图像处理装置、图像处理程序的制作方法

专利名称：图像处理装置、图像处理程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用了背景紋理水印技术以及约束技术的图像处理装置等。
背景技术：
关于在整个打印文件上打印由背景纹理点构成的背景紋理水印图像，在打 印文件中嵌入任意的信息，或者使用嵌入信息检测伪造以及篡改的背景紋理水 印技术，例如在文献l (日本特许厅发行的公开专利公报)中进行了公开。另 一方面，关于打印由残存点或消失点这样的约束点构成的约束图像，约束打印
文件的复印的约束技术，例如在文献2 (日本特许厅发行的公开专利7>报)中 进行了公开。
1. 特开2005-286963号公报
2. 特开2004-209871号公才艮

发明内容
在对1张打印文件打印背景紋理水印图像，并且打印约束图像时伴随着困 难。在打印文件的整个区域中的施加了约束图像的区域中存在背景紋理点，在 该区域中，形成了构成约束点的像素和构成背景紋理点的像素共存的状态。因
此，当通过扫描仪读^Or印文件时，该共存的区域内的背景紋理点无法作为背 景紋理点被准确地提取出来，有可能无法充分发挥读取嵌入信息、以及检测伪 造以及篡改等功能。另外，在通过复印机复印打印文件时，在约束图像中也存 在背景紋理点，因此产生约束图像的视觉上的影响，有可能无法充分发挥约束 的功能。具体而言，虽然约束图像由消失点构成，但由于与背景紋理点产生干 扰而没有正常消失，因此无法充分发挥约束的功能。
因此，在本发明中，以解决上述问题，充分发挥背景紋理水印的功能和约
束的功能作为课题。
为了解决所述i果题，本发明的特征为当在打印文件上打印背景紋理水印图
像以及约束图像时，实施除去在打印约束图像的区域中存在的背景紋理点的图像处理，在该除去后的区域中打印约束点。通过该特征，在该区域中构成约束 点的像素和构成背景紋理点的像素不会共存。
根据本发明，可以充分发挥背景紋理水印的功能和约束的功能。


图1是表示通过本实施方式的图像处理装置生成的打印文件的生成步骤 的图。
图2是表示作为本实施方式的图像处理装置的PC主体的内部结构及其周
边装置的图。
图3是将约束信息存储部114中存储的约束信息的构造作为表格来表示的图。
图4是将背景紋理信息存储部115中存储的背景紋理信息的构造作为表格 来表示的图。
图5是表示图像处理部113的功能结构的框图。
图6是表示图像处理部113中的处理动作的流程图。
图7表示生成附带文件的背景紋理水印图像的情况。
图8是表示使约束图案和附带文件的背景紋理水印图像的坐标吻合的情 形的图。
图9表示在重合图像18中的附带文件的背景紋理水印图像12上决定了处 理对象像素P (i, j)的情况。
图10是在附带文件的背景紋理水印图像12上重合了约束图案ll后的重 合图像18的立体图。
图11是从箭头的方向观察图10的重合图像18的图，(a)是表示其全体 的图，(b)是放大表示(a)的粗框部分的图。
图12是表示用于判定处理对象像素是否是背景紋理点的一部分的判定步 骤的图。
符号说明
11约束图案
12附带文件的背景紋理水印图像 13约束图像14除去后背景紋理水印图像 15合成图像 16文件图像
17背景紋理水印图像
18重合图像
101 PC主体
102键盘
103鼠标
104显示器
105打印枳i
106 1/F部
107 ROM
108 RAM
109 CPU 110存储器 111 OS
112打印机驱动器
113图像处理部
114约束信息存储部
115背景紋理信息存储部
116文件信息存储部
301管理号码
302约束图案
303保存形式
304变换条件
305分辨率
306颜色
307文件形式
308变换部位数量309编辑范围
310约束点模式
401管理号码
402背景紋理水印图像
403嵌入信息
404保存形式
405嵌入条件
406分辨率
407颜色
408文件形式
409信息嵌入区域
410背景紋理点模式
501约束图像生成部
502重叠区域确定部
503附带文件的背景紋理信息生成部
504背景紋理点判定部
505背景紋理点除去部
506图像合成部
507约束信 息
508背景紋理信息
509文件信息
510约束图像
511重叠区域
512附带文件的背景紋理信息 513重叠区域内背景紋理点 514除去后背景紋理水印图像 515合成图像
具体实施例方式
以下，参照

用于实施本发明的图像处理装置以及图像处理程序的最佳方式(以下称为"实施方式")。 1.概要
本实施方式的图像处理装置，将存在于打印文件上的背景紋理点除去一部 分，在该除去后的区域中配置约束点，做成具备背景紋理水印效果以及约束效 杲这两种效果的安全性非常高的打印文件。首先，说明与该打印文件的生成相 关的概要。图l是表示通过本实施方式的图像处理装置生成的打印文件的生成
步骤。在图1中表示了约束图案11、附带文件的背景紋理水印图像12、约束 图像13、除去后背景紋理水印图像14以及合成图像15。
此外，在约束点中具有消失点和残存点，残存点的大小是通过复印机能够 读取的300dpi ( dot per inch ),消失点的大小是无法通过复印机读取的600dpi。 另外，背景紋理点是通过复印机或扫描仪能够读取的300dpi。通过用600dpi 的打印机打印这样的像素的文件，所打印的文件中的600dpi的部分(消失点) 无法通过300dpi左右的分辨率的复印机读取，因此消失。另一方面，在所打 印的文件中的300dpi的部分(残存点和背景紋理点)通过300dpi左右的分辨 率的复印机进行读取，因此原样地被复制(复印)。但是，复印机或扫描仪的 读取精度等今后有可能变化，因此，关于约束点和背景紋理点，为了不损害各 自的功能，最好根据复印机或扫描仪的读取精度等适当地变更其大小。
