JP4685047B2 - 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム - Google Patents

画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム Download PDF

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Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラムに関し、特に電子透かしデータを埋め込み可能な画像処理装置等に関する。
印刷装置では、画像データをプリントした用紙や画像データ自体の不正コピーを抑止したり、用紙や画像データの流出元を特定したりするために電子透かしが用いられている。電子透かしは、例えば複数のドットからなるドットパターンで構成されており、このドットパターンから出力者の情報等を読み取ることが可能となっている。このように、例えば画像データに電子透かしを埋め込むことで、流出経路を追跡することができる。電子透かしは、改竄の有無や真正性を検証するのにも用いられている
このように利用される電子透かしについて、例えば特許文献1には、文字データが無い空白部分を検出して、その空白部分に電子透かしデータを埋め込む技術が記載されている。
特開2005−38243号公報
ところで、ドット自体のサイズを変えることで、電子透かしデータの濃度を調整する技術が知られている。すなわち、ドットのサイズを大きくすると、確実に電子透かしを読み取ることができる反面、濃度が上がってトナー消費量が増加する。これに対して、ドットのサイズを小さくすると、濃度が下がってトナー消費量を減少させることができる。
ところが、ドットのサイズを小さくすると、ドットを検出することができなくなる可能性があり、いわゆるトラッキング性能に問題が発生する。このように、トナー消費量の削減を目的にドットのサイズを小さくするのには、トラッキング性能の観点から限界があった。
本発明は、このような従来の技術における課題を鑑みてなされたものであり、トラッキング性能の向上とトナー消費量の削減とのいずれを優先するかを選択したり、あるいは双方のバランスを調整したりすることのできる画像処理装置等を提供することを目的とするものである。
上述の目的を達成するために、本発明の提供する画像処理装置は、複数のドットから構成されるドットパターンを、電子透かしデータとして埋め込み可能であることを前提とし、ドットパターンのサイズを算出するパターンサイズ算出手段と、原稿の印字することができる印字可能領域における、印字対象でない余白領域のサイズを算出する余白領域算出手段とを備える。パターンサイズ算出手段は、ユーザにより設定された電子透かしデータを視覚的に認知することができるイメージデータに展開することで、ドットパターンのサイズを算出する。余白領域算出手段は、ユーザにより設定された印刷画像データをイメージデータに展開することで、余白領域のサイズを算出する。
ドットパターンのサイズと余白領域のサイズとの情報を得たユーザは、前記余白領域に前記ドットパターンをいくつ埋め込むかを決定する。例えば、同一の情報をもつドットパターンを繰り返し複数埋め込むことで、一部に読取り不能なドットパターンがあっても他のドットパターンから読み取ることができ、トラッキング性能の向上につながる。他方、埋め込むパターン数を少なくすることで、トナー消費量を削減することができる。
このようにして、ユーザは、トラッキング性能の向上とトナー消費量の削減とを考慮して埋め込みパターン数と、そのパターン数に基づいてドットパターンのサイズとを決定する。
さらに、本発明の画像処理装置は、ドットパターンのサイズを変更するパターンサイズ変更手段と、サイズを変更したドットパターンを前記余白領域に電子透かしデータとして埋め込む埋め込み手段を備える。
パターンサイズ変更手段は、上述のようにユーザが決定したドットパターンの埋め込みパターン数、サイズ等に基づいてドットパターンのサイズを変更する。例えば、ドットパターンのサイズの設定を受け付けるパターンサイズ受付手段を備え、パターンサイズ受付手段が受け付けたサイズ設定に基づいて変更するようにしてもよい。
以上のように、本発明の画像処理装置によれば、トナー消費量の削減を優先させたい場合には、ドットパターンのサイズを大きくすることができる。この結果、埋め込むことができるパターン数は少なくなり、トナー消費量を抑えることが可能となる。なお、ドットパターンのサイズを大きくしても、ドット自体の大きさは変わらない。
