(57)【要約】【課題】第１の付加情報を埋め込んだ画像に対して、第２の付加情報を単純に重畳して埋め込むと、情報同士が干渉して第１の付加情報が読み出しにくくなる。【解決手段】第１ブロック領域のブロックサイズに対応したパターンサイズの２つのパターン信号をパターン生成部１４で生成し、この生成した２つのパターン信号のいずれかを付加情報入力部１７から入力される第１の付加情報に従ってパターン選択部２０で選択して入力画像中の第１ブロック領域に埋め込み、次いで、第１ブロック領域を４分割して得られる第２ブロック領域のブロックサイズに対応したパターンサイズの２つのパターン信号をパターン生成部１４で生成し、この生成した２つのパターン信号のいずれかを付加情報入力部１７から入力される第２の付加情報に従ってパターン選択部２０で選択してサブブロック単位で重畳して埋め込むようにする。【選択図】図１
2006094108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つのパターンの対応する画素同士を加算するとすべての要素が０になるという特徴、各々のパターン中の全画素を加算すると０になるという特徴、および各々のパターンが中心部を通り方向が異なる２本のエッジと呼ばれる不連続な画素値を有するという特徴を持つ２つのパターン信号のいずれかを選択して入力画像に付加情報として埋め込む画像処理方法であって、
第１の付加情報が入力されるとともに、前記第１の付加情報を埋め込む第１ブロック領域のブロックサイズが指定されると、前記第１ブロック領域のブロックサイズに対応したパターンサイズの前記２つのパターン信号を生成し、この生成した２つのパターン信号のいずれかを前記第１の付加情報に従って選択して入力画像中の前記第１ブロック領域に埋め込み、
次いで、第２の付加情報が入力されるとともに、前記第１ブロック領域を４分割して得られるサブブロック単位で前記第２の付加情報を重畳する第２ブロック領域のブロックサイズが指定されると、前記第２ブロック領域のブロックサイズに対応したパターンサイズの前記２つのパターン信号を生成し、この生成した２つのパターン信号のいずれかを前記第２の付加情報に従って選択して前記第２ブロック領域に埋め込む
ことを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
２つのパターンの対応する画素同士を加算するとすべての要素が０になるという特徴、各々のパターン中の全画素を加算すると０になるという特徴、および各々のパターンが中心部を通り方向が異なる２本のエッジと呼ばれる不連続な画素値を有するという特徴を持つ２つのパターン信号のいずれかを選択して入力画像に付加情報として埋め込む画像処理装置であって、
入力画像に第１の付加情報を埋め込む第１ブロック領域のブロックサイズを指定するとともに、当該第１ブロック領域を４分割して得られるサブブロック単位で第２の付加情報を重畳する第２ブロック領域のブロックサイズを指定するブロックサイズ入力手段と、
前記第１ブロック領域のブロックサイズと前記第２ブロック領域のブロックサイズとにそれぞれ対応したパターンサイズの前記２つのパターン信号を生成するパターン生成手段と、
前記第１の付加情報と前記第２の付加情報とを順に入力する付加情報入力手段と、
前記第１の付加情報と前記第２の付加情報とに順に従って前記パターン生成手段が生成する２つのパターン信号のいずれかを選択して前記入力画像中の前記第１ブロック領域と前記第２ブロック領域とに重畳するパターン重畳手段と
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
前記第１の付加情報および前記第２の付加情報の埋め込み強度を入力する埋め込み強度入力手段をさらに備え、
前記パターン生成手段は、前記埋め込み強度入力手段から入力された埋め込み強度を用いて前記２つのパターン信号を生成する
ことを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記２つのパターン信号は、パターンの持つ画素値の絶対値が中心で最も大きく、中心から離れるほど小さくなるという特徴をさらに持っている
ことを特徴とする請求項３記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記２つのパターン信号のパターン減衰率を入力するパターン減衰率入力手段をさらに備え、
前記パターン生成手段は、前記パターン減衰率入力手段から入力されたパターン減衰率を用いて前記２つのパターン信号を生成する
ことを特徴とする請求項４記載の画像処理装置。
【請求項６】
２つのパターンの対応する画素同士を加算するとすべての要素が０になるという特徴、各々のパターン中の全画素を加算すると０になるという特徴、および各々のパターンが中心部を通り方向が異なる２本のエッジと呼ばれる不連続な画素値を有するという特徴を持つ２つのパターン信号のいずれかが付加情報として埋め込まれて用紙に印刷されたカラー画像を端末装置で読み取って得た画像データを前記端末装置から解析サーバに送信し、前記解析サーバで前記端末装置から送信される画像データから前記付加情報を抽出して解析する付加情報解析方法であって、
前記端末装置から前記解析サーバに画像データを送信する際に、前記端末装置で読み取って得た画像データを複数の色成分に分解して特定の１色を選択し、この選択した１色の色データのみを前記解析サーバに送信する
ことを特徴とする付加情報解析方法。
【請求項７】
２つのパターンの対応する画素同士を加算するとすべての要素が０になるという特徴、各々のパターン中の全画素を加算すると０になるという特徴、および各々のパターンが中心部を通り方向が異なる２本のエッジと呼ばれる不連続な画素値を有するという特徴を持つ２つのパターン信号のいずれかが付加情報として埋め込まれて用紙に印刷されたカラー画像を読み取り、その画像データを複数の色成分に分解して特定の１色を選択し、この選択した１色の色データのみを送信する端末装置と、
前記端末装置から送信される前記１色の色データから前記付加情報を抽出して解析する解析サーバと
を備えことを特徴とする付加情報解析システム。
【請求項８】
前記解析サーバは、前記付加情報の解析に失敗したとき解析失敗の情報を前記端末装置に返信し、
前記端末装置は、前記解析サーバからの解析失敗の返信を受けたとき、前回までに送信した色データを除く色データから特定の１色の色データを選択し、この選択した１色の色データのみを前記解析サーバに送信する
ことを特徴とする請求項７記載の付加情報解析システム。
【請求項９】
前記端末装置は、
画像データを複数の色成分に分解する色分解手段と、
前記色分解手段で分解した複数の色成分の中から特定の１色を選択する特定色選択手段と、
前記複数の色成分の各色データから、前記特定色選択手段で選択した１色の色データを抽出する特定色データ抽出手段と、
前記特定色データ抽出手段で抽出された１色の色データを送信する送信手段とを有する
ことを特徴とする請求項７又は８記載の付加情報解析システム。
【請求項１０】
前記送信手段は、前記１色以外の色データを一定値に書き換え、所定のフォーマットに変換した後送信する
ことを特徴とする請求項９記載の付加情報解析システム。
【請求項１１】
前記端末装置は、
画像データを複数の色成分に分解する色分解手段と、
前記色分解手段が出力する複数色の濃度変動データを複数の領域に分解する領域分解手段と、
前記複数の領域について前記複数の色成分の色データに対する処理領域を設定する処理領域設定手段と、
前記処理領域設定手段で設定された処理領域における前記複数色のカラープロファイルに基づいて複数の色成分の中から特定の１色を前記複数の領域ごとに選択する特定色選択手段と、
前記複数の色成分の各色データから、前記特定色選択手段で選択した１色の色データを前記複数の領域ごとに抽出する特定色データ抽出手段と、
前記特定色データ抽出手段で前記複数の領域ごとに抽出された色データを保存する特定色データ保存手段と、
前記特定色データ保存手段に保存されている色データを連結し、解析に必要な大きさで画像データを再構築する色データ連結手段と、
前記色データ連結手段で再構築された画像データを送信する送信手段とを有する
ことを特徴とする請求項７又は８記載の付加情報解析システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理方法および画像処理装置、並びに付加情報解析方法および付加情報解析システムに関し、特に多階調で表現された画像内に付加情報を埋め込む画像処理方法および当該画像処理方法を実現する画像処理装置、並びに画像に埋め込まれた付加情報を解析する付加情報解析方法および付加情報解析システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
多階調で表現された画像に対して、１次元バーコードや、２次元コード（例えば、ＱＲ(Quick Response)コード）などの付加情報を埋め込んでおき、この付加情報を利用して元の画像の所在を特定したり、情報の秘匿化を図ったりするとともに、埋め込まれた部分の元情報の再現を図るなど、付加情報を利用した様々なサービス処理を行う技術や、付加情報を人間の目には認識し難いような形式で付加する電子透かし技術が提案されている。
【０００３】
ところが、そのほとんどは電子媒体を介したものであり、紙のような非電子媒体を介したものはほとんど利用されていない。何故ならば、コンピュータ上に保持されている画像データをプリントし、その後スキャン入力すると、様々な画像変換を受けるために、画質劣化を抑えた上で、安定した情報の検出を行うことが困難であるという問題があるためである。
【０００４】
様々な画像変換としては、具体的には、プリントおよびスキャンによるＤ／Ａ変換やＡ／Ｄ変換、色変換、スクリーンによる２値化処理、プリンタおよびスキャナの解像度の違いによって生じる解像度変換、スキャン時のスキュー（傾き）に加えて、ノイズや、プリンタおよびスキャナの機械的動作に伴う画素位置のずれ（面内むら）などが挙げられる。また、入力機器としてデジタルカメラを用いる時には、収差の問題などもある。
【０００５】
