JP4015753B2

JP4015753B2 - Image information processing method

Info

Publication number: JP4015753B2
Application number: JP16355898A
Authority: JP
Inventors: 隆山口
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-06-11
Filing date: 1998-06-11
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2018-06-11
Also published as: JPH11355554A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、主画像情報（人物の顔画像など）に別の付加的な画像情報（セキュリティ情報など）を重畳して記録するための画像情報処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報の電子化やインターネットの普及に伴って電子透かし、電子署名などの技術が重要視されるようになってきている。それらの一分野として、「画像深層暗号」と呼ばれる特殊な暗号形式の研究が進められている。この技術は、主画像情報に対して付加情報を不可視状態で埋込み記録するもので、たとえば、顔写真が印刷された身分証明書や著作権情報を埋込んだ写真に対する不正コピー、偽造、改ざん対策に有効である。
【０００３】
たとえば、「カラー濃度パターンによる画像へのテキストデータの合成符号化法」について、画像電子学会誌、１７−４（１９８８年）、ｐｐ１９４−１９８では、疑似階調表現されたデジタル画像に対して情報を重畳する方法が開示されている。
【０００４】
また、たとえば、特開平４−２９４８６２号公報では、カラー複写機のハードコピー出力から、記録したカラー複写機などを特定できる方式について開示されている。
さらに、たとえば、特願平８−５７５２９号では、カラー画像の中にモノクロ２値画像を色差を利用して埋込む方法について開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来の画像情報の処理技術は、全てカラー画像情報のみ対象になっていて、白黒の無彩色画像情報は対象外であった。
そこで、本発明は、カラー画像情報と白黒の無彩色画像情報とを区別することなくセキュリティ性の高い偽造防止が実現可能となる画像情報処理方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像情報処理方法は、文字や画像などからなる埋込み画像情報を人物の顔画像などからなる被埋込み画像情報に対して不可視状態で埋込んだ合成画像情報を作成し、この作成した合成画像情報を記録媒体上に記録する画像情報処理方法において、前記合成画像情報を、画素単位では複数の色で構成され、隣接する画素が互いに補色の関係になるようにすることにより、人間の視覚的には無彩色画像情報に見えるように作成し、前記複数の色を用いて記録媒体上にフルカラー記録することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の画像情報処理方法は、人物の顔画像などからなる被埋込み画像情報を無彩色画像情報に変換するステップと、文字や画像などからなる埋込み画像情報により、あらかじめ設定される所定のパターン画像情報に対して変調を施すことによりパターン変調画像情報を作成するステップと、この作成されたパターン変調画像情報に所定の色差量を乗じるステップと、この色差量を乗じたパターン変調画像情報を前記無彩色画像情報に変換された被埋込み画像情報に対して重畳することにより合成画像情報を作成するステップと、この作成された合成画像情報を記録媒体上に記録するステップとからなることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、第１の実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態に係る画像情報処理方法の流れを説明するためのフローチャートを示している。以下、このフローチャートを参照して画像情報処理方法の流れを説明する。
【００１１】
まず、用いる画像情報について説明しておくと、被埋込み画像情報１０１は、埋込み情報が埋込まれるカラー画像情報で、身分証明書では所有者の顔写真（人物の顔画像）に相当する。これは、１画素当たり２４ビット（ＲＧＢ各８ビット）の情報を持っている。埋込み画像情報１０２は、埋込む情報を２値画像で表現したもので、セキュリティ情報に対応しており、発行元のロゴマークなどを用いる。これは、１画素あたり１ビットの情報を持っている。マスク画像情報（パターン画像情報）１０３は、合成処理および埋込み画像情報の復元に用いる鍵画像情報で、１画素あたり１ビットの情報を持っている。
【００１２】
最初に、平滑化処理ステップ１０４において、埋込み画像情報１０２の黒画素を「１」、白画素を「０」として平滑化処理を行なう。ここでは、ｘ方向について注目画素の両端の画素を取り、３×１画素の領域を切り出し、下記式（１）のように重み平均を取る。
【００１３】

