(57)【要約】【課題】可視光でスマートフォンでの読取に対して、スクリーンコードをフルカラー画像に埋め込む場合に、スクリーンコードの色がフルカラーの画像に被さり、読めないケースを生じる。また、スマートフォンの読取が普及していない時に、最初、関連コンテンツが少ないため、印刷マルチメディアの発展が悪循環に陥ってしまう。【解決手段】コンテンツ自主作成システムを提案する、具体的はスマートフォンで、情報ドットの幾何学的或は物理学的な配置に基づいて、マルチビット情報を記述する可能なドットパターンを、画像の周波数領域、或は階調領域のスペースに格納し、出力した印刷物にタッチすると、ドットパターンのコード値を認識するステップと、スマートフォンで、コンテンツを作成するステップと、スマートフォンで、認識されたコード値を自主コンテンツと、紐付けリンクするステップを備えることを構成される。【選択図】図１
2014204166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
埋め込む対象になった画像と、埋め込むデータとを読み込む手段と;
前記埋め込む対象になった画像の周波数領域、若しくは階調領域のスペースに対し、視覚特性に基づいて、情報埋込ドットパターンの秘匿する必要な周波数領域、若しくは階調領域のスペースの確保を処理する手段と、
前記読み込んだ埋め込みデータを、所定基準ドットに対し、情報ドットの幾何学的な配置、或物理学的な配置に基づいて、マルチビット情報を記述する可能なドットパターンを変換する手段と;
前記ドットパターンを、前記処理された画像の周波数領域、若しくは階調領域のスペースに格納し、秘匿する手法と、
前記ドットパターンが秘匿された画像を出力し、情報埋込印刷物を作成する手段を、具備することを特徴とするスマートフォン読取印刷物の生成方法。
【請求項２】
情報を埋込んだ印刷画像をスマートフォンのカメラで読取る手段と;
前記読み込んだ画像の周波数領域、若しくは階調領域のスペースを特定する手段と、
前記周波数領域、若しくは階調領域のスペースの特定結果に基づいて、情報の記述をする可能なドットパターンを抽出する手段と:
所定基準ドットに対し、情報ドットの幾何学的な配置、或は物理学的な配置の結果に基づいて、ドットパターンのコード値を求め、出力する手段を、具備することを特徴とするスマートフォン読取方法。
【請求項３】
コンテンツ自主作成スマートフォン読取端末、コンテンツ自主作成印刷物を、備えたコンテンツ自主作成可能なスマートフォン読取システムであって、
コンテンツ自主作成スマートフォン読取端末は、
情報埋込んだ印刷画像をコンテンツ自主作成スマートフォン読取端末で読取るステップと;
前記コンテンツ自主作成スマートフォン読取端末を用いて、前記読み込まれた画像の周波数領域、若しくは階調領域のスペースを特定するステップと;
前記周波数領域、若しくは階調領域のスペースの特定結果に基づいて、マルチビットの情報を記述する可能なドットパターンを抽出するステップと:
所定基準ドットに対し、情報ドットの幾何学的な配置、或物理学的な配置の結果に基づいて、ドットパターンのコード値を求めるステップと;
ドットパターンのコード値に基づいて、スマートフォンのメモリ、或はネットから、マルチメディアを読み出し、再生するステップを、備えたスマートフォン読取プログラムを、インターネットを通じて、ダウンロードすることによって、構成されたものであり、
コンテンツ自主作成印刷物は、
前記コンテンツ自主作成スマートフォン読取端末を用いて、前記所定基準ドットに対し、情報ドットの幾何学的な配置、或は物理学的な配置に基づいて、マルチビット情報を記述する可能なドットパターンを、視覚的特性に基づき、画像の周波数領域、若しくは階調領域のスペースに格納し、出力した印刷物にタッチすると、ドットパターンのコード値を認識するステップと;
音声、写真、動画を含む少なくても、１つのコンテンツと、紐付けリンクするステップとを備えたことであり、
コンテンツ自主作成可能なスマートフォン読取システムは、
前記コンテンツ自主作成スマートフォン読取端末を用いて、前記コンテンツ自主作成印刷物にタッチし、認識されたドットパターンのコード値から、自主作成コンテンツをスマートフォンのメモリ、或はネットから、呼び出すことによって、自主作成したコンテンツが再生できることを特徴とするコンテンツ自主作成可能なスマートフォン読取システムである。
【請求項４】
ランダムコードを作成する対象になった画像を読み込む手段と;
前記ランダルコードを作成する対象になった画像の周波数領域、若しくは階調領域のスペースに対し、人間介入により、メンバシップ関数を作成し、前記ランダムコードを作成する画像の特徴を、特徴ペクトル空間へ写像し、特徴ベクトルを構成する手段と;
同一のランダムコードを作成する対象になった複数な画像を用いて、複数な特徴ベクトルを求めてから、画像の特徴空間の母集団の確率分布の推定法を用いて、ランダルコードを生成する手段を備えることを特徴とするスマートフォンランダムコードの生成方法。
【請求項５】
画像階調の母集団の確率分布、ノイズ階調分布、最大階調分布の平面、或は曲面、最小階調分布の平面、或は曲面に対し、画像の階調空間の母集団の確率分布の推定法、或は画像の周波数領域のドットパターンの秘匿法を備えることを特徴とする請求項１、３のいずれひとつに記載された画像の周波数領域、若しくは階調領域のスペースのドットパターンの秘匿方法。
【請求項６】
確率分布の結果に基づいて、最大階調、或は最小階調の調整手段; 
画像の階調領域のスペースの確率分布に対し、画像のすべての画素の階調値を、比率的に縮小させる手段;
基準階調画素値の設置の手段;
ドットパターンをY色として、画像に重なる手段を含む少なくても、１つの手段を備えることを特徴とする請求項１、３乃至４のいずれひとつに記載された画像の階調領域のスペースのドットパターンの秘匿方法。
【請求項７】
明度知覚の恒常性の特性に基づいて、電子画像のR、G、B三色、若しくは印刷画像のC、M、Y、K四色の階調を同時に同様な比率で変わることによって画像の明度を変化させる方法を用いて、情報埋込ドットパターンを格納する必要な階調領域のスペースの確保が処理できることを特徴とする請求項１、３乃至６のいずれひとつに記載された画像の階調領域のスペースのドットパターンの秘匿方法。
【請求項８】
前記ドットパターンの階調値を、埋込対象になった画像のすべての画素の階調値、若しくは画像の近傍画素の階調値に基づいて決める手段と;
ドットパターンの色を、ドットパターンのドットの近傍の画像の画素の色を決める手段を、いずれ１つの手段を備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれひとつに記載された画像の階調領域のスペースのドットパターンの秘匿方法。
【請求項９】
前記ドットパターンの画像を透明或は半透明画像とする手段;
若しくは前記埋め込む対象になった画像を透明或は半透明画像とする手段;
または、前記ドットパターンの画像と、前記埋め込む対象になった画像を、両方に透明或は半透明画像とする手段を含むいずれ１つの手段を備えることを特徴とする請求項１、３乃至８のいずれひとつに記載された画像の階調領域のスペースのドットパターンの秘匿方法。
【請求項１０】
前記ドットパターンを文字フォントとして、可変情報を記述することができる手段;
前記文字フォントにより構成されたドットパターンの色を、C、M、Y、K、白色を含むすくなくても、１つの色とする手段を含むいずれ１つの手段を備えることを特徴とする請求項１、３乃至９のいずれひとつに記載された画像の階調領域のスペースのドットパターンの秘匿方法。
【請求項１１】
前記埋め込む対象になった画像の周波数領域において、該当多値画像のビットプレーン分解を処理し、最低位からの１つ以上の位ビット画像、または１つ以上のビット画素を１つのドット値として、画像の各々ビット値を情報埋込ドットパターンの画像のビット値に入れ替えることによって、情報埋込ドットパターンの秘匿する必要な周波数領域のスペースを格納し、秘匿する方法を特徴とする請求項１、３のいずれひとつに記載された周波数領域のスペースのドットパターンの秘匿方法。
【請求項１２】
前記埋め込む対象になった画像の周波数領域、若しくは階調領域において、該当多値画像の周波数領域、若しくは階調領域の分布状態に依存して、元の周波数領域、若しくは階調領域の分布状態を変わらないままで、ドットパターンを構成する手段を備えることを特徴とする請求項４に記載されたスマートフォンランダムコードの生成方法。
【請求項１３】
スマートフォンのカメラのレンズの前に、付加マクロレンズを付け、
付加レンズを通じて、前記ドットパターンに秘匿された情報埋込印刷物を読取る手段;
若しくは、スマートフォンのカメラのレンズの前に、付加マクロレンズを付けず、
直接スマートフォンのカメラレンズを通じて、情報埋込ドットパターンに秘匿された情報埋込印刷物の画像を読取る手段を含むいずれ１つの手段を備えることを特徴とする請求項２に記載のスマートフォンでの読み取る方法。
【請求項１４】
スマートフォン読取りに対して、自然光で読取る手段;
若しくはドットパターンの印刷するインキを特定することによって、赤外線、若しくは紫外線を含む１つの周波数の照明で読取る手段;
さらに、ドットパターンの構成に対し、複数な周波数の照明に応じて、複数な部分として分割し、複数種類のインキで印刷することによって、複数な周波数の照明で読取る手段を含むいずれ１つの手段を備えることを特徴とする請求項２、１３いずれひとつに記載のスマートフォンでの読み取る方法。
