KR20100015314A

KR20100015314A - 화상 가공 방법 및 화상 검사 방법

Info

Publication number: KR20100015314A
Application number: KR1020097019052A
Authority: KR
Inventors: 히토시 기야; 기요시 니시카와; 마사아키 후지요시; 요이치 하타; 도시아키 가키이; 요시미츠 고토
Original assignee: 스미토모덴키고교가부시키가이샤; 도쿄 메트로폴리탄 유니버시티
Priority date: 2007-03-06
Filing date: 2007-03-06
Publication date: 2010-02-12
Also published as: CN101622858A; WO2008107973A1; JPWO2008107973A1; EP2120446A4; US20100128923A1; KR101426870B1; US8553928B2; JP4865851B2; EP2120446A1; CN101622858B

Abstract

본 발명은 디지털 화상에 대한 진정성 증명을 효율적이고 고정밀도로 가능하게 하는 범용성이 높은 화상 가공 방법 및 화상 검사 방법에 관한 것이다.

이 화상 가공 방법은, 개찬 가능한 환경하에 일시적 또는 계속적으로 존재할 가능성이 있는 디지털 화상의 적어도 일부에, 소정의 구조 요소를 이용하여 1회째의 모폴로지 연산을 실시함으로써, 해당 디지털 화상을 가공한다. 화상 검사 방법은, 가공된 해당 디지털 화상에 1회째와 동일한 구조 요소를 이용하여 2회째의 모폴로지 연산을 실시한다. 모폴로지 연산은 멱등성을 가지며, 이 2회째의 모폴로지 연산 전후에서의 화상의 동일성을 판정함으로써, 개찬 유무의 검출이 가능해진다.

Description

화상 가공 방법 및 화상 검사 방법{IMAGE PROCESSING METHOD AND IMAGE INSPECTING METHOD}

본 발명은, 디지털 화상의 진정성을 증명하기 위한 정보 시큐리티 기술에 관한 것으로, 특히, 이 디지털 화상에 대한 개찬(改竄) 유무의 검출이나 개찬된 개소의 특정, 이 디지털 화상으로의 전자 워터 마크 정보의 삽입을 가능하게 하기 위한 화상 가공 방법 및 화상 검사 방법에 관한 것이다.

최근의 컴퓨터 및 네트워크의 성능 향상에 따라, 정지 화상이나 영상 등의 화상 데이터, 음성 데이터 등으로 구성된 디지털 콘텐츠의 유통이 증가하고 있다. 특히, 디지털 화상의 편집은 용이하기 때문에, 부정한 개찬이 사회 문제화되어 왔다. 그래서, 화상, 음성 등의 멀티미디어 데이터에, 데이터 전체의 정보량에는 거의 영향을 미치지 않고 특정한 정보를 매립하는 전자 워터 마크 기술이 주목받고 있다(특허 문헌 1 참조).

전자 워터 마크 기술은 부정 복사나 데이터의 개찬을 막을 수 있고, 게다가, 데이터 개찬의 사실뿐만 아니라 저작권 표시 등의 권리 관리 정보의 매립도 가능하다. 이러한 전자 워터 마크 기술에 있어서, 원화상(디지털 화상)에의 워터 마크 정보의 매립은 대상에 따라 여러가지 처리 방식이 채용되지만, 일례로서, 정지 화상 의 경우에 대해 도 1을 이용하여 설명한다. 또, 도 1은 디지털 화상에 대한 전자 워터 마크 기술의 일반적인 적용예를 설명하기 위한 개념도이다.

우선, 원화상(I)(정지 화상)을 푸리에 변환에 의해 주파수 변환하고, 얻어진 변환 데이터를 매립 위치, 강도 등의 「키」 정보에 대해 조작함으로써, 해당 변환 데이터 내에 펄스형의 워터 마크 정보(S)가 삽입된다. 그리고, 워터 마크 정보(S)가 삽입된 변환 데이터에 대하여 역푸리에 변환을 행함으로써, 워터 마크 정보(S)가 매립된 화상(I_S)을 얻을 수 있다. 워터 마크 정보(S)는 역푸리에 변환의 과정에서 화상 전체에 확산되기 때문에, 얻어진 화상(I_S)과 원화상(I)은 외관상 구별할 수 없다.

한편, 얻어진 화상(I_S)은 개찬 가능 환경(100)에 존재하게 된다. 즉, 네트워크(101)를 통해 제3자에게 배송되거나 하드 디스크 등의 기록 장치(102)(시장에 유통되는 CD, DVD 등의 기록 매체도 포함함)에 기록되어 보존된다. 개찬 가능 환경(100)에 존재하고 있던 화상(I'_S)의 개찬 검출에서는, 취득 화상(I'_S)으로부터 전용 소프트웨어를 이용하여 매립되어 있는 전자 워터 마크 정보(S')를 추출하고, 이 추출된 워터 마크 정보(S')와 미리 매립된 워터 마크 정보(S)를 비교함으로써, 개찬 가능 환경(100)에서 실제로 개찬이 행해졌는지 여부의 판정이 가능해진다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2000-341632호 공보

(발명의 개시)

(발명이 해결하고자 하는 과제)

발명자들은 종래의 정보 시큐리티 기술, 특히 전자 워터 마크 기술에 대해 검토한 결과, 이하와 같은 과제를 발견했다. 즉, 종래의 전자 워터 마크 기술은, 외관상 구별할 수 없도록 워터 마크 정보가 원화상에 매립되기 때문에, 정보량 자체를 거의 저하시키지 않고 해당 원화상의 진정성 확인을 가능하게 한다. 한편으로, 종래의 전자 워터 마크 기술은, 대상이 되는 화상의 종류에 따라 상이한 처리 방식이 적용되기 때문에, 범용성이 낮아 널리 보급되지 못하고 개찬된 개소를 구체적으로 특정할 수도 없다. 또한, 워터 마크 정보의 매립 및 추출에는 방대한 계산량이 필요해지기 때문에, 동화상 데이터를 구성하는 각 프레임 화상을 대상으로 하는 것과 같은 고속 처리가 요구되는 경우에는, 종래의 전자 워터 마크 기술의 적용은 곤란했다. 또한, 종래의 전자 워터 마크 기술에서는 휘도 조정이나 화질 조정이 복잡해지기 때문에, 이들 휘도 및 화질의 유연한 조정을 할 수 없다고 하는 과제가 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 디지털 화상의 진정성 증명 기술로서, 디지털 화상에 대한 개찬 유무의 검출이나 개찬된 개소도 구체적으로 특정하는 것, 해당 디지털 화상으로의 전자 워터 마크 정보의 삽입을 효율적이고 고정밀도로 가능하게 하기 위한, 범용성이 높은 화상 가공 방법 및 화상 검사 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

본 발명에 따른 화상 가공 방법 및 화상 검사 방법은, 모폴로지 연산(Morphology Operation)의 멱등성(Idempotent)을 디지털 화상의 진정성을 증명하는 정보 시큐리티 기술에 적용함으로써, 보다 적은 계산량(고속화)으로 종래의 전자 워터 마크 기술과 동등 이상의 효과를 얻는다. 여기서, 모폴로지 연산의 멱등성이란, 원화상(I)에 대하여 구조 요소(e)를 이용하여 모폴로지 연산(f)이 실시됨으로써 얻어지는 모폴로지 화상(I_f)에 대하여, 동일한 구조 요소(e)를 이용하여 모폴로지 연산(f)이 다시 실시되더라도[모폴로지 화상(I_ff)을 얻을 수 있는] 연산 전후에서의 화상 간의 동일성(I_f=I_ff)은 유지된다고 하는 성질을 말한다.

본 발명에 따른 화상 가공 방법은, 전술한 목적을 달성하기 위해, 개찬 가능한 환경하에 일시적 또는 계속적으로 존재할 가능성이 있는 디지털 화상을 대상으로 하여, 해당 디지털 화상에 대하여 개찬 유무의 검출이나 개찬된 개소도 구체적으로 특정하고, 해당 디지털 화상으로의 전자 워터 마크 정보의 삽입을 가능하게 하기 위한 해당 디지털 화상의 진정성 증명용의 가공을 실시한다. 또, 개찬 가능한 환경에는, 디지털 콘텐츠가 저장되는 하드 디스크 등의 기록 장치(시장에 유통되는 CD, DVD 등의 기록 매체를 포함) 외에, 데이터의 송수신이 빈번히 행해지는 네트워크 공간이 포함된다. 또한, 가공 대상이 되는 디지털 화상은 정지 화상 외에, 동화상을 구성하는 각 프레임 화상도 포함되고, 영상화된 서류, 문서 및 이들의 2값화 화상도 더 포함된다.

본 발명에 따른 화상 가공 방법의 제1 실시예는 제1 추출 공정과, 제1 연산 공정과, 제1 생성 공정을 적어도 구비한다.

제1 추출 공정은, 가공전 디지털 화상으로부터 이 가공전 디지털 화상의 적어도 일부를 가공 대상 정보로서 추출한다. 이 경우, 제1 추출 공정은, 가공전 디지털 화상 전체를 가공 대상 정보로서 추출하더라도 좋고, 이 가공전 디지털 화상을 구성하는 화상 성분의 일부 또는 이 가공전 디지털 화상의 한 영역을 가공 대상 정보로서 추출하더라도 좋다. 제1 연산 공정은, 추출된 가공 대상 정보에 대하여 소정의 제1 구조 요소(e)를 이용하여 제1 모폴로지 연산을 실시함으로써 제1 모폴로지 화상 정보를 얻는다. 또한, 제1 생성 공정은, 얻어진 제1 모폴로지 화상 정보를 포함하는 가공후 디지털 화상을 생성한다.

또, 이 제1 실시예에 따른 화상 가공 방법은, (1) 모폴로지 연산의 종류, (2) 구조 요소의 형상 및 크기 (3) 모폴로지 연산이 적용되는 비트 플레인 심도(深度) 및 (4) 모폴로지 연산이 적용되는 화상 영역의 4개의 자유도를 가지고, 이들을 조절함으로써 화질, 개찬 검출 능력, 개찬 위치 특정 정밀도를 임의로 변경할 수 있다. 또한, 이 명세서에 있어서 「가공전 디지털 화상」은 단순히 모폴로지 연산의 대상이 되는 디지털 화상을 의미하고, 따라서, 이미 모폴로지 연산이 실시된 가공후 디지털 화상도 가공전 디지털 화상으로서 2회째 이후의 모폴로지 연산의 대상이 될 수 있다. 1장의 디지털 화상에 대하여 2회 이상의 모폴로지 연산이 실시되는 효과는 이하와 같다. 1회의 모폴로지 연산으로는, 구조 요소의 결정 방법이 한정되기 때문에 해독되기 쉬워진다(해독되면 개찬 등이 용이하게 가능해짐). 그래서, 대상이 되는 1장의 디지털 화상에 대하여 2회 이상의 모폴로지 연산이 실시됨으로써 「키」가 되는 구조 요소의 조합을 상승적으로 복잡화하여, 정보 시큐리티의 레벨을 각 단으로 향상시키는 것이 가능해진다.

