(57)【要約】【課題】  機密情報への復号の精度を向上させることの可能な透かし情報検出装置及び透かし情報検出方法を提供する。【解決手段】  特に，透かし情報検出装置は，画像を入力し，入力画像を得る画像入力部（３１）と；入力画像をフィルタリングすることで，その入力画像に埋め込まれた１又は２以上のパターンを抽出し，そのパターンに対応するシンボルを判定し，決定するパターン決定部（３２）と；上記シンボルの判定の確度を各パターンについて算出する確度算出部（３２）と；上記算出された判定確度に基づいてパターンを取捨選択し，選択されたパターンから機密情報に復号する情報復号部（３２）とを備え，さらに情報復号部は，上記選択されたパターンに対して，最尤判定をさらに実行し，機密情報に復号する。【選択図】    図３
2006253918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像から機密情報を抽出する透かし情報検出装置であって：
前記画像を入力し，入力画像を得る画像入力部と；
前記入力画像をフィルタリングすることで，その入力画像に埋め込まれた１又は２以上のパターンを抽出し，そのパターンに対応するシンボルを判定し，決定するパターン決定部と；
前記シンボル判定の確度を前記入力画像に埋め込まれた各パターンについて算出する確度算出部と；
前記算出された判定確度に基づいてパターンを取捨選択し，選択されたパターンから機密情報に復号する情報復号部とを備え，
前記情報復号部は，前記選択されたパターンに対して，確からしいシンボルを決定するための確信度演算をさらに実行し，その結果に基づき前記機密情報に復号することを特徴とする，透かし情報検出装置。
【請求項２】
識別可能な１又は２種以上のパターンを用意し，１つのパターンに対して１つのシンボルを少なくとも与え，機密情報を符号化することで生成される１又は２以上の前記パターンを配置することによって，その機密情報が埋め込まれた画像を，入力画像として読み込む画像入力部と；
前記入力画像から前記パターンを検出するため，前記パターンに反応する検出用フィルタを前記パターンと同じ種類だけ用意して前記入力画像のフィルタリングを行い，前記入力画像の画像領域において，全種の検出用フィルタによって得られる出力値に基づいて前記パターンのシンボルを判定し，決定するパターン決定部と；
前記全種の検出用フィルタによって得られた各パターンごとの出力値に基づいてシンボル判定の確度を前記入力画像に埋め込まれた各パターンごとに算出する確度算出部と；
前記判定確度算出部により算出された判定確度に応じて，その判定確度に対応するパターンを取捨選択し，そのうち選択されたパターンで機密情報に復号する情報復号部と；
を備え，
前記情報復号部は，前記選択されたパターンに対して，確からしいシンボルを決定するための確信度演算をさらに実行し，その結果に基づき前記機密情報に復号することを特徴とする，透かし情報検出装置。
【請求項３】
前記確信度演算では，前記選択されたパターンについて多数決をとる多数決演算が行われることを特徴とする，請求項１又は２に記載の透かし情報検出装置。
【請求項４】
前記確信度演算では，前記選択されたパターンに対して，各フィルタごとにフィルタ出力値を累積し求めた複数のフィルタ出力値の累積値の大小を比較することを特徴とする，請求項１又は２に記載の透かし情報検出装置。
【請求項５】
前記確信度演算では，前記選択されたパターンに対して，各フィルタごとに判定確度を累積し求めた複数の判定確度の累積値の大小を比較することを特徴とする，請求項１又は２に記載の透かし情報検出装置。
【請求項６】
前記判定確度は，前記全種の検出用フィルタによるフィルタリングで得られた出力値のうち最大値であることを特徴とする，請求項１又は２に記載の透かし情報検出装置。
【請求項７】
前記判定確度は，前記全種の検出用フィルタによるフィルタリングで得られた出力値の差分値であることを特徴とする，請求項１又は２に記載の透かし情報検出装置。
【請求項８】
前記入力画像には，少なくとも前記機密情報の符号化により構成される１又は２以上のパターンをユニットとしたパターンユニットが複数回繰り返し埋め込まれていることを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，または７項のうちいずれか１項に記載の透かし情報検出装置。
【請求項９】
前記情報復号部は，前記判定確度の閾値を算出し，その判定確度の閾値と前記判定確度とを比較し，その比較した結果に応じて，前記パターンの取捨選択を決定することを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，７，または８項のうちいずれか１項に記載の透かし情報検出装置。
【請求項１０】
前記判定確度の閾値は，前記情報復号部による取捨選択前までに，予め算出され，保持されていることを特徴とする，請求項９に記載の透かし情報検出装置。
【請求項１１】
前記判定確度の閾値は，前記算出された１又は２以上の判定確度の平均値であることを特徴とする，請求項９又は１０項に記載の透かし情報検出装置。
【請求項１２】
前記透かし情報検出装置は，誤り検出部をさらに備え，
前記誤り検出部は，前記情報復号部により復号された前記機密情報に対して誤り検出符号によって誤りを検出することを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，または１１項のうちいずれか１項に記載の透かし情報検出装置。
【請求項１３】
前記誤り検出部は，前記情報復号部により選択された前記パターンに対して誤り検出を実行し，その結果，誤りを検出した場合，
前記情報復号部は，複数存在する前記判定確度のうち前記パターンの取捨選択時に用いた該判定確度とは異なる判定確度に基づいて，前記パターンの取捨選択を再度行い，そのうち選択されたパターンに対して，前記確信度演算をさらに実行し，前記機密情報に復号することを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，または１１項のうちいずれか１項に記載の透かし情報検出装置。
【請求項１４】
前記情報復号部は，前記誤り検出部による誤りが検出されなくなるまで，前記誤り検出部による誤り検出後に前記確信度演算を繰り返し実行することを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，または１３項のうちいずれか１項に記載の透かし情報検出装置。
【請求項１５】
前記情報復号部は，前記複数存在する判定確度の閾値を一度ずつ順番に用いることを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３，または１４項のうちいずれか１項に記載の透かし情報検出装置。
【請求項１６】
前記情報復号部は，前記判定確度の閾値の値が異なるように動的に算出することを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，または１５項のうちいずれか１項に記載の透かし情報検出装置。
【請求項１７】
画像から機密情報を抽出する透かし情報検出方法であって：
前記画像を入力し，入力画像を得る画像入力工程と；
前記入力画像をフィルタリングすることで，その入力画像に埋め込まれた１又は２以上のパターンを抽出し，そのパターンに対応するシンボルを判定し，決定するパターン決定工程と；
前記シンボル判定の確度を各パターンについて算出する確度算出工程と；
前記算出された判定確度に基づいてパターンを取捨選択し，選択されたパターンから機密情報に復号する情報復号工程とを含み，
前記情報復号工程では，前記選択されたパターンに対して，確からしいシンボルを決定するための確信度演算がさらに実行され，その結果に基づき前記機密情報に復号することを特徴とする，透かし情報検出方法。
【請求項１８】
識別可能な１又は２種以上のパターンを用意し，１つのパターンに対して１つのシンボルを少なくとも与え，機密情報を符号化することで生成される１又は２以上の前記パターンを配置することによって，その機密情報が埋め込まれた画像を，入力画像として読み込む画像入力工程と；
前記入力画像から前記パターンを検出するため，前記パターンに反応する検出用フィルタを前記パターンと同じ種類だけ用意して前記入力画像のフィルタリングを行い，前記入力画像の画像領域において，全種の検出用フィルタによって得られる出力値に基づいて前記パターンのシンボルを判定し，決定するパターン決定工程と；
前記全種の検出用フィルタによって得られた各パターンごとの出力値に基づいてシンボル判定の確度を前記入力画像に埋め込まれた各パターンごとに算出する確度算出工程と；