【請求項１５】
マクロレンズユニットの支柱の長さ、或は鏡筒の高さをマクロレンズに介入したスマートフォンのカメラレンズの焦点距離と一致していることを特徴とする請求項２、１３乃至１４いずれひとつに記載のスマートフォンでの読み取る方法。
【請求項１６】
視覚的特性であって、明度知覚の恒常性の特性、色知覚の特性、知覚の空間周波数特性を含む、少なくても１つの視覚的特性を備えることを特徴とする請求項１、３に記載された視覚的特性。
【請求項１７】
前記スマートフォン読取印刷物、若しくはスマートフォンランダムコードに関する印刷画像に対して、さらに、印刷マクロレンズと融合することを特徴とする請求項１、３に記載されたスマートフォン読取印刷物の生成方法。
【請求項１８】
前記ドットパターン、前記スマートフォン読取印刷物、若しくはスマートフォンランダムコードに関する印刷画像に対して、反射特性を持つ基材、或はホログラフの上に、生成する場合に、前記ドットパターン、前記スマートフォン読取印刷物、若しくはスマートフォンランダムコードに関する印刷画像上に、光を反射しないフィルムを介入することを特徴とする請求項１、３に記載されたスマートフォン読取印刷物の生成方法。
【請求項１９】
情報ドットの配置に対して、情報ドットの有無、情報ドットの異なる位置、情報ドットの異なる方向、情報ドットの異なる形、情報ドットの異なる数、情報ドットの異なる大きさ、情報ドットの集中或分散の分布、及び二次元コードの組み合わせによって構成した情報ドットの配置を含み、少なくても1種の幾何学的な特性を有することによって、情報を記述することが可能になるドットパターンの構成を特徴とする請求項１乃至３いずれひとつに記載の幾何学的な配置。
【請求項２０】
前記、請求項１、３に記載された物理学的な配置は、
情報ドットの配置に対して、情報ドットの異なる位相変調（PM）結果、情報ドットの異なる変調(AM/FM)結果、情報ドットの異なる伝播方向、情報ドットの異なる力学のベクトル、情報ドットの異なる周波数を含み、少なくても1種の物理学的な特性を有することによって、情報を記述することが可能になるドットパターンの構成を特徴とする請求項１乃至３いずれひとつに記載された物理学的な配置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は情報処理分野に属し、特に、スマートフォン読取印刷物の生成方法、スマートフォンでの読み取る方法、コンテンツ自主作成可能なスマートフォン読取システムの構成、及びスマートフォン向けランダムコードの生成方法である。
背景技術
【０００２】
近年、印刷マルチメディアシステムが注目されている。代表的な発明としては、「マルチメディア印刷システム、印刷編集装置、印刷物及び再生装置」という特許出願を公開している(特開２００9-１７５３)。
【０００３】
また、電子透かし技術を用いて、スマートフォン読取システムも盛況である。代表的な手法は「携帯コンピューテング装置における高速信号検出及び分散コンピーテング」と言う特許出願が発表された(特開２０１１-２３４３７６)。
【０００４】
特許文献１：「マルチメディア印刷システム、印刷編集装置、印刷物及び再生装置」（特開２００９-１７５３）
特許文献２：「携帯コンピューテング装置における高速信号検出及び分散コンピーテング」（特開２０１１-２３４３７６）
【０００５】
上記、特許文献１に開示された発明は、スクリーンコードのコード面積は画像の全体的面積に対し、わずか２%以下を占めて、マルチビット情報として記述することができ、残された９８%以上面積を画像として使用することが可能になるので、コードの構造を埋め込むコードとして構成されている。しかし、可視光でスマートフォンを用いて、読取る場合に、スクリーンコードをフルカラー画像に埋め込む場合に、スクリーンコードの色がフルカラーの画像に被さり、スマートフォンで読めないケースを生じる。
【０００６】
また、特許文献１に開示された印刷マルチメディアシステムは、マルチメディアを再生すべき領域に対し、事前に決めたコンテンツを紐付け、スクリーンコードを読取る専用読取機を用いて、印刷物の該当領域にタッチすると、事前に決めたコンテンツを再生することができる。しかし、コンテンツの作成のコストが高いし、専用読取器が普及していない時に、関連コンテンツが少ないため、印刷マルチメディアの発展が悪循環に陥ってしまう。
【０００７】
さらに、特許文献１に開示されたスクリーンコードを、赤外線、または可視光を照明として、読取ることである。しかし、違法者が赤外線、または可視光のスキャナーを用いて、スクリーンコードを複写することが可能であるので、もっと高い偽造防止の方法が望ましい。
【０００８】
一方、特許文献２に開示されたスマートフォン読取システムは、一般の二次元コードしか使っていないため、ランダムな二次元コードの配置によって、印刷画像の画質が悪い問題を残されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の第１の目的は、特許文献１に開示されたスクリーンコードの埋込コードの構造を用いて、さらに、画像の周波数領域、若しくは階調領域スペースに格納し、秘匿する手段を融合して、新しいスマートフォン読取システムを構築する。
【００１０】
本発明の第2の目的は、偽造防止性が高く、且つ画像の画質を落とさないままで、スマートフォンで読取ることができる手法を提案する。
【００１１】
本発明の第３の目的は、コンテンツを簡単に自主作成することが可能なシステムを構築する手法を提案する。
【００１２】
また、観光地、動物園など、観光客がスマートフォンを用いて、観光案内の地図の観光マークにタッチしてから、スマートフォンで取られた該当観光地の写真や動画などを観光案内の地図の観光マークにリングすると、自主コンテンツを作成することができる。観光案内も、セキュリティ性が高い入場チケットとして、自動ゲートを通ることができる手法を提供する。
【００１３】
前記課題を解決するために、請求項１に係る発明の内容は、
埋め込む対象になった画像と、埋め込むデータとを読み込む手段と;
前記埋め込む対象になった画像の周波数領域、若しくは階調領域のスペースに対し、視覚特性に基づいて、情報埋込ドットパターンの秘匿する必要な周波数領域、若しくは階調領域のスペースの確保を処理する手段と、
前記読み込んだ埋め込みデータを、所定基準ドットに対し、情報ドットの幾何学的な配置、或は物理学的な配置に基づいて、マルチビット情報を記述する可能なドットパターンを変換する手段と;
前記ドットパターンを、前記処理された画像の周波数領域、若しくは階調領域のスペースに格納し、秘匿する手法と、
前記ドットパターンが秘匿された画像を出力し、情報埋込印刷物を作成する手段を具備することを特徴とするスマートフォン読取印刷物の生成方法である。
【００１４】
請求項２に係る発明の内容は、
情報を埋込んだ印刷画像をスマートフォンのカメラで読取る手段と;
前記読み込んだ画像の周波数領域、若しくは階調領域のスペースを特定する手段と、
前記周波数領域、若しくは階調領域のスペースの特定結果に基づいて、情報の記述をする可能なドットパターンを抽出する手段と:
所定基準ドットに対し、情報ドットの幾何学的な配置、或は物理学的な配置の結果に基づいて、ドットパターンのコード値を求め、出力する手段を、具備することを特徴とするスマートフォン読取方法である。
【００１５】
請求３項に係る発明の内容は、
コンテンツ自主作成スマートフォン読取端末、コンテンツ自主作成印刷物を、備えたコンテンツ自主作成可能なスマートフォン読取システムであって、
コンテンツ自主作成スマートフォン読取端末は、
情報埋込んだ印刷画像をコンテンツ自主作成スマートフォン読取端末で読取るステップと;
前記コンテンツ自主作成スマートフォン読取端末を用いて、前記読み込まれた画像の周波数領域、若しくは階調領域のスペースを特定するステップと;
前記周波数領域、若しくは階調領域のスペースの特定結果に基づいて、マルチビットの情報を記述する可能なドットパターンを抽出するステップと:
所定基準ドットに対し、情報ドットの幾何学的な配置、或は物理学的な配置の結果に基づいて、ドットパターンのコード値を求めるステップと;
ドットパターンのコード値に基づいて、スマートフォンのメモリ、或はネットから、マルチメディアを読み出し、再生するステップを、備えたスマートフォン読取プログラムを  インターネットを通じて、ダウンロードすることによって、構成されたものであり、
コンテンツ自主作成印刷物は、
前記コンテンツ自主作成スマートフォン読取端末を用いて、前記所定基準ドットに対し、情報ドットの幾何学的な配置、或は物理学的な配置に基づいて、マルチビット情報を記述する可能なドットパターンを、視覚的特性に基づき、画像の周波数領域、若しくは階調領域のスペースに格納し、出力した印刷物にタッチすると、ドットパターンのコード値を認識するステップと;
音声、写真、動画を含む少なくても、１つのコンテンツと、紐付けリンクするステップとを備えたことであり、
コンテンツ自主作成可能なスマートフォン読取システムは、
前記コンテンツ自主作成スマートフォン読取端末を用いて、前記コンテンツ自主作成印刷物にタッチし、認識されたドットパターンのコード値から、自主作成コンテンツをスマートフォンのメモリ、或はネットから、呼び出すことによって、自主作成したコンテンツが再生できることを特徴とするコンテンツ自主作成可能なスマートフォン読取システムである。
【００１６】
請求項４に係る発明の内容は、
ランダムコードを作成する対象になった画像を読み込む手段と;
