼で判読可能状態の主画像情報に対して、人間の肉眼で判読不可能状態で副画像情報を埋込むことができ、かつ、その副画像情報を簡易な方法で検知することができるため、真偽判定が簡単に行なうことが可能になる情報処理方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の情報処理方法は、人物の顔画像などの自然画像からなる主画像情報を作成するステップと、副画像情報となる複数の異なるパターン画像情報を作成するステップと、前記作成された主画像情報を複数の領域に分割するステップと、この主画像情報の分割された複数の領域と前記作成された複数のパターン画像情報とを対応させて両者を合成することにより、前記主画像情報の中に前記複数のパターン画像情報を人間の肉眼で判読不可能状態で埋込んだ合成画像情報を作成するステップと、この作成された合成画像情報を記録媒体上に可視像として記録するステップと、前記作成された複数のパターン画像情報の中から１つのパターン画像情報を選択するステップと、前記記録媒体上に記録された合成画像情報の上に、前記選択されたパターン画像情報と同一パターンの光透過分布率を有するシート状のマスクを物理的に重ね合わせた後、両者を相対運動させることにより前記副画像情報を検知するステップとを具備している。
【００１４】
また、本発明の情報処理方法は、人物の顔画像などの自然画像からなる主画像情報を作成するステップと、基準となる第１のパターン画像情報を作成するステップと、この作成された第１のパターン画像情報を所定の角度回転させて第２のパターン画像情報を作成するステップと、あらかじめ用意された副画像情報となる２値画像の背景部分と非背景部分に対応して前記作成された主画像情報を２つの領域に分割するステップと、前記２値画像の非背景部分に前記作成された第１のパターン画像情報を対応づけるとともに、前記２値画像の背景部分に前記作成された第２のパターン画像情報を対応づけるステップと、これら対応づけられた第１、第２のパターン画像情報と前記主画像情報の分割された２つの領域とをそれぞれ対応させて両者を合成することにより、前記主画像情報の中に前記第１、第２のパターン画像情報を人間の肉眼で判読不可能状態で埋込んだ合成画像情報を作成するステップと、この作成された合成画像情報を記録媒体上に可視像として記録するステップとを具備している。
【００１５】
また、本発明の情報処理方法は、人物の顔画像などの自然画像からなる主画像情報を作成するステップと、基準となる第１のパターン画像情報を作成するステップと、この作成された第１のパターン画像情報を所定の角度回転させて第２のパターン画像情報を作成するステップと、あらかじめ用意された副画像情報となる２値画像の背景部分と非背景部分に対応して前記作成された主画像情報を２つの領域に分割するステップと、前記２値画像の非背景部分に前記作成された第１のパターン画像情報を対応づけるとともに、前記２値画像の背景部分に前記作成された第２のパターン画像情報を対応づけるステップと、これら対応づけられた第１、第２のパターン画像情報と前記主画像情報の分割された２つの領域とをそれぞれ対応させて両者を合成することにより、前記主画像情報の中に前記第１、第２のパターン画像情報を人間の肉眼で判読不可能状態で埋込んだ合成画像情報を作成するステップと、この作成された合成画像情報を記録媒体上に可視像として記録するステップと、前記作成された第１、第２のパターン画像情報のいずれか一方を選択するステップと、前記記録媒体上に記録された合成画像情報の上に、前記選択されたパターン画像情報と同一パターンの光透過分布率を有するシート状のマスクを物理的に重ね合わせた後、両者を相対運動させることにより前記副画像情報を検知するステップとを具備している。
【００１８】
本発明によれば、人間の肉眼で判読可能状態の主画像情報に対して、人間の肉眼で判読不可能状態で副画像情報を埋込むことができ、かつ、その副画像情報を簡易な方法で検知することができる。したがって、人物の顔画像などの真偽判定が簡単に行なうことが可能になる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
まず、第１の実施の形態について説明する。
【００２１】
図１は、第１の実施の形態に係る情報処理方法の全体の流れを説明するための流れ図を示しており、以下、この流れ図を参照して情報処理方法の全体の流れを説明する。
【００２２】
図１において、主画像情報１０１は、たとえば、身分証明書などに用いる人物の顔画像であり、あらかじめ撮影しておいた顔写真をスキャナ入力処理１０６により入力することにより作成するか、カメラ撮影処理１０７により人物の顔画像を直接撮影することにより作成したデジタルデータである。
【００２３】
副画像情報となるパターン画像情報１０２は、パターン画像入力処理１０８またはパターン画像作成処理１０９により作成する。このパターン画像情報１０２は、本実施の形態では横４画素、縦２画素を基本サイズとした長方形の白と黒の周期的な繰り返しパターンを用いている。
【００２４】
次に、合成処理１１０において、先に作成した主画像情報１０１とパターン画像情報１０２とを合成することにより、主画像情報１０１の中にパターン画像情報１０２を人間の肉眼で判読不可能状態で埋込んだ合成画像情報１０３を作成する。合成処理１１０の詳細な内容については後述する。
【００２５】
次に、印刷処理１１１において、合成処理１１０で作成した合成画像情報１０３を、たとえば、昇華型熱転写プリンタなどの記録手段を用いて、記録媒体としての身分証明書１０５の顔画像印刷部に印刷（記録）することにより、身分証明書１０５上の合成画像１０４が作成される。この身分証明書１０５上の合成画像１０４が認証用の顔画像として使用される。この合成画像１０４は、人間の肉眼では主画像情報１０１と同一の画像に見える。
【００２６】
このようにして作成された身分証明書１０５は、以下に説明する真偽判定処理１１２により真偽判定を行なうことができる。まず、あらかじめパターン画像情報１０２と同一パターンの光透過分布率を有するシート状のマスク（以下、マスクシートと称す）１１３を作成しておく。このマスクシート１１３を身分証明書１０５上の合成画像１０４上に重ね合わせて、両者を相対運動させる。
【００２７】
そうすると、後述する原理により、モアレ縞が発生するので、このモアレ縞が発生した場合は身分証明書１０５が正しく、発生しない場合は偽造と判定できる。このときの相対運動は、上下や左右に直線的に往復させるか、どちらかを固定して他方を回転運動させる。
【００２８】
次に、パターン画像情報１０２を作成する方法について説明する。パターン画像情報１０２はある一定の周期を持った格子パターンを用いる。本実施の形態では、図２に示すように、たとえば、横４画素、縦２画素のサイズを基本とした長方形の黒パターン２０１と白パターン２０２の繰り返しパターンを用いる（格子の周期は横８画素、縦４画素となる）。このパターン画像情報１０２の縦と横は相対的なものであるから、横のサイズが縦のサイズよりも大きい必要はなく、格子の横画素サイズと縦画素サイズとの比は、
ａ／ｂ＞１
ａ：パターン画像情報の格子の横サイズと縦サイズの大きい方の数値
ｂ：パターン画像情報の格子の横サイズと縦サイズの小さい方の数値
であることが必要で、できれば「２〜８」くらいの比率が望ましい。
【００２９】
次に、図３ないし図５を用いて合成処理１１０について説明する。主画像情報１０１は、たとえば、認証用顔画像などの自然画像の画像情報で、１画素当たり２４ビット（ＲＧＢ各８ビット、０〜２５５の範囲）の情報を持っている。
【００３０】
主画像情報１０１の例を図４および図５に示す。ここでは説明を簡単にするために、主画像情報１０１は（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１２７，１２７，１２７）の一様なグレーとし、その一部分を１２×１２画素のサイズに切り出している。なお、図４は主画像情報１０１の赤成分、図５は主画像情報１０１の緑成分を示しており、青成分は省略している。
【００３１】
パターン画像情報１０２は、規則的な周期の格子パターンで構成されていて、主画像情報１０１の中に人間が肉眼で判読不可能状態で埋込まれている画像情報であり、１画素あたり１ビット（０〜２５５の範囲）の情報を持っている。
