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INFORMATION EMBEDDING METHOD AND INFORMATION READING METHOD TO/FROM PATTERN IMAGE, AND INFORMATION EMBEDDING DEVICE AND INFORMATION READING DEVICE TO/FROM PATTERN IMAGE meetings

Patent code P110005636
File No. 07013P
Posted date Aug 18, 2011
Application number P2007-034140
Publication number P2008-199425A
Patent number P4910145
Date of filing Feb 14, 2007
Date of publication of application Aug 28, 2008
Date of registration Jan 27, 2012
Inventor
  • (In Japanese)栗山 繁
  • (In Japanese)松原 潤弥
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人豊橋技術科学大学
Title INFORMATION EMBEDDING METHOD AND INFORMATION READING METHOD TO/FROM PATTERN IMAGE, AND INFORMATION EMBEDDING DEVICE AND INFORMATION READING DEVICE TO/FROM PATTERN IMAGE meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and device for robustly embedding or reading a large amount of information data into/from an image with various shapes of designs and patterns regularly arranged so as to prevent the information data from being perceived by a human visual sense.
SOLUTION: A certain information, for example, a character string code like a URL is divided, arranged and embedded by intentionally setting types of image classes calculated on the basis of a ratio of colors in a mask area in each deformed pattern generated in a procedure manner or by image processing, combination, conversion, or the like and arranged regularly. To extract embedded particular information, information divided by being calculated from the ratio of partial colors of the deformed pattern and finding a corresponding image class is detected from image data obtained by photographing the generated image, and further, the embedded information is decoded from the arrangement order or the like of the deformed pattern.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


画像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、画像の画素値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)等が提案されている。



雑音や変形の混入が不可避であるアナログ過程を経たデータに対して,デジタルデータに対して用いられている既存の電子透かしなどの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。



また2次元バーコードはデザイン的な要素を加えることが困難であるので大量に用いると印刷物の見栄えを損な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/

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、パターン画像に情報を埋め込む方式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画素値のデータから、埋め込まれた情報データ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】
 
本となる図柄を変形して生成される図柄(以後,変形図柄)に対してn×mビットのデータを埋め込み、複数の変形画像を規則的に配置して所望の情報をパターン画像に埋め込むための方法であって、
前記各変形図柄について、予め定めた位置におけるn個の局所的な領域(マスク領域)を特定し、該マスク領域の色の割合を予め設定した基準に沿ってm個の種類に分類してmビットの情報をマスク領域に設け、該マスク領域を予め定めた順序で整列させるときに決定するn×mの情報に基づいて、各変形画像を2n×m個の種類のクラスに分類し、埋め込むべきデジタル情報をn×mビットの単位に分割するとともに、分割した各n×mビットの情報に合致するクラスの変形図柄を選択するとともに、該変形図柄を予め定めた順序で配置させてなることを特徴とするパターン画像への情報埋め込み方法。

【請求項2】
 
前記マスク領域の色の割合は、白黒の割合であり、前記mビットが1ビットであることを特徴とする請求項1に記載のパターン画像への情報埋め込み方法。

【請求項3】
 
請求項1または2に記載の情報埋め込み方法において、埋め込むべき情報を分割したn×mビットの情報に合致するクラスの変形図柄が配置された範囲に、該変形図柄を検出するための検出枠を設けることを特徴とするパターン画像への情報埋め込み方法。

【請求項4】
 
請求項1または2に記載のパターン画像への情報埋め込み方法により、パターン画像へ情報を埋め込むための装置であって、
前記各変形図柄について、予め定めた位置におけるn個の局所的な領域(マスク領域)を特定するマスク領域の抜き出し部と、
前記マスク領域の色の割合を計算し、予め設定した基準に沿ってm個の種類に分類してmビットの情報をマスク領域に設ける色の割合計算部と、
該マスク領域を予め定めた順序で整列させるときに決定するn×mの情報に基づいて、各変形画像を2n×m個の種類のクラスに分類するクラス種類決定部と、
埋め込むべきデジタル情報をn×mビットの単位に分割するとともに、分割した各n×mビットの情報に合致するクラスの変形図柄を選択する文字列分割・図柄選択部と、
該変形図柄を予め定めた順序で配置させる変形図柄配置連結部と
を備えることを特徴とするパターン画像への情報埋め込み装置。

【請求項5】
 
請求項3に記載のパターン画像への情報埋め込み方法により、パターン画像へ情報を埋め込むための装置であって、
前記各変形図柄について、予め定めた位置におけるn個の局所的な領域(マスク領域)を特定するマスク領域の抜き出し部と、
前記マスク領域の色の割合を計算し、予め設定した基準に沿ってm個の種類に分類してmビットの情報をマスク領域に設ける色の割合計算部と、
該マスク領域を予め定めた順序で整列させるときに決定するn×mの情報に基づいて、各変形画像を2n×m個の種類のクラスに分類するクラス種類決定部と、
埋め込むべきデジタル情報をn×mビットの単位に分割するとともに、分割した各n×mビットの情報に合致するクラスの変形図柄を選択する文字列分割・図柄選択部と、
該変形図柄を予め定めた順序で配置させる変形図柄配置連結部と、
埋め込むべき情報を分割したn×mビットの情報に合致するクラスの変形図柄が配置された範囲に、該変形図柄を検出するための検出枠を設ける検出用枠設置部と
を備えることを特徴とするパターン画像への情報埋め込み装置。

