WO2010073409A1 - 画像処理システム、画像処理装置及び画像処理方法 - Google Patents

画像処理システム、画像処理装置及び画像処理方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2010073409A1
WO2010073409A1 PCT/JP2008/073856 JP2008073856W WO2010073409A1 WO 2010073409 A1 WO2010073409 A1 WO 2010073409A1 JP 2008073856 W JP2008073856 W JP 2008073856W WO 2010073409 A1 WO2010073409 A1 WO 2010073409A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
image
pattern
deterioration
encrypted
degree
Prior art date
Application number
PCT/JP2008/073856
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
昌平 中潟
健介 倉木
高橋　潤
阿南　泰三
Original Assignee
富士通株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 富士通株式会社 filed Critical 富士通株式会社
Priority to CN2008801325107A priority Critical patent/CN102265591B/zh
Priority to JP2010543748A priority patent/JP5093364B2/ja
Priority to KR1020117013915A priority patent/KR101247826B1/ko
Priority to EP08879204.9A priority patent/EP2372996B1/en
Priority to PCT/JP2008/073856 priority patent/WO2010073409A1/ja
Publication of WO2010073409A1 publication Critical patent/WO2010073409A1/ja
Priority to US13/164,851 priority patent/US8339677B2/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/387—Composing, repositioning or otherwise geometrically modifying originals
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09C—CIPHERING OR DECIPHERING APPARATUS FOR CRYPTOGRAPHIC OR OTHER PURPOSES INVOLVING THE NEED FOR SECRECY
    • G09C5/00—Ciphering apparatus or methods not provided for in the preceding groups, e.g. involving the concealment or deformation of graphic data such as designs, written or printed messages
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00—Image enhancement or restoration
    • G06T5/20—Image enhancement or restoration by the use of local operators
    • G06T5/30—Erosion or dilatation, e.g. thinning
    • G06T5/80—
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10004—Still image; Photographic image
    • G06T2207/10008—Still image; Photographic image from scanner, fax or copier
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20—Special algorithmic details
    • G06T2207/20036—Morphological image processing

