(57)【要約】  紙媒体としての利便性を損なわずに、重要な情報の漏洩を防止することを課題とし、この課題を解決するために、情報が記録された紙媒体を撮像することで、該情報のデジタル画像を取得するデジタル画像取得部１５と、デジタル画像取得部１５によって取得されたデジタル画像における暗号化の対象となる部分領域を指定する暗号化領域指定部３１と、部分領域の画像を、暗号鍵に基づいて処理画像に変換する画像変換部３２と、処理画像の画素値を規則的に変換することで、復号の際に部分領域の位置の特定に用いられる規則性を有する変換画像を生成する画素値変換部３３と、変換画像を含む暗号化画像を出力する出力部１２と、を備え、暗号化領域指定部３１は、デジタル画像上の領域を特定するための領域指定情報によって示された領域を、暗号化の対象となる部分領域として指定する紙媒体情報暗号化システム２００とした。
2008146390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報が記録された紙媒体を撮像することで、該情報のデジタル画像を取得するデジタル画像取得手段と、
前記デジタル画像取得手段によって取得された前記デジタル画像における暗号化の対象となる部分領域を指定する暗号化領域指定手段と、
前記部分領域の画像を、暗号鍵に基づいて処理画像に変換する画像変換手段と、
前記処理画像の画素値を規則的に変換することで、復号の際に前記部分領域の位置の特定に用いられる規則性を有する変換画像を生成する画素値変換手段と、
前記変換画像を含む暗号化画像を出力する出力手段と、
を備え、
前記暗号化領域指定手段は、前記デジタル画像上の領域を特定するための領域指定情報によって示された領域を、暗号化の対象となる部分領域として指定する、
紙媒体情報暗号化システム。
【請求項２】
前記紙媒体に記録された情報に基づいて、前記領域指定情報を取得する領域指定情報取得手段を更に備える、
請求項１に記載の紙媒体情報暗号化システム。
【請求項３】
前記領域指定情報を、該領域指定情報を識別するための識別情報と関連付けて保持する領域指定情報保持手段を更に備え、
前記領域指定情報取得手段は、前記領域指定情報保持手段によって保持された前記領域指定情報のうち、入力された前記識別情報に関連付けられた前記領域指定情報を取得する、
請求項２に記載の紙媒体情報暗号化システム。
【請求項４】
前記紙媒体上に記録された前記識別情報を、前記デジタル画像取得手段によって取得されたデジタル画像から取得する識別情報取得手段を更に備え、
前記領域指定情報取得手段は、前記領域指定情報保持手段によって保持された領域指定情報のうち、前記識別情報取得手段によって取得された識別情報に関連付けられた前記領域指定情報を取得する、
請求項３に記載の紙媒体情報暗号化システム。
【請求項５】
前記デジタル画像取得手段によって取得されたデジタル画像中の文字列を読み取り、読み取られた文字列を、所定の文字列であるキーワードと比較することで、該デジタル画像中に含まれる該キーワードを検出するキーワード検出手段を更に備え、
前記領域指定情報取得手段は、前記キーワード検出手段によって検出されたキーワードに対応する領域を特定するための前記領域指定情報を生成することで、前記領域指定情報を取得する、
請求項２に記載の紙媒体情報暗号化システム。
【請求項６】
前記領域指定情報取得手段は、暗号化対象である第一の部分領域および第二の部分領域を指定する前記領域指定情報を取得し、
前記画像変換手段は、前記第一の部分領域と前記第二の部分領域とを、それぞれ異なる暗号鍵に基づいて処理画像に変換する、
請求項２から請求項５の何れかに記載の紙媒体情報暗号化システム。
【請求項７】
紙媒体を撮像することで、紙媒体に記録された暗号化画像を取得する暗号化画像取得手段と、
前記暗号化画像取得手段によって取得された前記暗号化画像における暗号化された領域を、復号の対象となる復号領域として指定する復号領域指定手段と、
前記復号領域のうち画素値が規則的に変換されている暗号化位置を検出する暗号化位置検出手段と、
前記暗号化位置と復号鍵とに基づいて前記復号領域をデジタル画像に復号する復号手段と、
前記復号手段によって復号されたデジタル画像を出力する出力手段と、
を備え、
前記復号領域指定手段は、前記暗号化画像上の領域を特定するための領域指定情報によって示された領域を、復号領域として指定する、
紙媒体情報復号システム。
【請求項８】
紙媒体撮像装置が接続されるコンピュータを、
情報が記録された紙媒体を撮像することで、該情報のデジタル画像を取得するデジタル画像取得手段と、
前記デジタル画像取得手段によって取得された前記デジタル画像における暗号化の対象となる部分領域を指定する暗号化領域指定手段と、
前記部分領域の画像を、暗号鍵に基づいて処理画像に変換する画像変換手段と、
前記処理画像の画素値を規則的に変換することで、復号の際に前記部分領域の位置の特定に用いられる規則性を有する変換画像を生成する画素値変換手段と、
前記変換画像を含む暗号化画像を出力する出力手段と、
として機能させ、
前記暗号化領域指定手段は、前記デジタル画像上の領域を特定するための領域指定情報によって示された領域を、暗号化の対象となる部分領域として指定する、
紙媒体情報暗号化プログラム。
【請求項９】
紙媒体撮像装置が接続されるコンピュータを、
紙媒体を撮像することで、紙媒体に記録された暗号化画像を取得する暗号化画像取得手段と、
前記暗号化画像取得手段によって取得された前記暗号化画像における暗号化された領域を、復号の対象となる復号領域として指定する復号領域指定手段と、
前記復号領域のうち画素値が規則的に変換されている暗号化位置を検出する暗号化位置検出手段と、
前記暗号化位置と復号鍵とに基づいて前記復号領域をデジタル画像に復号する復号手段と、
前記復号手段によって復号されたデジタル画像を出力する出力手段と、
として機能させ、
前記復号領域指定手段は、前記暗号化画像上の領域を特定するための領域指定情報によって示された領域を、復号領域として指定する、
紙媒体情報復号プログラム。
【請求項１０】
紙媒体撮像装置を有するコンピュータシステムによって、
情報が記録された紙媒体を撮像することで、該情報のデジタル画像を取得するデジタル画像取得ステップと、
前記デジタル画像取得ステップで取得された前記デジタル画像における暗号化の対象となる部分領域を指定する暗号化領域指定ステップと、
前記部分領域の画像を、暗号鍵に基づいて処理画像に変換する画像変換ステップと、
前記処理画像の画素値を規則的に変換することで、復号の際に前記部分領域の位置の特定に用いられる規則性を有する変換画像を生成する画素値変換ステップと、
前記変換画像を含む暗号化画像を出力する出力ステップと、
が実行され、
前記暗号化領域指定ステップでは、前記デジタル画像上の領域を特定するための領域指定情報によって示された領域が、暗号化の対象となる部分領域として指定される、
紙媒体情報暗号化方法。
【請求項１１】
紙媒体撮像装置を有するコンピュータシステムによって、
紙媒体を撮像することで、紙媒体に記録された暗号化画像を取得する暗号化画像取得ステップと、
前記暗号化画像取得ステップで取得された前記暗号化画像における暗号化された領域を、復号の対象となる復号領域として指定する復号領域指定ステップと、
前記復号領域のうち画素値が規則的に変換されている暗号化位置を検出する暗号化位置検出ステップと、
前記暗号化位置と復号鍵とに基づいて前記復号領域をデジタル画像に復号する復号ステップと、
前記復号ステップで復号されたデジタル画像を出力する出力ステップと、
が実行され、
前記復号領域指定ステップでは、前記暗号化画像上の領域を特定するための領域指定情報によって示された領域が、復号領域として指定される、
紙媒体情報復号方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紙媒体に記録された情報を暗号化する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷物の暗号化を扱った技術として、まず画像全体を複数のブロックに分割し、入力パスワード（暗号鍵）から得られるパラメータに基づき分割ブロックの画像を並び替え、さらにパラメータで指定されるブロックの画像を白黒反転およびミラー反転して画像を暗号化する技術がある（特許文献１を参照）。暗号化画像を復号する際は、画像の外側に位置決め用の枠を付加しパスワード（復号鍵）を入力後、暗号化と逆の手順で元の画像を復号する。【０００３】
