JP4910145B2 - Information embedding method and information reading method in pattern image, information embedding device and information reading device in pattern image - Google Patents

Information embedding method and information reading method in pattern image, information embedding device and information reading device in pattern image Download PDF

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Description

本発明は、パターン画像に情報を埋め込む方式方法ならびに装置と、その画像を撮像装置で撮影して得られる画素値のデータから、埋め込まれた情報データを読み込む方法ならびに装置に関するものである。   The present invention relates to a method and apparatus for embedding information in a pattern image, and a method and apparatus for reading embedded information data from pixel value data obtained by photographing the image with an imaging apparatus.

画像に対して情報を埋め込む従来技術(例えば、非特許文献1を参照)は、その用途により「電子透かし」や「ステガノグラフィ」と呼ばれている。これらの技術は、画像の画素値データに対して色や周波数領域での変換を施して情報を埋め込むのが基本的なアプローチである。   A conventional technique for embedding information in an image (for example, see Non-Patent Document 1) is called “digital watermark” or “steganography” depending on the application. In these techniques, the basic approach is to embed information by converting the pixel value data of an image in a color or frequency domain.

一方、印刷した画像を対象とした情報の埋め込み技術で、2次元バーコードのようにアナログ的な雑音や変形に対する耐性を有する手法として、色情報によるコード化手法(特許文献1)、画像ブロック毎の階調差を用いた手法(非特許文献2)、および冗長コードを導入する手法(特許文献2)等が提案されている。   On the other hand, as a technique for embedding information for a printed image and having a resistance to analog noise and deformation like a two-dimensional barcode, a coding method using color information (Patent Document 1), for each image block There are proposed a method using the gradation difference (Non-Patent Document 2), a method of introducing a redundant code (Patent Document 2), and the like.

雑音や変形の混入が不可避であるアナログ過程を経たデータに対して,デジタルデータに対して用いられている既存の電子透かしなどの手法を適用する場合、雑音や変形に対する耐性の確保にはデータの改竄に対して必要とされる耐性よりも多くの冗長性を必要とする。したがって、デジタルデータに対する手法を拡張しただけの従来技術の方法では、数バイト程度の情報しか埋め込めないという問題がある。   When applying methods such as the existing digital watermark used for digital data to data that has undergone an analog process where noise and deformation are unavoidable, ensuring the tolerance of noise and deformation Requires more redundancy than required for tampering. Therefore, there is a problem that only a few bytes of information can be embedded in the conventional method in which the method for digital data is simply expanded.

また2次元バーコードはデザイン的な要素を加えることが困難であるので大量に用いると印刷物の見栄えを損なうという欠点がある。
特開2001−195536号公報 特開2000−287073号公報 画像電子学会編「電子透かし技術 デジタルコンテンツのセキュリティ」東京電機大学出版局、2004年 富士通ジャーナル 2005年6月号、“Newテクノロジー(1)”、http://jp.fujitsu.com/about/journal/281/newtechnology/
Further, since it is difficult to add a design element to the two-dimensional barcode, there is a drawback that the appearance of the printed matter is impaired when used in large quantities.
JP 2001-195536 A JP 2000-287073 A “Digital Watermarking Technology, Digital Content Security” edited by the Institute of Image Electronics Engineers, Tokyo Denki University Press, 2004 Fujitsu Journal June 2005, “New Technology (1)”, http://jp.fujitsu.com/about/journal/281/newtechnology/

解決しようとする課題は、印刷や撮影等に際して雑音混入や画像の変形等に対する強固な耐性が確保された画像はデザイン的な要素を加えることが困難なため、それらを大量に用いると印刷物の見栄えを損なうというのが従来技術の問題点である。   The problem to be solved is that it is difficult to add design elements to images that have been secured with robustness against noise contamination and image deformation during printing and shooting, etc. It is a problem of the prior art that it is damaged.

そこで本発明では、人間が意図的にデザインできる図柄を変形して生成される画像群を用いて、印刷や撮影等の際に混入する雑音やひずみに対してこれまでよりも頑健に多くの情報を埋め込み、読み出すことを可能とする方法ならびに装置を提供する。
Therefore, in the present invention, by using a group of images generated by deforming a design that can be intentionally designed by humans, more information is more robust than before with respect to noise and distortion mixed during printing and shooting. A method and apparatus are provided that allow embedding and reading.

本発明では、印刷される画像群に対して人間の視覚に感知されない情報を埋め込み、および読み出す方法を実現する。また、本発明では2通りの課題解決手段を提供する。   The present invention realizes a method for embedding and reading information that is not perceived by human vision in a group of images to be printed. The present invention also provides two problem solving means.

第1の課題解決手段として、撮影時に検出用の枠がある場合に画像へ情報を埋め込む方法について記述する。   As a first problem solving means, a method of embedding information in an image when there is a detection frame at the time of shooting will be described.

標本となる画像を変形して複数個の変形図柄を生成する。   A sample image is deformed to generate a plurality of modified symbols.

各変形図柄から、n個のマスク領域を抜き出す。   N mask regions are extracted from each modified pattern.

抜き出した各マスク領域にmビットのデータを埋め込む。ただし、mビットのデータは各マスク領域に分布する色の割合に対応する。これにより、各変形図柄にはn×mビットのデータが埋め込まれる。   M-bit data is embedded in each extracted mask area. However, m-bit data corresponds to the proportion of colors distributed in each mask area. Thereby, n × m-bit data is embedded in each modified symbol.

埋め込んだn×mビットのデータを用いて、各変形図柄を2nm個のクラスに分類する。 Using the embedded n × m bit data, each modified symbol is classified into 2 nm classes.

次に、埋め込む情報データをn×mビットごとに分け、対応する変形図柄を2nm個のクラスから選択する。 Next, the information data to be embedded is divided for each n × m bits, and the corresponding modified symbol is selected from 2 nm classes.

選択した変形図柄を規則的に配置する事で、情報データを埋め込んだパターン画像を生成する。   By regularly arranging the selected deformed symbols, a pattern image in which information data is embedded is generated.

情報データを埋め込んだパターン画像を検出するための枠を設置し、検出枠がある情報埋め込みパターン画像(以下、枠付きパターン画像)を生成する。   A frame for detecting a pattern image in which information data is embedded is installed, and an information embedded pattern image (hereinafter referred to as a framed pattern image) having a detection frame is generated.

第1の課題解決手段による、情報埋め込み方法を実現する装置を図4に示す。情報埋め込み装置11は、マスク領域の抜き出し部13、マスク領域内の色の割合計算部14、クラス種類決定部15、文字列の分割と変形図柄の選択部16、変形図柄配置連結部17、検出用枠設置部18から構成される。   An apparatus for realizing an information embedding method according to the first problem solving means is shown in FIG. The information embedding device 11 includes a mask area extraction unit 13, a color ratio calculation unit 14 in a mask area, a class type determination unit 15, a character string division and deformation symbol selection unit 16, a modified symbol arrangement connection unit 17, and a detection It is composed of a frame installation unit 18.

マスク領域の抜き出し部13では、図4の複数個の変形図柄12の各変形図柄からn個のマスク領域を抜き出す。   In the mask region extraction unit 13, n mask regions are extracted from each of the plurality of modified symbols 12 of FIG. 4.

マスク領域内の色の割合計算部14では、各マスク領域に分布する色の割合から、各領域にmビットのデータを埋め込む。これにより、各変形図柄にはn×mビットのデータが埋め込まれる。   The color ratio calculation unit 14 in the mask area embeds m-bit data in each area from the ratio of colors distributed in each mask area. Thereby, n × m-bit data is embedded in each modified symbol.

