JP4269861B2 - 印刷物処理システム,透かし入り文書印刷装置,透かし入り文書読み取り装置,印刷物処理方法,情報読み取り装置,および情報読み取り方法 - Google Patents

印刷物処理システム,透かし入り文書印刷装置,透かし入り文書読み取り装置,印刷物処理方法,情報読み取り装置,および情報読み取り方法 Download PDF

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Description

本発明は,電子透かし技術などで秘匿情報を埋め込んだ透かし入り文書の印刷装置および読み取り装置,ならびにこれら装置をシステム構成要素とする印刷物処理システムおよび印刷物処理方法に関する。
今日の社会では,各種申請書や証明書などの「文書」を通じた取引が広く行われている。これらの文書は,デジタル化された電子文書の形態で扱われる場合もあるが,一方で印刷文書には,電子文書にない利点や取り扱いやすさがある。電子文書の閲覧がパソコン等の使用を強要するのと比較し,コストの安さや文書の一覧性の良さや持ち運び・配布の容易さ等が広く受け入れられているためと思われる。この印刷文書について電子透かし技術によって秘匿情報を埋め込む技術がある。これは印刷文書にデジタル情報を追加して管理するためや,印刷文書の改ざん検知など幅広い用途に使われる。
電子透かし技術によって秘匿情報が埋め込まれた印刷文書は,通常,スキャナ装置などで読み取られて秘匿情報が取得されたり,元の文書内容に関わる情報と比較することで,秘匿情報の改ざん検出などの処理が行われる。しかしながら,スキャナ装置の一時的な動作不良などにより読み取りに失敗する可能性がある。また,紙にしわや汚れなどが残っている場合に読み取りに失敗する場合がある。また,プリンタ側のトナー量が少ないために印字濃度が不安定になり,埋め込まれた情報の読み取りに失敗する可能性がある。
このような読み取りの失敗は,電子透かし読み込み機能を持った複写機における電子透かし情報読み込み動作でも起こり得る問題である。また,文書以外にも,画像に秘匿情報を埋め込んで印刷・読み取りを行う技術(例えば,特許文献1,2参照)などにも同様の問題がある。この他,バーコード・2次元バーコードなど紙面に画像パターンとして情報を印刷して,それを機械で読み取るシステムでも起こり得る問題である。
特開2001−157022号公報 特開2002−64700号公報
本発明は,上記背景技術に鑑みてなされたものであり,本発明の主な目的は,読み取りの際にエラーを起こした場所を正確に特定するとともに,その読み取りエラー部分の再度の読み取り処理を効率良く行うことの可能な,新規かつ改良された印刷物処理システム,透かし入り文書印刷装置,透かし入り文書読み取り装置,印刷物処理方法,情報読み取り装置,および情報読み取り方法を提供することである。
上記課題を解決するため,本発明の第1の観点によれば,電子文書に秘匿情報を埋め込んで印刷する透かし入り文書印刷装置(100)と,透かし入り文書を読み取って秘匿情報を取り出す透かし入り文書読み取り装置(200)とを含む印刷物処理システムが提供される。
透かし入り文書印刷装置(100)は,電子文書データ(1)を紙面に印刷する画像に変換する文書画像形成部(101)と,埋め込みデータ(2)を任意のデータ長に分割する分割符号化部(102)と,分割された各埋め込みデータブロックに対して誤り検出・訂正できるような符号化を行う誤り検出・訂正符号作成部(103)と,誤り訂正符号化された埋め込みデータから各符号化データをパターン画像に変換して紙面上の指定された分割領域に各々配置した透かし画像を作成する透かし画像形成部(104)と,文書画像形成部で作成された文書画像と透かし画像形成部で作成された透かし画像とを合成する透かし入り文書画像合成部(105)と,透かし入り文書画像合成部で作成された透かし入り文書画像を印刷する印刷部(106)とを備えたことを特徴とする。
透かし入り文書読み取り装置(200)は,透かし入り印刷文書を画像として読み取る印刷文書スキャン部(201)と,印刷文書スキャン部で読み取った透かし入り文書画像から透かし画像に埋め込まれたパターン画像を抽出する透かし画像抽出部(202)と,各分割領域について誤り検出・訂正符号を復号化するとともに,復号処理の結果,誤り訂正ができなかった分割領域に関する情報(リストなど)を印刷文書スキャン部にフィードバックする埋め込みデータ復号化部(203)と,誤り訂正符号の復号化を行う誤り検出・訂正処理部(204)とを備えたことを特徴とする(請求項1)。
かかるシステムによれば,透かし入り文書印刷装置では秘匿情報を分割して各分割情報について誤り訂正符号化を行った上でパターン画像に変換して紙面に埋め込むことができる。また,読み取り側では紙面のパターン画像から信号を抽出した後,各分割情報について誤り訂正符号を復号化することで読み取り誤りを検知し,読み取り誤りのあった部分に対して再度読み取りを行うことができる。このようなシステムによれば,以下の効果がある。
(1−1)スキャナ装置の一時的な動作不良などによって復号化できなかった部分について再度スキャン処理を行うことによって取得できない部分だけを復号化処理するので効率良く取得することができる。
(1−2)スキャナ装置がスタンド型スキャナ(ダイレクトスキャナ)のように外部環境の影響を受けやすい場合において,光源との間に何か物が入り影ができたり,外光によってハレーションが発生したことによって復号化できなかった部分を再度スキャン処理を行うことによって取得できない部分だけを復号化処理するので効率良く取得することができる。
(1−3)再度スキャン処理をする場合に紙面の一部分だけをスキャンできない装置であっても,内部の画像処理では復号化できていない部分だけを処理するので,効率良く処理できる。
(1−4)また,透かし入り文書読み取り装置は,最終的に復号化できなかった分割領域を表示する表示部をさらに備えるようにしてもよい(請求項9)。最終的に復号化できなかった分割領域部分をユーザに提示するので,ユーザはその内容から対処方法を判断できる。
本発明の印刷物処理システムにおいて,以下のような応用が可能である。
透かし入り文書読み取り装置は,埋め込みデータ復号化部よりフィードバックされた画像情報などをもとに印刷文書スキャン部のパラメータを変更するスキャンパラメータ設定部(210)をさらに備えるようにしてもよい(請求項2)。
かかるシステムによれば,さらに再度読み取りの際に読取装置のパラメータを調整することによって,以下の効果がある。
(2−1)印刷側のトナーが薄いことなどに起因する印刷濃度のムラによって復号化できなかった部分に対してその領域の画像情報に応じてスキャンパラメータを動的または静的に変更することで対処できる。
透かし入り文書読み取り装置は,復号化できなかった分割領域からエラー原因を判定するエラー原因判定部(220)と,エラー原因をもとにユーザに指示を与えるユーザ操作指示部(221)をさらに備えるようにしてもよい(請求項3)。
かかるシステムによれば,以下の効果がある。
(3−1)紙しわや汚れ等によって復号化できない場合はユーザに紙の状態を直してもらう必要がある。その解決手段として本発明では,紙の状態を推定してユーザに指示する機能を傭えることで,紙を正しくスキャナ装置に置き直した後の再スキャンでは,復号化できなかった分割領域だけを処理することができるので,効率的である。
透かし入り文書読み取り装置は,復号化に失敗した領域の画像情報をもとに透かし画像抽出部(231)の処理パラメータを設定する抽出パラメータ設定部(232)をさらに備えるようにしてもよい(請求項4)。
かかるシステムによれば,読み取り側ではパターン画像から信号を抽出した後,各分割情報について誤り訂正符号を復号化することで読み取り誤りを検知し,読み取り誤りのあった部分に対して再度パターン画像からの信号抽出処理を変更して処理することで,以下の効果がある。
(4−1)スキャナ装置の一時的な動作不良などによって復号化できなかった部分について再度パターン画像抽出処理を行うことによって取得できない部分だけを復号化処理するので効率良く取得することができる。
(4−2)印刷側のトナーが薄いことなどに起因する印刷濃度のムラによって復号化できなかった部分に対してその領域の画像情報に応じてパターン画像抽出パラメータを動的または静的に変更することで対処できる。
(4−3)分割領域の画像特性に応じて各々に適切なパラメータ設定ができるので,復号化できなかった要因が領域ごとに異なる場合でも対応できる。
透かし入り文書読み取り装置は,印刷文書スキャン部へのパラメータを指示するスキャンパラメータ設定部(241)と,印刷文書スキャン部で取得された透かし入り文書画像を複数個格納する画像バッファ部(243)をさらに備え,印刷文書スキャン部(240)は,透かし入り印刷文書を複数回スキャンするようにしてもよい(請求項5)。
かかるシステムによれば,読み取り側では透かし入り印刷文書のスキャン処理をスキャンパラメータを変えながら複数回行って透かし入り印刷画像を貯めておくことができる。一方で復号化処理では各分割領域について先のスキャン処理で得られた複数の透かし入り印刷画像の中から復号化を行っていくことができる。そして,スキャン処理と復号化処理を並列に処理をすることにより,以下の効果がある。
(5−1)すべての領域が復号化できるまで繰り返しスキャンする場合において,複数回スキャンと並行して順次復号化処理を行うので効率良く処理を行うことができる。
