JP4762259B2 - デジタル画像処理方法およびデジタル画像処理システム - Google Patents

Description

本発明は、例示される実施形態において、一般に、絵(pictorial)やテキストとなる画像データのハードコピーに固有のグロス(gloss)に係り、より詳細には、中間調（ハーフトーン）画像データがハードコピーへ印刷される時、差分グロスパターンを生じるハーフトーン化された画像データに埋め込まれたパターンの検出に関する。

電子透かし（ｄｉｇｉｔａｌ ｗａｔｅｒｍａｒｋｓ）が、文書（ドキュメント）の真偽の検証、情報提供、複写の防止を含む様々な用途で画像に用いられている。このような透かしを作成する技術は、たいていの場合、画像の付加又は画像を印刷する前の既存画像における画像データの変更を含む。他の技術においては、描画（レンダリング）された画像へクリア（透明な）トナーを選択的に塗布することによって、透かしを作成する。

最近では、電子透かしを作成するために、差分グロスに基づくＧｌｏｓｓｍａｒｋ（商標）技術が用いられている。この技術は、元の画像を変更しなくても、あるいは、特殊なマーキング材料や基体を用いなくても、電子透かしを導入することができる。この技術においては、紙をある角度で保持することによって人間（見る者）は見分けることができるが、通常のスキャニング（走査）においてスキャナ若しくは複写機は検出できないような差分グロス画像を作成する。これらの装置は、その紙を固定角度で読むことに制限され、固定角度は一般に鏡面反射の影響を最小に抑えるように選択される。差分グロス画像は、ハーフトーン出力において二つの異なるグロス特性を生成する二つの異なるハーフトーンスクリーンを選択的に使用することによって形成される。

ハーフトーン印刷において、コントーン画像（グレイレベルが実質的に連続可変する画像）が印刷前にバイナリ画像へ変換される。特定の位置若しくは画素において、スポットを印刷すべきかどうかは、ハーフトーン技術によって制御され得る。最も一般的なハーフトーン方法は、スクリーニングであり、スクリーニングにおいて、ハーフトーンスクリーンはグレイレベルが高くなるにつれて画素のクラスタがどのように成長するかを判断する。この場合のグレイレベルは、モノクロ（単色）又はカラーチャネルを問わず、任意のチャネルに対する明度(intensity)の増加に関する。ハーフトーンスクリーンは要求される連続調レベルと所定の閾値レベルとを比較する。該閾値レベルは、一般に矩形のセルについて定義され、矩形のセルは画像平面を満たすように配置される。スクリーニングの出力は複数の小さな「ドット」のバイナリパターンである。ドットは、ハーフトーンスクリーンのサイズ、形状および配置によって決定されるようにグリッドで規則的に離間されている。従来のスクリーニングにおいて、グレイレベルが高くなるにつれて、ドットは一般に径方向外側に成長し、円形のクラスタを形成する。現在のＧｌｏｓｓｍａｒｋ（商標）技術においては、異なる異方性構造の配向を有する二つのハーフトーンスクリーンが使用されている。異方性構造は、成長パターン及び／またはスクリーンの配向によって提供され得る。ハーフトーン画像を生成するときに、二つのハーフトーンスクリーン間で選択の切り換えを行う（トグルする）ことによって、レンダリングされた画像をある角度から見た時にグロス差分を見分けることができる。
米国特許第７，０９２，１２８号明細書 米国特許第７，１２６，７２１号明細書 米国特許出願公開第２００３／０，２３１，３４９号明細書 米国特許出願公開第２００４／０，０００，７８６号明細書 米国特許出願公開第２００４／０，１１４，１６０号明細書 米国特許出願公開第２００５／０，１２８，５２３号明細書 米国特許出願公開第２００５／０，１２８，５２４号明細書 米国特許出願公開第２００６／０，０７２，１５９号明細書 米国特許出願公開第２００６／０，１２７，１１７号明細書

保護目的または追跡（トラッキング）目的のために、プリンタに送られたデジタルハーフトーン画像が、埋め込まれた差分グロスパターンを含むか否か、画像を印刷する前に検出することが望ましい場合がある。

本発明の一実施態様は、クラスタスクリーンハーフトーンデジタル画像を表す周期的特性を有するデジタル画像を識別し、第１および第２のフィルタと識別された前記デジタル画像のハーフトーン構造の相関を判断する、デジタル画像処理方法であって、前記第２のフィルタが前記第１のフィルタとは異なる偏向を有し、判断された前記相関に基づいて、識別された前記デジタル画像における差分グロスの領域の識別を可能とするために前記第１および第２のフィルタが選択される、デジタル画像処理方法である。

本発明の一実施態様の方法によれば、前記デジタル画像がディスプレイされる場合、差分グロスがあれば、該差分グロスの少なくとも一つの領域をシミュレートする前記デジタル画像の表示を生成することをさらに含む。

本発明の一実施態様の方法によれば、前記表示を生成することが、第２のフィルタよりも第１のフィルタにより強力に相関するデジタル画像の領域へ第１のカラー又はグレイレベルを割り当て、前記第１のフィルタよりも第２のフィルタにより強力に相関する画像の領域に第２のカラー又はグレイレベルを割り当てること、を含む。

