処理中

しばらくお待ちください...

設定

設定

出願の表示

1. WO2020116176 - 埋め込み装置、抽出装置及びプログラム

Document

明 細 書

発明の名称 埋め込み装置、抽出装置及びプログラム

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003   0004  

先行技術文献

非特許文献

0005  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0006   0007   0008   0009  

課題を解決するための手段

0010   0011  

発明の効果

0012  

図面の簡単な説明

0013  

発明を実施するための形態

0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094  

符号の説明

0095  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15  

明 細 書

発明の名称 : 埋め込み装置、抽出装置及びプログラム

技術分野

[0001]
 本発明は、埋め込み装置、抽出装置及びプログラムに関する。

背景技術

[0002]
 人間の目で知覚できないような態様で画像や映像等のコンテンツ内に別の情報を埋め込む技術として、電子透かしと称される技術が知られている。電子透かしは、コンテンツの流通等において、コンテンツの識別や管理、著作権の保護や管理、コンテンツに関連する情報の提供等の目的のために用いられることが多い。
[0003]
 画像コンテンツに対する電子透かし技術では、画素値の微小変更に基づく方法が知られている。例えば、枠線を利用した幾何ひずみ補正と、2次元ブロックパターン変調方式に基づく電子透かしアルゴリズムとを組み合わせた手法が知られている(非特許文献1)。
[0004]
 非特許文献1に開示されている手法によれば、予め電子透かしを埋め込んだ画像を紙に印刷した場合でも、携帯電話やスマートフォン等のカメラを使って、高速かつ安定的に電子透かしを検出することができる。また、画像を印刷した場合に、斜め方向から撮影しても電子透かしを検出することができる。

先行技術文献

非特許文献

[0005]
非特許文献1 : 中村高雄、片山淳、山室雅司、曽根原登「カメラ付き携帯電話機を用いたアナログ画像からの高速電子透かし検出方式」電子情報通信学会論文誌、D-II Vol.J87-D-II, No.12, pp.2145-2155, 2004

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0006]
 しかしながら、電子透かしを埋め込む対象によっては、電子透かしが埋め込み可能な領域が限られてしまう場合がある。例えば、商品ロゴや企業ロゴ等が含まれる画像(具体的には、商品パッケージ等の画像)に電子透かしを埋め込む場合には、電子透かしをロゴ部分には埋め込みたくないというニーズがある。このため、ロゴ部分以外に電子透かしパターンを埋め込む必要があり、電子透かしが埋め込み可能な領域が限られてしまう。
[0007]
 また、電子透かしが埋め込まれた画像を印刷機で印刷する場合、印刷機の解像度によって電子透かしの埋め込む際に用いられるブロック領域の大きさには下限が存在する。このため、電子透かしが埋め込まれた画像の印刷物の単位面積から抽出可能な情報の情報量には限りがある。
[0008]
 したがって、電子透かしを埋め込む対象の画像内の同一領域で比較した場合に、当該領域内に埋め込み可能な電子透かしの情報量を増やす必要がある。
[0009]
 本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、対象画像に埋め込み可能な透かし情報の情報量を向上させることを目的とする。

課題を解決するための手段

[0010]
 上記目的を達成するため、本発明の実施の形態における埋め込み装置は、対象画像に対して透かし情報を埋め込むための埋め込み装置であって、前記対象画像の分割された領域ごとに、それぞれ画素値で表現される少なくとも2種の特徴の中から1種の特徴を前記領域に重畳させる重畳部を有し、前記重畳部は、所定の単位の前記領域の集合ごとに、前記透かし情報が前記特徴を埋め込んだ各領域の前記集合における位置によって決定されるパターンによって表現されるよう、前記透かし情報を前記対象画像に埋め込む、ことを特徴とする。
[0011]
 また、本発明の実施の形態における抽出装置は、対象画像に埋め込まれた透かし情報を抽出するための抽出装置であって、前記対象画像の分割された領域ごとに、それぞれ画素値で表現される少なくとも2種の特徴の中から1種の特徴を前記領域から検出する検出部を有し、前記検出部は、所定の単位の前記領域の集合ごとに、前記特徴が埋め込まれた各領域の前記集合における位置によって決定されるパターンによって前記透かし情報を検出することで、前記透かし情報を前記対象画像から抽出する、ことを特徴とする。