가공전 디지털 화상의 한 성분(주파수 성분, 색 성분, 휘도 성분 또는 비트 플레인)이 가공 대상 정보로서 추출되는 경우, 제1 추출 공정은, 가공전 디지털 화상의 주파수 성분, 색 성분, 휘도 성분 및 비트 플레인 중 어느 하나에 대해, 해당 가공전 디지털 화상을 성분 분해함으로써 얻어진 복수의 화상 성분 중 적어도 어느 하나를 가공 대상 성분으로서 추출하는 것이 가능하다. 또한, 제1 추출 공정은, 가공전 디지털 화상으로부터 1 또는 그 이상의 특정 형상(장방형 외, 문자, 마크 등을 나타내는 도형, 게다가 바코드 등과 같은 형상이라도 좋음)을 갖는 화상(부분 화상)을 가공 대상 화상으로서 추출하는 것도 가능하다. 이 경우, 부분 화상에 대하여 모폴로지 연산이 행해진다. 특히, 부분 화상 각각이 시각적으로 인식 가능한 문자나 유의(有意)한 형상을 이루는 패턴으로서, 해당 부분 화상 각각에 의해 유의한 문자열이나 마크 등이 구성되는 경우, 유의한 정보(부분 화상에 의해 구성되는 전자 서명)를 디지털 화상에 매립하는 것도 가능하다.

또, 이 명세서에 있어서 「추출」이란, (1) 디지털 화상으로부터 그 일부를 모폴로지 연산의 대상으로서 분리하는 처리(이 디지털 화상으로부터 부분 화상을 절출하는 절출 처리), (2) 디지털 화상 내의 각 영역을 각각 모폴로지 연산의 대상이 되는 부분 화상으로서 복제하는 처리(복제 처리) 및 (3) 디지털 화상 내의 각 영역을 모폴로지 연산의 대상 영역으로서 특정하는 처리(이 디지털 화상 자체를 모폴로지 연산의 대상으로 하고, 특정된 영역 각각에 부분적으로 모폴로지 연산을 실시해 가는 부분 처리) 모두가 포함된다.

전술한 구성에서는, 모폴로지 연산에 적용되는 구조 요소(e)가 커지면, 연산 후의 화상(I_f)이 원화상(I)의 세부(細部)를 충분히 보존할 수 없게 된다. 그 때문에, 연산 후의 화상(I_f)의 화질이 현저히 저하될 가능성이 있다. 그래서, 본 발명에 따른 화상 가공법의 제2 실시예는, 제1 추출 공정에서 추출된 가공 대상 정보와 제1 연산 공정에서 얻어진 제1 모폴로지 화상 정보의 차분 정보에 대하여, 제1 구조 요소(e)와는 상이한 제2 구조 요소(e_S)(e_S⊂e: 제1 구조 요소의 일부를 구성하고, 해당 제1 구조 요소보다 작은 구조 요소)를 이용한 제2 모폴로지 연산을 실시함으로써, 제1 모폴로지 차분 정보를 얻는 제2 연산 공정을 더 구비한다. 이 경우, 제1 생성 공정은, 제1 연산 공정에서 얻어진 제1 모폴로지 화상 정보와 제2 연산 공정에서 얻어진 제1 모폴로지 차분 정보를 논리 차분 연산함으로써, 가공후 디지털 화상을 생성한다. 또, 모폴로지 연산에는, 후술과 같이 처리 순서의 차이에 의해 오프닝과 클로징의 2종류가 있다. 이 명세서에 있어서 논리 차분 연산은, 2종류의 화상(I, I_d)으로부터 차분 화상(I_p)을 얻는 연산을 의미한다. 구체적으로 모폴로지 연산이 오프닝인 경우, 차분 화상(I_p)은 I+I_d로 주어진다. 한편, 모폴로지 연산이 클로징인 경우, 차분 화상(I_p)은 I-I_d로 주어진다. 이 제2 실시예에 의하면, 전술한 제1 실시예와 마찬가지로 4개의 자유도를 확보하면서, 구조 요소가 커진 경우라도 원화상(I)의 세부의 보존이 가능해진다. 또한, 이 제2 실시예에서도, 이미 모폴로지 연산이 실시된 가공후 디지털 화상을 가공전 디지털 화상으로서 다시 모폴로지 연산의 대상으로 하더라도 좋다(즉, 1장의 디지털 화상을 대상으로 한 복수 회의 모폴로지 연산이 행해지더라도 좋음).

제2 실시예에 따른 화상 가공 방법은, 제1 추출 공정, 제1 연산 공정 및 제1 생성 공정 외, 제2 연산 공정을 더 구비하지만, 전술한 바와 같이, 제1 추출 공정이 가공전 디지털 화상 전체를 가공 대상 정보로서 추출하더라도 좋고, 이 가공전 디지털 화상을 구성하는 화상 성분의 일부 또는 이 가공전 디지털 화상의 한 영역을 가공 대상 정보로서 추출하더라도 좋다. 즉, 가공전 디지털 화상의 일부를 가공 대상 정보로서 추출하는 경우, 제1 추출 공정은, 가공전 디지털 화상의 주파수 성분, 색 성분, 휘도 성분 및 비트 플레인 중 어느 하나에 대해, 이 가공전 디지털 화상을 성분 분해함으로써 얻어진 복수의 화상 성분 중 적어도 어느 하나를 가공 대상 성분으로서 추출하더라도 좋다. 또한, 제1 추출 공정은, 이 화상 가공 방법의 고속화를 목적으로 해서, 가공전 디지털 화상으로부터 이 가공전 디지털 화상의 일부를 구성하는, 하나 또는 그 이상의 특정 형상을 갖는 부분 화상을 가공 대상 화상으로서 추출하더라도 좋다. 또, 이 제2 실시예에서도, 가공전 디지털 화상에 대한 「추출」 처리는, 전술한 바와 같이 (1) 절출 처리, (2) 복제 처리 및 (3) 부분 처리 모두도 포함한다.

본 발명에 따른 화상 가공 방법에 있어서, 2값화 화상에 대하여 모폴로지 연산을 실시하는 경우, 배경이 단일 색(예컨대 흰색)이면, 모폴로지 연산 후의 개찬 검출 능력이나 개찬 위치 특정 정밀도가 충분하지 않은 경우가 있다. 그래서, 본 발명에 따른 화상 가공 방법에 있어서, 제1 추출 공정에서는, 이러한 개찬 검출 능력이나 개찬 위치 특정 정밀도를 한층 더 향상시키기 위해, 가공전 디지털 화상으로서 가공 대상인 디지털 화상(원화상)에 배경 화상을 미리 중첩해 두더라도 좋다(합성 처리).

한편, 본 발명에 따른 화상 검사 방법의 제1 실시예는, 전술한 바와 같은 구조를 구비한 화상 가공 방법(이 발명에 따른 화상 가공 방법)에 의해 진정성 증명용의 가공이 실시된 디지털 화상에 대하여, 개찬 유무의 검출이나 개찬된 개소의 특정 등 해당 디지털 화상의 진정성 검사를 행한다. 구체적으로, 제1 실시예에 따른 화상 검사 방법은, 제2 추출 공정, 제3 연산 공정, 제2 생성 공정 및 판정 공정을 적어도 구비한다.

즉, 제2 추출 공정은, 취득 디지털 화상(개찬 가능 환경으로부터 취득된 디지털 화상)으로부터 이 취득 디지털 화상의 적어도 일부를 검사 대상 정보로서 추출한다. 제3 연산 공정은, 추출된 검사 대상 정보에 대하여 전술한 화상 가공시에 적용된 제1 구조 요소와 동일한 제3 구조 요소(e)를 이용하여 제3 모폴로지 연산을 실시함으로써 제2 모폴로지 화상 정보를 얻는다. 제2 생성 공정은, 제2 모폴로지 화상 정보를 포함하는 검사용 디지털 화상을 생성한다. 판정 공정은, 생성된 검사용 디지털 화상과 취득 디지털 화상의 차분 정보에 기초하여 해당 취득 디지털 화상에 대한 개찬의 유무를 판정한다. 즉, 모폴로지 연산의 멱등성에 의해, 개찬이 행해져 있지 않은 경우에는, 추출된 검사용 디지털 화상과 취득 디지털 화상과의 동일성은 유지되기 때문에, 얻어진 차분 정보의 값은 각 화소 모두 제로이다. 반대로, 값이 제로가 아닌 화소가 존재하면, 해당 비(非)제로의 값을 취하는 화소의 위치가 개찬 위치로서 검출된다.

이 제1 실시예에 따른 화상 검사 방법에서도, 전술한 화상 가공 방법에 있어서 가공전 디지털 화상의 한 성분(주파수 성분, 색 성분, 휘도 성분 또는 비트 플레인)에 대하여 모폴로지 연산이 실시된 경우, 제2 추출 공정은, 취득 디지털 화상의 주파수 성분, 색 성분, 휘도 성분 및 비트 플레인 중 어느 하나에 대해, 해당 취득 디지털 화상을 성분 분해함으로써 얻어진 복수의 화상 성분 중 적어도 어느 하나를 가공 대상 성분으로서 추출하더라도 좋다. 또한, 전술한 화상 가공 방법에 있어서 가공전 디지털 화상으로부터 추출된 하나 또는 그 이상의 부분 화상에 대하여 모폴로지 연산이 실시된 경우, 제2 추출 공정은 취득 디지털 화상의 전체를 가공 대상 화상으로서 추출한다. 이 경우, 취득 디지털 화상 전체에 모폴로지 연산이 실시되기 때문에, 모폴로지 연산의 멱등성에 의해 적어도 2회의 모폴로지 연산이 실시된 부분 화상에 상당하는 화상 영역의 동일성은 유지되는 한편, 나머지의 화상 영역에 대해서는 해당 개찬 검출시에 있어서의 모폴로지 연산의 전후에서 동일성을 유지할 수 없게 된다. 그래서, 이 모폴로지 연산 전후의 취득 디지털 화상에 대해 차분 화상을 생성함으로써, 해당 취득 디지털 화상에 매립된 정보(화상 가공시에 추출된 부분 화상에 의해 구성되는 유의한 문자열 등의 전자 서명)를 판독하는 것이 가능해진다(시각적으로 확인하는 것도 가능).

또한, 전술한 제2 실시예에 따른 화상 가공 방법에 있어서, 가공전 디지털 화상의 원화상 정보와 모폴로지 화상 정보와의 차분 정보에 모폴로지 연산을 더 실시하여 원화상의 세부를 보존하는 경우(제2 실시예에 따른 화상 가공 방법), 본 발명에 따른 화상 검사 방법의 제2 실시예는 제2 추출 공정, 제3 연산 공정, 판정 공정에 더하여, 제4 연산 공정을 더 구비한다. 또, 이 제2 실시예에 따른 화상 검사 방법에서는, 최종적으로 얻어지는 모폴로지 차분 정보가 진정성 검사(예컨대 개찬 유무의 검출 등)용의 판정 데이터가 되기 때문에, 전술한 제2 생성 공정은 불필요하다. 또한, 모폴로지 연산의 멱등성에 의해, 개찬이 행해지지 않은 경우에는, 추출된 차분 정보의 각 화소값은 전부 제로일 것이고, 이 경우, 판정 공정에서는, 취득 디지털 화상에 개찬은 없었던 것으로 판단된다. 반대로, 값이 제로가 아닌 화소가 존재하면, 해당 비제로의 값을 취하는 화소의 위치가 개찬 위치로서 검출된다.

