(57)【要約】【課題】特徴的な方向成分を持つ複数種類のパターン画像の配列により付加情報を表現し、その配列を埋め込み対象画像と合成することで、付加情報が埋め込まれた画像を生成する場合に、埋め込み対象画像とパターン画像の干渉を低減する。【解決手段】ブロック分割部１０２は、ブロックに分割する。フィルタ処理部１０４は、パターン画像が２つのエッジにより分割されるのと相似な関係でブロックを２つの分割線により分割し、それら２つのエッジの一方に平行な分割線により２分割した場合の各分割領域間のコントラストと、もう一方のエッジに平行な分割線により２分割した場合の各分割領域間のコントラストとを求める。そして、コントラストがより大きい方の分割による各分割領域について、それぞれ当該分割領域の画素値の合計を維持しつつ各画素値を平均化する。このフィルタ処理後の埋め込み画像に付加情報の画像を合成する。【選択図】図８
2006229495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに交わる２つのエッジにより分割された４つの領域のうち、エッジを介して隣り合う領域同士の画素値の差が、隣り合わない領域同士の画素値の差よりも大きくなるように設定された複数種類のパターン画像を配列することにより付加情報を表現した付加画像を形成し、該付加画像を埋め込み対象画像に対して合成することで、前記付加情報が埋め込まれた画像を生成する画像処理装置であって、
前記埋め込み対象画像を所定サイズのブロックに分割するブロック分割部と、
分割されたブロックごとに、当該ブロックを前記パターン画像の２つのエッジの一方に平行な分割線により２分割した場合の各分割領域間のコントラストと、もう一方のエッジに平行な分割線により２分割した場合の各分割領域間のコントラストとを求め、コントラストがより大きい方の分割による各分割領域について、それぞれ当該分割領域の画素値の合計を維持しつつ各画素値が均一化するようにフィルタ処理を施すフィルタ処理部と、
前記フィルタ処理部により処理された埋め込み対象画像に対し前記付加画像を合成することで前記付加情報が埋め込まれた画像を生成する埋め込み処理部と、
を備える画像処理装置。
【請求項２】
前記ブロック分割部は、分割により生成される各ブロックの位置及びサイズが前記付加画像における各パターン画像のサイズ及び位置と同じになるようにブロック分割を行うことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
互いに交わる２つのエッジにより分割された４つの領域のうち、エッジを介して隣り合う領域同士の画素値の差が、隣り合わない領域同士の画素値の差よりも大きくなるように設定された複数種類のパターン画像を配列することにより付加情報を表現した付加画像を形成し、該付加画像を埋め込み対象画像に対して合成することで、前記付加情報が埋め込まれた画像を生成する画像処理方法であって、
前記埋め込み対象画像を所定サイズのブロックに分割するステップと、
分割されたブロックごとに、当該ブロックを前記パターン画像の２つのエッジの一方に平行な分割線により２分割した場合の各分割領域間のコントラストと、もう一方のエッジに平行な分割線により２分割した場合の各分割領域間のコントラストとを求め、コントラストがより大きい方の分割による各分割領域について、それぞれ当該分割領域の画素値の合計を維持しつつ各画素値が均一化するようにフィルタ処理を施すステップと、
前記フィルタ処理が施された埋め込み対象画像に対し前記付加画像を合成することで前記付加情報が埋め込まれた画像を生成するステップと、
を有する画像処理方法。
【請求項４】
互いに交わる２つのエッジにより分割された４つの領域のうち、エッジを介して隣り合う領域同士の画素値の差が、隣り合わない領域同士の画素値の差よりも大きくなるように設定された複数種類のパターン画像を配列することにより付加情報を表現した付加画像を形成し、該付加画像を埋め込み対象画像に対して合成することで、前記付加情報が埋め込まれた画像を生成する画像処理装置、としてコンピュータシステムを機能させるためのプログラムであって、該コンピュータシステムに、