従来、用紙上に画像を印刷した場合でも、画質劣化を最小限に抑え、当該画像内に埋め込まれた情報を確実に検出して復元できるようにするために、２つのパターンの対応する画素同士を加算するとすべての要素が０になるという特徴、各々のパターン中の全画素を加算すると０になるという特徴、および各々のパターンが中心部を通り方向が異なる２本のエッジと呼ばれる不連続な画素値を有するという特徴を持つ２つのパターン信号のいずれかを選択して付加情報として画像中に埋め込むようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
特許文献１記載の従来技術について以下に具体的に説明する。この従来技術では、付加情報の表現方式として、図１７に示すように、所定のサイズ（例えば、８×８画素）のブロックを４つのサブブロックに分割し、右上および左下のサブブロックの階調値を特定強度Ｃだけプラス（＋Ｃ）し、左上および右下のサブブロックの階調値を特定強度Ｃだけマイナス（−Ｃ）したものが付加情報“１”を表現するパターン（Ａ）とし、特定強度Ｃの極性を逆にしたものが付加情報“０”を表現するパターン（Ｂ）とする方式を採っている。ただし、各パターンは、隣のブロックとの境界に大きなエッジが現れないように傾斜が付けられている。
【０００７】
このような表現方式にて画像中に埋め込まれた付加情報を識別するには、あらかじめ与えられているか、あるいは検知することによって得られる各々のブロック位置（座標）に対して、図１８に示すように、ブロックサイズ、即ち８×８画素のウィンドウを設定し、さらに当該ウィンドウを４つの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに分割し、これら４つの領域Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにおけるそれぞれの画素値の総和Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を求める。そして、４つの領域の総和Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の大小関係により、そのブロックに埋め込まれている付加情報が“１”なのか“０”なのかを判定する。
【０００８】
付加情報“１”を判定する場合の総和Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の大小関係は、次の通りである。
＜“１”の判定条件式＞
（Ｓ１≧Ｓ２）＆（Ｓ１≧Ｓ４）＆（Ｓ３≧Ｓ２）＆（Ｓ３≧Ｓ４）
（Ｓ１≧Ｓ４）＆（Ｓ１≧Ｓ２）＆（Ｓ３≧Ｓ２）
（Ｓ１≧Ｓ４）＆（Ｓ３≧Ｓ４）＆（Ｓ３≧Ｓ２）
（Ｓ１≧Ｓ４）＆（Ｓ１≧Ｓ２）＆（Ｓ３≧Ｓ４）
（Ｓ１≧Ｓ２）＆（Ｓ３≧Ｓ４）＆（Ｓ３≧Ｓ２）
【０００９】
付加情報“０”を判定する場合の総和Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の大小関係は、次の通りである。
＜“０”の判定条件式＞
（Ｓ２≧Ｓ１）＆（Ｓ２≧Ｓ３）＆（Ｓ４≧Ｓ１）＆（Ｓ４≧Ｓ３）
（Ｓ２≧Ｓ３）＆（Ｓ４≧Ｓ１）＆（Ｓ４≧Ｓ３）
（Ｓ２≧Ｓ１）＆（Ｓ２≧Ｓ３）＆（Ｓ４≧Ｓ１）
（Ｓ２≧Ｓ１）＆（Ｓ２≧Ｓ３）＆（Ｓ４≧Ｓ３）
（Ｓ２≧Ｓ１）＆（Ｓ４≧Ｓ１）＆（Ｓ４≧Ｓ３）
【００１０】
ところで、上記付加情報を限られた領域に埋め込むとした場合、決まった量の情報しか埋め込めないことになる。このため、従来は、コンテンツデータを埋め込み単位ブロックに分割し、当該単位ブロックで下層の電子透かし（第１の付加情報）と上層の電子透かし（第２の付加情報）を切り替えて埋め込むとともに、下層の電子透かしが埋め込まれる可能性の高い部分を除き、埋め込みに使われていないと予想される領域に上層の電子透かしを埋め込むことで、情報量の拡大を図るようにしている（例えば、特許文献２参照）。
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−１４０７６４号公報
【特許文献２】特開２００４−０２３１８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献２記載の従来技術では、第２の付加情報である上層の電子透かしを埋め込む際、下層の電子透かしの埋め込みが行われない領域を特定する必要があるため、多重情報埋め込みを簡単な処理で行うことが難しく、しかも下層の電子透かしの埋め込みを行わない領域を確保する必要があるため、期待した埋め込み情報量が埋め込めないという課題がある。
【００１３】
一方、埋め込みを行わない領域を確保せずに、第１の付加情報を埋め込んだ画像に対して、第２の付加情報を単純に重畳して埋め込むようにすると、情報同士が干渉して第１の付加情報が第２の付加情報によって崩されて当該第１の付加情報が読み出しにくくなるという課題がある。この点について、特許文献１記載の従来技術の場合を例に挙げて説明する。
【００１４】
第１，第２の付加情報を重畳して埋め込む単純な方法として、例えば８×８画素のブロック同士を重畳して埋め込む方法が考えられる。すなわち、８×８画素のブロックに特定強度Ｃ１で第１の付加情報“０”を埋め込み、次いで当該ブロックに特定強度Ｃ２で第２の付加情報“１”を重畳して埋め込むことになる。この場合だと、第１の付加情報“０”を埋め込んだブロックと第２の付加情報“１”を埋め込んだブロックとが干渉し、第１の付加情報が第２の付加情報によって崩されるため、第１の付加情報について“０”“１”の判定を行えないことになる。
【００１５】
そこで、８×８画素のブロックに対してサイズの異なるブロック、例えば６×６画素のブロックを重畳して埋め込むようにする。
【００１６】
一例として、図１９に示すように、全画素濃度１２７の８×８画素のブロックに、特定強度Ｃ１（本例では、Ｃ１＝５）で付加情報“０”を第１の付加情報として埋め込み、引き続き６×６画素のブロックに特定強度Ｃ２（本例では、Ｃ２＝２０）で付加情報“１”を第２の付加情報として重畳して埋め込む場合を考える。このとき、８×８画素のブロック上に６×６画素のブロックの位置を確定する際の確定の仕方として何通りか考えられる。そのうちの幾つかについて説明する。
【００１７】
先ず、図２０（Ａ）に示すように、付加情報“０”が埋め込まれた８×８画素のブロックに対して左上隅に６×６画素のブロックを確定し、当該６×６画素のブロックに特定強度Ｃ２で付加情報“１”を重畳するようにした場合には、付加情報“０”を埋め込んだブロックが付加情報“１”を埋め込んだブロックの干渉を受けて、４つの領域の総和Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が全て２０３２となり、先述した“０”，“１”の判定条件式のいずれも満足しないため、“０”，“１”の判定が不能になる。
【００１８】
次に、図２０（Ｂ）に示すように、付加情報“０”が埋め込まれた８×８画素のブロックに対して真ん中の上側に６×６画素のブロックを確定し、当該６×６画素のブロックに特定強度Ｃ２で付加情報“１”を重畳するようにした場合には、付加情報“０”を埋め込んだブロックが付加情報“１”を埋め込んだブロックの干渉を受けて、４つの領域の総和Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４のうち、Ｓ１，Ｓ３が２０４２、Ｓ２，Ｓ４が２０２２となり、先述した“１”の判定条件式を満足することになるため、８×８画素のブロックに“０”が埋め込まれているにも拘わらず、“１”と誤判定する。
【００１９】
次に、図２０（Ｃ）に示すように、付加情報“０”が埋め込まれた８×８画素のブロックに対して中央部に６×６画素のブロックを確定し、当該６×６画素のブロックに特定強度Ｃ２で付加情報“１”を重畳するようにした場合には、付加情報“０”を埋め込んだブロックが付加情報“１”を埋め込んだブロックの干渉を受けて、４つの領域の総和Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４のうち、Ｓ１，Ｓ３が２０４２、Ｓ２，Ｓ４が２０２２となり、先述した“１”の判定条件式を満足することになるため、８×８画素のブロックに“０”が埋め込まれているにも拘わらず、“１”と誤判定する。
【００２０】
以上説明したことから明らかなように、第１の付加情報を埋め込んだ画像に対して、第２の付加情報を単純に重畳して埋め込むようにすると、付加情報“０”を埋め込んだブロックと付加情報“１”を埋め込んだブロックのブロック同士が干渉し合い、第１の付加情報が第２の付加情報によって崩されることでブロック識別結果（“０”又は“１”）が不定となるため、埋め込んだ情報を正確に読み出せないことになってしまう。
【００２１】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、埋め込みを行わない領域を確保せずに、第１の付加情報を埋め込んだ画像に対して第２の付加情報を単純に重畳して埋め込んだとしても、埋め込んだ情報を確実に読み出すことが可能な画像処理方法および当該画像処理方法を実現する画像処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を達成するために、本発明では、２つのパターンの対応する画素同士を加算するとすべての要素が０になるという特徴、各々のパターン中の全画素を加算すると０になるという特徴、および各々のパターンが中心部を通り、方向が異なる２本のエッジと呼ばれる不連続な画素値を有するという特徴を持つ２つのパターン信号のいずれかを選択して入力画像に付加情報として埋め込むに当たり、第１の付加情報が入力されるとともに、前記第１の付加情報を埋め込む第１ブロック領域のブロックサイズが指定されると、前記第１ブロック領域のブロックサイズに対応したパターンサイズの前記２つのパターン信号を生成し、この生成した２つのパターン信号のいずれかを前記第１の付加情報に従って選択して入力画像中の前記第１ブロック領域に埋め込み、次いで、第２の付加情報が入力されるとともに、前記第１ブロック領域を４分割して得られるサブブロック単位で前記第２の付加情報を重畳する第２ブロック領域のブロックサイズが指定されると、前記第２ブロック領域のブロックサイズに対応したパターンサイズの前記２つのパターン信号を生成し、この生成した２つのパターン信号のいずれかを前記第２の付加情報に従って選択して前記第２ブロック領域に埋め込むようにする。