本発明の一実施態様の方法によれば、クラスタスクリーンハーフトーンデジタル画像を表す周期的特性を有するデジタル画像を識別するステップが、画像の少なくとも一部に対して、画像データ上で空間周波数解析を実行するステップを含む。

本発明の一実施態様の方法によれば、前記デジタル画像が、解析された画像データの周波数ドメイン内の絶対値が中心のピークから等しく離間されている四つの位置においてピークを展開するクラスタスクリーンハーフトーン画像として識別される。

本発明の一実施態様の方法によれば、前記相関を求めるステップが、画像内のハーフトーン構造の大きさと同様の大きさを有する第１および第２の偏向フィルタを生成するステップを含む。

本発明の一実施態様の方法によれば、前記相関を求めるステップが、閾値より上の相関ピークを求めるステップと、前記デジタル画像内の相関ピークの位置を識別するステップと、を含む。

本発明の一実施態様の方法によれば、デジタル画像が、求められた相関に基づいて、差分グロスの領域を含むかどうかを判断するステップを含む。

本発明の一実施態様の方法によれば、差分グロスの領域を含むと判断された画像に対して、コンピュータ実施プロセスを実施するステップを更に含む。

本発明の一実施態様の方法によれば、前記コンピュータ実施プロセスが、画像の印刷を制限するステップを含む。

本発明の一実施態様の方法によれば、第１のタイプの異方性ハーフトーン構造は、第１のフィルタおよび第２のフィルタの一つにより強力に相関し、第２のタイプの異方性ハーフトーン構造は、第１のフィルタおよび第２のフィルタの他の一つにより強力に相関する。

本発明の一実施態様の方法によれば、差分グロスの領域は、第１のタイプの異方性ハーフトーン構造を含み、画像の第２の領域が第２のタイプの異方性ハーフトーン構造を含む。

本発明の一実施態様の方法によれば、差分グロスの領域は、基体に印刷された時のグロス特性が画像の他の領域とは異なる領域である。

本発明の一実施態様は、前記方法を実行するための命令を実行するプロセッサを含む画像処理装置である。

本発明の一実施態様は、前記方法を実行するための命令が記録されている有体のコンピュータリーダブル媒体である。

本発明の他の実施態様は、デジタル画像処理システムである。該デジタル画像処理システムは、クラスタスクリーンのハーフトーンデジタル画像を表す周期的特性を有するデジタル画像を識別するハーフトーン検出コンポーネントを含む。相関コンポーネントは、第１および第２のフィルタと前記識別されたデジタル画像のハーフトーン構造の相関を判断する。前記第２のフィルタは、前記第１のフィルタとは異なる偏向を有する。判断された前記相関に基づいて、前記識別されたデジタル画像における差分グロスの領域の識別を可能とするために前記第１および第２のフィルタが選択される。

本発明の他の実施態様のシステムによれば、前記検出コンポーネントによって識別された周期的特性に基づいて、前記第１および第２のフィルタを生成するフィルタジェネレータをさらに含む。

本発明の他の実施態様のシステムによれば、前記画像内の差分グロスをシミュレートする前記デジタル画像の表示を生成する表示コンポーネントをさらに含む。

本発明の他の実施態様のシステムによれば、前記デジタル画像の表示をディスプレイする前記表示コンポーネントと通信する画面をさらに含む。

本発明の他の実施態様のシステムによれば、相関コンポーネントの出力に基づいてコンピュータ実施プロセスを実施する実施コンポーネントをさらに含む。

本発明のまた他の実施態様は、デジタル画像を処理する方法である。この方法は、クラスタスクリーンのハーフトーンであると判断されたデジタル画像に対して、第１の異方性構造を有するハーフトーン構造により強力に相関する第１の偏向フィルタと第２の異方性構造を有するハーフトーン構造により強力に相関する第２の偏向フィルタとを生成する。第１および第２の偏向フィルタの相関に基づいて、（第１の領域があれば、）ハーフトーン構造の第２の領域から、ハーフトーン構造の第１の領域が区別できるように、デジタル画像に第１および第２のフィルタが適用される。画像の表示が生成され、これによって、識別された第１の領域を識別された第２の領域から視覚的に見分けることができる。

本発明のまた他の実施態様の方法によれば、ハーフトーン構造の第１の領域が（あれば、）ハーフトーン構造の第２の領域とは区別され、第１の領域が第１のフィルタにより強力に相関し、第２の領域が第２のフィルタにより強力に相関する。

本発明において例示される実施の形態は、デジタル画像データにおいて埋め込まれた差分グロス（Ｇｌｏｓｓｍａｒｋ^TM、以下、グロスマーク（商標））を検出する方法および装置に関する。種々の態様において、本発明の方法は、画像データがクラスタスクリーンによって予めハーフトーン化されているかどうかを判断し、そうである場合、画像データに二つの異なる偏向をもつフィルタを用いて、これらの偏向に応じて、画像の画素のクラスタを、いくつかのグループへ分類することを含む。第１のグループに分類された領域は、第２のグループに分類された領域とは異なるカラー又は明度によって表示され、これによって、画面上にグロスマーク（商標）パターンが見える。