Definitions

  • Embodiments disclosed herein relate to an image processing system, an image processing apparatus, and an image processing method for correcting an image represented in electronic data after converting an image printed on a medium into electronic data.
  • an encryption device using one of such technologies encrypts a part of an input image and regularly converts pixel values in an encrypted area, and then supports a unique pixel value conversion. Generate the pattern. Further, the encryption apparatus adds positioning markers for specifying the encrypted area to at least two of the four corners of the encrypted area. Further, the encryption apparatus attaches a check marker for verifying the validity of the decrypted image obtained by decrypting the encrypted area.
  • the decryption device reads a medium on which an image having an encrypted area is printed using a reading device such as a scanner, and decrypts the encrypted area with reference to a positioning marker for the read image. Thus, an original image is obtained.
  • the decryption device decrypts the encrypted area
  • the medium on which the image having the encrypted area is printed is copied by the copying machine, and the copied medium is read by the reader.
  • a medium on which an image having an encrypted area is printed may be deteriorated depending on a storage state of the medium.
  • noise is superimposed on the image obtained by reading the medium with the reading device.
  • noise may be superimposed on the read image due to characteristics of a reading device such as a scanner or contamination of an optical system of the reading device. For this reason, the value of the pixel included in the encrypted area in the read image is different from the value of the corresponding pixel included in the encrypted area generated by the encryption device. As a result, the image quality of the decoded original image may be deteriorated.
  • an image processing system includes an image input unit that reads an image printed on a medium and generates electronic data representing the image, and a processing unit that corrects the image represented in the electronic data.
  • the processing unit has a function of detecting the first pattern having the first size and shape attached to the image from the image represented in the electronic data, and the first size of the detected first pattern. The function of measuring the amount of deviation from the size of 1 as the degree of deterioration and the function of correcting the image represented in the electronic data so as to reduce the degree of deterioration are realized.
  • an image processing method reads an image printed on a medium, generates electronic data representing the image, and detects a pattern having a predetermined size and shape attached to the image from the image represented in the electronic data. Then, the amount of deviation of the detected pattern from a predetermined size is measured as the degree of deterioration, and the image represented in the electronic data is corrected so as to reduce the degree of deterioration.
  • a computer program for causing a computer to perform image correction.
  • the computer program detects a pattern having a predetermined size and shape attached to the image from the image represented in the electronic data obtained by reading the image printed on the medium, and detects the size of the detected pattern.
  • the amount of deviation from a predetermined size is measured as the degree of deterioration, and the computer is caused to correct the image represented in the electronic data so that the degree of deterioration becomes small.
  • an image processing apparatus includes a pattern detection unit that detects a pattern having a predetermined size and shape attached to the image from an image represented by electronic data obtained by reading the image printed on the medium, and a detection A deterioration degree measuring unit that measures the amount of deviation of the pattern size from a predetermined size as a deterioration degree, and an image correction unit that corrects an image represented in the electronic data so that the deterioration degree is reduced.
  • the image processing system, the image processing apparatus, and the image processing method disclosed herein have an effect that even when an image printed on a medium such as paper is deteriorated, the image can be accurately restored.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image processing apparatus according to an embodiment.
  • FIG. 2A is a diagram illustrating an example of an original image before encryption processing is executed.
  • FIG. 2B is a diagram illustrating an example of the encrypted image after the encryption process is executed.
  • FIG. 2C is an enlarged view of the inspection pattern attached to the encrypted image shown in FIG. .
  • FIG. 3A is a diagram illustrating an example of a deteriorated encrypted image obtained by a scanner or a camera reading the medium on which the encrypted image illustrated in FIG. 2B is printed.
  • FIG. 3B is a diagram illustrating an example of a decrypted image decrypted from the deteriorated encrypted image illustrated in FIG. 3A by the conventional decryption apparatus.
  • FIG. 3A is a diagram illustrating an example of an original image before encryption processing is executed.
  • FIG. 2B is a diagram illustrating an example of the encrypted image after the encryption process is executed.
  • FIG. 2C is an enlarged view of the
  • FIG. 4 is a functional block diagram of a processing unit showing functions realized for executing an image correction process on an encrypted image and a decryption process on the corrected image.
  • FIG. 5A is a diagram showing an example of a deteriorated horizontal inspection pattern detected from the deteriorated encrypted image shown in FIG. 3A and an ideal horizontal inspection pattern without deterioration. is there.
  • FIG. 5B is an enlarged view of the black region at the right end in each inspection pattern shown in FIG.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the total sum of the lateral difference values for each column, which is obtained for the detected test pattern and the test pattern without deterioration shown in FIG.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating an example of a black area in the encryption area.
  • FIG. 7B is a diagram illustrating the black area after the reduction process is performed on the black area illustrated in FIG.
  • FIG. 7C is a diagram illustrating the black area after the enlargement process is performed on the black area illustrated in FIG.
  • FIG. 8A is a diagram illustrating an example of a black area in the encryption area.
  • FIG. 8B is a diagram illustrating the black region after the semi-degeneration process is performed on the upper end and the left end of the black region illustrated in FIG.
  • FIG. 8C is a diagram illustrating the black region after the half-enlargement process is performed on the upper end and the left end of the black region illustrated in FIG. FIG.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an operation flowchart of correction processing by the deteriorated image correction unit, which is controlled by a computer program executed on the processing unit of the image decoding device.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an operational flowchart of a decoding process including an image correction process, which is controlled by a computer program executed on the processing unit of the image decoding apparatus.
  • This image processing system reconstructs an original image by decrypting an image represented in electronic data obtained by reading a medium on which an encrypted image is printed by a reading device. Therefore, this image processing system detects a mark with a known shape and size attached to the encrypted image from the image, and calculates a difference between the detected mark size and the preset mark size. . Then, this image processing system corrects the image represented in the electronic data so that the difference is reduced, and then decrypts the corrected image so that it is encrypted due to deterioration of the medium or noise during reading. Compensate for image degradation. In this specification, an encrypted image is simply referred to as an “encrypted image”.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image processing system according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the image processing system 1 includes an image input unit 2, an output unit 3, and an image decoding device 4.
  • the image input unit 2 includes, for example, a scanner or a camera.
  • the image input unit 2 is connected to the image decoding device 4 through a communication line in accordance with a communication standard such as Universal Serial Bus (Universal Serial Bus (USB)) or Small Computer System Interface (Scudgey, SCSI).
  • a communication standard such as Universal Serial Bus (Universal Serial Bus (USB)) or Small Computer System Interface (Scudgey, SCSI).
  • USB Universal Serial Bus
  • SCSI Small Computer System Interface
  • the image input unit 2 reads an encrypted image printed on a medium such as paper, and converts the encrypted image into electronic data. Further, the image input unit 2 may perform any of various known noise removal processes on the read image. Further, if the encrypted image is a binary image, the image input unit 2 may perform a binarization process on the read image. Then, the image input unit 2 transmits the encrypted image electronic data to the image decryption device 4.
  • the output unit 3 includes a display device such as a liquid crystal display or a cathode ray tube display, or a printing device such as a printer.
  • the output unit 3 is connected to the image decoding device 4 and displays the original image decoded by the image decoding device 4 on a display or prints it on a medium such as paper.
  • the image decoding device 4 includes a communication unit 41, a storage unit 42, and a processing unit 43. Then, the image decryption device 4 reconstructs the original image by executing decryption processing on the electronic data of the encrypted image received from the image input unit 2.
  • the communication unit 41 includes, for example, a communication interface for connecting the image decoding device 4 to the image input unit 2 and the output unit 3 or other peripheral devices and a control circuit thereof. Such a communication interface for connecting to a peripheral device can be an interface according to a communication standard such as USB or SCSI.
  • the communication unit 41 may also include a communication interface for connecting to a communication network according to a communication standard such as Ethernet (registered trademark) or an integrated services digital network (integrated digital communication network service, ISDN) and its control circuit. Good. Then, the image decoding device 4 may transmit the decoded original image to another device via the communication unit 41.
  • the storage unit 42 includes, for example, at least one of a semiconductor memory, a magnetic disk device, and an optical disk device.
  • the storage unit 42 stores the computer program executed by the image decryption apparatus 4, the parameters used for decrypting the encrypted image, the encrypted image received from the image input unit 2, or the decrypted original image. Furthermore, the storage unit 42 also stores parameters and data used for correcting the encrypted image.
  • the processing unit 43 has one or a plurality of processors and their peripheral circuits. Then, the processing unit 43 reconstructs the original image by executing decryption processing on the electronic data of the encrypted image received from the image input unit 2. Further, the processing unit 43 controls the entire image processing system 1.
  • An encryption apparatus that performs encryption processing first divides an area to be encrypted in an original image into a plurality of blocks, and sets a unique number for each block. For example, the encryption apparatus divides the area to be encrypted into a total of 12 blocks of 3 vertical ⁇ 4 horizontal, and assigns numbers 1 to 12 to the respective blocks. Next, the encryption apparatus executes a scramble process for exchanging the positions of the blocks using the encryption key. For this purpose, the encryption apparatus creates a correspondence table that represents the positional relationship between blocks before and after conversion from the encryption key.
  • the block conversion formula corresponding to the scramble processing is expressed by the following formula.
  • the encryption device inverts the pixel value of the pixel at a predetermined position in each block after conversion so that the device that performs the decryption process can accurately detect the position of each block.
  • the pixel at a predetermined position in each block can be, for example, a horizontal 3 ⁇ vertical 3 pixel at the upper left corner of each block.
  • a region including a pixel whose pixel value is inverted is referred to as an inversion marker.
  • the encryption apparatus includes a shift operation or an inversion operation that is included in the same block as the inversion marker and is executed on the pixels of the inversion marker based on the average value of the pixels around the inversion marker. Select from either.
  • the inversion operation is expressed by the following equation.
  • the shift operation is expressed by the following equation.
  • P max represents the maximum pixel value that can be taken by each pixel of the image to be encrypted
  • P min is the image to be encrypted. This represents the minimum pixel value that each pixel can take.
  • U and v represent a pixel value before execution of the inversion processing of the inversion marker and a pixel value after execution of the inversion processing, respectively.
  • the encryption device selects the reverse operation, so the reverse marker after the reverse process
  • the pixel value v of 235 is 235 from equation (2).
  • the encryption apparatus attaches inspection patterns to the four corners of the encrypted area.
  • the inspection pattern is preferably a pattern that allows the device that performs the decryption process to easily identify the encrypted area.
  • the inspection pattern can be a pattern in which a rectangular area having the maximum pixel value and a rectangular area having the minimum pixel value are alternately repeated.
  • the inspection pattern may be a “mouth” -shaped pattern in which a rectangular outline has a minimum pixel value and an inside thereof has a maximum pixel value.
  • the encryption device is a so-called computer, for example. Then, the encryption apparatus executes the above scramble process, pixel value conversion process, and inspection pattern assignment process according to a computer program that operates on the processor of the encryption apparatus.
  • the original image 200 is a binary image.
  • the part corresponding to the character string “Encrypt” and the other part have different pixel values.
  • the encrypted image 210 the pixel position is changed in units of blocks. Therefore, the third party cannot recognize from the encrypted image 210 that the character string “Encrypt” is represented in the original image 200.
  • the encrypted image 210 is provided with a plurality of inversion markers 211 indicating the positions of blocks serving as execution units of the scramble process in a grid pattern.
  • a horizontally long inspection pattern 212 and a vertically long inspection pattern 213 for specifying an encrypted area are attached to the four corners of the encrypted image 210, respectively.
  • FIG. 2 (c) is an enlarged view of the inspection patterns 212 and 213 attached to the encrypted image 210 shown in FIG. 2 (b).
  • the horizontally long test pattern 212 is a pattern in which a rectangular region 212a having a minimum pixel value in the horizontal direction and a rectangular region 212b having a maximum pixel value are alternately repeated at equal intervals.
  • the vertically long test pattern 213 has a pattern in which rectangular regions 213a having minimum pixel values in the vertical direction and rectangular regions 213b having maximum pixel values are alternately repeated at equal intervals.
  • a collection region of pixels having a pixel value equal to or less than a predetermined threshold is called a black region, and a collection region of pixels having a pixel value larger than the predetermined threshold is called a white region.
  • the predetermined threshold value can be any value between the maximum pixel value and the minimum pixel value that can be taken by the pixel of the encrypted image.
  • the predetermined threshold value can be an average value of the maximum pixel value and the minimum pixel value that can be taken by the pixels of the encrypted image.
  • the inspection patterns 212 and 213 and the reverse marker 211 have characteristic patterns. Therefore, a decryption device that decrypts the original image 200 from the encrypted image 210 can identify the position of each block with reference to the test patterns 212 and 213 and the reverse marker 211. If the encrypted image 210 is not deteriorated, the decrypting device reversely inverts the pixel value of the inversion marker, and then executes the descrambling process using the encryption key used for encrypting the original image 200. Thus, the original image 200 can be accurately decoded. However, if the medium on which the encrypted image 210 is printed is dirty or the medium is copied and the decryption device reads the encrypted image from the copied medium, the read encrypted image is deteriorated.
  • FIG. 3A shows an example of a deteriorated encrypted image obtained by a scanner or camera reading the medium on which the encrypted image 210 shown in FIG. 2B is printed.
  • FIG. 3B shows an example of a decrypted image decrypted from the deteriorated encrypted image shown in FIG. 3A by the conventional decryption apparatus.
  • the degraded encrypted image 300 has a larger black area than the encrypted image 210. Therefore, when the conventional decryption apparatus performs the decryption process on the deteriorated encrypted image 300, the original image 200 is very noisy like the decrypted image 310 shown in FIG. Only low-quality decoded images can be obtained. Therefore, the processing unit 43 of the image processing system 1 according to this embodiment performs correction processing on the encrypted image represented by the electronic data received from the image input unit 2, and decrypts the corrected image. , Reconstruct the original image.
  • FIG. 4 is a functional block diagram of the processing unit 43 showing functions realized for executing the image correction process on the encrypted image and the decryption process on the corrected image.
  • the processing unit 43 includes a pattern detection unit 431, a deterioration degree measurement unit 432, a deteriorated image correction unit 433, and a decoding unit 434.
  • Each of these units included in the processing unit 43 is a functional module implemented by a computer program executed on a processor included in the processing unit 43.
  • the image correction process executed by the processing unit 43 is a process executed by the pattern detection unit 431, the deterioration degree measurement unit 432, and the deterioration image correction unit 433.
  • the pattern detection unit 431 detects a specific pattern with a known size and shape, which is a reference for determining the correction amount, from the encrypted image represented in the electronic data acquired by the image input unit 2.
  • the pattern detection unit 431 detects an inspection pattern representing the boundary of the encrypted area as the specific pattern.
  • the test pattern must also be detected to identify the encrypted area. Therefore, if the pattern detection unit 431 detects the inspection pattern as the specific pattern, it is not necessary to detect the inspection pattern again in order to specify the encrypted area. Therefore, the processing unit 43 can omit the pattern detection process for specifying the encrypted area.
  • the pattern detection unit 431 can detect an inspection pattern using template matching or edge detection processing.
  • a template representing the same pattern as the inspection pattern is stored in the storage unit 42 in advance.