前記埋め込み対象画像を所定サイズのブロックに分割するステップと、
分割されたブロックごとに、当該ブロックを前記パターン画像の２つのエッジの一方に平行な分割線により２分割した場合の各分割領域間のコントラストと、もう一方のエッジに平行な分割線により２分割した場合の各分割領域間のコントラストとを求め、コントラストがより大きい方の分割による各分割領域について、それぞれ当該分割領域の画素値の合計を維持しつつ各画素値が均一化するようにフィルタ処理を施すステップと、
前記フィルタ処理が施された埋め込み対象画像に対し前記付加画像を合成することで前記付加情報が埋め込まれた画像を生成するステップと、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子透かし等のようにディジタル画像にディジタルデータを埋め込む技術に関し、特に埋め込みにより発生するディジタルデータのエラーの低減のための方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディジタルデータを印刷記録する技術として、バーコードやそれを進化させた２次元バーコードが広く知られ用いられている。これらのコードは明らかにデータが記録されている印刷部分が認知でき、見栄えが良くない。場合によってはディジタルデータが印刷されている部分を改竄する等の事も可能である。これらの技術に対して、一見、人間の目には認識できないような形式で付加する電子透かし技術がさかんに研究・開発されている。これらの技術の多くはディジタルデータを埋め込む対象画像をユーザーの目的や好みに応じて任意の写真や絵柄等にすることができる特徴がある。しかし、ディジタルデータを埋め込む場合、対象画像の画像の濃淡や色、急激な濃淡変化等、本来の対象画像とディジタルデータとの埋め込み印刷とが干渉しあい、ディジタルデータの記録再生過程においてエラーを発生する場合がある。
【０００３】
例えば、本出願人は、特許文献１においてディジタルデータの埋め込み方法を提案している。この手法では、埋め込むべきディジタルデータの「０」と「１」の各符号に対して互いに異なるパターン画像を割り当て、そのパターン画像を符号列とパターン画像の配列規則とに従って配列することにより埋め込み画像を形成し、この埋め込み画像を対象となる画像データに重畳することでデータを埋め込む。個々のパターン画像は、
（ａ）双方のパターン画像の対応する画素同士を加算した結果は、いずれも同じ所定値（例えば「０」）になる、
（ｂ）各々のパターン画像中の全画素を加算した結果は、いずれも同じ所定値（例えば「０」）になる、
（ｃ）各々のパターン画像は、画像の中心部を通り、その方向が異なる、画素値の不連続線（エッジと呼ぶ）を有する。エッジの方向は、例えば垂直線及び水平線に沿った方向とすることができる、
（ｄ）各々のパターン画像の持つ画素値の絶対値は中心でもっとも大きく、中心から離れるほど小さくなる、
という特徴を有している。
【０００４】
このような特徴を持った、エッジの方向を水平及び垂直としたパターン画像の一例を図１に示す。図１においては、例えばパターン（Ａ）が符号「０」、パターン（Ｂ）が符号「１」を示す。
【０００５】
このように面積を持ったパターンによって符号を表現することで各画質劣化要因に対する耐性を獲得する一方、合成後に画像の濃度が大きく変化することが防止され（（ａ），（ｂ）の特徴による）、パターン画像の検出が容易で復号処理が簡便となり（（ｂ），（ｃ）の特徴による）、かつパターン同士の間でのエッジの発生が防止されて（（ｄ）の特徴による）、その存在が視覚的に目立たないようになる。このエッジは、復号時のパターン周期の推定等に用いられる。
【０００６】
このパターン画像を合成した画像を、復号する際は、パターン画像内のエッジによって仕切られた各象限に相当する合成後の画素値の和（第１から第４象限についてＲ１からＲ４）を算出し、例えば、Ｒ１＞Ｒ２かつＲ１＞Ｒ４かつＲ３＞Ｒ２かつＲ３＞Ｒ４の場合に符号「１」であると判定する。すなわち、各象限ごとの画素値群の和の比較によって復号を行うことができる。
【０００７】