他方、トラッキング性能の向上を優先させたい場合には、ドットパターンのサイズを小さくする。この結果、同一の情報をもつパターン数を多く埋め込むことができ、一部に読み取れないドットパターンがあっても、他のドットパターンから読み取ることができる可能性が高まる。このようにして、トナー消費量の削減とトラッキング性能の向上のいずれかを優先させることを選択することができる。
また、いずれか一方を優先させるのではなく、一定のトラッキング性能を維持しつつトナー消費量を抑えたい場合がある。このような場合には、ドットパターンのサイズを適度に大きくすることで、トラッキング性能とトナー消費量の削減とのバランスを図ることができる。
他の観点によれば、本発明は、上述の画像処理装置としてコンピュータを機能させるための画像処理プログラム及びそのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することができる。
本発明によれば、トラッキング性能の向上とトナー消費量の削減のいずれか一方を優先したり、あるいは双方のバランスを調整することができる。
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図1は、本実施の形態における画像処理システムの全体構成の簡略図である。
本発明は、例えばプリンタ102や複合機103などの印刷装置101とネットワーク104を介して接続されたコンピュータ100及びそのコンピュータ100上で動作する画像処理プログラムとして具体化される。コンピュータ100は、例えばパーソナルコンピュータやサーバなどの一般的な汎用コンピュータを用いることが出来る。このコンピュータ100が、電子透かしを生成して、電子透かしを印刷画像データに埋め込む。そして、コンピュータ100は、電子透かしが埋め込まれた印刷画像データを印刷装置に出力する。印刷装置101は、取得した電子透かし入り印刷画像データに基づいて、電子透かしが埋め込まれた印刷画像を用紙に印刷する。
本実施形態では、電子透かしとして埋め込まれるデータは、印刷画像データとともにドットパターンとして印字される地紋画像データとなっている。印刷画像を印刷した用紙が流出しても、複数のドットからなるドットパターン(地紋パターン、地紋タイルともいう。)に埋め込まれた追跡情報により、流出源を特定することができ、結果的に不正流出が抑止される。
図2は、画像処理に用いるコンピュータのハードウェア構成の一例を示す図である。コンピュータ100は、CPU201やバス202を有する。CPU201はバス202を通じてROM203やRAM204と接続される。ROM203に記憶されたプログラムの指令にしたがってコンピュータ102が起動すると、CPU201はRAM204上でOS205の一部または全部を動作させる。また、RAM204には、ユーザの入力に基づき、印刷画像データ210や地紋画像データ211のファイルが格納される。
バス202には、入力装置206や表示装置207、通信インターフェイス208も接続されている。入力装置206には、マウスやトラックボールのようなカーソルデバイスや、キーボードを用いることができる。表示装置207には、液晶ディスプレイやCRTディスプレイを用いることができる。通信インターフェイス208は、ネットワーク104にコンピュータ100を接続する。
さらにバス202には、記憶装置の一つとして、HDD209も接続されている。HDD209は、コンピュータ100を画像処理装置として機能させるための、印刷画像データ210の処理を実行する画像処理プログラム212のファイルを格納している。CPU201は、バス202を介して画像処理プログラム212をHDD209から読み出し、そのプログラム212の指令に従って印刷画像データ210の処理を実行する。この処理には、前記地紋画像データ211を印刷画像データ210に埋め込む処理も含まれる。
さらに、HDD209は、画像処理プログラム212のファイルのほか、プリンタドライバ213のファイルも格納している。プリンタドライバ213のファイルは、コンピュータ100のユーザが用いる印刷装置101に応じて予めHDD209に格納され、ユーザによる印刷指示を受けると呼び出される。プリンタドライバ213は、対応する印刷装置101が処理可能な形式にデータを変換し、その印刷データをその印刷装置101に出力する。例えばネットワーク104を通じ、その印刷データをプリンタ105が受信すると、プリンタコントローラ215の制御にしたがってプリンタエンジン216がそのデータを用紙に印刷する。