例示的な方法および装置は、差分グロスパターン又は「透かし」を含む、または、含まないデジタル画像ファイルを入力とする。例示的な方法は差分グロス画像が検出されたか否かにもとづいてコンピュータ実施プロセスの開始を可能とする。コンピュータ実施プロセスには、差分画像の領域がシミュレートされている画像表現の表示、透かしを含む画像の識別、透かしの配置の検出、印刷が許可される前にファイルの印刷をブロックすることによる、あるいは、パスワードの入力を求めることによる印刷の制限、あるいは他のコンピュータ実施プロセスがある。

印刷される画像において差分グロスパターンを生成する技術は、例えば、特許文献１〜９に記載されている。予めハーフトーン化されたデジタル画像は、一つ以上のカラーチャネルに対してバイナリ画像データを含む。モノクロ（単色）画像の場合、ブラックチャネルなどの単色のチャネルに対して、画像データが提供される。カラー画像の場合、シアン、マゼンタ、イエロー、任意のブラックのチャネルなどの４色まで（または４色より多く）のカラーチャネルに対して、画像データが提供される。

本発明において使用されているように、差分グロス画像において、ハーフトーンバイナリ画像を形成する際に複数の異なるハーフトーンスクリーンが使用され得る。これらのスクリーンは、サイズおよび形状は同様であるが偏向方向が異なるハーフトーン構造を生成し得る。ハーフトーン画像を生成する際、ハーフトーンスクリーン間で選択の切換えを行うことによって、印刷された画像領域は異なるグロス特性をもつ。これらの差は、レンダリングされた画像をある角度で見た時、グロス差分としてはっきり見分けられる。このプロセスによって作成される埋込みグロスパターンは、例えば、テキスト、ロゴ、又はバイナリ画像の形態であってもよい。カラー画像の場合、カラーチャネル（ＣＭＹＫ）の各チャネルに同一のパターンが埋め込まれてよい。これによって、カラー画像がレンダリングされた時、印刷された画像において、一つが他の上に実質的に重ね合わされる。

本実施の形態において使用されるプリンタは、レーザプリンタ、製本機、または、複写及び／またはファクシミリのみならず印刷機能も備えた多機能装置などの印刷媒体にレンダリングするための任意の装置を含んでいてもよい。「印刷媒体」は、通常は薄肉の紙、プラスチック、あるいは、画像のために好適な他の物理的印刷媒体であってもよい。「印刷ジョブ」又は「ドキュメント」は、特定のユーザから提出された、あるいは、互いに関連しているオリジナル印刷ジョブシートのセットまたは電子ドキュメント（文書）ページ画像から複写された、一般に、関連シートのセット、通常は一セット以上の丁合されたコピーセットである。一般に、画像は、プリンタによって印刷媒体にレンダリングされる電子形態の情報を含んでいてもよいし、テキスト、図形、絵画などを含んでいてもよい。印刷媒体に、例えば、図形、テキスト、写真などの画像を適用する動作は、本明細書においては、一般に印刷又はマーキングと呼ばれる。例示的な実施の形態において、プリンタは電子写真プリンタに関して説明されているが、このプリンタがインクジェット又は他のマーキング技術を組み込んでいることは予想し得る。

差分グロスパターンを生成する際に使用されるハーフトーンスクリーンは，ドット成長パターンにおける差によって生じる異なる異方性構造の配向を有する。一般に、スクリーンによって生成されるハーフトーン構造（クラスタ）は、（所与のグレイレベルに対して）同様のサイズおよび形状を有するが、異なった偏向方向を有する。

入射光が紙の上から直接的に入射する場合、二つのハーフトーン構造について、紙に対して垂直の角度における拡散光と入射光とが等しくなる。このように、スキャナに対して若しくは人間の目に対して利用可能な、上からの直接的な光は同じである。しかしながら、鏡面反射光は、所与の垂線からはずれた(off-normal)角度において、異方性配向の一つについて相当に大きくなる。第１の配向ハーフトーンの塊(mass)が第２の配向ハーフトーンの塊に直接隣接して突き合わされて印刷された場合、反射光において、それらの間に差が存在し、それはある角度から見ると、グロス差分、すなわち、グロスマーク（商標）イメージとして知覚される。このグロス差分の知覚は、ハーフトーン異方性配向が９０度離れているときに最大となるだろう。実際には、一般に、これは、印刷（処理）方向から＋４５°と−４５°離れているスクリーンによって提供される。各ドット位置については、各々がオンオフされるセルのグリッド（画素）を含んでいてもよい。グレイレベルが高くなるにつれて、単一画素又は複数の画素からドットは成長する。異方性は、全てではないがいくつかの画素がターンオンされた中間のグレイレベルにおいて最も顕著になることが理解されよう。画素の略全てがターンオンされるか又は画素が全くターンオンされない高いグレイレベルまたは低いグレイレベルにおいて、異方性は減少するかまたは存在しない。