Ｗ（ｉ）：ｘ＝ｉ画素の重み平均値
ＳＴＬ（ｉ）：ｘ＝ｉ画素の埋込み画像情報＝１ｏｒ０
たとえば、マスク画像情報１０３が図２で、埋込み画像情報１０２が図３の場合、平滑化処理の結果は図４に示すようになる。
【００１４】
次に、位相変調ステップ１０５において、平滑化処理ステップ１０４における平滑化処理の結果を基に、下記式（２−１）〜（２−３）の規則にしたがい、マスク画像情報１０３の位相変調を行なう。
【００１５】
Ｗ（ｉ）＝０の場合→ＳＴＬ２（ｉ）＝ＭＳＫ（ｉ） ……（２−１）
Ｗ（ｉ）＝１の場合→ＳＴＬ２（ｉ）＝ＭＳＫ（ｉ＋２）…（２−２）
上記以外の場合 →ＳＴＬ２（ｉ）＝ＭＳＫ（ｉ＋１）…（２−３）
ＳＴＬ２（ｉ）：ｘ＝ｉ画素の位相変調結果＝１ｏｒ０
ＭＳＫ（ｉ）：ｘ＝ｉ画素のマスク画像情報＝１ｏｒ０
ここで、ｘ＝０列およびｘ＝１５列は、画像情報の端のため平滑化処理できず、そのため位相変調もできない。そこで、端部ではマスク画像情報１０３と埋込み画像情報１０２との排他的論理和を取る。ここに、位相変調の結果例を図５に示す。
【００１６】
次に、色差変調ステップ１０６において、位相変調ステップ１０５における位相変調結果を基に、下記式（３−１）〜（３−６）の規則にしたがい、色差変調処理を行なう。この場合、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３成分を別々に計算する。ここに、赤成分の色差変調結果の例を図６に示す。
【００１７】

なお、色差量ΔＶは、あらかじめ設定してある「０〜２５５」の範囲の整数である。色差量ΔＶは、大きいほど埋込み画像情報の復元時の可視化のコントラストが高くなり、再生が容易ではあるが、あまり大きくしすぎると埋込み情報が露見しやすくなる。したがって、色差量ΔＶは、「１６〜９６」くらいが望ましいが、ここではΔＶ＝４８を用いている。
【００１８】
次に、無彩色化処理ステップ１０７において、被埋込み画像情報１０１の無彩色化処理を行なう。これれは、各画素のＲ，Ｇ，Ｂ成分を単純平均することにより実現される。たとえば、被埋込み画像１０１の全ての画素の値が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１８０，２０，１８１）の場合、無彩色化により、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１２７，１２７，１２７）に修正される。
【００１９】
次に、重畳処理ステップ１０８において、色差変調ステップ１０６における色差変調結果と無彩色化処理ステップ１０７における無彩色化処理結果とから、下記式（４−１）〜（４−３）で示される重畳処理を行なうことにより、合成画像情報を作成する。
【００２０】

