(57)【要約】  一部の領域が暗号化された暗号化画像において暗号化領域を精度よく識別する。画像暗号化システムは、入力画像の一部の領域を暗号化して暗号化領域を含む暗号化画像を生成する暗号化部と、暗号化領域の画像に基づいて暗号化領域を識別する識別情報を生成する識別情報生成部と、識別情報および暗号化領域を復号するための復号鍵を対応づけて登録する登録部、を備える。
2012042637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像の一部の領域を暗号化して暗号化領域を含む暗号化画像を生成する暗号化部と、
前記暗号化領域の画像に基づいて前記暗号化領域を識別する識別情報を生成する識別情報生成部と、
前記識別情報および前記暗号化領域を復号するための復号鍵を対応づけて登録する登録部、
を備える画像暗号化システム。
【請求項２】
請求項１に記載の画像暗号化システムであって、
前記識別情報生成部は、前記暗号化領域内の複数のブロックを選択し、前記複数のブロックの画像を利用して前記識別情報を生成する
ことを特徴とする画像暗号化システム。
【請求項３】
請求項２に記載の画像暗号化システムであって、
前記識別情報生成部は、前記暗号化領域内の各ブロックの画像の複雑さに基づいて、前記複数のブロックを選択する
ことを特徴とする画像暗号化システム。
【請求項４】
請求項２に記載の画像暗号化システムであって、
前記識別情報は、前記複数のブロックを選択する規則を表す規則データ、および前記複数のブロックのそれぞれの画像データを含む
ことを特徴とする画像暗号化システム。
【請求項５】
請求項１に記載の画像暗号化システムであって、
前記暗号化部が複数の暗号化領域を生成するときは、前記識別情報生成部は、前記複数の暗号化領域に対応する複数の識別情報間の相関が小さくなるように、前記複数の識別情報を生成する
ことを特徴とする画像暗号化システム。
【請求項６】
入力画像の一部の領域を暗号化して暗号化領域を含む暗号化画像を生成し、
前記暗号化領域の画像に基づいて前記暗号化領域を識別する識別情報を生成し、
前記識別情報および前記暗号化領域を復号するための復号鍵を対応づけて登録する、
ことを特徴とする画像暗号化方法。
【請求項７】
入力画像の一部の領域を暗号化して暗号化領域を含む暗号化画像を生成する暗号化部と、
前記暗号化領域の画像に基づいて前記暗号化領域を識別する識別情報を生成する識別情報生成部と、
鍵管理サーバにおいて前記暗号化領域を復号するための復号鍵に対応づけて前記識別情報が登録されるように、前記識別情報を前記鍵管理サーバへ送信する送信部、
を備える画像暗号化装置。
【請求項８】
複数の暗号化領域を有する暗号化画像の各暗号化領域に対して、各暗号化領域の画像に基づいて生成される識別情報と各暗号化領域を復号するための復号鍵を対応づけて登録する登録部と、
前記暗号化画像の前記複数の暗号化領域から対象暗号化領域を抽出する抽出部と、
前記対象暗号化領域と前記登録部に登録されている各識別情報とのマッチング処理を行うマッチング部と、
前記対象暗号化領域と最も高いマッチングが得られた識別情報に対応する復号鍵を前記登録部から取得する取得部と、
前記取得部により取得された復号鍵を用いて前記対象暗号化領域を復号する復号部、
を備える画像復号システム。
【請求項９】
請求項８に記載の画像復号システムであって、
前記識別情報は、前記暗号化領域から選択される複数のブロックのそれぞれの画像データ、および前記複数のブロックを選択する規則を表す規則データを含み、
前記マッチング部は、前記識別情報に含まれる前記規則データに従って前記対象暗号化領域から選択される複数のブロックの画像と前記識別情報に含まれる画像データとのマッチングを行う
ことを特徴とする画像復号システム。
【請求項１０】
複数の暗号化領域を有する暗号化画像の各暗号化領域に対して、各暗号化領域の画像に基づいて生成される識別情報と各暗号化領域を復号するための復号鍵を対応づけて登録する、鍵管理サーバにアクセスして前記暗号化画像を復号する画像復号方法であって、
前記暗号化画像の前記複数の暗号化領域から対象暗号化領域を抽出し、
前記対象暗号化領域と前記鍵管理サーバに登録されている各識別情報とのマッチング処理を行い、
前記対象暗号化領域と最も高いマッチングが得られた識別情報に対応する復号鍵を前記鍵管理サーバから取得し、
前記復号鍵を用いて前記対象暗号化領域を復号する、
ことを特徴とする画像復号方法。
【請求項１１】
複数の暗号化領域を有する暗号化画像の各暗号化領域に対して、各暗号化領域の画像に基づいて生成される識別情報と各暗号化領域を復号するための復号鍵を対応づけて登録する、鍵管理サーバにアクセスして前記暗号化画像を復号する画像復号装置であって、
前記暗号化画像の前記複数の暗号化領域から対象暗号化領域を抽出する抽出部と、
前記対象暗号化領域と前記鍵管理サーバに登録されている各識別情報とのマッチング処理を行うマッチング部と、
前記対象暗号化領域と最も高いマッチングが得られた識別情報に対応する復号鍵を前記鍵管理サーバから取得する取得部と、
前記取得部により取得された復号鍵を用いて前記対象暗号化領域を復号する復号部、
を備える画像復号装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を暗号化するためのシステム、装置、方法、および暗号化された画像を復号するためのシステム、装置、方法に係わる。
【背景技術】
【０００２】
情報化社会が進む中で、秘密情報の漏洩を防ぐための技術が研究および開発されてきている。例えば、デジタルデータに関しては、デジタルデータを暗号化する技術、ユーザを認証する技術、デジタルデータへのアクセスを制限する技術などが実用化されている。【０００３】
ところが、実社会では、紙媒体などの印刷物から情報が漏洩することが多い。例えば、クレジットカードの明細書、病院のカルテ、学校の名簿などは、秘密情報を含んでいる。このため、印刷物に記載されている情報の漏洩を防ぐ技術の開発も望まれている。【０００４】
印刷物に記載されている情報を保護する際には、例えば、秘密情報が記載されている領域が「読めない」状態に加工される。この場合、例えば、コンピュータ上で秘密情報に対応する領域が暗号化される。そして、そのようにして一部の領域が暗号化された画像データが印刷される。これにより、秘密情報が暗号化された印刷物が得られる。【０００５】
ユーザは、上述の印刷物の秘密情報を読むためには、例えば、デジタルカメラまたはスキャナ等を利用して、その印刷物の画像を表すデジタルデータを生成する。そして、暗号化されている領域を復号することにより、秘密情報が再生される。【０００６】
関連する技術として、光学読み取り機器によってデジタル画像化されたデジタル画像を暗号化画像に暗号化する画像暗号化装置が提案されている。この画像暗号化装置は、デジタル画像から暗号化する部分領域を指定する暗号化領域指定手段と、暗号化領域指定手段によって選択された部分領域を暗号鍵に基づいて処理画像に変換する画像変換手段と、部分領域の位置を特定可能にするために、画像変換手段によって変換された処理画像の画素値を規則的に変換することにより変換画像を生成する画素値変換手段と、を備える。（例えば、特許文献１）【０００７】
また、他の関連する技術として、下記の暗号化／復号化が提案されている。すなわち、文書の一部が暗号化され読めなくなっている画像を復号化する場合、ユーザは、復号化装置を使って、文書を電子画像として読み込むと共に、鍵管理サーバにアクセスし、ユーザ認証を受ける。そして、画像から取得した管理番号を復号化装置から鍵管理サーバに送信する。鍵管理サーバは、取得した管理番号から、文書の暗号化された部分の位置情報と、これを復号化するための復号鍵を鍵管理データベースから取り出し、復号化装置に送信する。復号化装置は、鍵管理サーバから受け取った、位置情報と復号鍵とを使って、電子画像を処理し、暗号化された部分を読めるように復号化する。（例えば、特許文献２）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−３０１０４４号公報
【特許文献２】特開２００８−３０１４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
暗号化領域を含む画像（上述の例では、印刷物）を復号する際には、ユーザは、上述したように、デジタルカメラ等を利用してその画像を撮影する。そして、復号装置は、暗号化領域に対応する鍵を用いてその暗号化領域を復号する。【００１０】
ここで、暗号化画像が複数の暗号化領域を有するときには、セキュリティを高めるために、各暗号化領域が互いに異なる鍵で暗号化されることが好ましい。この場合、各暗号化領域について、例えば、暗号化画像内での位置を表す位置情報に対応づけて、暗号／復号鍵が管理される。そして、復号装置は、暗号化画像全体の画像データを読み込めば、復号対象の暗号化領域の暗号化画像内での位置を検出し、その位置に対応する復号鍵を取得できる。【００１１】
ところが、例えば、ユーザがデジタルカメラで暗号化画像を撮影する際に、その暗号化画像の一部の領域のみが撮影されたとすると、復号装置は、復号対象の暗号化領域の暗号化画像内における位置を検出できない。この場合、復号装置は、撮影された暗号化領域に対応する鍵を取得できず、その暗号化領域を復号できない。【００１２】
この問題は、デジタルカメラを利用して対象物の画像データを取得する場合にのみ発生するものではない。すなわち、例えば、スキャナを利用して印刷物の画像データを取得する場合にも、印刷物に対してスキャナが斜めに設定された場合などには、同様の問題が発生し得る。【００１３】
本発明の課題は、一部の領域が暗号化された暗号化画像において、暗号化領域を精度よく識別することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の１つの態様の画像暗号化システムは、入力画像の一部の領域を暗号化して暗号化領域を含む暗号化画像を生成する暗号化部と、前記暗号化領域の画像に基づいて前記暗号化領域を識別する識別情報を生成する識別情報生成部と、前記識別情報および前記暗号化領域を復号するための復号鍵を対応づけて登録する登録部、を備える。【００１５】