一実施の形態において、ハーフトーンドット成長は図１に示すようであってよく、図１は、例示的な二つの６×６のハーフトーンスクリーンについて、画素がスイッチオンされるときの配列を示している。タイプＡスクリーン１０とタイプＢスクリーン１２は、ともに、４５°の配向を有し、一方は右に向かうものであり、他方は左に向かうものである。配向は、ランク付け順位が約３以下の画素のみがスイッチオンされた場合に簡単に見られる。グロス差分の知覚を最大にするため、タイプＡスクリーンとタイプＢスクリーンの向きは互いから９０°離して配置される。しかしながら、例示的な方法は、図示されているハーフトーンに限定されるものではなく、画像におけるカラーチャネルの少なくとも一つのハーフトーン構造がある角度の異方性を示す差分グロス画像を検出することが可能である。

図２は、上記のように、ハーフトーンスクリーンを用いて達成可能なグロスマーク（商標）画像１４の作成を示す。ベース（背景）画像１６および透かし画像１８は、差分グロスパターンまたは「透かし」に対応する単数のまたは複数の領域２０を除いて、スクリーン１０、１２の第１のスクリーンによって背景画像１６を網点化（スクリーニング）することにより、組み合わされる。領域２０はハーフトーンスクリーン１０、１２の第２のスクリーンによってスクリーニングされる。得られた画像１４は二つのスクリーンによって作成されたハーフトーンのパッチワークである。例示的な実施の形態は、二つのハーフトーン構造について説明しているが、画像を作成する際に二つより多いハーフトーン構造を用いてもよいことが理解されよう。図３には、印刷された時の例示的画像１４の一部であって、第１および第２の領域２０およびそれ以外の背景１６内のタイプＡおよびタイプＢのハーフトーン構造が拡大されて示されている。

透かし２０は、たとえば、チケット、クーポンなどの保護情報を提供するために、画像のソースに関する証印を提供し、大量の郵便物における個人情報を提供し、または、画像が印刷される日付のような時変情報を提供するために使用されてよく、ジョブ処理／保全性番号、バーコード、法人商号又はロゴを含むことができる。

当業者に理解されるように、意図される差分グロス画像データは、単なるゼロ（０）および１の画素データ表示に平坦化されてもよい。この０および１のパターンはその後、一方のハーフトーン異方性構造配向タイプへ若しくはもう一方へマルチプレクサの選択を切り換えるために使用される。それゆえ、マルチプレクサは、所望のグロスマーク（商標）データによって指示された通りに、タイプＡスクリーンとタイプＢスクリーンとの間で選択の切り換えを行って、マーキングエンジンに送られる際に、ラスタ入力処理された（ＲＩＰ）画像データの複合結果を作り出す。この方法で、グロスマークパターン２０の重ね合わせが一次(primary)画像へ埋め込まれ、グロス差分画像としてのみ知覚され得る。

このように形成されたハーフトーン化画像データ１４は、同一又は異なるプリンタ若しくは装置（該装置からデジタル画像ファイルが作成される）によってレンダリングされるデジタル画像データファイルとして記憶され得る。例えば、画像データファイルは、差分グロス画像を作成するためのソフトウェアを持たないプリンタへ後でレンダリングするために記憶されてもよい。

次に、図４を参照すると、上記のタイプのデジタル画像データ１４における差分グロスパターンを検出するための例示的なシステム３０が示されている。図示されている実施の形態において、検出システム３０は、ネットワーク化されたプリンタ３４に統合されている。ただし、システムは、プリンタ３４が接続されているネットワーク３６のどこか、たとえば、サーバ、ネットワークコンピュータなどに配置されていてもよく、ネットワークにわたって、あるいは、ネットワークにアクセス可能に分散されていてもよいと想定される。

例示的な検出システム３０は、処理コンポーネント（差分グロス検出コンポーネント）４０とディスプレイ４２とを含む。処理コンポーネント４０は、入力ファイル内にあれば、差分グロス画像を検出するための差分グロス検出コンポーネントとして作用する。ディスプレイ４２は、検出された差分グロス画像の表現を表示するために処理コンポーネント４０とやりとりする。差分グロス検出コンポーネント４０は、プリンタ３４のコントロールシステム４４内へ組み込まれてもよいし、あるいは、プラグインソフトウェアコンポーネントとして作用してもよい。概して、コントロールシステム４４は、入ってくるプリントジョブを受け取り、対応するマーキングエンジン４６によってレンダリングされ得る形態にこれらを変換する。

差分グロス検出コンポーネント４０は、図５に概略的に示され、以下により詳細に説明される方法を実行するために、関連するメモリ４８に記憶され得る命令を実施する。特に、差分グロス検出コンポーネント４０は、ハーフトーン画像を表す入力画像１４の画像データにおける周期性を識別するためのハーフトーン検出コンポーネント５０、ハーフトーン検出コンポーネントの出力にもとづいて入力画像のハーフトーン構造を整合させる異方性フィルタを生成する第１のジェネレータ５２、およびハーフトーン構造が第２の異方性フィルタよりも第１の異方性フィルタにより強力に相関する画像の任意の領域を識別し、さらに、第１の異方性フィルタよりも第２の異方性フィルタにより強力に相関する画像の任意の領域を更に識別する相関コンポーネント５４を含む。差分グロス検出コンポーネント４０は、相関コンポーネントの出力に基づいて、画面４２にディスプレイするための画像の表示５８を生成する表示コンポーネント５６を更に含む。この表示において、異なるハーフトーン異方性構造の領域は、画面４２において視認されるように、異なって表示される。或いは、若しくは、更に、実施コンポーネント６０は、相関コンポーネント５４の出力に基づいて、コンピュータ実施ステップを実施し得る。実施コンポーネント６０は、相関コンポーネントの出力が画像において差分グロスパターンが欠けていることを示す入力画像に対して第１のプロセスを実施してもよいし、あるいは、相関コンポーネントの出力が画像において差分グロスパターンが欠けていることを示す入力画像に対して第２のプロセスを実施してもよい。