约束图案11是确定了在约束打印中所使用的约束用文字、图形等图案的 图像。附带文件的背景紋理水印图像12是配置了具有预定的位置、大小、颜
件信息的图像。
约束图像13是由具有预定的位置、大小、以及颜色的约束点构成根据约 束图案11确定的图案的图像。通过对约束图案11使用预定的变换条件来生成 该约束图像13。除去后背景紋理水印图像14是在附带文件的背景紋理水印图 像12中除去了一部分背景紋理点后得到的图像。通过将附带文件的背景紋理 水印图像12与约束图案11重叠，判定并除去在约束图案11的图案在整个图 像中占据的区域内存在的背景紋理点，由此生成该除去后背景紋理水印图像 14。
合成图像15是将约束图像13和除去后背景紋理水印图像14合成而得的
9图像。通过在除去了背景紋理点的区域内配置约束点来生成该合成图像15。
当使用合成图像15从打印机进行输出时，生成具备背景紋理水印的效果以及
约束的效果这两种效果的打印文件。当进行打印以及复印时，由于通过消失点 打印"原本，，这样的文字，因此"原本"这样的文字消失。
2.图像处理装置的结构
说明生成上述合成图像的图像处理装置的内部结构。图2表示作为本实施 方式的图像处理装置的个人计算机(以下称为"PC ( Personal Computer )，，)的 主体的内部结构及其周边装置。作为PC主体101的周边装置，在PC主体101 上连接了作为输入装置的键盘102及鼠标103、作为显示装置的显示器104以 及作为打印输出装置的打印机105。另外，在PC主体101的内部具备I/F (接 口 )部106、 ROM ( Read Only Memory )107、 RAM ( Random Access Memory) 108、 CPU (Central Processing Unit) 109、存储器110。在存储器110中具备 OS (Operating System) 111、打印机驱动器112、图像处理部113、约束信息 存储部114、背景紋理信息存储部115、文件信息存储部116。
1/F部106是确定了用于与作为周边装置的键盘102、鼠标103、显示器104 以及打印机105连接的端子的形状以及信息传送方式的装置。ROM107是存储 了读出专用程序的存储装置。还存储了在作为进行周边装置的接口处理的例行 程序的集合的BIOS ( Basic Input-Output System)中使用的程序。RAM108具 有用于展开信息的存储区域，是可以进行信息的读出以及写入的存储装置。 CPU109是PC主体101的中央处理装置。进行数值计算、图像处理、周边设 备控制等所需的信息的运算或加工。
存储器110是CPU109可以直接访问的存储装置。OS111是统一管理计算 机的硬件和软件的程序。也从ROM107中读取在BIOS中使用的程序来管理周 边装置。打印机驱动器112是用于通过计算机控制打印机105的程序。图像处 理部113是用于控制基于图像信息的图像处理的程序，特别是控制基于与约束 图像、背景紋理水印图像有关的图像信息的图像处理。
约束信息存储部114是存储有针对约束图《象的打印而决定的约束信息的 存储器110的一部分区域。背景紋理信息存储部115是存储有针对背景紋理水 印图像的打印而决定的背景紋理信息的存储器110的一部分区域。文件信息存储部116是存储有针对文件图像的打印而决定的文件信息的存储器110的一部
分区域。在文件信息中，使文字、图形以及格线等打印内容以及打印内容的分 辨率、颜色以及文件形式，以及其他与文件保存相关的设定值等相关联。
图像处理部113从约束信息存储部114、背景紋理信息存储部115以及文 件信息存储部116分别读出约束信息、背景紋理信息以及文件信息，使CPU 109 执行后述的预定的图像处理。
3.关于信息的结构
说明在约束信息存储部114中存储的约束信息以及在背景紋理信息存储 部115中存储的背景紋理信息。图3将存储在约束信息存^f诸部114中的约束信 息的结构表示为表。另外，图4将存储在背景紋理信息存储部115中的背景紋 理信息的结构表示为表。
3丄约束信息的结构
在图3所示的表中，各栏按从左向右的顺序表示了管理号码301、约束图 案302、保存形式303以及变换条件304。保存形式303由分辨率305、颜色 306以及文件形式307构成。变换条件304由变换部位凄史量308、编辑范围309 以及约束点模式310构成。
在管理号码301中决定了对约束图案302、保存形式303以及变换条件304 的组合进行管理的号码。对于所生成的一个约束图像分配一个管理号码。在本 实施方式中，假定按照向约束信息存储部114的登录顺序分配管理号码301。
在约束图案302中决定了在复印机中对打印文件进行复印时残存或消失 的约束图案。
此外，在约束图案302中，"原本"这样的图案例如由消失点构成。另一 方面，在通过复印机复印由打印机打印的打印物时，浮现"COPY"这样的图 案，以便在复印物中可以看到在打印物中看不到的"COPY"的图案，因此， 例如(1)通过消失点构成背景，通过残存点构成文字部分，或者相反地(2) 通过残存点构成背景，通过消失点构成文字部分。另外，在像该"COPY"那 样通过残存点以及消失点构成约束图案302的情况下，为了不使背景紋理点和 残存点、以及背景紋理点和消失点千扰而损害背景紋理水印的功能，在纸张的 一部分区域中应用。即，在纸张的整体范围内作为背景而施加残存点和消失点，有可能无法发挥背景紋理水印的功能，因此不理想。