本発明の１つの態様の画像復号システムは、複数の暗号化領域を有する暗号化画像の各暗号化領域に対して、各暗号化領域の画像に基づいて生成される識別情報と各暗号化領域を復号するための復号鍵を対応づけて登録する登録部と、前記暗号化画像の前記複数の暗号化領域から対象暗号化領域を抽出する抽出部と、前記対象暗号化領域と前記登録部に登録されている各識別情報とのマッチング処理を行うマッチング部と、前記対象暗号化領域と最も高いマッチングが得られた識別情報に対応する復号鍵を前記登録部から取得する取得部と、前記取得部により取得された復号鍵を用いて前記対象暗号化領域を復号する復号部、を備える。
【発明の効果】
【００１６】
本出願において開示される構成または方法によれば、一部の領域が暗号化された暗号化画像において、暗号化領域を精度よく識別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係る画像暗号化および画像復号について説明する図である。
【図２】実施形態の暗号化システムの構成を示す図である。
【図３】ユーザＤＢの一例を示す図である。
【図４】鍵管理ＤＢに登録される復号関連情報の一例を示す図である。
【図５】実施形態の暗号化システムの処理を示すフローチャートである。
【図６】縮約情報を生成する方法について説明する図である。
【図７】縮約情報を生成する方法を示すフローチャートである。
【図８】縮約情報のデータ構成の一例を示す図である。
【図９】縮約情報を生成する他の方法について説明する図である。
【図１０】縮約情報を生成する他の方法を示すフローチャートである。
【図１１】実施形態の復号システムの構成を示す図である。
【図１２】復号対象領域を抽出する方法の一例を示す図である。
【図１３】実施形態の復号システムの処理を示すフローチャートである。
【図１４】鍵管理ＤＢから縮約情報を抽出する処理を説明する図である。
【図１５】テンプレートマッチング処理を説明する図である。
【図１６】テンプレートマッチングに基づいて暗号化領域を復号する処理を説明する図である。
【図１７】テンプレートマッチングの実施例を示す図である。
【図１８】テンプレートマッチング処理を示すフローチャートである。
【図１９】暗号化装置、復号装置、鍵管理サーバのハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、実施形態に係る画像暗号化および画像復号について説明する図である。図１において、原画像は、文字Ａ〜Ｘを含んでいる。
【００１９】
実施形態に係る暗号化装置は、原画像の一部の領域を暗号化する。図１に示す例では、暗号化装置は、破線で囲まれた領域１、２をそれぞれ暗号化している。この暗号化処理により、領域１、２がそれぞれ暗号化され、暗号化領域３、４を含む暗号化画像が生成される。このとき、暗号化装置は、互いに異なる暗号鍵で領域１、２をそれぞれ暗号化する。そして、暗号化画像は、例えば、紙媒体などに印刷される。この場合、暗号化画像を取得したユーザは、その暗号化画像から文字Ｄ〜Ｐ、Ｓ〜Ｘを読むことができるが、暗号化領域３、４の内容を読むことはできない。
【００２０】
暗号化領域３、４の内容を再生するためには、ユーザは、暗号化画像の画像データを取得する。このとき、ユーザは、例えば、デジタルカメラで暗号化画像を撮影することにより、暗号化画像の画像データを取得する。暗号化画像の画像データは、復号装置に入力される。そうすると、復号装置は、暗号化領域３、４の復号鍵を取得し、暗号化領域３、４をそれぞれ復号する。
【００２１】
＜暗号化システム＞
図２は、実施形態の暗号化システムの構成を示す図である。実施形態の暗号化システムは、暗号化装置１０および鍵管理サーバ２０を備える。暗号化装置１０は、例えば通信回線を介して、鍵管理サーバ２０にアクセスすることができる。通信回線は、特に限定されるものではなく、例えば、ＬＡＮ、公衆網などであってもよい。また、通信回線は、無線リンクで実現されてもよいし、有線リンクで実現されてもよい。
【００２２】
暗号化装置１０は、画像読み込み部１１、ユーザ認証部１２、暗号化領域選択部１３、管理番号取得部１４、制限情報生成部１５、暗号鍵取得部１６、暗号化部１７、縮約情報生成部１８、および画像出力部１９を備える。また、鍵管理サーバ２０は、ユーザデータベース（ユーザＤＢ）２１、ユーザ識別部２２、管理番号割当て部２３、制限情報取得部２４、暗号鍵生成部２５、復号鍵生成部２６、縮約情報取得部２７、復号関連情報登録部２８、および鍵管理データベース（鍵管理ＤＢ）２９を備える。
【００２３】
画像読み込み部１１は、ユーザが暗号化しようとする画像を読み込む。この画像は、特に限定されるものではないが、例えば、アプリケーションソフトウェアにより生成され、記憶装置に格納されている。この場合、画像読み込み部１１は、記憶装置からその画像を読み込む。なお、以下の説明では、画像読み込み部１１によって読み込まれる画像のことを入力画像と呼ぶことがある。
【００２４】
ユーザ認証部１２は、入録画像を暗号化しようとするユーザを認証する。このとき、ユーザは、例えば、ログインＩＤおよびパスワードを入力する。そうすると、ユーザ認証部１２は、入力されたログインＩＤおよびパスワードを鍵管理サーバ２０に送信して認証を依頼する。そして、ユーザ認証部１２は、鍵管理サーバ２０から認証結果を受信する。
【００２５】
暗号化領域選択部１３は、入力画像の一部の領域を選択する。このとき、暗号化領域選択部１３は、例えば、ユーザの指示に従って暗号化する部分領域を指定する。この場合、ユーザは、例えば、マウスまたはキーボード等の入力デバイスを利用して部分領域を指定する。或いは、暗号化領域選択部１３は、予め設定されているデフォルト情報に従って、暗号化する部分領域を指定してもよい。なお、図１に示す例では、暗号化領域選択部１３は、領域１、２を選択する。
【００２６】
管理番号取得部１４は、入力画像を一意に識別する管理番号を鍵管理サーバ２０から取得する。そして、管理番号取得部１４は、取得した管理番号を入力画像に付加する。この場合、管理番号取得部１４は、例えば、管理番号を表すバーコード等を生成して入力画像に付加する。或いは、管理番号取得部１４は、暗号化装置１０に接続される表示装置に管理番号を表示してもよい。この場合、ユーザは、管理番号を記憶しておく必要がある。
【００２７】
制限情報生成部１５は、入力画像に対応する復号制限情報を生成して鍵管理サーバ２０へ送信する。復号制限情報は、例えば、復号権限を有するユーザを表す復号可能ユーザＩＤ、復号が許可される期間を表す復号可能期間情報、復号が許可される回数を表す復号可能回数情報などを含む。なお、制限情報生成部１５は、例えば、ユーザの指示に応じて復号制限情報を生成する。
【００２８】
暗号鍵取得部１６は、暗号化領域選択部１３により選択された各部分領域を暗号化するための暗号鍵を鍵管理サーバ２０から取得する。この例では、暗号鍵取得部１６は、各部分領域について互いに異なる暗号鍵を取得する。そして、暗号化部１７は、暗号鍵取得部１６が取得した暗号鍵を用いて、暗号化領域選択部１３により選択された各部分領域をそれぞれ暗号化する。この結果、図１に示す例では、暗号化領域３、４が生成される。暗号化方法は、特に限定されるものではないが、暗号化部１７は、例えば、特開２００８−３０１０４４号公報に記載の方法で各部分領域を暗号化してもよい。
【００２９】
縮約情報生成部１８は、暗号化部１７により生成された各暗号化領域についてそれぞれ縮約情報を生成する。縮約情報は、後で詳しく説明するが、暗号化領域の画像に基づいて生成される。この例では、縮約情報は、暗号化領域の特徴量データおよびその特徴量データを生成する規則を表す生成規則データを含む。そして、縮約情報生成部１８は、生成した縮約情報を鍵管理サーバ２０へ送信する。なお、縮約情報生成部１８は、識別情報生成部の一例であり、縮約情報は、暗号化領域を識別する識別情報の一例である。
【００３０】
画像出力部１９は、暗号化部１７により生成された暗号化領域を含む暗号化画像を出力する。画像出力部１９は、特に限定されるものではないが、例えば、画像データを紙等に印刷するプリンタである。この場合、画像出力部１９は、暗号化画像を印刷する。あるいは、画像出力部１９は、プリンタと接続するためのインタフェースである。
【００３１】
ユーザＤＢ２１は、暗号化装置１０を使用するユーザのユーザＩＤおよびパスワードを管理する。ユーザＩＤおよびパスワードは、例えば、各ユーザにより予め登録される。ユーザＤＢ２１の一例を図３に示す。図３に示す例では、ユーザＩＤ「AB1234」に対してパスワード「49g6x0z987」が登録され、また、ユーザＩＤ「CD5678」に対してパスワード「38fg76dv76」が登録されている。
【００３２】
ユーザ識別部２２は、暗号化装置１０から受信したユーザ認証依頼に応じて認証処理を実行し、その結果を暗号化装置１０へ返送する。このとき、ユーザ識別部２２は、暗号化装置１０から受信したユーザＩＤおよびパスワードの組がユーザＤＢ２１に登録されていれば、認証成功と判定する。すなわち、ユーザ識別部２２は、暗号化装置１０のユーザを正規ユーザと判定する。
【００３３】
管理番号割当て部２３は、入力画像を一意に識別する管理番号を生成して暗号化装置１０へ送信する。管理番号は、特に限定されるものではないが、例えば、シーケンス番号により実現されてもよい。この管理番号は、上述したように、管理番号取得部１４により受信される。制限情報取得部２４は、暗号化装置１０から送信される復号制限情報を受信する。復号制限情報については、後で説明する。
【００３４】
暗号鍵生成部２５は、暗号化領域選択部１３により選択された各部分領域を暗号化するための暗号鍵を生成する。このとき、暗号鍵生成部２５は、暗号化装置１０からの要求に応じて、各部分領域を暗号化するための暗号鍵を生成してもよい。この場合、暗号化装置１０は、暗号化する部分領域の数を鍵管理サーバ２０に通知する。また、暗号鍵生成部２５は、この例では、各部分領域について互いに異なる暗号鍵を生成する。なお、暗号鍵生成部２５は、例えば、乱数を利用して暗号鍵を生成する。