なお、ＤＥＳＲ（ｉ）、ＤＥＳＧ（ｉ）、ＤＥＳＢ（ｉ）は、それぞれ「０〜２５５」の範囲の整数なので、計算結果が「０」以下の場合は「０」に設定し、「２５５」以上の場合は「２５５」に設定する。
【００２１】
ここに、無彩色化された被埋込み画像情報１０１の全ての画素が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（１２７，１２７，１２７）の場合の赤成分の結果を図７に示す。全ての値は「０〜２５５」の範囲の整数を取り、「２５５」が一番赤成分が多いことを示す。図７において、（０，０）画素の値＝７９、（１，０）画素の値＝７９、（２，０）画素の値＝１７５…と、埋込み画像情報の埋込まれていない部分では２画素単位で、赤色成分が少ない画素と赤色成分が多い画素とが繰り返される。
【００２２】
前記式（３−１）〜（３−３）または前記式（３−４）〜（３−６）の通り、赤色と緑色、青色の色差量の符号が反転している。したがって、赤色成分の多い画素では緑色と青色が少なくなっていて、赤色成分の少ない画素では他の成分が多くなっている。赤色とシアン色（＝緑色＋青色）は補色の関係にあり、赤色とシアン色が隣り合っていても人間の目には判別しにくく、無彩色に見える。２画素単位で赤色リッチな画素とシアン色リッチな画素とが繰り返し配置されているため、人間の目では、これらの細かな色差の違いを識別できず、色差量はプラスマイナス「０」と判断してしまう。
【００２３】
たとえば、前記式（４−１）では、
ＤＥＳＲ（ｉ）＝ＳＲＣＲ（ｉ） …… （５）
と、人間の目は間違って判断してしまい、画像情報が埋込まれていることを区別できなくなる。したがって、この原理により、埋込み画像情報１０２を不可視状態で被埋込み画像情報１０１に埋込んだ合成画像情報を作ることが可能になる。
【００２４】
さらに、この合成画像情報は、画素単位ではＲ，Ｇ，Ｂの３色成分で構成されているが、被埋込み画像情報１０１は無彩色化されているため、できあがった合成画像情報も人の目には白黒の無彩色に見える。そのために、カラー複写機などを用いて自動モードでコピーした場合、色差情報はコピーされず、合成画像情報をそのまま無意識にコピーされることはなく、セキュリティ性が著しく高くなっている。
【００２５】
最後に、記録処理ステップ１０９において、重畳処理ステップ１０８で作成された合成画像情報を身分証明書などの記録媒体に記録（印刷）する。
次に、上記ようにして作成され、記録媒体に記録された合成画像情報から埋込み画像情報１０２を復元して、埋込み情報を再生する方法について説明する。
【００２６】
記録された合成画像情報は、図７に示すようなデータ値を持っている。そこで、図２のマスク画像情報１０３を反転させたものを透明シート上に印刷したマスクシートを用意して、合成画像情報の上に物理的に重ねる。この結果を図８に示す。図２のマスク画像情報１０３を反転させてあるので、マスク画像情報１０３のデータ値＝１の部分は透けて、合成画像情報のデータが見え（図８の白抜き部分）、マスク画像情報１０３のデータ値＝０の部分は下の合成画像情報を遮蔽する（図８の斜線部分）。
【００２７】
マスクシートで遮蔽されているため、白抜きの部分のみしか実際には見えないので、白抜きの部分のみに着目すると、埋込み画像情報の周辺部分はデータ値＝７９となり、埋込み画像情報の部分はデータ値＝１７５となり、これらの濃度値の差により埋込み画像情報の形状を目視で認識できるようになる。
【００２８】