前記ランダムコードを作成する対象になった画像の周波数領域、若しくは階調領域のスペースに対し、人間介入により、メンバシップ関数を作成し、前記ランダムコードを作成する画像の特徴を、特徴空間へ写像し、特徴ベクトルを構成する手段と;
同一のランダムコードを作成する対象になった複数な画像を用いて、複数な特徴ベクトルを求めてから、画像の特徴空間の母集団の確率分布の推定法を用いて、ランダムコードを生成する手段を備えることを特徴とするスマートフォン向けランダムコードの生成方法である。
【００１７】
請求項５に係る発明の内容は、  
画像の階調空間の母集団の確率分布、ノイズ階調分布、最大階調分布の平面、或は曲面、最小階調分布の平面、或は曲面を含む、少なくても、１つの画像の階調空間の母集団の確率分布の推定法、或は画像の周波数領域の利用法を備えることを特徴とする画像の周波数領域、若しくは階調領域のドットパターンの秘匿方法である。
【００１８】
このような構成とすることで、従来画像の高周波の領域しか利用できない情報を埋込む手法と違い、情報埋込ドットパターンを画像のすべての領域に埋込むために、明度知覚の恒常性の特性を利用し、画像の全体的な明るさを調整することによって、情報埋込ドットパターンを格納する必要な階調領域のスペースを確保することが可能になった、画像の明度を３０%以上変わっても、明度知覚の効果は５%以下だけ反応するので、画像の劣化が少ない、ロバスト性が高い特徴を持っている。
【００１９】
確率尺度を用いて、画像の階調空間の母集団の確率分布、ノイズ階調分布、最大階調分布、最小階調分布を含む、少なくても、１つの確率分布が推定できることである。
このような処理とすることで、画像階調の確率分布の状態やノイズ成分、最大階調を持っている画素の分布や最小階調を持っている画素の分布などを把握することができる、階調領域のスペースを確保するために、画像に対して、最適化に処理することができる。
【００２０】
請求項６に係る発明の内容は、
確率分布の結果に基づいて、最大階調、或は最小階調の調整手段; 
画像の階調領域のスペースの確率分布に対し、画像のすべての画素の階調値を、比率的に縮小させる手段;
基準階調画素値の設置の手段;
ドットパターンをY色として、画像に重なる手段を含む少なくても、１つの手段を備えることを特徴とする画像の階調領域のスペースのドットパターンの秘匿方法である。
【００２１】
このような構成とすることで、ドットパターンを画像の階調領域スペースに格納することができ、情報埋込んだ画像の画質が落とさない特徴を持つ。または、画像のすべての領域に対して、ドットパターンを格納することができる。
【００２２】
基準階調画素値の設置の手段を用いて、ドットパターンの構成により、読取る時に、照明の光度が大きく変化しても、基準階調とドットパターンの階調を識別することができるので、スマートフォンの読取りの精度が高くなる。
ドットパターンをY色とすると、目立たないドットパターンの色を使用しているので、ドットパターンのドットのサイズが大きくなっても、画像の劣化がすくなく、スマートフォンで読取易い特徴を持っている。
【００２３】
請求７に係る発明の内容は、
明度知覚の恒常性の特性に基づいて、電子画像のR、G、B三色、若しくは印刷画像のC、M、Y、K四色の階調を同時に同様な比率で変わることによって画像の明度を変化させる方法を用いて、情報埋込ドットパターンを格納する必要な階調領域のスペースの確保が処理できることを特徴とする画像の階調領域のスペースのドットパターンの秘匿方法である。
【００２４】
このような構成とすることで、明度知覚の恒常性の特性を利用することによって、画像の明度を３０%以上変わっても、明度知覚の効果は５%以下だけ反応するので、画像の劣化が少ないという特徴がある。
【００２５】
請求項８に係る発明の内容は、
前記ドットパターンの階調値を、埋込対象になった画像のすべての画素の階調値、若しくは画像の近傍画素の階調値に基づいて決める手段と;
ドットパターンの色を、ドットパターンのドットの近傍の画像の画素の色を決める手段を、いずれ１つの手段を備えることを特徴とする画像の階調領域のスペースのドットパターンの秘匿方法である。
【００２６】
このような構成とすることで、ドットパターンの階調値を、埋込対象になった画像のすべての画素の階調値、若しくは画像の近傍画素の階調値に基づいて決める手段を用いて、ドットパターンが知覚しづらい特徴を持っている。
また、階調領域のスペースの余裕がある画像に対して、もっと画質のよい情報埋込画像の構成が可能である。
【００２７】
また、埋め込む対象になった画像の周波数領域、若しくは階調領域のスペースに対し、視覚特性に基づいて、情報埋込ドットパターンの埋め込みに、必要な階調領域のスペースの確保を処理する手段を用いて、目立たない色のドットパターンを、さらに深く印刷画像に秘匿するため、ドットパターンのドットのサイズを拡大することが可能になる。スマートフォンのカメラのレンズの前に、付加マクロレンズを付けなくても読取ることができるという特徴もある。
【００２８】
ドットパターンの色は、ドットパターンの近傍の画像の画素に基づいて決める手段を用いて、ドットパターンのサイズが大きても、目立たないので、画質の劣化が少ない、さらに、スマートフォンの読取りにとって、読取り易い特徴をもっている。
【００２９】
請求項９に係る発明の内容は、
前記ドットパターンの画像を透明或は半透明画像とする手段;
若しくは前記埋め込む対象になった画像を透明或は半透明画像とする手段;
または、前記ドットパターンの画像と、前記埋め込む対象になった画像を、両方に透明或は半透明画像とする手段を含む少なくても１つの手段を備えることを特徴とする画像の階調領域のスペースのドットパターンの秘匿方法である。
【００３０】
このような構成とすることで、情報を埋込む対象になる画像とドットパターンとを深く融合することによって、ドットパターンを秘匿した画像に対して、画質を落とさない特徴があるし、スマートフォンのカメラを用いて、マクロレンズを付加せず、読取ることができるために、ドットパターンのドットのサイズを拡大しても、画像にとって劣化しない特徴も持っている。
【００３１】
請求項１０に係る発明の内容は、
前記ドットパターンを文字フォントとして、可変情報を記述することができる手段;
前記文字フォントにより構成されたドットパターンの色を、C、M、Y、K、白色を含むすくなくても、１つの色とする手段を含むいずれ１つの手段を備えることを特徴とする画像の階調領域のスペースのドットパターンの秘匿方法である。
【００３２】
このような構成とすることで、可変情報の印刷をする場合に、事前に１つずつ印刷画像データを作成してから印刷する必要がない、文字印刷と同様に可変情報を印刷しながら、ドットパターンを変換することが可能になることによって、大量の可変情報としたドットパターンを印刷することができる。
【００３３】
請求項１１に係る発明の内容は、
前記埋め込む対象になった画像の周波数領域において、該当多値画像のビットプレーン分解を処理し、最低位からの１つ以上の位ビット画像、または１つ以上のビット画素を１つのドット値として、画像の各々ビット値を情報埋込ドットパターンの画像のビット値に入れ替えることによって、情報埋込ドットパターンの秘匿する必要な周波数領域のスペースを格納し、秘匿する方法を特徴とする周波数領域のスペースのドットパターンの秘匿方法である。
【００３４】
このような構成とすることで、知覚の空間周波数特性の特性を利用することによって、ドットパターンを画像の高周波数の領域に埋込んだ結果は、画質が落とさない特徴を持っている。または、複数な位ビット画像と複数なビット画素を用いて、１つのドットパターンのドットを表れることによって、ロバスト性が高いという特徴を持っている。
【００３５】
請求項１２に係る発明の内容は、
前記埋め込む対象になった画像の周波数領域、若しくは階調領域において、該当多値画像の周波数領域、若しくは階調領域の分布状態に依存して、元の周波数領域、若しくは階調領域の分布状態を変わらないままで、ドットパターンを構成する手段を備えることを特徴とする請求項４に記載されたスマートフォンランダムコードの生成方法である。
【００３６】
このような構成とすることで、埋め込む対象になった画像の位ビット画像のビット値の状態、或は埋め込む対象になった画像の階調領域の分布状態に対して、極力、元の状態が変わらないままで、ドットパターンを構成することによって、埋め込む対象になった画像にとって、画質を最大限で保つ特徴がある。
【００３７】
請求項１３に係る発明の内容は、
スマートフォンのカメラのレンズの前に、付加マクロレンズを付け、
付加レンズを通じて、前記ドットパターンに秘匿された情報埋込印刷物を読取る手段;
若しくは、スマートフォンのカメラのレンズの前に、付加マクロレンズを付けず、
直接スマートフォンのカメラレンズを通じて、情報埋込ドットパターンに秘匿された情報埋込印刷物の画像を読取る手段を含むいずれ１つの手段を備えることを特徴とするスマートフォンでの読み取る方法である。
【００３８】
このような構成とすることで、情報が記述される目に見えない微細なドットでも、スマートフォンのカメラのレンズの前に、付加マクロレンズを付けることによって、読取ることができるので、印刷画像の画質を落とさない特徴がある。
【００３９】
請求項１４に係る発明の内容は、
スマートフォン読取りに対して、自然光で読取る手段;
若しくはドットパターンの印刷するインキを特定することによって、赤外線、若しくは紫外線を含む１つの周波数の照明で読取る手段;
