(57)【要約】  一つの分散画像から秘密画像を再現することが困難な画像処理装置、画像処理方法及びそのプログラム並びに表示装置を提供する。  少なくとも２種類の画像に含まれる秘密画像及び反転画像は、それぞれの画像データの輝度値を各画素ごとに加算した場合に秘密画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にあり、入力された画像データを蓄積するメモリ１０１と、秘密画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に秘密画像となり、各画素には、秘密画像の階調値とは異なる階調がそれぞれ割り当てられた複数の分散画像の画像データを生成する分散画像生成・データ割り当て回路１０２と、分散画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間にのみ光シャッタを光透過状態とするためのシャッタ制御信号を出力するシャッタ眼鏡制御信号生成回路１０３とを有する。
2008026403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２種類の画像のそれぞれに応じた画像信号を順次出力する画像処理装置であって、
前記少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像及び第２の画像は、それぞれの画像データの輝度値を各画素ごとに加算した場合に前記第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にあり、
入力された前記少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データを蓄積するメモリと、
前記第１の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に該第１の画像となり、各々の画素には、前記第１の画像の階調値とは異なる階調がそれぞれ割り当てられた複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段と、
前記第１の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間にのみ光シャッタを光透過状態とするためのシャッタ制御信号を出力するシャッタ制御手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
少なくとも２種類の画像のそれぞれに応じた画像信号を順次出力する画像処理装置であって、
入力された前記少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データを蓄積するメモリと、
前記メモリに蓄積された前記少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に前記第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にある第２の画像の画像データを生成する手段と、
前記第１の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に該第１の画像となり、各々の画素には、前記第１の画像の階調値とは異なる階調がそれぞれ割り当てられた複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段と、
前記第１の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間にのみ光シャッタを光透過状態とするためのシャッタ制御信号を出力するシャッタ制御手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
少なくとも２種類の画像のそれぞれに応じた画像信号を順次出力する画像処理装置であって、
前記少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像及び第２の画像は、それぞれの画像データの輝度値を各画素ごとに加算した場合に前記第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にあり、
入力された前記少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データを蓄積するメモリと、
前記第１の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に該第１の画像となり、各々の画素には、前記第１の画像の階調値とは異なる階調がそれぞれ割り当てられた複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段と、
前記複数の第１の分散画像の画像データに、各画素ごとの輝度値に１以上の変調度を乗算する変調手段と、
前記変調した第１の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間には、光シャッタの光透過率を最大透過率に前記変調度の逆数を乗じた値とし、前記第１の分散画像以外の画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間には遮光状態とするシャッタ制御信号を出力するシャッタ制御手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
前記第１の分散画像は、前記第１の画像において高周波成分が多い領域を基として生成されたものは高周波成分を多く含み、前記第１の画像において低周波成分が多い領域を基として生成されたものは低周波成分を多く含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記第２の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に該第２の画像となる複数の第２の分散画像の画像データを生成する手段を有し、
複数の第２の分散画像の任意の画素について、二つ以上の第２の分散画像で階調値が黒を表現する階調とならないように輝度値を割り当て、
前記第２の画像の画像データに応じた画像信号の代わりに、前記第２の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記第２の分散画像いずれかの画像データに応じた画像信号と、該第２の分散画像信号の他のいずれかの画像データに応じた画像信号との間に、前記第２の分散画像以外の画像の画像信号を出力することを特徴とする請求項５記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記光シャッタを遮光状態とするシャッタ制御信号を出力している間に、第３の画像の画像データに応じた画像信号を出力することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記第１の分散画像いずれかの画像データに応じた画像信号と、該第１の分散画像信号の他のいずれかの画像データに応じた画像信号との間に、前記第１の分散画像以外の画像の画像信号を出力することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の画像処理装置。
【請求項９】
少なくとも２種類の画像のそれぞれに応じた画像信号を順次出力する画像処理方法であって、
前記少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像及び第２の画像は、それぞれの画像データの輝度値を各画素ごとに加算した場合に前記第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にあり、
入力された前記第１の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に該第１の画像となり、各々の画素には、前記第１の画像の階調値とは異なる階調がそれぞれ割り当てられた複数の第１の分散画像の画像データを生成し、
前記第１の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間にのみ光シャッタを光透過状態とするためのシャッタ制御信号を出力することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１０】
少なくとも２種類の画像のそれぞれに応じた画像信号を順次出力する画像処理方法であって、
入力された前記少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データをメモリに蓄積し、
前記メモリに蓄積された前記少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に前記第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にある第２の画像の画像データを生成し、
前記第１の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に該第１の画像となり、各々の画素には、前記第１の画像の階調値とは異なる階調がそれぞれ割り当てられた複数の第１の分散画像の画像データを生成し、
前記第１の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間にのみ光シャッタを光透過状態とするためのシャッタ制御信号を出力することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１１】
少なくとも２種類の画像のそれぞれに応じた画像信号を順次出力する画像処理方法であって、
前記少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像及び第２の画像は、それぞれの画像データの輝度値を各画素ごとに加算した場合に前記第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にあり、
入力された前記少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データをメモリに蓄積し、
前記第１の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に該第１の画像となり、各々の画素には、前記第１の画像の階調値とは異なる階調がそれぞれ割り当てられた複数の第１の分散画像の画像データを生成し、
前記複数の第１の分散画像の画像データに、各画素ごとの輝度値に１以上の変調度を乗算し、
前記変調した第１の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間には、光シャッタの光透過率を最大透過率に前記変調度の逆数を乗じた値とし、前記第１の分散画像以外の画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間には遮光状態とするシャッタ制御信号を出力することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１２】
前記第１の分散画像は、前記第１の画像において高周波成分が多い領域を基として生成されたものは高周波成分を多く含み、前記第１の画像において低周波成分が多い領域を基として生成されたものは低周波成分を多く含むことを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項記載の画像処理方法。
【請求項１３】
前記第２の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に該第２の画像となる複数の第２の分散画像の画像データを生成し、
複数の第２の分散画像の任意の画素について、二つ以上の第２の分散画像で階調値が黒を表現する階調とならないように輝度値を割り当て、
前記第２の画像の画像データに応じた画像信号の代わりに、前記第２の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力することを特徴とする請求項９から１２のいずれか１項記載の画像処理方法。
【請求項１４】
前記第２の分散画像いずれかの画像データに応じた画像信号と、該第２の分散画像信号の他のいずれかの画像データに応じた画像信号との間に、前記第２の分散画像以外の画像の画像信号を出力することを特徴とする請求項１３記載の画像処理方法。
【請求項１５】
前記光シャッタを遮光状態とするシャッタ制御信号を出力している間に、第３の画像の画像データに応じた画像信号を出力することを特徴とする請求項９から１４のいずれか１項記載の画像処理方法。
【請求項１６】
前記第１の分散画像いずれかの画像データに応じた画像信号と、該第１の分散画像信号の他のいずれかの画像データに応じた画像信号との間に、前記第１の分散画像以外の画像の画像信号を出力することを特徴とする請求項９から１５のいずれか１項記載の画像処理方法。
【請求項１７】
請求項９から１６のいずれか１項記載の画像処理方法を実質的なコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項１８】
少なくとも２種類の画像を順次表示する表示装置であって、
前記少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像及び第２の画像は、それぞれの画像データの輝度値を各画素ごとに加算した場合に前記第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にあり、
入力された前記少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データを蓄積するメモリと、
前記第１の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に該第１の画像となり、各々の画素には、前記第１の画像の階調値とは異なる階調がそれぞれ割り当てられた複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段と、
前記第１の分散画像の画像データに応じた画像を表示する期間にのみ光シャッタを光透過状態とするためのシャッタ制御信号を出力するシャッタ制御手段とを有することを特徴とする表示装置。
【請求項１９】
少なくとも２種類の画像を順次表示する表示装置であって、
入力された前記少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データを蓄積するメモリと、
前記メモリに蓄積された前記少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に前記第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にある第２の画像の画像データを生成する手段と、
前記第１の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に該第１の画像となり、各々の画素には、前記第１の画像の階調値とは異なる階調がそれぞれ割り当てられた複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段と、
前記第１の分散画像の画像データに応じた画像を表示する期間にのみ光シャッタを光透過状態とするためのシャッタ制御信号を出力するシャッタ制御手段とを有することを特徴とする表示装置。
【請求項２０】
少なくとも２種類の画像を順次表示する表示装置であって、
前記少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像及び第２の画像は、それぞれの画像データの輝度値を各画素ごとに加算した場合に前記第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にあり、
入力された前記少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データを蓄積するメモリと、
前記第１の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に該第１の画像となり、各々の画素には、前記第１の画像の階調値とは異なる階調がそれぞれ割り当てられた複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段と、
前記複数の第１の分散画像の画像データに、各画素ごとの輝度値に１以上の変調度を乗算する変調手段と、
前記変調した第１の分散画像の画像データに応じた画像を表示する期間には、光シャッタの光透過率を最大透過率に前記変調度の逆数を乗じた値とし、前記第１の分散画像以外の画像の画像データに応じた画像を表示する期間には遮光状態とするシャッタ制御信号を出力するシャッタ制御手段とを有することを特徴とする表示装置。
【請求項２１】
前記第１の分散画像は、前記第１の画像において高周波成分が多い領域を基として生成されたものは高周波成分を多く含み、前記第１の画像において低周波成分が多い領域を基として生成されたものは低周波成分を多く含むことを特徴とする請求項１８から２０のいずれか１項記載の表示装置。
【請求項２２】
前記第２の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に該第２の画像となる複数の第２の分散画像の画像データを生成する手段を有し、
複数の第２の分散画像の任意の画素について、二つ以上の第２の分散画像で階調値が黒を表現する階調とならないように輝度値を割り当て、
前記第２の画像の画像データに応じた画像の代わりに、前記第２の分散画像の画像データに応じた画像を表示することを特徴とする請求項１８から２１のいずれか１項記載の表示装置。
【請求項２３】
前記第２の分散画像いずれかの画像データに応じた画像と、該第２の分散画像の他のいずれかの画像データに応じた画像との間に、前記第２の分散画像以外の画像の画像を表示することを特徴とする請求項２２記載の表示装置。
【請求項２４】
前記光シャッタを遮光状態とするシャッタ制御信号を出力している間に、第３の画像の画像データに応じた画像を表示することを特徴とする請求項１８から２３のいずれか１項記載の表示装置。
【請求項２５】
前記第１の分散画像いずれかの画像データに応じた画像と、該第１の分散画像の他のいずれかの画像データに応じた画像との間に、前記第１の分散画像以外の画像を表示することを特徴とする請求項１８から２４のいずれか１項記載の表示装置。
【請求項２６】
請求項１８から２５のいずれか１項記載の表示装置を用いた画像表示システムであって、
前記シャッタ制御信号に応じて、光透過状態又は遮光状態をとる光シャッタを有することを特徴とする画像表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、画像処理方法及びそのプログラム、表示装置並びに画像表示システムに関し、特に、特定の使用者・認証された人にその内容を提示できる装置、方法並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイやプラズマディスプレイを始めとするフラットパネルディスプレイは、携帯電話端末といったモバイル機器から、街頭に設置される公衆ディスプレイといった大型装置にまで幅広く適用されている。こういったディスプレイの多くは、広視野角、高輝度、高画質といった点に開発の重点が置かれており、どのような角度からでも、きれいに見やすく表示することが求められてきた。【０００３】
一方、ディスプレイで表示するコンテンツの中には、秘密情報やプライベートデータなど他人には見られたくないものもある。よって、情報機器の発達に伴うユビキタス化が進展する現在、不特定の人たちがいる公衆下であっても、他の人に表示コンテンツを見られないようにすることも重要な課題となっている。
加えて、オフィス内においても、座席の後ろを通る人に見られたくない秘密情報を扱う場合もある。【０００４】
携帯電話端末などの中には、光学的な遮蔽板（ルーバー）を設けて、特定の方向からのみ表示内容を視認できるようなディスプレイが搭載されているものもある。しかし、それでもユーザの真後ろからは表示内容を盗み見ることができてしまうため、機密保持の点からは十分であるとは言えない。【０００５】
これらの問題を解決するための関連技術としては、特許文献１に開示される「画像表示装置」がある。この画像表示装置は、画像選択機能を有する眼鏡をユーザに着用させることによって、眼鏡をかけた者（ユーザ）にのみ特定の画像（以下、秘密画像という）を視認可能とし、それ以外の者には別の画像（以下、公衆画像という）を提示する装置である。【０００６】
具体的には、図１に示す画像形成装置は、１フレーム分の入力画像信号１１をフレーム信号１３に基づいて画像情報蓄積メモリ１２に蓄積する。その後、フレーム周期の２倍の速度でメモリ１２から画像情報を読み出し（すなわち、１フレーム期間中に２回読み出し）、最初に読み出した信号は２分の１に圧縮して第一画像信号１４として合成回路１５に入力し、次に読み出した画像信号は彩度及び輝度を変換した後、第二画像信号１７として合成回路１５に入力する。従って、画像表示部１８には、第一画像信号１４と第二画像信号１７とが交互に表示される。【０００７】
