(57)【要約】【課題】様々な画像や色変動に対応して埋め込まれた情報の検出や取得を行うことができる画像処理装置および画像処理プログラムを提供する。【解決手段】局所色変位抽出部１は、注目領域における局所的な色の変位、例えば局所平均値と注目領域の色の色差ベクトルや局所微分値などから局所色変位を求める。類似度算出部２は、局所色変位抽出部１で得た局所色変位と、予め設定された抽出色変位との類似度を算出する。算出された類似度が予め設定しておいた閾値以上となる注目領域が存在していれば、与えられた画像には情報が埋め込まれていると判断すればよい。また、それぞれの注目領域に類似度の値を割り付けた類似度画像を生成し、さらに二値化して二値の類似度画像を生成してもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
与えられた画像の注目領域における局所的な色の変位を局所色変位として抽出する抽出手段と、前記局所色変位と予め設定された色の変位である抽出色変位との類似度を算出する算出手段を有することを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
さらに、それぞれの注目領域から得られる局所色変位の方向と与えられた色の変位の方向から前記抽出色変位を設定する抽出色変位設定手段を有することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記算出手段は、さらに、前記局所色変位と予め抽出しないと設定された色の変位である非抽出色変位との類似度を算出し、前記抽出色変位との類似度と前記非抽出色変位との類似度とから総合類似度を算出して前記注目領域の類似度とすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
さらに、それぞれの注目領域から得られる前記局所色変位の出現頻度を集計して極大色変位を求め該極大色変位をもとに前記非抽出色変位を設定する非抽出色変位設定手段を有することを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
さらに、前記類似度に基づいて前記注目領域を二値化する二値化手段を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記二値化手段は、前記類似度を二値化することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記二値化手段は、前記類似度に基づいて前記画像に対して強調処理を施し、強調された画像を二値化することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項８】
コンピュータに、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像処理装置の機能を実行させるものであることを特徴とする画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置および画像処理プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像を出力する際に、電子的な情報を、一見、人間の目には認識されない形式で付加した画像を出力し、その画像を読取装置で読み取った際に、付加した情報の存在を検出し、あるいは付加した情報を取り出す技術が開発され、利用されている。
【０００３】
例えば特許文献１や特許文献２では、出力装置で画像を出力する際に画像中にイエローの孤立した領域を付加情報として埋め込んでおく。そして画像を読み取った際に、画像からイエローの孤立した領域を検出するとともに、白地に相当する領域を検出し、検出されたイエローの孤立した領域と白地に相当する領域をもとに、読み取った画像が当該出力装置で出力したものか否かを判定している。
【０００４】
これらの文献では、地色及び孤立した領域の色が固定されており、例えば余白や文書の行間などで付加情報を検出することになる。出力される画像によっては、地色が他とは異なる場合や、全面に着色されている場合などがある。また、画像の出力の際に周波数劣化、用紙の表面荒れ、雑音成分の混入などが生じ、また読み取りの際にＭＴＦ劣化など、様々な要因により色変動が発生する。そのため、付加した情報の検出や取り出しは、様々な画像に対応し、また様々な色変動に対応することが要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１４５６２３号公報
【特許文献２】特開平１０−２４３２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、様々な画像や色変動に対応して埋め込まれた情報の検出や取得を行うことができる画像処理装置および画像処理プログラムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願請求項１に記載の発明は、与えられた画像の注目領域における局所的な色の変位を局所色変位として抽出する抽出手段と、前記局所色変位と予め設定された色の変位である抽出色変位との類似度を算出する算出手段を有することを特徴とする画像処理装置である。