제2 실시예에 따른 화상 검사 방법에 있어서, 제2 추출 공정은, 취득 디지털 화상으로부터 이 취득 디지털 화상의 적어도 일부를 검사 대상 정보로서 추출한다. 제3 연산 공정은, 추출된 검사 대상 정보에 대하여 전술한 화상 가공 방법에서 적용된 제1 구조 요소와 동일한 제3 구조 요소(e)를 이용하여 제3 모폴로지 연산을 실시함으로써, 제2 모폴로지 화상 정보를 얻는다. 제4 연산 공정은, 추출된 검사 대상 정보와 제3 연산 공정에서 얻어진 제2 모폴로지 화상 정보와의 차분 정보에 대하여, 전술한 화상 가공 방법에서 적용된 제2 구조 요소와 동일한 제4 구조 요소(e_S)(e_S⊂e)를 이용한 제4 모폴로지 연산을 실시함으로써, 제2 모폴로지 차분 정보를 얻는다. 판정 공정은, 얻어진 제2 모폴로지 차분 정보에 기초하여 취득 디지털 화상에 대한 개찬 유무의 검출이나 개찬된 개소의 특정을 행한다.

전술한 화상 가공 방법에 있어서, 가공전 디지털 화상의 한 성분(주파수 성분, 색 성분, 휘도 성분 또는 비트 플레인)에 대해 모폴로지 연산이 실시되는 경우, 이 제2 실시예에 따른 화상 검사 방법에 있어서, 제2 추출 공정은, 취득 디지털 화상의 주파수 성분, 색 성분, 휘도 성분 및 비트 플레인 중 어느 하나에 대해, 해당 취득 디지털 화상을 성분 분해함으로써 얻어진 복수의 화상 성분 중 적어도 어느 하나를 검사 대상 정보로서 추출한다. 또한, 전술한 화상 가공 방법에 있어서 가공전 디지털 화상으로부터 추출된 하나 또는 그 이상의 부분 화상에 대하여 모폴로지 연산이 실시되는 경우, 제2 추출 공정은, 해당 화상 검사 방법의 고속화를 목적으로 해서, 취득 디지털 화상의 일부를 구성하는 부분 화상을 검사 대상 화상으로서 추출한다.

전술한 제1 및 제2 실시예에 따른 화상 검사 방법에 있어서도, 취득 디지털 화상에 대한 「추출」 처리는, 전술한 바와 같은 (1) 절출 처리, (2) 복제 처리 및 (3) 부분 처리 모두를 포함한다.

본 발명에 따른 화상 가공 방법 및 화상 검사 방법은 컴퓨터 등으로 실행되는 프로그램이라도 좋고, 이 경우, 이 프로그램은 유선, 무선을 막론하고 네트워크를 통해 배송되더라도 좋으며, 또한, 서버나 단말 장치로 관리되는 CD, DVD, 플래시 메모리 등의 기록 매체에 저장되어 있더라도 좋다.

또, 본 발명에 따른 각 실시예는 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면에 의해 또한 충분히 이해 가능해진다. 이들 실시예는 단순히 예시를 위해 나타나는 것으로, 본 발명을 한정하는 것으로 생각해서는 안된다.

또한, 본 발명의 그 밖의 응용 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명확해진다. 그러나 상세한 설명 및 특정한 사례는 본 발명의 적합한 실시예를 나타내는 것이기는 하지만, 예시를 위해서만 나타나고 있는 것으로, 본 발명의 사상 및 범위에 있어서의 여러가지 변형 및 개량은 이 상세한 설명으로부터 당업자에게는 자명한 것임은 분명하다.

<발명의 효과>

본 발명에 따른 화상 가공 방법 및 화상 검사 방법에 의하면, 모폴로지 연산의 멱등성을 이용하여 디지털 화상의 진정성 증명을 행하기 때문에, 높은 범용성이 실현됨과 함께, 종래의 전자 워터 마크 기술과 비교하여 보다 고속이고 고정밀도인 디지털 화상의 진정성 증명이 가능해진다. 예컨대, 이 화상 가공 방법 및 화상 검사 방법은 저작권 표시 등의 권리 관리 정보를 전자 워터 마크로서 디지털 화상에 매립하거나 또한 이 디지털 화상으로부터 추출하는 것이 가능하다.

도 1은 디지털 화상으로의 전자 워터 마크 기술의 일반적인 적용예를 설명하기 위한 개념도.

도 2는 본 발명에 따른 화상 가공 방법 및 화상 검사 방법의 제1 실시예를 설명하기 위한 개념도.

도 3은 본 발명에 따른 화상 가공 방법 및 그 화상 검사 방법에 적용되는 모폴로지 연산의 원리를 설명하기 위한 제1 개념도.

도 4는 본 발명에 따른 화상 가공 방법 및 화상 검사 방법에 적용되는 모폴로지 연산의 원리를 설명하기 위한 제2 개념도.

도 5는 제1 실시예에 따른 화상 가공 방법의 제1 응용예(비트 성분 분해)를 설명하기 위한 개념도.

도 6은 제1 실시예에 따른 화상 가공 방법의 제2 응용예(색 분해)를 설명하기 위한 개념도.

도 7은 제1 실시예에 따른 화상 가공 방법의 제3 응용예(휘도 분해)를 설명하기 위한 개념도.

도 8은 제1 실시예에 따른 화상 가공 방법의 제4 응용예(주파수 분해)를 설명하기 위한 개념도.

도 9는 제1 실시예에 따른 화상 가공 방법의 제5 응용예(화상 분할)를 설명하기 위한 개념도.

도 10은 본 발명에 따른 화상 가공 방법의 제2 실시예를 설명하기 위한 개념도.

도 11은 제2 실시예에 따른 화상 가공 방법의 응용예를 설명하기 위한 개념도.

도 12는 본 발명에 따른 화상 검사 방법의 제2 실시예를 설명하기 위한 개념도.

도 13은 제2 실시예에 따른 화상 검사 방법의 응용예를 설명하기 위한 개념도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

I: 원화상(가공전 디지털 화상) I_f: 모폴로지 화상

100: 개찬 가능 환경 101: 네트워크

102: 기록 장치 200: 가상 화상 공간

210: 원화상 프레임

(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)

이하, 본 발명에 따른 디지털 화상의 가공 방법 및 그 화상 검사 방법의 각 실시예를 도 2∼도 13을 참조하면서 상세히 설명한다. 또, 도면의 설명에 있어서 동일 부위, 동일 요소에는 동일 부호를 붙여 중복하는 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명에 따른 화상 가공 방법 및 화상 검사 방법의 제1 실시예를 설명하기 위한 개념도이다. 제1 실시예에 따른 화상 가공 방법은, 추출 공정(가공용 추출 공정), 연산 공정(제1 가공용 연산 공정), 그리고 생성 공정(가공용 생성 공정)을 적어도 구비하여, 도 2에 나타난 바와 같이, 네트워크(101)나 기록 장치(102)를 포함하는 개찬 가능 환경(100)에 제공되는 디지털 화상을 생성한다.

즉, 제1 실시예에 따른 화상 가공 방법에서는, 가공용 추출 공정이, 가공전 디지털 화상(I)(원화상 정보)으로부터 이 가공전 디지털 화상(I)의 적어도 일부를 가공 대상 정보로서 추출한다. 제1 가공용 연산 공정은, 추출된 가공 대상 정보에 대하여 소정의 구조 요소(e)를 이용하여 모폴로지 연산을 실시함으로써, 모폴로지 화상 정보를 얻는다. 또한, 가공용 생성 공정은, 얻어진 모폴로지 화상 정보를 포 함하는 가공후 디지털 화상(I_f)을 생성한다. 또, 도 2에 있어서, 가공용 추출 공정은, 가공전 디지털 화상(I) 전체를 가공 대상 정보로서 추출하고, 가공용 생성 공정은, 제1 가공용 연산 공정에서 얻어진 모폴로지 화상 정보를 그대로 가공후 디지털 화상(I_f)으로서 생성한다.

한편, 제1 실시예에 따른 화상 검사 방법은, 개찬 가능 환경(100)으로부터 취득된 디지털 화상(I'_f)(취득 디지털 화상)의 진정성을 증명(개찬 유무의 검출)하기 위해, 추출 공정(검출용 추출 공정), 연산 공정(제1 검출용 연산 공정), 생성 공정(검출용 생성 공정), 판정 공정을 구비한다.

즉, 제1 실시예에 따른 화상 검사 방법에 있어서, 검출용 추출 공정은, 취득 디지털 화상(I'_f)으로부터 이 취득 디지털 화상(I'_f)의 적어도 일부를 검사 대상 정보로서 추출한다. 제1 검출용 연산 공정은, 추출된 검사 대상 정보에 대하여 구조 요소(e)(전술한 화상 가공시에 적용된 구조 요소와 동일)를 이용하여 재차 모폴로지 연산을 실시함으로써, 모폴로지 화상 정보를 얻는다. 검출용 생성 공정은, 제1 검출용 연산 공정에서 얻어진 제2 모폴로지 화상 정보를 포함하는 검사용 디지털 화상(I'_ff)을 생성한다. 판정 공정은, 생성된 검사용 디지털 화상(I'_ff)과 취득 디지털 화상(I'_f)과의 차분 정보에 기초하여 개찬 가능 환경(100)에서의 취득 디지털 화상(I'_f)에 대한 개찬의 유무를 판정한다. 여기서, 취득 디지털 화상(I'_f)에 대하여 개찬이 행해지지 않은 경우에는, 생성된 검사용 디지털 화상(I'_ff)과 취득 디지털 화상(I'_f)과의 동일성은 유지되기 때문에, 얻어진 차분 정보의 값은 각 화소 모두 제로이다. 반대로, 값이 제로가 아닌 화소가 존재하면, 해당 비제로의 값을 취하는 화소의 위치가 개찬 위치로서 검출된다.

또, 도 2에 있어서, 검출용 추출 공정은, 취득 디지털 화상(I'_f) 전체를 가공 대상 정보로서 추출하고 있고, 검출용 생성 공정은, 제1 검출용 연산 공정에서 얻어진 모폴로지 화상 정보를 그대로 검출용 디지털 화상(I'_ff)으로서 생성한다. 또한, 1장의 디지털 화상에 대하여 복수 회의 모폴로지 연산이 실시되더라도 좋다. 또한, 모폴로지 연산의 종류, 구조 요소의 형상 및 크기, 모폴로지 연산이 적용되는 비트 플레인 심도, 및 모폴로지 연산이 적용되는 화상 영역은, 원하는 화질, 개찬 검출 능력, 개찬 위치 특정 정밀도를 얻기 위해 적절하게 조절된다.

다음에, 본 발명에 따른 화상 가공 방법 및 화상 검사 방법에 적용되는 모폴로지 연산의 원리에 대해 도 3 및 도 4를 참조하면서 상세히 기술한다.