一方、フレーム信号１３は、眼鏡シャッタタイミング発生回路１９にも入力される。眼鏡シャッタタイミング発生回路１９は、眼鏡２１のシャッタを駆動し、第二画像信号１７による画像がユーザから見えないように眼鏡シャッタを制御する。【０００８】
このような構成、動作によって、眼鏡２１をかけていない者には、第一画像信号１４と第二画像信号１７との合成画像であり第一画像信号１４とは関係のない灰色画像又は第三の画像（公衆画像）が見えることとなり、眼鏡２１をかけた者には第一画像信号１４による所望の画像（秘密画像）が見えることとなる。【０００９】
また、上記の問題を解決する別の関連技術としては、特許文献２に開示される「公衆が見ることのできるディスプレイでプライベートに見ることができるデータを提供する方法」がある。特許文献２に開示される方法は、許可されたユーザのみがディスプレイ上のプライベート画像（秘密画像）を解読できるようにすると同時に、許可されていないユーザには、単にランダムなパターンや判読しにくいイメージ、又はスクリーン・セーバ画像といった画像を公衆画像として見せるようにするものである。【００１０】
この目的を助長するために、特許文献２に開示される発明では、データ隠蔽パターン及び交番パターンを含む画像処理技法を、画像処理技術によって作られた画像を組み込んだディスプレイと同期する（例えば、アクティブ・グラスなどのウェアラブル・デバイスと組み合わせる。）。最後に、人間の視覚系の「似ていない画像を単一の画像に融合させる既知の能力」によって、公衆がみることのできるディスプレイでプライベートに見ることのできるデータを提供する能力が完成する。【００１１】
さらに、上記問題を解決する別の関連技術としては、特許文献３に開示される「シークレット機構」がある。特許文献３に開示されるシークレット機構では、ワードプロセッサやコンピュータ等の表示装置の表示内容を、第三者に識別されないようにするために、表示装置のパターン表示部に文字や図形等の表示パターンを表示するとともに、意味不明の撹乱パターン（表示パターンとして表示する文字や図形等を第三者が識別できないようにするための文字や図形等）を表示する。これらの表示パターンと撹乱パターンとの表示タイミングに同期した開閉信号を切換信号出力部で生成し、メガネに与えている。メガネがこの開閉信号に応じてシャッタを開閉することで、表示装置の利用者だけが表示パターンを見ることができる。非利用者は、高速で切り換えられる表示パターンと撹乱パターンとを同時に見ることとなり、表示画面の残像効果によって表示内容を識別できない。【００１２】
また、特許文献３に開示されるシークレット機構は、表示パターン（秘密画像）を複数のパターンに分割した分割表示パターンを作成し、さらに撹乱パターン（公衆画像）も複数に分割した分割撹乱パターンを作成することにより、非利用者が表示パターンを認識することを一層困難としている。【００１３】
さらに、一つの画像から、元の画像とは異なる複数の変換画像を生成する関連技術として、特許文献４に開示される「汚染コンテンツ配信方式及び汚染コンテンツ配信装置及び汚染コンテンツ利用装置及び汚染コンテンツ配信方法及び汚染コンテンツ利用方法」や特許文献５に開示される「画像処理方法、装置、および画像処理プログラムを記録した記録媒体」がある。
【特許文献１】特開昭６３−３１２７８８号公報
【特許文献２】特開２００１−２５５８４４号公報
【特許文献３】特開平６−１８６５０６号公報
【特許文献４】特開２００１−１６４２９号公報
【特許文献５】特開２００２−７２９９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記特許文献１に開示される発明においては、まばたきを意図的にして観察すると、網膜上での画像合成が完全とはならず、眼鏡をかけていない人にも秘密画像が知覚されてしまうという問題がある。また、シャッタ時間を短くしてカメラで撮影した場合も、同様に画像合成が行われず、秘密画像が撮影されてしまうという問題がある。【００１５】
この問題を解決するために、上記特許文献２や特許文献３では、秘密画像を領域又は画素ごとに空間的に分割し、複数の画像に分散させて、それぞれ分散された秘密画像では単独では意味のない画像としている。これにより、まばたきを意図的に行ったり、カメラで撮影したとしても、分散された秘密画像、特に文字などの形状に意味がある画像を知覚できないようにしている。【００１６】
上記特許文献２や特許文献３の方法は、秘密画像を各画素あるいは領域ごとに表示するか否かを選択していくだけであるため、秘密画像の分散方法としては簡便な方法である。しかしながら、これらの方法では、自然画のように隣接画素間の階調変化が比較的小さい画像については、分散画像から秘密画像を知覚できなくすることは困難である。また、文字であってもその形状・階調によっては分散画像から秘密画像を知覚できなくすることは困難である。【００１７】
例えば、画素の階調列として、「２３、２４、２５、２６、２７」を考える。このとき、２４と２６とを同じ組、２３、２５及び２７を同じ組の分散画像とし、黒を「０」階調とすると、分散画像は、それぞれ、「０、２４、０、２６、０」と「２３、０、２５、０、２７」とになるが、それぞれの画像は間に黒表示が挿入されても、補間によって秘密画像を推測できてしまう。【００１８】
また、上記特許文献２や特許文献３に開示される発明では、シャッタ期間の短いカメラで連続撮影した場合、それらを撮影した写真を任意に組み合わせることで秘密画像を再現できてしまう。【００１９】
特許文献４や特許文献５に開示される発明は、表示しようとする画像データの複製を困難とすることを目的としており、単に各変換画像が元の画像データと同一でさえなければその目的が達成される。従って、各変換画像から元の画像の推測を困難とすることに関しては何ら考慮していないため、秘密画像の表示には適用できない。【００２０】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、画像の種類によらず、まばたきを意図的に行ったり、カメラを用いたりしても秘密画像を容易に知られることがなく、また、シャッタ期間の短いカメラで連続撮影した場合においても、分散画像から秘密画像を再現することが困難な画像処理装置、画像処理方法及びそのプログラム、表示装置並びに画像表示システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するため、本発明は、第１の態様として、一つの分散画像から秘密画像を再現することが困難な画像処理装置を提供するものである。
本発明の第１の態様は、下記１−１〜１−３のいずれかに示す画像処理装置である。
１−１：少なくとも２種類の画像のそれぞれに応じた画像信号を順次出力する画像処理装置であって、少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像及び第２の画像は、それぞれの画像データの輝度値を各画素ごとに加算した場合に第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にあり、入力された少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データを蓄積するメモリと、第１の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に該第１の画像となり、各々の画素には、第１の画像の階調値とは異なる階調がそれぞれ割り当てられた複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段と、第１の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間にのみ光シャッタを光透過状態とするためのシャッタ制御信号を出力するシャッタ制御手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
１−２：少なくとも２種類の画像のそれぞれに応じた画像信号を順次出力する画像処理装置であって、入力された少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データを蓄積するメモリと、メモリに蓄積された少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にある第２の画像の画像データを生成する手段と、第１の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に該第１の画像となり、各々の画素には、第１の画像の階調値とは異なる階調がそれぞれ割り当てられた複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段と、第１の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間にのみ光シャッタを光透過状態とするためのシャッタ制御信号を出力するシャッタ制御手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
１−３：少なくとも２種類の画像のそれぞれに応じた画像信号を順次出力する画像処理装置であって、少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像及び第２の画像は、それぞれの画像データの輝度値を各画素ごとに加算した場合に第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にあり、入力された少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データを蓄積するメモリと、第１の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に該第１の画像となり、各々の画素には、第１の画像の階調値とは異なる階調がそれぞれ割り当てられた複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段と、複数の第１の分散画像の画像データに、各画素ごとの輝度値に１以上の変調度を乗算する変調手段と、変調した第１の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間には、光シャッタの光透過率を最大透過率に変調度の逆数を乗じた値とし、第１の分散画像以外の画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間には遮光状態とするシャッタ制御信号を出力するシャッタ制御手段とを有することを特徴とする画像処理装置。【００２２】
本発明の第１の態様においては、第１の分散画像は、第１の画像において高周波成分が多い領域を基として生成されたものは高周波成分を多く含み、第１の画像において低周波成分が多い領域を基として生成されたものは低周波成分を多く含むことが好ましい。また、第２の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に該第２の画像となる複数の第２の分散画像の画像データを生成する手段を有し、複数の第２の分散画像の任意の画素について、二つ以上の第２の分散画像で階調値が黒を表現する階調とならないように輝度値を割り当て、第２の画像の画像データに応じた画像信号の代わりに、第２の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力することが好ましく、これに加えて、第２の分散画像いずれかの画像データに応じた画像信号と、該第２の分散画像信号の他のいずれかの画像データに応じた画像信号との間に、第２の分散画像以外の画像の画像信号を出力することがより好ましい。【００２３】
本発明の第１の態様の上記のいずれの構成においても、光シャッタを遮光状態とするシャッタ制御信号を出力している間に、第３の画像の画像データに応じた画像信号を出力することが好ましい。また、第１の分散画像いずれかの画像データに応じた画像信号と、該第１の分散画像信号の他のいずれかの画像データに応じた画像信号との間に、第１の分散画像以外の画像の画像信号を出力することが好ましい。【００２４】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第２の態様として、一つの分散画像から秘密画像を再現することが困難な画像処理方法を提供するものである。
本発明の第２の態様は、下記２−１〜２−３のいずれかに示す画像処理方法である。
２−１：少なくとも２種類の画像のそれぞれに応じた画像信号を順次出力する画像処理方法であって、少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像及び第２の画像は、それぞれの画像データの輝度値を各画素ごとに加算した場合に第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にあり、入力された第１の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に該第１の画像となり、各々の画素には、第１の画像の階調値とは異なる階調がそれぞれ割り当てられた複数の第１の分散画像の画像データを生成し、第１の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間にのみ光シャッタを光透過状態とするためのシャッタ制御信号を出力することを特徴とする画像処理方法。
２−２：少なくとも２種類の画像のそれぞれに応じた画像信号を順次出力する画像処理方法であって、入力された少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データをメモリに蓄積し、メモリに蓄積された少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にある第２の画像の画像データを生成し、第１の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に該第１の画像となり、各々の画素には、第１の画像の階調値とは異なる階調がそれぞれ割り当てられた複数の第１の分散画像の画像データを生成し、第１の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間にのみ光シャッタを光透過状態とするためのシャッタ制御信号を出力することを特徴とする画像処理方法。
２−３：少なくとも２種類の画像のそれぞれに応じた画像信号を順次出力する画像処理方法であって、少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像及び第２の画像は、それぞれの画像データの輝度値を各画素ごとに加算した場合に第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にあり、入力された少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データをメモリに蓄積し、第１の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に該第１の画像となり、各々の画素には、第１の画像の階調値とは異なる階調がそれぞれ割り当てられた複数の第１の分散画像の画像データを生成し、複数の第１の分散画像の画像データに、各画素ごとの輝度値に１以上の変調度を乗算し、変調した第１の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間には、光シャッタの光透過率を最大透過率に変調度の逆数を乗じた値とし、第１の分散画像以外の画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間には遮光状態とするシャッタ制御信号を出力することを特徴とする画像処理方法。【００２５】
本発明の第２の態様においては、第１の分散画像は、第１の画像において高周波成分が多い領域を基として生成されたものは高周波成分を多く含み、第１の画像において低周波成分が多い領域を基として生成されたものは低周波成分を多く含むことが好ましい。また、第２の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に該第２の画像となる複数の第２の分散画像の画像データを生成し、複数の第２の分散画像の任意の画素について、二つ以上の第２の分散画像で階調値が黒を表現する階調とならないように輝度値を割り当て、第２の画像の画像データに応じた画像信号の代わりに、第２の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力することが好ましく、これに加えて、第２の分散画像いずれかの画像データに応じた画像信号と、該第２の分散画像信号の他のいずれかの画像データに応じた画像信号との間に、第２の分散画像以外の画像の画像信号を出力することがより好ましい。【００２６】
本発明の第２の態様の上記のいずれの画像処理方法においても、光シャッタを遮光状態とするシャッタ制御信号を出力している間に、第３の画像の画像データに応じた画像信号を出力することが好ましい。また、第１の分散画像いずれかの画像データに応じた画像信号と、該第１の分散画像信号の他のいずれかの画像データに応じた画像信号との間に、第１の分散画像以外の画像の画像信号を出力することが好ましい。【００２７】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第３の態様として、上記本発明の第２の態様のいずれかの画像処理方法を実質的なコンピュータに実行させる画像処理プログラムを提供するものである。【００２８】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第４の態様として、一つの分散画像から秘密画像を再現することが困難な表示装置を提供するものである。
本発明の第４の態様は、下記４−１〜４−３のいずれかに示す表示装置である。
４−１：少なくとも２種類の画像を順次表示する表示装置であって、少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像及び第２の画像は、それぞれの画像データの輝度値を各画素ごとに加算した場合に第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にあり、入力された少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データを蓄積するメモリと、第１の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に該第１の画像となり、各々の画素には、第１の画像の階調値とは異なる階調がそれぞれ割り当てられた複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段と、第１の分散画像の画像データに応じた画像を表示する期間にのみ光シャッタを光透過状態とするためのシャッタ制御信号を出力するシャッタ制御手段とを有することを特徴とする表示装置。
４−２：少なくとも２種類の画像を順次表示する表示装置であって、入力された少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データを蓄積するメモリと、メモリに蓄積された少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にある第２の画像の画像データを生成する手段と、第１の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に該第１の画像となり、各々の画素には、第１の画像の階調値とは異なる階調がそれぞれ割り当てられた複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段と、第１の分散画像の画像データに応じた画像を表示する期間にのみ光シャッタを光透過状態とするためのシャッタ制御信号を出力するシャッタ制御手段とを有することを特徴とする表示装置。
４−３：少なくとも２種類の画像を順次表示する表示装置であって、少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像及び第２の画像は、それぞれの画像データの輝度値を各画素ごとに加算した場合に第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にあり、入力された少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データを蓄積するメモリと、第１の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に該第１の画像となり、各々の画素には、第１の画像の階調値とは異なる階調がそれぞれ割り当てられた複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段と、複数の第１の分散画像の画像データに、各画素ごとの輝度値に１以上の変調度を乗算する変調手段と、変調した第１の分散画像の画像データに応じた画像を表示する期間には、光シャッタの光透過率を最大透過率に変調度の逆数を乗じた値とし、第１の分散画像以外の画像の画像データに応じた画像を表示する期間には遮光状態とするシャッタ制御信号を出力するシャッタ制御手段とを有することを特徴とする表示装置。【００２９】
