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METHOD OF EMBEDDING INFORMATION IN BINARIZED IMAGE, AND READING METHOD commons meetings

Patent code P100000470
File No. P11-033
Posted date Dec 25, 2009
Application number P2009-187298
Publication number P2011-041055A
Patent number P5487424
Date of filing Aug 12, 2009
Date of publication of application Feb 24, 2011
Date of registration Mar 7, 2014
Inventor
  • (In Japanese)茅 暁陽
  • (In Japanese)丸山 哲平
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人山梨大学
Title METHOD OF EMBEDDING INFORMATION IN BINARIZED IMAGE, AND READING METHOD commons meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To embed information without breaking the shape of an original image, and to detect embedded data without needing original image information.
SOLUTION: The whole of an image is scanned on a predetermined block basis; from smoothness and connectivity on the block basis when inverting light and dark of a central pixel on the block basis, the degree of variation of the block is calculated; when the degree of variation is not smaller than a predetermined point, the block is identified as an information embedding block; an embedded information bit string composed of a central pixel string of the embedding block is created; the light/dark of the information embedding bit string is compared with an information bit string intended to be embedded; the information embedding bits are inverted for the bits without coinciding with each other; binary information is embedded in the image; a predetermined parting is formed outside the image; and direction-detecting spaces each composed of a predetermined direction-detecting pixel are arranged at four corners of the parting.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)



現在最も普及しているQRコードは、白黒のマトリックスであり形を変えることが出来ず、コード自体には画像としての意味がないため、オリジナリティ、デザイン性に欠け、余分なスペースを必要とする。そこで、何色か使用でき、多少デザイン可能な2次元コードであるカラーコードの利用も見られるようになってきている。カラーコードは5×5のマトリックスに4色を配置し、そのパターンから番号を読み取り、サーバに予め登録されたURLを取得するものである。QRコードよりはデザイン性に長けているが、使える色と色の位置が決まっているため満足のいくデザインが得られるとは限らない。





一方でそのままのデザインが使えるシステムも開発されているが、これはサーバに登録された画像を検索するという画像検索システムであり、そのものがコードとなる訳ではない。そのため、同じような画像を登録できないという問題や、画像自体を送信するという高い通信コストが発生する。また、写真をほぼそのままの形でコード化したFPcodeというものも開発されている。これは人間の目では変化が目立たない黄色の値を変化させてコード化している。写真をそのまま使えるので有用性があるが、単純な形で、使われている色が少ないものについてはコード化が難しい、色を限定された印刷媒体では使えないという欠点がある。





さらに、画像を画素単位で走査し、ある大きさのブロック内の画素のパターンによって情報を埋め込むかどうかを判断し、そこのパターンを変えることによって埋め込む、という手法もある。その埋め込めるパターンの選択にはいくつかの手法が提案されている(非特許文献1)。この方法は文章画像でのパターンの出現頻度を調べ、高頻度かつ変更が目立たないパターンを選択する。また、Minらは滑らかさと連結性から可変度というものを計算することによって変更しても目立たないパターンを選択する手法を提案している(非特許文献2)。この手法は文章に限定されず、単独の文字や絵柄でもよく、どんな2値画像にも適用できるが、目立たないパターンを選択しているので必然的にエッジ部分に埋め込むことになる。





一方、特許文献1は改ざん防止用の透かし技術である。画像を変更したときの目立ちやすさについては開示されているが、改ざんの特定を行う方法が開示されているのであって、この改ざんの特定を行うには、画素位置が確定できる精度での読み取りを必要とするものである。

Field of industrial application (In Japanese)



本発明は携帯電話で読取り可能な絵柄やロゴなどの単純な形状の2値化画像を用いた画像への情報埋め込みと読み出しに関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
画像を2値化画像に変換するステップと、
前記2値化画像へビット情報を埋め込むステップと、
次に前記2値化画像に読み取り時の補助となるフレームを付加するステップと、
を備えたことを特徴とする画像にビット情報を埋め込む方法。

【請求項2】
 
前記フレームが明および暗が異なる画素を交互に配置したドットフレームであり、前記ドットフレームは四角形の4辺を成し、前記4辺のそれぞれの画素数が奇数であることを特徴とする請求項1に記載の画像にビット情報を埋め込む方法。

【請求項3】
 
前記ドットフレームの互いに隣り合う2つの辺で形成される4つの角に接した領域である4つの方向検出用スペースを設け、前記方向検出用スペースのうち1つの一部に前記四角形の角の画素と同じ明または暗の画素を方向検出マークとして配置し、他の3つの方向検出用スペースには前記四角形の角の画素とは異なる明または暗の画素のみを配置したことを特徴とする請求項2に記載の画像にビット情報を埋め込む方法。

【請求項4】
 
前記ドットフレームの4辺に隣接して、前記矩形の4つの角の画素とは異なる明または暗の画素を配置した領域であるパディングを設けたことを特徴とする請求項2又は3のいずれかに記載の画像にビット情報を埋め込む方法。

【請求項5】
 
請求項2から4のいずれかに記載の画像にビット情報を埋め込む方法により前記ビット情報が埋め込まれた画像から前記ビット情報を読み出す方法であり、
前記ビット情報が埋め込まれた前記2値化画像を取込み2値化するステップと、
前記フレームの角を検出するステップと、
前記ビット情報を読み取るステップを備えたことを特徴とするビット情報が埋め込まれた画像からビット情報を読み出す方法。

【請求項6】
 
前記フレームの角を検出するステップは、
前記2値化した取込み画像の画素の、走査する方向に対して垂直方向の画像の幅の中央に位置するラインを含む複数の画素幅を持つ領域を走査し、前記フレームの4辺のうち向かい合う2辺の一部を検出するステップと、
検出した前記2辺の一部から、前記走査方向とは異なる方向に走査し、前記ドットフレームの角の画素と同一の明または暗の画素を順次特定し、前記特定した画素の並びの終端を前記フレームの角として検出するステップと、
を備えたことを特徴とする請求項5に記載のビット情報が埋め込まれた画像からビット情報を読み出す方法。

【請求項7】
 
前記ビット情報を読み取るステップは、
前記検出したフレームの4つの角の位置から、前記フレームの4辺の方向に走査し、前記ドットフレームの各ドットを検出するステップと、
向かい合う辺の対応する明または暗のドットをつなぐラインの交点を、前記ビット情報を埋め込んだ画像の画素の位置として特定するステップと、
を備えたことを特徴とする請求項6に記載のビット情報が埋め込まれた画像からビット情報を読み出す方法。

【請求項8】
 
請求項2から4のいずれかに記載の画像にビット情報を埋め込む方法と、請求項5から7のいずれかに記載のビット情報が埋め込まれた画像からビット情報を読み出す方法による、画像にビット情報を埋め込み及び読み出す方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2009187298thum.jpg
State of application right Registered
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