【００３５】
復号鍵生成部２６は、暗号鍵生成部２５により生成された暗号鍵に対応する復号鍵を生成する。なお、実施形態の暗号化システムが共通鍵暗号を採用する場合、復号鍵生成部２６は、復号鍵として対応する暗号鍵の複製を作成する。縮約情報取得部２７は、暗号化装置１０から送信される縮約情報を取得する。
【００３６】
復号関連情報登録部２８は、暗号化画像の各暗号化領域に対応する復号関連情報を鍵管理ＤＢ２９に登録する。復号関連情報は、この例では、管理番号割当て部２３により生成される管理番号、縮約情報取得部２７が取得した縮約情報、制限情報取得部２４が取得した復号制限情報、および復号鍵生成部２６により生成される復号鍵を含む。なお、鍵管理ＤＢ２９は、登録部の一例である。
【００３７】
図４は、鍵管理ＤＢ２９に登録される復号関連情報の一例を示す図である。図４に示す例では、暗号化画像３０は、４つの暗号化領域３１〜３４を含んでいる。また、暗号化画像３０に対して、管理番号割当て部２３により管理番号1996040103が割り当てられている。
【００３８】
この場合、暗号化装置１０が暗号化領域３１〜３４を含む暗号化画像３０を生成する際に、復号関連情報登録部２８は、各暗号化領域３１〜３４に対してそれぞれ復号関連情報を生成して鍵管理ＤＢ２９に登録する。すなわち、暗号化領域３１〜３４に対応する４セットの復号関連情報が鍵管理ＤＢ２９に登録される。なお、図４は、暗号化領域３１〜３４の中の任意の１つの復号関連情報を示している。
【００３９】
図４に示す例では、暗号化領域３１〜３４はいずれも暗号化画像３０に含まれている。このため、暗号化領域３１〜３４に対応する各復号関連情報の管理番号は、互いに同じ（ここでは、1996040103）である。なお、縮約情報および復号鍵は、暗号化領域ごとに異なっている。また、復号制限情報は、暗号化領域ごとに異なっていてもよいし、同じ暗号化画像内の複数の暗号化領域に対して同じであってもよい。
【００４０】
なお、鍵管理サーバ２０は、図２に示す暗号化システムにおいて使用されると共に、後述する復号システムにおいても使用される。このため、鍵管理サーバ２０は、図２に示す要素２１〜２９に加えて、復号処理のための要素を備えている。ただし、図２では、暗号化に直接的に係わらない要素については省略されている。
【００４１】
図５は、実施形態の暗号化システムの処理を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、例えば、ユーザが暗号化対象の画像を指定して暗号化装置１０に対して暗号化を指示したときに開始される。
【００４２】
ステップＳ１において、画像読み込み部１１は、ユーザが暗号化しようとする画像を読み込む。ただし、入力画像は、画像データに限定されるものではない。例えば、画像読み込み部１１が印刷物の画像を読み込むときは、デジタルカメラまたはスキャナ等を用いてその印刷物を撮影することにより得られる画像データが暗号化装置１０に入力される。
【００４３】
ステップＳ２〜Ｓ３において、ユーザ認証部１２は、ユーザにより入力されたログインＩＤおよびパスワードを鍵管理サーバ２０に送信して認証を依頼する。そうすると、ユーザ識別部２２は、ユーザ認証部１２から受け取ったユーザＩＤおよびパスワードの組がユーザＤＢ２１に登録されているか否かを判定する。そして、ユーザ識別部２２は、認証結果をユーザ認証部１２に通知する。ユーザ認証が成功したときは、ステップＳ４〜Ｓ１３が実行される。一方、ユーザ認証が失敗したときは、暗号化システムは処理を終了する。
【００４４】
ステップＳ４において、暗号化領域選択部１３は、例えばユーザの指示またはデフォルト情報に従って、入力画像において１または複数の暗号化する部分領域（すなわち、暗号化対象領域）を選択する。ステップＳ５において、管理番号割当て部２３は、入力画像を一意に識別する管理番号を生成して暗号化装置１０へ通知する。そうすると、ステップＳ６において、管理番号取得部１４は、管理番号割当て部２３により生成された管理番号を受信する。そして、管理番号取得部１４は、管理番号を入力画像に付加する。或いは、管理番号取得部１４は、管理番号をユーザに提示する。
【００４５】
ステップＳ７において、制限情報生成部１５は、入力画像に対応する復号制限情報を生成して鍵管理サーバ２０へ送信する。復号制限情報は、上述したように、例えば、復号可能ユーザＩＤ、復号可能期間情報、復号可能回数情報などを含む。そして、制限情報取得部２４は、制限情報生成部１５により生成された復号制限情報を受信する。
【００４６】
ステップＳ８において、暗号鍵生成部２５は、暗号化領域選択部１３により選択された各部分領域を暗号化するための暗号鍵をそれぞれ生成し、暗号化装置１０へ送信する。また、復号鍵生成部２６は、暗号鍵生成部２５により生成された暗号鍵に対応する復号鍵を生成する。
【００４７】
ステップＳ９において、暗号鍵取得部１６は、暗号化領域選択部１３により選択された各部分領域を暗号化するための暗号鍵を暗号鍵生成部２５から取得する。また、ステップＳ１０において、暗号化部１７は、暗号鍵取得部１６が取得した暗号鍵を用いて、暗号化領域選択部１３により選択された各部分領域をそれぞれ暗号化する。
【００４８】
ステップＳ１１において、縮約情報生成部１８は、暗号化部１７により生成された各暗号化領域についてそれぞれ縮約情報を生成する。そして、縮約情報生成部１８は、生成した縮約情報を鍵管理サーバ２０へ送信する。そうすると、縮約情報取得部２７は、縮約情報生成部１８により生成された縮約情報を取得する。
【００４９】
ステップＳ１２において、復号関連情報登録部２８は、暗号化画像の各暗号化領域に対して復号関連情報を生成して鍵管理ＤＢ２９に登録する。復号関連情報は、この例では、上述したように、管理番号、縮約情報、復号制限情報、復号鍵を含む。なお、復号関連情報登録部２８は、縮約情報を圧縮して鍵管理ＤＢ２９に登録してもよい。この場合、圧縮方法は、可逆方式であってもよいし、非可逆方式であってもよい。また、復号関連情報登録部２８は、圧縮方法として、例えば、ハフマン符号化、離散コサイン変換（ＤＣＴ）係数の量子化などを使用することができる。縮約情報が圧縮されると、鍵管理ＤＢ２９の容量を小さくすることができる。
【００５０】
そして、ステップＳ１３において、画像出力部１９は、暗号化部１７により生成された暗号化領域を含む暗号化画像を出力する。
【００５１】
このように、実施形態の暗号化システムにおいては、暗号化装置１０は、入力画像内の１または複数の部分領域を暗号化すると、各暗号化領域の縮約情報を鍵管理サーバ２０へ送信する。また、鍵管理サーバ２０は、暗号化装置１０によって暗号化された各暗号化領域について、縮約情報および復号鍵を対応づけて登録する。
【００５２】
次に、縮約情報について説明する。縮約情報は、暗号化画像内の各暗号化領域を識別するための識別情報であり、縮約情報生成部１８により各暗号化領域の画像情報（特徴量データ）に基づいて生成される。
【００５３】
図６は、縮約情報を生成する方法（第１の生成方法）について説明する図である。図６において、暗号化領域４０は、暗号化画像内に生成された１または複数の暗号化領域の中の１つを表す。
【００５４】
縮約情報生成部１８は、暗号化領域４０を複数のブロックに分割する。ブロックのサイズは、特に限定されるものではないが、例えば、８×８画素である。なお、ブロックの形状は、正方形でなくてもよい。
【００５５】
縮約情報生成部１８は、暗号化領域４０を分割することにより得られる複数のブロックの中から、予め決められた個数のブロックを選択して抽出する。図６に示す例では、縮約情報生成部１８は、暗号化領域４０から５個のブロック４０ａ〜４０ｅを抽出している。
【００５６】
ここで、暗号化領域から抽出されるブロックは、上述したように、暗号化領域を識別するために使用される。このため、縮約情報生成部１８により抽出される各ブロックは「特徴」を有していることが好ましい。換言すれば、例えば、抽出されるブロックの画像がエッジを有していない場合（特に、模様の無い真っ白な領域）、縮約情報の識別力は低い。この場合、複数の暗号化領域間で縮約情報の差異が小さく、後述する復号処理において、復号装置は、復号すべき暗号化領域に対応する復号関連情報を誤って取得する可能性が高くなる。そうすると、復号装置は、暗号化領域を復号できない。
【００５７】
このため、実施形態の暗号化方法においては、縮約情報生成部１８は、暗号化領域４０から「複雑さ」を有するブロックを抽出する。すなわち、縮約情報生成部１８は、縮約情報がより多くの情報量を持つように、暗号化領域４０からブロックを抽出する。
【００５８】
図７は、縮約情報を生成する方法を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、縮約情報生成部１８により、各暗号化領域に対して実行される。すなわち、縮約情報生成部１８は、暗号化部１７により生成された各暗号化領域についてそれぞれ図７のフローチャートの処理を実行して縮約情報を生成する。
【００５９】
ステップＳ２１において、縮約情報生成部１８は、暗号化領域を複数のブロックに分割する。以下の説明では、各ブロックは、縦方向および横方向のサイズがそれぞれＢピクセルの正方形（Ｂ×Ｂ画素）である。
【００６０】
ステップＳ２２において、縮約情報生成部１８は、下記（１）式に従って、暗号化領域内の各ブロックについて画像の複雑さを表すＣ(i)を計算する。ｉは、暗号化領域内の各ブロックを識別する。すなわち、Ｃ(i)は、暗号化領域内のブロックｉの画像の複雑さを表す。なお、ｆ(i,x,y)は、ブロックｉの中の位置(x,y)における画素値を表す。ここで、位置(x,y)は、ブロックの左上角を原点とする座標を表す。また、画素値は、例えば、ＲＧＢデータである。或いは、画素値は、輝度データであってもよい。
【００６１】
【数１】
2012042637.tif 000003
なお、（１）式内のＤxx(i,x,y)、Ｄxy(i,x,y)、Ｄyx(i,x,y)、Ｄyy(i,x,y)は、下式に従って計算される。