【００３２】
パターン画像情報１０２の例を図６に示す。パターン画像情報１０２は、主画像情報１０１と同じく、その一部分を１２×１２画素のサイズに切り出している。パターン画像情報１０２は、横４画素×縦２画素の黒と白の長方形を周期的に繰り返した格子パターンで構成されていて、“１”が黒色を、“０”が白色を表現している。
【００３３】
まず最初に、色差変調処理ステップ３０１において、下記式（ａ−１）〜（ａ−２）の規則にしたがい、パターン画像情報１０２に対して色差変調処理を行なうことにより、色差変調パターン画像情報を作成する。これは、あらかじめ色差変調量ΔＶ（０〜２５５の範囲）を設定しておく。そして、パターン画像情報１０２の各画素単位の値に応じて、黒画素を「１」に割り当て、白画素を「−１」に割当て、それぞれの値に対して色差変調量ΔＶの値を掛けあわせる。これを全てのパターン画像情報１０２に対して行なう。ここに、色差変調処理結果の例を図７に示す。
【００３４】
CDMP(i,j)=(+1)*ΔV……PAT(i,j)=黒の時 …… （ａ−１）
CDMP(i,j)=(-1)*ΔV……PAT(i,j)=白の時 …… （ａ−２）
CDMP(i,j):(x=i,y=j)位置の時の色差変調パターン画像情報の値
PAT(i,j):(x=i,y=j)位置の時のパターン画像情報の値
ΔＶ：色差変調量
色差変調量ΔＶはあらかじめ設定してある「０〜２５５」の範囲の整数である。色差変調量ΔＶが大きいほど真偽判定時の可視化のコントラストが高くなり、判定が容易ではあるが、あまり大きくしすぎると合成画像情報の乱れが多くなり、画質劣化が生じやすくなる。したがって、色差変調量ΔＶは、「１６〜９６」くらいが望ましいが、ここではΔＶ＝４８を用いている。
【００３５】
次に、重畳処理ステップ３０２において、上記のように処理して得られた色差変調パターン画像情報と先に作成された主画像情報１０１に対して、下記式（ｂ−１）〜（ｂ−２）で示される重畳処理を行なうことにより、合成画像情報１０３を作成する。
【００３６】
DES-R(i,j)=SRC-R(i,j)+CDMP(i,j) …… （ｂ−１）
DES-G(i,j)=SRC-G(i,j)-CDMP(i,j) …… （ｂ−２）
DES-B(i,j)=SRC-B(i,j)-CDMP(i,j) …… （ｂ−３）
DES-R(i,j):(x=i,y=j)位置の時の合成画像情報の値（赤成分）
DES-G(i,j):(x=i,y=j)位置の時の合成画像情報の値（緑成分）
DES-B(i,j):(x=i,y=j)位置の時の合成画像情報の値（青成分）
SRC-R(i,j):(x=i,y=j)位置の時の主画像情報の値（赤成分）
SRC-G(i,j):(x=i,y=j)位置の時の主画像情報の値（緑成分）
SRC-B(i,j):(x=i,y=j)位置の時の主画像情報の値（青成分）
なお、 DES-R(i,j)、DES-G(i,j)、DES-B(i,j)は、それぞれ「０〜２５５」の範囲の整数なので、計算結果が「０」以下の場合は「０」に設定し、「２５５」以上の場合は「２５５」に設定する。
【００３７】
図８および図９に重畳処理の結果例を示す。図８は赤成分の結果、図９は緑成分の結果を示す。
【００３８】
前記式（ａ−１）および（ａ−２）で示すように、パターン画像情報１０２の周期に対応して色差変調量ΔＶに対する係数の符号が「＋１」と「−１」の値を交互に取る。したがって、パターン画像情報１０２の１周期に対して積分すると、色差変調量は打ち消し合い、総和は零となるため、パターン画像情報１０２の格子の周期に関して、
ΣDES-R(i,j)=ΣSRC-R(i,j) …… （ｃ−１）
ΣDES-G(i,j)=ΣSRC-G(i,j) …… （ｃ−２）
ΣDES-B(i,j)=ΣSRC-B(i,j） …… （ｃ−３）
となり、さらに、画像の全体領域に対しても上記式（ｃ−１）〜（ｃ−３）が成立するため、合成画像情報１０３において主画像情報１０１の全体の雰囲気は変化せず、保たれている。
【００３９】
実際に、図８や図９の１２×１２画素のデータ値を平均すると「１２７」となり、主画像情報のデータ値の統計値（平均値）が保存されていることがわかる。したがって、重畳処理結果の画像情報（＝合成画像情報）は、一見個々の画素のデータ値を見ると、主画像情報と異なっているが、画像情報の平均値などの統計値は保存されているため、マクロ的な視点、たとえば、１２×１２画素サイズでみると、両者は区別をつけるのが難しくなる。
【００４０】
さらに、前記式（ａ−１）および（ａ−２）で示すように、パターン画像情報１０２の周期に対応して色差変調量ΔＶに対する係数の符号が「＋１」と「−１」の値を交互に取る。ここで、緑成分と青成分の符号は一致し、赤成分と他の２つの成分の符号は一致しないようにする。これは補色の関係を利用しているからである。本実施の形態では、赤−シアン色の補色をペアで使用している。赤成分の符号を正（＋）にするときは、補色のシアン成分である緑成分と青成分の符号を負（−）にし、赤成分の符号を負（−）にするときは、シアン成分を構成する緑成分と青成分の符号を正（＋）としている。
【００４１】
このように、前記式（ａ−１）と（ａ−２）の符号を決めることにより、パターン画像情報１０２の値が黒のときは合成画像情報１０３の値は赤色が強調され、パターン画像情報１０２が白のときは合成画像情報１０３の値はシアン色が強調されるため、合成画像情報１０３はパターン画像情報１０２の格子の周期に対応するように赤色とシアン色の格子成分が埋込まれる。
【００４２】
図８において、データ値＝１７５の画素は赤色が強調されている画素、データ値＝７９の画素はシアン色が強調されている画素である。
【００４３】
赤色成分の多い画素では緑色と青色が少なくなっていて、赤色の少ない画素では他の成分が多くなっている。赤色と（緑色、青色）＝シアン色は補色の関係にあり、赤色とシアン色が隣り合っていても、人間の目には判別しにくく、無彩色に見える。パターン画像情報１０２の格子の周期単位で赤色リッチな画素とシアン色リッチな画素が繰り返し配置されているため、画素密度が細かくなっていくと、人間の目ではこれらの細かな色差の違いを識別できず、色差量はプラスマイナス「０」と判断してしまう。
【００４４】
したがって、
合成画像情報≒主画像情報 …… （ｄ）
と間違って判断してしまい、画像が埋込まれていることを区別できなくなる。したがって、この原理により、パターン画像情報１０２を不可視状態で主画像情報１０１に埋込んだ合成画像情報１０３を作成することが可能になる。
【００４５】
この合成画像情報１０３を高精細な、たとえば、３００ｄｐｉの昇華型熱転写プリンタで印刷記録すると、人間の肉眼では判別が難しく、両者の区別はつかない。
【００４６】
合成画像情報１０３は、見かけ上は通常の画像情報となんら変わりがないので、たとえば、ＪＰＥＧやＴＩＦＦなどの汎用画像フォーマットが使用でき、また、一般の画像情報を扱うことのできるアプリケーションで処理が可能なため、システム構築が比較的容易にできる。
【００４７】
また、システム内で合成画像情報１０３の画像フォーマットを他のものに変換しても、埋込まれたパターン画像情報１０２はそのまま残り問題は生じない。
【００４８】
合成画像情報１０３を昇華型熱転写プリンタのような高精細カラープリンタなどで印刷記録したものを身分証明書などに張り付けて使用するわけだが、そのときにシステム側では、使用された身分証明書の認証用顔画像の中に不可視状態で埋込まれた、副画像情報であるパターン画像情報１０２を検知することにより、身分証明書の真偽判定が可能になる。
【００４９】
副画像情報であるパターン画像情報１０２の検知には、図６に示したパターン画像情報１０２を用いる。パターン画像情報１０２とカラープリンタなどで印刷された主画像情報の画素サイズや画素位置が１：１で対応するように、パターン画像情報１０２の値が黒（＝１）の部分は光が透過しないように黒パターンにして、パターン画像情報１０２の値が白（＝０）の部分は光が透過するように透明パターンにしたマスクシート１１３を作成する。そして、このマスクシート１１３を印刷された合成画像１０４の上に物理的に重ね合わせる。
【００５０】