(5−2)スキャンの度にパラメータを変更するので,印刷側のトナーが薄いことなどに起因する印刷濃度のムラなどに幅広く対応できる。
(5−3)スタンド型スキャナのようなスキャンの都度に外部環境の影響が変わることによって画質が変化し,再スキャンが必要な場合において効率良く処理ができる。
透かし入り文書読み取り装置は,画像バッファ部に記憶されている画像について復号化に適した画質を選定する良好画質判定部(250)をさらに備えるようにしてもよい(請求項6)。
かかるシステムによれば,読み取り側では透かし入り印刷文書のスキャン処理をスキャンパラメータを変えながら複数回行って透かし入り印刷画像を貯めておくことができる。一方で復号化処理では各分割領域について先のスキャン処理で得られた複数の透かし入り印刷画像の中から復号化を行っていくことができる。そして,複数回のスキャン処理の後で復号化処理を行うことにより,以下の効果がある。
(6−1)最初に複数枚の文書画像をスキャナより取得し,その中から復号化に適した画質複数回スキャンと並行して順次復号化処理を行うので効率良く処理を行うことができる。
(6−2)スキャンの度にパラメータを変更するので,印刷側のトナーが薄いことなどに起因する印刷濃度のムラなどに幅広く対応できる。
(6−3)スタンド型スキャナのようなスキャンの都度に外部環境の影響が変わることによって画質が変化し,再スキャンが必要な場合において効率良く処理ができる。
透かし入り文書読み取り装置は,透かし入り文書印刷装置の誤り検出・訂正符号作成部と同様の処理を行う誤り検出・訂正符号作成部(500)と,埋め込みデータ復号化部から出力される埋め込みデータから,透かし入り文書印刷装置の符号化部と同様の方法で画像全体に埋め込まれている情報を決定する情報復元手段(501)と,情報復元手段から得られる情報と,透かし画像抽出部から得られる情報とを比較し,パターン画像単位で誤り判定するエラー判定手段(502)と,をさらに備えるようにしてもよい(請求項7)。
上記では,分割情報単位で読み取りエラー位置をしていたが,パターン画像単位でエラー位置を検出することにより,以下の効果が得られる。
(7−1)パターン画像単位で誤りの有無が分かるため,誤り箇所をより詳細に特定できる。
また,透かし画像形成部は,パターン画像を紙面上の指定された分割領域に配置する際に,分割領域の面積に合うように足りない部分は任意のデータで埋めるようにしてもよい(請求項8)。
本発明の第3の観点によれば,透かし入り文書を読み取って秘匿情報を取り出す透かし入り文書読み取り装置が提供される。本発明の透かし入り文書読み取り装置は,透かし入り印刷文書を画像として読み取る印刷文書スキャン部(201)と,印刷文書スキャン部で読み取った透かし入り文書画像から透かし画像に埋め込まれたパターン画像を抽出する透かし画像抽出部(202)と,各分割領域について誤り検出・訂正符号を復号化するとともに,復号処理の結果,誤り訂正ができなかった分割領域に関する情報(リストなど)を印刷文書スキャン部にフィードバックする埋め込みデータ復号化部(203)と,誤り訂正符号の復号化を行う誤り検出・訂正処理部(204)と,備えたことを特徴とする(請求項10)。
本発明の透かし入り文書読み取り装置においても,上記本発明の印刷物処理システムと同様の観点から,以下のような応用が可能である。
・埋め込みデータ復号化部よりフィードバックされた画像情報などをもとに印刷文書スキャン部のパラメータを変更するスキャンパラメータ設定部(210)をさらに備えるようにしてもよい(請求項11)。
・復号化できなかった分割領域からエラー原因を判定するエラー原因判定部(220)と,エラー原因をもとにユーザに指示を与えるユーザ操作指示部(221)をさらに備えるようにしてもよい(請求項12)。
・復号化に失敗した領域の画像情報をもとに透かし画像抽出部(231)の処理パラメータを設定する抽出パラメータ設定部(232)をさらに備えるようにしてもよい(請求項13)。
・印刷文書スキャン部へのパラメータを指示するスキャンパラメータ設定部(241)と,印刷文書スキャン部で取得された透かし入り文書画像を複数個格納する画像バッファ部(243)をさらに備え,印刷文書スキャン部(240)は,透かし入り印刷文書を複数回スキャンするようにしてもよい(請求項14)。
・画像バッファ部に記憶されている画像について復号化に適した画質を選定する良好画質判定部(250)をさらに備えるようにしてもよい(請求項15)。
・電子文書に秘匿情報を埋め込んで印刷する透かし入り文書印刷装置に備えられた誤り検出・訂正符号作成部と同様の処理を行う誤り検出・訂正符号作成部(500)と,埋め込みデータ復号化部から出力される埋め込みデータから,透かし入り文書印刷装置に備えられた符号化部と同様の方法で画像全体に埋め込まれている情報を決定する情報復元手段(501)と,情報復元手段から得られる情報と,透かし画像抽出部から得られる情報とを比較し,パターン画像単位で誤り判定するエラー判定手段(502)と,をさらに備えるようにしてもよい(請求項16)。
・最終的に復号化できなかった分割領域を表示する表示部をさらに備えるようにしてもよい(請求項17)。
本発明の第4の観点によれば,電子文書に秘匿情報を埋め込んで印刷する透かし入り文書印刷工程と,透かし入り文書を読み取って秘匿情報を取り出す透かし入り文書読み取り工程を含む印刷物処理方法が提供される。
透かし入り文書印刷工程は,電子文書データを紙面に印刷する画像に変換する文書画像形成工程と,埋め込みデータを任意のデータ長に分割する分割符号化工程と,分割された各埋め込みデータブロックに対して誤り検出・訂正できるような符号化を行う誤り検出・訂正符号作成工程と,誤り訂正符号化された埋め込みデータから各符号化データをパターン画像に変換して紙面上の指定された分割領域に各々配置した透かし画像を作成する透かし画像形成工程と,文書画像形成工程で作成された文書画像と透かし画像形成工程で作成された透かし画像とを合成する透かし入り文書画像合成工程と,透かし入り文書画像合成工程で作成された透かし入り文書画像を印刷する印刷工程と,を含む。
透かし入り文書読み取り工程は,透かし入り印刷文書を画像として読み取る印刷文書スキャン工程と,印刷文書スキャン工程で読み取った透かし入り文書画像から透かし画像に埋め込まれたパターン画像を抽出する透かし画像抽出工程と,各分割領域について誤り検出・訂正符号を復号化するとともに,復号処理の結果,誤り訂正ができなかった分割領域に関する情報(リストなど)を印刷文書スキャン工程にフィードバックする埋め込みデータ復号工程と,誤り訂正符号の復号化を行う誤り検出・訂正処理工程と,を含むことを特徴とする(請求項18)。
本発明の透かし入り文書処理方法においても,上記本発明の印刷物処理システムと同様の観点から,以下のような応用が可能である。
・透かし入り文書読み取り工程は,埋め込みデータ復号化工程によりフィードバックされた画像情報などをもとに印刷文書スキャン工程におけるパラメータを変更するスキャンパラメータ設定工程をさらに含むようにしてもよい(請求項19)。
・透かし入り文書読み取り工程は,復号化できなかった分割領域からエラー原因を判定するエラー原因判定工程と,エラー原因をもとにユーザに指示を与えるユーザ操作指示工程をさらに含むようにしてもよい(請求項20)。
・透かし入り文書読み取り工程は,復号化に失敗した領域の画像情報をもとに透かし画像抽出工程の処理パラメータを設定する抽出パラメータ設定工程をさらに含むようにしてもよい(請求項21)。
・透かし入り文書読み取り工程は,印刷文書スキャン工程におけるパラメータを指示するスキャンパラメータ設定工程と,印刷文書スキャン工程において取得された透かし入り文書画像を複数個格納する画像バッファ工程をさらに含み,印刷文書スキャン工程は,透かし入り印刷文書を複数回スキャンするようにしてもよい(請求項22)。
・透かし入り文書読み取り工程は,画像バッファ工程において記憶されている画像について復号化に適した画質を選定する良好画質判定工程をさらに含むようにしてもよい(請求項23)。
・透かし入り文書読み取り工程は,透かし入り文書印刷工程における誤り検出・訂正符号作成工程と同様の処理を行う誤り検出・訂正符号作成工程と,埋め込みデータ符号化工程において出力される埋め込みデータから,透かし入り文書印刷工程の符号化工程と同様の方法で画像全体に埋め込まれている情報を決定する情報復元工程と,
情報復元工程において得られる情報と,透かし画像抽出工程において得られる情報とを比較し,パターン画像単位で誤り判定するエラー判定工程と,をさらに含むようにしてもよい(請求項24)。
・透かし画像形成工程において,パターン画像を紙面上の指定された分割領域に配置する際に,分割領域の面積に合うように足りない部分は任意のデータで埋めるようにしてもよい(請求項25)。
・透かし入り文書読み取り工程は,最終的に復号化できなかった分割領域を表示する表示工程をさらに含むようにしてもよい(請求項26)。
なお上記において,構成要素に付随して括弧書きで記した参照符号は,理解を容易にするため,後述の実施形態および図面における対応する構成要素および信号を一例として記したに過ぎず,本発明がこれに限定されるものではない。
以上説明したように,本発明によれば,読み取りの際にエラーを起こした場所を正確に特定するとともに,その読み取りエラー部分の再度の読み取り処理を効率良く行うことが可能である。
