(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドキュメントの印刷すべき情報を用紙に可視化する第１のデジタル画像出力手段と、該印刷すべき情報とは異なる情報を記録する第２のデジタル画像出力手段を具備したドキュメント作成装置であって、第１のデジタル画像出力手段は前記ドキュメントの複数の頁に共通の空白部を抽出し、第２のデジタル画像出力手段は実質的には肉眼で識別できない大きさの画素でかつ肉眼では認識できない濃度の画像を、前記ドキュメントの前記第１のデジタル画像出力手段により抽出した複数の頁に共通の空白部に記録させることを特徴とする、用紙に不可視情報を埋め込む方法。
【請求項２】
前記第１のデジタル画像出力手段は、少なくとも前記ドキュメントを各印刷頁の画像データに展開する手段と、該各印刷頁の画像データの集積演算結果を保持する手段とを有することを特徴とする、請求項１に記載の用紙に不可視情報を埋め込む方法。
【請求項３】
前記集積演算結果は、黒の画素に関して論理和が取られるように演算されることを特徴とする、請求項２に記載の用紙に不可視情報を埋め込む方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、デジタル複写機、デジタルプリンタ、インクジェットプリンタ、印刷機等といった画素でドキュメントを形成するドキュメント作成装置に関し、特に視覚的に知覚されるドキュメント情報とは別の情報を当該ドキュメントの一部に肉眼では知覚できないような状態で埋め込むことを特徴とするドキュメント作成装置に関し、特に高速にドキュメントに前記別の情報を埋め込むことを特徴とする。
【０００２】
【従来の技術】
従来からドキュメント作成の分野においては、情報量を増やし、或いは、第三者への秘匿等を目的として、画像中にテキストや文字等といった当該ドキュメントとは別の情報を付加混入させることが行われている。
【０００３】
たとえば、特許公報第２９５８３９６号には万線スクリーンやドットスクリーン中にこのような情報をドキュメントに付加混入させる方法が述べられている。しかし、この方法では、万線あるいはドットのスクリーンが印刷されていないところには情報を埋め込むことができない。この特許では、このような万線スクリーンやドットスクリーンのない部分にも目障りにならない程度のスクリーン印刷を行って情報を埋め込めばよいと記載されているが、一般にはそのようなスクリーン印刷をもドキュメント中に印刷することが許されない場合が多い。また、目障りにならない程度のスクリーンでは、その中に埋め込まれた情報を読み取ることも難しくなる。
【０００４】
また、松井甲子雄著「電子透かしの基礎」（森北出版）という書籍の中には、さまざまな方法でドキュメント中に情報を埋め込む方法が記載されている。スクリーン印刷のような比較的冗長度のある画像に対しては、さまざまな方法が提案され、実施もされていることが記載されており、文字だけのような冗長度の少ない画像に対しても文字ピッチを変える方法や文字の幅を変える方法、あるいは文字の傾きを変える方法などが記載されている。
【０００５】
最近のデジタル複写機、デジタルプリンタ、インクジェットプリンタ、印刷機等のドキュメント作成機器においては解像度が非常に向上し、ほとんどオフセット印刷などと比べて遜色が無くなってきている。しかし、文字列中に文字ピッチや文字の幅、あるいは文字の傾きなどを付加することは印刷品質の低下に直接影響を及ぼすため、この方法で情報を埋め込むことは難しい。この場合も、元の文字に関する情報を知らなければ、文字ピッチや文字の幅、あるいは文字の傾きなどで埋め込まれた情報を読み出すことは難しい。
【０００６】
また、１９９９年にインスペクトロン社は「ステルスドット」という商品名で微小ドットを画像上に印刷して印刷品質を低下させることなく情報を画像に付加する方式を提示している。しかしながら、この提示されている方式においては印刷されるドット径は０．１ミリメートルが代表的なものであり、この大きさのドットでは目に見えてしまう。このステルスドットによって記録すべき情報が数バイトのものであれば、画像を見た場合にこの情報が埋め込まれていることにより特別に画像が汚れたという印象は逃れられるかも知れないが、該ステルスドットによってもっと大量の、たとえば数百バイトの情報を埋め込みたいような場合には、情報を記録した部分は薄黒い部分が見えてしまうことにより、画像に質の低下をもたらす恐れがある。
【０００７】