図１０に、印刷された合成画像１０４を模式化した例を示す。前述のように一様なグレーの主画像情報１０１を用いて合成画像１０４を作成した場合、赤色とシアン色の周期的な格子が埋込まれる。図１０において、文字Ｒを付した画素は赤色がリッチな画素であり、文字Ｃを付した画素はシアン色がリッチな画素を示している。
【００５１】
図１０の合成画像１０４に前述のマスクシート１１３を重ねた場合の結果を図１１および図１２に模式的に示す。図１１は合成画像１０４とマスクシート１１３との位置がぴったり一致した場合であり、図１２は合成画像１０４とマスクシート１１３とが格子の半周期だけずれた場合である。図１１、図１２において、斜線を付した画素はマスクシート１１３によりマスクされていることを示す。
【００５２】
図１１では、文字Ｒを付した画素の部分がマスクされて文字Ｃを付した画素のみが透過されて見える。したがって、この状態では黒のマスクの隙間にシアンの格子が見える。図１２では、文字Ｃを付した画素の部分がマスクされて文字Ｒを付した画素のみが透過されて見える。したがって、この状態では黒のマスクの隙間に赤色の格子が見える。
【００５３】
印刷された合成画像１０４の上にマスクシート１１３を重ねて見ると、図１１もしくは図１２もしくはそれらの中間の状態が見える。ここで、印刷された合成画像１０４を固定して、マスクシート１１３を上下もしくは左右に相対運動させると、図１１と図１２の状態が交互に現われることになり、黒いマスクの中にシアン色と赤色の格子が交互に見えるようになる。
【００５４】
ここで、赤色とシアン色の格子が交互に見えるかどうかで、合成画像１０４の真偽判定を行なうことができる。
【００５５】
なお、印刷された合成画像１０４とマスクシート１１３との相対運動は精密に行なう必要はなく、前述のような上下左右にきちんと動かす必要はなく、回転運動でも構わない。その場合は、マスクされたことにより見える赤色もしくはシアン色の格子とマスクシート１１３の黒い格子の微妙なずれによりモアレ縞が見えるため、このモアレ縞の有無により真偽判定を行なうことができる。
【００５６】
次に、第２の実施の形態について説明する。
【００５７】
第２の実施の形態では、副画像情報としてのパターン画像情報１０２として複数個（Ｎ個）のパターン画像情報を使用する。ここでは、Ｎ＝２の場合について説明する。
【００５８】
図１３は、２種類のパターン画像情報を示している。第１のパターン画像情報１０２ａは、第１の実施の形態で使用したパターン画像情報１０２と同じものである。第２のパターン画像情報１０２ｂは、第１のパターン画像情報１０２ａを時計回り方向に９０度回転させて作成したものである。
【００５９】
なお、本実施の形態では、Ｎ＝２の場合であるが、他の場合も上記と同様に、基本となるパターン画像情報を用意して、そのパターン画像情報を異なる角度だけ回転させて作成することができる。たとえば、Ｎ＝３の場合は、基本となるパターン画像情報を４５度、９０度回転させて作成すればよい。
【００６０】
次に、合成処理１１０の前の準備を行なう。図１４に示すように、主画像情報１０１をＮ個に分割する。分割のしかたは作成者によって任意であるが、ここでは、図１４（ａ）に示すように、左右に均等に２分割して領域Ａ（左側半分）と領域Ｂ（右側半分）とにわける。そして、２つのパターン画像情報１０２ａ，１０２ｂを分割した主画像情報１０１の各領域Ａ，Ｂに割り当てる。たとえば、図１４（ｂ）に示すように、第１のパターン画像情報１０２ａを領域Ａに、第２のパターン画像情報１０２ｂを領域Ｂに、それぞれ対応づける。
【００６１】
合成処理１１０は、第１の実施の形態で説明した方法がそのまま使用できる。すなわち、主画像情報１０１の領域Ａと第１のパターン画像情報１０２ａとで合成処理を行なうことにより、第１の合成画像情報を作成し、主画像情報１０１の領域Ｂと第２のパターン画像情報１０２ｂとで合成処理を行なうことにより、第２の合成画像情報を作成し、これら２つの合成画像情報を１つに単純に合わせることにより、２つのパターン画像情報を埋込んだ合成画像が作成されるので、これを高精細なカラープリンタなどで印刷処理して、身分証明書などに用いることができる。
【００６２】
第２の実施の形態での主画像情報１０１の例を図１５および図１６に示す。これは第１の実施の形態と同じもので、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１２７，１２７，１２７）の一様なグレーとし、その一部を１２×１２画素のサイズに切り出している。なお、図１５は主画像情報１０１の赤成分、図１６は主画像情報１０１の緑成分を示しており、青成分は省略している。
【００６３】
図１５、図１６では、座標値ｘ＝０〜５までの領域を領域Ａとし、座標値ｘ＝６〜１１までの領域を領域Ｂとして、２分割している。領域Ａ，Ｂの境界を一点鎖線で示している。
【００６４】
パターン画像情報１０２ａ，１０２ｂの例を図１７および図１８に示している。図１７の第１のパターン画像情報１０２ａは、第１の実施の形態で使用したパターン画像情報１０２と同じパターンを６×１２画素のサイズに切り出したもの、図１８の第２のパターン画像情報１０２ｂは、第１の実施の形態で使用したパターン画像情報１０２を時計回り方向に９０度回転させた後に、６×１２画素のサイズに切り出したものである。
【００６５】
前述したように、主画像情報１０１の領域Ａ部分と第１のパターン画像情報１０２ａを、主画像情報１０１の領域Ｂ部分と第２のパターン画像情報１０２ｂを、それぞれ第１の実施の形態で示したと同様な合成処理を行ない、これらの合成処理結果を単純に合わせて合成画像情報を作成したときの模式図を図１９に示す。
【００６６】
図１９において、文字Ｒを付した画素は赤色がリッチな画素であり、文字Ｃを付した画素はシアン色がリッチな画素を示している。
【００６７】
真偽判定を行なう場合は、第１のパターン画像情報１０２ａから第１のマスクシート１１３ａをあらかじめ作成しておく。そして、第１の実施の形態で説明したと同様に、そのマスクシート１１３ａを印刷された合成画像１０４の上から重ね合わせる。第１のマスクシート１１３ａを重ねた場合の結果を図２０、図２１、図２２、図２３にそれぞれ模式的に示す。
【００６８】
図２０は、合成画像１０４とマスクシート１１３ａとの位置がぴったり一致した場合であり、図２１は、合成画像１０４とマスクシート１１３ａとが格子の半周期だけずれた場合である。図２０、図２１において、斜線を付した画素はマスクシート１１３ａによりマスクされていることを示す。
【００６９】
図２２は合成画像１０４と９０°回転したマスクシート１１３ａとの位置がぴったり一致した場合であり、図２３は合成画像１０４と９０°回転したマスクシート１１３ａとが格子の半周期だけずれた場合である。図２２、図２３において、斜線を付した画素はマスクシート１１３ａによりマスクされていることを示す。
【００７０】
図２０では、領域Ａおよび領域Ａと領域Ｂとの境界の一部分が文字Ｃを付した画素のみが透過されて、領域Ｂでは文字Ｒを付した画素と文字Ｃを付した画素とが混在して見える。すなわち、領域Ｂでは赤色とシアン色が混合して見える。この２つの色（赤色、シアン色）は補色の関係のため、３００ｄｐｉなどの高精細で画素が記録されている場合、人間の肉眼で判別しにくい状態になっている。したがって、この状態では黒のマスクの隙間に領域Ａではシアン色の格子が見え、領域Ｂではぼやけて画像が見えない状態になる。
【００７１】
図２１では、領域Ａおよび領域Ａと領域Ｂとの境界の一部分が文字Ｒを付した画素のみが透過されて、領域Ｂでは文字Ｒを付した画素と文字Ｃを付した画素とが混在して見える。したがって、この状態では黒のマスクの隙間に領域Ａでは赤色の格子が見え、領域Ｂではぼやけて画像が見えない状態になる。
【００７２】
印刷された合成画像１０４の上にマスクシート１１３ａを重ねて見ると、図２０もしくは図２１もしくはそれらの中間の状態が見える。ここで、印刷された合成画像１０４を固定して、マスクシート１１３ａを上下もしくは左右に相対運動させると、図２０と図２１の状態が交互に現われることになり、領域Ａのみ黒いマスクの中にシアン色と赤色の格子が交互に見え、領域Ｂでは画像がぼやけてパターンは見えない。
【００７３】
図２４に、真偽判定の様子を表わす模式図を示す。このように、マスクシート１１３ａを相対運動させることにより、領域Ａのみに赤色とシアン色の格子が交互に見えたり、モアレ縞が発生して、視認画像に変化が生じるため、その変化の有無で合成画像１０４の真偽判定を行なうことができる。