図８は、赤成分のみを示しているが、他の青成分、緑成分も同様に濃度値の差が生じる。ただし、前記式（３−１）〜（３−６）に示すように、赤成分と青成分・緑成分の埋込み色差量の符号は逆になっているので、人の目にはシアン色の背景に赤色の埋込み画像が浮き出て見えることになる。
【００２９】
合成画像情報は、人の目には白黒の無彩色に見えるので、マスクシートを重ねて、埋込み画像情報を復元した場合、上記のようにシアン色の背景に赤い色の画像が浮き出て見え、そのため非常にインパクトが強く、検査官が判断しやすい状態となる。
【００３０】
なお、合成画像情報およびマスクシートは、画素間ピッチのずれなどが生じないため、同じプリンタにより同じ解像度で出力された方が望ましい。本実施の形態では、昇華形熱転写プリンタを用いて４００ｄｐｉの解像度で動作を確認した。
【００３１】
次に、第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態は、上述した第１の実施の形態の画像情報処理方法を身分証明書の偽造防止に応用したものであり、以下、それについて詳細に説明する。
【００３２】
図９は、複数頁からなる冊子状の身分証明書１の一例を示す。本実施の形態では、図１０に示すように、第１ページ目２および第ｎページ（最終ページ）目３にそれぞれ所持者本人の顔写真４，５が印刷記録してある。１ページ目２の顔写真４は、通常のカラー顔写真が印刷してあり、第ｎページ（最終ページ）目３の顔写真５は、前述した第１の実施の形態の画像情報処理方法を用いて、１ページ目２の顔写真４を白黒の無彩色画像情報に変換した後、セキュリティ情報を埋込んで印刷記録してある。
【００３３】
なお、埋込むセキュリティ情報としては、所持者本人の氏名、生年月日、本籍地などのある程度本人固有の情報を埋込むのがセキュリティ性向上のために望ましい。
【００３４】
１ページ目２の顔写真４は、この身分証明書１の所有権（使用者）を認証するために用いられ、最終ページ目３の顔写真５は、１ページ目２の顔写真４を保証するために用いられる。一般に、顔写真などに不可視状態でセキュリティ情報を埋込む技術においては、できあがった合成画像情報と画質と埋込まれたセキュリティ情報の強度は相反していて、セキュリティ強度を強くすると、合成画像情報の画質が劣化する。
【００３５】
第２の実施の形態では、本人認証用の顔写真画像とセキュリティ用の顔写真画像とに役割分担させることにより、写真の画質とセキュリティの強度を両立させることが可能になる。
【００３６】
また、最終ページ目３の無彩色の写真画像５は、人の目で見ると白黒画像に見えるが、前述のようにＲ，Ｇ，Ｂ（または、Ｃ，Ｍ，Ｙ）の３原色で構成されているので、１ページ目２の写真画像４と同時に通常のカラープリンタなどで記録出力が可能であり、装置の共通化が可能なので、非常に経済的である。
【００３７】
第２の実施の形態では、本人認証用画像および本人認証用画像を保証するための画像の２種類を用いるが、必ずしも第１ページ目２と最終ページ目３に印刷する必要はない。身分証明書１の中でセキュリティ性の高いページ、たとえば、台紙に透かしが入っているなど、が存在するならば、そのページにセキュリティ画像を印刷することにより、セキュリティ性を更に高めることが可能になる。
【００３８】
第２の実施の形態では、第１の実施の形態の画像情報処理方法を用いているが、前述のようにセキュリティ強度と画像の画質とは相反するため、セキュリティ強度を強くすると画像の画質が劣化する。以下、画質劣化の要因を検討する。
【００３９】
前述のように、合成画像情報のデータは最終的に次式（５−１）〜（５−３）で示される。