Ｄxx(i,x,y)＝ｆ(i,x+1,y)−2ｆ(i,x,y)＋ｆ(i,x−1,y)
Ｄxy(i,x,y)＝Ｄyx(i,x,y)＝ｆ(i,x+1,y+1)−ｆ(i,x,y+1)−ｆ(i,x+1,y)＋ｆ(i,x,y)
Ｄyy(i,x,y)＝ｆ(i,x,y+1)−2ｆ(i,x,y)＋ｆ(i,x,y−1)
【００６２】
例えば、ブロックｉの画像の複雑さが低いときは、隣接する画素間で画素値ｆの差分が小さい。この場合、Ｄxx(i,x,y)、Ｄxy(i,x,y)、Ｄyx(i,x,y)、Ｄyy(i,x,y)の絶対値はいずれも小さくなる。したがって、（１）式で計算されるＣ(i)の値も小さくなる。一方、ブロックｉの画像が模様（すなわち、エッジ）を有しているときは、エッジの近傍において隣接する画素間の画素値ｆの差分が大きい。そうすると、Ｄxx(i,x,y)、Ｄxy(i,x,y)、Ｄyx(i,x,y)、Ｄyy(i,x,y)の少なくとも１つの絶対値が大きくなり、（１）式で計算されるＣ(i)の値も大きくなる。
【００６３】
ステップＳ２３において、縮約情報生成部１８は、予め決められている閾値レベルThよりも大きい複雑さＣを有するブロックを抽出する。すなわち、縮約情報生成部１８は、閾値レベルよりも複雑な画像を有するブロックを、縮約情報のための候補ブロックとして抽出する。
【００６４】
ステップＳ２４〜Ｓ２５において、縮約情報生成部１８は、ステップＳ２３で抽出した候補ブロックの個数Ｍと、縮約情報のために使用するブロックの個数Ｎとを比較する。なお、個数Ｎは、図６に示す例では「５」である。
【００６５】
Ｍ＜Ｎであれば、縮約情報のために使用するブロックの個数よりも候補ブロックの個数の方が少ないと判定され、ステップＳ２６が実行される。ステップＳ２６において、縮約情報生成部１８は、第１番目〜第Ｎ番目に大きな複雑さＣを有するブロックを抽出する。すなわち、複雑さＣの大きなＮ個のブロックが抽出される。
【００６６】
一方、Ｍ＜Ｎでなければ（すなわち、Ｍ≧Ｎ）、候補ブロックの個数が縮約情報のために使用するブロックの個数以上であると判定され、ステップＳ２７が実行される。ステップＳ２７において、縮約情報生成部１８は、ステップＳ２３で抽出したＭ個のブロックの中から任意のＮ個を抽出する。
【００６７】
ステップＳ２８において、縮約情報生成部１８は、縮約情報を生成して鍵管理サーバ２０へ送信する。ここで、縮約情報は、ステップＳ２６またはＳ２７で抽出したＮ個のブロックの画像情報を含む。
【００６８】
図８は、縮約情報のデータ構成の一例を示す図である。縮約情報は、この例では、生成規則データおよび特徴量データを含む。生成規則データは、縮約情報のために暗号化領域から抽出するブロックの個数を表す情報、および抽出された各ブロックの位置を表す情報を含む。また、特徴量データは、抽出された各ブロックの画像情報である。
【００６９】
図６に示す例では、縮約情報のために暗号化領域から抽出するブロックの個数は「５」である。また、各ブロックの位置は、暗号化領域の左上角を原点としたときのブロックの座標を表す。例えば、ブロック４０ａ、４０ｂ、４０ｃの位置情報はそれぞれ「８，８」「７２，８」「３２，２４」である。さらに、特徴量データは、抽出された各ブロックの画像情報であり、例えば、各ブロック内の各画素のＲＧＢデータにより実現される。
【００７０】
このように、縮約情報生成部１８は、暗号化部１７により生成された各暗号化領域について図７に示すフローチャートに従って縮約情報を生成する。ただし、縮約情報生成部１８は、図７に示すフローチャートにおいて、各ブロックの複雑さＣ(i)と閾値レベルThとを比較しなくてもよい。すなわち、縮約情報生成部１８は、暗号化領域に属する全ブロックの中から、第１番目〜第Ｎ番目に大きな複雑さＣを有するブロックを抽出するようにしてもよい。この場合、図７に示すフローチャートにおいて、ステップＳ２３〜Ｓ２５、Ｓ２７の処理は不要である。
【００７１】
図９は、縮約情報を生成する他の方法（第２の生成方法）について説明する図である。ここでは、１つの暗号化画像において複数の暗号化領域が生成されるものとする。図９では、図４と同様に、暗号化画像３０において、暗号化領域３１〜３４が生成されている。
【００７２】
第２の生成方法においても、縮約情報生成部１８は、各暗号化領域の縮約情報を生成するために、暗号化領域からそれぞれ５個のブロックを抽出する。図９では、縮約情報生成部１８は、暗号化領域３１からブロック３１ａ〜３１ｅを抽出し、暗号化領域３２からブロック３２ａ〜３２ｅを抽出し、暗号化領域３３からブロック３３ａ〜３３ｅを抽出し、暗号化領域３４からブロック３４ａ〜３４ｅを抽出している。
【００７３】
ここで、各暗号化領域から抽出されるブロックの画像情報は、上述したように、暗号化領域を識別するために使用される。このため、例えば、ブロック３１ａ〜３１ｅの画像情報とブロック３２ａ〜３２ｅの画像情報との差異が小さいものとすると、後述する復号処理において、暗号化領域３１、３２間の識別が困難になる。すなわち、復号処理において各暗号化領域を正しく識別するためには、各暗号化領域から抽出するブロックの画像情報の相関が低いことが好ましい。
【００７４】
そこで、縮約情報生成部１８は、１つの暗号化画像において複数の暗号化領域が生成されるときは、各暗号化領域から抽出するブロックの画像と他の暗号化領域から抽出するブロックの画像との相関が小さくなるように、各暗号化領域から所定数のブロックを抽出する。具体的には、例えば、以下のようにして各暗号化領域からブロックが抽出される。
【００７５】
まず、縮約情報生成部１８は、暗号化領域３１から５個のブロック３１ａ〜３１ｅを抽出する。このとき、縮約情報生成部１８は、例えば、図７に示すフローチャートの方法で暗号化領域３１からブロック３１ａ〜３１ｅを抽出する。ただし、縮約情報生成部１８は、他の方法でブロック３１ａ〜３１ｅを抽出してもよい。
【００７６】
続いて、縮約情報生成部１８は、暗号化領域３２からブロック３２ａ〜３２ｅを抽出する。このとき、縮約情報生成部１８は、ブロック３１ａの画像とブロック３２ａの画像の相関が小さくなるように、暗号化領域３２からブロック３２ａを抽出する。また、縮約情報生成部１８は、ブロック３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅの画像とブロック３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ、３２ｅの画像の相関がそれぞれ小さくなるように、暗号化領域３２からブロック３２ｂ〜３２ｅを抽出する。
【００７７】
さらに、縮約情報生成部１８は、暗号化領域３３からブロック３３ａ〜３３ｅを抽出する。このとき、縮約情報生成部１８は、ブロック３３ａの画像が、ブロック３１ａの画像およびブロック３２ａの画像の双方と相関が小さくなるように、暗号化領域３３からブロック３３ａを抽出する。同様に、縮約情報生成部１８は、暗号化領域３３からブロック３３ｂ〜３３ｅを抽出する。
【００７８】
最後に、縮約情報生成部１８は、暗号化領域３４からブロック３４ａ〜３４ｅを抽出する。このとき、縮約情報生成部１８は、ブロック３４ａの画像が、ブロック３１ａの画像、ブロック３２ａの画像、ブロック３３ａの画像のいずれとも相関が小さくなるように、暗号化領域３４からブロック３４ａを抽出する。同様に、縮約情報生成部１８は、暗号化領域３４からブロック３４ｂ〜３４ｅを抽出する。
【００７９】
上述の手順で各暗号化領域からブロックを抽出すると、暗号化領域間で縮約情報の相関は小さい。したがって、後述する復号処理において、復号装置は、各暗号化領域を正しく識別でき、各暗号化領域を正しく復号できる。
【００８０】
図１０は、縮約情報を生成する他の方法を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、縮約情報生成部１８により、各暗号化領域に対して実行される。なお、図１０のフローチャートの説明では、下記のパラメータおよび変数を使用する。
【００８１】
Ｐ：暗号化領域を分割することにより得られるブロックの総数
ｐ：Ｐ個のブロックを識別する変数（０〜Ｐを識別する変数）
Ｎ：暗号化領域から抽出するブロックの数（図９では、Ｎ＝５）
ｎ：０〜Ｎを識別する変数
Ｍ：先に縮約情報が生成された暗号化領域の数
ｍ：０〜Ｍを識別する変数
Ｇ[m,n]：先に縮約情報が生成されたｍ番目の暗号化領域からｎ番目に抽出されたブロック
Ｈ[p]：暗号化領域内のｐ番目のブロック
Ｋ[n]：暗号化領域から抽出するｎ番目のブロックを表すブロックインデックス
【００８２】
ステップＳ３１において、縮約情報生成部１８は、暗号化領域を複数のブロックに分割する。各ブロックは、図７に示す第１の生成方法と同様に、縦方向および横方向のサイズがそれぞれＢピクセルの正方形（Ｂ×Ｂ画素）である。
【００８３】
ステップＳ３２において、縮約情報生成部１８は、処理対象の暗号化画像において先に縮約情報を生成した暗号化領域があるか否かを判定する。先に縮約情報が生成された暗号化領域が存在しないときは、Ｍ＝０であり、縮約情報生成部１８はステップＳ３３を実行する。一方、先に縮約情報が生成された暗号化領域が存在するときは、縮約情報生成部１８の処理はステップＳ４１へ移行する。
【００８４】
暗号化画像内の最初の暗号化領域に対して図１０のフローチャートが実行されるときには、縮約情報生成部１８は、ステップＳ３３において、Ｐ個のブロックの中からＮ個のブロックを抽出する。このとき、縮約情報生成部１８は、例えば、図７に示す方法でＮ個のブロックを選択する。
【００８５】
暗号化画像内の２番目以降の暗号化領域に対して図１０のフローチャートが実行されるときは、縮約情報生成部１８は、ステップＳ４１において、変数ｎをゼロに初期化する。以降、縮約情報生成部１８は、変数ｎをＮまでカウントアップしながらステップＳ４２〜Ｓ５７の処理を繰り返し実行することにより、Ｎ個のブロックを選択する。
【００８６】