クラス種類決定部15では、割合計算部14で埋め込んだn×mビットのデータを用いて、各変形図柄を2nm個のクラスに分類する。 The class type determination unit 15 classifies each modified symbol into 2 nm classes using the n × m-bit data embedded by the ratio calculation unit 14.

文字列の分割と変形図柄の選択部16では、埋め込む情報データをn×mビットごとに分け、2nm個のクラスから対応する変形図柄を選択する。 The character string division and modified symbol selection unit 16 divides the information data to be embedded into n × m bits and selects a corresponding modified symbol from 2 nm classes.

変形図柄配置連結部17では、選択した変形図柄を規則的に配置することで情報データが埋め込まれたパターン画像を生成する。   The modified symbol arrangement connecting unit 17 generates a pattern image in which information data is embedded by regularly arranging the selected modified symbols.

検出用枠設置部18では、撮影時に情報データが埋め込まれたパターン画像の領域を検出するための枠を設置する。   The detection frame setting unit 18 sets a frame for detecting a pattern image area in which information data is embedded at the time of shooting.

この情報埋め込み装置11を用いる事により、図4の枠付きパターン画像19が生成される。   By using this information embedding device 11, the framed pattern image 19 of FIG. 4 is generated.

本発明の第1の課題解決手段によって情報データが埋め込まれた枠付きパターン画像から、情報を読み出す手段について記述する。   A means for reading information from a framed pattern image in which information data is embedded by the first problem solving means of the present invention will be described.

対象となる画像から検出した枠の幾何学的な情報に基づいて、n×mビットのデータが埋め込まれている変形図柄を切り出す。   Based on the geometric information of the frame detected from the target image, a modified design in which n × m-bit data is embedded is cut out.

各変形図柄に対して、埋め込み時と同じn個のマスク領域を抜き出す。   For each deformed pattern, the same n mask areas as in the embedding are extracted.

抜き出した各マスク領域に埋め込まれているmビットのデータを復号する。これにより、各変形図柄からn×mビットのデータが復号される。   The m-bit data embedded in each extracted mask area is decoded. Thereby, n × m-bit data is decoded from each modified symbol.

次に、復号されたn×mビットのデータを変形図柄の配置順にしたがって連結し、埋め込み情報データを読み出す。   Next, the decoded n × m-bit data is concatenated according to the arrangement order of the modified symbols, and the embedded information data is read out.

本発明の第1の課題解決手段によって情報データが埋め込まれた枠付きパターン画像から、埋め込み情報を検出する装置を図5に示す。埋め込み情報検出装置21は、枠認識部23、画像校正部24、画像分割部25、マスク領域の抜き出し部13、マスク領域内の色の割合計算部14、データ復号部26、およびデータ連結部27から構成される。   FIG. 5 shows an apparatus for detecting embedded information from a framed pattern image in which information data is embedded by the first problem solving means of the present invention. The embedded information detection device 21 includes a frame recognition unit 23, an image calibration unit 24, an image division unit 25, a mask region extraction unit 13, a color ratio calculation unit 14 in the mask region, a data decoding unit 26, and a data connection unit 27. Consists of

枠認識部23と画像校正部24では、検出対象画像22から枠を検出し、枠の幾何学的な情報に基づいて画像の校正をする。   The frame recognition unit 23 and the image calibration unit 24 detect the frame from the detection target image 22 and calibrate the image based on the geometric information of the frame.

画像分割部25では、画像校正部24で校正した画像から、n×mビットのデータが埋め込まれている変形図柄を切り出す。   The image dividing unit 25 cuts out a deformed design in which n × m-bit data is embedded from the image calibrated by the image calibrating unit 24.

マスク領域の抜き出し部13とマスク領域内の色の割合計算部14では、変形図柄からマスク領域を抜き出し、各マスク領域に分布する色の割合を計算する。   The mask area extraction unit 13 and the color ratio calculation unit 14 in the mask area extract the mask area from the deformed pattern and calculate the ratio of the colors distributed in each mask area.

データ復号部26では、マスク領域内の色の割合計算部14で計算した色の割合から、n×mビットのデータを復号する。これにより、各変形図柄からn×mビットのデータが復号される。   The data decoding unit 26 decodes n × m-bit data from the color ratio calculated by the color ratio calculation unit 14 in the mask area. Thereby, n × m-bit data is decoded from each modified symbol.

データ連結部27では、データ復号部26で復号したn×mビットのデータを、変形図柄が配置されていた順に連結する。   The data concatenation unit 27 concatenates the n × m-bit data decoded by the data decoding unit 26 in the order in which the modified symbols are arranged.

この埋め込み情報検出装置21を用いる事により、図5の埋め込み情報データ28を得る。   By using this embedded information detecting device 21, the embedded information data 28 of FIG. 5 is obtained.

次に第2の課題解決手段として、撮影時に検出用の枠がない場合のパターン画像へ情報を埋め込む方法について記述する。   Next, as a second problem solving means, a method of embedding information in a pattern image when there is no detection frame at the time of shooting will be described.

まず、標本となる画像を変形して複数個の変形図柄を生成する。   First, a sample image is deformed to generate a plurality of deformed symbols.

埋め込み情報データを検出する時のために、特定の位置検出条件を決める。   In order to detect embedded information data, a specific position detection condition is determined.

各変形図柄から、位置検出条件に一致する図柄を選び出し、位置検出図柄とする。   A symbol that matches the position detection condition is selected from each modified symbol and used as a position detection symbol.

各変形図柄からn個のマスク領域を抜き出す。   N mask regions are extracted from each modified pattern.

抜き出した各マスク領域にmビットのデータを埋め込む。ただし、mビットのデータは各マスク領域に分布する色の割合に対応する。これにより、各変形図柄にはn×mビットのデータが埋め込まれる。   M-bit data is embedded in each extracted mask area. However, m-bit data corresponds to the proportion of colors distributed in each mask area. Thereby, n × m-bit data is embedded in each modified symbol.

埋め込んだn×mビットのデータを用いて、各変形図柄を2nm個のクラスに分類する。 Using the embedded n × m bit data, each modified symbol is classified into 2 nm classes.

次に、埋め込む情報データをn×mビットごとに分け、2nm個のクラスから対応する変形図柄を選択する。 Next, the information data to be embedded is divided into n × m bits, and a corresponding modified pattern is selected from 2 nm classes.

位置検出図柄を先頭に配置した後、選択した変形図柄を規則的に配置し、情報データを埋め込んだパターン画像を生成する。   After the position detection symbols are arranged at the head, the selected modified symbols are regularly arranged to generate a pattern image in which information data is embedded.

情報データを埋め込んだパターン画像を、さらに規則的に配置し、検出枠が無い情報埋め込みパターン画像(以後,枠無しパターン画像)を生成する。   The pattern image in which the information data is embedded is further regularly arranged to generate an information embedded pattern image without a detection frame (hereinafter, frameless pattern image).

第2の課題の解決手段による、情報埋め込み方法を実現する装置を図6に示す。情報埋め込み装置31は、位置検出図柄決定部33、マスク領域の抜き出し部13、マスク領域内の色の割合計算部14、クラス種類決定部15、文字列の分割と変形図柄の選択部16、変形図柄配置連結部34、環状配置連結部35から構成される。   FIG. 6 shows an apparatus for realizing an information embedding method according to means for solving the second problem. The information embedding device 31 includes a position detection symbol determination unit 33, a mask region extraction unit 13, a color ratio calculation unit 14 in the mask region, a class type determination unit 15, a character string division and modification symbol selection unit 16, and a modification. It is comprised from the symbol arrangement | positioning connection part 34 and the cyclic | annular arrangement | positioning connection part 35. FIG.