【請求項6】
 
請求項1ないし3のいずれかに記載の情報埋め込み方法により作成されたパターン画像であって、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ことを特徴とする画像。

【請求項7】
 
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パターン画像から情報を取り出す方法であって、
前記情報が埋め込まれたパターン画像から検出枠を検出し、該検出枠の範囲内に配置される複数の変形図柄を特定し、各変形図柄について、n個のマスク領域を特定するとともに、各マスク領域からmビットのデータを復号して、各変形図柄に組み込まれたn×mビットの情報を復号し、各変形図柄の各n×mビット情報を該変形図柄について予め定めた配置順にしたがって連結することを特徴とする情報取り出し方法。

【請求項8】
 
請求項7に記載の情報取り出し方法により、情報が埋め込まれたパターン画像から埋め込み情報を取り出すための装置であって、
前記情報が埋め込まれたパターン画像から検出枠を検出する枠認識部と、
前記枠認識部により検出された検出枠の範囲内に配置される複数の変形図柄を特定する画像分割部と、
前記画像分割部で特定された各変形図柄について、n個のマスク領域を特定するマスク領域抜き出し部と、
前記各マスク領域内の色の割合を計算する色割合計算部と、
前記色割合計算部で計算した色の割合からmビットのデータを復号することにより、各変形図柄に組み込まれたn×mビットの情報を復号するデータ復号部と、
各変形図柄の各n×mビット情報を該変形図柄について予め定めた配置順にしたがって連結するデータ連結部と
を備えたことを特徴とする埋め込み情報取り出し装置。

【請求項9】
 
請求項1または2に記載の情報埋め込み方法において、埋め込むべき情報を分割したn×mビットの情報に合致するクラスの変形図柄が配置された範囲の先頭に、該先頭位置を検出するための位置検出図柄を設けることを特徴とするパターン画像への情報埋め込み方法。

【請求項10】
 
請求項9に記載のパターン画像への情報埋め込み方法により、パターン画像へ情報を埋め込むための装置であって、
前記基本となる図柄または変形図柄の中から位置検出条件となるべき位置検出図柄を決定する位置検出図柄決定部と、
前記位置検出図柄を除く各変形図柄について、予め定めた位置におけるn個の局所的な領域(マスク領域)を特定するマスク領域の抜き出し部と、
前記マスク領域の色の割合を計算し、予め設定した基準に沿ってm個の種類に分類してmビットの情報をマスク領域に設ける色の割合計算部と、
該マスク領域を予め定めた順序で整列させるときに決定するn×mの情報に基づいて、各変形画像を2n×m個の種類のクラスに分類するクラス種類決定部と、
埋め込むべきデジタル情報をn×mビットの単位に分割するとともに、分割した各n×mビットの情報に合致するクラスの変形図柄を選択する文字列分割・図柄選択部と、
前記位置検出図柄を先頭にしつつ、その他の前記変形図柄を予め定めた順序で配置させる変形図柄配置連結部と
を備えることを特徴とするパターン画像への情報埋め込み装置。

【請求項11】
 
請求項9のいずれかに記載の情報埋め込み方法により作成されたパターン画像であって、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ことを特徴とする画像。

【請求項12】
 
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パターン画像から情報を取り出す方法であって、
前記情報が埋め込まれたパターン画像から位置検出図柄を検出し、該位置検出図柄に対して所定の位置関係を有して配置される複数の変形図柄を特定し、各変形図柄について、n個のマスク領域を特定するとともに、各マスク領域からmビットのデータを復号して、各変形図柄に組み込まれたn×mビットの情報を復号し、各変形図柄の各n×mビット情報を該変形図柄について予め定めた配置順にしたがって連結することを特徴とする情報取り出し方法。

【請求項13】
 
請求項7に記載の情報取り出し方法により、情報が埋め込まれたパターン画像から埋め込み情報を取り出すための装置であって、
検出対象画像から画像領域を検出する画像領域検出部と、
前記画像領域の中から位置検出図柄を検出し、情報が埋め込まれた図柄が配置されている情報埋め込み領域検出部と、
前記情報埋め込み領域検出部により検出された情報埋め込み領域の範囲内に配置される複数の変形図柄を特定する画像分割部と、
前記画像分割部で特定された各変形図柄について、n個のマスク領域を特定するマスク領域抜き出し部と、
前記各マスク領域内の色の割合を計算する色割合計算部と、
前記色割合計算部で計算した色の割合からmビットのデータを復号することにより、各変形図柄に組み込まれたn×mビットの情報を復号するデータ復号部と、
各変形図柄の各n×mビット情報を該変形図柄について予め定めた配置順にしたがって連結するデータ連結部と
を備えたことを特徴とする埋め込み情報取り出し装置。

【請求項14】
 
請求項5に記載の情報埋め込み装置と、請求項8に記載の埋め込み情報取り出し装置とを備え、または、請求項10に記載の情報埋め込み装置と、請求項13に記載の埋め込み情報取り出し装置とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2007034140thum.jpg
State of application right Registered
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