  • the pattern detection unit 431 reads the template from the storage unit 42 when detecting the inspection pattern from the encrypted image. Then, the pattern detection unit 431 performs a correlation operation between the read template and the partial area of the encrypted image on which the inspection pattern is assumed to exist on the encrypted image, so that the correlation value is maximized on the encrypted image. Find position.
  • the pattern detection unit 431 determines that there is an inspection pattern at a position on the encrypted image having the maximum correlation value.
  • the correlation value is obtained, for example, by dividing the number of pixels in which the pixel value of the encrypted image matches the pixel value of the template by the number of pixels of the template.
  • the pattern detection unit 431 extracts edge pixels by executing edge detection processing on the encrypted image.
  • the pattern detection unit 431 continues the edge pixels in the vertical direction by the length in the vertical direction of the outline of the black area or white area included in the inspection pattern, and the contour of the black area or white area included in the inspection pattern. A position where the edge pixels continue in the horizontal direction by the length in the horizontal direction is detected. Then, the pattern detection unit 431 may determine that there is an inspection pattern at the detected position.
  • the pattern detection unit 431 extracts edge pixels by performing edge detection processing on the encrypted image.
  • the pattern detection unit 431 detects the inspection pattern by executing template matching processing between the edge image showing the extracted edge pixel and a template representing the outline shape of the black region or the white region included in the inspection pattern. May be.
  • the pattern detection unit 431 detects at least one of the inspection patterns when a plurality of inspection patterns are attached to the encrypted image. For example, as shown in FIGS. 2B and 2C, when a test pattern 212 that is long in the horizontal direction and a test pattern 213 that is long in the vertical direction are respectively attached to the four corners of the encrypted image, The pattern detection unit 431 may detect all inspection patterns. Alternatively, the pattern detection unit 431 may detect only the horizontally long inspection pattern 212 and the vertically long inspection pattern 213 attached to any one corner. Furthermore, the pattern detection unit 431 may detect only one of the horizontally long inspection pattern 212 and the vertically long inspection pattern 213 attached to any one corner. The pattern detection unit 431 passes information indicating the position of the detected inspection pattern to the deterioration degree measurement unit 432. Note that the information indicating the position of the inspection pattern includes, for example, the coordinates of pixels at any corner of the inspection pattern.
  • the deterioration degree measuring unit 432 determines the degree of deterioration of the encrypted image based on the difference between the size of the specific pattern detected from the encrypted image by the pattern detecting unit 431 and the size of the non-degraded pattern corresponding to the specific pattern. Measure the degree of degradation expressed. In the following description, it is assumed that the specific pattern detected by the pattern detection unit 431 is an inspection pattern.
  • the encrypted image includes more pixels having pixel values different from the pixel values of the encrypted image without deterioration.
  • the encrypted image represented on the copied medium may be entirely black.
  • the pixel values of the encrypted image obtained by the image input unit 2 reading the copied medium are also lowered as a whole. Therefore, particularly when the image input unit 2 performs binarization processing on the encrypted image represented by the electronic data obtained by reading the copy medium, as in the case where the encrypted image is a binary image, 2
  • the encrypted image after the binarization process may have many pixels having lower pixel values than the encrypted image without deterioration.
  • the image input unit 2 when the encrypted image represented on the copy medium becomes white as a whole, the image input unit 2 also has an overall high pixel value of the encrypted image represented in the electronic data obtained by reading the copy medium. Become. Therefore, when the binarization process is performed on the encrypted image represented by the electronic data obtained by reading by the image input unit 2, the encrypted image after the binarization process has a higher pixel value than the undegraded encrypted image. There may be many pixels having
  • FIG. 5A is a diagram showing an example of a deteriorated horizontal inspection pattern detected from the deteriorated encrypted image shown in FIG. 3A and an ideal horizontal inspection pattern without deterioration. is there.
  • a pattern 501 shown on the upper side represents an inspection pattern detected from a deteriorated encrypted image obtained by the image input unit 2, and a pattern 502 shown on the lower side has no deterioration.
  • FIG. 5B is an enlarged view of the black region at the right end in each inspection pattern shown in FIG. In FIG.
  • a black region 503 is an enlarged view of the black region 503 at the right end of the inspection pattern 501
  • a black region 504 is an enlarged view of the black region 504 at the right end of the inspection pattern 502 without deterioration.
  • the black region 504 of the inspection pattern 502 without deterioration has a length of 10 pixels in the horizontal direction.
  • the black region 503 of the deteriorated inspection pattern 501 has a horizontal length expanded to 12 pixels or more.
  • the deterioration degree measuring unit 432 is included in, for example, the horizontal length of the black region and the inspection pattern without deterioration included in the inspection pattern detected from the encrypted image obtained by reading by the image input unit 2.
  • the difference between the black area and the horizontal length is obtained as the degree of deterioration in the horizontal direction. That is, the deterioration degree measuring unit 432 sets the amount of deviation of the length of the inspection pattern detected from the encrypted image obtained by reading by the image input unit 2 from the length of the inspection pattern without deterioration as the deterioration degree.
  • an inspection pattern detected from an encrypted image obtained by reading by the image input unit 2 is referred to as a detection inspection pattern
  • an ideal inspection pattern without deterioration is referred to as an ideal inspection pattern. .
  • the deterioration degree measuring unit 432 detects the left and right ends of the black region in order to obtain the horizontal length of the black region included in the detection inspection pattern. For this purpose, the deterioration degree measurement unit 432 calculates a value D (x ⁇ x1) obtained by summing the difference values obtained by performing the difference calculation between neighboring pixels in the horizontal direction for each column according to the following equation.
  • x and y represent the coordinate value in the horizontal direction and the coordinate value in the vertical direction, respectively.
  • the coordinates (x1, y1) are the coordinates of the upper left position of the search area including the detection inspection pattern
  • the coordinates (x1 + W, y1 + H) are the lower right positions of the search area including the detection inspection pattern. Coordinates.
  • g (x, y) represents the pixel value of the pixel located at the coordinates (x, y) included in the search area.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the total sum of the lateral difference values for each column, which is obtained for the detected test pattern 501 and the ideal test pattern 502 shown in FIG.
  • a graph 601 represents the total sum D (x ⁇ x1) of the horizontal direction difference values for each column corresponding to the detection inspection pattern 501 shown on the upper side.
  • a graph 602 represents the total sum Di (x ⁇ x1) of the horizontal direction difference values for each column corresponding to the ideal test pattern 502 shown on the lower side.
  • Di (x-x1) is also calculated using equation (4).
  • the sums D (x-x1) and Di (x-x1) indicate minimum values at the left end of the black region.
  • the sums D (x-x1) and Di (x-x1) show maximum values. Then, the minimum value and the maximum value appear periodically and alternately on the graphs 601 and 602.
  • the deterioration degree measurement unit 432 checks the value of the sum D (x ⁇ x1) in order from the left end coordinate x1 of the search region to the right side. Then, the deterioration degree measuring unit 432 first sets the horizontal coordinate x L at which the sum D (x ⁇ x1) is the minimum value as the left end of the black region. Next, the deterioration degree measuring unit 432 sets the horizontal coordinate x R where the sum D (x ⁇ x1) is a maximum value as the right end of the black region. Thereafter, similarly, the deterioration degree measuring unit 432 sequentially detects a horizontal coordinate at which the sum D (x ⁇ x1) becomes a minimum value and a horizontal coordinate at which the total value D becomes a maximum value.
  • the degradation degree measurement unit 432 performs pattern matching between D (x-x1) obtained from the detection inspection pattern 501 and Di (x-x1) obtained from the ideal inspection pattern, thereby obtaining Di (x-x1).
  • the horizontal coordinate of D (x ⁇ x1) corresponding to the minimum value or the maximum value of x1) may be obtained.
  • the deterioration degree measurement unit 432 sets the horizontal coordinate x L of D (x-x1) corresponding to the minimum value of Di (x-x1) as the left end of the black region, and sets Di (x-x1) the coordinates x R lateral D (x-x1) corresponding to the maximum value, the right edge of the black region.
  • the degradation degree measurement unit 432 preferably uses pattern matching using dynamic programming.
  • the degradation degree measurement unit 432 efficiently performs D (x ⁇ x1) and Di even if the width of the black area included in the detection inspection pattern 501 is different from the width of the black area included in the ideal inspection pattern 502.
  • the degree of coincidence of (x-x1) can be calculated.
  • Degradation degree measurement unit 432 calculates the average value of the distance between the left and right ends of each black area included in detection inspection pattern 501. Then, the deterioration degree measuring unit 432 sets the difference between the average value and the width of the black area included in the ideal inspection pattern 502 as the deterioration degree in the horizontal direction. For example, if the average value of the distance between the left and right edges of each black area included in the detection inspection pattern 501 is 12, and the width of the black area included in the ideal inspection pattern 502 is 10, the degree of deterioration in the horizontal direction is +2. If the average distance between the left and right edges of each black area included in the detected inspection pattern 501 is 9 and the width of the black area included in the ideal inspection pattern 502 is 10, the degree of deterioration in the horizontal direction is -1.
  • the deterioration degree measuring unit 432 is included in the vertical length of the black area included in the vertical inspection pattern and the vertical inspection pattern without deterioration detected from the encrypted image read by the image input unit 2.
  • the difference from the vertical length of the black region is obtained as the vertical deterioration degree. Therefore, the degradation degree measurement unit 432 sums up the difference values obtained by performing the difference calculation between neighboring pixels in the vertical direction for each row by using the formula in which x and y in the formula (4) are replaced.
  • the value D (y-y1) can be calculated.
  • the degradation degree measurement unit 432 sets the position corresponding to the minimum value of D (y ⁇ y1) as the upper end of the black region included in the detection inspection pattern.
  • the deterioration degree measuring unit 432 obtains a position corresponding to the maximum value of D (y ⁇ y1) as the lower end of the black region included in the detection inspection pattern. Thereby, the deterioration degree measuring unit 432 can calculate the distance between the upper and lower ends of the black region. Then, the deterioration degree measuring unit 432 sets the difference between the average value and the length of the black region included in the ideal inspection pattern in the vertical direction as the deterioration degree in the vertical direction.
  • the deterioration degree measuring unit 432 determines the difference between the horizontal and vertical lengths of the white area included in the detection inspection pattern and the horizontal and vertical lengths of the white area included in the inspection pattern without deterioration. May be obtained as the degree of deterioration. Also in this case, the deterioration degree measurement unit 432 uses the equations obtained by exchanging x and y in the equations (4) and (4), and detects D (x-x1) and D (y-y1) from the detected inspection pattern. ). Then, the degradation degree measurement unit 432 sets the position corresponding to the maximum value of D (x ⁇ x1) as the left end of the white region, and corresponds to the minimum value of D (x ⁇ x1) adjacent to the right side of the maximum value.
  • the position is the right end of the white area.
  • the deterioration degree measuring unit 432 calculates an average value of the distance between the left and right ends of the white area, and determines the difference between the average value and the horizontal length of the white area included in the ideal inspection pattern as the horizontal deterioration.
  • the degradation degree measurement unit 432 sets the position corresponding to the maximum value of D (y ⁇ y1) as the upper end of the white region, and sets the minimum value of D (y ⁇ x1) adjacent to the lower side of the maximum value.
  • the corresponding position is the lower end of the white area.
  • the deterioration degree measuring unit 432 calculates an average value of the distance between the upper and lower ends of the white area, and determines the difference between the average value and the vertical length of the white area included in the ideal inspection pattern in the vertical direction. Degree.
  • the deterioration degree measuring unit 432 calculates the deterioration degree in the horizontal direction by executing the above-described processing on the four horizontally long inspection patterns 212 attached to the corners of the encryption area. Further, the deterioration degree measuring unit 432 obtains the deterioration degree in the vertical direction by executing the above processing on the four vertically long inspection patterns 213 attached to the corners of the encryption area. Then, the deterioration degree measuring unit 432 sets a value obtained by rounding off the average values of all the obtained horizontal deterioration degrees and vertical deterioration degrees as the deterioration degree Dg for the encrypted image read by the image input unit 2.
  • the deterioration degree measuring unit 432 may obtain the deterioration degree Dg based only on the inspection pattern attached to any corner of the encrypted area. Alternatively, the deterioration degree measurement unit 432 averages the horizontal deterioration degree and the vertical deterioration degree obtained from the inspection patterns attached to any two or three corners of the four corners of the encryption area. Thus, the deterioration degree Dg may be obtained. In addition, the deterioration degree measurement unit 432 averages the deterioration degree in the horizontal direction obtained from the horizontally long inspection pattern or averages the deterioration degree in the vertical direction obtained from the vertically long inspection pattern. Dg may be obtained. The deterioration degree measurement unit 432 passes the obtained deterioration degree Dg to the deterioration image correction unit 433.
  • the deteriorated image correcting unit 433 performs a process of enlarging or degenerating a black region or a white region on the encrypted region of the encrypted image read by the image input unit 2 according to the degree of deterioration Dg. Correct.
  • the enlargement process performed on the black region is performed on pixels of the pixel included in the white region among pixels around the pixel of interest (for example, four neighboring pixels). This is a process of converting the pixel value into the pixel value of the pixel of interest and including it in the black area.
  • the reduction process performed on the black region is a pixel of the pixel included in the black region among the pixels around the target pixel (for example, four neighboring pixels) when the pixel of interest is a pixel included in the white region.
  • This is a process of converting the value into the pixel value of the pixel of interest and including it in the white area.
  • the enlargement process performed on the white area is the same process as the reduction process performed on the black area.
  • the reduction process performed on the white area is the same process as the enlargement process performed on the black area.
  • the deteriorated image correction unit 433 degenerates the entire black area included in the encryption area in the encrypted image. Execute the process N times. Thereby, the vertical and horizontal lengths of the black area included in the encryption area are reduced by 2N pixels, respectively. If the degradation degree Dg obtained for the black area is 2N + 1 (where N is an integer equal to or greater than 0), the degraded image correction unit 433 applies to the entire black area included in the encrypted area in the encrypted image. Execute the degeneration process N times.
  • the deteriorated image correction unit 433 further performs the degeneration process once only for one of the upper and lower ends and the left and right ends of the black region.
  • the reduction process performed only on one of the upper and lower ends and the left and right ends of the black region is referred to as a semi-degeneration process.
  • the deteriorated image correction unit 433 sets the pixel adjacent to the upper side or the lower side of the pixel of interest and the left or right side of the pixel of interest. Any one of the adjacent pixels is set as a conversion target pixel.
  • the deteriorated image correction unit 433 may convert the pixel value of the conversion target pixel into the pixel value of the target pixel.
  • the vertical and horizontal lengths of the black area included in the encryption area are reduced by (2N + 1) pixels, respectively.
  • the deteriorated image correction unit 433 can reduce the black area by an amount enlarged due to deterioration, and thus the encrypted image can be brought close to a state without deterioration.
  • the pattern detection part 431 detects a test
  • an encryption area is specified by the detected test
  • the deteriorated image correction unit 433 performs the same process as that described for the pattern detection unit 431 and detects the inspection pattern, thereby encrypting the encrypted area. Can be identified.
  • the degraded image correction unit 433 applies the entire black area included in the encrypted area in the encrypted image.
  • the enlargement process is executed N times. Thereby, the vertical and horizontal lengths of the black area included in the encryption area are each expanded by 2N pixels.
  • the degradation degree Dg obtained for the black area is 2N + 1 (where N is an integer equal to or greater than 0)
  • the degraded image correction unit 433 applies to the entire black area included in the encrypted area in the encrypted image. And execute enlargement processing N times.
  • the deteriorated image correction unit 433 further executes the enlargement process once only on one side of the upper and lower ends of the black region and one side of the left and right ends.
  • the enlargement process performed only on one of the upper and lower ends and the left and right ends of the black region is referred to as a half enlargement process.