【０００８】
本願請求項２に記載の発明は、本願請求項１に記載の発明の構成に、さらに、それぞれの注目領域から得られる局所色変位の方向と与えられた色の変位の方向から前記抽出色変位を設定する抽出色変位設定手段を有することを特徴とする画像処理装置である。
【０００９】
本願請求項３に記載の発明は、本願請求項１または請求項２に記載の発明における前記算出手段が、さらに、前記局所色変位と予め抽出しないと設定された色の変位である非抽出色変位との類似度を算出し、前記抽出色変位との類似度と前記非抽出色変位との類似度とから総合類似度を算出して前記注目領域の類似度とすることを特徴とする画像処理装置である。
【００１０】
本願請求項４に記載の発明は、本願請求項３に記載の発明の構成に、さらに、それぞれの注目領域から得られる前記局所色変位の出現頻度を集計して極大色変位を求め該極大色変位をもとに前記非抽出色変位を設定する非抽出色変位設定手段を有することを特徴とする画像処理装置である。
【００１１】
本願請求項５に記載の発明は、本願請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の発明の構成に、さらに、前記類似度に基づいて前記注目領域を二値化する二値化手段を有することを特徴とする画像処理装置である。
【００１２】
本願請求項６に記載の発明は、本願請求項５に記載の発明における前記二値化手段が、前記類似度を二値化することを特徴とする画像処理装置である。
【００１３】
本願請求項７に記載の発明は、本願請求項５に記載の発明における前記二値化手段が、前記類似度に基づいて前記画像に対して強調処理を施し、強調された画像を二値化することを特徴とする画像処理装置である。
【００１４】
本願請求項８に記載の発明は、コンピュータに、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像処理装置の機能を実行させるものであることを特徴とする画像処理プログラムである。
【発明の効果】
【００１５】
本願請求項１に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比べて、様々な画像や色変動に対応して埋め込まれた情報の検出や取得を行うことができるという効果がある。
【００１６】
本願請求項２に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比べて、さらに色変動を排除した情報の検出や取得を行うことができる。
【００１７】
本願請求項３に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比べて、雑音成分を排除した情報の検出や取得を行うことができる。
【００１８】
本願請求項４に記載の発明によれば、本構成を有しない場合に比べて、さらに雑音成分を排除した確実な情報の検出や取得を行うことができる。
【００１９】
本願請求項５及び請求項６に記載の発明によれば、埋め込まれた情報を明示的に現出させた画像を得ることができる。
【００２０】
本願請求項７に記載の発明によれば、情報が埋め込まれた領域を強調した画像を得ることができる。
【００２１】
本願請求項８に記載の発明によれば、本願請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の発明の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す構成図である。
【図２】情報の埋め込みの一例の説明図である。
【図３】情報を埋め込んだ場合の色の変化の説明図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における動作の一例を示す流れ図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態の第１の変形例を示す構成図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態の第２の変形例を示す構成図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態の第２の変形例における動作の一例を示す流れ図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態を示す構成図である。
【図９】局所色変位と抽出色変位及び非抽出色変位との関係の一例の説明図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における動作の一例を示す流れ図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態の第１の変形例を示す構成図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態の第２の変形例を示す構成図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態の第２の変形例における動作の一例を示す流れ図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態の第３の変形例を示す構成図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態の第３の変形例における動作の一例を示す流れ図である。