特許文献１のように、各符号のパターン画像内にエッジができ、このエッジを復号に用いるデータ埋め込み方式の場合、埋め込み対象の画像の濃淡変化が急激な部分に重なって印刷されたディジタルデータの情報はエラーを起こしやすいという性質がある。例えばエッジの方向が水平及び垂直である図１のようなパターン画像を用いる場合、パターン画像は対角線方向に沿った特徴を持つので、埋め込み対象画像の中に濃淡変化が斜め方向に顕著な部分がある場合、その部分重畳されたパターン画像は復号しづらくなる。
【０００８】
このようにディジタルデータを電子透かし技術により対象画像に埋め込む場合、埋め込む対象画像とディジタルデータとが干渉し、エラーを起こすことがあり、信頼性の高いディジタルデータの記録再生を行う装置を実現するためには、これらのエラーを排除する必要がある。
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−１４０７６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、内部に特徴的な方向成分を持つパターン画像を用いて対象画像に情報を埋め込む埋め込み方式において、パターン画像と対象画像との干渉を低減する方式を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、互いに交わる２つのエッジにより分割された４つの領域のうち、エッジを介して隣り合う領域同士の画素値の差が、隣り合わない領域同士の画素値の差よりも大きくなるように設定された複数種類のパターン画像を配列することにより付加情報を表現した付加画像を形成し、該付加画像を埋め込み対象画像に対して合成することで、前記付加情報が埋め込まれた画像を生成する画像処理装置であって、前記埋め込み対象画像を所定サイズのブロックに分割するブロック分割部と、分割されたブロックごとに、当該ブロックを前記パターン画像の２つのエッジの一方に平行な分割線により２分割した場合の各分割領域間のコントラストと、もう一方のエッジに平行な分割線により２分割した場合の各分割領域間のコントラストとを求め、コントラストがより大きい方の分割による各分割領域について、それぞれ当該分割領域の画素値の合計を維持しつつ各画素値が均一化するようにフィルタ処理を施すフィルタ処理部と、前記フィルタ処理部により処理された埋め込み対象画像に対し前記付加画像を合成することで前記付加情報が埋め込まれた画像を生成する埋め込み処理部と、を備える画像処理装置を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態（以下「実施形態」と呼ぶ）について説明する。
【００１３】
図２に、本実施形態の方式を適用した電子透かしシステムの一例を示す。この図に示すように、本実施形態では、埋め込み対象画像に対して画像処理装置１００にて所定のフィルタ処理を施すことにより、その埋め込み対象画像から、埋め込むべきディジタルデータを表現するために用いるパターン画像の特徴的な方向成分と干渉する方向成分を除去乃至低減する。このフィルタ処理の詳細は、後に詳しく説明する。次に、電子透かし印刷装置２００が、埋め込むべきディジタルデータ（以下、「付加情報」とも呼ぶ）を符号化し、その結果得られる符号列の各符号をそれぞれ対応するパターン画像に置き換えて配列することで付加画像データを作成し、その付加画像データを、画像処理装置１００から出力されるフィルタ処理済みの埋め込み対象画像に対して合成する。ここでの付加画像データの作成及び埋め込み対象画像との合成は、例えば特許文献１に示される方式を用いて行う。ここで、合成される埋め込み対象画像からは、既に画像処理装置１００により、パターン画像の特徴方向成分と干渉する成分が除去乃至低減されているので、付加画像データと合成しても、その中の各パターン画像の特徴的な方向成分が打ち消されにくい。そして電子透かし印刷装置２００は、その合成の結果得られた合成画像データを印刷し、情報埋め込み印刷済みの用紙４００を出力する。そして、その印刷済み用紙４００に埋め込まれた情報を検出する場合は、電子透かしスキャン装置３００によりその用紙４００を光学的に読み取り、この結果得られたデジタル画像から、埋め込み処理のアルゴリズムに対応した復号アルゴリズムを用いて、埋め込まれたデータを再生する。この結果得られた再生データが、応用システムに提供され、所定の目的のために利用される。
