(57)【要約】【課題】電子透かし内の識別情報で後の復元処理を選択することが可能になるため補助情報は不要となり、かつ、識別情報は部分的な領域の復元処理で復元可能なため全体の処理時間の短縮が可能になる画像処理方法および画像処理装置を提供する。【解決手段】可視状態の主画像情報に対して副情報を重畳処理することにより当該副情報を不可視状態で埋め込んで合成画像情報を作成し、後でその合成画像情報から副情報を復元する画像処理方法において、電子透かし埋め込み情報として、２種類以上の電子透かしを区別する識別情報と当該識別情報に対応した埋め込み情報を用いる。そして、電子透かし復元時に、最初に識別情報を復元して、その復元した識別情報に応じて、その後の復元処理等を切換える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視状態の主画像情報に対して不可視状態で副情報を埋め込むことによって合成画像情報を作成する第１の画像処理方法、および、この第１の画像処理方法により作成された合成画像情報を取得して、その取得した合成画像情報から前記副情報を復元する第２の画像処理方法から構成される画像処理方法において、
前記第１の画像処理方法は、
副情報を復元する際に用いる鍵情報および複数の異なる種別の中の１つである副情報および当該副情報の種別を示す識別情報を基に埋め込み情報を作成する埋め込み情報作成ステップと、
主画像情報に対して前記埋め込み情報作成ステップにより作成された埋め込み情報を不可視状態で埋め込んで合成画像情報を作成する合成画像作成ステップとを具備し、
前記第２の画像処理方法は、
前記第１の画像処理方法により作成された合成画像情報を取込む画像情報取込ステップと、
この画像情報取込ステップにより取込まれた合成画像情報から前記識別情報を復元する第１の復元処理ステップと、
この第１の復元処理ステップにより復元された識別情報を基に前記副情報を復元するための処理方法を選択する復元処理選択ステップと、
この復元処理選択ステップにより選択された処理方法により復元処理を行ない、前記副情報を復元する第２の復元処理ステップと、
この第２の復元処理ステップの処理結果を出力する出力処理ステップとを具備したことを特徴とする画像処理方法。
【請求項２】
可視状態の主画像情報に対して不可視状態で副情報を埋め込むことによって合成画像情報を作成する第１の画像処理方法、および、この第１の画像処理方法により作成された合成画像情報を取得して、その取得した合成画像情報から前記副情報を復元する第２の画像処理方法から構成される画像処理方法において、
前記第１の画像処理方法は、
副情報を復元する際に用いる鍵情報および複数の異なる種別の中の１つである副情報および当該副情報の種別を示す識別情報を基に埋め込み情報を作成する埋め込み情報作成ステップと、
前記識別情報を基にあらかじめ定められた複数の埋め込み処理方法の中から１つの処理方法を選択する埋め込み処理選択処理ステップと、
この埋め込み処理選択処理ステップにより選択された処理方法により、主画像情報に対して前記埋め込み情報作成ステップにより作成された埋め込み情報を不可視状態で埋め込んで合成画像情報を作成する合成画像作成ステップとを具備し、
前記第２の画像処理方法は、
前記第１の画像処理方法により作成された合成画像情報を取込む画像情報取込ステップと、
この画像情報取込ステップにより取込まれた合成画像情報から前記識別情報を復元する第１の復元処理ステップと、
この第１の復元処理ステップにより復元された識別情報を基に前記副情報を復元するための処理方法を選択する復元処理選択ステップと、
この復元処理選択ステップにより選択された処理方法により復元処理を行ない、前記副情報を復元する第２の復元処理ステップと、
この第２の復元処理ステップの処理結果を出力する出力処理ステップとを具備したことを特徴とする画像処理方法。
【請求項３】
前記第１の画像処理方法で用いる副情報の種別を示す識別情報は回転不変情報を用いることを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像処理方法。
【請求項４】
前記第２の復元処理ステップは、
前記画像情報取込ステップにより取込まれた合成画像情報を複数の色成分に色分解する色分解ステップと、
この色分解ステップにより色分解された複数の色成分の画像情報を用いて前記副情報の各色成分単位での周波数成分を抽出する複数の周波数成分抽出ステップと、
この複数の周波数成分抽出ステップにより抽出された複数の周波数成分をそれぞれ平滑化処理する複数の平滑化処理ステップと、
この複数の平滑化処理ステップの各処理結果から１つの処理結果を選択する選択処理ステップと、
この選択処理ステップにより選択された処理結果を正規化処理する正規化処理ステップと、
を具備したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像処理方法。
【請求項５】
前記色分解ステップは、合成画像情報をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）あるいはＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の３原色の色プレーンに分解することを特徴とする請求項４記載の画像処理方法。
【請求項６】
可視状態の主画像情報に対して不可視状態で副情報を埋め込むことによって合成画像情報を作成する第１の画像処理手段、および、この第１の画像処理手段により作成された合成画像情報を取得して、その取得した合成画像情報から前記副情報を復元する第２の画像処理手段から構成される画像処理装置において、