【００７４】
次に、第３の実施の形態について説明する。
【００７５】
第３の実施の形態では、第２の実施の形態で使用した第１、第２のパターン画像情報１０２ａ，１０２ｂを使用するが、副画像情報としては文字や記号などの２値（白黒）の画像情報を用いる。主画像情報１０１は、認証用の顔画像や風景などの写真のような自然画像を用いることができる。
【００７６】
図２５は、副画像情報として数字とアルファベット文字を使用した例を示す。ここでは、数字「０〜９」とアルファベット文字「Ａ〜Ｆ」を使用する。なお、副画像情報として使用する２値画像情報のサイズは、埋込みたい領域と同じ大きさにする。
【００７７】
副画像情報としての２値画像情報を適当なサイズｌ×ｍに分割する。ここでは、ｌ＝５、ｍ＝７とする。分割した小領域を文字の背景や非背景部分（文字の部分）と対応させて、背景部分は第１のパターン画像情報１０２ａを、非背景部分は第２のパターン画像情報１０２ｂを割り当てる。
【００７８】
それぞれの小領域に対して、第１の実施の形態で説明した合成処理を行なうことにより、合成画像情報を作成した後、これらを単純に合わせて元の画像サイズに戻す。元の画像サイズに戻った合成画像情報を、高精細な昇華型熱転写プリンタなどを用いて印刷処理を行ない、これを身分証明書などに用いることができる。
【００７９】
真偽判定を行なう場合は、第２の実施の形態と同様に、第１のパターン画像情報１０２ａからマスクシート１１３ａをあらかじめ作成しておき、それを印刷された合成画像１０４の上から重ね合わせる。そして、印刷された合成画像１０４とマスクシート１１３ａとを相対的に上下左右または回転運動させると、合成画像１０４の第１のパターン画像情報１０２ａが埋込まれた部分と第２のパターン画像情報１０２ｂが埋込まれた部分とが、第２の実施の形態で説明した原理のために、コントラスト差が生じる。ここで、第２のパターン画像情報１０２ｂが埋込まれた領域は副画像情報である文字や記号の背景部分であり、第１のパターン画像情報１０２ａが埋込まれた領域は非背景部分（文字や記号そのもの）なので、合成画像１０４の中に副画像情報である文字や背景が浮かび上がるように視認できる。
【００８０】
このように、埋込んだ副画像情報が視認できるかどうかで、真偽判定を行なうことが可能である。
【００８１】
以上説明したような情報処理方法によれば、セキュリティ性の高い認証用の顔画像などを使用する身分証明書などを発行することが可能になる。また、真偽判定のための情報は人間の肉眼で判読不可能な状態で埋込まれるため、主画像情報の品質を維持できる。さらに、真偽判定を複雑な装置を使用せずに簡単に判定可能である。
【００８２】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、人間の肉眼で判読可能状態の主画像情報に対して、人間の肉眼で判読不可能状態で副画像情報を埋込むことができ、かつ、その副画像情報を簡易な方法で検知することができるため、真偽判定が簡単に行なうことが可能になる情報処理方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る情報処理方法の全体の流れを説明するための流れ図。
【図２】パターン画像情報を説明する模式図。
【図３】合成処理の流れを説明するための流れ図。
【図４】主画像情報の赤成分の例を示す図。
【図５】主画像情報の緑成分の例を示す図。
【図６】パターン画像情報の例を示す図。
【図７】色差変調結果例を示す図。
【図８】重畳処理結果の赤成分の例を示す図。
【図９】重畳処理結果の緑成分の例を示す図。
【図１０】合成画像の例を示す模式図。
【図１１】真偽判定の例を示す模式図。
【図１２】真偽判定の例を示す模式図。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係るパターン画像情報の模式図。
【図１４】２種類のパターン画像情報を使用して合成処理を行なう説明図。
【図１５】主画像情報の赤成分の例を示す図。
【図１６】主画像情報の緑成分の例を示す図。
【図１７】第１のパターン画像情報の例を示す図。
【図１８】第２のパターン画像情報の例を示す図。
【図１９】合成画像の例を示す模式図。
【図２０】真偽判定の第１の例を示す模式図。
【図２１】真偽判定の第１の例を示す模式図。
【図２２】真偽判定の第２の例を示す模式図。
【図２３】真偽判定の第２の例を示す模式図。
【図２４】真偽判定を行なっている様子を説明する模式図。
【図２５】本発明の第３の実施の形態に係る副画像情報を説明するための図。
【符号の説明】
１０１……主画像情報
１０２……パターン画像情報
１０３……合成画像情報
１０４……合成画像
１０５……身分証明書（記録媒体）
１１０……合成処理
１１１……印刷処理（記録処理）
１１２……真偽判定処理
１１３……マスクシート
３０１……色差変調処理ステップ
３０２……重畳処理ステップ
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、主画像情報（人物の顔画像など）に別の付加的な副画像情報（セキュリティ情報など）を合成して記録媒体に記録したり、その記録された合成画像情報からその中に埋込まれた副画像情報を検知する情報処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報の電子化やインターネットの普及に伴って電子透かし、電子署名などの技術が重要視されるようになってきた。この技術は、主画像情報に副画像情報を人間の肉眼で判読不可能状態で埋込み記録するもので、たとえば、顔画像が印刷された身分証明証や著作権情報を埋込んだ写真に対する不正コピー、偽造、改ざん対策に有効である。
【０００３】
たとえば、「カラー濃度パターンによる画像へのテキストデータの合成符号化法」、画像電子学会誌、１７−４（１９８８）、ｐｐ１９４〜１９８では、疑似階調表現されたデジタル画像に情報を重畳する方法が開示されている。
【０００４】
また、特開平９−２４８９３５号公報では、カラー画像の中にモノクロ２値画像を色差を利用して埋込む方法について開示している。
【０００５】
さらに、特開平６−４０１９０号公報では、ＩＤカードに特定の細線もしくは網点パターンを有する透明フィルムまたは特定の周波数を有するレンチキュラーフィルムを重ねると、異なったモアレが発生することにより、偽造、改ざんを防止する方法を開示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、「カラー濃度パターンによる画像へのテキストデータの合成符号化法」では、真偽判定のために埋込まれた副画像情報を復元するためには、高精細の読取手段を用いて画像情報を読取った後、画像処理により復元処理を行なう必要がある。
【０００７】
また、特開平９−２４８９３５号公報では、シート状のマスクを画像情報の上に重ねることにより、埋込んだ副画像情報を復元することが可能ではあるが、両者を一致させるためには記録時および復元時において非常に高い精度が必要である。
【０００８】
さらに、特開平６−４０１９０号公報では、真偽判定のための副画像情報は人間の視覚で認知できる状態で作成されているため、容易に真偽判定のために重要な情報の格納場所が分かってしまい、著しくセキュリティ性が弱い。
【０００９】
これらのように、真偽判定の容易さと真偽判定のセキュリティ性の両立を取ることは困難である。
【００１０】
そこで、本発明は、人間の肉眼で判読可能状態の主画像情報に対して、人間の肉眼で判読不可能状態で副画像情報を埋込むことができ、かつ、その副画像情報を簡易な方法で検知することができるため、真偽判定が簡単に行なうことが可能になる情報処理方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の情報処理方法は、人物の顔画像などの自然画像からなる主画像情報を作成するステップと、副画像情報となる複数の異なるパターン画像情報を作成するステップと、前記作成された主画像情報を複数の領域に分割するステップと、この主画像情報の分割された複数の領域と前記作成された複数のパターン画像情報とを対応させて両者を合成することにより、前記主画像情報の中に前記複数のパターン画像情報を人間の肉眼で判読不可能状態で埋込んだ合成画像情報を作成するステップと、この作成された合成画像情報を記録媒体上に可視像として記録するステップと、前記作成された複数のパターン画像情報の中から１つのパターン画像情報を選択するステップと、前記記録媒体上に記録された合成画像情報の上に、前記選択されたパターン画像情報と同一パターンの光透過分布率を有するシート状のマスクを物理的に重ね合わせた後、両者を相対運動させることにより前記副画像情報を検知するステップとを具備している。