位置検出図柄決定部33では、図6の複数個の変形図柄12から、図6の位置検出条件の決定32で決めた、位置検出条件に一致する図柄を選択する。   The position detection symbol determination unit 33 selects a symbol that matches the position detection condition determined in the position detection condition determination 32 of FIG. 6 from the plurality of modified symbols 12 of FIG.

マスク領域の抜き出し部13、マスク領域内の色の割合計算部14、クラス種類決定部15、および文字列の分割と変形図柄の選択部16では、図4情報埋め込み装置11で同じ符号を持つ部位と同等の処理をする。   In the mask region extraction unit 13, the color ratio calculation unit 14 in the mask region, the class type determination unit 15, and the character string division / deformation symbol selection unit 16, parts having the same reference numerals in the information embedding device 11 of FIG. The same processing as

変形図柄配置連結部34では、位置検出図柄決定部33で選択した位置検出図柄を先頭に配置した後、文字列の分割と変形図柄の選択部16で選択した変形図柄を規則的に配置し、情報データを埋め込んだパターン画像を生成する。   In the deformed symbol arrangement connecting unit 34, after the position detecting symbol selected by the position detecting symbol determining unit 33 is arranged at the head, the character string division and the deformed symbol selected by the deforming symbol selecting unit 16 are regularly arranged, A pattern image in which information data is embedded is generated.

環状配置連結部35では、変形図柄配置連結部34で生成した情報データを埋め込んだパターン画像を、さらに規則的に配置する。   In the annular arrangement connecting unit 35, the pattern image in which the information data generated by the modified symbol arrangement connecting unit 34 is embedded is arranged more regularly.

この情報埋め込み装置31を用いる事により、図6の枠無しパターン画像36が生成される。   By using this information embedding device 31, the frameless pattern image 36 of FIG. 6 is generated.

本発明の第2の課題解決手段によって情報データが埋め込まれた枠無しパターン画像から、情報を読み出す手順について記述する。   A procedure for reading out information from a frameless pattern image in which information data is embedded by the second problem solving means of the present invention will be described.

まず対象となる画像から、位置検出条件に一致する変形図柄(位置検出図柄)を検出する事により、情報データが埋め込まれている画像領域を切り出す。   First, a deformed pattern (position detection pattern) matching the position detection condition is detected from the target image to cut out an image area in which information data is embedded.

情報データが埋め込まれている画像領域から、n×mビットのデータが埋め込まれている変形図柄を切り出す。   A modified design in which n × m-bit data is embedded is cut out from the image area in which the information data is embedded.

各変形図柄から、埋め込み時と同じn個のマスク領域を抜き出す。   The same n number of mask areas as those at the time of embedding are extracted from each modified pattern.

抜き出した各マスク領域に埋め込まれているmビットのデータを復号する。これにより、各変形図柄からn×mビットのデータが復号される。   The m-bit data embedded in each extracted mask area is decoded. Thereby, n × m-bit data is decoded from each modified symbol.

次に、復号されたn×mビットのデータを変形図柄の配置順にしたがって連結し、埋め込まれている情報データを読み出す。   Next, the decoded n × m-bit data is concatenated according to the arrangement order of the modified symbols, and the embedded information data is read out.

本発明の第2の課題解決手段によって情報データが埋め込まれた枠無しパターン画像から、埋め込み情報データの検出を実現する装置を図7に示す。埋め込み情報検出装置41は、画像領域検出部43、情報埋め込み領域検出部44、画像校正部24、画像分割部25、マスク領域の抜き出し部13、マスク領域内の色の割合計算部14、データ復号部26、データ連結部27から構成される。   An apparatus for realizing detection of embedded information data from a frameless pattern image in which information data is embedded by the second problem solving means of the present invention is shown in FIG. The embedded information detection device 41 includes an image region detection unit 43, an information embedding region detection unit 44, an image calibration unit 24, an image division unit 25, a mask region extraction unit 13, a color ratio calculation unit 14 in the mask region, and data decoding. A unit 26 and a data connection unit 27 are included.

画像領域検出部43では、図7検出対象画像42から、画像領域を検出する。   The image region detection unit 43 detects an image region from the detection target image 42 in FIG.

情報埋め込み領域検出部44では、位置検出条件に一致する変形図柄(位置検出図柄)を検出する事により、情報データが埋め込まれている領域を認識する。   The information embedding area detection unit 44 recognizes an area where information data is embedded by detecting a deformed pattern (position detection pattern) that matches the position detection condition.

画像校正部24、画像分割部25、マスク領域の抜き出し部13、マスク領域内の色の割合計算部14、データ復号部26、およびデータ連結部27では、図5埋め込み情報検出装置21で同じ符号を持つ部位と同等の処理をする。   In the image calibrating unit 24, the image dividing unit 25, the mask region extracting unit 13, the color ratio calculating unit 14, the data decoding unit 26, and the data linking unit 27 in FIG. The same processing as that of the part with

この図7埋め込み情報検出装置41を用いる事により、図7の埋め込み情報データ28を得る。
By using the embedded information detecting device 41 in FIG. 7, the embedded information data 28 in FIG. 7 is obtained.

本発明の第1の課題解決手段では、変形図柄中の特定のマスク領域に情報を埋め込むため、画像の一部分を操作するだけで、情報を保持した変形図柄が生成できる。結果として、デザイン的な見栄えを損なわない変形規則を用いて情報埋め込み画像を生成することができる。また本発明の第2の課題解決手段により、情報を埋め込んだ変形図柄を大量に配置したパターン画像を用いても印刷物の見栄えを損なわない、情報の埋め込み、ならびに情報の検出ができる。
In the first problem solving means of the present invention, since information is embedded in a specific mask area in the deformed pattern, it is possible to generate a deformed pattern holding the information only by manipulating a part of the image. As a result, an information-embedded image can be generated using a deformation rule that does not impair the design appearance. Further, the second problem solving means of the present invention makes it possible to embed information and detect information without impairing the appearance of the printed matter even if a pattern image in which a large amount of modified symbols in which information is embedded is arranged.

本発明を実施するための最良の形態として、白黒の基本図柄を対象とした場合の第1の課題解決手段、および第2の課題解決手段について以下に記述する。   As the best mode for carrying out the present invention, a first problem solving means and a second problem solving means for a black and white basic design are described below.

第1の課題解決手段の情報埋め込み方法を、図1に基づいて説明する。また、第1の課題解決手段の情報埋め込み方法を実現する装置を図4に、埋め込み情報検出装置を図5に示す。   The information embedding method of the first problem solving means will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows an apparatus for realizing the information embedding method of the first problem solving means, and FIG. 5 shows an embedded information detection apparatus.

パターン画像に情報を埋め込む方法は、図1(a)のa.1、a.2、a.3、a.4、a.5、a.6、a.7の手続きで構成される。また図4に示す情報埋め込み装置11は、マスク領域の抜き出し部13、マスク領域内の色の割合計算部14、クラス種類決定部15、文字列の分割と変形図柄の選択部16、変形図柄配置連結部17、検出用枠設置部18から構成される。   A method for embedding information in a pattern image is described in a. 1, a. 2, a. 3, a. 4, a. 5, a. 6, a. It consists of 7 procedures. Also, the information embedding device 11 shown in FIG. 4 includes a mask area extraction unit 13, a color ratio calculation unit 14 in a mask area, a class type determination unit 15, a character string division and deformation symbol selection unit 16, and a modified symbol arrangement. The connecting portion 17 and the detection frame installing portion 18 are configured.