前記判定確度算出工程で算出された判定確度に応じて，その判定確度に対応するパターンを取捨選択し，そのうち選択されたパターンで機密情報に復号する情報復号工程とを含み，
前記情報復号工程では，前記選択されたパターンに対して，確からしいシンボルを決定するための確信度演算がさらに実行され，その結果に基づき前記機密情報に復号することを特徴とする，透かし情報検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，印刷された機密情報入り文書又は機密情報入り文書画像から機密情報を検出する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像や文書データなどにコピー・偽造防止のための情報や機密情報（又は，秘密情報）を人の目には見えない形で埋め込む「電子透かし」は，保存やデータの受け渡しがすべて電子媒体上で行われることを前提としており，透かしによって埋め込まれている情報（透かし情報）の劣化や消失がないため確実に情報検出を行うことができる。
【０００３】
上記電子媒体上と同様に，紙媒体に印刷された文書に対しても，文書が不正に改ざんされたりコピーされることを防ぐために，文字以外の視覚的に目障りではない形式でかつ容易に改ざんが不可能であるような機密情報を印刷文書に埋め込む方法によって可能である。
【０００４】
印刷物として最も広く利用される白黒の二値の文書に対して埋め込まれた機密情報を検出する方法としては，以下（１）〜（７）のような方法が知られている（例えば，特許文献１参照）。
（１）透かしの埋め込まれた印刷文書をスキャンし，文書画像を得る。
（２）透かし情報として文書画像全体に埋め込まれた各信号ユニットに反応する各フィルタからの出力値を得るフィルタリング処理を行う。
（３）各信号ユニット間の間隔で強く反応したフィルタのピーク値を探索する。探索は，隣接する信号ユニット位置から埋め込み時に使用した信号ユニットの間隔だけ離れた箇所を中心に行う。上記探索をフィルタリング処理結果全体に対して行う。
（４）各フィルタから出力されるピーク値の大小を比較することで信号ユニットを特定し，信号ユニットと対応付けられた情報（例えば，“０”又は“１”のビット値など。）を抽出する。
（５）抽出された情報から，情報の埋め込まれている有効範囲を特定する。
（６）抽出された情報を印刷文書に埋め込む際のフォーマットで情報を結合し，全体の透かし情報を取得する。
（７）全体の透かし情報から多数決演算などを行うことで誤った情報を訂正し，正しい情報を取得することによって機密情報（ビット列）を検出することができる。
【０００５】
ここで，図１を参照しながら，上記（２）各信号ユニットに反応するフィルタリング処理について説明する。図１は，フィルタリング処理の概略の一例を示す説明図である。
【０００６】
図１に示すように，印刷文書をスキャンすることで得られた文書画像１７には例えばインクなどによる汚れが存在する。その汚れの一部を拡大したのが文書画像１７ａである。
【０００７】
上記文書画像１７ａは，複数のブロック１８から構成されている。なお，１つのブロック１８が１画素を示している。
【０００８】
次に，上記文書画像１７ａに対してフィルタリング処理する場合，ガボールフィルタＡとガボールフィルタＢが用いられるが，上記ガボールフィルタＡ，Ｂは，ともに１２×１２画素から構成されているが，かかる例に限定されない。
【０００９】
ガボールフィルタＡ，Ｂによって文書画像１７ａに対してフィルタリング処理が行われると，各ガボールフィルタで反応した出力値を得ることで，文書画像１７ｂと，文書画像１７ｃが各々生成される。
【００１０】
さらに上記文書画像１７ｂと文書画像１７ｃとが重ね合わさることで，図１に示す文書画像１７ｄが得られる。
【００１１】
なお，図１に示すように，文書画像上に汚れなどが存在する場合，汚れの部分のガボールフィルタの反応が弱いため，信号ユニットを特定できず，誤った情報を検出してしまう可能性があった。
【００１２】
そこで，上記問題を解決するために，文書画像全体に埋め込まれる機密情報には同じ情報を繰り返し複数回埋め込むといった冗長性を持たせ，上記（７）で多数決演算をすることによって，誤った情報を訂正することができる。
【００１３】
【特許文献１】特開２００３−１０１７６２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，文書画像上の劣化が激しい場合，抽出された信号ユニットの多くは信頼度が低く，これらをそのまま用いて多数決演算すると，復号するのに適切な信頼度の高い情報のみを用いることができず，図２に示すように，多数決演算し，最終的に得られる機密情報の中に誤った情報が含まれてしまう問題があった。
【００１５】
また，上記文書画像上に汚れ以外にも例えば，文字や図形等が重なった信号ユニットを上記（２）に示すフィルタリング処理しても，文字や図形等のエッジ成分に強く反応してしまうため，適切な反応とはいえず，多数決演算し最終的に得られる機密情報の中に誤った情報が含まれてしまう問題があった。
【００１６】
本発明は，上記問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の目的は，機密情報への復号の精度を向上させることの可能な新規かつ改良された透かし情報検出装置及び透かし情報検出方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するため，本発明の第１の観点によれば，画像から機密情報を抽出する透かし情報検出装置が提供される。上記透かし情報検出装置は，画像を入力し，入力画像を得る画像入力部と；入力画像をフィルタリングすることで，その入力画像に埋め込まれた１又は２以上のパターンを抽出し，そのパターンに対応するシンボルを判定し，決定するパターン決定部と；上記シンボルの判定の確度を上記入力画像に埋め込まれた各パターンについて算出する確度算出部と；上記算出された判定確度に基づいてパターンを取捨選択し，選択されたパターンから機密情報に復号する情報復号部とを備え，さらに情報復号部は，上記選択されたパターンに対して，確信度演算をさらに実行し，機密情報に復号することを特徴としている。
【００１８】
本発明によれば，透かし情報検出装置は，入力画像に埋め込まれた１又は２以上のパターンをフィルタリングによって取得し，対応するシンボルの判定をする。さらに透かし情報検出装置は，そのシンボルであると判定した確度を求め，当該判定確度によってパターンの取捨選択を行い，判定の確度の高いパターンのみを選択し，その選択されたパターンを用いて機密情報に復号している。かかる構成により，文字の画素や汚れなどが原因で入力画像からパターンに対応するシンボルの判定確度が低いパターンを排除してから機密情報に復号することができるため機密情報への復号の精度を向上させることができる。
【００１９】
上記確信度演算では，上記選択されたパターンについて多数決をとる多数決演算が行われるようにしてもよい。
また確信度演算では，上記選択されたパターンに対して，各フィルタごとにフィルタ出力値を累積し求めた複数のフィルタ出力値の累積値の大小を比較してもよく，また確信度演算では，上記選択されたパターンに対して，各フィルタごとに判定確度を累積し求めた複数の判定確度の累積値の大小を比較してもよい。
さらに，上記確信度演算は，上記入力画像に繰り返し埋め込まれたパターンのうち，該繰り返し埋め込む順番が同じパターン同士に対して多数決演算する演算であるように構成してもよい。
また，確信度演算は，上記入力画像に繰り返し埋め込まれたパターンのうち，該繰り返し埋め込む順番が同じパターン同士に対して，各フィルタごとにフィルタ出力値を累積し求めた複数のフィルタ出力値の累積値の大小を比較する演算でもよく，上記確信度演算は，入力画像に繰り返し埋め込まれたパターンのうち，該繰り返し埋め込む順番が同じパターン同士に対して，各フィルタごとに判定確度を累積し求めた複数の判定確度の累積値の大小を比較する演算であるように構成してもよい。