모폴로지 연산(f)은, 구조 요소(e)(Structuring Element)라고 칭해지는 화상을 이동시키는 요소와, 민코프스키(Minkowski) 합 및 민코프스키 차라고 칭해지는 연산으로 성립되어 있다. 즉, 모폴로지 연산에서는, 민코프스키 합을 계산하는 수축(Erosion)과 민코프스키 차를 계산하는 팽창(Dilation)의 조합에 의해 행해지며, 특히, 수축, 팽창 순으로 행해지는 모폴로지 연산을 오프닝(Opening)이라 하고, 또한, 팽창, 수축 순으로 행해지는 모폴로지 연산을 클로징(Closing)이라고 한다. 오프닝의 멱등성 및 클로징의 멱등성은 모두 유지되는 것이 확인되고 있고, 모 폴로지 연산으로서 오프닝, 클로징 중 어느 하나가 행해지더라도 좋다. 또, 멱등성이란, 원화상(I)에 대하여 구조 요소(e)를 이용하여 모폴로지 연산(f)이 실시됨으로써 얻어지는 모폴로지 화상(I_f)에 대하여, 동일한 구조 요소(e)를 이용하여 모폴로지 연산(f)이 다시 실시되더라도[모폴로지 화상(I_ff)이 얻어짐], 연산 전후에서의 화상 간의 동일성(I_f=I_ff)은 유지된다고 하는 모폴로지 연산의 한 성질을 말한다.

예컨대, 구조 요소(e)로서, 도 3의 영역(a)에 나타난 구조 요소가 적용되는 경우에 대해 설명한다. 또, 도 3의 영역(a)에 나타난 구조 요소(e)는 원화상(I)을 중심으로 하여 A∼D의 각 방향으로 이 원화상(I)을 이동시키는 구조 요소이다. 또한, 도 3의 영역(b)에는 원화상(I)이 나타나 있고, 이 영역(b)에 있어서, 200은 가상 화상 공간을 나타내고, 210의 실선은 원화상 프레임을 나타낸다.

구조 요소(e)[도 3의 영역(a)]를 이용하여 원화상(I)[도 3의 영역(b)]에 대하여 모폴로지 연산(오프닝 및 클로징 모두 좋음)이 행해지는 경우, 우선, 가상 화상 공간(200) 내에서 구조 요소(e)에 의해 지시되는 방향으로 원화상(I)을 이동시킨 시프트 화상(A∼D)을 얻는다[도 3의 영역(c)].

도 4에는 수축 처리 및 팽창 처리에 의한 화상 생성 공정의 개념도가 나타나 있다. 즉, 이와 같이 얻어진 시프트 화상(A∼D)의 민코프스키 차를 계산함으로써(수축), 수축 화상(I_E)을 얻을 수 있다. 한편, 시프트 화상(A∼D)의 민코프스키 합을 계산함으로써(팽창), 팽창 화상(I_D)을 얻을 수 있다. 또, 모폴로지 연산에서는, 오프닝이 원화상에 대하여 실시되는 경우, 가상 화상 공간 내에서 원화상을 구조 요소가 지시하는 방향으로 이동시킴으로써 복수의 시프트 화상을 얻고, 이들 시프트 화상에 대하여 수축이 행해진 후에 팽창이 행해진다. 또한, 클로징이 원화상에 대하여 실시되는 경우, 구조 요소(e)를 이용하여 얻어진 복수의 시프트 화상에 대하여 팽창이 행해진 후에 수축이 행해진다.

다음에, 제1 실시예에 따른 화상 가공 방법 및 화상 검사 방법의 응용예를 도 5∼도 9를 참조하면서 설명한다. 도 2에 나타난 제1 실시예에 따른 화상 가공 방법에서는, 가공전 디지털 화상(I)(원화상 정보) 전체에 대해 모폴로지 연산이 실시되었지만, 이하에 설명하는 응용예에서는, 가공전 디지털 화상(I)의 한 성분에 대하여, 혹은 이 가공전 디지털 화상(I)으로부터 절취된 일부의 화상에 대하여 모폴로지 연산을 실시한다.

우선, 도 5는 제1 실시예에 따른 화상 가공 방법의 제1 응용예(비트 성분 분해)를 설명하기 위한 도면이다. 도 5에 나타난 가공전 디지털 화상(I)은, 각각이 복수 비트(예컨대 8비트)의 정보를 포함하는 화소(P₁₁(b₀, b₁, b₂, …, b₇), P₁₂(b₀, b₁, b₂, …, b₇),…, P_nm(b₀, b₁, b₂, …, b₇))로 구성되어 있다. 또한, 이 제1 응용예에 따른 화상 가공 방법은 가공용 추출 공정, 제1 가공용 연산 공정 및 가공용 생성 공정을 구비한다.

가공용 추출 공정은, 가공전 디지털 화상(I)에 대하여 비트 성분 분해를 행함으로써, 각 화소(P₁₁, P₁₂,…, P_nm)의 제1 비트로 구성된 비트 플레인(I_b0), 각 화 소(P₁₁, P₁₂,…, P_nm)의 제2 비트로 구성된 비트 플레인(I_b1), …, 각 화소(P₁₁, P₁₂,…, P_nm)의 제8 비트로 구성된 비트 플레인(I_b7)을 얻고, 이들 복수의 비트 플레인 중 어느 하나[도 5에서는, 비트 플레인(I_b0)]를 가공 대상 플레인으로서 추출한다. 제1 가공용 연산 공정은, 추출된 가공 대상 플레인(I_b0)에 대하여 구조 요소(e)를 이용하여 모폴로지 연산을 실시함으로써, 모폴로지 화상 정보를 얻는다. 가공용 생성 공정은, 가공 대상 플레인인 비트 플레인(I_b0)(제1 가공용 연산 공정에서 얻어진 모폴로지 화상 정보)과, 남은 비트 플레인(I_b1∼I_b7)을 비트 성분 합성함으로써, 가공후 디지털 화상으로서의 모폴로지 화상(I_f)을 생성한다.

한편, 이 제1 응용예의 화상 가공 방법에 대응하는 화상 검사 방법(제1 응용예에 따른 화상 검사 방법)은, 검출용 추출 공정, 제1 검출용 연산 공정, 검출용 생성 공정 및 판정 공정을 구비한다. 이 제1 응용예에 따른 화상 검사 방법에서는, 검출용 추출 공정이, 개찬 가능 환경(100)으로부터 취득된 디지털 화상(I'_f)(취득 디지털 화상)을, 전술한 바와 같이 복수의 비트 플레인(I_b0∼I_b7)으로 비트 성분 분해하고, 얻어진 비트 플레인 중에서 가공 대상 플레인으로서 추출된 비트 플레인(I_b0)을 검사 대상 정보로서 추출한다. 제1 검출용 연산 공정은, 검사 대상 정보로서 추출된 비트 플레인(I_b0)에 대하여 구조 요소(e)(제1 응용예에 따른 화상 가공 방법에서 적용된 구조 요소와 동일함)를 이용하여 모폴로지 연산을 실시한다. 검출 용 생성 공정은, 검사 대상 정보인 비트 플레인(I_b0)(제1 검출용 연산 공정에서 얻어진 모폴로지 화상 정보)과, 검출용 추출 공정에서 비트 성분 분해된 복수의 비트 플레인 중 검사 대상 성분을 제외한 나머지의 비트 플레인[비트 플레인(I_b1)∼비트 플레인(I_b7)]을 비트 성분 합성함으로써, 검사용 디지털 화상(I'_ff)을 생성한다. 그리고, 판정 공정은, 생성된 검사용 디지털 화상(I'_ff)과 취득 디지털 화상(I'_f)과의 차분 정보에 기초하여 상기 취득 디지털 화상(I'_f)에 대한 개찬 유무의 검출이나 개찬된 개소의 특정을 행한다.

도 6은 제1 실시예에 따른 화상 가공 방법의 제2 응용예(색 분해)를 설명하기 위한 도면이다. 이 제2 응용예에 따른 화상 가공 방법도 가공용 추출 공정, 제1 가공용 연산 공정 및 가공용 생성 공정을 구비한다.

제2 응용예에 따른 화상 가공 방법에서는, 가공용 추출 공정이 가공전 디지털 화상(I)을 색 분해함으로써 얻어진 복수의 색 화상 성분[적화상 성분(I_R), 녹화상 성분(I_G), 청화상 성분(I_B)] 중 적어도 어느 하나[도 6에서는 적화상 성분(I_R)]를 가공 대상 성분으로서 추출한다. 제1 가공용 연산 공정은 추출된 가공 대상 성분[적화상 성분(I_R)]에 대하여 모폴로지 연산을 실시한다. 가공용 생성 공정은, 제1 검출용 연산 공정에서 모폴로지 연산이 실시된 가공 대상 성분[적화상 성분(I_R)]과, 검출용 추출 공정에서 색 분해된 복수의 색 화상 성분 중 해당 가공 대상 성분을 제외한 나머지의 색 화상 성분[녹화상 성분(I_G), 청화상 성분(I_B)]을 색 합성함으로써, 가공후 디지털 화상(I_f)을 얻는다.

한편, 이 제2 응용예에 따른 화상 가공 방법에 대응하는 개찬 검출(제2 응용예에 따른 화상 검사 방법)은, 검출용 추출 공정, 제1 검출용 연산 공정, 검출용 생성 공정 및 판정 공정을 구비한다. 검출용 추출 공정은, 개찬 가능 환경(100)으로부터 취득된 디지털 화상(I'_f)(취득 디지털 화상)을 적화상 성분(I_R), 녹화상 성분(I_G), 청화상 성분(I_B)으로 색 분해하고, 얻어진 복수의 색 화상 성분 중 적어도 어느 하나[도 6에서는 적화상 성분(I_R)]를 검사 대상 정보로서 추출한다. 제1 검출용 연산 공정은, 추출된 검사 대상 정보[적화상 성분(I_R)]에 대하여 구조 요소(e)(제2 응용예에 따른 화상 가공 방법에서 적용된 구조 요소와 동일)를 이용하여 모폴로지 연산을 실시한다. 검출용 생성 공정은, 검출 대상 정보인 적화상 성분(I_R)(제1 검출용 연산 공정에서 얻어진 모폴로지 화상 정보)과, 검출용 추출 공정에서 색 분해된 복수의 색 화상 성분 중 검사 대상 성분을 제외한 나머지의 색 화상 성분[녹화상 성분(I_G), 청화상 성분(I_B)]을 색 합성함으로써, 검사용 디지털 화상(I'_ff)을 생성한다. 판정 공정은 생성된 검사용 디지털 화상(I'_ff)과 취득 디지털 화상(I'_f)과의 차분 정보에 기초하여 해당 취득 디지털 화상(I'_f)에 대한 개찬 유무의 검출이나 개찬된 개소의 특정을 행한다.

도 7은 제1 실시예에 따른 화상 가공 방법의 제3 응용예(휘도 분해)를 설명하기 위한 도면이다. 이 제3 응용예에 따른 화상 가공 방법도 가공용 추출 공정, 제1 가공용 연산 공정 및 가공용 생성 공정을 구비한다.