前記第１の画像処理手段は、
副情報を復元する際に用いる鍵情報および複数の異なる種別の中の１つである副情報および当該副情報の種別を示す識別情報を基に埋め込み情報を作成する埋め込み情報作成手段と、
主画像情報に対して前記埋め込み情報作成手段により作成された埋め込み情報を不可視状態で埋め込んで合成画像情報を作成する合成画像作成手段とを具備し、
前記第２の画像処理手段は、
前記第１の画像処理手段により作成された合成画像情報を取込む画像情報取込手段と、
この画像情報取込手段により取込まれた合成画像情報から前記識別情報を復元する第１の復元処理手段と、
この第１の復元処理手段により復元された識別情報を基に前記副情報を復元するための処理方法を選択する復元処理選択手段と、
この復元処理選択手段により選択された処理方法により復元処理を行ない、前記副情報を復元する第２の復元処理手段と、
この第２の復元処理手段の処理結果を出力する出力処理手段とを具備したことを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
可視状態の主画像情報に対して不可視状態で副情報を埋め込むことによって合成画像情報を作成する第１の画像処理手段、および、この第１の画像処理手段により作成された合成画像情報を取得して、その取得した合成画像情報から前記副情報を復元する第２の画像処理手段から構成される画像処理装置において、
前記第１の画像処理手段は、
副情報を復元する際に用いる鍵情報および複数の異なる種別の中の１つである副情報および当該副情報の種別を示す識別情報を基に埋め込み情報を作成する埋め込み情報作成手段と、
前記識別情報を基にあらかじめ定められた複数の埋め込み処理方法の中から１つの処理方法を選択する埋め込み処理選択処理手段と、
この埋め込み処理選択処理手段により選択された処理方法により、主画像情報に対して前記埋め込み情報作成手段により作成された埋め込み情報を不可視状態で埋め込んで合成画像情報を作成する合成画像作成手段とを具備し、
前記第２の画像処理手段は、
前記第１の画像処理手段により作成された合成画像情報を取込む画像情報取込手段と、
この画像情報取込手段により取込まれた合成画像情報から前記識別情報を復元する第１の復元処理手段と、
この第１の復元処理手段により復元された識別情報を基に前記副情報を復元するための処理方法を選択する復元処理選択手段と、
この復元処理選択手段により選択された処理方法により復元処理を行ない、前記副情報を復元する第２の復元処理手段と、
この第２の復元処理手段の処理結果を出力する出力処理手段とを具備したことを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
前記第１の画像処理手段で用いる副情報の種別を示す識別情報は回転不変情報を用いることを特徴とする請求項６または請求項７記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記第２の復元処理手段は、
前記画像情報取込手段により取込まれた合成画像情報を複数の色成分に色分解する色分解手段と、
この色分解手段により色分解された複数の色成分の画像情報を用いて前記副情報の各色成分単位での周波数成分を抽出する複数の周波数成分抽出手段と、
この複数の周波数成分抽出手段により抽出された複数の周波数成分をそれぞれ平滑化処理する複数の平滑化処理手段と、
この複数の平滑化処理手段の各処理結果から１つの処理結果を選択する選択処理手段と、
この選択処理手段により選択された処理結果を正規化処理する正規化処理手段と、
を具備したことを特徴とする請求項６または請求項７記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記色分解手段は、合成画像情報をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）あるいはＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の３原色の色プレーンに分解することを特徴とする請求項９記載の画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、可視状態の主画像情報（人物の顔画像など）に対して別の付加的な副情報（セキュリティ情報など）を不可視状態で埋め込み合成して合成画像情報を作成し、後でその合成画像情報から副情報を復元するための画像処理方法および画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、情報の電子化やインターネットの普及に伴って、画像の偽造や変造防止のために電子透かし、電子署名などの技術が重要視されるようになってきている。特に、主画像情報に付加的な副情報を不可視状態で埋め込む電子透かし技術は、ＩＤカードや著作権情報を埋め込んだ写真に対する不正コピー、偽造、改ざん対策として提案されている。  
たとえば、主画像情報に色差情報を利用して副情報を重畳処理することにより当該副情報の埋め込みを行なう電子透かし方法が公知である（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−２６８３４６号公報
【特許文献２】特開２００５−１８４６０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
電子透かしのセキュリティ性を高めるために、電子透かしシステム運用期間に応じて機能性を高めていくと、今度は電子透かしの復元処理等の互換性を保つことが困難になるため、それぞれの拡張機能に応じた復元処理を行なう必要が生じる。
