JP4819723B2 - 情報抽出装置、情報抽出方法、情報抽出プログラム及び記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、情報抽出装置、情報抽出方法、情報抽出プログラム及び記録媒体に関するものであり、特に重要度の異なる複数種類の情報を画像情報に埋め込む技術に関するものである。

近年、画像データや文書データに対して改ざんや複写などを防止する情報を埋め込む電子透かし技術が発達している。この電子透かし技術を紙媒体として出力された原稿に対しても、利用者が視覚的に気にならない形式で埋め込む技術がいくつか提案されている。

例えば、特許文献１では、ドットパターンを配置することで秘密情報を埋め込む技術が提案されている。

このような技術を用いることで、紙原稿に対して、印刷文書に対して偽造や改ざんを防止するためのセキュリティ情報や、印刷文書中に記載された内容が示された電子情報や、印刷文書に関する内容を案内するＷｅｂサイトを示したＵＲＬ情報等を埋め込むことができる。これにより、印刷文書について新たな付加価値を提供することができる。

ところで、同じように紙原稿の背景に何らかの情報を付加する技術としては、地紋を付加する技術が知られている。この技術は、画像処理装置の画像再現能力の限度を利用して、紙原稿に対して複写した場合になんらかの文字などが浮かび上がる技術である。

例えば、特許文献２では、高速、かつ、省メモリで地紋画像を生成した後、文書の背景に地紋を重畳する技術が提案されている。

特開２００３−１０１７６２号公報 特開２００５−０９４３２６号公報

この特許文献２で示されるように、画像表現能力の限度を超えた微小ドット等で記載された背景部は、複写時に消失することとなる。つまり、多量の情報を記載する場合であっても複写可能（つまりコピー耐性を有する）なドットサイズには限度がある。

したがって、特許文献１に記載された技術では、コピー耐性を備えた上で多量の情報を埋め込むと、所定の大きさのドットが多量に付されることになり、印刷された印刷文書の見た目が劣化するという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、見た目の劣化を防止した上で、コピー耐性と多量の情報を埋め込みの両立を図ることを可能とする情報抽出装置、情報抽出方法、情報抽出プログラム及び記録媒体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に、請求項１にかかる発明は、１ビット又は複数ビットを示した第１の画像パターン群と、該第１の画像パターンよりドットサイズが拡大された第２の画像パターン群とから構成される透かし画像情報が重畳された画像情報を取得する画像取得手段と、前記画像取得手段により取得した前記画像情報から、前記第１の画像パターン群が読み取れるか否か判断する判断手段と、前記判断手段により前記第１の画像パターン群を読み取れると判断された場合、前記画像取得手段により取得された前記画像情報の前記第１の画像パターン群と、前記第２の画像パターン群から、前記画像情報に埋め込まれた第１の情報を抽出し、前記判断手段により前記第１の画像パターン群を読み取れないと判断された場合、前記第１の情報を抽出する処理を行わない第１情報抽出手段と、前記画像取得手段により取得した前記画像情報に対して、前記画像情報の解像度より低い所定の解像度に変換する解像度変換手段と、前記解像度変換手段により前記所定の解像度に変換された前記画像情報に対して、前記所定の解像度の前記第２の画像パターンに対応した第３の画像パターンでテンプレートマッチングを行うことで、前記画像情報に埋め込まれた第２の情報のビット情報が含まれた集合ブロックの位置を特定し、当該集合ブロック毎に前記第２の情報に含まれる１ビット又は複数ビットの情報を抽出する第２情報抽出手段と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項２にかかる発明は、１ビット又は複数ビットを示した第１の画像パターン群と、該第１の画像パターンよりドットサイズが拡大された第２の画像パターン群とから構成される透かし画像情報が重畳された画像情報を取得する画像取得ステップと、前記画像取得ステップにより取得した前記画像情報から、前記第１の画像パターン群が読み取れるか否か判断する判断ステップと、前記判断ステップにより読み取れると判断された場合、前記画像取得ステップにより取得された前記画像情報の前記第１の画像パターン群と、前記第２の画像パターン群から、前記画像情報に埋め込まれた第１の情報を抽出し、前記判断ステップにより前記第１の画像パターン群を読み取れないと判断された場合、前記第１の情報を抽出する処理を行わない第１情報抽出ステップと、前記画像取得ステップにより取得した前記画像情報に対して、前記画像情報の解像度より低い所定の解像度に変換する解像度変換ステップと、前記解像度変換ステップにより前記所定の解像度に変換された前記画像情報に対して、前記所定の解像度の前記第２の画像パターンに対応した第３の画像パターンでテンプレートマッチングを行うことで、前記画像情報に埋め込まれた第２の情報のビット情報が含まれた集合ブロックの位置を特定し、当該集合ブロック毎に前記第２の情報に含まれる１ビット又は複数ビットの情報を抽出する第２情報抽出ステップと、を有することを特徴とする。

また、請求項３にかかる発明は、請求項２に記載された情報抽出方法をコンピュータで実行させることを特徴とする。

また、請求項４にかかる発明は、請求項３で記載された情報抽出プログラムを格納したコンピュータの読み取り可能な記録媒体であることを特徴とする。

請求項１にかかる発明によれば、第１の画像パターン群及び第２の画像パターン群とからなる透かし情報が重畳された画像データから、第１の情報及び第２の情報を抽出できるので、画像データに埋め込まれた多量の情報を抽出できるという効果を奏する。また、テンプレートマッチングにより容易に第２の情報を抽出できるという効果を奏する。