【００２０】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，識別可能な１又は２種以上のパターンを用意し，１つのパターンに対して１つのシンボルを少なくとも与え，機密情報を符号化することで生成される１又は２以上の前記パターンを配置することによって，その機密情報が埋め込まれた画像を，入力画像として読み込む画像入力部と；入力画像からパターンを検出するため，上記１又は２種以上のパターンごとに反応する検出用フィルタを当該パターンと同じ種類だけ用意して入力画像のフィルタリングを行い，入力画像の画像領域において，全種の検出用フィルタによって得られる出力値に基づいてパターンのシンボルを判定し，決定するパターン決定部と；上記全種の検出用フィルタによって得られた各パターンごとの出力値に基づいてシンボル判定の確度を上記入力画像に埋め込まれた各パターンごとに算出する確度算出部と；上記判定確度算出部により算出された判定確度に応じて，その判定確度に対応するパターンを取捨選択し，そのうち選択されたパターンで機密情報に復号する情報復号部とを備え，さらに上記情報復号部は，上記選択されたパターンに対して，確信度演算をさらに実行し，上記機密情報に復号することを特徴としている。なお，本発明にかかるパターンは，例えば，信号ユニット及び／又は複数のパターンをユニット化したパターンユニット（ユニットパターン）などを例示できる。
【００２１】
上記判定確度は，全種の検出用フィルタによるフィルタリングで得られた出力値のうち最大値であるように構成してもよく，また上記判定確度は，全種の検出用フィルタによるフィルタリングで得られた出力値の差分値であるように構成してもよい。
【００２２】
上記入力画像には，少なくとも機密情報の符号化により構成される１又は２以上のパターンをユニットとしたパターンユニットが複数回繰り返し埋め込まれているように構成してもよい。かかる構成により，機密情報への復号の精度を向上させることができる。
【００２３】
上記確信度演算は，上記入力画像に繰り返し埋め込まれたパターンユニット（又は，パターン）のうち，繰り返し埋め込む順番が同じパターンユニット同士について多数決演算する演算であるようにしてもよい。または，１又は２以上のパターンユニットを復号すると得られる機密情報のビット桁数が同じ桁数のビットに相当するパターンユニット同士について，多数決演算する演算であるように構成してもよい。かかる構成により，正しいパターンに訂正した上で機密情報への復号の精度を向上させることができる。
【００２４】
上記情報復号部は，判定確度の閾値を算出し，その判定確度の閾値と判定確度とを比較し，その比較した結果に応じて，パターンの取捨選択を決定するように構成してもよい。かかる構成により，多数決演算の際に用いられるパターンに誤ったパターンが存在する可能性を軽減し，より一層精度の高い機密情報への復号が可能となる。
【００２５】
上記判定確度の閾値は，情報復号部による取捨選択前までに，予め算出され，保持されているように構成してもよく，また上記判定確度の閾値は，算出された１又は２以上の判定確度の平均値であるように構成してもよい。
【００２６】
上記透かし情報検出装置は，誤り検出部をさらに備え，上記誤り検出部は，情報復号部により復号された機密情報に対して誤り検出符号によって誤りを検出するようい構成してもよい。かかる構成により，多数決演算のみの場合よりもより一層機密情報の完全性が向上し，機密情報の正確性を向上させることができる。
【００２７】
上記誤り検出部は，情報復号部により選択されたパターンに対して誤り検出を実行し，その結果，誤りを検出した場合，上記情報復号部は，複数存在する判定確度のうちパターンの取捨選択時に用いた該判定確度とは異なる判定確度に基づいて，パターンの取捨選択を再度行い，そのうち選択されたパターンに対して，最尤判定をさらに実行し，機密情報に復号するように構成してもよい。かかる構成により，パターンに対応するシンボルの判定が印刷環境等に左右されても，適切な判定確度の閾値を変更することで，どんな環境下でも機密情報への復号の精度の向上化が図れる。
【００２８】
上記情報復号部は，誤り検出部による誤りが検出されなくなるまで，誤り検出部による誤り検出後に最尤判定を繰り返し実行するように構成してもよい。かかる構成により，機密情報への復号の精度を最大限向上させることができる。
【００２９】
上記情報復号部は，複数存在する判定確度の閾値を一度ずつ順番に用いるように構成してもよい。かかる構成により，適切な判定確度の閾値を決定することができる。
【００３０】
上記情報復号部は，判定確度の閾値の値が異なるように動的に算出するようい構成してもよい。かかる構成により，印刷環境など，どんな環境下でも適切な判定確度の閾値を決定することができる。
【００３１】
上記課題を解決するための本発明の別の観点によれば，画像から機密情報を抽出する透かし情報検出方法が提供される。上記透かし情報検出方法は，画像を入力し，入力画像を得る画像入力工程と；入力画像をフィルタリングすることで，その入力画像に埋め込まれた１又は２以上のパターンを抽出し，そのパターンに対応するシンボルを判定し，決定するパターン決定工程と；シンボルの判定の確度を上記入力画像に埋め込まれた各パターンについて算出する確度算出工程と；算出された判定確度に基づいてパターンを取捨選択し，選択されたパターンから機密情報に復号する情報復号工程とを含み，情報復号工程では，上記選択されたパターンに対して，最尤判定がさらに実行され，機密情報に復号することを特徴としている。
【００３２】
また，上記課題を解決するための本発明の別の観点によれば，識別可能な１又は２種以上のパターンを用意し，１つのパターンに対して１つのシンボルを少なくとも与え，機密情報を符号化することで生成される１又は２以上のパターンを配置することによって，その機密情報が埋め込まれた画像を，入力画像として読み込む画像入力工程と；入力画像からパターンを検出するため，パターンに反応する検出用フィルタをパターンと同じ種類だけ用意して入力画像のフィルタリングを行い，入力画像の画像領域において，全種の検出用フィルタによって得られる出力値に基づいてパターンのシンボルを判定し，決定するパターン決定工程と；全種の検出用フィルタによって得られた各パターンごとの出力値に基づいてシンボル判定の確度を上記入力画像に埋め込まれた各パターンごとに算出する確度算出工程と；判定確度算出工程で算出された判定確度に応じて，その判定確度に対応するパターンを取捨選択し，そのうち選択されたパターンで機密情報に復号する情報復号工程とを含み，情報復号工程では，上記選択されたパターンに対して，最尤判定がさらに実行され，機密情報に復号することを特徴としている。
【発明の効果】
【００３３】
以上説明したように，本発明によれば，機密情報に復号する精度を向上させることができる。また印刷環境などの環境下に左右されずに機密情報に復号する精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下，本発明の好適な実施の形態について，添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお，以下の説明及び添付図面において，略同一の機能及び構成を有する構成要素については，同一符号を付することにより，重複説明を省略する。
【００３５】
（第１の実施の形態）
図３は，本実施の形態にかかる透かし情報埋め込み装置及び透かし情報検出装置の構成を示す説明図である。
【００３６】
（透かし情報埋め込み装置１０）
透かし情報埋め込み装置１０は，文書データと文書に埋め込む機密情報をもとに文書画像を構成し，紙媒体に印刷を行う装置である。透かし情報埋め込み装置１０は，図３に示したように，文書画像形成部１１と，透かし画像形成部１２と，透かし入り文書画像合成部１３と，出力デバイス１４とにより構成されている。文書データ１５は文書作成ツール等により作成されたデータである。機密情報１６は紙媒体に文字以外の形式で埋め込む情報（文字列や画像，音声データ）などである。
【００３７】
文書画像形成部１１では，文書データ１５を紙面に印刷した状態の画像が作成される。具体的には，文書画像中の白画素領域は何も印刷されない部分であり，黒画素領域は黒の塗料が塗布される部分である。なお，本実施の形態では，白い紙面に黒のインク（単色）で印刷を行うことを前提として説明するが，本発明はこれに限定されず，カラー（多色）で印刷を行う場合であっても，同様に本発明を適用可能である。
【００３８】
透かし画像形成部１２は，機密情報１６をディジタル化して数値に変換したものをＮ元符号化（Ｎは２以上）し，符号語の各シンボルをあらかじめ用意した信号に割り当てる。信号は任意の大きさの矩形領域中にドットを配列することにより任意の方向と波長を持つ波を表現し，波の方向や波長に対してシンボルを割り当てたものである。透かし画像は，これらの信号がある規則に従って画像上に配置されたものである。
【００３９】
透かし入り文書画像合成部１３は，文書画像と透かし画像を重ね合わせて透かし入りの文書画像（例えば，入力画像）を作成する。また，出力デバイス１４は，プリンタなどの出力装置であり，透かし入り文書画像を紙媒体に印刷する。したがって，文書画像形成部１１，透かし画像形成部１２，透かし入り文書画像合成部１３はプリンタドライバの中の一つの機能として実現されていても良い。
