(57)【要約】【課題】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。【解決手段】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。【選択図】図１
2020090032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【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。
【発明の詳細な説明】
【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＝ＮＣＭ，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＝ＮＣＭ）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＝４Ｃ２＝６進数で表現した透かし情報をｘ０ｘ１・・・ｘ１５として、グループｉ（ｉ＝０，・・，１５）のブロックパターンによりｘｉ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、ｘｉ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ｘｉ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、ｘｉ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、ｘｉ＝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（ｘｉ＝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＝９Ｃ２＝３６進数で表現した透かし情報をｘ０ｘ１・・・ｘ１５として、グループｉ（ｉ＝０，・・，１５）のブロックパターンによりｘｉ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、ｘｉ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ｘｉ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、ｘｉ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、ｘｉ＝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（ｘｉ＝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＝ＮＣＭ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、ＫＩ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＝ＮＣＭ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
【図１】
2020090032.tif 000003
【図２】
2020090032.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2020090032.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2020090032.tif 000016
【図１５】
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