另外，通过在发挥背景紋理水印功能的范围内，在纸张的一部分上施加消 失点和残存点，也可以构成当复印时文字(图形)无法看到(消失)的"原本" 这样的约束图案302。
在以下的例子中，假定约束图案302的"原本"由复印时无法看到(消失)
的消失点构成来继续说明。
在保存形式303中决定了与约束信息的文件保存有关的设定值。在分辨率 305中决定了生成的约束图像的分辨率的设定值。作为分辨率的设定值，例如 具有使用dpi的设定值。在颜色306中决定了约束图像的颜色的设定值。作为 颜色的设定值，例如具有使用R (Red) G (Green) B (Blue)值的设定值。 在文件形式307中决定了与约束信息的文件的种类有关的设定值。
在变换条件304中决定了与用于从约束信息的约束图案变换为约束图像 的条件相关的设定值。在变换部位数量308中决定了，在对可以打印约束图像 的打印文件的全部区域进行了分割的情况下，在分割后的区域中同时进行从约 束图案向约束图像的变换的区域的个数的设定值。在编辑范围309中决定了进 行从约束图案向约束图像的变换的区域的设定值。作为该区域的设定值，可以 同时决定在变换部位数量308中所设定的个数的设定值。
在约束点模式310中决定了与约束点的描绘方式相关的设定值。作为与描 绘方式相关的设定值，列举出在打印文件上打印的约束点的位置、打印约束点 的区域、规则或不规则地配置约束点或者描绘约束点的间隔、 一个约束点的大 小、其它的决定约束点的描绘密度的设定值等。约束点的位置，例如是通过构 成打印文件的图像的像素的区域坐标决定的约束点位置信息。区域坐标是指在 通过在打印文件的图像的横向以及纵向上格状地进行划分来构成大量的网格， 将各网格作为一个像素进行处理的情况下，规定该像素所占据的区域的坐标。
在本实施方式中，有时把以图像左上的顶点为基准，位于横向第i个、纵向第 j个的区域坐标的像素标记为P (i, j )。
打印约束点的区域是指在打印文件上打印的图像中约束点占据的范围，作 为约束点区域信息来决定。 一般来说，打印约束点的区域与描绘约束图案的区 域一致。即，通过在描绘约束图案的区域内配置大量约束点，生成约束图像。
12通过调整一 个约束点的大小，决定是在复印时残存的残存点还是在复印时
消失的消失点。其中，在该决定中还考虑分辨率305。
当对管理号码301为"001"的约束信息进行说明时，约束图案302为"原 本"，在保存形式303中，分辨率305为"600",颜色306为"黑"，文件形式 307为"jpg"。这意^^未着以600dpi的分辨率、黑色、"jpg"的文件形式4呆存"原 本"这样的约束图案。另外，在变换条件304中，变换部位数量308为"1", 编辑范围309为"全体"，约束点模式310为"P1"。这意味着在将"原本"这 样的约束图案变换为约束图像时，在打印文件的全部区域中仅一个位置，遵从
"P1"这样的约束点模式。此外，假定约束点模式P1中的一个约束点的大小 相当于1个的像素。
另外，在对管理号码301为"002"的约束信息进行说明时，约束图案302 为"COPY",在保存形式303中，分辨率305为"600"，颜色306为"蓝，，, 文件形式307为"jpg"。这意味着以600dpi的分辨率、蓝色、"jpg"的文件形 式保存"COPY"这样的约束图案。另外，在变换条件304中，变换部位数量 308为"N，，,编辑范围309为"A1、 A2、 A3..... AN"，约束点模式310为
"P3、 Pl、 P2.....PN"。这意味着在将"COPY"这样的约束图案变换为约
束图像时，将可以打印约束图像的打印文件的全部区域分割成A1、A2、A3、...、 AN这样的N个部位的区域，在各区域中遵从P3、 Pl、 P2、 ...、 PN这样的约 束点模式。可以适当地变更编辑范围和约束点模式的对应关系。此外，在这些 约束点模式中，为了通过残存点构成"COPY"这样的文字部分，使文字部分 的一个约束点的大小相当于4个(=2x2)像素(即300dpi)，为了通过消失 点构成背景部分，使背景部分的一个约束点的大小相当于1个(=1 x l )像素
(即600dpi )。
3.2.背景紋理信息的结构
在图4所示的表中，各栏按照从左向右的顺序表示了管理号码401、背景 紋理水印图像402、嵌入信息403、保存形式404以及嵌入条件405。保存形 式404由分辨率406、颜色407以及文件形式408构成。嵌入条件405由信息 嵌入区域409以及背景紋理点模式410构成。
在管理号码401中决定了对背景紋理水印图像402、嵌入信息403、保存
13形式404以及嵌入条件405的组合进行管理的号码。对于生成的一个背景紋理 水印图像分配一个管理号码。在本实施方式中，假定按照向背景紋理信息存储 部115的登录顺序分配了管理号码401。
在背景紋理水印图像402中，决定了通过在打印文件上以特定的配置来描 绘背景紋理点，嵌入了在视觉上无法意识到的任意信息的图像。在通过扫描仪 进行读取时，读取背景紋理点的配置，读取所嵌入的信息。此外，背景紋理水 印图像不仅包含与背景紋理信息相关的图像，还可以包含与文件信息有关的打 印内容的图像。