【００４０】
印刷文書２０は，元の文書データ１５に対して機密情報１６を埋め込んで印刷されたものであり，物理的に保管・管理される。なお，本実施の形態にかかる印刷文書２０は，紙媒体などである場合を例に挙げて説明するが，かかる例に限定されず，例えば，文書画像からなる画像データそのままの場合でも実施可能である。
【００４１】
（透かし情報検出装置３０）
透かし情報検出装置３０は，紙媒体に印刷されている文書（例えば印刷文書）を入力画像として取り込み，埋め込まれている機密情報を復元する装置である。透かし情報検出装置３０は，図３に示したように，入力デバイス（画像入力部）３１と，透かし検出部３２とにより構成されている。
【００４２】
入力デバイス３１は，スキャナなどの入力装置であり，紙に印刷された文書２０を多値階調のグレイ画像として計算機に取り込む。また，透かし検出部（パターン決定部，確度算出部，情報復号部）３２は，入力画像に対してフィルタ処理を行い，埋め込まれた信号を検出する。検出された信号からシンボルを復元し，埋め込まれた機密情報を取り出す。なお，本実施の形態にかかる透かし検出部は，例えば，本発明に係るパターン決定部，確度算出部，または情報復号部のうち少なくとも一つに該当するものとするが，かかる例に限定されない。
【００４３】
以上のように構成される透かし情報埋め込み装置１０及び透かし情報検出装置３０の動作について説明する。まず，図３〜図１３を参照しながら，透かし情報埋め込み装置１０の動作について説明する。
【００４４】
（文書画像形成部１１）
文書データ１５はフォント情報やレイアウト情報を含むデータであり，ワープロソフト等で作成されるものとする。文書画像形成部１１は，この文書データ１５を基に，文書が紙に印刷された状態の画像をページごとに作成する。この文書画像は白黒の二値画像であり，画像上で白い画素（値が１の画素）は背景であり，黒い画素（値が０の画素）は文字領域（インクが塗布される領域）であるものとする。
【００４５】
（透かし画像形成部１２）
機密情報１６は文字，音声，画像などの各種データであり，透かし画像形成部ではこの情報から文書画像の背景として重ね合わせる透かし画像を作成する。
【００４６】
図４は，透かし画像形成部１２の処理の流れを示す流れ図である。
【００４７】
まず，機密情報１６をＮ元符号に変換する（ステップＳ１０１）。Ｎは任意であるが，本実施の形態では説明を容易にするためＮ＝２とする。従って，ステップＳ１０１で生成される符号は２元符号であり，０と１のビット列で表現されるものとする。このステップＳ１０１ではデータをそのまま符号化しても良いし，データを暗号化したものを符号化しても良い。
【００４８】
次いで，符号語の各シンボルに対して透かし信号を割り当てる（ステップＳ１０２）。透かし信号とはドット（黒画素）の配列（ドットパターン）によって任意の波長と方向を持つ波を表現したものである。透かし信号については，さらに後述する。
【００４９】
さらに，符号化されたデータのビット列に対応する信号ユニットを透かし画像上に配置する（ステップＳ１０３）。
【００５０】
上記ステップＳ１０２において，符号語の各シンボルに対して割り当てる透かし信号について説明する。図５は透かし信号の一例を示す説明図である。
【００５１】
透かし信号の幅と高さをそれぞれＳｗ，Ｓｈとする。ＳｗとＳｈは異なっていても良いが，本実施の形態では説明を容易にするためＳｗ＝Ｓｈとする。長さの単位は画素数であり，図５の例ではＳｗ＝Ｓｈ＝１２である。これらの信号が紙面に印刷されたときの大きさは，透かし画像の解像度に依存しており，例えば透かし画像が６００ｄｐｉ（ｄｏｔ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ：解像度の単位であり，１インチ当たりのドット数）の画像であるとしたならば，図５の透かし信号の幅と高さは，印刷文書上で１２／６００＝０．０２（インチ）となる。
【００５２】
以下，幅と高さがＳｗ，Ｓｈの矩形を１つの信号の単位として「信号ユニット」と称する。図５（１）は，ドット間の距離が水平軸に対してａｒｃｔａｎ（３）（ａｒｃｔａｎはｔａｎの逆関数）の方向に密であり，波の伝搬方向はａｒｃｔａｎ（−１／３）である。以下，この信号ユニットをユニットＡと称する。図５（２）はドット間の距離が水平軸に対してａｒｃｔａｎ（−３）の方向に密であり，波の伝搬方向はａｒｃｔａｎ（１／３）である。以下，この信号ユニットをユニットＢと称する。
【００５３】
図６は，図５（１）の画素値の変化をａｒｃｔａｎ（１／３）の方向から見た断面図である。図６において，ドットが配列されている部分が波の最小値の腹（振幅が最大となる点）となり，ドットが配列されていない部分は波の最大値の腹となっている。
【００５４】
また，ドットが密に配列されている領域はそれぞれ１ユニットの中に２つ存在するため，この例では１ユニットあたりの周波数は２となる。波の伝播方向はドットが密に配列されている方向に垂直となるため，ユニットＡの波は水平方向に対してａｒｃｔａｎ（−１／３），ユニットＢの波はａｒｃｔａｎ（１／３）となる。なお，ａｒｃｔａｎ（ａ）の方向とａｃｒｔａｎ（ｂ）の方向が垂直のとき，ａ×ｂ＝−１である。
【００５５】
本実施の形態では，ユニットＡで表現される透かし信号にシンボル０を割り当て，ユニットＢで表現される透かし信号にシンボル１を割り当てる。また，これらをシンボルユニットと称する。
【００５６】
透かし信号には図５（１），（２）で示されるもの以外にも，例えば図７（３）〜（５）で示されるようなドット配列が考えられる。図７（３）は，ドット間の距離が水平軸に対してａｒｃｔａｎ（１／３）の方向に密であり，波の伝搬方向はａｒｃｔａｎ（−３）である。以下，この信号ユニットをユニットＣと称する。
【００５７】
図７（４）は，ドット間の距離が水平軸に対してａｒｃｔａｎ（−１／３）の方向に密であり，波の伝搬方向はａｒｃｔａｎ（３）である。以下，この信号ユニットをユニットＤと称する。図７（５）は，ドット間の距離が水平軸に対してａｒｃｔａｎ（１）の方向に密であり，波の伝搬方向はａｒｃｔａｎ（−１）である。なお，図７（５）は，ドット間の距離が水平軸に対してａｒｃｔａｎ（−１）の方向に密であり，波の伝搬方向はａｒｃｔａｎ（１）であると考えることもできる。以下，この信号ユニットをユニットＥと称する。
【００５８】
このようにして，先に割り当てた組み合わせ以外にも，シンボル０とシンボル１を割り当てるユニットの組合わせのパターンが複数考えられるため，どの透かし信号がどのシンボルに割り当てられているかを秘密にして第三者（不正者）が埋め込まれた信号を簡単に解読できないようにすることもできる。
【００５９】
さらに，図４に示したステップＳ１０２で，機密情報を４元符号で符号化した場合には，例えば，ユニットＡに符号語のシンボル０を，ユニットＢにシンボル１を，ユニットＣにシンボル２を，ユニットＤにシンボル３を割り当てることも可能である
【００６０】
図５，図７に示した透かし信号の一例においては，１ユニット中のドットの数をすべて等しくしているため，これらのユニットを隙間なく並べることにより，透かし画像の見かけの濃淡が均一となる。したがって印刷された紙面上では，単一の濃度を持つグレー画像が背景として埋め込まれているように見える。
【００６１】
このような効果を出すために，例えば，ユニットＥを背景ユニット（シンボルが割り当てられていない信号ユニット）と定義し，これを隙間なく並べて透かし画像の背景とし，シンボルユニット（ユニットＡ，ユニットＢ）を透かし画像に埋め込む場合は，埋め込もうとする位置の背景ユニット（ユニットＥ）とシンボルユニット（ユニットＡ，ユニットＢ）とを入れ替える。
【００６２】
図８（１）はユニットＥを背景ユニットと定義し，これを隙間なく並べて透かし画像の背景とした場合を示す説明図である。図８（２）は図８（１）の背景画像の中にユニットＡを埋め込んだ一例を示し，図８（３）は図８（１）の背景画像の中にユニットＢを埋め込んだ一例を示している。本実施の形態では，背景ユニットを透かし画像の背景とする方法について説明するが，シンボルユニットのみを配置することによって透かし画像を生成しても良い。
【００６３】
次いで，符号語の１シンボルを透かし画像に埋め込む方法について，図９を参照しながら説明する。
【００６４】
図９は，透かし画像へのシンボル埋め込み方法の一例を示す説明図である。ここでは，例として「０１０１」というビット列を埋め込む場合について説明する。
【００６５】