一方、目に見え難いような孤立した微小な情報を埋め込もうとすると、記録の信頼性が低下する問題が生じることはよく知られている。例えば、レーザビームプリンタの場合では、トナーが確実に現像、転写が行なわれることが困難になってくる。かぶりと呼ばれる、記録部分以外の箇所へのトナーの飛び散った粒子と区別がつきにくくなってくる。インクジェットの場合でも、孤立した微小な点の印字は、記録用紙に吸収されて記録濃度が極端に低下する。また、インクのサテライトと呼ばれる本来記録に用いるインク粒子の他に、該インク粒子が分離する際に発生する微粒子が記録用紙に付着するのとの区別が難しくなる。しかしながら、前記かぶりや不用意に記録用紙に付着する微粒子よりは大きく、しかも目には見えにくい大きさのドット（点）を、規則性を持たせてドキュメント中の埋め込むことにより、目には見えにくいけれども情報として意味のあるパターンをドキュメント中に形成することができる。
【０００８】
ところが、このような微小ドットから形成される情報をドキュメント中に埋め込むためには、ドキュメント中のそれぞれの頁に対して、何も印刷されていないでかつ記録に十分な面積のある個所を求めて、その個所に情報を埋め込む必要がある。数ページの小容量のドキュメントでは各頁ごとに空白部を求めていても処理時間はそれほど目立つことにはならないけれども、数十頁、数百頁のドキュメントでは前記空白部を求める処理時間が加算されて、ドキュメントの処理時間が著しく低下するという問題点があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の問題点を解決しようとするもので、処理速度を著しく低下させることなく、ドキュメント中の各頁に多量の付加情報を肉眼では知覚できないような状態で埋め込む方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ドキュメントの印刷すべき情報を用紙に可視化する第１のデジタル画像出力手段と、該印刷すべき情報とは異なる情報を記録する第２のデジタル画像出力手段を具備したドキュメント作成装置であって、第１のデジタル画像出力手段は前記ドキュメントの複数の頁に共通の空白部を抽出し、第２のデジタル画像出力手段は実質的には肉眼で識別できない大きさの画素でかつ肉眼では認識できない濃度の画像を、前記ドキュメントの前記第１のデジタル画像出力手段により抽出した複数の頁に共通の空白部に記録させることを特徴とする、用紙に不可視情報を埋め込む方法、により実現できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
人間の視力は、２個の相異なる点から発する光が１分（１／６０度）の角度で網膜上に結像するとき、これを２点として知覚できる限界をもって１．０とする。これを拡張解釈すれば視力１．０の人は明視距離２５ｃｍの位置で７５μｍ離れた２点をようやく認識できることを意味する。すなわち、視力が１．０の人は明視距離に７５μｍに満たない点やギャップが存在しても認識することはできない。
【００１２】
しかしながら、７５μｍ以下の点であっても、そのような点が単位面積に多数存在すれば個々の点の区別はできないけれども、全体としての濃度変化として目に認識される。人間の目で濃度の差が分かるのは光学濃度で０．０１程度であると言われている。実際に、プリンタやデジタル複写機のような黒と白の２値で画像を表現するデジタル画像形成装置においては８×８の単位、すなわち６５段階の中間調で写真のような画像を表現することができる。
【００１３】
したがって、デジタル画像機器の１画像構成単位である１ピクセルが７５μｍ未満であって黒のピクセルが８×８の白ピクセル群の中央に存在する画像を一単位として、その画像の単位が密に並べられていても、視力１．０の人間の目には知覚されることはない。
【００１４】
これは、非常に厳密に肉眼で濃度差を認識できないようにする一手段であるが、必ずしもこのように厳密に濃度差を認識させないようにする必要はない。例えば、一般には、デジタル画像の周辺部においては多少の濃度があっても肉眼で目障りにはならない。一般には、周辺部などにおいて、濃度で０．１以下であればデジタル画像への目障りとはならず、そのためには３×３程度の単位で中間調を表現しても差し障りはない。
【００１５】
図１は本発明の原理を示す原理説明図である。１はプリンタやデジタル複写機のようなデジタル画像形成装置から出力されるドキュメントの１ページである。２は前記ドキュメントの１ページ中の文字部である。３は前記ドキュメントの１ページ中のグラフィックスや写真等の画像部である。４は前記ドキュメントの１ページ中の空白部、５は該空白部の一部に埋め込まれた知覚される情報とは別の情報である。６は前記情報の一部を拡大して示したもので、有意ブロックごとにブロック分けされた状態を示している。７は前記有意ブロックの詳細を示すもので一つの有意ブロックはさらに６つの有意サブブロックに分かれている。８は該有意サブブロックをさらに拡大したものであり、一つのサブブロックは８×８の画素から構成されている。９、９’、９”は前記有意サブブロック７内に埋め込まれた‘１’の情報である。前記８×８の画素のほぼ中央の特定の画素をそのサブブロックの代表点として、前記‘１’の情報が埋め込まれているか、いないかで、前記サブブロックが‘１’か‘０’かを決定する。