【０００４】
通常状態では、電子透かしは人間の肉眼で不可視状態なので、復元時にどのような復元処理を用いるかを決定するには、電子透かし以外の補助情報が必要になる。
【０００５】
そこで、本発明は、電子透かし内の識別情報で後の復元処理を選択することが可能になるため補助情報は不要となり、かつ、識別情報は部分的な領域の復元処理で復元可能なため全体の処理時間の短縮が可能になる画像処理方法および画像処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の画像処理方法は、可視状態の主画像情報に対して不可視状態で副情報を埋め込むことによって合成画像情報を作成する第１の画像処理方法、および、この第１の画像処理方法により作成された合成画像情報を取得して、その取得した合成画像情報から前記副情報を復元する第２の画像処理方法から構成される画像処理方法において、前記第１の画像処理方法は、副情報を復元する際に用いる鍵情報および複数の異なる種別の中の１つである副情報および当該副情報の種別を示す識別情報を基に埋め込み情報を作成する埋め込み情報作成ステップと、主画像情報に対して前記埋め込み情報作成ステップにより作成された埋め込み情報を不可視状態で埋め込んで合成画像情報を作成する合成画像作成ステップとを具備し、前記第２の画像処理方法は、前記第１の画像処理方法により作成された合成画像情報を取込む画像情報取込ステップと、この画像情報取込ステップにより取込まれた合成画像情報から前記識別情報を復元する第１の復元処理ステップと、この第１の復元処理ステップにより復元された識別情報を基に前記副情報を復元するための処理方法を選択する復元処理選択ステップと、この復元処理選択ステップにより選択された処理方法により復元処理を行ない、前記副情報を復元する第２の復元処理ステップと、この第２の復元処理ステップの処理結果を出力する出力処理ステップとを具備している。
【０００７】
また、本発明の画像処理方法は、可視状態の主画像情報に対して不可視状態で副情報を埋め込むことによって合成画像情報を作成する第１の画像処理方法、および、この第１の画像処理方法により作成された合成画像情報を取得して、その取得した合成画像情報から前記副情報を復元する第２の画像処理方法から構成される画像処理方法において、前記第１の画像処理方法は、副情報を復元する際に用いる鍵情報および複数の異なる種別の中の１つである副情報および当該副情報の種別を示す識別情報を基に埋め込み情報を作成する埋め込み情報作成ステップと、前記識別情報を基にあらかじめ定められた複数の埋め込み処理方法の中から１つの処理方法を選択する埋め込み処理選択処理ステップと、この埋め込み処理選択処理ステップにより選択された処理方法により、主画像情報に対して前記埋め込み情報作成ステップにより作成された埋め込み情報を不可視状態で埋め込んで合成画像情報を作成する合成画像作成ステップとを具備し、前記第２の画像処理方法は、前記第１の画像処理方法により作成された合成画像情報を取込む画像情報取込ステップと、この画像情報取込ステップにより取込まれた合成画像情報から前記識別情報を復元する第１の復元処理ステップと、この第１の復元処理ステップにより復元された識別情報を基に前記副情報を復元するための処理方法を選択する復元処理選択ステップと、この復元処理選択ステップにより選択された処理方法により復元処理を行ない、前記副情報を復元する第２の復元処理ステップと、この第２の復元処理ステップの処理結果を出力する出力処理ステップとを具備している。
【０００８】
また、本発明の画像処理装置は、可視状態の主画像情報に対して不可視状態で副情報を埋め込むことによって合成画像情報を作成する第１の画像処理手段、および、この第１の画像処理手段により作成された合成画像情報を取得して、その取得した合成画像情報から前記副情報を復元する第２の画像処理手段から構成される画像処理装置において、前記第１の画像処理手段は、副情報を復元する際に用いる鍵情報および複数の異なる種別の中の１つである副情報および当該副情報の種別を示す識別情報を基に埋め込み情報を作成する埋め込み情報作成手段と、主画像情報に対して前記埋め込み情報作成手段により作成された埋め込み情報を不可視状態で埋め込んで合成画像情報を作成する合成画像作成手段とを具備し、前記第２の画像処理手段は、前記第１の画像処理手段により作成された合成画像情報を取込む画像情報取込手段と、この画像情報取込手段により取込まれた合成画像情報から前記識別情報を復元する第１の復元処理手段と、この第１の復元処理手段により復元された識別情報を基に前記副情報を復元するための処理方法を選択する復元処理選択手段と、この復元処理選択手段により選択された処理方法により復元処理を行ない、前記副情報を復元する第２の復元処理手段と、この第２の復元処理手段の処理結果を出力する出力処理手段とを具備している。
【０００９】
