JP3911430B2

JP3911430B2 - Image processing apparatus, image processing method, and program thereof

Info

Publication number: JP3911430B2
Application number: JP2002064308A
Authority: JP
Inventors: 高弘柳下; 由希子山崎
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-03-08
Filing date: 2002-03-08
Publication date: 2007-05-09
Anticipated expiration: 2022-03-08
Also published as: JP2003264686A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、不可視の情報を付加した印刷画像から、付加情報を検出する画像処理装置、画像処理方法、およびそのプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像データなどに、人間が知覚できない形で、情報を埋め込む技術として、電子透かしの技術がある。この技術の第一の用途として、その画像に対する権限者を特定する情報を埋め込むことで、その画像の不正コピーや不正使用の追跡を行うものがある。第二の用途として、特定パターン情報を埋め込むことで、その情報の検出結果から、その画像に対する改竄の有無を判断するものがある。
【０００３】
この第一、第二の用途では、データの改変（攻撃）を想定しなければならない。よって、改変後のデータに対しても、ある隠された規則性が残る埋め込み手法が取られる。例えば、データが改変されていても、これを所定の関数に入力すると、その出力に統計的偏りが生じるなどの手法である。特開２００１−１４８７７５号公報のように、周波数空間における画像データに、特定の加工を施す手法などが、よく用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
画像データなどに、人間が知覚できない形で、情報を埋め込む技術には、上述以外に以下のような第三の用途がある。画像データを作成する装置が、その画像の属性情報を、画像データ中に埋め込み、検出装置側に伝える用途である。この第三の用途では、データの改変（攻撃）を想定する必要があまりない。それは、この用途の目的が元々、不正に対する防衛ではなく、属性情報の伝播であるからである。作成された画像が、電子データでなく印刷物であれば、さらに作為的な改変度合いも小さいと考えられる。データの改変を想定する必要がない分、埋め込み手法の条件は、緩和され、より簡易な手法の適用が可能となる。
【０００５】
しかしながら、そのような簡易な手法がこれまで考えられていなかったため、この第三の用途にも、従来の電子透かしの手法を取らざるを得なかった。すなわち従来手法の複雑さに伴う、低速性、高コストや、改変耐性向上に伴う、画質劣化などの、デメリットを受け入れざるを得なかった。ちなみに、第三の用途を実現する簡易な技術として、バーコードのようなものがあるが、これは、本来の画像データに、専用のオブジェクトデータを付加しなければならず、本来の画像の見栄えが悪くなる、印刷トナー（インク）の消費を増やすなどの点で、あまり好ましい技術とはいえない。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、画質劣化がなく、特別演算処理も不要（高速、低コスト）な、不可視に埋め込んだ情報を高精度に検出できる画像処理装置、画像処理方法、およびそのプログラムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、印刷画像の作成時に利用するディザマトリクスのサイズ情報と、前記印刷画像の属性情報との、対応関係を記憶する記憶手段と、前記印刷画像を読取り、画像データを得る読取手段と、前記画像データから、前記印刷画像の作成に使用された前記ディザマトリクスのサイズ情報を検出する検出手段と、を有し、前記ディザマトリクスのサイズ情報を使用して、前記記憶手段から、前記属性情報を取り出すことを特徴とする画像処理装置である。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記属性情報とは、前記印刷画像の格納場所、作成日時、および作成者、のうち少なくとも１つの情報であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、各前記中間調処理のパラメータ値に対し、複数の前記属性情報との対応を、前記記憶手段に記憶することを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の発明において、前記検出手段は、前記画像データ中の基準位置を示すパターンに基づいて前記中間調処理のパラメータ情報を検出することを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の発明において、前記検出手段は、前記画像データ中、ある特定の範囲内のみで検出を行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、印刷画像の作成時に利用するディザマトリクスのサイズ情報と、前記印刷画像の属性情報との、対応関係を記憶する工程と、前記印刷画像を読取る工程と、前記読取った画像データから、前記印刷画像の作成に使用された前記ディザマトリクスのサイズ情報を検出する工程と、前記ディザマトリクスのサイズ情報を使用して、記憶した前記属性情報を取り出す工程と、を備えたことを特徴とする画像処理方法である。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載された画像処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラムである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。本発明の画像処理装置は、制御部１、画像データ作成部２、画像データ蓄積部３、プリンタ部４、スキャナ部５、検出部６、および記憶部７を有する。
【００１８】
画像データ作成部２は、制御部１から指示された中間調処理パラメータで、ビットマップ画像データを作成する。画像データ蓄積部３は、このデータを記憶保存する。プリンタ部４は、このデータに基づき、紙などの記録媒体に、トナーやインクなどで像を形成（印刷）する。
【００１９】
その後、この印刷紙を、スキャナ部５は、再びビットマップ画像データ化（電子データ化）する。検出部６は、この画像データで使われたであろう中間調処理のパラメータの抽出を行う。記憶部７は、中間調処理のパラメータと、画像属性の対応が記録されたテーブルで構成されている。このテーブルを使って、検出部６で抽出されたパラメータから、画像属性データを得る。以下、各ブロックについて順に説明する。
【００２０】
（画像データ作成部２）
画素あたり表現可能な階調数が小さい媒体に、画像を出力する際、組織的ディザ法と呼ぶ中間調処理を用いることが多い。例えばドットの有無で印字を行うプリンタ等は、通常１画素あたり２階調しか表現できない。このような出力媒体で、濃度を表現する場合、組織的ディザ法が使われる。
【００２１】
組織的ディザ法は、元の多階調データ（図２）と、ディザマトリックス（図３(b) ）の値（しきい値）との、大小比較結果（同図(a) ）を出力とする中間調処理方法である。ディザマトリックスは、同図(a) の太線ように、元の多階調データに対し繰り返し用いる。図４は、図３に対しディザマトリックスの位相だけが異なる例を示している。ディザマトリックスがA*B 画素であったとすれば、位相はA*B 種類存在する。
【００２２】
さらにc,m,y,k （シアン、マジェンタ、イエロー、ブラック）の４色で印刷を行うカラープリンタの場合、ディザマトリックスも、４色分それぞれ異なるものを使用するので、位相の種類数は、(Ac*Bc)*(Am*Bm)*(Ay*By)*(Ak*Bk) となる。例えば、４色とも16*16 のディザマトリックスであったとすれば、位相の種類数は、約4*109 となる。これは、印刷装置の寿命（1*10６ページ程度）を、はるかに上回る数字であり、全ページ異なる位相とすることも可能となる。さらに印刷装置の生産総数が少なければ、ページに加え、装置固有の位相とすることも可能となる。
【００２３】
中間調処理のパラメータとして、位相以外に周期や、波形も利用できる。図３に対し、図５は、ディザマトリックスの周期（縦横サイズ）が異なる例を、図６は、波形（しきい値）が異なる例を示している。周期や波形の異なる複数種類のディザマトリックスを使い分けることで、位相と同様、印刷物による情報伝播を行うことができる。
【００２４】
ディザ位相のように、画像品質にほとんど影響を与えないパラメータが印刷画像には存在する。この冗長性に着目し、印刷物の中間調処理パラメータに、画像属性情報の伝播の役割を与えるというのが、本発明のポイントである。
【００２５】
本発明は、ディザ法による中間調処理された領域が、印刷画像中に存在することが前提条件となる。しかしながら、本発明の実施用途では、印刷物による情報伝播を行う意思を持った人が、画像データを作成するので、上記条件を満たすことは、特に障害とはならない。みだし文字や、レターヘッドなどを、故意に中間の濃度で表現するだけで済むからである。
【００２６】
バーコードのように、本来不要なオブジェクトを付加するのに比べれば、印刷文書をすっきりさせることができる。ただしカラープリンタの場合、中間濃度の領域で使える色数と、パラメータ値総数（上述の位相の例なら、約4*109 ）とは、相反する関係がある。例えば、その領域を黄色にしようとすると、ここにはy のトナーしか置かれないので、c,m,k のパラメータ情報を伝えることができない。このように任意の色を選ぼうとすると、位相の例なら(Ac*Bc) 、(Am*Bm) 、(Ay*By) 、(Ak*Bk) の内、最小の数が、表現可能なパラメータ値総数となってしまう。
【００２７】
逆に、常に４色で表現するような色を使うという制限を加えれば、パラメータ値総数は、(Ac*Bc)*(Am*Bm)*(Ay*By)*(Ak*Bk) となる。前者は、４色パラメータの全組合せの中で、使用しない組合せを設けたことを意味する。ただ、任意の色が選べるといっても、最大濃度の黄色のように、ディザのパターンが現れない色は選べない。
【００２８】
前者の場合、使えるパラメータ値総数が極端に少なくなってしまう。上述の例なら、16*16=256 種類の情報しか伝播できない。しかしこのような場合も、１つのパラメータ値に対し、複数の属性情報を対応させればよい。例えば、属性情報が、画像データの格納場所であった場合、１つのパラメータ値に、１ページデータの格納場所を対応させるのではなく、複数ページのデータの格納場所を対応させる。
【００２９】
（記憶部７）
記憶部７には、上述の中間調処理のパラメータと、画像属性情報の対応を記録しておく。画像属性情報の内容によって、以下のようにいろいろ便利なことを行うことができる。
【００３０】
属性情報が印刷データ自身の格納場所情報である場合、再印刷を高速かつ高画質に行うことができる。再印刷とは、印刷原稿を使って、その元となったビットマップデータを、画像データ蓄積部３から読み出し、このデータに基づいて、再び印刷原稿を作ることをいう。印刷原稿を作成したワープロなどのアプリケーションソフトファイルが紛失していても、その画像のビットマップデータが、画像データ蓄積部３に残っているので、再印刷を行うことができる。
【００３１】
アプリケーションソフトを起動し、ファイルを転送、ビットマップデータを再作成するより、はるかに高速な再印刷ができる。画像の格納場所が直接わかるので、画像データ蓄積部３内の全ビットマップデータとの比較を行うよりはるかに、高速な検索が行える。
【００３２】
また、印刷原稿をスキャンしたデータでのプリント（通常のコピー動作）に比べ、高画質な印刷を行うことができる。加筆などによる印刷原稿の汚れや、原稿読み込み時に混入するノイズによる画質劣化要因を除去できるからである。再印刷以外に、差分抽出も行うことができる。差分抽出とは、印刷原稿を使って、その元となったビットマップデータを、画像データ蓄積部３から読み出し、このデータと印刷原稿のスキャンデータとの非一致部分を抽出し、これに基づいて、印刷や表示を行うことをいう。印刷原稿に対する改竄を検出したり、加筆部分のみを抽出する目的で使われる。
【００３３】
属性情報が印刷データ以外の格納場所情報である場合、アクセス制限ができる。例えば、図７のように、(b) のページには機密の情報を載せ、(a) のページには、そのリンクと、機密でない情報のみを載せる。会議などでは、両ページを配布するが、(b) のページは回収し、機密情報の漏洩を防止する。(a) のページに、(b) のページ画像の格納場所情報を付加しておくことで、後日、本発明装置を使って、(a) から(b) のページを得ることができる。本発明装置に、パスワードなどの個人認証手段を付ければ、機密情報へのアクセスを正当者のみに制限することができる。
【００３４】
属性情報が印刷の日時／人物情報である場合、作成日時／人物の証明ができる。時計や、個人認証手段を設ければ、印刷データまたは印刷物を作成した日時、人物の情報を、中間調処理パラメータと対応させ、その証明を行うことができる。印刷ページ累積カウンタを設ければ、ある程度日時と同じ情報を付加することができる。
【００３５】
（制御部１）
記憶部７の記憶内容は、固定の場合（初期値のまま書換えなし）と、動的の場合（途中書換えあり）とがある。属性情報が、日時／人物などの場合には、後者となる。前者の場合、制御部１は、記憶部７の対応関係に従い、作成しようとする画像データの属性から、中間調処理のパラメータを決定し、これを画像データ作成部２に伝える。
【００３６】
後者の場合、制御部１は、作成しようとする画像データの属性と、中間調処理のパラメータとの対応関係を決定し、これを記憶部７に記憶すると同時に、その中間調処理パラメータを、画像データ作成部２に伝える。記憶部７の書換えは、本発明のシステムが、２つの装置に分割されていると（図１の点線）、装置間でのデータ転送となるが、１つの装置（プリンタ、スキャナが合体した複合機など）であれば、その必要がない。
【００３７】
（検出部６）
図３のディザマトリックスを使って、位相をパラメータとする例で説明する。まず、スキャナ部５で得たビットマップデータを、ディザマトリックスと同じサイズのブロックに分割し（同図(a) ）、統計をとる。同図(d) は、太線で示すこのブロック８個分の領域から統計を取った結果である。数字は黒画素の個数を表している。統計は、ディザマトリックスの１６個の位置それぞれ個別に求めている。この数字が大きい位置ほど、黒画素になる傾向が強かったことを意味する。すなわち、これは、本来のディザしきい値が低かった、ことにつながる。つまり、このようにして得られた統計情報は、ディザしきい値との相関が大きいといえる。
【００３８】
同図(e) は、同図(d) を正規化したものである。具体的には、個々の黒画素個数を、発生しうる最大の黒画素個数（ここでは８）で割り、０〜１の正規化値を得ている。同図(c) のようにディザマトリックスのしきい値も正規化する（意味あい上、極性は反転してある）。
【００３９】
この２つの正規化値の最小二乗誤差が、最小となる位相を検出結果とする。つまり図３(e) の統計値に対し、位相の異なる１６種類のディザすべての二乗誤差を求め、その最小値を示すディザ位相を検出結果とする。例えば、図３(e) の統計値に対する二乗誤差は、正しい位相の図３(c) では1.29、正しくない位相図４(c) の2.17より小さい値となる。この処理をＣ言語で表現すると以下のようになる。ただし、ディザマトリックスサイズ＝n*m 、統計の正規化値＝a[j][i] 、ディザしきい値の正規化値＝b[j][i] 、検出結果の位相値＝ii, jjとする。
【００４０】

【００４１】
次に、周期をパラメータとする例を説明する。スキャナ部５で得たビットマップデータの自己相関が最大となる距離を検出結果とする。Ｃ言語で表現すると以下のようになる。ただし、横方向（ｘ方向）周期の検出例で、ビットマップデータの検索範囲＝０〜Ｘ、周期の検索範囲＝１〜Ｆ、検出結果の周期値＝iiとする。
【００４２】

【００４３】
次に、波形をパラメータとする例を説明する。スキャナ部５で得たビットマップデータの統計の正規化値と、定義された複数のディザマトリックスの正規化値との最小二乗誤差が、最小となるディザマトリックスを検出結果とする。つまり、図３(e) の統計値に対し、定義されたすべてのディザの二乗誤差を求め、その最小値を示すディザを検出結果とする。
【００４４】
例えば、図３(e) の統計値に対する二乗誤差は、正しい波形の図３(c) では1.29、正しくない波形図６(c) の3.79より小さい値となる。Ｃ言語で表現すると以下のようになる。ただし、ディザマトリックスのサイズ＝n*m 、ディザマトリックスの種類数＝K 、統計の正規化値＝a[j][i] 、ディザしきい値の正規化値＝d[k][j][i]、検出結果＝kkとする。
【００４５】

【００４６】
以上が、基本的な検出方法であるが、以下、より検出精度を高める方法について説明する。
【００４７】
上述の位相をパラメータとする場合、位相の基準が必要である。印刷紙の端部を基準としてもよいが、より精度を高めるためには、位相の基準を示すパターンを印刷画像に加える方法をとる。例えば、印刷画像の角に「トンボ」のような十字パターンを加える。このパターン位置を基準とすれば、印刷画像と印刷用紙の、縦横方向のズレの影響を受けにくくすることができる。
【００４８】
基準パターンは、本来不要なオブジェクトではあるが、印刷文書をすっきりさせる上では、さほどの障害とはならない。また別の基準パターンとして、別の位相との相対的な関係を利用することもできる。例えばカラー画像のｙ版とｃ版のディザ位相を、任意の基準に対し検出すれば、印刷ズレの影響なく、ｙ版位相に対するｃ版位相の相対位相を検出できる。同じ版の位相であっても、異なる領域で、異なる位相のディザを使えば、同様に相対位相を検出できる。
【００４９】
ただし、この基準と中間調処理領域の距離が大きいと、倍率ズレや、回転方向のズレの影響を受けやすくなるので、中間調処理領域は、「基準」の近く、所定の範囲内に配置する。
【００５０】
また、プリントとスキャンの解像度は、同じにしておいた方が、検出処理を容易にすることができる。仮に、プリンタが1200dpi で、スキャナが600dpiであったとしても、スキャナに合わせて、600dpiすなわち2*2 が祖を最小単位に、ディザマトリックスを構成すればよい。
【００５１】
なお、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
【００５２】
なお、本発明は、コンピュータにプログラムを実行させることにより実現可能である。当該プログラムは、光記録媒体、磁気記録媒体、光磁気記録媒体もしくは半導体ＩＣ記録媒体に記録されて提供される。または、ＦＴＰ、ＨＴＴＰ等のプロトコルによりサーバからネットワークを介してダウンロードされて提供される。
【００５３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、画像品質にほとんど影響を与えない印刷画像上のパラメータに、画像属性情報を対応させているので、特別な演算も不要（高速、低コスト）で、バーコードのような専用オブジェクトの付加なく、不可視に情報を埋め込むことができる。
【００５４】
また、請求項２記載の画像処理装置によれば、画像データの格納場所や日時／人物の情報を、印刷原稿から読み出せるので、再印刷や、差分抽出、機密情報のアクセス制限、印刷日時／人物の照明などをすることができる。
【００５６】
また、請求項３記載の画像処理装置によれば、１つのパラメータに複数の画像属性情報を対応させているので、表現可能なパラメータが少なくても、多くの画像属性情報を伝播することができる。
【００５７】
また、請求項４記載の画像処理装置によれば、位相の基準となるパターンを印刷しているので、印刷画像と印刷用紙の、縦横方向のズレの影響を受けにくい高精度の情報を埋め込むことができる。
【００５８】
また、請求項５記載の画像処理装置によれば、基準パターンの近傍に情報埋め込み領域を設けているので、印刷画像と印刷用紙の、倍率ズレや、回転方向ズレの影響を受けにくい高精度の情報を埋め込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図２】中間調処理前の多階調データ例を示す図である。
【図３】中間調処理後のデータ、ディザ、統計値の例を示す図である。
【図４】位相をパラメータとした場合の、中間調処理後のデータ、ディザの例を示す図である。
【図５】位相をパラメータとした場合の、中間調処理後のデータ、ディザの例を示す図である。
【図６】波形をパラメータとした場合の、中間調処理後のデータ、ディザの例を示す図である。
【図７】本発明を、アクセス制限の用途に適応した例を示す図である。
【符号の説明】
１制御部
２画像データ作成部
３画像データ蓄積部
４プリンタ部
５スキャナ部
６検出部
７記憶部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image processing apparatus, an image processing method, and a program for detecting additional information from a print image to which invisible information is added.
[0002]
[Prior art]
As a technique for embedding information in image data or the like in a form that cannot be perceived by humans, there is a digital watermark technique. As a first application of this technology, there is a technique for embedding information for identifying an authorized person for the image to trace unauthorized copying or unauthorized use of the image. A second application is to embed specific pattern information and determine whether the image has been tampered with based on the detection result of the information.
[0003]
In the first and second applications, data alteration (attack) must be assumed. Therefore, an embedding method is employed in which some hidden regularity remains even for the modified data. For example, even if the data has been altered, inputting this into a predetermined function causes a statistical bias in the output. As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-148775, a method of performing specific processing on image data in a frequency space is often used.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In addition to the above, the technology for embedding information in image data or the like in a form that cannot be perceived by humans has the following third application. This is an application in which an apparatus that creates image data embeds attribute information of the image in the image data and transmits it to the detection apparatus side. In this third application, it is not necessary to assume data alteration (attack). This is because the purpose of this application is originally not the defense against fraud but the propagation of attribute information. If the created image is not electronic data but a printed matter, the degree of artificial modification is considered to be small. Since there is no need to assume alteration of data, the conditions of the embedding method are relaxed, and a simpler method can be applied.
[0005]
However, since such a simple technique has not been considered so far, the conventional digital watermark technique has to be used for the third application. In other words, it has been necessary to accept disadvantages such as low speed, high cost, and deterioration in image quality due to improvement in modification tolerance due to the complexity of the conventional method. By the way, as a simple technology that realizes the third application, there is something like bar code, but this requires adding dedicated object data to the original image data, and the appearance of the original image This is not a preferable technique in terms of deterioration of the print quality and increase in consumption of printing toner (ink).
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, an image processing apparatus and an image processing method that can detect invisible embedded information with high accuracy without deterioration in image quality and without requiring special calculation processing (high speed and low cost). , And its program.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, an invention according to claim 1, wherein the size information of the dither matrix to be used when creating a print image, the attribute information of the print image, a storage means for storing a correspondence relationship, the print image read, using reading means to obtain image data, wherein the image data has a detection means for detecting size information of the dither matrix that was used to create the printed image, the size information of the dither matrix Then, the image processing apparatus is characterized in that the attribute information is extracted from the storage means.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the attribute information is at least one of a storage location, a creation date and a creator of the print image .
[0009]
According to a third aspect of the invention, characterized in the invention described in

claim

1 or 2, with respect to the parameter value of each said halftone processing, the correspondence between the plurality of the attribute information, that you stored in the storage means And
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the detection means obtains the parameter information of the halftone process based on a pattern indicating a reference position in the image data. It is characterized by detecting .
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the detection means performs detection only within a specific range in the image data .
[0012]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a step of storing a correspondence relationship between size information of a dither matrix used when creating a print image and attribute information of the print image, a step of reading the print image, and the reading Detecting the size information of the dither matrix used to create the print image from the image data, and extracting the stored attribute information using the size information of the dither matrix. An image processing method characterized by this.
[0013]
A seventh aspect of the present invention is an image processing program that causes a computer to execute the image processing method according to the sixth aspect.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0017]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention. The image processing apparatus of the present invention includes a control unit 1, an image data creation unit 2, an image data storage unit 3, a printer unit 4, a scanner unit 5, a detection unit 6, and a storage unit 7.
[0018]
The image data creation unit 2 creates bitmap image data with the halftone processing parameters instructed from the control unit 1. The image data storage unit 3 stores and saves this data. Based on this data, the printer unit 4 forms (prints) an image on a recording medium such as paper with toner or ink.
[0019]
Thereafter, the scanner unit 5 converts the printing paper into bitmap image data (electronic data) again. The detection unit 6 extracts halftone processing parameters that would have been used in the image data. The storage unit 7 is composed of a table in which correspondence between halftone processing parameters and image attributes is recorded. Using this table, image attribute data is obtained from the parameters extracted by the detection unit 6. Hereinafter, each block will be described in order.
[0020]
(Image data creation unit 2)
When outputting an image to a medium having a small number of gradations that can be expressed per pixel, a halftone process called a systematic dither method is often used. For example, a printer that performs printing with or without dots can usually express only two gradations per pixel. When expressing density on such an output medium, a systematic dither method is used.
[0021]
The systematic dither method outputs the result of comparing the magnitude (threshold value) of the original multi-gradation data (Fig. 2) and the dither matrix (Fig. 3 (b)) (threshold value). This is a halftone processing method. The dither matrix is repeatedly used for the original multi-gradation data as indicated by the thick line in FIG. FIG. 4 shows an example in which only the phase of the dither matrix is different from FIG. If the dither matrix is A * B pixels, there are A * B types of phases.
[0022]
Furthermore, in the case of a color printer that prints with four colors of c, m, y, and k (cyan, magenta, yellow, and black), the dither matrix is also different for each of the four colors, so the number of types of phases is (Ac * Bc) * (Am * Bm) * (Ay * By) * (Ak * Bk) For example, if the four colors are 16 * 16 dither matrices, the number of types of phases is about 4 * 109. This is a number that far exceeds the life of the printing apparatus (about 1 * 10 6 pages), and it is possible to make the phase different for all pages. Further, if the total production number of the printing apparatus is small, it is possible to make the phase unique to the apparatus in addition to the page.
[0023]
In addition to the phase, a period and a waveform can be used as a halftone processing parameter. FIG. 5 shows an example in which the dither matrix periods (vertical and horizontal sizes) are different, and FIG. 6 shows an example in which the waveforms (threshold values) are different. By properly using a plurality of types of dither matrices having different periods and waveforms, it is possible to propagate information by printed matter as in the case of the phase.
[0024]
There are parameters in the printed image that have little effect on image quality, such as dither phase. Focusing on this redundancy, the point of the present invention is to give a role of propagation of image attribute information to halftone processing parameters of printed matter.
[0025]
The precondition for the present invention is that a halftone-processed region by the dither method exists in a printed image. However, in the application of the present invention, a person who intends to propagate information by printed material creates image data. Therefore, satisfying the above conditions is not a problem. This is because it is only necessary to deliberately express bare characters and letterheads at intermediate densities.
[0026]
Compared to adding an unnecessary object such as a barcode, the printed document can be made cleaner. However, in the case of a color printer, the number of colors that can be used in the intermediate density region and the total number of parameter values (about 4 * 109 in the above example of the phase) have a contradictory relationship. For example, if the area is to be yellow, only y toner is placed here, so parameter information of c, m, k cannot be transmitted. If you choose an arbitrary color like this, the smallest number of (Ac * Bc), (Am * Bm), (Ay * By), and (Ak * Bk) can be expressed in the phase example. It becomes the total number of parameter values.
[0027]
On the other hand, if the restriction that always uses four colors is used, the total parameter value will be (Ac * Bc) * (Am * Bm) * (Ay * By) * (Ak * Bk) . The former means that a combination not used is provided among all combinations of the four color parameters. However, even though you can choose any color, you can't choose a color that doesn't show a dither pattern, such as the maximum density of yellow.
[0028]
In the former case, the total number of parameter values that can be used is extremely small. In the above example, only 16 * 16 = 256 types of information can be propagated. However, even in such a case, a plurality of attribute information may be associated with one parameter value. For example, when the attribute information is the storage location of image data, the storage location of one page data is not associated with one parameter value, but the storage location of data of a plurality of pages is associated.
[0029]
(Storage unit 7)
The storage unit 7 records the correspondence between the above-described halftone processing parameters and image attribute information. Depending on the contents of the image attribute information, various convenient operations can be performed as follows.
[0030]
When the attribute information is the storage location information of the print data itself, reprinting can be performed at high speed and with high image quality. Reprinting refers to using a print document to read the original bitmap data from the image data storage unit 3 and making a print document again based on this data. Even if an application software file such as a word processor that created the print original is lost, the bitmap data of the image remains in the image data storage unit 3, and therefore reprinting can be performed.
[0031]
Reprinting is much faster than starting application software, transferring files, and recreating bitmap data. Since the storage location of the image is directly known, a search can be performed at a much higher speed than the comparison with all the bitmap data in the image data storage unit 3.
[0032]
In addition, it is possible to perform high-quality printing as compared to printing with data obtained by scanning a printed document (normal copy operation). This is because it is possible to remove the cause of image quality deterioration due to smudges on the printed document due to rewriting or the like, or noise mixed during reading of the document. In addition to reprinting, differential extraction can also be performed. Difference extraction refers to the use of a printed document, reads the original bitmap data from the image data storage unit 3, extracts a non-matching portion between this data and the scanned data of the printed document, and based on this It means to perform printing or display. It is used for the purpose of detecting tampering with a printed document or extracting only the added part.
[0033]
If the attribute information is storage location information other than print data, access can be restricted. For example, as shown in FIG. 7, confidential information is placed on the page (b), and only the link and non-confidential information are placed on the page (a). Both pages are distributed at meetings, etc., but the page (b) is collected to prevent leakage of confidential information. By adding the storage location information of the page image of (b) to the page of (a), the pages of (a) to (b) can be obtained at a later date using the apparatus of the present invention. If personal authentication means such as a password is attached to the apparatus of the present invention, access to confidential information can be restricted to only authorized persons.
[0034]
If the attribute information is printing date / time / person information, creation date / time can be proved. If a clock or personal authentication means is provided, the date and time when the print data or the printed material is created and the information of the person can be associated with the halftone processing parameter to prove it. If a print page accumulation counter is provided, the same information as the date and time can be added to some extent.
[0035]
(Control unit 1)
The storage content of the storage unit 7 is either fixed (initial value is not rewritten) or dynamic (middle rewrite is performed). When the attribute information is date / time / person, the latter is used. In the former case, the control unit 1 determines a halftone processing parameter from the attribute of the image data to be created in accordance with the correspondence relationship of the storage unit 7, and transmits this to the image data creation unit 2.
[0036]
In the latter case, the control unit 1 determines the correspondence between the attribute of the image data to be created and the halftone processing parameter, and stores this in the storage unit 7, and at the same time, the halftone processing parameter Tell the data creation unit 2. When the system of the present invention is divided into two devices (dotted line in FIG. 1), rewriting of the storage unit 7 is data transfer between the devices, but a single device (printer and scanner combined) If it is a machine, it is not necessary.
[0037]
(Detector 6)
An example using the phase as a parameter using the dither matrix of FIG. 3 will be described. First, the bitmap data obtained by the scanner unit 5 is divided into blocks having the same size as the dither matrix ((a) in the figure), and statistics are obtained. FIG. 4 (d) shows the result of taking statistics from the area corresponding to the eight blocks indicated by bold lines. The number represents the number of black pixels. Statistics are obtained individually for each of the 16 positions of the dither matrix. This means that the larger the number, the stronger the tendency to become black pixels. That is, this leads to the fact that the original dither threshold was low. That is, it can be said that the statistical information obtained in this way has a large correlation with the dither threshold.
[0038]
Figure (e) is a normalized version of Figure (d). Specifically, the number of individual black pixels is divided by the maximum number of black pixels that can be generated (here, 8) to obtain a normalized value of 0 to 1. The dither matrix threshold is also normalized as shown in (c) of the figure (in the sense, the polarity is reversed).
[0039]
The phase at which the least square error between the two normalized values is minimum is taken as the detection result. That is, the square error of all 16 types of dithers having different phases is obtained with respect to the statistical value of FIG. For example, the square error for the statistical value of FIG. 3 (e) is 1.29 in the correct phase of FIG. 3 (c) and smaller than 2.17 of the incorrect phase diagram of FIG. 4 (c). This process is expressed in C language as follows. However, dither matrix size = n * m, statistical normalization value = a [j] [i], dither threshold normalization value = b [j] [i], detection result phase value = ii, jj And
[0040]

[0041]
Next, an example using the cycle as a parameter will be described. The distance at which the autocorrelation of the bitmap data obtained by the scanner unit 5 is maximized is taken as the detection result. When expressed in C language, it is as follows. However, in the detection example of the horizontal direction (x direction) cycle, the search range of bitmap data = 0 to X, the search range of cycle = 1 to F, and the cycle value of detection result = ii.
[0042]

[0043]
Next, an example using a waveform as a parameter will be described. The detection result is a dither matrix in which the least square error between the normalized value of the bitmap data statistics obtained by the scanner unit 5 and the normalized values of a plurality of defined dither matrices is minimized. That is, the square error of all the defined dithers is obtained with respect to the statistical value of FIG. 3 (e), and the dither indicating the minimum value is used as the detection result.
[0044]
For example, the square error with respect to the statistical value in FIG. 3 (e) is 1.29 in the correct waveform of FIG. 3 (c) and smaller than 3.79 in the incorrect waveform of FIG. 6 (c). When expressed in C language, it is as follows. However, dither matrix size = n * m, dither matrix type number = K, statistical normalization value = a [j] [i], dither threshold normalization value = d [k] [j] [ i], detection result = kk.
[0045]

[0046]
The above is the basic detection method. Hereinafter, a method for further improving the detection accuracy will be described.
[0047]
When the above phase is used as a parameter, a phase reference is necessary. Although the end of the printing paper may be used as a reference, a method of adding a pattern indicating a reference of the phase to the print image is used in order to improve accuracy. For example, a cross pattern such as “dragonfly” is added to the corner of the printed image. If this pattern position is used as a reference, it is possible to make the print image and print paper less susceptible to the shift in the vertical and horizontal directions.
[0048]
Although the reference pattern is an object that is unnecessary in nature, it does not become a significant obstacle to clean the printed document. As another reference pattern, a relative relationship with another phase can be used. For example, if the dither phases of the y and c plates of a color image are detected with respect to an arbitrary reference, the relative phase of the c plate phase with respect to the y plate phase can be detected without the influence of printing misalignment. Even if the phase is the same, the relative phase can be detected in the same way by using dithering with different phases in different regions.
[0049]
However, if the distance between the reference and the halftone processing area is large, it is likely to be affected by a shift in magnification and a shift in the rotation direction. Therefore, the halftone processing area is arranged within a predetermined range near the “reference”. .
[0050]
Also, detection processing can be facilitated if the print and scan resolutions are the same. Even if the printer is 1200 dpi and the scanner is 600 dpi, the dither matrix may be configured with 600 dpi, that is, 2 * 2 as the smallest unit, according to the scanner.
[0051]
The above-described embodiment shows an example of a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. is there.
[0052]
The present invention can be realized by causing a computer to execute a program. The program is provided by being recorded on an optical recording medium, a magnetic recording medium, a magneto-optical recording medium, or a semiconductor IC recording medium. Alternatively, it is provided by being downloaded from a server via a network using a protocol such as FTP or HTTP.
[0053]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention, image attribute information is associated with parameters on the print image that hardly affect the image quality, so no special calculation is required (high speed, low cost). ), Information can be embedded invisible without adding a dedicated object such as a barcode.
[0054]
According to the second aspect of the present invention, since the storage location of the image data and the date / time / person information can be read from the printed document, reprinting, difference extraction, access restriction of confidential information, printing date / time / You can light a person.
[0056]
According to the image processing apparatus of the third aspect, since a plurality of pieces of image attribute information are associated with one parameter, a large amount of image attribute information can be propagated even if there are few expressible parameters. .
[0057]
According to the image processing apparatus of the fourth aspect , since the phase reference pattern is printed, high-precision information that is less susceptible to the vertical and horizontal misalignment between the print image and the printing paper is embedded. Can do.
[0058]
According to the image processing apparatus of the fifth aspect , since the information embedding area is provided in the vicinity of the reference pattern, the print image and the printing paper are highly resistant to the influence of the magnification deviation and the rotation direction deviation. Information can be embedded.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of multi-gradation data before halftone processing.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of data, dither, and statistical values after halftone processing.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of data and dither after halftone processing when phase is used as a parameter.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of data and dither after halftone processing when phase is used as a parameter.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of data and dither after halftone processing when a waveform is used as a parameter.
FIG. 7 is a diagram showing an example in which the present invention is applied to an access restriction application.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Control part 2 Image data creation part 3 Image data storage part 4 Printer part 5 Scanner part 6 Detection part 7 Storage part

Claims

And size information of a dither matrix to utilize when creating the print image, the attribute information of the print image, a storage means for storing a correspondence relationship,
Reading means for reading the print image and obtaining image data;
Wherein the image data has a detection means for detecting size information of the dither matrix that was used to create the printed image,
An image processing apparatus, wherein the attribute information is extracted from the storage unit using size information of the dither matrix .

The image processing apparatus according to claim 1, wherein the attribute information is at least one of a storage location, a creation date and time, and a creator of the print image .

To the parameter value of each said halftone processing, the image processing apparatus according to correspondence between the plurality of the attribute information, to claim 1 or 2, characterized in that stored in the storage means.

The detecting device, an image processing apparatus according to any one of claims 1-3, wherein the detecting the parameter information of the halftone processing based on a pattern indicating the reference position in the image data.

Said detecting means, said the image data, an image processing apparatus according to be detected only within a certain range of claim 1, wherein in any one of 4.

Storing a correspondence relationship between the dither matrix size information used when creating the print image and the attribute information of the print image;
Reading the printed image;
Detecting from the read image data size information of the dither matrix used to create the print image;
And a step of retrieving the stored attribute information using size information of the dither matrix .

An image processing program causing a computer to execute the image processing method according to claim 6.