【００１４】
以上では、付加情報を埋め込み対象画像に埋め込んだ合成画像データを印刷して流通させ、その印刷物を読み取ってその中の付加情報を読み取るシステムを例示したが、以下の説明からも分かるように、本実施形態の方式は、合成画像データを印刷せずに、電子データのまま流通させる場合にも有効である。
【００１５】
以上説明したように、本発明では、付加情報から求めた付加画像データを埋め込み対象の画像に合成する前に、画像処理装置１００における前処理により、その埋め込み対象の画像を、付加画像データ中の個々のパターン画像データの特徴を邪魔しない形の、よい性質の画像へと変換する。
【００１６】
以下、この画像処理装置１００の処理内容を説明する前に、本実施形態で用いる付加情報の埋め込み方式の一例を説明する。
【００１７】
本実施形態の前処理の適用先の１つとして想定している埋め込み方式は、図３に示すように付加情報の埋め込み先となる対象画像のプレーン１と、付加情報を表す付加画像のプレーン２との間で、画素ごと、あるいは複数の画素が集まったブロックごとに、乗算、加算、あるいはその他の演算を行うことで、合成画像データを得るものである。画素ごとの場合、その演算は、たとえば対象画像プレーン１の各画素の濃淡を表す画素値をＸ、付加画像プレーン２における対応する画素の画素値をＹ、合成画像データの対応する画素の画素値をＺとすると、例えば式（１）で示すような演算である。
Ｚ ＝ Ｘ ＋ ａ * Ｙ                …（１）
【００１８】
ここで、ａは、付加画像プレーン２の埋め込み強度を示す定数である。すなわち、この例では、埋め込み対象画像の各画素の値を、付加画像の対応画素の値により線形に補正している。
【００１９】
一方、ブロック単位で演算する場合というのは、対象画像プレーン１と付加画像プレーン２との間で解像度が異なる場合のことである。例えば対象画像プレーン１の方が高解像度の場合、付加画像プレーン２における１画素（仮に画素Ａと呼ぶ）の領域に対応する対象画像プレーン１の複数の画素の集まりが、この場合のブロックになる。このブロックに属する対象画像プレーン１の各画素の値Ｘには、付加画像プレーン２における対応する画素Ａの値Ｙが上記式（１）に従って作用させられ、これにより合成画像データの各画素の画素値Ｚが計算される。合成画像データの解像度は対象画像プレーン１のそれと同じである。なお、ここで言うブロックは、以下に説明する付加画像プレーン２の矩形のブロック３とは別のものである。
【００２０】
また付加画像プレーン２は、複数の定められた大きさの矩形のブロック３により構成される。埋め込むべき付加情報は例えば誤り訂正符号などにより符号化され、その結果求められた符号列の各符号（「０」又は「１」）が、付加画像プレーン２の各ブロック３に対応づけて記録される。すなわち、付加画像プレーン２の個々のブロック３に、そのブロック３に対応する符号に応じた上述のパターン画像（図１参照）が配置される。
【００２１】
符号に応じた個々のパターン画像の作成では、図４で示すようにまず予めシステムで設定した基本ブロックパターン４に対して、そこに埋め込もうとする符号に応じたブロック情報マスクパターン５（符号が「１」の場合）あるいはブロック情報マスクパターン６（符号が「０」の場合）を乗じる。
【００２２】
例えば特許文献１では、ブロックの中央の点を原点とし、この原点を通る水平線及び垂直線をそれぞれｘ軸及びｙ軸としたときに、画素（ｘ，ｙ）の値がexp(−α(x2＋y2))となるようなパターンを基本ブロックパターン４として用いている。この式から分かるように、基本ブロックパターン４は、原点を中心とした放射状のパターンである。もちろんこれは一例であり、基本ブロックパターン４は他の関数により生成してもよい。また、関数に基づき生成する代わりに、基本ブロックパターン４の各画素の値を示すパターンマップをシステム（図１の例では電子透かし印刷装置２００）に持たせておいてもよい。
【００２３】