また、請求項２にかかる発明によれば、第１の画像パターン群及び第２の画像パターン群とからなる透かし情報が重畳された画像データから、第１の情報及び第２の情報を抽出できるので、画像データに埋め込まれた多量の情報を抽出できるという効果を奏する。また、テンプレートマッチングにより容易に第２の情報を抽出できるという効果を奏する。

また、請求項３にかかる発明によれば、コンピュータに読み取らせて実行することによって、請求項２に記載された情報抽出方法をコンピュータの利用で実現することができ、これら各情報抽出方法と同様の効果を奏する。

また、請求項４に係る発明によれば、請求項３に記載された情報抽出プログラムを格納した記録媒体であり、この記録媒体をコンピュータに読み込ませることで、情報抽出プログラムを実行することが可能という効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる情報抽出装置、情報抽出方法、情報抽出プログラム及び記録媒体の最良な実施の形態を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態にかかる情報埋込装置１００と、情報抽出装置１５０の構成を示すブロック図である。本図に示すように情報埋込装置１００の内部は、入力受付部１０１と、画像取得部１０２と、第１情報取得部１０３と、第２情報取得部１０４と、透かし情報生成部１０５と、重畳部１０６と、印刷処理部１０７とを備え、入力された文書画像データに対して、第１の情報と第２の情報が埋め込まれた透かし画像データを重畳した後に、印刷文書として印刷処理する。

また、情報埋込装置１００から印刷処理された印刷文書は、第１の情報及び第２の情報を透かしとして背景に印刷された文書とする（以下、透かし付き文書という）。

ところで、重畳される透かし画像データに埋め込む対象となる情報には、いくつかの重要度が異なる情報が存在する。例えば、印刷文書の改ざんを検出するためのセキュリティ情報、出所情報又は著作権情報が透かしとして重畳された場合、印刷文書を複写した紙原稿からも情報を抽出できるようにする必要がある。つまり、コピー耐性を必要とする。

これに対して、関連する情報が記載されたＷｅｂサイトのＵＲＬや、印刷文書を示す電子データが重畳された場合、印刷文書を複写した紙原稿から必ずしも情報を抽出できるようにする必要はない。つまり、コピー耐性を必要としていない。そして、このような電子データは、多量の情報となる場合が多い。

ところで、従来のドットパターンを用いた情報埋め込み方法で、コピー耐性を有するためには、複写してもドットが消失しないように比較的大き目のドットを使用する必要がある。そして上述した全ての情報を透かしとして埋め込むためには、ドットの間隔を密にする必要がある。つまり、大き目のドットを密に配置することとなり、印刷文書の品質が劣化していた。

そこで、本実施の形態では、重要度の違う情報を埋め込む際に、コピー耐性のない微小のドットパターンと、コピー耐性のある拡大されたドットパターンとを用いることとした。本実施の形態の概念としては、微小ドットパターンにより第１の情報を埋め込むことをベースに、この埋め込まれた第１の情報の情報量を削減することなくこれらの微小ドットのドットパターンを拡大されたドットのドットパターンに変更することで、コピー耐性を必要とする第２の情報を追加的に埋め込むこととする。

つまり、第１の情報は、印刷文書に埋め込まれる情報のうち抽出できない場合があるとしても問題のない情報とする。この第１の情報の例としては、印刷文書に記載された文書を示した電子データや、印刷文書に記載された文書に関連する内容が記載されたＷｅｂサイトのＵＲＬとする。

また、第２の情報は、印刷文書に埋め込まれる情報のうち確実に抽出したい情報とする。本実施の形態では、第２の情報は、後述する第１の情報より重要度が高い情報とする。この第２の情報の例としては、印刷文書に記載された文書の著作権情報や、改ざんの検出に用いられるセキュリティ情報とする。

なお、第１の情報及び第２の情報は、後述する入力受付部１０１により利用者から入力され入力情報を含むものでも良い。

入力受付部１０１は、利用者が入力デバイス３０を操作して入力された入力情報の受付を行う。この入力情報としては、例えば、透かし付き文書として印刷される対象となる文書データ、又は第１の情報若しくは第２の情報に含まれる情報等とする。

画像取得部１０２は、透かし付き文書として印刷処理の対象となる文書画像データを取得する。また、この文書画像データは、情報埋込装置１００で透かしを重畳する対象となるデータを意味し、ＪＰＧやＴＩＦＦ等の画像フォーマットによるデータの他、ＰＤＦ(Portable Document Format)ファイル又は文書作成アプリケーション等により生成された文書データ等も含むものとする。また、取得先についてもなんら制限を設けるものではなく、スキャナ１０の他に、利用者の入力デバイスからの入力で生成された電子文書や、ネットワークを介して入力された画像データなどでも良い。

図２は、印刷処理の対象となる文書画像データの例を示した説明図である。本図に示すように、本実施の形態において透かし画像を重畳する対象となる文書画像データは、文書が記載された画像データとする。

図１に戻り、第１情報取得部１０３は、第１の情報として埋め込む情報を取得する。また、第１情報取得部１０３は、入力受付部１０１により受け付けた入力情報に含まれるＵＲＬ情報等を取得する。また、第１情報取得部１０３は、文書画像データに含まれた文書を示すテキスト情報などを取得しても良い。この場合には、ＯＣＲ(Optical Character Reader)等を用いても良い。