【００２３】
上記の構成において、第１の付加情報の埋め込みを行わない領域を確保せずに、当該第１の付加情報を埋め込んだ画像に対して第２の付加情報を重畳して埋め込むことで、埋め込みを行わない領域を特定する必要がないため、簡単な処理で多重情報の埋め込みを実現できる。その埋め込みに際して、サブブロック単位で第２の付加情報を重畳すると、当該第２の付加情報として埋め込まれる２つのパターン信号が、各々のパターン中の全画素を加算すると０になるという特徴を持つことにより、第１の付加情報に第２の付加情報を重畳しても第１の付加情報が第２の付加情報によって崩されることはない。すなわち、第１の付加情報を埋め込んだブロックと第２の付加情報を埋め込んだブロックとが干渉することがない。したがって、ブロック識別情報が不定となり、埋め込んだ付加情報を読み出せなくなるという危険性が低く抑えられる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ブロック識別情報が不定となり、埋め込んだ付加情報を読み出せなくなるという危険性を低く抑えることができるため、第１の付加情報の埋め込みを行わない領域を確保せずに、当該第１の付加情報を埋め込んだ画像に対して第２の付加情報を重畳して埋め込んだとしても、埋め込んだ付加情報を確実に読み出すことができるとともに、読み出し精度を悪化させずに埋め込み情報量を増やすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
先ず、本発明の概念について説明する。本発明による画像処理方法では、多階調で表現された画像内に付加情報を埋め込むに当たり、２つのパターンの対応する画素（画素値）同士を加算するとすべての要素が０になるという特徴、各々のパターン中の全画素（画素値）を加算すると０になるという特徴、および各々のパターンが中心部を通り、方向が異なる２本のエッジと呼ばれる不連続な画素値を有するという特徴を持つ２つのパターン信号のいずれかを選択して付加情報とするとともに、第１，第２の付加情報を同じ領域内に重畳して埋め込むことを前提とする。
【００２７】
これらの特徴のうち、各々のパターン中の全画素を加算すると０になるという特徴は、パターンの重畳前後において、その平均濃度を変更しないためであり、画質劣化を最低限度に抑える効果がある。また、２つのパターンの対応する画素同士を加算するとすべての要素が０になるという特徴は、２つのパターンの極性が異なることを意味し、２本のエッジの導入とともに付加情報の検出を容易にするためのものである。
【００２８】
そして、第１の付加情報が入力されるとともに、当該第１の付加情報を埋め込む第１ブロック領域のブロックサイズが指定されると、第１ブロック領域のブロックサイズに対応したパターンサイズの２つのパターン信号を生成し、この生成した２つのパターン信号のいずれかを第１の付加情報に従って選択して入力画像中の第１ブロック領域に埋め込む。次いで、第２の付加情報が入力されるとともに、第１ブロック領域を４分割して得られるサブブロック単位で当該第２の付加情報を重畳する第２ブロック領域のブロックサイズが指定されると、第２ブロック領域のブロックサイズに対応したパターンサイズの２つのパターン信号を生成し、この生成した２つのパターン信号のいずれかを第２の付加情報に従って選択して第２ブロック領域に埋め込む。
【００２９】
次に、本発明による画像処理方法を実現する本発明の一実施形態に係る画像処理装置について説明する。
【００３０】
［画像形成装置の構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る付加情報を埋め込む側の画像処理装置、即ち画像形成装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１０は、ブロックサイズ入力部１１、埋め込み強度入力部１２、パターン減衰率入力部１３、パターン生成部１４、画像データ入力部１５、画像データ格納部１６、付加情報入力部１７、付加情報符号化部１８、埋め込み位置制御部１９、パターン選択部２０、パターン重畳部２１および画像出力部２２を有する構成となっている。
【００３１】
ブロックサイズ入力部１１は、図示しないパーソナルコンピュータや操作パネルなどを通して、ユーザが指定するブロックサイズＢＳを入力設定するものである。このブロックサイズ入力部１１では、多階調で表現された入力画像に第１の付加情報を埋め込む第１ブロック領域のブロックサイズＢＳ１の指定が行われるとともに、当該第１ブロック領域を４分割して得られるサブブロック単位で第２の付加情報を重畳する第２ブロック領域のブロックサイズＢＳ２の指定が行われる。
【００３２】
第１の付加情報を埋め込む第１ブロック領域の形状は任意であるが、例えばｎ×ｍ画素で構成される矩形状とすることができる。ブロックサイズＢＳの変更は、特にドットのＯＮ／ＯＦＦで画像を印刷する電子写真方式やインクジェット方式などのプリンタで、そのスクリーン線数に対応してブロックサイズを変更することでプリント時の情報欠落を防ぐために有効である。スクリーン線数の高いプリンタではブロックサイズは小さくても良いが、スクリーン線数の小さいプリンタで画像出力する場合は、ブロックサイズを大きくする方が好ましい。
【００３３】
埋め込み強度入力部１２は、図示しないパーソナルコンピュータや操作パネルなどを通して、ユーザが指定する第１，第２の付加情報の各埋め込み強度Ｃ１，Ｃ２を入力設定するものである。この埋め込み強度入力部１２では、第１の付加情報および第２の付加情報の各々について個別に埋め込み強度Ｃ１，Ｃ２の指定が行われる。これら埋め込み強度Ｃ１，Ｃ２を任意に設定することで、入力画像の画質に対する影響や埋め込んだ第１，第２の付加情報の認識率などを調整することができる。
【００３４】
パターン減衰率入力部１３は、図示しないパーソナルコンピュータや操作パネルなどを通して、ユーザが指示するパターン減衰率αを入力設定するものである。パターンの持つ画素値の絶対値が中心で最も大きく、中心から離れるほど小さくなるという特徴を有するパターン信号を生成する場合には、パターン減衰率入力部１３からパターン減衰率αを入力設定することにより、そのパターン減衰率αを用いて２つのパターン信号を発生することができる。
【００３５】
上記のブロックサイズ入力部１１、埋め込み強度入力部１２およびパターン減衰率入力部１３については、予め設定されている固定値を利用する場合にはそれぞれ設けずに構成することも可能である。
【００３６】
パターン生成部１４は、ブロックサイズ入力部１１、埋め込み強度入力部１２およびパターン減衰率入力部１３によって設定された、あるいは予め固定値として設定されているブロックサイズＢＳ１，ＢＳ２、埋め込み強度Ｃ１，Ｃ２およびパターン減衰率αに基づいて、ブロックサイズＢＳ１，ＢＳ２ごとに２つのパターン信号を作成するものである。パターン生成部１４の詳細については後述する。
【００３７】
画像データ入力部１５は、入力される画像データを受け付ける。例えば、通信機能を備え、外部の装置から画像データを受け取ったり、あるいはソフトウェアからＯＳなどを介して受け取ったり、またはファイルを開いて読み出すなど、種々の形態で画像データを取得することができる。入力される画像データは多値データであり、図示しないパーソナルコンピュータによって作成されたり、デジタルカメラやスキャナによって入力されたりするＣＧ(Computer Graphics)画像あるいは自然画像など、任意の画像であって良い。
【００３８】
画像データ格納部１６は、画像データ入力部１５から入力された画像データの記録、処理中の作業データの一時的な保持、および出力データの保持に使用される。
【００３９】
付加情報入力部１７は、図示しないパーソナルコンピュータや操作パネル、ソフトウェア、ファイルなど、種々の供給源から、入力画像データに埋め込む第１，第２の付加情報の入力を受け付ける。第１，第２の付加情報は、文字列、数字あるいは画像データなど、様々な情報であって良い。
【００４０】
付加情報符号化部１８は、付加情報入力部１７により入力された第１，第２の付加情報を基に、所定の符号化フォーマットに変換し、実際に画像データに埋め込む第１，第２の付加情報についての埋め込み情報を作成する。付加情報符号化部１８の詳細については後述する。なお、第１，第２の付加情報を符号化せずに画像データに埋め込むことも可能である。
【００４１】
埋め込み位置制御部１９は、予め決められている埋め込みフォーマットに従って、画像データ格納部１６に保持されている画像データに対して埋め込み情報を埋め込む位置を指定する。
【００４２】
パターン選択部２０は、付加情報符号化部１８により作成された第１，第２の付加情報についての各埋め込み情報に基づいて、パターン生成部１４が作成した２つのパターン信号のいずれかを第１，第２の付加情報ごとに選択する。
【００４３】
パターン重畳部２１は、埋め込み位置制御部１９が指定した画像データ格納部１６のアドレスに存在する画像ブロックに対して、パターン選択部２０が第１，第２の付加情報ごとに選択したパターンを例えば加算することによって重畳し、当該パターンを画像データ中に埋め込む。なお、加算値が最大値（例えば２５５）を超えたときは、その値を最大値（２５５）にし、加算値が負の値になったときは、その値を０にする。
【００４４】
画像出力部２２は、プリンタなどの出力機器やソフトウェアあるいは通信回線などを介して、付加情報の埋め込まれた画像を出力する。
【００４５】
次に、上記構成の本実施形態に係る画像形成装置１０における主要な構成についてさらに詳細に説明する。
【００４６】
先ず、パターン生成部１４について詳述する。パターン生成部１４は、前述のブロックサイズ入力部１１、埋め込み強度入力部１２およびパターン減衰率入力部１３によって入力設定された値に基づいて、ブロックサイズＢＳ１，ＢＳ２ごとに２つのパターン信号を作成する。
【００４７】
２つのパターン信号は以下のような特徴を持つ。