また、バイナリデータを表す所定の大きさの白黒の方形をマトリックス状に並べ、印刷物に埋め込む技術がある（特許文献２を参照）。さらに、復号の際に画像化された位置がわかるように、印刷物には位置決め用のシンボルがマトリックスの所定の位置に付加される。この位置決めシンボルを基準として、スキャナやカメラなどで画像を撮影し埋め込まれた情報を復号する。
【特許文献１】特開平８−１７９６８９号公報
【特許文献２】特許第２９３８３３８号公報
【発明の開示】
【０００４】
従来、文書等の情報は紙媒体に記録された状態で取扱および保管されていたが、近年、あらゆる情報の電子化が進み、電子化情報の取り扱いの利便性が向上したことに伴って、情報が電子化された状態で取扱および保管される頻度が高まっている。
【０００５】
しかし、電子化された情報は複製が容易であり、かつインターネット等のネットワークを通じて広範囲に急速に拡散するために、重要な情報が漏洩してしまった場合の影響が甚大であるという問題がある。
【０００６】
一方、紙媒体に記録された情報については、漏洩した場合の拡散の速度および範囲は電子化された情報に及ばないが、コピー機などを用いて複製されて持ち出された場合、漏洩自体が認識されない可能性が高い。このため、紙媒体に記録された情報漏洩についても、潜在的な発生件数は多いと考えられる。
【０００７】
また、情報の電子化が進み、電子化情報の取り扱いの利便性が向上したとはいえ、一覧性が高いことや、手書きによる書込みが容易であること、有体物として回覧が可能であること等の、紙媒体に特有の利便性を理由に、なお紙媒体の需要は高い。
【０００８】
本発明は、上記した問題に鑑み、紙媒体としての利便性を損なわずに、重要な情報の漏洩を防止することを課題とする。
【０００９】
本発明は、上記した課題を解決するために、以下の手段を採用した。即ち、本発明は、情報が記録された紙媒体を撮像することで、該情報のデジタル画像を取得するデジタル画像取得手段と、前記デジタル画像取得手段によって取得された前記デジタル画像における暗号化の対象となる部分領域を指定する暗号化領域指定手段と、前記暗号化領域指定手段によって指定された部分領域の画像を、暗号鍵に基づいて処理画像に変換する画像変換手段と、前記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で、復号の際に前記部分領域の位置の特定に用いられる規則性を有する変換画像を生成する画素値変換手段と、前記画素値変換手段によって処理された変換画像を含む暗号化画像を出力する出力手段と、を備え、前記暗号化領域指定手段は、前記デジタル画像上の領域を特定するための領域指定情報によって示された領域を、暗号化の対象となる部分領域として指定する、紙媒体情報暗号化システムである。
【００１０】
ここで、情報が記録された紙媒体とは、手書きであるか印刷であるかを問わず、文書、図表、イラスト等の何らかの情報が記録された紙をいう。デジタル画像取得手段は、この紙媒体をスキャナやデジタルカメラ等を用いて撮像することにより、紙媒体に記録された情報をデジタル画像として取得する。本発明では、このデジタル画像を基に暗号化領域指定手段、画像変換手段および画素値変換手段によって暗号化画像が生成され、出力される。
【００１１】
本発明に係る暗号化では、デジタル画像の一部の領域を指定して暗号化することが可能である。そして、本発明では、暗号化の対象となる領域を、領域指定情報を用いて指定することとした。領域指定情報は、デジタル画像上の領域を特定するための情報を有する。領域を特定するための情報としては、位置情報やサイズ情報、ベクトル情報等がある。
【００１２】
また、本発明の紙媒体情報暗号化システムは、前記紙媒体に記録された情報に基づいて、前記領域指定情報を取得する領域指定情報取得手段を更に備えてもよい。
【００１３】
紙媒体に記録された情報に基づいて領域指定情報を取得することで、紙媒体を撮像するのみで自動的に最適な領域指定情報が選択される紙媒体情報暗号化システムを構成することが可能となる。
【００１４】
例えば、本発明の紙媒体情報暗号化システムは、前記領域指定情報を、該領域指定情報を識別するための識別情報と関連付けて保持する領域指定情報保持手段を更に備え、前記領域指定情報取得手段は、前記領域指定情報保持手段によって保持された前記領域指定情報のうち、入力された前記識別情報に関連付けられた前記領域指定情報を取得してもよい。
【００１５】
識別情報は、複数種類の領域指定情報の夫々に対して各領域指定情報を識別可能に関連付けられた情報であり、暗号化の対象領域を指定するにあたって領域指定情報を指定するために用いられる情報である。
【００１６】
また、本発明の紙媒体情報暗号化システムは、前記紙媒体上に記録された前記識別情報を、前記デジタル画像取得手段によって取得されたデジタル画像から取得する識別情報取得手段を更に備え、前記領域指定情報取得手段は、前記領域指定情報保持手段によって保持された領域指定情報のうち、前記識別情報取得手段によって取得された識別情報に関連付けられた前記領域指定情報を取得してもよい。
【００１７】
予め識別情報を紙媒体に付しておくことで、紙媒体を撮像した情報であるデジタル画像から識別情報を取得し、紙媒体と、その紙媒体に記録された情報のうちどの部分を暗号化すればよいのかを示した領域指定情報とを関連づけることが可能となる。
【００１８】
また、本発明の紙媒体情報暗号化システムは、前記デジタル画像取得手段によって取得されたデジタル画像中の文字列を読み取り、読み取られた文字列を、所定の文字列であるキーワードと比較することで、該デジタル画像中に含まれる該キーワードを検出するキーワード検出手段を更に備え、前記領域指定情報取得手段は、前記キーワード検出手段によって検出されたキーワードに対応する領域を特定するための前記領域指定情報を生成することで、前記領域指定情報を取得してもよい。
【００１９】
キーワードには、重要な情報そのものの他に、重要な情報がその前後に記載される文字列（例えば、「住所」や「氏名」）等が用いられることが好ましい。このようにすることで、領域指定情報を予め複数種類用意し、暗号化時に領域指定情報を選択するという作業を行うことなく、撮像した紙媒体に記録された情報のうち重要な情報が記録されていると推測される領域を自動的に暗号化することが可能となる。
【００２０】
また、本発明において、前記領域指定情報取得手段は、暗号化対象である第一の部分領域および第二の部分領域を指定する前記領域指定情報を取得し、前記画像変換手段は、前記第一の部分領域と前記第二の部分領域とを、それぞれ異なる暗号鍵に基づいて処理画像に変換してもよい。
【００２１】
即ち、本発明に拠れば、異なる領域の暗号化に対して、異なる暗号鍵を使用することで、暗号鍵によるアクセスコントロールや、セキュリティレベルの設定が施された紙媒体情報暗号化を行うことが可能となる。
【００２２】
また、本発明は、紙媒体を撮像することで、紙媒体上の暗号化画像を取得する暗号化画像取得手段と、前記暗号化画像取得手段によって取得された前記暗号化画像における暗号化された領域を、復号の対象となる復号領域として指定する復号領域指定手段と、前記復号領域指定手段によって指定された復号領域のうち画素値が規則的に変換されている暗号化位置を検出する暗号化位置検出手段と、前記暗号化位置検出手段によって検出された暗号化位置と復号鍵とに基づいて前記復号領域をデジタル画像に復号する復号手段と、前記復号手段によって復号されたデジタル画像を出力する出力手段と、を備え、前記復号領域指定手段は、前記暗号化画像上の領域を特定するための領域指定情報によって示された領域を、復号領域として指定する、紙媒体情報復号システムである。
【００２３】
更に、本発明は、コンピュータが実行する方法、又はコンピュータを上記各手段として機能させるためのプログラムとしても把握することが可能である。また、本発明は、そのようなプログラムをコンピュータその他の装置、機械等が読み取り可能な記録媒体に記録したものでもよい。ここで、コンピュータ等が読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積し、コンピュータ等から読み取ることができる記録媒体をいう。
【００２４】
本発明によって、紙媒体としての利便性を損なわずに、重要な情報の漏洩を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態に係る紙媒体情報暗号化システムまたは紙媒体情報復号システムのハードウェア構成の概略を示す図である。
【図２】実施形態に係る紙媒体情報暗号化システムの機能構成の概略を示す図である。
【図３】実施形態における領域指定情報テーブルの構成を示す図である。