ここで、各項は「０〜２５５」の範囲の値を取るため、たとえば、ＳＴＬ２Ｒ（ｉ）＝４８、ＳＲＣＲ（ｉ）＝２４０の場合、ＤＥＳＲ（ｉ）＝４８＋２４０＝２８８となり、「２５５」を越えてしまう。実際は、「２５５」を越えるとオーバーフローとなり、「２５５」を越えた「３８」は捨てられてしまう。本来ならば、ＤＥＳＲ（ｉ）＝２８８の場合に、埋込みのバランスがとれ、人の目で見えない状態になっているのに、オーバーフローでＤＥＳＲ（ｉ）＝２５５のために、埋込み画像情報（＝セキュリティ情報）が見えてしまう。
【００４０】
これが合成画像情報の画質を劣化させている原因である。この劣化をなくすためには、オーバーフローをなくすような色差量ΔＶの値を小さくする必要があり、ΔＶを小さくするとセキュリティ強度が下がってしまう。今までオーバーフローの場合について説明したが、「０」以下の値になるアンダーフローの場合も同様の現象が起きる。
【００４１】
前述した第１の実施の形態の画像情報処理方法においては、色差量ΔＶは図１１（ａ）に示すように、縦軸ＳＲＣ（これは被埋込み画像情報のデータ値を示す）に関係なく、Ｖ0 は一定である。
【００４２】
そこで、色差量ΔＶと被埋込み画像情報のデータ値ＳＲＣとの関係を、図１１（ｂ）に示すように台形にして、「０」付近のアンダーフローが生じそうな領域、および、「２５５」付近のオーバーフローが生じそうな領域に傾斜を持たせて、ΔＶを一定値ではなく、被埋込み画像情報のデータ値に応じて可変させることにより、オーバーフローもしくはアンダーフローが起きなくなり、埋込みのバランスが適正化し、セキュリティ強度を保ったまま合成画像情報の画質を向上させることが可能になる。
【００４３】
しかしながら、この場合でも、被埋込み画像情報のデータ値が「０」または「２５５」ジャストの場合は、埋込みが行なわれなくなってしまうという問題点が生じる。
【００４４】
そこで、さらに図１１（ｃ）に示すように、最小色差量Ｖｍｉｎを設定することにより、これらの問題点を回避できる。Ｖｍｉｎの状態では、厳密にはオーバーフローもしくはアンダーフローが生じるため、図１１（ｂ）の場合と比較すると劣化するが、図１１（ａ）の場合と比較すれば問題ないレベルである。経験的に、Ｖｍｉｎ＝１／２Ｖ0 とすることで、合成画像情報の画質とセキュリティ強度の両立が可能になる。
【００４５】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、カラー画像情報と白黒の無彩色画像情報とを区別することなくセキュリティ性の高い偽造防止が実現可能となる画像情報処理方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像情報処理方法の流れを説明するためのフローチャート。
【図２】合成画像情報の作成における具体的な計算例を示す図。
【図３】合成画像情報の作成における具体的な計算例を示す図。
【図４】合成画像情報の作成における具体的な計算例を示す図。
【図５】合成画像情報の作成における具体的な計算例を示す図。
【図６】合成画像情報の作成における具体的な計算例を示す図。
【図７】合成画像情報の作成における具体的な計算例を示す図。
【図８】合成画像情報の作成における具体的な計算例を示す図。
【図９】本発明の第２の実施の形態を説明するための身分証明書の一例を概略的に示す図。
【図１０】身分証明書への顔写真の印刷記録を説明するための図。
【図１１】色差量と被埋込み画像情報のデータ値との関係を示す図。
【符号の説明】
１０１……被埋込み画像情報（顔画像情報）、１０２……埋込み画像情報（セキュリティ情報）、１０３……マスク画像情報（パターン画像情報）、１０４……平滑化処理ステップ、１０５……位相変調ステップ、１０６……色差変調ステップ、１０７……無彩色化処理ステップ、１０８……重畳処理ステップ、１０９……記録処理ステップ、１……身分証明書、２……第１ページ目、３……第２ページ目、４……顔写真、５……顔写真（合成画像情報）。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image information processing method for superimposing and recording another additional image information (such as security information) on main image information (such as a person's face image), for example .
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the digitization of information and the spread of the Internet, techniques such as digital watermarks and digital signatures have become important. As one of those fields, research on a special encryption format called “image deep encryption” is underway. This technology embeds and records additional information in the invisible state in the main image information. For example, measures against unauthorized copying, forgery, and falsification of photos with face photos printed and copyright information embedded It is effective for.
[0003]
For example, as for “Synthetic coding method of text data to image by color density pattern”, the Journal of Image Electronics Engineers, 17-4 (1988), pp194-198 provides information on a digital image expressed in pseudo gradation. Is disclosed.
[0004]
Further, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-294862 discloses a system that can specify a recorded color copying machine from a hard copy output of the color copying machine.
Further, for example, Japanese Patent Application No. 8-57529 discloses a method of embedding a monochrome binary image in a color image using a color difference.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-described conventional image information processing techniques are all targeted only for color image information, and not monochrome achromatic image information.
Accordingly, an object of the present invention is to provide an image information processing method capable of realizing forgery prevention with high security without distinguishing between color image information and monochrome achromatic image information.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The image information processing method of the present invention creates composite image information in which embedded image information made up of characters, images, etc. is embedded in an invisible state with respect to embedded image information made up of a human face image, etc. In the image information processing method for recording image information on a recording medium, the composite image information is composed of a plurality of colors in a pixel unit, and adjacent pixels have a complementary color relationship with each other. Specifically, it is created so as to appear as achromatic image information, and full color recording is performed on a recording medium using the plurality of colors.
[0007]
The image information processing method according to the present invention also includes a step of converting embedded image information made up of a person's face image or the like into achromatic image information, and a predetermined set in advance by embedded image information made up of characters or images. A step of creating pattern modulation image information by modulating the pattern image information, a step of multiplying the created pattern modulation image information by a predetermined color difference amount, and pattern modulation image information multiplied by the color difference amount The method comprises the steps of creating composite image information by superimposing the embedded image information converted into the achromatic color image information, and recording the created composite image information on a recording medium. And
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First, the first embodiment will be described.
FIG. 1 shows a flowchart for explaining the flow of the image information processing method according to the present embodiment. The flow of the image information processing method will be described below with reference to this flowchart.
[0011]
First, the image information to be used will be described. The embedded image information 101 is color image information in which the embedded information is embedded, and corresponds to the owner's face photo (person's face image) in the identification card. This has 24 bits of information per pixel (8 bits for each RGB). The embedded image information 102 represents information to be embedded in a binary image, corresponds to security information, and uses an issuer's logo mark or the like. This has 1 bit of information per pixel. Mask image information (pattern image information) 103 is key image information used for synthesis processing and restoration of embedded image information, and has 1-bit information per pixel.
[0012]
First, in the smoothing process step 104, the black pixel of the embedded image information 102 is set to “1” and the white pixel is set to “0” to perform the smoothing process. Here, the pixels at both ends of the target pixel are taken in the x direction, a 3 × 1 pixel region is cut out, and a weighted average is taken as in the following formula (1).
[0013]