・２つのパターンの対応する画素（画素値）同士を加算するとすべての要素が０になる。これは、２つのパターンの極性が異なることを意味し、２本のエッジの同入力と共に、第１，第２の付加情報の検出を容易にするためのものである。
・各々のパターン中の全画素（画素値）を加算すると０になる。これは、パターンの重畳前後において、その平均濃度を変更しないためであり、画質劣化を最低限度に抑える効果がある。
・各々のパターンが中心部を通り方向が異なる２本以上のエッジと呼ばれる不連続な画素値を備える。ここで、エッジの方向は、例えば垂直線と水平線に沿った方向とすることができる。
【００４８】
さらに好ましくは、
・各々のパターンの持つ画素値の絶対値は中心で最も大きく、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と良い。
【００４９】
また、パターンの形状に関し、ここでは、
・共にｎ×ｍ画素の同サイズの矩形ブロックで構成される。
という特徴を有しているものとする。
【００５０】
パターン生成部１４では、ブロックサイズ入力部１１から入力画像に第１の付加情報を埋め込む第１ブロック領域のブロックサイズＢＳ１と、当該第１ブロック領域を４分割して得られるサブブロック単位で第２の付加情報を重畳する第２ブロック領域のブロックサイズＢＳ２とが入力設定されると、ブロックサイズＢＳ１，ＢＳ２ごとにこれらサイズＢＳ１，ＢＳ２にそれぞれ対応したパターンサイズの２つのパターン信号を生成する処理が行われる。
【００５１】
ここで、ブロックサイズＢＳ１，ＢＳ２ごとに生成される上述のような特徴を有するパターン信号のパターン例について説明する。先ず、ブロックサイズＢＳ１の第１ブロック領域に埋め込むパターン信号について説明する。
【００５２】
図２は、ブロックサイズＢＳ１の第１ブロック領域に埋め込むパターンの一例の説明図である。ここでは、ブロックサイズＢＳ１を例えば８×８画素としている。したがって、８×８画素のブロックサイズＢＳ１の第１ブロック領域に埋め込むパターンサイズも８×８画素である。
【００５３】
図２において、（Ａ）は付加情報“１”を意味する基本パターンであり、（Ｂ）は付加情報“０”を意味する基本パターンである。そして、これら双方の基本パターン（Ａ），（Ｂ）の全要素に対して、図２（Ｃ）に示す式（１）または式（２）のような式が乗ぜられる。これによって、例えば図２（Ｄ）、（Ｅ）に示すようなパターンが生成される。なお、図２（Ｄ）、（Ｅ）では、図示の都合上、濃度の違いをハッチングの違いによって示している。
【００５４】
ここで、基本パターン（Ａ），（Ｂ）のパターンサイズは、先述したように、ブロックサイズ入力部１２で入力設定されたブロックサイズＢＳ１に対応して決められる。また、式（１）、式（２）において、Ｃは埋め込み強度入力部１２により入力設定された埋め込み強度、αはパターン減衰率入力部１３で設定されたパターン減衰率である。ｘは横軸、ｙは縦軸の座標を表し、パターンの中心を原点としている。
【００５５】
なお、２つのパターンは図２に示した例に限られるものではなく、例えば式（１）や式（２）の代わりに三角波のようなものを利用するなど、式（１）および式（２）としてどのような関数を用いても良い。また、これらの式中の指数関数部分を省略したり、あるいはこれらの式を用いずに図２（Ａ）、（Ｂ）に示すパターンをそのまま用いることも可能である。
【００５６】
さらに、図２に示した例ではエッジ方向として垂直・水平方向としたが、例えば４５度及び１３５度方向のエッジなど、後述する付加情報を抽出する側とエッジの抽出方向を合わせておけば任意のエッジ方向で良い。
【００５７】
これらのパターンの特徴は、画質への影響をできる限り抑えながら、かつ、その検出を容易にするためのものであり、後述する情報検出側の構成によって容易に検出が可能である。なお、ブロックサイズ（パターンサイズ）ＢＳやパターンの減衰率α、埋め込み強度Ｃなどのパラメータは、通常、各出力機器毎に画質や検出率を考慮して設定することになるが、後述する情報検出側ではこれらのパラメータを事前に知っている必要はない。
【００５８】
図２に示した８×８画素のブロックサイズＢＳ１のパターン例において、当該ブロックサイズＢＳ１を４分割して得られる各領域がサブブロックとなる。そして、ブロックサイズＢＳ１の第１のブロック領域に埋め込まれたパターン信号の上に、サブブロック単位でブロックサイズＢＳ２に対応したパターンサイズのパターン信号が重畳されて埋め込まれることになる。
【００５９】
ここで、サブブロックのブロックサイズをＢＳ０とすると、当該ブロックサイズＢＳ０に対してブロックサイズＢＳ２は、ＢＳ２≦ＢＳ０のサイズ関係となる。また、ブロックサイズＢＳ２に対応したパターンサイズのパターン信号のパターンについても、パターンサイズは異なるものの、基本的に、上述したブロックサイズＢＳ２に対応したパターンサイズのパターン信号のパターンと同じである。
【００６０】
ただし、サブブロック単位でブロックサイズＢＳ２に対応したパターンサイズのパターン信号を、ブロックサイズＢＳ１の第１のブロック領域に埋め込まれたパターン信号の上に重畳する際におけるパターン信号の重畳方法としては種々考えられる。このパターン信号の重畳方法の詳細については後述する。
【００６１】
次に、付加情報符号化部１８について詳述する。先ず、本実施形態で使用する符号フォーマットの一例について説明する。符号フォーマットには、フォーマット化された埋め込み情報を、記録する位置および順番を指定する物理フォーマットと、当該物理フォーマット内で、埋め込まれた情報をどのように符号化および復号化するかを規定した論理フォーマットとがある。
【００６２】
図３は、物理フォーマットの一例を示す図である。この物理フォーマットにおいて、パターンの埋め込み対象の入力画像（元画像）３１に対して、パターンサイズ３２とマクロブロックサイズ３３が設定される。パターンサイズ３２は、ブロックサイズ入力部１１で入力設定されたブロックサイズに対応したパターンの大きさを示し、マクロブロックサイズ３３はこのパターンサイズ３２をＹ行Ｘ列のマトリクス状にまとめたものである。
【００６３】
埋め込み位置制御部１９は、埋め込み対象の入力画像３１のサイズと、予め設定されているマクロブロックのマトリクスサイズ（Ｙ，Ｘ）と、パターンサイズとに基づいて、入力画像３１内に配置可能なマクロブロックの数を計算し、マクロブロックを入力画像３１のなるべく中心によせて隙間なく配置する。埋め込み位置はマクロブロックを左上から右下方向、即ち図３に示した例ではＭＢ１１，ＭＢ１２，ＭＢ１３，ＭＢ２１，…，ＭＢ３３の順にアクセスし、さらにマクロブロック内でも左上のパターンから右下のパターンの順序でアドレス制御する。
【００６４】
図４は、論理フォーマットの一例を示す図である。論理フォーマットは、１ないし複数の基本論理フォーマット４１によって構成されている。また、個々の基本論理フォーマット４１は、頭出しヘッダ４２、符号化方式情報４３、シーケンス番号４４、有効符号数情報４５、および符号化情報４６で構成されている。
【００６５】
基本論理フォーマット４１のサイズはマクロブロック３３のサイズに等しく、Ｘ×Ｙビットである。頭出しヘッダ４２は、そのマクロブロック３３の位置を特定するために使用され、全マクロブロック３３に対して共通のものが使用される。
【００６６】
符号化方式情報４３は、後述する符号化情報４６がどのような誤り訂正方式で符号化されているかを示すもので、これも全マクロブロック３あに共通して使用される。
【００６７】
シーケンス番号４４は、付加情報入力部１７が受け取った付加情報が１つのマクロブロック３３内に収容できない大きさであったときに使用され、付加情報を符号化した後に、それをマクロブロック３３に収容できるサイズに分割し、それらに対してシーケンス番号を“１”番から昇順に付加していったものである。符号化された付加情報が１つのマクロブロック３３に収容できる長さであったときは、シーケンス番号は“１”になる。
【００６８】
有効符号数情報４５は、符号化された付加情報が分割された場合に、最後のマクロブロックに収容された符号化情報の有効符号数を示しており、最後のブロック以外の有効符号数情報はすべて“０”になる。なお、誤り訂正符号化される部分は、符号化情報４６だけでなく、シーケンス番号４４および有効符号数情報４５も含んでいる。
【００６９】
図５は、付加情報符号化部１８の動作の一例を示すフローチャートである。付加情報符号化部１８は先ず、付加情報入力部１７より入力された第１，第２の付加情報をそれぞれ２値情報に置き換える（ステップＳ１１）。例えば、これら付加情報として文字列を受け取ったなら、これをＡＳＣＩＩコード等に変換して２値情報に変換する。
【００７０】
次に、付加情報符号化部１８は、変換した２値情報に対して誤り訂正符号化し（ステップＳ１２）、次いで符号化した情報の符号長から、それが１つのマクロブロックに収まるか否かを計算し、もし入りきらない場合にはこれを分割する（ステップＳ１３）。入りきらない場合には、情報を埋め込むために複数のマクロブロックが必要になる。
【００７１】
次に、付加情報符号化部１８は、分割した符号化情報４６に、頭出しヘッダ４２、符号化方式情報４３、シーケンス番号４４、有効符号数情報４５を付加して複数の基本論理フォーマット４１の情報を作成する（ステップＳ１４）。
【００７２】
そして最後に、付加情報符号化部１８は、作成した複数の基本論理フォーマット４１の情報を先頭のマクロブロックから順番に埋めていき、すべてのマクロブロックに情報が埋め込まれるように繰り返して埋め込みを行う（ステップＳ１５）。
【００７３】
例えば、図３に示した例のようにマクロブロック３２の数が９つあり、シーケンス番号の最大値が“４”であったときは、マクロブロックＭＢ１１，ＭＢ１２，ＭＢ１３，ＭＢ２１にシーケンス番号１の基本論理フォーマットの情報、シーケンス番号２の基本論理フォーマットの情報、シーケンス番号３の基本論理フォーマットの情報、シーケンス番号４の基本論理フォーマットの情報をそれぞれ埋め込む。
【００７４】
さらに、マクロブロックＭＢ２２，ＭＢ２３，ＭＢ３１，ＭＢ３２に再びシーケンス番号１の基本論理フォーマットの情報、シーケンス番号２の基本論理フォーマットの情報、シーケンス番号３の基本論理フォーマットの情報、シーケンス番号４の基本論理フォーマットの情報をそれぞれ埋め込み、マクロブロックＭＢ３３にシーケンス番号１の基本論理フォーマットの情報を埋め込むことになる。