【図１６】本発明の各実施の形態およびその変形例で説明した機能をコンピュータプログラムで実現した場合におけるコンピュータプログラム及びそのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体とコンピュータの一例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
まず、本願発明の各実施の形態において前提となる情報が埋め込まれた画像について説明しておく。図２は、情報の埋め込みの一例の説明図、図３は、情報を埋め込んだ場合の色の変化の説明図である。図２（Ａ）には原画像の一例を示し、図２（Ｂ）には埋め込む情報の画像の一例を示している。図２（Ａ）に示した原画像の一例では、色の違いを斜線の違いとして示している。もちろん、原画像には制限はない。また、原画像に情報を埋め込む際には、予め決めておいた色の点を埋め込むものとし、図２（Ｂ）に示した埋め込む情報の画像においては予め決められた色の点を黒点によって示している。もちろん、埋め込みに用いるパターンは点に限られず、パターンの大きさ及び形状、配置については予め決めておけばよく、この例に限られない。情報を埋め込む際に用いる色を含め、一見しただけでは一般の人の目には認識されないように設定される。
【００２４】
原画像に情報を埋め込む際には、両者を合成すればよい。例えば図２（Ａ）に示した画像に図２（Ｂ）に示した情報の画像を合成して、図２（Ｃ）に示した画像を得る。この図２（Ｃ）に示した画像を出力すれば、情報が埋め込まれた画像が出力されることになる。
【００２５】
情報が埋め込まれた画素の色の変化の具体例を図３に示している。色ａは原画像における当該画素の色を示し、色ｂは埋め込む色を示している。原画像に情報を埋め込むことにより、当該画素の色は色ｃへと変化する。このように色が変化した画素が、合成後の画像には存在することになる。しかし、上述のように埋め込む色や大きさなどを見かけ上では分からないように設定しておくことによって、原画像の見かけ上の色などは保持される。
【００２６】
ここで、当該画素の色の変位をみると、色ａが色ｃへ変位ｄだけ変化していることになる。この変位ｄは、埋め込んだ色ｂの白からの変位である。従って、情報を埋め込む際に用いた色を変位として与え、色ａの領域に色ｃの画素が存在している場合、その変位を与えられた変位と比較すれば、情報が埋め込まれた画素であるか否かが分かることになる。
【００２７】
以下に説明する本発明の各実施の形態では、このような知見を基本として用いている。与えられる画像はどのようなものでもよいが、図２（Ｃ）に示した画像のように情報が埋め込まれた画像については、情報が埋め込まれていることを検出し、あるいは埋め込まれている情報を取得するための処理を行う。
【００２８】
図１は、本発明の第１の実施の形態を示す構成図である。図中、１は局所色変位抽出部、２は類似度算出部である。局所色変位抽出部１は、与えられた画像の注目領域における局所的な色の変位を局所色変位として抽出する。注目領域は１または複数の画素とし、与えられた画像の全体あるいは部分について注目領域を変更しながら処理を行う。局所色変位は、例えば注目領域の色について局所平均色からの色の変位を算出すればよい。局所平均色は、注目領域を含む予め決められた大きさ及び形状の領域（局所領域）について、全体あるいはいくつかの画素の色の平均を算出すればよい。また、色の変位は色差ベクトルとして求めればよい。この場合、色空間における注目領域の色ベクトルと局所平均色の色ベクトルとから求めるほか、色を表す成分ごとに差分を求め、差分を要素とするベクトルを色差ベクトルとしてもよい。あるいは、画像の色値から局所微分値を求め、または色成分ごとに局所微分値を求め、これらの微分値より局所色変位を求めてもよい。
【００２９】
類似度算出部２は、局所色変位抽出部１において抽出した局所色変位と、予め設定された色の変位である抽出色変位との類似度を算出する。抽出色変位は、この例では与えられた情報の埋め込みの際に使用した色のベクトルあるいは当該色の局所微分値から求めたベクトルを用いる。算出する類似度の一例としては、抽出色変位をベクトルＶｙ、局所色変位をベクトルＶとし、ベクトルＶｙとベクトルＶとがなす角度をαとし、類似度Ｆｙは
Ｆｙ＝｜Ｖ｜m （ｃｏｓ（α））n 
で求めればよい。なお、ｍ、ｎは定数である。ベクトルＶｙとベクトルＶのなす角度が小さいほど類似度Ｆｙが大きな値を取ることになる。理論的には情報が埋め込まれている場合に局所色変位は抽出色変位となることから、類似度Ｆｙの値が大きいほど、注目領域に情報が埋め込まれていると推測される。
【００３０】