  • the deteriorated image correction unit 433 sets the pixel adjacent to the upper or lower side of the pixel of interest and the left or right side of the pixel of interest. Any one of the adjacent pixels is set as a conversion target pixel.
  • the deteriorated image correction unit 433 may convert the pixel value of the conversion target pixel into the pixel value of the target pixel.
  • the vertical and horizontal lengths of the black area included in the encryption area are each expanded by (2N + 1) pixels. Therefore, the deteriorated image correction unit 433 can enlarge the black area by the amount reduced by the deterioration, and thus the encrypted image can be brought close to a state without deterioration.
  • the deteriorated image correction unit 433 includes the process when the degree of deterioration is obtained for the black area in the encrypted area in the encrypted image. This can be done for the white area.
  • the degraded image correction unit 433 may perform a morphological expansion operation instead of the enlargement process. Further, the deteriorated image correction unit 433 may perform a morphological shrinkage calculation or a thinning process instead of the shrinking process.
  • the deteriorated image correcting unit 433 can prevent the black region or the white region having only one pixel width from disappearing by executing the thinning process instead of the reduction process.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating an example of a black area in the encryption area.
  • FIGS. 7B and 7C show black areas 710 and 720 after the reduction process and the enlargement process are performed on the black area 700 shown in FIG. 7A, respectively.
  • FIG. 7A to 7C the pixels included in the black regions 700 to 720 are black and the other pixels are white.
  • FIG. 7B when the deteriorated image correction unit 433 performs the reduction process on the black region 700, the pixel value of each pixel 701 located on the outer edge of the black region 700 is an adjacent pixel around the black region. Are converted into pixel values. Therefore, each pixel 701 comes out of the black area 710.
  • the width and height of the black region 710 are two pixels smaller than the width and height of the black region 700, respectively.
  • the pixel values of the pixels 702 adjacent to the outer edge of the black region 700 are adjacent to each other. Is converted into a pixel value of the pixel inside. Therefore, each pixel 702 is included in the black region 720. Therefore, the width and height of the black region 720 are two pixels larger than the width and height of the black region 700, respectively.
  • FIG. 8A is a diagram illustrating an example of a black area in the encryption area.
  • FIGS. 8B and 8C show the black after half-degeneration processing and half-enlargement processing are performed on the upper end and left end of the black region 800 shown in FIG. 8A, respectively.
  • FIG. 6 is a diagram showing regions 810 and 820.
  • the pixels included in the black regions 800 to 820 are black and the other pixels are white.
  • the deteriorated image correction unit 433 executes the semi-degenerate process on the black region 800, the pixel values of the pixels 801 located at the left end or the upper end of the black region 800 are changed to the surroundings of the black region. Are converted into pixel values of adjacent pixels.
  • each pixel 801 comes out of the black area 810. Therefore, the width and height of the black region 810 are one pixel smaller than the width and height of the black region 800, respectively.
  • the deteriorated image correction unit 433 executes the half-enlargement process on the black region 800
  • the pixel values of the pixels 802 adjacent to the left end or the upper end of the black region 800 are adjacent.
  • the pixel value of the pixel in the black area is converted. Therefore, each pixel 802 is included in the black region 820. Therefore, the width and height of the black region 820 are one pixel larger than the width and height of the black region 800, respectively.
  • FIG. 9 shows an operational flowchart of the correction processing by the deteriorated image correction unit 433 controlled by a computer program executed on the processing unit 43 of the image decoding device 4.
  • the operation flow of the correction process will be described on the assumption that the deteriorated image correction unit 433 performs the enlargement process or the reduction process on the black area.
  • the operation flow of the correction process is the black area except that the target of the enlargement process or the reduction process is the white area.
  • the operation flow is the same as when the enlargement process or the reduction process is executed.
  • the deteriorated image correction unit 433 determines the sign of the deterioration degree Dg (step S101). When the degradation degree Dg is 0, the degraded image correction unit 433 ends the process. In step S101, when the deterioration degree Dg is positive, the deteriorated image correction unit 433 performs a degeneration process on the encryption area. Therefore, the deteriorated image correction unit 433 sets the number N of repetitions of the reduction process to 1 (step S102). Next, the deteriorated image correcting unit 433 determines whether or not a value (
  • step S103 When (
  • step S103 determines whether (
  • the deteriorated image correction unit 433 executes an enlargement process on the encrypted area. Therefore, the deteriorated image correction unit 433 sets the number of enlargement processing repetitions N to 1 (step S108). Next, the deteriorated image correcting unit 433 determines whether or not a value (
  • step S109-No the deteriorated image correction unit 433 determines whether (
  • the deteriorated image correction unit 433 passes the corrected image obtained by correcting the encrypted image read by the image input unit 2 as described above to the decryption unit 434.
  • the decoding unit 434 reconstructs the original image by executing a decoding process on the corrected image obtained by the deteriorated image correcting unit 433. Therefore, the decryption unit 434 first corrects local expansion / contraction or distortion in the encryption region that occurs when an encrypted image is read by the image input unit 2. For example, the decryption unit 434 specifies the position of each inversion marker in the encryption area. Then, the decryption unit 434 can detect the local distortion amount or expansion / contraction amount in the encryption area by obtaining the difference between the specified position and the position when there is no expansion / contraction and distortion of the encryption area.
  • the decryption unit 434 executes filter processing for extracting an inversion marker for the encrypted image.
  • the pixel value of the inversion marker is inverted with respect to its surroundings. Therefore, for example, the decoding unit 434 performs smoothing by performing median filter processing on pixels around the reverse marker, which are included in the same block as the reverse marker and the reverse marker. And the decoding part 434 can produce the marker extraction image in which only the pixel corresponding to an inversion marker has a big pixel value by taking the difference absolute value between the corresponding pixels of the smoothed image and the encrypted image.
  • the decoding unit 434 obtains the periodicity in the horizontal direction and the vertical direction with respect to the marker extracted image from which the inverted marker is extracted, using the fact that the distribution of the inverted marker has a constant vertical and horizontal period. For this purpose, the decoding unit 434 creates a horizontal signal profile in which the sum of the pixel values of the marker extracted image is obtained for each column. In addition, the decoding unit 434 creates a vertical signal profile in which the sum of the pixel values of the marker extracted image is obtained for each row.
  • the decryption unit 434 has a large value in the column in which the inversion marker is arranged when there is no expansion / contraction and distortion of the encryption region, and the other column has a small value and the above-described horizontal signal profile and Pattern matching of the vertical signal profile is performed.
  • the decoding unit 434 can determine, by pattern matching processing, a position corresponding to a place where the template signal value is large as a column or row in which reverse markers are arranged. Then, the decryption unit 434 obtains a shift amount between the position of the column or row in which the reverse marker is arranged and the column or row in which the reverse marker is arranged when there is no expansion or contraction or distortion of the encryption area. The decryption unit 434 locally expands or contracts the encryption area so as to eliminate the shift amount, so that the columns and rows in which the inversion markers are arranged correspond to the horizontal length and the vertical length of the block. Appear periodically at intervals.
  • the decoding unit 434 performs pixel value reverse conversion processing on all the pixels included in the inversion marker. Specifically, as described for the encryption process, the decrypting unit 434 obtains an average value P av of pixels included in the same block as the inverted marker and around the inverted marker, and the above described according to the average value P av Either (2) or (3) is selected. Then, the decoding unit 434 converts the value of the pixel included in the inversion marker using the selected expression.
  • the decoding unit 434 reconstructs the original image by executing a descrambling process on the image on which the pixel value inverse transformation has been performed.
  • the decryption unit 434 converts the encryption key and the block position when the scramble process is executed, and uses the equation (1) to convert the original block of the block in the encryption area whose position is y after the scramble process is executed. The position x can be determined. Then, the decryption unit 434 can reconstruct the original image by moving each block in the encrypted area to the obtained original block position.
  • the processing unit 43 outputs the reconstructed original image to the output unit 3 via the communication unit 41.
  • the processing unit 43 may store the reconstructed original image in the storage unit 42.
  • FIG. 10 shows an operation flowchart of a decoding process including an image correction process controlled by a computer program executed on the processing unit 43 of the image decoding apparatus 4.
  • the processing unit 43 starts the decryption process.
  • the pattern detection unit 431 of the processing unit 43 detects a specific pattern having a known size and shape, which is a reference for determining the correction amount, from the encrypted image (step S201).
  • the specific pattern is an inspection pattern attached to the four corners of the encrypted area included in the encrypted image.
  • the pattern detection unit 431 passes position information indicating the position of the detected specific pattern to the deterioration degree measurement unit 432 of the processing unit 43.
  • the deterioration degree measuring unit 432 obtains a deviation amount of the length of the specific pattern detected from the encrypted image from the ideal specific pattern length without deterioration, and uses the deviation amount as the deterioration degree (step S202). .
  • the deterioration degree measuring unit 432 corresponds to the horizontal length and the vertical length of each black area included in the inspection pattern detected from the encrypted image, and the ideal inspection pattern without deterioration. The difference between the horizontal length and the vertical length of each black area is obtained. Then, the deterioration degree measuring unit 432 sets the average value of the differences as the deterioration degree Dg. The deterioration degree measurement unit 432 passes the obtained deterioration degree Dg to the deterioration image correction unit 433 of the processing unit 43.
  • the deteriorated image correcting unit 433 corrects the encrypted image by performing a process of enlarging or reducing the black region or the white region on the encrypted region of the encrypted image according to the deterioration degree Dg (step S203). Note that the deteriorated image correction unit 433 executes the process of step S203 according to the flowchart shown in FIG. Then, the deteriorated image correction unit 433 passes the obtained corrected image to the decoding unit 434 of the processing unit 43.
  • the decoding unit 434 reconstructs the original image by executing decoding processing on the corrected image (step S204). Specifically, as described above, the decryption unit 434 corrects the local expansion and contraction and distortion in the encryption area of the corrected image, and the inversion marker has a vertical length and a horizontal length of the block. Line up in a cycle. Next, the decryption unit 434 performs a pixel value inverse transform process on the pixels included in each inversion marker in the encryption area. Thereafter, the decryption unit 434 can reconstruct the original image by performing a descrambling process on the encrypted area and exchanging the pixel positions in units of blocks. The processing unit 43 outputs the reconstructed original image to the output unit 3 via the communication unit 41 (step S205). Then, the processing unit 43 ends the decoding process.
  • the image processing system has a shape and a shape previously attached to an encrypted image from electronic data obtained by reading a medium on which the encrypted image is printed by an image input unit. Detect specific patterns of known size. And this image processing system measures the deviation
  • an encrypted image printed on a medium is read by an apparatus provided separately from the image processing system described above, and the encrypted image is converted into electronic data.
  • the image decryption apparatus transmits the encrypted image via the communication unit. If the electronic data can be acquired, the image input unit may be omitted.
  • the file format of the electronic data including the encrypted image may not be a format for image data such as JPEG (Joint Photographic Experts Group) format or tiff (Tagged Image File Format) format.
  • the file format of the electronic data including the encrypted image may be another format such as a format including text such as a pdf (Portable Document Format) format or an HTML (HyperText Markup Language) format.
  • the processing unit of the image decryption apparatus extracts the information related to the encrypted image included in the electronic data, thereby extracting the encrypted image into the extracted encrypted image.
  • the above-described image correction processing and image decoding processing can be applied.
  • the pattern detection unit of the processing unit may detect any inversion marker in the encryption area as a specific pattern for measuring the degree of deterioration.
  • a pattern having a known shape and size may be attached to the encrypted area of the encrypted image or its periphery.
  • the encryption device may mask a pattern in which black areas and white areas having a predetermined width are alternately arranged on the upper left around the encryption area.
  • the pattern detection unit may detect a pattern having a known shape and size attached to the encrypted area or its periphery as the specific pattern.
  • the pattern detection unit performs, for example, template matching between an encrypted image and a template representing an ideal specific pattern without deterioration. A specific pattern can be detected.
  • the pattern detection unit corrects the position of the reverse marker by performing the distortion / expansion / retraction process as described for the decoding unit so that the reverse marker can be accurately detected. It is preferable that the pattern detection unit detects a reverse marker for the corrected position.
  • the pattern detection unit performs template matching between the encrypted image that has been subjected to the distortion / stretching process and a template that represents an inversion marker without deterioration, and obtains the degree of coincidence between the encrypted image and the template.
  • the degree of coincidence is, for example, each correlation value obtained by dividing the number of pixels that match the pixel value of the encrypted image and the pixel value of the template by the number of pixels of the template while changing the relative position of the encrypted image and the template.
  • the maximum value can be set.
  • a pattern detection part detects only the inversion marker from which a matching degree becomes more than predetermined value as a specific pattern. Note that the predetermined value can be set to 0.7 when the degree of coincidence is included in the range of 0 to 1, for example.
  • the degradation level measurement unit of the processing unit examines the variation in the size of the black area or the white area included in the detected specific pattern according to the same process as described above with respect to the degradation level measurement unit, thereby determining the degradation level. Can be measured.
  • the deterioration degree measurement unit obtains the average value of the difference between the width and height of the reverse marker detected as the specific pattern and the width and height of the reverse marker without deterioration, and rounds the average value. Degree of deterioration.
  • the image processing apparatus may repeatedly execute the image correction process executed by the pattern detection unit, the deterioration degree measurement unit, and the deterioration image correction unit twice or more.
  • the image correction process means the process of steps S201 to S203 in the flowchart shown in FIG.
  • the pattern detection unit detects an inspection pattern as a specific pattern from the encrypted image.
  • the deterioration degree measuring unit measures the deterioration degree based on the detected inspection pattern.
  • the deteriorated image correction unit corrects the encrypted image based on the obtained degree of deterioration.
  • the pattern detection unit detects any reverse marker as a specific pattern from the encrypted image corrected by the first image correction process. Then, the deterioration degree measuring unit measures the deterioration degree again based on the detected inspection pattern. The deteriorated image correction unit corrects the encrypted image that has been corrected once based on the obtained degree of deterioration.
  • the image processing apparatus repeats the image correction process until a predetermined number of times or until the absolute value of the measured degree of deterioration becomes a predetermined value or less.
  • the specific patterns detected in each image correction process are preferably located at different positions in order to correct the entire encrypted image in a balanced manner.
  • the decoding part of a process part performs a decoding process with respect to the correction image obtained by repeating an image correction process.
  • the image processing apparatus can reconstruct the original image more accurately by executing the decoding process on the corrected image obtained by repeatedly executing the image correction process a plurality of times.
  • an image that is an object of image correction processing by the image processing apparatus is not limited to an encrypted image.
  • the image to be subjected to the image correction process may be any image as long as it is printed on a medium such as paper and a pattern whose shape and size are known in advance is added to the image or the periphery of the image. If the image to be subjected to the image correction process is not an encrypted image, the decryption unit of the processing unit in the image processing apparatus may be omitted.
  • a computer program that causes a computer to realize the functions of the pattern detection unit, the degradation degree measurement unit, the degradation image correction unit, and the decoding unit included in the processing unit of the image processing apparatus is recorded on a computer-readable medium. It may be provided in the form.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Editing Of Facsimile Originals (AREA)
  • Facsimile Image Signal Circuits (AREA)