【００１６】
ここで、実施例として、前記有意ブロック６が６つの有意サブブロックに分割されている例をあげているが、分割数は６に制限するものではない。日本の点字の表記システムが６個の点を一つのブロックとして、かな一文字を表現しているので、説明を分かりやすくするために該表記システムを情報の埋め込み例に借用する。
【００１７】
上記の説明で一つのサブブロックは、８×８の画素から構成する例を挙げて説明しているが、画素の構成は、一般には前記サブブロックが全て「１」である場合に前記有意ブロックを画像としてみたときの画像濃度が０．１以下であるように構成画素数を選定することが望ましい。すなわち、前記サブブロックの代表点が肉眼で判定できなくとも、該代表点が密集して存在すると、肉眼に薄黒く「見えて」しまうのは好ましくなく、上記画像濃度０．１以下に代表点を分散させることが望ましく、望ましくは画像濃度が０．０１以下であれば前記代表点の存在は知覚されることはない。
【００１８】
図２は前記した６つの有意サブブロック８からなる有意ブロック７に、具体的な情報を表記する例を示す模式図である。埋め込まれた情報の信頼性を向上させるため、前記有意ブロック７には必ず「１」が書き込まれる常時印字ブロック１１と、前記有意ブロック７中の「１」の数が必ず偶数になるようにするパリティチェック用のブロック１２が設けられる。残り４つのブロックは埋め込む情報によって「０」か「１」に決められる。
【００１９】
このように定めると、前記有意ブロック７のより、１６通りの情報を記録できる。更に記録された情報は、左上に必ず「１」の情報がある、位置優位ブロックに存在する「１」の数は偶数個である、というパリティチェックにより、読出し時にその情報が正しく印字されたかを確認することができる。
【００２０】
この場合、パリティチェックは偶数個で行なうことが望ましく、もしも奇数個であるとすると、有意ブロックにある１個の「１」の点が認識されない場合は、そこにデータが存在しないことになってしまうのを避けるためである。
【００２１】
また、必ず定位置が「１」であるような有意サブブロックを設ける理由は、該サブブロックが規則的な間隔をもって出現することが期待でき、有意ブロック認識の存在位置を容易に発見できるようにするためである。
【００２２】
図３は前記印刷文書の保管庫管理情報を、印刷文書中の複数箇所に埋め込む方法を示した模式図である。前記図１では、保管庫管理情報は前記印刷文書中の１箇所、５に埋め込まれているが、図３は前記５のほかに５ａ、５ｂ、５ｃ、あるいは前記保管庫管理情報を横方向ではなく縦方向に配置した５ｄ、５ｅなどと複数の箇所に埋め込むことができる。
【００２３】
図４は本発明の不可視情報を埋め込むアルゴリズムを示すブロック図である。３０はドキュメントにおける印刷ページの論理記述部である。３１は画像展開部である。３２は１ページ目の展開画像部であり、３２’は２ページ目の展開画像部、３２”は３ページ目の展開画像部、等々で、３４はＮページ目の展開画像部である。３３は展開画像の積算部、３５は全ページの展開画像の積算部である。３６は全ページの展開画像３５に対する空白抽出部である。３７は前記視覚的に知覚される画像とは別の情報である。３８は不可視パターン変換部である。３９は合成部である。４０はプリンタである。
【００２４】
前記論理記述部３０は、ページ記述言語といわれるコードで表現した部分であり、一般に、プリンタで印刷されるページ画像はこのような論理記述部を有している。前記論理記述部３０のコードは前記画像展開部３１でインタープリタと呼ばれているプログラムにより解釈されて印刷されるページ画像のパターンと１：１に対応したビットマップデータに展開され、それぞれのページの展開画像部３２、３２’、３２”、・・・に格納される。同時に、このように展開されたページ画像のパターンは、展開画像の積算部３３に送られ、ページ画像の積算値が採られる。具体的には、白を‘０’で、黒を‘１’で表される画像においては、論理和‘ｏｒ’が採られて全ページを通して黒がある個所は黒の画素とするパターンが形成される。逆に、白を‘１’で、黒を‘０’で表される画像においては、論理積‘ａｎｄ’が採られて同様のパターンが得られることになる。
【００２５】