図1(a.1)では、情報を埋め込むための複数個の変形図柄を用意する。これは、図4で複数個の変形図柄12に相当する。   In FIG. 1 (a.1), a plurality of modified symbols for embedding information are prepared. This corresponds to a plurality of modified symbols 12 in FIG.

図1(a.2)では、各変形図柄中からn個のマスク領域を抜き出す。この工程は、マスク領域の抜き出し部13で処理される。   In FIG. 1 (a.2), n mask regions are extracted from each modified pattern. This process is performed by the extraction part 13 of the mask area.

図1(a.3)では、1つのマスク領域内に分布する白黒の割合からmビットのデータを保持させる。マスク領域での白黒の割合の範囲を(2−1)個の閾値で区切り、2個のクラスに分けることでmビットのデータを保持させる。これにより、各変形図柄にはn×mビットのデータが埋め込まれる。この工程は、マスク領域内の色の割合計算部14で処理される。 In FIG. 1 (a.3), m-bit data is held from the ratio of black and white distributed in one mask area. The range of the black and white ratio in the mask area is divided by (2 m −1) threshold values and divided into 2 m classes to hold m-bit data. Thereby, n × m-bit data is embedded in each modified symbol. This step is processed by the color ratio calculation unit 14 in the mask area.

図1(a.4)では、各変形図柄に埋め込んだn×mビットのデータを用いて、各変形図柄を2nm個のクラスに分類する。例えば、1個の変形図柄に対して4(=n)個のマスク領域を用いて、各マスク領域で1(=m)ビットのデータを割り当てる場合、クラスの個数は16個(=2nm)となる。この工程は、クラス種類決定部15で処理される。 In FIG. 1 (a.4), each deformation symbol is classified into 2 nm classes using n × m-bit data embedded in each deformation symbol. For example, when 4 (= n) mask areas are used for one modified symbol and 1 (= m) bit data is allocated in each mask area, the number of classes is 16 (= 2 nm ). It becomes. This step is processed by the class type determination unit 15.

図1(a.5)では、埋め込む情報をn×mビットごとに分け、2nm個のクラスから対応する変形図柄を選択する。この工程は、文字列の分割と変形図柄の選択部16で処理される。 In FIG. 1 (a.5), the information to be embedded is divided into n × m bits, and the corresponding modified symbols are selected from 2 nm classes. This process is processed by the character string dividing and deformed symbol selection unit 16.

図1(a.6)では、選択した変形図柄を規則的に配置することで情報データが埋め込まれたパターン画像を生成する。この工程は、変形図柄配置連結部17で処理される。   In Fig. 1 (a.6), a pattern image in which information data is embedded is generated by regularly arranging selected deformation symbols. This step is processed by the modified symbol arrangement connecting unit 17.

図1(a.7)では、撮影時に情報データが埋め込まれたパターン画像の領域を検出するための枠を設置する。この工程は、検出用枠設置部18で処理される。   In FIG. 1 (a.7), a frame for detecting an area of a pattern image in which information data is embedded at the time of shooting is provided. This step is processed by the detection frame setting unit 18.

この図4の情報埋め込み装置11を用いる事により、枠付きパターン画像19が生成される。   By using the information embedding device 11 of FIG. 4, a framed pattern image 19 is generated.

次に、第1の課題解決手段について、データ読み込みの機構は図1(b) のb.1、b.2、b.3、b.4、b.5、b.6の手続きで構成される。また図5に示す埋め込み情報検出装置21は、枠認識部23、画像校正部24、画像分割部25、マスク領域の抜き出し部13、マスク領域内の色の割合計算部14、データ復号部26、データ連結部27から構成される。   Next, regarding the first problem solving means, the data reading mechanism is shown in FIG. 1, b. 2, b. 3, b. 4, b. 5, b. It consists of 6 procedures. 5 includes a frame recognition unit 23, an image calibration unit 24, an image division unit 25, a mask region extraction unit 13, a color ratio calculation unit 14 in the mask region, a data decoding unit 26, The data connection unit 27 is included.

図1(b.1)では、撮影した画像(図5の検出対象画像22)から情報データが埋め込まれたパターン画像を検出するための枠を認識する。この工程は、枠認識部23で処理される。   1B, a frame for detecting a pattern image in which information data is embedded is recognized from a photographed image (detection target image 22 in FIG. 5). This step is processed by the frame recognition unit 23.

図1(b.2)では、枠の情報に基づいて撮影した画像を元の矩形領域の状態に戻す校正処理を実行する。この工程は、画像校正部24で処理される。   In FIG. 1 (b.2), a calibration process is performed to return the captured image to the original rectangular area based on the frame information. This step is processed by the image calibration unit 24.

図1(b.3)では、各n×mビットのデータが埋め込まれている各変形図柄単位に画像を切り出す。この工程は、画像分割部25で処理される。   In FIG. 1 (b.3), an image is cut out for each modified symbol unit in which each n × m-bit data is embedded. This step is processed by the image dividing unit 25.

図1(b.4)では、変形図柄中から、図1(a.2)と同じn個のマスク領域を抜き出す。この工程は、マスク領域の抜き出し部13で処理される。   1 (b.4), the same n mask regions as in FIG. 1 (a.2) are extracted from the modified pattern. This process is performed by the extraction part 13 of the mask area.

図1(b.5)では、抜き出した各マスク領域での白黒の割合から、mビットのデータを復号する。埋め込み時と同様に、1つのマスク領域内に分布する白黒の割合の範囲を(2−1)個の閾値で区切り、2個のクラスに分けることでmビットのデータを復号する。これにより、各変形図柄でn×mビットのデータが復号される。この工程は、マスク領域内の色の割合計算部14とデータ復号部26で処理される。 In FIG. 1 (b.5), m-bit data is decoded from the ratio of black and white in each extracted mask area. Similarly to embedding, the range of the ratio of black and white distributed in one mask area is divided by (2 m −1) threshold values and divided into 2 m classes to decode m-bit data. As a result, n × m-bit data is decoded for each modified symbol. This step is processed by the color ratio calculation unit 14 and the data decoding unit 26 in the mask area.

図1(b.6)では、各変形図柄で復号されたn×mビットずつのデータを、変形図柄の配置順にしたがって連結し、埋め込まれている情報データを読み出す。この工程は、データ連結部27で処理される。   In FIG. 1 (b.6), n × m bits of data decoded in each modified symbol are concatenated according to the arrangement order of the modified symbols, and the embedded information data is read out. This step is processed by the data connection unit 27.

この図5の埋め込み情報検出装置21を用いる事により、埋め込み情報データ28を得る。   By using the embedded information detecting device 21 of FIG. 5, embedded information data 28 is obtained.

次に第2の課題解決手段について、白黒画像を対象とした実施例を図1に基づいて説明する。また、第2の課題解決手段の情報埋め込み方法を実現する装置を図6に、埋め込み情報検出装置を図7に示す。   Next, the second problem solving means will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows an apparatus for realizing the information embedding method of the second problem solving means, and FIG. 7 shows an embedded information detection apparatus.