第２情報取得部１０４は、第２の情報として埋め込む情報を取得する。また、第２情報取得部１０４は、入力受付部１０１により受け付けた入力情報に含まれる著作者又は著作権情報等を取得する。他には第２情報取得部１０４は、文書画像データに含まれる文書の改ざんを検出するための情報なども取得する。この改ざんを検出するための情報の例としては、文書画像データに示された金額情報などとする。

また、第１情報取得部１０３及び第２情報取得部１０４が取得する情報の例として他には、図示しないＨＤＤ等の記憶装置から読み取られた情報や、ネットワークを介して入力された情報（例えばタイムスタンプ情報など）等も考えられる。当然ながら、第１の情報と第２の情報との取得場所が同じでも、異なっていても良い。

透かし情報生成部１０５は、領域設定部１１１と、配置部１１２とを備え、印刷処理の対象となる文書画像データと同サイズの透かし画像データを生成する。

領域設定部１１１は、透かし画像データの表示領域を、所定のサイズ毎に区切り、当該区切られた領域を埋込ブロックとして設定する。

また、領域設定部１１１は、所定のサイズ毎に区切った埋込ブロックを３×３毎にまとめた集合ブロックを設定する。

配置部１１２は、第１の情報及び第２の情報を示したドットパターンを、領域設定部１１１で設定された埋込ブロック毎に配置していく。

本実施の形態の透かし情報生成部１０５が生成する透かし画像データの概要について説明する。なお、以下には説明を容易にするために第１の情報を埋め込むために微小ドットのドットパターンを配置した後、第２の情報をさらに埋め込ませるために拡大されたドットのドットパターンに変更する手順で説明するが、実際には情報埋込装置１００は、一回の配置処理でそれぞれのドットパターンを配置する。

次に、第１の情報を埋め込むドットパターンについて説明する。図３−１は、‘０’ビットを示した微小ドットのドットパターンの例を示した図である。そして、図３−２が‘１’ビットを示した微小ドットのドットパターンの例を示した図である。これらドットパターンが埋込ブロック毎に配置される。

つまり、領域設定部１１１は、ドットパターンを配置する埋込ブロックと、集合ブロックを設定した後、配置部１１２が、第１の情報を０ビットと１ビットからなるバイナリデータに変換した後、設定された埋込ブロックごとに上述したドットパターンを配置していく。

図４は、配置部１１２が配置した第１の情報を示した微小ドットによるドットパターンの配置例を示した図である。本図に示すように、配置部１１２は、第１の情報を、微小ドットで構成された２種類のドットパターンを、領域設定部１１１により設定された埋込ブロック毎（本実施の形態においては格子状に）に配置した。これらドットパターンはサイズが微小なので、大容量の情報を埋め込むことができる。つまり、これら微小ドットのドットパターンは、換言すれば第１の画像パターンを示すことにもなる。

次に、配置部１１２が配置するさらに第２の情報を埋め込ませたドットパターンについて説明する。まず、領域設定部１１１により設定された集合ブロックごとに、第２の情報を１ビット埋め込むこととする。この第２の情報を埋め込むための手法としては、集合ブロックに含まれる微小ドットによるドットパターンのうち、所定の位置のドットパターンを拡大されたドットサイズのドットパターンに変更する手法を用いる。

なお、微小のドットパターンと、拡大されたドットのドットパターンの実際のサイズは、画像形成装置の画像再現能力の限度に基づいて設定される。つまり、当該画像再現能力の限度より小さいドットを微小ドットとし、当該画像再現能力の限度より大きいドットを、拡大されたドットとして設定する。なお、これらのドットの具体的なサイズは、地紋画像を生成する技術などにより周知なので、説明を省略する。

図５は、配置部１１２が配置した微小ドットと拡大されたドットによるドットパターンの配置例を示した図である。本図に示すように、集合ブロックごとに、拡大されたドットのドットパターンを縦に２つ並べるか、横に２つ並べるかにより、第２の情報の‘０’ビットと‘１’ビット（つまり１ビット単位）を表現している。具体的には集合ブロック５０１は、‘０’ビットを示し、集合ブロック５０２は、‘１’ビットを示している。

つまり、本実施の形態では、第２の情報を含ませる規則として、３×３の埋込ブロックのうち、‘０’ビットを示すために集合ブロックの上段中央部と下段中央部の埋込ブロックのドットパターンを拡大されたドットのドットパターンで示すこととし、‘１’ビットを示すために集合ブロックの中段左部と中段右部の埋込ブロックのドットパターンを拡大されたドットのドットパターンで示すこととした。

これにより、配置部１１２は、第２の情報をバイナリデータとして、第１の情報の情報量を減ずることなく、埋め込むことができる。また、配置部１１２は、第２の情報を埋め込むために、大きなドットのドットパターンを配置するので、コピー耐性を備えることとなる。換言すれば、この大きなドットのドットパターンは第１の情報を示すと共に、さらに第２の情報をも埋め込むことを可能としており、換言すれば、第２の画像パターンを示すことにもなる。