もちろん、この類似度の算出方法は一例であって、別の方法により類似度を求めてもよいことは言うまでもない。また、類似度を算出する際に抽出色変位のベクトルと局所色変位のベクトルについて反対方向の類似度についても求め、双方向の類似度のうちいずれか大きい方を選択するようにし、情報を埋め込む際に反転（減算）して埋め込んだ場合に対応してもよい。
【００３１】
図４は、本発明の第１の実施の形態における動作の一例を示す流れ図である。Ｓ１１において、局所色変位抽出部１は注目領域における局所的な色の変位、例えば局所平均値と注目領域の色の色差ベクトルや局所微分値などから局所色変位を求める。
【００３２】
Ｓ１２において、類似度算出部２は、局所色変位抽出部１で得た局所色変位と、予め設定された抽出色変位との類似度を算出する。
【００３３】
類似度算出部２で算出した類似度を注目領域の値として出力する。類似度算出部２で算出した類似度が予め設定しておいた閾値以上となる注目領域が存在していれば、与えられた画像には情報が埋め込まれていると判断すればよい。また、それぞれの注目領域に類似度の値を割り付けた類似度画像を生成してもよい。類似度画像には、情報が埋め込まれた領域に他よりも大きな値が割り付けられており、例えば図２（Ｂ）に示した画像のように、埋め込む情報の画像が再生されることになる。値が局所的に極大となる画像中の位置や形状を特定すれば、情報の埋め込み位置が判明し、情報の取得につながる。
【００３４】
類似度を使用してこのような情報の有無の判定や情報の取得を行えば、白の余白以外に埋め込まれた情報も検出、取得される。また、様々な要因により色変動が生じていても、類似度の値で判断すれば情報の検出、取得が確実に行われることになる。
【００３５】
図５は、本発明の第１の実施の形態の第１の変形例を示す構成図である。図中、３は二値化部である。この第１の変形例では、図１に示した構成に加えて二値化部３を設けている。
【００３６】
二値化部３は、類似度算出部２で算出された類似度に基づいて注目領域を二値化する。二値化は、類似度算出部２で算出された類似度を予め設定されている閾値と比較して二値化すればよい。類似度の値が閾値以上の領域が二値画像に現出することになる。あるいは、類似度に基づいて与えられた画像に対して強調処理を施し、強調された画像を二値化してもよい。例えば類似度の値が大きいほど強調すれば、情報が埋め込まれた領域が強調され、その部分が二値化により二値画像に現出することになる。
【００３７】
上述したように類似度算出部２から出力された類似度の値により類似度画像を生成しても情報の埋め込み具合が分かるが、二値画像とすると情報が埋め込まれた領域が明示されることになる。
【００３８】
図６は、本発明の第１の実施の形態の第２の変形例を示す構成図である。図中、４は抽出色変位設定部である。この第２の変形例では、抽出色変位として、与えられた情報の埋め込みの際に使用した色のベクトルあるいは当該色の局所微分値から求めたベクトルを修正して用いる例を示している。
【００３９】
抽出色変位設定部４は、それぞれの注目領域から得られる局所色変位の方向と与えられた色の変位の方向から抽出色変位を設定する。設定方法としては、例えば、それぞれの注目領域から得られる局所色変位のうち、変位の方向が与えられた色の変位から予め定められた角度以内であるものを選出して、平均値や中央値、極大値などを推定色変位として求め、抽出色変位として設定する。この場合、与えられた色の変位の方向について推定色変位の方向に修正し、長さについては修正しなくてもかまわない。
【００４０】
別の設定方法としては、それぞれの注目領域から得られる局所色変位の方向についての頻度分布を求め、その頻度分布から頻度の極大値のうち与えられた色の変位の方向に最も近い極大値を示す方向を求める。その方向に、与えられた色の変位の方向を修正して抽出色変位を設定してもよい。もちろん、これらの設定方法に限らず、種々の方法により抽出色変位を設定してもよい。
【００４１】
類似度算出部２では、与えられた色の変位を抽出色変位設定部４で設定した抽出色変位を用いて、類似度を算出すればよい。抽出色変位が与えられた画像に応じて抽出色変位設定部４で修正されていることから、与えられた色の変位をそのまま修正せずに抽出色変位として用いる場合に比べて、様々な要因により色変動が生じていても情報が埋め込まれた領域の類似度が大きく算出され、情報の検出や取得がより確実に行われることになる。
【００４２】
なお、この第２の変形例の構成に、第１の変形例で説明した二値化部３を追加して構成してもよいことは言うまでもない。
【００４３】
図７は、本発明の第１の実施の形態の第２の変形例における動作の一例を示す流れ図である。この例では、抽出色変位の設定方法として、局所色変位の方向についての頻度の極大値を用いる場合について示している。なお、Ｓ１１およびＳ１２は図４において説明したとおりである。
【００４４】
Ｓ１１において局所色変位抽出部１は注目領域における局所色変位を求めた後、抽出色変位設定部４は、まずＳ２１において、Ｓ１１で求めたそれぞれの注目領域の局所色変位から、その局所色変位の方向についての頻度分布を求める。また、Ｓ２２において、抽出色変位の初期値として、与えられた色の変位を設定する。