図９（１），（２）に示すように，同じシンボルユニットを繰り返し埋め込む。これは文書中の文字が埋め込んだシンボルユニットの上に重なった場合，信号検出時に検出されなくなることを防ぐためであり，シンボルユニットの繰り返し数と配置のパターン（以下，ユニットパターンと称する。）は任意である。
【００６６】
すなわち，ユニットパターンの一例として，図９（１）のように繰り返し数を４（１つのユニットパターン中に４つのシンボルユニットが存在する）にしたり，図９（２）のように繰り返し数を２（１つのユニットパターン中に２つのシンボルユニットが存在する）にしたりすることができ，あるいは，繰り返し数を１（１つのユニットパターン中には１つのシンボルユニットだけが存在する）としてもよい。
【００６７】
また，図９（１），（２）は１つのシンボルユニットに対して１つのシンボルが与えられているが，図９（３）のようにシンボルユニットの配置パターンに対してシンボルを与えても良い。
【００６８】
１ページ分の透かし画像の中に何ビットの情報量を埋め込むことができるかは，信号ユニットの大きさ，ユニットパターンの大きさ，文書画像の大きさに依存する。文書画像の水平方向と垂直方向にいくつの信号を埋め込んだかは，既知として信号検出を行っても良いし，入力装置から入力された画像の大きさと信号ユニットの大きさから逆算しても良い。
【００６９】
１ページ分の透かし画像の水平方向にＰｗ個，垂直方向にＰｈ個のユニットパターンが埋め込めるとすると，画像中の任意の位置のユニットパターンをＵ（ｘ，ｙ），ｘ＝１〜Ｐｗ，ｙ＝１〜Ｐｈと表現し，Ｕ（ｘ，ｙ）を「ユニットパターン行列」と称することにする。また，１ページに埋め込むことができるビット数を「埋め込みビット数」と称する。埋め込みビット数はＰｗ×Ｐｈである。
【００７０】
図１０は，機密情報を透かし画像に埋め込む方法について示した流れ図である。
【００７１】
ここでは１枚（１ページ分）の透かし画像に，同じ情報を繰り返し埋め込む場合について説明する。同じ情報を繰り返し埋め込むことにより，透かし画像と文書画像を重ね合わせたときに１つのユニットパターン全体が塗りつぶされるなどして埋め込み情報が消失するような場合でも，埋め込んだ情報を取り出すことを可能とするためである。
【００７２】
まず，機密情報１６をＮ元符号に変換する（ステップＳ２０１）。図４のステップＳ１０１と同様である。以下では，符号化されたデータをデータ符号と称し，ユニットパターンの組合わせによりデータ符号を表現したものをデータ符号ユニットＤｕと称する。
【００７３】
次いで，データ符号の符号長（ここではビット数）と埋め込みビット数から，１枚の画像にデータ符号ユニットを何度繰り返し埋め込むことができるかを計算する（ステップＳ２０２）。本実施の形態ではデータ符号の符号長データをユニットパターン行列の第１行に挿入するものとする。なお，データ符号の符号長を固定長として符号長データは透かし画像には埋め込まないようにしても良い。
【００７４】
データ符号ユニットを埋め込む回数Ｄｎは，データ符号長をＣｎとして以下の式で計算される。
【００７５】
【数１】
2006253918.tif 000003
【００７６】
ここで剰余をＲｎ（Ｒｎ＝Ｃｎ−（Ｐｗ×（Ｐｈ−１）））とすると，ユニットパターン行列にはＤｎ回のデータ符号ユニットおよびデータ符号の先頭Ｒｎビット分に相当するユニットパターンを埋め込むことになる。ただし，剰余部分のＲｎビットは必ずしも埋め込まなくても良い。
【００７７】
図１１の説明では，ユニットパターン行列のサイズを９×１１（１１行９列），データ符号長を１２（図中で０〜１１の番号がついたものがデータ符号の各符号語を表わす）とする。
【００７８】
次いで，ユニットパターン行列の第１行目に符号長データを埋め込む（ステップＳ２０３）。図１１の例では符号長を９ビットのデータで表現して１度だけ埋め込んでいる例を説明しているが，ユニットパターン行列の幅Ｐｗが十分大きい場合，データ符号と同様に符号長データを繰り返し埋め込むこともできる。
【００７９】
さらに，ユニットパターン行列の第２行以降に，データ符号ユニットを繰り返し埋め込む（ステップＳ２０４）。図１１で示すようにデータ符号のＭＳＢ（ｍｏｓｔ  ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  ｂｉｔ）またはＬＳＢ（ｌｅａｓｔ  ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ  ｂｉｔ）から順に行方向に埋め込む。図１１の例ではデータ符号ユニットを７回，およびデータ符号の先頭６ビットを埋め込んでいる例を示している。
【００８０】
データの埋め込み方法は図１１のように行方向に連続になるように埋め込んでも良いし，列方向に連続になるように埋め込んでも良い。
【００８１】
以上，透かし画像形成部１２における，透かし画像について説明した。次いで，透かし情報埋め込み装置１０の透かし入り文書画像合成部１３について説明する。
【００８２】
（透かし入り文書画像合成部１３）
透かし入り文書画像合成部１３では，文書画像形成部１１で作成した文書画像と，透かし画像形成部で作成した透かし画像を重ね合わせる。透かし入り文書画像の各画素の値は，文書画像と透かし画像の対応する画素値の論理積演算（ＡＮＤ）によって計算する。すなわち，文書画像と透かし画像のどちらかが０（黒）であれば，透かし入り文書画像の画素値は０（黒），それ以外は１（白）となる。
【００８３】
図１２は，透かし入り文書画像の一例を示す説明図である。図１３は，図１２の一部を拡大して示した説明図である。ここで，ユニットパターンは図９（１）のパターンを用いている。透かし入り文書画像は，出力デバイス１４により出力される。
【００８４】
以上，透かし情報埋め込み装置１０の動作について説明した。
【００８５】
次いで，図３，及び，図１４〜図２２を参照しながら，透かし情報検出装置３０の動作について説明する。
【００８６】
（透かし検出部３２）
図１４は，透かし検出部３２の処理の流れを示す流れ図である。
まず，スキャナなどの入力デバイス３１によって透かし入り文書画像を計算機のメモリ等に入力する（ステップＳ３０１）。この画像を入力画像と称する。入力画像は多値画像であり，以下では２５６階調のグレイ画像として説明する。また入力画像の解像度（入力デバイス３１で読み込むときの解像度）は，上記透かし情報埋め込み装置１０で作成した透かし入り文書画像と異なっていても良いが，ここでは上記透かし情報埋め込み装置１０で作成した画像と同じ解像度であるとして説明する。また，入力画像は回転や伸縮などの補正が行われているものとする。
【００８７】
次いで，入力画像の大きさと信号ユニットの大きさから，ユニットパターンがいくつ埋め込まれているかを計算する（ステップＳ３０２）。例えば入力画像の大きさがＷ（幅）×Ｈ（高さ）であるとして，信号ユニットの大きさをＳｗ×Ｓｈ，ユニットパターンはＵｗ×Ｕｈ個のユニットから構成されるとすると，入力画像中に埋め込まれているユニットパターンの数（Ｎ＝Ｐｗ×Ｐｈ）は以下のように計算される。
【００８８】
【数２】
2006253918.tif 000004
【００８９】
ただし，透かし情報埋め込み装置１０と透かし情報検出装置３０で解像度が異なる場合には，それらの解像度の比によって入力画像中の信号ユニットの大きさを正規化した後，上記の計算を行う。
【００９０】
次いで，ステップＳ３０２で計算したユニットパターン数をもとに入力画像に対してユニットパターンの区切り位置を設定する（ステップＳ３０３）。図１５は入力画像（図１５（１））と，ユニットパターンの区切り位置を設定した後の入力画像（図１５（２））の一例を示している。
【００９１】
次いで，ユニットパターンの区切りごとにシンボルユニットの検出を行い，ユニットパターン行列を復元する（ステップＳ３０４）。以下に，信号検出の詳細を説明する。
【００９２】
図１６は，入力画像中における，図５（１）に示したユニットＡに対応する領域の一例を示した説明図である。図５では信号ユニットは二値画像であるが，ここでは多値画像である。二値画像を印刷した場合，インクのにじみなどが原因で濃淡が連続的に変化し，白と黒のグラデーションとなるため，図１６のようにドットの周囲が白と黒の中間色になる。したがって図１６を波の伝播方向と平行な方向から見た断面図は図１７のようになる。図６が矩形波であるのに対し，図１７は滑らかな波となる。
【００９３】
また，実際には紙の厚さの局所的な変化や，印刷文書の汚れ，出力デバイスや画像入力デバイスの不安定性などの要因により，入力画像中には多くの雑音成分が付加されることになるが，ここでは雑音成分のない場合について説明する。しかしながら，ここで説明する方法を用いれば，雑音成分が付加された画像に対しても安定した信号検出を行うことができる。