以下に添付図面を参照しながら,本発明にかかる印刷物処理システム,透かし入り文書印刷装置,透かし入り文書読み取り装置,印刷物処理方法,情報読み取り装置,および情報読み取り方法の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお,本明細書および図面において,実質的に同一の機能構成を有する構成要素については,同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
(第1の実施の形態)
図1は,第1の実施の形態のかかる印刷物処理システムの概略構成を示す説明図である。この印刷物処理システムは,図1に示したように,透かし入り文書印刷装置100と透かし入り文書読み取り装置200を含んで構成されている。透かし入り文書印刷装置100は,電子文書に秘匿情報を埋め込んで印刷するための装置である。また,透かし入り文書読み取り装置200は,透かし入り印刷文書をスキャナ装置にて読み取って,文書に埋め込まれた秘匿情報を取り出すための装置である。以下に,これら装置の詳細について順に説明する。
(透かし入り文書印刷装置100)
透かし入り文書印刷装置100は,図1に示したように,電子文書データ1と埋め込みデータ2が入力されて,透かし入り印刷文書3を出力する装置であり,文書画像形成部101と,分割符号化部102と,誤り検出・訂正符号作成部103と,透かし画像形成部104と,透かし入り文書画像合成部105と,印刷部106を備えて構成されている。
電子文書データ1は文書の電子データである。例えばテキストファイルやワードプロセッサ,表計算等の電子ファイル等である。また,埋め込みデータ2は印刷文書に埋め込む情報である。例えば文書管理情報や関連情報である。また,改ざん検出に使うなら元の文書内容に関わる情報などである。
文書画像形成部101は電子文書データ1を紙面に印刷するサイズでの画像に変換する処理を行う。
分割符号化部102は,埋め込みデータ2を任意のデータ長に分割する処理を行う。
なお,分割前に埋め込みデータに対して暗号化などの変換処理をした上で分割してもよい。また,分割前に全データの整合性を検証するためにハッシュ値(MD5やSHA−1など),電子署名(SHA1 with RSA Encryption),HMAC等を追加してもよい。
誤り検出・訂正符号作成部103は分割された各埋め込みデータブロックに対して誤り検出・訂正できるような符号化を行うエンジン部である。ここでの符号方式としては例えばパリティチェック符号,ハミング符号,BCH符号などである。また,訂正能力はないが誤り検出ができるチェックサムなどでもよい。なお,データの重要度に応じて符号化方式や符号化パラメータを変更してもよい。
透かし画像形成部104は誤り訂正符号化された埋め込みデータ2から各符号化データをユニットパターンというパターン画像に変換して紙面上の指定された領域(以下,分割領域という。)に各々配置した画像(以下,透かし画像という。)を作成する処理を行う。この透かし画像の作成方法の詳細は,動作説明とともにさらに後述する。
透かし入り文書画像合成部105は文書画像形成部101で作成された文書画像と透かし画像形成部104で作成された透かし画像を合成する処理を行う。
印刷部106は透かし入り文書画像合成部105で作成された透かし入り文書画像を印刷する処理を行う。透かし入り印刷文書3は印刷部106で印刷された印刷文書である。
透かし入り文書印刷装置100は以上のように構成されている。
透かし入り文書印刷装置100により印刷された透かし入り印刷文書3は,以下に説明する透かし入り文書読み取り装置200に入力される。
(透かし入り文書読み取り装置200)
透かし入り文書読み取り装置200は,図1に示したように,透かし入り印刷文書3が入力されて,埋め込みデータ2を出力する装置であり,印刷文書スキャン部201と,透かし画像抽出部202と,埋め込みデータ復号化部203と,誤り検出・訂正処理部204を備えて構成されている。
印刷文書スキャン部201は透かし入り印刷文書を画像として読み取る処理を行う。具体的にはスキャナ装置などである。このスキャナ装置はフラットベッド型でもスタンド型でもよい。また,印刷文書スキャン部201は後述の埋め込みデータ復号化部203からフィードバックされた情報をもとに再度読み込み処理を行う。
透かし画像抽出部202は印刷文書スキャン部201で読み取った透かし入り文書画像から透かし画像に埋め込まれたユニットパターンを抽出する処理を行う。このユニットパターンで表された信号は埋め込みデータ2を誤り検出・訂正符号化で符号化されたデータである。
埋め込みデータ復号化部203は各分割領域についてユニットパターン信号の誤り検出・訂正符号を復号化する。そして復号処理の結果,誤り訂正ができなかった分割領域のリストなどの情報を印刷文書スキャン部201にフィードバックする。このように,埋め込みデータ復号化部203は,エラーの位置に対応した画像上の位置を決定するエラー範囲判定手段として機能する。
誤り検出・訂正処理部204は誤り訂正符号の復号化を行うエンジン部である。
なお,埋め込みデータ2が抽出できた後に,もし埋め込みデータ2が暗号化されている場合はその復号化処理を行う。また,全データの整合性を検証するためにハッシュ値・電子署名・HMACなどがあれば整合性の確認を行う。
本実施の形態にかかる印刷物処理システムは以上のように構成されている。次いで,本実施の形態の動作について説明する。まず,透かし入り文書印刷装置100の動作について説明する。
図2は,透かし入り文書印刷装置100の動作を示すフローチャートである。
ステップS101で処理が開始されると,ステップS102で電子文書データ1は文書画像形成部101によって紙面に印刷するサイズでの画像に変換される。
また,ステップS103で埋め込みデータ2は分割符号化部102によって任意のデータ長に分割されて,分割ブロックごとに誤り検出・訂正符号が行われる。
ステップS103の処理が終わるとステップS104において透かし画像を作成する。この処理の詳細については後述する。
ステップS101およびステップS103の処理が終わると,ステップS104において文書画像と透かし画像を合成して透かし入り文書画像を作成する。図3は,(a)文書画像と(b)透かし画像を合成した(c)透かし入り文書画像を示す説明図である。ここでは透かし画像が紙面の中央になるようにしているが,任意の位置にずらして合成してもよい。
以上が透かし入り文書印刷装置100の全体的な動作説明である。次にステップS103における透かし画像作成処理について説明する。
(ステップS103における透かし画像作成処理の説明)
透かし画像の例を図4〜図6を用いて説明する。
図4は透かし画像の全体を示す説明図である。最小単位はn×m画素のブロックである。以下,このブロックを“ユニットパターン”と呼ぶ。
n×m画素のブロック内において,ドットの配列によって波の方向及び/又は波長を変化させたユニットパターンを複数用意する。そして,1つのユニットパターンに対して1つのシンボルを与える。このようなユニットパターンを組み合わせることにより,埋め込みデータ2を表現することができる。このようなユニットパターンを採用することにより,印刷物に情報が埋め込まれていることを第三者に認識されにくいという効果がある。
一般に,ユニットパターンをN通り用意した場合,各々のユニットパターンはN個の別々の値を表す。本実施の形態では,図4に示したように,ユニットパターンは2通りあり,各々のユニットパターンは“0”と“1”を表す。
透かし画像は,図4に示したように,大きく分けると以下の3つの領域から構成されている。
(1)属性情報領域
埋め込み画像の大きさやメイン情報領域の分割方法など,メイン情報領域の埋め込みデータを読み取るのに必要な情報が格納されている。図4のように4箇所ある場合は各々同じデータを格納して読み取り精度を高めてもよい。なお,属性情報はメイン情報領域の読み取りに必要なデータを含んでいるので誤り訂正能力ができるだけ高いように符号化することが望ましい。
(2)境界情報領域
透かし画像の境界を表す。ここのユニットパターンは専用パターンのブロックを使うなどして,他の領域と区別できるようにすればよい。
(3)メイン情報領域
埋め込みデータを格納する領域である。本実施の形態では埋め込みデータが分割されて格納される。
図5はメイン情報領域への埋め込みデータの一例を示す説明図である。図5(a)のように横方向に分割して埋め込んだり,図5(b)のように縦横に分割して埋め込む。その他にも斜めなどでもよい。
ここで,各分割埋め込みデータをユニットパターンで表記した場合に,図5での分割領域の面積に合わない場合がある。その場合は図6のように残り部分はユニットパターンをランダムな順番で挿入するなどして面積を合わせる。
また,同じデータを複数の領域に繰り返し埋め込みをしてもよい。そうすることで1箇所のデータが読み取れなくても別の領域からデータを読み取ることができる。
以上がステップS103における透かし画像作成処理の説明である。
以上,透かし入り文書印刷装置100の動作について説明した。
次いで,透かし入り文書読み取り装置200の動作について説明する。
図7は,透かし入り文書読み取り装置200の動作を示すフローチャートである。
透かし入り文書読み取り装置200では埋め込みデータが復号化できるまで透かし入り印刷文書のスキャン処理を繰り返す。
ステップS201にて処理が開始されるとステップS202において透かし入り印刷文書をスキャナ装置で読み込む。スキャナ装置からは多値階調の透かし入り文書画像が得られる。