【００４５】
Ｓ２３において、Ｓ２１で求めた頻度分布から、頻度が極大値をとる方向を求める。極大値は１つに限らず複数生じている場合もあり、それぞれの極大値に対応する方向を修正候補として求めておく。そして、その中から与えられた色の変位の方向に最も近い修正候補を選択する。
【００４６】
Ｓ２４において、Ｓ２３で選択した修正候補が、条件を満たすか否かを判定する。例えば修正候補の方向が、与えられた色の変位の方向から予め決められた角度の範囲内であることを条件とし、この条件を満たすか否かを判定すればよい。もちろん、条件はこの例に限られるものではない。
【００４７】
Ｓ２４の判定で条件を満たすと判定された場合には、Ｓ２５において、設定されている抽出色変位の方向を、Ｓ２３で選択した修正候補の方向に修正し、改めて抽出色変位として設定する。また、Ｓ２４の判定で条件を満たさないと判定された場合には抽出色変位の修正を行わない。この場合、Ｓ２２で設定した抽出色変位がそのまま使用されることになる。
【００４８】
このようにして設定された抽出色変位を用い、類似度算出部２はＳ１２において局所色変位抽出部１で得た局所色変位と、抽出色変位設定部４で設定された抽出色変位との類似度を算出すればよい。
【００４９】
なお、抽出色変位の設定方法として他の設定方法を用いる場合には、その設定方法に応じた処理を行うことになる。
【００５０】
図８は、本発明の第２の実施の形態を示す構成図である。この第２の実施の形態では、類似度算出部２が抽出色変位とともに非抽出色変位を用いて類似度を算出する例を示している。抽出色変位が情報の埋め込みの際に使用した抽出しようとする色に基づくものであるのに対して、非抽出色変位は、抽出しないとした色に基づくものである。例えば、抽出しないとした色のベクトルあるいはその色の局所微分値から求めたベクトルなどを非抽出色変位とすればよい。抽出色変位との類似度が他より大きな値であっても情報を埋め込んだ領域でない場合があり、そのような場合に比べて非抽出色変位を用いた場合の類似度を下げるように、設定された非抽出色変位を使用している。情報の埋め込みに使用する色として目につかない色を使用している場合、目につかない埃や紙粉などの色が情報の埋め込みに使用している色として抽出されてしまう場合がある。このような場合を排除すべく、非抽出色変位を設定しておく。従って、非抽出色変位は、抽出色変位の類似色変位であり、且つ色空間上にて予め決められた範囲以上離れた色変位を設定するとよい。
【００５１】
局所色変位抽出部１は、第１の実施の形態で説明したものであり、与えられた画像の注目領域における局所色変位を抽出する。
【００５２】
類似度算出部２は、局所色変位抽出部１において抽出した局所色変位と、予め設定された抽出色変位との類似度を算出するとともに、局所色変位と予め抽出しないと設定された色の変位である非抽出色変位との類似度を算出し、抽出色変位との類似度と非抽出色変位との類似度とから総合類似度を算出して、注目領域の類似度とする。抽出色変位と局所色変位との類似度については第１の実施の形態で説明したので、ここでの説明を省略する。
【００５３】
非抽出色変位と局所色変位との類似度についても、一例としては、非抽出色変位をベクトルＶｘ、局所色変位をベクトルＶとし、ベクトルＶｘとベクトルＶとがなす角度をβとし、類似度Ｆｘは
Ｆｘ＝｜Ｖ｜m （ｃｏｓ（β））n 
で求めればよい。なお、ｍ、ｎは定数である。ベクトルＶｘとベクトルＶのなす角度が小さいほど類似度Ｆｘが大きな値を取ることになり、類似度Ｆｘの値が大きいほど抽出されないようにすることを示す。
【００５４】
さらに、抽出色変位と局所色変位との類似度Ｆｙと、非抽出色変位と局所色変位との類似度Ｆｘとから、総合類似度Ｆを算出する。総合類似度Ｆは、抽出色変位と局所色変位との類似度Ｆｙの値が大きいほど総合類似度Ｆを大きく、非抽出色変位と局所色変位との類似度Ｆｘの値が大きいほど総合類似度Ｆを小さくする。一例としては、類似度Ｆｙから類似度Ｆｘを減算し、
Ｆ＝ｓ・Ｆｙ−ｔ・Ｆｘ
として総合類似度Ｆを求めればよい。なお、ｓ，ｔは定数である。あるいは、類似度Ｆｙを類似度Ｆｘで除算し、
Ｆ＝Ｆｙ／Ｆｘ
として総合類似度Ｆを求めてもよい。
【００５５】
さらに、総合類似度を求める際に局所色変位を考慮してもよい。例えば、局所色変位の大きさに応じて総合類似度を制御してもよい。一例としては、局所色変位の大きさが小さいほど総合類似度の値が大きくなるように制御すればよい。あるいは、抽出色変位のベクトルと重なる直線に対する局所色変位の距離に応じて総合類似度を制御してもよい。一例としては、局所色変位の距離が小さいほど総合類似度の値が大きくなるように制御すればよい。これらの制御は、総合類似度の値が大きくなるように制御するのであれば、類似度Ｆｙに対して類似度Ｆｘを相対的に小さく、あるいは類似度Ｆｘに対して類似度Ｆｙを相対的に大きくすればよい。あるいは、類似度Ｆｙを算出する際の角度αを小さくし、または類似度Ｆｘを算出する際の角度βを大きくしてもよい。または、総合類似度Ｆの値に対して、局所色変位の大きさや距離に応じた修正のための値を総合類似度に加算してもよい。もちろん、制御方法はこれらの例に限られない。