一方、マスクパターン５，６は、基本ブロックパターン４と同一形状、同一サイズ（すなわち縦及び横の画素数が同じ）である。そして、マスクパターン５の各画素の値は、第１及び第３象限では「＋１」、第２及び第４象限では「＋１」となっており、マスクパターン６ではその逆となっている。
【００２４】
基本ブロックパターン４にマスクパターン５又は６を乗じてできるパターン画像７は、図１に示したように、上述の（ａ）〜（ｄ）の性質を備えたものとなる。このように生成されたパターン画像が符号列に従って配列されたものが付加画像プレーン２となる。
【００２５】
電子透かしスキャン装置３００にてスキャンした画像から埋め込んであるディジタルの付加情報の再生を行う際には、特許文献１に示された方法により、全体の画像から各ブロック４（パターン画像）を検出し、図５に示すように、そのブロック４をさらに中心より上下左右の４つの象限に分割する。分割された各象限の領域をＱ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４とすると、電子透かしスキャン装置３００は、それぞれの領域Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４に含まれる画素の値（この画素値は読み取られた反射光量、すなわち明るさを示す）の総和を求め、それら各領域の総和同士の大小関係により、特許文献１に示される判定方式に従って、対象ブロックに「１」が記録されているか「０」が記録されているか判断する。
【００２６】
このような電子透かし方式では、画像に埋め込まれる個々の符号が、それぞれパターン画像（ブロック）で表現される。そして、このパターン画像は、図４のマスクパターン５，６に由来して、当該パターン画像自身の中心点を通る、垂直及び水平な方向の境界線を有し、それら境界線による分割によりできる４つの象限の対角線方向に濃淡が変化している。このため、埋め込み対象画像において、斜め方向に画像濃度の急激な変化部分があると、その部分自身がそもそも「０」又は「１」の符号と判別されやすい性質を持つことになる。その場合、その部分に対し、その部分自身の画像の性質上判別されやすい符号とは逆の符号を示すパターン画像を埋め込んだとしても、元の部分の性質が勝ってしまい、符号の読み取り結果は本来とは逆の値になることがある。これは読み取りエラーである。
【００２７】
図６は、埋め込み対象画像において、そのようなエラーを誘発しやすい部分（図示例では８ｘ８画素の大きさを持つブロック）の例を拡大したものである。図７は図６で示したブロックの０から２５５の値を取る画素値を示したものである。なお、画素値は明るさを示すものであり、大きい値のほうが白く見える。また、図６は画素値の明るさを正確に示したものでは無く、ブロック内画素の濃淡の様子を説明するために添えたものである。
【００２８】
図６及び図７で示した画素値を示すブロックは、図４で示した埋め込み符号「１」を表すブロック情報マスクパターン５と類似しており、この様なブロックに埋め込み符号「０」を表すブロック情報マスクパターン６に対応するパターン画像ブロックが重畳されたとしても、重畳結果の画像から埋め込まれた符号を読み出そうとしても、元の埋め込み対象画像の影響で「１」が検出されることが多い。
【００２９】
本実施形態の画像処理装置１００は、付加情報の埋め込み先である埋め込み対象画像からそのようなエラーを誘発しやすい性質を持つ部分を減らすよう、フィルタ処理を実行する。このようなフィルタ処理のための仕組みについて、図８を参照して以下に説明する。
【００３０】
図８に示すように、画像処理装置１００は、ブロック分割部１０２、フィルタ処理部１０４及びブロック合成部１０６を備える。以下、これら各ユニット１０２，１０４，１０６が行う処理の内容について説明するが、その説明からも分かるように、これら各ユニットは、ソフトウエア的に実現することも、ハードウエア回路として構成することもできる。
【００３１】
ブロック分割部１０２は、与えられた埋め込み対象画像を、所定サイズのブロックに分割する。このブロックは、好適には、埋め込む符号に対応するパターン画像と同一形状同一サイズのものとする。またこの場合のブロック分割では、その結果できる各ブロックの位置が、付加画像プレーン２に含まれる各パターン画像と同じ位置となるようにすることが好適である。これによりフィルタ処理後の埋め込み対象画像の各ブロックと、付加画像プレーン２を構成する各パターン画像とがぴったりと重なるので、干渉抑制効果が高い。フィルタ処理部１０４は、このようにして生成された埋め込み対象画像のブロックごとに、そのブロックに対して図９に示すような手順でフィルタ処理を施す。