発明の効果

[0012]
 対象画像に埋め込み可能な透かし情報の情報量を向上させることができる。

図面の簡単な説明

[0013]
[図1] 本発明の実施の形態における透かし情報埋め込み装置及び透かし情報抽出装置の構成の一例を示す図である。
[図2] コンピュータのハードウェア構成の一例を示す図である。
[図3] 本発明の実施の形態における埋め込み処理部の機能構成の一例を示す図である。
[図4] 本発明の実施の形態における抽出処理部の機能構成の一例を示す図である。
[図5] 本発明の実施の形態における透かし情報埋め込み処理の一例を示すフローチャートである。
[図6] 複数のブロック領域に分割された埋め込み対象画像の一例を示す図である。
[図7] ブロック領域のグループ化の一例を示す図(その1)である。
[図8] ブロック領域のグループ化の一例を示す図(その2)である。
[図9] 埋め込み対象画像にロゴが含まれる場合におけるブロック領域への分割及びグループ化の一例を示す図である。
[図10] N=4,M=2である場合におけるグループ内のブロックパターンとK=6進数で各桁が取り得る値との対応関係の一例を示す図である。
[図11] N=4,M=2である場合における黒ドット及び白ドットの上書きの一例を示す図である。
[図12] N=9,M=2である場合におけるグループ内のブロックパターンとK=36進数で各桁が取り得る値との対応関係の一例を示す図である。
[図13] N=9,M=2である場合における黒ドット及び白ドットの上書きの一例を示す図である。
[図14] N=4,M=0~4である場合におけるグループ内のブロックパターンと16進数で各桁が取り得る値との対応関係の一例を示す図である。
[図15] 本発明の実施の形態における透かし情報抽出処理の一例を示すフローチャートである。