次にステップS203で透かし入り文書画像から透かし画像のユニットパターンを検出する。この抽出方法としては各ユニットパターンに対応した2次元ウェーブレットフィルタ等を用いて,どのユニットパターンであるかを調べる方法がある。
ステップS203では最初に属性情報および境界情報を読み取るが,ステップS204において属性情報および境界情報が正しく読み取れたらステップS205に進む。もし読み取れなかったらステップS110に進む。
ステップS205では属性情報をもとにスキャン領域テーブルを構築する。この処理は最初のスキャンの時のみ行われる処理である。このステップS205で構築するスキャン領域マスクとは透かし画像のメイン情報領域において,分割された領域ごとに埋め込みデータの復号化に成功しているかを記録するテーブルである。具体例を図8〜図9に示す。図8は各分割データを1つの領域に埋め込んだ場合の例である。一方,図9は各分割データを複数の領域に埋め込んだ場合の例である。ここでは復号化に成功した領域は復号化フラグをONに,それ以外はOFFで表すことにする。ステップS201での処理は復号化フラグをすべてOFFにする。なお,領域数や埋め込みデータと領域の対応は透かし入り印刷文書の属性情報にある。
次にステップS206では透かし画像のメイン情報領域に埋め込まれている埋め込みデータを復号化する。ここでは各分割領域ごとに誤り検証・訂正符号を復号化する処理を行う。
次にステップS207では復号化に成功した領域に対してスキャン領域テーブルの復号化フラグをONに設定する。復号化できなかった領域は復号化フラグをOFFのままにしておく。なお,同一データが複数領域にある場合は,そのうちの1つまたは所定数以上の領域が復号化できれば,そのデータが格納されている残りの復号化フラグをONにしてもよい。
次にステップS208においてステップS207での復号化にすべての領域が成功したかをスキャン領域テーブルから確認する。
すべて復号化できたらステップS209に進み,処理成功のメッセージとともに復号化した埋め込みデータ2を出力する(正常終了)。
一方で復号化失敗などの理由でステップS210に進んだ場合,ステップS210では繰り返しスキャン回数が所定回数(例えば2回)に達成しているか調べる。この所定回数はユーザが使用環境を考慮して任意に設定する値である。もし所定回数に達していなければステップS202に戻り透かし入り印刷文書のスキャンを行う。もし所定回数に達した場合はステップS211に進み復号化失敗のメッセージを出して終了する。なお,復号化失敗のメッセージとともに,復号化に失敗した領域をもとに表示してユーザが紙の置き直しや紙搬の伸ばしなどの対処の判断ができるようにしてもよい。
なお,2回目以降の透かし入り印刷文書のスキャン(ステップS202)では,スキャナに置いた紙がスキャンの度に動かない環境であるならば復号化に失敗した領域部分だけをスキャンしてもよい。これによってステップS202での処理時間が短縮できる。
なお,スキャナに置いた紙がスキャンの度に動く場合やスキャナ装置によっては紙面の一部だけをスキャンすることができない場合がある。そのような場合でもステップS206での復号化処理はまだ復号化できていない部分だけを処理すればよい。
(第1の実施の形態の効果)
以上説明したように,本実施の形態によれば,印刷文書に埋め込むデータを分割して誤り検出・訂正符号化を行って紙面に埋め込むことによって以下の効果がある。
(1−1)スキャナ装置の一時的な動作不良などによって復号化できなかった部分について再度スキャン処理を行うことによって取得できない部分だけを復号化処理するので効率良く取得することができる。
(1−2)スキャナ装置がスタンド型スキャナ(ダイレクトスキャナ)のように外部環境の影響を受けやすい場合において,光源との間に何か物が入り影ができたり,外光によってハレーションが発生したことによって復号化できなかった部分を再度スキャン処理を行うことによって取得できない部分だけを復号化処理するので効率良く取得することができる。
(1−3)再度スキャン処理をする場合に紙面の一部分だけをスキャンできない装置であっても,内部の画像処理では復号化できていない部分だけを処理するので,効率良く処理できる。
(1−4)最終的に復号化できなかった領域部分をユーザに提示するので,ユーザはその内容から対処方法を判断できる。
(第2の実施の形態)
第2の実施の形態は,透かし文書読み取り装置側において埋め込みデータの復号化に失敗した領域についてスキャナ装置のパラメータを変更することを特徴とするものである。ここでのパラメータとは例えばガンマ補正・明るさ・コントラスト・解像度等である。
図10は,第2の実施の形態のかかる印刷物処理システムの概略構成を示す説明図である。この印刷物処理システムは,図10に示したように,透かし入り文書印刷装置100と透かし入り文書読み取り装置300を含んで構成されている。透かし入り文書印刷装置100は,第1の実施の形態と実質的に同様であるので,重複説明を省略することとし,透かし入り文書読み取り装置300の詳細について説明する。
(透かし入り文書読み取り装置300)
透かし入り文書読み取り装置300は,図10に示したように,透かし入り印刷文書3が入力されて,埋め込みデータ2を出力する装置であり,印刷文書スキャン部201と,透かし画像抽出部202と,埋め込みデータ復号化部203と,誤り検出・訂正処理部204と,スキャンパラメータ設定部210を備えて構成されている。印刷文書スキャン部201,透かし画像抽出部202,埋め込みデータ復号化部203,および誤り検出・訂正処理部204については,第1の実施の形態と実質的に同様であるので,重複説明を省略する。
スキャンパラメータ設定部210は埋め込みデータ復号化部203より返却された画像情報などをもとにスキャナ装置のパラメータを変更するものである。この画像情報としては輝度の平均値や分散値や分布などである。
本実施の形態にかかる印刷物処理システムは以上のように構成されている。次いで,本実施の形態の動作について,透かし入り文書読み取り装置300の動作を中心に説明する。
図11は,透かし入り文書読み取り装置300の動作を示すフローチャートである。
以下,第1の実施の形態と異なる部分を説明する。
ステップS205で構築するスキャン領域テーブルには図12に示したように新たに画像特徴を記録する項目が追加される。この画像特徴はこの領域部分の画素全体の輝度の平均値や分散値や分布などである。文書の文字と重なる部分については黒画素の比率などから判定して,この部分を画像特徴に対象からから排除してもよい。
また,第1の実施の形態ではステップS206の処理の後でスキャン領域テーブルに復号化できた領域にはONを設定したが(ステップS207),第2の実施の形態では復号化できなかった領域の画像情報を格納する(ステップS210)。
さらに復号化に失敗した領域において再スキャンする場合においてステップS221においてスキャン領域テーブルにある復号化できなかった領域の画像情報をもとにスキャンパラメータを変更する。例えは輝度値が全体的に明るい場合(白い場合)は明るさを暗くしたりガンマ補正の値を下げたりする。また,輝度値が全体的に暗い場合(黒い場合)は明るさを変えたりガンマ補正の値を上げたりする。
以上の例は画像情報から動的にスキャンパラメータを変更する説明であった。
他にも再スキャン時には画像情報を使わずにスキャンパラメータを静的に変更する方法もある。透かし画像の読み取りに失敗する多くの原因が印刷側のトナー不足によるものとするならば,再スキャンの際は印字の薄い場合に対応した固定のスキャンパラメータを使ってもよい。他にも再スキャンの際には解像度を上げてより詳細な画像から復号化してもよい。
(第2の実施の形態の効果)
以上説明したように,本実施の形態によれば,第1の実施の形態での効果の他に以下の効果がある。
(2−1)印刷側のトナーが薄いことなどに起因する印刷濃度のムラによって復号化できなかった部分に対してその領域の画像情報に応じてスキャンパラメータを動的または静的に変更することで対処できる。
(第3の実施の形態)
第3の実施の形態は,透かし文書読み取り装置側において埋め込みデータの復号化に失敗した領域や画像情報等から原因を推定してユーザに解決策を指示した後に再度スキャン処理を行う仕組みを備えたことを特徴とするものである。
図13は,第3の実施の形態のかかる印刷物処理システムの概略構成を示す説明図である。この印刷物処理システムは,図13に示したように,透かし入り文書印刷装置100と透かし入り文書読み取り装置400を含んで構成されている。透かし入り文書印刷装置100は,第1の実施の形態と実質的に同様であるので,重複説明を省略することとし,透かし入り文書読み取り装置400の詳細について説明する。
(透かし入り文書読み取り装置400)
透かし入り文書読み取り装置400は,図13に示したように,透かし入り印刷文書3が入力されて,埋め込みデータ2を出力する装置であり,印刷文書スキャン部201と,透かし画像抽出部202と,埋め込みデータ復号化部203と,誤り検出・訂正処理部204と,エラー原因判定部220と,ユーザ操作指示部221を備えて構成されている。印刷文書スキャン部201,透かし画像抽出部202,埋め込みデータ復号化部203,および誤り検出・訂正処理部204については,第1の実施の形態と実質的に同様であるので,重複説明を省略する。
エラー原因判定部220は復号化できなかった領域からエラー原因を判定する処理を行う。