【００１４】
また、本発明の情報処理方法は、人物の顔画像などの自然画像からなる主画像情報を作成するステップと、基準となる第１のパターン画像情報を作成するステップと、この作成された第１のパターン画像情報を所定の角度回転させて第２のパターン画像情報を作成するステップと、あらかじめ用意された副画像情報となる２値画像の背景部分と非背景部分に対応して前記作成された主画像情報を２つの領域に分割するステップと、前記２値画像の非背景部分に前記作成された第１のパターン画像情報を対応づけるとともに、前記２値画像の背景部分に前記作成された第２のパターン画像情報を対応づけるステップと、これら対応づけられた第１、第２のパターン画像情報と前記主画像情報の分割された２つの領域とをそれぞれ対応させて両者を合成することにより、前記主画像情報の中に前記第１、第２のパターン画像情報を人間の肉眼で判読不可能状態で埋込んだ合成画像情報を作成するステップと、この作成された合成画像情報を記録媒体上に可視像として記録するステップとを具備している。
【００１５】
また、本発明の情報処理方法は、人物の顔画像などの自然画像からなる主画像情報を作成するステップと、基準となる第１のパターン画像情報を作成するステップと、この作成された第１のパターン画像情報を所定の角度回転させて第２のパターン画像情報を作成するステップと、あらかじめ用意された副画像情報となる２値画像の背景部分と非背景部分に対応して前記作成された主画像情報を２つの領域に分割するステップと、前記２値画像の非背景部分に前記作成された第１のパターン画像情報を対応づけるとともに、前記２値画像の背景部分に前記作成された第２のパターン画像情報を対応づけるステップと、これら対応づけられた第１、第２のパターン画像情報と前記主画像情報の分割された２つの領域とをそれぞれ対応させて両者を合成することにより、前記主画像情報の中に前記第１、第２のパターン画像情報を人間の肉眼で判読不可能状態で埋込んだ合成画像情報を作成するステップと、この作成された合成画像情報を記録媒体上に可視像として記録するステップと、前記作成された第１、第２のパターン画像情報のいずれか一方を選択するステップと、前記記録媒体上に記録された合成画像情報の上に、前記選択されたパターン画像情報と同一パターンの光透過分布率を有するシート状のマスクを物理的に重ね合わせた後、両者を相対運動させることにより前記副画像情報を検知するステップとを具備している。
【００１８】
本発明によれば、人間の肉眼で判読可能状態の主画像情報に対して、人間の肉眼で判読不可能状態で副画像情報を埋込むことができ、かつ、その副画像情報を簡易な方法で検知することができる。したがって、人物の顔画像などの真偽判定が簡単に行なうことが可能になる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２０】
まず、第１の実施の形態について説明する。
【００２１】
図１は、第１の実施の形態に係る情報処理方法の全体の流れを説明するための流れ図を示しており、以下、この流れ図を参照して情報処理方法の全体の流れを説明する。
【００２２】
図１において、主画像情報１０１は、たとえば、身分証明書などに用いる人物の顔画像であり、あらかじめ撮影しておいた顔写真をスキャナ入力処理１０６により入力することにより作成するか、カメラ撮影処理１０７により人物の顔画像を直接撮影することにより作成したデジタルデータである。
【００２３】
副画像情報となるパターン画像情報１０２は、パターン画像入力処理１０８またはパターン画像作成処理１０９により作成する。このパターン画像情報１０２は、本実施の形態では横４画素、縦２画素を基本サイズとした長方形の白と黒の周期的な繰り返しパターンを用いている。
【００２４】
次に、合成処理１１０において、先に作成した主画像情報１０１とパターン画像情報１０２とを合成することにより、主画像情報１０１の中にパターン画像情報１０２を人間の肉眼で判読不可能状態で埋込んだ合成画像情報１０３を作成する。合成処理１１０の詳細な内容については後述する。
【００２５】
次に、印刷処理１１１において、合成処理１１０で作成した合成画像情報１０３を、たとえば、昇華型熱転写プリンタなどの記録手段を用いて、記録媒体としての身分証明書１０５の顔画像印刷部に印刷（記録）することにより、身分証明書１０５上の合成画像１０４が作成される。この身分証明書１０５上の合成画像１０４が認証用の顔画像として使用される。この合成画像１０４は、人間の肉眼では主画像情報１０１と同一の画像に見える。
【００２６】
このようにして作成された身分証明書１０５は、以下に説明する真偽判定処理１１２により真偽判定を行なうことができる。まず、あらかじめパターン画像情報１０２と同一パターンの光透過分布率を有するシート状のマスク（以下、マスクシートと称す）１１３を作成しておく。このマスクシート１１３を身分証明書１０５上の合成画像１０４上に重ね合わせて、両者を相対運動させる。
【００２７】
そうすると、後述する原理により、モアレ縞が発生するので、このモアレ縞が発生した場合は身分証明書１０５が正しく、発生しない場合は偽造と判定できる。このときの相対運動は、上下や左右に直線的に往復させるか、どちらかを固定して他方を回転運動させる。
【００２８】
次に、パターン画像情報１０２を作成する方法について説明する。パターン画像情報１０２はある一定の周期を持った格子パターンを用いる。本実施の形態では、図２に示すように、たとえば、横４画素、縦２画素のサイズを基本とした長方形の黒パターン２０１と白パターン２０２の繰り返しパターンを用いる（格子の周期は横８画素、縦４画素となる）。このパターン画像情報１０２の縦と横は相対的なものであるから、横のサイズが縦のサイズよりも大きい必要はなく、格子の横画素サイズと縦画素サイズとの比は、
ａ／ｂ＞１
ａ：パターン画像情報の格子の横サイズと縦サイズの大きい方の数値
ｂ：パターン画像情報の格子の横サイズと縦サイズの小さい方の数値
であることが必要で、できれば「２〜８」くらいの比率が望ましい。
【００２９】
次に、図３ないし図５を用いて合成処理１１０について説明する。主画像情報１０１は、たとえば、認証用顔画像などの自然画像の画像情報で、１画素当たり２４ビット（ＲＧＢ各８ビット、０〜２５５の範囲）の情報を持っている。
【００３０】
主画像情報１０１の例を図４および図５に示す。ここでは説明を簡単にするために、主画像情報１０１は（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１２７，１２７，１２７）の一様なグレーとし、その一部分を１２×１２画素のサイズに切り出している。なお、図４は主画像情報１０１の赤成分、図５は主画像情報１０１の緑成分を示しており、青成分は省略している。
【００３１】
パターン画像情報１０２は、規則的な周期の格子パターンで構成されていて、主画像情報１０１の中に人間が肉眼で判読不可能状態で埋込まれている画像情報であり、１画素あたり１ビット（０〜２５５の範囲）の情報を持っている。
【００３２】
パターン画像情報１０２の例を図６に示す。パターン画像情報１０２は、主画像情報１０１と同じく、その一部分を１２×１２画素のサイズに切り出している。パターン画像情報１０２は、横４画素×縦２画素の黒と白の長方形を周期的に繰り返した格子パターンで構成されていて、“１”が黒色を、“０”が白色を表現している。
【００３３】
まず最初に、色差変調処理ステップ３０１において、下記式（ａ−１）〜（ａ−２）の規則にしたがい、パターン画像情報１０２に対して色差変調処理を行なうことにより、色差変調パターン画像情報を作成する。これは、あらかじめ色差変調量ΔＶ（０〜２５５の範囲）を設定しておく。そして、パターン画像情報１０２の各画素単位の値に応じて、黒画素を「１」に割り当て、白画素を「−１」に割当て、それぞれの値に対して色差変調量ΔＶの値を掛けあわせる。これを全てのパターン画像情報１０２に対して行なう。ここに、色差変調処理結果の例を図７に示す。