在嵌入信息403中决定了在背景紋理水印图像中嵌入的信息。作为嵌入信 息的代表，具有用于检测打印文件的伪造.篡改的伪造'墓改检测信息。伪造'篡 改检测信息具备打印日期时间、打印者以及关于文件ft据属性而决定的属性信 息、文件内容、以及电子签名等。
在保存形式404中决定了与背景紋理信息的文件保存相关的设定值。在分 辨率406中决定了生成的背景紋理水印图像的分辨率的设定值。作为分辨率的 设定值，例如具有使用dpi的设定值。在颜色407中决定了背景紋理水印图像 的颜色的设定值。作为颜色的设定值，例如具有使用RGB值的设定值。在文 件形式408中决定了与背景紋理信息的文件的种类相关的设定值。
在嵌入条件405中决定了与用于在背景紋理水印图像中嵌入嵌入信息的 条件相关的设定值。在信息嵌入区域409中，在将可以打印背景紋理水印图像 的打印文件的全部区域分割成预定的单位区域的情况下，决定了与该单位区域 相关的设定值(关于单位区域，参照文献l)。
在背景紋理点模式410中决定了与背景紋理点的描绘方式相关的设定值。 作为与描绘方式相关的设定值，列举出在打印文件上打印的背景紋理点的位 置、打印背景紋理点的区域、在指定的单位区域内配置背景紋理点或者描绘背 景紋理点的间隔、 一个背景紋理点的大小、其它的决定背景紋理点的描绘密度 的设定值等。背景紋.理点的位置，例如是通过构成打印文件的图像的像素P(i， j)决定的背景紋理点位置信息。
打印背景紋理点的区域，是在打印文件上打印的图像中背景紋理点占据的 范围，作为背景紋理点区域信息来决定。 一般而言，打印背景紋理点的区域与打印文件的全部区域一致。即，通过在打印文件的全部区域配置大量的背景紋 理点、生成背景紋理水印图像。
在对管理号码401为"001"的背景紋理信息进行说明时，背景紋理水印 图像402为"II",嵌入信息403为"伪造 篡改检测信息Jl",在保存形式 404中，分辨率406为"600"，颜色407为"黑"，文件形式408为"jpg"。这 意味着以600dpi的分辨率、使背景紋理点为黑色、以"jpg，，的文件形式保存 "II"的背景紋理水印图像。另外，在嵌入条件405中，信息嵌入区域409为 "单位区域B1 BN"，背景紋理点模式410为"Q1"。这意味着，在"II"的 背景紋理水印图像中嵌入"伪造.篡改检测信息Jl"的嵌入信息时，将打印 文件的全部区域分割为"单位区域B1 BN",在分割后的该区域中配置背景 紋理点时，遵从"Q1"这样的背景紋理点模式。此外，假定背景紋理点模式 Ql中的一个背景紋理点的大小相当于4个(=2x2)像素(即300dpi)。
在对管理号码401为"002"的背景紋理信息进行说明时，背景紋理水印 图像402为"12"，嵌入信息403为"伪造.篡改检测信息J2",在保存形式 404中，分辨率406为"600",颜色407为"黄"，文件形式408为"jpg"。这 意味着，以600dpi的分辨率，使背景紋理点为黄色，以"jpg"的文件形式保 存"12"的背景紋理水印图像。另外，在嵌入条件405中，信息嵌入区域409 为"单位区域B1 BN",背景紋理点模式410为"Q2"。这意味着，在"12" 这样的背景紋理水印图像中嵌入"伪造 篡改检测信息J2"这样的嵌入信息 的情况下，将打印文件的全部区域分割为"单位区域B1 BN",在分割后的 该区域中配置背景紋理点时遵从"Q2"这样的背景紋理点模式。
此外，如果读出"002"的背景紋理信息来进行打印输出，则打印黄色的 背景紋理点，因此与黑色的背景紋理点相比变得更不醒目。因此，降j氐了背景 紋理点对打印文件的视觉影响。但是,扫描仪读取背景紋理点的性能没有变化。
4.图像处理部的结构
详细说明图像处理部113。图5是表示图像处理部113的功能结构的框图。 图像处理部113具备约束图像生成部501、重叠区域确定部502、附带文件的 背景紋理信息生成部503、背景紋理点判定部504、背景紋理点除去部505、 以及图像合成部506。约束图像生成部501读出在约束信息存储部114中存储的约束信息507， 参照约束信息507中包含的约束点位置信息以及约束图案302 (参照图3 )，生 成由约束点构成的约束图像。按照来自输入装置(参照图2的键盘102以及鼠 标103)的操作，提取出与该操作对应的管理号码301 (参照图3)，按照与管 理号码301对应的变换条件304 (参照图3 ),根据约束图案302生成约束图像 510。按照约束点位置信息配置约束点。将生成的约束图像510输出到图像合 成部506。
附带文件的背景紋理信息生成部503读出在背景紋理信息存储部115中存 储的背景紋理信息508以及在文件信息存储部116中存储的文件信息509，生 成包含附带文件的背景紋理水印图像的附带文件的背景紋理信息512，该附带 文件的背景紋理水印图像合成了背景紋理信息508中包含的背景纹理水印图 像402 (参照图4)以及文件信息中包含的打印内容。按照来自输入装置(参 照图2的键盘102以及鼠标103 )的操作，提取出与该操作对应的打印内容以 及管理号码401 (参照图4 ),按照与管理号码401对应的嵌入条件405 (参照 图4),生成附带文件的背景紋理水印图像。按照背景紋理点位置信息配置背 景紋理点。附带文件的背景紋理信息512是将背景紋理信息508和文件信息 509关联起来的信息，包含附带文件的背景紋理水印图像的分辨率、颜色以及 文件形式等、其它的与文件保存相关的设定值等、嵌入信息、嵌入条件以及打 印内容。将所生成的附带文件的背景紋理信息512输出到重叠区域确定部502 、 背景紋理点判定部504以及背景紋理点除去部505。