ステップＳ４２において、縮約情報生成部１８は、変数ｎがＮに達したか否かを判定する。そして、変数ｎがＮよりも小さければ、次のブロックを選択するために、処理はステップＳ４３へ進む。一方、変数ｎがＮに達していれば、Ｎ個のブロックの選択が終了しているものと判定され、処理はステップＳ６１に進む。
【００８７】
ステップＳ４２〜Ｓ５７の処理を説明する。以下の説明においては、Ｂ×Ｂ画素のブロックは、ブロック内の各画素値を要素とするＢ×Ｂ次元のベクトルで表現される。このとき、ブロックａの左上角を原点としたときの位置(i,j)の画素値を「a(i,j)」と呼ぶことにする。そうすると、ブロックａは、下記の（２）式で表わされる。
ａ＝{a(0,0),a(0,1),…,a(0,B−1),a(1,0),…,a(i,j),…,a(B−1,B−2),a(B−1,B−1)}
・・・（２）
【００８８】
ブロックａとブロックｂとの間の相関Ｒ(a,b)は、下記（３）式および（４）式で表わされる。
【００８９】
【数２】
2012042637.tif 000004
ここで、縮約情報生成部１８は、処理対象の暗号化領域から、ｎ番目に選択するブロックを識別するブロックインデックスＫ[n]を決定する。なお、Ｋ[n]は、ｎ＝０に対しては下記の（５）式で算出される。また、Ｋ[n]は、ｎ≧１に対しては下記の（６）式で算出される。
【００９０】
【数３】
2012042637.tif 000005
（５）式および（６）式において、argmin[a[p]]は、[a[p]]が最小となる「ｐ」を得るための演算子である。また、（６）式において、集合Ｓ(n)は、整数０〜Ｐ−１の中からＫ[0]，Ｋ[1]，．．．，Ｋ[n−1]が除かれた整数集合を表す。すなわち、（５）式および（６）式は、ｎ（ｎ＝0，1，…,n−1）に対して、それぞれ、先に縮約情報が生成された暗号化領域において選択されたブロックＧ[m,n]との相関が最小となるブロックを識別するブロックインデックスＫ[n]を、処理対象の暗号化領域の各ブロックＨ[p]から選択する処理を表す。
【００９１】
このとき、縮約情報生成部１８は、処理対象の暗号化領域の各ブロックＨ[p]と、先に縮約情報が生成された暗号化領域のブロックＧ[m,n]との相関の最大値（すなわち、最悪値）をそれぞれ算出する。そして、縮約情報生成部１８は、処理対象の暗号化領域に属するブロックの中から、上記相関の最大値が最も小さくなるブロックをサーチする。以下、ステップＳ４２〜Ｓ５７の処理を具体的に説明する。
【００９２】
ステップＳ４３において、縮約情報生成部１８は、変数Ｒ_minに１を与える。ステップＳ４４において、縮約情報生成部１８は、変数ｐにゼロを与える。ステップＳ４５において、縮約情報生成部１８は、変数ｐがＰに達したか否かを判定する。変数ｐがＰに達していなければ、処理はステップＳ４６に移行する。一方、変数ｐがＰに達すると、処理はステップＳ５７に移行する。
【００９３】
ステップＳ４６において、縮約情報生成部１８は、処理対象の暗号化領域から抽出したブロックｐが、既に縮約情報として使用するために選択されているか否かを判定する。すなわち、ステップＳ４６は、処理対象の暗号化領域から同じブロックを重複して選択しないために設けられており、（６）式の「ｐ∈Ｓ(n)」に相当する。ブロックｐが未だ選択されていなければ、処理はステップＳ４７に移行する。一方、ブロックｐが既に選択されているときは、ステップＳ５６において、縮約情報生成部１８は、変数ｐを１だけカウントアップする。
【００９４】
ステップＳ４７において、縮約情報生成部１８は、変数ｒ_max[p]に−１を与える。ステップＳ４８において、縮約情報生成部１８は、変数ｍにゼロを与える。ステップＳ４９〜Ｓ５２において、縮約情報生成部１８は、先に縮約情報が生成された各暗号化領域においてｎ番目の選択されたブロックＧ[m,n]と、処理対象の暗号化領域のｐ番目のブロックＨ[p]との間で、以下の処理を実行する。すなわち、ステップＳ５０において、縮約情報生成部１８は、ブロックＧ[m,n]とブロックＨ[p]との間の相関を計算し、その計算結果を変数relに与える。つづいて、ステップＳ５１において、縮約情報生成部１８は、変数relが変数ｒ_max[p]以下であれば、変数ｒ_max[p]を維持する。一方、変数relが変数ｒ_max[p]よりも大きければ、縮約情報生成部１８は、変数relを変数ｒ_max[p]に与える。すなわち、ステップＳ４９〜Ｓ５２において、先に縮約情報が生成された各暗号化領域においてｎ番目の選択されたブロックＧ[m,n]と、処理対象の暗号化領域のｐ番目のブロックＨ[p]との間で、相関の最大値（ｒ_max[p]）が得られる。
【００９５】
ステップＳ５３において、縮約情報生成部１８は、変数ｒ_max[p]と変数Ｒ_minとを比較する。そして、変数ｒ_max[p]が変数Ｒ_minよりも小さければ、ステップＳ５４において、縮約情報生成部１８は、変数ｒ_max[p]を変数Ｒ_minに与える。また、ステップＳ５５において、縮約情報生成部１８は、ブロックインデックスＫ[n]に変数ｐを与える。この後、ステップＳ５６において、縮約情報生成部１８は、変数ｐを１だけカウントアップする。なお、変数ｒ_max[p]が変数Ｒ_min以上であれば、ステップＳ５４〜Ｓ５５はスキップされる。
【００９６】
縮約情報生成部１８は、処理対象の暗号化領域に属する各ブロックに対してステップＳ４５〜Ｓ５６の処理を実行する。そして、暗号化領域内のすべてのブロックに対してステップＳ４５〜Ｓ５６の処理を実行すると（ステップＳ４５：Ｎｏ（ｐ＝Ｐ））、縮約情報生成部１８は、ステップＳ５７において、変数ｎを１だけカウントアップする。
【００９７】
縮約情報生成部１８は、処理対象の暗号化領域からＮ個のブロックを選択するまで、ステップＳ４２〜Ｓ５７の処理を繰り返し実行する。そして、処理対象の暗号化領域からＮ個のブロックを選択すると（ステップＳ４２：Ｎｏ（ｎ＝Ｎ））、縮約情報生成部１８はステップＳ６１において、Ｎ個のブロックＨ[Ｋ[0]]〜Ｈ[Ｋ[N−1]]を特定する。
【００９８】
最後に、ステップＳ６２において、縮約情報生成部１８は、縮約情報を生成して鍵管理サーバ２０へ送信する。ここで、縮約情報は、ステップＳ３３またはＳ６１で特定されたＮ個のブロックの画像情報を含む。
【００９９】
図１０のフローチャートの処理について一例を示す。以下の説明では、図９に示す暗号化領域３１〜３３の縮約情報が既に生成されており、縮約情報生成部１８は、暗号化領域３４の縮約情報を生成するものとする。すなわち、暗号化領域３４が処理対象の暗号化領域である。そして、縮約情報生成部１８は、暗号化領域３４から１番目のブロックを選択するものとする。
【０１００】
この場合、Ｍ＝３なので、ステップＳ３２は「Ｙｅｓ」と判定される。また、Ｎ＝５、ｎ＝１なので、ステップＳ４２も「Ｙｅｓ」と判定される。したがって、縮約情報生成部１８は、変数ｐにゼロを与えた後、ステップＳ４５〜Ｓ５６の処理を実行する。
【０１０１】
具体的には、縮約情報生成部１８は、暗号化領域３１から選択されたブロック３１ａと暗号化領域３４のブロック０との間の相関、暗号化領域３２から選択されたブロック３２ａと暗号化領域３４のブロック０との間の相関、暗号化領域３３から選択されたブロック３３ａと暗号化領域３４のブロック０との間の相関をそれぞれ計算し、それらの中の最大値ｒ_max[0]を取得する。なお、ブロック０は、変数ｐ＝０により識別されるブロックを表す。そして、ｒ_max[0]は、変数Ｒ_minに与えられる。また、ブロックインデックスＫ[0]には、変数ｐ（この時点では、ｐ＝０）が与えられる。
【０１０２】
続いて、縮約情報生成部１８は、ｐ＝１に対して同様の処理を実行する。すなわち、縮約情報生成部１８は、暗号化領域３４の次のブロックに対してステップＳ４５〜Ｓ５６を実行する。具体的には、縮約情報生成部１８は、暗号化領域３１から選択されたブロック３１ａと暗号化領域３４のブロック１との間の相関、暗号化領域３２から選択されたブロック３２ａと暗号化領域３４のブロック１との間の相関、暗号化領域３３から選択されたブロック３３ａと暗号化領域３４のブロック１との間の相関をそれぞれ計算し、それらの中の最大値ｒ_max[1]を取得する。なお、ブロック１は、変数ｐ＝１により識別されるブロックを表す。そして、ｒ_max[1]がＲ_minよりも小さければ、ブロックインデックスＫ[0]には、変数ｐ（この時点では、ｐ＝１）が与えられる。このとき、変数Ｒ_minにｒ_max[1]が与えられる。なお、ｒ_max[1]がＲ_min以上であれば、ブロックインデックスＫ[0]および変数Ｒ_minは更新されない。
【０１０３】
同様に、縮約情報生成部１８は、暗号化領域３４内のすべてのブロックに対してステップＳ４５〜Ｓ５６を実行する。そして、最終的に得られるブロックインデックスＫ[0]により識別されるブロックが、図９に示すブロック３４ａとして選択される。さらに、縮約情報生成部１８は、暗号化領域３４から他の４個のブロックを選択する。この結果、暗号化領域３４の縮約情報のための５個のブロックが選択される。
【０１０４】
このように、実施形態の暗号化装置１０は、各暗号化領域について縮約情報を生成して鍵管理サーバ２０へ送信する。そうすると、鍵管理サーバ２０は、図４に示すように、暗号化画像を識別する管理番号に対応づけて、暗号化装置１０から受信した縮約情報を鍵管理ＤＢ２９に登録する。このとき、鍵管理ＤＢ２９は、縮約情報と共に、復号制限情報および復号鍵を格納する。
【０１０５】
＜復号システム＞
図１１は、実施形態の復号化システムの構成を示す図である。実施形態の復号システムは、復号装置５０および鍵管理サーバ２０を備える。鍵管理サーバ２０は、図２〜図１０を参照しながら説明した暗号化システムにおいて使用される鍵管理サーバに相当する。そして、復号装置５０は、例えば通信回線を介して、鍵管理サーバ２０にアクセスすることができる。通信回線は、特に限定されるものではなく、例えば、ＬＡＮ、公衆網などであってもよい。また、通信回線は、無線リンクで実現されてもよいし、有線リンクで実現されてもよい。
【０１０６】