以上のように、コンピュータ100は、画像処理プログラム212やプリンタドライバ213の指令にしたがって、ROM203やHDD209上のファイルに対して入出力を行い、ROM203に格納された印刷画像データを処理する画像処理装置として機能する。
図3は、地紋データのデータ構成の一例を示す図である。地紋データは、流出元を特定するための出力者の情報であって、ユーザによって入力装置から入力される。地紋データ301としては、ネットワークを介してデータを送受信するのに必要なコンピュータ固有のアドレス(例えばMAC(Media Access Control)アドレス、IPアドレス)、ネットワーク上でコンピュータに付与されるホスト名、印刷日時、文書名、ユーザ定義(例えばユーザのコード又は氏名など)等を用いることができる。ユーザは、必ずしもこれらの地紋データ301の全ての項目を入力する必要は無く、所望のデータ項目に限定して入力してもよい。この地紋データを基に、地紋画像(すなわち複数のドットからなるドットパターン)が生成される。
図4は、印刷画像データが印字可能領域に出力された状態のイメージ画像を示す図である。印刷画像データは、ユーザによって入力装置から入力される。本実施形態の印字可能領域401は、原稿の印字面全域に渡っており、印字対象となる印字領域402(すなわち、印字される予定の領域)と印字対象とならない余白領域403(すなわち、印字されない予定の領域)とで構成される。この余白領域403に地紋(すなわち複数のドットからなるドットパターン)が埋め込まれることとなる。
次に、印刷画像データを処理するための具体的な各手段について説明する。以下に示す各手段は、CPU201がプログラムを実行することによって動作する。
図5は画像処理装置の機能的構成の一例を示す図である。コンピュータ100は、地紋データ受付部501、地紋画像データ生成部502、地紋画像データ記憶部503、パターンサイズ算出部504を備えている。
地紋データ受付部501は、ユーザによって入力装置から設定された地紋データを受け付ける。
地紋画像データ生成部502は、ユーザが入力した地紋データに基づいて、複数のドットからなるドットパターンを表す地紋画像のデータ(以下、地紋画像データという)を生成する。上述のように、地紋データ501のデータ量が大きい場合には、優先度の高い地紋データ501を抽出して、抽出した地紋データ501に基づいて地紋画像データを生成するようにしてもよい。生成された地紋画像データは、地紋画像データ記憶部503に記憶される。
パターンサイズ算出部504は、地紋画像データ生成部502によって生成されたドットパターンのサイズを算出する。具体的には、地紋画像データ記憶部503から地紋画像データを読み出し、印刷される画像を視覚的に認知することのできるイメージデータに展開する。この実施形態では、地紋のドットパターンを所定形状にならんだ点(ドット)の集合として表現するビットマップデータが用いられる。続いて、このビットマップデータのイメージ画像を参照して、ドットパターン1単位のサイズを算出する。ドットパターンの形状はユーザによって予め設定される。本実施形態のドットパターンは正方形に設定され、縦方向の長さと横方向の長さ(例えば500pix(縦)×500pix(横))により求められる。
また、コンピュータ100は、印刷画像データ受付部505、印刷画像データ記憶部506、余白領域算出部507、サイズ比算出部508、パターン情報表示部509、パターンサイズ受付部510、パターンサイズ変更部511を備える。
印刷画像データ受付部505は、ユーザによって入力装置から入力された印刷画像データを受け付け、受け付けた印刷画像データを印刷画像データ記憶部506に記憶する。
余白領域算出部507は、原稿の印字することができる印字可能領域における、印字対象でない余白領域のサイズを算出する。具体的には、まず、印刷画像データ記憶部506から印刷画像データを読み出し、ビットマップデータに展開する。続いて、このビットマップデータのイメージ画像を参照して、最も大きな余白領域のサイズを算出する。図4に示すように、本実施形態の余白領域403は例えば正方形に設定され、縦方向の長さと横方向の長さ(例えば2000pix(縦)×2000pix(横))として求められる。