本発明の第４の態様においては、第１の分散画像は、第１の画像において高周波成分が多い領域を基として生成されたものは高周波成分を多く含み、第１の画像において低周波成分が多い領域を基として生成されたものは低周波成分を多く含むことが好ましい。また、第２の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に該第２の画像となる複数の第２の分散画像の画像データを生成する手段を有し、複数の第２の分散画像の任意の画素について、二つ以上の第２の分散画像で階調値が黒を表現する階調とならないように輝度値を割り当て、第２の画像の画像データに応じた画像の代わりに、第２の分散画像の画像データに応じた画像を表示することが好ましく、これに加えて、第２の分散画像いずれかの画像データに応じた画像と、該第２の分散画像の他のいずれかの画像データに応じた画像との間に、第２の分散画像以外の画像の画像を表示することがより好ましい。【００３０】
本発明の第４の態様の上記のいずれの構成においても、光シャッタを遮光状態とするシャッタ制御信号を出力している間に、第３の画像の画像データに応じた画像を表示することが好ましい。また、第１の分散画像いずれかの画像データに応じた画像と、該第１の分散画像の他のいずれかの画像データに応じた画像との間に、第１の分散画像以外の画像を表示することが好ましい。【００３１】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第５の態様として、上記本発明の第４の態様のいずれかの構成にかかる表示装置を用いた画像表示システムであって、シャッタ制御信号に応じて、光透過又は遮光のいずれかの状態をとる光シャッタを有することを特徴とする画像表示システムを提供するものである。【００３２】
〔作用〕
本発明によれば、秘密画像を各画素又は領域ごとに分散させるだけでなく、各画素の階調も分散させるため、画像分散の自由度が高まり、画像の種類によらず、意図的なまばたきやカメラの使用によっても秘密画像を容易に知られることは無くなる。
また、秘密画像の分散画像は、秘密画像内で高周波成分の多い領域では高周波成分を多く含み、低周波成分の多い領域では低周波成分を多く含むように生成することによって、一つの分散画像から秘密画像を推測することを困難にでき、より堅牢に秘密画像の内容を保護できる。【００３３】
また、本発明によれば、秘密画像は分散画像を単純に加算した値ではなく、それぞれある定数で変調し、その変調を光シャッタ側で除去することによって知覚できるようにしている。よって、各分散画像の変調度がわからなければ、シャッタ期間の短いカメラで連続撮影したとしても、分散画像から秘密画像を再現することは困難であり、より堅牢に秘密画像の内容を保護できる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、画像の種類によらず、まばたきを意図的に行ったり、カメラを用いたりしても秘密画像を容易に知られることがなく、また、シャッタ期間の短いカメラで連続撮影した場合においても、分散画像から秘密画像を再現することが困難な画像処理装置、画像処理方法及びそのプログラム、表示装置並びに画像表示システムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
〔発明の原理〕
従来技術による秘密画像の分散方法は、秘密画像を各画素又は領域ごとに分散させるものであり、この場合自然画に多く含まれる隣接画素間の階調変化が比較的小さい領域では、一つの分散画像から秘密画像を推測できることがある。【００３６】
例として、秘密画像を四つの分散画像に分け、その四つの画像の和が秘密画像となる場合を考える。そして、分散画像の生成手段としては、秘密画像を２画素×２画素単位の部分領域に分け、第１の分散画像はその右下の画素の階調のみを表示してその他の画素の値は０（すなわち黒）とし、第２の分散画像は右上、第３の分散画像は左上、第４の分散画像は左下の階調のみを表示するものとする。【００３７】
上記の方法で四つの分散画像を生成した具体例を図２に示す。図２（ａ）は、一番左に示す白地に“Ａ”が黒で描かれている秘密画像を分散した場合の分散画像、図２（ｂ）は、一番左に示す黒地に“Ａ”が白で描かれている秘密画像を分散した場合の分散画像である。分散画像は、左から順に第１の分散画像、第２の分散画像、第３の分散画像、第４の分散画像である。【００３８】
図２（ａ）、（ｂ）のどちらの場合においても、得られたそれぞれの分散画像から秘密画像を一意に（“Ａ”であると）決定することは不可能であり推定することもかなり困難であることがわかる。このように、秘密画像の特徴と分散方法の特徴（この特徴については後述する）とが一致すれば、従来と同様の分散方法であっても有効であることがわかる。【００３９】
一方、グラデーション画像のように、画素の階調値が空間的に緩やかに変化し、その階調値の変化に特徴を有するような場合や、文字であってもその形状（大きさ、太さ）・階調値といった特徴が異なる場合には、従来の分散方法では秘密画像を推測できてしまう。【００４０】
図３に、階調値が縦方向に１画素変化するごとに１階調変化するグラデーション画像である秘密画像から、図２と同様の方法で生成した分散画像を示す。図中、画素を示す四角の中の数字は階調値を表している。図３の各分散画像を参照すると、各々の黒以外の階調値をみることによって、上から下に階調値が順次増加していく画像であることが推測できてしまうことがわかる。【００４１】
もちろん、グラデーション画像であっても、秘密画像を分散させる画像の数を増やせば（分散画像の分散数を増やせば）一つの分散画像から秘密画像を推測することは困難となる。しかし、分散数を増やすと、単位時間内（例えば１フレーム期間内）で画素に「黒」を表示する時間が長くなってしまい、秘密画像が暗くなってしまうという問題が顕在化する。
例えば、図２や図３のように分散数が４の場合、四つの分散画像がそれぞれ表示される四つの期間のうち、黒以外の表示となるのは一つの期間のみであり、輝度は４分の１となる。一般に、分散数を増やして一つの分散画像内で秘密画像が表示される領域の全体に占める比率は１を分散数で割った値となる。
さらに、分散数を増やした場合、１フレーム期間（通常１／６０秒）の間に少なくとも分散数回書き換えることとなるため、駆動能力（画像書き換え速度）を上げなければならないが、これには限界がある。駆動能力を上げない場合、ある分散画像の画素が表示される周期が長くなって、フリッカ（ちらつき）が目立つこととなる。【００４２】
このように、分散数を増やして分散画像からの秘密画像の推測を困難にしようとするアプローチは、解決すべき別の問題が発生してしまうため実用的ではない。【００４３】
また、グラデーション画像の分散数は変更せず、分散方法を変更しても、一つの分散画像内で秘密画像が表示される領域の全体に占める比率は４分の１のままであり、緩やかな階調変化を推測できてしまう問題はそのまま残る。【００４４】
このように、秘密画像がその形状に特徴を有している場合（隣接画素間の階調差が大きく、相関がそれほど高くない場合）は、分散表示された画素から周辺の画素の階調を補間することは困難であるが、秘密画像がその階調の変化に特徴を有している場合（隣接画素間の階調差が小さく、相関が比較的高い場合）には、分散表示された画素から周辺の画素の階調値を補間することができてしまう。【００４５】
このため、本発明では、画像によらず一つの分散画像から秘密画像を推定することを困難とするために、秘密画像の分散画像生成方法として、各画素又は領域ごとに分散させるのではなく、秘密画像の画素ごとの階調を分散させる（換言すると、時間的に分散させる）こととした。【００４６】
このとき、階調の分散方法は、分散された画素の階調値の和が秘密画像の画素の階調値となる関係ではなく、分散された画素の階調値に対応する輝度の和が秘密画像の画素の階調値に対応する輝度と等しくなる関係としなければならない。これは、人間の眼は、輝度を時間積分するようになっているためである。【００４７】
図４に、グラデーション画像を階調分散させた例を示す。図中四角で示す画素の中の下線付き数字は、階調値ではなく、便宜上輝度値を表している。もちろん階調値の場合でも、階調−輝度変換を行えば同様の結果が得られる。
分散画像の生成手段としては、秘密画像を４画素×４画素単位の部分領域に分け、部分領域の画素ごとに図５（ａ）に示す四つの分散画像生成用行列を乗算していくものとする。例えば、秘密画像の一番左上の画素の輝度値は「１２５」であり、一番左の分散画像生成用行列の左上の値は「０．３３」なので、得られる分散画像の輝度値は１２５×０．３３≒４１となる。四つの定数行列の行列和は、全ての行列要素が１となり、分散画像の加算により秘密画像が再現される。【００４８】
図４に示す分散画像は、どれも巨視的には４画素×４画素周期の模様（グラデーション）が入った画像となり、この画像から秘密画像を推定することは困難となる。【００４９】
なお、図５（ａ）に示す分散画像生成用行列を図２に示す文字に適用すると、一つの分散画像から秘密画像を推定できてしまう。そこで、この問題を解決する一つの形態として、文字の領域（又は隣接画素間の階調差が大きい領域）には図５（ｂ）に示すような分散画像生成用行列を使用し、隣接画素間の階調差が小さい領域には、図５（ａ）に示す分散画像生成用行列を用いるようにすればよい。ここで、図５（ｂ）の行列は、図２、図３に示した分散画像を得るための行列である。
このように領域ごとに適切な分散画像生成用行列を用いることによって、画像によらず一つの分散画像から秘密画像を推定することを困難にできる。【００５０】
この結果を画像の空間周波数成分という観点から考えると、秘密画像が高周波成分を多く含む（文字や細かい線が多い）領域には、高周波成分を多く含む分散画像生成用行列を用い、低周波成分を多く含む（グラデーションやベタ絵、太い線が多い）領域には、低周波成分を多く含む分散画像生成用行列を用いれば、周波数成分のマスキング効果により、一つの分散画像から秘密画像を推定することは困難となる。【００５１】
そして、上記のような分散画像を生成するためには、秘密画像の画素ごとの階調を分散させることが少なくとも必要である。【００５２】
また、光シャッタを使用していない人に秘密画像を見せないようにするためには、加算することによって秘密画像とは相関のない画像となるような反転画像を表示する必要があるが、通常、この反転画像は、秘密画像との相関が高い。例えば、秘密画像を色成分ごとに輝度反転して得られた画像を反転画像とすると、その加算値は一面の灰色となり、秘密画像との相関はないが、反転画像から秘密画像を簡単に推定できてしまう。【００５３】
そこで、反転画像から秘密画像を推定できないようにするために、反転画像に対しても秘密画像と同様に、分散画像生成行列を用いて反転画像の分散画像を生成する手段をさらに設けても良い。これにより、より堅牢に秘密画像の内容を保護できる。【００５４】
なお、反転画像は、秘密画像を色成分ごとに輝度反転するなどして生成しても良いし、輝度反転又はこれ以外の処理により加算すると秘密画像とは相関のない画像となるように生成された画像を任意の方法で取得して用いても良い。【００５５】
また、秘密画像は分散画像を単純に加算した値ではなく、それぞれある定数で変調し、その変調を光シャッタ側で除去して知覚できるようにしてもよい。以下に説明するように、画像表現の組合せは、（時間変調×輝度変調）と次数が増えるため、より堅牢に秘密画像の内容を保護できる。【００５６】
図６に示すように、秘密画像ＳをＡとＢとの二つの画像に分散する場合を考える。ここで、秘密画像Ａの反転画像を（−Ａ）、秘密画像Ｂの反転画像を（−Ｂ）と表し、秘密画像と反転画像とを加算して得られる画像を灰色画像Ｇと表す。図６（ａ）に示す従来方式では、眼鏡なしの場合、公衆画像Ｃも含めた知覚画像は、Ａ＋（−Ａ）＋Ｂ＋（−Ｂ）＋Ｃ＝Ｃ＋２Ｇとなり、眼鏡ありの場合、知覚画像はＡ＋Ｂ＝Ｓとなる。
このとき、ＡとＢの表示期間が知られると、秘密画像を再現されてしまう。図６（ｂ）に示す本発明の構成では、秘密画像Ｂの輝度を２倍の２Ｂで表示する。眼鏡なしの場合は、Ａ＋（−Ａ）＋２Ｂ＋（−２Ｂ）＋Ｃ＝Ｃ＋３Ｇとなって公衆画像のみを知覚させることに変わりはないが、従来の変調なしの眼鏡では、Ａ＋２Ｂ≠Ｓとなって、秘密画像を再現できなくなる。
秘密画像Ｂの表示期間にシャッタ眼鏡の透過率を半分にするというように、表示期間のみならず明るさの変調度を知ることによって、始めてＡ＋（０．５×２Ｂ）＝Ｓとなるように分散画像を加算して秘密画像を再現できる。
もちろん、秘密画像Ｂの輝度を変調するだけではなく、秘密画像Ａの輝度も変調し、それに合わせてシャッタ眼鏡の透過率を変調させると、さらに効果的である。秘密画像とそれに対応するシャッタ眼鏡の変調は、周期的に限らず、灰色画像Ｇの総和が一定という条件のもとで、ランダムに設定してもよい。【００５７】
よって、各分散画像の変調度がわからなければ、シャッタ期間の短いカメラで連続撮影しても、分散画像から秘密画像を再現することは困難であり、より堅牢に秘密画像の内容を保護できる。【００５８】
上記の方法を以下に示す装置に適用することによって、秘密画像の内容を堅牢に保護できる。
画像処理装置として、秘密画像は複数の分散画像の画素ごとの輝度加算値となるような条件において、
上記複数の分散画像の任意の画素について、二つ以上の分散画像で階調値が黒を表現する階調ではないように割り当てる（換言すると、秘密画像と同一となる画像と黒画像との組合せとはならないように割り当てる）ことが可能な分散画像生成手段を有することによって、一つの分散画像から秘密画像の推定を困難とし、堅牢な秘密画像の保護を実現できる。
また、上記画像処理装置を含む表示装置を構成することによって、堅牢な秘密画像の保護を実現した表示装置とすることができる。【００５９】
なお、以上説明した方法は、コンピュータによるソフトウェア処理によって実行することも可能である。これにより必ずしも特別なハードウェアが必要では無くなるとともに、仕様の変更などにも容易に対応可能となる。【００６０】
以下、上記原理に基づく本発明の好適な実施の形態について説明する。【００６１】
〔第１の実施形態〕
本発明を好適に実施した第１の実施形態について説明する。図７に、本実施形態に係る画像処理装置の構成を示す。この画像処理装置は、本発明の原理に基づく処理を行う具体的な装置であり、メモリ１０１、分散画像生成・データ割り当て回路１０２、及びシャッタ眼鏡制御信号生成回路１０３を有する。メモリ１０１は、順次入力される秘密画像、反転画像、公衆画像を蓄積する。分散画像生成・データ割り当て回路１０２は、同期信号に基づいてメモリ１０１から順次出力される秘密画像Ｓ、反転画像Ｒ、公衆画像Ｐのうち、秘密画像Ｓを階調分散させて分散画像を生成する。シャッタ眼鏡制御信号生成回路１０３は、入力される同期信号を基に、シャッタ眼鏡の光透過状態・遮光状態を制御する。また、メモリ１０１の出力信号を符号１１１，分散画像生成・データ割り当て回路１０２の出力信号を符号１１２、シャッタ眼鏡制御信号生成回路１０３の出力信号を符号１１３で表す。【００６２】
メモリ１０１に蓄積された秘密画像Ｓ、反転画像Ｒ、公衆画像Ｐは、分散画像生成・データ割り当て回路１０２へ送られる。分散画像生成・データ割り当て回路１０２では、秘密画像Ｓから複数の分散画像を生成した後、それらの分散画像と反転画像Ｒ、公衆画像Ｐとを期間ごとにデータ割り当てを行い、表示装置に出力する。【００６３】
図８に、分散画像生成・データ割り当て回路１０２の構成を示す。分散画像生成・データ割り当て回路１０２は、分散画像生成用行列生成回路１２２、分散画像生成回路１２３、データ割り当て回路１２１を有する。
入力された秘密画像Ｓは、分散画像生成用行列生成回路１２２で生成した分散画像生成用行列に基づいて、分散画像生成回路１２３にて複数の分散画像Ｓ１、Ｓ２に分けられ、データ割り当て回路１２１へ送られる。反転画像Ｒと公衆画像Ｐとはそのままデータ割り当て回路１２１へ送られる。【００６４】
図９に、出力信号１１１、１１２、１１３の１フレーム期間のタイミングチャートの一例を示す。このタイミングチャートを基に、データ割り当て回路１２１の処理について説明する。ここでは、秘密画像の分散数（分散画像の数）を２とし、Ｓ１とＳ２とに分散させる構成について説明しているが、もちろん分散数は任意に設定可能である。【００６５】
データ割り当て回路１２１には、秘密画像Ｓから生成された複数の分散画像Ｓ１及びＳ２と反転画像Ｒと公衆画像Ｐとが入力される。データ割り当て回路１２１は、期間Ｔｏｎ１、Ｔｏｎ２に秘密画像の分散画像Ｓ１、Ｓ２のデータ割り当てを行い、期間Ｔｏｆｆ１、Ｔｏｆｆ２に反転画像Ｒ及び公衆画像Ｐのデータ割り当てを行う。なお、秘密画像の分散画像Ｓ１、Ｓ２と反転画像Ｒとは、各画素に対してＳ１＋Ｓ２＋２Ｒの演算を行った場合に、秘密画像Ｓとは相関のない画像となる関係にあるものとする。【００６６】
期間Ｔｏｎ１では、まずデータ書き込み期間Ｗで画面の各画素に秘密画像の第１の分散画像であるＳ１画像の階調値を表示装置へ送る。その後、次の書き込み期間Ｗまで画素の発光（プラズマディスプレイや有機電界発光ディスプレイのような自発光型ディスプレイの場合）又は光透過状態（ＭＥＭＳスイッチを用いたディスプレイや液晶ディスプレイなどの光制御型ディスプレイの場合）、あるいは非発光・遮光状態を維持する。【００６７】
次に、期間Ｔｏｆｆ１では、第１の分散画像Ｓ１と同様の過程（書き込みと発光・光透過状態維持）により、反転画像Ｒ及び公衆画像Ｐのデータ割り当てを行い、それぞれの画像の階調を再現する。【００６８】
期間Ｔｏｎ２、Ｔｏｆｆ２でも同様の過程により、第２の分散画像Ｓ２と反転画像Ｒとのデータ割り当てを行い、それぞれの画像の階調を再現する。【００６９】
シャッタ眼鏡に送る出力信号１１３は、期間Ｔｏｎ１、Ｔｏｎ２の間はシャッタ眼鏡を光透過状態とし、期間Ｔｏｆｆ１、Ｔｏｆｆ２の間はシャッタ眼鏡を遮光状態とする信号である。これは、映像の同期信号をもとに、シャッタ眼鏡制御信号生成回路１０３において生成される。【００７０】
なお、データ割り当て回路１２１では１フレーム期間に、秘密画像の分散画像Ｓ１及びＳ２、反転画像Ｒ、公衆画像Ｐを出力しているが、この順番は一例であって基本的に任意である。
例えば、図１０に示すように、図９のタイミングチャートにおける期間Ｔｏｆｆ２のＲと期間Ｔｏｆｆ１後半のＰの期間を入れ替えたとしても、シャッタ眼鏡を着用している人が知覚する画像、及び着用していない人が知覚する画像はともに変化しない。つまり、シャッタ眼鏡制御信号生成回路１０３の出力信号が生成されれば、秘密画像の分散画像Ｓ１及びＳ２、反転画像Ｒ、公衆画像Ｐの順番は基本的に任意でよい。ただし、分散画像Ｓ１とＳ２との間には、反転画像Ｒ又は公衆画像Ｐを挿入することが好ましい。これは、分散画像同士を隣接させる（連続して表示させる）と容易に時間積分ができてしまい、シャッタ眼鏡を用いなくても秘密画像を知覚される恐れがあるためである。【００７１】
このように、分散画像生成・データ割り当て回路１０２で秘密画像を階調分散させて、それぞれの分散画像を時間的に間隔を空けて表示するようにデータ割り当てを行い、分散画像Ｓ１、Ｓ２の表示期間の間、シャッタ眼鏡が光透過状態となるようにすることにより、一つの分散画像からの秘密画像の推定が困難となり、堅牢に秘密画像の内容を保護できる。【００７２】
〔第２の実施形態〕
本発明を好適に実施した第２の実施形態について説明する。図１１に、本実施形態にかかる画像処理装置の構成を示す。本実施形態にかかる画像処理装置は、第１の実施形態にかかる画像処理装置とほぼ同様の構成であるが、反転画像生成部１０４を含む点で第１の実施形態と相違する。反転画像生成部１０４は、メモリ１０１からの秘密画像Ｓを入力とし、反転画像Ｒを生成して出力する。【００７３】
反転画像生成部１０４は、秘密画像を打ち消す反転画像を秘密画像の階調値から生成する。具体的には、各画素ごとに秘密画像と加算した場合に秘密画像での「白」表示時の輝度となるような反転画像の輝度を求め、それに対応する階調値を生成する。これは、一般に、画像信号の階調値は表示装置のγ特性を考慮しており、輝度に対しては非線形な値を割り当てられているので、加算する場合には輝度の値に変換してから演算し、その後、階調値に戻す演算が行われる(γ補正)。このような反転画像を画像処理装置内で生成すれば、メモリ１０１に反転画像を蓄積する必要がなくなり、メモリ容量を低減できる。【００７４】
以上のような構成により、高価なメモリ１０１の容量を削減でき、しかも、第１の実施形態と同様の効果を実現できる。【００７５】
〔第３の実施形態〕
本発明を好適に実施した第３の実施形態について説明する。図１２に、本実施形態にかかる画像処理装置の構成を示す。この画像処理装置は、第１の実施形態にかかる画像処理装置とほぼ同様の構成であるが、分散画像生成・データ割り当て回路１０２Ａにおける処理が異なっている。本実施形態では、分散画像生成の際、画像判定回路で画像内容を判定し、その結果に基づいて分散画像生成用行列を選択する。【００７６】