復号装置５０は、画像読み込み部５１、ユーザ認証部５２、管理番号送信部５３、暗号化領域抽出部５４、縮約情報取得部５５、テンプレートマッチング部５６、選択情報送信部５７、復号鍵取得部５８、復号部５９、および画像出力部６０を備える。また、鍵管理サーバ２０は、ユーザデータベース（ユーザＤＢ）２１、ユーザ識別部２２、鍵管理データベース（鍵管理ＤＢ）２９、管理番号要求部７１、管理番号取得部７２、縮約情報送信部７３、選択情報取得部７４、復号許可判定部７５、および復号鍵送信部７６を備える。なお、図１１においては省略されているが、鍵管理サーバ２０は、図２に示す管理番号割当て部２３、制限情報取得部２４、暗号鍵生成部２５、復号鍵生成部２６、縮約情報取得２７、復号関連情報登録部２８も備えている。
【０１０７】
画像読み込み部５１は、ユーザが復号しようとする画像を読み込む。この画像は、例えば、図２に示す暗号化装置１０により生成された暗号化画像である。暗号化画像は、例えば、紙媒体に印刷される。この場合、例えばユーザは、デジタルカメラで暗号化画像を撮影することにより画像データを取得する。そして、画像読み込み部５１は、この画像データを読み込む。なお、以下の説明では、画像読み込み部５１によって読み込まれる暗号化画像のことを入力画像または復号対象画像と呼ぶことがある。
【０１０８】
ユーザ認証部５２は、入力画像を復号しようとするユーザを認証する。ユーザ認証部５２の動作は、基本的に、暗号化装置１０が備えるユーザ認証部１２と同じである。
管理番号送信部５３は、入力画像に対して付与されている管理番号を鍵管理サーバ２０へ送信する。管理番号は、各暗号化画像（すなわち、復号対象画像）を識別する識別情報であり、暗号化処理において鍵管理サーバ２０によって生成される。管理番号が暗号化画像に埋め込まれているときは、管理番号送信部５３は、その暗号化画像から管理番号を取得する。一方、管理番号が暗号化画像に埋め込まれることなくユーザに通知されているときは、管理番号送信部５３は、ユーザからの入力に基づいて管理番号を認識する。
【０１０９】
暗号化領域抽出部５４は、暗号化画像が有する１または複数の暗号化領域の中から、ユーザによって指定された暗号化画像（すなわち、対象暗号化画像）を抽出する。この例では、各暗号化領域には、それぞれ領域検出のためのマーカが付与されている。すなわち、暗号化装置１０は、図１２に示すように、暗号化領域３５を生成する際に、暗号化領域３５に対してマーカ３６を付与する。マーカ３６は、図１２（ａ）に示すように、暗号化領域３５の角に形成される。或いは、図１２（ｂ）に示すように、１つの暗号化領域に対してより多くのマーカ３６が形成されてもよい。なお、マーカ３６は、例えば、予め決められた形状／サイズを有し、また、予め決められた画像パターンを有している。そして、暗号化領域検出部５４は、暗号化画像上でマーカ３６を検出することにより、その暗号化画像から暗号化領域３５を抽出する。なお、以下の説明では、入力画像上の各暗号化領域または暗号化領域抽出部５４により抽出される暗号化領域のことを、対象暗号化領域または復号対象領域と呼ぶことがある。
【０１１０】
縮約情報取得部５５は、鍵管理サーバ２０から送信される縮約情報を取得する。なお、鍵管理サーバ２０は、復号装置５０から受信した管理番号に対応する縮約情報を復号装置５０へ送信する。すなわち、縮約情報取得部５５は、入力画像に対応する縮約情報を鍵管理サーバ２０から取得する。
【０１１１】
テンプレートマッチング部５６は、暗号化領域抽出部５４により抽出された暗号化領域の画像と、縮約情報取得部５５により取得された縮約情報との間で、テンプレートマッチングを行う。そして、テンプレートマッチング部５６は、マッチング結果に基づいて、暗号化領域抽出部５４により抽出された暗号化領域を復号するための復号関連情報を選択する。選択情報送信部５７は、テンプレートマッチング部５６により選択された復号関連情報を表す選択情報を鍵管理サーバ２０へ送信する。
【０１１２】
復号鍵取得部５８は、鍵管理サーバ２０から送信される復号鍵を受信する。復号部５９は、復号鍵取得部５８が受信した復号鍵を用いて、暗号化領域抽出部５４が抽出した暗号化領域を復号する。
【０１１３】
なお、テンプレートマッチング部５６は、マッチング部の一例である。また、復号鍵取得部５８は、取得部の一例である。或いは、取得部は、選択情報送信部５７および復号鍵取得部５８により実現されてもよい。
【０１１４】
画像出力部６０は、復号部５９により暗号化領域が復号された画像（すなわち、復号画像）を出力する。画像出力部６０は、特に限定されるものではないが、たとえば、画像データを表示するための表示装置またはその表示装置に接続するためのインタフェースである。或いは、画像出力部６０は、画像データを紙等に印刷するプリンタまたはそのプリンタに接続するためのインタフェースである。
【０１１５】
管理番号要求部７１は、復号装置５０に対して、復号対象の画像を識別する管理番号を要求する。そうすると、復号装置５０は、この要求に応じて管理番号を鍵管理サーバ２０へ送信する。そして、管理番号取得部７２は、復号装置５０から送信される管理番号を取得する。
【０１１６】
縮約情報送信部７３は、管理番号取得部７２により取得された管理番号に対応する縮約情報を鍵管理ＤＢ２９から抽出して復号装置５０へ送信する。なお、１つの暗号化画像が複数の暗号化領域を有しているときは、各暗号化領域に対してそれぞれ縮約情報が生成されて鍵管理ＤＢ２９に登録されている。この場合、縮約情報送信部７３は、復号装置５０から受信した管理番号に対応づけられて鍵管理ＤＢ２９に登録されているすべての縮約情報を復号装置５０へ送信する。
【０１１７】
選択情報取得部７４は、復号装置５０から送信された選択情報を取得する。この選択情報は、復号装置５０において復号対象領域を復号するための復号関連情報を識別する。そして、選択情報取得部７４は、選択情報に対応する復号関連情報に含まれている復号制限情報を鍵管理ＤＢ２９から取り出して復号許可判定部７５に渡す。
【０１１８】
復号許可判定部７５は、鍵管理ＤＢ２９から取得した復号制限情報を参照し、復号対象領域の復号を許可すべきか否かを判定する。そして、復号鍵送信部７６は、復号対象領域の復号が許可されたときに、上記選択情報により特定される復号関連情報に含まれている復号鍵を復号装置５０へ送信する。これにより、復号装置５０は、暗号化画像内の対象暗号化領域（すなわち、復号対象領域）を復号する。
【０１１９】
図１３は、実施形態の復号システムの処理を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、例えば、暗号化画像が復号装置５０に与えられたときに開始される。
ステップＳ７１において、画像読み込み部５１は、暗号化画像を読み込む。この暗号化画像は、例えば、図２に示す暗号化装置１０により生成されたものである。ただし、復号装置５０への入力画像は、暗号化装置１０により生成された暗号化画像の一部であってもよい。また、この入力画像は、暗号化装置１０により生成された暗号化画像を拡大または縮小した画像データであってもよい。
【０１２０】
ステップＳ７２〜Ｓ７３において、ユーザ認証部５２は、ユーザにより入力されたログインＩＤおよびパスワードを鍵管理サーバ２０に送信して認証を依頼する。そうすると、ユーザ識別部２２は、ユーザ認証部５２から受け取ったユーザＩＤおよびパスワードの組がユーザＤＢ２１に登録されているか否かを判定する。そして、ユーザ識別部２２は、認証結果をユーザ認証部５２に通知する。ユーザ認証が成功したときは、管理番号要求部７１は、復号装置５０に対して、暗号化画像を特定する管理番号を要求する。復号装置５０は、鍵管理サーバ２０によりユーザが認証され、鍵管理サーバ２０から管理番号の要求を受信すると、ステップＳ７４〜Ｓ８２の処理を実行する。一方、ユーザ認証が失敗したときは、復号システムは処理を終了する。
【０１２１】
ステップＳ７４において、管理番号送信部５３は、入力暗号化画像に対して付与されている管理番号を鍵管理サーバ２０へ送信する。このとき、管理番号送信部５３は、上述したように、入力暗号化画像から或いはユーザから管理番号を取得する。そして、管理番号取得部７２は、管理番号送信部５３から送信された管理番号を受信する。
【０１２２】
ステップＳ７５において、暗号化領域抽出部５４は、暗号化画像から復号対象の暗号化領域（すなわち、対象暗号化領域）を抽出する。このとき、暗号化領域抽出部５４は、例えば、図１２を参照しながら説明したように、暗号化領域の角に付与されているマーカ３６を検出することにより、対象暗号化領域を抽出する。この場合、マーカ３６は、予め決められた形状／サイズを有し、また、予め決められた画像パターンを有している。
【０１２３】
なお、復号装置５０に入力される暗号化画像は、例えば、暗号化装置１０により生成された暗号化画像をデジタルカメラで撮影することにより得られる。この場合、元の暗号化画像と復号装置５０への入力暗号化画像との間で、拡大、縮小、回転が発生し得る。ただし、暗号化領域抽出部５４は、入力画像において検出されるマーカ３６のサイズまたは画像パターンと、予め決められているマーカ３６のサイズまたは画像パターンと比較することにより、元の暗号化画像と入力暗号化画像との間で発生する拡大、縮小、回転等を検出できる。
【０１２４】
ステップＳ７６において、縮約情報送信部７３は、復号装置５０から送信された管理番号に対応する縮約情報を鍵管理ＤＢ２９から抽出して復号装置５０へ送信する。ここで、管理番号は、暗号化装置１０により生成された各暗号化画像を識別する。また、１つの暗号化画像が複数の暗号化領域を有しているときは、各暗号化領域に対してそれぞれ縮約情報が生成されて鍵管理ＤＢ２９に登録される。よって、１つの暗号化画像が複数の暗号化領域を有しているときは、これらの複数の暗号化領域に対応する縮約情報には同じ管理番号が付与されている。例えば、図６に示す例では、鍵管理ＤＢ２９は、暗号化領域３１〜３４に対応する各縮約情報を管理番号1996040103で管理している。
【０１２５】