サイズ比算出部508は、前記余白領域のサイズと、前記パターン算出部が算出したドットパターンのサイズとの比を算出する。例えば、余白領域が2000pix(縦)×2000pix(横)で、ドットパターンが500pix(縦)×500pix(横)である場合、サイズ比は4:1と算出される。また、サイズ比算出部508は、前記余白領域のサイズと、前記パターン算出部が算出したドットパターンを拡大した場合のサイズとの比も算出する。
パターン数算出部509は、前記余白領域に埋め込むことができるドットパターンのパターン数を算出する。本実施形態では、ドットパターンも余白領域も正方形であることから、パターン数は、サイズ比の2乗として算出される。例えば余白領域とドットパターンのサイズ比が4:1であれば、埋め込むことができるパターン数は16(4×4)と算出される。
パターン情報表示部510は、ドットパターンに関する情報を、例えばディスプレイ等の表示装置に表示させる。
図6は、ドットパターンに関する情報の一例を示す図である。ドットパターンの情報として、余白領域のサイズ、ドットパターンのサイズ、サイズ比、ドットパターンの埋め込み数等が表示される。余白領域のサイズの欄には、余白領域算出部によって算出されたサイズが表示される。ドットパターンのサイズの欄には、パターンサイズ算出部によって算出されたサイズ(500pix×500pix)、及び該サイズを拡大した場合のサイズ(例えば1000pix×1000pix、2000pix×2000)が表示される。サイズ比の欄には、ドットパターンのサイズ毎に、余白領域とドットパターンのサイズ比が表示される。ドットパターンの埋め込み数の欄には、ドットパターンのサイズ毎に、余白領域に埋め込むことが可能なパターン数が表示される。
ドットパターンに関する情報を得たユーザは、ドットパターンのサイズを変更するか否か、及び変更する場合には変更するサイズを決定する。具体的には、トナー消費量とトラッキング性能の関係からドットパターンのサイズを決定する。例えば、ドットパターンのサイズを大きくすると余白領域に埋め込むことができるパターン数は減少する。これにより、地紋を埋め込むのに費やすトナー消費量を削減することが出来る。これに対して、ドットパターンのサイズを大きくしない場合には、より多くのパターン数を余白領域に埋め込むことができる。これにより、たとえば一部のドットパターンが読取り不可能になっても、他のドットパターンにより読み取ることが出来る場合がある。
このようにユーザは、トナー消費量の削減とトラッキング性能の向上とのどちらを優先させるかを判断することができる。また、ドットパターンのサイズを適度に拡大させることで、トナー消費量を削減しつつ、一定のトラッキング性能を維持させることも出来る。ユーザは、ドットパターンのサイズを決定すると、例えばキーボード等の入力装置を用いてサイズを入力する。
パターンサイズ受付部511は、ユーザによるサイズの入力に基づいて、ドットパターンのサイズの設定を受け付ける。
パターンサイズ変更部512は、パターンサイズ受付部511が受け付けたサイズ設定に基づき、ドットパターンのサイズを変更する。
以下、パターンサイズ変更部512により、ドットパターンのサイズが拡大された場合について説明する。
図7は、サイズを拡大したドットパターンを示す図である。図7Aは、拡大前のドットパターン、すなわちパターンサイズ算出部が算出したサイズ(500pix×500pix)のドットパターンを示す。図7Bは、2倍に拡大したサイズ(1000pix×1000pix)のドットパターンを示す。図7Cは、4倍に拡大したサイズ、すなわち余白領域と同じサイズ(2000pix×2000pix)に拡大したドットパターンを示す。
拡大前のドットパターン(図7A)と拡大後のドットパターン(図7B、C)は相似形となっているため、ドットの相対的位置、すなわち例えば3点のドットを結んだ場合の角度(例えば図7では角度A)は拡大しても変わらない。他方、拡大後の各ドット間の距離は、拡大前と比べてサイズ比だけ長くなる。例えば、図7Aの距離Lは、図7Cの拡大後には4倍の距離4Lになる。なお、各ドット自体の大きさは、拡大前と拡大後とで一定に保たれている。
図8は、余白領域にドットパターンを埋め込んだ画像のイメージ図である。図8Aは、拡大前のドットパターン(図7Aに対応)を余白領域に埋め込んだ画像のイメージ図である。この場合は、余白領域に16のパターン数を埋め込むことができる。したがって、一部のトラッキングパターンからは読取り不能になったとしても他のトラッキングパターンから読み取ることができる可能性が高まり、トラッキング性能の観点からは優れている。