発明を実施するための形態

[0014]
 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本発明の実施の形態では、電子透かし情報を埋め込む対象となる対象画像(以降、「埋め込み対象画像」とも表す。)に埋め込み可能な情報量を向上させることが可能な透かし情報埋め込み装置10と、電子透かし情報が埋め込まれた画像(以降、「埋め込み済み画像」とも表す。)やその印刷物等から情報を抽出可能な透かし情報抽出装置20とについて説明する。
[0015]
 なお、電子透かしは、地紋透かしと呼ばれることもある。特に、人間の目で知覚できないような態様で情報が埋め込まれた画像を印刷した印刷物から当該情報を抽出する技術を地紋透かしと呼ぶこともある。本発明の実施の形態では、電子透かしと地紋透かしとを区別せずに、これらを総称して、単に「透かし」と表す。したがって、電子データとして対象画像に埋め込まれる情報(電子透かし情報)と、インク等によって印刷物に埋め込まれている情報とを区別せずに、これらを総称して、「透かし情報」と表す。
[0016]
 また、本発明の実施の形態では、埋め込み対象画像は静止画であるものとして説明するが、透かし情報が埋め込まれる対象画像は動画であってもよい。この場合、動画に含まれる各フレーム画像の各々を埋め込み対象画像とすればよい。
[0017]
 <透かし情報埋め込み装置10及び透かし情報抽出装置20の構成>
 まず、本発明の実施の形態における透かし情報埋め込み装置10及び透かし情報抽出装置20の構成について、図1を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施の形態における透かし情報埋め込み装置10及び透かし情報抽出装置20の構成の一例を示す図である。
[0018]
 図1(a)に示す透かし情報埋め込み装置10は、例えばPC(パーソナルコンピュータ)、スマートフォン、タブレット端末等のコンピュータである。透かし情報埋め込み装置10は、スキャナやプロッタ等を有する画像形成装置、デジタルカメラ等であってもよい。透かし情報埋め込み装置10は、画像の入力及び出力が可能な種々の装置であればよい。
[0019]
 透かし情報埋め込み装置10は、埋め込み処理部100を有する。透かし情報埋め込み装置10は、埋め込み処理部100により、透かし情報埋め込み処理を行う。すなわち、埋め込み処理部100は、入力した埋め込み対象画像G100に対して透かし情報を埋め込んで埋め込み済画像G200を作成し、作成した埋め込み済画像G200を出力する。透かし情報は、埋め込み対象画像G100に埋め込まれる任意の情報(データ)である。
[0020]
 図1(b)に示す透かし情報抽出装置20は、例えばPC、スマートフォン、タブレット端末等のコンピュータである。透かし情報抽出装置20は、少なくともスキャナを有する画像形成装置、デジタルカメラ等であってもよい。透かし情報抽出装置20は、少なくとも画像の入力が可能な種々の装置であればよい。
[0021]
 透かし情報抽出装置20は、抽出処理部200を有する。透かし情報抽出装置20は、抽出処理部200により、透かし情報抽出処理を行う。すなわち、抽出処理部200は、入力した埋め込み済画像G300から透かし情報を抽出し、抽出した透かし情報を出力する。なお、埋め込み済画像G300は、埋め込み済画像G200であってもよいし、埋め込み済画像G200を印刷した印刷物をスキャンや撮影することで作成された画像であってもよい。以降では、埋め込み済画像G300を「クエリ画像G300」とも表す。
[0022]
 なお、図1に示す透かし情報埋め込み装置10及び透かし情報抽出装置20の構成は一例であって、他の構成であってもよい。例えば、埋め込み処理部100と、抽出処理部200とが1台の装置に含まれていてもよい。
[0023]
 <ハードウェア構成>
 次に、透かし情報埋め込み装置10及び透かし情報抽出装置20を実現するコンピュータ300のハードウェア構成について、図2を参照しながら説明する。図2は、コンピュータ300のハードウェア構成の一例を示す図である。
[0024]
 図2に示すコンピュータ300は、入力装置301と、表示装置302と、外部I/F303と、RAM(Random Access Memory)304と、ROM(Read Only Memory)305と、CPU(Central Processing Unit)306と、通信I/F307と、補助記憶装置308とを有する。これら各ハードウェアは、それぞれがバスBを介して通信可能に接続されている。
[0025]
 入力装置301は、例えばキーボードやマウス、タッチパネル等であり、ユーザが各種操作を入力するのに用いられる。表示装置302は、例えばディスプレイ等であり、コンピュータ300の処理結果等を表示する。
[0026]
 外部I/F303は、外部装置とのインタフェースである。外部装置には、記録媒体303a等がある。コンピュータ300は、外部I/F303を介して、記録媒体303aの読み取りや書き込み等を行うことができる。記録媒体303aには、例えば、埋め込み処理部100を実現する1以上のプログラム、抽出処理部200を実現する1以上のプログラム等が記録されていてもよい。
[0027]
 記録媒体303aには、例えば、フレキシブルディスク、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disk)、SDメモリカード(Secure Digital memory card)、USV(Universal Serial Bus)メモリカード等がある。
[0028]
 RAM304は、プログラムやデータを一時保持する揮発性の半導体メモリである。ROM305は、電源を切ってもプログラムやデータを保持することができる不揮発性の半導体メモリである。ROM305には、例えば、OS(Operating System)に関する設定情報や通信ネットワークに関する設定情報等が格納されている。
[0029]
 CPU306は、ROM305や補助記憶装置308等からプログラムやデータをRAM304上に読み出して処理を実行する演算装置である。なお、CPUは、例えば、MPU(Micro Processing Unit)等と称されてもよい。
[0030]
 通信I/F307は、コンピュータ300を通信ネットワークに接続するためのインタフェースである。
[0031]