Abstract

　画像処理システムは、媒体に印刷された画像を読み取ってその画像を表す電子データを生成する画像入力部と、電子データに表された画像を補正する処理部とを有する。その処理部は、電子データに表された画像から、その画像に付された第１のサイズ及び形状を持つ第１のパターンを検出する機能と、検出された第１のパターンのサイズの、第１のサイズからのずれ量を劣化度として測定する機能と、劣化度が小さくなるように電子データに表された画像を補正する機能とを実現する。

Description

画像処理システム、画像処理装置及び画像処理方法
　ここに開示される実施形態は、媒体に印刷された画像を電子データに変換した後に、その電子データに表された画像を補正する画像処理システム、画像処理装置及び画像処理方法に関する。
　近年、印刷物に記載された秘密情報が漏洩することを防止するための技術が開発されている。特に、不特定多数の人に見られたくない画像を予め暗号化し、その暗号化された画像を紙などの媒体に印刷する技術が提案されている。そのような技術のうちの一つを用いた暗号化装置は、入力画像の一部分を暗号化するとともに、暗号化された領域の画素値を規則的に変換した後、画素値変換に対応した特有の模様を生成する。さらにその暗号化装置は、暗号化された領域の４隅のうちの少なくとも二つ以上に、暗号化された領域を特定するための位置決めマーカを付加する。またその暗号化装置は、暗号化された領域を復号することにより得られる復号画像の妥当性を検証するためのチェック用マーカを付す。一方、復号装置は、暗号化された領域を持つ画像が印刷された媒体をスキャナなどの読取装置を用いて読み込み、読み取った画像に対して位置決めマーカを参照して暗号化された領域を復号することにより、原画像を得る。
国際公開第２００８／０５３５７６号パンフレット
　しかしながら、復号装置が暗号化された領域を復号するよりも前に、暗号化された領域を持つ画像が印刷された媒体が、複写機により複写され、その複写された媒体が読取装置で読み取られることがある。あるいは、暗号化された領域を持つ画像が印刷された媒体が、その媒体の保管状態によって劣化することがある。このような場合、読取装置にてその媒体を読み取ることにより得られた画像には、ノイズが重畳されてしまう。また、スキャナなどの読取装置の特性あるいは、読取装置の光学系の汚れにより、読み取られた画像には、ノイズが重畳されてしまうこともある。そのため、読み取られた画像において暗号化された領域に含まれる画素の値が、暗号化装置により生成された暗号化領域に含まれる対応画素の値と異なってしまう。その結果として、復号された原画像の画質が低下してしまうおそれがあった。
　そこで、本明細書は、紙などの媒体に印刷された画像が劣化した場合でも、正確にその画像を復元可能な画像処理システム、画像処理装置及び画像処理方法を提供することを目的とする。
　一つの実施形態によれば、画像処理システムが提供される。係る画像処理システムは、媒体に印刷された画像を読み取ってその画像を表す電子データを生成する画像入力部と、電子データに表された画像を補正する処理部とを有する。その処理部は、電子データに表された画像から、その画像に付された第１のサイズ及び形状を持つ第１のパターンを検出する機能と、検出された第１のパターンのサイズの、第１のサイズからのずれ量を劣化度として測定する機能と、劣化度が小さくなるように電子データに表された画像を補正する機能とを実現する。
　また、他の実施形態によれば、画像処理方法が提供される。係る画像処理方法は、媒体に印刷された画像を読み取ってその画像を表す電子データを生成し、電子データに表された画像から、その画像に付された所定のサイズ及び形状を持つパターンを検出し、検出されたパターンのサイズの、所定のサイズからのずれ量を劣化度として測定し、劣化度が小さくなるように電子データに表された画像を補正することを含む。
　さらに他の実施形態によれば、画像の補正をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムが提供される。係るコンピュータプログラムは、媒体に印刷された画像を読み取って得られた電子データに表された画像から、その画像に付された所定のサイズ及び形状を持つパターンを検出し、検出されたパターンのサイズの、所定のサイズからのずれ量を劣化度として測定し、劣化度が小さくなるように電子データに表された画像を補正することをコンピュータに実行させる。
　さらに他の実施形態によれば、画像処理装置が提供される。係る画像処理装置は、媒体に印刷された画像を読み取って得られた電子データに表された画像から、その画像に付された所定のサイズ及び形状を持つパターンを検出するパターン検出部と、検出されたパターンのサイズの、所定のサイズからのずれ量を劣化度として測定する劣化度測定部と、劣化度が小さくなるように電子データに表された画像を補正する画像補正部とを有する。
　本発明の目的及び利点は、請求項において特に指摘されたエレメント及び組み合わせにより実現され、かつ達成される。
　上記の一般的な記述及び下記の詳細な記述の何れも、例示的かつ説明的なものであり、請求項のように、本発明を制限するものではないことを理解されたい。
　ここに開示される画像処理システム、画像処理装置及び画像処理方法は、紙などの媒体に印刷された画像が劣化した場合でも、正確にその画像を復元することができるという効果を奏する。
図１は、一つの実施形態による画像処理装置の概略構成図である。 図２（ａ）は、暗号化処理が実行される前の原画像の一例を示す図である。図２（ｂ）は、暗号化処理が実行された後の暗号画像の一例を示す図である。図２（ｃ）は、図２（ｂ）に示される暗号画像に付された検査パターンを拡大表示した図である。。 図３（ａ）は、図２（ｂ）に示された暗号画像が印刷された媒体を、スキャナまたはカメラが読み取ることにより得られた劣化した暗号画像の一例を示す図である。図３（ｂ）は、従来の復号装置により、図３（ａ）に示された劣化した暗号画像から復号された復号画像の一例を示す図である。 図４は、暗号画像に対する画像補正処理及び補正された画像に対する復号処理を実行するために実現される機能を示す処理部の機能ブロック図である。 図５（ａ）は、図３（ａ）に示された、劣化した暗号画像から検出された、劣化した横長の検査パターンと、劣化のない理想的な横長の検査パターンの例を示す図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示された各検査パターンにおける、右端の黒領域の拡大図である。 図６は、図５（ａ）に示された、検出検査パターン及び劣化のない検査パターンに対して求められる、各列毎の横方向差分値の総和を示す図である。 図７（ａ）は、暗号化領域内の黒領域の一例を示す図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示された黒領域に対して、縮退処理が行われた後の黒領域を示す図である。図７（ｃ）は、図７（ａ）に示された黒領域に対して、拡大処理が行われた後の黒領域を示す図である。 図８（ａ）は、暗号化領域内の黒領域の一例を示す図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）に示された黒領域の上端及び左端に対して半縮退処理が行われた後の黒領域を示す図である。図８（ｃ）は、図８（ａ）に示された黒領域の上端及び左端に対して半拡大処理が行われた後の黒領域を示す図である。 図９は、画像復号装置の処理部上で実行されるコンピュータプログラムにより制御される、劣化画像補正部による補正処理の動作フローチャートを示す図である。 図１０は、画像復号装置の処理部上で実行されるコンピュータプログラムにより制御される、画像補正処理を含む復号処理の動作フローチャートを示す図である。
符号の説明
　１　　画像処理システム
　２　　画像入力部
　３　　出力部
　４　　画像復号装置
　４１　　通信部
　４２　　記憶部
　４３　　処理部
　４３１　　パターン検出部
　４３２　　劣化度測定部
　４３３　　劣化画像補正部
　４３４　　復号部
　以下、図を参照しつつ、一つの実施形態による、画像処理システムについて説明する。この画像処理システムは、暗号化された画像が印刷された媒体を読取装置で読み取って得られる電子データに表された画像を復号することにより、原画像を再構成する。そこでこの画像処理システムは、暗号化された画像に付された、形状及びサイズが既知のマークを画像から検出し、検出されたマークのサイズと、予め設定されたそのマークのサイズの差を求める。そしてこの画像処理システムは、その差が小さくなるように電子データに表された画像を補正し、その後、その補正された画像を復号することにより、媒体の劣化または読取時のノイズによる暗号化された画像の劣化を補償する。
　なお、本明細書では、暗号化された画像を単に「暗号画像」と呼ぶ。
　図１は、一つの実施形態による画像処理システムの概略構成図である。図１に示すように、画像処理システム１は、画像入力部２と、出力部３と、画像復号装置４とを有する。
　画像入力部２は、例えば、スキャナまたはカメラを有する。そして画像入力部２は、例えば、Universal Serial Bus（ユニバーサル・シリアル・バス、USB）またはSmall Computer System Interface（スカジー、SCSI）などの通信規格に従った通信回線を通じて、画像復号装置４と接続されている。
　画像入力部２は、紙などの媒体に印刷された暗号画像を読み取り、その暗号画像を電子データに変換する。また画像入力部２は、読み取った画像に対して公知の様々なノイズ除去処理の何れかを行ってもよい。また画像入力部２は、暗号画像が２値画像であれば、読み取った画像に対して２値化処理を行ってもよい。そして画像入力部２は、暗号画像の電子データを画像復号装置４へ送信する。
　出力部３は、例えば、液晶ディスプレイあるいはブラウン管ディスプレイなどの表示装置、あるいは、プリンタなどの印刷装置を有する。そして出力部３は、画像復号装置４と接続され、画像復号装置４が復号した原画像をディスプレイ上に表示したり、あるいは、紙などの媒体に印刷する。
　画像復号装置４は、通信部４１と、記憶部４２と、処理部４３とを有する。そして画像復号装置４は、画像入力部２から受信した、暗号画像の電子データに対して復号処理を実行することにより、原画像を再構成する。
　通信部４１は、例えば、画像復号装置４を、画像入力部２及び出力部３、あるい他の周辺機器と接続するための通信インターフェース及びその制御回路を有する。そのような、周辺機器と接続するための通信インターフェースは、例えば、USBまたはSCSIなどの通信規格に従ったインターフェースとすることができる。また通信部４１は、イーサネット（登録商標）などの通信規格に従った通信ネットワークまたはIntegrated Services Digital Network（総合ディジタル通信網サービス、ISDN）に接続するための通信インターフェース及びその制御回路を有してもよい。そして画像復号装置４は、通信部４１を介して、他の機器に対して、復号された原画像を送信してもよい。
　記憶部４２は、例えば、半導体メモリ、磁気ディスク装置、または光ディスク装置のうちの少なくとも何れか一つを有する。そして記憶部４２は、画像復号装置４で実行されるコンピュータプログラム、暗号画像を復号するために使用されるパラメータ、画像入力部２から受信した暗号画像または復号された原画像を記憶する。さらに記憶部４２は、暗号画像を補正するために使用されるパラメータ及びデータも記憶する。
　処理部４３は、１個または複数個のプロセッサ及びその周辺回路を有する。そして処理部４３は、画像入力部２から受信した、暗号画像の電子データに対して復号処理を実行することにより、原画像を再構成する。さらに処理部４３は、画像処理システム１全体を制御する。
　ここで、処理部４３により実行される復号処理の理解を容易にするために、原画像に対して行われる暗号化処理の一例を説明する。
　暗号化処理を実行する暗号化装置は、まず、原画像のうち、暗号化する領域を複数のブロックに分割し、各ブロックに固有の番号を設定する。例えば、暗号化装置は、暗号化する領域を縦３個×横４個の合計１２個のブロックに分割し、それぞれのブロックに１～１２の番号を付す。次に、暗号化装置は、暗号鍵を用いて各ブロックの位置を入れ替えるスクランブル処理を実行する。そのために、暗号化装置は、暗号鍵から変換前と変換後のブロックの位置関係を表す対応テーブルを作成する。例えば、変換前のブロックの番号がｘで表され、変換後のブロックの番号がｙで表されるとする。このとき、スクランブル処理に対応するブロックの変換式は次式で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 （１）式において、p及びqは、それぞれ、暗号鍵が表す素数である。例えば、p=7、q=13であれば、xが1のとき、対応するyの値は7となる。したがって、暗号化装置は、変換前のブロック番号xが1であるブロックを、スクランブル処理により、変換後のブロック番号yが7であるブロックの位置へ移動する。
　次に、暗号化装置は、復号処理を実行する装置が各ブロックの位置を正確に検出できるように、変換後の各ブロック内の所定位置の画素の画素値を反転する。なお、各ブロック内の所定位置の画素は、例えば、各ブロックの左上端にある、横３×縦３の画素とすることができる。また、以下では、この画素値が反転される画素を含む領域を反転マーカと呼ぶ。例えば、暗号化装置は、反転マーカと同一のブロックに含まれ、かつその反転マーカの周囲の画素の平均値に基づいて、反転マーカの画素に対して実行する反転処理をシフト演算または反転演算の何れかから選択する。ここで反転演算は、次式で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 また、シフト演算は、次式で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 なお、（２）式及び（３）式において、Pmaxは、暗号化処理の対象となる画像の各画素が取り得る最大画素値を表し、Pminは、暗号化処理の対象となる画像の各画素が取り得る最小画素値を表す。またu及びvは、それぞれ、反転マーカの反転処理実行前の画素値及び反転処理実行後の画素値を表す。そして、例えば、Pmax=255、かつ、Pmin=0のとき、暗号化装置は、反転マーカの周囲の画素の平均値Pavが64以上かつ192未満のとき、シフト演算を選択し、その平均値Pavが64未満または192以上のとき、反転演算を選択する。
　例えば、反転マーカに含まれる画素の画素値uが20であり、反転マーカ周囲の画素の平均値Pavが35であれば、暗号化装置は反転演算を選択するので、反転処理後の反転マーカの画素値vは、（２）式より、235となる。
　最後に、暗号化装置は、暗号化された領域の４隅に検査パターンを付す。検査パターンは、復号処理を実行する装置が暗号化された領域を容易に特定できるようなパターンが好ましい。例えば、検査パターンは、最大画素値を持つ矩形領域と最小画素値を持つ矩形領域が交互に繰り返されるパターンとすることができる。あるいは、検査パターンは、矩形の輪郭が最小画素値を持ち、その内部が最大画素値を持つ、「口」の字状のパターンであってもよい。
　なお、暗号化装置は、例えば、いわゆるコンピュータである。そして暗号化装置は、上記のスクランブル処理、画素値変換処理及び検査パターン付与処理を、その暗号化装置のプロセッサ上で動作するコンピュータプログラムに従って実行する。
　図２（ａ）及び図２（ｂ）は、それぞれ、暗号化処理が実行される前の原画像及び暗号化処理が実行された後の暗号画像の一例を示す。図２（ａ）に示されるように、原画像２００は２値画像である。その原画像２００では、「Encrypt」の文字列に相当する部分と他の部分とが異なる画素値を有している。一方、図２（ｂ）に示されるように、暗号画像２１０では、ブロック単位で画素の位置が変更されている。そのため、第三者は、暗号画像２１０から、原画像２００に「Encrypt」の文字列が表されていることを認識することはできない。また、暗号画像２１０には、スクランブル処理の実行単位となるブロックの位置を示す複数の反転マーカ２１１が格子状に付されている。さらに、暗号画像２１０の４隅には、それぞれ、暗号化された領域を特定するための横長の検査パターン２１２及び縦長の検査パターン２１３が付されている。
　図２（ｃ）は、図２（ｂ）に示される暗号画像２１０に付された検査パターン２１２及び２１３を拡大表示した図である。図２（ｂ）に示されるように、横長の検査パターン２１２は、横方向に最小画素値を持つ矩形領域２１２ａと最大画素値を持つ矩形領域２１２ｂとが等間隔で交互に繰り返されたパターンを有する。また、縦長の検査パターン２１３は、縦方向に最小画素値を持つ矩形領域２１３ａと最大画素値を持つ矩形領域２１３ｂとが等間隔で交互に繰り返されたパターンを有する。なお、以下では、簡単化のために、所定の閾値以下の画素値を持つ画素の集合領域を黒領域と呼び、その所定の閾値よりも大きい画素値を持つ画素の集合領域を白領域と呼ぶ。また、所定の閾値は、暗号画像の画素が取り得る最大画素値と最小画素値の間の何れかの値とすることができる。例えば、所定の閾値は、暗号画像の画素が取り得る最大画素値と最小画素値の平均値とすることができる。
　このように、検査パターン２１２、２１３及び反転マーカ２１１は、特徴的なパターンを有している。そのため、暗号画像２１０から原画像２００を復号する復号装置は、検査パターン２１２、２１３及び反転マーカ２１１を参照して、各ブロックの位置を特定することができる。そしてその復号装置は、暗号画像２１０が劣化していなければ、反転マーカの画素値を逆反転し、その後、原画像２００の暗号化に用いられた暗号鍵を用いて逆スクランブル処理を実行することにより、正確に原画像２００を復号できる。
　しかし、暗号画像２１０が印刷された媒体が汚れていたり、その媒体が複写され、復号装置がその複写された媒体から暗号画像を読み取ると、読み取られた暗号画像は劣化する。
　図３（ａ）は、図２（ｂ）に示される暗号画像２１０が印刷された媒体を、スキャナまたはカメラが読み取ることにより得られた劣化した暗号画像の一例を示す。また図３（ｂ）は、従来の復号装置により、図３（ａ）に示された劣化した暗号画像から復号された復号画像の一例を示す。図３（ａ）に示されるように、劣化した暗号画像３００は、暗号画像２１０と比較して、黒領域が拡大している。そのため、従来の復号装置は、この劣化した暗号画像３００に対して復号処理を実行すると、図３（ｂ）に示される復号画像３１０のように、原画像２００に対して非常にノイズが多い、低画質の復号画像しか得ることができない。
　そこで、この実施形態に係る画像処理システム１の処理部４３は、画像入力部２から受信した電子データに表される暗号画像に対して補正処理を実行し、補正された画像を復号することにより、原画像を再構成する。
　図４は、暗号画像に対する画像補正処理及び補正された画像に対する復号処理を実行するために実現される機能を示す処理部４３の機能ブロック図である。図４に示されるように、処理部４３は、パターン検出部４３１と、劣化度測定部４３２と、劣化画像補正部４３３と、復号部４３４とを有する。処理部４３が有するこれらの各部は、処理部４３が有するプロセッサ上で実行されるコンピュータプログラムによって実装される機能モジュールである。また、処理部４３が実行する画像補正処理は、パターン検出部４３１、劣化度測定部４３２及び劣化画像補正部４３３により実行される処理である。