【図４】実施形態における紙媒体情報暗号化処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】実施形態に係る紙媒体情報復号システムの機能構成の概略を示す図である。
【図６】実施形態における紙媒体情報復号処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施形態に係る紙媒体情報暗号化システムの機能構成の概略を示す図である。
【図８】暗号化の対象となる情報とともに、識別情報が印刷された紙媒体の例を示す図である。
【図９】実施形態における紙媒体情報暗号化処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】実施形態に係る紙媒体情報暗号化システムの機能構成の概略を示す図である。
【図１１】キーワードが記録された紙媒体のイメージを示す図である。
【図１２】実施形態における紙媒体情報暗号化処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】複数の暗号鍵を使用して暗号化される紙媒体のイメージを示す図である。
【図１４】暗号化処理および復号処理の処理概要（その１）を示す図である。
【図１５】暗号化処理および復号処理の処理概要（その２）を示す図である。
【図１６】第１の態様における暗号化処理の概要を示す図である。
【図１７】暗号化領域を選択する例を示す図である。
【図１８】暗号鍵の入力例を示す図である。
【図１９】画像変換部におけるスクランブル処理の一例を示す図である。
【図２０】画像変換部におけるスクランブル処理の他の例を示す図である。
【図２１】スクランブル処理における微小領域の形の変形例を示す図である。
【図２２】画像変換部における圧縮処理を示す図である。
【図２３】変換データを画像化する処理を示す図である。
【図２４】画素値変換部における画素値変換処理の例（その１）を示す図である。
【図２５】画素値変換部における画素値変換処理の例（その２）を示す図である。
【図２６】暗号化処理で用いる位置決めマーカーの例を示す図である。
【図２７】暗号化画像の例を示す図である。
【図２８】グレースケールの画像を暗号化した例である。
【図２９】第１の態様における復号処理の概要を示す図である。
【図３０】位置決めマーカーから暗号化領域を検出する過程を示す図である。
【図３１】暗号化領域検出処理の流れを示すフローチャートである。
【図３２】暗号化位置が検出された例を示す図である。
【図３３】第２の態様の全体イメージを示す図である。
【図３４】第２の態様における暗号化処理の概要を示す図である。
【図３５】第２の態様における復号処理の概要を示す図である。
【図３６】暗号化領域の検出方法を説明するための図である。
【図３７】暗号化位置（横方向）の検出方法を説明するための図である。
【図３８】暗号化位置の検出を誤った例を示す図である。
【図３９】第３の態様における暗号化処理の概要を示す図である。
【図４０】第３の態様における復号処理の概要を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。【００２７】
図１は、実施形態に係る紙媒体情報暗号化システムまたは紙媒体情報復号システムのハードウェア構成の概略を示す図である。紙媒体情報暗号化システム２００または紙媒体情報復号システム５００は、コンピュータ１００と、コンピュータ１００に接続されたスキャナ１０６およびプリンタ１０７とを備える。ここで、コンピュータ１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０２等の主記憶装置、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）１０３等の補助記憶装置、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０４、およびＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）インターフェース１０５を有するコンピュータであり、ＵＳＢインターフェース１０５には、スキャナ１０６およびプリンタ１０７が接続されている。【００２８】
＜第一の実施形態＞
図２は、本実施形態に係る紙媒体情報暗号化システム２００の機能構成の概略を示す図である。紙媒体情報暗号化システム２００は、ＨＤＤ１０３から読み出され、ＲＡＭ１０２に展開された紙媒体情報暗号化プログラムをＣＰＵ１０１が実行することで、紙媒体を撮像してデジタル画像を取得するデジタル画像取得部１５と、取得されたデジタル画像の少なくとも一部を暗号化することで暗号化画像を生成する暗号化部１１と、生成された暗号化画像を出力する出力部１２と、暗号化部１１によって暗号化される領域を指定するための情報を保持する領域指定情報保持部１６と、ユーザに対して選択肢を表示し、選択結果の入力を受け付ける領域指定情報取得部１９Ａと、として機能する。【００２９】
デジタル画像取得部１５は、紙媒体を撮像することで、紙媒体上の情報をデジタル画像として取得する。本実施形態では、スキャナ１０６およびスキャナドライバを実行するコンピュータ１００がデジタル画像取得部１５に相当する。但し、デジタル画像は、デジタルカメラ等、その他の紙媒体を撮像可能な装置を用いて取得されてもよい。【００３０】
暗号化部１１は、デジタル画像取得部１５によって取得されたデジタル画像における暗号化の対象となる部分領域を指定する暗号化領域指定部３１と、指定された部分領域の画像を、暗号鍵に基づいて処理画像に変換する画像変換部３２と、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って、復号の際に部分領域の位置の特定に用いられる規則性を有する変換画像を生成する画素値変換部３３とを有する。暗号化部１１による暗号化処理の詳細については後述する。【００３１】
出力部１２は、暗号化部１１によって生成された暗号化画像を、表示、印刷等の手段によって出力する。本実施形態では、プリンタ１０７およびプリンタドライバを実行するコンピュータ１００が出力部１２に相当する。但し、出力は、モニタ等の表示装置への出力であってもよいし、作成された暗号化画像の情報を含む電子ファイルのＨＤＤ１０３等の記憶装置への出力であってもよい。【００３２】
領域指定情報保持部１６は、デジタル画像上の位置を示す位置情報を含む領域指定情報を、暗号化の対象となる部分領域を指定するための領域指定情報として保持する。複数の領域指定情報は、一意の識別情報と関連付けて、領域指定情報テーブルで管理される。【００３３】
図３は、本実施形態における領域指定情報テーブルの構成を示す図である。領域指定情報テーブルには、デジタル画像中の領域を示すための位置情報を含む領域指定情報が、一意の識別情報と関連付けられて記録される。領域指定情報は、デジタル画像中の暗号化領域を指定するための位置情報等を含む情報である。暗号化領域を指定するために用いられる情報としては、デジタル画像中の位置を示す位置情報や、サイズ情報、ベクトル情報等がある。暗号化領域は、これらの情報の何れか一つ以上によって指定される。例えば、後述する暗号化処理では、矩形の暗号化領域を指定するために、３点の位置情報を用いる。位置情報は、一般にｘ軸と、該ｘ軸に直交するｙ軸とを用いて、ｃｍ、インチ、ピクセル等の単位を用いて表すことが出来る（図３を参照）。また、デジタル画像の幅または長さを単位として、ｘ軸およびｙ軸におけるデジタル画像の端からの位置を割合（％）で示してもよい。他に、デジタル画像の全てのピクセルに対して番号を割り当て（例えば、左上のピクセルから右下のピクセルまで連番を割り当てる）、この番号を用いて位置を特定する方法等も考えられる。【００３４】
図４は、本実施形態における紙媒体情報暗号化処理の流れを示すフローチャートである。本フローチャートに示された処理は、ユーザ操作に基づいて紙媒体情報暗号化プログラムがＨＤＤ１０３より読み出されてＲＡＭ１０２に展開され、ＣＰＵ１０１によって実行されることで開始される。【００３５】
ステップＳ１０１では、デジタル画像が取得される。ユーザは、スキャナ１０６に暗号化したい情報が記録された紙媒体をセットした上で、コンピュータ１００またはスキャナ１０６のインターフェースを通じて取得開始の指示を与える。指示の入力を受け付けたデジタル画像取得部１５は、スキャナ１０６を制御して紙媒体を撮像させ、撮像結果をデジタル画像に変換することで、デジタル画像を取得する。その後、処理はステップＳ１０２へ進む。【００３６】