次に、図５を参照すると、デジタル画像データにおいて差分グロス画像を検出するための例示的な方法が示されている。この方法は、図４の処理コンポーネント４０によって実行され得る。但し、この方法が例示されているステップより多い、少ない、あるいはこれらのステップとは異なるステップを含んでいてもよいこと、そして、これらのステップが例示されている通りの順序で進行される必要もないことも理解されよう。方法はステップＳ１００から開始される。

ステップＳ１０２において、例えば、画像１４などの一つ以上のデジタル画像を含むデジタル画像ファイル２２が、例えば、プリントジョブの形態において、プリンタ３４によって受け取られる。デジタル画像ファイル２２は、ネットワーク３６を介して、例えば、ネットワーク化されたコンピュータ３８から受信されてもよいし、或いは、画像データ記憶媒体から入力され得る。例えば、画像データ記憶媒体としては、フロッピー（登録商標）ディスク、フレキシブルディスク、磁気テープ若しくは任意の他の磁気記憶媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ若しくは任意の他の光学媒体、または、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ（フラッシュ）ＥＰＲＯＭ若しくは他のメモリチップやカートリッジが挙げられる。

あるいは、デジタル画像ファイル２２は、差分グロス検出コンポーネント４０が配置されたプリンタとは離れた演算装置に入力されてもよいし、或いは、この演算装置によって画像データ記憶装置から取り出されてもよい。

ステップＳ１０４において、差分グロス検出コンポーネント４０へデジタル画像ファイルが送られる。プリンタの場合は、特に、全ての到着するプリントジョブに対してこのステップが自動的に行われてもよい。或いは、該ステップは、このファイルが差分グロス画像を含むかどうかを知りたいとするユーザリクエストに応じて行われてもよい。例えば、ユーザは、例えば、ディスプレイ４２とキーボード、キーパッド、タッチ画面若しくは他のユーザ入力デバイスなどのユーザ入力デバイスとを含むユーザインターフェースを介して、プリンタと対話することもできる。この種のユーザインターフェースは、特許文献９に開示されている。

ステップＳ１０６において、デジタル画像ファイル２２における一つ以上の画像のデジタル画像データが、送られてきた画像（または複数の画像）がクラスタスクリーンによって予めハーフトーン化されているかどうかを判断するために、評価される。詳細には、画像データは、例えば、フーリエ（Ｆｏｕｒｉｅｒ）変換解析を用いて二つの直交する次元において周期性が調べられる。一実施の形態において、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）が少なくとも画像の一部を含む画像データに用いられる。一実施の形態において、全画像よりも少ない部分画像（例えば、約５１２×５１２画素の領域）が用いられる。単色チャネルの画像データの周期性を調べてもよい。或いは、複数のカラーチャネルに対する画像データについては、例えば、画素ごとのＣＭＹＫ値の合計をとることによって、周期性を調べることができる。ＦＦＴの出力が複合値(complex value)にあるので、画像が予めハーフトーン化されているかどうかを識別するためには絶対値が考慮されてもよい。ディスクリート（離散型）コサイン変換（ＤＣＴ）などの空間周波数解析のための他のアルゴリズムも使用可能である。

図６は、絶対値(modulus)が閾値を超過した位置を示すＦＦＴ絶対値の例示的なプロットを示す。（例えば、約５１２×５１２画素によって特定されるデジタル画像（又はその選択された領域）に対しては、その対応するＦＦＴ出力が、二つの空間周波数コンポーネントｆｘおよびｆｙを表す５１２×５１２画素によって特定されてもよい。ＦＦＴ出力の中心又は原点は、空間周波数がｆｘ＝０およびｆｙ＝ゼロのゼロコンポーネント、直流成分(dc term)を表す。最小および最大の空間周波数の値−１／２および＋１／２（画素あたりの周期）は、ＦＦＴ出力の直流成分に相対する画素の位置−２５６および＋２５６によって表示される。

クラスタスクリーンによってハーフトーン化された画像の場合において、直流成分から±θの角度で左右対称に配置された四つの強力なピークは、画像が二次元の周期的構造を有すること、即ち、画像が予めハーフトーン化されていることを示す。一実施の形態において、直流成分以外の係数（絶対値）の最大ピーク値が識別され、閾値と比較される。図示されているハーフトーンスクリーンのピークの角度は４５°であるが、これらの角度は他の配向とは異なっていてよい。しかしながら、これらのピークはやはり左右対称に配置される。