さらに、ドットパターンの構成に対し、複数な周波数の照明に応じて、複数な部分として分割し、複数種類のインキで印刷することによって、複数な周波数の照明で読取る手段を含むいずれ１つの手段を備えることを特徴とするスマートフォンでの読み取る方法である。
【００４０】
このような構成とすることで、可視光で読取ることができれば、普通スマートフォンが付加照明しなくても、自然な可視光を利用して、そのままでよみとることが可能である。
【００４１】
偽造防止機能を追求する場合に、赤外線、若しくは紫外線の照明を付加して、スマートフォンで真贋判定することができる。もっと高い偽造防止機能を追求する場合に、１つの画像に対して、別々のスキャナーを用いて、読取った二つの画像を完全に合わすことが困難である理屈で、ドットパターンの構成に対し、複数な周波数の照明に応じて、複数な部分として分割し、複数種類のインキで印刷することによって、複数な周波数な照明で読取ることが可能になるので、偽造困難な仕掛けができる。  
【００４２】
請求項１５に係る発明の内容は、
マクロレンズユニットの支柱の長さ、或は鏡筒の高さをマクロレンズに介入したスマートフォンのカメラレンズの焦点距離と一致していることを特徴とするスマートフォンでの読み取る方法である。
【００４３】
このような構成とすることで、スマートフォンで読取る場合に、スマートフォンのカメラの焦点を合わす時間が短縮できるので、読取る時間が早くなる特徴を持つ。
【００４４】
請求項１６に係る発明の内容は、
視覚的特性であって、明度知覚の恒常性の特性、色知覚の特性、知覚の空間周波数特性を含む、少なくても１つの視覚的特性を備えることを特徴とする視覚的特性である。
【００４５】
このような構成とすることで、ドットパターンを、画像の階調領域スペースに格納し、秘匿した印刷画像の画質を落とさない特徴を持っている。
【００４６】
請求項１７に係る発明の内容は、
前記スマートフォン読取印刷物、若しくはスマートフォンランダムコードに関する印刷画像に対して、さらに、印刷マクロレンズと融合することを特徴とするとするスマートフォン読取印刷物の生成方法である。
【００４７】
このような構成とすることで、印刷マイクロレンズを用いて、前記ドットパターン、または前記ドットパターンを画像の階調領域スペースに秘匿した情報埋込印刷画像を違い方向へ反射することができるので、スキャナーで偽造することが困難である。
【００４８】
請求項１８に係る発明の内容は、
前記ドットパターン、前記スマートフォン読取印刷物、若しくはスマートフォンランダムコードに関する印刷画像に対して、反射特性を持つ基材、或はホログラフの上に、生成する場合に、前記ドットパターン、前記スマートフォン読取印刷物、若しくはスマートフォンランダムコードに関する印刷画像上に、光を反射しないフィルムを介入することを特徴とする請求項１、３に記載されたスマートフォン読取印刷物の生成方法である。
【００４９】
このような構成とすることで、反射特性を持つ基材、或はホログラフの上に、光の反射によって、ドットパターンを読めない問題を改善することが可能である。ホログラフや金属メッキのフィルムに対して、情報埋込ができる特徴を持つ。商品のラベルやバケージから、ネットへ繋げることが可能になる。スマートフォンの読取ることによって、商品の偽造防止情報、追跡情報及びネットの販売などにとって役に立つことができる。
【００５０】
請求項１９に係る発明の内容は、
情報ドットの配置に対して、情報ドットの有無、情報ドットの異なる位置、情報ドットの異なる方向、情報ドットの異なる形、情報ドットの異なる数、情報ドットの異なる大きさ、情報ドットの集中或は分散の分布、及び二次元コードの組み合わせによって構成した情報ドットの配置を含み、少なくても1種の幾何学的な特性を有することによって、情報を記述することが可能になるドットパターンの構成を特徴とする幾何学的な配置である。
【００５１】
このような構成とすることで、情報ドットが幾何的配置によってマルチビットの情報を記述することができ、少ないドットにより、割合大きな情報を記述することができる特徴を備える。
【００５２】
請求２０に係る発明の内容は、
情報ドットの配置に対して、情報ドットの異なる位相変調（PM）結果、情報ドットの異なる変調(AM/FM)結果、情報ドットの異なる伝播方向、情報ドットの異なる力学のベクトル、情報ドットの異なる周波数を含み、少なくても1種の物理学的な特性を有することによって、情報を記述することが可能になるドットパターンの構成を特徴とする物理学的な配置である。
【００５３】
このような構成とすることで、情報ドットが物理的配置によってマルチビットの情報を記述することができ、少ないドットにより、割合大きな情報を記述することができる、また、従来フーリエ変換を用いて、初期情報があれば、コード値を算出することができるので、基準ドットの数がもっと少ない特徴を備える。  
【発明の効果】
【００５４】
本発明のメリットと積極的な効果は：
情報埋込む構造を持つドットパターンを、さらに、新しい電子透かし技術を用いて、周波数領域、若しくは階調領域のスペースに格納し、秘匿することによって、情報を埋込まれた画像に対して、画像の劣化を最小限に抑える。特に、前記ドットパターンが、新しい電子透かし技術により、秘匿された結果はドットパターンのドットのサイズが大きても、知覚しづらい、スマートフォンにとって、マクロレンズがなくても、読取ることが可能になる。
【００５５】
また、視覚特性の明度知覚の恒常性の特性を利用することにより、画像のすべての領域に対して、情報を埋込むことが可能になった。また、情報埋込ドットパターンに占められた画像の階調領域のスペースが大きても、画像への影響が少なく、且つロバスト性が高い。
【００５６】
さらに、視覚特性の色知覚の特性を利用することによって、ドットのサイズが大きくても、目立たない、スマートフォン読取りにとって、読みやすい特徴を具備する。
【具体的な実施方法】
【００５７】
以下が図を用いて本発明の実施例に対して詳しく説明する、ただし本発明が述べた実施例は説明的で、限定的ではない。
【００５８】
図１はコンテンツ自主作成可能なスマートフォン読取システムのフローチャートである。図１に示すように、コンテンツ自主作成可能なスマートフォン読取システムは、コンテンツ自主作成スマートフォン読取端末と、コンテンツ自主作成印刷物によって構成される。  
【００５９】
コンテンツ自主作成スマートフォン読取端末は図１(a)に示す。
情報を埋込んだ印刷画像をスマートフォンで読取るステップと;
前記読み込まれた画像の周波数領域、若しくは階調領域スペースに対し、ドットパターンの階調領域のスペースを算出するステップと;
【００６０】
前記ドットパターンの階調領域のスペースの算出結果に基づいて、情報記述する可能なドットパターンを抽出するステップと:
【００６１】
所定基準ドットに対し、情報ドットの幾何学的な配置、或は物理学的な配置の結果に基づいて、ドットパターンのコード値を算出するステップと;
出力するステップを、含むスマートフォン読取プログラムをインターネットを通じて、タウンロードすることによって、構成されるものである。
【００６２】
コンテンツ自主作成印刷物は図１(b)に示す。
前記コンテンツ自主作成スマートフォン読取端末を用いて、前記所定基準ドットに対し、情報ドットの幾何学的な配置、或は物理学的な配置に基づいて、マルチビット情報として記述する可能なドットパターンを、視覚的特性に基づき、画像の周波数領域、或は階調領域のスペースに格納し、作成した印刷物にタッチすると、ドットパターンのコード値を認識するステップと;
【００６３】
スマーフォンで作成した音声、写真、動画、若しくはネットで登録した音声、写真、動画を含む少なくても、１つのコンテンツを自主作成するステップと;
前記コンテンツ自主作成スマートフォン読取端末を用いて、前記認識されたコード値を自主コンテンツと、紐付けリンクするステップによって構成されたものであり、
【００６４】
コンテンツ自主作成可能なスマートフォン読取システムは図１(c)に示す。
前記コンテンツ自主作成スマートフォン読取端末を用いて、前記コンテンツ自主作成印刷物にタッチし、認識されたドットパターンのコード値から、自主作成コンテンツをスマートフォンのメモリ、或はネットから、呼び出すことによって、自主作成したコンテンツが再生できる特徴を具備することである。
【００６５】
ここで、前記視覚的特性とは、明度知覚の恒常性の特性、色知覚の特性、知覚の空間周波数特性を含む人間の目の感覚の特性である。
【００６６】
明度知覚の恒常性の特性とは、まず、画像の明るさの刺激量の強度をRとし、感覚量をEとすると、フェヒナー法則により、画像の明るさの刺激量の強度Rが変化する時、これに対応する感覚量Eは、
【公式１】
【００６７】
E = C log R
と関係になる、ここで、Cを定数とする。公式１により、通常の画像の明度は一定範囲で変化しても、明度知覚は変化しないという結果、すなわち、明度知覚の恒常性は成り立つという結果となる。
色知覚の特性とは、画像の中に埋込んだドットパターンの色が黒色より白色の方が知覚しづらいと言う特性であり、また、黒色より黄色の方が知覚しづらいと言う特性であり、さらに、ドットパターンの色を画像の近傍画素になると、知覚しづらいと言う特性である。また、画像の色を若干変えても、知覚しづらいと言う特性である。
【００６８】
知覚の空間周波数特性とは、周波数が高いと、コントラストの知覚が落ち込んでしまい、ある程度周波数が低いと、コントラスト知覚が高く感じる。つまり、「人間の目は高周波数側に行くほど知覚しづらくなる」という特性である。
