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INFORMATION EMBEDDING METHOD TO TEXTURE IMAGE AND INFORMATION READING METHOD, AND INFORMATION EMBEDDING INSTRUMENT TO TEXTURE IMAGE AND INFORMATION READING INSTRUMENT meetings

Patent code P08P005491
File No. 05064P-2
Posted date Jun 20, 2008
Application number P2006-337641
Publication number P2007-189676A
Patent number P4892729
Date of filing Dec 14, 2006
Date of publication of application Jul 26, 2007
Date of registration Jan 6, 2012
Priority data
  • P2005-359885 (Dec 14, 2005) JP
Inventor
  • (In Japanese)大鳥 浩史
  • (In Japanese)栗山 繁
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人豊橋技術科学大学
Title INFORMATION EMBEDDING METHOD TO TEXTURE IMAGE AND INFORMATION READING METHOD, AND INFORMATION EMBEDDING INSTRUMENT TO TEXTURE IMAGE AND INFORMATION READING INSTRUMENT meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method by which much information is embedded to a texture image doggedly without being sensed by vision, to provide a reading method, and to provide an instrument.
SOLUTION: In a first method, particular information is divided by intentional setting of image class which is determined from appearance probability of the amount of features in which local binary pattern (LBP) code is extended and calculated. The divided information is arranged and embedded to a texture image which is formed by a procedural means or image processing. In order to read the information, appearance probability of the amount of features of LBP code is calculated from image data which are acquired by shooting a formed image, corresponding image class is obtained, embedded information which was divided is detected, and decoding is performed from order of location of block. In a second method, forming is performed so that LBP code of a specific pixel in an image may correspond to embedding information, and specific information is embedded. In order to read the information, LBP code of the specific pixel is calculated from photographic image data of a formation image, embedded information is detected, and decoding is performed from order of location of the specific pixel.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


画像データに対して情報を埋め込む従来技術(例えば、非特許文献1を参照)は、その用途により「電子透かし」や「ステガノグラフィ」と呼ばれている。これらの技術は、デジタルの画像データに対して色や周波数領域での変換を施して情報を埋め込むのが基本的なアプローチである。



一方、印刷した画像を対象とした情報の埋め込み技術で、2次元バーコードのようにアナログ的な雑音や変形に対する耐性を有する手法として、色情報によるコード化手法(特許文献1)、画像ブロック毎の階調差を用いた手法(非特許文献2)、および冗長コードを導入する手法(特許文献2)が提案されている。なお、非特許文献3には、nビットデータからローカルバイナリパターン(Local Binary Pattern:以下、LBPと略称:局所的2値パターン)コードの特徴量の出現確率を計算する手法が開示され、非特許文献4には、Perlinのテクスチャ生成関数が開示され、非特許文献5には、Weiのテクスチャ生成法が開示されている。



雑音や変形の混入が不可避であるアナログ過程を経た画像データに対してデジタル画像データの電子透かしなどで用いられている手法を適用する場合、雑音や変形に対する耐性の確保には、デジタルデータの改竄に対して必要とされる耐性よりも多くの冗長性を必要とする。したがって、デジタルデータに対する手法を拡張しただけの従来技術の方法では、数バイト程度の情報しか埋め込めないという問題がある。



さらに画像データに変換を施す従来の方法は、多くのデータを雑音に対して頑健に埋め込もうとすると、原画像の見栄えを損なうような模様や汚れ部分が多く生じてしまうという欠点がある。
【特許文献1】
特開2001-195536号公報
【特許文献2】
特開2000-287073号公報
【非特許文献1】
画像電子学会編「電子透かし技術 デジタルコンテンツのセキュリティ」、東京電機大学出版局、2004年
【非特許文献2】
富士通ジャーナル 2005年6月号、“New テクノロジー(1)”、http://jp.fujitsu.com/about/journal/281/newtechnology/
【非特許文献3】
Topi Maenpaa、Matti Pietikainen、「Textureanalysiswith local binary patterns」、Handbook of PatternRecognition and Computer Vision 3rd ed、World Scientific、pp197-216、2005年
【非特許文献4】
Ken Perlin、「An ImageSynthesizer」、Proceedings of SIGGRAPH ’85、pp287-296、1985年
【非特許文献5】
Li-Yi Wei、Marc Levoy、「FastTexture Synthesis usingTree-structured Vector Quantization」 Proceedingsof SIGGRAPH 2000、pp479-488、2000年

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、テクスチャ画像に情報を埋め込む方法ならびに装置と、その画像を撮像装置で撮影して得られるデジタルデータから、埋め込まれた情報を読み込む方法ならびに装置に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
情報が埋め込まれるテクスチャ画像が、予め定められた位置において分割された複数の画像ブロックを規則的に配置することによって構成され、該テクスチャ画像を構成する画像ブロックの画素の配置を調整することによって該テクスチャ画像中に情報を埋め込む方法であって、
埋め込むべき情報をデジタル化するとともに、このデジタル化された情報について所定ビット単位に分割し、
前記複数の画像ブロックの各画像について、ある画素と一定距離だけ離れて等間隔に配置されたN個の画素(隣接画素)の各画素対でのグレースケール値を大小関係によって0か1の値を割り振って得られるNビットのコード(ローカルバイナリパターン(LBP)コード)の各ビットを周回的に走査するとき、一周する間にその値が反転する回数が2以下の場合の1の値を有するビットの数(特徴量)または前記反転回数が3以上の場合のN(ビット数)+1で算出される数(特徴量)が出現する回数を前記画像ブロックの総画素数で除してなる数(出現確率)を計算するときの該出現確率に対応するように、前記情報を分割された各ビットの情報ごとに使用される所定の位置に配置されるべき個々の画像ブロックについて、前記特徴量の特定の値に対する出現確率を複数のレベル(段階)に分類したときのいずれか一種(画像のクラス)を決定し、
テクスチャ画像の生成機構における変数値を調整することによって、決定された前記各画像のクラスに対応するように出現確率が調整された個々の画像ブロックを生成し、
前記調整後の画像ブロックを規則的に配置するとともに、各画像ブロックの中間をつなぎ合わせて連続し、テクスチャ画像の全体を構成することを特徴とするテクスチャ画像への情報埋め込み方法。