【００９４】
以下では入力画像から信号ユニットを検出するために，波の周波数と方向，および影響範囲を同時に定義できる二次元ウェーブレットフィルタ（検出用フィルタ）を用いる。以下では，二次元ウェーブレットフィルタの一つであるガボールフィルタを用いる例を示すが，ガボールフィルタと同様な性質を持つフィルタであれば，必ずしもガボールフィルタである必要はなく，さらには信号ユニットと同じドットパターンを持つテンプレートを定義してパターンマッチングを行うなどの方法でも良い。
【００９５】
以下にガボールフィルタＧ（ｘ，ｙ），ｘ＝０〜ｇｗ−１，ｙ＝０〜ｇｈ−１を示す。ｇｗ，ｇｈはフィルタのサイズであり，ここでは上記透かし情報埋め込み装置１０で埋め込んだ信号ユニットと同じ大きさである。
【００９６】
【数３】
2006253918.tif 000005
【００９７】
信号検出には透かし画像に埋め込んだシンボルユニットと周波数，波の方向，および大きさが等しいガボールフィルタを，埋め込んだ信号ユニットの種類と同じ数だけ用意する。ここでは図５のユニットＡとユニットＢに対応するガボールフィルタをフィルタＡ，フィルタＢと称する。
【００９８】
入力画像中の任意の位置でのフィルタ出力値はフィルタと画像間のコンボリューションにより計算する。ガボールフィルタの場合は実数フィルタと虚数フィルタ（虚数フィルタは実数フィルタと半波長分位相がずれたフィルタ）が存在するため，それらの２乗平均値をフィルタ出力値とする。例えば，フィルタＡの実数フィルタと画像間のコンボリューションがＲｃ，虚数フィルタとのコンボリューションがＩｃであったとすると，出力値Ｆ（Ａ）は以下の式で計算する。
【００９９】
【数４】
2006253918.tif 000006
【０１００】
図１８は，ステップＳ３０３によって区切られたユニットパターンＵ（ｘ，ｙ）中に埋め込まれているシンボルユニットがユニットＡであるかユニットＢであるかを判定する方法について説明する説明図である。
【０１０１】
ユニットパターンＵ（ｘ，ｙ）に対するシンボル判定ステップを以下のように行う。
（１）フィルタＡの位置を移動しながら，ユニットパターンＵ（ｘ，ｙ）中のすべての位置についてＦ（Ａ）を計算した結果の最大値をユニットパターンＵ（ｘ，ｙ）に対するフィルタＡの出力値とし，これをＦｕ（Ａ，ｘ，ｙ）とする。
（２）ユニットパターンＵ（ｘ，ｙ）に対するフィルタＢの出力値を（１）と同様に計算し，これをＦｕ（Ｂ，ｘ，ｙ）とする。
（３）Ｆｕ（Ａ，ｘ，ｙ）とＦｕ（Ｂ，ｘ，ｙ）を比較し，Ｆｕ（Ａ，ｘ，ｙ）≧Ｆｕ（Ｂ，ｘ，ｙ）であればユニットパターンＵ（ｘ，ｙ）に埋め込まれているシンボルユニットはユニットＡであると判定し，Ｆｕ（Ａ，ｘ，ｙ）＜Ｆｕ（Ｂ，ｘ，ｙ）であればユニットパターンＵ（ｘ，ｙ）に埋め込まれているシンボルユニットはユニットＢであると判定する。
（４）ユニットパターンＵ（ｘ，ｙ）に埋め込まれていると判定されたシンボルユニットの判定の確かさ（ユニット判定確度Ｐ（ｘ，ｙ））をＰ（ｘ，ｙ）とし，フィルタＡ，Ｂの出力値の最大値，またはフィルタＡ，Ｂ出力値の差分値として与える。以下に，フィルタの出力値の最大値の場合，またはフィルタの出力値の差分値の場合のユニット判定確度Ｐ（ｘ，ｙ）を算出するための式を示す。なお，ユニット判定確度は，単に判定確度等と記載する場合もある。
【０１０２】
【数５】
2006253918.tif 000007
【０１０３】
上記（１），（２）において，フィルタを移動するステップ幅は任意であり，ユニットパターン上の代表的な位置での出力値のみを計算してもよい。また，（３）でＦｕ（Ａ，ｘ，ｙ）とＦｕ（Ｂ，ｘ，ｙ）の差の絶対値があらかじめ定めておいた閾値以下であった場合には，“Ｐ（ｘ，ｙ）＝０”にして，判定不能としてもよい。
【０１０４】
以上，信号検出（ステップＳ３０４）の詳細について説明した。再び，図１４の流れ図に戻り，以降のステップＳ３０５について説明する。ステップＳ３０５では，ユニットパターン行列のシンボルを連結してデータ符号を再構成し，元の情報を復元する。
【０１０５】
図１９は情報復元の一例を示す説明図である。情報復元のステップは以下の通りである。
（１）各ユニットパターンに埋め込まれているシンボルを検出する（図１９に示す（１））。
（２）シンボルを連結してデータ符号を復元する（図１９に示す（２））。
（３）データ符号を復号して埋め込まれた情報を取り出す（図１９に示す（３））。
【０１０６】
図２０〜図２２はデータ符号の復元方法の一例を示す説明図である。復元方法は基本的に図１０の逆の処理となる。
【０１０７】
まず，ユニットパターン行列の第１行から符号長データ部分を取り出して，埋め込まれたデータ符号の符号長を得る（ステップＳ４０１）。
【０１０８】
次いで，ユニットパターン行列のサイズとＳ４０１で得たデータ符号の符号長をもとに，データ符号ユニットを埋め込んだ回数Ｄｎおよび剰余Ｒｎを計算する（ステップＳ４０２）。
【０１０９】
次いで，ユニットパターン行列の２行目以降からステップＳ２０３と逆の方法でデータ符号ユニットを取り出す（ステップＳ４０３）。図２１の例ではＵ（２，１）（２行１列）から順に１２個のパターンユニットごとに分解する。例えば，第１のパターンユニットは，Ｕ（２，１）〜Ｕ（３，３）であり，第２のパターンユニットは，Ｕ（３，４）〜Ｕ（４，６）といったような具合である。第３のパターンユニット以降も同様である。Ｄｎ＝７，Ｒｎ＝６であるため，１２個のパターンユニット（データ符号ユニット）は７回取り出され，剰余として６個（データ符号ユニットの上位６個に相当する）のユニットパターン（Ｕ（１１，４）〜Ｕ（１１，９））が取り出される。また，上記Ｕ（ｘ，ｙ）がＵ（２，１）（２行１列）から順に１２個のパターンユニットに分解されたのと同様に，既に求めた上記ユニット判定確度Ｐ（ｘ，ｙ）も，Ｐ（２，１）から順に１２個のパターンユニットごとに上記Ｕ（ｘ，ｙ）に対応するように分解する。例えば，ユニット判定確度Ｐ（ｘ，ｙ）のうち，第１のパターンユニットは，Ｐ（２，１）〜Ｐ（３，３）であり，第２のパターンユニットは，Ｐ（３，４）〜Ｐ（４，６）といったような具合である。
【０１１０】
次いで，ステップＳ４０３で取り出したデータ符号ユニット，ユニット判定確度に対してビット確信度演算を行うことにより，埋め込んだデータ符号を再構成する（ステップＳ４０４）。以下，ビット確信度演算について説明する。
【０１１１】
図２２Ａのようにユニットパターン行列の２行１列目から最初に取り出されたデータ符号ユニットをＤｕ（１，１）〜Ｄｕ（１，１２）とし，順次Ｄｕ（２，１）〜Ｄｕ（２，１２），・・・，と表記する。また，剰余部分はＤｕ（８，１）〜Ｄｕ（８，６）とする。上記にて既に求められたユニット判定確度についても，図２２Ｂに示すように，２行１列から順に分解された一連のユニットパターン（Ｐ（２，１）〜Ｐ（３，３），Ｐ（３，４）〜Ｐ（４，６），…）をＰｕ（１，１）〜Ｐｕ（１，１２），Ｐｕ（２，１）〜Ｐｕ（２，１２），…とする。また，剰余部分はＰｕ（８，１）〜Ｐｕ（８，６）とする。ビット確信度演算は各データ符号ユニットの要素ごとに多数決を取るなどして，データ符号の各シンボルの値を決定する処理である。この際，ユニット判定確度に基づいて有効なデータ符号ユニットを選択的に使用することにより，文字領域との重なりや紙面の汚れなどが原因で，任意のデータ符号ユニット中の任意のユニットから正しく信号検出を行えなかった場合（ビット反転エラーなど）でも，最終的に正しくデータ符号を復元することができる。
【０１１２】
ここで，図２２Ｃを参照しながら，ユニット判定確度に基づいて有効なデータ符号ユニットを選択する処理について説明すると，図２２Ｃに示すように，ユニット判定確度Ｐｕのうち，閾値Ｔ以上のものを抽出する。なお，図２２Ｃに示すように，○印が付されているＰｕ（ｘ，ｙ）は，そのＰｕ（ｘ，ｙ）のユニット判定確度Ｐｕが閾値Ｔよりも小さいことを示している。
【０１１３】
例えば，図２２Ｃに示すように，Ｐｕ（４，１）〜Ｐｕ（４，１２）のうち閾値Ｔよりも小さいＰｕ（ｘ，ｙ）を選択すると，Ｐｕ（４，３），Ｐｕ（４，５），Ｐｕ（４，６），Ｐｕ（４，７），Ｐｕ（４，９），Ｐｕ（４，１２）の６つである。
【０１１４】
上記閾値Ｔよりも小さいＰｕ（ｘ，ｙ）を全て選択すると，その閾値Ｔよりも小さいＰｕ（ｘ，ｙ）に１対１対応するＤｕ（ｘ，ｙ）を全て選択するとともに，排除（消去）する（図２２Ｃに示す矢印（１））。つまり，閾値Ｔよりも小さいＰｕ（ｘ，ｙ）に対応するＤｕ（ｘ，ｙ）は，信頼度が低く，そのシンボル自体が誤りである可能性が高く，そのＤｕ（ｘ，ｙ）を排除することで，多数決演算の誤り訂正の精度を向上させることができる。