【００６９】
埋め込む対象になった画像の周波数領域、若しくは階調領域スペースに対し、視覚特性に基づいて、情報埋込ドットパターンの埋め込む必要な階調領域のスペースの確保を処理する手段とは、ドットパターンを全画像の階調領域のスペースに格納するために、情報埋込ドットパターンの埋め込む必要な周波数領域、或は階調領域のスペースの確保方法は二つ考える。１つは画像の階調空間の母集団の確率分布の推定法、もう１つは画像の周波数領域の利用法である。
【００７０】
画像の階調空間の母集団の確率分布の推定法は、画像の階調空間の母集団の確率分布を正確に推定することによって、小確率分布のノイズ情報を消去し、残り画像の階調空間の母集団の確率分布を推定した結果に基づいて情報埋込ドットパターンの埋め込む必要な階調領域のスペースの確保を処理する方法である。
【００７１】
画像の周波数領域のドットパターンの秘匿法は、埋め込む対象になった画像の周波数領域に対して、多値画像のビットプレーン分解を処理し、最低位からの１つ以上の位ビット画像、または１つ以上のビット画素を１つのビット値として、各々ビット値を情報埋込ドットパターンの画像のビット値に入れ替えることによって、情報埋込ドットパターンの埋め込む必要な周波数領域のスペースを格納し、秘匿することができる。
【００７２】
前記埋め込む対象になった画像の周波数領域において、該当多値画像のビットプレーン分解を処理し、最高位からの１つ以上の位ビット画像、または１つ以上のビット画素を１つのビット値として、多値画像の位ビット画像のビット値の状態に対して、極力に元の位ビット画像のビット値の状態に依存して、元の位ビット画像のビット値の状態を変わらないままで、ランダムドットパターンを構成することができる。
【００７３】
この場合に構成したドットパターンのコード値がランダムコード値になる。偽造防止情報として利用することが可能である。また、自然なランダムコードの構成により、商品ラベルの画像と照合することができる特徴もある。
【００７４】
同様に、前記埋め込む対象になった画像の階調領域の分布状態に対して、極力に元の画像の階調領域の分布状態に依存して、元の階調領域の分布状態を変わらないままで、ランダムドットパターンを構成することもできる。
【００７５】
上述所定基準ドットに対し、情報ドットの幾何学的な配置とは、情報ドットの配置に対して、情報ドットの有無、情報ドットの異なる位置、情報ドットの異なる方向、情報ドットの異なる形、情報ドットの異なる数、情報ドットの異なる大きさ、情報ドットの情報ドットの集中或は分散の分布、及び二次元コードの組み合わせによって構成した情報ドットの配置を含み、少なくても1種の幾何学的な特性を有することによって、情報を記述することが可能になるドットパターンの構成である。
【００７６】
上述所定基準ドットに対し、情報ドットの物理学的な配置とは、情報ドットの配置に対して、情報ドットの異なる位相変調（PM）結果、情報ドットの異なる変調(AM/FM)結果、情報ドットの異なる伝播方向、情報ドットの異なる力学のベクトル、情報ドットの異なる周波数を含み、少なくても1種の物理学的な特性を有することによって、情報を記述することが可能になるドットパターンの構成である。
【００７７】
図２は異なる方向によってドットパターンの構成を示す図である。
図２に示すように、２０１をドットパターンの１網点とし、２０２及び２０３を情報ドットとする。情報ドット２０２と２０３の異なる方向によってマルチビット情報を記述することができる。
【００７８】
図２の中で、図(a)のドットパターンを情報０とし、図(b)のドットパターンを情報１とし、図(c)のドットパターンを情報２とし、図(d)のドットパターンを情報３とする。スマートフォン向けドットパターンの網点a、b，c，dは、明らかに異なる方向、異なる電磁波の伝播方向と異なる力学のベクトルの結果によってマルチビット情報の記述を実現することができる。
【００７９】
図３は異なる形によってマルチビット情報の記述の示す図である。
図３の中で、図形(a)のドットパターンを情報０とし、図(b)のドットパターンを情報１とし、図(c)のドットパターンを情報２とし、図(d)のドットパターンを情報３とする。
【００８０】
図４は集中網点と分散網点によって情報の記述の示す図である。
図４の示すように、１つの網点の中で、構成した網点の点を１つのドットとする集中網点a(４０１)と、少なくても網点の点を複数なドットとする分散網点(４０２)bを用いて、情報を記述することできる。集中網点aを情報ビット値“１”とし、分散網点bを“０”とする。相反して、集中網点aを情報ビット値“０”とし、分散網点bを“１”とすることもできる。
【００８１】
図４に示すように、集中網点aを振幅変調方式（即ちAMスクリーン）とし、分散網点bを周波数変調方式（即ちFMスクリーン）とする。即ち、変調方法の異なるドットパターンによって情報を記録することができる。
【００８２】
図５は異なる位置或は位相変調によってマルチビット情報の記述の示す図である。図５に示すように、(５０１)を網点とし、(５０２)を網点のドットとする。図(a)のドットパターンを情報の０とし、図(b)のドットパターンを情報の１とし、図(c)のドットパターンを情報の２とし、そして図(d)のドットパターンを情報の３とすることができる。図(e)と図(f)を、ドットパターンを構成する為の基準ドットと方向キードットとすることができる。
【００８３】
ここで、上述のドットパターンは、異なる位置及び位相変調によってマルチビット情報を記述するのは、幾何学の理論によって必ず１つの座標系を導入しなければならない、つまり孤立している情報ドットの異なる位置を幾何学形態の空間の中で求めることができない。また、プリンタの位置ずれの誤差に対応するために、水平基準ドット行とした１つの仮想水平基準線、及び垂直基準ドット列とした１つの仮想垂直基準線が構成されたものである。
【００８４】
また、できるだけ基準ドットの数を減らすため、プリンタの位置ずれの誤差情報が、ドットパターンの４５度の仮想基準線に反映することが可能であるので、この現象を利用すれば、一本化の仮想基準線を考える。
【００８５】
図６は縦横の一本化の仮想基準線のドットパターンの示す図である。
図６に示すように、１つの情報ドットの4つの異なる位置が2ビットの情報を記述する原理によって、１つの４*４ドットにより構成されたドットパターンである。図６には、S11、S22、S33とS44を４５度仮想基準線に配置している基準ドットの配置とし、S00をドットパターンの方向を表すキードットとし、S12、S13、S14、S21、S23、S24、S31、S32、S34、S41、S42とS43を情報ドットとする、このドットパターンは最高24ビットの情報の記録ができる。
【００８６】
ここで、図５と図６に示したドットパターンは、さらに、印刷スクリーンの3つの特性を考慮されている。第１は「スクリーンの網点の階調特性」、つまりスクリーンの網点の階調の均一化の特性であり、スクリーンの網点の印刷ドット数は同じ構成を持たせる特性であり、及びスクリーンの網点の階調を最小化とする特性である。第２は「スクリーンの網点の大きさの特性」、つまりスクリーンの網点の印刷ドットの数を最少化とする特性であり、及びスクリーンの網点のサイズを最小化とする特性である。第３は「スクリーンの網点の間隔特性」、これはスクリーンの網点は一定的な間隔によって配列する特性であり、およびスクリーンの網点の間隔をスクリーンの網点のサイズより大きいとする特性である。
【００８７】
上述若しくは以下に記載されたすべてのドットパターンは、仮想の十字線が構成した仮想の交点を基準にする情報ドットの異なる方向、異なる距離、異なる位置を含み、一つの形式によって形成されたドットパターンを含め、さらに、矩形の4つの頂点で即ち4つのいわゆる“格子点”が、交差でつながって形成した仮想の中心を基準にする情報ドットの異なる方向、異なる距離、異なる位置を含み、一つの形式によって構成されたドットパターンを含み、または、色んな実に存在する基準ドット、或は仮想の基準ドットを基準にする情報ドットの異なる方向、異なる距離、異なる位置によって形成したドットパターンを、すべて本発明に属する。
【００８８】
図５と図６により提案した情報ドットの異なる位置の配置に基づいて、マルチビット情報が記録できるドットパターンは、情報埋込構造を備えるドットパターンと言える、その理由は、印刷画像にとって、ドットパターンが僅か２%の面積を占めているにすぎず、残された９８%の面積が画像に使われている。このようなドットパターンの構成を用いて、さらに新しい電子透かし技術を導入して、上述のようなドットパターンを画像の周波数領域、或は階調領域に格納し、秘匿することによって、情報が埋込まれた印刷画像に対して、画質が劣化しない特徴を持っている。
【００８９】
図７は物理学形態の位相変調（PM）によってドットパターンの構成を示す図である。
図７に示すように、図５のような１つのドットパターンの網点(７０１)は、情報ドット(７０２)の異なる物理学形態の位相変調（PM）の信号伝搬によって、構成したa、b、cとd、4種類の異なる位相変調の結果の例である。
【００９０】
位相変調理論によって実現したマルチビット情報が記述できるドットパターンの特徴は、2次元フーリエ変換やDCT変換のような信号分析理論を用いて、コード値の識別を行う時に、信号の初期値があれば、それぞれドットの位相値を計算することができるので、更に基準ドットの数を減らすことが可能になる。
【００９１】
図８は大容量ドットパターンの情報記述の例を示す図である。