　パターン検出部４３１は、画像入力部２により取得された電子データに表された暗号画像から、補正量を決定するための基準となる、サイズ及び形状が既知である特定パターンを検出する。本実施形態では、パターン検出部４３１は、特定パターンとして、暗号化された領域の境界を表す検査パターンを検出する。検査パターンは、暗号化された領域を特定するためにも検出されなければならない。そのため、パターン検出部４３１が特定パターンとして検査パターンを検出すれば、暗号化された領域を特定するために、再度検査パターンを検出する必要がない。そのため、処理部４３は、暗号化された領域を特定するためのパターン検出処理を省略することができる。
　例えば、パターン検出部４３１は、テンプレートマッチング、あるいは、エッジ検出処理を用いて検査パターンを検出することができる。
　テンプレートマッチング処理を用いて検査パターンが検出される場合、検査パターンと同一のパターンを表したテンプレートが予め記憶部４２に記憶される。パターン検出部４３１は、検査パターンを暗号画像から検出する際、記憶部４２からそのテンプレートを読み出す。そしてパターン検出部４３１は、読み出されたテンプレートと、暗号画像上で検査パターンが存在すると想定される暗号画像の部分領域との相関演算を行うことにより、相関値が最大となる暗号画像上の位置を見つける。パターン検出部４３１は、相関値が最大となった暗号画像上の位置に、検査パターンが有ると判定する。なお相関値は、例えば、暗号画像の画素値とテンプレートの画素値が一致する画素数を、テンプレートの画素数で割ることにより得られる。
　また、エッジ検出処理を用いて検査パターンが検出される場合、パターン検出部４３１は、暗号画像に対してエッジ検出処理を実行することによりエッジ画素を抽出する。そしてパターン検出部４３１は、検査パターンに含まれる黒領域あるいは白領域の輪郭の縦方向の長さだけエッジ画素が縦方向に連続し、かつ、検査パターンに含まれる黒領域あるいは白領域の輪郭の横方向の長さだけエッジ画素が横方向に連続する位置を検出する。そしてパターン検出部４３１は、検出された位置に検査パターンがあると判定してもよい。
　あるいはまた、パターン検出部４３１は、暗号画像に対してエッジ検出処理を実行することによりエッジ画素を抽出する。そしてパターン検出部４３１は、抽出されたエッジ画素を示したエッジ画像と、検査パターンに含まれる黒領域あるいは白領域の輪郭形状を表すテンプレートとのテンプレートマッチング処理を実行することにより、検査パターンを検出してもよい。
　パターン検出部４３１は、複数の検査パターンが暗号画像に付されている場合、少なくとも何れか一つの検査パターンを検出する。例えば、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示されるように、暗号画像の４隅に、それぞれ、横方向に長い検査パターン２１２と縦方向に長い検査パターン２１３が付されている場合、パターン検出部４３１は、全ての検査パターンを検出してもよい。あるいは、パターン検出部４３１は、何れか一つの隅に付された横長の検査パターン２１２と縦長の検査パターン２１３のみを検出してもよい。さらに、パターン検出部４３１は、何れか一つの隅に付された横長の検査パターン２１２と縦長の検査パターン２１３の何れか一方のみを検出してもよい。
　パターン検出部４３１は、検出された検査パターンの位置を表す情報を、劣化度測定部４３２へ渡す。なお、検査パターンの位置を表す情報は、例えば、検査パターンの何れかの隅の画素の座標を含む。
　劣化度測定部４３２は、パターン検出部４３１により、暗号画像から検出された特定のパターンのサイズと、その特定パターンに対応する、劣化のないパターンのサイズとの差から、暗号画像の劣化度合いを表す劣化度を測定する。なお、以下では、パターン検出部４３１が検出する特定パターンが、検査パターンであるものとして説明する。
　一般に、画像入力部２により得られた暗号画像の劣化度合いが大きいほど、その暗号画像は、劣化のない暗号画像の画素値と異なる画素値を持つ画素を多く含む。例えば、暗号画像が印刷された媒体が複写されると、その複写された媒体に表された暗号画像は、全体的に黒くなることがある。この場合、画像入力部２が、その複写された媒体を読み取って得られる暗号画像の各画素値も全体的に低くなる。そのため、特に、暗号画像が２値画像である場合のように、画像入力部２が、複写媒体を読み取って得た電子データに表される暗号画像に対して２値化処理を行うと、２値化処理後の暗号画像は、劣化のない暗号画像よりも低い画素値を持つ画素を多く有することがある。逆に、複写媒体に表された暗号画像が全体的に白くなる場合、画像入力部２が、その複写媒体を読み取って得た電子データに表される暗号画像の各画素値も全体的に高くなる。そのため、画像入力部２が読み取って得た電子データに表された暗号画像に対して２値化処理を行うと、２値化処理後の暗号画像は、劣化のない暗号画像よりも高い画素値を持つ画素を多く有することがある。
　この様子を図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照しつつ説明する。
　図５（ａ）は、図３（ａ）に示された、劣化した暗号画像から検出された、劣化した横長の検査パターンと、劣化のない理想的な横長の検査パターンの例を示す図である。図５（ａ）において、上側に示されたパターン５０１は、画像入力部２により得られた劣化した暗号画像から検出された検査パターンを表し、下側に示されたパターン５０２は、劣化のない理想的な検査パターンを表す。また、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示された各検査パターンにおける、右端の黒領域の拡大図である。図５（ｂ）において、黒領域５０３は、検査パターン５０１の右端の黒領域５０３の拡大図であり、黒領域５０４は、劣化のない検査パターン５０２の右端の黒領域５０４の拡大図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示されるように、劣化のない検査パターン５０２の黒領域５０４は、横方向に１０画素の長さを持つ。一方、劣化した検査パターン５０１の黒領域５０３は、横方向の長さが１２画素以上に拡大されている。
　そこで、劣化度測定部４３２は、例えば、画像入力部２が読み取って得た暗号画像から検出された検査パターンに含まれる、黒領域の横方向の長さと、劣化のない検査パターンに含まれる、黒領域の横方向の長さとの差を横方向の劣化度として求める。すなわち、劣化度測定部４３２は、画像入力部２が読み取って得た暗号画像から検出された検査パターンの長さの、劣化のない検査パターンの長さからのずれ量を劣化度とする。なお、以下では、明確化のために、画像入力部２が読み取って得た暗号画像から検出された検査パターンを、検出検査パターンと呼び、劣化のない理想的な検査パターンを理想検査パターンと呼ぶ。
　劣化度測定部４３２は、検出検査パターンに含まれる黒領域の横方向の長さを求めるために、黒領域の左右端を検出する。そのために、劣化度測定部４３２は、次式により、横方向に近傍画素間の差分演算を行って得られる差分値を各列ごとに合計した値D(x-x1)を算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 ここで、x,yは、それぞれ、横方向の座標値及び縦方向の座標値を表す。また、座標(x1,y1)は、検出検査パターンを含む探索領域の左上端位置の座標であり、座標(x1+W,y1+H)は、検出検査パターンを含む探索領域の右下端位置の座標である。さらに、g(x,y)は、その探索領域に含まれる、座標(x,y)に位置する画素の画素値を表す。
　図６は、図５（ａ）に示された、検出検査パターン５０１及び理想検査パターン５０２に対して求められる、各列毎の横方向差分値の総和を示す図である。図６において、グラフ６０１は、上側に示された検出検査パターン５０１に対応する、各列毎の横方向差分値の総和D(x-x1)を表す。またグラフ６０２は、下側に示された理想検査パターン５０２に対応する、各列毎の横方向差分値の総和Di(x-x1)を表す。なお、Di(x-x1)も、（４）式を用いて計算される。
　グラフ６０１及び６０２に示されるように、黒領域の左端では、総和D(x-x1)及びDi(x-x1)は極小値を示す。一方、黒領域の右端では、総和D(x-x1)及びDi(x-x1)は極大値を示す。そして、その極小値及び極大値は、グラフ６０１及び６０２上で、周期的且つ交互に現れる。
　そこで、劣化度測定部４３２は、探索領域の左端の座標x1から右側へ順に総和D(x-x1)の値を調べる。そして劣化度測定部４３２は、最初に総和D(x-x1)が極小値となる横方向の座標xLを、黒領域の左端とする。次に、劣化度測定部４３２は、総和D(x-x1)が極大値となる横方向の座標xRを、黒領域の右端とする。以後、同様に、劣化度測定部４３２は、総和D(x-x1)が極小値となる横方向の座標及び極大値となる横方向の座標を順次検出する。
　また、劣化度測定部４３２は、検出検査パターン５０１から得られたD(x-x1)と、理想検査パターンから得られたDi(x-x1)とのパターンマッチングを行って、Di(x-x1)の極小値または極大値に対応するD(x-x1)の横方向の座標を求めてもよい。この場合、劣化度測定部４３２は、Di(x-x1)の極小値に対応するD(x-x1)の横方向の座標xLを、黒領域の左端とし、Di(x-x1)の極大値に対応するD(x-x1)の横方向の座標xRを、黒領域の右端とする。特に、劣化度測定部４３２は、動的計画法を用いたパターンマッチングを利用することが好ましい。これにより、劣化度測定部４３２は、検出検査パターン５０１に含まれる黒領域の幅と理想検査パターン５０２に含まれる黒領域の幅が異なっていても、効率的にD(x-x1)とDi(x-x1)の一致度合いを計算できる。
　劣化度測定部４３２は、検出検査パターン５０１に含まれる、各黒領域の左右端間の距離の平均値を算出する。そして劣化度測定部４３２は、その平均値と、理想検査パターン５０２に含まれる黒領域の幅との差を、横方向の劣化度とする。例えば、検出検査パターン５０１に含まれる、各黒領域の左右端間の距離の平均値が１２であり、理想検査パターン５０２に含まれる黒領域の幅が１０であれば、横方向の劣化度は＋２である。また、検出検査パターン５０１に含まれる、各黒領域の左右端間の距離の平均値が９であり、理想検査パターン５０２に含まれる黒領域の幅が１０であれば、横方向の劣化度は－１である。
　また、劣化度測定部４３２は、画像入力部２により読み取られた暗号画像から検出された、縦長の検査パターンに含まれる黒領域の縦方向の長さと、劣化のない縦長の検査パターンに含まれる、黒領域の縦方向の長さとの差を縦方向の劣化度として求める。
　そこで、劣化度測定部４３２は、上記の（４）式のxとyを入れ替えた式を用いることにより、縦方向に近傍画素間の差分演算を行って得られる差分値を各行ごとに合計した値D(y-y1)を算出することができる。そして劣化度測定部４３２は、上記と同様に、D(y-y1)の極小値に対応する位置を検出検査パターンに含まれる黒領域の上端とする。また劣化度測定部４３２は、D(y-y1)の極大値に対応する位置を検出検査パターンに含まれる黒領域の下端として求める。これにより、劣化度測定部４３２は黒領域の上下端間の距離を算出できる。そして劣化度測定部４３２は、その平均値と、理想検査パターンに含まれる黒領域の縦方向の長さとの差を、縦方向の劣化度とする。
　なお、劣化度測定部４３２は、検出検査パターンに含まれる、白領域の横方向及び縦方向の長さと、劣化のない検査パターンに含まれる、白領域の横方向及び縦方向の長さとの差を劣化度として求めてもよい。この場合にも、劣化度測定部４３２は、（４）式及び（４）式においてxとyを入れ替えた式を用いて、検出検査パターンから、D(x-x1)及びD(y-y1)を計算する。そして、劣化度測定部４３２は、D(x-x1)の極大値に対応する位置を、白領域の左端とし、その極大値の右側に隣接するD(x-x1)の極小値に対応する位置を、白領域の右端とする。そして劣化度測定部４３２は、白領域の左右端間の距離の平均値を算出し、その平均値と、理想検査パターンに含まれる白領域の横方向の長さとの差を、横方向の劣化度とする。同様に、劣化度測定部４３２は、D(y-y1)の極大値に対応する位置を、白領域の上端とし、その極大値の下側に隣接するD(y-x1)の極小値に対応する位置を、白領域の下端とする。そして劣化度測定部４３２は、白領域の上下端間の距離の平均値を算出し、その平均値と、理想検査パターンに含まれる白領域の縦方向の長さとの差を、縦方向の劣化度とする。
　劣化度測定部４３２は、暗号化領域の各隅に付された４個の横長の検査パターン２１２に対し、上記の処理を実行することにより、それぞれ、横方向の劣化度を求める。また、劣化度測定部４３２は、暗号化領域の各隅に付された４個の縦長の検査パターン２１３に対し、上記の処理を実行することにより、それぞれ、縦方向の劣化度を求める。そして劣化度測定部４３２は、得られた全ての横方向の劣化度及び縦方向の劣化度の平均値を四捨五入した値を、画像入力部２により読み取られた暗号画像に対する劣化度Dgとする。なお、劣化度測定部４３２は、暗号化領域の何れかの隅に付された検査パターンのみに基づいて劣化度Dgを求めてもよい。あるいは、劣化度測定部４３２は、暗号化領域の４隅のうち、何れか二つまたは三つの隅に付された検査パターンから求められた横方向の劣化度及び縦方向の劣化度を平均することにより、劣化度Dgを求めてもよい。また、劣化度測定部４３２は、横長の検査パターンから求められた横方向の劣化度を平均することにより、若しくは、縦長の検査パターンから求められた縦方向の劣化度を平均することにより劣化度Dgを求めてもよい。
　劣化度測定部４３２は、得られた劣化度Dgを劣化画像補正部４３３へ渡す。
　劣化画像補正部４３３は、画像入力部２により読み取られた暗号画像の暗号化領域に対して、劣化度Dgに応じて黒領域または白領域を拡大または縮退させる処理を行うことにより、その暗号画像を補正する。ここで、黒領域に対して行われる拡大処理は、着目する画素が黒領域に含まれる画素である場合、着目画素周囲の画素（例えば、４近傍画素）のうち、白領域に含まれる画素の画素値を、着目画素の画素値に変換して、黒領域に含める処理である。また、黒領域に対して行われる縮退処理は、着目する画素が白領域に含まれる画素である場合、着目画素周囲の画素（例えば、４近傍画素）のうち、黒領域に含まれる画素の画素値を、着目画素の画素値に変換して、白領域に含める処理である。
　逆に、白領域に対して行われる拡大処理は、黒領域に対して行われる縮退処理と同一の処理である。同様に、白領域に対して行われる縮退処理は、黒領域に対して行われる拡大処理と同一の処理である。
　例えば、黒領域について求められた劣化度Dgが2N（ただしNは0以上の整数）であれば、劣化画像補正部４３３は、暗号画像中の暗号化領域に含まれる黒領域全体に対して縮退処理をN回実行する。これにより、暗号化領域に含まれる黒領域の上下方向及び左右方向の長さは、それぞれ2N画素縮小する。また、黒領域について求められた劣化度Dgが2N+1（ただしNは0以上の整数）であれば、劣化画像補正部４３３は、暗号画像中の暗号化領域に含まれる黒領域全体に対して縮退処理をN回実行する。その後、劣化画像補正部４３３は、さらに、黒領域の上下端の一方及び左右端の一方に対してのみ、縮退処理を１回実行する。なお、本明細書では、黒領域の上下端の一方及び左右端の一方に対してのみ行われる縮退処理を半縮退処理と呼ぶ。具体的には、劣化画像補正部４３３は、着目する画素が白領域に含まれる画素である場合、着目画素の上側または下側に隣接する画素の何れか一方と、着目画素の左側または右側に隣接する画素の何れか一方の画素値を、変換対象画素とする。そして、劣化画像補正部４３３は、変換対象画素が黒領域に含まれている場合、変換対象画素の画素値を着目画素の画素値に変換すればよい。これにより、暗号化領域に含まれる黒領域の上下方向及び左右方向の長さは、それぞれ(2N+1)画素縮小する。
　そのため、劣化画像補正部４３３は、劣化により拡大した量だけ、黒領域を縮退させることができるので、暗号画像を劣化の無い状態に近づけることができる。なお、暗号化領域は、パターン検出部４３１が特定パターンとして検査パターンを検出する場合、その検出された検査パターンにより特定される。また、パターン検出部４３１が検査パターンを検出しない場合には、劣化画像補正部４３３は、パターン検出部４３１に関して説明した処理と同様の処理を行って、検査パターンを検出することにより、暗号化領域を特定できる。
　また、例えば、黒領域について求められた劣化度Dgが-2N（ただしNは0以上の整数）であれば、劣化画像補正部４３３は、暗号画像中の暗号化領域に含まれる黒領域全体に対して拡大処理をN回実行する。これにより、暗号化領域に含まれる黒領域の上下方向及び左右方向の長さは、それぞれ2N画素拡大する。また、黒領域について求められた劣化度Dgが2N+1（ただしNは0以上の整数）であれば、劣化画像補正部４３３は、暗号画像中の暗号化領域に含まれる黒領域全体に対して拡大処理をN回実行する。その後、劣化画像補正部４３３は、さらに、黒領域の上下端の一方の側及び左右端の一方の側に対してのみ、拡大処理を１回実行する。なお、本明細書では、黒領域の上下端の一方及び左右端の一方に対してのみ行われる拡大処理を半拡大処理と呼ぶ。具体的には、劣化画像補正部４３３は、着目する画素が黒領域に含まれる画素である場合、着目画素の上側または下側に隣接する画素の何れか一方と、着目画素の左側または右側に隣接する画素の何れか一方を変換対象画素とする。そして、劣化画像補正部４３３は、変換対象画素が白領域に含まれている場合、変換対象画素の画素値を着目画素の画素値に変換すればよい。これにより、暗号化領域に含まれる黒領域の上下方向及び左右方向の長さは、それぞれ(2N+1)画素拡大する。
　そのため、劣化画像補正部４３３は、劣化により縮小した量だけ、黒領域を拡大させることができるので、暗号画像を劣化の無い状態に近づけることができる。
　同様に、白領域について劣化度が求められていれば、劣化画像補正部４３３は、上記の黒領域に対して劣化度が求められている場合の処理を、暗号画像中の暗号化領域に含まれる白領域に対して行えばよい。
　また、劣化画像補正部４３３は、拡大処理の代わりに、モルフォロジーの膨張演算を行ってもよい。また、劣化画像補正部４３３は、縮退処理の代わりに、モルフォロジーの収縮演算あるいは細線化処理を行ってもよい。劣化画像補正部４３３は、縮退処理の代わりに細線化処理を実行することにより、１画素の幅しかない黒領域または白領域が消失することを防止できる。
　図７（ａ）は、暗号化領域内の黒領域の一例を示す図である。また図７（ｂ）及び図７（ｃ）は、それぞれ、図７（ａ）に示された黒領域７００に対して、縮退処理及び拡大処理が行われた後の黒領域７１０及び７２０を示す図である。図７（ａ）～図７（ｃ）において、黒領域７００～７２０に含まれる画素は黒く、その他の画素は白く表されている。図７（ｂ）に示されるように、劣化画像補正部４３３が黒領域７００に対して縮退処理を実行すると、黒領域７００の外縁に位置する各画素７０１の画素値が黒領域周囲の隣接画素の画素値に変換される。そのため、各画素７０１が黒領域７１０から外れるようになる。従って、黒領域７１０の幅及び高さは、それぞれ、黒領域７００の幅及び高さよりも２画素小さくなっている。