さらに、本発明の画像処理装置は、可視状態の主画像情報に対して不可視状態で副情報を埋め込むことによって合成画像情報を作成する第１の画像処理手段、および、この第１の画像処理手段により作成された合成画像情報を取得して、その取得した合成画像情報から前記副情報を復元する第２の画像処理手段から構成される画像処理装置において、前記第１の画像処理手段は、副情報を復元する際に用いる鍵情報および複数の異なる種別の中の１つである副情報および当該副情報の種別を示す識別情報を基に埋め込み情報を作成する埋め込み情報作成手段と、前記識別情報を基にあらかじめ定められた複数の埋め込み処理方法の中から１つの処理方法を選択する埋め込み処理選択処理手段と、この埋め込み処理選択処理手段により選択された処理方法により、主画像情報に対して前記埋め込み情報作成手段により作成された埋め込み情報を不可視状態で埋め込んで合成画像情報を作成する合成画像作成手段とを具備し、前記第２の画像処理手段は、前記第１の画像処理手段により作成された合成画像情報を取込む画像情報取込手段と、この画像情報取込手段により取込まれた合成画像情報から前記識別情報を復元する第１の復元処理手段と、この第１の復元処理手段により復元された識別情報を基に前記副情報を復元するための処理方法を選択する復元処理選択手段と、この復元処理選択手段により選択された処理方法により復元処理を行ない、前記副情報を復元する第２の復元処理手段と、この第２の復元処理手段の処理結果を出力する出力処理手段とを具備している。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電子透かし内の識別情報で後の復元処理を選択することが可能になるため補助情報は不要となり、かつ、識別情報は部分的な領域の復元処理で復元可能なため全体の処理時間の短縮が可能になる画像処理方法および画像処理装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。  
なお、以下の説明では、たとえば、ＩＤカードの個人認証用顔画像の処理に適用した場合について説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の画像の処理にも同様に適用可能である。
【００１２】
まず、第１の実施の形態について説明する。  
第１の実施の形態に係る画像処理装置（画像処理方法）は、図１に示す第１の画像処理手段（第１の画像処理方法）、および、図２に示す第２の画像処理手段（第２の画像処理方法）から構成される。
【００１３】
図１は、第１の実施の形態に係る第１の画像処理手段としての埋め込み処理系の構成を概略的に示すものである。この埋め込み処理系は、肉眼で可視状態の主画像情報（顔画像）に副情報（セキュリティ情報など）を不可視状態で埋め込んで合成画像情報を作成する、いわゆる電子透かし埋め込み処理を行なうもので、後で詳細を述べる領域情報が格納されている領域情報格納部１０６、副情報を復元する際に用いる鍵情報および複数の異なる種別の中の１つである副情報および当該副情報の種別を示す識別情報を基に埋め込み情報を作成する埋め込み情報作成手段としての埋め込み情報作成部１０８、主画像情報に対して埋め込み情報作成部１０８により作成された埋め込み情報を不可視状態で埋め込んで合成画像情報を作成する合成画像作成手段としての合成画像作成部１０９、および、合成画像作成部１０９により作成された合成画像情報を記録媒体の記録面上に可視状態で記録（印刷）する記録手段としての記録部１１０によって構成されている。
【００１４】
以下、このような構成において処理の流れについて説明する。  
入力情報として、主画像情報１０１、識別情報１０２、副情報（電子透かし情報）１０３、第１の鍵情報１０４、第２の鍵情報１０５がある。主画像情報１０１は例えば個人認証用の顔画像、識別情報１０２は副情報の種別を示す情報、副情報１０３は主画像情報１０１のセキュリティ性を高める情報または真偽判定に用いる情報、さらには著作権管理に用いる情報など、第１、第２の鍵情報１０４，１０５は電子透かしとして埋め込んだ副情報１０２を後で取出して復元するときに用いる鍵となる電子透かしとして埋め込んだ副情報を後で取出すときの鍵となる情報で、第１の鍵情報１０４は副情報の復元用、第２の鍵情報１０５は識別情報の復元用である。
【００１５】
まず、埋め込み情報作成部１０８は、識別情報１０２、副情報１０３、第１の鍵情報１０４、第２の鍵情報１０５、および領域情報格納部１０６内の領域情報を入力として埋め込み情報を作成する。このとき、領域情報格納部１０６内の領域情報を用いることにより、識別情報１０２および副情報１０３の埋め込み情報内でのレイアウト等を決定する。
【００１６】
次に、合成画像作成部１０９は、主画像情報１０１および埋め込み情報作成部１０８により作成された埋め込み情報を入力として合成画像情報を作成する。ここでは、主画像情報１０１に対して埋め込み情報作成部１０８により作成された埋め込み情報を重畳処理することにより合成画像情報を作成する。この合成画像情報が電子透かし情報が不可視状態で埋め込まれた画像情報である。
【００１７】
次に、記録部１１０は、合成画像作成部１０９により作成された合成画像情報を可視画像として記録媒体に記録処理することにより、記録された合成画像情報（記録物）１０７が作成される。この場合の記録物とは例えば社員証等のＩＤカードを示す。  
以降、上述した図１の副情報の埋め込み処理を電子透かし埋め込み処理と呼ぶ。
【００１８】
図２は、第１の実施の形態に係る第２の画像処理手段としての復元処理系の構成を概略的に示すものである。この復元処理系は、図１の電子透かし埋め込み処理系で作成された記録物１０７から副情報１０３を復元する、いわゆる電子透かし復元処理を行なうもので、記録物１０７に記録されている合成画像情報を取込み、デジタルの画像情報に変換する画像情報取込手段としての画像情報入力部２０１、画像情報入力部２０１により取込まれた合成画像情報から識別情報１０２を復元する第１の復元処理手段としての第１の復元処理部２０２、識別情報と復元処理方法とを関連づけた情報が格納されている復元処理テーブル２０３、第１の復元処理部２０２により復元された識別情報を基に副情報１０３を復元するための処理方法を選択する復元処理選択手段としての復元処理選択部２０４、復元処理選択部２０４により選択された復元処理方法により復元処理を行ない副情報１０３を復元する第２の復元処理手段としての第２の復元処理部２０５、第２の復元処理部２０５の処理結果を出力する出力処理手段としての結果表示部２０６によって構成されている。