このように、第１の情報は、埋込ブロックごとに１ビット埋め込み、第２の情報は、集合ブロックごとに１ビット埋め込むので、第２の情報として埋め込み可能な情報量は第１の情報として埋め込み可能な情報量より少なくなる。上述した図５の例では、第２の情報として埋め込み可能な情報量は、第１の情報として埋め込み可能な情報量の９分の１程度になる。

重畳部１０６は、上述した処理により生成された透かし画像データを背景として、印刷の対象となる文書画像データに対して重畳する処理を行う。

図６は、重畳部１０６により重畳された透かし付き文書画像データの例を示した図である。本図に示すように、文書が記載された文書画像データに第１の情報及び第２の情報を含む透かしが背景として重畳されている。そして、後述する情報抽出装置１５０が、当該透かし付き文書画像データの背景から第２の情報等を抽出することができる。

図１に戻り、印刷処理部１０７は、重畳部１０６により重畳された透かし付き文書画像データに対して印刷処理を行う。

このような構成を備えることで、情報埋込装置１００は、透かし付き文書画像データに対して、第２の情報について高いコピー耐性を備えた状態で埋め込むことを可能とすると共に、第１の情報として多くの情報量を埋め込むことを可能とした。

情報抽出装置１５０は、文書画像取得部１５１と、画像補正部１５２と、透かし画像抽出部１５３と、判断部１５４と、第１情報抽出部１５５と、第２情報抽出部１５６と、表示処理部１５７と、解像度変換部１５８とを備え、情報埋込装置１００で印刷処理された透かし付き文書画像データを読み込んだ後、埋め込まれた情報を抽出して、文書画像データと共にモニタ５０に表示する処理を行う。

文書画像取得部１５１は、透かし付き文書画像データを、スキャナ６０を介して取得する処理を行う。なお、透かし付き文書画像データの取得する手法は、スキャナ６０を介するものに制限するものではなく、例えば、公衆ネットワーク等を介して取得しても良い。

画像補正部１５２は、取得した透かし付き文書画像データに対して補正する処理を行う。例えば、スキャナ６０で読み取られた画像データは、一般にノイズが載っている又は歪みが生じているので、画像補正部１５２は、後述した処理を行うために適した補正を行うこととする。

透かし画像抽出部１５３は、透かし付き文書画像データから背景部を分離して、透かし画像データを抽出する処理を行う。また、このような処理で、透かし画像データが付加されていない文書画像データを取得できる。

この際に行われる背景のドットパターンと、文書に記載された文字などが重畳している領域におけるデータの修復手法は、周知の技術を問わずどのような手法を用いても良い。

判断部１５４は、抽出された透かし画像データから第１の情報を抽出できるか否か判断する。これは、判断部１５４は、取得した透かし画像データにおいて、上述した微小のドットサイズによるドットパターンが読み取れるか否かにより判断する。例えば、抽出された透かし画像データの元の文書画像データが以前に複写されたものであり、複写時の地肌処理で微小のドットサイズによるドットパターンが消去されていれば、判断部１５４は、読み取ることができないと判断する。なお、本実施の形態においては、この判断の違いにより後述する処理を異ならせている。

なお、第２の情報については、地肌処理等により消去されることはないので判断部１５４の判断にかかわらず抽出することができる。

第１情報抽出部１５５は、判断部１５４により第１の情報を抽出できると判断された場合に、透かし画像データから、微小ドットのドットパターンと、拡大されたドットのドットパターンから、第１の情報を抽出する。この第１の情報を抽出する技術としてはどのような技術を用いても良い。例えば、第１情報抽出部１５５は、ドットパターンが存在する矩形領域の四辺に相当する回帰線を算出し、算出された回帰線を矩形領域内部に向かって移動させることにより該矩形領域内部のドットパターンの回帰線を求める。そして、求めた該矩形領域内部の回帰直線からドットパターンの位置を決定し、ドットパターンの識別し、情報抽出を行ってもよい。

ここで上記回帰線の算出について説明する。まず、透かし画像データの上端にあるドットパターンのいくつかを、テンプレートマッチングを行うことにより抽出する。抽出する。なお、抽出する上端のドットパターンの個数は要求する抽出精度および抽出速度を考慮して可変とする。逆に、固定としても良いことは言うまでもない。そして、抽出したドットパターンを覆うブロックの左上点を使って回帰線を算出する。つまり、テンプレートマチングによりドットパターンを抽出し、抽出したドットパターンを覆うブロックの頂点座標を用いることにより回帰線を算出することができる。

同様にして、透かし画像データの左端にある回帰線を算出し、上端の回帰線、および左端の回帰線をそれぞれ移動させることにより該矩形領域内部のドットパターンの回帰線を求めることになる。ここで、上端、および左端の回帰線に限定されることはなく、上端もしくは下端の回帰線（水平回帰線）、および右端もしくは左端の回帰線（垂直回帰線）を算出さえすれば、該矩形領域内部のドットパターンの回帰線を求めることは可能である。なお、第２の情報を埋め込んだために、微小ドットと拡大されたドットが混在していることになるが、例えば拡大されたドットのドットパターンについては、テンプレートマッチング等の手法を用いてもよい。このような処理を行うことで、第１情報抽出部１５５は、第１の情報を抽出することができる。