 補助記憶装置308は、例えばHDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)等であり、プログラムやデータを格納している不揮発性の記憶装置である。補助記憶装置308に格納されているプログラムやデータには、例えば、OS、当該OS上で各種機能を実現するアプリケーションプログラム、埋め込み処理部100を実現する1以上のプログラム、抽出処理部200を実現する1以上のプログラム等がある。
[0032]
 なお、透かし情報埋め込み装置10は、ハードウェアとして、例えば、プロッタ等の印刷装置、カメラ等の撮像装置等を有していてもよい。また、透かし情報抽出装置20は、ハードウェアとして、例えば、カメラ等の撮像装置、スキャナ等の読み取り装置等を有していてもよい。
[0033]
 <埋め込み処理部100の機能構成>
 次に、本発明の実施の形態における埋め込み処理部100の機能構成について、図3を参照しながら説明する。図3は、本発明の実施の形態における埋め込み処理部100の機能構成の一例を示す図である。
[0034]
 図3に示す埋め込み処理部100は、透かし情報埋め込み装置10にインストールされた1以上のプログラムが、当該透かし情報埋め込み装置10のCPU306に実行させる処理により実現される。
[0035]
 埋め込み処理部100には、入力部101と、登録部102と、重畳部103と、出力部104とが含まれる。
[0036]
 入力部101は、埋め込み対象画像G100を入力する。すなわち、入力部101は、デジタルデータ(電子データ)として埋め込み対象画像G100を入力する。入力された埋め込み対象画像G100は、登録部102及び重畳部103に送信される。
[0037]
 登録部102は、入力部101が入力した埋め込み対象画像G100の位置特定情報を算出し、算出した位置特定情報を所定の記憶領域に登録(保存)する。ここで、位置特定情報とは、透かし情報抽出処理において、クエリ画像G300から埋め込み済画像G200を特定するための情報である。位置特定情報は、例えば、特開2015-201123号公報に開示されている画像認識手法を用いて算出される。すなわち、登録部102は、例えば、埋め込み対象画像G100から抽出される特徴点の位置を示す座標と、これら特徴点の位置における局所特徴量と、埋め込み対象画像G100の4頂点の座標とを位置特定情報として算出する。なお、所定の記憶領域としては、例えば、透かし情報埋め込み装置10と、透かし情報抽出装置20との両方がアクセス可能な記憶装置上の記憶領域とすればよい。
[0038]
 重畳部103は、入力部101が入力した埋め込み対象画像G100に対して透かし情報を埋め込んで、埋め込み済画像G200を作成する。
[0039]
 すなわち、重畳部103は、入力部101が入力した埋め込み対象画像G100を複数のブロック領域に分割した上で、N個のブロック領域毎にグループ化する。そして、重畳部103は、グループ毎に、M(ただし、1≦M≦N-1)個のブロック領域と、N-M個のブロック領域とで表されるブロックパターンが、透かし情報をK(ただし、K= ,すなわちN個のブロック領域の中からM個のブロック領域を選択可能な組合せ)進数で表現した場合における1つの桁に対応するように、当該M個のブロック領域と当該N-M個のブロック領域とに対してそれぞれ黒ドットと白ドットとを重畳させることで、透かし情報を埋め込む。これにより、埋め込み済画像G200が作成される。作成された埋め込み済画像G200は出力部104に送信される。なお、Nは予め設定される2以上の整数であり、Mは予め設定される1以上かつN-1以下の整数である。
[0040]
 出力部104は、重畳部103が作成した埋め込み済画像G200を所定の出力先に出力する。ここで、出力部104は予め設定された任意の出力先に埋め込み済画像G200を出力すればよい。例えば、出力部104は、補助記憶装置308に埋め込み済画像G200を出力してもよいし、表示装置302に埋め込み済画像G200を出力してもよいし、プロッタ等の印刷装置に埋め込み済画像G200を出力してもよい。また、例えば、出力部104は、通信I/F307を介して接続される他の装置(例えば、他のコンピュータや画像形成装置、プリンタ、ディスプレイ装置等)に埋め込み済画像G200を出力してもよい。
[0041]
 <抽出処理部200の機能構成>
 次に、本発明の実施の形態における抽出処理部200の機能構成について、図4を参照しながら説明する。図4は、本発明の実施の形態における抽出処理部200の機能構成の一例を示す図である。
[0042]
 図4に示す抽出処理部200は、透かし情報抽出装置20にインストールされた1以上のプログラムが、当該透かし情報抽出装置20のCPU306に実行させる処理により実現される。
[0043]
 抽出処理部200には、入力部201と、特定部202と、補正部203と、抽出部204と、出力部205とが含まれる。
[0044]
 入力部201は、クエリ画像G300を入力する。クエリ画像G300は、例えば、埋め込み済画像G200が印刷された印刷物や埋め込み済画像G200を表示するディスプレイ等をカメラで撮影することにより入力されたデジタルデータ(電子データ)である。入力されたクエリ画像G300は、特定部202に送信される。なお、クエリ画像G300は、例えば、埋め込み済画像G200が印刷された印刷物をスキャナでスキャンすることにより入力されたものであってもよいし、埋め込み済画像G200そのものであってもよい。
[0045]
 特定部202は、所定の記憶領域に登録されている位置特定情報を用いて、入力部201が入力したクエリ画像G300から埋め込み済画像G200(つまり、埋め込み済画像G200に相当する画像領域)の4頂点の座標を特定する。この特定は、例えば、特開2015-201123号公報に開示されている画像認識手法を用いて行うことができる。すなわち、特定部202は、例えば、クエリ画像G300から特徴点を抽出し、抽出した特徴点と、位置特定情報に含まれる特徴点との対応付けを局所特徴量の照合により行う。そして、特定部202は、これら特徴点同士の位置のずれ具合から最小二乗法等により射影変換行列のパラメータを算出した上で、位置特定情報に含まれる4頂点(つまり、埋め込み対象画像G100の4頂点)の座標が、クエリ画像G300のどの座標に対応付けられるかを、当該パラメータを用いた射影変換行列により求める。この求められたクエリ画像G300の座標(上記の4頂点のそれぞれに対応する座標)が、透かし情報が埋め込まれている画像領域(つまり、埋め込み済画像G200に相当する画像領域)の4頂点の座標である。
[0046]
 これにより、クエリ画像G300において、埋め込み済画像G200に相当する画像領域の4頂点の座標が特定される。特定された結果(4頂点の座標)は、補正部203に送信される。
[0047]