【００５６】
上述した総合類似度の求め方は一例であって、このほかにも、類似度Ｆｙと類似度Ｆｘを係数とする種々の関数により総合類似度Ｆを求めてもよい。その際に、局所色変位のほか種々の要因を考慮した上で総合類似度を算出してもよい。また、第１の実施の形態でも説明したが、類似度を算出する際に抽出色変位及び非抽出色変位のベクトルと局所色変位のベクトルについて反対方向の類似度についても求め、双方向の類似度のうちいずれか大きい方を選択するようにし、情報を埋め込む際に反転（減算）して埋め込んだ場合に対応してもよい。
【００５７】
図９は、局所色変位と抽出色変位及び非抽出色変位との関係の一例の説明図である。図９には局所色変位のベクトルＶと、抽出色変位のベクトルＶｙと、非抽出色変位のベクトルＶｘとを、ある色空間にて始点を原点として示している。上述した例では、抽出色変位のベクトルＶｙと局所色変位のベクトルＶのなす角度αが小さいほど類似度Ｆｙが大きな値を取る。また、非抽出色変位のベクトルＶｘと局所色変位のベクトルＶのなす角度βが小さいほど類似度Ｆｘが大きな値を取る。総合類似度Ｆの値は、類似度Ｆｙが大きな値ほど大きくなり、類似度Ｆｘが大きな値ほど小さくなる。従って、局所色変位のベクトルＶが抽出色変位のベクトルＶｙに近づくほど抽出されやすくなり、非抽出色変位のベクトルＶｘに近づくほど抽出されにくくなる。これにより、情報の埋め込みに使用している色に類似した雑音成分となる色を非抽出色変位として設定しておくことにより、雑音成分となる色の総合類似度Ｆの値が抑えられ、情報の埋め込みに使用した色により色が変位した場合の総合類似度Ｆの値が他よりも大きくなって現れることになる。
【００５８】
図１０は、本発明の第２の実施の形態における動作の一例を示す流れ図である。Ｓ３１において、局所色変位抽出部１は注目領域における局所的な色の変位、例えば局所平均値と注目領域の色の色差ベクトルや局所微分値などから局所色変位を求める。
【００５９】
Ｓ３２において、類似度算出部２は、局所色変位抽出部１で得た局所色変位と予め設定された抽出色変位との類似度を算出するとともに、局所色変位と予め設定された非抽出色変位との類似度を算出する。
【００６０】
Ｓ３３において、類似度算出部２は、さらに、Ｓ３２で算出した局所色変位と抽出色変位との類似度と、局所色変位と非抽出色変位との類似度とから、総合類似度を算出する。
【００６１】
類似度算出部２で算出した総合類似度を注目領域の値として出力する。類似度算出部２で算出した総合類似度が予め設定しておいた閾値以上となる注目領域が存在していれば、与えられた画像には情報が埋め込まれていると判断すればよい。また、それぞれの注目領域に類似度の値を割り付けた類似度画像を生成してもよい。類似度画像には、情報が埋め込まれた領域に他よりも大きな値が割り付けられており、また非抽出色変位の設定により雑音成分となる色変位についての類似度が抑えられており、上述の第１の実施の形態の構成に比べて雑音成分が少ない類似度画像が得られ、埋め込む情報の画像が再生されることになる。値が局所的に極大となる画像中の位置や形状を特定すれば、情報の埋め込み位置が判明し、情報の取得につながる。もちろん、白の余白以外に埋め込まれた情報も検出、取得される。また、様々な要因により色変動が生じていても、類似度の値で判断すれば情報の検出、取得が確実に行われることになる。
【００６２】
図１１は、本発明の第２の実施の形態の第１の変形例を示す構成図である。図中、３は二値化部である。この二値化部３は第１の実施の形態の第１の変形例で説明したものであり、第２の実施の形態においても二値化部３を設けて構成してもよい。二値化部３についてはすでに説明しているので、ここでの説明は省略する。二値画像であれば、情報が埋め込まれた領域が明示されることになる。
【００６３】
図１２は、本発明の第２の実施の形態の第２の変形例を示す構成図である。図中、５は非抽出色変位設定部である。この第２の変形例では、設定されている非抽出色変位を修正して用いる例を示している。
【００６４】
非抽出色変位設定部５は、それぞれの注目領域から得られる局所色変位と与えられた非抽出色変位から、非抽出色変位を設定する。例えば、それぞれの注目領域から得られる局所色変位の出現頻度を集計して頻度分布を求め、極大となる色変位をもとに非抽出色変位を設定すればよい。一例としては、与えられた非抽出色変位から予め設定されている角度範囲に存在する極大色変位のうち頻度が最も大きい極大色変位を選択し、その極大色変位から非抽出色変位を設定し直し、あるいは設定されている非抽出色変位を極大色寄りに修正して設定し直せばよい。なお、極大色変位の選択は、抽出色変位に基づく極大色変位が選択されるのを防止するように、抽出色変位から予め設定されている角度範囲では選択しないようにするとよい。
【００６５】