ステップＳ１０６において、ｘ軸およびｙ軸の少なくとも一つに対して左右対称である所定の閾値より上の四つのピークが識別できない場合、ステップＳ１０８において、差分グロスパターン検出コンポーネント（差分グロス検出コンポーネント）４０は、クラスタハーフトーンスクリーン（又は複数のスクリーン）によって予めハーフトーン化されていないものとして、画像を識別し、該方法は終了する。ステップＳ１０６において、所定の閾値より上の絶対値を有し、ｘ軸およびｙ軸の少なくとも一つに対して対称である四つのピークが識別された場合、入力画像はクラスタハーフトーンスクリーン（又は複数のスクリーン）によって予めハーフトーン化されていると判断される。その後、方法はステップＳ１１０へ進む。明らかであるように、対称についての必要条件は、対称であると認められる範囲であれば、完全な左右対称から少しはずれた対称も許容される。例えば、絶対値における四つのピークが直流成分から±θの角度で識別された場合（ここで、θは±５°の変動が可能であり、直流成分からの距離は±５％の変動が可能である）、入力画像はハーフトーン化されていると判断されてよい。

ステップＳ１１０において、ハーフトーンクラスタの周期性と配向が求められる。例えば、スクリーン角度は直流成分に対する四つのピークの向きから求められてもよい。例えば、スクリーン角度±４５°を用いて予めハーフトーン化された画像データについては、四つの強力なピークが＋４５°と−４５°において左右対称に配置される。

これらのピークの位置に基づいて、ハーフトーンスクリーンの空間的周期性（配置(tiling)）が求められる。例えば、例示されている実施の形態において、直流成分に対して正確に（±６４，±６４）で配置されている場合、ＦＦＴ論理は、入力画像がクラスタハーフトーンスクリーンから得られる配置として、空間周波数±１／８，±１／８ｃｐｐの周期特性を有することを示す。図７に概略的に示されているように、一つの可能性のあるスクリーン構成は、二つの空間ベクトルＶ１（４，４）およびＶ２（−４，４）によって定義付けられる。理解されるように、本実施の形態において、図７は、クラスタを円形で示しているが、ハーフトーンクラスタは異方性を有する。

ステップＳ１１４において、二つのフィルタ（マスク）が作成される。図８は、画像データに適用される例示的なフィルタ７０、７２を示す。フィルタ７０、７２の各々は、予測されるハーフトーンスクリーンのサイズと略同じサイズの異方性クラスタの画素を画定する。クラスタサイズがハーフトーンスクリーンのサイズに近似している場合、相関ピークはハーフトーンクラスタの中心に集中する。フィルタクラスタのサイズが大き過ぎれば、これらのピークはボヤけ、フィルタクラスタのサイズが小さ過ぎると、ノイズが大きくなる。詳細には、フィルタの各々は、異方性構造を有する中心７４および７６を含む複数の連続画素を含んでいてもよい。フィルタ７０、７２の各々は、異なる基本配向（偏向）を有する。配向は二つの直交方向においてスクリーン角度と略位置合わせされる。例示されている実施例において、低速走査方向に対して、第１のフィルタ７０は、＋４５°の角度をなし、第２のフィルタ７２は、−４５°の角度をなす。一実施の形態において、これら二つのフィルタ７０、７２は、互いの鏡面画像である。一実施の形態において、各フィルタ７０、７２が、略スクリーン角度に位置合わせされた最長の寸法を有する、例えば、厚みが一画素のラインに対応する連続画素の群を含む場合、より楕円形に近い他のフィルタが想定される。概して、フィルタ７０、７２は、第１のフィルタ７０が、平均して、第２のスクリーンによって作成されたハーフトーン構造８０よりも第１のスクリーンによって作成されたハーフトーン構造７８により強力に相関し、第２のフィルタ７２が、平均して、第１のスクリーンによって作成されたハーフトーン構造７８よりも第２のスクリーンによって作成されたハーフトーン構造８０により強力に相関するように、選択される。例えば、例示されている実施の形態において、各フィルタが５つの画素を含む場合、フィルタ７０又は７２によって覆われている画像の５画素全てが「オン」であれば、相関率は１００％に達する。「オン」画素数がこれ以下であれば、相関が低くなり、相関率は、０％または０％と１００％との間となる。

ステップＳ１１６において、二つの偏向フィルタ７０、７２と入力画像のハーフトーン構造７８、８０における連続画素の群との相関が計算される。このステップは、異なる偏向の領域を識別するために一部ではなく入力画像全体に対して実行されてもよい。特に、相関は、フィルタが、フィルタ７０、７２の重心がハーフトーンクラスタ７８、８０の中心８２、８４に一致する位置に存在したときに、局所ピーク値に達する。明らかなように、相関ステップは、画像を横切ってフィルタを漸進させることに類似しており、即ち、高速走査方向及び／または走査方向において、固定数の画素によってフィルタを漸次移動させ、相関を求め、画像全体の解析が完了するまで、プロセスを反復する。

クラスタ中心８２、８４の位置は、ステップＳ１０６において実行されるＦＦＴ解析から求められてもよい。ＦＦＴ解析の結果が複合値内にあるので、二次元のハーフトーン構造が検出されれば、対応するハーフトーン周波数の位相値によってクラスタの中心の位置がもたらされる。例えば、周波数コンポーネントの位相がゼロに等しい場合、クラスタの中心は、座標ゼロ＋周期長さの倍数のポイントにある。位相がπに等しい場合、クラスタの中心は周期の半分＋周期の倍数のポイントにある。