 補正部203は、特定部202が特定した4頂点の座標を用いて、クエリ画像G300を補正する。すなわち、補正部203は、クエリ画像G300を正規化する。また、補正部203は、当該4頂点の座標で示される矩形の画像領域以外の部分を削除(クリッピング)する。なお、正規化とは、例えば、埋め込み済画像G200が印刷された印刷物等をカメラで撮影することにより入力されたクエリ画像G300を、当該印刷物等を正面から撮影した場合に入力される画像に変換することである。補正後のクエリ画像G300は、抽出部204に送信される。以降では、補正後のクエリ画像G300も、単に、「クエリ画像G300」と表す。
[0048]
 抽出部204は、補正部203が補正したクエリ画像G300から透かし情報を抽出する。すなわち、抽出部204は、例えば、N個のブロック領域が含まれるグループ毎に、M個のブロック領域とN-M個のブロック領域とで表されるブロックパターンを検出することで、当該ブロックパターンを1つの桁とするK進数の透かし情報を抽出する。抽出された透かし情報(又は、K進数の透かし情報をビット列に変換した透かし情報)は、出力部205に送信される。
[0049]
 出力部205は、抽出部204が抽出した透かし情報を所定の出力先に出力する。ここで、出力部205は予め設定された任意の出力先に透かし情報を出力すればよい。例えば、出力部205は、補助記憶装置308に透かし情報を出力してもよいし、表示装置302に透かし情報を出力してもよい。また、例えば、出力部205は、通信I/F307を介して接続される他の装置に透かし情報を出力してもよい。又は、例えば、出力部205は、透かし情報とURL(Uniform Resource Locator)とが対応付けられたテーブルを参照して、抽出部204が抽出した透かし情報に対応するURLをWebブラウザ等に出力してもよいし、透かし情報とメールアドレスとが対応付けられたテーブルを参照して、抽出部204が抽出した透かし情報に対応するメールアドレスをメーラー等に出力してもよい。
[0050]
 <透かし情報埋め込み処理>
 以降では、埋め込み対象画像G100に対して透かし情報を埋め込んだ埋め込み済画像G200を作成して、作成した埋め込み済画像G200を出力する処理について、図5を参照しながら説明する。図5は、本発明の実施の形態における透かし情報埋め込み処理の一例を示すフローチャートである。
[0051]
 まず、入力部101は、埋め込み対象画像G100を入力する(ステップS11)。入力部101は、例えば、補助記憶装置308に格納されている埋め込み対象画像G100を入力してもよいし、カメラ等により任意の対象を撮影することで埋め込み対象画像G100を入力してもよい。
[0052]
 次に、登録部102は、入力部101が入力した埋め込み対象画像G100の位置特定情報を算出し、算出した位置特定情報を所定の記憶領域に登録する(ステップS12)。位置特定情報の算出方法は上述した通りである。
[0053]
 なお、登録部102は、上記のステップS12で位置特定情報を算出及び登録する代わりに、例えば、埋め込み対象画像G100に対して所定のマーカを付与してもよい。具体的には、例えば、埋め込み対象画像G100の周囲に明示的な枠線をマーカとして付与してもよいし、QRコード(登録商標)等をマーカとして埋め込み対象画像G100の四隅に付与してもよい。
[0054]
 次に、重畳部103は、入力部101が入力した埋め込み対象画像G100を複数のブロック領域に分割する(ステップS13)。なお、上記のステップS12でマーカが付与された場合には、重畳部103は、マーカが付与された埋め込み対象画像G100を複数のブロック領域に分割すればよい。また、ブロック領域は、矩形領域であればよく、正方形又は長方形のいずれであってもよい。
[0055]
 ここで、複数のブロック領域に分割された埋め込み対象画像G100を図6に示す。図6に示す例では、埋め込み対象画像G100が8×8の64個のブロック領域に分割されている。なお、8×8の64個のブロック領域に分割することは一例であって、重畳部103は、予め決められた任意の数のブロック領域に埋め込み対象画像G100を分割する。
[0056]
 次に、重畳部103は、上記のステップS13の分割によって得られた複数のブロック領域をN個のブロック領域毎にグループ化する(ステップS14)。
[0057]
 ここで、一例として、N=4個のブロック領域毎にグループ化した場合を図7に示す。図7に示す例は、上記のステップS13で埋め込み対象画像G100が8×8の64個のブロック領域に分割された場合に、4個のブロック領域を1つのグループにグループ化したときの例である。
[0058]
 また、一例として、N=9個のブロック領域毎にグループ化した場合を図8に示す。図8に示す例では、上記のステップS13で埋め込み対象画像G100が12×12の144個のブロック領域に分割された場合に、9個のブロック領域を1つのグループにグループ化したときの例である。
[0059]
 なお、図7及び図8に示す例では各グループそれぞれの表す画像領域が単連結な領域である場合を示したが、必ずしも各グループそれぞれの表す画像領域が単連結な領域である必要はない。したがって、重畳部103は、任意のN個のブロック領域を1つのグループにグループ化してよい。
[0060]
 ここで、埋め込み対象画像G100が商品パッケージ等に用いられる場合、企業ロゴや商品ロゴ等(以降、単に「ロゴ」と表す。)が当該埋め込み対象画像G100に含まれる事がある。このような場合に、ロゴ部分に透かし情報を埋め込みたくないというニーズが存在する。そこで、ロゴの周辺に余白がある場合には、上記のステップS13で当該余白部分を複数のブロック領域に分割した上で、上記のステップS14では、これら複数のブロック領域をグループ化する。なお、一般に、ロゴが目立つように、ロゴの周辺には余白が設けられることが多い。
[0061]
 埋め込み対象画像G100にロゴが含まれる場合に、当該ロゴの周辺の余白部分を複数のブロック領域に分割し、これら複数のブロック領域をN=4個毎にグループ化した場合の例を図9に示す。図9に示す例では、ロゴの周辺の余白部分において、N=4個のブロック領域を1つのグループにグループ化している。なお、ロゴの周辺の余白部分にはテクスチャが少なく、ノイズの原因となる要素が少ないことから、このような余白部分を複数のブロック領域に分割及びグループ化することで、透かし情報抽出処理において、グループ内のブロック領域に重畳させた黒ドット及び白ドットを容易に検出することができるようになる。
[0062]