【００７５】
図３に示した例のように、パターンを埋め込むブロックを規則的に配置しておくことにより、第１，第２の付加情報を抽出する装置側では、ブロックサイズやブロック位置を容易に検出することができるようになる。
【００７６】
また、付加情報を抽出する装置側は、第１，第２の付加情報を解読するためには、マクロブロックサイズ（Ｙ，Ｘ）と論理フォーマットだけを知っていれば良く、埋め込み時のブロックサイズや出力機器および入力機器の解像度などの情報も必要としない。
【００７７】
また、画質に関しては、振幅が減衰するパターンを用いることによって、パターンの中心部が特に元画像とは異なることになるものの、このパターンがほぼ画像全体に規則正しく等間隔で埋め込まれるため、たとえ元画像とは違うということがわかっても違和感を抑えることができる。
【００７８】
また、検出率があまり落ちない範囲でできるだけブロックサイズＢＳ１，ＢＳ２を小さくしたり、ブロックサイズＢＳ１，ＢＳ２を小さくできない場合でも、パターン減衰率入力部１３で減衰率を適当な値にセットすることにより、元画像に比較して殆ど画質劣化を感じない程度に抑えることができる。
【００７９】
［画像解析装置の構成］
図６は、本発明の一実施形態に係る付加情報を抽出する側の画像処理装置、即ち画像解析装置（復号装置）の構成を示すブロック図である。図６に示すように、本実施形態に係る画像解析装置５０は、画像データ入力部５１、画像データ格納部５２、入力画像領域補正部５３、ブロックサイズ推定部５４、ブロック位置検出部５５、付加情報識別部５６および付加情報復号部５７を有する構成となっている。
【００８０】
画像データ入力部５１は、処理対象の画像についての画像データを取り込む。この取り込む画像データは、先述した第１，第２の付加情報を埋め込む側の画像形成装置１０において作成され、プリンタなどの印刷機器で印刷出力された画像をスキャナで読み取ることによって得られる画像データや、当該画像をデジタルカメラなどで撮像することによって得られる画像データである。
【００８１】
画像データ入力部５１は、スキャナあるいはデジタルカメラなどの画像読取機器とのインタフェースを有し、このインタフェースを通じて第１，第２の付加情報が埋め込まれた画像データを取り込んで本画像解析装置５０内に入力する。また、画像データ入力部５１は、スキャナあるいはデジタルカメラ等の画像読取機器により取得された画像データが圧縮されているときは、それを非圧縮データに変換する機能も具備している。
【００８２】
画像データ格納部５２は、画像データ入力部５１によって入力された処理対象の画像データを記憶したり、処理中の作業データを一時的に保持したり、あるいは出力データを保持したりする。
【００８３】
入力画像傾き補正部５３は、入力された画像データに基づく画像の傾きを検出し、傾き補正を行う機能を具備する。この入力画像傾き補正部５３で実行される傾き補正処理としては、例えば、処理対象の画像を回転させながら、垂直方向および水平方向に投影し、その投影波形の高さが所定の閾値以上となる範囲が最小となる角度を傾き角度と推定し、その傾き角度だけ処理対象画像を回転補正すれば良い。
【００８４】
ブロックサイズ推定部５４は、入力画像傾き補正部５３により傾き補正された処理対象画像から、第１，第２の付加情報が埋め込まれているブロックサイズＢＳ１，ＢＳ２を推定する。この推定処理は、抽出する第１，第２の付加情報ごとに行われる。なお、第１，第２の付加情報を埋め込んだときのブロックサイズＢＳ１，ＢＳ２は、印刷出力および入力を経て異なるブロックサイズに変更されている場合もあり、このブロックサイズ推定部５４において、場合によって変更されたブロックサイズを推定している。
【００８５】
ブロックサイズの推定は、埋め込んだパターンが所定方向（例えば、垂直および水平方向）のエッジ成分を有するという特徴を利用して行うことができる。例えば、傾き補正された画像データに対して、Ｓｏｂｅｌ型フィルタなどの微分フィルタや、Ｐｒｅｗｉｔｔ型やＫｉｒｓｈ型のフィルタを適用することによってエッジを抽出してエッジ抽出画像を作成する。
【００８６】
その後、十字型のマスクとの間で相互相関を計算するなどして、エッジ抽出画像から垂直・水平方向のエッジ成分やその交点が強調されたエッジ画像を作成する。付加情報のパターンが垂直・水平方向のエッジが存在しているパターンであれば、作成されたエッジ画像には、図３に示した矩形（パターンサイズ３２）の中心を通る格子状のエッジが存在する。このパターンから得られるエッジと、元の画像に存在する垂直・水平方向のエッジがエッジ画像中に存在することになる。
【００８７】
ブロックサイズ推定部５４は、そのエッジ画像から自己相関関数を求め、この自己相関関数によって、第１，第２の付加情報から得られるエッジのみを抽出する。エッジ画像には、ほぼ等間隔に並んだ縦横方向の線分が抽出されているため、自己相関関数が最大となるオフセットを検出すれば、それが拡大／縮小後のブロックサイズに一致していると考えて良い。したがって、自己相関関数が最大となるピーク位置からのオフセットをブロックサイズとして推定することができる。
【００８８】
以上により、第１，第２の付加情報が埋め込まれたパターンサイズや、出力時の解像度および入力時の解像度を知らなくても、画像データ入力部５１が取り込んだ処理対象画像についての画像データから第１，第２の付加情報を抽出（デコード）するためのブロックサイズ情報を得ることができる。
【００８９】
ただし、ここで得られるブロックサイズの値は整数値である。プリンタとスキャナの組合せでは、使用される解像度が通常は４００ｄｐｉ，６００ｄｐｉ，１２００ｄｐｉなどの組合せであるため、解像度変換された埋め込み画像の対応ブロックサイズも整数であることが多いが、デジタルカメラで入力された場合の入力解像度は、デジタルカメラと被写体である印刷画像との距離に依存するため、解像度変換された処理対象画像の対応ブロックサイズは整数とは限らない。そのため、ブロックサイズ推定部５４で算出したブロックサイズは近似値である。しかし、ここで求めたブロックサイズは、次に説明するブロック位置検出部５５で補正されるので近似値で問題はない。
【００９０】
ブロック位置検出部５５は、ブロックサイズ推定部５４により推定したブロックサイズに基づき、未知の倍率で拡大あるいは縮小された処理対象画像から第１，第２の付加情報のパターンが埋め込まれたブロック位置を検出する。この検出処理は、第１，第２の付加情報ごとに行われる。ブロック位置の検出は、どちらか一方のパターンから正か負かの極性情報だけを抽出して作成したマスク画像と付加情報が埋め込まれた画像との相関性を利用して行うことができる。
【００９１】
一例として、ブロックサイズ推定部５４により求めたブロックサイズに対応するマスク画像、即ち図２に示した付加情報“０”もしくは“１”のどちらか一方のパターンに対応するマスク画像を作成し、このマスク画像と傾き補正された処理対象画像との間で相関関数を計算して相関画像を作成し、求めた相関演算結果の画像から、その値が極大または極小となる点だけを抽出する。求められた極大値および極小値は、付加情報“０”もしくは“１”を示す各パターンのほぼ中心位置において検出される。
【００９２】
相関値は、付加情報“１”が埋め込まれているブロックとマスクがちょうど重なったところで極大となり易く、逆に、付加情報“０”が埋め込まれているブロックとマスクがちょうど重なったところで極小になり易い。この傾向は、埋め込み前のブロックの位置に対応する元画像が平坦であった時に特にそうなりやすい。逆に埋め込み前のブロックの位置に対応する元画像が局所的なエッジを持っていた場合などは必ずしも埋め込みブロックとマスクがちょうど重なったところで極大または極小になるとは限らない。しかし、この影響は投影法により軽減されるので、極端にエッジの多い画像でなければこのことは問題にならない。
【００９３】
また、どちらか一方のパターンのみからマスク画像を作れば良いのは、２つのパターンは極性が逆のパターンであり、もう一方のパターンからマスク画像を作成した場合は、単に極大値・極小値が逆転するだけだからである。
【００９４】
ブロック位置検出部５５は、求めた極大値および極小値を示す極値画像を垂直方向および水平方向に投影し、その投影波形とブロックサイズ推定部５４により求めたブロックサイズとからブロック位置を検出する。各ブロックが縦横に配置されていることにより、垂直および水平方向のそれぞれについてほぼ一定間隔のピークを持つ投影波形が得られる。ブロック位置検出部５５は、垂直および水平方向それぞれの投影波形のピーク位置より、正確なブロック位置を推定する。
【００９５】
なお、元画像に局所的に強いエッジがある場合、それを含むブロックから求めた極大点または極小点の位置は、平坦な部分から求めた極値の位置間隔からずれてしまい可能性があるが、このばらつきは、投影法とピーク位置をほぼ一定間隔に探索することで大幅に軽減することができる。
【００９６】
付加情報識別部５６は、付加情報復号部５７の制御の下に、ブロック位置検出部５５およびブロックサイズ推定部５４によって位置および大きさが検出されたブロックに埋め込まれている第１，第２の付加情報を識別する。この識別処理は、第１，第２の付加情報ごとに行われる。
【００９７】
付加情報の識別処理は、所定方向のエッジにより４つに分割された領域の画素値の総和の大小関係を利用して行うことができる。一例として、付加情報識別部５６は先ず、検出したブロックを縦横方向に４つの領域に分割した計算ウィンドウを設定する。計算ウィンドウのサイズは、ブロックサイズ推定部５４で推定されたブロックサイズに等しい。
【００９８】
この後、付加情報識別部５６は、計算ウィンドウを適用して、４つの各領域に含まれる全ての画素値の総和を求め、その４つの総和値の大小関係に基づき、従来技術の説明で述べた２つの判定条件式を満足するか否かによって、そのブロックに埋め込まれている付加情報が“１”であるか“０”であるか、あるいは判別不能であるかを判定することで、第１，第２の付加情報を識別する。
【００９９】