パターン画像に情報を埋め込む機構は、図1(a)のa.1、a.8、a.9、a.2、a.3、a.4、a.5、a.10、a.11の手続きで構成される。また図6に示す情報埋め込み装置31は、位置検出図柄決定部33、マスク領域の抜き出し部13、マスク領域内の色の割合計算部14、クラス種類決定部15、文字列の分割と変形図柄の選択部16、変形図柄配置連結部34、環状配置部35から構成される。   The mechanism for embedding information in the pattern image is shown in FIG. 1, a. 8, a. 9, a. 2, a. 3, a. 4, a. 5, a. 10, a. It consists of 11 procedures. Further, the information embedding device 31 shown in FIG. 6 includes a position detection symbol determination unit 33, a mask region extraction unit 13, a color ratio calculation unit 14 in the mask region, a class type determination unit 15, a character string division and a modified symbol It comprises a selection unit 16, a modified symbol arrangement connection unit 34, and an annular arrangement unit 35.

図1(a.8)では、埋め込み情報データを検出する時のために、位置検出条件を決める。ここでは、変形図柄を取り囲む正方形の画像領域の中心座標(以後,画像中心と呼ぶ)と、図柄の色が塗られた領域の重心座標(以後,領域重心と呼ぶ)がずれていることを位置検出条件とする。そこで、まず全ての変形図柄に対して、変形図柄の画像中心と図柄の領域重心を一致させる。この処理は図6で、位置検出条件の決定32に相当する。   In Fig. 1 (a.8), a position detection condition is determined in order to detect embedded information data. Here, the position where the center coordinates of the square image area surrounding the modified pattern (hereinafter referred to as the image center) and the barycentric coordinates of the area colored with the pattern (hereinafter referred to as the area center of gravity) are shifted. Detect condition. Therefore, the image center of the deformed pattern and the area centroid of the pattern are first matched for all the deformed symbols. This process corresponds to the determination 32 of the position detection condition in FIG.

図1(a.9)では、位置検出条件に一致する変形図柄を決める。ここでは変形図柄の画像中心から図柄の領域重心を移動させた図柄を、位置検出図柄とする。この工程は、位置検出図柄決定部33で処理される。   In Fig. 1 (a.9), a deformed symbol matching the position detection condition is determined. Here, a symbol obtained by moving the symbol center of gravity of the symbol from the image center of the deformed symbol is defined as a position detection symbol. This step is processed by the position detection symbol determination unit 33.

図1(a.10)では、図1(a.9)で決めた位置検出図柄を先頭に配置した後、図1(a.5)で選択した変形図柄を規則的に配置することで、情報データを埋め込んだパターン画像を生成する。この工程は、変形図柄配置連結部34で処理される。   In Fig. 1 (a.10), after the position detection symbols determined in Fig. 1 (a.9) are arranged at the head, the modified symbols selected in Fig. 1 (a.5) are regularly arranged, A pattern image in which information data is embedded is generated. This step is processed by the deformed symbol arrangement connecting unit 34.

図1(a.11)では、情報データを埋め込んだパターン画像を、さらに規則的に配置する。この工程は、環状配置連結部35で処理される。   In FIG. 1 (a.11), pattern images in which information data is embedded are arranged more regularly. This step is processed by the annular arrangement connecting portion 35.

この図6の情報埋め込み装置31を用いる事により、枠無しパターン画像36が生成される。   By using the information embedding device 31 of FIG. 6, a frameless pattern image 36 is generated.

次に、第2の課題解決手段について、データ読み込み機構は図1(b)のb.7、b.8、b.2、b.3、b.4、b.5 、b.6の手続きで構成される。また図7に示す埋め込み情報検出装置41は、画像領域検出部43、情報埋め込み領域検出部44、画像校正部24、画像分割部25、マスク領域の抜き出し部13、マスク領域内の色の割合計算部14、データ復号部26、データ連結部27から構成される。   Next, as for the second problem solving means, the data reading mechanism is shown in FIG. 7, b. 8, b. 2, b. 3, b. 4, b. 5, b. It consists of 6 procedures. 7 includes an image region detection unit 43, an information embedding region detection unit 44, an image calibration unit 24, an image division unit 25, a mask region extraction unit 13, and a color ratio calculation in the mask region. Section 14, data decoding section 26, and data linking section 27.

図1(b.7)では、検出対象画像から、変形図柄中の図柄を認識する。この工程は、画像領域検出部43で処理される。   In FIG.1 (b.7), the symbol in a deformation | transformation symbol is recognized from a detection target image. This step is processed by the image area detection unit 43.

図1(b.8)では、位置検出条件に一致する変形図柄中の図柄を検出する。各図柄の領域重心を計算した後、各領域重心の並びからずれている領域重心を検出し、情報データが埋め込まれている領域を認識する。この工程は、情報埋め込み領域検出部44で処理される。   In FIG.1 (b.8), the symbol in the deformation | transformation symbol which corresponds to position detection conditions is detected. After calculating the area centroid of each symbol, the area centroid deviated from the arrangement of the area centroids is detected, and the area in which the information data is embedded is recognized. This step is processed by the information embedding area detection unit 44.

この図7の埋め込み情報検出装置41を用いる事により、埋め込み情報データ28を得る。
By using the embedded information detecting device 41 of FIG. 7, embedded information data 28 is obtained.

図3は、本発明の第1の課題解決手段より192ビットの情報を埋め込んだ枠付きパターン画像(450×450)である。64×64ピクセルの変形図柄に対して、画像の中心から市街地距離で12ピクセル離れた場所に4個のマスク領域(8×8ピクセル)を用意し、各マスク領域で1ビットのデータを保持させた。このようにして1個の変形図柄に4ビットのデータを埋め込み、それを2次元格子状に49個(縦7、横7)配置した。情報データ検出用の枠の幅は1ピクセルとする。   FIG. 3 is a framed pattern image (450 × 450) in which 192-bit information is embedded by the first problem solving means of the present invention. For the 64 x 64 pixel modified pattern, four mask areas (8 x 8 pixels) are prepared at a location 12 pixels away from the center of the image, and 1-bit data is held in each mask area. It was. In this way, 4-bit data was embedded in one modified pattern, and 49 pieces (7 vertical and 7 horizontal) were arranged in a two-dimensional lattice pattern. The width of the information data detection frame is 1 pixel.

この枠付きパターン画像を印刷装置、例えばプリンタでモノクロ印刷し、接写レンズとほぼ平行にして携帯電話のカメラを用いて撮影して得られた画像データに対して、本発明の第1の課題解決手段による復号計算で検出された情報データと元の情報データを比較して誤りビット数を求めた結果を表1に示す。   The first problem solving of the present invention is performed on image data obtained by monochrome printing this framed pattern image with a printing device, for example, a printer, and photographing it with a camera of a mobile phone substantially parallel to the close-up lens. Table 1 shows the result of calculating the number of error bits by comparing the information data detected by the decoding calculation by the means and the original information data.

上記の表は、図2の情報埋め込み画像を、様々な大きさで印刷し、一定の解像度(1200×1600ピクセル)で10回撮影した時の検出結果である。ただし、平均ビット誤り率はビット誤り数/埋め込みビット数とする。この実験結果より、使用する変形図柄によって検出精度が変る事が分かる。また印刷サイズが小さくなるに従って、埋め込んだ情報データを完全には取り出せないことが示される。そこで、一般的な誤り訂正符号を導入し、検出精度を保障する。
The above table shows the detection results when the information-embedded image of FIG. 2 is printed at various sizes and photographed 10 times at a fixed resolution (1200 × 1600 pixels). However, the average bit error rate is the number of bit errors / the number of embedded bits. From this experimental result, it can be seen that the detection accuracy varies depending on the deformation pattern to be used. Further, it is indicated that the embedded information data cannot be completely taken out as the print size is reduced. Therefore, a general error correction code is introduced to ensure detection accuracy.