 次に、重畳部103は、グループ毎に、M(ただし、1≦M≦N-1)個のブロック領域と、N-M個のブロック領域とで表されるブロックパターンが、透かし情報をK(ただし、K= )進数で表現した場合における1つの桁に対応するように、当該M個のブロック領域と当該N-M個のブロック領域とに対してそれぞれ黒ドットと白ドットとを重畳させて、埋め込み済画像G200を作成する(ステップS15)。これにより、埋め込み対象画像G100に対して透かし情報が埋め込まれた埋め込み済画像G200が作成される。
[0063]
 ここで、以降では、M個のブロック領域で構成される集合を「第1群」、N-M個のブロック領域で構成される集合を「第2群」と表す。
[0064]
 このとき、一例として、N=4,M=2であり、上記のステップS14でグループ化されたグループ数が16である場合について具体的に説明する。この場合、まず、重畳部103は、K= =6進数で表現した透かし情報をx ・・・x 15として、グループi(i=0,・・,15)のブロックパターンによりx を表現し、当該グループiに含まれる第1群のブロック領域に黒ドットを、第2群のブロック領域に白ドットを重畳させる。
[0065]
 例えば、x は0~5のいずれかの値を取り得るため、各グループiのブロックパターンとx の取り得る値とを図10に示すように対応させることができる。このため、重畳部103は、x の値を、当該値に対応するブロックパターンで表現する。
[0066]
 そして、重畳部103は、当該ブロックパターンが表す第1群のブロック領域に黒ドットを重畳すると共に、当該ブロックパターンが表す第2群のブロック領域に白ドットを重畳する。例えば、x =0である場合、重畳部103は、図11に示すように、グループiのブロックパターン(x =0に対応するブロックパターン)が表す第1群のブロック領域に黒ドットを重畳すると共に、当該ブロックパターンが表す第2群のブロック領域に白ドットを重畳する。このとき、重畳部103は、1つのブロック領域に対して空間的にランダムに分散させたドット(第1群のブロック領域の場合は黒ドット、第2の群のブロック領域の場合は白ドット)を所定の密度で上書きする。
[0067]
 また、同様に、一例として、N=9,M=2であり、上記のステップS14でグループ化されたグループ数が16である場合について具体的に説明する。この場合、まず、重畳部103は、K= =36進数で表現した透かし情報をx ・・・x 15として、グループi(i=0,・・,15)のブロックパターンによりx を表現し、当該グループiに含まれる第1群のブロック領域に黒ドットを、第2群のブロック領域に白ドットを重畳させる。
[0068]
 例えば、x は0~9,A~Zのいずれかの値を取り得るため、各グループiのブロックパターンとx の取り得る値とを図12に示すように対応させることができる。このため、重畳部103は、x の値を、当該値に対応するブロックパターンで表現する。
[0069]
 そして、重畳部103は、当該ブロックパターンが表す第1群のブロック領域に黒ドットを重畳すると共に、当該ブロックパターンが表す第2群のブロック領域に白ドットを重畳する。例えば、x =0である場合、重畳部103は、図13に示すように、グループiのブロックパターン(x =0に対応するブロックパターン)が表す第1群のブロック領域に黒ドットを重畳すると共に、当該ブロックパターンが表す第2群のブロック領域に白ドットを重畳する。このとき、重畳部103は、1つのブロック領域に対して空間的にランダムに分散させたドット(第1群のブロック領域の場合は黒ドット、第2の群のブロック領域の場合は白ドット)を所定の密度で上書きする。
[0070]
 このように、K= 進数で表現された透かし情報の1つの桁を1つのグループで表すことで、当該透かし情報を埋め込み対象画像G100に埋め込むことができる。このとき、埋め込み対象画像G100に含まれるグループ数をIとすれば、当該埋め込み対象画像G100には、K 通りの透かし情報を埋め込むことができる。
[0071]
 なお、第1群のブロック領域に少なくとも1つ以上の黒ドットを重畳させると共に、第2群のブロック領域に少なくとも1つ以上の白ドットを重畳させるようにしてもよいし、これに限られず、例えば、第1群のブロック領域に黒ドットを重畳させるか又は第2のブロック領域に白ドットを重畳させるかのいずれか一方のみを行ってもよい。
[0072]
 また、ブロック領域にドット(第1群のブロック領域の場合は黒ドット、第2の群のブロック領域の場合は白ドット)を重畳させる場合、ドットの密度設定によっては1つのブロック領域に対して数個程度のドットしか上書きされないことがある。この場合、ブロック領域の位置ずれに対する頑健性(ロバスト性)を高めるため、各ブロック領域に対して、少なくとも1つのドットが当該ブロック領域の中央近傍に上書きされるようにすることが好ましい。
[0073]
 また、各ブロック領域に重畳させるドットの大きさ(ドット径)は任意に設定することができるが、例えば、埋め込み済画像G200を印刷する場合を考慮して、印刷機のdpiに応じたドット径とすることが好ましい。
[0074]
 ここで、上記では、Mは1≦M≦N-1のいずれかであるものとしたが、例えば、各グループに対してMを0以上N以下の任意の値を取り得るものとすれば、より多くの情報量を有する透かし情報を埋め込み対象画像G100に埋め込むことが可能となる。例えば、N=4の場合に、各グループに対してMを0以上N=4以下の任意の値を取り得るものとすれば、図14に示すように、1つのグループのグループパターンで、透かし情報を16進数で表現した場合における各桁を表現することができる。ただし、この場合、1つのグループに対するグループパターンが増加することから、透かし情報抽出処理において、ノイズによって誤った透かし情報が抽出される可能性が高くなる。そのため、ドットを重畳可能な画像領域のテクスチャ、埋め込み済画像G200を印刷する場合における印刷機の性能、透かし情報抽出処理において印刷物を撮影するカメラの性能、透かし情報抽出処理において印刷物をスキャンするスキャナの性能等を考慮して、透かし情報を安定して抽出可能な数にグループパターンの数を制限することが好ましい。
[0075]
 また、上記では、透かし情報をそのまま埋め込み対象画像G100に埋め込んだが、例えば、スペクトル拡散や誤り訂正符号化等の各種冗長化を行った上で、埋め込み対象画像G100に埋め込むことが好ましい。これにより、例えば、透かし情報抽出処理において、部分遮蔽等の様々な劣化要因に対するロバスト性を高めることができる。
[0076]
 また、透かし情報をK進数で表現した場合の各桁と、埋め込み対象画像G100の各グループの並びとは必ずしも一致させる必要はなく、例えば、透かし情報に対してスクランブルを施してもよい。