제3 응용예에 따른 화상 가공 방법에서는, 가공용 추출 공정이, 가공전 디지털 화상(I)을 휘도 레벨마다 성분 분해함으로써 얻어진 복수의 휘도 화상 성분[저휘도 레벨 화상(I_L), 고휘도 레벨 화상(I_H)] 중 적어도 어느 하나[도 7에서는 저휘도 레벨 화상(I_L)]를 가공 대상 성분으로서 추출한다. 제1 가공용 연산 공정은, 추출된 가공 대상 성분[저휘도 레벨 화상(I_L)]에 대하여 모폴로지 연산을 실시한다. 가공용 생성 공정에서는, 제1 가공용 연산 공정에서 모폴로지 연산이 실시된 가공 대상 성분[저휘도 레벨 화상(I_L)]과, 가공용 추출 공정에서 성분 분해된 복수의 휘도 화상 성분 중 해당 가공 대상 성분을 제외한 나머지의 휘도 화상 성분[고휘도 레벨 화상(I_H)]을 성분 합성함으로써, 가공후 디지털 화상(I_f)을 얻는다.

한편, 이 제3 응용예에 따른 화상 가공 방법에 대응하는 개찬 검출(제3 응용예에 따른 화상 검사 방법)은, 검출용 추출 공정, 제1 검출용 연산 공정, 검출용 생성 공정 및 판정 공정을 구비한다. 검출용 추출 공정은, 개찬 가능 환경(100)으로부터 취득된 디지털 화상(I'_f)(취득 디지털 화상)을 저휘도 레벨 화상(I_L)과 고휘도 레벨 화상(I_H)으로 성분 분해하고, 얻어진 복수의 휘도 화상 성분 중 적어도 어느 하나(도 7에서는 저휘도 레벨 화상(I_L)]를 검사 대상 정보로서 추출한다. 제1 검 출용 연산 공정은, 추출된 검사 대상 정보[저휘도 레벨 화상(I_L)]에 대하여 구조 요소(e)(제3 응용예에 따른 화상 가공 방법에서 적용된 구조 요소와 동일)를 이용하여 모폴로지 연산을 실시한다. 검출용 생성 공정은, 검출 대상 정보인 저레벨 화상(I_L)(제1 검출용 연산 공정에서 얻어진 모폴로지 화상 정보)과, 검출용 추출 공정에서 성분 분해된 복수의 휘도 화상 성분 중 검사 대상 성분을 제외한 나머지의 휘도 화상 성분[고휘도 레벨 화상(I_H)]을 성분 합성함으로써, 검사용 디지털 화상(I'_ff)을 생성한다. 판정 공정은, 생성된 검사용 디지털 화상(I'_ff)과 취득 디지털 화상(I'_f)과의 차분 정보에 기초하여 해당 취득 디지털 화상(I'_f)에 대한 개찬 유무의 검출이나 개찬된 개소의 특정을 행한다.

또한, 도 8은 제1 실시예에 따른 화상 가공 방법의 제4 응용예(주파수 분해)를 설명하기 위한 도면이다. 일반적으로, 디지털 화상의 배송 또는 기록에서는, 데이터 압축 및 복원이 행해지는 경우가 많다. 이 제4 응용예는, 대상이 되는 디지털 화상을 복수의 주파수 화상 성분으로 분해하고, 그 일부(주파수 분해된 복수의 주파수 화상 성분 중 어느 하나)에 한정적으로 모폴로지 연산을 실시한다. 그 때문에, JPEG2000 방식과 같은 기존의 데이터 압축 방식이라도 압축 내성을 향상시키는 것이 가능하다. 또, 이 제4 응용예에 따른 화상 가공 방법도 가공용 추출 공정, 제1 가공용 연산 공정 및 가공용 생성 공정을 구비한다.

제4 응용예에 따른 화상 가공 방법에서는, 가공용 추출 공정이, 가공전 디지 털 화상(I)을 주파수 분해함으로써 얻어진 복수의 주파수 화상 성분[저주파수 화상 성분(I_L), 고주파수 화상 성분(I_H)] 중 적어도 어느 하나[도 8에서는 저주파수 화상 성분(I_L)]를 가공 대상 성분으로서 추출한다. 제1 가공용 연산 공정은, 추출된 가공 대상 성분[저주파수 화상 성분(I_L)]에 대하여 모폴로지 연산을 실시한다. 가공용 생성 공정은, 제1 가공용 연산 공정에서 모폴로지 연산이 실시된 가공 대상 성분[저주파수 화상 성분(I_L)]과, 가공용 추출 공정에서 주파수 분해된 복수의 주파수 화상 성분 중 해당 가공 대상 성분을 제외한 나머지의 주파수 화상 성분[고주파수 화상 성분(I_H)]을 주파수 합성함으로써, 가공후 디지털 화상(I_f)을 얻는다.

한편, 이 제4 응용예에 따른 화상 가공 방법에 대응하는 개찬 검출(제4 응용예에 따른 화상 검사 방법)은, 검출용 추출 공정, 제1 검출용 연산 공정, 검출용 생성 공정 및 판정 공정을 구비한다. 검출용 추출 공정은, 개찬 가능 환경(100)으로부터 취득된 디지털 화상(I'_f)(취득 디지털 화상)을 저주파수 화상 성분(I_L)과 고주파수 화상 성분(I_H)으로 주파수 분해하고, 얻어진 복수의 주파수 화상 성분 중 적어도 어느 하나[도 8에서는 저주파수 화상 성분(I_L)]를 검사 대상 정보로서 추출한다. 제1 검출용 연산 공정은, 추출된 검사 대상 정보[저주파수 화상 성분(I_L)]에 대하여 구조 요소(e)(제4 응용예에 따른 화상 가공 방법에서 적용된 구조 요소와 동일함)를 이용하여 모폴로지 연산을 실시한다. 검출용 생성 공정은, 검출 대상 정보 인 저주파수 화상 성분(I_L)(제1 검출용 연산 공정에서 얻어진 모폴로지 화상 정보)과, 검출용 추출 공정에서 주파수 분해된 복수의 주파수 화상 성분 중 검사 대상 성분을 제외한 나머지의 주파수 화상 성분[고주파수 화상 성분(I_H)]을 주파수 합성함으로써, 검사용 디지털 화상(I'_ff)을 생성한다. 판정 공정은, 생성된 검사용 디지털 화상(I'_ff)과 취득 디지털 화상(I'_f)과의 차분 정보에 기초하여 해당 취득 디지털 화상(I'_f)에 대한 개찬 유무의 검출이나 개찬된 개소의 특정을 행한다.

도 9는 제1 실시예에 따른 화상 가공 방법 및 화상 검사 방법의 제5 응용예(화상 분할)를 설명하기 위한 도면이다. 또, 이 명세서에 있어서 「추출」 처리는 (1) 디지털 화상으로부터 그 일부를 모폴로지 연산의 대상으로서 분리하는 처리(해당 디지털 화상으로부터 부분 화상을 절출하는 절출 처리), (2) 디지털 화상 내의 각 영역을 각각 모폴로지 연산의 대상이 되는 부분 화상으로서 복제하는 처리(복제 처리) 및 (3) 디지털 화상 내의 각 영역을 모폴로지 연산의 대상 영역으로서 특정하는 처리(해당 디지털 화상 자체를 모폴로지 연산의 대상으로 하고, 특정된 영역 각각에 부분적으로 모폴로지 연산을 실시해가는 부분 처리) 모두가 포함된다. 이하, 「추출」 처리의 일례로서, 원화상인 디지털 화상으로부터 모폴로지 연산의 대상(부분 화상)을 추출하는 절출 처리에 대해 설명한다.

이 제5 응용예에 따른 화상 가공 방법 및 화상 검사 방법은 가공 대상인 디지털 화상으로부터 절취된 해당 화상의 일부에 대해 모폴로지 연산을 행한다. 그 때문에, 각각이 문자 등의 특정 형상을 가지고 시각적으로도 유의한 문자열이나 도형, 마크 등을 구성하도록 하나 또는 그 이상의 화상 패턴을 가공 대상인 디지털 화상으로부터 추출함으로써, 전자 서명이나 저작권 관리 정보 등으로의 이용이 가능해진다(전자 서명, 저작권 관리 정보 등의 유의한 정보를 디지털 화상에 매립할 수 있음). 또한, 이 제5 응용예에 따른 화상 검사 방법도 모폴로지 연산의 멱등성을 이용하여 디지털 화상에 매립된 정보를 용이하게 판독할 수 있다(시각화도 가능).

이 제5 응용예에 따른 화상 가공 방법도 가공용 추출 공정, 제1 가공용 연산 공정 및 가공용 생성 공정을 구비한다. 즉, 제5 응용예에 따른 화상 가공 방법에서는, 가공용 추출 공정에서, 우선 디지털 화상(I)과 배경 화상(I_C)의 합성 처리가 행해진다. 구체적으로 이 합성 처리는, 해당 디지털 화상(I)에 배경 화상(I_C)을 중첩시킴으로써 행해진다. 가공용 추출 공정에서는, 가공 대상으로서 합성 처리가 실시된 중첩 화상으로부터 일부를 절출함으로써, 해당 중첩 화상을 화상(I_a)과 화상(I_b)으로 분할한다. 가공용 추출 공정은 이들 화상(I_a, I_b) 중 어느 하나[도 9에서는 분할 화상(I_b)]를 가공 대상 화상으로서 추출한다. 제1 가공용 연산 공정은 가공 대상 화상인 분할 화상(I_b)에 대하여 구조 요소(e)를 이용하여 모폴로지 연산을 실시한다. 가공용 생성 공정은, 이 가공 대상 화상인 분할 화상(I_b)(제1 가공용 연산 공정에서 얻어진 모폴로지 화상 정보)과, 나머지의 분할 화상(I_a)을 접합한다. 또, 2값 화 화상에 대하여 모폴로지 연산을 실시하는 경우, 배경이 단일색(예컨대 흰색)이면, 모폴로지 연산 후의 개찬 검출 능력이나 개찬 위치 특정 정밀도가 충분하지 않은 경우가 있다. 그래서, 이 제5 응용예에서는, 가공 대상인 디지털 화상(I)에 대한 개찬 검출 능력이나 개찬 위치 특정 정밀도를 더욱 향상시키기 위해, 해당 디지털 화상(I)에 대하여 배경 화상(I_C)을 중첩함으로써 직접적인 처리 대상(가공전 디지털 화상)으로서의 중첩 화상을 얻고 있다.

한편, 이 제5 응용예에 따른 화상 가공 방법에 대응하는 개찬 검출(제5 응용예에 따른 화상 검사 방법)은 검출용 추출 공정, 제1 검출용 연산 공정, 검출용 생성 공정 및 판정 공정을 구비한다. 검출용 추출 공정은 개찬 가능 환경(100)으로부터 취득된 디지털 화상(I'_P)(취득 디지털 화상) 전체를 검사 대상 정보로서 추출한다. 제1 검출용 연산 공정은, 추출된 검사 대상 정보[취득 디지털 화상(I'_P) 전체]에 대하여 구조 요소(e)(제5 응용예에 따른 화상 가공 방법에서 적용된 구조 요소와 동일함)를 이용하여 모폴로지 연산을 실시한다. 검출용 생성 공정은, 검출 대상 정보(제1 검출용 연산 공정에서 얻어진 모폴로지 화상 정보)와 취득 디지털 화상(I'_P)과의 차분 정보를 취함으로써 검사용 디지털 화상(I'_Pf)을 생성한다. 판정 공정은 생성된 검사용 디지털 화상(I'_Pf)에 기초하여 해당 취득 디지털 화상(I'_P)에 대한 개찬의 유무를 판정한다. 또, 검사 대상 정보인 취득 디지털 화상(I'_P)은 이미 모폴로지 연산이 실시된 분할 화상(I_b)과 나머지의 분할 화상(I_a)으로 구성되어 있 기 때문에, 개찬 검출시에 취득 디지털 화상(I'_P) 전체에 모폴로지 연산을 실시하면, 분할 화상(I_b)에 대하여 개찬이 없으면, 해당 개찬 검출에 있어서의 모폴로지 연산의 전후에서 화상은 일치하고 있을 것이다. 한편, 분할 화상(I_a)은 화상 가공시에는 모폴로지 연산은 행해지지 않기 때문에, 개찬 검출시에 있어서의 모폴로지 연산의 전후에서 화상이 일치하지 않게 된다. 그래서, 검출 대상 정보(제1 검출용 연산 공정에서 얻어진 모폴로지 화상 정보)와 취득 디지털 화상(I'_P)과의 차분을 취함으로써, 분할 화상(I_b)이 선명히 표시되는 검출용 디지털 화상(I'_Pf)을 얻을 수 있게 된다. 반대로, 검출용 디지털 화상(I'_Pf)에서 분할 화상(I_b)에 상당 영역이 선명히 표시되지 않으면, 취득 디지털 화상(I'_P)에 대하여 개찬이 행해진 것이 명확해진다.