ユーザ操作指示部221はエラー原因をもとにユーザに「紙のしわ伸ばし」や「紙の汚れ取り」などの指示を与える処理を行う。具体例として図14にあるように復号化できなかった部分が紙面の縦横中央である場合には折りしわがあると推定されるので,ユーザに折りしわをよく伸ばすように指示を表示して再スキャン処理を実行する。
本実施の形態にかかる印刷物処理システムは以上のように構成されている。次いで,本実施の形態の動作について,透かし入り文書読み取り装置400の動作を中心に説明する。
図15は,透かし入り文書読み取り装置400の動作を示すフローチャートである。
以下,第1の実施の形態と異なる部分を説明する。なお,以下の例は再スキャンの最初の数回(例えば1回目)はユーザ指示を行わないで再スキャンを行い,それでも駄目な場合についてユーザ指示によって解決を試みる例である。
ステップS210での後,ステップS230において繰り返しスキャン回数が所定回数(例えば2回)に達していたらステップS231に進む。繰り返しスキャン回数が所定回数に達していなければステップS203まで進む。
ステップS231では復号化テーブルや画像情報をもとにユーザに指示を与える。例えば図16(1)のようなケースは縦横に折りしわがあると推定されるので,紙しわを伸ばすようにユーザに指示する。また,図16(2)のようなケースでは復号化できなかった部分に汚れなどがあると推定されるので汚れを取り除くように指示する。
なお,他の実施の形態として復号化テーブルや画像情報を使わずに繰り返しスキャン回数が所定回数に達したらユーザに紙の状態を確認させる指示を出すだけでもよい。
なお,ユーザが紙をスキャナ装置に置き直す際に,別の紙が置かれてしまう可能性がある。そこで透かし画像の属性情報に文書のシリアル番号など他の文書と区別できる情報を埋め込めば装置側で識別することができる。
(第3の実施の形態の効果)
以上説明したように,本実施の形態によれば,第1の実施の形態での効果の他に以下の効果がある。
(3−1)紙しわや汚れ等によって復号化できない場合はユーザに紙の状態を直してもらう必要がある。その解決手段として本実施の形態では紙の状態を推定してユーザに指示する機能を傭えている。さらに紙を正しくスキャナ装置に置き直した後の再スキャンでは,復号化できなかった領域だけを処理するので効率的である。
(第4の実施の形態)
第1〜第3の実施の形態での透かし入り画像読み取り装置側においては,復号化できなかった領域に対して再度スキャン処理を行ってきた。第4の実施の形態は,復号化できなかった領域について透かし画像の抽出処理を変更して再度復号化処理を行うことを特徴とするものである。また,第2の実施の形態は復号化できなかった領域の画像情報をもとにスキャナ装置のパラメータを変更した。この第4の実施の形態は,復号化できなかった領域の画像情報をもとに透かし画像の抽出パラメータを変更することを特徴とするものである。
図17は,第4の実施の形態のかかる印刷物処理システムの概略構成を示す説明図である。この印刷物処理システムは,図17に示したように,透かし入り文書印刷装置100と透かし入り文書読み取り装置500を含んで構成されている。透かし入り文書印刷装置100は,第1の実施の形態と実質的に同様であるので,重複説明を省略することとし,透かし入り文書読み取り装置500の詳細について説明する。
透かし入り文書読み取り装置500は,図17に示したように,透かし入り印刷文書3が入力されて,埋め込みデータ2を出力する装置であり,印刷文書スキャン部230と,透かし画像抽出部231と,埋め込みデータ復号化部203と,誤り検出・訂正処理部204と,抽出パラメータ232を備えて構成されている。埋め込みデータ復号化部203,および誤り検出・訂正処理部204については,第1の実施の形態と実質的に同様であるので,重複説明を省略する。
印刷文書スキャン部230は透かし入り印刷文書を画像として読み取る処理を行う。具体的にはスキャナ装置などである。このスキャナ装置はフラットベッド型でもスタンド型でもよい。第1〜3の実施の形態との違いは復号化処理のフィードバック入力が無いことである。
透かし画像抽出部231は印刷文書スキャン部201で読み取った透かし入り文書画像から透かし画像に埋め込まれたユニットパターンを抽出する処理を行う。このユニットパターンで表された信号は埋め込みデータ2を誤り検出・訂正符号化で符号化されたデータである。また,復号化処理のフィードバックによって復号化できなかった領域についてユニットパターン抽出のパラメータを変更して再度抽出処理を行う。
抽出パラメータ設定部232は復号化に失敗した領域の画像情報をもとに透かし画像抽出部231の処理パラメータを設定する処理を行う。
本実施の形態にかかる印刷物処理システムは以上のように構成されている。次いで,本実施の形態の動作について,透かし入り文書読み取り装置500の動作を中心に説明する。
図18は,透かし入り文書読み取り装置500の動作を示すフローチャートである。
以下,第1の実施の形態と異なる部分を説明する。
ステップS210での条件がNOの場合はステップS240に進む。
ステップS240では復号化できなかった領域の画像情報からステップS203で行う透かし画像のユニットパターン抽出のパラメータを変更する。ここでの画像情報は第2の実施の形態と同じように画素の輝度値の平均値・分散値・分布などである。
以下,ステップS203の処理のパラメータ変更例として,2つの方法を説明する。
(1)方法1:入力画像の前処理パラメータを変更
透かし入り文書画像に対してユニットパターン抽出する前に,透かし入り文書画像について以下のような処理を行う。
・エッジ強調やぼかしなどのフィルタ処理
画像がぼけている,印字が薄い場合にはエッジ強調が効果的である。また,雑音(小さな汚れなど)にはぼかしが効果的である。
・輝度補正(明るさ・コントラスト・ガンマ補正など)
画像が暗い・明るい,印字が薄い・濃い場合などには輝度補正が効果的である。
・雑音除去
雑音(小さな汚れなど)には雑音除去が効果的である。
ここでは他にも一般的な画像処理を多く適用できる。
(2)方法2:ユニットパターン抽出のパターンモデルを変更
例えば,上述のように,2次元ウェーブレットフィルタを抽出に用いる場合では,その2次元ウェーブレットフィルタの係数の強弱を変更する。また,パターンマッチングによってユニットパターン抽出を行っているならば,パターンマッチングに使っている画像の点や線の太さや輝度を変更する。ここではユニットパターン抽出に他の方法が使われている場合は,画像情報をもとにその方法に応じた変更を行えばよい。
なお,ステップS203での変更は上記の方法1と方法2を組み合わせたものでもよい。また,ステップS203での処理は各領域ごとの画像情報が異なるならば,各々別々のパラメータ変更を行ってもよい。
以上の例は画像情報から動的にユニットパターン抽出パラメータを変更する説明であった。他にも再スキャン時には画像情報を使わずにユニットパターン抽出パラメータを静的に変更する方法もある。透かし画像の読み取りに失敗する多くの原因が印刷側のトナー不足によるものとするならば,再スキャンの際は印字の薄い場合に対応した固定のパラメータを使ってもよい。
(第4の実施の形態の効果)
以上説明したように,本実施の形態によれば,以下の効果がある。
(4−1)スキャナ装置の一時的な動作不良などによって復号化できなかった部分について再度ユニットパターン抽出処理を行うことによって取得できない部分だけを復号化処理するので効率良く取得することができる。
(4−2)印刷側のトナーが薄いことなどに起因する印刷濃度のムラによって復号化できなかった部分に対してその領域の画像情報に応じてユニットパターン抽出パラメータを動的または静的に変更することで対処できる。
(4−3)分割領域の画像特性に応じて各々に適切なパラメータ設定ができるので,復号化できなかった要因が領域ごとに異なる場合でも対応できる。
また,この第4の実施の形態と第1〜3の実施の形態を組み合わせることもできる。
図19は,一例として,第2,第4の実施の形態を組み合わせた印刷物処理システムの概略構成を示す説明図である。図19に示した透かし入り文書読み取り装置600は,第2の実施の形態で説明したスキャンパラメータ設定部210と,第4の実施の形態で説明した抽出パラメータ設定部232を備えて構成されている。
図20は,かかる透かし入り文書読み取り装置600の動作を示すフローチャートである。繰り返しスキャン回数が所定回数に達していなければ(ステップS211),画像情報を元にユニットパターン抽出パラメータを変更し(ステップS240),ユニットパターン抽出工程(ステップS202)に戻る。また,繰り返しスキャン回数が所定回数に達していれば,画像情報を元にスキャン装置のパラメータを変更し(ステップS221),透かし入り文書のスキャン工程(ステップS202)に戻る。
ここでは,第2,第4の実施の形態を組み合わせた一例について,図19,20を参照しながら説明したが,他の実施の形態の組み合わせも同様である。
(第5の実施の形態)
第1〜第4の実施の形態では,復号化できなかった場合に再スキャン処理を行うものであった。第5の実施の形態では複数回のスキャン処理と並行して,取得した複数の透かし入り文書画像から復号化を行うことを特徴とするものである。
図21は,第5の実施の形態のかかる印刷物処理システムの概略構成を示す説明図である。この印刷物処理システムは,図21に示したように,透かし入り文書印刷装置100と透かし入り文書読み取り装置700を含んで構成されている。透かし入り文書印刷装置100は,第1の実施の形態と実質的に同様であるので,重複説明を省略することとし,透かし入り文書読み取り装置700の詳細について説明する。
