情報処理学会 インタラクション 2018
IPSJ Interaction 2018

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2018/3/5

スマートフォンのピンチ操作による画像の拡大・縮小処理を利用した復号が可能なチェッカパターンキャリアスクリーン画像における撮影補助線の付加
生源寺 類1,a)

概要：我々はチェッカパターンの重ね合わせによる復号が可能なチェッカパターンキャリアスクリーン画像を提案している．キャリアスクリーン画像はサンプリング処理による復号が可能であり，その一例として，スマートフォンで撮影した写真をピンチ操作により，拡大・縮小表示することで秘密画像を顕在化することができる．一方，カメラで撮影した画像から秘密画像を復号するためには，ゆがみの少ない画像を取得することが望ましい．そのため画像の回転やゆがみを抑えたキャリアスクリーン画像を取得するため，キャリアスクリーン画像への撮影用補助線の付加を検討したので報告する．

Checkered-Pattern Carrier-Screen Images
with Guide Lines for Decoding
by Pinch Operation on a Smartphone
Shogenji Rui1,a)Abstract: We propose the checkered-pattern carrier-screen images which can be visualized a secret image by
superimposing a checkered pattern. A checkered-pattern carrier-screen image can also decode by resampling
it at the certain interval. It is possible to non-contact and simple decoding by taking a photo and pinch it toresize on a smartphone. In this paper, we propose checkered-pattern carrier-screen images with guide lines
to assist with taking a photo without tilt and distortion.

1. はじめに周期パターンの重ね合わせることで秘密画像が浮かび上る [2, 3]．デジタルカメラを用いた復号手法では，撮影距離を調整することで適切なサンプリング間隔を設定でき，秘密画像が復号される．

がる潜像技術として，キャリアスクリーン画像がある [1]．

さらに我々は，サンプリング処理による復号手法のひと

周期パターンとして万線や網点，チェッカパターン [2] なつとして，スマートフォンで撮影したキャリアスクリーンどを印刷したフィルムが用いられる．周期パターンを復号

画像をピンチ操作により拡大・縮小表示することで秘密画に用いるため，キャリアスクリーンの重ね合わせによる復像が浮かび上がる復号手法を提案している [4]．ピンチ操号の他に，サンプリング処理による復号も可能である．こ作による復号手法では，デジタルカメラによる復号とは異のサンプリング処理による復号を利用した復号手法としなり，あらかじめ撮影した画像に対して，ピンチ操作によて，我々はデジタルカメラを用いた復号手法を提案していり最適なサンプリング間隔に設定することができるため撮影距離の厳密な調整は不要である．しかしながら，復号結1a)

静岡大学 工学部 次世代ものづくり人材育成センター
Shizuoka University, Hamamatsu, Shizuoka 432–8561, Japan
shogenji.rui@shizuoka.ac.jp© 2018 Information Processing Society of Japan果を確認しながら撮影することができないため，撮影時の画像の回転やゆがみなどにより，良好な復号結果が得られ256

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Encoding

Secret image

Pixel value
adjustment

Carrier-screen image

Halftoning byerror diffusion

Low contrast
carrier-screen image

Carrier-screen image
with hiding

図 1 潜在化チェッカパターンキャリアスクリーン画像の生成

Fig. 1 An encoding process of a checkered-pattern carrier-screen image with hiding.

図 2

潜在化チェッカパターンキャリアスクリーン画像

Fig. 2 A checkered-pattern carrier-screen image with errordiﬀusion hiding.

図 3

潜在化チェッカパターンキャリアスクリーン画像の復号結果

Fig. 3 A decoded result of the checkered-pattern carrier-screen
image by superimposing a checkered pattern.

ない場合がある．そこで本報告では，画像の回転やゆがみ

れ図 2，図 3 に示す．復号結果には潜在化の影響による劣を抑えたキャリアスクリーン画像を撮影するため，キャリ化が見られるが，復号結果から秘密画像の情報を認識可能

アスクリーン画像への撮影用補助線の付加を検討した．

であることがわかる．

2. チェッカパターンキャリアスクリーン画像

3. チェッカパターンキャリアスクリーン画像のピンチ操作による復号

チェッカパターンキャリアスクリーン画像は，キャリアスクリーンであるチェッカパターンの一部を階調反転する

チェッカパターンキャリアスクリーン画像は，従来のことで秘密画像を符号化し，チェッカパターンを重ね合わキャリアスクリーン画像と同様に，サンプリング処理によせることで秘密画像が浮かび上がる潜像技術である．