図8Cは、4倍に拡大したドットパターン(図7Cに対応)を余白領域に埋め込んだ画像のイメージ図である。この場合は、余白領域と同サイズになることから、埋め込むことができるドットパターンは1つのみであり、その結果トナー消費量を削減することができる。
図8Bは、2倍に拡大したドットパターン(図7Bに対応)を余白領域に埋め込んだ画像のイメージ図である。この場合は、余白領域に4つのドットパターンを埋め込むことができる。図7Aと比較するとトラッキング性能に優れており、かつ図7Bと比較するとトナー消費量を削減することができる。すなわち、一定のトラッキング性能を維持しつつ、トナー消費量を削減することで、トラッキング性能の維持とトナー消費量の削減の調和を図ることができる。
以上のようにして、パターンサイズ変更部513によって、ドットパターンのサイズが変更される。
さらに、本コンピュータ100は、地紋画像データ埋め込み部513と合成画像データ出力部514とを備える。
地紋画像データ埋め込み部513は、サイズを変更したドットパターンを地紋画像データとして前記余白領域に埋め込み、印刷画像に地紋画像が埋め込まれた合成画像データを生成する。
合成画像データ出力部514は、前記合成画像データを、例えばプリンタ102に出力する。具体的には、ユーザがアプリケーションソフトから印刷を実行すると、OSからの処理の要求を受けたプリンタドライバが、対応するプリンタが処理可能な形式に合成画像データを変換し、変換した合成画像データをそのプリンタに出力する。
以下、コンピュータの地紋を埋め込む処理手順について説明する。図9は、本実施形態のコンピュータが地紋を埋め込む処理手順を示すフローチャートである。
ユーザの入力によって印刷画像データを受け付けると(S1)、その印刷画像データを印刷画像データ記憶部に記憶する(S2)。そして、印刷画像データをビットマップデータに展開して、印字可能領域内の余白領域のサイズを算出する(S3)。
次に、ユーザの入力によって地紋データを受け付けると(S4)、その地紋データから地紋画像データを生成するとともに(S5)、一時的に地紋画像データ記憶部に記憶する(S6)。そして、パターンサイズ算出部が、地紋を構成するドットパターン1単位のサイズを算出する(S7)。なお、ここでは、印刷画像データを受け付けてから地紋データを受け付けているが、その順序は特に限定しない。例えば、ユーザの入力順に印刷地紋データと地紋データを受け付けるようにしても良い。
続いて、サイズ比算出部が、S3で求めた余白領域のサイズとS7で求めたドットパターンのサイズとのサイズ比や、余白領域に埋め込むことができるパターン数を算出する(S8)。そして、これらサイズ比、パターン数等のドットパターンに関する情報をディスプレイに表示させる(S9)。
ディスプレイに表示された情報を見たユーザは、その情報を基にドットパターンのサイズを決定し、キーボードから入力することができる。ユーザによるサイズの入力を受け付けると(S10)、受け付けたサイズに変更する(S11)。
続いて、サイズを変更したドットパターン(地紋画像データ)を埋め込み、印刷画像データと地紋画像データとを合成した地紋入りの合成画像データを生成する(S13)。
以上のように、本実施の形態における画像処理装置では、トナー消費量を削減させたい場合にはドットパターンのサイズを拡大し、トラッキング性能を向上させたい場合にはドットパターンのサイズを拡大させないようにすることができる。これにより、トナー消費量の削減とトラッキング性能の向上のいずれを優先させるか選択することができる。また、ドットパターンのサイズを適度に拡大することで、一定のトラッキング性能を維持しつつトナー消費量を削減することも可能となる。
上述の実施の形態で利用した画像処理プログラムは、インターネットなどの電気通信回線を用いたり、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納したりすることで、関係者や第三者に提供することができる。例えばプログラムの指令を電気信号や光信号、磁気信号などで表現し、その信号を搬送波に載せて送信することで、同軸ケーブルや銅線、光ファイバのような伝送媒体でそのプログラムを提供することができる。またコンピュータ読取可能な記録媒体としては、CD−ROMやCD−R、CD−RW、DVD−ROM、DVD−RAM、DVD−R、DVD−RWなどの光学メディアや、フレキシブルディスクのような磁気メディア、フラッシュメモリやRAMのような半導体メモリを利用することができる。