ステップＳ１０２では、領域指定情報が指定される。領域指定情報取得部１９Ａは、領域指定情報保持部１６より領域指定情報の候補を読み出し、読み出した領域指定情報に基づいてユーザに選択させるためのインターフェースをディスプレイ（図示は省略する）に表示する。領域指定情報取得部１９Ａは、ユーザの選択の入力を受け付け、ユーザの選択に係る領域指定情報を特定する。その後、処理はステップＳ１０３へ進む。【００３７】
ステップＳ１０３では、暗号化が行われる。暗号化部１１は、デジタル画像の、ステップＳ１０２で特定された領域指定情報によって示された領域を暗号化することで、暗号化画像を生成する。暗号化処理の詳細については後述する。その後、処理はステップＳ１０４へ進む。【００３８】
ステップＳ１０４では、暗号化画像が出力される。コンピュータ１００は、ＣＰＵ１０１が紙媒体情報暗号化プログラムを実行することで、ステップＳ１０３で生成された暗号化画像を、プリンタ１０７を用いて紙媒体へ印刷（出力）する。その後、本フローチャートに示された処理は終了する。【００３９】
図５は、本実施形態に係る紙媒体情報復号システム５００の機能構成の概略を示す図である。紙媒体情報復号システム５００は、ＨＤＤ１０３から読み出され、ＲＡＭ１０２に展開された紙媒体情報復号プログラムをＣＰＵ１０１が実行することで、紙媒体を撮像して紙媒体上の暗号化画像を取得する暗号化画像取得部１３と、取得されたデジタル画像の少なくとも一部を復号することで復号済のデジタル画像を生成する復号部１４と、復号されたデジタル画像を出力する出力部１２と、として機能する。【００４０】
暗号化画像取得部１３は、紙媒体を撮像することで、紙媒体上の情報を暗号化画像として取得する。本実施形態では、スキャナ１０６およびスキャナドライバを実行するコンピュータ１００が暗号化画像取得部１３に相当する。但し、暗号化画像は、デジタルカメラ等、その他の紙媒体を撮像可能な装置を用いて取得されてもよい。【００４１】
復号部１４は、暗号化画像取得部１３によって取得された暗号化画像における復号の対象となる領域を指定する復号領域指定部（暗号化領域検出部）１４２と、指定された復号領域のうち画素値が規則的に変換されている暗号化位置を検出する暗号化位置検出部１４３と、検出された暗号化位置と復号鍵とに基づいて前記復号領域をデジタル画像に復号する逆変換部（復号部）１４４とを有する。復号部１４による復号処理の詳細については後述する。【００４２】
出力部１２は、復号部１４によって復号されたデジタル画像を、表示、印刷等の手段によって出力する。本実施形態では、プリンタ１０７およびプリンタドライバを実行するコンピュータ１００が出力部１２に相当する。但し、出力は、モニタ等の表示装置への出力であってもよいし、作成されたデジタル画像の情報を含む電子ファイルのＨＤＤ１０３等の記憶装置への出力であってもよい。【００４３】
図６は、本実施形態における紙媒体情報復号処理の流れを示すフローチャートである。本フローチャートに示された処理は、ユーザ操作に基づいて紙媒体情報復号プログラムがＨＤＤ１０３より読み出されてＲＡＭ１０２に展開され、ＣＰＵ１０１によって実行されることで開始される。【００４４】
ステップＳ２０１では、暗号化画像が取得される。ユーザは、スキャナ１０６に復号したい暗号化情報が記録された紙媒体をセットした上で、コンピュータ１００のインターフェースを通じて取得開始の指示を与える。指示の入力を受け付けた暗号化画像取得部１３は、スキャナ１０６を制御して紙媒体を撮像させ、撮像結果を暗号化画像に変換することで、暗号化画像を取得する。その後、処理はステップＳ２０２へ進む。【００４５】
ステップＳ２０２では、復号が行われる。復号部１４は、暗号化画像中の、暗号化された領域を検出し、この領域を復号することで、暗号化が解除されたデジタル画像を生成する。復号処理の詳細については後述する。その後、処理はステップＳ２０３へ進む。【００４６】
ステップＳ２０３では、デジタル画像が出力される。コンピュータ１００は、ＣＰＵ１０１が紙媒体情報復号プログラムを実行することで、ステップＳ２０２で生成されたデジタル画像を、プリンタ１０７を用いて紙媒体へ印刷（出力）する。その後、本フローチャートに示された処理は終了する。【００４７】
このように、復号処理においては、暗号化部分を自動的に検出し、検出された領域を復号することで、復号鍵を知るユーザのみに対して暗号化部分に記載された情報を閲覧させるようにすることが可能である。但し、暗号化処理と同様の領域情報選択インターフェースを表示し、ユーザが選択した領域情報に従って復号領域を決定することとしてもよい。ユーザによって指定された領域に、上記復号領域の自動検出処理を加味することで、復号精度を向上させることが出来る。【００４８】
本実施形態に拠れば、紙媒体としての利便性を損なわずに、重要な情報の漏洩を防止することが可能となる。また、紙媒体に出力されることで、コピー機等を使用して複製を作成した場合には暗号化された画像の像が劣化し、複製を繰り返すと復号が不可能になるという効果を得ることが可能である。これにより、コピー機によって重要な書類が安易に複製され、重要情報が流出してしまうことを防止出来る。さらに、暗号化画像が印刷される紙媒体に、コピー機等による複製を作成すると「複写」等の像が現れる特殊な紙媒体（所謂コピー偽造防止用紙）を用いるか、このような文字が現れるための像を暗号化画像の印刷と同時に印刷することで、安易な複製を抑制したり、浮かび上がった像が重なることで暗号化画像にノイズが入り、複製からは復号出来ないようにすることが可能である。【００４９】
なお、本実施形態では、暗号化システム２００と復号システム５００を異なるシステムとして説明しているが、本発明は、暗号化および復号の双方の機能を備えた、紙媒体情報暗号化／復号システムとして実現されてもよい。これは、以下に説明する第二、第三の実施形態についても同様である。【００５０】
＜第二の実施形態＞
図７は、本実施形態に係る紙媒体情報暗号化システム２００Ｂの機能構成の概略を示す図である。本実施形態に係る紙媒体情報暗号化システム２００Ｂは、上記第一の実施形態と同様、デジタル画像取得部１５、暗号化部１１、出力部１２、および領域指定情報保持部１６を備え、更に、紙媒体上に記録された識別情報を取得する識別情報取得部１８、および取得された識別情報に従って関連する領域指定情報を取得する領域指定情報取得部１９Ｂを備える。【００５１】
識別情報取得部１８は、紙媒体上の情報を暗号化するための領域指定情報を識別するために紙媒体上に記録された識別情報を取得する。識別情報は、バーコードや印刷された英数字等、所謂バーコード認識、ＯＣＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｈａｒａｃｔｅｒ  Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ）、ＯＭＲ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｍａｒｋ  Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ）等の技術を用いて読み取り可能な形式で紙媒体に予め印刷されている。図８は、暗号化の対象となる情報とともに、識別情報８０１が印刷された紙媒体８００の例を示す図である。識別情報８０１は、容易に読み取り可能とするために、紙媒体８００の四隅の何れか等、予め定められた位置に印刷されていることが好ましい。また、この識別情報８０１は、この識別情報８０１が印刷された紙媒体８００のうち、部分領域８０２を暗号化する領域として指示する領域指示情報に関連付けられている。【００５２】
領域指定情報取得部１９Ｂは、識別情報取得部１８によって取得された識別情報をキーとして領域指定情報保持部１６に保持された領域指定情報を検索し、対応する領域指定情報を取得する。即ち、紙媒体に、該紙媒体に記録される情報の暗号化すべき部分を指定する領域指定情報の識別情報を、バーコード等の形式で予め印刷しておくことで、ユーザに適切な領域指定情報を選択させる手間をかけることなく、自動的に最適な領域指定情報が選択され、暗号化すべき部分を暗号化することが出来る。【００５３】
図９は、本実施形態における紙媒体情報暗号化処理の流れを示すフローチャートである。本フローチャートに示された処理は、ユーザ操作に基づいて紙媒体情報暗号化プログラムがＨＤＤ１０３より読み出されてＲＡＭ１０２に展開され、ＣＰＵ１０１によって実行されることで開始される。【００５４】
ステップＳ３０１では、デジタル画像が取得される。処理の詳細については、先述のステップＳ１０１と概略同様であるため、説明を省略する。その後、処理はステップＳ３０２へ進む。【００５５】