【００３２】
フィルタ処理の手順においては、まず、対象となるブロックを、その中心点を通る水平及び垂直な分割線により上下左右の４つの象限の領域Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３、Ｑ４（図７の分割の仕方と同様）とし、これら各領域Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３、Ｑ４に含まれる画素値の総和（それぞれＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４とする）を計算する（Ｓ１０）。なお、ここで、ブロックサイズの縦又は横のどちらかあるいは両方が奇数に設定されている場合は、分割線が横切る画素の画素値については、それぞれその画素値を半分にして、それぞれ対応する各領域に含める。また、縦及び横の両方の画素数が奇数の場合、そのブロックの中心点に位置する画素については、その画素値を４分割して４つの領域それぞれに分配する。
【００３３】
次に、フィルタ処理部１０４は、式（２）および式（３）で示に示される値ＶおよびＨを求める（Ｓ１２）。
Ｖ＝｜（Ｓ１＋Ｓ２）−（Ｓ３＋Ｓ４）｜            …（２）
Ｈ＝｜（Ｓ１＋Ｓ４）−（Ｓ２＋Ｓ３）｜            …（３）
ここで、Ｖはブロック内における縦方向の濃淡のコントラストを、Ｈは横方向の濃淡のコントラストを示す尺度である。
【００３４】
次に、このようにして求めたＶとＨを比較し（Ｓ１４）、Ｈ≦Ｖとなった場合、すなわち縦方向のコントラストが横方向のコントラストに比べて大きい場合は、第１及び第２象限の領域Ｑ１，Ｑ２の全ての画素の画素値Ｘ12をそれら両領域Ｑ１，Ｑ２における画素値の平均に置き換え、同様に第３及び第４象限の領域Ｑ３，Ｑ４の各画素の値Ｘ34をそれら両領域Ｑ３，Ｑ４の画素値の平均に置き換える（Ｓ１６）。すなわち、
Ｘ12＝（Ｓ１＋Ｓ２）／（Ｎ１＋Ｎ２）
Ｘ34＝（Ｓ３＋Ｓ４）／（Ｎ３＋Ｎ４）
とする。ここで、Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４は、それぞれ領域Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４の画素数である。なお、各象限の領域の画素数Ｎ１〜Ｎ４については、ブロックのサイズの縦横どちらかあるいは両方が奇数で、画素の上を領域の分割線が横切る場合、画素が２分割される場合は０．５ずつそれぞれの領域の画素数に加える。縦横の画素数がいずれも奇数の場合は、ブロックの中心画素が４分割されるが、この場合は、各領域の画素数に０．２５ずつ分配する。
【００３５】
また、Ｓ１４の比較の結果、Ｈ≦Ｖでないと判定された場合は、横方向のコントラストが縦方向のコントラストに比べて大きいと言える。この場合、第１及び第４象限の領域Ｑ１，Ｑ４の全ての画素の画素値Ｘ14をそれら両領域Ｑ１，Ｑ４における画素値の平均に置き換え、同様に第２及び第３象限の領域Ｑ２，Ｑ３の各画素の値Ｘ23をそれら両領域Ｑ２，Ｑ３の画素値の平均に置き換える（Ｓ１８）。すなわち、
Ｘ14＝（Ｓ１＋Ｓ４）／（Ｎ１＋Ｎ４）
Ｘ23＝（Ｓ２＋Ｓ３）／（Ｎ２＋Ｎ３）
とする。
【００３６】
以上がフィルタ処理部１０４の処理の一例である。
【００３７】
図７に例示した画像部分に対し上述のフィルタ処理を施すと、図１０のような画素値分布の画像が得られる。図７の例においては、Ｓ１＝５６３，Ｓ２＝９２３，Ｓ３＝２５９６，Ｓ４＝１２６７となり、これらからＶ＝２３７７，Ｈ＝１６８９となる。このため、Ｈ≦Ｖが成立するのでＳ１４の演算が行われ、第１及び第２象限の領域Ｑ１，Ｑ２の各画素の値がＸ12＝４６．４３８、第３及び第４象限の領域Ｑ３，Ｑ４の各画素の値がＸ34＝１２０．７１９  となる。
【００３８】