【００１９】
以下、このような構成において処理の流れについて説明する。  
まず、画像情報入力部２０１は、記録物１０７に記録されている合成画像情報を光学的に読取り、デジタルの画像情報として入力する。次に、第１の復元処理部２０２は、入力された合成画像情報から不可視状態で埋め込まれている埋め込み情報内の識別情報のみを復元する。
【００２０】
次に、復元処理選択部２０４は、第１の復元処理部２０２で復元された識別情報および識別情報と復元処理方法とを関連づけた情報が格納された復元処理テーブル２０３内の情報を基に埋め込まれている副情報の種類を特定することで、対応する復元処理方法を選択する。
【００２１】
次に、第２の復元処理部２０５は、復元処理選択部２０４で選択された復元処理方法により復元処理を行ない、最初に取り込んだ合成画像情報から副情報１０３を復元する。最後に、結果表示処理部２０６は、第１の復元処理部２０２の復元処理結果を表示する。
【００２２】
以降、上述した図２の副情報の復元処理を電子透かし復元処理と呼ぶ。
【００２３】
図３は、作成されたＩＤカード３０１（記録物１０７に相当）の具体例を示している。ＩＤカード３０１には、持ち主の個人認証用顔画像３０２が記録されているが、この顔画像３０２は図１で説明した処理によって作成され記録されたものである。また、識別番号（いわゆるＩＤ番号）、氏名、生年月日、有効期限などの個人管理情報３０３が記録されている。これらの個人管理情報３０３を、図１の電子透かし埋め込み処理における副情報１０３として用いることにより、ＩＤカード３０１の認証用顔画像３０２と個人管理情報３０３とが関連付けられるため、ＩＤカード３０１の一部を改ざんしたり、偽造したりすることが困難になり、セキュリティ性を高めることが可能になる。
【００２４】
図４は、重畳処理を利用した電子透かし埋め込み処理の例を示している。本実施の形態では、たとえば、特開２００５−１８４６０３号公報等に記述されている色差および重畳処理を用いた電子透かし処理方法が適用できる。詳細については上記文献の記述内容を参照していただき、ここでは簡単な原理のみについて説明する。
【００２５】
最初に色差変調処理について説明する。  
図１における第１の鍵情報１０４を下記式（Ａ−１）〜（Ａ−６）にしたがい色差変調処理することにより埋め込み情報を作成する。  
ＫＥＹ（ｘ，ｙ）＝白画素の場合  →  ＥＭＤ（ｘ，ｙ）−Ｒ＝
＋△ＣＤ−Ｒ……（Ａ−１）  
ＥＭＤ（ｘ，ｙ）−Ｇ＝
−△ＣＤ−Ｇ……（Ａ−２）  
ＥＭＤ（ｘ，ｙ）−Ｂ＝
−△ＣＤ−Ｂ……（Ａ−３）  
ＫＥＹ（ｘ，ｙ）＝黒画素の場合  →  ＥＭＤ（ｘ，ｙ）−Ｒ＝
−△ＣＤ−Ｒ……（Ａ−４）  
ＥＭＤ（ｘ，ｙ）−Ｇ＝
＋△ＣＤ−Ｇ……（Ａ−５）  
ＥＭＤ（ｘ，ｙ）−Ｂ＝
＋△ＣＤ−Ｂ……（Ａ−６）  
ＫＥＹ（ｘ，ｙ）：第１の鍵情報  
ＥＭＤ（ｘ，ｙ）：埋め込み情報（色差変調処理結果）  
ΔＣＤ          ：色差量
色差変調処理の結果、鍵情報が白画素に対応している部分はレッド成分リッチ（Ｒ−ｒｉｃｈ）になり、黒画素に対応している部分はシアン成分リッチ（Ｃ−ｒｉｃｈ）になる。レッドとシアンは物理補色の関係にあるために、両者を足し合わせると無彩色になる。したがって、この画素ピッチを人間の肉眼の感知範囲を超えた高解像度（約３００ｄｐｉ以上）に設定することにより、色差変調処理結果である埋め込み情報は肉眼ではレッドとシアンが識別できず無彩色（灰色）となる。この性質を利用することにより、鍵情報のパターンを見かけ上無彩色情報に置き換えることができる。
【００２６】
なお、上記式では鍵情報が白画素の場合にシアン成分リッチに、黒画素の場合にレッド成分リッチになるように色差変調を行なっているが、この関係は相対的なので、シアン成分リッチとレッド成分リッチが逆になっても原理上差し支えない。
【００２７】
次に、重畳処理について説明する。  
重畳処理は、画像の座標（ｘ，ｙ）における主画像情報、重畳用の埋め込み情報、合成画像情報を下記のように定義すると、  
主画像情報  ：ＳＲＣ−Ｃ（ｘ，ｙ）……図４（ａ）に相当……（Ｂ−１）  
埋め込み情報：ＥＭＤ−Ｃ（ｘ，ｙ）……図４（ｂ）に相当……（Ｂ−２）  
合成画像情報：ＤＥＳ−Ｃ（ｘ，ｙ）……図４（ｃ）に相当……（Ｂ−３）  
ｘ，ｙは画像の座標値（座標サイズは全て同じものとする）  
Ｃ＝｛Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）｝プレーンを示す  
それぞれの値は２４ビットカラー演算の場合は、０〜２５５の整数値  
次式で表される。
【００２８】
ＤＥＳ−Ｒ（ｘ，ｙ）＝ＳＲＣ−Ｒ（ｘ，ｙ）＋ＥＭＤ−Ｒ（ｘ，ｙ）……（Ｃ−１）  
ＤＥＳ−Ｇ（ｘ，ｙ）＝ＳＲＣ−Ｇ（ｘ，ｙ）＋ＥＭＤ−Ｇ（ｘ，ｙ）……（Ｃ−２）  
ＤＥＳ−Ｂ（ｘ，ｙ）＝ＳＲＣ−Ｂ（ｘ，ｙ）＋ＥＭＤ−Ｂ（ｘ，ｙ）……（Ｃ−３）  
この方式では、  
（１）人間の視覚特性を利用  
・画像の周波数が高くなるほど階調識別能力が低下  
・輝度情報よりも色差情報の方が判別困難  
（２）補色の関係例……赤色＋シアン色＝無彩色（白）  （加法混色の場合）  
（３）高周波キャリアパターン画像に補色の関係および色差情報を適用（色差変調処
理）  
を用いることにより、画質劣化を招くことなく、主画像情報に副情報を不可視状態で埋め込むことが可能になっている。
【００２９】