ステップＳ３０２では、識別情報が取得される。識別情報取得部１８は、ステップＳ３０１で取得されたデジタル画像から、識別情報を取得する。識別情報取得部１８は、所謂バーコード認識、ＯＣＲ、ＯＭＲ等の技術を用いて、デジタル画像中の識別情報を取得する。その後、処理はステップＳ３０３へ進む。【００５６】
ステップＳ３０３では、領域指定情報が取得される。領域指定情報取得部１９Ｂは、ステップＳ３０２で取得した識別情報に基づいて、領域指定情報保持部１６に保持された領域指定情報を検索し、対応する領域指定情報を取得する。その後、処理はステップＳ３０４へ進む。【００５７】
ステップＳ３０４およびステップＳ３０５に示された処理は、上記ステップＳ１０３およびステップＳ１０４に示された処理と概略同様であるため、説明を省略する。【００５８】
識別情報を取得し、対応する領域指定情報が選択されるようにすることで、ユーザによる領域指定情報を指定する手間が省略され、作業効率を向上させることが出来る。特に、複数パターンの定型書式の文書類をまとめて暗号化する場合に、定型書式に応じた識別情報が印刷された紙媒体を用いることで、非常に簡便に暗号化を行うことが可能である。【００５９】
第一の実施形態と同様、復号処理においては、暗号化部分を自動的に検出し、検出された領域を復号することで、復号鍵を知るユーザのみに対して暗号化部分に記載された情報を閲覧させるようにすることが可能である。但し、復号処理においても識別情報を取得し、対応する復号領域を決定することとしてもよい。識別情報に従って指定された領域に、上記復号領域の自動検出処理を加味することで、復号精度を向上させることが出来る。【００６０】
＜第三の実施形態＞
図１０は、本実施形態に係る紙媒体情報暗号化システム２００Ｃの機能構成の概略を示す図である。本実施形態に係る紙媒体情報暗号化システム２００Ｃは、上記第一の実施形態と同様、デジタル画像取得部１５、暗号化部１１、出力部１２、および領域指定情報保持部１６を備え、更に、紙媒体上に記録された情報から所定のキーワードを検出するキーワード検出部１０、および検出されたキーワードに対応する位置に従って関連する領域指定情報を取得する領域指定情報取得部１９Ｃを備える。【００６１】
キーワード検出部１０は、デジタル画像取得部１５によって取得されたデジタル画像中の文字列を読み取り、読み取られた文字列を、所定の文字列であるキーワードと比較することで、デジタル画像中に含まれるキーワードを検出する。ここで、キーワードとは、紙媒体に記録された情報から、暗号化すべき情報の有無、および暗号化すべき情報の位置を抽出するために設定された文字列である。図１１は、キーワードが記録された紙媒体１１００のイメージを示す図である。例えば、キーワードとして、「氏名」および「住所」が設定されている場合、紙媒体１１００上の情報にこれらのキーワードが含まれているか否かが判定され、含まれている場合、これらのキーワードが記載されている位置１１０１の位置情報が取得される。即ち、これらのキーワードに続く文字列が、氏名や住所等の個人情報であると推定できるため、自動的に暗号化すべき情報およびこの情報が記載された領域１１０２を示す領域指定情報を得ることが出来る。この際、氏名であれば一般に多く用いられている人名を網羅した人名リスト、住所であれば住所リストを参照することで、検出の精度を向上させることが出来る。【００６２】
本実施形態に係る領域指定情報取得部１９Ｃは、キーワード検出手段によって検出されたキーワードに対応する領域を特定するための前記領域指定情報を生成する。一般には、キーワードに続く文字列の領域を特定するための領域指定情報である。但し、キーワードとして暗号化したい文字列そのものが設定されている場合、キーワード検出手段によって検出されたキーワードが記載された領域を示す情報が、領域指定情報となる。【００６３】
図１２は、本実施形態における紙媒体情報暗号化処理の流れを示すフローチャートである。本フローチャートに示された処理は、ユーザ操作に基づいて紙媒体情報暗号化プログラムがＨＤＤ１０３より読み出されてＲＡＭ１０２に展開され、ＣＰＵ１０１によって実行されることで開始される。【００６４】
ステップＳ４０１では、デジタル画像が取得される。処理の詳細については、先述のステップＳ１０１と概略同様であるため、説明を省略する。その後、処理はステップＳ４０２へ進む。【００６５】
ステップＳ４０２では、キーワードが検出される。キーワード検出部１０は、所謂ＯＣＲの技術を用いて、ステップＳ４０１で取得されたデジタル画像より、所定のキーワードを検出する。その後、処理はステップＳ４０３へ進む。【００６６】
ステップＳ４０３では、領域指定情報が取得される。領域指定情報取得部１９Ｃは、ステップＳ４０２で検出されたキーワードの位置に従って、キーワードに対応する領域を特定するための領域指定情報を生成する。具体的には、キーワードが、暗号化したい情報のタイトルである場合、そのキーワードに続く情報が記載された領域を示す領域指定情報が生成される。また、キーワードが、暗号化したい情報そのものを示す場合、そのキーワードが記載された領域を示す領域指定情報が生成される。領域指定情報が領域を指定する方法としては、第一の実施形態において説明した方法と同様に、位置情報、サイズ情報、ベクトル情報等が用いられる。その後、処理はステップＳ４０４へ進む。【００６７】
ステップＳ４０４およびステップＳ４０５に示された処理は、上記ステップＳ１０３およびステップＳ１０４に示された処理と概略同様であるため、説明を省略する。【００６８】
近年、個人情報保護の重要性が非常に高まっているが、個人情報等の重要情報は、「氏名」「住所」「電話番号」等の特定のキーワードに続いて記載されていることが多い。本実施形態に拠れば、暗号化対照の文書等から、キーワードを検出し、対応する部分を自動的に暗号化することで、様々な書式で記載された情報を暗号化する際の作業量を低減することが出来る。【００６９】
第一の実施形態と同様、復号処理においては、暗号化部分を自動的に検出し、検出された領域を復号することで、復号鍵を知るユーザのみに対して暗号化部分に記載された情報を閲覧させるようにすることが可能である。但し、復号処理においてもキーワードを検出し、対応する復号領域を決定することとしてもよい。検出されたキーワードの位置情報に、上記復号領域の自動検出処理を加味することで、復号精度を向上させることが出来る。【００７０】
また、上記第一から第三の実施形態において、一の紙媒体のうち複数の領域を、夫々異なる暗号鍵で暗号化することとしてもよい。図１３は、複数の暗号鍵を使用して暗号化される紙媒体１３００のイメージを示す図である。領域１３０１Ａ、１３０１Ｂ、１３０１Ｃ、１３０１Ｄがある場合に、これらの領域１３０１Ａ、１３０１Ｂ、１３０１Ｃ、１３０１Ｄを、対応する暗号鍵１３０２Ａ、１３０２Ｂ、１３０２Ｃ、１３０２Ｄで暗号化することで、領域ごとに閲覧権限を設定することが可能となる。【００７１】
＜暗号化部および復号部＞
次に、上記第一の実施形態から第三の実施形態における、暗号化部および復号部による暗号化処理および復号処理の概要を説明する。【００７２】
図１４は、暗号化処理および復号処理の処理概要（その１）を示す図である。図１４において、暗号化部１１（第１乃至第３の各態様においては、それぞれ暗号化部１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃという。）は、入力されたデジタル画像と暗号化方法を示す暗号鍵とに基づいて、前記デジタル画像の一部を暗号化した暗号化画像を出力する。プリンタ出力部１２は、暗号化部１１により暗号化されたデジタル画像を紙などの印刷可能な物理的媒体に印刷する。スキャナ（カメラ）読み込み部１３は、プリンタ出力部１２により出力された印刷画像を、スキャナまたはカメラを用いて読み込む。【００７３】
そして、復号部１４（第１乃至第３の各態様においては、それぞれ復号部１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃという。）は、プリンタ出力部１２により出力された印刷画像と入力された復号鍵とにより復号画像を得る。この入力された復号鍵が正しい場合に限り暗号化画像を適切に復号でき、暗号化部１１による暗号化で隠された情報を見ることができる。【００７４】
図１５は、暗号化処理および復号処理の処理概要（その２）を示す図である。図１５に示したように、本発明を適用した第１の態様乃至第３の態様における暗号化処理および復号処理は、暗号化部１１により暗号化されたデジタル画像をプリンタやスキャナを介さずに電子文書画像のまま復号部１４に入力し、復号画像を得ることも可能である。【００７５】
次に、本発明を適用した第１の態様乃至第３の態様をそれぞれ説明する。まず、本発明を適用した第１の態様について説明する。【００７６】