重叠区域确定部502读出在约束信息存储部114中存储的约束信息507， 输入从附带文件的信息生成部503输出的附带文件的背景紋理信息512,参照 在附带文件的背景紋理信息512中包含的背景紋理点区域信息以及在约束信 息507中包含的约束点区域信息，确定打印背景紋理点的区域以及打印约束点 的区域重叠的区域。所确定的区域作为重叠区域511输出到背景紋理点判定部 504。
背景紋理点判定部504输入^^重叠区域确定部502输出的重叠区域511以 及从附带文件的背景紋理信息生成部503输出的附带文件的背景紋理信息 512,判定在重叠区域511内存在的像素是否是构成背景紋理点的像素。重叠区域511内存在的像素，是构成文件信息的打印内容的像素、构成形成背景紋 理水印图像的背景紋理点的像素、不构成任何图像的无色的像素中的某一种。
通过后述的判定方法(参照图12)提取出在重叠区域511内存在的背景紋理 点。把提取出的背景纹理点，作为重叠区域内背景紋理点513输出到背景紋理 点除去部505。
背景紋理点除去部505,输入从背景紋理点判定部504输出的重叠区域内 背景紋理点513以及从附带文件的背景紋理信息生成部503输出的附带文件的 背景紋理信息512,参照背景紋理点位置信息以及附带文件的背景紋理水印图 像，除去在附带文件的背景紋理水印图像中位于重叠区域511内的背景紋理 点。把除去了背景紋理点的附带文件的背景紋理水印图像，作为除去后背景紋 理水印图像514输出到图像合成部506。
图像合成部506，输入从约束图像生成部501输出的约束图像510以及/人 背景紋理点除去部505输出的除去后背景紋理水印图像514，生成在使双方图 像的坐标吻合除去了背景紋理点的区域中配置了约束点的合成图像515。生成 的合成图像515被输出到打印机驱动器112 (参照图2)，通过打印机105 (参 照图2)执行打印处理。
5.图^^处理部的处理动作
接着，详细说明图像处理部113。图6是表示图像处理部113的处理动作 的流程图。此外，在该处理动作的说明中，作为约束图案，使用图3所示的管 理号码"001"的"原本"。另外，作为背景紋理水印图像，使用图4所示的管 理号码"001"的"11"。
首先，在步骤SIOI中，使用背景紋理信息508 (参照图5)以及文件信息 509 (参照图5)生成附带文件的背景紋理水印图像。图7表示生成附带文件 的背景紋理水印图像的情形。
在图7中，以相互的区域坐标一致的方式，重叠作为与文件信息509的打 印内容相关的图像的文件图像16、和背景紋理信息508中包含的背景紋理水 印图像17。由此，生成附带文件的背景紋理水印图像12以及包含该附带文件 的背景紋理水印图像12的附带文件的背景紋理信息512 (参照图5)。
接着，在步骤S02中，使用约束信息507 (参照图5)以及附 文件的背景紋理信息512 (参照图5)，使约束图案U和附带文件的背景紋理水印图像 12的坐标吻合。图8表示使约束图案11和附带文件的背景紋理水印图像12 的坐标相吻合的情形。
在图8中，关于约束图案11和附带文件的背景紋理水印图像12,以图像 左上的顶点为基准使二者的图像吻合。将吻合后的该图像称为"重合图像18"。 在重合图像18中，附带文件的背景紋理水印图像12中的一个像素P (i， j)， 与在约束图案11中决定为P (i， j)的像素对应。
接着，在步骤S03中，在附带文件的背景紋理水印图像上决定处理对象像 素。图9表示在重合图像18中的附带文件的背景紋理水印图像12上决定处理 对象像素P (i, j)的情形。决定该处理对象像素P (i， j),是为了判定应该 除去的背景紋理点位于哪个像素。
在图9中，在附带文件的背景紋理水印图像12的像素中，存在涂敷了黑 色等某种颜色的有色像素91 、和未涂敷任何颜色的无色像素92。有色像素91 被进一步分类为构成背景紋理点的像素、和构成文字、图形以及^"等打印内容 的像素。因此，判别处理对象像素P(i， j)相当于这些像素中的哪一类。
作为处理对象像素P (i, j)，首先决定附带文件的背景紋理水印图像12 的左上的顶点、即P(O, 0)。此后，如图9中所示的箭头那样，向右每次移 动l个像素(i—i+l),到达附带文件的背景紋理水印图像12的右上的顶点。 在到达右上的顶点时，在向下移动1个像素(j—j+l)后，再次开始从左端向 右每次移动1个像素。在到达右端后再次向下移动1个像素，然后再次开始从 左端向右每次移动1个像素。
以下，处理对象像素P (i,j)依次重复进行向右的移动、向下的移动，在 到达附带文件的背景紋理水印图像12的右下的顶点之前一直执行移动。在这 样的处理对象像素P (i, j)的移动(扫描处理)中，通过进行以下的步骤S04 ~ 步骤S08的处理，判定应该除去的背景紋理点位于哪个像素。
在步骤S04中，判定处理对象像素是否与约束图案的有色部分重合。根据 由重叠区域确定部502 (参照图5)输出的重叠区域511 (参照图5)来确定与 约束图案的有色部分的重合。判定重合图像18(参照图8)的附带文件的背景 紋理水印图像12中的处理对象像素P (i， j)是否处于重叠区域511 (参照图
185)的内部。
如果处理对象像素与约束图案的有色部分重合(步骤S04,是)则判定为 处理对象像素P(i, j)位于重叠区域511 (参照图5)的内部，进入步骤S05。 如果处理对象像素与约束图案的有色部分不重合(步骤S04，否)，则判定为 处理对象像素P (i, j)不位于重叠区域511 (参照图5)的内部，进入步骤 S08。