上記（２）の例でいえば、赤色とシアン色（＝緑色＋青色）は、加法混色の場合、補色の関係にあり、赤色とシアン色が隣り合っていても人間の目には判別しにくく無彩色に見える。
【００３０】
上記（３）のように、高周波キャリアパターン画像を用いることで、赤色リッチな画素とシアン色リッチな画素が繰り返し配置されているため、人間の目ではこれらの細かな色差の違いを識別できず、色差量はプラスマイナス「０」と判断してしまう人間の視覚特性を利用している。
【００３１】
図５は、領域情報格納部１０６に格納される領域情報の例を示している。図中の矩形領域５０１は主画像情報の大きさに対応していて、領域情報の１画素が主画像情報の１画素に対応している。ここでは分かりやすくするために、画素の対応を１：１としたが１：Ｎ（Ｎ：実数）でも差し支えない。図５において、矩形領域５０１は副情報埋め込み領域を示し、この領域内の四角に存在する斜線領域５０２は識別情報を埋め込み領域を示している。
【００３２】
図６は、識別情報１０２の例を示している。この例では、漢字の「田」の字のような２次元コードを使用している。この例では、正方形が４分割されていて、斜線部分が”１”を示し、非斜線部分が”０”を示している。この場合、左上→右上→右下→左下の順に２進数のビット列を構成していて、全部で４ビット表現可能なので「０〜１５」までを表現でき、図６の例の場合は２進数の”０００１”を表現している。
【００３３】
下記表１に、識別情報と副情報の種類と復元処理方法との対応を示す情報の例を示す。図５の識別情報を利用した場合は、表１のＮは最大「１５」となる。このような情報が図２の復元処理テーブル２０３に格納されている。  
【表１】
2008085875.tif 000003
【００３４】
第１の復元処理部２０２で識別情報のみを先に復元して、その結果を基に、復元処理選択部２０４が復元処理テーブル２０３から対応する復元処理方法を選択し、この選択された復元処理方法に対応する復元処理を第２の復元処理部２０５が行なうことにより、複数の副情報に対応した電子透かしの埋め込み処理および復元処理が可能になる。
【００３５】
次に、電子透かし復元処理について詳細な説明を行なう。  
本実施の形態では、たとえば、特願２００６−６０６３６号等に記述されている電子透かし復元処理方法が適用できる。詳細については上記出願の記述内容を参照していただき、ここでは簡単な原理のみについて説明する。
【００３６】
図７は、第２の復元処理部２０５の構成を示すものである。第２の復元処理部２０５は、表１で示した復元処理方法の種類（Ｎ個）に対応する複数の復元処理部７０１ａ，７０１ｂ，…７０１ｃ、これら復元処理部７０１ａ，７０１ｂ，…７０１ｃの後に設けられた複数の後画像処理部７０２ａ，７０２ｂ，…７０２ｃ、および、復元処理選択部２０４からの復元処理選択情報に基づき対応する特定の１つの復元処理部を有効にする有効／無効切換部７０３により構成されている。
【００３７】
以下、このような構成において処理の流れについて説明する。  
入力情報として、合成画像情報と復元処理選択情報がある。復元処理選択情報は、前述のようにどの復元処理方法を選択するかの信号なので、特定の１つの復元処理部を有効にして、その他の復元処理部を無効にする。たとえば、識別情報が「０２」であった場合、前記表１から対応する復元処理方法は「復元処理２」であるので、その復元処理選択情報に基づき、有効／無効切換部７０３は復元処理部７０１ｂを有効としたものと仮定する。
【００３８】
有効になった復元処理部７０１ｂは、入力された合成画像情報を受取り、復元処理を行ない、その結果を後画像処理部７０２ｂに受け渡す。今回の例では、前記表１から、「復元処理２」は（復元→バーコード・デコード）処理を行なうことになっているので、後画像処理部７０２ｂでは、復元処理結果に対してバーコード・デコード処理を行ない、その結果を出力する。
【００３９】
図８は、復元処理部７０１ａ，７０１ｂ，…７０１ｃの構成を示すものである。復元処理部７０１ａ，７０１ｂ，…７０１ｃは、入力される合成画像情報を複数の色成分、この例ではＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色の色プレーンに分解する色分解手段としての色分解部８０１、色分解部８０１により色分解されたＲ、Ｇ、Ｂの画像情報を用いて副情報１０３の各色プレーン単位での周波数成分を抽出する複数の周波数成分抽出手段としての３つの周波数成分抽出部８０２ａ，８０２ｂ，８０２ｃ、周波数成分抽出部８０２ａ，８０２ｂ，８０２ｃにより抽出された各周波数成分をそれぞれ平滑化処理する３つの平滑化処理手段としての平滑化処理部８０３ａ，８０３ｂ，８０３ｃ、平滑化処理部８０３ａ，８０３ｂ，８０３ｃの各処理結果から１つの処理結果を選択する選択処理手段としての選択処理部８０４、および、選択処理部８０４により選択された処理結果を正規化処理する正規化処理手段としての正規化処理部８０５によって構成されている。
【００４０】
以下、このような構成において処理の流れについて説明する。  
最初に、色分解部８０１は、入力された画像情報をＲ、Ｇ、Ｂの３原色の色プレーンに色分解する。次に、周波数成分抽出部８０２ａ，８０２ｂ，８０２ｃは、色分解部８０１によりＲ、Ｇ、Ｂの各色プレーンに分解されたそれぞれの画像情報に対し色プレーン単位で鍵情報の周波数成分を抽出する処理を行なう。
【００４１】
次に、平滑化処理部８０３ａ，８０３ｂ，８０３ｃは、周波数成分抽出部８０２ａ，８０２ｂ，８０２ｃの各抽出結果に対しそれぞれ平滑化処理を行なう。次に、選択処理部８０４は、平滑化処理部８０３ａ，８０３ｂ，８０３ｃの各処理結果から最適なものを選択し、正規化処理部８０５へ送る。  