図１６は、第１の態様における暗号化処理の概要を示す図である。図１６において、暗号化部１１Ａは、暗号化領域決定部３１、画像変換部３２、画素値変換部３３およびマーカー付加部３４を備えている。【００７７】
暗号化領域指定部３１は、暗号化したい領域を含む入力画像から暗号化する領域を選択する。【００７８】
図１７は、暗号化領域を選択する例を示す図である。すなわち、暗号化領域指定部３１は、図１７の（Ａ）に示すように、暗号化したい領域を含むデジタル画像（入力画像）４１から暗号化する領域４２を選択する。この領域４２が後述する画像変換部３２および画素値変換部３３の処理により、図１７の（Ｂ）に示したように変換画像４３に変換され、デジタル画像４１が変換画像４３を含む暗号化画像４４に変換される。【００７９】
図１６の説明に戻る。暗号化領域指定部３１により暗号化する領域４２が選択されると、画像変換部３２において暗号化する領域４２および暗号鍵を入力し、暗号鍵に対応する変換方法で暗号化する領域４２の画像を視覚的に変換する。その際の変換パラメータは、入力の暗号鍵から得られるバイナリデータにより作成する。【００８０】
図１８は、暗号鍵の入力例を示す図である。図１８に示した例は、暗号鍵と、暗号鍵により生成されるバイナリデータの例である。例えば、暗号鍵としての数値「１２３４」は、バイナリデータ「１０００１１０１００１０」として入力され、暗号鍵としての文字列「ａｎｇｏ」は、バイナリデータ「０１１００００１０１１０１１１００１１００１１１０１１０１１１１」として入力される。【００８１】
画像変換方法として、本第１の態様では、画像を微小領域に分割して微小領域を並べ替える処理（スクランブル処理という。）による変換方法と、画像を圧縮処理することによる変換方法の２つを示す。【００８２】
まず、スクランブル処理について説明する。スクランブル処理は、まず、選択された領域４２の画像を一定の大きさの微小領域に分割して、次に、暗号鍵から得られるバイナリデータにより微小領域の並び替えを行なう。【００８３】
図１９は、画像変換部におけるスクランブル処理の一例を示す図である。図１９の（Ａ）に示したように、まず暗号化領域指定部３１により選択された領域４２を縦方向に分割し、暗号鍵６１のバイナリ列の各ビットを分割された領域４２の境界に左から順に対応させ、ビットが「１」の場合は隣り合う分割列を交換し、ビットが「０」の場合は何もしない処理を左側から順に行なう。分割境界の数に対してバイナリ列のビット数が足りない場合は、足りなくなった位置から同じバイナリ列を繰り返して領域４２の右端まで交換処理を行なう。【００８４】
続いて、図１９の（Ｂ）に示すように、上記交換処理を行なった画像領域６２を横方向に分割し、暗号鍵６１のバイナリ列の各ビットを分割された画像領域６２の境界に上から順番に対応させ、縦分割で行ったのと同様の交換処理を行単位で上から順に行なう。【００８５】
すると、図１９の（Ｃ）に示すように、各分割画像に交換処理を行った結果、元の領域４２がスクランブル処理された処理画像であるスクランブル画像６３が得られる。【００８６】
このスクランブル処理例の拡張法として、横方向、縦方向ともに２度以上行なうこともでき、また２度目以降の交換において分割領域の大きさを変えることも可能である。さらに、横方向と縦方向で分割領域の交換に別のバイナリ列を用いることもできる。これらの拡張法は、入力画像のサイズが小さく、かつ暗号鍵のビット長が長い場合に、異なる暗号鍵から全く同じ処理画像が生成されてしまうのを防ぐ手段として特に有効である。【００８７】
図２０は、画像変換部におけるスクランブル処理の他の例を示す図である。図１９を用いて説明したスクランブル処理とはまた別のスクランブル処理法として、図２０に示したように微小領域単位で画素の交換を行う方法も可能である。すなわち、入力画像を矩形状の微小領域に分割し、分割された微小領域同士を交換する。これにより、上述の横方向と縦方向（行と列）の交換による方法よりもスクランブルの場合の数が多くなり、暗号強度を高めることができる。【００８８】
図２１は、スクランブル処理における微小領域の形の変形例を示す図である。さらにスクランブル処理の際の微小領域の形は、図２０に示した四角形の他に、例えば図２１の（Ａ）に示したような三角形を用いることも可能である。また図２１の（Ｂ）に示したように、形や大きさの異なる微小領域を共存させることもできる。【００８９】
次に、画像を圧縮処理することによる変換方法について説明する。【００９０】
図２２は、画像変換部における圧縮処理を示す図である。入力画像４１が二値画像の場合に、まず図２２の（Ａ）に示したように暗号化領域指定部３１により選択された領域４２の画像を圧縮して、図２２の（Ｂ）に示したようなバイナリ列７１を作成する。ここでの圧縮法は、ファクシミリ装置での二値画像データ転送の際に用いられるランレングス圧縮や、二値画像の標準圧縮方式であるＪＢＩＧ（Ｊｏｉｎｔ  Ｂｉ−ｌｅｖｅｌ  Ｉｍａｇｅ  ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）圧縮など、あらゆる圧縮方式が適用可能である。【００９１】
図２３は、変換データを画像化する処理を示す図である。図２２に示したような領域４２の圧縮に続いて、変換圧縮データであるバイナリ列７１の各ビットを、図２３（Ｂ）に示したように、ビットが「０」ならば「白」、ビットが「１」ならば「黒」である指定サイズの方形に拡大して方形画像（処理画像）８１を作成し、暗号化する画像の領域４２に白黒の方形画像８１として配列させる。【００９２】
変換圧縮データ（バイナリ列７１）を選択された領域４２の画像内に収まるよう配列させたい場合、方形画像８１のサイズは選択された領域４２の圧縮率に依存してくる。例えば圧縮率が１／４以下であれば方形画像８１のサイズは高々２×２ピクセルであり、１／１６以下ならば高々４×４ピクセルである。【００９３】
一方、予め方形画像８１のサイズを指定し、かつ圧縮データを選択された領域４２の画像内に収めたい場合は、最初の画像圧縮処理において方形画像８１のサイズに依存した圧縮率を達成する必要がある。例えば方形を４×４ピクセルのサイズにする場合は１／１６以上の圧縮率が必要となる。この場合には、選択された領域４２の情報を予め落として圧縮する方法や、非可逆な圧縮方式を用いる方法が有効である。【００９４】
上記の圧縮データを拡大して画像化する暗号化処理により、例えば低解像度のカメラで暗号化画像を読み取った場合でも拡大された白黒のブロックを認識できるため、暗号化画像を正しく復号できる。【００９５】
図１６の説明に戻る。画素値変換部３３では、画像変換部３２で変換された処理画像６３内の画素を一定の間隔を置いて変換し、変換画像４３が概ね格子状の縞模様を成すようにする。【００９６】
図２４は、画素値変換部における画素値変換処理の例（その１）を示す図である。画素値変換部３３では、画像変換部３２により領域４２がスクランブルされた処理画像６３の画素を、一定の間隔で変換し、暗号化画像４４が全体として概ね格子状の縞模様を成すようにする。例えば図２４に示したように、図２４の（Ａ）に示したスクランブル画像６３を（Ｂ）に示した市松模様（チェッカー模様）画像９１の有色部分で反転処理するような変換を実行することにより、（Ｃ）に示したように暗号化画像４４が全体として概ね格子状の縞模様を成す変換画像９２が得られる。これにより、生成される縞状の模様は、暗号化画像４４を復号する際に暗号化領域内の各画素の詳細な位置を検出するために用いられる。【００９７】
これらの一連の処理に関して、別の変換を実施することも可能である。例えば画素値を反転する処理は、指定の値を加算する処理であってもよい。【００９８】
また、図２４の（Ｂ）に示した市松模様画像９１は、（Ａ）に示したスクランブル画像６３と略同サイズであるが、スクランブル画像６３より小さいサイズを用いることにより、スクランブル画像６３の周辺以外の中心部分のみ反転処理するようにしてもよい。【００９９】
図２５は、画素値変換部における画素値変換処理の例（その２）を示す図である。また、画素値を変換する領域４２は、図２５の（Ａ）から（Ｃ）に示したように種々の形状を適用することが可能である。画素値変換は小領域間の境界位置を高精度に検出することを目的とした処理であるため、例えば図２５の（Ａ）のように境界部分のみ画素値変換することも考えられる。また、図２５の（Ｂ）のように微小領域に対して少しずつずらしながら画素値変換を行うことで、変換と非変換の境界がより細かい間隔で現れるため、復号処理において暗号化画像４４の画素位置をさらに詳細に検出できる。また、図２５の（Ｃ）ように微小領域の境界が交差する部分のみに画素値変換を行えば、紙などに印刷した画像をスキャナやカメラで読み込んで復号する際の画質の劣化を最小限に抑えることができる。【０１００】