【００３４】
CDMP(i,j)=(+1)*ΔV……PAT(i,j)=黒の時 …… （ａ−１）
CDMP(i,j)=(-1)*ΔV……PAT(i,j)=白の時 …… （ａ−２）
CDMP(i,j):(x=i,y=j)位置の時の色差変調パターン画像情報の値
PAT(i,j):(x=i,y=j)位置の時のパターン画像情報の値
ΔＶ：色差変調量
色差変調量ΔＶはあらかじめ設定してある「０〜２５５」の範囲の整数である。色差変調量ΔＶが大きいほど真偽判定時の可視化のコントラストが高くなり、判定が容易ではあるが、あまり大きくしすぎると合成画像情報の乱れが多くなり、画質劣化が生じやすくなる。したがって、色差変調量ΔＶは、「１６〜９６」くらいが望ましいが、ここではΔＶ＝４８を用いている。
【００３５】
次に、重畳処理ステップ３０２において、上記のように処理して得られた色差変調パターン画像情報と先に作成された主画像情報１０１に対して、下記式（ｂ−１）〜（ｂ−２）で示される重畳処理を行なうことにより、合成画像情報１０３を作成する。
【００３６】
DES-R(i,j)=SRC-R(i,j)+CDMP(i,j) …… （ｂ−１）
DES-G(i,j)=SRC-G(i,j)-CDMP(i,j) …… （ｂ−２）
DES-B(i,j)=SRC-B(i,j)-CDMP(i,j) …… （ｂ−３）
DES-R(i,j):(x=i,y=j)位置の時の合成画像情報の値（赤成分）
DES-G(i,j):(x=i,y=j)位置の時の合成画像情報の値（緑成分）
DES-B(i,j):(x=i,y=j)位置の時の合成画像情報の値（青成分）
SRC-R(i,j):(x=i,y=j)位置の時の主画像情報の値（赤成分）
SRC-G(i,j):(x=i,y=j)位置の時の主画像情報の値（緑成分）
SRC-B(i,j):(x=i,y=j)位置の時の主画像情報の値（青成分）
なお、 DES-R(i,j)、DES-G(i,j)、DES-B(i,j)は、それぞれ「０〜２５５」の範囲の整数なので、計算結果が「０」以下の場合は「０」に設定し、「２５５」以上の場合は「２５５」に設定する。
【００３７】
図８および図９に重畳処理の結果例を示す。図８は赤成分の結果、図９は緑成分の結果を示す。
【００３８】
前記式（ａ−１）および（ａ−２）で示すように、パターン画像情報１０２の周期に対応して色差変調量ΔＶに対する係数の符号が「＋１」と「−１」の値を交互に取る。したがって、パターン画像情報１０２の１周期に対して積分すると、色差変調量は打ち消し合い、総和は零となるため、パターン画像情報１０２の格子の周期に関して、
ΣDES-R(i,j)=ΣSRC-R(i,j) …… （ｃ−１）
ΣDES-G(i,j)=ΣSRC-G(i,j) …… （ｃ−２）
ΣDES-B(i,j)=ΣSRC-B(i,j） …… （ｃ−３）
となり、さらに、画像の全体領域に対しても上記式（ｃ−１）〜（ｃ−３）が成立するため、合成画像情報１０３において主画像情報１０１の全体の雰囲気は変化せず、保たれている。
【００３９】
実際に、図８や図９の１２×１２画素のデータ値を平均すると「１２７」となり、主画像情報のデータ値の統計値（平均値）が保存されていることがわかる。したがって、重畳処理結果の画像情報（＝合成画像情報）は、一見個々の画素のデータ値を見ると、主画像情報と異なっているが、画像情報の平均値などの統計値は保存されているため、マクロ的な視点、たとえば、１２×１２画素サイズでみると、両者は区別をつけるのが難しくなる。
【００４０】
さらに、前記式（ａ−１）および（ａ−２）で示すように、パターン画像情報１０２の周期に対応して色差変調量ΔＶに対する係数の符号が「＋１」と「−１」の値を交互に取る。ここで、緑成分と青成分の符号は一致し、赤成分と他の２つの成分の符号は一致しないようにする。これは補色の関係を利用しているからである。本実施の形態では、赤−シアン色の補色をペアで使用している。赤成分の符号を正（＋）にするときは、補色のシアン成分である緑成分と青成分の符号を負（−）にし、赤成分の符号を負（−）にするときは、シアン成分を構成する緑成分と青成分の符号を正（＋）としている。
【００４１】
このように、前記式（ａ−１）と（ａ−２）の符号を決めることにより、パターン画像情報１０２の値が黒のときは合成画像情報１０３の値は赤色が強調され、パターン画像情報１０２が白のときは合成画像情報１０３の値はシアン色が強調されるため、合成画像情報１０３はパターン画像情報１０２の格子の周期に対応するように赤色とシアン色の格子成分が埋込まれる。
【００４２】
図８において、データ値＝１７５の画素は赤色が強調されている画素、データ値＝７９の画素はシアン色が強調されている画素である。
【００４３】
赤色成分の多い画素では緑色と青色が少なくなっていて、赤色の少ない画素では他の成分が多くなっている。赤色と（緑色、青色）＝シアン色は補色の関係にあり、赤色とシアン色が隣り合っていても、人間の目には判別しにくく、無彩色に見える。パターン画像情報１０２の格子の周期単位で赤色リッチな画素とシアン色リッチな画素が繰り返し配置されているため、画素密度が細かくなっていくと、人間の目ではこれらの細かな色差の違いを識別できず、色差量はプラスマイナス「０」と判断してしまう。
【００４４】
したがって、
合成画像情報≒主画像情報 …… （ｄ）
と間違って判断してしまい、画像が埋込まれていることを区別できなくなる。したがって、この原理により、パターン画像情報１０２を不可視状態で主画像情報１０１に埋込んだ合成画像情報１０３を作成することが可能になる。
【００４５】
この合成画像情報１０３を高精細な、たとえば、３００ｄｐｉの昇華型熱転写プリンタで印刷記録すると、人間の肉眼では判別が難しく、両者の区別はつかない。
【００４６】
合成画像情報１０３は、見かけ上は通常の画像情報となんら変わりがないので、たとえば、ＪＰＥＧやＴＩＦＦなどの汎用画像フォーマットが使用でき、また、一般の画像情報を扱うことのできるアプリケーションで処理が可能なため、システム構築が比較的容易にできる。
【００４７】
また、システム内で合成画像情報１０３の画像フォーマットを他のものに変換しても、埋込まれたパターン画像情報１０２はそのまま残り問題は生じない。
【００４８】
合成画像情報１０３を昇華型熱転写プリンタのような高精細カラープリンタなどで印刷記録したものを身分証明書などに張り付けて使用するわけだが、そのときにシステム側では、使用された身分証明書の認証用顔画像の中に不可視状態で埋込まれた、副画像情報であるパターン画像情報１０２を検知することにより、身分証明書の真偽判定が可能になる。
【００４９】
副画像情報であるパターン画像情報１０２の検知には、図６に示したパターン画像情報１０２を用いる。パターン画像情報１０２とカラープリンタなどで印刷された主画像情報の画素サイズや画素位置が１：１で対応するように、パターン画像情報１０２の値が黒（＝１）の部分は光が透過しないように黒パターンにして、パターン画像情報１０２の値が白（＝０）の部分は光が透過するように透明パターンにしたマスクシート１１３を作成する。そして、このマスクシート１１３を印刷された合成画像１０４の上に物理的に重ね合わせる。
【００５０】
図１０に、印刷された合成画像１０４を模式化した例を示す。前述のように一様なグレーの主画像情報１０１を用いて合成画像１０４を作成した場合、赤色とシアン色の周期的な格子が埋込まれる。図１０において、文字Ｒを付した画素は赤色がリッチな画素であり、文字Ｃを付した画素はシアン色がリッチな画素を示している。
【００５１】
図１０の合成画像１０４に前述のマスクシート１１３を重ねた場合の結果を図１１および図１２に模式的に示す。図１１は合成画像１０４とマスクシート１１３との位置がぴったり一致した場合であり、図１２は合成画像１０４とマスクシート１１３とが格子の半周期だけずれた場合である。図１１、図１２において、斜線を付した画素はマスクシート１１３によりマスクされていることを示す。
【００５２】