入力画像が複数のカラーチャネルを含むカラー画像である場合、複数のカラーチャネルの相関値は、例えば、対応する（例えば、重なり合った）ハーフトーン構造に対して全てのチャネルに対する相関値の平均を求めることによって、複数のカラーチャネルの相関を反映する相関値に至るように結合され得る。

少なくとも特定のフィルタと閾値相関が発見されたクラスタの位置を識別するために、相関値（又は複数のチャネルに対する平均相関値）が閾値処理されてもよい。或いは、クラスタ毎に、二つのフィルタからの相関値が比較されてもよく、この場合、最上位相関を有するフィルタが特定のクラスタと相関すると考えられる。両方のフィルタが等しく相関される場合、両フィルタはクラスタと相関すると考えられ得る。

明らかなように、たいていのハーフトーン画像がそうであるようにクラスタの形状が円形に近い場合、または、全てが同じ配向を有するハーフトーン構造から形成されている場合、二つのフィルタを用いた相関結果は、画像の二つの領域についての統計的に有効な差を示していない。しかしながら、ハーフトーン画像がその内部に埋め込まれている差分グロスパターンを有する場合、背景画像に対応する他の領域（若しくは複数の他の領域）と比較した場合、埋め込まれた差分グロス画像に対応する画像の領域（若しくは複数の領域）については、相当な差が存在することに留意されたい。

ステップＳ１１８において、差分グロス画像の表示が画面４２のディスプレイに生成され得る。表示において、画面上で見分けることができる異なる偏向がされた領域をレンダリングする方法を用いることによって「透かし」が見えるようになる。例えば、第１のフィルタにもっとも強力に相関する画像の領域は第１のカラー及び／またはグレイレベルでディスプレイされるが、第２のフィルタにより強力に相関する画像の領域は第２のカラー及び／またはグレイレベルでディスプレイされる。例えば、背景領域は全てマゼンタで示されるが、透かし領域は全てイエローで示される。あるいは、背景画像に対応する領域（即ち、画像における優位偏向(predominant polarization)）は基調色で示されるが、差分グロス領域は別のカラーやグレイレベルで示される。

ステップＳ１２０において、表示画像５８が画面４２上にディスプレイされる。

一実施の形態において、ユーザは、ディスプレイされた画像に基づいて、透かしが画像内に適正に配置されているかどうかを判断する。例えば、透かしが極めて高いまたは極めて低いグレイレベルの領域内に配置されていれば、透かしを容易に見分けることができる。従って、ユーザは、透かしの位置を調整すべきかを判断することができ、更に、透かし画像に適切な調整を行うことができる。

他の実施の形態によれば、ステップＳ１２２において、プロセッサ（差分グロス検出コンポーネント）４０は、画像が差分グロス画像を含むかどうかを自動的に判断する。例えば、このステップは差分グロスの対象と判断された領域のいずれかが埋め込まれた差分グロス画像を構成するために十分に統計的に大きなサイズであるかどうかを判断することを含む。明らかなように、差分グロス画像の領域の面積は、概して、レンダリングされた画像に埋め込まれた時に見る人が明確に見分けることのできる最小限の実践的サイズを有する。従って、所定のサイズ未満の領域は、相関方法における誤りから得られたものとして無視され得る。

ステップＳ１２２において、プロセッサ（差分グロス検出コンポーネント）４０が、（例えば、最小サイズの領域が第１のフィルタ７０と相関するが、隣接する領域７２が第２のフィルタと相関するので、）画像が差分グロスパターンを含むと判断した場合、ステップＳ１２４において、プロセッサは、この判断に基づいて、印刷ジョブに対してコンピュータ実施ステップを任意に実行してもよい。これによって、印刷を制限する作用が開始される。例えば、プロセッサは、１）プリンタ３４のユーザに（ディスプレイ４２を介して）画像１４を印刷するためには、パスワードや他の許認可が必要であることを警告する、２）画像印刷許可を拒否する、３）印刷ジョブを無効にする、等から一つ以上を開始することができる。

一実施の形態において、プロセッサは、差分グロス画像の形状及び／または向きから情報を決定し、得られた情報に基づいて、コンピュータ実施ステップを実行することができる。一実施の形態において、プロセッサは、差分グロス画像から情報を得るために、ＯＣＲ（光学式文字認識）または他の認識技術を実行することができ、伝達される情報に基づいて、コンピュータ実施ステップを変更することができる。例えば、画像は、デジタル画像が作成された日付／時間をディスプレイする日付／時間スタンプ(date/time stamp（商標）)などの可変グロスマーク(variable Glossmark（商標）)パターンを含んでいてもよい。プロセッサ（差分グロス検出コンポーネント）４０によって認識された時、画像における日付が有効期限を過ぎていた場合、プロセッサは、画像の処理を回避できる。