なお、画像のエッジ部分を含むブロックでは単純な解釈だけでは判断できない場合も多いため、例えば、元画像の水平方向にステップエッジがある場合と、垂直方向にステップエッジがある場合を考慮して、第１，第２の付加情報の予測精度を高めるようにするのが望ましい。
【０１００】
付加情報復号部５７は、予め規定されたフォーマットに従って、付加情報識別部５６により識別された個々の情報を組み立て、次いでそれを復号化することにより、埋め込まれていた元の第１，第２の付加情報を復元する。
【０１０１】
一例として、付加情報復号部５７は先ず、マクロブロックの探索を行う。具体的には、ブロック位置検出部５５で検出したブロック位置を左上方向から付加情報識別部５６を制御して識別し、頭出しヘッダに一致する場所を検出する。付加情報復号部５７は、マクロブロックのサイズはＹ行Ｘ列（例えば、１６行８列）であることを知っているため、さらに、その地点から、右方向に８ブロック離れたところに頭出しヘッダが存在するか、あるいは、１６ブロック下に頭出しヘッダが存在すれば、最初のマクロブロックの位置を確定する。
【０１０２】
付加情報復号部５７は、最初のマクロブロック位置が確定できれば、マクロブロックが規則正しく並んでいることを利用して他のマクロブロック位置も確定できる。もちろん、頭出しヘッダが誤りを含んでいる場合でも、ほとんどの頭出しヘッダが誤っていない限りマクロブロックの位置を特定することができる。この後、付加情報復号部５７は、全てのマクロブロックの符号化方式情報を読み出し、多数決復号を採ることによって符号化方式を検出する。
【０１０３】
最後に、付加情報復号部５７は、既知の論理フォーマットに従い、全てのマクロブロックの情報を復号して、復号したマクロブロックの情報のうち、同一のシーケンス番号を持つものに関しては、これらの間で多数決復号を行う。また、“１”以外のシーケンス番号がある場合には、シーケンス番号順に付加情報を接続して読み取ることで、元の第１，第２の付加情報を復号する。
【０１０４】
上述した一連の復号処理により、付加情報復号部５７は、処理対象画像中に画像パターン情報として埋め込まれた第１，第２の付加情報を解読することができる。このとき、誤り訂正符号化や複数のマクロブロックに繰り返して第１，第２の付加情報を埋め込んでおいて多数決復号を行うことによって、元の画像の影響を最小限に抑え、確実に第１，第２の付加情報を取得することができる。また、図２に示したような特徴を有するパターンが埋め込まれた画像であれば、例えば印刷装置や読取装置の影響や、途中で拡大あるいは縮小などの変換処理が施された場合でも、確実に第１，第２の付加情報を抽出することができる。
【０１０５】
以上説明した構成の画像形成装置１０および画像解析装置（復号装置）５０を用いることにより、多階調で表現された画像内に画像形成装置１０で第１，第２の付加情報を重畳して埋め込む一方、当該画像形成装置１０において作成され、プリンタなどの印刷機器で印刷出力された画像をスキャナで読み取ることによって得られる画像データや、当該画像をデジタルカメラなどで撮像することによって得られる画像データから、第１，第２の付加情報を画像解析装置５０で抽出するシステムが構築される。
【０１０６】
続いて、ブロックサイズＢＳ１の第１のブロック領域に第１の付加情報として埋め込まれたパターン信号の上に、サブブロック単位でブロックサイズＢＳ２に対応したパターンサイズのパターン信号を第２の付加情報として重畳する際のパターン信号の重畳方法の具体的な実施例について説明する。
【０１０７】
（実施例１）
パターン信号の重畳方法の実施例１について図７を用いて説明する。本実施例１に係るパターン信号の重畳方法では、図７（Ａ）に示すように、ブロックサイズＢＳ１を例えば８×８画素とする。そして、元画像に対して図２の例えばパターン（Ｂ）、即ち付加情報“０”を第１の付加情報として埋め込む。このとき、ブロックサイズＢＳ１の第１ブロック領域Ａ１を４分割して得られるサブブロック領域のブロックサイズＢＳ０は４×４画素となる。
【０１０８】
次に、サブブロック単位で第２の付加情報を重畳するに当たり、図７（Ｂ）に示すように、サブブロック領域内から部分領域としてブロックサイズＢ２の第２のブロック領域Ａ２を抽出する。ここでは、ブロックサイズＢ２を４×４画素としている。すなわち、ブロックサイズＢ２は、サブブロック領域のブロックサイズＢＳ０と同じブロックサイズになっている。
【０１０９】
次に、図７（Ｃ）に示すように、例えば左上のサブブロック領域（第２のブロック領域Ａ２）に対して、図２のパターン（Ａ）、即ち付加情報“１”を第２の付加情報として埋め込む。そして、図７（Ｄ）に示すように、第１ブロック領域Ａ１を４分割して得られる４つのサブブロック領域の残りに対しても、第２の付加情報として任意の情報（“１”／“０”）を埋め込む処理をサブブロック単位で行う。４つのサブブロック領域に対して第２の付加情報を埋め込む順番は任意である。
【０１１０】
この実施例１に係るパターン信号の重畳方法について、さらに数値例を挙げてより具体的に説明する。
【０１１１】
一例として、全画素濃度１２７の８×８画素の第１ブロック領域Ａ１に、図８（Ａ）に示すように、埋め込み強度Ｃ１（例えば、Ｃ１＝５）で図２の例えばパターン（Ｂ）、即ち“０”の情報を第１の付加情報として埋め込む。
【０１１２】
次に、ブロックサイズＢＳ１の第１ブロック領域Ａ１を４分割して得られる４つのサブブロック領域（第２のブロック領域）Ａ２に、図８（Ｂ）に示す埋め込み強度Ｃ２（例えば、Ｃ２＝２０）で図２のパターン（Ａ）、即ち“１”の情報、または図８（Ｃ）に示す埋め込み強度Ｃ２で図２のパターン（Ｂ）、即ち“０”の情報を第１の付加情報に重畳した形で埋め込む。
【０１１３】
図８（Ｄ）には、４つのサブブロック領域（第２のブロック領域）Ａ２のうち、右上のサブブロック領域Ａ２−Ａに“０”の情報を、左上のサブブロック領域Ａ２−Ｂに“１”の情報を、左下のサブブロック領域Ａ２−Ｃに“１”の情報を、右DQのサブブロック領域Ａ２−Ｄに“０”の情報をそれぞれ第２の付加情報として埋め込んだ場合を例に挙げて示している。
【０１１４】
ここで、このようにして元画像に埋め込まれた第１，第２の付加情報を抽出（復号）する場合について考える。
【０１１５】
先ず、第１，第２の付加情報として共に、２つのパターンの対応する画素同士を加算するとすべての要素が０になるという特徴、各々のパターン中の全画素を加算すると０になるという特徴、および各々のパターンが中心部を通り方向が異なる２本のエッジと呼ばれる不連続な画素値を有するという特徴を持つ２つのパターン信号が用いられていることが前提となっている。
【０１１６】
そして、第１の付加情報に対して第２の付加情報がサブブロック単位で重畳されて埋め込まれている。したがって、当該第２の付加情報として埋め込まれるパターン信号が、各々のパターン中の全画素を加算すると０になるという特徴を持っていることから、第１の付加情報を埋め込んだブロックと第２の付加情報を埋め込んだブロックとが干渉することがないため、第２の付加情報の重畳によって第１の付加情報が崩されることはなく、４つのサブブロック領域Ａ２−Ａ，Ａ２−Ｂ，Ａ２−Ｃ，Ａ２−Ｄの各総和Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４に変化はない。
【０１１７】
すなわち、全画素濃度１２７の第１ブロック領域Ａ１に、埋め込み強度“５”で“０”の情報を第１の付加情報として埋め込んだ図８（Ａ）では、４つのサブブロック領域Ａ２−Ａ，Ａ２−Ｂ，Ａ２−Ｃ，Ａ２−Ｄの各総和Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が“１９５２”，“２１１２”，“１９５２”，“２１１２”である。これに対して、４つのサブブロック領域Ａ２−Ａ，Ａ２−Ｂ，Ａ２−Ｃ，Ａ２−Ｄに、埋め込み強度“２０”で“１”または“０”の情報を第２の付加情報として重畳しても、各サブブロック領域における第２の付加情報の総和が０であるため、４つのサブブロック領域Ａ２−Ａ，Ａ２−Ｂ，Ａ２−Ｃ，Ａ２−Ｄの各総和Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４はやはり“１９５２”，“２１１２”，“１９５２”，“２１１２”となる。
【０１１８】
このことは、第１の付加情報に対して第２の付加情報をサブブロック単位で埋め込むことで、第２の付加情報によって第１の付加情報を崩すことなく、当該第１の付加情報を確実に抽出できることを意味する。また、第１の付加情報を埋め込んだ後の４つのサブブロック領域Ａ２−Ａ，Ａ２−Ｂ，Ａ２−Ｃ，Ａ２−Ｄの各々における全画素濃度（画素値）が同じであることから、第２の付加情報を埋め込んだ後の画素濃度が変化したとしても、情報“１”，“０”を表すパターンに変化はないため、第２の付加情報についても、第１の付加情報と同様に、確実に抽出することができる。特に、第１の付加情報に対して第２の付加情報をサブブロック単位で埋め込むようにすることで、第２の付加情報として第１の付加情報の最低でも４倍の情報量を埋め込むことができる。
【０１１９】
なお、本実施例１では、第１の付加情報が埋め込まれる第１ブロック領域Ａ１のブロックサイズＢ１を８×８画素としたが、これに限られるものではなく、また第１ブロック領域Ａ１を４分割して得られるサブブロック領域のブロックサイズＢ０と、第２の付加情報が埋め込まれる第２ブロック領域Ａ２のブロックサイズＢＳ２を同じとしたが、必ずしも同じである必要はない。
【０１２０】
例えば、図９に示すように、第１ブロック領域Ａ１のブロックサイズＢ１を１０×１２画素とし、この第１ブロック領域Ａ１を４分割して得られるサブブロック領域の５×６画素のブロックサイズＢ０に対して、第２ブロック領域Ａ２のブロックサイズＢＳ２を４×４画素とし、当該ブロックサイズＢＳ２に対応したパターンサイズのパターン信号を第２の付加情報としてサブブロック単位で埋め込むようにすることも可能である。すなわち、第２の付加情報としてサブブロック単位で埋め込む訳であるから、ＢＳ０≧ＢＳ２の関係を満足すれば良いことになる。
【０１２１】
（実施例２）