ここで、１つのシンボルの必要な領域１ピクセルとする。図８に示すように、(８０２)をマルチビット情報を記録することができる網点とし、(８０１)を2*2のピクセルにより構成された網点に対して、一つの情報ドットとする。ここで、情報ドット(８０１)を網点(a)に配置された状態を情報”０”とし、情報ドット(８０１)を網点(b)に配置された状態を情報”１”とし、情報ドット(８０１)を網点(c)に配置された状態を情報”２”とし、情報ドット(８０１)を網点(d)に配置された状態を情報”３”とする。
【００９２】
図８に示すように、四つのピクセルを用いて、２ビットの情報を記録することができる。普通の二次元コードに比べると、情報を記録する容量が半分になるが、情報ドットの必要な領域が普通の二次元コードの1／4だけである。すなわち3/4の領域が埋め込む対象画像に使用されることが可能であり、また、全体的に、階調を均一化になるし、情報埋込コードとして適する。
【００９３】
図９は大容量のドットパターンの構成の例を示す図である。
図９に示すように、(９００)を一つの9*9ドットパターンの構成とし、(９０１)を情報ドットとし、(９０２)をドットパーンの開始を表し基準ドットとし、(９０３)をキードットとし、それぞれドットパーンの方向、ドットパーンの終了位置を表し、(９０２)と(９０３)を綱いたら、仮想基準線に構成し、高速に基準ドットを特定することができる。
【００９４】
図９に示したドットパターンを７*７個ドットによって構成し、その４９個ドットの中で、４５度仮想基準線を構成するために、９個基準ドットの必要があり、残り４０個情報ドットがある。一つの情報ドットごとに2ビットの情報を記述することができるので、４０個情報ドットを用いて４８ビットの情報を記述することができる。普通の二次元コードの１６０ビットの情報を記録する容量に比べて、半分しかないが、情報ドットが必要なピクセルの数が普通の二次元コードの１／４だけである、３/４の領域が埋め込む対象画像に使用されることが可能である。
【００９５】
図１０は色知覚の特性の持つドットパターンの実現方法の示す図である。
図５と図６に示したドットパターンがドットパターンは、黒色とするが、色知覚の特性に基づいて、図５と図６のドットパターンの画像を白黒反転すると、図１０に示すように、色知覚の特性の持つドットパターンを構成することができる。図１０では、(１００１)を白色、黄色若しくは近傍画素の色の情報ドットとし、(１００２)を印刷画像の占める領域とする。
【００９６】
図１１は色知覚の特性の持つドットパターンの応用例の示す図である。    
図１１に示すように、上述の印刷領域のところに対して、各種の標識と図案を印刷することができる、このような構成によって、ドットパターンが知覚しづらい、情報を埋込んだ画像にとって、画質が落とさない特徴が備える。
【００９７】
図１１では、１１０１を情報ドットとし、(１１０２)と(１１０３)を基準ドットとする。図１１のようなドットパターンが、白色ドットか、黄色ドットか、若しくは近傍画素の同様な色、異なる階調になるか、黒い部分が商標、画像或は図形などの図案を表す。
【００９８】
さらに綺麗な商標、画像或は図形等を表示させるため、ドットパターンの階調値を、商標、画像或は図形などの画像の近傍画素の階調値と合わせて決めることとする。
【００９９】
図１２はドットパターンの分割方法の例の示す図である。
図１２に示すように、図１２の(a)を情報ドットのマトリックスパターン図１２の(b)と、基準ドットのマトリックスパターン図１２の(c)との二つのパターンに分割することができる。
マトリックスパターン図１２の(b)と基準ドットのマトリックスパターン図１２の(c)をそれぞれ異なる周波数を持つインキで印刷すると、この仕掛けに応じて、読取る時に、２種類の周波数のLEDランプを切り替えて照明すると、図１２の(a)のような全体的なドットパターンを読取ることができる。
【０１００】
このような構成になると、別々の周波数のスキャナーを用いて、別々に図１２の(b)と図１２の(c)のような違い画像を取ると、二つの画像の位置関係を合わす
ことが困難であるので、偽造の不可能な仕組みを構成することが可能である。
【０１０１】
図1３は印刷のマイクロレンズとドットパターンの融合の示す図である。
図1３では、ドットパターンの上に、透明インキで、印刷されたマイクロレンズ(1３０１)とする。マイクロレンズを用いて、光の散射を精密的にコントロールすることによって、ドットパターンの読取る方向を変えることができる。
【０１０２】
また、前記スマートフォン読取印刷物、若しくはスマートフォンランダムコードに関する印刷画像に対して、さらに、印刷マイクロレンズと融合することもできる。
このような構成になると、前記スマートフォン読取印刷物、若しくはスマートフォンランダムコードに関する印刷画像に対して、光の散射を精密的にコントロールすることによって、印刷画像の読取る方向を変えることができる、スキャナーで偽造することが困難である特徴を具備する。
【０１０３】
図1４は反射防止ホログラフの情報埋込方法の例の示す図である。
図1４示したように、(1４０１)をホログラフとし、(1４０２)をドットパターンとし、(1４０３)を反射防止フィルムとする。反射防止フィルムの表面は、(1４０４)のように、光を反射しない生物模倣の構造を持つ方法と、特定な周波数の波長の同様な厚みとして金属の真空メーキにより、反射防止仕組みを仕掛ける方法を含む。
【０１０４】
また、反射防止フィルムを基材として、ホログラフを構成し、ドットパターンを与える方法も含み、さらに、反射フィルムを基材として、前記スマートフォン読取印刷物、若しくはスマートフォンランダムコードに関する印刷画像を構成する方法も考える。
【０１０５】
図１５は文字フォントにより可変長ドットパターンの構成方法の例の示す図である。図１５に示すように、(１５００)を４５度の仮想基準線があるドットパターンの文字フォントとし、(１５０１)をドットパターンの１つの網点とし、(１５０２)を情報ドットとする。網点s12、s13、s21、s23、s31、s32、s’12、s’13、s’21、s’23、s’31及びs’32を情報ドットとし、同様に、すべての網点の情報ドットを網点の4つの格子位置に配置することによって、4つのデータ、即ち2ビットの情報を記述することができる。網点s11、s22、s33、s’11、s’22及びs’33を縦横の一本化基準ドットとする。
【０１０６】
文字フォントにより可変長ドットパターンの構成方法について、上述以外、(PCT/JP２０１２/０７６５５５)に記載されたいろいろドットパターンの構成を含んでいる。
【０１０７】
図１６は ３*３個の図１５に示した文字フォントにより構成した可変長ドットパターンの例である。図１６に示すように、(１６００)は一つの3*3個の文字フォントで構成した9*9ドットの可変長ドットパターンを表し、(１６０１)は可変長ドットパターンの開始文字フォントのキードットを表し、(１６０２) ドットパターンの終了文字フォントのキードットを表す。従って、n＊n個ドットの可変長ドットパターンを構成することができる。
【０１０８】
このような構成とすることで、可変情報の印刷する場合に、事前に１つずつ印刷画像データを作成してから印刷することが要らない、文字印刷と同様に可変情報を印刷しながら、ドットパターンを変換することが可能になることによって、大量な可変情報としたドットパターンを印刷することができる。
【０１０９】
前記文字フォントにより構成されたドットパターンの色を、C、M、Y、K、白色、或はC、M、Y、Kの組み合わせにより構成された他の色を含む少なくても、１つの色とする手段である。
【０１１０】
前記文字フォントにより構成されたドットパターンの色を、R、G、B、黒色、或はR、G、Bの組み合わせにより構成された他の色を含むすくなくても、１つの色とする手段である。  
【０１１１】
図１７はマクロレンズ付けスマートフォンの例１の示す図である。
図１７に示すように、(１７００)をスマートフォンとし、(１７０１)をスマートフォンカメラ画像センサーのレンズとし、(１７０２)を付加レンズとし、(１７０３)を前記ドットパターンとし、(１７０４)をドットパターンが秘匿された印刷媒体とする。
【０１１２】
ここで、スマートフォンカメラ画像センサーのレンズ(１７０１)の前に付加レンズ(１７０２)を設置して、ドットパターン埋込媒体(１７０４)の上に与えられたドットパターン(１７０３)が、スマートフォンカメラ画像センサーのレンズ(１７０１)の前に付加レンズ(１７０２)を通じて、スマートフォンに読取られ、所定基準ドットに対して、情報ドットの幾何学的な配置、或は物理学的な配置により、マルチビット情報を記述するドッパターンの構成規則に基づいて、前記ドットパターンのコード値を認識し、コード値に基づいて、スマートフォンのメモリやネットワークなどから、偽造防止情報やマルチメディアコンテンツを呼び出すことができる。
【０１１３】
図１８はマクロレンズ付スマートフォンの例２の示す図である。
図１８に示すように、(１８００)をスマートフォンとし、(１８０１)をスマートフォンカメラ画像センサーのレンズとし、(１８０２)をマクロレンズユニットとし、(１８０３)をマクロレンズが付加されたスマートフォンの読取り光学焦点の距離と合わした支柱とし、(１８０４)を前記ドットパターンが秘匿された印刷物とする。
【０１１４】
ここで、スマートフォンがマクロレンズを介在した焦点の距離と合わせて、スマートフォンとドットパターンが秘匿された印刷物の間で、構成される固定焦点は、支柱の長さと一致している。