図3は、本発明の第2の課題解決手段より、192ビットの情報を埋め込んだ画像(616×616)を、さらに2次元格子状に配置した枠無しパターン画像である。88×88ピクセルの変形図柄に対して、画像の中心から市街地距離で12ピクセル離れた場所に4個のマスク領域(12×12ピクセル)を用意し、各マスク領域で1ビットのデータを保持させた。1個の変形図柄に4ビットのデータを埋め込み、それを2次元格子状に49個(縦7、横7)の画像ブロックとして配置した。ある変形図柄の領域重心が、周囲の変形図柄の領域重心に比べてずれている事を位置検出条件とした。そこで変形図柄の画像中心から図柄の領域重心を市街地距離で10ピクセル移動させたものを、位置検出図柄とした。それ以外のデータが埋め込まれている変形図柄は、変形図柄の画像中心と図柄の領域重心を一致させた。   FIG. 3 is a frameless pattern image in which an image (616 × 616) in which 192-bit information is embedded is further arranged in a two-dimensional lattice pattern by the second problem solving means of the present invention. For a modified pattern of 88 x 88 pixels, four mask areas (12 x 12 pixels) are prepared at a location 12 pixels away from the center of the image, and each mask area holds 1-bit data. It was. 4-bit data was embedded in one modified pattern and arranged as 49 (7 vertical and 7 horizontal) image blocks in a two-dimensional grid. The position detection condition is that the area centroid of a certain deformed pattern is deviated from the area centroids of surrounding deformed patterns. Therefore, the position detection pattern is obtained by moving the center of gravity of the pattern area by 10 pixels from the center of the deformed pattern image at the city distance. In the deformed symbol in which other data is embedded, the image center of the deformed symbol is matched with the area centroid of the symbol.

この枠無しパターン画像を印刷装置、例えばプリンタで15inchの大きさにモノクロ印刷し、接写レンズとほぼ平行にして携帯電話のカメラを用いて撮影して得られた画像データに対して、本発明の第2の課題解決手段による復号計算で検出された情報データと元の情報データを比較して誤りビット数を求めた結果を表2に示す。   The image data obtained by monochrome printing the frameless pattern image to a size of 15 inches with a printing apparatus, for example, a printer, and using a mobile phone camera in parallel with the close-up lens, is used for the image data of the present invention. Table 2 shows the result of calculating the number of error bits by comparing the information data detected by the decoding calculation by the second problem solving means and the original information data.

上記の表は、図3の情報埋め込み画像を、一定の解像度(1200×1600ピクセル)で10回撮影した時の検出結果である。この実験結果より、埋め込んだデータを完全には取り出せないことが示される。このような場合には、一般的な誤り訂正符号を導入する事で対応できる。また、sample1の1回目、sample3の3回目は、位置検出図柄の検出に失敗しているためビット誤り個数が多くなっている。
The above table shows the detection results when the information-embedded image of FIG. 3 is captured 10 times at a constant resolution (1200 × 1600 pixels). This experimental result shows that the embedded data cannot be completely extracted. Such a case can be dealt with by introducing a general error correction code. In the first sample 1 and the third sample 3, the number of bit errors is large because the position detection symbol has failed to be detected.

雑誌や新聞等の印刷物を媒介とした画像メディアコンテンツだけでなく、大型の壁紙やクロスへの印刷物、さらにはプロジェクタによってスクリーンに投影した映像までも、対象コンテンツとして扱う事ができる。請求項1、請求項2、ならびに請求項8に関しては、情報を埋め込んだパターン画像を生成するソフトウェア製品として、請求項3ならびに請求項4に関しては、カメラ画像を用いた情報取得手段を提供するソフトウェア製品として、また請求項9ならびに請求項10に関しては包装紙や壁紙などからカメラを用いた情報取得手段を提供するソフトウェア製品として、さらに請求項5、請求6、請求項7、請求項11、請求12、請求項13、および請求項14に関しては、これらのソフトウェア製品とカメラ、プリンタ、および携帯電話等のハードウェア装置を組み合わせた製品としての産業上の応用が考えられる。
Not only image media content through printed matter such as magazines and newspapers, but also large-scale wallpaper, printed matter on cloth, and even images projected on a screen by a projector can be handled as target content. With respect to Claims 1, 2, and 8, as software products for generating a pattern image in which information is embedded, as for Claims 3 and 4, software for providing information acquisition means using a camera image As a product, and with regard to claims 9 and 10, as a software product providing information acquisition means using a camera from wrapping paper, wallpaper, etc., claim 5, claim 6, claim 7, claim 11, claim With regard to the twelfth, thirteenth and thirteenth claims, industrial applications as products in which these software products are combined with hardware devices such as cameras, printers and mobile phones can be considered.

パターン画像への情報の埋め込み過程と読み込み過程を示した説明図Explanatory diagram showing the process of embedding and reading information into pattern images 本発明の第1の課題解決手段により生成された画像の例Example of an image generated by the first problem solving means of the present invention 本発明の第2の課題解決手段により生成された画像の例Examples of images generated by the second problem solving means of the present invention 本発明の第1の課題解決手段による情報埋め込み装置の構成図The block diagram of the information embedding apparatus by the 1st subject solution means of this invention 本発明の第1の課題解決手段による埋め込み情報検出装置の構成図1 is a block diagram of an embedded information detection apparatus according to a first problem solving means of the present invention. 本発明の第2の課題解決手段による情報埋め込み装置の構成図The block diagram of the information embedding apparatus by the 2nd problem-solving means of this invention 本発明の第2の課題解決手段による埋め込み情報検出装置の構成図The block diagram of the embedded information detection apparatus by the 2nd problem-solving means of this invention

符号の説明Explanation of symbols

11 本発明の第1の解決手段による情報埋め込み装置
12 情報を埋め込むための変形図柄
13 マスク領域の抜き出し部
14 マスク領域内の色の割合計算部
15 クラス種類決定部
16 文字列の分割と変形図柄の選択部
17 変形図柄配置連結部
18 検出用枠設置部
19 枠付きパターン画像
21 本発明の第1の解決手段による埋め込み情報検出装置
22 検出対象画像
23 枠認識部
24 画像校正部
25 画像分割部
26 データ復号部
27 データ連結部
28 埋め込み情報データ
31 本発明の第2の解決手段による情報埋め込み装置
32 位置検出条件の決定
33 位置検出図柄決定部
34 変形図柄配置連結部
35 環状配置連結部
36 枠無しパターン画像
41 本発明の第2の解決手段による埋め込み情報検出装置
42 検出対象画像
43 画像領域検出部
44 情報埋め込み領域検出部
11 Information Embedding Device According to First Solution of the Present Invention 12 Modified Pattern for Embedding Information 13 Mask Area Extraction Section 14 Color Ratio Calculation Section in Mask Area 15 Class Type Determination Section 16 Character String Division and Modification Pattern Selection unit 17 modified symbol arrangement connecting unit 18 detection frame setting unit 19 pattern image with frame 21 embedded information detection device 22 according to the first solving means of the present invention 22 detection target image 23 frame recognition unit 24 image calibration unit 25 image dividing unit 26 Data Decoding Unit 27 Data Linking Unit 28 Embedded Information Data 31 Information Embedding Device According to Second Solution of the Present Invention 32 Determination of Position Detection Condition 33 Position Detection Symbol Determination Unit 34 Modified Symbol Arrangement Linking Unit 35 Ring Arrangement Linking Unit 36 Frame No pattern image 41 Embedded information detection apparatus 42 according to the second solving means of the present invention 42 Detection target Image 43 Image area detection unit 44 Information embedding area detection unit

Claims (14)