図１３に、分散画像生成・データ割り当て回路１０２Ａの構成を示す。分散画像生成・データ割り当て回路１０２Ａは、分散画像生成用行列生成回路１２２、分散画像生成回路１２３、画像判定回路１２４及びデータ割り当て回路１２１を有する。画像判定回路１２４では、入力された秘密画像の部分領域ごと（例えば８画素×８画素）に画像の空間周波数が高周波成分を多く含むのか、低周波成分を多く含むのかを判定し、判定結果を分散画像生成用行列生成回路１２２へ出力する。判定には、離散フーリエ変換処理を用いた公知の方法が適用可能である。【００７７】
分散画像生成用行列生成回路１２２では、画像判定回路１２４の判定結果に基づいて、低周波成分を多く含む画像に適した分散画像生成用行列か高周波成分を多く含む画像に適した分散画像生成用行列かを選択し、選択した方を分散画像生成回路１２３へ出力する。分散画像生成回路１２３は、判定の基となる部分領域に対して分散画像生成用行列生成回路１２２から入力された分散画像生成用行列を適用して分散画像Ｓ１、Ｓ２を得る。低周波成分を多く含む画像に適した分散画像生成用行列の例としては図６（ａ）に示す行列、高周波成分を多く含む画像に適した分散画像生成用行列の例としては図６（ｂ）に示す行列があげられる。【００７８】
ここでは画像判定回路１２４での判定方法として、画像に高周波成分を多く含むか、低周波成分を多く含むかを判定する場合を例としたが、これに限定されることはない。例えば、画像内の隣接画素の階調差をもって、分散画像生成用行列の種類を変更しても良い。分散画像生成用行列と部分領域画像の乗算結果画像とから部分領域画像を推定しにくい（相関の低い）画像を得られれば、画像判定の方法や分散画像生成のために用いる行列は任意である。【００７９】
また、本実施形態では部分領域を８画素×８画素としたが、この大きさはこれに限定されない。部分領域のサイズは処理の複雑さや、使用する分散画像生成用行列などを考慮して任意に設定可能である。【００８０】
この他の動作については第１の実施形態と同様であるため、重複する説明は省略する。【００８１】
このように、部分領域の画像の特徴を抽出して、それに基づいて使用する分散画像生成用行列を変更することによって、第１の実施形態の画像処理装置よりもさらに細やかに適切な分散画像を得ることができ、より堅牢に秘密画像の内容を保護できる。【００８２】
〔第４の実施形態〕
本発明を好適に実施した第４の実施形態について説明する。図１４に、本実施形態にかかる画像処理装置の構成を示す。本実施形態にかかる画像処理装置は、第３の実施形態にかかる画像処理装置とほぼ同様の構成であるが、分散画像生成・データ割り当て回路１０２Ｂでの処理方法が異なる。本実施形態では、秘密画像のみならず反転画像についても分散画像を生成する。【００８３】
図１５に、分散画像生成・データ割り当て回路１０２Ｂの構成を示す。分散画像生成・データ割り当て回路１０２Ｂは、分散画像生成用行列生成回路１２２、分散画像生成回路１２３、画像判定回路１２４、反転分散画像生成用行列生成回路１２５、反転分散画像生成回路１２６、反転画像判定回路１２７及びデータ割り当て回路１２１を有する。
これらのうち、分散画像生成用行列生成回路１２２、分散画像生成回路１２３、及び画像判定回路１２４は、秘密画像の分散画像を生成するための機能部である。また、反転分散画像生成用行列生成回路１２５、反転分散画像生成回路１２６、反転画像判定回路１２７は、反転画像の分散画像を生成するための機能部である。反転画像判定回路１２７は、入力された反転画像の部分領域ごとに、画像の空間周波数が高周波成分を多く含むのか、低周波成分を多く含むのかを判定し、その判定結果を反転分散画像生成用行列生成回路１２５へ出力する。【００８４】
反転分散画像生成用行列生成回路１２５では、反転画像判定回路１２７の判定結果に基づいて、低周波成分を多く含む画像に適した分散画像生成用行列か、高周波成分を多く含む画像に適した分散画像生成用行列かを選択し、選択した方を反転分散画像生成回路１２６へ出力する。反転分散画像生成回路１２６は、反転画像判定回路１２７が判定を行った対象の部分領域に対して、反転分散画像生成用行列生成回路１２５から入力された分散画像生成用行列を適用して反転分散画像Ｒ１、Ｒ２を得る。【００８５】
図１６に、本実施形態における出力信号１１１、１１２Ｂ、１１３の１フレーム期間のタイミングチャートの一例を示す。ここでは、秘密画像の分散数を２とし、秘密画像の分散画像Ｓ１とＳ２とに分散させ、さらに反転画像の分散数を２とし、反転画像の分散画像Ｒ１とＲ２とに分散させる構成について説明しているが、それぞれの分散数は任意に設定可能である。【００８６】
図１０に示した第１の実施形態にかかる画像処理装置におけるタイミングチャートとの違いは、反転画像Ｒを分散画像Ｒ１，Ｒ２に分散させている点である。ただし、反転画像の分散画像Ｒ１、Ｒ２についても第１の実施形態での秘密画像の分散画像Ｓ１、Ｓ２と同様に、その間に秘密画像の分散画像Ｓ１、Ｓ２又は公衆画像Ｐを挿入することが好ましい点である。反転画像の分散画像同士も時間的に隣接させる（反転画像の分散画像を連続して表示する）と、時間積分によって反転画像を容易に認識できるようになるためである。【００８７】
この他については、第３の実施形態と同様であるため、重複する説明は省略する。【００８８】
このように、反転画像に対しても秘密画像と同様の画像分散を行うことによって、反転画像から秘密画像を推定することを困難とし、より堅牢に秘密画像の内容を保護できる。【００８９】
なお、分散画像生成用行列と反転分散画像生成用行列とは同一の行列であっても構わない。この場合には、図１７に示すように、秘密画像と反転画像とで分散画像生成用行列生成回路１２２及び分散画像生成回路１２３とを共用する構成とすることも可能である。【００９０】
〔第５の実施形態〕
本発明を好適に実施した第５の実施形態について説明する。図１８に、本実施形態にかかる表示装置の構成を示す。表示装置としては特に制限はなく、プラズマディスプレイ。ＭＥＭＳスイッチを用いたディスプレイ、有機電界発光ディスプレイ、高速液晶ディスプレイなどを適用可能である。【００９１】
この表示装置は、本発明の原理に基づく処理を行う具体的な装置であり、メモリ２０１、ディスプレイコントローラ２０２、シャッタ信号生成回路２０３及び表示部２０４を有する。メモリ２０１は、順次入力される秘密画像Ｓ、反転画像Ｒ、公衆画像Ｐを蓄積する。ディスプレイコントローラ２０２は、同期信号に基づいてメモリ２０１から順次出力される出力信号２１１に含まれる秘密画像Ｓ、反転画像Ｒ、公衆画像Ｐのうち、少なくとも秘密画像Ｓの分散画像を生成し、表示部２０４で表示できるようにデータを割り当て、表示部２０４を駆動するための出力信号（制御信号及び画像信号）２１２を生成する。シャッタ眼鏡制御信号生成回路２０３は、入力される同期信号に基づいて、シャッタ眼鏡の光透過状態・遮光状態を制御するための出力信号２１３を生成する。【００９２】
ディスプレイコントローラ２０２は、表示部２０４を駆動するための制御信号が出力信号２１２に含まれることを除いては、第１の実施形態における分散画像生成・データ割り当て回路１０２と同様である。【００９３】
本実施形態のように、第１の実施形態の分散画像生成・データ割り当て回路１０２での処理をディスプレイコントローラ２０２に内蔵することによって、表示装置に分散画像生成・データ割り当て処理を組み込める。【００９４】
このようにすれば、秘密画像を他人（シャッタ眼鏡非着用者）に見られることなく、堅牢に秘密画像の内容を保護したまま表示できる表示装置を実現できる。【００９５】
なお、ここでは、第１の実施形態にかかる画像処理装置と同様の処理を行う表示装置を例としたが、他の実施形態にかかる画像処理装置と同様の処理を行う表示装置も同様にして実現可能であることは言うまでもない。【００９６】
〔第６の実施形態〕
本発明を好適に実施した第６の実施形態について説明する。本実施形態においては、コンピュータを用いたソフトウェア処理によって画像処理を実行する。すなわち、図１９に示す画像処理部１３１を実質的なコンピュータによるソフトウェア処理によって構成する。【００９７】
図２０、図２１に、画像処理部１３１における画像処理の流れを示す。ここに示す画像処理は、秘密画像の分散数を４とした場合であり、８ｂｉｔのラスタ画像である秘密画像Ｓｉｎ、反転画像Ｒｉｎ、公衆画像Ｐｉｎを入力し、秘密画像Ｓｉｎから分散画像Ｓ１〜Ｓ４を生成して、データ割り当て及びシャッタ制御信号を生成する処理である。この画像処理を上記第３の実施形態の画像処理装置の各部での処理と対応させると、ステップＳ３からＳ５が画像判定回路１２４における処理、ステップＳ６及びＳ７が分散画像生成用行列生成回路１２２における処理、ステップＳ８及びＳ９が分散画像生成回路１２３における処理、ステップＳ１２がデータ割り当て回路１２１における処理、ステップＳ１３からＳ１５がシャッタ眼鏡制御信号生成回路１０３における処理に相当する。【００９８】
画像処理装置に秘密画像Ｓｉｎ、反転画像Ｒｉｎ、公衆画像Ｐｉｎ（８ｂｉｔ）が入力されると（ステップＳ１）、画像処理部１３１は入力された画像信号がどの画素の画像信号であるかを示す情報、すなわち画素のＸＹ座標を抽出する（ステップＳ２）。【００９９】
「画像判定処理」
画像処理部１３１は、まずＳｉｎを８画素×８画素の部分領域Ｓｒに分割する（ステップＳ３）。次に、部分領域Ｓｒの周波数成分Ｆｒを抽出する（ステップＳ４）。ステップＳ４で得られた周波数成分Ｆｒが高周波成分を多く含むのか、低周波成分を多く含むのかを判定する（ステップＳ５）。【０１００】
「分散画像生成用行列生成処理」
画像処理部１３１は、周波数成分Ｆｒが高周波成分を多く含む場合（ステップＳ５／Ｙｅｓ）、高周波成分を多く含む分散画像生成用行列をＭ１〜Ｍ４として選択する（ステップＳ６）。一方、低周波成分を多く含む場合（ステップＳ５／Ｎｏ）、低周波成分を多く含む分散画像生成用行列をＭ１〜Ｍ４として選択する（ステップＳ７）。【０１０１】
「分散画像生成処理」
画像処理部１３１は、分散画像生成用行列生成処理で得られた行列Ｍ１〜Ｍ４から、Ｘ、Ｙの値に基づき階調分散用の定数を抽出する。ここでは、（Ｙ ｍｏｄ ４）＋１行、（Ｘ ｍｏｄ ４）＋１列の値を使用する（ステップＳ８）。そして、画像処理部１３１は、得られた定数と秘密画像Ｓｉｎとを乗算し、分散画像Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を得る（ステップＳ９）。
画像処理部１３１は、ステップＳ４からステップＳ９間での処理を画像全体に対して行うことにより分散画像を得る（ステップＳ１０）。【０１０２】
「データ割り当て処理」
秘密画像の分散数が４であるため、画像処理部１３１は、１フレームを八つのサブフレームに時分割する（ステップＳ１１）。そして、画像処理部１３１は、現在出力するサブフレームが何番目のサブフレームなのかに応じて画像を選択・出力する。具体的には、１番目：Ｓ１、２番目：Ｒｉｎ、３番目：Ｓ２、４番目：Ｐｉｎ、５番目：Ｓ３、６番目：Ｒｉｎ、７番目：Ｓ４、８番目：Ｐｉｎのように選択する。なお、秘密画像の分散画像同士は隣り合わないようにしている（ステップＳ１２）。また、Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４＋２Ｒの画素ごとの輝度加算結果画像は、秘密画像とは相関のない画像となるようにしている。【０１０３】
「シャッタ制御信号生成処理」
画像処理部１３１は、選択した画像が分散画像か否かを調べる（ステップＳ１３）。選択した画像が分散画像であれば（ステップＳ１３／Ｙｅｓ）、画像処理部１３１はシャッタ眼鏡を透過状態にする制御信号を出力する（ステップＳ１４）。一方、選択した画像が分散画像で無ければ（ステップＳ１３／Ｎｏ）、画像処理部１３１はシャッタ眼鏡を遮光状態とする制御信号を出力する（ステップＳ１５）。【０１０４】
以上、上記ステップＳ１からＳ１５における処理をコンピュータによるソフトウェア処理とすることで、特別なハードウェアを用いなくとも上記第３の実施形態にかかる画像処理装置と同様の画像処理方法を実行できる。【０１０５】
なお、画像処理部１３１は、ＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてプログラムを実行する一般的なソフトウェア処理のみならず、ＤＳＰのようにプログラムがハードウェアとして組み込まれたコンピュータによるソフトウェア処理によって構成することも可能である。すなわち、実質的なコンピュータであれば、その種類は問わない。【０１０６】
また、図２０及び図２１に示したフローチャートは、上記本発明の第３の実施形態にかかる画像処理装置と同様の画像処理を行うものであるが、上記第１の実施形態、第２の実施形態又は第４の実施形態にかかる画像処理装置と同様の画像処理も、コンピュータを用いたソフトウェア処理で行うことが可能である。【０１０７】
〔第７の実施形態〕
本発明を好適に実施した第７の実施形態について説明する。図２２に、本実施形態にかかる画像処理装置の構成を示す。この画像処理装置は、第１の実施形態にかかる画像処理装置とほぼ同様であるが、分散画像生成・データ割り当て回路及びシャッタ眼鏡制御信号生成回路１０３Ｃにおける処理内容が異なっている。本実施形態では、分散画像生成の際に階調分散用の乗算処理に加えて変調度による乗算処理を加え、シャッタ眼鏡の透過率を変調度の逆数で乗算した値に減少させるための制御を行っている。【０１０８】
図２３に、分散画像生成・データ割り当て回路１０２Ｃの構成を示す。第１の実施形態にかかる画像処理装置の分散画像生成・データ割り当て回路１０２との違いは、分散画像生成用行列回路１２２と分散画像生成回路１２３との間に乗算器を設け、分散画像生成用行列生成回路１２２の出力と変調度の乗算結果とを分散画像生成回路１２３に出力する構成となっている点である。
この変調度は、１以上の値である“ｍｏ”か“１”かのどちらかの値をとる。具体的には、分散画像生成用行列としてＳ１用の行列が選択された場合にｍｏをとり、Ｓ２用の行列が選択された場合に１をとるものとする。【０１０９】
図２４に、シャッタ眼鏡制御信号生成回路１０３Ｃの出力信号１１３Ｃを含む１フレーム期間のタイミングチャートの一例を示す。第１の実施形態にかかる画像処理装置のタイミングチャートである図９との違いは、表示装置に送られる出力信号１１２Ｃのうち、分散画像であるＳ１に変調度ｍｏが乗算されている点、そして、その時光シャッタの透過率がＴ／ｍｏとなるようにシャッタ眼鏡制御信号生成回路１０３Ｃの出力信号１１３Ｃが変調されている点である。【０１１０】
このとき、光シャッタを通して知覚する画像は次のようになる。
（Ｓ１×ｍｏ）×（Ｔ／ｍｏ）＋Ｓ２×Ｔ＝（Ｓ１＋Ｓ２）×Ｔ＝Ｓ×Ｔ
秘密画像Ｓは、分散画像Ｓ１とＳ２との和であるため、光シャッタを通して表示装置を見ることで秘密画像を知覚できる。【０１１１】
一方、高速シャッタを持つカメラで任意の画像を得て、Ｓ１×ｍｏとＳ２との和をとっても、秘密画像Ｓを再現できない。これは、分散画像Ｓ１にカメラで撮影しただけでは知ることのできない変調度ｍｏという別のパラメータが含まれているためである。【０１１２】
ここでは、分散画像Ｓ２の変調度が１である場合を例としたが、分散画像Ｓ２の変調度が任意であることは言うまでもない。【０１１３】
この他の動作については第１の実施形態と同様であるため、重複する説明は省略する。【０１１４】
このように、分散画像の輝度と光シャッタの光透過率とを連動して変調することにより、各分散画像の変調度がわからなければ、シャッタ期間の短いカメラで連続撮影しても、分散画像から秘密画像を再現することは困難であり、より堅牢に秘密画像の内容を保護できる。【０１１５】
なお、上記各実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されることはない。
例えば、上記各実施形態においては、ＲＧＢ信号それぞれについての格別な記載は無いが、各信号成分について並列に上記各実施形態に示す構成を設けることで、カラー画像に対しても本発明を適用可能となることは言うまでもない。ただし、ラスタ画像は必ずしも複数色の画像信号からなるカラー画像である必要はなく、単色画像であっても良い。すなわち、上記各実施形態において示した構成が必ずしも各色並列に設けられている必要はない。
また、秘密画像を知覚するためにシャッタ眼鏡を使用する構成を例として説明したが、その構成は眼鏡に限る必要はない。すなわち、表示手段と眼との間に遮光手段（シャッタ）を配置する構成であれば、どのような例でも構わない。
このように、本発明は様々な変形が可能である。【０１１６】
この出願は、２００６年８月３０日に出願された日本出願特願２００６−２３４４７４を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】従来の画像処理装置の構成を示す図である。
【図２】秘密画像が文字画像であった場合に従来方式で分散した分散画像の例を示す図である。
【図３】秘密画像がグラデーション画像であった場合に従来方式で分散した分散画像の例を示す図である。
【図４】秘密画像がグラデーション画像である場合の本発明の方式による分散画像の例を示す図である。
【図５】本発明の方式による分散画像生成行列の例を示す図である。
【図６】分散画像の変調とシャッタ変調との関係を示す図である。
【図７】本発明を好適に実施した第１の実施形態にかかる画像表示装置の構成を示す図である。
【図８】第１の実施形態にかかる分散画像生成・データ割り当て回路の構成を示す図である。
【図９】第１の実施形態にかかる画像処理装置の各制御信号のタイミングチャートの一例である。
【図１０】第１の実施形態にかかる画像処理装置の各制御信号のタイミングチャートの別の一例である。
【図１１】本発明を好適に実施した第２の実施形態にかかる画像処理装置の構成を示す図である。
【図１２】本発明を好適に実施した第３の実施形態にかかる画像処理装置の構成を示す図である。
【図１３】第３の実施形態にかかる分散画像生成・データ割り当て回路の構成を示す図である。
【図１４】本発明を好適に実施した第４の実施形態にかかる画像処理装置の構成を示す図である。
【図１５】第４の実施形態にかかる分散画像生成・データ割り当て回路の構成を示す図である。
【図１６】第４の実施形態にかかる画像処理装置の各制御信号のタイミングチャートの一例を示す図である。
【図１７】第４の実施形態にかかる分散画像生成・データ割り当て回路の別構成を示す図である。
【図１８】本発明を好適に実施した第５の実施形態にかかる表示装置の構成を示す図である。
【図１９】本発明を好適に実施した第６の実施形態にかかる画像処理方法を実行する装置の構成を示す図である。
【図２０】第６の実施形態にかかる画像処理方法の処理の流れを示すフローチャートである。
【図２１】第６の実施形態にかかる画像処理方法の処理の流れを示すフローチャートである。
【図２２】本発明を好適に実施した第７の実施形態にかかる画像処理装置の構成を示す図である。
【図２３】第７の実施形態にかかる分散画像生成・データ割り当て回路の構成を示す図である。
【図２４】第７の実施形態にかかる画像処理装置の各制御信号のタイミングチャートの一例を示す図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１０１、２０１    メモリ
１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ    分散画像生成・データ割り当て回路
１０３、２０３    シャッタ眼鏡制御信号生成回路
１０４    反転画像生成部
１１１    出力信号（メモリ）
１１２    出力信号（分散画像生成・データ割り当て回路）
１１３    出力信号（シャッタ眼鏡制御信号生成回路）
１２１    データ割り当て回路
１２２    分散画像生成用行列生成回路
１２３    分散画像生成回路
１２４    画像判定回路
１２５    反転分散画像生成用行列生成回路
１２６    反転分散画像生成回路
１２７    反転画像判定回路
１３１    画像処理部
２０２    ディスプレイコントローラ
【図１】
2008026403.tif 000003
【図２】
2008026403.tif 000004
【図３】
2008026403.tif 000005
【図４】
2008026403.tif 000006
【図５】
2008026403.tif 000007
【図６】
2008026403.tif 000008
【図７】
2008026403.tif 000009
【図８】
2008026403.tif 000010
【図９】
2008026403.tif 000011
【図１０】
2008026403.tif 000012
【図１１】
2008026403.tif 000013
【図１２】
2008026403.tif 000014
【図１３】
2008026403.tif 000015
【図１４】
2008026403.tif 000016
【図１５】
2008026403.tif 000017
【図１６】
2008026403.tif 000018
【図１７】
2008026403.tif 000019
【図１８】
2008026403.tif 000020
【図１９】
2008026403.tif 000021
【図２０】
2008026403.tif 000022
【図２１】
2008026403.tif 000023
【図２２】
2008026403.tif 000024
【図２３】
2008026403.tif 000025
【図２４】