図１４は、鍵管理ＤＢ２９から縮約情報を抽出する処理を説明する図である。図１４において、縮約情報送信部７３は、管理番号「1996040103」で鍵管理ＤＢ２９をサーチする。そうすると、鍵管理ＤＢ２９から４つの縮約情報「Ａ１＋▽」「Ａ２＋☆」「Ａ３＋□」「Ａ４＋◇」が抽出される。なお、Ａ１〜Ａ４は、それぞれ図８を参照しながら説明した生成規則データを表す。また、「▽」「☆」「□」「◇」は、それぞれ特徴量データを表す。この場合、縮約情報送信部７３は、管理番号「1996040103」により抽出されたすべての縮約情報を復号装置５０へ送信する。
【０１２６】
ステップＳ７７において、テンプレートマッチング部５６は、鍵管理サーバ２０から受信した各縮約情報に含まれている生成規則データに基づいて、復号対象領域からそれぞれ対応する特徴量データを生成する。そして、テンプレートマッチング部５６は、各縮約情報に含まれている特徴量データと、新たに生成された対応する特徴量データとの間で、それぞれテンプレートマッチングを行う。
【０１２７】
ステップＳ７８において、テンプレートマッチング部５６は、最もマッチング度の高い縮約情報を選択する。そして、テンプレートマッチング部５６は、選択した縮約情報を識別する選択情報を鍵管理サーバ２０へ送信する。
【０１２８】
図１５は、ステップＳ７７〜Ｓ７８のテンプレートマッチング処理を説明する図である。この例では、復号装置５０は、鍵管理サーバ２０から、管理番号1996040103で識別される４つの縮約情報「Ａ１＋▽」「Ａ２＋☆」「Ａ３＋□」「Ａ４＋◇」を受信する。また、復号装置５０は、暗号化領域３７を復号する。
【０１２９】
テンプレートマッチング部５６は、第１の縮約情報「Ａ１＋▽」に含まれている生成規則データＡ１に基づいて、暗号化領域３７から特徴量データを生成する。そして、テンプレートマッチング部５６は、生成規則データＡ１に従って生成した特徴量データと第１の縮約情報に含まれている特徴量データとの間のマッチング値を計算する。続いて、テンプレートマッチング部５６は、第２の縮約情報「Ａ２＋☆」に含まれている生成規則データＡ２に基づいて、暗号化領域３７から特徴量データを生成する。そして、テンプレートマッチング部５６は、生成規則データＡ２に従って生成した特徴量データと第２の縮約情報に含まれている特徴量データとの間のマッチング値を計算する。さらに、テンプレートマッチング部５６は、第３の縮約情報「Ａ３＋□」および第４の縮約情報「Ａ４＋◇」についても同様にマッチング値を計算する。
【０１３０】
上記テンプレートマッチング処理においては、第３の縮約情報に係わるマッチング値が最大である。すなわち、生成規則データＡ３に従って生成した特徴量データおよび第２の縮約情報に含まれている特徴量データは、いずれも「□」である。したがって、テンプレートマッチング部５６は、第３の縮約情報を選択する選択情報を鍵管理サーバ２０へ送信する。なお、テンプレートマッチングについての詳しい説明は後述する。
【０１３１】
図１３に戻る。ステップＳ７９において、選択情報取得部７４は、復号装置５０から受信した選択情報に対応する復号関連情報を鍵管理ＤＢ２９から抽出する。そして、復号許可判定部７５は、鍵管理ＤＢ２９から抽出された復号関連情報に含まれている復号制限情報を参照し、対象暗号化領域の復号を許可すべきか否かを判定する。このとき、復号許可判定部７５は、例えば、ユーザ識別部２２によって識別されたユーザに対して復号権限が与えられているか否かを判定する。或いは、復号許可判定部７５は、現在日時が復号可能期間内か否か、などを確認してもよい。そして、対象暗号化領域の復号が許可されたときは、処理はステップＳ８０へ移行する。一方、対象暗号化領域の復号が許可されなかったときは、復号システムの処理は終了する。
【０１３２】
ステップＳ８０において、復号鍵送信部７６は、復号装置５０から受信した選択情報に対応する復号関連情報に含まれている復号鍵を復号装置５０へ送信する。これにより、復号装置５０の復号鍵取得部５８は、復号鍵を取得する。
【０１３３】
ステップＳ８１において、復号部５９は、鍵管理サーバ２０から受信した復号鍵を用いて対象暗号化領域（すなわち、復号対象領域）を復号する。そして、ステップＳ８２において、画像出力部６０は、復号画像を出力する。
【０１３４】
図１６は、テンプレートマッチングに基づいて暗号化領域を復号する処理を説明する図である。この例では、ユーザは、例えばデジタルカメラを用いて、暗号化画像３０を撮影する。このとき、撮影範囲３８は、暗号化領域３２をカバーする。ただし、撮影範囲３８は、暗号化画像３０の全領域はカバーしていない。そして、暗号化装置５０は、暗号化画像３０に付与されている管理番号を鍵管理サーバ２０へ送信し、鍵管理サーバ２０は、受信した管理番号に対応する復号関連情報１〜４にそれぞれ含まれる各縮約情報を復号装置５０へ送信する。
【０１３５】
復号装置５０において、テンプレートマッチング部５６は、図１５を参照しながら説明した手順で、各縮約情報に含まれる特徴量データと、各縮約情報に含まれる生成規則データに従って暗号化領域３２から生成される特徴量データとの間でテンプレートマッチングを行う。この結果、この例では、復号関連情報３の縮約情報のマッチング度が最も高くなっている。そうすると、鍵管理サーバ２０は、復号関連情報３に含まれる復号鍵を復号装置５０へ送信する。
【０１３６】
復号装置５０は、鍵管理サーバ２０から受信した復号鍵を用いて暗号化領域３２を復号し、復号領域３９を生成する。すなわち、復号装置５０は、復号領域３９を含む復号画像８０を出力する。
【０１３７】
次に、図１７を参照しながらテンプレートマッチングについて詳しく説明する。図１７に示す例では、復号装置５０は、図４に示す暗号化画像３０から暗号化領域３２を復号する。ここで、鍵管理サーバ２０は、暗号化領域３１〜３４にそれぞれ対応する縮約情報を格納している。この例では、縮約情報１は暗号化領域３２に対して生成され、縮約情報４は暗号化領域３３に対して生成されているものとする。縮約情報１は、特徴量データとして画像情報３２ａ〜３２ｅを含む。また、縮約情報４は、特徴量データとして画像情報３３ａ〜３３ｅを含む。
【０１３８】
テンプレートマッチング部５６は、鍵管理サーバ２０から縮約情報１〜４を取得する。そうすると、テンプレートマッチング部５６は、縮約情報１の位置情報に基づいて、暗号化領域３２から５個のブロックを抽出する。例えば、テンプレートマッチング部５６は、位置情報（８，８）に従ってブロックｘ１ａを抽出し、位置情報（７２，８）に従ってブロックｘ１ｂを抽出する。これにより、５個のブロックｘ１ａ〜ｘ１ｅが抽出される。そして、テンプレートマッチング部５６は、縮約情報１に含まれている画像情報３２ａ〜３２ｅと暗号化領域３２から抽出したブロックｘ１ａ〜ｘ１ｅの画像情報との間でテンプレートマッチングを行い、マッチング値を計算する。マッチング値は、例えば、画像３２ａと画像ｘ１ａとの相関、画像３２ｂと画像ｘ１ｂとの相関、画像３２ｃと画像ｘ１ｃとの相関、画像３２ｄと画像ｘ１ｄとの相関、画像３２ｅと画像ｘ１ｅとの相関の総和に相当する。
【０１３９】
ここで、縮約情報１の画像情報３２ａ、３２ｂ．．．は、暗号化処理において、暗号化領域３２の位置（８，８）、（７２，８）．．．から抽出されたブロックの特徴量データである。したがって、復号処理において縮約情報１の位置情報（８，８）、（７２，８）．．．に従って暗号化領域３２から抽出されるブロックの特徴量データｘ１ａ、ｘ１ｂ．．．と、縮約情報１の画像情報３２ａ、３２ｂ．．．との間の相関は高く、マッチング値は大きな値になる。
【０１４０】
テンプレートマッチング部５６は、縮約情報２〜４についても同様のテンプレートマッチングを行う。図１７においては、縮約情報４についてのテンプレートマッチング処理が示されている。すなわち、テンプレートマッチング部５６は、縮約情報４に含まれている画像情報３３ａ〜３３ｅと暗号化領域３２から抽出したブロックｘ４ａ〜ｘ４ｅの画像情報との間でテンプレートマッチングを行い、マッチング値を計算する。
【０１４１】
ここで、縮約情報４の画像情報３３ａ、３３ｂ．．．は、暗号化処理において、暗号化領域３２ではなく、暗号化領域３３の位置（４８，８）、（４８、２４）．．．から抽出されたブロックの特徴量データである。したがって、復号処理において縮約情報４の位置情報（４８，８）、（４８，２４）．．．に従って暗号化領域３２から抽出されるブロックの特徴量データｘ４ａ、ｘ４ｂ．．．と、縮約情報４の画像情報３３ａ、３３ｂ．．．との間のマッチング値が大きくなる可能性は低い。同様に、他の縮約情報２、３のマッチング値が大きくなる可能性も低い。
【０１４２】
したがって、復号装置５０は、縮約情報１〜４についてのマッチング値を計算し、最もマッチング値の大きな縮約情報を選択する。これにより、縮約情報１〜４の中から、暗号化領域３２に対応する確率が最も高い縮約情報が選択される。この例では、縮約情報１が選択される。そして、復号装置５０は、縮約情報１に対応する復号鍵を鍵管理サーバ２０から取得し、暗号化領域３２を復号する。
【０１４３】
なお、各暗号化領域は、例えば暗号化画像をデジタルカメラで撮影すること等に起因して、幾何学的な歪み（例えば、拡大、縮小、回転等）を有することがある。このため、復号装置５０は、その歪みを検出して縮約情報に含まれる位置情報を補正する機能を備えていることが好ましい。この補正機能は、例えば、図１２に示すマーカ３６を利用して実現される。この場合、復号装置５０は、入力画像から検出したマーカ３６の大きさ、角度、形状の変化などの情報に基づいて、暗号化領域の幾何学的な歪みを推定し、その推定結果に応じて縮約情報中の位置情報を補正する。例えば、復号装置５０への入力画像から検出されたマーカ３６のサイズが、暗号化装置１０により暗号化領域に付与されたマーカ３６のサイズの５０パーセントであるものとする。この場合、例えば、縮約情報中の位置情報が（８，８）、（７２，８）．．．であれば、テンプレートマッチング部５６は、各位置情報を（４，４）、（３６，４）．．．に補正する。そして、テンプレートマッチング部５６は、補正後の位置情報に従って暗号化領域からブロックを抽出する。或いは、テンプレートマッチング部５６は、上述の幾何学的な歪みの推定結果に応じて対象暗号化画像を補正してもよい。
【０１４４】