【０１１５】
閾値Ｔよりも小さいＰｕ（ｘ，ｙ）に係るＤｕ（ｘ，ｙ）を排除した状態で，図２２Ｄに示すように，多数決演算を実行する。特に，例えば，配列［５］（Ｄｕ（１，６），Ｄｕ（２，６），…，Ｄｕ（８，６））については，３つの中から１又は０が多い方を多数決で選び，図２２Ｄに示す再構成されたビット列に格納する。従来に係るビット列（配列［５］）には，多数決演算しても既に誤っている値が４つ存在するため，誤りを訂正し正確な値をビット列に格納する可能性を向上させることができなかった。
【０１１６】
多数決演算についてより具体的に説明すると，例えばデータ符号の１ビット目は，Ｄｕ（１，１），Ｄｕ（２，１），Ｄｕ（３，１），…，Ｄｕ（８，１）の信号検出結果のうちユニット判定確度Ｐｕ（Ｐｕ（１，１），Ｐｕ（２，１），Ｐｕ（３，１），…，Ｐｕ（８，１））が閾値Ｔ以上の信号検出結果について，多数決演算し，“１”である方が多い場合には１と判定し，“０”である方が多い場合には０と判定する。なお，上記ユニット判定確度Ｐｕの閾値Ｔは，具体的には以下の式で示すことができる。
【０１１７】
【数６】
2006253918.tif 000008
【０１１８】
上記と同様に，データ符号の２ビット目は，Ｄｕ（１，２），Ｄｕ（２，２），Ｄｕ（３，２），…，Ｄｕ（８，２）の信号検出結果と，ユニット判定確度Ｐｕ（Ｐｕ（１，２），Ｐｕ（２，２），Ｐｕ（３，２），…，Ｐｕ（８，２））が閾値Ｔ以上の信号検出結果とに基づいて判定し，以降同様に，１２ビット目まで判定していく。
【０１１９】
ビット確信度演算は，図１８の信号検出フィルタの出力値を加算することによっても行うこともできる。つまり各フィルタごとにフィルタ出力値の累積値を求め，求めた複数のフィルタ出力値の累積値を比較することによってビット確信度演算を行うことも可能である。これは，例えば図５（１）のユニットＡに０のシンボルが割り当てられ，図５（２）のユニットＢに１のシンボルが割り当てられているものとし，Ｄｕ（ｍ，ｎ）に対するフィルタＡによる出力値の最大値をＤｆ（Ａ，ｍ，ｎ），Ｄｕ（ｍ，ｎ）に対するフィルタＢによる出力値の最大値をＤｆ（Ｂ，ｍ，ｎ）とすると，機密情報となるデータ符号のＮビット目は，以下の条件式によって求められる。
【０１２０】
【数７】
2006253918.tif 000009
【０１２１】
上記式の関係が成立する場合は１と判定し，それ以外の場合は０と判定する。ただし，Ｎ＜Ｒｎの場合はＤｆの加算はｎ＝１〜Ｒｎ＋１までとなる。例えば，データ符号の２ビット目（Ｄｕ（１，２），Ｄｕ（２，２），Ｄｕ（３，２），…，Ｄｕ（８，２））の信号検出結果について，信号検出フィルタの出力値を累積し，上記式の関係が成立すれば１と判定される。なお，ビット確信度演算は，かかる信号検出フィルタの出力値の累積値に基づき実行する場合に限定されず，例えば，ビット確信度演算は，上記フィルタ出力値の累積値のときとほぼ同様な条件式で，各フィルタごとのユニット判定確度を累積し求めた複数のユニット判定確度（又は，判定確度）の累積値を比較することによってもビット確信度演算を実行することが可能である。
【０１２２】
ここではデータ符号を繰り返し埋め込む場合について説明したが，データを符号化する際に誤り訂正符号などを用いることにより，データ符号ユニットの繰り返しを行わないような方法も実現できる。
【０１２３】
また，ビット確信度演算の多数決演算実行後，図２２Ａ等に示すような復号された機密情報のビット列（データ符号）に対して誤り検出符号等を用いることによって，さらにそのビット列の誤り検出をする場合であっても実施可能である。
【０１２４】
以上詳細に説明したように，本実施の形態によれば，以下のような優れた効果がある。
（１−１）ドットの配列の違いにより埋め込み情報を表現するため，元の文書のフォント，文字間や行間のピッチに対する変更を伴わない。
（１−２）シンボルを割り当てているドットパターンと，シンボルを割り当てていないドットパターンの濃度（一定区間内のドットの数）が等しいため，人の目には文書の背景に一様な濃度の網掛けがされているように見え，情報の存在が目立たない。
（１−３）シンボルを割り当てているドットパターンと割り当てていないドットパターンを秘密にしておくことで，埋め込まれている情報の解読が困難となる。
（１−４）情報を表わすパターンは細かいドットの集まりで，文書の背景として一面に埋め込まれているため，埋め込みアルゴリズムが公開されたとしても，印刷された文書に対する埋め込み情報の改ざんが困難となる。
（１−５）波（濃淡変化）の方向の違いにより埋め込み信号を検出するため（１画素単位の詳細な検出を行わないので），印刷文書に多少の汚れなどがあった場合でも，安定した情報検出を行うことができる。
（１−６）同じ情報を繰り返し埋め込み，検出時には繰り返し埋め込まれた情報のすべてを利用して情報復元を行うため，大きなフォントの文字によって信号部分が隠されたり，用紙が汚れていたりすることによる部分的な情報の欠落が発生しても，安定して埋め込んだ情報を取り出すことができる。
（１−７）さらに，文書画像内に存在する文字の画素や，汚れなどによって正確に検出できない信号ユニットについては，予め多数決演算の対象から排除するため，多数決演算による誤り訂正，情報抽出等の精度を向上させることができる。なお，上記ユニット判定確度を求める処理にかかる時間はデータ符号再構成処理にかかる時間と比べて極めて短時間であるため，時間的には従来における上記ユニット判定確度を求めずにデータ符号再構成処理を行う場合とさほど変わらない。
【０１２５】
（第２の実施の形態）
上記第２の実施の形態の透かし情報検出装置によるデータ符号再構成処理では，透かし入りの文書画像から得られるデータを符号化する際に，誤り検出／訂正符号（例えば，ハミング符号，ＢＣＨ符号）などを用いて，情報が正しいか誤っているかを判断できるような符号化形式を用いる点で，第１の実施の形態のデータ符号再構成処理（Ｓ４０４）と相違する。なお，データ列には，チェックサムやＣＲＣ１６（ＣＲＣ１６−ＣＣＩＴＴなど）を付与する方法を用いること等も可能である。以下，第１の実施の形態との相違点について詳細に説明するが，その他の点については，ほぼ同様であるため詳細な説明は省略する。
【０１２６】
第２の実施の形態では，ユニット判定確度Ｐｕの閾値Ｔを求める際に，所定範囲内に存在する複数の値αを用いることで，複数の閾値Ｔを計算し，各々の閾値Ｔを用いてビット確信度演算を実行する。なお，各々の閾値Ｔ（αｉ）は，下記の数式の通りとなる。なお，例えば，値αは，“｛０．１，０．２，０．３，０．４，０．５，０．６，０．７，０．８，０．９，１．０｝”等の値を持っているものとする。
【０１２７】
【数８】
2006253918.tif 000010
【０１２８】
以下に，図２３を参照しながら，第１の実施の形態と相違する第２の実施の形態のデータ再構成処理等の具体的な処理について説明するが，その他のビット確信度演算の部分については第１の実施の形態のビット確信度演算と実質的に同一であるため，詳細な説明は省略する。
【０１２９】
図２３に示すように，まず，閾値Ｔ（αｉ）を計算する（Ｓ９０１）。なお，ｉの初期値は，例えばｉ＝１であるとする。次に，上記に示した数式から求められる閾値Ｔ（αｉ）を用いて，第１の実施の形態で説明したビット確信度演算を行う（Ｓ９０３）。そのビット確信度演算から得られた当該閾値Ｔ（αｉ）に対応するデータ符号に対して，透かしの埋め込み側（透かし情報埋め込み装置）で付与した誤り検出符号，誤り検出チェックサム，またはＣＲＣ１６などを用いて誤り検出を実行する（Ｓ９０５）。
【０１３０】
上記誤り検出の実行によって，誤りが検出された場合（Ｓ９０７），そのデータ符号については，誤りデータ符号として，そのデータ符号を破棄する（排除する）。つまり，誤ったデータ符合を破棄することで，正しいデータ符号のみが存在し，正しいデータ符号だけを得ることができる。
【０１３１】
上記誤り検出後の後続処理についてさらに具体的に説明すると，上記Ｔ（αｉ）のｉを１インクリメントし（ｉ＝１，２，３，…），閾値Ｔ（αｉ＋１）を求め，ユニット判定確度Ｐｕ≧Ｔ（αｉ）の関係を満たす信号検出結果についてビット確信度演算した結果，誤り検出を実行する（Ｓ９０５）。当該誤り検出処理によって，さらに誤りが検出された場合（Ｓ９０７），上記説明の通り，誤りのデータ符号を排除していく。その後，さらにｉを１インクリメントし閾値（αｉ＋２）を求める（Ｓ９０１）。以降，誤りが検出される限り，ｉがインクリメントすることで値αが範囲外となるまで上記一連の処理が継続する。なお，初めて誤りが検出されなかったデータ符号を得た時点で，そのデータ符号を出力し，その他の残りのビット確信度演算等の処理を省略してもよい。