2008026403.tif 000026
【手続補正書】
【提出日】平成21年4月13日(2009.4.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置、画像処理方法及びそのプログラム、表示装置並びに画像表示システムに関し、特に、特定の使用者・認証された人にその内容を提示できる装置、方法並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイやプラズマディスプレイを始めとするフラットパネルディスプレイは、携帯電話端末といったモバイル機器から、街頭に設置される公衆ディスプレイといった大型装置にまで幅広く適用されている。こういったディスプレイの多くは、広視野角、高輝度、高画質といった点に開発の重点が置かれており、どのような角度からでも、きれいに見やすく表示することが求められてきた。
【０００３】
一方、ディスプレイで表示するコンテンツの中には、秘密情報やプライベートデータなど他人には見られたくないものもある。よって、情報機器の発達に伴うユビキタス化が進展する現在、不特定の人たちがいる公衆下であっても、他の人に表示コンテンツを見られないようにすることも重要な課題となっている。
加えて、オフィス内においても、座席の後ろを通る人に見られたくない秘密情報を扱う場合もある。
【０００４】
携帯電話端末などの中には、光学的な遮蔽板（ルーバー）を設けて、特定の方向からのみ表示内容を視認できるようなディスプレイが搭載されているものもある。しかし、それでもユーザの真後ろからは表示内容を盗み見ることができてしまうため、機密保持の点からは十分であるとは言えない。
【０００５】
これらの問題を解決するための関連技術としては、特許文献１に開示される「画像表示装置」がある。この画像表示装置は、画像選択機能を有する眼鏡をユーザに着用させることによって、眼鏡をかけた者（ユーザ）にのみ特定の画像（以下、秘密画像という）を視認可能とし、それ以外の者には別の画像（以下、公衆画像という）を提示する装置である。
【０００６】
具体的には、図１に示す画像形成装置は、１フレーム分の入力画像信号１１をフレーム信号１３に基づいて画像情報蓄積メモリ１２に蓄積する。その後、フレーム周期の２倍の速度でメモリ１２から画像情報を読み出し（すなわち、１フレーム期間中に２回読み出し）、最初に読み出した信号は２分の１に圧縮して第一画像信号１４として合成回路１５に入力し、次に読み出した画像信号は彩度及び輝度を変換した後、第二画像信号１７として合成回路１５に入力する。従って、画像表示部１８には、第一画像信号１４と第二画像信号１７とが交互に表示される。
【０００７】
一方、フレーム信号１３は、眼鏡シャッタタイミング発生回路１９にも入力される。眼鏡シャッタタイミング発生回路１９は、眼鏡２１のシャッタを駆動し、第二画像信号１７による画像がユーザから見えないように眼鏡シャッタを制御する。
【０００８】
このような構成、動作によって、眼鏡２１をかけていない者には、第一画像信号１４と第二画像信号１７との合成画像であり第一画像信号１４とは関係のない灰色画像又は第三の画像（公衆画像）が見えることとなり、眼鏡２１をかけた者には第一画像信号１４による所望の画像（秘密画像）が見えることとなる。
【０００９】
また、上記の問題を解決する別の関連技術としては、特許文献２に開示される「公衆が見ることのできるディスプレイでプライベートに見ることができるデータを提供する方法」がある。特許文献２に開示される方法は、許可されたユーザのみがディスプレイ上のプライベート画像（秘密画像）を解読できるようにすると同時に、許可されていないユーザには、単にランダムなパターンや判読しにくいイメージ、又はスクリーン・セーバ画像といった画像を公衆画像として見せるようにするものである。
【００１０】
この目的を助長するために、特許文献２に開示される発明では、データ隠蔽パターン及び交番パターンを含む画像処理技法を、画像処理技術によって作られた画像を組み込んだディスプレイと同期する（例えば、アクティブ・グラスなどのウェアラブル・デバイスと組み合わせる。）。最後に、人間の視覚系の「似ていない画像を単一の画像に融合させる既知の能力」によって、公衆がみることのできるディスプレイでプライベートに見ることのできるデータを提供する能力が完成する。
【００１１】
さらに、上記問題を解決する別の関連技術としては、特許文献３に開示される「シークレット機構」がある。特許文献３に開示されるシークレット機構では、ワードプロセッサやコンピュータ等の表示装置の表示内容を、第三者に識別されないようにするために、表示装置のパターン表示部に文字や図形等の表示パターンを表示するとともに、意味不明の撹乱パターン（表示パターンとして表示する文字や図形等を第三者が識別できないようにするための文字や図形等）を表示する。これらの表示パターンと撹乱パターンとの表示タイミングに同期した開閉信号を切換信号出力部で生成し、メガネに与えている。メガネがこの開閉信号に応じてシャッタを開閉することで、表示装置の利用者だけが表示パターンを見ることができる。非利用者は、高速で切り換えられる表示パターンと撹乱パターンとを同時に見ることとなり、表示画面の残像効果によって表示内容を識別できない。
【００１２】
また、特許文献３に開示されるシークレット機構は、表示パターン（秘密画像）を複数のパターンに分割した分割表示パターンを作成し、さらに撹乱パターン（公衆画像）も複数に分割した分割撹乱パターンを作成することにより、非利用者が表示パターンを認識することを一層困難としている。
【００１３】
さらに、一つの画像から、元の画像とは異なる複数の変換画像を生成する関連技術として、特許文献４に開示される「汚染コンテンツ配信方式及び汚染コンテンツ配信装置及び汚染コンテンツ利用装置及び汚染コンテンツ配信方法及び汚染コンテンツ利用方法」や特許文献５に開示される「画像処理方法、装置、および画像処理プログラムを記録した記録媒体」がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開昭６３−３１２７８８号公報
【特許文献２】特開２００１−２５５８４４号公報
【特許文献３】特開平６−１８６５０６号公報
【特許文献４】特開２００１−１６４２９号公報
【特許文献５】特開２００２−７２９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上記特許文献１に開示される発明においては、まばたきを意図的にして観察すると、網膜上での画像合成が完全とはならず、眼鏡をかけていない人にも秘密画像が知覚されてしまうという問題がある。また、シャッタ時間を短くしてカメラで撮影した場合も、同様に画像合成が行われず、秘密画像が撮影されてしまうという問題がある。
【００１６】
この問題を解決するために、上記特許文献２や特許文献３では、秘密画像を領域又は画素ごとに空間的に分割し、複数の画像に分散させて、それぞれ分散された秘密画像では単独では意味のない画像としている。これにより、まばたきを意図的に行ったり、カメラで撮影したとしても、分散された秘密画像、特に文字などの形状に意味がある画像を知覚できないようにしている。
【００１７】
上記特許文献２や特許文献３の方法は、秘密画像を各画素あるいは領域ごとに表示するか否かを選択していくだけであるため、秘密画像の分散方法としては簡便な方法である。しかしながら、これらの方法では、自然画のように隣接画素間の階調変化が比較的小さい画像については、分散画像から秘密画像を知覚できなくすることは困難である。また、文字であってもその形状・階調によっては分散画像から秘密画像を知覚できなくすることは困難である。
【００１８】
例えば、画素の階調列として、「２３、２４、２５、２６、２７」を考える。このとき、２４と２６とを同じ組、２３、２５及び２７を同じ組の分散画像とし、黒を「０」階調とすると、分散画像は、それぞれ、「０、２４、０、２６、０」と「２３、０、２５、０、２７」とになるが、それぞれの画像は間に黒表示が挿入されても、補間によって秘密画像を推測できてしまう。
【００１９】
また、上記特許文献２や特許文献３に開示される発明では、シャッタ期間の短いカメラで連続撮影した場合、それらを撮影した写真を任意に組み合わせることで秘密画像を再現できてしまう。
【００２０】
特許文献４や特許文献５に開示される発明は、表示しようとする画像データの複製を困難とすることを目的としており、単に各変換画像が元の画像データと同一でさえなければその目的が達成される。従って、各変換画像から元の画像の推測を困難とすることに関しては何ら考慮していないため、秘密画像の表示には適用できない。
【００２１】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、画像の種類によらず、まばたきを意図的に行ったり、カメラを用いたりしても秘密画像を容易に知られることがなく、また、シャッタ期間の短いカメラで連続撮影した場合においても、分散画像から秘密画像を再現することが困難な画像処理装置、画像処理方法及びそのプログラム、表示装置並びに画像表示システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を達成するため、本発明は、第１の態様として、一つの分散画像から秘密画像を再現することが困難な画像処理装置を提供するものである。
本発明の第１の態様は、下記１−１〜１−３のいずれかに示す画像処理装置である。
１−１：少なくとも２種類の画像のそれぞれに応じた画像信号を順次出力する画像処理装置であって、少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像及び第２の画像は、それぞれの画像データの輝度値を各画素ごとに加算した場合に第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にあり、入力された少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データを蓄積するメモリと、第１の画像の画像データを基に複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段であって、複数の第１の分散画像の対応する画素の階調値は、各々の画素の輝度値を加算した場合に第１の画像の輝度値になり、いずれの階調値も第１の画像の階調値とは異なる階調値が割り当てられた複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段と、第１の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間にのみ光シャッタを光透過状態とするためのシャッタ制御信号を出力するシャッタ制御手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
１−２：少なくとも２種類の画像のそれぞれに応じた画像信号を順次出力する画像処理装置であって、入力された少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データを蓄積するメモリと、メモリに蓄積された少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にある第２の画像の画像データを生成する手段と、第１の画像の画像データを基に複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段であって、複数の第１の分散画像の対応する画素の階調値は、各々の画素の輝度値を加算した場合に第１の画像の輝度値になり、いずれの階調値も第１の画像の階調値とは異なる階調値が割り当てられた複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段と、第１の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間にのみ光シャッタを光透過状態とするためのシャッタ制御信号を出力するシャッタ制御手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
１−３：少なくとも２種類の画像のそれぞれに応じた画像信号を順次出力する画像処理装置であって、少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像及び第２の画像は、それぞれの画像データの輝度値を各画素ごとに加算した場合に第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にあり、入力された少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データを蓄積するメモリと、第１の画像の画像データを基に複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段であって、複数の第１の分散画像の対応する画素の階調値は、各々の画素の輝度値を加算した場合に第１の画像の輝度値になり、いずれの階調値も第１の画像の階調値とは異なる階調値が割り当てられた複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段と、複数の第１の分散画像の画像データに、各画素ごとの輝度値に１以上の変調度を乗算する変調手段と、変調した第１の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間には、光シャッタの光透過率を最大透過率に変調度の逆数を乗じた値とし、第１の分散画像以外の画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間には遮光状態とするシャッタ制御信号を出力するシャッタ制御手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【００２３】
本発明の第１の態様においては、第１の分散画像は、第１の画像において高周波成分が多い領域を基として生成されたものは高周波成分を多く含み、第１の画像において低周波成分が多い領域を基として生成されたものは低周波成分を多く含むことが好ましい。また、第２の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に該第２の画像となる複数の第２の分散画像の画像データを生成する手段を有し、複数の第２の分散画像の任意の画素について、二つ以上の第２の分散画像で階調値が黒を表現する階調とならないように輝度値を割り当て、第２の画像の画像データに応じた画像信号の代わりに、第２の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力することが好ましく、これに加えて、第２の分散画像いずれかの画像データに応じた画像信号と、該第２の分散画像信号の他のいずれかの画像データに応じた画像信号との間に、第２の分散画像以外の画像の画像信号を出力することがより好ましい。
【００２４】
本発明の第１の態様の上記のいずれの構成においても、光シャッタを遮光状態とするシャッタ制御信号を出力している間に、第３の画像の画像データに応じた画像信号を出力することが好ましい。また、第１の分散画像いずれかの画像データに応じた画像信号と、該第１の分散画像信号の他のいずれかの画像データに応じた画像信号との間に、第１の分散画像以外の画像の画像信号を出力することが好ましい。
【００２５】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第２の態様として、一つの分散画像から秘密画像を再現することが困難な画像処理方法を提供するものである。
本発明の第２の態様は、下記２−１〜２−３のいずれかに示す画像処理方法である。
２−１：少なくとも２種類の画像のそれぞれに応じた画像信号を順次出力する画像処理方法であって、少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像及び第２の画像は、それぞれの画像データの輝度値を各画素ごとに加算した場合に第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にあり、入力された第１の画像の画像データを基に複数の第１の分散画像の画像データを生成する処理であって、複数の第１の分散画像の対応する画素の階調値は、各々の画素の輝度値を加算した場合に第１の画像の輝度値になり、いずれの階調値も第１の画像の階調値とは異なる階調値が割り当てられた複数の第１の分散画像の画像データを生成する処理を行い、第１の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間にのみ光シャッタを光透過状態とするためのシャッタ制御信号を出力することを特徴とする画像処理方法。
２−２：少なくとも２種類の画像のそれぞれに応じた画像信号を順次出力する画像処理方法であって、入力された少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データをメモリに蓄積し、メモリに蓄積された少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にある第２の画像の画像データを生成し、第１の画像の画像データを基に複数の第１の分散画像の画像データを生成する処理であって、複数の第１の分散画像の対応する画素の階調値は、各々の画素の輝度値を加算した場合に第１の画像の輝度値になり、いずれの階調値も第１の画像の階調値とは異なる階調値が割り当てられた複数の第１の分散画像の画像データを生成する処理を行い、第１の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間にのみ光シャッタを光透過状態とするためのシャッタ制御信号を出力することを特徴とする画像処理方法。
２−３：少なくとも２種類の画像のそれぞれに応じた画像信号を順次出力する画像処理方法であって、少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像及び第２の画像は、それぞれの画像データの輝度値を各画素ごとに加算した場合に第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にあり、入力された少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データをメモリに蓄積し、第１の画像の画像データを基に複数の第１の分散画像の画像データを生成する処理であって、複数の第１の分散画像の対応する画素の階調値は、各々の画素の輝度値を加算した場合に第１の画像の輝度値になり、いずれの階調値も第１の画像の階調値とは異なる階調値が割り当てられた複数の第１の分散画像の画像データを生成する処理を行い、複数の第１の分散画像の画像データに、各画素ごとの輝度値に１以上の変調度を乗算し、変調した第１の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間には、光シャッタの光透過率を最大透過率に変調度の逆数を乗じた値とし、第１の分散画像以外の画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間には遮光状態とするシャッタ制御信号を出力することを特徴とする画像処理方法。
【００２６】
本発明の第２の態様においては、第１の分散画像は、第１の画像において高周波成分が多い領域を基として生成されたものは高周波成分を多く含み、第１の画像において低周波成分が多い領域を基として生成されたものは低周波成分を多く含むことが好ましい。また、第２の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に該第２の画像となる複数の第２の分散画像の画像データを生成し、複数の第２の分散画像の任意の画素について、二つ以上の第２の分散画像で階調値が黒を表現する階調とならないように輝度値を割り当て、第２の画像の画像データに応じた画像信号の代わりに、第２の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力することが好ましく、これに加えて、第２の分散画像いずれかの画像データに応じた画像信号と、該第２の分散画像信号の他のいずれかの画像データに応じた画像信号との間に、第２の分散画像以外の画像の画像信号を出力することがより好ましい。
【００２７】
本発明の第２の態様の上記のいずれの画像処理方法においても、光シャッタを遮光状態とするシャッタ制御信号を出力している間に、第３の画像の画像データに応じた画像信号を出力することが好ましい。また、第１の分散画像いずれかの画像データに応じた画像信号と、該第１の分散画像信号の他のいずれかの画像データに応じた画像信号との間に、第１の分散画像以外の画像の画像信号を出力することが好ましい。
【００２８】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第３の態様として、上記本発明の第２の態様のいずれかの画像処理方法を実質的なコンピュータに実行させる画像処理プログラムを提供するものである。
【００２９】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第４の態様として、一つの分散画像から秘密画像を再現することが困難な表示装置を提供するものである。