パターン信号の重畳方法の実施例２について図１０を用いて説明する。本実施例２に係るパターン信号の重畳方法では、図１０（Ａ）に示すように、ブロックサイズＢＳ１を例えば１０×１２画素とする。そして、元画像に対して図２の例えばパターン（Ｂ）、即ち付加情報“０”を第１の付加情報として埋め込む。このとき、ブロックサイズＢＳ１の第１ブロック領域Ａ１を４分割して得られるサブブロック領域のブロックサイズＢＳ０は５×６画素となる。
【０１２２】
次に、サブブロック単位で第２の付加情報を重畳するに当たり、図１０（Ｂ）に示すように、サブブロック領域内から部分領域としてブロックサイズＢ２の第２のブロック領域Ａ２［ｉ］（ｉ＝１，２，３，…）を抽出する。ここでは、一例として、ブロックサイズＢ２が２×２画素の第２のブロック領域Ａ２を２個（ｉ＝２）抽出するものとする。そして、４つのサブブロック領域の第２のブロック領域Ａ２の各々に対して、図１０（Ｃ）に示すように、“１”または“０”の情報を第２の付加情報として埋め込む。
【０１２３】
このように、第１の付加情報が埋め込まれる第１ブロック領域Ａ１を４分割して得られる４つのサブブロック領域の各々に対して、サブブロック単位で第２の付加情報を複数個（本例では、２個）ずつ埋め込んだとしても、第２の付加情報として埋め込まれるパターン信号が、各々のパターン中の全画素を加算すると０になるという特徴を持っていることから、第２の付加情報の重畳によって第１の付加情報が崩されることはなく、しかも第２の付加情報“１”，“０”を表すパターンも変化することがないため、第１，第２の付加情報を共に確実に抽出することができる。
【０１２４】
特に、本実施例２に係る重畳方法では、４つのサブブロック領域の各々に対して、第２の付加情報を複数個ずつ埋め込むようにしているため、１つのサブブロック領域に対して第２の付加情報を１つ埋め込む実施例１に係る重畳方法に比べて、第２の付加情報の情報量を格段に増やすことができるという利点がある。
【０１２５】
なお、本実施例２では、第１の付加情報が埋め込まれる第１ブロック領域Ａ１のブロックサイズＢ１を１０×１２画素としたが、これに限られるものではなく、また第１ブロック領域Ａ１を４分割して得られるサブブロック領域に第２の付加情報をサブブロック単位で埋め込むための第２ブロック領域Ａ２のブロックサイズＢ２についても２×２画素に限られるものではない。さらに、第２ブロック領域Ａ２に埋め込む第２の付加情報の個数も２個に限られるものではなく、その数は任意である。
【０１２６】
上述したように、入力画像中に付加情報を埋め込むに当たって、２つのパターンの対応する画素同士を加算するとすべての要素が０になるという特徴、各々のパターン中の全画素を加算すると０になるという特徴、および各々のパターンが中心部を通り方向が異なる２本のエッジと呼ばれる不連続な画素値を有するという特徴を持つ２つのパターン信号を用いて第１，第２の付加情報を埋め込むことを前提とする。
【０１２７】
そして、先ず、第１ブロック領域Ａ１のブロックサイズＢＳ１に対応したパターンサイズの２つのパターン信号を生成し、この生成した２つのパターン信号のいずれかを第１の付加情報に従って選択して入力画像中の第１ブロック領域Ａ１に埋め込み、次いで、第１ブロック領域Ａ１を４分割して得られる第２ブロック領域Ａ２のブロックサイズＢＳ２に対応したパターンサイズの２つのパターン信号を生成し、この生成した２つのパターン信号のいずれかを第２の付加情報に従って選択してサブブロック単位で重畳して埋め込むようにする。
【０１２８】
以上のような第１，第２の付加情報の埋め込み方式を採ることにより、第１の付加情報を埋め込んだブロックと第２の付加情報を埋め込んだブロックとが干渉してブロック識別結果（“０”／“１”）が不定となることがなく、埋め込んだ第１，第２の付加情報を確実に抽出する（読み出す）ことができるため、読み出し精度を悪化させずに、元画像に埋め込む付加情報の情報量を増やすことができる。
【０１２９】
また、第１の付加情報と第２の付加情報とを比べた場合に、一般的に、第２の付加情報よりも第１の付加情報の方がブロックサイズ（パターンサイズ）が大きく、読み出し易くなり、安価で低解像度のデバイスを使っても読み出すことができるため、第１，第２の付加情報が同時に読み出せなくなる危険性を低減できる。これにより、例えば、第２の付加情報として生データ、第１の付加情報として当該生データの問い合わせ先情報として画像に埋め込んでおくことにより、第１の付加情報である生データを読み出せなくなったとしても、第１の付加情報である問い合わせ先情報を用いて、知りたい情報に関して問い合わせることが可能になる。したがって、用紙上に形成された付加情報が埋め込まれた画像のように、キャプチャした画像にノイズが多く乗って第２の付加情報が読み出しにくいような場合に有用なものとなる。
【０１３０】
ところで、元画像がカラー画像の場合には、付加情報を埋め込む画像形成装置１０側では、元画像をＲ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の３色に分解し、３色それぞれに同じ情報（ビット情報）を付加情報として埋め込み、埋め込み後のＲＧＢ画像を合成し、付加情報を埋め込んだカラー画像を生成することになる。
【０１３１】
一方、付加情報を抽出する画像解析装置（復号装置）５０側では、付加情報が埋め込まれたカラー画像をＲＧＢ３色に分解し、各色成分について独立に埋め込まれた付加情報を解析し、ＲＧＢデータのうち、ある色データを用いた解析により付加情報を復元できた時点で当該付加情報を提示し、解析処理を終了することになる。
【０１３２】
このように、３色それぞれに同じ情報を埋め込み、各色成分について独立に埋め込まれた付加情報を解析する仕組みを採ることで、付加情報を解析する機会が３回となるため、解析精度を上げることができるという利点がある。このことは、第１の付加情報の上に第２の付加情報を重畳して埋め込む場合に限らず、第１の付加情報のみを埋め込む場合にも同様に言える。
【０１３３】
以上では、多階調で表現された画像内に画像形成装置１０で第１，第２の付加情報を重畳して埋め込む一方、当該画像形成装置１０において作成され、プリンタなどの印刷機器で印刷出力された付加情報を含む画像をスキャナで読み取ったり、あるいはデジタルカメラで撮像したりすることによって画像データを取得する場合を例に挙げて説明した。
【０１３４】
これに対して、近年、急速に普及している撮像機能を有するいわゆるカメラ付き携帯電話を利用し、付加情報が埋め込まれた画像を当該携帯電話付属のカメラでキャプチャし、その画像中から抽出した付加情報の内容をディスプレイ上に表示する使い方もある。その場合の仕組みとして、キャプチャ画像から付加情報を抽出しかつそれを解析する処理を携帯電話自体で行う携帯電話ローカル解析方式と、キャプチャ画像の画像データをそのまま携帯電話からサーバに送信し、サーバ側で付加情報の抽出および解析の処理を行い、その解析結果を携帯電話に返信するサーバ解析方式とが考えられる。
【０１３５】
ただし、携帯電話ローカル解析方式を採った場合、携帯電話等の処理速度の遅い携帯機器では、内蔵のＣＰＵのパワー、メモリのスピードや容量などが十分でないため、その実現は現時点では難しいと考えられる。そこで、サーバ解析方式を採用することになるが、この場合、キャプチャ画像の送信に必要なパケットに課金されるため、キャプチャ画像のデータ量が大きくなる、即ち送信パケット量が多くなると、サービス利用者にとって心理的、経済的負担が増大することが課題として挙げられる。
【０１３６】
このことは、特に元画像がカラー画像で、ＲＧＢ３色それぞれに同じ情報を付加情報として埋め込む場合に特に問題となる。すなわち、ＲＧＢ３色それぞれに付加情報をサーバ側に送信することになるため、送信する画像データのデータ量が非常に多くなり、送信パケット量が増大するためである。
【０１３７】
［応用例］
以下では、サーバ解析方式を採用する場合において、カメラ付き携帯電話でカラー画像をキャプチャし、このキャプチャ画像をサーバに送信する際のデータ量を低減し、サービス利用者の心理的、経済的負担の軽減を可能にする付加情報解析システムを本発明の応用例として説明する。
【０１３８】
図１１は、本発明の応用例に係る付加情報解析システムの構成の一例を示すブロック図である。図１１において、携帯電話６１は撮像機能を備えており、用紙６２上に印刷出力された付加情報が埋め込まれたカラー画像を、撮像窓６１１を通して撮像し、そのカラー画像の画像データに対して後述する処理を施した後解析サーバ６３に送信し、また当該サーバ６３から返信された解析結果を情報表示部６１２上に表示する。
【０１３９】
解析サーバ６３は、先述した画像解析装置５０に相当する画像解析機能を持ち、携帯電話６１から送信される付加情報が埋め込まれたカラー画像についての画像データから、付加情報を抽出して解析し、その解析結果を携帯電話６１に返信する。なお、カラー画像に埋め込まれる付加情報としては、先述した第１の付加情報だけ、あるいは重畳した形で埋め込まれた第１，第２の付加情報のいずれであっても良い。
【０１４０】
図１２は、カメラ付き携帯電話６１の機能の一例を示す機能ブロック図であり、図中、図１１と同等部分には同一符号を付して示している。
【０１４１】
図１２において、カメラ６１３で撮像した付加情報が埋め込まれたカラー画像についての画像データは色分解部６１４に供給される。色分解部６１４は、カラー画像データをＲＧＢ３色に分解し、各色のデータを特定色データ抽出部６１５に供給するとともに、ＲＧＢ濃度変動データを特定色選択部６１６に与える。
【０１４２】
特定色選択部６１６は、色分解部６１４から与えられるＲＧＢ濃度変動データを参照して特定の１色を選択し、特定色データ抽出部６１５に与える。特定色選択部６１６での特定色選択の詳細については後述する。特定色データ抽出部６１５は、色分解部６１４から供給されるＲＧＢのデータのうち、特定色選択部６１６で選択された１色のデータのみを抽出してデータ送受信部６１７に供給する。
【０１４３】
データ送受信部６１７は、特定色データ抽出部６１５で抽出された１色のデータを解析サーバ６３に送信し、また当該解析サーバ６３から返信される解析結果を受信し、情報表示部６１２に供給する。その結果、情報表示部６１２上には、カラー画像に埋め込まれた付加情報の解析結果に基づいて、付加情報に関連する所定の情報が表示される。