埋め込み対象画像の画素値が整数しか取り得ない場合は、Ｘ12及びＸ34、Ｘ23及びＸ14の各値は、計算結果の値の小数点以下を丸める（四捨五入でも切り捨てでもよい）ことにより求めればよい。図１０には、切り捨てにより丸めた値が示される。図１１は図１０の濃淡の様子を示す図である。
【００３９】
このように、図９の処理によれば、元の埋め込み対象画像の各ブロックが、それぞれ、縦又は横方向のうち当該ブロックでのコントラストが強い方向に濃淡が変化し、コントラストが強い方向に対し直交する方向については濃度が均一な画像となる。したがって、エラーを誘発しやすい対角線（斜め）方向の濃淡変化がブロック中から排除されることになる。このため、そのフィルタ処理後のブロックに対し、図１に示すような対角線方向に特徴的な方向成分を持つパターン画像を合成しても、符号の判別の基礎となる対角線方向の濃淡成分は専らパターン画像の方に由来するものとなるので、符号の復号時のエラー発生の可能性が低くなる。しかも、個々のブロックで見た場合、ブロック全体の濃度は変化せず、しかも濃淡コントラストの強い方向も大きくは変化しないので、フィルタ処理による埋め込み対象画像全体での見栄えの変化は比較的小さい。このようなフィルタ処理結果の画像は、電子透かしシステムの埋め込み対象画像として適したものといえる。
【００４０】
実際に電子透かしシステムにより情報を埋め込んだ画像を用紙紙面に印刷する場合、一般には紙面上での画素の間隔は４０μｍから１００μｍ程度である。このため、ブロックサイズが数画素〜十数画素程度であれば、上述のようなフィルタ処理を施しても、肉眼では埋め込み対象画像に処理を加えた場合と加えない場合の区別がつきにくく、見栄えを悪化させにくいといえる。
【００４１】
例えば、図１２に示す１６×１６画素の埋め込み対象画像は対角線方向の画像成分が強いが、これに対し８×８画素のブロックサイズで上述のフィルタ処理を適用すると、図１３に示すような濃度分布の画像が得られる。ここで、埋め込む符号を示すパターン画像のサイズを例えば８×８画素とすれば、フィルタ処理後の埋め込み対象画像の８×８画素のブロックには対角線方向の成分が存在しないので、埋め込むパターン画像と干渉しにくい。
【００４２】
再び図８の説明に戻り、以上のようにしてフィルタ処理された各ブロックは、ブロック合成部１０６により、元の埋め込み対象画像における当該ブロックの位置に配置され、埋め込み対象画像全体に対応するフィルタ処理結果の画像が求められる。
【００４３】
一方、電子透かし印刷装置２００では、付加画像生成部２０２が特許文献１の手法により付加情報に対応した付加画像データを生成し、埋め込み処理部２０４が、その付加画像データを、ブロック合成部１０６から供給されるフィルタ処理済みの埋め込み対象データに合成する。
【００４４】
このようにして得られた情報埋め込み済みの画像は、上述したように、符号の読み取りエラーの生じる可能性が低いものとなる。
【００４５】
以上説明した実施形態は、あくまで一例に過ぎず、本発明の技術的思想の範囲内で様々な変形が考えられる。
【００４６】
例えば、上記実施形態では、Ｓ１６及びＳ１８では、ブロックを２分割した各領域の画素値をそれぞれその領域の平均値に変換したが、これは一例に過ぎない。原理的には、厳密に平均までしなくても、２分割した領域の各々の内部の画素値の分布が均一に近づくようにすれば、ある程度の効果を得ることが出来る。例えば、Ｈ≦Ｖが成立した場合、領域Ｑ１の画素値総和Ｓ１と領域Ｑ２の画素値総和Ｓ２がほぼ均等になるようにし、かつ領域Ｑ１と領域Ｑ２に含まれる画素の総和は処理前の領域Ｑ１に含まれる画素の画素値の総和Ｓ１との領域Ｑ２に含まれる画素の画素値の総和Ｓ２の和Ｓ１＋Ｓ２にほぼ等しくし、領域Ｑ３に含まれる画素の画素値の総和と領域Ｑ４に含まれ画素の画素値の総和がほぼ均等になるようにし、かつ領域Ｑ３と領域Ｑ４に含まれる画素の総和は処理前の領域Ｑ３に含まれる画素の画素値の総和Ｓ３との領域Ｑ４に含まれる画素の画素値の総和Ｓ４の和Ｓ３＋Ｓ４にほぼ等しくすれば、Ｓ１６で行った平均処理に近い効果を得ることが出来る。同様に、Ｈ≦Ｖが成立しなかった場合、領域Ｑ１に含まれる画素の画素値の総和と領域Ｑ４に含まれ画素の画素値の総和がほぼ均等になるようにし、かつ領域Ｑ１と領域Ｑ４に含まれる画素の総和は処理前の領域Ｑ１に含まれる画素の画素値の総和Ｓ１との領域Ｑ４に含まれる画素の画素値の総和Ｓ４の和Ｓ１＋Ｓ４にほぼ等しくし、領域Ｑ２に含まれる画素の画素値の総和と領域Ｑ３に含まれる画素の画素値の総和がほぼ均等になるようにし、かつ領域Ｑ２と領域Ｑ３に含まれる画素の総和は処理前の領域Ｑ２に含まれる画素の画素値の総和Ｓ２との領域Ｑ３に含まれる画素の画素値の総和Ｓ３の和Ｓ２＋Ｓ３にほぼ等しくすればよい。