【０１１５】
本発明は、前記ドットパターンを画像の階調領域スペースに秘匿することによって、ドットパターンのドットのサイズが大きくなっても、知覚しづらい特徴があるため、スマートフォン読取りにとって、マクロレンズがなくても読取ることができる。
【０１１６】
図１９は鏡筒方式のマクロレンズユニットの例の示す図である。
図１９に示すように、(１９００)を鏡筒方式のマクロレンズユニットとし、(１９０１)をマクロレンズとし、(A)を鏡筒の高さとする。ここで、鏡筒の高さをスマートフォンのカメラレンズに介入したマクロレンズの焦点距離と一致している。
【０１１７】
図２０は標準画像サンプルの示す図である。
以下、この画像サンプルを用いて、前記記載された情報埋込構造を持つドットパターンをさらに画像の階調領域スペースの中に秘匿する方法を説明する。
【０１１８】
図２１は標準画像サンプルの階調領域スペースの示すグラフである。
図２１に示すように、画像の階調の確率分布が非常に複雑である。階調のスペースが一杯混んでいるので、前記のドットパターンを画像の階調領域スペースに格納することが難しい。
【０１１９】
図２２は各階調に対した画素の確率分布を示すグラフである。
図２２に示すように、画像の各々画素が画像の各階調に対して、確率の分布結果であり、ここで、異なる画像により、画素の確率分布が違い。
【０１２０】
従来電子透かし技術が画像の一部分領域に情報の埋込しか考えなかったことに対して、本発明は画像の全領域に対し情報を埋込む必要があることを考えている。図２１のような複雑な画像の階調の確率分布、また、混雑な階調領域スペースに対して、上述の画像の階調領域スペースの母集団の確率分布の推定法を用いて、前記ドットパターンを全体的の２０%以上格納することはできない場合に、以下二つの対策方法を提案する。
【０１２１】
方法１とは、図２１のような複雑な画像の階調の確率分布の最大階調の曲面と最小階調の曲面に対して、図２２の各階調に対した画素の確率分布の結果に基づいて、最大階調と最小階調の画素の確率分布のバランスを取りながら、ドットパターンのスペースを確保する。
【０１２２】
例は、図２２の各階調に対した画素の確率分布の結果に対して、x軸の左側の低い階調の画素の確率分布が高いので、この部分の階調が変わると、画像への影響がより大きい、逆に右側の高い階調の画素の確率分布が低いので、この部分の階調が変わっても、画像への影響がより小さい、この場合に高い階調を持っている画素に合わせて、小さくなるという調整すればよい。
【０１２３】
図２２の各階調に対した画素の確率分布の結果と逆になる場合に、低い階調を持っている画素に対して、大きくなるという調整すればよい。
【０１２４】
または、画像の確率分布の結果に応じて、高い階調を持っている画素でも、低い階調を持っている画素でも、両方の画素の数のバランスをとりながら、高い階調を持っている画素に対して、小さくなる調整したり、低い階調を持っている画素に対して、大きくなる調整したりすることができる。
【０１２５】
ここで、階調の調整に対して、電子画像のR、G、B三色、若しくは印刷画像のC、M、Y、K四色の階調を同時に同様な比率で変わることとする。
【０１２６】
または、局所の画素の明度が硬直性の変わることによって、知覚性が目立つことを避けるために、図２１のような複雑な画像の階調の確率分布の最大階調の曲面と最小階調の曲面に対して、柔軟的に変える方がよい。
【０１２７】
方法２とは、図２１のような複雑な画像の階調の確率分布の最大階調の曲面と最小階調の曲面に対して、ドットパターンを全体的の２０%以上格納することはできない場合に、画像の全体的な画素の階調の確率分布に対し、比率的に縮小させることが可能である。例は、図２１のような複雑な画像の階調の確率分布に対して、全体的の画素の階調を、比率的に、２００以下に縮小すれば、残る２０%以上の階調領域スペースをドットパターンの階調空間として使う。
【０１２８】
この場合に画像の色が若干変わるが、人間の色知覚特性により、知覚しづらいので、画質を落とさない特徴が具備される。
【０１２９】
前記ドットパターンが秘匿された印刷画像を読取る時に、照明の輝度により、画像の階調が大きく変化する。これは、読取り精度の低下の１つの原因になっている。また、各画素の階調の高さの度合いが計リ難い。この問題が改善する為に、（中国の出願番号200710056867.9と、200810052345.6）に記載された基準階調画素の内容に基づいて、３*３画素毎、真ん中の画素を基準階調画素とする。まわりの画素の階調値を、基準階調画素値を参考して算出する。
【０１３０】
元画像の階調領域スペースは、元画像階調の母集団の確率分布の最大階調の平面、或は曲面と、最小階調の平面或は曲面により構成されている。前記ドットパターンの階調空間を加えて、情報埋込んだ画像の階調領域スペースを構成することができる。
【０１３１】
そのため、ドットパターンを秘匿する時に、元画像階調の母集団の確率分布の最大階調の平面、或は曲面と、最小階調の平面或は曲面を推定した結果を、画像情報とノイズ情報即ちノイズ階調の分布とを判断する境界とする。
【０１３２】
前記ドットパターンが秘匿された印刷画像を読取る時に、元画像階調の母集団の確率分布の最大階調の平面、或は曲面と、最小階調の平面或は曲面を推定した結果を、元画像の階調領域スペースか、若しくは前記ドットパターンの空間かを判断する基準とする。
【０１３３】
元画像階調の母集団の確率分布の最大階調の平面、或は曲面と、最小階調の平面或は曲面を推定する方法は、従来、統計理論によって算出することができるし、もっと正確的に求める方法は、確率尺度の自己組織方法に基づいて算出することも可能である。
ここで、画像の複数な領域の分割をした各々画像領域に対して、確率尺度の自己組織方法を用いて、母集団の確率分布の最大階調の曲面、或は最小階調を求めることができる。
【０１３４】
前記ドットパターンを画像の階調領域スペースに格納する幾つか方法について、また幾つかが考えられる。例は（中国の出願番号200710056867.9と、200810052345.6）に記載された基準階調画素の手法に基づいて、画像の画素に対して、３*３画素毎、真ん中の画素を基準階調画素とする。まわりの画素の階調値を、基準階調画素値より高ければ、この部分の画素を前記ドットパターンのドットとし、低ければ一般の画素とする。逆にまわりの画素の階調値を、基準階調画素値より低ければ、この部分の画素を前記ドットパターンのドットとし、高ければ一般の画素とすることもできる。
このような構成によると、画像にとって、影響が少ない特徴がある。
【０１３５】
高速に認識するために、それぞれの行の一次元FFT振幅を計算することによって、前記ドットパターンを抽出することができる。また、人間が介入して、ルールベースを基づいて、前記ドットパターンを抽出することもできる。
【０１３６】
または、ドットパターンの階調値を、埋込対象になった画像のすべての画素の階調の母集団の確率分布を推定した結果によって決める方法を用いて、ドットパターンの階調領域スペースを格納し易い、読取る時に、画像の階調領域スペースを特定し易い、ドットパターンを抽出することもしやすくなる。
【０１３７】
ドットパターンの階調値を、画像の近傍画素の階調に基づいて決めることによって、ドットパターンを画像の階調領域スペースを格納し、秘匿した結果は、ドットパターンがもっと知覚しづらい、ドットパターンを秘匿した画像の画質がもっとよくなる。  
【０１３８】
さらに、ドットパターンをY色として、画像に重なる手法である。このような構成によると、Y色が色知覚しづらいので、画像の画質が落とさない特徴を備える。
【０１３９】
上述のようなドットパターンの格納する必要なスペースを確保する方法はまた、いろいろあるが、次のような特徴を具備するすべての手法が本発明に属している。  
【０１４０】
(1)情報記述するためのドットパターンは、少ない面積を用いて、マルチビット情報として記述する可能な情報埋込む構造を持つことである。
【０１４１】
(2)画像の全領域に対した情報の埋込、ドットパターンを循環コードとして、対称する同じドットパターンをマトリックスとして繰り替えに並べることである。任意角度で、情報をひとく任意単位面積に対して光学的にコード値を読取ることが可能である。
【０１４２】
(3)明度知覚の恒常性の特性、色知覚の特性、知覚の空間周波数特性を含む、少なくても１つの視覚的特性を利用し、前記ドットパターンを画像の中に秘匿することである。
【０１４３】
前記ドットパターンの色をC、M、Y、K、白色を含む１つ色とする場合に、ドットパターンのドットのサイズが大きくなると、ドットパターンを画像の階調領域のスペースに秘匿する時に、ドットパターンの画像にとって、目たつ問題が生じる。
この問題を改善するために、ドットパターン、或は文字フォントとしたドットパターンの画像を透明、或は半透明の画像データとする手段を考える。
【０１４４】
若しくは、情報を埋込む対象になる画像を透明、或は半透明の画像データとする手段を考える。
さらに、ドットパターンの画像と情報を埋込む対象になる画像を、両方に透明、或は半透明の画像データとする手段を考える。
【０１４５】
このような構成とすることで、ドットパターンを秘匿した画像に対して、画質を落とさない特徴があるし、スマードフォンのカメラを用いて、マクロレンズを付加せず、読取ることができるために、ドットパターンのドットのサイズが拡大しても、画像にとって劣化しない特徴も持っている。
【０１４６】