次に、正規化処理部８０５は、入力値（選択処理部８０４の選択結果）を輝度値「０」から「２５５」の範囲内に収まるように正規化処理を行なう。
【００４２】
なお、本実施の形態では、色分解部８０１にてＲ、Ｇ、Ｂの３原色の色プレーンに色分解しているが、他の組合わせ、たとえば、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）等でも構わない。
【００４３】
また、図６では、識別情報として漢字の「田」の字のような２次元コードを使用した例を示したが、識別情報に回転不変情報を用いることにより、第１の復元処理部２０２のデータ処理量を減少させて高速に行なうことが可能になる。
【００４４】
回転不変情報とは、回転させても変化のない特徴量を示すもので、たとえば、図９（ａ）では、円弧９０１を用いた例を示している。円弧９０１の有無や円の面積等は画像（図形）が回転してもしなくとも変化量は「０」である。また、図９（ｂ）では、２点（重心）９０２，９０３間の距離９０４を記憶してそれを特徴量としている。その他、交わっている２つの線分の交差角等を回転不変情報として使用できる。
【００４５】
ここで、回転不変情報を識別情報として利用した場合のメリットについて説明する。一般に、電子透かしの復元処理に限らず、画像処理全般において、対象画像の位置出し（検出）が重要になる。図６のような「田」の字のような２次元コードの場合は、画像情報として読取る際に位置出しマーク等を利用して上下左右の位置出しおよび時計周り、半時計周りの回転角を検出して、それを補正した後に画像処理を行なう必要がある。
【００４６】
しかし、回転不変情報を識別情報として利用する場合は、回転しても特徴量の変化はないので、回転角の検出作業が（ほとんど）必要なくなり、また円弧の有無や２点間の距離など特徴量をうまく選べば、上下左右の位置出しもあまり精度が問題にならなくなり、処理データ量が少なくなり、処理の高速化が図れるといったメリットが生じる。
【００４７】
特に、識別情報の復元処理は、識別情報そのものが重要ではなく、その後の第２の復元処理部２０５で行なう副情報１０３の復元が重要なので、ここで処理時間や処理リソースをかけるのは本末転倒になる可能性がある。
【００４８】
たとえば、図１０に示すように、識別情報を円弧の有無として、識別情報なしの場合は副情報Ａを埋め込むこととして、識別情報有りの場合は副情報Ｂを埋め込むことする。この場合、おおよそ上下左右の位置合わせを行なったら、埋め込み情報の外周に位置する識別情報の有無を第１の復元処理部２０２にて検出する。
【００４９】
この場合、図１０で示す画像領域全体を第１の復元処理部２０２で処理しても構わないが、円弧の有無は回転不変特徴量なので、図１０（ｃ）に示すように画像領域の１／４、あるいは、画像領域の１／８（図示せず）を切取って第１の復元処理部２０２の処理を行なうことにより、全体分を処理するのに対して数分の１のデータ処理量となり、かつ、処理の高速化が図れる。
【００５０】
以上説明したように第１の実施の形態によれば、電子透かし内の識別情報で後の復元処理を選択することが可能になるため補助情報は不要となり、しかも、識別情報は部分的な領域の復元処理で復元可能なため全体の処理時間の短縮が可能になる。  
また、複数の副情報を切換えて使用するセキュリティ性の高い電子透かしシステムが構築でき、かつ、識別情報を用いることで、全体の復元処理もデータ処理量を減少させ、高速化することが可能になる。
【００５１】
次に、第２の実施の形態について説明する。  
第２の実施の形態に係る画像処理装置（画像処理方法）は、図１１に示す第１の画像処理手段（第１の画像処理方法）、および、図１２に示す第２の画像処理手段（第２の画像処理方法）から構成される。
【００５２】
図１１は、第２の実施の形態に係る第１の画像処理手段としての埋め込み処理系の構成を概略的に示すものである。第２の実施の形態に係る埋め込み処理系の第１の実施の形態と異なる点は、識別情報と埋め込み処理方法とを関連づけた情報が格納されている埋め込み処理テーブル１１２、識別情報１０２を基に埋め込み処理方法を選択する埋め込み処理選択手段としての埋め込み処理選択部１１１が追加された点にあり、その他は第１の実施の形態と同様であるので説明は省略する。
【００５３】
以下、このような構成において処理の流れについて説明する。  
まず、埋め込み情報作成部１０８は、識別情報１０２、副情報１０３、第１の鍵情報１０４、第２の鍵情報１０５、および領域情報格納部１０６内の領域情報を入力として埋め込み情報を作成する。このとき、領域情報格納部１０６内の領域情報を用いることにより、識別情報１０２および副情報１０３の埋め込み情報内でのレイアウト等を決定する。
【００５４】
次に、埋め込み処理選択部１１１は、識別情報１０２および識別情報１０２と埋め込み処理方法とを関連づけた情報が格納された埋め込み処理テーブル１１２内の情報を基に埋め込む副情報の種類を特定することで、対応する埋め込み処理方法を選択し、その選択結果を合成画像作成部１０９へ送る。
【００５５】
次に、合成画像作成部１０９は、主画像情報１０１および埋め込み情報作成部１０８により作成された埋め込み情報を入力として、埋め込み処理選択部１１１で選択された埋め込み処理方法により埋め込みを行ない、合成画像情報を作成する。この合成画像情報が電子透かし情報が不可視状態で埋め込まれた画像情報である。
【００５６】
次に、記録部１１０は、合成画像作成部１０９により作成された合成画像情報を可視画像として記録媒体に記録処理することにより、記録された合成画像情報（記録物）１０７が作成される。この場合の記録物とは例えば社員証等のＩＤカードを示す。
【００５７】