【０１３２】
また，求められた閾値Ｔ（αｉ）に基づいて，ビット確信度演算し，誤り検出処理終了後，誤りが検出されないデータ符号であった場合（Ｓ９０７），その閾値Ｔ（αｉ）を文書画像に適した閾値として動的に決定する（Ｓ９０９）。つまり，ユニット判定確度Ｐｕは，最尤判定，最尤法等を例示できるように，閾値Ｔ（αｉ）を順に変えながら，その都度誤り検出処理を実行し，徐々に適切なユニット判定確度Ｐｕを定めている。以上で，第２の実施の形態に係るデータ符号再構成の一連の処理の説明を終了する。
【０１３３】
以上詳細に説明したように，本実施の形態によれば，以下のような優れた効果がある。
【０１３４】
閾値Ｔ（αｉ）を動的に変動させ，適切な閾値を決定することで，印刷文書または文書画像上の状況に左右されず，あらゆる環境下で誤った透かし信号を検出する可能性を最大限軽減することができる。
【０１３５】
なお，従来では，文書画像上には印刷やスキャンによる揺らぎや紙質や，汚れなどによって，正しいビット値を示す信号ユニットと誤ったビット値を示す信号ユニットの比率が一定していない。つまり上記汚れや紙質に非常に左右される。したがって，閾値Ｔ（αｉ）を固定的な値に設定してしまうと，正しいビット値を示す信号ユニットを雑音として誤った信号ユニットとして破棄してしまう場合や，逆に誤った信号ユニットを正しい信号ユニットとして判定してしまう場合があった。
【０１３６】
次に，第１の実施の形態及び第２の実施の形態において，上述した一連の処理は，専用のハードウェアにより行うこともできるし，ソフトウェアにより行うこともできる。一連の処理をソフトウェアによって行う場合には，そのソフトウェアを構成するプログラムが，汎用のコンピュータやマイクロコンピュータ等にインストールされる。
【０１３７】
プログラムは，コンピュータに内蔵されている記録媒体としてのハードディスクやＲＯＭに予め記録しておくことができる。
【０１３８】
あるいはまた，プログラムは，ハードディスクドライブに限らず，フレキシブルディスク，ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ），ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｏｐｔｉｃａｌ）ディスク，ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ），磁気ディスク，半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体に，一時的あるいは永続的に格納（記録）しておくことができる。このようなリムーバブル記録媒体は，いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。
【０１３９】
ここで，本明細書において，コンピュータに各種の処理を行わせるためのプログラムを記述する処理ステップは，必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく，並列的あるいは個別に実行される処理（例えば，並列処理あるいはオブジェクトによる処理）も含むものである。
【０１４０】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例を想定し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１４１】
本実施の形態にかかる透かし情報の検出は，透かし情報が埋め込まれた印刷文書をスキャンし，文書画像を得て，その文書画像から透かし情報を検出する場合を例に挙げて説明したが，かかる例に限定されず，例えば，印刷文書ではなく，電子媒体上で全て処理が行われる場合は，印刷文書をスキャンせず，そのまま透かし情報が埋め込まれた文書画像から透かし情報を検出する場合等でもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４２】
本発明は，印刷された機密情報入り文書又は機密情報入り文書画像から機密情報を検出する技術に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
【図１】フィルタリングの処理結果の概略の一例を示す説明図である。
【図２】従来にかかるデータ再構成処理の概略の一例を示す説明図である。
【図３】第１の実施の形態にかかる透かし情報埋め込み装置及び透かし情報検出装置の構成を示す説明図である。
【図４】透かし画像形成部１２の処理の流れを示す流れ図である。
【図５】透かし信号の一例を示す説明図であり，（１）はユニットＡを，（２）はユニットＢを示している。
【図６】図５（１）の画素値の変化をａｒｃｔａｎ（１／３）の方向から見た断面図である。
【図７】透かし信号の一例を示す説明図であり，（３）はユニットＣを，（４）はユニットＤを，（５）はユニットＥを示している。
【図８】背景画像の説明図であり，（１）はユニットＥを背景ユニットと定義し，これを隙間なく並べた透かし画像の背景とした場合を示し，（２）は（１）の背景画像の中にユニットＡを埋め込んだ一例を示し，（３）は（１）の背景画像の中にユニットＢを埋め込んだ一例を示している。
【図９】透かし画像へのシンボル埋め込み方法の一例を示す説明図である。
【図１０】機密情報を透かし画像に埋め込む方法について示した流れ図である。
【図１１】透かし検出部３２の処理の流れを示す流れ図である。
【図１２】透かし入り文書画像の一例を示す説明図である。
【図１３】図１２の一部を拡大して示した説明図である。
【図１４】透かし検出部３２の処理の流れを示す流れ図である。
【図１５】図１５は入力画像（図１５（１））と，ユニットパターンの区切り位置を設定した後の入力画像（図１５（２））の一例を示している。
【図１６】入力画像中におけるユニットＡに対応する領域の一例を示した説明図である。
【図１７】図１６を波の伝播方向と平行な方向から見た断面図である。
【図１８】ユニットパターンＵ（ｘ，ｙ）中に埋め込まれているシンボルユニットがユニットＡであるかユニットＢであるかを判定する方法について説明する説明図である。
【図１９】情報復元の一例を示す説明図である
【図２０】データ符号の復元方法の一例を示す説明図である。
【図２１】データ符号の復元方法の一例を示す説明図である。
【図２２Ａ】データ符号の復元方法の一例を示す説明図である。
【図２２Ｂ】データ符号の復元方法の一例を示す説明図である。
【図２２Ｃ】データ符号の復元方法の一例を示す説明図である。
【図２２Ｄ】データ符号の復元方法の一例を示す説明図である。
【図２３】第２の実施の形態のデータ再構成処理の概略の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１４４】
１０  透かし情報埋め込み装置
１１  文書画像形成部
１２  透かし画像形成部
１３  透かし入り文書画像合成部
１４  出力デバイス
【図１】
2006253918.tif 000011
【図２】
2006253918.tif 000012
【図３】
2006253918.tif 000013
【図４】
2006253918.tif 000014
【図５】
2006253918.tif 000015
【図６】
2006253918.tif 000016
【図７】
2006253918.tif 000017
【図８】
2006253918.tif 000018
【図９】
2006253918.tif 000019
【図１０】
2006253918.tif 000020
【図１１】
2006253918.tif 000021
【図１２】
2006253918.tif 000022
【図１３】
2006253918.tif 000023
【図１４】
2006253918.tif 000024
【図１５】
2006253918.tif 000025
【図１６】
2006253918.tif 000026
【図１７】
2006253918.tif 000027
【図１８】
2006253918.tif 000028
【図１９】
2006253918.tif 000029
【図２０】
2006253918.tif 000030
【図２１】
2006253918.tif 000031
【図２２Ａ】
2006253918.tif 000032
【図２２Ｂ】
2006253918.tif 000033
【図２２Ｃ】
2006253918.tif 000034
【図２２Ｄ】
2006253918.tif 000035
【図２３】
2006253918.tif 000036