ランダムコードを作成する対象になった画像の周波数領域に対し、人間の介入により、メンバシップ関数を作成する方法とは、二次元画像のR、G、B三色、若しくはC、M、Y、K四色の各々の画像の周波数領域のスペース分布、周波数スペクトルの分布、周波数領域の二次元自己相関関数の分布、周波数領域の振幅の分布、周波数領域のグラスタの分布、周波数領域の母集団の確率分布などの元の画像の特徴を示している画像のグレードを、人間の介入によって、0から９数値へ写像する可能な公式で表すことができる。このような公式をメンバシップ関数という。メンバシップ関数をある程度多く作成すると、具体的に５個以上になると、該当画像を特定することができる１つの特徴ベクトルを構成することが可能である。
【０１４７】
前記ランダムコードを作成する対象になった画像の階調領域のスペースに対し、人間の介入することにより、メンバシップ関数を作成する方法とは、二次元画像のR、G、B三色、若しくはC、M、Y、K四色の各々の画像の階調領域のスペースの分布、階調領域の二次元自己相関関数の分布、階調領域のグラスタの分布、階調領域の確率の母集団の確率分布や階調領域の回帰分析などいろいろの元の画像の特徴を示している画像のグレードを、人間の介入によって、0から９数値へ写像する可能な公式で表れることができる。このような公式をメンバシップ関数といえ、メンバシップ関数がある程度に多くなると、具体的に５個以上になると、該当画像を特定することができる１つの特徴ベクトルを構成することが可能である。
前記メンバシップ関数を用いて、前記ランダムコードを作成する対象になった画像を特徴ベクトル空間へ写像することができる。
【０１４８】
さらに正確な特徴ベクトルを求めるために、同一画像に対して、カメラで複数な写真をとってから、上記の特徴ベクトルを算出する方法を用いて、それぞれ画像の特徴ベクトルを上記のメンバシップ関数を用いて、計算すると、複数な特徴ベクトルを求めることができる。
【０１４９】
上記求めた同一画像の複数な特徴ベクトルに対して、画像の特徴空間の母集団の確率分布の推定法を用いて、学習すると、１つの最適化になる特徴ベクトルを推定することが可能である。このような最適化になった特徴ベクトルをランダムコードとする。
【０１５０】
母集団の確率情報と最適化になった特徴ベクトル情報を、両方用いて、画像を特定できるし、該当画像のランダムコードのコード値を求めることが可能になった。
【０１５１】
複数の前記ランダムコードを作成する対象になった画像を用いて、複数の特徴ベクトルを求めることができる。前記ランダムコードを作成する対象になった複数の画像の複数特徴ベクトルにより、特徴ベクトル空間を構成することができる。
【０１５２】
普段、特徴ベクトル空間をサーバーに置く、スマートフォンで読取った画像を
特徴ベクトルデータと照合すると、ユークリッド距離(Euclidean distance)一番近い特徴ベクトルを該当画像のランダムコードとして検出することが可能である。
【０１５３】
上記人間の介入という手法は、人間的な判断に基づいて、画像の特徴を抽出し、０から９のような数字化としてメンバシップ関数を作成することができる。
画像の特徴に対して、人間の介入によって、殆どの数式化を行うことが可能であるので、画像のどんな特徴を利用する方がいいか問題ではなく、人間の介入により画像の特徴を数値化することがポイントである。
【０１５４】
従来のAR技術と比べると、画像認識のエンジンを端末に搭載することができ、認識した結果をコードとしてインターネックへ送ることが可能である。認識速度とネット転送速度が早い特徴がある。
【０１５５】
そのため、画像のいろんな特徴を、人間の介入により、抽出し、数値化を行うすべての手段を本発明に属する。
【０１５６】
上記の母集団の確率分布の推定方法を、確率尺度を用いた自己組織方法とする。具体的のアルゴリズムは次のようになる。
Step1:初期値の設定ステップであり、初期確率尺度M(0)、確率分布の初期平均値A(0)、自己組織安定値V、自己組織回数n=0、最大自己組織回数MNなどを設定する。
Step2:自己組織の処理ステップであり、確率分布の平均値A(n)において、確率尺度M(n)の範囲以内のすべてのサンプルリングの確率的分布の値に対して、確率分布の平均値A(n+1)と確率分布の分散値S(n+1)を算出する、確率分布の分散値S(n+1)を新しい確率尺度M(n+1) とする、自己組織回数n=n+1。
Step3:自己組織の判別ステップであり、判別最大自己組織回数になるか(N≧MN)、新しい確率尺度M(n+1)の値を安定したか(M(n)-M(n+1)≦V)を含む少なくても１つの条件を満たれれば、母集団の確率分布の推定結果を確率分布の平均値A(n+1)と確率分布の分散値S(n+1) とする、確率尺度を用いた自己組織を完了。
そうではなければ、Step2へ戻る、自己組織処理を続ける。
【図面の簡単な説明】
【０１５７】
【図１】コンテンツ自主作成可能なスマートフォン読取システムのフローチャート；
【図２】異なる方向によってドットパターンの構成を示す図；
【図３】異なる形によってマルチビット情報の記述の示す図；
【図４】集中網点と分散網点によって情報の記述の示す図；
【図５】異なる位置或は位相変調によってマルチビット情報の記述の示す図；
【図６】縦横の一本化の仮想基準線のドットパターンの示す図；
【図７】物理学形態の位相変調（PM）によってドットパターンの構成の示す図；
【図８】大容量ドットパターンの情報記述の例を示す図；
【図９】大容量のドットパターンの構成の例を示す図；
【図１０】色知覚の特性の持つドットパターンの実現方法の示す図である；
【図１１】色知覚の特性の持つドットパターンの応用例の示す図；
【図１２】ドットパターンの分割方法の例の示す図;
【図１３】印刷のマイクロレンズとドットパターンの融合の示す図；
【図１４】反射防止ホログラフの情報埋込方法の例の示す図；
【図１５】文字フォントにより可変長ドットパターンの構成方法の例の示す図；
【図１６】３*３個の図１５に示した文字フォントにより構成した可変長ドットパターンの例；
【図１７】マクロレンズ付けスマートフォンの例１の示す図；
【図１８】マクロレンズ付けスマートフォンの例２の示す図；
【図１９】鏡筒方式のマクロレンズユニットの例の示す図；
【図２０】標準画像サンプルの示す図；
【図２１】標準画像サンプルの階調領域スペースの示すグラフ；
【図２２】各階調に対した画素の確率分布の示すグラフ。
【符号の説明】
【０１５８】
２０１  ドットパターンの網点
２０２  情報ドット
２０３  情報ドット
４０１  集中網点
４０２  分散網点
５０１  ドットパターンの網点
５０２  網点のドット
７０１  ドットパターンの網点
７０２  情報ドット
８０１  情報ドット
８０２  ドットパターンの網点
９００  一つの９*９ドットパターンの構成
９０１  情報ドット
９０２  ドットパーンの開始を表し基準ドット
９０３  キードット
１００１  白い、黄色若しくは近傍画素の色の情報ドット
１００２  印刷画像の占める領域
１１０１  情報ドット
１１０２  基準ドット
１１０３  基準ドット
１３０１  マイクロレンズ
１４０１  ホログラフ
１４０２  ドットパターン
１４０３  反射防止フィルム
１４０４  光を反射しない生物模倣の構造
１５００  45度の仮想基準線があるドットパターンの文字フォント
１５０１  ドットパターンの１つの網点
１５０２  情報ドット
１６００  一つの3*3個の文字フォントで構成した9*9ドットの可変長ドットパターン
１６０１  可変長ドットパターンの開始文字フォントのキードット
１６０２  ドットパターンの終了文字フォントのキードット
１７００  スマートフォン
１７０１  スマートフォンカメラ画像センサーのレンズ
１７０２  付加レンズ
１７０３  ドットパターン
１７０４  ドットパターンが秘匿された印刷媒体
１８００  スマートフォン
１８０１  スマートフォンカメラ画像センサーのレンズ
１８０２  マクロレンズユニット
１８０３  マクロレンズユニットの支柱
１８０４  ドットパターンが秘匿された印刷物
１９００  鏡筒方式のマイクロレンズユニット
１９０１  マクロレンズ
【図１】
2014204166.tif 000003
【図２】
2014204166.tif 000004
【図３】
2014204166.tif 000005
【図４】
2014204166.tif 000006
【図５】
2014204166.tif 000007
【図６】
2014204166.tif 000008
【図７】
2014204166.tif 000009
【図８】
2014204166.tif 000010
【図９】
2014204166.tif 000011
【図１０】
2014204166.tif 000012
【図１１】
2014204166.tif 000013
【図１２】
2014204166.tif 000014
【図１３】
2014204166.tif 000015
【図１４】
2014204166.tif 000016
【図１５】
2014204166.tif 000017
【図１６】
2014204166.tif 000018
【図１７】
2014204166.tif 000019
【図１８】
2014204166.tif 000020
【図１９】
2014204166.tif 000021
【図２０】
2014204166.tif 000022
【図２１】
2014204166.tif 000023
【図２２】
2014204166.tif 000024