類似度算出部２では、設定されている抽出色変位を用いて類似度を算出するとともに、非抽出色変位設定部５で設定された非抽出色変位を用いて類似度を算出する。そして、抽出色変位を用いて算出した類似度と、非抽出色変位を用いて算出した類似度とから総合類似度を算出すればよい。与えられた画像に応じて非抽出色変位を設定していることから、与えられた画像に存在する雑音成分に即した非抽出色変位が設定され、雑音成分が除去されることになる。
【００６６】
なお、この第２の変形例の構成に、第１の変形例で説明した二値化部３を追加して構成してもよいことは言うまでもない。
【００６７】
図１３は、本発明の第２の実施の形態の第２の変形例における動作の一例を示す流れ図である。なお、Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ３３は図１０において説明したとおりである。
【００６８】
Ｓ３１において局所色変位抽出部１は注目領域における局所色変位を求めた後、非抽出色変位設定部５は、まずＳ４１において、Ｓ３１で求めたそれぞれの注目領域の局所色変位から、その局所色変位の頻度分布を求める。また、Ｓ４２において、非抽出色変位の初期値として、与えられた非抽出色変位を設定する。
【００６９】
Ｓ４３において、Ｓ４１で求めた頻度分布から、条件を満たす頻度が極大値をとる色変位があるか否かを判定する。条件は、例えば与えられた非抽出色変位から予め設定されている角度範囲であり、あるいはさらに、抽出色変位から予め設定されている角度範囲外である、などの条件を予め定めておけばよい。
【００７０】
Ｓ４３の判定で条件を満たすと判定された場合には、Ｓ４４において、条件を満たす極大色変位のうちから最大の頻度となる色変位を選択し、その色変位を非抽出色変位として設定し直す。あるいは、与えられた非抽出色変位を選択した色変位に近づけるように修正して設定し直す。また、Ｓ４３の判定で条件を満たさないと判定された場合には非抽出色変位の修正を行わない。この場合、Ｓ４２で設定した非抽出色変位がそのまま使用されることになる。
【００７１】
このようにして設定された非抽出色変位と、予め設定されている抽出色変位を用い、類似度算出部２はＳ３２において局所色変位抽出部１で得た局所色変位と、抽出色変位及び非抽出色変位設定部５で設定された非抽出色変位との類似度を算出し、Ｓ３３において総合類似度を算出すればよい。
【００７２】
図１４は、本発明の第２の実施の形態の第３の変形例を示す構成図である。この第３の変形例では、上述の第２の実施の形態の第２の変形例の構成に、第１の実施の形態の第２の変形例で説明した抽出色変位設定部４を設けた例を示している。単に抽出色変位設定部４と非抽出色変位設定部５とを設けて構成してもよいが、両者は局所色変位の頻度分布を求める処理が共通しており、図１４に示した構成ではこの処理をまとめた例を示している。
【００７３】
抽出色変位設定部４では、共通して求められた局所色変位の頻度分布を用いて、与えられた抽出色変位の設定を行う。また、非抽出色変位設定部５では、共通して求められた局所色変位の頻度分布を用いて、非抽出色変位を設定する。そして、類似度算出部２は、抽出色変位設定部４で設定された抽出色変位と、非抽出色変位設定部５で設定された非抽出色変位を用い、局所色変位と抽出色変位との類似度、及び、局所色変位と非抽出色変位との類似度を算出してそれらから総合類似度を算出する。
【００７４】
なお、この第３の変形例の構成に、第１の変形例で説明した二値化部３を追加して構成してもよいことは言うまでもない。
【００７５】
図１５は、本発明の第２の実施の形態の第３の変形例における動作の一例を示す流れ図である。この動作例では、図１３で説明した動作例に、第１の実施の形態の第２の変形例で図７を用いて説明したＳ２２、Ｓ２３、Ｓ２４、Ｓ２５の処理を追加したものである。なお、各処理の内容はすでに説明しているので、ここでは処理の流れについての概要を説明するにとどめる。
【００７６】
Ｓ３１において局所色変位抽出部１は注目領域における局所色変位を求めた後、抽出色変位設定部４と非抽出色変位設定部５の共通処理として、Ｓ４１において、Ｓ３１で求めたそれぞれの注目領域の局所色変位から、その局所色変位の頻度分布を求める。
【００７７】
抽出色変位設定部４は、Ｓ２２において抽出色変位の初期値として与えられた色の変位を設定した後、Ｓ２３において、Ｓ４１で求めた頻度分布から、頻度が極大値をとる方向を求め、その中から抽出色変位として与えられた色の変位の方向に最も近い修正候補を選択する。Ｓ２４において、Ｓ２３で選択した修正候補が、与えられた色の変位の方向から予め決められた角度の範囲内であるか否かなどの条件を満たすか否かを判定し、条件を満たせばＳ２５において、設定されている抽出色変位の方向を、Ｓ２３で選択した修正候補の方向に修正し、改めて抽出色変位として設定する。また、Ｓ２４の判定で条件を満たさないと判定された場合には抽出色変位の修正を行わず、Ｓ２２で設定した抽出色変位がそのまま使用される。
【００７８】
また非抽出色変位設定部５は、Ｓ４２において非抽出色変位の初期値として与えられた非抽出色変位を設定した後、Ｓ４３において、Ｓ４１で求めた頻度分布から、与えられた非抽出色変位から予め設定されている角度範囲内であるなどの条件を満たす、頻度が極大値をとる色変位があるか否かを判定する。Ｓ４３の判定で条件を満たすと判定された場合には、Ｓ４４において、条件を満たす極大色変位のうちから最大の頻度となる色変位を選択して非抽出色変位の設定を行う。また、Ｓ４３の判定で条件を満たさないと判定された場合には非抽出色変位の修正を行わず、Ｓ４２で設定した非抽出色変位がそのまま使用される。