전술한 제5 응용예에 따른 화상 가공 방법 및 화상 검사 방법은, 분할 화상(I_b)으로서, 특정한 정보(모폴로지 연산이 실시된 유의한 문자 패턴열이나 도형)를 가공후 디지털 화상(I_P)에 매립할 수 있다. 즉, 가공전 디지털 화상(I)으로부터 유의한 문자열이나 도형 등을 구성하도록 해당 가공전 디지털 화상(I)의 일부를 절출하고, 이 절출된 분할 화상(I_b)에 모폴로지 연산을 실시하기 때문에, 종래의 전자 워터 마크 기술을 대신하는 기술로서 전자 서명 시스템으로의 적용도 가능하다.

다음에, 본 발명에 따른 화상 가공 방법 및 화상 검사 방법의 제2 실시예를 도 10∼13을 참조하면서 설명한다. 또, 이 제2 실시예에서도, 가공 대상 화상의 「추출」 처리는 전술한 바와 같은 (1) 절출 처리, (2) 복제 처리 및 (3) 부분 처리 모두를 포함한다. 또한, 추출된 가공 대상 화상에 대한 모폴로지 연산의 횟수에 제한은 없다. 또한, 모폴로지 연산의 종류, 구조 요소의 형상 및 크기, 모폴로지 연산이 적용되는 비트 플레인 심도 및 모폴로지 연산이 적용되는 화상 영역은, 원하는 화질, 개찬 검출 능력, 개찬 위치 특정 정밀도를 얻기 위해 적절하게 조절된다.

도 10은 본 발명에 따른 화상 가공 방법의 제2 실시예를 설명하기 위한 개념도이다. 전술한 제1 실시예에 따른 화상 가공 방법에서는, 모폴로지 연산에 적용되는 구조 요소(e)가 커지면, 연산 후의 화상(I_f)이 원화상(I)의 세부를 충분히 보존할 수 없게 된다. 이 경우, 제1 가공용 연산 공정에서의 모폴로지 연산 후의 화상(I_f)의 화질이 현저히 저하될 가능성이 있다. 그래서 이 제2 실시예에 따른 화상 가공법은, 가공용 추출 공정에서 추출된 가공 대상 정보[가공전 디지털 화상(I)의 원화상 정보]와 제1 가공용 연산 공정에서 얻어진 모폴로지 화상 정보(I_f)와의 차분 정보(I_d)에 대하여, 구조 요소(e)와는 상이한 제2 구조 요소(e_S)[e_S⊂e: 구조 요소(e)의 일부를 구성하고, 이 구조 요소(e)보다 작은 구조 요소]를 이용한 모폴로지 연산을 실시하는 제2 가공용 연산 공정을 더 구비한다. 이 경우, 가공용 생성 공정은 제1 가공용 연산 공정에서 얻어진 모폴로지 화상 정보(I_f)와 제2 가공용 연산 공정에서 얻어진 모폴로지 차분 정보(I_df)를 논리 차분 연산(후술)함으로써, 가 공후 디지털 화상(I_p)을 생성한다.

즉, 제2 실시예에 따른 화상 가공 방법은 가공용 추출 공정, 제1 가공용 연산 공정, 제2 가공용 연산 공정, 가공용 생성 공정을 구비한다. 제2 실시예에 따른 화상 가공 방법에서는, 가공용 추출 공정이 가공 대상인 디지털 화상(I)의 전체를 가공 대상 정보로서 추출한다. 제1 가공용 연산 공정은 추출된 가공 대상 정보[가공전 디지털 화상(I) 전체]에 대하여 구조 요소(e)를 이용하여 모폴로지 연산을 실시한다. 한편, 제2 가공용 연산 공정은, 가공전 디지털 화상(I)과 제1 가공용 연산 공정에서 얻어진 모폴로지 화상 정보(I_f)와의 차분 정보(I_d)(=|I-I_f|:절대차)에 대하여, 구조 요소(e)와는 상이한 구조 요소(e_S)(e_S⊂e)를 이용한 모폴로지 연산을 실시한다. 가공용 생성 공정은, 제1 가공용 연산 공정에서 얻어진 모폴로지 화상 정보(I_f)와 제2 가공용 연산 공정에서 얻어진 모폴로지 차분 정보(I_df)와의 논리 차분 연산을 행함으로써, 가공후 디지털 화상(I_P)을 얻는다. 또, 제1 및 제2 가공용 연산 공정에서의 모폴로지 연산이 오프닝인 경우, 논리 차분 연산(I_f+I_df)에 의해 차분 화상(I_P)이 주어진다. 한편, 제1 및 제2 가공용 연산 공정에서의 모폴로지 연산이 클로징인 경우, 논리 차분 연산(I_f-I_df)에 의해 차분 화상(I_P)이 주어진다.

전술한 제2 실시예에 따른 화상 가공 방법에서는, 가공전 디지털 화상(I)(원화상 정보) 전체에 대해 모폴로지 연산이 실시되었지만, 해당 가공전 디지털 화상(I)의 한 성분(주파수 성분, 색 성분, 휘도 성분 또는 비트 플레인)에 대하여 혹 은 해당 가공전 디지털 화상(I)으로부터 절취된 일부의 분할 화상에 대하여 모폴로지 연산을 실시하는 것도 가능하다. 도 11은 이 제2 실시예에 따른 화상 가공 방법의 응용예를 설명하기 위한 도면이다.

우선, 도 11의 영역(a)에 나타난 제1 응용예에 따른 화상 가공 방법은 전술한 바와 같이 가공용 추출 공정, 제1 가공용 연산 공정, 제2 가공용 연산 공정 및 가공용 생성 공정을 구비한다. 예컨대, 도 11의 영역(a)에는, 가공전 디지털 화상(I)의 성분 중 비트 플레인의 어느 하나를 가공 대상 정보로 하는 구성이 나타나 있다. 즉, 이 제1 응용예에 따른 화상 가공 방법에 있어서, 가공용 추출 공정은 가공전 디지털 화상(I)에 대하여 비트 성분 분해를 행함으로써, 각 화소(P₁₁, P₁₂,…, P_nm)의 제1 비트로 구성된 비트 플레인(I_bO), 각 화소(P₁₁, P₁₂,…, P_nm)의 제2 비트로 구성된 비트 플레인(I_b1),…, 각 화소(P₁₁, P₁₂,…, P_nm)의 제8 비트로 구성된 비트 플레인(I_b7)을 얻고, 이들 복수의 비트 플레인 중 어느 하나[도 11의 영역(a)에서는, 비트 플레인(I_bO)]를 가공 대상 플레인으로서 추출한다. 제1 가공용 연산 공정은, 추출된 가공 대상 플레인(I_bO)에 대하여 구조 요소(e)를 이용하여 모폴로지 연산을 실시한다. 한편, 제2 가공용 연산 공정은, 가공 대상 플레인(I_bO)과 제1 가공용 연산 공정에서 얻어진 모폴로지 화상 정보(I_bOf)와의 차분 정보(=|I_bO-I_bOf|)에 대하여 구조 요소(e)와는 상이한 구조 요소(e_S)(e_S⊂e)를 이용한 모폴로지 연산을 실 시한다. 그리고 가공용 생성 공정은, 제1 가공용 연산 공정에서 얻어진 모폴로지 화상 정보(I_bOf)와 제2 가공용 연산 공정에서 얻어진 모폴로지 차분 정보(I_df)와의 차분 정보와, 남은 비트 플레인(I_b1∼I_b7)을 비트 성분 합성함으로써, 가공후 디지털 화상(I_P)을 생성한다. 또, 전술한 화상 성분 중 어느 하나에 모폴로지 연산이 적용되는 구성은, 가공전 디지털 화상(I)의 주파수 성분, 색 성분, 휘도 성분 중 어디에나 적용 가능하다.

또한, 도 11의 영역(b)에 나타난 바와 같이, 제2 실시예에 따른 화상 가공 방법은 가공전 디지털 화상(I)으로부터 절취된 분할 화상을 가공 대상으로 하는 것도 가능하다. 이 도 11의 영역(b)에 나타난 제2 응용예에 따른 화상 가공 방법은 가공용 추출 공정, 제1 가공용 연산 공정, 제2 가공용 연산 공정 및 가공용 생성 공정을 구비한다. 또, 이 경우, 모폴로지 연산의 대상 영역을 가공전 디지털 화상의 한 영역으로 제한할 수 있기 때문에, 해당 화상 가공 방법의 처리량을 대폭 삭감하는 것이 가능해진다.

이 제2 응용예에 따른 화상 가공 방법에서는, 가공용 추출 공정이, 가공전 디지털 화상(I)을 화상(I_a)과 화상(I_b)으로 분할하여, 분할 화상(I_b)을 가공 대상 화상으로서 추출한다. 제1 가공용 연산 공정은 분할 화상(I_b)에 대하여 구조 요소(e)를 이용하여 모폴로지 연산을 실시한다. 한편, 제2 가공용 연산 공정은, 분할 화상(I_b)과 제1 가공용 연산 공정에서 얻어진 모폴로지 화상 정보(I_bf)와의 차분 정 보(I_d)(=|I_b-I_bf|)에 대하여, 구조 요소(e)와는 상이한 구조 요소(e_S)(e_S⊂e)를 이용하여 모폴로지 연산을 실시한다. 가공용 생성 공정은, 제1 가공용 연산 공정에서 얻어진 모폴로지 화상 정보(I_bf)와 제2 가공용 연산 공정에서 얻어진 모폴로지 차분 정보(I_df)와의 차분 화상과, 남은 분할 화상(Ia)을 접합함으로써 가공후 디지털 화상(I_P)을 생성한다.