第２情報抽出部１５６は、判断部１５４により第１の情報を抽出できると判断されたか否かにより、異なる処理で第２の情報を抽出する。以下にこれらの処理について説明する。

まずは、第２情報抽出部１５６が、第１の情報のみを表現する微小サイズのドットパターンが消えていない透かし画像データから、第２の情報を抽出する場合について説明する。

図７は、微小サイズのドットパターンが除去されていない場合の透かし画像データの例を示した説明図である。本図に示すように、当該透かし画像データにおいては、微小ドットのドットパターンと、拡大されたドットのドットパターンが記載されている。

そして、第２情報抽出部１５６は、テンプレートマッチング等の手法を用いて、上述した埋込ブロック位置を特定する。そして、第２情報抽出部１５６は、特定した埋込ブロック３×３を統合して集合ブロックを特定する。

そこで、第２情報抽出部１５６は、各集合ブロックから第２の情報のビット情報を抽出する。具体的には、第２情報抽出部１５６は、集合ブロックのうちどの埋込ブロックのドットサイズが拡大されたドットのドットサイズか否か判別することで、第２の情報のビット情報を抽出することができる。

また、第２情報抽出部１５６が行うドットサイズが大きめか否かの判断は、どのような手法を用いても良く、例えば、埋込ブロック内の黒画素の個数をカウントすることで判断しても良い。

これにより、第２情報抽出部１５６は、集合ブロックのうち、ドットサイズが拡大されたドットパターンが配置された埋込ブロックの位置が特定できるので、第２の情報のビット情報を取得できる。

次に、第２情報抽出部１５６が、第１の情報のみを表現する微小サイズのドットパターンが消えている透かし画像データから、第２の情報を抽出する場合について説明する。

図８は、微小サイズのドットパターンが除去された場合の透かし画像データの例を示した説明図である。本図に示すように、当該透かし画像データにおいては、拡大されたドットのドットパターンのみが記載されている。そして、本実施の形態においては、第２情報抽出部１５６により第２の情報を抽出する前に、解像度変換部１５８により解像度変換を行うこととする。

解像度変換部１５８は、透かし画像データを元の文書画像データの解像度より低い所定の解像度に変換する処理を行う。

図９は、解像度変換部１５８が行う所定の解像度に解像度変換する処理を示した説明図である。本図の（Ａ）が変換前の透かし画像データであり、本図の（Ｂ）が変換後の透かし画像データである。本図に示すように解像度変換部１５８により変換される所定の解像度とは、上述した埋込ブロックが一ドットとなる解像度とする。なお、本実施の形態においては、所定の解像度をこのような値としたが、この値に限らず、後述するテンプレートマッチングが容易になる解像度であればよい。

この際、解像度変換部１５８が所定の解像度を変換する際、埋込ブロックに黒いドットが複数個ある場合に黒のドットとする変換を行い、複数個ない場合には白のドットとする変換を行う。これにより、本実施の形態の情報抽出装置１５０は、図９の（Ｂ）で示した低解像度の画像データを取得することができる。

そして、第２情報抽出部１５６は、解像度変換部１５８により解像度変換された透かし画像データから、第２の情報を抽出する。第２情報抽出部１５６は、第２の情報を抽出する際に、テンプレートマッチングを行う。

図１０−１及び図１０―２は、第２情報抽出部１５６がテンプレートマッチングで用いるテンプレートを示した図である。図１０−１が、‘０’ビットを示したテンプレートであり、図１０−２が、‘１’ビットを示したテンプレートである。第２情報抽出部１５６が、集合ブロックに対応するブロックに上述したテンプレートを用いてマッチング処理を行うことで、第２の情報のビット情報を取得できる。なお、図１０−１及び図１０−２で示したテンプレートは、換言すれば第３の画像パターンに相当する。

図１に戻り、表示処理部１５７は、モニタ５０に対して、文書画像データの内容を表示すると共に、第２の情報として埋め込まれていた著作権情報や改ざんされているか否かセキュリティ情報の表示などを行う。また、第１の情報を抽出できた場合、表示処理部１５７は、文書画像データの代わりに当該内容が記載された文書データを編集可能な状態で表示しても良い。

なお、第１の情報を示す微小サイズのドットパターンが消えている透かし画像データから、第２の情報を抽出する処理について説明を行ったが、第２情報抽出部１５６は、上記解像度変換処理部１５８により低解像度処理を施されていない透かし画像データに対して抽出処理を行ってもよい。

次に、以上のように構成された本実施の形態にかかる情報埋込装置１００における処理対象となる文書画像データを取得してから透かし付きの文書画像データの印刷までの処理について説明する。図１１は、本実施の形態にかかる情報埋込装置１００における上述した処理の手順を示すフローチャートである。

まず、画像取得部１０２は、処理の対象となる文書画像データを、スキャナ１０などを介して取得する（ステップＳ１１０１）。

次に、第１情報取得部１０３は、埋め込む対象となる第１の情報を取得する（ステップＳ１１０２）。そして、第２情報取得部１０４は、埋め込む対象となる第２の情報を取得する（ステップＳ１１０３）。

次に、領域設定部１１１は、取得した文書画像データに重畳する透かし画像データの表示領域を所定のサイズ毎に区切り、埋込ブロックの位置を設定する（ステップＳ１１０４）。