図１１では、文字Ｒを付した画素の部分がマスクされて文字Ｃを付した画素のみが透過されて見える。したがって、この状態では黒のマスクの隙間にシアンの格子が見える。図１２では、文字Ｃを付した画素の部分がマスクされて文字Ｒを付した画素のみが透過されて見える。したがって、この状態では黒のマスクの隙間に赤色の格子が見える。
【００５３】
印刷された合成画像１０４の上にマスクシート１１３を重ねて見ると、図１１もしくは図１２もしくはそれらの中間の状態が見える。ここで、印刷された合成画像１０４を固定して、マスクシート１１３を上下もしくは左右に相対運動させると、図１１と図１２の状態が交互に現われることになり、黒いマスクの中にシアン色と赤色の格子が交互に見えるようになる。
【００５４】
ここで、赤色とシアン色の格子が交互に見えるかどうかで、合成画像１０４の真偽判定を行なうことができる。
【００５５】
なお、印刷された合成画像１０４とマスクシート１１３との相対運動は精密に行なう必要はなく、前述のような上下左右にきちんと動かす必要はなく、回転運動でも構わない。その場合は、マスクされたことにより見える赤色もしくはシアン色の格子とマスクシート１１３の黒い格子の微妙なずれによりモアレ縞が見えるため、このモアレ縞の有無により真偽判定を行なうことができる。
【００５６】
次に、第２の実施の形態について説明する。
【００５７】
第２の実施の形態では、副画像情報としてのパターン画像情報１０２として複数個（Ｎ個）のパターン画像情報を使用する。ここでは、Ｎ＝２の場合について説明する。
【００５８】
図１３は、２種類のパターン画像情報を示している。第１のパターン画像情報１０２ａは、第１の実施の形態で使用したパターン画像情報１０２と同じものである。第２のパターン画像情報１０２ｂは、第１のパターン画像情報１０２ａを時計回り方向に９０度回転させて作成したものである。
【００５９】
なお、本実施の形態では、Ｎ＝２の場合であるが、他の場合も上記と同様に、基本となるパターン画像情報を用意して、そのパターン画像情報を異なる角度だけ回転させて作成することができる。たとえば、Ｎ＝３の場合は、基本となるパターン画像情報を４５度、９０度回転させて作成すればよい。
【００６０】
次に、合成処理１１０の前の準備を行なう。図１４に示すように、主画像情報１０１をＮ個に分割する。分割のしかたは作成者によって任意であるが、ここでは、図１４（ａ）に示すように、左右に均等に２分割して領域Ａ（左側半分）と領域Ｂ（右側半分）とにわける。そして、２つのパターン画像情報１０２ａ，１０２ｂを分割した主画像情報１０１の各領域Ａ，Ｂに割り当てる。たとえば、図１４（ｂ）に示すように、第１のパターン画像情報１０２ａを領域Ａに、第２のパターン画像情報１０２ｂを領域Ｂに、それぞれ対応づける。
【００６１】
合成処理１１０は、第１の実施の形態で説明した方法がそのまま使用できる。すなわち、主画像情報１０１の領域Ａと第１のパターン画像情報１０２ａとで合成処理を行なうことにより、第１の合成画像情報を作成し、主画像情報１０１の領域Ｂと第２のパターン画像情報１０２ｂとで合成処理を行なうことにより、第２の合成画像情報を作成し、これら２つの合成画像情報を１つに単純に合わせることにより、２つのパターン画像情報を埋込んだ合成画像が作成されるので、これを高精細なカラープリンタなどで印刷処理して、身分証明書などに用いることができる。
【００６２】
第２の実施の形態での主画像情報１０１の例を図１５および図１６に示す。これは第１の実施の形態と同じもので、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１２７，１２７，１２７）の一様なグレーとし、その一部を１２×１２画素のサイズに切り出している。なお、図１５は主画像情報１０１の赤成分、図１６は主画像情報１０１の緑成分を示しており、青成分は省略している。
【００６３】
図１５、図１６では、座標値ｘ＝０〜５までの領域を領域Ａとし、座標値ｘ＝６〜１１までの領域を領域Ｂとして、２分割している。領域Ａ，Ｂの境界を一点鎖線で示している。
【００６４】
パターン画像情報１０２ａ，１０２ｂの例を図１７および図１８に示している。図１７の第１のパターン画像情報１０２ａは、第１の実施の形態で使用したパターン画像情報１０２と同じパターンを６×１２画素のサイズに切り出したもの、図１８の第２のパターン画像情報１０２ｂは、第１の実施の形態で使用したパターン画像情報１０２を時計回り方向に９０度回転させた後に、６×１２画素のサイズに切り出したものである。
【００６５】
前述したように、主画像情報１０１の領域Ａ部分と第１のパターン画像情報１０２ａを、主画像情報１０１の領域Ｂ部分と第２のパターン画像情報１０２ｂを、それぞれ第１の実施の形態で示したと同様な合成処理を行ない、これらの合成処理結果を単純に合わせて合成画像情報を作成したときの模式図を図１９に示す。
【００６６】
図１９において、文字Ｒを付した画素は赤色がリッチな画素であり、文字Ｃを付した画素はシアン色がリッチな画素を示している。
【００６７】
真偽判定を行なう場合は、第１のパターン画像情報１０２ａから第１のマスクシート１１３ａをあらかじめ作成しておく。そして、第１の実施の形態で説明したと同様に、そのマスクシート１１３ａを印刷された合成画像１０４の上から重ね合わせる。第１のマスクシート１１３ａを重ねた場合の結果を図２０、図２１、図２２、図２３にそれぞれ模式的に示す。
【００６８】
図２０は、合成画像１０４とマスクシート１１３ａとの位置がぴったり一致した場合であり、図２１は、合成画像１０４とマスクシート１１３ａとが格子の半周期だけずれた場合である。図２０、図２１において、斜線を付した画素はマスクシート１１３ａによりマスクされていることを示す。
【００６９】
図２２は合成画像１０４と９０°回転したマスクシート１１３ａとの位置がぴったり一致した場合であり、図２３は合成画像１０４と９０°回転したマスクシート１１３ａとが格子の半周期だけずれた場合である。図２２、図２３において、斜線を付した画素はマスクシート１１３ａによりマスクされていることを示す。
【００７０】
図２０では、領域Ａおよび領域Ａと領域Ｂとの境界の一部分が文字Ｃを付した画素のみが透過されて、領域Ｂでは文字Ｒを付した画素と文字Ｃを付した画素とが混在して見える。すなわち、領域Ｂでは赤色とシアン色が混合して見える。この２つの色（赤色、シアン色）は補色の関係のため、３００ｄｐｉなどの高精細で画素が記録されている場合、人間の肉眼で判別しにくい状態になっている。したがって、この状態では黒のマスクの隙間に領域Ａではシアン色の格子が見え、領域Ｂではぼやけて画像が見えない状態になる。
【００７１】
図２１では、領域Ａおよび領域Ａと領域Ｂとの境界の一部分が文字Ｒを付した画素のみが透過されて、領域Ｂでは文字Ｒを付した画素と文字Ｃを付した画素とが混在して見える。したがって、この状態では黒のマスクの隙間に領域Ａでは赤色の格子が見え、領域Ｂではぼやけて画像が見えない状態になる。
【００７２】
印刷された合成画像１０４の上にマスクシート１１３ａを重ねて見ると、図２０もしくは図２１もしくはそれらの中間の状態が見える。ここで、印刷された合成画像１０４を固定して、マスクシート１１３ａを上下もしくは左右に相対運動させると、図２０と図２１の状態が交互に現われることになり、領域Ａのみ黒いマスクの中にシアン色と赤色の格子が交互に見え、領域Ｂでは画像がぼやけてパターンは見えない。
【００７３】
図２４に、真偽判定の様子を表わす模式図を示す。このように、マスクシート１１３ａを相対運動させることにより、領域Ａのみに赤色とシアン色の格子が交互に見えたり、モアレ縞が発生して、視認画像に変化が生じるため、その変化の有無で合成画像１０４の真偽判定を行なうことができる。
【００７４】
次に、第３の実施の形態について説明する。
【００７５】
第３の実施の形態では、第２の実施の形態で使用した第１、第２のパターン画像情報１０２ａ，１０２ｂを使用するが、副画像情報としては文字や記号などの２値（白黒）の画像情報を用いる。主画像情報１０１は、認証用の顔画像や風景などの写真のような自然画像を用いることができる。
【００７６】
図２５は、副画像情報として数字とアルファベット文字を使用した例を示す。ここでは、数字「０〜９」とアルファベット文字「Ａ〜Ｆ」を使用する。なお、副画像情報として使用する２値画像情報のサイズは、埋込みたい領域と同じ大きさにする。