透かし入り文書読み取り装置700は,図21に示したように,透かし入り印刷文書3が入力されて,埋め込みデータ2を出力する装置であり,印刷文書複数回スキャン部240と,スキャンパラメータ設定部241と,画像バッファ部243と,透かし画像抽出部202と,埋め込みデータ復号化部203と,誤り検出・訂正処理部204を備えて構成されている。透かし画像抽出部202,埋め込みデータ復号化部203,および誤り検出・訂正処理部204については,第1の実施の形態と実質的に同様であるので,重複説明を省略する。
印刷文書複数回スキャン部240は透かし入り印刷文書を複数回スキャンする処理を行う。このスキャン処理の際に各スキャン処理でのスキャナ装置のパラメータを変更する。
スキャンパラメータ設定部241は印刷文書複数回スキャン部240へのパラメータを指示する処理を行う。例えば,最初のスキャンは通常のパラメータで行い,2回目はガンマ補正を大きくし,3回目はガンマ補正は小さくするなどの変更を行う。
画像バッファ部243は印刷文書複数回スキャン部240で取得された透かし入り文書画像を複数個格納する記憶部である。
本実施の形態にかかる印刷物処理システムは以上のように構成されている。次いで,本実施の形態の動作について,透かし入り文書読み取り装置700の動作を中心に説明する。
図22は,透かし入り文書読み取り装置700の動作を示すフローチャートである。
以下,第1の実施の形態と異なる部分を説明する。
ステップS301で処理が開始されると,スキャン処理スレッドの起動(ステップS302)および復号化処理スレッドの起動(ステップS310)が行われる。このスキャン処理スレッドおよび復号化処理スレッドは並列して動作する処理である。役割は下記の通りである。
・スキャン処理スレッド:スキャナ装置のパラメータを変更しながらスキャナ処理を行う。
・復号化処理スレッド:透かし入り文書画像に埋め込まれたデータの復号化を行う。
以下,各スレッドの動作について説明する。
(スキャン処理スレッドの動作)
ステップS302で動作が開始されると,ステップS303においてスキャン処理回数に応じたスキャン装置のパラメータを設定する。例えば最初は通常の設定,2回目はガンマ補正の係数を大きくする,3回目はガンマ補正係数を小さくするなどの設定を行う。なお,スタンド型スキャナのようにスキャンの都度に外部環境の影響によって取得画像の画質が異なってしまう場合は,スキャナ装置であれは複数回スキャンのすべてまたは一部をパラメータ変更無しにしてもよい。
次にステップS304で透かし入り印刷文書のスキャンを行う。
次にステップS305で取得した透かし入り文書画像を画像バッファに保管し,画像を保管したことを復号化処理スレッドに伝える。
次にステップS306で繰り返しスキャン回数が所定回数に達していない場合はステップS303に戻りスキャン処理を続ける。もしスキャン回数が所定回数に達した場合,または復号化処理スレッドより処理終了が通知されたら処理を終える(ステップS305)。
以上,スキャン処理スレッドの動作について説明した。
次いで,復号化処理スレッドの動作について説明する。
(復号化処理スレッドの動作)
ステップS310で開始されると,ステップS311でスキャン処理スレッドから透かし入り文書画像を画像バッファに保存されたとの通知があるまで待ち続ける。画像バッファに透かし入り文書画像が保存されると,これ以降でステップS312〜ステップS320で復号化処理を行う。
このステップS312〜ステップS320は第1の実施の形態におけるステップS203〜ステップS210と実質的に同様である。すべての領域が復号化できるまで順次画像バッファにある透かし入り文書画像からまだ復号化できていない領域について復号化処理を行う。
すべての分割領域について復号化に成功すると,スキャン処理スレッドに終了を通知する(ステップS318)。
(第5の実施の形態の効果)
以上説明したように,本実施の形態によれば,以下の効果がある。
(5−1)すべての領域が復号化できるまで繰り返しスキャンする場合において,複数回スキャンと並行して順次復号化処理を行うので効率良く処理を行うことができる。
(5−2)スキャンの度にパラメータを変更するので,印刷側のトナーが薄いことなどに起因する印刷濃度のムラなどに幅広く対応できる。
(5−3)スタンド型スキャナのようなスキャンの都度に外部環境の影響が変わることによって画質が変化し,再スキャンが必要な場合において効率良く処理ができる。
(第6の実施の形態)
第5の実施の形態では複数回のスキャン処理と並行して取得した複数の透かし入り文書画像から復号化を行った。第6の実施の形態では最初に複数回スキャン処理を行い,その後で各画像の画質を確認して復号化処理を行う順番を並び替えて復号化処理を行うことを特徴とするものである。ここでの画質とは例えば全体の平均値や分散値などである。これら画質の値が基準値に近い順番に並び替えることで,速く復号化できる確率が増す。
図23は,第6の実施の形態のかかる印刷物処理システムの概略構成を示す説明図である。この印刷物処理システムは,図23に示したように,透かし入り文書印刷装置100と透かし入り文書読み取り装置800を含んで構成されている。透かし入り文書印刷装置100は,第1の実施の形態と実質的に同様であるので,重複説明を省略することとし,透かし入り文書読み取り装置800の詳細について説明する。
透かし入り文書読み取り装置800は,図23に示したように,透かし入り印刷文書3が入力されて,埋め込みデータ2を出力する装置であり,印刷文書複数回スキャン部240と,スキャンパラメータ設定部241と,画像バッファ部243と,透かし画像抽出部202と,埋め込みデータ復号化部203と,誤り検出・訂正処理部204と,良好画像選定部250を備えて構成されている。印刷文書複数回スキャン部240,スキャンパラメータ設定部241,画像バッファ部243,透かし画像抽出部202,埋め込みデータ復号化部203,および誤り検出・訂正処理部204については,第5の実施の形態と実質的に同様であるので,重複説明を省略する。
良好画質判定部250は画像バッファ部243に記憶されている画像について復号化に適した画質を選定する。画像設定にあたってはこれまで復号化できていない領域の画質から判断する。
本実施の形態にかかる印刷物処理システムは以上のように構成されている。次いで,本実施の形態の動作について,透かし入り文書読み取り装置800の動作を中心に説明する。
図24は,透かし入り文書読み取り装置300の動作を示すフローチャートである。
以下,第5の実施の形態と異なる部分を説明する。
ステップS303〜ステップS306は第5の実施の形態と同じである。ここではスキャナ装置のパラメータを変えながらスキャン処理を所定回数繰り返す。なお,スタンド型スキャナのようにスキャンの都度に外部環境の影響によって取得画像の画質が異なってしまう場合は,スキャナ装置であれは複数回スキャンのすべてまたは一部をパラメータ変更無しにしてもよい。
ステップS330では画像バッファから復号化に良好な画像を選択する。
ここでの選択方法の例としては例えば以下のようなものである。
・画像全体の平均値や分散値が基準値に近いもの。
・サンプル地点において実際に復号化処理を試みて最も成績の良かったもの。例えば復号化処理に2次元画像フィルタを使用している場合はフィルタ出力値が大きい画像である。また,復号化処理にパターンマッチングを使っている場合はパターンモデルとの差が小さい(よく似ている)画像である。
最初は透かし画像全体の画質を調べて選択する。2回目以降は復号化できなかった領域について画質を調べて選択する。
以降,ステップS312〜ステップS320は第1の実施の形態におけるステップS203〜ステップS210と実質的に同様である。
なお,ステップS330での良好な画像を選択する処理を行わずにスキャナで取得した順番で復号化してもよい。
(第6の実施の形態の効果)
以上説明したように,本実施の形態によれば,以下の効果がある。
(6−1)最初に複数枚の文書画像をスキャナより取得し,その中から復号化に適した画質複数回スキャンと並行して順次復号化処理を行うので効率良く処理を行うことができる。
(6−2)スキャンの度にパラメータを変更するので,印刷側のトナーが薄いことなどに起因する印刷濃度のムラなどに幅広く対応できる。
(6−3)スタンド型スキャナのようなスキャンの都度に外部環境の影響が変わることによって画質が変化し,再スキャンが必要な場合において効率良く処理ができる。
(第7の実施の形態)
第1の実施の形態では画像を複数領域に分け,それぞれにエラー検出符号などを付けることにより,領域単位でエラーの有無を検出していた。本実施の形態では,領域単位にエラー検出符号を付けるのではなく,印刷側では,埋め込む情報に誤り訂正符号化を施し,画像全体に繰り返し埋め込む。検証側では,誤りを含む抽出した情報から,繰り返し埋め込んだ情報を多数決により誤りを減らし,さらに誤り訂正符号を復号することで誤りからの回復を行う。そうして取り出した情報に対し,埋め込み側と同様の手法(誤り訂正符号,情報の複数回繰り返し)を行って,ユニットパターン単位でエラーの有無を判定する。ここで,エラーと判定された信号パターンが密集している部分が,情報の抽出に失敗した領域として判定される。