参照图IO具体地说明是否重合的判定。图IO是在附带文件的背景紋理水 印图像12上重合了约束图案11的重合图像18的立体图。
在图10中，打印背景紋理点的区域是整个附带文件的背景紋理水印图像 12。另外，打印约束点的区域是约束图案的有色部分，即描绘了 "原本"这样 的图案的区域(在该例中仅是文字的部分)。该区域包含在打印背景紋理点的 区域中。因此，重叠区域511 (参照图5)成为描绘了 "原本"这样的图案的 区域本身。由此，如果与附带文件的背景紋理水印图像12中的处理对象像素 P (i， j)对应的约束图案11的像素位于描绘了 "原本"这样的图案的区域内， 则意味着处理对象像素与约束图案的有色部分重合(步骤S04,是)，进入步 骤S05。如果与附带文件的背景紋理水印图像12中的处理对象像素P (i, j) 对应的约束图案11的像素不位于描绘了 "原本"这样的图案的区域内，则意 味着处理对象像素与约束图案的有色部分不重合(步骤S04,否)，进入步骤 S08。
在步骤S05中，判定处理对象像素是否有色。判定位于重叠区域511 (参 照图5)内部的处理对象像素P (i, j)是涂敷了黑色等某种颜色的有色像素 91 (参照图9),还是未涂敷任何颜色的无色像素92 (参照图9)。如果处理对 象像素有色(步骤S05，是)，则判定为有色像素91 (参照图9),进入步骤 S06。如果处理对象像素不是有色(步骤S05，否)，则判定为无色像素92(参 照图9)，进入步骤S08。
参照图11具体说明该是否有色的判定。图ll是从白色箭头的方向观察图 10的重合图像18的图，(a)是表示整体的图，(b)是放大表示(a)的粗框 部分的图。
在图11 (a)中，进行除去由步骤S04决定的背景紋理点的判定的处理对
19象像素P (i, j)是重叠区域511 (参照图5)，是描绘了 "原本"这样的图案
的区域本身。为了便于说明，在(a)中用白色表示重叠区域511 (参照图5), 用虚线表示该区域的轮廓。
当关注图11 (b)时可知，在重叠区域511 (参照图5)中，作为有色像素 91 (参照图9)存在构成背景紋理点的像素、以及构成作为打印内容的格的像 素。如果处理对象像素P (i， j)是这些有色像素91 (参照图9),则判定为处 理对象像素为有色(步骤S05,是)，进入步骤S06。如果处理对象像素P(i, j)是有色像素91 (参照图9)以外的像素，即是无色像素92 (参照图9),则 判定处理对象像素不是有色(步骤S05,否)，进入步骤S08。结果，通过步 骤S05决定将要在步骤S06中进行是否为背景紋理点的一部分的判定的像素。
在步骤S06中判定处理对象像素是否是背景紋理点的一部分。判定位于重 叠区域511 (参照图5)的内部，作为有色像素91 (参照图9)的处理对象傳— 素P (i, j)是构成背景紋理点的像素、还是构成文字、图形以及才各等打印内 部的像素。通过背景紋理点判定部504 (参照图5)来执行该判定。若处理对 象像素是背景紋理点的一部分(步骤S06，是)，则进入步骤S07。若处理对 象像素不是背景紋理点的一部分(步骤S06 ),则进入步骤S08。
图12表示用于判定处理对象像素是否为背景紋理点的一部分的判定步 骤。如图12所示，对于重合图像18中的附带文件的背景紋理水印图像12上 的处理对象像素P (i， j)采用下面的从(a)到(d)的步骤。
首先，在(a)中，如果处理对象像素P(i, j)为有色，即在步骤S05中 为"是，，，则以该点为基点取得4个(=2x2)像素的颜色信息(相当于图4 的"颜色，，407的项目)。即，除了 P (i, j)的颜色信息以外，还:f又得右邻的 P(i+1， j)、正下方的P(i, j + l)、右斜下方的P(i+l， j + l)的颜色信息。 此外，如果处理对象像素P (i, j)是附带文件的背景紋理水印图像12的一角 或一端，则作为取得对象的像素包含基点在内有时不存在4个像素，此时将该 像素视为无色的像素。
接着，在(b)中，如果取得了颜色信息的4个像素全部是有色，则取得 包围这4个像素的8个像素的颜色信息。即，取得P (i, j-l)、 P (i+1, j -1)、 P (i-l, j)、 P (i + 2， j)、 P (i-l， j+l)、 P (i + 2, j + 1 )、 P (i, j+ 2)、P(i+l, j + 2)这8个像素的颜色信息。此外，如杲处理对象像素P (i, j)是附带文件的背景紋理水印图像12的一角或一端，则有时不存在8 个作为取得对象的像素，此时将该像素视为无色的像素。如果取得了颜色信息 的4个像素的某一个是无色，则不在成为基点的处理对象像素P (i， j)中执 行(c)以及(d)的步骤。
接着，在(c)中，如果在(b)中取得了颜色信息的8个像素全部是无色， 则将8个像素所包围的4个像素判定为背景紋理点。另外，在(d)中，如果 在(b)中取得了颜色信息的8个像素的某个像素有色，则将8个像素包围的 4个像素判定为文字、图像以及格等打印内容的图像的一部分。
此外，关于该判定步骤，由于背景紋理点是2x2尺寸的独立的点(相当 于图4的背景紋理点模式Ql),所以将4个像素作为对象，但在背景紋理点的 尺寸进行了变更时，按照其大小变更取得颜色信息的周围像素的数量即可。此 外，省略4个角的4个像素仅进行8个像素的判定，是为了缩短运算时间。