そして、領域設定部１１１は、透かし画像データの表示領域において、埋込ブロックが３×３からなる集合ブロックの位置を設定する（ステップＳ１１０５）。

次に、配置部１１２は、集合ブロック毎に、当該集合ブロックに含まれる埋込ブロックのうち上下又は左右の２つの埋込ブロックに、ドットパターン２又は３を配置し、それ以外の埋込ブロックにドットパターン０又は１を配置する（ステップＳ１１０６）。また、ドットパターン０及び１は、図３−１及び図３−２で示した微小サイズのドットパターンとする。また、ドットパターン２及び３は、ドットの位置が図３−１及び図３−２と同じであり、ドットサイズが拡大されたドットのサイズとする。配置部１１２は、これらのドットパターンを、埋込ブロックごとに配置する処理を行う。これにより、第１の情報及び第２の情報が埋め込まれたことになる。

そして、重畳部１０６は、埋込ブロックごとにドットパターンが配置された透かし画像データと、処理の対象となる文書画像データとを重畳する処理を行う（ステップＳ１１０７）。

次に、印刷処理部１０７が、プリンタ２０から重畳された透かし付き文書画像データの印刷処理を行う（ステップＳ１１０８）。

上述した処理手順により、透かしが付加された文書画像データを利用者が取得することができる。なお、上述した処理手順は、本実施の形態による処理対象となる文書画像データを取得してから透かし付きの画像データの印刷までの処理手順の例を示したものであり、本発明をこの処理手順に制限するものではない。

次に、以上のように構成された本実施の形態にかかる情報抽出装置１５０における透かしが付された文書画像データの取得から文書画像データと抽出された情報の表示処理までの処理について説明する。図１２は、本実施の形態にかかる情報抽出装置１５０における上述した処理の手順を示すフローチャートである。

まず、文書画像取得部１５１が、スキャナ６０等を介して、透かし付き文書画像データを取得する処理を行う（ステップＳ１２０１）。

次に、画像補正部１５２は、取得した透かし付き画像データに対して補正する処理を行う。これにより、一般に紙媒体の印刷文書を読み取って文書画像データを取得した場合によく生じている画像のノイズの低減や歪みなどが修正される（ステップＳ１２０２）。

そして、透かし画像抽出部１５３は、透かし付き文書画像データから、背景の透かし画像データを抽出する（ステップＳ１２０３）。なお、この際に、背景が除去された文書画像データも取得する。

次に、判断部１５４は、抽出された透かし画像データから、第１の情報のみ示したドットパターンが読み取れるか否か判断する（ステップＳ１２０４）。

そして、判断部１５４が読み取れると判断した場合（ステップＳ１２０４：Ｙｅｓ）、第１の抽出手法により、第１の情報及び第２の情報を抽出する（ステップＳ１２０５）。なお、第１の抽出手法については後述する。

また、判断部１５４が読み取れないと判断した場合（ステップＳ１２０４：Ｎｏ）、第２の抽出手法により、第２の情報のみを抽出する（ステップＳ１２０６）。なお、第２の抽出手法については後述する。

そして、表示処理部１５７が、抽出した情報を、文書画像データと共に表示する処理を行う（ステップＳ１２０７）。

上述した処理手順により、透かしとして埋め込まれた情報を確認することが可能となる。なお、上述した処理手順は、本実施の形態による透かし付き文書画像データの取得から文書画像データの表示までの処理手順の例を示したものであり、本発明をこの処理手順に制限するものではない。

次に、以上のように構成された本実施の形態にかかる情報抽出装置１５０における第１の情報及び第２の情報を抽出する第１の抽出手法を用いた場合の処理について説明する。図１３は、本実施の形態にかかる情報抽出装置１５０における上述した処理の手順を示すフローチャートである。

まず、第１情報抽出部１５５は、抽出された透かし画像データから、埋込ブロックの位置を特定して、上述したドットパターンにより、当該埋込ブロックごとに第１の情報のビット情報を取得して、第１の情報を抽出する（ステップＳ１３０１）。

次に、第２情報抽出部１５６は、第１情報抽出部１５５により特定された埋込ブロック３×３で統合して集合ブロックの位置を特定し、集合ブロックごとに第２の情報のビット情報を取得して、第２の情報を抽出する（ステップＳ１３０２）。

上述した処理手順により、透かし画像データから、第１の情報及び第２の情報を抽出することが可能となる。

次に、以上のように構成された本実施の形態にかかる情報抽出装置１５０における第２の情報を抽出する第２の抽出手法を用いた場合の処理について説明する。図１４は、本実施の形態にかかる情報抽出装置１５０における上述した処理の手順を示すフローチャートである。

まず、解像度変換部１５８は、抽出された透かし画像データに対して低い解像度に変換する処理を行う（ステップＳ１４０１）。

次に、第２情報抽出部１５６は、低い解像度に変換された透かし画像データに対して、テンプレートマッチングを行い、集合ブロックごとに第２の情報のビット情報を取得して、第２の情報を抽出する（ステップＳ１４０２）。

上述した処理手順により、微小のドットサイズのドットパターンが消去された透かし画像データから、第２の情報を抽出することが可能となる。

また、本実施の形態においては、解像度変換部１５８が、低い解像度に変換する処理を行った。これは、第２の情報を表す拡大されたドットのドットパターンは「：」と「‥」の２種類ある。そして、集合ブロックのうち、第２の情報のドットパターンが配置される可能性のある埋込ブロックは４カ所存在する。これにより、第２情報抽出部１５６が、解像度変換を行わずにテンプレートマッチングを行うと、２の４乗個の画像パターンを使用する必要があり、処理に計算に時間を要する。そこで、解像度変換部１５８が、透かし画像データの解像度を低下することで、図１０−１及び図１０−２で示した２種類の画像パターンでテンプレートマッチングができる。