계속해서, 본 발명에 따른 화상 검사 방법의 제2 실시예에 대해 설명한다. 도 12는 본 발명에 따른 화상 검사 방법의 제2 실시예를 설명하기 위한 개념도이다. 이 제2 실시예에 따른 화상 검사 방법은 검출용 추출 공정, 제1 검출용 연산 공정, 제2 검출용 연산 공정 및 판정 공정을 구비한다. 또, 이 제2 실시예에 따른 화상 검사 방법에서는, 최종적으로 얻어지는 모폴로지 차분 정보가 개찬 검출용의 판정 데이터가 되기 때문에, 제1 실시예와 같은 검출용 생성 공정은 불필요하다. 또한, 모폴로지 연산의 멱등성에 의해, 개찬이 행해지지 않은 경우에는, 추출된 차분 정보의 각 화소값은 전부 제로일 것이고, 이 경우, 판정 공정에서는, 취득 디지털 화상에 개찬은 없었던 것으로 판단된다. 반대로, 값이 제로가 아닌 화소가 존재하면, 해당 비제로의 값을 취하는 화소의 위치가 개찬 위치로서 검출된다.

제2 실시예에 따른 화상 검사 방법에 있어서, 검출용 추출 공정은 개찬 가능 환경(100)으로부터 취득한 취득 디지털 화상(I'_P) 전체를 검사 대상 정보로서 추출한다. 제1 검출용 연산 공정은 추출된 검사 대상 정보에 대하여 구조 요소(e)를 이 용하여 모폴로지 연산을 실시한다. 제2 검출용 연산 공정은 취득 디지털 화상(I'_P)과 제1 검출용 연산 공정에서 얻어진 모폴로지 화상 정보(I'_Pf)와의 차분 정보(I'_d)(=|I'_P-I'_Pf|)에 대하여 구조 요소(e)와는 상이한 구조 요소(e_S)(e_S⊂e)를 이용한 모폴로지 연산을 실시함으로써, 최종적으로 모폴로지 차분 정보(I'_df)를 얻는다. 판정 공정은 얻어진 모폴로지 차분 정보(I'_df)에 기초하여 취득 디지털 화상에 대한 개찬의 유무를 판정한다. 취득 디지털 화상(I'_P)에 대하여 개찬이 행해지지 않으면, 최종적으로 얻어진 모폴로지 차분 정보(I'_df)를 구성하는 각 화소의 값은 제로가 된다. 반대로, 값이 제로가 아닌 화소가 존재하면, 해당 비제로의 값을 취하는 화소의 위치가 개찬 위치로서 검출된다.

전술한 제2 실시예에 따른 화상 검사 방법에서도, 취득 디지털 화상(I'_P) 전체에 대해 모폴로지 연산이 실시되었지만, 해당 가공전 디지털 화상(I)의 한 성분(주파수 성분, 색 성분, 휘도 성분 또는 비트 플레인)에 대하여 혹은 해당 가공전 디지털 화상(I)으로부터 절취된 일부의 분할 화상에 대하여 모폴로지 연산을 실시하는 것도 가능하다. 도 13은 이 제2 실시예에 따른 화상 검사 방법의 응용예를 설명하기 위한 도면이다.

우선, 도 13의 영역(a)에 나타난 제1 응용예에 따른 화상 검사 방법은 검출용 추출 공정, 제1 검출용 연산 공정, 제2 검출용 연산 공정 및 판정 공정을 구비 한다. 예컨대, 도 13의 영역(a)에는, 취득 디지털 화상(I'_P)의 성분 중 비트 플레인의 어느 하나를 가공 대상 정보로 하는 구성이 나타나 있다.

즉, 제1 응용예에 따른 화상 검사 방법에 있어서, 검출용 추출 공정은, 취득 디지털 화상(I'_P)에 대하여 비트 성분 분해를 행함으로써, 각 화소(P₁₁, P₁₂,…, P_nm)의 제1 비트로 구성된 비트 플레인(I'_bO), 각 화소(P₁₁, P₁₂,…, P_nm)의 제2 비트로 구성된 비트 플레인(I'_b1),…, 각 화소(P₁₁, P₁₂,…, P_nm)의 제8 비트로 구성된 비트 플레인(I'_b7)을 얻고, 이들 복수의 비트 플레인 중 어느 하나[도 13의 영역(a)에서는, 비트 플레인(I'_bO)]를 검출 대상 플레인으로서 추출한다. 제1 검출용 연산 공정은 추출된 검출 대상 플레인(I'_bO)에 대하여 구조 요소(e)를 이용하여 모폴로지 연산을 실시한다. 한편, 제2 검출용 연산 공정은, 검출 대상 플레인(I'_bO)과 제1 검출용 연산 공정으로 얻어진 모폴로지 화상 정보(I'_bOf)와의 차분 정보(=|I'_bO-I'_bOf|)에 대하여 구조 요소(e)와는 상이한 구조 요소(e_S)(e_S⊂e)를 이용한 모폴로지 연산을 실시한다. 그리고 판정 공정은 제2 검출용 연산 공정에서 얻어진 모폴로지 차분 정보(I'_df)에 기초하여 취득 디지털 화상에 대한 개찬의 유무를 판정한다. 취득 디지털 화상(I'_P)에 대하여 개찬이 행해지지 않으면, 최종적으로 얻어진 모폴로지 차분 정보(I'_df)를 구성하는 각 화소의 값은 제로가 된다. 반대로, 값이 제로가 아닌 화 소가 존재하면, 해당 비제로의 값을 취하는 화소의 위치가 개찬 위치로서 검출된다. 또, 전술한 화상 성분 중 어느 하나에 모폴로지 연산이 적용되는 구성은, 취득 디지털 화상(I'_P)의 주파수 성분, 색 성분, 휘도 성분 중 어디에나 적용 가능하다.

또한, 도 13의 영역(b)에 나타난 바와 같이, 제2 실시예에 따른 화상 검사 방법은 취득 디지털 화상(I'_P)으로부터 절취된 분할 화상을 검출 대상으로 하는 것도 가능하다. 이 도 13의 영역(b)에 나타난 제2 응용예에 따른 화상 검사 방법은 검출용 추출 공정, 제1 검출용 연산 공정, 제2 검출용 연산 공정 및 판정 공정을 구비한다. 이 경우도, 모폴로지 연산의 대상 영역을 취득 디지털 화상의 한 영역으로 제한할 수 있기 때문에, 해당 화상 검사 방법의 처리량을 대폭 삭감하는 것이 가능해진다.

이 제2 응용예에 따른 화상 검사 방법에서는, 검출용 추출 공정이 취득 디지털 화상(I'_P)을 화상(I'_a)과 화상(I'_b)으로 분할하고, 분할 화상(I'_b)을 검출 대상 화상으로서 추출한다. 제1 검출용 연산 공정은 분할 화상(I'_b)에 대하여 구조 요소(e)를 이용하여 모폴로지 연산을 실시한다. 한편, 제2 검출용 연산 공정은 분할 화상(I'_b)과 제1 검출용 연산 공정에서 얻어진 모폴로지 화상 정보(I'_bf)와의 차분 정보(I'_d)(=|I'_b-I'_bf|)에 대하여 구조 요소(e)와는 상이한 구조 요소(e_S)(e_S⊂e)를 이용하여 모폴로지 연산을 실시한다. 이 제2 응용예에 따른 개찬 검출 공정에서도, 판정 공정은 제2 검출용 연산 공정에서 얻어진 모폴로지 차분 정보(I'_df)에 기초하 여 취득 디지털 화상에 대한 개찬의 유무를 판정한다. 취득 디지털 화상(I'_P)에 대하여 개찬이 행해지지 않으면, 최종적으로 얻어진 모폴로지 차분 정보(I'_df)를 구성하는 각 화소의 값은 제로가 된다. 반대로, 값이 제로가 아닌 화소가 존재하면, 해당 비제로의 값을 취하는 화소의 위치가 개찬 위치로서 검출된다.

또, 전술한 바와 같은 화상 가공 방법 및 화상 검사 방법은 컴퓨터 등으로 실행되는 프로그램이라도 좋고, 이 경우, 해당 프로그램은 유선, 무선을 막론하고 네트워크를 통해 배송되더라도 좋으며, 또한, 상기 서버나 단말 장치로 관리되는 CD, DVD, 플래시 메모리 등의 기록 매체에 저장되어 있더라도 좋다.

본 발명에 따른 화상 가공 방법 및 화상 검사 방법은 네트워크(101)를 통해 디지털 콘텐츠, 특히 정지 화상(영상화된 문서 등의 2값화 화상도 포함됨), 동화상을 구성하는 각 화상 프레임 등의 디지털 화상을 송수신하는 시스템에 적용 가능하다. 이러한 시스템에 있어서, 이 화상 가공 방법 및 화상 검사 방법은 데이터 송신자 고유의 정보와 데이터 수신자 고유의 정보 중 적어도 어느 하나의 정보의 송수신 수단으로서도 유효하다. 물론, 기록 장치(102)에 저장되는 화상 데이터도 대상으로 한다.

또한, 모폴로지 연산(f)에 이용되는 구조 요소의 형상 및 크기는 임의로 변경할 수 있고, 해당 화상 가공 방법이 실행되는 측과 해당 화상 검사 방법이 실행되는 측에서 이러한 구조 요소에 관한 정보는 공유된다.

본 발명에 따른 화상 가공 방법 및 화상 검사 방법은 데이터 송신측 및 데이 터 수신측에서 디지털 화상을 공유 또는 서로 송수신하는 시스템에 있어서, 해당 디지털 화상에 특정한 정보를 매립하는 전자 서명 기능도 실현한다.

이상의 본 발명의 설명으로부터, 본 발명을 여러가지로 변형할 수 있는 것은 분명하다. 그와 같은 변형은 본 발명의 사상 및 범위에서 일탈하는 것으로는 인정할 수 없고, 모든 당업자에 있어서 자명한 개량은 이하의 청구의 범위에 포함되는 것이다.

본 발명은 기록 장치나 네트워크 등에 배송되는 디지털 콘텐츠의 진정성 증명을 보다 효율적(고속이고 저처리량)으로 실현하고 개찬의 억지에도 그 효과를 기대할 수 있고, 광범위한 정보 시큐리티 기술로의 적용이 가능하다. 일례로서, 본 발명에 의하면, 디지털 화상에 대한 개찬 유무의 검출이나 개찬된 개소의 특정을 가능하게 하기 위한 가공을 실시하는 것이나, 저작권 표시 등의 권리 관리 정보를 전자 워터 마크로서 디지털 화상에 매립하거나 또한 매립된 전자 워터 마크를 해당 디지털 화상으로부터 추출하는 것도 가능하다.