W (i): x = weight average value of i pixels STL (i): embedded image information of x = i pixels = 1 or 0
For example, when the mask image information 103 is FIG. 2 and the embedded image information 102 is FIG. 3, the result of the smoothing process is as shown in FIG.
[0014]
Next, in the phase modulation step 105, the phase modulation of the mask image information 103 is performed according to the rules of the following formulas (2-1) to (2-3) based on the result of the smoothing process in the smoothing process step 104. Do.
[0015]
When W (i) = 0 → STL2 (i) = MSK (i) (2-1)
When W (i) = 1 → STL2 (i) = MSK (i + 2) (2-2)
In cases other than the above → STL2 (i) = MSK (i + 1) (2-3)
STL2 (i): x = phase modulation result of i pixel = 1 or 0
MSK (i): x = i pixel mask image information = 1 or 0
Here, the x = 0 column and the x = 15 column cannot be smoothed because of the edge of the image information, and therefore cannot be phase-modulated. Therefore, exclusive OR of the mask image information 103 and the embedded image information 102 is taken at the end. FIG. 5 shows an example of the result of phase modulation.
[0016]
Next, in the color difference modulation step 106, based on the phase modulation result in the phase modulation step 105, color difference modulation processing is performed according to the rules of the following formulas (3-1) to (3-6). In this case, three components R (red), G (green), and B (blue) are calculated separately. An example of the color difference modulation result of the red component is shown in FIG.
[0017]