本発明の第４の態様は、下記４−１〜４−３のいずれかに示す表示装置である。
４−１：少なくとも２種類の画像を順次表示する表示装置であって、少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像及び第２の画像は、それぞれの画像データの輝度値を各画素ごとに加算した場合に第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にあり、入力された少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データを蓄積するメモリと、第１の画像の画像データを基に複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段であって、複数の第１の分散画像の対応する画素の階調値は、各々の画素の輝度値を加算した場合に第１の画像の輝度値になり、いずれの階調値も第１の画像の階調値とは異なる階調値が割り当てられた複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段と、第１の分散画像の画像データに応じた画像を表示する期間にのみ光シャッタを光透過状態とするためのシャッタ制御信号を出力するシャッタ制御手段とを有することを特徴とする表示装置。
４−２：少なくとも２種類の画像を順次表示する表示装置であって、入力された少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データを蓄積するメモリと、メモリに蓄積された少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にある第２の画像の画像データを生成する手段と、第１の画像の画像データを基に複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段であって、複数の第１の分散画像の対応する画素の階調値は、各々の画素の輝度値を加算した場合に第１の画像の輝度値になり、いずれの階調値も第１の画像の階調値とは異なる階調値が割り当てられた複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段と、第１の分散画像の画像データに応じた画像を表示する期間にのみ光シャッタを光透過状態とするためのシャッタ制御信号を出力するシャッタ制御手段とを有することを特徴とする表示装置。
４−３：少なくとも２種類の画像を順次表示する表示装置であって、少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像及び第２の画像は、それぞれの画像データの輝度値を各画素ごとに加算した場合に第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にあり、入力された少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データを蓄積するメモリと、第１の画像の画像データを基に複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段であって、複数の第１の分散画像の対応する画素の階調値は、各々の画素の輝度値を加算した場合に第１の画像の輝度値になり、いずれの階調値も第１の画像の階調値とは異なる階調値が割り当てられた複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段と、複数の第１の分散画像の画像データに、各画素ごとの輝度値に１以上の変調度を乗算する変調手段と、変調した第１の分散画像の画像データに応じた画像を表示する期間には、光シャッタの光透過率を最大透過率に変調度の逆数を乗じた値とし、第１の分散画像以外の画像の画像データに応じた画像を表示する期間には遮光状態とするシャッタ制御信号を出力するシャッタ制御手段とを有することを特徴とする表示装置。
【００３０】
本発明の第４の態様においては、第１の分散画像は、第１の画像において高周波成分が多い領域を基として生成されたものは高周波成分を多く含み、第１の画像において低周波成分が多い領域を基として生成されたものは低周波成分を多く含むことが好ましい。また、第２の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に該第２の画像となる複数の第２の分散画像の画像データを生成する手段を有し、複数の第２の分散画像の任意の画素について、二つ以上の第２の分散画像で階調値が黒を表現する階調とならないように輝度値を割り当て、第２の画像の画像データに応じた画像の代わりに、第２の分散画像の画像データに応じた画像を表示することが好ましく、これに加えて、第２の分散画像いずれかの画像データに応じた画像と、該第２の分散画像の他のいずれかの画像データに応じた画像との間に、第２の分散画像以外の画像を表示することがより好ましい。
【００３１】
本発明の第４の態様の上記のいずれの構成においても、光シャッタを遮光状態とするシャッタ制御信号を出力している間に、第３の画像の画像データに応じた画像を表示することが好ましい。また、第１の分散画像いずれかの画像データに応じた画像と、該第１の分散画像の他のいずれかの画像データに応じた画像との間に、第１の分散画像以外の画像を表示することが好ましい。
【００３２】
また、上記目的を達成するため、本発明は、第５の態様として、上記本発明の第４の態様のいずれかの構成にかかる表示装置を用いた画像表示システムであって、シャッタ制御信号に応じて、光透過又は遮光のいずれかの状態をとる光シャッタを有することを特徴とする画像表示システムを提供するものである。
【００３３】
〔作用〕
本発明によれば、秘密画像を各画素又は領域ごとに分散させるだけでなく、各画素の階調も分散させるため、画像分散の自由度が高まり、画像の種類によらず、意図的なまばたきやカメラの使用によっても秘密画像を容易に知られることは無くなる。
また、秘密画像の分散画像は、秘密画像内で高周波成分の多い領域では高周波成分を多く含み、低周波成分の多い領域では低周波成分を多く含むように生成することによって、一つの分散画像から秘密画像を推測することを困難にでき、より堅牢に秘密画像の内容を保護できる。
【００３４】
また、本発明によれば、秘密画像は分散画像を単純に加算した値ではなく、それぞれある定数で変調し、その変調を光シャッタ側で除去することによって知覚できるようにしている。よって、各分散画像の変調度がわからなければ、シャッタ期間の短いカメラで連続撮影したとしても、分散画像から秘密画像を再現することは困難であり、より堅牢に秘密画像の内容を保護できる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、画像の種類によらず、まばたきを意図的に行ったり、カメラを用いたりしても秘密画像を容易に知られることがなく、また、シャッタ期間の短いカメラで連続撮影した場合においても、分散画像から秘密画像を再現することが困難な画像処理装置、画像処理方法及びそのプログラム、表示装置並びに画像表示システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】従来の画像処理装置の構成を示す図である。
【図２】秘密画像が文字画像であった場合に従来方式で分散した分散画像の例を示す図である。
【図３】秘密画像がグラデーション画像であった場合に従来方式で分散した分散画像の例を示す図である。
【図４】秘密画像がグラデーション画像である場合の本発明の方式による分散画像の例を示す図である。
【図５】本発明の方式による分散画像生成行列の例を示す図である。
【図６】分散画像の変調とシャッタ変調との関係を示す図である。
【図７】本発明を好適に実施した第１の実施形態にかかる画像表示装置の構成を示す図である。
【図８】第１の実施形態にかかる分散画像生成・データ割り当て回路の構成を示す図である。
【図９】第１の実施形態にかかる画像処理装置の各制御信号のタイミングチャートの一例である。
【図１０】第１の実施形態にかかる画像処理装置の各制御信号のタイミングチャートの別の一例である。
【図１１】本発明を好適に実施した第２の実施形態にかかる画像処理装置の構成を示す図である。
【図１２】本発明を好適に実施した第３の実施形態にかかる画像処理装置の構成を示す図である。
【図１３】第３の実施形態にかかる分散画像生成・データ割り当て回路の構成を示す図である。
【図１４】本発明を好適に実施した第４の実施形態にかかる画像処理装置の構成を示す図である。
【図１５】第４の実施形態にかかる分散画像生成・データ割り当て回路の構成を示す図である。
【図１６】第４の実施形態にかかる画像処理装置の各制御信号のタイミングチャートの一例を示す図である。
【図１７】第４の実施形態にかかる分散画像生成・データ割り当て回路の別構成を示す図である。
【図１８】本発明を好適に実施した第５の実施形態にかかる表示装置の構成を示す図である。
【図１９】本発明を好適に実施した第６の実施形態にかかる画像処理方法を実行する装置の構成を示す図である。
【図２０】第６の実施形態にかかる画像処理方法の処理の流れを示すフローチャートである。
【図２１】第６の実施形態にかかる画像処理方法の処理の流れを示すフローチャートである。
【図２２】本発明を好適に実施した第７の実施形態にかかる画像処理装置の構成を示す図である。
【図２３】第７の実施形態にかかる分散画像生成・データ割り当て回路の構成を示す図である。
【図２４】第７の実施形態にかかる画像処理装置の各制御信号のタイミングチャートの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
〔発明の原理〕
従来技術による秘密画像の分散方法は、秘密画像を各画素又は領域ごとに分散させるものであり、この場合自然画に多く含まれる隣接画素間の階調変化が比較的小さい領域では、一つの分散画像から秘密画像を推測できることがある。
【００３８】
例として、秘密画像を四つの分散画像に分け、その四つの画像の和が秘密画像となる場合を考える。そして、分散画像の生成手段としては、秘密画像を２画素×２画素単位の部分領域に分け、第１の分散画像はその右下の画素の階調のみを表示してその他の画素の値は０（すなわち黒）とし、第２の分散画像は右上、第３の分散画像は左上、第４の分散画像は左下の階調のみを表示するものとする。
【００３９】
上記の方法で四つの分散画像を生成した具体例を図２に示す。図２（ａ）は、一番左に示す白地に“Ａ”が黒で描かれている秘密画像を分散した場合の分散画像、図２（ｂ）は、一番左に示す黒地に“Ａ”が白で描かれている秘密画像を分散した場合の分散画像である。分散画像は、左から順に第１の分散画像、第２の分散画像、第３の分散画像、第４の分散画像である。
【００４０】
図２（ａ）、（ｂ）のどちらの場合においても、得られたそれぞれの分散画像から秘密画像を一意に（“Ａ”であると）決定することは不可能であり推定することもかなり困難であることがわかる。このように、秘密画像の特徴と分散方法の特徴（この特徴については後述する）とが一致すれば、従来と同様の分散方法であっても有効であることがわかる。
【００４１】
一方、グラデーション画像のように、画素の階調値が空間的に緩やかに変化し、その階調値の変化に特徴を有するような場合や、文字であってもその形状（大きさ、太さ）・階調値といった特徴が異なる場合には、従来の分散方法では秘密画像を推測できてしまう。
【００４２】
図３に、階調値が縦方向に１画素変化するごとに１階調変化するグラデーション画像である秘密画像から、図２と同様の方法で生成した分散画像を示す。図中、画素を示す四角の中の数字は階調値を表している。図３の各分散画像を参照すると、各々の黒以外の階調値をみることによって、上から下に階調値が順次増加していく画像であることが推測できてしまうことがわかる。
【００４３】
もちろん、グラデーション画像であっても、秘密画像を分散させる画像の数を増やせば（分散画像の分散数を増やせば）一つの分散画像から秘密画像を推測することは困難となる。しかし、分散数を増やすと、単位時間内（例えば１フレーム期間内）で画素に「黒」を表示する時間が長くなってしまい、秘密画像が暗くなってしまうという問題が顕在化する。
例えば、図２や図３のように分散数が４の場合、四つの分散画像がそれぞれ表示される四つの期間のうち、黒以外の表示となるのは一つの期間のみであり、輝度は４分の１となる。一般に、分散数を増やして一つの分散画像内で秘密画像が表示される領域の全体に占める比率は１を分散数で割った値となる。
さらに、分散数を増やした場合、１フレーム期間（通常１／６０秒）の間に少なくとも分散数回書き換えることとなるため、駆動能力（画像書き換え速度）を上げなければならないが、これには限界がある。駆動能力を上げない場合、ある分散画像の画素が表示される周期が長くなって、フリッカ（ちらつき）が目立つこととなる。
【００４４】
このように、分散数を増やして分散画像からの秘密画像の推測を困難にしようとするアプローチは、解決すべき別の問題が発生してしまうため実用的ではない。
【００４５】
また、グラデーション画像の分散数は変更せず、分散方法を変更しても、一つの分散画像内で秘密画像が表示される領域の全体に占める比率は４分の１のままであり、緩やかな階調変化を推測できてしまう問題はそのまま残る。
【００４６】
このように、秘密画像がその形状に特徴を有している場合（隣接画素間の階調差が大きく、相関がそれほど高くない場合）は、分散表示された画素から周辺の画素の階調を補間することは困難であるが、秘密画像がその階調の変化に特徴を有している場合（隣接画素間の階調差が小さく、相関が比較的高い場合）には、分散表示された画素から周辺の画素の階調値を補間することができてしまう。
【００４７】
このため、本発明では、画像によらず一つの分散画像から秘密画像を推定することを困難とするために、秘密画像の分散画像生成方法として、各画素又は領域ごとに分散させるのではなく、秘密画像の画素ごとの階調を分散させる（換言すると、時間的に分散させる）こととした。
【００４８】
このとき、階調の分散方法は、分散された画素の階調値の和が秘密画像の画素の階調値となる関係ではなく、分散された画素の階調値に対応する輝度の和が秘密画像の画素の階調値に対応する輝度と等しくなる関係としなければならない。これは、人間の眼は、輝度を時間積分するようになっているためである。
【００４９】
図４に、グラデーション画像を階調分散させた例を示す。図中四角で示す画素の中の下線付き数字は、階調値ではなく、便宜上輝度値を表している。もちろん階調値の場合でも、階調−輝度変換を行えば同様の結果が得られる。
分散画像の生成手段としては、秘密画像を４画素×４画素単位の部分領域に分け、部分領域の画素ごとに図５（ａ）に示す四つの分散画像生成用行列を乗算していくものとする。例えば、秘密画像の一番左上の画素の輝度値は「１２５」であり、一番左の分散画像生成用行列の左上の値は「０．３３」なので、得られる分散画像の輝度値は１２５×０．３３≒４１となる。四つの定数行列の行列和は、全ての行列要素が１となり、分散画像の加算により秘密画像が再現される。
【００５０】
図４に示す分散画像は、どれも巨視的には４画素×４画素周期の模様（グラデーション）が入った画像となり、この画像から秘密画像を推定することは困難となる。
【００５１】
なお、図５（ａ）に示す分散画像生成用行列を図２に示す文字に適用すると、一つの分散画像から秘密画像を推定できてしまう。そこで、この問題を解決する一つの形態として、文字の領域（又は隣接画素間の階調差が大きい領域）には図５（ｂ）に示すような分散画像生成用行列を使用し、隣接画素間の階調差が小さい領域には、図５（ａ）に示す分散画像生成用行列を用いるようにすればよい。ここで、図５（ｂ）の行列は、図２、図３に示した分散画像を得るための行列である。
このように領域ごとに適切な分散画像生成用行列を用いることによって、画像によらず一つの分散画像から秘密画像を推定することを困難にできる。
【００５２】
この結果を画像の空間周波数成分という観点から考えると、秘密画像が高周波成分を多く含む（文字や細かい線が多い）領域には、高周波成分を多く含む分散画像生成用行列を用い、低周波成分を多く含む（グラデーションやベタ絵、太い線が多い）領域には、低周波成分を多く含む分散画像生成用行列を用いれば、周波数成分のマスキング効果により、一つの分散画像から秘密画像を推定することは困難となる。
【００５３】
そして、上記のような分散画像を生成するためには、秘密画像の画素ごとの階調を分散させることが少なくとも必要である。
【００５４】
また、光シャッタを使用していない人に秘密画像を見せないようにするためには、加算することによって秘密画像とは相関のない画像となるような反転画像を表示する必要があるが、通常、この反転画像は、秘密画像との相関が高い。例えば、秘密画像を色成分ごとに輝度反転して得られた画像を反転画像とすると、その加算値は一面の灰色となり、秘密画像との相関はないが、反転画像から秘密画像を簡単に推定できてしまう。
【００５５】
そこで、反転画像から秘密画像を推定できないようにするために、反転画像に対しても秘密画像と同様に、分散画像生成行列を用いて反転画像の分散画像を生成する手段をさらに設けても良い。これにより、より堅牢に秘密画像の内容を保護できる。
【００５６】
なお、反転画像は、秘密画像を色成分ごとに輝度反転するなどして生成しても良いし、輝度反転又はこれ以外の処理により加算すると秘密画像とは相関のない画像となるように生成された画像を任意の方法で取得して用いても良い。
【００５７】
また、秘密画像は分散画像を単純に加算した値ではなく、それぞれある定数で変調し、その変調を光シャッタ側で除去して知覚できるようにしてもよい。以下に説明するように、画像表現の組合せは、（時間変調×輝度変調）と次数が増えるため、より堅牢に秘密画像の内容を保護できる。
【００５８】
図６に示すように、秘密画像ＳをＡとＢとの二つの画像に分散する場合を考える。ここで、秘密画像Ａの反転画像を（−Ａ）、秘密画像Ｂの反転画像を（−Ｂ）と表し、秘密画像と反転画像とを加算して得られる画像を灰色画像Ｇと表す。図６（ａ）に示す従来方式では、眼鏡なしの場合、公衆画像Ｃも含めた知覚画像は、Ａ＋（−Ａ）＋Ｂ＋（−Ｂ）＋Ｃ＝Ｃ＋２Ｇとなり、眼鏡ありの場合、知覚画像はＡ＋Ｂ＝Ｓとなる。
このとき、ＡとＢの表示期間が知られると、秘密画像を再現されてしまう。図６（ｂ）に示す本発明の構成では、秘密画像Ｂの輝度を２倍の２Ｂで表示する。眼鏡なしの場合は、Ａ＋（−Ａ）＋２Ｂ＋（−２Ｂ）＋Ｃ＝Ｃ＋３Ｇとなって公衆画像のみを知覚させることに変わりはないが、従来の変調なしの眼鏡では、Ａ＋２Ｂ≠Ｓとなって、秘密画像を再現できなくなる。
秘密画像Ｂの表示期間にシャッタ眼鏡の透過率を半分にするというように、表示期間のみならず明るさの変調度を知ることによって、始めてＡ＋（０．５×２Ｂ）＝Ｓとなるように分散画像を加算して秘密画像を再現できる。
もちろん、秘密画像Ｂの輝度を変調するだけではなく、秘密画像Ａの輝度も変調し、それに合わせてシャッタ眼鏡の透過率を変調させると、さらに効果的である。秘密画像とそれに対応するシャッタ眼鏡の変調は、周期的に限らず、灰色画像Ｇの総和が一定という条件のもとで、ランダムに設定してもよい。
【００５９】
よって、各分散画像の変調度がわからなければ、シャッタ期間の短いカメラで連続撮影しても、分散画像から秘密画像を再現することは困難であり、より堅牢に秘密画像の内容を保護できる。
【００６０】
上記の方法を以下に示す装置に適用することによって、秘密画像の内容を堅牢に保護できる。
画像処理装置として、秘密画像は複数の分散画像の画素ごとの輝度加算値となるような条件において、
上記複数の分散画像の任意の画素について、二つ以上の分散画像で階調値が黒を表現する階調ではないように割り当てる（換言すると、秘密画像と同一となる画像と黒画像との組合せとはならないように割り当てる）ことが可能な分散画像生成手段を有することによって、一つの分散画像から秘密画像の推定を困難とし、堅牢な秘密画像の保護を実現できる。
また、上記画像処理装置を含む表示装置を構成することによって、堅牢な秘密画像の保護を実現した表示装置とすることができる。
【００６１】
なお、以上説明した方法は、コンピュータによるソフトウェア処理によって実行することも可能である。これにより必ずしも特別なハードウェアが必要では無くなるとともに、仕様の変更などにも容易に対応可能となる。
【００６２】
以下、上記原理に基づく本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００６３】
〔第１の実施形態〕
本発明を好適に実施した第１の実施形態について説明する。図７に、本実施形態に係る画像処理装置の構成を示す。この画像処理装置は、本発明の原理に基づく処理を行う具体的な装置であり、メモリ１０１、分散画像生成・データ割り当て回路１０２、及びシャッタ眼鏡制御信号生成回路１０３を有する。メモリ１０１は、順次入力される秘密画像、反転画像、公衆画像を蓄積する。分散画像生成・データ割り当て回路１０２は、同期信号に基づいてメモリ１０１から順次出力される秘密画像Ｓ、反転画像Ｒ、公衆画像Ｐのうち、秘密画像Ｓを階調分散させて分散画像を生成する。シャッタ眼鏡制御信号生成回路１０３は、入力される同期信号を基に、シャッタ眼鏡の光透過状態・遮光状態を制御する。また、メモリ１０１の出力信号を符号１１１，分散画像生成・データ割り当て回路１０２の出力信号を符号１１２、シャッタ眼鏡制御信号生成回路１０３の出力信号を符号１１３で表す。