本となる図柄を変形して生成される図柄(以後,変形図柄)に対してn×mビットのデータを埋め込み、複数の変形画像を規則的に配置して所望の情報をパターン画像に埋め込むための方法であって、
前記各変形図柄について、予め定めた位置におけるn個の局所的な領域(マスク領域)を特定し、該マスク領域の色の割合を予め設定した基準に沿ってm個の種類に分類してmビットの情報をマスク領域に設け、該マスク領域を予め定めた順序で整列させるときに決定するn×mの情報に基づいて、各変形画像を2 n×m 個の種類のクラスに分類し、埋め込むべきデジタル情報をn×mビットの単位に分割するとともに、分割した各n×mビットの情報に合致するクラスの変形図柄を選択するとともに、該変形図柄を予め定めた順序で配置させてなることを特徴とするパターン画像への情報埋め込み方法。
Symbol (hereinafter, deformation pattern) generated by transforming the pattern underlying the buried n × m bits of data to, and arranging a plurality of deformed image regularly embed the desired information in the pattern image A method for
For each of the modified symbols, n local regions (mask regions) at a predetermined position are specified, and the color ratio of the mask region is classified into m types according to a predetermined criterion. Based on n × m information determined when bit information is provided in a mask area and the mask areas are arranged in a predetermined order, each deformation image is classified into 2 n × m types of classes, The digital information to be embedded is divided into units of n × m bits, a modified pattern of a class that matches each divided n × m bit information is selected, and the modified patterns are arranged in a predetermined order. A method for embedding information in a pattern image.
前記マスク領域の色の割合は、白黒の割合であり、前記mビットが1ビットであることを特徴とする請求項1に記載のパターン画像への情報埋め込み方法。2. The method of embedding information in a pattern image according to claim 1, wherein the color ratio of the mask area is a black and white ratio, and the m bits are 1 bit. 請求項1または2に記載の情報埋め込み方法において、埋め込むべき情報を分割したn×mビットの情報に合致するクラスの変形図柄が配置された範囲に、該変形図柄を検出するための検出枠を設けることを特徴とするパターン画像への情報埋め込み方法。The information embedding method according to claim 1 or 2, wherein a detection frame for detecting the deformed symbol is provided in a range in which the deformed symbol of the class matching the n × m bit information obtained by dividing the information to be embedded is arranged. A method for embedding information in a pattern image, characterized by comprising: 請求項1または2に記載のパターン画像への情報埋め込み方法により、パターン画像へ情報を埋め込むための装置であって、An apparatus for embedding information in a pattern image by the information embedding method in a pattern image according to claim 1 or 2,
前記各変形図柄について、予め定めた位置におけるn個の局所的な領域(マスク領域)を特定するマスク領域の抜き出し部と、For each of the modified symbols, a mask region extraction part that identifies n local regions (mask regions) at predetermined positions;
前記マスク領域の色の割合を計算し、予め設定した基準に沿ってm個の種類に分類してmビットの情報をマスク領域に設ける色の割合計算部と、A color ratio calculation unit for calculating a color ratio of the mask area, classifying into m types according to a predetermined criterion, and providing m-bit information in the mask area;
該マスク領域を予め定めた順序で整列させるときに決定するn×mの情報に基づいて、各変形画像を2Based on n × m information determined when the mask regions are aligned in a predetermined order, each deformation image is converted into 2 n×mn × m 個の種類のクラスに分類するクラス種類決定部と、A class type determination unit for classifying into different types of classes,
埋め込むべきデジタル情報をn×mビットの単位に分割するとともに、分割した各n×mビットの情報に合致するクラスの変形図柄を選択する文字列分割・図柄選択部と、A character string dividing / symbol selecting unit that divides digital information to be embedded into units of n × m bits and selects a modified symbol of a class that matches each divided n × m bit information;
該変形図柄を予め定めた順序で配置させる変形図柄配置連結部とA modified symbol arrangement connecting portion for arranging the modified symbols in a predetermined order;
を備えることを特徴とするパターン画像への情報埋め込み装置。An apparatus for embedding information in a pattern image, comprising:
請求項3に記載のパターン画像への情報埋め込み方法により、パターン画像へ情報を埋め込むための装置であって、An apparatus for embedding information in a pattern image by the information embedding method in a pattern image according to claim 3,
前記各変形図柄について、予め定めた位置におけるn個の局所的な領域(マスク領域)を特定するマスク領域の抜き出し部と、For each of the modified symbols, a mask region extraction part that identifies n local regions (mask regions) at predetermined positions;
前記マスク領域の色の割合を計算し、予め設定した基準に沿ってm個の種類に分類してmビットの情報をマスク領域に設ける色の割合計算部と、A color ratio calculation unit for calculating a color ratio of the mask area, classifying into m types according to a predetermined criterion, and providing m-bit information in the mask area;
該マスク領域を予め定めた順序で整列させるときに決定するn×mの情報に基づいて、各変形画像を2Based on n × m information determined when the mask regions are aligned in a predetermined order, each deformation image is converted into 2 n×mn × m 個の種類のクラスに分類するクラス種類決定部と、A class type determination unit for classifying into different types of classes,
埋め込むべきデジタル情報をn×mビットの単位に分割するとともに、分割した各n×mビットの情報に合致するクラスの変形図柄を選択する文字列分割・図柄選択部と、A character string dividing / symbol selecting unit that divides digital information to be embedded into units of n × m bits and selects a modified symbol of a class that matches each divided n × m bit information;
該変形図柄を予め定めた順序で配置させる変形図柄配置連結部と、A modified symbol arrangement connecting part for arranging the modified symbols in a predetermined order;
埋め込むべき情報を分割したn×mビットの情報に合致するクラスの変形図柄が配置された範囲に、該変形図柄を検出するための検出枠を設ける検出用枠設置部とA detection frame placement unit for providing a detection frame for detecting the modified symbol in a range where the modified symbol of the class matching the n × m bit information obtained by dividing the information to be embedded is arranged;
を備えることを特徴とするパターン画像への情報埋め込み装置。An apparatus for embedding information in a pattern image, comprising:
請求項1ないし3のいずれかに記載の情報埋め込み方法により作成されたパターン画像であって、表示装置に映し出され、または、印刷装置によって出力されたことを特徴とする画像。 A pattern image created by the information embedding method according to claim 1, wherein the image is displayed on a display device or output by a printing device. 請求項3に記載の情報埋め込み方法により、情報が埋め込まれたパターン画像から情報を取り出す方法であって、A method for extracting information from a pattern image in which information is embedded by the information embedding method according to claim 3,
前記情報が埋め込まれたパターン画像から検出枠を検出し、該検出枠の範囲内に配置される複数の変形図柄を特定し、各変形図柄について、n個のマスク領域を特定するとともに、各マスク領域からmビットのデータを復号して、各変形図柄に組み込まれたn×mビットの情報を復号し、各変形図柄の各n×mビット情報を該変形図柄について予め定めた配置順にしたがって連結することを特徴とする情報取り出し方法。A detection frame is detected from the pattern image in which the information is embedded, a plurality of modified symbols arranged in the range of the detection frame are identified, n mask areas are identified for each modified symbol, and each mask is identified. Decodes m-bit data from the region, decodes n × m-bit information embedded in each modified symbol, and connects each n × m-bit information of each modified symbol according to a predetermined arrangement order for the modified symbol. An information retrieval method characterized by:
請求項7に記載の情報取り出し方法により、情報が埋め込まれたパターン画像から埋め込み情報を取り出すための装置であって、An apparatus for extracting embedded information from a pattern image in which information is embedded by the information extracting method according to claim 7,
前記情報が埋め込まれたパターン画像から検出枠を検出する枠認識部と、A frame recognition unit for detecting a detection frame from the pattern image in which the information is embedded;