Claims

개찬(改竄) 가능한 환경하에 일시적 또는 계속적으로 존재할 가능성이 있는 디지털 화상을 대상으로 하고, 상기 디지털 화상에 대하여 진정성 증명을 가능하게 하기 위한 가공을 실시하는 화상 가공 방법에 있어서,

가공전 디지털 화상으로부터, 상기 가공전 디지털 화상의 적어도 일부를 가공 대상 정보로서 추출하는 제1 추출 공정,

상기 가공 대상 정보에 대하여 미리 결정된 제1 구조 요소를 이용하여 제1 모폴로지 연산을 실시함으로써, 제1 모폴로지 화상 정보를 얻는 제1 연산 공정, 및

상기 제1 모폴로지 화상 정보를 포함하는 가공후 디지털 화상을 생성하는 제1 생성 공정

을 포함하는 화상 가공 방법.
제1항에 있어서,

상기 제1 추출 공정은, 가공전 디지털 화상의 주파수 성분, 색 성분, 휘도 성분 및 비트 플레인(bit plane) 중 어느 하나에 대해, 상기 가공전 디지털 화상을 성분 분해함으로써 얻어진 복수의 화상 성분 중 하나 이상을 가공 대상 성분으로서 추출하고,

상기 제1 연산 공정은, 상기 가공 대상 성분에 대하여 상기 제1 모폴로지 연산을 실시함으로써 상기 제1 모폴로지 화상 정보를 얻으며,

상기 제1 생성 공정은, 상기 제1 모폴로지 화상 정보와, 상기 복수의 화상 성분 중 상기 가공 대상 성분을 제외한 나머지 화상 성분을 성분 합성하는 것인 화상 가공 방법.
제1항에 있어서,

상기 제1 추출 공정은, 가공전 디지털 화상으로부터 각각이 상기 디지털 화상의 일부를 구성하는 하나 또는 그 이상의 특정 형상을 갖는 부분 화상을 가공 대상 화상으로서 추출하고,

상기 제1 연산 공정은, 상기 가공 대상 화상에 대하여 상기 제1 모폴로지 연산을 실시함으로써 상기 제1 모폴로지 화상 정보를 얻으며,

상기 제1 생성 공정은, 상기 제1 모폴로지 화상 정보를 포함하도록 상기 가공전 디지털 화상 중 상기 가공 대상 화상에 상당하는 영역의 화상 정보를 변경하는 것인 화상 가공 방법.
제1항에 있어서,

상기 가공 대상 정보와 상기 제1 모폴로지 화상 정보와의 차분 정보에 대하여 상기 제1 구조 요소와는 상이한 제2 구조 요소를 이용한 제2 모폴로지 연산을 실시함으로써, 제1 모폴로지 차분 정보를 얻는 제2 연산 공정을 더 포함하고,

상기 제1 생성 공정은, 상기 제1 모폴로지 화상 정보와 상기 제1 모폴로지 차분 정보를 논리 차분 연산함으로써, 상기 가공후 디지털 화상을 생성하는 것인 화상 가공 방법.
제4항에 있어서,

상기 제1 추출 공정은, 가공전 디지털 화상의 주파수 성분, 색 성분, 휘도 성분 및 비트 플레인 중 어느 하나에 대해, 상기 가공전 디지털 화상을 성분 분해함으로써 얻어진 복수의 화상 성분 중 하나 이상을 가공 대상 성분으로서 추출하고,

상기 제1 연산 공정은, 상기 가공 대상 성분에 대하여 상기 제1 모폴로지 연산을 실시함으로써 상기 제1 모폴로지 화상 정보를 얻으며,

상기 제2 연산 공정은, 상기 가공 대상 성분과 상기 제1 모폴로지 화상 정보과의 차분 정보에 대하여, 상기 제1 구조 요소와는 상이한 제2 구조 요소를 이용한 제2 모폴로지 연산을 실시함으로써 상기 제1 모폴로지 차분 정보를 얻는 것인 화상 가공 방법.
제4항에 있어서,

상기 제1 추출 공정은, 가공전 디지털 화상으로부터 절취된, 각각이 상기 가공전 디지털 화상의 일부를 구성하는, 하나 또는 그 이상의 특정 형상을 갖는 절취 화상을 가공 대상 화상으로서 추출하고,

상기 제1 연산 공정은, 상기 가공 대상 화상에 대하여 상기 제1 모폴로지 연산을 실시함으로써 상기 제1 모폴로지 화상 정보를 얻으며,

상기 제2 연산 공정은, 상기 가공 대상 화상과 상기 제1 모폴로지 화상 정보와의 차분 정보에 대하여, 상기 제1 구조 요소와는 상이한 제2 구조 요소를 이용한 제2 모폴로지 연산을 실시함으로써 상기 제1 모폴로지 차분 정보를 얻는 것인 화상 가공 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 추출 공정은, 상기 가공전 디지털 화상으로서, 가공 대상이 되는 디지털 화상에 미리 배경 화상을 중첩하는 것인 화상 가공 방법.
제1항 내지 제7항에 기재한 화상 가공 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램.
제8항에 기재한 컴퓨터 프로그램이 저장된 기억 매체.
개찬 가능한 환경으로부터 취득된 디지털 화상으로서, 제1항에 기재한 화상 가공 방법에 의해 진정성 증명용의 가공이 실시된 디지털 화상에 대하여, 그 진정성을 검사하는 화상 검사 방법에 있어서,

취득 디지털 화상으로부터, 상기 취득 디지털 화상의 적어도 일부를 검사 대상 정보로서 추출하는 제2 추출 공정,

상기 검사 대상 정보에 대하여, 상기 제1 구조 요소와 동일한 제3 구조 요소 를 이용하여 제3 모폴로지 연산을 실시함으로써 제2 모폴로지 화상 정보를 얻는 제3 연산 공정,

상기 제2 모폴로지 화상 정보를 포함하는 검사용 디지털 화상을 생성하는 제2 생성 공정, 및

상기 검사용 디지털 화상과 상기 취득 디지털 화상과의 차분 정보에 기초하여 상기 취득 디지털 화상의 진정성을 판정하는 판정 공정

을 포함하는 화상 검사 방법.
개찬 가능한 환경으로부터 취득된 디지털 화상으로서, 제2항에 기재한 화상 가공 방법에 의해 진정성 증명용의 가공이 실시된 디지털 화상에 대하여, 그 진정성을 검사하는 화상 검사 방법에 있어서,

취득 디지털 화상의 주파수 성분, 색 성분, 휘도 성분 및 비트 플레인 중 어느 하나에 대해, 상기 취득 디지털 화상을 성분 분해함으로써 얻어진 복수의 화상 성분 중 하나 이상을 검사 대상 정보로서 추출하는 제2 추출 공정,

상기 검사 대상 정보에 대하여, 상기 제1 구조 요소와 동일한 제3 구조 요소를 이용하여 제3 모폴로지 연산을 실시함으로써 제2 모폴로지 화상 정보를 얻는 제3 연산 공정,

상기 제2 모폴로지 화상 정보와, 상기 복수의 화상 성분 중 상기 검사 대상 성분을 제외한 나머지 화상 성분을 성분 합성함으로써, 검사용 디지털 화상을 생성하는 제2 생성 공정, 및

상기 검사용 디지털 화상과 상기 취득 디지털 화상과의 차분 정보에 기초하여 상기 취득 디지털 화상의 진정성을 판정하는 판정 공정

을 포함하는 화상 검사 방법.
개찬 가능한 환경으로부터 취득된 디지털 화상으로서, 제3항에 기재한 화상 가공 방법에 의해 진정성 증명용의 가공이 실시된 디지털 화상에 대하여, 그 진정성을 검사하는 화상 검사 방법에 있어서,

취득 디지털 화상의 전체를 검사 대상 화상으로서 추출하는 제2 추출 공정,

상기 검사 대상 화상에 대하여, 상기 제1 구조 요소와 동일한 제3 구조 요소를 이용하여 제3 모폴로지 연산을 실시함으로써 제2 모폴로지 화상 정보를 얻는 제3 연산 공정,

상기 제2 모폴로지 화상 정보와 상기 취득 디지털 화상과의 차분 화상을, 검사용 디지털 화상으로서 생성하는 제2 생성 공정, 및

생성된 상기 검사용 디지털 화상에 기초하여 상기 취득 디지털 화상의 진정성을 판정하는 판정 공정

을 포함하는 화상 검사 방법.
개찬 가능한 환경으로부터 취득된 디지털 화상으로서, 제4항에 기재한 화상 가공 방법에 의해 진정성 증명용으로 가공된 디지털 화상에 대하여, 그 진정성을 검사하는 화상 검사 방법에 있어서,

취득 디지털 화상으로부터, 상기 취득 디지털 화상의 적어도 일부를 검사 대상 정보로서 추출하는 제2 추출 공정,

상기 검사 대상 정보에 대하여, 상기 제1 구조 요소와 동일한 제3 구조 요소를 이용하여 제3 모폴로지 연산을 실시함으로써 제2 모폴로지 화상 정보를 얻는 제3 연산 공정,

상기 검사 대상 정보와 상기 제2 모폴로지 화상 정보와의 차분 정보에 대하여, 상기 제2 구조 요소와 동일한 제4 구조 요소를 이용한 제4 모폴로지 연산을 실시함으로써 제2 모폴로지 차분 정보를 얻는 제4 연산 공정, 및

상기 제2 모폴로지 차분 정보에 기초하여 상기 취득 디지털 화상의 진정성을 판정하는 판정 공정

을 포함하는 화상 검사 방법.
개찬 가능한 환경으로부터 취득된 디지털 화상으로서, 제5항에 기재한 화상 가공 방법에 의해 진정성 증명용의 가공이 실시된 디지털 화상에 대하여, 그 진정성을 검사하는 화상 검사 방법에 있어서,

취득 디지털 화상의 주파수 성분, 색 성분, 휘도 성분 및 비트 플레인 중 어느 하나에 대해, 상기 취득 디지털 화상을 성분 분해함으로써 얻어진 복수의 화상 성분 중 하나 이상을 검사 대상 정보로서 추출하는 제2 추출 공정,

상기 검사 대상 정보에 대하여, 상기 제1 구조 요소와 동일한 제3 구조 요소를 이용하여 제3 모폴로지 연산을 실시함으로써 제2 모폴로지 화상 정보를 얻는 제 3 연산 공정,

상기 검사 대상 정보와 상기 제2 모폴로지 화상 정보와의 차분 정보에 대하여, 상기 제2 구조 요소와 동일한 제4 구조 요소를 이용한 제4 모폴로지 연산을 실시함으로써 제2 모폴로지 차분 정보를 얻는 제4 연산 공정, 및

상기 제2 모폴로지 차분 정보에 기초하여 상기 취득 디지털 화상의 진정성을 판정하는 판정 공정

을 포함하는 화상 검사 방법.
개찬 가능한 환경으로부터 취득된 디지털 화상으로서, 제6항에 기재한 화상 가공 방법에 의해 진정성 증명용의 가공이 실시된 디지털 화상에 대하여, 그 진정성을 검사하는 화상 검사 방법에 있어서,

취득 디지털 화상으로부터 절취된, 각각이 상기 취득 디지털 화상의 일부를 구성하는, 하나 또는 그 이상의 특정 형상을 갖는 절취 화상을 검사 대상 화상으로서 추출하는 제2 추출 공정,

상기 검사 대상 화상에 대하여, 상기 제1 구조 요소와 동일한 제3 구조 요소를 이용하여 제3 모폴로지 연산을 실시함으로써 제2 모폴로지 화상 정보를 얻는 제3 연산 공정,

상기 검사 대상 정보와 상기 제2 모폴로지 화상 정보와의 차분 정보에 대하여, 상기 제2 구조 요소와 동일한 제4 구조 요소를 이용한 제4 모폴로지 연산을 실시함으로써 제2 모폴로지 차분 정보를 얻는 제4 연산 공정, 및

상기 제2 모폴로지 차분 정보에 기초하여 상기 취득 디지털 화상의 진정성을 판정하는 판정 공정

을 포함하는 화상 검사 방법.
제10항 내지 제15항에 기재한 화상 검사 방법을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램.
제16항에 기재한 컴퓨터 프로그램이 저장된 기억 매체.