下記表２に、識別情報と副情報の種類と埋め込み処理方法との対応を示す情報の例を示す。図５の識別情報を利用した場合は、表２のＮは最大「１５」となる。このような情報が図１１の埋め込み処理テーブル１１２に格納されている。  
【表２】
2008085875.tif 000004
【００５８】
図１３は、合成画像作成部１０９の構成を示すものである。合成画像作成部１０９は、表２で示した埋め込み処理方法の種類（Ｎ個）に対応する複数の埋め込み処理部１２０１ａ，１２０１ｂ，…１２０１ｃ、および、埋め込み処理選択部１１１からの埋め込み処理選択情報に基づき対応する特定の１つの埋め込み処理部を有効にする有効／無効切換部１２０２により構成されている。
【００５９】
以下、このような構成において処理の流れについて説明する。  
入力情報として、主画像情報１０１、埋め込み情報作成部１０８により作成された埋め込み情報および埋め込み処理選択情報がある。埋め込み処理選択情報は、前述のようにどの埋め込み処理方法を選択するかの信号なので、特定の１つの埋め込み処理部を有効にして、その他の埋め込み処理部を無効にする。たとえば、識別情報が「０１」であった場合、前記表２から対応する埋め込み処理方法は「埋め込み処理１」であるので、その埋め込み処理選択情報に基づき、有効／無効切換部１２０２は埋め込み処理部１２０１ａを有効としたものと仮定する。
【００６０】
有効になった埋め込み処理部１２０１ａは、入力された主画像情報１０１および埋め込み情報を受取り、埋め込み処理を行なって合成画像情報を作成し、その合成画像情報を記録部１１０に受け渡す。
【００６１】
図１２は、第２の実施の形態に係る第２の画像処理手段としての復元処理系の構成を概略的に示すものである。第２の実施の形態に係る復元処理系は、図１１の電子透かし埋め込み処理系で作成された記録物１０７から副情報１０３を復元する、いわゆる電子透かし復元処理を行なうもので、その構成は第１の実施の形態（図２）と同様であるので説明は省略する。
【００６２】
以上説明したように第２の実施の形態によれば、電子透かし内の識別情報で後の復元処理を選択することが可能になるため補助情報は不要となり、しかも、識別情報は部分的な領域の復元処理で復元可能なため全体の処理時間の短縮が可能になる。  
また、複数の副情報を切換えて使用するセキュリティ性の高い電子透かしシステムが構築でき、かつ、識別情報を用いることで、全体の復元処理もデータ処理量を減少させ、高速化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像処理装置の埋め込み処理系の構成を概略的に示すブロック図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る画像処理装置の復元処理系の構成を概略的に示すブロック図。
【図３】作成されたＩＤカードの一例を模式的に示す平面図。
【図４】電子透かしの重畳処理を説明するための模式図。
【図５】領域情報を説明するための模式図。
【図６】識別情報の例を説明するための模式図。
【図７】図２における第２の復元処理部の構成を概略的に示すブロック図。
【図８】図７における復元処理部の構成を概略的に示すブロック図。
【図９】識別情報に回転不変情報を利用した場合を説明するための模式図。
【図１０】識別情報と埋め込み情報を組み合わせた場合を説明するための模式図。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る画像処理装置の埋め込み処理系の構成を概略的に示すブロック図。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る画像処理装置の復元処理系の構成を概略的に示すブロック図。
【図１３】図１１における合成画像作成部の構成を概略的に示すブロック図。
【符号の説明】
【００６４】
１０１…主画像情報、１０２…識別情報、１０３…副情報（電子透かし情報）、１０４…第１の鍵情報、１０５…第２の鍵情報、１０６…領域情報格納部、１０７…記録物、１０８…埋め込み情報作成部（埋め込み情報作成手段）、１０９…合成画像作成部（合成画像作成手段）、１１０…記録部（記録手段）、１１１…埋め込み処理選択部（埋め込み処理選択手段）、１１２…埋め込み処理テーブル、２０１…画像情報入力部（画像情報取込手段）、２０２…第１の復元処理部、２０３…復元処理テーブル、２０４…復元処理選択部、２０５…第２の復元処理部、２０６…結果表示部、３０１…ＩＤカード、３０２…認証用顔画像、３０３…個人管理情報、８０１…色分解部（色分解手段）、８０２ａ，８０２ｂ，８０２ｃ…周波数成分抽出部（周波数成分抽出手段）、８０３ａ，８０３ｂ，８０３ｃ…平滑化処理部（平滑化処理手段）、８０４…選択処理部（選択処理手段）、８０５…正規化処理部（正規化処理手段）。
【図１】
2008085875.tif 000005
【図２】
2008085875.tif 000006
【図３】
2008085875.tif 000007
【図４】
2008085875.tif 000008
【図５】
2008085875.tif 000009
【図６】
2008085875.tif 000010
【図７】
2008085875.tif 000011
【図８】
2008085875.tif 000012
【図９】
2008085875.tif 000013
【図１０】
2008085875.tif 000014
【図１１】
2008085875.tif 000015
【図１２】
2008085875.tif 000016
【図１３】
2008085875.tif 000017