る復号も可能である．チェッカパターンキャリアスクリー

チェッカパターンキャリアスクリーン画像の生成処理のン画像において，サンプリング処理による復号を行う場合，概略図を図 1 に示す． キャリアスクリーン画像は秘密画

チェッカパターンを 45°回転させたパターンを用いてキャ像の画素値によって 2 種類の相補的なチェッカパターンリアスクリーン画像を生成することで，よりコントラストに置き換えることで生成する．また，生成されたキャリアの良い復号結果が得られる．

スクリーン画像を低解像度で出力した場合，秘密画像のパ秘密画像として図 4 を用いて生成したチェッカパター

ターンの輪郭が露見する．そのため誤差拡散法を利用したンキャリアスクリーン画像を図 6 に示す．キャリアスク

潜在化処理を行う [5, 6]．誤差拡散法による潜在化処理は，リーン画像は，一辺が約 0.85 mm の正方形を 45°回転しキャリアスクリーン画像のコントラスト調整およびハーフた白黒の画素を補助画素として生成される．印刷サイズはトーン処理の 2 段階で行われる．本稿では，コントラスト541 mm × 894 mm で出力した．また，撮影補助線として調整後のキャリアスクリーン画像の明画素の画素値を 127

格子間隔 150 mm で線幅約 0.5 mm の白線を描画した．とし，誤差拡散法によるハーフトーン処理を行なった．

壁面に貼り付けたチェッカパターンキャリアスクリーン

潜在化チェッカパターンキャリアスクーン画像および画像をスマートフォン（iPhone SE）で撮影した．このときチェッカパターンの重ね合わせによる復号結果を，それぞ撮影補助線がスマートフォンの画面上で水平，垂直になる© 2018 Information Processing Society of Japan257

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図 4

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復号実験に用いた秘密画像

Fig. 4 A secret image for experiment.

ように，また，補助線で構成される四角形が正方形になるように撮影することで，画像の回転やゆがみを抑えたキャリアスクリーン画像を撮影した．
写真アプリで撮影した画像を表示し，ピンチ操作により写真を拡大表示後，縮小表示することで復号を行なった．
サンプリング処理による復号では縮小表示のみで復号された秘密画像が浮かび上がるが，ピンチ操作前に表示される画像は画面サイズに合うようにリサイズされ，細部の情報が欠落しているため，ピンチ操作により縮小表示しても秘密画像を確認することはできない．そのため，一度拡大表示することで撮影されたキャリアスクリーン画像の細部の情報を表示させた後，あらためて縮小表示し復号する．
図 5 にピンチ操作による秘密画像の復号結果を示す．撮影
補助線を利用して撮影することで画像の回転やゆがみを抑えたキャリアスクリーン画像が得られており，ピンチ操作により適切な画像サイズに縮小表示することで良好な復号結果が得られることを確認した．

4. まとめ
図 5

本報告では，チェッカパターンキャリアスクリーン画像のピンチ操作による復号において，画像の回転やゆがみを抑えたキャリアスクリーン画像を取得するため，キャリア[3]スクリーン画像への撮影用補助線の付加を検討した．撮影
補助線を利用して撮影することで，良好な復号結果が得ら[4]れることを確認した．
参考文献
[1]
[2]

R. L. van Renesse: Optical Document Security, 3rd ed.,
Artech House, Norwood, MA, (2005).
R. Shogenji and J. Ohtsubo: Hiding Information Using a
Checkered Pattern, Optical Review, 16, 5, pp. 517–520,(2009).

© 2018 Information Processing Society of Japan

ピンチ操作による復号結果

Fig. 5 A decoding result with pinch operation.

[5]

[6]

生源寺類: デジタルカメラによる復号が可能な潜像技術:
一様な画像への誤差拡散法による埋め込み, 情報処理学会
インタラクション 2014, pp. 216–220 (2014).
生源寺類: チェッカパターンキャリアスクリーン画像のピンチ操作による復号, 電子情報通信学会 マルチメディア情報ハイディング・エンリッチメント研究会, (2018.1.29–30,東北大学) (2018).
R. Shogenji and J. Ohtsubo: Hiding a Checkered-Pattern
Carrier-Screen Image in a Camouflaged Halftone Image,
Optical Review, 21, 3, pp. 237–242, (2014).
生源寺類: チェッカパターンキャリアスクリーン画像における誤差拡散法による部分的潜在化, 情報処理学会 インタ
ラクション 2015, pp. 753–758 (2016).

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図 61B192018/3/5

撮影補助線を付加したチェッカパターンキャリアスクリーン画像

Fig. 6 A checkered-pattern carrier-screen image with guide lines.

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