JP6105950B2 - 画像処理装置およびその方法 - Google Patents
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Description
図1のブロック図により実施例の画像処理装置100の構成例を示す。
図2のブロック図により画像処理装置100の機能構成例を説明する。この機能構成は、CPU101が実施例の画像処理プログラムを実行することで実現される。
特徴量抽出部202は、入力画像データが表す画像の第一の単位領域ごとに特徴量を抽出する。第一の単位領域はX×X画素の正方領域で、例えばX=4の場合は4×4画素、X=8の場合は8×8画素になり、特徴量は例えば主成分分析を利用して抽出する。例えば、入力画像データが表す画像が512×512画素、第一の単位領域を4×4画素とすると、合計128ブロック分の特徴量を抽出することになる。
図4によりCFAの一例を示す。図4(A)から図4(D)はベイヤ配列を示し、図4(E)はベイヤ配列の二つのグリーンGの一方にエメラルドグリーンEを配置したカラーフィルタアレイ(CFA)である。CFAは、例えば図4(F)に示すように、イメージセンサ上に規則的に配置される。
図7により別画像コピー領域として検知された領域(以下、改竄検知領域)を変形する方法を説明する。図7(A)に示す画像には改竄領域1301が含まれる。別画像コピー検知部204は、比較的大きな(例えば64×64画素)ブロック(第二の単位領域)単位にCFAパターンを推定し改竄領域の検知を行う。そのため、ブロック内に多くの改竄領域を含むブロック1302は改竄領域として検知される。他方、改竄領域1301の頂部の円領域や下部の逆三角形領域の面積はブロックの面積に比べて充分大きくないため、改竄領域として検知されない。
図8のフローチャートにより改竄検知処理を説明する。
上記では、改竄検知領域を拡大する例を説明した。以下では、図9により改竄検知領域を縮小する例を説明する。
出力部206は、処理結果をまとめて出力する必要はなく、処理結果が出た順(通常、別画像コピーの検知結果、別画像コピーの改竄検知領域の変形結果、同一画像コピーの検知結果の順)に処理結果を出力すればよい。処理結果がモニタ110に可視化表示される場合、例えば、別画像コピーによる改竄の検知領域が表示され、改竄検知領域が変形され、同一画像コピーによる改竄の検知領域が表示される。
上記では、改竄検知領域を拡大する例を説明した。以下では、改竄検知領域を縮小する例を説明する。
実施例1、2では、別画像コピーと同一画像コピーの両方を検知するために、CFAパターンを利用した別画像コピーの検知と、特徴量を利用した同一画像コピーの検知を組み合わせる例を説明した。しかし、CFAパターンを利用した検知のみを利用してもよい。この場合、同一画像コピー検知部203の処理は行われず、別画像コピー検知部204の処理、および、領域変形部205による特徴量抽出部202が抽出した特徴量を用いる改竄検知領域の拡大または縮小が行われる。
図12のブロック図により実施例3の画像処理装置100の機能構成例を説明する。この機能構成は、CPU101が実施例の画像処理プログラムを実行することで実現される。
図13のフローチャートにより実施例3の改竄検知処理を説明する。
上記では、別画像コピー検知部204が検知した改竄検知領域のみを入力画像データが表す画像から除去する例を説明した。しかし、別画像コピー検知部204が検知した改竄検知領域には含まれないが、別画像コピーの可能性が高い領域も存在する。
図14のブロック図により実施例4の画像処理装置100の機能構成例を説明する。この機能構成は、CPU101が実施例の画像処理プログラムを実行することで実現される。図14において、改竄領域除去部701を除く他の機能構成は、実施例1-3で説明した機能と同等の機能を備える。
図15のフローチャートにより実施例4の改竄検知処理を説明する。なお、図13に示す実施例3の処理と略同様の処理には同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
上記では、実施例1と実施例3の組み合わせを説明したが、実施例2と実施例3の組み合わせも可能である。つまり、改竄マップを利用して改竄検知領域の変形を制限することができる。
実施例4において、改竄領域除去部701が改竄検知領域の変形に必要な小ブロック1303を除去しない例を説明した。しかし、小ブロック1303も除去した後、改竄検知領域の変形において、特徴量抽出部202にメモリ103などに保存した入力画像データから必要な領域の特徴量を抽出させてもよい。
実施例4において、改竄領域の検知精度よりも処理速度の高速化を重視する場合は、領域変形部205での領域変形処理をスキップすることで、別画像コピー検知部204が検知した改竄検知領域を全て除去し、同一画像コピー検知を行うことができる。この場合、領域変形に必要な特徴量は抽出されず、別画像コピー検知部204が検知した改竄検知領域は変形(拡大または縮小)されない。例えば、別画像コピー検知部204が検知した領域が大きい場合、拡大/縮小に必要な特徴量を抽出するブロックも多くなり、処理時間が増大する。しかし、領域変形処理のスキップにより、領域除去だけが行われ、かつ、変形処理に必要な特徴量の抽出も不要になるため、処理を最大限に高速化することができる。