本実施の形態にかかる情報埋込装置１００は、印刷文書の見た目の劣化を抑えた上で、多量の情報を埋め込むことと、コピー耐性を備えることの両立を可能とした。

また、上述した実施の形態にかかる情報埋込装置１００において、透かし画像データ対してドットパターンを一度に配置する処理を行ったが、最初に第１の情報のドットパターンを配置した後、第２の情報を埋め込むために所定の位置のドットパターンのドットサイズを大きくするという２回の処理で行っても良い。つまり、第１の情報のみ示したドットパターンと第１の情報及び第２の情報を示したドットパターンを配置できれば、どのような手法を用いても良い。

また、上述した実施の形態においては、ドットパターンのドットの配置が２種類の場合について説明したが、さらに種類を増やしても良い。さらに種類を増やすことで１ブロックごとにさらに多くの情報を埋め込むことが可能となる。また、重畳画像に配置する画像パターンを、ドットパターンに制限するものではなく、例えば、ラインパターンなどを用いても良い。

なお、本実施の形態では、第２の情報を含ませるために規則として、３×３の埋込ブロックのうち、上述した所定の埋込ブロックのドットパターンを拡大されたドットのドットパターンで示したが、このような配置等に制限するものではなく、コピー耐性を備える拡大されたドットにして埋め込むのであればどのような規則を用いても良い。

（変形例）
また、上述した各実施の形態に限定されるものではなく、以下に例示するような種々の変形が可能である。

上述した本実施の形態にかかる情報埋込装置１００で説明した機能はさまざまな装置に適用することができる。そこで、本変形例では、情報埋込装置１００と同様の機能を備えた複合機の場合について説明する。

当該複合機において、利用者が印刷文書を複写した場合に、透かしが背景に付加された印刷文書を出力する。なお、行われる処理については上述した処理と同様なので、説明を省略する。このように、どのような装置であっても、上述した実施の形態で説明した構成を備えても良い。

図１５は、情報埋込装置１００又は情報抽出装置１５０の機能を実現するためのプログラムを実行したＰＣのハードウェア構成を示した図である。本実施の形態にかかる情報埋込装置１００又は情報抽出装置１５０の機能を実現したＰＣは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１５０１等の制御装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１５０２やＲＡＭ（Random Access Memory）１５０３等の記憶装置と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＣＤ（Compact Disk）ドライブ装置等の外部記憶装置１５０４と、ディスプレイ装置等の表示装置１５０５と、キーボードやマウス等の入力装置１５０６と、通信Ｉ／Ｆ１５０７と、これらを接続するバス１５０８を備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。

本実施形態の情報埋込装置１００で実行される情報埋込プログラム又は情報抽出装置１５０で実行される情報抽出プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。

また、本実施形態の情報埋込装置１００で実行される情報埋込プログラム又は情報抽出装置１５０で実行される情報抽出プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の情報埋込装置１００で実行される情報埋込プログラム又は情報抽出装置１５０で実行される情報抽出プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。

また、本実施形態の情報埋込プログラム又は情報抽出プログラムを、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。

本実施の形態の情報埋込装置１００で実行される情報埋込プログラムは、上述した各部（入力受付部、画像取得部、第１情報取得部、第２情報取得部、透かし情報生成部、重畳部、印刷処理部）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵが上記記録媒体から情報埋込プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、入力受付部、画像取得部、第１情報取得部、第２情報取得部、透かし情報生成部、重畳部、印刷処理部が主記憶装置上に生成されるようになっている。

本実施の形態の情報抽出装置１５０で実行される情報抽出プログラムは、上述した各部（文書画像取得部、画像補正部、透かし画像抽出部、判断部、第１情報抽出部、解像度変換部、第２情報抽出部、表示処理部）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵが上記記録媒体から情報埋込プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、文書画像取得部、画像補正部、透かし画像抽出部、判断部、第１情報抽出部、解像度変換部、第２情報抽出部、表示処理部が主記憶装置上に生成されるようになっている。

以上のように、本発明にかかる情報抽出装置、情報抽出方法、情報抽出プログラム及び記録媒体は、画像データに複数種類の情報を埋め込む技術に有用であり、特に、画像形成装置において画像再現能力により定められた２種類のドットサイズで情報を付加する技術に適している。