【００４７】
また、上記実施形態では、ブロック分割部１０２で埋め込み対象画像をブロック分割する際のブロックのサイズを、埋め込む符号を表すパターン画像のサイズと一致させたが、これも必須ではない。例えば、ブロックのサイズをパターン画像のサイズの整数倍としてもよく、この場合フィルタ処理後の埋め込み対象画像は粗くなるものの、パターン画像との干渉の低減効果としてはブロックサイズをパターン画像と同サイズとした場合と同等の効果が得られる。また、ブロックのサイズをパターン画像のサイズより小さくしてもよく、この場合パターン画像との干渉の低減効果はブロックサイズをパターン画像と同サイズとした場合よりも落ちるが、フィルタ処理の前後で埋め込み対象画像の見栄えの変化は少なくなる。
【００４８】
また、以上では、付加情報の符号を表現するパターン画像として、水平及び垂直方向のエッジを持つものを用いる場合を例にとって説明したが、本発明はこのようなパターン画像に限られるものではない。原理的には、本発明は、互いに交わる２つのエッジにより分割された４つの領域のうち、エッジを介して隣り合う領域同士の画素値の差が、隣り合わない領域同士の画素値の差よりも大きくなるように設定されたパターン画像を用いる場合に適用可能である。フィルタ処理部１０４は、ブロック分割部１０２により分割されたブロックごとに、パターン画像が２つのエッジにより分割されるのと相似な関係で当該ブロックを２つの分割線により分割し、それら２つのエッジの一方に平行な分割線により２分割した場合の各分割領域間のコントラストと、もう一方のエッジに平行な分割線により２分割した場合の各分割領域間のコントラストとを求める。そして、コントラストがより大きい方の分割による各分割領域について、それぞれ当該分割領域の画素値の合計を維持しつつ各画素値が均一化するようにフィルタ処理を行えばよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】各符号を表すパターン画像の例を示す図である。
【図２】実施形態の画像処理が適用される電子透かしシステムの一例を示す図である。
【図３】実施形態の画像処理が適用される電子透かし方式の概略を説明するための図である。
【図４】各符号を示すパターン画像の生成処理を説明するための図である。
【図５】読み取り時におけるブロックの４分割処理を説明するための図である。
【図６】読み取りエラーを誘発しやすい画像部分の例を模式的に示す図である。
【図７】読み取りエラーを誘発しやすい画像部分の例の各画素の値を示す図である。
【図８】画像処理装置の内部構成を説明するための機能ブロック図である。
【図９】フィルタ処理部の処理手順の例を示す図である。
【図１０】図７に示した画像部分に対し、本実施形態のフィルタ処理を施した結果の画素値分布を示す図である。
【図１１】図１０の画素値分布を模式的に濃度表示した図である。
【図１２】対角線方向の濃淡変化が強い埋め込み対象画像の一例を模式的に示す図である。
【図１３】図１２の画像のフィルタ処理結果の例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１００  画像処理装置、１０２  ブロック分割部、１０４  フィルタ処理部、１０６  ブロック合成部、２００  電子透かし印刷装置、２０２  付加画像生成部、２０４  埋め込み処理部、３００  電子透かしスキャン装置。
【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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