【００７９】
このようにしてＳ２２またはＳ２５で設定された抽出色変位と、Ｓ４２またはＳ４４で設定された非抽出色変位を用い、類似度算出部２は、Ｓ３２において局所色変位と抽出色変位の類似度と、局所色変位と非抽出色変位との類似度を算出し、Ｓ３３において総合類似度を算出すればよい。
【００８０】
なお、Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２５の処理とＳ４２，Ｓ４３，Ｓ４４の処理とは、並行して行うほか、いずれかを先に行った後に他方の処理を行ってもよい。また、Ｓ４３で行う判定の条件として、例えば抽出色変位から予め決めておいた角度範囲では選択しないようにするなど、抽出色変位に関する条件をさらに付加する場合、抽出色変位はＳ２２またはＳ２５で設定された抽出色変位を使用してもよい。その場合には、Ｓ２２，Ｓ２３，Ｓ２４，Ｓ２５の処理を先に行ってから、Ｓ４３の条件判定を行うように処理するとよい。
【００８１】
図１６は、本発明の各実施の形態およびその変形例で説明した機能をコンピュータプログラムで実現した場合におけるコンピュータプログラム及びそのコンピュータプログラムを格納した記憶媒体とコンピュータの一例の説明図である。図中、５１はプログラム、５２はコンピュータ、６１は光磁気ディスク、６２は光ディスク、６３は磁気ディスク、６４はメモリ、７１はＣＰＵ、７２は内部メモリ、７３は読取部、７４はハードディスク、７５はインタフェース、７６は通信部である。
【００８２】
上述の本発明の各実施の形態及びその変形例で説明した各部の機能を全部あるいは部分的に、コンピュータが実行するプログラム５１によって実現してもよい。その場合、そのプログラム５１およびそのプログラムが用いるデータなどは、コンピュータが読み取る記憶媒体に記憶させておけばよい。記憶媒体とは、コンピュータのハードウェア資源に備えられている読取部７３に対して、プログラムの記述内容に応じて、磁気、光、電気等のエネルギーの変化状態を引き起こして、それに対応する信号の形式で、読取部７３にプログラムの記述内容を伝達するものである。例えば、光磁気ディスク６１、光ディスク６２（ＣＤやＤＶＤなどを含む）、磁気ディスク６３、メモリ６４（ＩＣカード、メモリカード、フラッシュメモリなどを含む）等である。もちろんこれらの記憶媒体は、可搬型に限られるものではない。
【００８３】
これらの記憶媒体にプログラム５１を格納しておき、例えばコンピュータ５２の読取部７３あるいはインタフェース７５にこれらの記憶媒体を装着することによって、コンピュータからプログラム５１を読み出し、内部メモリ７２またはハードディスク７４（磁気ディスクやシリコンディスクなどを含む）に記憶し、ＣＰＵ７１によってプログラム５１を実行することによって、上述の本発明の各実施の形態及びその変形例として説明した機能が全部あるいは部分的に実現される。あるいは、通信路を介してプログラム５１をコンピュータ５２に転送し、コンピュータ５２では通信部７６でプログラム５１を受信して内部メモリ７２またはハードディスク７４に記憶し、ＣＰＵ７１によってプログラム５１を実行することによって実現してもよい。
【００８４】
コンピュータ５２には、このほかインタフェース７５を介して様々な装置を接続してもよい。例えば、画像読取装置がインタフェース７５を介して接続され、画像読取装置で読み取った画像あるいは該画像に処理を施した画像を処理対象の画像として本発明の各実施の形態及びその変形例で説明した処理を行ってもよい。処理後の類似度あるいは類似度画像は、他のプログラムに渡してもよいし、ハードディスク７４に記憶させ、またはインタフェース７５を介して記憶媒体に記憶させ、あるいは通信部７６を通じて外部へ転送してもよい。
【００８５】
もちろん、部分的にハードウェアによって構成してもよいし、全部をハードウェアで構成してもよい。あるいは、他の構成とともに本発明の各実施の形態及びその変形例で説明した機能の全部あるいは部分的に含めたプログラムとして構成してもよい。もちろん、他の用途に適用する場合には、その用途におけるプログラムと一体化してもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１…局所色変位抽出部、２…類似度算出部、３…二値化部、４…抽出色変位設定部、５…非抽出色変位設定部、５１…プログラム、５２…コンピュータ、６１…光磁気ディスク、６２…光ディスク、６３…磁気ディスク、６４…メモリ、７１…ＣＰＵ、７２…内部メモリ、７３…読取部、７４…ハードディスク、７５…インタフェース、７６…通信部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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