ここで、微小領域の形が均一な大きさの四角形ではなく、図２１に示したように三角形（図２１の（Ａ））や異なる大きさ、形が共存する場合（図２１の（Ｂ））は、上述の変換例に限らず形状に応じた方法で画素値変換を行う必要があることを追記しておく。【０１０１】
上述したように、本発明においては、暗号化位置を表す規則的な模様を、特許文献１のように入力画像に上書きして生成するのではなく、入力画像の画素値を変換することで生成している。したがって、従来の技術のように暗号化画像の端部分の画像情報が位置検出のために犠牲にされることがなく、元の画像情報に位置検出情報を共存させる形で効率よく暗号化を行なえる。【０１０２】
なお、模様を構成する部分に何らかの画像情報が含まれるとその規則性が多少崩れてしまうが、後述の復号部１４の処理で述べるように暗号化画像全体の統計的な性質を用いることで暗号化位置を検出することができる。【０１０３】
図１６の説明に戻る。マーカー付加部３４では、画素値変換部３３で変換処理された変換画像９２の四隅のうち、例えば右下以外の三箇所に位置決めマーカーを付加し暗号化画像４４を作成する。【０１０４】
マーカー付加部３４は、暗号化された領域４２の位置を特定するための位置決めマーカーを、変換画像９２の四隅のうち例えば右下以外の三箇所に配置する。【０１０５】
図２６は、暗号化処理で用いる位置決めマーカーの例を示す図である。本第１の態様で用いる位置決めマーカーは、図２６の（Ａ）に示すように丸十字の形をしたものとする。位置決めマーカーの形をより広く言えば、実線の円または多角形とその周と交わる複数の線で構成されるものであればよい。このような例として、図２６の（Ｂ）の位置決めマーカーのように漢字の「田」の形をしたものや、（Ｃ）の位置決めマーカーのように中心から三つの線が円周に向かって放射線状に出ているもの、（Ｄ）の位置決めマーカーのように線が途中で切れているもの、などが挙げられる。【０１０６】
また、位置決めマーカーの色の構成は、最も単純には背景が白で前景を黒にすればよいが、これに限らず変換画像９２の色（画素値）分布に応じて適宜変更しても差し支えない。また背景と前景に決まった色を指定するのではなく、背景の色はデジタル画像４１のままで前景の画素値を反転するなどして位置決めマーカーを形作る方法も考えられる。このようにすれば、位置決めマーカー部分の入力画像情報も保持されたまま画像の暗号化を行なえる。【０１０７】
図２７は、暗号化画像の例を示す図である。以上の暗号化部１１Ａの処理により、最終的には図２７に示すような暗号化画像４４が生成される。暗号化画像４４には、変換画像９２と位置決めマーカー１２１が含まれる。【０１０８】
さらに、本第１の態様の暗号化方法において、画像変換部３２で「微小領域を並べ替える処理（スクランブル処理）」を用いた場合は、二値画像だけでなくグレースケールやカラーの画像に対しても暗号化処理を適用できる。【０１０９】
図２８は、グレースケールの画像を暗号化した例である。図２８において、（Ａ）に示したグレースケール画像１３１は、暗号化部１１Ａの処理により、（Ｂ）に示すように変換画像１３３と位置決めマーカー１３４を含む暗号化画像１３２が生成される。【０１１０】
次に、復号部１４Ａの説明を行なう。【０１１１】
図２９は、第１の態様における復号処理の概要を示す図である。図２９において、復号部１４Ａは、マーカー検出部１４１、暗号化領域検出部１４２、暗号化位置検出部１４３および画像逆変換部１４４を備えている。【０１１２】
マーカー検出部１４１は、一般的な画像認識技術を用いて、上述のマーカー付加部３４により付加した位置決めマーカーの位置を暗号化画像から検出する。検出方法としては、パターンマッチングや図形の連結性に関する解析などが適用可能である。【０１１３】
暗号化領域検出部１４２は、マーカー検出部１４１により検出された３つの位置決めマーカーの位置関係に基づいて、暗号化されている画像の領域を検出する。【０１１４】
図３０は、位置決めマーカーから暗号化領域を検出する過程を示す図である。図３０の（Ａ）に示されたように、マーカー検出部１４１によって暗号化画像１５１から少なくとも３つの位置決めマーカー１５２が検出されると、（Ｂ）に示すように、１つの暗号化領域１５３を検出することができる。すなわち、３つの位置決めマーカー１５２は、長方形の暗号化領域１５３の四隅に配置されているため、これら３つの点（位置決めマーカー１５２の位置）を線で結んで得られる図形はおおよそ直角三角形になる。そこで、位置決めマーカー１５２が３つ以上検出された場合は、３つの位置決めマーカー１５２の位置関係が直角三角形に近い形状で構成される領域を含み、３つの位置決めマーカー１５２の位置を４つの角部分のうち３つの角部分とする長方形を暗号化領域１５３とする。なお、検出位置決めマーカー１５２の数が２つ以下の場合は、対応する暗号化領域１５３を特定できないため、暗号化画像は存在しないとして復号処理を終了する。【０１１５】
図３１は、暗号化領域検出処理の流れを示すフローチャートである。暗号化領域検出部１４２で実行される暗号化領域検出処理は、まず、ステップＳ１６０１において、マーカー検出部１４１によって検出された位置決めマーカー１５２の数を変数ｎに代入し、ステップＳ１６０２において、暗号化領域１５３の検出用フラグｒｅｇ＿ｄｅｔｅｃｔに０を代入する。【０１１６】
そして、ステップＳ１６０３において、位置決めマーカー１５２の数が代入された変数ｎが３以上であるか否かを判断し、変数ｎが３以上でなければ、すなわち変数ｎが２以下であれば（ステップＳ１６０３：Ｎｏ）、本暗号化領域検出処理を含む復号処理を終了する。【０１１７】
他方、変数ｎが３以上であれば（ステップＳ１６０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１６０４において、マーカー検出部１４１によって検出された位置決めマーカー１５２のうちの３つの位置決めマーカー１５２を選択し、ステップＳ１６０５において、その選択した３つの位置決めマーカー１５２の位置関係が略直角三角形であるか否かを判断する。【０１１８】
選択した３つの位置決めマーカー１５２の位置関係が略直角三角形でなければ（ステップＳ１６０５：Ｎｏ）、ステップＳ１６０６において、マーカー検出部１４１によって検出された位置決めマーカー１５２の３点の組み合わせが全て終了したか否かを判断し、終了していなければ（ステップＳ１６０６：Ｎｏ）、ステップＳ１６０４に戻って他の３点を選択し、終了した場合（ステップＳ１６０６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１６０８に進む。【０１１９】
他方、選択した３つの位置決めマーカー１５２の位置関係が略直角三角形であれば（ステップＳ１６０５：Ｙｅｓ）、ステップＳ１６０７において、検出用フラグｒｅｇ＿ｄｅｔｅｃｔに１を代入する。【０１２０】
そして、ステップＳ１６０８において、検出用フラグｒｅｇ＿ｄｅｔｅｃｔに１が代入されているか、すなわち、３点の位置関係が直角三角形となる３つの位置決めマーカー１５２を検出することができたか否かを判断し、ｒｅｇ＿ｄｅｔｅｃｔに１が代入されていれば（ステップＳ１６０８：Ｙｅｓ）、暗号化位置検出部１４３の処理に進み、ｒｅｇ＿ｄｅｔｅｃｔに１が代入されていなければ（ステップＳ１６０８：Ｎｏ）、本暗号化領域検出処理を含む復号処理を終了する。【０１２１】
図２９の説明に戻る。暗号化位置検出部１４３は、暗号化画像１５１の復号を正確に行なうために、暗号化領域検出部１４２により検出された暗号化領域１５３の端の部分が規則的な画素分布を成すことを利用して、周波数解析やパターンマッチングなどにより暗号化領域１５３内の各画素の詳細な位置を検出する。この検出は、画素値変換部３３の画素値変換（反転）処理により暗号化画像１５１の全体が周期的な模様を成すという性質を利用する。【０１２２】
一つの検出方法として、まず模様の周期（幅）を画像の横方向および縦方向に関して高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：ＦＦＴ）などの周波数解析法で求め、その後テンプレートマッチングなどによりの境界位置（オフセット）を検出する方法が考えられる。【０１２３】
また、暗号化画像にエッジ検出フィルタ（ラプラシアンフィルタ等）をかけると境界部分が直線状になる性質を利用して、境界位置をハフ変換により検出することも可能である。【０１２４】