在步骤S07中，除去在步骤S06中判定出的背景紋理点(作为像素为4 个)。通过背景紋理点除去部505 (参照图5),通过把作为重叠区域内背景紋 理点513 (参照图5)的背景紋理点置换为无色来除去背景紋理点。作为除去 后背景紋理水印图像514 (参照图5),生成进行除去后的图像。在该除去后， 进入步骤S08。
在步骤S08中，对于全部像素判断通过步骤S04 ~步骤S07的处理进行的 判定是否结束。若未结束(步骤S08,否)则返回步骤S03，针对未判定的像 素执行步骤S04 步骤S08的处理。若已结束(步骤S08,是)则进入步骤S09。
在步骤S09中，按照所指定的约束模式生成约束图^f象。按照图3的管理号 码"001"中的约束模式P1，通过约束图像生成部501 (参照图5)生成约束 图像510 (参照图5)。
接着，在步骤S10中，通过图像合成部506 (参照图5 )执行图像的合成。 以各像素的坐标相吻合的方式合成约束图像510 (参照图5)以及除去后背景 纹理水印图像514 (参照图5),来生成合成图像515 (参照图5)。合成图像 515 (参照图5),作为1幅打印用图像信息，经由打印机驱动器112 (参照图 2)从打印机105 (参照图2)作为打印文件被输出。6.总结
通过实施本实施方式的图像处理装置起到以下的效果。即，在l幅打印文 件中充分发挥了作为背景紋理水印效果的嵌入信息的读取、伪造以及窜改的检 测，以及作为约束效果的复印约束。其原因在于通过除去背景纹理点，在1 幅打印文件的图像中划分施加了背景紋理点的区域和施加了约束点的区域，不 存在约束点和背景紋理点共存的状态。此外，即使像这样除去背景紋理点也能 发挥背景紋理水印的功能，是因为背景纹理水印具有相当大的耐性，即使消除 其一部分也无损于背景紋理水印的功能。在本申请中，利用背景紋理水印这样 的耐性，消除与约束文字重合部分的背景紋理点，由此，背景纹理点和约束点 (在本例中为消失点)不千扰，因此可以充分发挥约束文字的效果。另外，由 于约束点和背景紋理点不干扰，确保了背景紋理的提取效果。
另外，可以生成具备背景紋理水印效果以及约束效果这两个效果的安全性 非常高的文本或票据等打印文件。例如，当发行以应用了本发明的居民证为代 表的公文时，除了现有的专用纸张所具有的检测和抑止非法复印的功能以外， 还可以从打印文件取得文件发行时的信息.，或者可以生成重叠了检测窜改、确 定窜改位置等打印文件的安全技术的安全性更高的公文。并且，这样的打印文 件在视觉上也可以向用户表面是被安全保护的打印物。
另外，使用一般的纸张等打印介质即可，不必使用用于进行背景鼓理水印 打印或约束打印的专用纸张，因此可以降低打印用介质的成本。因此，可以替 换现有的专用纸张。而且，在通过按需(on demand)打印来生成打印文件时， 可以自由地设定作为背景紋理水印或约束图像的图案以及隐藏信息而附加的 信息。
另外，由于可以自由地设定生成打印用的图像的参数，因此可以生成与打 印环境吻合的约束图像以及背景紋理水印图像(参照图3的约束信息存储部 114、图4的背景紋理信息存储部115 )。
背景紋理点还包含为了检查在打印等情况下丟失的背景紋理点而使用的 点，即使像本发明这样除去一部分，也无损于背景紋理水印的效果(详细参照 文献l)。因此，保障了防止伪造以及窜改这样的打印文件的安全性。
此外，上述实施方式是用于实施本发明的图像处理装置的最佳方式，但不
22意味着限定于该实施方式。因此，在不变更本发明的主旨的范围内，可以对该实施方式进行各种变形。
例如，上述实施方式，在图像处理部113中的一连串处理中，作为在背景紋理信息中合并了文件信息的附带文件的背景紋理信息来进行处理，对于在背景紋理水印图像中包含打印内容的附带文件的背景紋理水印图像实施了除去背景纹理点等处理。但是，也可以单独处理背景紋理信息，进行同样的处理。即，还可以对不存在打印内容的背景紋理水印图像，进行除去背景紋理点的处理。
另外，例如在上述实施方式中，仅由消失点构成在约束图像中使用的约束点，但也可以如已经说明的那样，由消失点以及残存点构成约束点。即，在应用本发明的、根据合成了背景紋理水印图像和约束图像的图像打印输出的打印文件中，在通过复印机进行了复印时，可以使约束的图案不可视或者可视。
另外，例如在上述实施方式中，可以不把成为除去对象的背景紋理点全部除去，,在无损于约束效果以及背景紋理水印敢果的程度下，间隔剔除一部分来除去即可i。
另外，.例如在上述实施方式中，还提出一种图像处理程序，使具备存储部
(参照图2的约束,信息存储部114、背景紋理信息存储部115)和处理部的计算机具有图像处理装置的功能，所述存储部存储作为像素单位的图像信息的背景紋理水印图像信息、以及作为像素早位的图像信息的约束图案图像信息，所述处理部进行信息处理，该图像处理程序的特征为使所述处理部执4亍以下的处理i修正所述背景紋理水印图像信息，上述的处理为从所述存储部读出所述背景紋理水印图像信息、以及所述约束图案图像信息；分别把成为读出的所述背景统理水印图像信息中的基准的像素、以及成为读出的所述约束图案图像信息中的基准的像素决定为基准点(参照图6的步骤S02);以所述基准点为起点扫描各像素，判定是否在所述背景紋理水印图像信息以及所述约束图案图像信息中在以所述基准点为基准的相同位置上重叠存在由打印机打印的像素(参照图6的步骤S04);当在相同的位置上存在重复打印的所述像素时，将该像素作为关注像素，调查背景紋理水印图像信息中的该关注像素邻近的像素，判定该关注像素是否为背景紋理点的 一部分、以及判定该关注像素是否为构成包含该关注像素的背景紋理点的一组的多个像素(参照图6的步骤S06);以及把在所述判定中被作为背景紋理点的一组的多个像素，作为不由打印机打印的像素(参照图6的步骤S07),当所述扫描结束时，执行生成打印用图像信息的处理(参照图6的步骤SIO)，该打印用图像信息是把根据所述基准点进行所述修正后的背景紋理水印图像信息、以及约束图案图像信息进行合成的图像信息。