[0077]
 なお、黒ドット及び白ドットは、それぞれ黒点及び白点と称されてもよい。また、必ずしも黒ドットや白ドットを用いる必要はなく、第1群に含まれるブロック領域と第2群に含まれるブロック領域とを区別するための任意の1種類又は2種類以上の特徴点が用いられてもよい。
[0078]
 次に、出力部104は、重畳部103が作成した埋め込み済画像G200を所定の出力先に出力する(ステップS16)。ここで、印刷機に埋め込み済画像G200を出力する場合、CMYKインク以外にホワイトインクを利用できる印刷機に出力することが好ましい。これにより、第2群のブロック領域に重畳させた白ドットをホワイトインクで印刷することができる。なお、印刷機に埋め込み済画像G200を出力する際に、例えば、当該埋め込み済画像G200を補助記憶装置308や記録媒体303a等に画像ファイルとして一旦保存した上で、その後、当該画像ファイルを印刷機で印刷してもよい。
[0079]
 <透かし情報抽出処理>
 以降では、透かし情報が埋め込まれたクエリ画像G300から透かし情報を抽出する処理について、図15を参照しながら説明する。図15は、本発明の実施の形態における透かし情報抽出処理の一例を示すフローチャートである。
[0080]
 まず、入力部201は、クエリ画像G300を入力する(ステップS21)。入力部201は、例えば、埋め込み済画像G200が印刷された印刷物等をカメラで撮影することによりクエリ画像G300を入力してもよいし、埋め込み済画像G200が印刷された印刷物をスキャナでスキャンすることによりクエリ画像G300を入力してもよいし、補助記憶装置308等に格納されている埋め込み済画像G200をクエリ画像G300として入力してもよい。
[0081]
 次に、特定部202は、所定の記憶領域に登録されている位置特定情報を用いて、入力部201が入力したクエリ画像G300から埋め込み済画像G200(つまり、埋め込み済画像G200に相当する画像領域)の4頂点の座標を特定する(ステップS22)。これら4頂点の座標の特定方法は上述した通りである。
[0082]
 なお、埋め込み済画像G200にマーカが付与されている場合は、特定部202は、当該マーカを検出することで、埋め込み済画像G200の4頂点の座標を特定すればよい。
[0083]
 次に、補正部203は、特定部202が特定した4頂点の座標を用いて、クエリ画像G300を補正する(ステップS23)。すなわち、補正部203は、当該4頂点の座標を用いてクエリ画像G300を正規化した上で、当該4頂点の座標で示される矩形の画像領域以外の部分をクリッピングする。
[0084]
 なお、クリッピングするのは当該4頂点の座標で示される矩形の画像領域以外の部分は不要であるためである。したがって、上記のステップS23では、必ずしもクリッピングを行う必要はなく、クリッピングしなくてもよい。
[0085]
 次に、補正部203が補正したクエリ画像G300から透かし情報を抽出する(ステップS24)。すなわち、抽出部204は、クエリ画像G300のグループ毎に、第1群に含まれるブロック領域と第2群に含まれるブロック領域とで表されるブロックパターンを検出することで、当該ブロックパターンを1つの桁とするK進数の透かし情報を抽出する。
[0086]
 ここで、抽出部204は、例えば、黒ドットが重畳されているブロック領域を第1群に含まれるブロック領域と検出し、白ドットが重畳されているブロック領域を第2群に含まれるブロック領域と検出することで、ブロックパターンを検出する。そして、抽出部204は、各グループのブロックパターンに対応する値を、K進数の透かし情報の各桁のうちの当該グループに対応する桁の値とすることで、透かし情報を抽出する。このとき、抽出部204は、K進数の透かし情報をビット列に変換してもよい。
[0087]
 また、抽出部204は、黒ドット又は白ドットを検出するために、トップハット処理やブラックハット処理を用いてもよい。トップハット処理とは、クエリ画像G300と、オープリング処理を施したクエリ画像G300との差分によって表される画像を作成する処理である。この処理により白ドットを検出することができる。一方で、ブラックハット処理とは、クエリ画像G300と、クロージング処理を施したクエリ画像G300との差分によって表される画像を作成する処理である。この処理により黒ドットを検出することができる。
[0088]
 更に、透かし情報埋め込み処理において、例えば、透かし情報を冗長化していたり、透かし情報にスクランブルを施していたりする場合、抽出部204は、冗長化前やスクランブルを施す前の透かし情報に復号するための適切な処理を行う。
[0089]
 なお、透かし情報埋め込み処理において、第1群のブロック領域への黒ドットの重畳又は第2群のブロック領域への白ドットの重畳のいずれか一方のみを行っている場合には、上記のステップS24では、透かし情報埋め込み処理で重畳されたドット(黒ドット又は白ドットのいずれか)のみを検出すればよい。
[0090]
 次に、出力部205は、抽出部204が抽出した透かし情報を所定の出力先に出力する(ステップS25)。
[0091]
 <まとめ>
 以上のように、本発明の実施の形態における透かし情報埋め込み装置10は、埋め込み対象画像G100内のN個のブロック領域を1つのグループとして、当該グループ内のM個のブロック領域とN-M個のブロック領域とのブロックパターンによってK= 進数で表現された透かし情報を埋め込み対象画像G100に埋め込む。したがって、本発明の実施の形態における透かし情報埋め込み装置10によれば、例えば、埋め込み対象画像G100に対して透かし情報を埋め込むことが可能な画像領域が限られている場合であっても高い密度で透かし情報を埋め込むことが可能となり、埋め込み対象画像G100に埋め込み可能な透かし情報の情報量を向上させることができるようになる。
[0092]
 なお、本発明の実施の形態における透かし情報埋め込み装置10では、Nの値を大きくする程、埋め込み対象画像G100に埋め込むことが可能な透かし情報の密度を高くすることができる。また、1つのグループで0~K-1まで表現することが可能であるため、M=N/2とした場合に最も効率良く透かし情報を埋め込むことが可能となる。
[0093]
 また、本発明の実施の形態における透かし情報抽出装置20は、透かし情報埋め込み装置10によって埋め込まれた透かし情報をクエリ画像G300から抽出することができる。
[0094]
 本発明は、具体的に開示された上記の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