The color difference amount ΔV is an integer in the range of “0 to 255” set in advance. The larger the color difference amount ΔV, the higher the contrast of visualization at the time of restoration of the embedded image information, and the reproduction is easy. However, if the amount is too large, the embedded information is easily exposed. Therefore, the color difference amount ΔV is preferably about “16 to 96”, but here, ΔV = 48 is used.
[0018]
Next, in the achromatic processing step 107, the achromatic processing of the embedded image information 101 is performed. This is realized by simply averaging the R, G, and B components of each pixel. For example, when the values of all the pixels of the embedded image 101 are (R, G, B) = (180, 20, 181), (R, G, B) = (127, 127, 127) by achromatization. ) Is corrected.
[0019]
Next, in the superimposition processing step 108, the superposition represented by the following equations (4-1) to (4-3) is obtained from the color difference modulation result in the color difference modulation step 106 and the achromatic color processing result in the achromatic color processing step 107. By performing the process, composite image information is created.
[0020]

Since DESR (i), DESG (i), and DESB (i) are integers in the range of “0 to 255”, when the calculation result is “0” or less, it is set to “0” and “255”. In the above case, “255” is set.
[0021]
FIG. 7 shows the result of the red component when all the pixels of the achromatic embedded image information 101 are (R, G, B) = (127, 127, 127). All the values are integers in the range of “0 to 255”, and “255” indicates that the red component is the most. In FIG. 7, (0,0) pixel value = 79, (1,0) pixel value = 79, (2,0) pixel value = 175... In two-pixel units, a pixel having a small red component and a pixel having a large red component are repeated.
[0022]
The signs of the color difference amounts of red, green, and blue are reversed as in the expressions (3-1) to (3-3) or the expressions (3-4) to (3-6). Therefore, green and blue are reduced in pixels with a large red component, and other components are increased in pixels with a small red component. Red and cyan (= green + blue) have a complementary relationship, and even if red and cyan are adjacent to each other, it is difficult for human eyes to discern them and appears achromatic. Since red-rich pixels and cyan-rich pixels are repeatedly arranged in units of two pixels, the human eye cannot distinguish these fine color difference differences, and the color difference amount is determined to be plus or minus “0”. Resulting in.
[0023]
For example, in the equation (4-1),
DESR (i) = SRCR (i) (5)
The human eye makes a wrong decision and cannot distinguish that the image information is embedded. Therefore, this principle makes it possible to create composite image information in which the embedded image information 102 is embedded in the embedded image information 101 in an invisible state.
[0024]
Furthermore, this composite image information is composed of three color components of R, G, and B in pixel units, but since the embedded image information 101 is achromatic, the resulting composite image information is also human eyes. Looks black and white achromatic. For this reason, when copying in an automatic mode using a color copying machine or the like, the color difference information is not copied, and the composite image information is not copied unintentionally, and the security is remarkably enhanced.
[0025]
Finally, in the recording processing step 109, the composite image information created in the superimposing processing step 108 is recorded (printed) on a recording medium such as an identification card.
Next, a method of reproducing the embedded information by restoring the embedded image information 102 from the composite image information created as described above and recorded on the recording medium will be described.
[0026]
The recorded composite image information has data values as shown in FIG. Therefore, a mask sheet obtained by inverting the mask image information 103 in FIG. 2 and printed on a transparent sheet is prepared and physically overlaid on the composite image information. The result is shown in FIG. Since the mask image information 103 in FIG. 2 is inverted, the portion of the mask image information 103 with the data value = 1 is transparent, and the composite image information data can be seen (the white portion in FIG. 8). The portion of data value = 0 shields the lower composite image information (shaded portion in FIG. 8).
[0027]
Since only the white portion is actually visible because it is shielded by the mask sheet, when attention is paid to only the white portion, the peripheral portion of the embedded image information has a data value = 79, and the portion of the embedded image information is Data value = 175, and the shape of the embedded image information can be visually recognized by the difference between these density values.
[0028]
Although FIG. 8 shows only the red component, the difference in density value also occurs in the other blue and green components. However, as shown in the above formulas (3-1) to (3-6), since the signs of the embedded color difference amounts of the red component, the blue component, and the green component are reversed, the cyan color is not visible to human eyes A red embedded image will appear to appear in the background.
[0029]
Since the composite image information looks black and white achromatic to the human eye, when the mask sheet is overlaid and the embedded image information is restored, the red color image appears on the cyan background as described above, As a result, the impact is very strong and the inspector can easily judge.
[0030]
Note that the composite image information and the mask sheet are preferably output at the same resolution by the same printer because there is no deviation in the pitch between pixels. In this embodiment, the operation was confirmed with a resolution of 400 dpi using a sublimation thermal transfer printer.
[0031]
Next, a second embodiment will be described.
In the second embodiment, the image information processing method of the first embodiment described above is applied to prevention of forgery of an identification card, which will be described in detail below.
[0032]
FIG. 9 shows an example of a book-like identification card 1 composed of a plurality of pages. In the present embodiment, as shown in FIG. 10, the face photographs 4 and 5 of the owner are printed and recorded on the first page 2 and the nth page (last page) 3 respectively. The face photo 4 on the first page 2 is a normal color face photo printed, and the face photo 5 on the nth page (last page) 3 is the image information processing method of the first embodiment described above. The face photograph 4 on the first page 2 is converted into monochrome achromatic image information, and security information is embedded and printed and recorded.
[0033]
As security information to be embedded, it is desirable to embed some information unique to the person such as the name, date of birth, and place of residence of the owner in order to improve security.
[0034]
The face photo 4 on the first page 2 is used to authenticate the ownership (user) of the ID card 1, and the face photo 5 on the last page 3 is guaranteed to be the face photo 4 on the first page 2. Used to do. In general, in the technology that embeds security information in an invisible state in a facial photograph, the resulting composite image information and image quality are incompatible with the strength of the embedded security information. Image quality deteriorates.
[0035]
In the second embodiment, it is possible to achieve both the image quality of the photograph and the strength of security by assigning roles to the face photo image for personal authentication and the face photo image for security.
[0036]
Further, the achromatic photo image 5 of the last page 3 looks like a black and white image when viewed with human eyes, but is composed of the three primary colors R, G, B (or C, M, Y) as described above. Therefore, it is possible to record and output with a normal color printer or the like simultaneously with the photographic image 4 of the first page 2 and to share the apparatus, which is very economical.
[0037]
In the second embodiment, two types of images for authenticating the personal authentication and the image for assuring the personal authentication are used, but it is not always necessary to print on the first page 2 and the final page 3. If there is a highly secure page in the ID card 1 such as a watermark on the mount, it is possible to further enhance security by printing a security image on the page. Become.
[0038]
In the second embodiment, the image information processing method of the first embodiment is used. However, since the security strength and the image quality are contradictory as described above, if the security strength is increased, the image quality is improved. to degrade. In the following, factors of image quality degradation will be examined.
[0039]
As described above, the composite image information data is finally expressed by the following equations (5-1) to (5-3).