図25は,第7の実施の形態のかかる印刷物処理システムの概略構成を示す説明図である。この印刷物処理システムは,図25に示したように,透かし入り文書印刷装置100と透かし入り文書読み取り装置900を含んで構成されている。透かし入り文書印刷装置100は,第1の実施の形態と実質的に同様であるので,重複説明を省略することとし,透かし入り文書読み取り装置900の詳細について説明する。
透かし入り文書読み取り装置900は,図25に示したように,透かし入り印刷文書3が入力されて,埋め込みデータ2を出力する装置であり,印刷文書スキャン部201と,透かし画像抽出部202と,埋め込みデータ復号化部203と,誤り検出・訂正処理部204と,誤り検出・訂正符号作成部500と,情報復元手段501と,エラー判定手段502を備えて構成されている。印刷文書スキャン部201,透かし画像抽出部202,埋め込みデータ復号化部203,および誤り検出・訂正処理部204については,第1の実施の形態と実質的に同様であるので,重複説明を省略する。
誤り検出・訂正符号作成部500は,埋め込み側の誤り検出・訂正符号作成部103と同様の方法で処理を行う。
情報復元手段501は,埋め込みデータ復号化部203から出力される埋め込みデータから,印刷側の分割符号化部102と同様の方法で画像全体に埋め込まれている情報を決定する。
透かし入り文書印刷装置に入力される埋め込みデータ2は,透かし入り文書読み取り装置の出力である埋め込みデータ2と同じとなることから,情報復元手段501と分割符号化部102の出力は同じ情報となる。これによって,画像上のどこにどのパターンが配置されているかを,読み取り装置側で知ることができる。
エラー判定手段502は,情報復元手段501から得られる情報と,透かし画像抽出部202から得られる情報を比較し,ユニットパターン単位で誤り判定することができる。
誤り判定後,誤り信号の分布パターンや密度などによって,第1の実施の形態と同様に印刷文書スキャン部に高い誤り率の範囲を再スキャンさせてもよい。また,第2の実施の形態のように高い誤り率の範囲に対してスキャナ装置のパラメータを変更して再スキャンさせてもよい。また,第3の実施の形態のようにユーザに紙の置き直し等の指示を出してもよい。また,第4の実施の形態のように高い誤り率の範囲に対して抽出処理を変更して読み取り処理を行ってもよい。
さらに第5の実施の形態のようにスキャナの処理と復号化処理を並行して進めてもよい。また,第6の実施の形態のように複数の画像をスキャンして,その中からよい画質のものから読み取り処理を行ってもよい。
また,誤り検出・訂正符号はデータ全体をまとめて符号化してもよいし,データを分割して各々に対して符号化してもよい。
(第7の実施の形態の効果)
以上説明したように,本実施の形態によれば,以下の効果がある。
(7−1)ユニットパターン単位で誤りの有無が分かるため,誤り箇所をより詳細に特定できる。
以上,添付図面を参照しながら本発明にかかる印刷物処理システム,透かし入り文書印刷装置,透かし入り文書読み取り装置,印刷物処理方法,情報読み取り装置,および情報読み取り方法の好適な実施形態について説明したが,本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば,以下のような応用が可能である。
(1)埋め込みデータを分割する際のデータ長は固定長だけでなく,データの内容に応じてデータ長の長さを変更してもよい。例えば埋め込みデータが文字列の場合はセンテンス単位に分割するなどでもよい。
(2)透かし画像の例として2値画像の点で構成された例を説明したが,これに限定されるものではない。例えば画素は多階調のカラー画素を用いてもよいし,ユニットパターン内部を点ではなく線にしてもよい。また,その他文書に情報を埋め込む公知に技術であるバーコード,2次元バーコードにも適用できる。一般的な画像用の電子透かし技術にも適用できる。
(3)各実施の形態を組み合わせてもよい。
(4)上記実施の形態では紙に対する印刷文書を前提に説明したが,プラスチックなどの有機化合物,金属,繊維など紙以外に印刷した場合も有効である。
(5)上記実施の形態では透かし画像と文書画像を重ね合わせて印刷したが,透かし画像だけ印刷する場合にも適用可能である。
(6)本発明は紙の印刷文書以外にも写真用の電子透かしなどにも適用できる。
本発明は,電子透かし技術などで秘匿情報を埋め込んだ透かし入り文書の印刷装置および読み取り装置,ならびにこれら装置をシステム構成要素とする印刷物処理システムおよび印刷物処理方法に利用可能である。
第1の実施の形態にかかる印刷物処理システムの概略構成を示す説明図である。 透かし入り文書印刷装置100の動作を示すフローチャートである。 文書画像と透かし画像の合成を示す説明図である。 透かし画像の全体を示す説明図である。 メイン情報領域への埋め込みデータの一例を示す説明図であり,(a)は横方向に分割して埋め込む場合,(b)は縦横に分割して埋め込む場合を示している。 分割領域の面積を合わせる方法に関する説明図である。 透かし入り文書読み取り装置200の動作を示すフローチャートである。 スキャン領域テーブルの一例を示す説明図である。 同じデータを複数領域に埋め込んである場合のスキャン領域テーブルの一例を示す説明図である。 第2の実施の形態にかかる印刷物処理システムの概略構成を示す説明図である。 透かし入り文書読み取り装置300の動作を示すフローチャートである。 スキャン領域テーブルの一例を示す説明図である。 第3の実施の形態にかかる印刷物処理システムの概略構成を示す説明図である。 エラー原因をもとにユーザに指示を与える処理を示す説明図である。 透かし入り文書読み取り装置400の動作を示すフローチャートである。 復号化できなかった領域の例を示す説明図であり,(a)は紙の縦横が復号化できなかった場合,(b)は紙の一部が複合化できなかった場合を示している。 第4の実施の形態にかかる印刷物処理システムの概略構成を示す説明図である。 透かし入り文書読み取り装置500の動作を示すフローチャートである。 第2,第4の実施の形態を組み合わせた印刷物処理システムの概略構成を示す説明図である。 透かし入り画像読み取り装置600の動作を示すフローチャートである。 第5の実施の形態にかかる印刷物処理システムの概略構成を示す説明図である。 透かし入り文書読み取り装置700の動作を示すフローチャートである。 第6の実施の形態にかかる印刷物処理システムの概略構成を示す説明図である。 透かし入り文書読み取り装置800の動作を示すフローチャートである。 第7の実施の形態にかかる印刷物処理システムの概略構成を示す説明図である。
符号の説明
1 電子文書データ
2 埋め込みデータ
3 透かし入り印刷文書
101 文書画像形成部
102 分割符号化部
103 誤り検出・訂正符号作成部
104 透かし画像形成部
105 透かし入り文書画像合成部
106 印刷部
200,300,・・・,900 透かし入り文書読み取り装置
201 印刷文書スキャン部
202 透かし画像抽出部
203 埋め込みデータ復号化部
204 誤り検出・訂正処理部
210 スキャンパラメータ設定部
220 エラー原因判定部
221 ユーザ操作指示部
232 抽出パラメータ設定部
240 印刷文書複数回スキャン部
241 スキャンパラメータ設定部
243 画像バッファ部
250 良好画像選定部
500 誤り検出・訂正符号作成部
501 情報復元手段
502 エラー判定手段

Claims (26)

  1. 電子文書に秘匿情報を埋め込んで印刷する透かし入り文書印刷装置と,前記透かし入り文書を読み取って前記秘匿情報を取り出す透かし入り文書読み取り装置とを含む印刷物処理システムであって,
    前記透かし入り文書印刷装置は,
    電子文書データを紙面に印刷する画像に変換する文書画像形成部と,
    埋め込みデータを任意のデータ長に分割する分割符号化部と,
    分割された各埋め込みデータブロックに対して誤り検出・訂正できるような符号化を行う誤り検出・訂正符号作成部と,
    誤り訂正符号化された前記埋め込みデータから各符号化データをパターン画像に変換して紙面上の指定された分割領域に各々配置した透かし画像を作成する透かし画像形成部と,
    前記文書画像形成部で作成された文書画像と前記透かし画像形成部で作成された透かし画像とを合成する透かし入り文書画像合成部と,
    前記透かし入り文書画像合成部で作成された透かし入り文書画像を印刷する印刷部と,を備え,
    前記透かし入り文書読み取り装置は,
    前記透かし入り印刷文書を画像として読み取る印刷文書スキャン部と,
    前記印刷文書スキャン部で読み取った透かし入り文書画像から前記透かし画像に埋め込まれたパターン画像を抽出する透かし画像抽出部と,
    各分割領域について誤り検出・訂正符号を復号化するとともに,復号処理の結果,誤り訂正ができなかった分割領域に関する情報を前記印刷文書スキャン部にフィードバックする埋め込みデータ復号化部と,
    誤り訂正符号の復号化を行う誤り検出・訂正処理部と,
    を備えたことを特徴とする,印刷物処理システム。
  2. 前記透かし入り文書読み取り装置は,前記埋め込みデータ復号化部よりフィードバックされた画像情報をもとに前記印刷文書スキャン部のパラメータを変更するスキャンパラメータ設定部をさらに備えたことを特徴とする,請求項1に記載の印刷物処理システム。
  3. 前記透かし入り文書読み取り装置は,復号化できなかった分割領域からエラー原因を判定するエラー原因判定部と,エラー原因をもとにユーザに指示を与えるユーザ操作指示部をさらに備えたことを特徴とする,請求項1または2に記載の印刷物処理システム。