実施の形態にかかる情報埋込装置と情報抽出装置の構成を示すブロック図である。 印刷処理の対象となる文書画像データの例を示した説明図である。 第１の情報を埋め込むドットパターンにおける０ビットの例を示した図である。 第１の情報を埋め込むドットパターンにおける１ビットの例を示した図である。 実施の形態にかかる情報埋込装置の配置部が配置した第１の情報を示した微小ドットによるドットパターンの配置例を示した図である。 実施の形態にかかる情報埋込装置の配置部が配置した微小ドットと拡大されたドットによるドットパターンの配置例を示した図である。 実施の形態にかかる情報埋込装置の重畳部により重畳された透かし付き文書画像データの例を示した図である。 実施の形態にかかる情報抽出装置の透かし画像抽出部により抽出された、微小サイズのドットパターンが除去されていない場合の透かし付き印刷文書の例を示した説明図である。 実施の形態にかかる情報抽出装置の透かし画像抽出部により抽出された、微小サイズのドットパターンが除去された場合の透かし画像データの例を示した説明図である。 実施の形態にかかる情報抽出装置の解像度変換部が行う解像度変換を示した説明図である。 実施の形態にかかる情報抽出装置の第２情報抽出部がテンプレートマッチングで用いる‘０’ビットを示したテンプレートを示した図である。 実施の形態にかかる情報抽出装置の第２情報抽出部がテンプレートマッチングで用いる‘１’ビットを示したテンプレートを示した図である。 実施の形態にかかる情報埋込装置における文書画像データを取得してから透かし付きの文書画像データの印刷までの処理の手順を示すフローチャートである。 実施の形態にかかる情報抽出装置１５０における文書画像データの取得から文書画像データと抽出された情報の表示処理の手順を示すフローチャートである。 実施の形態にかかる情報抽出装置１５０における第１の情報及び第２の情報を抽出する第１の抽出手法を用いた場合の処理の手順を示すフローチャートである。 実施の形態にかかる情報抽出装置１５０における第２の情報を抽出する第２の抽出手法を用いた場合の処理の手順を示すフローチャートである。 情報埋込装置又は情報抽出装置の機能を実現するためのプログラムを実行したＰＣのハードウェア構成を示した図である。

符号の説明

１０ スキャナ
２０ プリンタ
３０ 入力デバイス
５０ モニタ
６０ スキャナ
１００ 情報埋込装置
１０１ 入力受付部
１０２ 画像取得部
１０３ 第１情報取得部
１０４ 第２情報取得部
１０５ 透かし情報生成部
１０６ 重畳部
１０７ 印刷処理部
１１１ 領域設定部
１１２ 配置部
１５０ 情報抽出装置
１５１ 文書画像取得部
１５２ 画像補正部
１５３ 画像抽出部
１５４ 判断部
１５５ 第１情報抽出部
１５６ 第２情報抽出部
１５７ 表示処理部
１５８ 解像度変換部
５０１、５０２ 集合ブロック
１５０１ ＣＰＵ
１５０２ ＲＯＭ
１５０３ ＲＡＭ
１５０４ 外部記憶装置
１５０５ 表示装置
１５０６ 入力装置
１５０７ 通信インターフェース
１５０８ バス

Claims (4)

1. １ビット又は複数ビットを示した第１の画像パターン群と、該第１の画像パターンよりドットサイズが拡大された第２の画像パターン群とから構成される透かし画像情報が重畳された画像情報を取得する画像取得手段と、
   前記画像取得手段により取得した前記画像情報から、前記第１の画像パターン群が読み取れるか否か判断する判断手段と、
   前記判断手段により前記第１の画像パターン群を読み取れると判断された場合、前記画像取得手段により取得された前記画像情報の前記第１の画像パターン群と、前記第２の画像パターン群から、前記画像情報に埋め込まれた第１の情報を抽出し、前記判断手段により前記第１の画像パターン群を読み取れないと判断された場合、前記第１の情報を抽出する処理を行わない第１情報抽出手段と、
   前記画像取得手段により取得した前記画像情報に対して、前記画像情報の解像度より低い所定の解像度に変換する解像度変換手段と、
   前記解像度変換手段により前記所定の解像度に変換された前記画像情報に対して、前記所定の解像度の前記第２の画像パターンに対応した第３の画像パターンでテンプレートマッチングを行うことで、前記画像情報に埋め込まれた第２の情報のビット情報が含まれた集合ブロックの位置を特定し、当該集合ブロック毎に前記第２の情報に含まれる１ビット又は複数ビットの情報を抽出する第２情報抽出手段と、
   を備えたことを特徴とする情報抽出装置。
2. １ビット又は複数ビットを示した第１の画像パターン群と、該第１の画像パターンよりドットサイズが拡大された第２の画像パターン群とから構成される透かし画像情報が重畳された画像情報を取得する画像取得ステップと、
   前記画像取得ステップにより取得した前記画像情報から、前記第１の画像パターン群が読み取れるか否か判断する判断ステップと、
   前記判断ステップにより読み取れると判断された場合、前記画像取得ステップにより取得された前記画像情報の前記第１の画像パターン群と、前記第２の画像パターン群から、前記画像情報に埋め込まれた第１の情報を抽出し、前記判断ステップにより前記第１の画像パターン群を読み取れないと判断された場合、前記第１の情報を抽出する処理を行わない第１情報抽出ステップと、
   前記画像取得ステップにより取得した前記画像情報に対して、前記画像情報の解像度より低い所定の解像度に変換する解像度変換ステップと、
   前記解像度変換ステップにより前記所定の解像度に変換された前記画像情報に対して、前記所定の解像度の前記第２の画像パターンに対応した第３の画像パターンでテンプレートマッチングを行うことで、前記画像情報に埋め込まれた第２の情報のビット情報が含まれた集合ブロックの位置を特定し、当該集合ブロック毎に前記第２の情報に含まれる１ビット又は複数ビットの情報を抽出する第２情報抽出ステップと、
   を有することを特徴とする情報抽出方法。
3. 請求項２に記載された情報抽出方法をコンピュータで実行させることを特徴とする情報抽出プログラム。
4. 請求項３で記載された情報抽出プログラムを格納したコンピュータの読み取り可能な記録媒体。

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