【請求項2】
 
前記埋め込むべき情報が文字列の情報であることを特徴とする請求項1に記載のテクスチャ画像への情報埋め込み方法。

【請求項3】
 
さらに、前記画像ブロックの周囲に情報の埋め込み領域としての検出用枠を取り付けることを特徴とする請求項1または2に記載のテクスチャ画像への情報埋め込み方法。

【請求項4】
 
請求項1または2に記載の情報埋め込み方法により情報が埋め込まれたテクスチャ画像から埋め込み情報を検出する方法であって、
テクスチャ画像を取得し、
取得したテクスチャ画像から、予め定められた位置に配置されている埋め込み情報を持つ画像ブロックごとに分割し、
分割された各画像ブロックについてLBPコードの特徴量の出現確率を計算し、
この出現確率に対応するクラスにより所定ビット単位の情報を復号し、
これを所定の順序で連結することを特徴とする埋め込み情報の検出方法。

【請求項5】
 
請求項3に記載の情報埋め込み方法により情報が埋め込まれたテクスチャ画像から埋め込み情報を検出する方法であって、
テクスチャ画像を取得し、
取得したテクスチャ画像から、検出用枠を認識し、
この検出用枠に基づき埋め込み情報を持つ画像ブロックごとに分割し、
分割された画像ブロックごとのLBPコードの特徴量の出現状態を解析して出現確率を計算し、
この出現確率に対応するクラスにより所定ビット単位の情報を復号し、
これを所定の順序で連結することを特徴とする埋め込み情報の検出方法。

【請求項6】
 
前記テクスチャ画像は、表示装置に映し出され、または、印刷装置によって出力された画像を撮影して取得したテクスチャ画像であることを特徴とする請求項4または5に記載の埋め込み情報の検出方法。

【請求項7】
 
テクスチャ画像が複数の画像ブロックに分割され、画像ブロックの中心に中心画素を、この中心画素から一定距離だけ離れて等間隔に配置される隣接画素を、それぞれ生成し、この画像ブロックを規則的に配置することにより、テクスチャ画像に対して情報を埋め込む方法であって、
埋め込むべき情報をデジタル化するとともに、このデジタル化された情報について所定ビット単位に分割し、
分割された各ビットの情報ごとに、該情報に応じて、中心画素と一定距離だけ離れて等間隔に配置されたN個の隣接画素の各画素対でのグレースケール値を大小関係によって0か1の値を割り振って得られるNビットのコード(LBPコード)を決定し、
前記テクスチャ画像に使用される特定色の画素値のうち、中間の画素値との比較により、前記グレースケール値の大小を、該特定色の画素値の大小に置き換えるとき、前記特定色の中間の画素値を有する中間色を中心画素とし、中間色より十分に大きい画素値を有する高値色、または、中間色より十分に小さい画素値を有する低値色で構成される隣接画素の配置状態を前記LBPコードに対応するように決定し、
この中心画素および隣接画素が配置された画像ブロックを生成し、
この画像ブロックを規則的に配置するとともに、各画像ブロックのうち、中心画素および隣接画素以外の残りの画素を、前記テクスチャ画像から生成することを特徴とするテクスチャ画像への情報埋め込み方法。

【請求項8】
 
前記埋め込むべき情報が文字列の情報であることを特徴とする請求項7に記載のテクスチャ画像への情報埋め込み方法。

【請求項9】
 
さらに、前記画像ブロックの周囲に情報の埋め込み領域としての検出用枠を取り付けることを特徴とする請求項7または8に記載のテクスチャ画像への情報埋め込み方法。

【請求項10】
 
請求項7または8に記載の情報埋め込み方法により情報が埋め込まれたテクスチャ画像から埋め込み情報を検出する方法であって、
テクスチャ画像を取得し、
取得したテクスチャ画像から、埋め込み情報を持つ画像ブロックごとに分割し、
分割された画像ブロックの中心画素および隣接画素からLBPコードを計算し、
このLBPコードから所定ビット単位の情報を復号し、
これを所定の順序で連結することを特徴とする埋め込み情報の検出方法。

【請求項11】
 
請求項9に記載の情報埋め込み方法により情報が埋め込まれたテクスチャ画像から埋め込み情報を検出する方法であって、
テクスチャ画像を取得し、取得したテクスチャ画像から、検出用枠を認識し、
この検出用枠に基づき埋め込み情報を持つ画像ブロックごとに分割し、
分割された画像ブロックの中心画素および隣接画素からLBPコードを計算し、
このLBPコードから所定ビット単位の情報を復号し、
これを所定の順序で連結することを特徴とする埋め込み情報の検出方法。

【請求項12】
 
前記テクスチャ画像は、表示装置に映し出され、または、印刷装置によって出力された画像を撮影して取得したテクスチャ画像であることを特徴とする請求項10または11に記載の埋め込み情報の検出方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2006337641thum.jpg
State of application right Registered
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