空白抽出部３６では、このようにして得られた全ページの画像パターンに対して空白部を抽出する。理想的には、印刷ページ画像中に複数箇所の長方形の空白部を抽出する。一方、前記印刷される画像、すなわち視覚的に知覚される画像とは別の情報３７が用意される。この情報は、印刷されるページの詳細な属性や、ファイルの格納場所や著作者のデータだったり、そのページの修正履歴だったり様々なものが適用できる。前記知覚される画像とは別の情報３７は不可視パターン変換部３８により、図２に示すような不可視パターンに変換する。該変換された不可視パターンは、前記空白抽出部３６で抽出された空白部に合成部３９により合成出力され、プリンタ４０に出力される。
【００２６】
また、このような不可視パターンは前記デジタル画像の１箇所のみならず、複数の個所にも埋め込むことにより、１箇所の不可視パターンが読み取ることができなくても、他の個所のパターンを読み取ることができるようになることで信頼性を向上させることができる。
【００２７】
図５は本発明により埋め込まれた、前記目に見えない、あるいは注視しないと見えない保管庫管理情報を読み出すアルゴリズムの一実施例を示すブロック図である。４１はスキャナー、４２は孤立点の抽出部、４３は優位ブロックの塊検出部である。ここで複数の有意ブロックの塊において、４４はパターン解読部、４５はデータ解読部、４６はデータ列作成部である。４４はパターン解読部、４５はデータ解読部、４６はデータ列作成部は必要に応じて複数個設けることができる。４７は各データ列の相互比較部、４８はデータ確定部である。
【００２８】
保管庫管理情報を埋め込まれた印刷ページは、スキャナー４１により画像を読み取られる。図２の説明からも明らかなように、前記不可視情報は８×８の有意サブブロックのほぼ中央部の孤立した点から構成されるパターンで形成されるので、規則性がある。この規則性を利用して前記有意ブロックの塊を検出する。検出の方法はいろいろあるが、その方法論が本発明の主旨ではないので割愛する。
【００２９】
各有意ブロックはパリティチェックを行ない、有意ブロック内の「１」の数が偶数個であるかどうかを検査する。該パリティチェックで「１」の数が奇数個の場合は不確定データとして保留しておき、該保留するデータも含めたデータ列を作成する。
【００３０】
次に、前記不確定データが発生した場合や、他の必要性に応じて、あるいは読み出されたデータの信頼性を得る目的で、検出された複数の有意ブロックの塊に対して同様の処理を行うことが可能であり、それぞれのデータ列を作成することができる。その場合、複数の検出されたデータ列を比較する過程において、前記保留されたデータを確定することが可能となる。そのようにして確定された保管庫管理情報は、保管庫管理指示部（図示せず）へ送られて、保管庫（図示せず）の中から該当する文書を検索し、再印刷の指示を与えることができる。
【００３１】
図５は一つの実施例を示したに過ぎず、ソフトウエアの範疇では信頼性をあげる他の方法も知られている。一つは複数の位置のパターンを重畳することにより雑音等の除去を図る方法、規則性を利用して予測された位置のドットがあるかどうかで判定する方法、保管庫管理情報を固定長データとして、それだけのデータが損際するか否かで検査する方法、埋め込まれた保管庫管理情報全体に対するパリティチェック、等々である。本発明は、信頼性よくデータを読み出す方法が主眼点ではないので、その詳しい議論は行なわない。
【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、処理速度を著しく低下させることなく、ドキュメント中の各頁に多量の付加情報を肉眼では知覚できないような状態の不可視情報を埋め込む方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の原理を示す原理説明図である。
【図２】  前記した６つの有意サブブロックからなる有意ブロックに具体的な情報を表記する例を示す模式図である。
【図３】  前記印刷文書の保管庫管理情報を印刷文書中の複数箇所に埋め込む方法を示した模式図である。
【図４】  本発明の不可視情報を埋め込むアルゴリズムを示すブロック図である。
【図５】  本発明により埋め込まれた、前記目に見えない、あるいは注視しないと見えない保管庫管理情報を読み出すアルゴリズムの一実施例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１はデジタル画像形成装置から出力される文書の１ページ、２は前記文書の文字部、３は前記文書の画像部、４は前記文書の空白部、５は該空白部の一部に埋め込まれた知覚される情報とは別の情報、６は前記情報の一部を拡大して示した図、７は前記有意ブロックの詳細を示す図、８は該有意サブブロックを更に拡大した図、９，９’，９”は前記有意サブブロック７内に埋め込まれた‘１’の情報である。
【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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