【００６４】
メモリ１０１に蓄積された秘密画像Ｓ、反転画像Ｒ、公衆画像Ｐは、分散画像生成・データ割り当て回路１０２へ送られる。分散画像生成・データ割り当て回路１０２では、秘密画像Ｓから複数の分散画像を生成した後、それらの分散画像と反転画像Ｒ、公衆画像Ｐとを期間ごとにデータ割り当てを行い、表示装置に出力する。
【００６５】
図８に、分散画像生成・データ割り当て回路１０２の構成を示す。分散画像生成・データ割り当て回路１０２は、分散画像生成用行列生成回路１２２、分散画像生成回路１２３、データ割り当て回路１２１を有する。
入力された秘密画像Ｓは、分散画像生成用行列生成回路１２２で生成した分散画像生成用行列に基づいて、分散画像生成回路１２３にて複数の分散画像Ｓ１、Ｓ２に分けられ、データ割り当て回路１２１へ送られる。反転画像Ｒと公衆画像Ｐとはそのままデータ割り当て回路１２１へ送られる。
【００６６】
図９に、出力信号１１１、１１２、１１３の１フレーム期間のタイミングチャートの一例を示す。このタイミングチャートを基に、データ割り当て回路１２１の処理について説明する。ここでは、秘密画像の分散数（分散画像の数）を２とし、Ｓ１とＳ２とに分散させる構成について説明しているが、もちろん分散数は任意に設定可能である。
【００６７】
データ割り当て回路１２１には、秘密画像Ｓから生成された複数の分散画像Ｓ１及びＳ２と反転画像Ｒと公衆画像Ｐとが入力される。データ割り当て回路１２１は、期間Ｔｏｎ１、Ｔｏｎ２に秘密画像の分散画像Ｓ１、Ｓ２のデータ割り当てを行い、期間Ｔｏｆｆ１、Ｔｏｆｆ２に反転画像Ｒ及び公衆画像Ｐのデータ割り当てを行う。なお、秘密画像の分散画像Ｓ１、Ｓ２と反転画像Ｒとは、各画素に対してＳ１＋Ｓ２＋２Ｒの演算を行った場合に、秘密画像Ｓとは相関のない画像となる関係にあるものとする。
【００６８】
期間Ｔｏｎ１では、まずデータ書き込み期間Ｗで画面の各画素に秘密画像の第１の分散画像であるＳ１画像の階調値を表示装置へ送る。その後、次の書き込み期間Ｗまで画素の発光（プラズマディスプレイや有機電界発光ディスプレイのような自発光型ディスプレイの場合）又は光透過状態（ＭＥＭＳスイッチを用いたディスプレイや液晶ディスプレイなどの光制御型ディスプレイの場合）、あるいは非発光・遮光状態を維持する。
【００６９】
次に、期間Ｔｏｆｆ１では、第１の分散画像Ｓ１と同様の過程（書き込みと発光・光透過状態維持）により、反転画像Ｒ及び公衆画像Ｐのデータ割り当てを行い、それぞれの画像の階調を再現する。
【００７０】
期間Ｔｏｎ２、Ｔｏｆｆ２でも同様の過程により、第２の分散画像Ｓ２と反転画像Ｒとのデータ割り当てを行い、それぞれの画像の階調を再現する。
【００７１】
シャッタ眼鏡に送る出力信号１１３は、期間Ｔｏｎ１、Ｔｏｎ２の間はシャッタ眼鏡を光透過状態とし、期間Ｔｏｆｆ１、Ｔｏｆｆ２の間はシャッタ眼鏡を遮光状態とする信号である。これは、映像の同期信号をもとに、シャッタ眼鏡制御信号生成回路１０３において生成される。
【００７２】
なお、データ割り当て回路１２１では１フレーム期間に、秘密画像の分散画像Ｓ１及びＳ２、反転画像Ｒ、公衆画像Ｐを出力しているが、この順番は一例であって基本的に任意である。
例えば、図１０に示すように、図９のタイミングチャートにおける期間Ｔｏｆｆ２のＲと期間Ｔｏｆｆ１後半のＰの期間を入れ替えたとしても、シャッタ眼鏡を着用している人が知覚する画像、及び着用していない人が知覚する画像はともに変化しない。つまり、シャッタ眼鏡制御信号生成回路１０３の出力信号が生成されれば、秘密画像の分散画像Ｓ１及びＳ２、反転画像Ｒ、公衆画像Ｐの順番は基本的に任意でよい。ただし、分散画像Ｓ１とＳ２との間には、反転画像Ｒ又は公衆画像Ｐを挿入することが好ましい。これは、分散画像同士を隣接させる（連続して表示させる）と容易に時間積分ができてしまい、シャッタ眼鏡を用いなくても秘密画像を知覚される恐れがあるためである。
【００７３】
このように、分散画像生成・データ割り当て回路１０２で秘密画像を階調分散させて、それぞれの分散画像を時間的に間隔を空けて表示するようにデータ割り当てを行い、分散画像Ｓ１、Ｓ２の表示期間の間、シャッタ眼鏡が光透過状態となるようにすることにより、一つの分散画像からの秘密画像の推定が困難となり、堅牢に秘密画像の内容を保護できる。
【００７４】
〔第２の実施形態〕
本発明を好適に実施した第２の実施形態について説明する。図１１に、本実施形態にかかる画像処理装置の構成を示す。本実施形態にかかる画像処理装置は、第１の実施形態にかかる画像処理装置とほぼ同様の構成であるが、反転画像生成部１０４を含む点で第１の実施形態と相違する。反転画像生成部１０４は、メモリ１０１からの秘密画像Ｓを入力とし、反転画像Ｒを生成して出力する。
【００７５】
反転画像生成部１０４は、秘密画像を打ち消す反転画像を秘密画像の階調値から生成する。具体的には、各画素ごとに秘密画像と加算した場合に秘密画像での「白」表示時の輝度となるような反転画像の輝度を求め、それに対応する階調値を生成する。これは、一般に、画像信号の階調値は表示装置のγ特性を考慮しており、輝度に対しては非線形な値を割り当てられているので、加算する場合には輝度の値に変換してから演算し、その後、階調値に戻す演算が行われる(γ補正)。このような反転画像を画像処理装置内で生成すれば、メモリ１０１に反転画像を蓄積する必要がなくなり、メモリ容量を低減できる。
【００７６】
以上のような構成により、高価なメモリ１０１の容量を削減でき、しかも、第１の実施形態と同様の効果を実現できる。
【００７７】
〔第３の実施形態〕
本発明を好適に実施した第３の実施形態について説明する。図１２に、本実施形態にかかる画像処理装置の構成を示す。この画像処理装置は、第１の実施形態にかかる画像処理装置とほぼ同様の構成であるが、分散画像生成・データ割り当て回路１０２Ａにおける処理が異なっている。本実施形態では、分散画像生成の際、画像判定回路で画像内容を判定し、その結果に基づいて分散画像生成用行列を選択する。
【００７８】
図１３に、分散画像生成・データ割り当て回路１０２Ａの構成を示す。分散画像生成・データ割り当て回路１０２Ａは、分散画像生成用行列生成回路１２２、分散画像生成回路１２３、画像判定回路１２４及びデータ割り当て回路１２１を有する。画像判定回路１２４では、入力された秘密画像の部分領域ごと（例えば８画素×８画素）に画像の空間周波数が高周波成分を多く含むのか、低周波成分を多く含むのかを判定し、判定結果を分散画像生成用行列生成回路１２２へ出力する。判定には、離散フーリエ変換処理を用いた公知の方法が適用可能である。
【００７９】
分散画像生成用行列生成回路１２２では、画像判定回路１２４の判定結果に基づいて、低周波成分を多く含む画像に適した分散画像生成用行列か高周波成分を多く含む画像に適した分散画像生成用行列かを選択し、選択した方を分散画像生成回路１２３へ出力する。分散画像生成回路１２３は、判定の基となる部分領域に対して分散画像生成用行列生成回路１２２から入力された分散画像生成用行列を適用して分散画像Ｓ１、Ｓ２を得る。低周波成分を多く含む画像に適した分散画像生成用行列の例としては図６（ａ）に示す行列、高周波成分を多く含む画像に適した分散画像生成用行列の例としては図６（ｂ）に示す行列があげられる。
【００８０】
ここでは画像判定回路１２４での判定方法として、画像に高周波成分を多く含むか、低周波成分を多く含むかを判定する場合を例としたが、これに限定されることはない。例えば、画像内の隣接画素の階調差をもって、分散画像生成用行列の種類を変更しても良い。分散画像生成用行列と部分領域画像の乗算結果画像とから部分領域画像を推定しにくい（相関の低い）画像を得られれば、画像判定の方法や分散画像生成のために用いる行列は任意である。
【００８１】
また、本実施形態では部分領域を８画素×８画素としたが、この大きさはこれに限定されない。部分領域のサイズは処理の複雑さや、使用する分散画像生成用行列などを考慮して任意に設定可能である。
【００８２】
この他の動作については第１の実施形態と同様であるため、重複する説明は省略する。
【００８３】
このように、部分領域の画像の特徴を抽出して、それに基づいて使用する分散画像生成用行列を変更することによって、第１の実施形態の画像処理装置よりもさらに細やかに適切な分散画像を得ることができ、より堅牢に秘密画像の内容を保護できる。
【００８４】
〔第４の実施形態〕
本発明を好適に実施した第４の実施形態について説明する。図１４に、本実施形態にかかる画像処理装置の構成を示す。本実施形態にかかる画像処理装置は、第３の実施形態にかかる画像処理装置とほぼ同様の構成であるが、分散画像生成・データ割り当て回路１０２Ｂでの処理方法が異なる。本実施形態では、秘密画像のみならず反転画像についても分散画像を生成する。
【００８５】
図１５に、分散画像生成・データ割り当て回路１０２Ｂの構成を示す。分散画像生成・データ割り当て回路１０２Ｂは、分散画像生成用行列生成回路１２２、分散画像生成回路１２３、画像判定回路１２４、反転分散画像生成用行列生成回路１２５、反転分散画像生成回路１２６、反転画像判定回路１２７及びデータ割り当て回路１２１を有する。
これらのうち、分散画像生成用行列生成回路１２２、分散画像生成回路１２３、及び画像判定回路１２４は、秘密画像の分散画像を生成するための機能部である。また、反転分散画像生成用行列生成回路１２５、反転分散画像生成回路１２６、反転画像判定回路１２７は、反転画像の分散画像を生成するための機能部である。反転画像判定回路１２７は、入力された反転画像の部分領域ごとに、画像の空間周波数が高周波成分を多く含むのか、低周波成分を多く含むのかを判定し、その判定結果を反転分散画像生成用行列生成回路１２５へ出力する。
【００８６】
反転分散画像生成用行列生成回路１２５では、反転画像判定回路１２７の判定結果に基づいて、低周波成分を多く含む画像に適した分散画像生成用行列か、高周波成分を多く含む画像に適した分散画像生成用行列かを選択し、選択した方を反転分散画像生成回路１２６へ出力する。反転分散画像生成回路１２６は、反転画像判定回路１２７が判定を行った対象の部分領域に対して、反転分散画像生成用行列生成回路１２５から入力された分散画像生成用行列を適用して反転分散画像Ｒ１、Ｒ２を得る。
【００８７】
図１６に、本実施形態における出力信号１１１、１１２Ｂ、１１３の１フレーム期間のタイミングチャートの一例を示す。ここでは、秘密画像の分散数を２とし、秘密画像の分散画像Ｓ１とＳ２とに分散させ、さらに反転画像の分散数を２とし、反転画像の分散画像Ｒ１とＲ２とに分散させる構成について説明しているが、それぞれの分散数は任意に設定可能である。
【００８８】
図１０に示した第１の実施形態にかかる画像処理装置におけるタイミングチャートとの違いは、反転画像Ｒを分散画像Ｒ１，Ｒ２に分散させている点である。ただし、反転画像の分散画像Ｒ１、Ｒ２についても第１の実施形態での秘密画像の分散画像Ｓ１、Ｓ２と同様に、その間に秘密画像の分散画像Ｓ１、Ｓ２又は公衆画像Ｐを挿入することが好ましい点である。反転画像の分散画像同士も時間的に隣接させる（反転画像の分散画像を連続して表示する）と、時間積分によって反転画像を容易に認識できるようになるためである。
【００８９】
この他については、第３の実施形態と同様であるため、重複する説明は省略する。
【００９０】
このように、反転画像に対しても秘密画像と同様の画像分散を行うことによって、反転画像から秘密画像を推定することを困難とし、より堅牢に秘密画像の内容を保護できる。
【００９１】
なお、分散画像生成用行列と反転分散画像生成用行列とは同一の行列であっても構わない。この場合には、図１７に示すように、秘密画像と反転画像とで分散画像生成用行列生成回路１２２及び分散画像生成回路１２３とを共用する構成とすることも可能である。
【００９２】
〔第５の実施形態〕
本発明を好適に実施した第５の実施形態について説明する。図１８に、本実施形態にかかる表示装置の構成を示す。表示装置としては特に制限はなく、プラズマディスプレイ。ＭＥＭＳスイッチを用いたディスプレイ、有機電界発光ディスプレイ、高速液晶ディスプレイなどを適用可能である。
【００９３】
この表示装置は、本発明の原理に基づく処理を行う具体的な装置であり、メモリ２０１、ディスプレイコントローラ２０２、シャッタ信号生成回路２０３及び表示部２０４を有する。メモリ２０１は、順次入力される秘密画像Ｓ、反転画像Ｒ、公衆画像Ｐを蓄積する。ディスプレイコントローラ２０２は、同期信号に基づいてメモリ２０１から順次出力される出力信号２１１に含まれる秘密画像Ｓ、反転画像Ｒ、公衆画像Ｐのうち、少なくとも秘密画像Ｓの分散画像を生成し、表示部２０４で表示できるようにデータを割り当て、表示部２０４を駆動するための出力信号（制御信号及び画像信号）２１２を生成する。シャッタ眼鏡制御信号生成回路２０３は、入力される同期信号に基づいて、シャッタ眼鏡の光透過状態・遮光状態を制御するための出力信号２１３を生成する。
【００９４】
ディスプレイコントローラ２０２は、表示部２０４を駆動するための制御信号が出力信号２１２に含まれることを除いては、第１の実施形態における分散画像生成・データ割り当て回路１０２と同様である。
【００９５】
本実施形態のように、第１の実施形態の分散画像生成・データ割り当て回路１０２での処理をディスプレイコントローラ２０２に内蔵することによって、表示装置に分散画像生成・データ割り当て処理を組み込める。
【００９６】
このようにすれば、秘密画像を他人（シャッタ眼鏡非着用者）に見られることなく、堅牢に秘密画像の内容を保護したまま表示できる表示装置を実現できる。
【００９７】
なお、ここでは、第１の実施形態にかかる画像処理装置と同様の処理を行う表示装置を例としたが、他の実施形態にかかる画像処理装置と同様の処理を行う表示装置も同様にして実現可能であることは言うまでもない。
【００９８】
〔第６の実施形態〕
本発明を好適に実施した第６の実施形態について説明する。本実施形態においては、コンピュータを用いたソフトウェア処理によって画像処理を実行する。すなわち、図１９に示す画像処理部１３１を実質的なコンピュータによるソフトウェア処理によって構成する。
【００９９】
図２０、図２１に、画像処理部１３１における画像処理の流れを示す。ここに示す画像処理は、秘密画像の分散数を４とした場合であり、８ｂｉｔのラスタ画像である秘密画像Ｓｉｎ、反転画像Ｒｉｎ、公衆画像Ｐｉｎを入力し、秘密画像Ｓｉｎから分散画像Ｓ１〜Ｓ４を生成して、データ割り当て及びシャッタ制御信号を生成する処理である。この画像処理を上記第３の実施形態の画像処理装置の各部での処理と対応させると、ステップＳ３からＳ５が画像判定回路１２４における処理、ステップＳ６及びＳ７が分散画像生成用行列生成回路１２２における処理、ステップＳ８及びＳ９が分散画像生成回路１２３における処理、ステップＳ１２がデータ割り当て回路１２１における処理、ステップＳ１３からＳ１５がシャッタ眼鏡制御信号生成回路１０３における処理に相当する。
【０１００】
画像処理装置に秘密画像Ｓｉｎ、反転画像Ｒｉｎ、公衆画像Ｐｉｎ（８ｂｉｔ）が入力されると（ステップＳ１）、画像処理部１３１は入力された画像信号がどの画素の画像信号であるかを示す情報、すなわち画素のＸＹ座標を抽出する（ステップＳ２）。
【０１０１】
「画像判定処理」
画像処理部１３１は、まずＳｉｎを８画素×８画素の部分領域Ｓｒに分割する（ステップＳ３）。次に、部分領域Ｓｒの周波数成分Ｆｒを抽出する（ステップＳ４）。ステップＳ４で得られた周波数成分Ｆｒが高周波成分を多く含むのか、低周波成分を多く含むのかを判定する（ステップＳ５）。
【０１０２】
「分散画像生成用行列生成処理」
画像処理部１３１は、周波数成分Ｆｒが高周波成分を多く含む場合（ステップＳ５／Ｙｅｓ）、高周波成分を多く含む分散画像生成用行列をＭ１〜Ｍ４として選択する（ステップＳ６）。一方、低周波成分を多く含む場合（ステップＳ５／Ｎｏ）、低周波成分を多く含む分散画像生成用行列をＭ１〜Ｍ４として選択する（ステップＳ７）。
【０１０３】
「分散画像生成処理」
画像処理部１３１は、分散画像生成用行列生成処理で得られた行列Ｍ１〜Ｍ４から、Ｘ、Ｙの値に基づき階調分散用の定数を抽出する。ここでは、（Ｙ ｍｏｄ ４）＋１行、（Ｘ ｍｏｄ ４）＋１列の値を使用する（ステップＳ８）。そして、画像処理部１３１は、得られた定数と秘密画像Ｓｉｎとを乗算し、分散画像Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４を得る（ステップＳ９）。
画像処理部１３１は、ステップＳ４からステップＳ９間での処理を画像全体に対して行うことにより分散画像を得る（ステップＳ１０）。
【０１０４】
「データ割り当て処理」
秘密画像の分散数が４であるため、画像処理部１３１は、１フレームを八つのサブフレームに時分割する（ステップＳ１１）。そして、画像処理部１３１は、現在出力するサブフレームが何番目のサブフレームなのかに応じて画像を選択・出力する。具体的には、１番目：Ｓ１、２番目：Ｒｉｎ、３番目：Ｓ２、４番目：Ｐｉｎ、５番目：Ｓ３、６番目：Ｒｉｎ、７番目：Ｓ４、８番目：Ｐｉｎのように選択する。なお、秘密画像の分散画像同士は隣り合わないようにしている（ステップＳ１２）。また、Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４＋２Ｒの画素ごとの輝度加算結果画像は、秘密画像とは相関のない画像となるようにしている。
【０１０５】
「シャッタ制御信号生成処理」
画像処理部１３１は、選択した画像が分散画像か否かを調べる（ステップＳ１３）。選択した画像が分散画像であれば（ステップＳ１３／Ｙｅｓ）、画像処理部１３１はシャッタ眼鏡を透過状態にする制御信号を出力する（ステップＳ１４）。一方、選択した画像が分散画像で無ければ（ステップＳ１３／Ｎｏ）、画像処理部１３１はシャッタ眼鏡を遮光状態とする制御信号を出力する（ステップＳ１５）。
【０１０６】
以上、上記ステップＳ１からＳ１５における処理をコンピュータによるソフトウェア処理とすることで、特別なハードウェアを用いなくとも上記第３の実施形態にかかる画像処理装置と同様の画像処理方法を実行できる。
【０１０７】
なお、画像処理部１３１は、ＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてプログラムを実行する一般的なソフトウェア処理のみならず、ＤＳＰのようにプログラムがハードウェアとして組み込まれたコンピュータによるソフトウェア処理によって構成することも可能である。すなわち、実質的なコンピュータであれば、その種類は問わない。
【０１０８】
また、図２０及び図２１に示したフローチャートは、上記本発明の第３の実施形態にかかる画像処理装置と同様の画像処理を行うものであるが、上記第１の実施形態、第２の実施形態又は第４の実施形態にかかる画像処理装置と同様の画像処理も、コンピュータを用いたソフトウェア処理で行うことが可能である。
【０１０９】
〔第７の実施形態〕
本発明を好適に実施した第７の実施形態について説明する。図２２に、本実施形態にかかる画像処理装置の構成を示す。この画像処理装置は、第１の実施形態にかかる画像処理装置とほぼ同様であるが、分散画像生成・データ割り当て回路及びシャッタ眼鏡制御信号生成回路１０３Ｃにおける処理内容が異なっている。本実施形態では、分散画像生成の際に階調分散用の乗算処理に加えて変調度による乗算処理を加え、シャッタ眼鏡の透過率を変調度の逆数で乗算した値に減少させるための制御を行っている。
【０１１０】
図２３に、分散画像生成・データ割り当て回路１０２Ｃの構成を示す。第１の実施形態にかかる画像処理装置の分散画像生成・データ割り当て回路１０２との違いは、分散画像生成用行列回路１２２と分散画像生成回路１２３との間に乗算器を設け、分散画像生成用行列生成回路１２２の出力と変調度の乗算結果とを分散画像生成回路１２３に出力する構成となっている点である。
この変調度は、１以上の値である“ｍｏ”か“１”かのどちらかの値をとる。具体的には、分散画像生成用行列としてＳ１用の行列が選択された場合にｍｏをとり、Ｓ２用の行列が選択された場合に１をとるものとする。
【０１１１】
図２４に、シャッタ眼鏡制御信号生成回路１０３Ｃの出力信号１１３Ｃを含む１フレーム期間のタイミングチャートの一例を示す。第１の実施形態にかかる画像処理装置のタイミングチャートである図９との違いは、表示装置に送られる出力信号１１２Ｃのうち、分散画像であるＳ１に変調度ｍｏが乗算されている点、そして、その時光シャッタの透過率がＴ／ｍｏとなるようにシャッタ眼鏡制御信号生成回路１０３Ｃの出力信号１１３Ｃが変調されている点である。
【０１１２】
このとき、光シャッタを通して知覚する画像は次のようになる。
（Ｓ１×ｍｏ）×（Ｔ／ｍｏ）＋Ｓ２×Ｔ＝（Ｓ１＋Ｓ２）×Ｔ＝Ｓ×Ｔ
秘密画像Ｓは、分散画像Ｓ１とＳ２との和であるため、光シャッタを通して表示装置を見ることで秘密画像を知覚できる。
【０１１３】
一方、高速シャッタを持つカメラで任意の画像を得て、Ｓ１×ｍｏとＳ２との和をとっても、秘密画像Ｓを再現できない。これは、分散画像Ｓ１にカメラで撮影しただけでは知ることのできない変調度ｍｏという別のパラメータが含まれているためである。
【０１１４】