另外，在上述图像处理程序中，在修正所述背景紋理水印图像信息时，可以在所述扫描结束时执行以下处理把被当作所述背景紋理点的一组的多个像素，统一作为不在所述打印机中打印的像素。通过如此进行处理，可以减少处理次数，可以提高处理速度。
权利要求
1.一种图像处理装置，其特征在于，具备背景纹理信息存储单元，其存储背景纹理信息，该背景纹理信息包含决定在打印文件上打印的背景纹理点的位置的背景纹理点位置信息、决定打印所述背景纹理点的区域的背景纹理点区域信息、以及由所述背景纹理点构成的背景纹理水印图像；约束信息存储单元，其存储约束信息，该约束信息包含决定在打印文件上打印的约束点的位置的约束点位置信息、决定打印所述约束点的区域的约束点区域信息、以及约束图案；重叠区域确定单元，其读出所述背景纹理信息以及所述约束信息，参照所述背景纹理点区域信息以及所述约束点区域信息，确定打印所述背景纹理点的区域以及打印所述约束点的区域重叠的区域；背景纹理点除去单元，其读出所述背景纹理信息，参照所述背景纹理点位置信息以及所述背景纹理水印图像，在所述背景纹理水印图像中除去位于所述重叠的区域内的背景纹理点；约束图像生成单元，其读出所述约束信息，参照所述约束点位置信息以及所述约束图案，生成由所述约束点构成的约束图像；以及图像合成单元，其合成进行了所述除去的背景纹理水印图像以及所述约束图像。
2. 根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于， 所述约束点是消失点。
3. —种图像处理程序，其特征在于，使图像处理装置的计算机具有以下单元的功能背景紋理信息存储单元，其存储背景紋理信息，该背景紋理信息包含决定 在打印文件上打印的背景紋理点的位置的背景紋理点位置信息、决定打印所述 背景紋理点的区域的背景紋理点区域信息、以及由所述背景紋理点构成的背景 紋理水印图像；约束信息存储单元，其存储约束信息，该约束信息包含决定在打印文件上 打印的约束点的位置的约束点位置信息、决定打印所述约束点的区域的约束点区域信息、以及约束图案；重叠区域确定单元，其读出所述背景紋理信息以及所述约束信息，参照所 述背景紋理点区域信息以及所述约束点区域信息，确定打印所述背景紋理点的 区域以及打印所述约束点的区域重叠的区域；背景紋理点除去单元，其读出所述背景紋理信息，参照所述背景紋理点位 置信息以及所述背景紋理水印图像，在所述背景紋理水印图^f象中除去位于所述 重叠的区域内的背景紋理点；约束图像生成单元，其读出所述约束信息，参照所述约束点位置信息以及 所述约束图案，生成由所述约束点构成的约束图^^;以及图像合成单元，其合成进行了所述除去的背景紋理水印图像以及所述约束 图像。
4. 一种图像处理程序，使具备存储部和处理部的计算机具有图像处理装 置的功能，所述存储部存储作为像素单位的图像信息的背景紋理水印图像信 息、以及作为像素单位的图像信息的约束图案图像信息，所迷处理部进行信息 处理，该图像处理程序的特征在于，使所述处理部执行以下的处理来修正所述背景紋理水印图像信息: 从所述存储部读出所述背景紋理水印图像信息、以及所述约束图案图像信息；分别把成为读出的所述背景紋理水印图像信息中的基准的像素、以及成为 读出的所述约束图案图像信息中的基准的像素决定为基准点；以所述基准点为起点扫描各像素，判定是否在所述背景紋理水印图像信息 以及所述约束图案图像信息中在以所述基准点为基准的相同位置上重叠存在 由打印机打印的像素；当在相同的位置上存在重复打印的所述像素时，将该像素作为关注像素， 调查背景紋理水印图像信息中的该关注像素邻近的像素，判定该关注像素是否 为背景紋理点的 一部分、以及判定该关注像素是否为构成包含该关注像素的背 景紋理点的一组的多个4象素；以及把在所述判定中被作为背景紋理点的一组的多个像素，作为不由打印机打 印的^f象素，当所述扫描结束时，使所述处理部执行生成打印用图傳_信息的处理，该打 印用图像信息是把根据所述基准点进行所述修正后的背景紋理水印图像信息、 以及约束图案图像信息进行合成的图像信息。
5.根据权利要求4所述的图像处理程序，其特征在于， 在修正所述背景紋理水印图像信息时，在所述扫描结束时使所述处理部执 行以下处理^t巴被作为所述背景紋理点的一组的多个像素，统一作为不在所述打印机中 打印的像素。
全文摘要
在一幅打印文件中，可以充分发挥读取嵌入信息、检测伪造以及篡改的功能，以及充分发挥复印的约束功能。根据由约束图案(11)决定的图案，生成由具有预定的位置、大小、颜色的约束点构成的约束图像(13)。另一方面，生成从附带文件的背景纹理水印图像(12)，除去一部分背景纹理点的除去后背景纹理水印图像(14)。合成该约束图像(13)和除去后背景纹理水印图像(14)来生成合成图像(15)。作为合成图像(15)输出的打印文件，是背景纹理水印的效果以及约束的效果这两种效果互不干扰，充分发挥读取嵌入信息、检测伪造以及篡改的功能、以及充分发挥约束复印的功能的安全性非常高的打印文件。
文档编号H04N1/387GK101647266SQ20088001002
公开日2010年2月10日 申请日期2008年2月18日 优先权日2007年3月27日
发明者三浦信治, 前田三千郎, 西田芳和 申请人:日立公共系统工程株式会社