  4. 前記透かし入り文書読み取り装置は,復号化に失敗した領域の画像情報をもとに前記透かし画像抽出部の処理パラメータを設定する抽出パラメータ設定部をさらに備えたことを特徴とする,請求項1〜3のいずれかに記載の印刷物処理システム。
  5. 前記透かし入り文書読み取り装置は,前記印刷文書スキャン部へのパラメータを指示するスキャンパラメータ設定部と,前記印刷文書スキャン部で取得された透かし入り文書画像を複数個格納する画像バッファ部をさらに備え,
    前記印刷文書スキャン部は,前記透かし入り印刷文書を複数回スキャンすることを特徴とする,請求項1〜4のいずれかに記載の印刷物処理システム。
  6. 前記透かし入り文書読み取り装置は,前記画像バッファ部に記憶されている画像について復号化に適した画質を選定する良好画質判定部をさらに備えたことを特徴とする,請求項5に記載の印刷物処理システム。
  7. 前記透かし入り文書読み取り装置は,
    前記透かし入り文書印刷装置の誤り検出・訂正符号作成部と同様の処理を行う誤り検出・訂正符号作成部と,
    前記埋め込みデータ復号化部から出力される埋め込みデータから,前記透かし入り文書印刷装置の符号化部と同様の方法で画像全体に埋め込まれている情報を決定する情報復元手段と,
    前記情報復元手段から得られる情報と,前記透かし画像抽出部から得られる情報とを比較し,パターン画像単位で誤り判定するエラー判定手段と,をさらに備えたことを特徴とする,請求項1〜6のいずれかに記載の印刷物処理システム。
  8. 前記透かし画像形成部は,前記パターン画像を紙面上の指定された分割領域に配置する際に,前記分割領域の面積に合うように足りない部分は任意のデータで埋めることを特徴とする,請求項1〜7のいずれかに記載の印刷物処理システム。
  9. 前記透かし入り文書読み取り装置は,最終的に復号化できなかった分割領域を表示する表示部をさらに備えたことを特徴とする,請求項1〜8のいずれかに記載の印刷物処理システム。
  10. 透かし入り文書を読み取って秘匿情報を取り出す透かし入り文書読み取り装置であって,
    前記透かし入り印刷文書を画像として読み取る印刷文書スキャン部と,
    前記印刷文書スキャン部で読み取った透かし入り文書画像から前記透かし画像に埋め込まれたパターン画像を抽出する透かし画像抽出部と,
    各分割領域について誤り検出・訂正符号を復号化するとともに,復号処理の結果,誤り訂正ができなかった分割領域に関する情報を前記印刷文書スキャン部にフィードバックする埋め込みデータ復号化部と,
    誤り訂正符号の復号化を行う誤り検出・訂正処理部と,
    備えたことを特徴とする,透かし入り文書読み取り装置。
  11. 前記埋め込みデータ復号化部よりフィードバックされた画像情報をもとに前記印刷文書スキャン部のパラメータを変更するスキャンパラメータ設定部をさらに備えたことを特徴とする,請求項10に記載の透かし入り文書読み取り装置。
  12. 復号化できなかった分割領域からエラー原因を判定するエラー原因判定部と,エラー原因をもとにユーザに指示を与えるユーザ操作指示部をさらに備えたことを特徴とする,請求項10または11に記載の透かし入り文書読み取り装置。
  13. 復号化に失敗した領域の画像情報をもとに前記透かし画像抽出部の処理パラメータを設定する抽出パラメータ設定部をさらに備えたことを特徴とする,請求項1012のいずれかに記載の透かし入り文書読み取り装置。
  14. 前記印刷文書スキャン部へのパラメータを指示するスキャンパラメータ設定部と,前記印刷文書スキャン部で取得された透かし入り文書画像を複数個格納する画像バッファ部をさらに備え,
    前記印刷文書スキャン部は,前記透かし入り印刷文書を複数回スキャンすることを特徴とする,請求項1013のいずれかに記載の透かし入り文書読み取り装置。
  15. 前記画像バッファ部に記憶されている画像について復号化に適した画質を選定する良好画質判定部をさらに備えたことを特徴とする,請求項14に記載の透かし入り文書読み取り装置。
  16. 電子文書に前記秘匿情報を埋め込んで印刷する透かし入り文書印刷装置に備えられた誤り検出・訂正符号作成部と同様の処理を行う誤り検出・訂正符号作成部と,
    前記埋め込みデータ復号化部から出力される埋め込みデータから,前記透かし入り文書印刷装置に備えられた符号化部と同様の方法で画像全体に埋め込まれている情報を決定する情報復元手段と,
    前記情報復元手段から得られる情報と,前記透かし画像抽出部から得られる情報とを比較し,パターン画像単位で誤り判定するエラー判定手段と,をさらに備えたことを特徴とする,請求項1015のいずれかに記載の透かし入り文書読み取り装置。
  17. 最終的に復号化できなかった分割領域を表示する表示部をさらに備えたことを特徴とする,請求項1016のいずれかに記載の透かし入り文書読み取り装置。
  18. 電子文書に秘匿情報を埋め込んで印刷する透かし入り文書印刷工程と,前記透かし入り文書を読み取って前記秘匿情報を取り出す透かし入り文書読み取り工程を含む印刷物処理方法であって,
    前記透かし入り文書印刷工程は,
    電子文書データを紙面に印刷する画像に変換する文書画像形成工程と,
    埋め込みデータを任意のデータ長に分割する分割符号化工程と,
    分割された各埋め込みデータブロックに対して誤り検出・訂正できるような符号化を行う誤り検出・訂正符号作成工程と,
    誤り訂正符号化された前記埋め込みデータから各符号化データをパターン画像に変換して紙面上の指定された分割領域に各々配置した透かし画像を作成する透かし画像形成工程と,
    前記文書画像形成工程で作成された文書画像と前記透かし画像形成工程で作成された透かし画像とを合成する透かし入り文書画像合成工程と,
    前記透かし入り文書画像合成工程で作成された透かし入り文書画像を印刷する印刷工程と,
    を含み,
    前記透かし入り文書読み取り工程は,
    前記透かし入り印刷文書を画像として読み取る印刷文書スキャン工程と,
    前記印刷文書スキャン工程で読み取った透かし入り文書画像から前記透かし画像に埋め込まれたパターン画像を抽出する透かし画像抽出工程と,
    各分割領域について誤り検出・訂正符号を復号化するとともに,復号処理の結果,誤り訂正ができなかった分割領域に関する情報を前記印刷文書スキャン工程にフィードバックする埋め込みデータ復号工程と,
    誤り訂正符号の復号化を行う誤り検出・訂正処理工程と,
    を含むことを特徴とする,印刷物処理方法。
  19. 前記透かし入り文書読み取り工程は,前記埋め込みデータ復号化工程によりフィードバックされた画像情報をもとに前記印刷文書スキャン工程におけるパラメータを変更するスキャンパラメータ設定工程をさらに含むことを特徴とする,請求項18に記載の印刷物処理方法。
  20. 前記透かし入り文書読み取り工程は,復号化できなかった分割領域からエラー原因を判定するエラー原因判定工程と,エラー原因をもとにユーザに指示を与えるユーザ操作指示工程をさらに含むことを特徴とする,請求項18または19に記載の印刷物処理方法。
  21. 前記透かし入り文書読み取り工程は,復号化に失敗した領域の画像情報をもとに前記透かし画像抽出工程の処理パラメータを設定する抽出パラメータ設定工程をさらに含むことを特徴とする,請求項1820のいずれかに記載の印刷物処理方法。
  22. 前記透かし入り文書読み取り工程は,前記印刷文書スキャン工程におけるパラメータを指示するスキャンパラメータ設定工程と,前記印刷文書スキャン工程において取得された透かし入り文書画像を複数個格納する画像バッファ工程をさらに含み,
    前記印刷文書スキャン工程は,前記透かし入り印刷文書を複数回スキャンすることを特徴とする,請求項1821のいずれかに記載の印刷物処理方法。
  23. 前記透かし入り文書読み取り工程は,前記画像バッファ工程において記憶されている画像について復号化に適した画質を選定する良好画質判定工程をさらに含むことを特徴とする,請求項22に記載の印刷物処理方法。
  24. 前記透かし入り文書読み取り工程は,
    前記透かし入り文書印刷工程における誤り検出・訂正符号作成工程と同様の処理を行う誤り検出・訂正符号作成工程と,
    前記埋め込みデータ符号化工程において出力される埋め込みデータから,前記透かし入り文書印刷工程の符号化工程と同様の方法で画像全体に埋め込まれている情報を決定する情報復元工程と,
    前記情報復元工程において得られる情報と,前記透かし画像抽出工程において得られる情報とを比較し,パターン画像単位で誤り判定するエラー判定工程と,
    をさらに含むことを特徴とする,請求項1823のいずれかに記載の印刷物処理方法。
  25. 前記透かし画像形成工程において,前記パターン画像を紙面上の指定された分割領域に配置する際に,前記分割領域の面積に合うように足りない部分は任意のデータで埋めることを特徴とする,請求項1824のいずれかに記載の印刷物処理方法。
  26. 前記透かし入り文書読み取り工程は,最終的に復号化できなかった分割領域を表示する表示工程をさらに含むことを特徴とする,請求項1825のいずれかに記載の印刷物処理方法。
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