前記枠認識部により検出された検出枠の範囲内に配置される複数の変形図柄を特定する画像分割部と、An image dividing unit for specifying a plurality of modified symbols arranged within a range of a detection frame detected by the frame recognition unit;
前記画像分割部で特定された各変形図柄について、n個のマスク領域を特定するマスク領域抜き出し部と、For each modified pattern specified by the image dividing unit, a mask region extracting unit that specifies n mask regions;
前記各マスク領域内の色の割合を計算する色割合計算部と、A color ratio calculation unit for calculating a ratio of colors in each of the mask regions;
前記色割合計算部で計算した色の割合からmビットのデータを復号することにより、各変形図柄に組み込まれたn×mビットの情報を復号するデータ復号部と、A data decoding unit that decodes information of n × m bits incorporated in each modified pattern by decoding m-bit data from the color ratio calculated by the color ratio calculation unit;
各変形図柄の各n×mビット情報を該変形図柄について予め定めた配置順にしたがって連結するデータ連結部とA data linking unit for linking each n × m bit information of each modified symbol in accordance with a predetermined arrangement order for the modified symbol;
を備えたことを特徴とする埋め込み情報取り出し装置。An embedded information extraction device comprising:
請求項1または2に記載の情報埋め込み方法において、埋め込むべき情報を分割したn×mビットの情報に合致するクラスの変形図柄が配置された範囲の先頭に、該先頭位置を検出するための位置検出図柄を設けることを特徴とするパターン画像への情報埋め込み方法。3. The information embedding method according to claim 1, wherein a position for detecting the head position at the head of a range in which a modified pattern of a class matching the n × m bit information obtained by dividing the information to be embedded is arranged. A method for embedding information in a pattern image, comprising providing a detection symbol. 請求項9に記載のパターン画像への情報埋め込み方法により、パターン画像へ情報を埋め込むための装置であって、An apparatus for embedding information in a pattern image by the information embedding method in a pattern image according to claim 9,
前記基本となる図柄または変形図柄の中から位置検出条件となるべき位置検出図柄を決定する位置検出図柄決定部と、A position detection design determining unit for determining a position detection design to be a position detection condition from the basic design or the modified design;
前記位置検出図柄を除く各変形図柄について、予め定めた位置におけるn個の局所的な領域(マスク領域)を特定するマスク領域の抜き出し部と、For each modified symbol excluding the position detection symbol, a mask region extraction part that identifies n local regions (mask regions) at a predetermined position;
前記マスク領域の色の割合を計算し、予め設定した基準に沿ってm個の種類に分類してmビットの情報をマスク領域に設ける色の割合計算部と、A color ratio calculation unit for calculating a color ratio of the mask area, classifying into m types according to a predetermined criterion, and providing m-bit information in the mask area;
該マスク領域を予め定めた順序で整列させるときに決定するn×mの情報に基づいて、各変形画像を2Based on n × m information determined when the mask regions are aligned in a predetermined order, each deformation image is converted into 2 n×mn × m 個の種類のクラスに分類するクラス種類決定部と、A class type determination unit for classifying into different types of classes,
埋め込むべきデジタル情報をn×mビットの単位に分割するとともに、分割した各n×mビットの情報に合致するクラスの変形図柄を選択する文字列分割・図柄選択部と、A character string dividing / symbol selecting unit that divides digital information to be embedded into units of n × m bits and selects a modified symbol of a class that matches each divided n × m bit information;
前記位置検出図柄を先頭にしつつ、その他の前記変形図柄を予め定めた順序で配置させる変形図柄配置連結部とA modified symbol arrangement connecting unit that arranges the other modified symbols in a predetermined order, with the position detection symbol at the top;
を備えることを特徴とするパターン画像への情報埋め込み装置。An apparatus for embedding information in a pattern image, comprising:
請求項9のいずれかに記載の情報埋め込み方法により作成されたパターン画像であって、表示装置に映し出され、または、印刷装置によって出力されたことを特徴とする画像。 A pattern image created by the information embedding method according to claim 9, which is displayed on a display device or output by a printing device. 請求項9に記載の情報埋め込み方法により、情報が埋め込まれたパターン画像から情報を取り出す方法であって、A method for extracting information from a pattern image in which information is embedded by the information embedding method according to claim 9,
前記情報が埋め込まれたパターン画像から位置検出図柄を検出し、該位置検出図柄に対して所定の位置関係を有して配置される複数の変形図柄を特定し、各変形図柄について、n個のマスク領域を特定するとともに、各マスク領域からmビットのデータを復号して、各変形図柄に組み込まれたn×mビットの情報を復号し、各変形図柄の各n×mビット情報を該変形図柄について予め定めた配置順にしたがって連結することを特徴とする情報取り出し方法。A position detection symbol is detected from the pattern image in which the information is embedded, a plurality of deformation symbols arranged with a predetermined positional relationship with respect to the position detection symbol are specified, and n number of deformation symbols are determined for each deformation symbol. The mask area is specified, m-bit data is decoded from each mask area, n × m-bit information embedded in each modified symbol is decoded, and each n × m-bit information of each modified symbol is decoded. An information extraction method comprising connecting symbols according to a predetermined arrangement order.
請求項7に記載の情報取り出し方法により、情報が埋め込まれたパターン画像から埋め込み情報を取り出すための装置であって、An apparatus for extracting embedded information from a pattern image in which information is embedded by the information extracting method according to claim 7,
検出対象画像から画像領域を検出する画像領域検出部と、An image area detection unit for detecting an image area from the detection target image;
前記画像領域の中から位置検出図柄を検出し、情報が埋め込まれた図柄が配置されている情報埋め込み領域検出部と、An information embedding area detection unit in which a position detecting pattern is detected from the image area and a pattern in which information is embedded is arranged;
前記情報埋め込み領域検出部により検出された情報埋め込み領域の範囲内に配置される複数の変形図柄を特定する画像分割部と、An image dividing unit for specifying a plurality of modified symbols arranged in the range of the information embedding region detected by the information embedding region detecting unit;
前記画像分割部で特定された各変形図柄について、n個のマスク領域を特定するマスク領域抜き出し部と、For each modified pattern specified by the image dividing unit, a mask region extracting unit that specifies n mask regions;
前記各マスク領域内の色の割合を計算する色割合計算部と、A color ratio calculation unit for calculating a ratio of colors in each of the mask regions;
前記色割合計算部で計算した色の割合からmビットのデータを復号することにより、各変形図柄に組み込まれたn×mビットの情報を復号するデータ復号部と、A data decoding unit that decodes information of n × m bits incorporated in each modified pattern by decoding m-bit data from the color ratio calculated by the color ratio calculation unit;
各変形図柄の各n×mビット情報を該変形図柄について予め定めた配置順にしたがって連結するデータ連結部とA data linking unit for linking each n × m bit information of each modified symbol in accordance with a predetermined arrangement order for the modified symbol;
を備えたことを特徴とする埋め込み情報取り出し装置。An embedded information extraction device comprising:
請求項5に記載の情報埋め込み装置と、請求項8に記載の埋め込み情報取り出し装置とを備え、または、請求項10に記載の情報埋め込み装置と、請求項13に記載の埋め込み情報取り出し装置とを備えたことを特徴とする画像処理装置。 An information embedding device according to claim 5 and an embedding information extraction device according to claim 8, or an information embedding device according to claim 10 and an embedding information extraction device according to claim 13. An image processing apparatus comprising the image processing apparatus.
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