Here, since each term takes a value in the range of “0 to 255”, for example, when STL2R (i) = 48 and SRCR (i) = 240, DESR (i) = 48 + 240 = 288, and “255”. Will be exceeded. Actually, when “255” is exceeded, overflow occurs, and “38” exceeding “255” is discarded. Originally, when DESR (i) = 288, the embedded image is balanced and invisible to the human eye, but because of overflow, DESR (i) = 255, the embedded image information ( = Security information).
[0040]
This is the cause of the deterioration of the image quality of the composite image information. In order to eliminate this deterioration, it is necessary to reduce the value of the color difference amount ΔV so as to eliminate the overflow. If ΔV is decreased, the security strength is lowered. Although the case of overflow has been described so far, the same phenomenon occurs in the case of underflow having a value of “0” or less.
[0041]
In the image information processing method of the first embodiment described above, the color difference amount ΔV is independent of the vertical axis SRC (which indicates the data value of the embedded image information), as shown in FIG. V0 is constant.
[0042]
Therefore, the relationship between the color difference amount ΔV and the data value SRC of the embedded image information is trapezoidal as shown in FIG. 11B, and an area where an underflow near “0” is likely to occur, and “255”. Providing a slope in the area where overflow is likely to occur and making ΔV variable according to the data value of the embedded image information instead of a constant value, overflow or underflow does not occur, and the embedding balance is appropriate It becomes possible to improve the image quality of the composite image information while maintaining the security strength.
[0043]
However, even in this case, when the data value of the embedded image information is “0” or “255”, there is a problem that the embedding is not performed.
[0044]
Therefore, as shown in FIG. 11C, these problems can be avoided by setting the minimum color difference amount Vmin. Strictly speaking, in the state of Vmin, overflow or underflow occurs, so that it deteriorates as compared with the case of FIG. 11B, but it is a level with no problem as compared with the case of FIG. Empirically, by setting Vmin = 1 / 2V0, it is possible to achieve both the image quality of the composite image information and the security strength.
[0045]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide an image information processing method capable of realizing forgery prevention with high security without distinguishing between color image information and monochrome achromatic image information.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart for explaining a flow of an image information processing method according to a first embodiment of the invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a specific calculation example in creating composite image information.
FIG. 3 is a diagram illustrating a specific calculation example in creating composite image information.
FIG. 4 is a diagram illustrating a specific calculation example in creating composite image information.
FIG. 5 is a diagram illustrating a specific calculation example in creating composite image information.
FIG. 6 is a diagram illustrating a specific calculation example in creating composite image information.
FIG. 7 is a diagram illustrating a specific calculation example in creating composite image information.
FIG. 8 is a diagram illustrating a specific calculation example in creating composite image information.
FIG. 9 is a diagram schematically showing an example of an identification card for explaining a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a view for explaining a print record of a face photograph on an identification card.
FIG. 11 is a diagram illustrating a relationship between a color difference amount and a data value of embedded image information.
[Explanation of symbols]
101... Embedded image information (face image information) 102. Embedded image information (security information) 103. Mask image information (pattern image information) 104. Smoothing processing step 105 105 Phase modulation step 106 ... Color difference modulation step, 107 ... Achromatic color processing step, 108 ... Superimposition processing step, 109 ... Recording processing step, 1 ... Identification card, 2 ... First page, 3 ... First 2nd page, 4 ... face photo, 5 ... face photo (composite image information).

Claims

Creates composite image information in which embedded image information made up of characters, images, etc. is embedded in an invisible state with respect to embedded image information made up of a person's face image, etc., and records the created composite image information on a recording medium In the image information processing method,
The composite image information is composed of a plurality of colors in a pixel unit, and by making adjacent pixels have a complementary color relationship with each other, it is created so that it appears to human achromatic image information, An image information processing method comprising performing full color recording on a recording medium using a plurality of colors.

The image information processing method according to claim 1, wherein the plurality of colors are three primary colors of red, green, blue, cyan, magenta, and yellow.

Converting embedded image information including a human face image into achromatic image information;
Creating pattern-modulated image information by modulating predetermined pattern image information set in advance with embedded image information consisting of characters, images, etc .;
Multiplying the created pattern-modulated image information by a predetermined color difference amount;
Creating composite image information by superimposing the pattern-modulated image information multiplied by the color difference amount on the embedded image information converted into the achromatic image information;
Recording the created composite image information on a recording medium;
An image information processing method comprising:

4. The image information processing method according to claim 3, wherein the color difference amount is not a constant value but is changed according to the contents of the embedded image information.

The minimum value of the color difference amount is set in advance, and is changed according to the contents of the embedded image information, and the minimum value is used when the color difference amount is equal to or less than the set value of the color difference amount. Image information processing method.

The image information processing method according to claim 1, wherein the embedded image information is security information composed of characters, images, and the like.