実施例1-4においては、別画像コピーの検知にCFAパターンを利用する例を示した。しかし、例えばイメージセンサに固有のノイズを画像データから抽出して改竄検知処理を行う技術を別画像コピーの検知に利用することもできる。
実施例2、4において作成した改竄マップを用いることで、改竄検知領域の拡大/縮小処理を適切に切り替えることができる。図19のフローチャートを用いて、実施例2の処理に拡大/縮小処理の切替を適用した場合を具体的に説明する。なお、図11に示す実施例2の処理と略同様の処理には同一符号を付して、その詳細説明を省略する。
同一画像コピーを検知に第一の単位領域の特徴量を用いる例を説明したが、第一の単位領域内の各画素の画素値(例えば輝度やRGB成分値)を用いて、画素値が近似するか否かの判定により同一画像コピーを検知してもよい。また、同一画像コピーでもCFAパターンが崩れることがあり、その場合、別画像コピー検知部204により同一画像コピーによる改竄領域を検知することができる。
同一画像コピーの検知だけであれば、入力画像データは撮影画像に限らない。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
Claims (9)
- 第一の単位領域ごとに、撮影画像データからカラーフィルタアレイのパターンを抽出し、前記パターンの周期性の破れから、前記撮影画像データとは異なる画像データから前記撮影画像データへのコピーが行われた第一の改竄領域を検出する第一の検知手段と、
前記第一の単位領域と大きさが異なる第二の単位領域ごとに、前記撮影画像データの特徴量を抽出し、前記第二の単位領域ごとの特徴量を互いに比較して、前記撮影画像データから前記撮影画像データへのコピーが行われた第二の改竄領域を検出する第二の検知手段と、
前記撮影画像データにおける改竄検知結果として、前記第一の改竄領域に関する情報および前記第二の改竄領域に関する情報を出力する出力手段とを有し、
前記第二の検知手段は、前記第一の改竄領域を除いた前記撮影画像データについて前記第二の改竄領域の検出を行う画像処理装置。 - さらに、前記撮影画像データから前記第一の改竄領域の画像データを除去した画像データを生成する除去手段を有し、
前記第二の検知手段は、前記第二の単位領域ごとに、前記第一の改竄領域の画像データが除去された撮影画像データの特徴量を抽出して、前記第二の改竄領域を検出する請求項1に記載された画像処理装置。 - 前記第一の単位領域のサイズは、前記第二の単位領域のサイズより大きい請求項1または請求項2に記載された画像処理装置。
- さらに、互いに隣接する二つの前記第二の単位領域であって一方が前記第一の改竄領域内にあり他方が前記第一の改竄領域外にある二つの前記第二の単位領域の特徴量を用いて、前記第一の改竄領域を変形する変形手段を有し、
前記出力手段は、前記変形された第一の改竄領域に関する情報を出力する請求項1から請求項3の何れか一項に記載された画像処理装置。 - 第一の検知手段が、第一の単位領域 ごとに、撮影画像データからカラーフィルタアレイのパターンを抽出し、前記パターンの周期性の破れから、前記撮影画像データとは異なる画像データから前記撮影画像データへのコピーが行われた第一の改竄領域を検出し、
第二の検知手段が、前記第一の単位領域と大きさが異なる第二の単位領域ごとに、前記撮影画像データの特徴量を抽出し、前記第二の単位領域ごとの特徴量を互いに比較して、前記撮影画像データから前記撮影画像データへのコピーが行われた第二の改竄領域を検出し、
出力手段が、前記撮影画像データにおける改竄検知結果として、前記第一の改竄領域に関する情報および前記第二の改竄領域に関する情報を出力し、
前記第二の検知手段は、前記第一の改竄領域を除いた前記撮影画像データについて前記第二の改竄領域の検出を行う画像処理方法。 - さらに、除去手段が、前記撮影画像データから前記第一の改竄領域の画像データを除去した画像データを生成し、
前記第二の検知手段は、前記第二の単位領域ごとに、前記第一の改竄領域の画像データが除去された撮影画像データの特徴量を抽出して、前記第二の改竄領域を検出する請求項5に記載された画像処理方法。 - 前記第一の単位領域のサイズは、前記第二の単位領域のサイズより大きい請求項5または請求項6に記載された画像処理方法。
- さらに、変形手段が、互いに隣接する二つの前記第二の単位領域であって一方が前記第一の改竄領域内にあり他方が前記第一の改竄領域外にある二つの前記第二の単位領域の特徴量を用いて、前記第一の改竄領域を変形し、
前記出力手段は、前記変形された第一の改竄領域に関する情報を出力する請求項5から請求項7の何れか一項に記載された画像処理方法。 - コンピュータを請求項1から請求項4の何れか一項に記載された画像処理装置の各手段として機能させるためのプログラム。
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