また上述した実施の形態は本発明の技術的範囲を制限するものではなく、既に記載したもの以外でも、本発明の範囲内で種々の変形や応用が可能である。
本発明に係る画像処理装置等によれば、トナー消費量の削減とトラッキング性能の向上、維持とのいずれを優先させるかを選択することができ、コンピュータや、コンピュータプログラムなどに有用である。
本実施の形態における画像処理システムの全体構成の簡略図。 本実施の形態におけるコンピュータの機械的構成図。 地紋データファイルのデータ構成図。 印刷画像データが出力される状態のイメージ画像を示す図。 本実施の形態におけるコンピュータの機能ブロック図。 ドットパターンに関する情報を示す図。 サイズを拡大したドットパターンの一例を示す図。 余白領域にドットパターンを埋め込んだ状態のイメージ画像を示す図。 本実施の形態におけるコンピュータの画像処理手順を示すフローチャート。
符号の説明
100 コンピュータ
101 印刷装置
102 プリンタ
103 複合機
210 印刷画像データ
211 地紋画像データ
212 画像処理プログラム
213 プリンタドライバ
501 地紋データ受付部
502 地紋画像データ生成部
503 地紋画像データ記憶部
504 パターンサイズ算出部
505 印刷画像データ受付部
506 印刷画像データ記憶部
507 余白領域算出部
508 サイズ比算出部
509 パターン数算出部
510 パターン情報表示部
511 パターンサイズ受付部
512 パターンサイズ変更部
513 地紋埋め込み部
514 合成画像データ出力部

Claims (5)

  1. 複数のドットから構成されるドットパターンを、電子透かしデータとして埋め込み可能な画像処理装置であって、
    電子透かしデータとして生成されたドットパターンのサイズであるパターンサイズを算出するパターンサイズ算出手段と、
    原稿印字することができる印字可能領域における、印字対象でない余白領域のサイズである余白サイズを算出する余白領域算出手段と、
    前記パターンサイズ、および前記パターンサイズを前記余白サイズに埋め込み可能な範囲で拡大することにより得られた拡大サイズを表示する表示手段と、
    表示された前記パターンサイズおよび前記拡大サイズに基づいてドットパターンのサイズの設定を受け付けるパターンサイズ受付手段と、
    受け付けられたサイズの設定に基づいてドットパターンのサイズを変更するパターンサイズ変更手段と、
    サイズを変更したドットパターンを前記余白領域に電子透かしデータとして埋め込む埋め込み手段と、
    を備える画像処理装置。
  2. 前記表示手段が、前記パターンサイズと前記拡大サイズとの比を表示する
    請求項1記載の画像処理装置。
  3. 請求項1又は2に記載の画像処理装置としてコンピュータを機能させるための画像処理プログラム。
  4. 請求項1又は2に記載の画像処理装置としてコンピュータを機能させるための画像処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  5. 複数のドットから構成されるドットパターンを電子透かしデータとして埋め込む画像処理方法であって、
    電子透かしデータとして生成されたドットパターンのサイズであるパターンサイズを算出するステップと、
    原稿印字することができる印字可能領域における、印字対象でない余白領域のサイズである余白サイズを算出するステップと、
    前記パターンサイズ、および前記パターンサイズを前記余白サイズに埋め込み可能な範囲で拡大することにより得られた拡大サイズを表示するステップと、
    表示された前記パターンサイズおよび前記拡大サイズに基づいてドットパターンのサイズの設定を受け付けるステップと、
    受け付けられたサイズの設定に基づいてドットパターンのサイズを変更するステップと
    サイズを変更したドットパターンを前記余白領域に電子透かしデータとして埋め込むステップと、
    を備える画像処理方法。
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