【００７７】
副画像情報としての２値画像情報を適当なサイズｌ×ｍに分割する。ここでは、ｌ＝５、ｍ＝７とする。分割した小領域を文字の背景や非背景部分（文字の部分）と対応させて、背景部分は第１のパターン画像情報１０２ａを、非背景部分は第２のパターン画像情報１０２ｂを割り当てる。
【００７８】
それぞれの小領域に対して、第１の実施の形態で説明した合成処理を行なうことにより、合成画像情報を作成した後、これらを単純に合わせて元の画像サイズに戻す。元の画像サイズに戻った合成画像情報を、高精細な昇華型熱転写プリンタなどを用いて印刷処理を行ない、これを身分証明書などに用いることができる。
【００７９】
真偽判定を行なう場合は、第２の実施の形態と同様に、第１のパターン画像情報１０２ａからマスクシート１１３ａをあらかじめ作成しておき、それを印刷された合成画像１０４の上から重ね合わせる。そして、印刷された合成画像１０４とマスクシート１１３ａとを相対的に上下左右または回転運動させると、合成画像１０４の第１のパターン画像情報１０２ａが埋込まれた部分と第２のパターン画像情報１０２ｂが埋込まれた部分とが、第２の実施の形態で説明した原理のために、コントラスト差が生じる。ここで、第２のパターン画像情報１０２ｂが埋込まれた領域は副画像情報である文字や記号の背景部分であり、第１のパターン画像情報１０２ａが埋込まれた領域は非背景部分（文字や記号そのもの）なので、合成画像１０４の中に副画像情報である文字や背景が浮かび上がるように視認できる。
【００８０】
このように、埋込んだ副画像情報が視認できるかどうかで、真偽判定を行なうことが可能である。
【００８１】
以上説明したような情報処理方法によれば、セキュリティ性の高い認証用の顔画像などを使用する身分証明書などを発行することが可能になる。また、真偽判定のための情報は人間の肉眼で判読不可能な状態で埋込まれるため、主画像情報の品質を維持できる。さらに、真偽判定を複雑な装置を使用せずに簡単に判定可能である。
【００８２】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、人間の肉眼で判読可能状態の主画像情報に対して、人間の肉眼で判読不可能状態で副画像情報を埋込むことができ、かつ、その副画像情報を簡易な方法で検知することができるため、真偽判定が簡単に行なうことが可能になる情報処理方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る情報処理方法の全体の流れを説明するための流れ図。
【図２】パターン画像情報を説明する模式図。
【図３】合成処理の流れを説明するための流れ図。
【図４】主画像情報の赤成分の例を示す図。
【図５】主画像情報の緑成分の例を示す図。
【図６】パターン画像情報の例を示す図。
【図７】色差変調結果例を示す図。
【図８】重畳処理結果の赤成分の例を示す図。
【図９】重畳処理結果の緑成分の例を示す図。
【図１０】合成画像の例を示す模式図。
【図１１】真偽判定の例を示す模式図。
【図１２】真偽判定の例を示す模式図。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係るパターン画像情報の模式図。
【図１４】２種類のパターン画像情報を使用して合成処理を行なう説明図。
【図１５】主画像情報の赤成分の例を示す図。
【図１６】主画像情報の緑成分の例を示す図。
【図１７】第１のパターン画像情報の例を示す図。
【図１８】第２のパターン画像情報の例を示す図。
【図１９】合成画像の例を示す模式図。
【図２０】真偽判定の第１の例を示す模式図。
【図２１】真偽判定の第１の例を示す模式図。
【図２２】真偽判定の第２の例を示す模式図。
【図２３】真偽判定の第２の例を示す模式図。
【図２４】真偽判定を行なっている様子を説明する模式図。
【図２５】本発明の第３の実施の形態に係る副画像情報を説明するための図。
【符号の説明】
１０１……主画像情報
１０２……パターン画像情報
１０３……合成画像情報
１０４……合成画像
１０５……身分証明書（記録媒体）
１１０……合成処理
１１１……印刷処理（記録処理）
１１２……真偽判定処理
１１３……マスクシート
３０１……色差変調処理ステップ
３０２……重畳処理ステップ
Claims (5)
- 人物の顔画像などの自然画像からなる主画像情報を作成するステップと、
副画像情報となる複数の異なるパターン画像情報を作成するステップと、
前記作成された主画像情報を複数の領域に分割するステップと、
この主画像情報の分割された複数の領域と前記作成された複数のパターン画像情報とを対応させて両者を合成することにより、前記主画像情報の中に前記複数のパターン画像情報を人間の肉眼で判読不可能状態で埋込んだ合成画像情報を作成するステップと、
この作成された合成画像情報を記録媒体上に可視像として記録するステップと、
前記作成された複数のパターン画像情報の中から１つのパターン画像情報を選択するステップと、
前記記録媒体上に記録された合成画像情報の上に、前記選択されたパターン画像情報と同一パターンの光透過分布率を有するシート状のマスクを物理的に重ね合わせた後、両者を相対運動させることにより前記副画像情報を検知するステップと、
を具備したことを特徴とする情報処理方法。 - 前記複数の異なるパターン画像情報の作成は、基準となる第１のパターン画像情報を所定の角度だけ回転させて第２以降のパターン画像情報を作成することを特徴とする請求項１記載の情報処理方法。
- 前記複数の異なるパターン画像情報の作成は、パターン画像情報の数が２であるとき、基準となる第１のパターン画像情報を９０度の角度回転させて第２のパターン画像情報を作成することを特徴とする請求項２記載の情報処理方法。
- 人物の顔画像などの自然画像からなる主画像情報を作成するステップと、
基準となる第１のパターン画像情報を作成するステップと、
この作成された第１のパターン画像情報を所定の角度回転させて第２のパターン画像情報を作成するステップと、
あらかじめ用意された副画像情報となる２値画像の背景部分と非背景部分に対応して前記作成された主画像情報を２つの領域に分割するステップと、
前記２値画像の非背景部分に前記作成された第１のパターン画像情報を対応づけるとともに、前記２値画像の背景部分に前記作成された第２のパターン画像情報を対応づけるステップと、
これら対応づけられた第１、第２のパターン画像情報と前記主画像情報の分割された２つの領域とをそれぞれ対応させて両者を合成することにより、前記主画像情報の中に前記第１、第２のパターン画像情報を人間の肉眼で判読不可能状態で埋込んだ合成画像情報を作成するステップと、
この作成された合成画像情報を記録媒体上に可視像として記録するステップと、
を具備したことを特徴とする情報処理方法。 - 人物の顔画像などの自然画像からなる主画像情報を作成するステップと、
基準となる第１のパターン画像情報を作成するステップと、
この作成された第１のパターン画像情報を所定の角度回転させて第２のパターン画像情報を作成するステップと、
あらかじめ用意された副画像情報となる２値画像の背景部分と非背景部分に対応して前記作成された主画像情報を２つの領域に分割するステップと、
前記２値画像の非背景部分に前記作成された第１のパターン画像情報を対応づけるとともに、前記２値画像の背景部分に前記作成された第２のパターン画像情報を対応づけるステップと、
これら対応づけられた第１、第２のパターン画像情報と前記主画像情報の分割された２つの領域とをそれぞれ対応させて両者を合成することにより、前記主画像情報の中に前記第１、第２のパターン画像情報を人間の肉眼で判読不可能状態で埋込んだ合成画像情報を作成するステップと、
この作成された合成画像情報を記録媒体上に可視像として記録するステップと、
前記作成された第１、第２のパターン画像情報のいずれか一方を選択するステップと、
前記記録媒体上に記録された合成画像情報の上に、前記選択されたパターン画像情報と同一パターンの光透過分布率を有するシート状のマスクを物理的に重ね合わせた後、両者を相対運動させることにより前記副画像情報を検知するステップと、
を具備したことを特徴とする情報処理方法。
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