　一方、図７（ｃ）に示されるように、劣化画像補正部４３３が黒領域７００に対して拡大処理を実行すると、黒領域７００の外縁に隣接する各画素７０２の画素値が隣接する黒領域内の画素の画素値に変換される。そのため、各画素７０２が黒領域７２０に含まれるようになる。従って、黒領域７２０の幅及び高さは、それぞれ、黒領域７００の幅及び高さよりも２画素大きくなっている。
　図８（ａ）は、暗号化領域内の黒領域の一例を示す図である。また図８（ｂ）及び図８（ｃ）は、それぞれ、図８（ａ）に示された黒領域８００の上端及び左端に対して、半縮退処理及び半拡大処理が行われた後の黒領域８１０及び８２０を示す図である。図８（ａ）～図８（ｃ）において、黒領域８００～８２０に含まれる画素は黒く、その他の画素は白く表されている。図８（ｂ）に示されるように、劣化画像補正部４３３が黒領域８００に対して半縮退処理を実行すると、黒領域８００の左端または上端に位置する各画素８０１の画素値が黒領域周囲の隣接画素の画素値に変換される。そのため、各画素８０１が黒領域８１０から外れるようになる。従って、黒領域８１０の幅及び高さは、それぞれ、黒領域８００の幅及び高さよりも１画素小さくなっている。
　一方、図８（ｃ）に示されるように、劣化画像補正部４３３が黒領域８００に対して半拡大処理を実行すると、黒領域８００の左端または上端に隣接する各画素８０２の画素値が隣接する黒領域内の画素の画素値に変換される。そのため、各画素８０２が黒領域８２０に含まれるようになる。従って、黒領域８２０の幅及び高さは、それぞれ、黒領域８００の幅及び高さよりも１画素大きくなっている。
　図９は、画像復号装置４の処理部４３上で実行されるコンピュータプログラムにより制御される、劣化画像補正部４３３による補正処理の動作フローチャートを示す。なお、以下では、補正処理の動作フローを、劣化画像補正部４３３は黒領域に対して拡大処理または縮退処理を実行するものとして説明する。しかし、劣化画像補正部４３３が白領域に対して拡大処理または縮退処理を実行する場合も、拡大処理または縮退処理の対象が白領域であることを除いて、補正処理の動作フローは黒領域に対して拡大処理または縮退処理が実行される場合の動作フローと同一である。
　まず、劣化画像補正部４３３は、劣化度Dgの符号を判定する（ステップＳ１０１）。劣化度Dgが0の場合、劣化画像補正部４３３は処理を終了する。
　ステップＳ１０１において、劣化度Dgが正である場合、劣化画像補正部４３３は、暗号化領域に対して縮退処理を実行する。そこで劣化画像補正部４３３は、縮退処理の繰り返し回数Nを1に設定する（ステップＳ１０２）。次に、劣化画像補正部４３３は、劣化度Dgの絶対値から2Nを引いた値（|Dg|-2N）が0以上となるか否か判定する（ステップＳ１０３）。（|Dg|-2N）が0以上である場合（ステップＳ１０３－Ｙｅｓ）、劣化画像補正部４３３は、暗号化領域内の全ての黒領域について縮退処理を実行する（ステップＳ１０４）。これにより、各黒領域の幅及び高さは、それぞれ２画素ずつ縮小する。そして劣化画像補正部４３３は、繰り返し回数Nを1インクリメントして（ステップＳ１０５）、その後制御をステップＳ１０３に戻す。
　一方、ステップＳ１０３において、（|Dg|-2N）が0より小さい場合（ステップＳ１０３－Ｎｏ）、劣化画像補正部４３３は、（|Dg|-2N）が-１か否か判定する（ステップＳ１０６）。そして（|Dg|-2N）が-１である場合（ステップＳ１０６－Ｙｅｓ）、劣化画像補正部４３３は、暗号化領域内の全ての黒領域について半縮退処理を実行する（ステップＳ１０７）。これにより、各黒領域の幅及び高さは、それぞれ１画素ずつ縮小する。ステップＳ１０７の後、あるいは、ステップＳ１０６にて（|Dg|-2N）が-１でない場合（ステップＳ１０６－Ｎｏ）、劣化画像補正部４３３は処理を終了する。
　一方、ステップＳ１０１において、劣化度Dgが負である場合、劣化画像補正部４３３は、暗号化領域に対して拡大処理を実行する。そこで劣化画像補正部４３３は、拡大処理の繰り返し回数Nを1に設定する（ステップＳ１０８）。次に、劣化画像補正部４３３は、劣化度Dgの絶対値から2Nを引いた値（|Dg|-2N）が0以上となるか否か判定する（ステップＳ１０９）。（|Dg|-2N）が0以上である場合（ステップＳ１０９－Ｙｅｓ）、劣化画像補正部４３３は、暗号化領域内の全ての黒領域について拡大処理を実行する（ステップＳ１１０）。これにより、各黒領域の幅及び高さは、それぞれ２画素ずつ拡大する。そして劣化画像補正部４３３は、繰り返し回数Nを1インクリメントして（ステップＳ１１１）、その後制御をステップＳ１０９に戻す。
　一方、ステップＳ１０９において、（|Dg|-2N）が0より小さい場合（ステップＳ１０９－Ｎｏ）、劣化画像補正部４３３は、（|Dg|-2N）が-１か否か判定する（ステップＳ１１２）。そして（|Dg|-2N）が-１である場合（ステップＳ１１２－Ｙｅｓ）、劣化画像補正部４３３は、暗号化領域内の全ての黒領域について半拡大処理を実行する（ステップＳ１１３）。これにより、各黒領域の幅及び高さは、それぞれ１画素ずつ拡大する。ステップＳ１１３の後、あるいは、ステップＳ１１２にて（|Dg|-2N）が-１でない場合（ステップＳ１１２－Ｎｏ）、劣化画像補正部４３３は処理を終了する。
　劣化画像補正部４３３は、画像入力部２により読み取られた暗号画像を上記のように補正して得られた補正画像を復号部４３４へ渡す。
　復号部４３４は、劣化画像補正部４３３により得られた補正画像に対して復号処理を実行することにより、原画像を再構成する。
　そこで、復号部４３４は、先ず、暗号画像が画像入力部２により読み取られたときなどに生じる、暗号化領域内の局所的な伸縮あるいは歪みを補正する。例えば、復号部４３４は、暗号化領域内の各反転マーカの位置を特定する。そして復号部４３４は、特定された位置と、暗号化領域の伸縮及び歪みがないときの位置とのずれを求めることにより、暗号化領域内の局所的な歪み量あるいは伸縮量を検出できる。
　そこで、復号部４３４は、暗号画像に対して反転マーカを抽出するフィルタ処理を実行する。反転マーカは、その周囲に対して画素値が反転されている。そこで、復号部４３４は、例えば、反転マーカと、反転マーカと同一のブロックに含まれる、反転マーカ周囲の画素に対してメディアンフィルタ処理を行って平滑化する。そして復号部４３４は、その平滑化された画像と暗号画像との対応画素間の差分絶対値をとることで、反転マーカに対応する画素のみが大きな画素値を持つマーカ抽出画像を作成できる。
　次に、復号部４３４は、反転マーカの分布が縦横一定の周期であることを利用して、反転マーカが抽出されたマーカ抽出画像に関して横方向と縦方向の周期性を求める。そのために、復号部４３４は、各列ごとにマーカ抽出画像の画素値の合計を求めた、横方向の信号プロファイルを作成する。また、復号部４３４は、各行ごとにマーカ抽出画像の画素値の合計を求めた、縦方向の信号プロファイルを作成する。すると、反転マーカが多数並ぶ行及び列については、その画素値の合計は相対的に大きな値となり、一方、反転マーカが存在しない行及び列については、その画素値の合計は相対的に小さな値となる。そして、画素値の合計値が大きい列及び行は、スクランブル処理の単位となるブロックの横方向の長さ及び縦方向の長さとほぼ等しい間隔で周期的に現れる。そこで復号部４３４は、暗号化領域の伸縮及び歪みがない場合に反転マーカが並ぶ列に大きな値を持ち、その他の列は小さな値を持つ１次元のテンプレートと、上記の横方向の信号プロファイル及び縦方向の信号プロファイルのパターンマッチングを行う。このパターンマッチングとしては、例えば、動的計画法を利用したパターンマッチング処理が、効率的に処理を行えるために好ましい。そして復号部４３４は、パターンマッチング処理により、テンプレートの信号値が大きいところに対応する位置を、反転マーカが並ぶ列または行と決定できる。そして復号部４３４は、反転マーカが並ぶ列または行の位置と、暗号化領域の伸縮及び歪みがない場合に反転マーカが並ぶ列または行とのずれ量を求める。復号部４３４は、そのずれ量をなくすように暗号化領域を局所的に伸長または縮小することにより、反転マーカが並ぶ列及び行がブロックの横方向の長さ及び縦方向の長さに相当する間隔で周期的に現れるようにする。
　次に、復号部４３４は、反転マーカに含まれる全ての画素について、画素値逆変換処理を実行する。具体的には、復号部４３４は、暗号化処理について説明したように、反転マーカと同一のブロックに含まれ、かつ反転マーカ周囲の画素の平均値Pavを求め、その平均値Pavに従って上記の（２）式または（３）式の何れか一方を選択する。そして復号部４３４は、選択された式を用いて、反転マーカに含まれる画素の値を変換する。
　最後に、復号部４３４は、画素値逆変換が施された画像に対して逆スクランブル処理を実行することにより、原画像を再構成する。復号部４３４は、スクランブル処理を実行したときの暗号鍵及びブロック位置を変換する（１）式を用いて、スクランブル処理実行後のブロックの位置がyとなる、暗号化領域内のブロックの元の位置xを決定できる。そして復号部４３４は、暗号化領域内の各ブロックを、得られた元のブロック位置に移動させることにより、原画像を再構成できる。
　処理部４３は、再構成された原画像を通信部４１を介して出力部３へ出力する。また、処理部４３は、再構成された原画像を記憶部４２に記憶してもよい。
　図１０は、画像復号装置４の処理部４３上で実行されるコンピュータプログラムにより制御される、画像補正処理を含む復号処理の動作フローチャートを示す。
　図１０に示されるように、画像入力部２により媒体に印刷された暗号画像が読み取られて、その暗号画像の電子データを画像復号装置４が受信すると、処理部４３は復号処理を開始する。そして処理部４３のパターン検出部４３１は、暗号画像から、補正量を決定するための基準となる、サイズ及び形状が既知である特定パターンを検出する（ステップＳ２０１）。本実施形態では、特定パターンは、暗号画像に含まれる暗号化された領域の４隅に付された検査パターンである。そしてパターン検出部４３１は、検出された特定パターンの位置を表す位置情報を処理部４３の劣化度測定部４３２へ渡す。
　劣化度測定部４３２は、暗号画像から検出された特定パターンの長さの、劣化のない理想的な特定パターンの長さからのずれ量を求め、そのずれ量を劣化度とする（ステップＳ２０２）。例えば、劣化度測定部４３２は、暗号画像から検出された検査パターンに含まれる各黒領域の横方向の長さ及び縦方向の長さと、劣化のない理想的な検査パターンに含まれる、対応する各黒領域の横方向の長さ及び縦方向の長さとの差をそれぞれ求める。そして劣化度測定部４３２は、その差の平均値を劣化度Dgとする。劣化度測定部４３２は、得られた劣化度Dgを、処理部４３の劣化画像補正部４３３へ渡す。
　劣化画像補正部４３３は、暗号画像の暗号化領域に対して、劣化度Dgに応じて黒領域または白領域を拡大または縮退させる処理を行うことにより、その暗号画像を補正する（ステップＳ２０３）。なお、劣化画像補正部４３３は、図９に示したフローチャートに従って、ステップＳ２０３の処理を実行する。そして劣化画像補正部４３３は、得られた補正画像を処理部４３の復号部４３４へ渡す。
　復号部４３４は、補正画像に対して復号処理を実行することにより、原画像を再構成する（ステップＳ２０４）。具体的には、上述したように、復号部４３４は、補正画像の暗号化領域内の局所的な伸縮及び歪みを修正して、反転マーカがブロックの縦方向の長さ及び横方向の長さの周期で並ぶようにする。次に復号部４３４は、暗号化領域内の各反転マーカに含まれる画素に対して画素値逆変換処理を実行する。その後、復号部４３４は、暗号化領域に対して逆スクランブル処理を実行して、ブロック単位で画素の位置を入れ替えることにより、原画像を再構成できる。
　処理部４３は、再構成された原画像を通信部４１を介して出力部３へ出力する（ステップＳ２０５）。そして処理部４３は、復号処理を終了する。
　以上に説明してきたように、一つの実施形態に係る画像処理システムは、暗号画像が印刷された媒体を画像入力部により読み取って得られた電子データから、暗号画像に付された、予め形状及びサイズが既知の特定パターンを検出する。そしてこの画像処理システムは、検出された特定パターンに含まれる黒領域または白領域の長さの、劣化のない場合の長さからのずれ量を、劣化度として測定する。そのため、この画像処理システムは、媒体から読み取られた電子データに含まれる暗号画像の劣化度を正確に推定できる。そして、この画像処理システムは、測定された劣化度が小さくなるように、暗号画像内の暗号化された領域に含まれる黒領域または白領域を縮退または拡大させることにより、暗号画像を補正する。そして、この画像処理システムは、補正された暗号画像を復号して原画像を再構成する。そのため、この画像処理システムは、画像入力部が読み取って得た電子データに表された暗号画像が劣化していても、正確に原画像を再構成できる。
　なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、上記の画像処理システムと別個に設けられた装置により、媒体に印刷された暗号画像が読み取られて、暗号画像が電子データ化されており、画像復号装置がその通信部を介して暗号画像の電子データを取得できる場合、画像入力部は省略されてもよい。またこのような場合、暗号画像を含む電子データのファイル形式は、JPEG(Joint Photographic Experts Group)形式、tiff(Tagged Image File Format)形式などの画像データ用の形式でなくてもよい。例えば、暗号画像を含む電子データのファイル形式は、pdf(Portable Document Format)形式またはHTML(HyperText Markup Language)形式などのテキストも含む形式のような他の形式であってもよい。画像復号装置の処理部は、暗号画像を含む電子データのファイル形式が画像データ用の形式でない場合も、その電子データに含まれる暗号画像に関する情報を抽出することにより、その抽出された暗号画像に対して上述した画像補正処理及び画像復号処理を適用できる。
　また、処理部のパターン検出部は、劣化度を測定するための特定パターンとして、暗号化領域内の何れかの反転マーカを検出してもよい。また、原画像を暗号化する暗号装置が、原画像を暗号化して暗号画像を作成した後、暗号画像において暗号化された領域またはその周囲に、形状及びサイズが既知のパターンを付してもよい。例えば、暗号装置は、暗号化領域の周囲の左上に、所定幅を持つ黒領域と白領域が交互に配置されたパターンを伏してもよい。この場合、パターン検出部は、暗号化された領域またはその周囲に付された、形状及びサイズが既知のパターンを特定パターンとして検出してもよい。
　なお、パターン検出部は、それら特定パターンの形状及びサイズが予め分かっているため、例えば、暗号画像と、劣化のない、理想的な特定パターンを表すテンプレートとのテンプレートマッチングを実行することにより、それら特定パターンを検出できる。
　ただし、反転マーカは、反転マーカに含まれる画素及び反転マーカ周囲の画素の値によって、反転マーカ内に含まれる画素の値が変動する。そのため、暗号画像が劣化していなくても、暗号化領域中に付された反転マーカの形状が、劣化のない反転マーカの形状と異なる可能性がある。そこで、パターン検出部は、正確に反転マーカを検出できるように、反転マーカを特定パターンとして検出する場合、復号部に関して説明したような歪み／伸縮処理を行って、反転マーカの位置を修正する。パターン検出部は、その修正された位置について反転マーカを検出することが好ましい。そしてパターン検出部は、歪み／伸縮処理が行われた暗号画像と、劣化のない反転マーカを表したテンプレートとのテンプレートマッチングを行って、暗号画像とテンプレートとの一致度を求める。その一致度は、例えば、暗号画像とテンプレートの相対的な位置を変えつつ、暗号画像の画素値とテンプレートの画素値が一致する画素数を、テンプレートの画素数で割ることにより得られる各相関値のうちの最大値とすることができる。パターン検出部は、一致度が所定値以上となる反転マーカのみを、特定パターンとして検出する。なお、所定値は、例えば、一致度が0から1の範囲内に含まれる場合、0.7とすることができる。
　また、処理部の劣化度測定部は、劣化度測定部に関して上述したのと同様の処理にしたがって、検出された特定パターンに含まれる黒領域あるいは白領域のサイズの変動を調べることにより、劣化度を測定できる。例えば、劣化度測定部は、特定パターンとして検出された反転マーカの幅及び高さと、劣化のない反転マーカの幅及び高さとのそれぞれの差の平均値を求め、その平均値を四捨五入した値を劣化度とする。
　さらに、画像処理装置は、パターン検出部、劣化度測定部及び劣化画像補正部により実行される画像補正処理を２回以上繰り返して実行してもよい。なお、画像補正処理は、図１０に示されるフローチャートにおける、ステップＳ２０１～Ｓ２０３の処理を意味する。例えば、１回目の画像補正処理では、パターン検出部は、暗号画像から検査パターンを特定パターンとして検出する。そして劣化度測定部は、検出された検査パターンに基づいて劣化度を測定する。そして劣化画像補正部は、得られた劣化度に基づいて、暗号画像を補正する。
　次に、２回目の画像補正処理では、パターン検出部は、１回目の画像補正処理によって補正された暗号画像から、何れかの反転マーカを特定パターンとして検出する。そして劣化度測定部は、検出された検査パターンに基づいて劣化度を再度測定する。そして劣化画像補正部は、得られた劣化度に基づいて、一度補正された暗号画像を再度補正する。以下、同様に、画像処理装置は、予め定められた回数もしくは、測定された劣化度の絶対値が所定値以下となるまで、画像補正処理を繰り返す。なお、各回の画像補正処理において検出される特定パターンは、暗号画像全体をバランスよく補正するために、互いに位置が異なることが好ましい。そして処理部の復号部は、画像補正処理を繰り返して得られた補正画像に対して、復号処理を実行する。
　このように、画像処理装置は、画像補正処理を複数回繰り返して実行して得られた補正画像に対して復号処理を実行することにより、より正確に原画像を再構成することができる。
　また、この画像処理装置が画像補正処理の対象とする画像は、暗号画像に限られない。画像補正処理の対象とする画像は、例えば、紙などの媒体に印刷され、かつ、予め形状及びサイズが既知のパターンがその画像または画像周囲に付されたものであればよい。画像補正処理の対象となる画像が暗号画像でなければ、画像処理装置における、処理部の復号部は省略されてもよい。
　さらに、この画像処理装置の処理部が有する、パターン検出部、劣化度測定部、劣化画像補正部、及び復号部の各機能をコンピュータに実現させるコンピュータプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な媒体に記録された形で提供されてもよい。
　ここに挙げられた全ての例及び特定の用語は、読者が、本発明及び当該技術の促進に対する本発明者により寄与された概念を理解することを助ける、教示的な目的において意図されたものであり、本発明の優位性及び劣等性を示すことに関する、本明細書の如何なる例の構成、そのような特定の挙げられた例及び条件に限定しないように解釈されるべきものである。本発明の実施形態は詳細に説明されているが、本発明の精神及び範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。