符号の説明

[0095]
 10    透かし情報埋め込み装置
 20    透かし情報抽出装置
 100   埋め込み処理部
 101   入力部
 102   登録部
 103   重畳部
 104   出力部
 200   抽出処理部
 201   入力部
 202   特定部
 203   補正部
 204   抽出部
 205   出力部

請求の範囲

[請求項1]
 対象画像に対して透かし情報を埋め込むための埋め込み装置であって、
 前記対象画像の分割された領域ごとに、それぞれ画素値で表現される少なくとも2種の特徴の中から1種の特徴を前記領域に重畳させる重畳部を有し、
 前記重畳部は、
 所定の単位の前記領域の集合ごとに、前記透かし情報が前記特徴を埋め込んだ各領域の前記集合における位置によって決定されるパターンによって表現されるよう、前記透かし情報を前記対象画像に埋め込む、
 ことを特徴とする埋め込み装置。
[請求項2]
 前記重畳部は、
 前記対象画像にロゴが含まれる場合、前記対象画像のうちの前記ロゴ以外の画像領域が分割された領域ごとに、前記1種の特徴を前記領域に重畳させる、
 ことを特徴とする請求項1に記載の埋め込み装置。
[請求項3]
 前記重畳部は、
 前記1種の特徴を1つ以上、前記領域に重畳させ、かつ、前記1つ以上の特徴のうちの少なくとも1つを、前記領域の中央近傍に重畳させる、
 ことを特徴とする請求項1又は2に記載の埋め込み装置。
[請求項4]
 前記1種の特徴は白ドットであり、
 前記対象画像に対して前記透かし情報が埋め込まれた画像について、前記透かし情報が埋め込まれた画像に含まれる前記白ドットをホワイトインクで印刷する印刷部を有する、ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の埋め込み装置。
[請求項5]
 対象画像に埋め込まれた透かし情報を抽出するための抽出装置であって、
 前記対象画像の分割された領域ごとに、それぞれ画素値で表現される少なくとも2種の特徴の中から1種の特徴を前記領域から検出する検出部を有し、
 前記検出部は、
 所定の単位の前記領域の集合ごとに、前記特徴が埋め込まれた各領域の前記集合における位置によって決定されるパターンによって前記透かし情報を検出することで、前記透かし情報を前記対象画像から抽出する、
 ことを特徴とする抽出装置。
[請求項6]
 前記2種の特徴はそれぞれ黒ドット及び白ドットであり、
 前記検出部は、
 トップハット処理又はブラックハット処理を前記対象画像に施すことで、前記黒ドット又は前記白ドットを前記特徴として検出し、前記集合ごとに、検出された前記特徴が埋め込まれた各領域の前記集合における位置によって決定されるパターンによって前記透かし情報を検出する、ことを特徴とする請求項5に記載の抽出装置。
[請求項7]
 コンピュータを、請求項1乃至4の何れか一項に記載の埋め込み装置における各部又は請求項5又は6に記載の抽出装置における各部として機能させるためのプログラム。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]

[ 図 11]

[ 図 12]

[ 図 13]

[ 図 14]

[ 図 15]