【０１４４】
解析サーバ６３では、携帯電話６１から送信されたある１色の色データに基づいて、カラー画像に埋め込まれた付加情報を抽出して解析する処理が行われる。この解析処理は、図６の画像解析装置５０の機能そのものである。この１色の色データに基づく解析処理に失敗した場合には、解析サーバ６３は解析失敗の情報を携帯電話６１に返信する。
【０１４５】
データ送受信部６１７は、解析サーバ６３から解析失敗の返信を受けると、その返信情報を情報表示部６１２および特定色選択部６１６に与える。その結果、情報表示部６１２には、解析失敗の表示が行われる。
【０１４６】
一方、特定色選択部６１６は、前回選択した色を除く色の中から特定の１色を選択し、その選択結果を特定色データ抽出部６１５に与える。すると、特定色データ抽出部６１５では、前回送信した色データを除く色データから、今回選択された１色の色データの抽出が行われる。そして、この抽出された色データのみがデータ送受信部６１７を介して解析サーバ６３に送信される。
【０１４７】
解析サーバ６３では、２色目の色データに基づいて、カラー画像に埋め込まれた付加情報を抽出して解析する処理が再度行われる。そして、２色目の色データに基づく解析処理にも失敗した場合には、上記の処理が再び繰り返され、残りの１色の色データに基づく解析処理が行われることになる。
【０１４８】
データ送受信部６１７については、１色のデータのみを送信する際に、当該１色以外の色データを一定値（例えば、０）に書き換え、所定のフォーマットに変換した後送信する機能を持たせるようにしても良い。
【０１４９】
次に、特定色選択部６１６での特定色の選択について説明する。特定色の選択には、ユーザによる手動選択と自動選択とがある。
【０１５０】
ユーザによる手動選択の場合には、図１３に示すように、付加画像が埋め込まれたカラー画像が表示されている情報表示部（ディスプレイ）６１２上に、色分解部６１４が取得したＲＧＢ濃度変動データを表示し、当該濃度変動データを参照して、ユーザが最適と思われる１色を選択することになる。図１３には、表示画像上におけるＡ−Ｂ線に沿ったＲＧＢ濃度変動データを示している。このＲＧＢ濃度変動データにおいて、リップルの一つの山谷が先述したサブブロックの１つに相当することになる。
【０１５１】
図１３に示すＲＧＢ濃度変動データにおいて、大きなステップ状濃度変動が生じている部分（領域）では付加情報についてのデータが欠落していることになり、解析サーバ６３での解析失敗を引き起こす一因となる。このことから、大きなステップ状濃度変動が生じている部分（領域）少ないＲを選択するのが望ましいといえる。なお、手動選択の場合は、ユーザが操作する操作部６１８（図１１を参照）が特定色選択部６１６となる。
【０１５２】
自動選択の場合については図１４の機能ブロック図を用いて説明する。図１４に示すように、特定色選択部６１６は、各色別標準偏差算定部６１６１と、各色別標準偏差最小色データ選択部６１６２とを有している。
【０１５３】
各色別標準偏差算定部６１６１は、色分解部６１４が取得したＲＧＢ濃度変動データに基づいてＲＧＢ各色別に標準偏差を算定し、その算定結果を各色別標準偏差最小色データ選択部６１６２に与える。各色別標準偏差最小色データ選択部６１６２は、各色別標準偏差算定部６１６１の算定結果からＲＧＢ各色別標準偏差が最小の色データを選択し、その選択結果を特定色データ抽出部６１５に与える。
【０１５４】
上記構成の特定色選択部６１６によれば、解析サーバ６３での解析失敗を引き起こす一因となる、大きなステップ状濃度変動が生じている部分（領域）が少ない、即ち標準偏差のバラツキが最小のＲが選択されることになる。
【０１５５】
上述したように、付加情報が埋め込まれたカラー画像についての画像データを解析サーバ６３に送信するに当たり、付加情報として同じ情報が埋め込まれたＲＧＢ色データを一緒に全て送信するのではなく、特定の１色の色データのみを送信するようにすることで、携帯電話６１から解析サーバ６３に送信する画像データのデータ量を、ＲＧＢ色データを全て送信する場合に比べて約１／３程度まで少なくすることが可能になるため、解析（デコード）成功／失敗が判明するまでの時間が短縮され、サービス利用者のストレス低減に寄与できることになる。しかも、携帯電話６１から解析サーバ６３に送信する画像データのデータ量が大幅に減ることで、パケット利用料金を低減できるため、サービス利用者の心理的、経済的負担を軽減できる。
【０１５６】
図１５は、カメラ付き携帯電話６１の機能の他の例を示す機能ブロック図であり、図中、図１２と同等部分には同一符号を付して示している。
【０１５７】
本例に係る携帯電話６１は、上記の各機能に加えて、領域分割部７１１と、処理領域設定部７１２と、特定色データ保存部７１３と、色データ連結部７１４とを有する構成となっている。
【０１５８】
領域分割部７１１は、色分解部６１４から与えられるＲＧＢ濃度変動データを参照して複数の領域に分割する。図１６に示すＲＧＢ濃度変動データの例（図１３のＲＧＢ濃度変動データに相当）では、例えば第１領域、第２領域および第３領域の３つの領域に分割し、その領域分割情報を処理領域設定部７１２に与える。処理領域設定部７１２は、領域分割部７１１から与えられる領域分割情報に基づいて、ＲＧＢの各色データに対する処理領域を設定し、その領域設定情報を特定色選択部６１６に与える。
【０１５９】
特定色選択部６１６は、図１４に示す機能を備えており、処理領域設定部７１２から与えられる領域設定情報に基づいて、各領域（第１，第２，第３領域）ごとに標準偏差のバラツキが最小の色を選択する。図１６に示すＲＧＢ濃度変動データの例の場合には、標準偏差のバラツキが第１，第３領域ではＲが最も小さく、第２領域ではＢが最も小さいことから、特定色選択部６１６は、第１，第３領域ではＲを選択し、第２領域ではＢを選択し、その選択結果を特定色データ抽出部６１５に与える。
【０１６０】
すると、特定色データ抽出部６１５は、特定色選択部６１６から与えられる選択結果に基づいて、第１，第３領域ではＲの色データを選択し、第２領域ではＢの色データを選択して特定色データ保存部７１３に供給する。その結果、特定色データ保存部７１３には、第１，第３領域ではＲの色データが、第２領域ではＢの色データがそれぞれ保存されることになる。色データ連結部７１４は、特定色データ保存部７１３に各領域ごとに保存されている色データを、第１，第２，第３領域を通して一つの色データとして連結し、解析に必要な大きさで画像データを再構築してデータ送受信部６１７に供給する。
【０１６１】
色データ連結部７１４で連結された色データをデータ送受信部６１７から解析サーバ６３に送信し、当該解析サーバ６３で解析を行ってその解析結果をデータ送受信部６１７に返信する処理および解析失敗の際の処理については、基本的に、先の例の場合と同じである。ただし、解析失敗の場合は、各領域ごとに標準偏差のバラツキが次に小さい色データを選択し、これらを連結した色データに基づいて解析が行われることになる。
【０１６２】
上述したように、ＲＧＢ濃度変動データを参照して複数の領域に分割し、各領域ごとに標準偏差のバラツキが一番小さい色データを抽出しかつそれらを連結して解析サーバ６３に送信し解析を行うようにすることで、特定の１色の色データのみに基づいて解析を行う場合に比べて、解析失敗の発生頻度を少なくすることができるとともに、付加情報についてより確実な解析を行えることになる。
【０１６３】
なお、上記各例では、カメラ付き携帯電話６１を用いた付加情報解析システムに適用した場合を例に挙げて説明したが、カメラ付き携帯電話６１に限られるものではなく、撮像機能および表示機能を備えた端末装置であれば良い。
【図面の簡単な説明】
【０１６４】
【図１】本発明の一実施形態に係る付加情報を埋め込む側の画像処理装置（画像形成装置）の構成を示すブロック図である。
【図２】元画像に埋め込むパターンの一例の説明図である。
【図３】物理フォーマットの一例を示す図である。
【図４】論理フォーマットの一例を示す図である。
【図５】付加情報符号化部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係る付加情報を抽出する側の画像処理装置（画像解析装置）の構成を示すブロック図である。
【図７】パターン信号の重畳方法の実施例１についての説明図である。
【図８】パターン信号の重畳方法の実施例１についてのより具体的な説明図である。
【図９】パターン信号の重畳方法の実施例１の変形例についての説明図である。
【図１０】パターン信号の重畳方法の実施例２についての説明図である。
【図１１】本発明の応用例に係る付加情報解析システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図１２】カメラ付き携帯電話の機能の一例を示す機能ブロック図である。
【図１３】特定色の選択を手動で行う場合の説明図である。
【図１４】特定色の選択を自動で行う場合の特定色選択部の機能ブロック図である。
【図１５】カメラ付き携帯電話の機能の他の例を示す機能ブロック図である。
【図１６】ＲＧＢ濃度変動データの例を示す図である。
【図１７】付加情報の表現方式についての説明図である。
【図１８】付加情報の識別についての説明図である。
【図１９】従来技術の課題の説明図（その１）である。
【図２０】従来技術の課題の説明図（その２）である。
【符号の説明】
【０１６５】
１０…画像形成装置、１１…ブロックサイズ入力部、１２…埋め込み強度入力部、１３…パターン減衰率入力部、１４…パターン生成部、１５…画像データ入力部、１６…画像データ格納部、１７…付加情報入力部、１８…付加情報符号化部、１９…埋め込み位置制御部、２０…パターン選択部、２１…パターン重畳部、２２…画像出力部、５０…画像解析装置（復号装置）、５１…画像データ入力部、５２…画像データ格納部、５３…入力画像領域補正部、５４…ブロックサイズ推定部、５５…ブロック位置検出部、５６…付加情報識別部、５７…付加情報復号部
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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