図５に示されている方法は、コンピュータにおいて実行され得るコンピュータプログラムプロダクト内で実行され得る。コンピュータプログラムプロダクトは、ディスクやハードドライブなどのコントロールプログラムが記録されている有体のコンピュータリーダブル記憶媒体であってもよいし、または、コントロールプログラムがデータ信号として埋め込まれた送信可能な搬送波であってもよい。コンピュータリーダブル媒体の共通形態としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープまたは任意の磁気記憶媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤまたは任意の他の光学媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ−ＥＰＲＯＭまたは他のメモリチップ若しくはカートリッジ、無線波および赤外線データ通信中に生成される音響波または光波などの送信媒体等またはコンピュータが読み取り使用できる任意の他の媒体が挙げられる。

明らかなように、例示的な方法の全てのステップは、画像１４を物理的な基体に印刷することを必要とせずに実行され得る。これによって、印刷画像を人間が目視することを必要とせずに、または、印刷された画像に対するグロスにおける差分を検出可能な他の技術の適用を必要とせずに、画像データのみに基づいて差分グロス画像を検出することが可能となる。

更に、例示的な方法が、プリンタ３４で実行されるものとして図示されているが、この方法の工程（ステップ）がプリンタから遠く離れた演算装置においても実行可能であることが理解されよう。

例示的なシステム及び方法によって、画像を印刷することを必要とせずに、多数のデジタル画像ファイルの高速スクリーニングを実行することが可能となる。

例示的な方法を実践するために見分けることができるグロス差分を生成するための異方性構造に適する二つの６×６のハーフトーンスクリーンを示す。 二つのハーフトーンパターンを用いた差分グロス画像の形成を示す。 図１のスクリーンによって生成されるハーフトーン構造の領域を示す。 デジタル画像における差分グロスの領域を検出するシステムを示す機能ブロック図である。 差分グロス画像を検出する例示的な方法におけるステップを示すフローチャートである。 四つの絶対値のピークの相対的な位置に基づいてハーフトーン画像を識別するために画像データに適用される高速フーリエ変換（ＦＦＴ）アルゴリズムの出力の表示を示す。 図６のＦＦＴ出力から抽出されたクラスタの中心の位置についての情報を示す。 ハーフトーン構造がフィルタのいずれか一つにより強力に相関する領域を識別するために画像データに適用される例示的な異方性フィルタを示す。

符号の説明

７０： フィルタ（第１のフィルタ）
７２： フィルタ（第２のフィルタ）
７４、７６： 中心
７８、８０： ハーフトーン構造
８２、８４： 中心

Claims (4)

1. （ａ）クラスタスクリーンのハーフトーンデジタル画像を表す周期的特性を有するデジタル画像を識別し、
   （ｂ）画像を処理する装置において、第１および第２のフィルタと（ａ）で識別された前記デジタル画像のハーフトーン構造との相関を判断する、
   デジタル画像処理方法であって、
   （ｂ）で判断された前記相関にもとづいて、（ａ）で識別された前記デジタル画像における差分グロスの領域の識別を可能とするために前記第１および第２のフィルタが選択され、
   差分グロスの前記領域は、基体に印刷された場合、前記画像の他の領域とは異なるグロス特性を有する前記デジタル画像の領域であり、第１の配向を有する第１のハーフトーン構造および該第１の配向とは異なる第２の配向を有する第２のハーフトーン構造を該デジタル画像に選択的に適用することによって形成され、
   前記第１のフィルタは、該第１のフィルタが前記第２のハーフトーン構造より強く前記第１のハーフトーン構造と相関するように選択され、
   前記第２のフィルタは、該第２のフィルタが前記第１のハーフトーン構造より強く前記第２のハーフトーン構造と相関するように選択される、
   デジタル画像処理方法。
2. 前記デジタル画像がディスプレイされた場合、差分グロスがあれば、該差分グロスの少なくとも一つの領域をシミュレートする前記デジタル画像の表示を生成すること、をさらに含む請求項１に記載の方法。
3. クラスタスクリーンのハーフトーンデジタル画像を表す周期的特性を有するデジタル画像を識別するハーフトーン検出コンポーネントと、
   第１および第２のフィルタと識別された前記デジタル画像のハーフトーン構造との相関を判断する相関コンポーネントと、
   を備える、メモリに記憶されている命令を実行する処理手段を備えるデジタル画像処理システムであって、
   前記判断された相関にもとづいて、識別された前記デジタル画像における差分グロスの領域の識別を可能とするために前記第１および第２のフィルタが選択され、
   差分グロスの前記領域は、基体に印刷された場合、前記画像の他の領域とは異なるグロス特性を有する前記デジタル画像の領域であり、第１の配向を有する第１のハーフトーン構造および該第１の配向とは異なる第２の配向を有する第２のハーフトーン構造を該デジタル画像に選択的に適用することによって形成され、
   前記第１のフィルタは、該第１のフィルタが前記第２のハーフトーン構造より強く前記第１のハーフトーン構造と相関するように選択され、
   前記第２のフィルタは、該第２のフィルタが前記第１のハーフトーン構造より強く前記第２のハーフトーン構造と相関するように選択される、
   デジタル画像処理システム。
4. 前記ハーフトーン検出コンポーネントによって識別された周期的特性にもとづいて、前記第１および第２のフィルタを生成するフィルタジェネレータ、
   をさらに含む請求項３に記載のシステム。

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