図１８は、テンプレートマッチング処理を示すフローチャートである。このフローチャートは、テンプレートマッチング部５６が鍵管理サーバ２０から縮約情報を取得したときに実行される。なお、図１８のフローチャートの説明では、下記のパラメータおよび変数を使用する。
【０１４５】
Ｍ：復号対象の画像を識別する管理番号に対して登録されている縮約情報の数
ｍ：Ｍ個の縮約情報のそれぞれを識別する変数
s_max：マッチング値の最大値を計算するための変数
SMALL：マッチング値が取り得る最小値
Ａ[m]：ｍ番目の縮約情報に含まれている画像情報
Ｂ[m]：ｍ番目の縮約情報に含まれている位置情報に従って暗号化領域から抽出されたブロックの画像情報
Index：最大マッチング値を有する縮約情報を表す変数
【０１４６】
ステップＳ９１において、テンプレートマッチング部５６は、変数ｍをゼロに初期化する。ステップＳ９２において、テンプレートマッチング部５６は、変数s_maxを初期化する。このとき、変数s_maxには、予め決められた最小値smallが与えられる。なお、最小値smallは、例えば、ゼロであってもよい。以下、テンプレートマッチング部５６は、各縮約情報についてステップＳ９３〜Ｓ９９を実行する。
【０１４７】
ステップＳ９３において、テンプレートマッチング部５６は、変数ｍがＭに達しているか否かを判定する。ｍ＜Ｍであれば、テンプレートマッチング部５６は、未処理の縮約情報が残っていると判定し、ステップＳ９４〜Ｓ９９を実行する。ｍ＝Ｍであれば、処理はステップＳ１００へ移行する。
【０１４８】
ステップＳ９４において、テンプレートマッチング部５６は、ｍ番目の縮約情報に基づいて、暗号化領域からＢ[m]を生成する。ステップＳ９５において、テンプレートマッチング部５６は、Ａ[m]とＢ[m]との間のマッチング値Ｔ(A[m],B[m])を算出し、データＳとして保持する。マッチング値Ｔは、例えば、下記（７）式により算出される。
【０１４９】
【数４】
2012042637.tif 000006
Ｎは、縮約情報として使用するために各暗号化領域から抽出されているブロックの数を表す。Ａn[m]は、ｍ番目の縮約情報に含まれているｎ番目のブロックの画像情報を表す。Ｂn[m]は、ｍ番目の縮約情報に含まれているｎ番目のブロックの位置情報に従って暗号化領域から抽出されたブロックの画像情報を表す。なお、Ａn[m]およびＢn[m]は、上述した（２）式と同様に、ベクトルで表現される。Ｒ(An[m],Bn[m])は、An[m]とBn[m]との間の相関を表し、上述した（４）〜（５）式と同様に計算される。
【０１５０】
ステップＳ９６において、テンプレートマッチング部５６は、新たに計算したマッチング値を表すデータＳと、先に計算したマッチング値の最大値s_maxとを比較する。このとき、Ｓ＞s_maxであれば、ステップＳ９７において、テンプレートマッチング部５６は、最大値s_maxにデータＳを与える。そして、テンプレートマッチング部５６は、ステップＳ９８において、変数Indexにｍを与える。「Index＝ｍ」は、ｍ番目の縮約情報のマッチング値が最大であることを表す。なお、Ｓ＞s_maxでなければ、ステップＳ９７〜Ｓ９８はスキップされる。すなわち、最大値s_maxは更新されない。そして、テンプレートマッチング部５６は、ステップＳ９９において、変数ｍを１だけカウントアップする。
【０１５１】
すべての縮約情報についてステップＳ９３〜Ｓ９９の処理が終了すると、処理はステップＳ１００へ移行する。ステップＳ１００において、テンプレートマッチング部５６は、ステップＳ９３〜Ｓ９９において得られたマッチング値の最大値s_maxと閾値Thとを比較する。s_max≧Thであれば、テンプレートマッチング部５６は、テンプレートマッチングにより正しい縮約情報が特定された可能性が高いと判定し、変数Indexとして保持されている「ｍ」を出力する。一方、s_max＜Thであれば、テンプレートマッチング部５６は、テンプレートマッチングにより正しい縮約情報が特定された可能性が低いと判定し、変数Indexとして「−１」を出力する。なお、「Index＝−１」は、テンプレートマッチングによる縮約情報の特定が失敗したことを表す。
【０１５２】
図１８のフローチャートにより決定される「ｍ（−１を除く）」は、対象暗号化領域に対応する縮約情報を特定する選択情報に相当する。したがって、選択情報送信部５７は、この計算結果を選択情報として鍵管理サーバ２０へ送信する。
【０１５３】
＜実施形態の暗号化／復号システムによる効果＞
上述のように、実施形態の暗号化装置は、入力画像内の一部の領域を暗号化して暗号化画像を生成する際に、暗号化領域の画像に基づいて、その暗号化領域を識別する識別情報（実施例では、縮約情報）を生成する。そして、鍵管理サーバは、上記識別情報に対応づけて、上記暗号化領域を復号するための復号鍵を管理する。
【０１５４】
復号装置は、対象暗号化領域を復号する際に、識別情報から得られる画像情報と対象暗号化領域から取得する画像情報との間でテンプレートマッチングを行う。そして、復号装置は、マッチング結果に応じて復号鍵を取得し、対象暗号化領域を復号する。
【０１５５】
したがって、実施形態の暗号化／復号システムにおいては、暗号化画像が複数の暗号化領域を有する場合であっても、復号装置は、対象暗号化領域の位置を検出することなく、その対象暗号化領域の復号鍵を取得できる。例えば、ユーザがデジタルカメラを用いて対象暗号化領域を撮影してその画像データを復号装置に入力するときに、暗号化画像全体が撮影されなくても、復号装置は、画像処理により複数の暗号化領域の中から対象暗号化領域を認識することができる。すなわち、実施形態の復号装置は、暗号化画像内における対象暗号化領域の位置を検出しなくても、その対象暗号化領域を精度よく識別することができる。この結果、復号装置は、所望の暗号化領域を正しく復号できる。
【０１５６】
＜暗号化装置、復号装置、鍵管理サーバのハードウェア構成＞
図１９は、暗号化装置１０、復号装置５０、鍵管理サーバ２０を実現するためのコンピュータシステム１００のハードウェア構成を示す図である。コンピュータシステム１００は、図１９に示すように、ＣＰＵ１０１、メモリ１０２、記憶装置１０３、読み取り装置１０４、通信インタフェース１０６、入出力装置１０７を備える。ＣＰＵ１０１、メモリ１０２、記憶装置１０３、読み取り装置１０４、通信インタフェース１０６、入出力装置１０７は、例えば、バスを介して互いに接続されている。
【０１５７】
ＣＰＵ１０１は、メモリ１０２を利用して上述のフローチャートの手順を記述したプログラムを実行することにより、実施形態の暗号化装置１０、復号装置５０、鍵管理サーバ２０の機能を提供する。コンピュータシステム１００が暗号化装置１０として動作するときは、ＣＰＵ１０１は、図２に示す要素１１〜１９の機能の一部または全部を記述したプログラムを実行する。また、コンピュータシステム１００が復号装置５０として動作するときは、ＣＰＵ１０１は、図１１に示す要素５１〜６０の機能の一部または全部を記述したプログラムを実行する。さらに、コンピュータシステム１００が鍵管理サーバ２０として動作するときは、ＣＰＵ１０１は、図２に示す要素２２〜２８および図１１に示す要素殻の機能の一部または全部を記述したプログラムを実行する。
【０１５８】
メモリ１０２は、例えば半導体メモリであり、ＲＡＭ領域およびＲＯＭ領域を含んで構成される。
【０１５９】
記憶装置１０３は、例えばハードディスクであり、実施形態の暗号化／復号に係わるプログラムを格納する。なお、記憶装置１０３は、フラッシュメモリ等の半導体メモリであってもよい。また、記憶装置１０３は、外部記録装置であってもよい。なお、コンピュータシステム１００が鍵管理サーバ２０として動作するときは、ユーザＤＢ２１および鍵管理ＤＢ２９は、例えば、記憶装置１０３に設けられる。
【０１６０】
読み取り装置１０４は、ＣＰＵ１０１の指示に従って可搬型記録媒体１０５にアクセスする。可搬型記録媒体１０５は、例えば、半導体デバイス（ＵＳＢメモリ等）、磁気的作用により情報が入出力される媒体、光学的作用により情報が入出力される媒体（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）などにより実現される。通信インタフェース１０６は、ＣＰＵ１０１の指示に従ってネットワークを介してデータを送受信する。入出力装置１０７は、例えば、ユーザからの指示を受け付けるデバイス、画像データを読み込むデバイス、画像を出力するデバイス等に相当する。
【０１６１】
実施形態の暗号化／復号に係わるプログラムは、例えば、下記の形態でコンピュータシステム１００に提供される。
（１）記憶装置１０３に予めインストールされている。
（２）可搬型記録媒体１０５により提供される。
（３）プログラムサーバ１１０からダウンロードする。
【図１】
2012042637.tif 000007
【図２】
2012042637.tif 000008
【図３】
2012042637.tif 000009
【図４】
2012042637.tif 000010
【図５】
2012042637.tif 000011
【図６】
2012042637.tif 000012
【図７】
2012042637.tif 000013
【図８】
2012042637.tif 000014
【図９】
2012042637.tif 000015
【図１０】
2012042637.tif 000016
【図１１】
2012042637.tif 000017
【図１２】
2012042637.tif 000018
【図１３】
2012042637.tif 000019
【図１４】
2012042637.tif 000020
【図１５】
2012042637.tif 000021
【図１６】
2012042637.tif 000022
【図１７】
2012042637.tif 000023
【図１８】
2012042637.tif 000024
【図１９】
2012042637.tif 000025
【国際調査報告】
2012042637.tif 000026
2012042637.tif 000027