ここでは、分散画像Ｓ２の変調度が１である場合を例としたが、分散画像Ｓ２の変調度が任意であることは言うまでもない。
【０１１５】
この他の動作については第１の実施形態と同様であるため、重複する説明は省略する。
【０１１６】
このように、分散画像の輝度と光シャッタの光透過率とを連動して変調することにより、各分散画像の変調度がわからなければ、シャッタ期間の短いカメラで連続撮影しても、分散画像から秘密画像を再現することは困難であり、より堅牢に秘密画像の内容を保護できる。
【０１１７】
なお、上記各実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されることはない。
例えば、上記各実施形態においては、ＲＧＢ信号それぞれについての格別な記載は無いが、各信号成分について並列に上記各実施形態に示す構成を設けることで、カラー画像に対しても本発明を適用可能となることは言うまでもない。ただし、ラスタ画像は必ずしも複数色の画像信号からなるカラー画像である必要はなく、単色画像であっても良い。すなわち、上記各実施形態において示した構成が必ずしも各色並列に設けられている必要はない。
また、秘密画像を知覚するためにシャッタ眼鏡を使用する構成を例として説明したが、その構成は眼鏡に限る必要はない。すなわち、表示手段と眼との間に遮光手段（シャッタ）を配置する構成であれば、どのような例でも構わない。
このように、本発明は様々な変形が可能である。
【０１１８】
この出願は、２００６年８月３０日に出願された日本出願特願２００６−２３４４７４を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０１１９】
１０１、２０１    メモリ
１０２、１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ    分散画像生成・データ割り当て回路
１０３、２０３    シャッタ眼鏡制御信号生成回路
１０４    反転画像生成部
１１１    出力信号（メモリ）
１１２    出力信号（分散画像生成・データ割り当て回路）
１１３    出力信号（シャッタ眼鏡制御信号生成回路）
１２１    データ割り当て回路
１２２    分散画像生成用行列生成回路
１２３    分散画像生成回路
１２４    画像判定回路
１２５    反転分散画像生成用行列生成回路
１２６    反転分散画像生成回路
１２７    反転画像判定回路
１３１    画像処理部
２０２    ディスプレイコントローラ
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２種類の画像のそれぞれに応じた画像信号を順次出力する画像処理装置であって、
前記少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像及び第２の画像は、それぞれの画像データの輝度値を各画素ごとに加算した場合に前記第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にあり、
入力された前記少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データを蓄積するメモリと、
前記第１の画像の画像データを基に複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段であって、前記複数の第１の分散画像の対応する画素の階調値は、各々の画素の輝度値を加算した場合に前記第１の画像の輝度値になり、いずれの階調値も前記第１の画像の階調値とは異なる階調値が割り当てられた前記複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段と、
前記第１の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間にのみ光シャッタを光透過状態とするためのシャッタ制御信号を出力するシャッタ制御手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
少なくとも２種類の画像のそれぞれに応じた画像信号を順次出力する画像処理装置であって、
入力された前記少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データを蓄積するメモリと、
前記メモリに蓄積された前記少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に前記第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にある第２の画像の画像データを生成する手段と、
前記第１の画像の画像データを基に複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段であって、前記複数の第１の分散画像の対応する画素の階調値は、各々の画素の輝度値を加算した場合に前記第１の画像の輝度値になり、いずれの階調値も前記第１の画像の階調値とは異なる階調値が割り当てられた前記複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段と、
前記第１の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間にのみ光シャッタを光透過状態とするためのシャッタ制御信号を出力するシャッタ制御手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
少なくとも２種類の画像のそれぞれに応じた画像信号を順次出力する画像処理装置であって、
前記少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像及び第２の画像は、それぞれの画像データの輝度値を各画素ごとに加算した場合に前記第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にあり、
入力された前記少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データを蓄積するメモリと、
前記第１の画像の画像データを基に複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段であって、前記複数の第１の分散画像の対応する画素の階調値は、各々の画素の輝度値を加算した場合に前記第１の画像の輝度値になり、いずれの階調値も前記第１の画像の階調値とは異なる階調値が割り当てられた前記複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段と、
前記複数の第１の分散画像の画像データに、各画素ごとの輝度値に１以上の変調度を乗算する変調手段と、
前記変調した第１の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間には、光シャッタの光透過率を最大透過率に前記変調度の逆数を乗じた値とし、前記第１の分散画像以外の画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間には遮光状態とするシャッタ制御信号を出力するシャッタ制御手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
前記第１の分散画像は、前記第１の画像において高周波成分が多い領域を基として生成されたものは高周波成分を多く含み、前記第１の画像において低周波成分が多い領域を基として生成されたものは低周波成分を多く含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記第２の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に該第２の画像となる複数の第２の分散画像の画像データを生成する手段を有し、
複数の第２の分散画像の任意の画素について、二つ以上の第２の分散画像で階調値が黒を表現する階調とならないように輝度値を割り当て、
前記第２の画像の画像データに応じた画像信号の代わりに、前記第２の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記第２の分散画像いずれかの画像データに応じた画像信号と、該第２の分散画像信号の他のいずれかの画像データに応じた画像信号との間に、前記第２の分散画像以外の画像の画像信号を出力することを特徴とする請求項５記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記光シャッタを遮光状態とするシャッタ制御信号を出力している間に、第３の画像の画像データに応じた画像信号を出力することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記第１の分散画像いずれかの画像データに応じた画像信号と、該第１の分散画像信号の他のいずれかの画像データに応じた画像信号との間に、前記第１の分散画像以外の画像の画像信号を出力することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載の画像処理装置。
【請求項９】
少なくとも２種類の画像のそれぞれに応じた画像信号を順次出力する画像処理方法であって、
前記少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像及び第２の画像は、それぞれの画像データの輝度値を各画素ごとに加算した場合に前記第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にあり、
入力された前記第１の画像の画像データを基に複数の第１の分散画像の画像データを生成する処理であって、前記複数の第１の分散画像の対応する画素の階調値は、各々の画素の輝度値を加算した場合に前記第１の画像の輝度値になり、いずれの階調値も前記第１の画像の階調値とは異なる階調値が割り当てられた前記複数の第１の分散画像の画像データを生成する処理を行い、
前記第１の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間にのみ光シャッタを光透過状態とするためのシャッタ制御信号を出力することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１０】
少なくとも２種類の画像のそれぞれに応じた画像信号を順次出力する画像処理方法であって、
入力された前記少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データをメモリに蓄積し、
前記メモリに蓄積された前記少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に前記第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にある第２の画像の画像データを生成し、
前記第１の画像の画像データを基に複数の第１の分散画像の画像データを生成する処理であって、前記複数の第１の分散画像の対応する画素の階調値は、各々の画素の輝度値を加算した場合に前記第１の画像の輝度値になり、いずれの階調値も前記第１の画像の階調値とは異なる階調値が割り当てられた前記複数の第１の分散画像の画像データを生成する処理を行い、
前記第１の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間にのみ光シャッタを光透過状態とするためのシャッタ制御信号を出力することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１１】
少なくとも２種類の画像のそれぞれに応じた画像信号を順次出力する画像処理方法であって、
前記少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像及び第２の画像は、それぞれの画像データの輝度値を各画素ごとに加算した場合に前記第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にあり、
入力された前記少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データをメモリに蓄積し、
前記第１の画像の画像データを基に複数の第１の分散画像の画像データを生成する処理であって、前記複数の第１の分散画像の対応する画素の階調値は、各々の画素の輝度値を加算した場合に前記第１の画像の輝度値になり、いずれの階調値も前記第１の画像の階調値とは異なる階調値が割り当てられた前記複数の第１の分散画像の画像データを生成する処理を行い、
前記複数の第１の分散画像の画像データに、各画素ごとの輝度値に１以上の変調度を乗算し、
前記変調した第１の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間には、光シャッタの光透過率を最大透過率に前記変調度の逆数を乗じた値とし、前記第１の分散画像以外の画像の画像データに応じた画像信号を出力する期間には遮光状態とするシャッタ制御信号を出力することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１２】
前記第１の分散画像は、前記第１の画像において高周波成分が多い領域を基として生成されたものは高周波成分を多く含み、前記第１の画像において低周波成分が多い領域を基として生成されたものは低周波成分を多く含むことを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項記載の画像処理方法。
【請求項１３】
前記第２の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に該第２の画像となる複数の第２の分散画像の画像データを生成し、
複数の第２の分散画像の任意の画素について、二つ以上の第２の分散画像で階調値が黒を表現する階調とならないように輝度値を割り当て、
前記第２の画像の画像データに応じた画像信号の代わりに、前記第２の分散画像の画像データに応じた画像信号を出力することを特徴とする請求項９から１２のいずれか１項記載の画像処理方法。
【請求項１４】
前記第２の分散画像いずれかの画像データに応じた画像信号と、該第２の分散画像信号の他のいずれかの画像データに応じた画像信号との間に、前記第２の分散画像以外の画像の画像信号を出力することを特徴とする請求項１３記載の画像処理方法。
【請求項１５】
前記光シャッタを遮光状態とするシャッタ制御信号を出力している間に、第３の画像の画像データに応じた画像信号を出力することを特徴とする請求項９から１４のいずれか１項記載の画像処理方法。
【請求項１６】
前記第１の分散画像いずれかの画像データに応じた画像信号と、該第１の分散画像信号の他のいずれかの画像データに応じた画像信号との間に、前記第１の分散画像以外の画像の画像信号を出力することを特徴とする請求項９から１５のいずれか１項記載の画像処理方法。
【請求項１７】
請求項９から１６のいずれか１項記載の画像処理方法を実質的なコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
【請求項１８】
少なくとも２種類の画像を順次表示する表示装置であって、
前記少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像及び第２の画像は、それぞれの画像データの輝度値を各画素ごとに加算した場合に前記第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にあり、
入力された前記少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データを蓄積するメモリと、
前記第１の画像の画像データを基に複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段であって、前記複数の第１の分散画像の対応する画素の階調値は、各々の画素の輝度値を加算した場合に前記第１の画像の輝度値になり、いずれの階調値も前記第１の画像の階調値とは異なる階調値が割り当てられた前記複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段と、
前記第１の分散画像の画像データに応じた画像を表示する期間にのみ光シャッタを光透過状態とするためのシャッタ制御信号を出力するシャッタ制御手段とを有することを特徴とする表示装置。
【請求項１９】
少なくとも２種類の画像を順次表示する表示装置であって、
入力された前記少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データを蓄積するメモリと、
前記メモリに蓄積された前記少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に前記第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にある第２の画像の画像データを生成する手段と、
前記第１の画像の画像データを基に複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段であって、前記複数の第１の分散画像の対応する画素の階調値は、各々の画素の輝度値を加算した場合に前記第１の画像の輝度値になり、いずれの階調値も前記第１の画像の階調値とは異なる階調値が割り当てられた前記複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段と、
前記第１の分散画像の画像データに応じた画像を表示する期間にのみ光シャッタを光透過状態とするためのシャッタ制御信号を出力するシャッタ制御手段とを有することを特徴とする表示装置。
【請求項２０】
少なくとも２種類の画像を順次表示する表示装置であって、
前記少なくとも２種類の画像に含まれる第１の画像及び第２の画像は、それぞれの画像データの輝度値を各画素ごとに加算した場合に前記第１の画像とは相関のない画像の画像データとなる関係にあり、
入力された前記少なくとも２種類の画像のそれぞれの画像データを蓄積するメモリと、
前記第１の画像の画像データを基に複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段であって、前記複数の第１の分散画像の対応する画素の階調値は、各々の画素の輝度値を加算した場合に前記第１の画像の輝度値になり、いずれの階調値も前記第１の画像の階調値とは異なる階調値が割り当てられた前記複数の第１の分散画像の画像データを生成する手段と、
前記複数の第１の分散画像の画像データに、各画素ごとの輝度値に１以上の変調度を乗算する変調手段と、
前記変調した第１の分散画像の画像データに応じた画像を表示する期間には、光シャッタの光透過率を最大透過率に前記変調度の逆数を乗じた値とし、前記第１の分散画像以外の画像の画像データに応じた画像を表示する期間には遮光状態とするシャッタ制御信号を出力するシャッタ制御手段とを有することを特徴とする表示装置。
【請求項２１】
前記第１の分散画像は、前記第１の画像において高周波成分が多い領域を基として生成されたものは高周波成分を多く含み、前記第１の画像において低周波成分が多い領域を基として生成されたものは低周波成分を多く含むことを特徴とする請求項１８から２０のいずれか１項記載の表示装置。
【請求項２２】
前記第２の画像の画像データを基に、各画素ごとに輝度値を加算した場合に該第２の画像となる複数の第２の分散画像の画像データを生成する手段を有し、
複数の第２の分散画像の任意の画素について、二つ以上の第２の分散画像で階調値が黒を表現する階調とならないように輝度値を割り当て、
前記第２の画像の画像データに応じた画像の代わりに、前記第２の分散画像の画像データに応じた画像を表示することを特徴とする請求項１８から２１のいずれか１項記載の表示装置。
【請求項２３】
前記第２の分散画像いずれかの画像データに応じた画像と、該第２の分散画像の他のいずれかの画像データに応じた画像との間に、前記第２の分散画像以外の画像を表示することを特徴とする請求項２２記載の表示装置。
【請求項２４】
前記光シャッタを遮光状態とするシャッタ制御信号を出力している間に、第３の画像の画像データに応じた画像を表示することを特徴とする請求項１８から２３のいずれか１項記載の表示装置。
【請求項２５】
前記第１の分散画像いずれかの画像データに応じた画像と、該第１の分散画像の他のいずれかの画像データに応じた画像との間に、前記第１の分散画像以外の画像を表示することを特徴とする請求項１８から２４のいずれか１項記載の表示装置。
【請求項２６】
請求項１８から２５のいずれか１項記載の表示装置を用いた画像表示システムであって、
前記シャッタ制御信号に応じて、光透過状態又は遮光状態をとる光シャッタを有することを特徴とする画像表示システム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
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【国際調査報告】
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