Claims (9)

  1. 　媒体に印刷された画像を読み取って該画像を表す電子データを生成する画像入力部と、
    　前記電子データに表された画像を補正する処理部であって、
    　　前記電子データに表された画像から、該画像に付された第１のサイズ及び形状を持つ第１のパターンを検出する機能と、
    　　前記検出された第１のパターンのサイズの、前記第１のサイズからのずれ量を劣化度として測定する機能と、
    　　前記劣化度が小さくなるように前記電子データに表された画像を補正する機能と、
    を実現する処理部と、
    を有する画像処理システム。
  2. 　前記第１のサイズは、前記第１のパターンに含まれる、所定値以下の画素値を持つ領域の長さであり、前記劣化度を測定する機能は、前記検出された第１のパターンに含まれる、所定値以下の画素値を持つ領域の長さから前記第１のサイズを引いた差を前記劣化度として測定し、
    　前記補正機能は、前記劣化度が正の値を持つ場合、前記電子データに表された画像に含まれる、前記所定値以下の画素値を持つ領域を、前記劣化度の絶対値だけ該領域の長さが短くなるように縮退させ、前記劣化度が負の値を持つ場合、前記電子データに表された画像に含まれる、前記所定値以下の画素値を持つ領域を、前記劣化度の絶対値だけ該領域の長さが長くなるように拡大する、請求項１に記載の画像処理システム。
  3. 　前記処理部は、前記パターン検出機能に、前記補正機能により補正された補正画像から、第２のサイズ及び形状を持つ第２のパターンを検出させ、
    　前記劣化度測定機能に、前記検出された第２のパターンのサイズの、前記第２のサイズからのずれ量を第２の劣化度として測定させ、
    　前記画像補正機能に、前記第２の劣化度が小さくなるように前記補正画像をさらに補正させる、請求項１または２に記載の画像処理システム。
  4. 　前記電子データに表された画像は、該画像に含まれる少なくとも一部の領域が暗号化された暗号画像であり、
    　前記パターンを検出する機能は、前記暗号化された領域の境界を表すパターンを前記第１のパターンとして検出する、請求項１～３の何れか一項に記載の画像処理システム。
  5. 　前記電子データに表された画像は、該画像に含まれる少なくとも一部の領域が暗号化された暗号画像であり、
    　前記パターンを検出する機能は、前記暗号化された領域内の所定位置を表すパターンを前記第２のパターンとして検出する、請求項３または４に記載の画像処理システム。
  6. 　前記処理部は、前記補正機能により補正された暗号画像を復号して、原画像を再構成する復号機能をさらに実現する、請求項４または５に記載の画像処理システム。
  7. 　媒体に印刷された画像を読み取って該画像を表す電子データを生成し、
    　前記電子データに表された画像から、該画像に付された所定のサイズ及び形状を持つパターンを検出し、
    　　前記検出されたパターンのサイズの、前記所定のサイズからのずれ量を劣化度として測定し、
    　　前記劣化度が小さくなるように前記電子データに表された画像を補正すること、
    を含む画像処理方法。
  8. 　媒体に印刷された画像を読み取って得られた電子データに表された画像から、該画像に付された所定のサイズ及び形状を持つパターンを検出し、
    　前記検出されたパターンのサイズの、前記所定のサイズからのずれ量を劣化度として測定し、
    　前記劣化度が小さくなるように前記電子データに表された画像を補正すること、
    をコンピュータに実行させるコンピュータプログラム。
  9. 　媒体に印刷された画像を読み取って得られた電子データに表された画像から、該画像に付された所定のサイズ及び形状を持つパターンを検出するパターン検出部と、
    　前記検出されたパターンのサイズの、前記所定のサイズからのずれ量を劣化度として測定する劣化度測定部と、
    　前記劣化度が小さくなるように前記電子データに表された画像を補正する画像補正部と、
    を有する画像処理装置。
PCT/JP2008/073856 2008-12-26 2008-12-26 画像処理システム、画像処理装置及び画像処理方法 WO2010073409A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2008801325107A CN102265591B (zh) 2008-12-26 2008-12-26 图像处理系统、图像处理装置以及图像处理方法
JP2010543748A JP5093364B2 (ja) 2008-12-26 2008-12-26 画像処理システム、画像処理装置及び画像処理方法
KR1020117013915A KR101247826B1 (ko) 2008-12-26 2008-12-26 화상 처리 시스템, 화상 처리 장치 및 화상 처리 방법
EP08879204.9A EP2372996B1 (en) 2008-12-26 2008-12-26 Image processing system, image processing device, and image processing method
PCT/JP2008/073856 WO2010073409A1 (ja) 2008-12-26 2008-12-26 画像処理システム、画像処理装置及び画像処理方法
US13/164,851 US8339677B2 (en) 2008-12-26 2011-06-21 Image processing system, image processing apparatus, and image processing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2008/073856 WO2010073409A1 (ja) 2008-12-26 2008-12-26 画像処理システム、画像処理装置及び画像処理方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US13/164,851 Continuation US8339677B2 (en) 2008-12-26 2011-06-21 Image processing system, image processing apparatus, and image processing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010073409A1 true WO2010073409A1 (ja) 2010-07-01

Family

ID=42287076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2008/073856 WO2010073409A1 (ja) 2008-12-26 2008-12-26 画像処理システム、画像処理装置及び画像処理方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8339677B2 (ja)
EP (1) EP2372996B1 (ja)
JP (1) JP5093364B2 (ja)
KR (1) KR101247826B1 (ja)
CN (1) CN102265591B (ja)
WO (1) WO2010073409A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102270460B1 (ko) * 2014-09-19 2021-06-29 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 이의 열화 보상 방법
JP2018005389A (ja) * 2016-06-29 2018-01-11 株式会社リコー 画像変形回路、画像処理装置、及び画像変形方法
US10482569B2 (en) * 2016-07-11 2019-11-19 DISC Intellectual Properties, LLC Image data encryption and rendering system
JP6790601B2 (ja) * 2016-08-31 2020-11-25 ブラザー工業株式会社 画像解析装置
CN115601217B (zh) * 2022-12-09 2023-02-28 成都工业职业技术学院 一种监控视频加密方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03276380A (ja) * 1990-03-27 1991-12-06 Oki Electric Ind Co Ltd 文字認識装置
JP2000030052A (ja) * 1998-07-13 2000-01-28 Oki Electric Ind Co Ltd 画像処理装置
WO2008053576A1 (fr) 2006-10-31 2008-05-08 Fujitsu Limited Dispositif, procédé et programme de codage/décodage d'image

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4797735A (en) * 1985-07-04 1989-01-10 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Distortion surveillance apparatus for television signal transmission system
DK0474466T3 (da) 1990-09-04 1995-01-30 Glaxo Group Ltd Fremgangsmåde og apparat til fyldning af hulrum
US5351107A (en) * 1992-09-24 1994-09-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Image forming apparatus and method having image density correcting function
EP0940780B1 (en) * 1994-01-20 2001-05-30 Omron Corporation Image processing device and method for detecting a reference pattern
JP3527145B2 (ja) * 1999-09-10 2004-05-17 Ｋｄｄｉ株式会社 ディジタル伝送画像の客観品質評価装置
US6606421B1 (en) * 2000-05-25 2003-08-12 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Geometric deformation correction method and system for dot pattern images
JP4366886B2 (ja) * 2001-05-24 2009-11-18 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 画像認識のための装置と方法
FR2847411B1 (fr) * 2002-11-15 2005-01-14 Telediffusion De France Tdf Procede et systeme de mesure des degradations d'une image video introduites par un codage a reduction de debit
JP4194029B2 (ja) * 2003-02-26 2008-12-10 Ｋｄｄｉ株式会社 画像劣化自動検出装置
EP1708136A1 (en) * 2004-01-15 2006-10-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Measuring method for optical transfer function, image restoring method, and digital imaging device
US8421715B2 (en) * 2004-05-21 2013-04-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device, driving method thereof and electronic appliance
JP4543873B2 (ja) * 2004-10-18 2010-09-15 ソニー株式会社 画像処理装置および処理方法
JP4118872B2 (ja) * 2004-12-06 2008-07-16 シャープ株式会社 管理装置、印刷処理システム、管理装置の制御方法、管理装置の制御プログラム、管理装置の制御プログラムが記録された記録媒体
CN101063998A (zh) * 2006-04-30 2007-10-31 王文芳 新型二维条码(q码)的编码和解码方法
JP5054981B2 (ja) * 2007-01-12 2012-10-24 キヤノン株式会社 撮像装置及び撮像処理方法
JP4793340B2 (ja) * 2007-07-09 2011-10-12 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 画像形成装置
JP2009276671A (ja) * 2008-05-16 2009-11-26 Canon Inc 発光装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03276380A (ja) * 1990-03-27 1991-12-06 Oki Electric Ind Co Ltd 文字認識装置
JP2000030052A (ja) * 1998-07-13 2000-01-28 Oki Electric Ind Co Ltd 画像処理装置
WO2008053576A1 (fr) 2006-10-31 2008-05-08 Fujitsu Limited Dispositif, procédé et programme de codage/décodage d'image

Also Published As

Publication number Publication date
KR101247826B1 (ko) 2013-03-26
CN102265591A (zh) 2011-11-30
KR20110102343A (ko) 2011-09-16
US8339677B2 (en) 2012-12-25
EP2372996B1 (en) 2018-10-03
JP5093364B2 (ja) 2012-12-12
US20110249300A1 (en) 2011-10-13
CN102265591B (zh) 2013-12-18
EP2372996A4 (en) 2013-04-17
EP2372996A1 (en) 2011-10-05
JPWO2010073409A1 (ja) 2012-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5505007B2 (ja) 画像処理装置、画像処理方法及び画像処理用コンピュータプログラム
JP4035717B2 (ja) 画像処理装置及び画像処理方法
WO2018095149A1 (zh) 嵌入有视觉图像的二维码的生成系统和方法以及读取系统
US8810862B2 (en) Paper medium information encrypting system, decrypting system, program and method
US8594453B2 (en) Method of robust alignment and payload recovery for data-bearing images
JP2015173430A (ja) 投影システム、半導体集積回路、および画像補正方法
JP5110202B2 (ja) マーカ生成プログラム、復元プログラム、マーカ生成装置、復元装置およびマーカ生成方法
JP5093364B2 (ja) 画像処理システム、画像処理装置及び画像処理方法
US9037871B2 (en) Image processing apparatus and image processing method
JP2007335920A (ja) 画像処理装置および画像処理プログラム
US8139237B2 (en) Image generating apparatus, image processing apparatus, recording medium and computer readable recording medium
JP2005184685A (ja) 画像処理装置、プログラムおよび記録媒体
JP2009070061A (ja) ２次元コード読み取り装置、２次元コード読み取り方法、２次元コード読み取りプログラム及び記録媒体
TWI411927B (zh) 嵌入資訊於輸入影像的方法、自輸入影像中擷取出資訊的方法以及相關裝置
JP2004147253A (ja) 画像処理装置及び画像処理方法
JP4927058B2 (ja) 情報埋込画像生成装置、情報読取装置、情報埋込画像生成方法、情報読取方法、情報埋込画像生成プログラムおよび情報読取プログラム
JP2006253839A (ja) 透かし情報検出装置および透かし情報埋め込み装置および透かし情報検出方法および透かし情報埋め込み方法
JP6006676B2 (ja) マーカ埋め込み装置、マーカ検出装置、マーカ埋め込み方法、マーカ検出方法、及びプログラム
JP4861251B2 (ja) 画像処理装置およびその制御方法
JP4881935B2 (ja) 情報埋込画像生成装置、情報読取装置、情報埋込画像生成方法、情報読取方法、情報埋込画像生成プログラムおよび情報読取プログラム
JP2020090032A (ja) 埋め込み装置、抽出装置及びプログラム
JP2008301280A (ja) 画像処理装置およびその制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200880132510.7

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08879204

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2010543748

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20117013915

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2008879204

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE