特開 2024-115837 画像出力装置、画像出力方法、画像解析装置、画像解析方法およびプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024115837

(43)【公開日】2024-08-27

(54)【発明の名称】画像出力装置、画像出力方法、画像解析装置、画像解析方法およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04N 1/387 20060101AFI20240820BHJP

   G06T 1/00 20060101ALI20240820BHJP

   H04L 9/32 20060101ALI20240820BHJP

   G06F 21/16 20130101ALI20240820BHJP

【ＦＩ】

H04N1/387 110

G06T1/00 500B

H04L9/32 200A

H04L9/32 200E

G06F21/16

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023021704

(22)【出願日】2023-02-15

(71)【出願人】

【識別番号】000162113

【氏名又は名称】共同印刷株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100123593

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 宣夫

(74)【代理人】

【識別番号】100208225

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 修二郎

(74)【代理人】

【識別番号】100217179

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 智史

(74)【代理人】

【氏名又は名称】阿形 直起

(72)【発明者】

【氏名】高田 峻輔

(72)【発明者】

【氏名】細金 豊

【テーマコード（参考）】

5B057

5C076

【Ｆターム（参考）】

5B057AA20

5B057CA08

5B057CA12

5B057CA16

5B057CB08

5B057CB12

5B057CB16

5B057CD03

5B057CD20

5B057CE08

5C076AA12

5C076AA14

5C076AA24

5C076BA06

(57)【要約】

【課題】パターン画像の改ざんを防止することを可能とする画像出力装置等を提供する。
【解決手段】画像出力装置は、識別情報を取得する取得部と、周波数領域において、周波数成分を識別情報に基づいて配置して周波数成分のパターンを設定するパターン設定部と、周波数領域においてパターンを回転させることによりパターンを変換する変換部と、変換されたパターンを周波数領域から空間領域に領域変換したパターン画像を生成するパターン画像生成部と、パターン画像を出力する出力部と、を有する。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

識別情報を取得する取得部と、
周波数領域において、周波数成分を前記識別情報に基づいて配置して周波数成分のパターンを設定するパターン設定部と、
周波数領域において前記パターンを回転させることにより前記パターンを変換する変換部と、
前記変換されたパターンを周波数領域から空間領域に領域変換したパターン画像を生成するパターン画像生成部と、
前記パターン画像を出力する出力部と、
を有することを特徴とする画像出力装置。

【請求項2】

鍵情報を設定する鍵情報設定部をさらに有し、
前記変換部は、前記鍵情報に基づいて前記パターンを変換する、
請求項１に記載の画像出力装置。

【請求項3】

ナンス値を生成するナンス生成部をさらに有し、
前記変換部は、前記鍵情報と前記ナンス値とに基づいて前記パターンを変換する、
請求項２に記載の画像出力装置。

【請求項4】

鍵情報を設定する鍵情報設定部、および／または、
ナンス値を生成するナンス生成部をさらに有し、
前記変換部は、前記設定された鍵情報および／または前記生成されたナンス値に基づいて前記パターンの回転角を決定する、
請求項１に記載の画像出力装置。

【請求項5】

前記ナンス値を含む情報コード画像を生成するコード画像生成部をさらに有し、
前記出力部は、前記情報コード画像を前記パターン画像とともに出力する、
請求項３に記載の画像出力装置。

【請求項6】

前記コード画像生成部は、前記ナンス値をＵＲＬパラメータとして含むＵＲＬを示す前記情報コード画像を生成する、
請求項５に記載の画像出力装置。

【請求項7】

前記出力部は、前記パターン画像と前記情報コード画像とを重畳して出力する、
請求項５に記載の画像出力装置。

【請求項8】

前記パターン設定部は、周波数領域にあらかじめ設定された複数の配置位置のうち、前記識別情報に基づいて選択された配置位置に周波数成分を配置する、
請求項１に記載の画像出力装置。

【請求項9】

前記複数の配置位置は、周波数領域において原点を中心とする一つまたは複数の円上に配置される、
請求項８に記載の画像出力装置。

【請求項10】

前記出力部は、前記パターン画像と基本画像とを重畳して出力する、
請求項１に記載の画像出力装置。

【請求項11】

画像出力装置によって実行される画像出力方法であって、
識別情報を取得し、
周波数領域において、周波数成分を前記識別情報に基づいて配置して周波数成分のパターンを設定し、
周波数領域において前記パターンを回転させることにより前記パターンを変換し、
前記変換されたパターンを周波数領域から空間領域に領域変換したパターン画像を生成し、
前記パターン画像を出力する、
ことを含むことを特徴とする画像出力方法。

【請求項12】

識別情報を取得し、
周波数領域において、周波数成分を前記識別情報に基づいて配置して周波数成分のパターンを設定し、
周波数領域において前記パターンを回転させることにより前記パターンを変換し、
前記変換されたパターンを周波数領域から空間領域に領域変換したパターン画像を生成し、
前記パターン画像を出力する、
ことをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

【請求項13】

パターン画像を取得する画像取得部と、
前記パターン画像を空間領域から周波数領域に領域変換することにより、周波数領域に配置された周波数成分のパターンを生成するパターン生成部と、
周波数領域において前記パターンを回転させることにより前記パターンを変換する変換部と、
前記変換されたパターンを解析して識別情報を抽出する抽出部と、
前記識別情報を出力する出力部と、
を有することを特徴とする画像解析装置。

【請求項14】

画像解析装置によって実行される画像解析方法であって、
パターン画像を取得し、
前記パターン画像を空間領域から周波数領域に領域変換することにより、周波数領域に配置された周波数成分のパターンを生成し、
周波数領域において前記パターンを回転させることにより前記パターンを変換し、
前記変換されたパターンを解析して識別情報を抽出し、
前記識別情報を出力する、
ことを含むことを特徴とする画像解析方法。

【請求項15】

パターン画像を取得し、
前記パターン画像を空間領域から周波数領域に領域変換することにより、周波数領域に配置された周波数成分のパターンを生成し、
周波数領域において前記パターンを回転させることにより前記パターンを変換し、
前記変換されたパターンを解析して識別情報を抽出し、
前記識別情報を出力する、
ことをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像出力装置、画像出力方法、画像解析装置、画像解析方法およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

コンテンツに電子透かしを挿入して、コンテンツの著作者名、使用許諾条件等のデータをコンテンツに付加する技術が知られている。このような電子透かしの挿入方法の一例として、データに基づいて生成されるパターン画像をコンテンツ画像に重畳する方法がある（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４－１５３９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の方法では、パターン画像が複数あれば差分攻撃によってデータとパターン画像との間の関係性が看破され、パターン画像が改ざんされるおそれがある。

【0005】

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、パターン画像の改ざんを防止することを可能とする画像出力装置、画像出力方法、画像解析装置、画像解析方法およびプログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の実施形態に係る画像出力装置は、識別情報を取得する取得部と、周波数領域において、周波数成分を識別情報に基づいて配置して周波数成分のパターンを設定するパターン設定部と、周波数領域においてパターンを回転させることによりパターンを変換する変換部と、変換されたパターンを周波数領域から空間領域に領域変換したパターン画像を生成するパターン画像生成部と、パターン画像を出力する出力部と、を有することを特徴とする。

【0007】

また、画像出力装置は、鍵情報を設定する鍵情報設定部をさらに有し、変換部は、鍵情報に基づいてパターンを変換することが好ましい。

【0008】

また、鍵情報設定部は、任意のデータを鍵情報として設定することが好ましい。

【0009】

また、画像出力装置は、ナンス値を生成するナンス生成部をさらに有し、変換部は、ナンス値に基づいてパターンを変換することが好ましい。

【0010】

また、画像出力装置は、鍵情報を設定する鍵情報設定部、および／または、ナンス値を生成するナンス生成部をさらに有し、変換部は、鍵情報および／またはナンス値に基づいてパターンの回転角を決定することが好ましい。

【0011】

また、画像出力装置は、ナンス値を含む情報コード画像を生成するコード画像生成部をさらに有し、出力部は、情報コード画像をパターン画像とともに出力することが好ましい。

【0012】

また、コード画像生成部は、ナンス値をＵＲＬパラメータとして含むＵＲＬを示す情報コード画像を生成することが好ましい。

【0013】

また、出力部は、パターン画像と情報コード画像とを重畳して出力することが好ましい。

【0014】

また、パターン設定部は、周波数領域にあらかじめ設定された複数の配置位置のうち、識別情報に基づいて選択された配置位置に周波数成分を配置することが好ましい。

【0015】

また、複数の配置位置は、周波数領域において原点を中心とする一つまたは複数の円上に配置されることが好ましい。

【0016】

また、出力部は、パターン画像と基本画像とを重畳して出力することが好ましい。

【0017】

本発明の実施形態に係る画像出力方法は、画像出力装置によって実行される画像出力方法であって、識別情報を取得し、周波数領域において、周波数成分を識別情報に基づいて配置して周波数成分のパターンを設定し、周波数領域においてパターンを回転させることによりパターンを変換し、変換されたパターンを周波数領域から空間領域に領域変換したパターン画像を生成し、パターン画像を出力する、ことを含むことを特徴とする。

【0018】

本発明の実施形態に係るプログラムは、識別情報を取得し、周波数領域において、周波数成分を識別情報に基づいて配置して周波数成分のパターンを設定し、周波数領域においてパターンを回転させることによりパターンを変換し、変換されたパターンを周波数領域から空間領域に領域変換したパターン画像を生成し、パターン画像を出力する、ことをコンピュータに実行させることを特徴とする。

【0019】

本発明の実施形態に係る画像解析装置は、パターン画像を取得する画像取得部と、パターン画像を空間領域から周波数領域に領域変換することにより、周波数領域に配置された周波数成分のパターンを生成するパターン生成部と、周波数領域においてパターンを回転させることによりパターンを変換する変換部と、変換されたパターンを解析して識別情報を抽出する抽出部と、識別情報を出力する出力部と、を有することを特徴とする。

【0020】

本発明の実施形態に係る画像解析方法は、画像解析装置によって実行される画像解析方法であって、パターン画像を取得し、パターン画像を空間領域から周波数領域に領域変換することにより、周波数領域に配置された周波数成分のパターンを生成し、周波数領域においてパターンを回転させることによりパターンを変換し、変換されたパターンを解析して識別情報を抽出し、識別情報を出力する、ことを含むことを特徴とする。

【0021】

本発明の実施形態に係るプログラムは、パターン画像を取得し、パターン画像を空間領域から周波数領域に領域変換することにより、周波数領域に配置された周波数成分のパターンを生成し、周波数領域においてパターンを回転させることによりパターンを変換し、変換されたパターンを解析して識別情報を抽出し、識別情報を出力する、ことをコンピュータに実行させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0022】

本発明に係る画像出力装置、画像出力方法、画像解析装置、画像解析方法およびプログラムは、パターン画像の改ざんを防止することを可能とする。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】画像生成システム１の概略構成を示す模式図である。

【図2】画像出力装置２の機能ブロック図である。

【図3】画像解析装置３の機能ブロック図である。

【図4】周波数成分のパターンの例を示す模式図である。

【図5】周波数領域において変換されたパターンの例を示す模式図である。

【図6】周波数領域から空間領域に領域変換されたパターン画像Ｐの例を示す図である。

【図7】（Ａ）および（Ｂ）は、パターン画像Ｐおよび情報コード画像Ｃの出力態様の例を示す模式図である。

【図8】移動パターンテーブルＴ１のデータ構造の例を示す図である。

【図9】画像出力処理の流れの例を示すフロー図である。

【図10】画像解析処理の流れの例を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、図面を参照しつつ、本発明の様々な実施形態について説明する。本発明の技術的範囲はそれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明及びその均等物に及ぶ点に留意されたい。

【0025】

図１は、本発明の実施形態に係る画像生成システム１の概略構成を示す模式図である。画像生成システム１は、画像出力装置２および画像解析装置３を有する。画像出力装置２は、所定の識別情報に基づく電子透かしであるパターン画像Ｐおよびパターン画像Ｐを解析するための情報が含まれる情報コード画像Ｃを出力する。情報コード画像Ｃは、例えば一次元コードまたは二次元コードの画像である。二次元コードは、例えば特許第５９０８１１３号公報に記載されたものである。画像解析装置３は、パターン画像Ｐおよび情報コード画像Ｃを取得して解析することにより識別情報を取得する。画像生成システム１は、パターン画像Ｐおよび情報コード画像Ｃを画像データまたは印刷物であるコンテンツに挿入することにより識別情報をコンテンツに付与する。

【0026】

図２は、画像出力装置２の機能ブロック図である。画像出力装置２は、ＰＣ（Personal Computer）、サーバ、タブレット端末、携帯電話機、スマートフォン、携帯ゲーム機等の情報処理端末である。画像出力装置２は、記憶部２１、通信部２２、表示部２３、印刷部２４および処理部２５を有する。

【0027】

記憶部２１は、プログラムおよびデータを記憶するための構成であり、例えば半導体メモリを備える。記憶部２１は、プログラムとして、処理部２５による処理に用いられるオペレーティングシステムプログラム、ドライバプログラム、アプリケーションプログラム等を記憶する。プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）等のコンピュータ読取可能かつ非一時的な可搬型記憶媒体から記憶部２１にインストールされる。

【0028】

通信部２２は、画像出力装置２を他の装置と通信可能にする構成であり、通信インタフェース回路を備える。通信部２２が備える通信インタフェース回路は、有線ＬＡＮ（Local Area Network）、無線ＬＡＮ等の通信インタフェース回路である。通信部２２は、データを他の装置から受信して処理部２５に供給するとともに、処理部２５から供給されたデータを他の装置に送信する。

【0029】

表示部２３は、画像を表示するための構成であり、例えば液晶ディスプレイまたは有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイを備える。表示部２３は、処理部２５から供給された表示データに基づいて画像を表示する。

【0030】

印刷部２４は、画像を媒体に印刷するための構成であり、プリンタを備える。プリンタは、例えばインクジェットプリンタ、レーザプリンタ、熱転写プリンタ等である。印刷部２４は、処理部２５から供給された印刷データに基づいて画像を媒体に印刷する。

【0031】

処理部２５は、画像出力装置２の動作を統括的に制御する構成であり、一つまたは複数のプロセッサおよびその周辺回路を備える。処理部２５は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を備える。処理部２５は、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等を備えてもよい。処理部２５は、記憶部２１に記憶されているプログラムに基づいて画像出力装置２の各種処理が適切な手順で実行されるように、各構成の動作を制御するとともに、各種の処理を実行する。

【0032】

処理部２５は、取得部２５１、パターン設定部２５２、鍵情報設定部２５３、ナンス生成部２５４、ハッシュ生成部２５５、変換部２５６、パターン画像生成部２５７、コード画像生成部２５８および出力部２５９を機能ブロックとして有する。これらの各部は、処理部２５が実行するプログラムによって実現される機能モジュールである。これらの各部は、演算回路として画像出力装置２に実装されてもよい。

【0033】

図３は、画像解析装置３の機能ブロック図である。画像解析装置３は、ＰＣ、サーバ、タブレット端末、携帯電話機、スマートフォン、携帯ゲーム機等の情報処理端末である。画像解析装置３は、記憶部３１、通信部３２、撮像部３３および処理部３４を有する。

【0034】

記憶部３１は、プログラムおよびデータを記憶するための構成であり、例えば半導体メモリを備える。記憶部３１は、プログラムとして、処理部３４による処理に用いられるオペレーティングシステムプログラム、ドライバプログラム、アプリケーションプログラム等を記憶する。プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ等のコンピュータ読取可能かつ非一時的な可搬型記憶媒体から記憶部３１にインストールされる。

【0035】

通信部３２は、画像解析装置３を他の装置と通信可能にする構成であり、通信インタフェース回路を備える。通信部３２が備える通信インタフェース回路は、有線ＬＡＮ、無線ＬＡＮ等の通信インタフェース回路である。通信部３２は、データを他の装置から受信して処理部３４に供給するとともに、処理部３４から供給されたデータを他の装置に送信する。

【0036】

撮像部３３は、撮像画像を生成するための構成であり、例えばカメラを備える。カメラは、受光面に結像させるための結像光学系と、受光面に二次元に配列され、入射した光量に応じた電気信号を出力するＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサ等の光電変換素子と、光電変換素子の出力に基づいて画像を生成する画像生成回路とを備える。撮像部３３は、処理部３４から供給される制御信号に基づいて画像を生成し、生成された画像を処理部３４に供給する。

【0037】

処理部３４は、画像解析装置３の動作を統括的に制御する構成であり、一つまたは複数のプロセッサおよびその周辺回路を備える。処理部３４は、例えばＣＰＵを備える。処理部３４は、ＧＰＵ、ＤＳＰ、ＬＳＩ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等を備えてもよい。処理部３４は、記憶部３１に記憶されているプログラムに基づいて画像解析装置３の各種処理が適切な手順で実行されるように、各構成の動作を制御するとともに、各種の処理を実行する。

【0038】

処理部３４は、画像取得部３４１、鍵情報取得部３４２、ナンス取得部３４３、ハッシュ生成部３４４、パターン生成部３４５、変換部３４６、抽出部３４７および出力部３４８を機能ブロックとして有する。これらの各部は、処理部３４が実行するプログラムによって実現される機能モジュールである。これらの各部は、演算回路として画像解析装置３に実装されてもよい。

【0039】

以下では、図４－図７を用いて、画像出力装置２が識別情報に基づいてパターン画像Ｐを出力する処理の概要について説明する。画像出力装置２は、識別情報に基づいて、二次元の周波数空間である周波数領域に周波数成分を配置して周波数成分のパターンを設定する。画像出力装置２は、設定されたパターンを周波数領域において変換する。画像出力装置２は、変換されたパターンを周波数領域から空間領域に領域変換することによりパターン画像を生成する。

【0040】

図４は、画像出力装置２によって設定される周波数成分のパターンの例を示す模式図である。周波数成分が配置される配置位置は、周波数領域において原点を中心とする複数の円上に設定される。図４に示す例では、周波数領域に原点を中心とする半径Ｒ１およびＲ２の円上に配置位置が設定されている。半径Ｒ１およびＲ２は、生成されるパターン画像Ｐの横方向の画素数Ｎｘの半分よりも小さく、かつパターン画像Ｐの縦方向の画素数Ｎｙの半分よりも小さい値に設定される。

【0041】

画像出力装置２は、周波数領域にあらかじめ設定された複数の配置位置のうち、識別情報に基づいて選択された配置位置に周波数成分を配置する。図４に示す例では、半径Ｒ１の円上のうち、周波数空間の第１象限および第２象限に対応する部分には、６個の配置位置Ｐ１－Ｐ６があらかじめ設定されている。識別情報に基づいて選択された配置位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ４およびＰ５（白塗りで図示）には周波数成分が配置されており、選択されなかった配置位置Ｐ３およびＰ６（黒塗りで図示）には周波数成分が配置されていない。ここで、配置位置に周波数成分が配置されているとは、配置位置における空間周波数スペクトルが非ゼロ（例えば、１）であることをいう。また、配置位置に周波数成分が配置されていないとは、配置位置における空間周波数スペクトルがゼロであることをいう。図４に示す例では、６個の配置位置Ｐ１－Ｐ６のそれぞれに周波数成分が配置される場合と配置されない場合とがあるため、６４通りの識別情報が表現される。

【0042】

半径Ｒ２の円上のうち、周波数空間の第１象限および第２象限に対応する部分には、あらかじめ設定された配置位置Ｑ１－Ｑ３の全てに周波数成分が配置される。配置位置Ｑ１－Ｑ３は円上で不等間隔に配置され、画像解析装置３がパターン画像Ｐの撮影角度を検出するために用いられる。なお、周波数領域の配置位置Ｐ１－Ｐ６およびＱ１－Ｑ３以外の位置の空間周波数スペクトルはゼロである。

【0043】

このように、配置位置が原点を中心とする円上に配置されることにより、画像解析装置３が周波数成分を検出することが容易になる。

【0044】

図５は、周波数領域において変換されたパターンの例を示す模式図である。例えば、パターンは、識別情報に基づいて配置された周波数成分が複数の配置位置Ｐ１－Ｐ６の間で移動され、かつパターンが回転されることにより変換される。図５に示す例では、配置位置Ｐ５とＰ６との間で周波数成分が入れ替わるように移動されている。また、原点を中心として正方向（反時計回り方向）に周波数成分のパターンが回転されている。周波数成分の移動およびパターンの回転は、鍵情報および／またはナンス（nonce）値に基づいて実行される。

【0045】

図６は、周波数領域から空間領域に領域変換されたパターン画像Ｐの例を示す図である。周波数領域において変換されたパターンは、二次元逆離散フーリエ変換により、空間領域に領域変換される。なお、パターン画像Ｐの各画素の輝度値が正の実数値となるように、領域変換がされる前に、変換されたパターンと原点に関して点対称となるような周波数成分がさらに配置されるとともに、周波数領域の原点に周波数成分（直流成分）が配置される。

【0046】

図７（Ａ）および（Ｂ）は、パターン画像Ｐおよび情報コード画像Ｃの出力態様の例を示す模式図である。図７（Ａ）に示す例では、パターン画像Ｐと情報コード画像Ｃとが重畳されて出力されている。情報コード画像Ｃは、周波数成分のパターンの変換に用いられたナンス値を含む画像である。パターン画像Ｐと情報コード画像Ｃとの識別が容易になるように、パターン画像Ｐと情報コード画像Ｃとは異なる色相、彩度または明度で表示されてよい。図７（Ａ）に示す例では、パターン画像Ｐと情報コード画像Ｃとは異なる明度で表示されている。図７（Ｂ）に示す例では、パターン画像Ｐはコンテンツである基本画像Ｉに重畳されて表示されている。また、情報コード画像Ｃはパターン画像Ｐに近接して配置されている。

【0047】

図８は、画像出力装置２の記憶部２１に記憶される移動パターンテーブルＴ１のデータ構造の例を示す図である。移動パターンテーブルＴ１は、複数の配置位置の間で周波数成分が移動される場合の移動パターンを記憶する。移動パターンテーブルＴ１は、移動パターンごとに、各配置位置の移動先を記憶する。

【0048】

図８に示す例では、周波数領域に６個の配置位置Ｐ１－Ｐ６が設定されているため、その移動パターンは６！＝７２０通りである。７２０通りの移動パターンのそれぞれについて、移動前の配置位置Ｐ１－Ｐ６の移動先となる配置位置が記憶されている。例えば、移動パターン＃１においては、配置位置Ｐ１－Ｐ４の周波数成分は移動されず、配置位置Ｐ５とＰ６との間で周波数成分が入れ替わるように移動されることが示されている。なお、配置位置の周波数成分が移動されるとは、配置位置の空間周波数スペクトルの値が他の配置位置の空間周波数スペクトルの値として設定されることをいう。

【0049】

移動パターンテーブルＴ１のデータは、あらかじめ設定される。なお、画像解析装置３の記憶部３１には、移動パターンテーブルＴ１の各移動パターンの移動前と移動先を入れ替えたテーブルが記憶される。

【0050】

図９は、画像出力装置２によって実行される画像出力処理の流れの例を示すフロー図である。画像出力処理は、識別情報に基づいてパターン画像Ｐを生成して出力するための処理である。画像出力処理は、記憶部２１に記憶されたプログラムに基づいて、処理部２５が画像出力装置２の他の構成と協働することにより実現される。

【0051】

最初に、取得部２５１は、識別情報を取得する（ステップＳ１０１）。識別情報は、コンテンツに挿入される任意の情報である。例えば、識別情報は、コンテンツの作成者、著作権者等を識別する情報である。識別情報は、コンテンツの利用許諾を受けた者や利用許諾の条件を示す情報でもよい。例えば、取得部２５１は、通信部２２を介して識別情報を他の装置から受信することにより出力する。

【0052】

次に、パターン設定部２５２は、周波数領域において、周波数成分を識別情報に基づいて配置して周波数成分のパターンを設定する（ステップＳ１０２）。パターン設定部２５２は、周波数領域にあらかじめ設定された複数の配置位置のうち、あらかじめ設定された識別情報と配置位置との関係に基づいて選択される配置位置に周波数成分を配置する。

【0053】

次に、鍵情報設定部２５３は、鍵情報を設定する（ステップＳ１０３）。鍵情報は、画像出力装置２が識別情報に基づいてパターン画像Ｐを生成するため、および画像解析装置３がパターン画像Ｐから識別情報を抽出するために、画像出力装置２の記憶部２１および画像解析装置３の記憶部３１にあらかじめ記憶される同一の情報である。それ以外に、鍵情報は、パスワード入力のような外部からのデータの入力や、アクティベーションを必要とするサーバに格納して暗号化による通信で取得されることによって設定されてもよい。鍵情報は秘匿されたデータであることが望ましく、また一定以上の情報量であることが望ましい。鍵情報は任意に設定された値でも、ランダムに生成した値でもよい。また、鍵情報設定部２５３は、これらの値をさらに加工したハッシュ値などを鍵情報として設定してもよい。

【0054】

次に、ナンス生成部２５４は、ナンス値を生成する（ステップＳ１０４）。ナンス値は、画像出力処理ごとに生成される値であり、例えばランダムな整数値である。ナンス値は、ランダムな文字列でもよい。また、ナンス生成部２５４は、ナンス値をランダムではなく一意に生成してもよい。

【0055】

次に、ハッシュ生成部２５５は、ナンス値と鍵情報とに基づいてハッシュ値を生成する（ステップＳ１０５）。ハッシュ生成部２５５は、ナンス値および鍵情報を連結（concatenate）し、連結された値にハッシュ関数を適用することによりハッシュ値を生成する。ハッシュ生成部２５５は、ナンス値を用いることなく鍵情報にハッシュ関数を適用することによりハッシュ値を生成してもよい。

【0056】

ハッシュ値を用いる理由として、後述する変換部での周波数成分の変換に規則性を見出しにくくする目的がある。そのため、ハッシュ生成部２５５は、連結された値にハッシュ以外の処理を適用することで得られた乱数をハッシュ値としてもよい。

【0057】

次に、変換部２５６は、周波数成分のパターンを変換する（ステップＳ１０６）。変換部２５６は、周波数領域において、ハッシュ値に基づいて、パターンに含まれる周波数成分を複数の配置位置の間で移動させ、周波数成分が移動されたパターンを回転させることによりパターンを変換する。

【0058】

例えば、変換部２５６は、あらかじめ記憶部２１に記憶された移動パターンに基づいて周波数成分の配置位置を移動させる。変換部２５６は、ハッシュ値に基づいて、移動パターンテーブルＴ１に記憶された複数の移動パターンのうちの一つを選択する。例えば、変換部２５６は、ハッシュ値を移動パターンの数で除した余りに基づいて移動パターンを選択する。図８に示した例では、移動パターンテーブルＴ１に７２０通りの移動パターンが記憶されているため、変換部２５６はハッシュ値を７２０で除した余りに対応する番号の移動パターンを選択する。このようにすることで、各移動パターンが選択される確率が均等になる。

【0059】

また、変換部２５６は、ハッシュ値に基づいて回転角を決定し、原点を中心として、決定された回転角だけ周波数成分のパターンを回転させる。回転角は、ハッシュ値から抽出された数値に単位角度を乗じた角度である。ハッシュ値から抽出される数値は、例えば、ハッシュ値を示すバイト列のうち所定のバイト位置に対応する２バイトが示す、０以上６５５３６未満の整数値である。この場合、単位角度は、３６０度を６５５３６で除した角度に設定される。このようにすることで、回転角の分布が均等になる。

【0060】

次に、パターン画像生成部２５７は、変換されたパターンを周波数領域から空間領域に領域変換したパターン画像Ｐを生成する（ステップＳ１０７）。パターン画像生成部２５７は、パターンを領域変換したときに空間領域におけるパターン画像Ｐの画素値が実数値となるように、変換されたパターンと原点に関して点対称となるように周波数成分を配置する。また、パターン画像生成部２５７は、パターンを領域変換したときに空間領域におけるパターン画像Ｐの画素値が正の実数値になるように、原点に周波数成分を配置する。パターン画像生成部２５７は、周波数成分のパターンに二次元逆離散フーリエ変換を適用することによりパターン画像Ｐを生成する。

【0061】

次に、コード画像生成部２５８は、ナンス値を含む情報コード画像Ｃを生成する（ステップＳ１０８）。例えば、コード画像生成部２５８は、ナンス値をＵＲＬ（Uniform Resource Locator）パラメータとして含むＵＲＬを示す情報コード画像Ｃを生成する。ナンス値をＵＲＬパラメータとして含むＵＲＬは、例えば「http://test.sample/mypege.html?nonce=12321」のようなＵＲＬである。コード画像生成部２５８は、ＵＲＬを所定の方式に従って符号化した二次元コード画像を生成する。ＵＲＬは、例えばパターン画像Ｐの画像解析操作について説明するコンテンツと関連付けることができる。このようにナンス値をＵＲＬパラメータとして含むＵＲＬを示す情報コード画像とすることで、ＵＲＬを何らかのコンテンツと関連付けて利用しながらナンス値をも埋め込み、限られた印刷スペースを有効活用することができる。

【0062】

次に、出力部２５９は、情報コード画像Ｃおよびパターン画像Ｐを出力する（ステップＳ１０９）。例えば、出力部２５９は、印刷部２４を制御して情報コード画像Ｃおよびパターン画像Ｐを媒体に印刷することにより出力する。出力部２５９は、情報コード画像Ｃおよびパターン画像Ｐを表示部２３に表示することにより出力してもよい。出力部２５９は、通信部２２を介して、情報コード画像Ｃおよびパターン画像Ｐの画像データを他の装置に送信することにより出力してもよい。出力部２５９は、パターン画像Ｐと情報コード画像Ｃとを重畳して出力する。このように重畳することで、限られたスペースを有効に活用できる。出力部２５９は、パターン画像Ｐと情報コード画像Ｃとを重畳せずに相互に近接して配置して出力してもよい。パターン画像Ｐと情報コード画像Ｃとが重畳されるか、相互に近接して配置された場合、一度の撮影で画像解析が可能となる。出力部２５９は、パターン画像Ｐとコンテンツである基本画像とを重畳して出力してもよい。以上で、画像出力処理が終了する。

【0063】

図１０は、画像解析装置３によって実行される画像解析処理の流れの例を示すフロー図である。画像解析処理は、パターン画像を解析して識別情報を抽出するための処理である。画像解析処理は、記憶部３１に記憶されたプログラムに基づいて、処理部３４が画像解析装置３の他の構成と協働することにより実現される。

【0064】

最初に、画像取得部３４１は、情報コード画像Ｃおよびパターン画像Ｐを取得する（ステップＳ２０１）。例えば、画像取得部３４１は、撮像部３３を制御して、情報コード画像Ｃおよびパターン画像Ｐが印刷された媒体または情報コード画像Ｃおよびパターン画像Ｐが表示された表示部２３を撮像することにより情報コード画像Ｃおよびパターン画像Ｐを取得する。画像取得部３４１は、通信部３２を介して、情報コード画像Ｃおよびパターン画像Ｐを受信することにより取得してもよい。

【0065】

次に、鍵情報取得部３４２は、記憶部３１に記憶された鍵情報を取得する（ステップＳ２０２）。記憶部３１に記憶された鍵情報は、記憶部２１に記憶された鍵情報と同一の情報である。

【0066】

次に、ナンス取得部３４３は、情報コード画像Ｃからナンス値を取得する（ステップＳ２０３）。例えば、ナンス取得部３４３は、公知の解析技術を用いて情報コード画像Ｃを解析することにより、情報コード画像ＣからＵＲＬを取得する。ナンス取得部３４３は、取得したＵＲＬにパラメータとして含まれるナンス値を取得する。

【0067】

次に、ハッシュ生成部３４４は、ナンス値と、識別情報を復号するための鍵情報とに基づいてハッシュ値を生成する（ステップＳ２０４）。ハッシュ生成部３４４は、ハッシュ生成部３４４は、ナンス値および鍵情報取得部３４２によって取得された鍵情報を連結し、連結された値にハッシュ関数を適用することによりハッシュ値を生成する。ハッシュ生成部３４４により適用されるハッシュ関数は、画像出力処理のステップＳ１０５で適用されるハッシュ関数と同一である。これにより、ハッシュ生成部３４４は、ステップＳ１０５で生成されたハッシュ値と同一のハッシュ値を生成する。

【0068】

次に、パターン生成部３４５は、パターン画像Ｐを空間領域から周波数領域に領域変換することにより、周波数領域に配置された周波数成分のパターンを生成する（ステップＳ２０５）。パターン生成部３４５は、パターン画像Ｐに二次元離散フーリエ変換を適用することにより周波数成分のパターンを生成する。

【0069】

次に、変換部３４６は、周波数領域において、ハッシュ値に基づいて周波数成分のパターンを変換する（ステップＳ２０６）。変換部３４６は、周波数領域において、ハッシュ値に基づいて、パターンを回転させ、回転されたパターンに含まれる周波数成分を複数の配置位置の間で移動させることによりパターンを変換する。

【0070】

例えば、変換部３４６は、原点を中心として、ハッシュ値に基づいて回転角を決定し、決定された回転角だけ周波数成分のパターンを回転させる。回転角は、ハッシュ値から抽出された数値に所定の単位角度を乗じた角度である。ハッシュ値から抽出される数値は、例えば、ハッシュ値を示すバイト列のうち所定のバイト位置に対応する２バイトが示す、０以上６５５３６未満の整数値である。この場合、単位角度は、例えば、３６０度を６５５３６で除した角度の負値に設定される。このように決定された回転角は、画像出力処理のステップＳ１０６において決定された回転角の負値である。すなわち、変換部３４６は、ステップＳ１０６において回転されたパターンを、元に戻るように逆回転させる。

【0071】

また、変換部３４６は、あらかじめ記憶部３１に記憶された移動パターンに基づいて周波数成分の配置位置を移動させる。変換部２５６は、ハッシュ値に基づいて、記憶部３１に記憶された複数の移動パターンのうちの一つを選択する。記憶部３１に記憶された移動パターンは、記憶部２１に記憶された移動パターンテーブルＴ１の移動前と移動先とを入れ替えたパターンである。すなわち、変換部３４６は、ステップＳ１０５において移動された周波数成分の配置位置が元に戻るように逆移動させる。

【0072】

また、変換部３４６は、パターン画像の撮影角度を検出するための周波数成分の配置に基づいて、周波数成分のパターンを補正する。例えば、変換部３４６は、周波数成分の配置位置が移動されたパターンに含まれる周波数成分のうち、周波数空間の原点に近い所定数の周波数成分を抽出する。変換部３４６は、抽出した周波数成分の原点からの距離がＲ２となり、かつ抽出した周波数成分の配置位置があらかじめ設定された配置位置（図４－図５に示した配置位置Ｑ１－Ｑ３）となるようにパターンを回転および拡縮させることにより、パターンを補正する。

【0073】

次に、抽出部３４７は、変換されたパターンを解析して識別情報を抽出する（ステップＳ２０７）。抽出部３４７は、変換されたパターンのうち、第３象限、第４象限および原点に配置された周波数成分を除去する。抽出部３４７は、あらかじめ記憶された周波数成分のパターンと識別情報との関係から、残った周波数成分の配置位置に対応する識別情報を抽出する。

【0074】

次に、出力部３４８は、抽出された識別情報を出力する（ステップＳ２０８）。例えば、出力部３４８は、通信部３２を介して、識別情報を他の装置に送信することにより出力する。以上で、画像解析処理が終了する。

【0075】

以上説明したように、画像出力装置２は、識別情報に基づく周波数成分のパターンを回転させることにより変換し、さらに周波数領域から空間領域に領域変換することによりパターン画像を生成する。周波数領域においてパターンを回転させることにより、識別情報とパターン画像との間の関係性が看破されにくくなる。したがって、画像出力装置２は、パターン画像の改ざんを防止することを可能とする。

【0076】

また、画像出力装置２は、鍵情報に基づいて周波数成分のパターンを変換する。画像出力装置２および画像解析装置３とは異なる装置または者に対して秘匿された鍵情報に基づいてパターンを変換することにより、識別情報とパターン画像との間の関係性が看破されにくくなる。このようにすることで、パターンの回転角の大きさがランダムになり、識別情報とパターン画像との間の関係性がより看破されにくくなる。したがって、画像出力装置２は、パターン画像の改ざんをより適切に防止することを可能とする。

【0077】

また、画像出力装置２は、ナンス値と鍵情報とに基づいて周波数成分のパターンを変換する。鍵情報が同一で識別情報が同じ場合、画像出力装置２で設定される周波数成分のパターンが同一となるが、画像を出力する度にナンス値を変化させることによりパターン画像が大きく変化するため、識別情報とパターン画像との間の関係性がより複雑になり看破されにくくなる。したがって、画像出力装置２は、パターン画像の改ざんをさらに適切に防止することを可能とする。

【0078】

また、画像出力装置２は、ナンス値を含む情報コード画像をパターン画像とともに出力する。このようにすることで、画像解析装置３は、パターン画像を撮像するときに同時に情報コード画像を撮像してナンス値を取得することができる。したがって、画像出力装置２は、正当な権限を有する者がパターン画像を解析することを容易にする。

【0079】

画像解析装置３は、パターン画像を空間領域から周波数領域に領域変換し、さらに周波数領域において周波数成分のパターンを回転させることによりパターンを変換し、変換されたパターンから識別情報を抽出する。このようにすることで、画像解析装置３は、パターン画像の改ざんを防止することを可能とする。

【0080】

画像生成システム１には、次のような変形例が適用されてもよい。

【0081】

上述した説明では、画像出力処理のステップＳ１０２において、半径Ｒ１の円上に設定された複数の配置位置のうちから識別情報に基づいて選択された配置位置に周波数成分が配置されるものとしたが、このような例に限られない。識別情報に基づいて周波数成分が配置される配置位置は、単一の円上ではなく相互に半径が異なる複数の円上に設定されてもよい。

【0082】

上述した説明では、半径Ｒ２の円上に設定された配置位置に、パターン画像の撮影角度を検出するための周波数成分が配置されるものとしたが、このような例に限られない。パターン画像の撮影角度を検出するための周波数成分は配置されなくてもよい。また、撮影角度を検出するための周波数成分の配置位置は、識別情報に基づいて周波数成分が配置される配置位置と同一の円上に設定されてもよい。すなわち、複数の配置位置は周波数領域において原点を中心とする一つの円上に設定されてもよい。

【0083】

上述した説明では、画像出力処理のステップＳ１０６において、ナンス値および鍵情報に基づいて生成されたハッシュ値に基づいてパターンが変換されるものとしたが、このような例に限られない。変換部２５６は、鍵情報に基づくことなく、ナンス値のみに基づいてパターンを変換してもよい。この場合、画像出力装置２は、鍵情報設定部２５３を有しなくてもよい。また、この場合、画像解析処理のステップＳ２０６において、変換部３４６は鍵情報に基づくことなくナンス値のみに基づいてパターンを変換する。同様に、変換部２５６は、ナンス値に基づくことなく、鍵情報のみに基づいてパターンを変換してもよい。この場合、画像出力装置２は、ナンス生成部２５４を有しなくてもよい。また、この場合、画像解析処理のステップＳ２０６において、変換部３４６はナンス値に基づくことなく鍵情報のみに基づいてパターンを変換する。

【0084】

上述した説明では、画像出力処理のステップＳ１０６において、識別情報に基づいて配置された周波数成分が複数の配置位置の間で移動されるものとしたが、さらに撮影角度を検出するために配置された周波数成分が移動されてもよい。このようにすることで、識別情報とパターン画像との間の関係性がより看破されにくくなり、パターン画像の改ざんがより適切に防止される。このとき、識別情報に基づいて周波数成分が配置される配置位置の間、および撮影角度を検出するために周波数成分が配置される配置位置の間でそれぞれ周波数成分が移動されてもよく、これらを区別せずに全ての配置位置の間で周波数成分が移動されてもよい。この場合、画像解析処理のステップＳ２０６において、変換部３４６は撮影角度を検出するための周波数成分の配置位置が元に戻るように逆移動させる。

【0085】

上述した説明では、画像出力処理のステップＳ１０６において、周波数成分のパターンが回転されるものとしたが、パターンに含まれる全ての周波数成分ではなく一部の周波数成分のみが回転されるものとしてもよい。例えば、変換部２５６は、識別情報に基づいて配置された周波数成分のみを回転し、撮影角度を検出するための周波数成分を回転しなくてもよい。この場合、画像解析処理のステップＳ２０６において、変換部３４６は、識別情報に基づいて配置された周波数成分のみを逆回転させる。

【0086】

また、周波数成分は、配置位置が設定されている円ごとに、すなわち配置位置と原点との距離に応じて異なる角度だけ回転されてもよい。例えば、変換部２５６は、ハッシュ値を示すバイト列のうち、複数の円のそれぞれについて相互に異なるバイト位置に対応する２バイトが示す整数値を抽出する。変換部２５６は、抽出された整数値に単位角度を乗じた角度だけ周波数成分を回転させる。このようにすることで、識別情報とパターン画像との間の関係性がより看破されにくくなり、パターン画像の改ざんがより適切に防止される。この場合、画像解析処理のステップＳ２０６において、変換部３４６は周波数成分の配置位置が設定されている円ごとに異なる角度だけ周波数成分を回転させる。

【0087】

上述した説明では、画像出力処理のステップＳ１０６において、パターンに含まれる周波数成分が複数の配置位置の間で移動され、周波数成分が移動されたパターンが回転されることによりパターンが変換されるものとしたが、このような例に限られない。変換部２５６は、周波数成分を複数の配置位置の間で移動させることなく、パターンの回転のみを行ってもよい。この場合、画像解析処理のステップＳ２０６において、変換部３４６は周波数成分を逆移動させることなく逆回転させる。

【0088】

上述した説明では、画像出力処理のステップＳ１０８において、ナンス値をパラメータとして含むＵＲＬを示す情報コード画像が生成されるものとしたが、このような例に限られない。コード画像生成部２５７は、例えばナンス値を示す文字列を符号化することにより情報コード画像を生成してもよい。また、コード画像生成部２５７は、ナンス値を示す文字列自体を含む画像を生成してもよい。

【0089】

上述した画像出力装置２および画像解析装置３の機能は、複数の装置によって実現されてもよい。

【0090】

当業者は、本発明の範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。例えば、上述した実施形態及び変形例は、本発明の範囲において、適宜に組み合わせて実施されてもよい。

【符号の説明】

【0091】

２ 画像出力装置
２５１ 取得部
２５２ パターン設定部
２５３ 鍵情報設定部
２５４ ナンス生成部
２５５ ハッシュ生成部
２５６ 変換部
２５７ パターン画像生成部
２５８ コード画像生成部
２５９ 出力部
３ 画像解析装置
３４１ 画像取得部
３４２ 鍵情報取得部
３４３ ナンス取得部
３４４ ハッシュ生成部
３４５ パターン生成部
３４６ 変換部
３４７ 抽出部
３４８ 出力部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】