図３２は、暗号化位置が検出された例を示す図である。暗号化されたデジタル画像４１が複雑である場合は、暗号化画像４４の周期性が著しく損なわれる部分が出てくる可能性もある。このような場合、模様の周期と境界位置の計算に用いる画像領域を周期性の比較的強い部分に限定して暗号化位置検出を行なう方法が有効である。【０１２５】
図２９の説明に戻る。画像逆変換部１４４は、暗号化位置検出部１４３により検出された暗号化位置情報とユーザにより入力された復号鍵とを用いて、暗号化画像４４を復号鍵に対応する方法で画像変換部３２による変換処理の逆変換処理を実行し、復号画像を生成する。復号の処理手順は、暗号化処理と逆の手順で実現されるため説明を省略する。以上が本発明を適用した第１の態様についての説明である。【０１２６】
次に、本発明を適用した第２の態様について説明する。【０１２７】
図３３は、第２の態様の全体イメージを示す図である。第２の態様は、暗号化処理の前に、暗号化画像１８３の復号の妥当性を検証するための特定のチェック用マーク１８２を、暗号化する領域１８１の任意の場所に付加して（図３３の（Ａ））暗号化を行ない（図３３の（Ｂ））、暗号化画像１８３を復号した後に事前に付加したチェック用マーク１８２が復号画像１８４から検出されれば正しく復号されたとして復号処理を終了する（図３３の（Ｃ））。チェック用マーク１８２が検出されない場合（図３３の（Ｄ））は、暗号化位置を補正し、チェック用マーク１８２が検出されるまで、または指定の基準を満たすまで復号処理を繰り返す。【０１２８】
図３４は、第２の態様における暗号化処理の概要を示す図である。図３４において、暗号化部１１Ｂは、暗号化領域決定部３１、チェック用マーク付加部１９２、画像変換部３２および画素値変換部３３を備えている。【０１２９】
第１の態様と同様、暗号化領域指定部３１は、暗号化したい領域を含む入力画像から暗号化する領域を選択する。【０１３０】
そして、チェック用マーク付加部１９２は、暗号化画像１８３の復号の妥当性を検証するための特定のチェック用マーク１８２を暗号化する領域１８１の任意の場所に付け加える。チェック用マーク１８２は、なるべく画像情報が少ない画素分布の平坦な領域に付加するのが望ましい。【０１３１】
指定位置にチェック用マーク１８２を付け加えた後、第１の態様と同様、画像変換部３２において暗号化する領域１８１および暗号鍵を入力し、暗号鍵に対応する変換方法で暗号化する領域１８１の画像を視覚的に変換し、画素値変換部３３では、画像変換部３２で変換された処理画像内の画素を一定の間隔を置いて変換し、変換画像が概ね格子状の縞模様を成すようにする。【０１３２】
図３５は、第２の態様における復号処理の概要を示す図である。図３５において、復号部１４Ｂは、暗号化領域検出部２０１、暗号化位置検出部１４３、画像逆変換部１４４、チェック用マーク検出部２０４および暗号化位置補正部２０５を備えている。【０１３３】
まず初めに、暗号化領域検出部２０１は、暗号化画像１８３の大まかな領域を検出する。暗号化部１１Ｂの暗号化処理により、暗号化画像１８３の画素分布はおおよそ市松模様状になっているため、それぞれ横方向と縦方向に関してＦＦＴなどの周波数解析を行なうと、縞の周期に対応する周波数のパワーが際立って強くなる。【０１３４】
図３６は、暗号化領域の検出方法を説明するための図である。図３６の（Ａ）に示したように、暗号化画像２１１を周波数解析すると、（Ｂ）に示すように、ある周波数（その周波数の整数倍の周波数）のパワーが突出する領域を「周期性強」２１４と表現している。暗号化領域内では画素分布の周期性が強くなる傾向にあるため、これにより大まかな暗号化領域と縞模様の周期を検出することができる。【０１３５】
図３５の説明に戻る。暗号化位置検出部１４３は、暗号化領域検出部２０１による暗号化の大まかな領域を特定した後、暗号化領域をさらに正確に検出し、同時に暗号化領域内の各画素の詳細な位置を検出する。位置検出の一例として、まず暗号化領域検出部２０１で求めた縞模様の周期と画素絶対値差分の分布により画素値変換の境界位置（オフセット）を求め、そこからさらに画素絶対値差分が相対的に大きい領域を絞り込む方法が考えられる。また、第１の態様の暗号化位置検出部１４３と同様、暗号化位置検出にハフ変換を用いることも可能である。【０１３６】
図３７は、暗号化位置（横方向）の検出方法を説明するための図である。上述のような暗号化領域の検出処理を横方向、縦方向それぞれに行なうと、図３７のように暗号化位置２２１が検出される。【０１３７】
図３５の説明に戻る。画像逆変換部１４４は、暗号化位置情報と復号鍵を用いて第１の態様と同様の方法を行ない復号画像を生成する。【０１３８】
チェック用マーク検出部２０４は、画像逆変換部１４４で復号した復号画像からチェック用マークの検出を試みる。検出方法は第１の態様におけるマーカー検出処理と同様であるため説明を省略する。そして、チェック用マークが検出された場合は復号画像を出力して処理を完了する。チェック用マークが検出されない場合は暗号化位置補正部２０５において暗号化位置を補正し、チェック用マークが検出されるまで、または指定の基準を満たすまで復号処理（画像逆変換処理）をやり直す。【０１３９】
図３８は、暗号化位置の検出を誤った例を示す図である。図３８に示したように、暗号化画像の端を見落としてしまう場合（取りこぼしライン２３１）が考えられる。そこで、チェック用マーク２２１の検出に失敗した場合は、暗号化位置を表すラインを左右端と上下端に追加または削除して画像逆変換処理を行ない、チェック用マーク２２１が検出できるかどうかを各々検討する。ラインをどのように追加または削除してもチェック用マーク２２１を検出できない場合は、復号画像を出力せずに処理を終了する。以上が本発明を適用した第２の態様についての説明である。【０１４０】
次に、本発明を適用した第３の態様について説明する。本発明の第３の実施形態では、第１の態様で示した暗号化領域を特定する位置決めマーカーと、第２態様の復号画像の妥当性を判断するためのチェック用マークの両方を用いて画像の暗号化、復号を行なう。これら位置検出用の位置決めマーカーと復号画像確認用のチェック用マークの２種類を用いることで、正しい復号鍵が入力された場合の画像復号誤りを低減できる。【０１４１】
図３９は、第３の態様における暗号化処理の概要を示す図である。図３９において、暗号化部１１Ｃは、暗号化領域決定部３１、チェック用マーク付加部１９２、画像変換部３２、画素値変換部３３およびマーカー付加部３４を備えている。【０１４２】
まず暗号化領域指定部３１で暗号化する画像領域を選択し、チェック用マーク付加部１９２で第２の態様と同様の方法で復号検証用のチェック用マークを付け加える。チェック用マークを付加した後、画像変換部３２と画素値変換部３３において、第１の態様１および２と同様の方法で画像処理を行ない画像を暗号化し、マーカー付加部３４で暗号化領域検出用の位置決めマーカーを第１の態様と同様の方法で付加する。これら各処理の内容は、第１の態様または第２の態様と同様であるため説明を省略する。【０１４３】
図４０は、第３の態様における復号処理の概要を示す図である。図４０において、復号部１４Ｃは、マーカー検出部１４１、暗号化領域検出部１４２、暗号化位置検出部１４３、画像逆変換部１４４、チェック用マーク検出部２０４および暗号化位置補正部２０５を備えている。【０１４４】
まずマーカー検出部１４１において第１の態様と同様の方法で位置決めマーカーを検出し、続く暗号化領域検出部１４２で第１の態様と同様の方法で暗号化領域を検出する。さらに暗号化位置検出部１４３において、第１の態様と同様の方法で暗号化領域内の各画素の詳細な位置を検出する。また、画像逆変換部１４４、チェック用マーク検出部２０４および暗号化位置補正部２０５で実行される各処理手順は、第２の態様と同様であるため説明を省略する。以上が本発明を適用した第３の態様についての説明である。
【図１】
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【図２】
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【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】
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【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】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【国際調査報告】
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