JP6001275B2 - 非可視化情報埋込装置、非可視化情報埋込方法、及び非可視化情報埋込プログラム - Google Patents

Description

本発明は、非可視化情報埋込装置、非可視化情報埋込方法、及び非可視化情報埋込プログラムに係り、特に目視による視認性を低下させた高精度な非可視化情報を画像に埋め込むための非可視化情報埋込装置、非可視化情報埋込方法、及び非可視化情報埋込プログラムに関する。

従来では、動画像に人間の知覚（視覚、聴覚）特性を利用し、静止画、動画、オーディオ等のディジタルコンテンツに対して、コンテンツとは別の情報を人間に知覚できないように埋め込む電子透かし技術が知られている（例えば、特許文献１及び２参照。）。

また、従来では、取得した画像の所定の位置に非可視化情報を埋め込む際に、画像に含まれる物体情報及び位置情報を取得し、取得した物体情報から画像が埋め込み対象の画像であるかを判定し、その判定結果に基づいて、画像に２次元コードを埋め込む非可視化情報埋込装置が知られている（例えば、特許文献３参照）。

国際公開第２００５／０７４２４８号パンフレット 国際公開第２００７／０１５４５２号パンフレット 特開２０１１−１４２６０７号公報

ところで、上述した非可視化情報は、ユーザにバーコードリーダやスキャナー等の機械的手段を用いて読み取らせることで、更に付加的な情報を提供することができるため、とても有益である。しかしながら、上述した従来手法では、機械的に読み取らせるために、ある程度の可視化は避けられず、その結果、目視（肉眼）でもある程度の視認性を有していたため、違和感が生じる場合があった。

例えば、非可視化情報として２次元コードを埋め込む場合には、全体としてコードのエッジ部分は、シャープであるため、背景画像に表示されている物体（オブジェクト）等が丸みや曲線等を多く含んでいる場合には、埋め込まれた２次元コードが視認しやすくなってしまっていた。

また、従来の電子透かし技術を用いて情報を画像に埋め込む場合には、画面の一部に埋め込んでしまうと、画像中のどの部分に電子透かしの情報が入っているかを判別することができないため、画像全体にデータを埋め込まなければならない。そのような場合には、例えばテレビに表示された映像に含まれる部分的な物体（例えば、花や人等）に対してのみに情報を埋め込むことができず、結果として画面上に表示されている物体の全てについての情報を取得しなければならない。そのため、従来では、ユーザが求めていない余計な情報をも取得しなければならなかった。また、テレビ画面全体に電子透かしが埋め込まれている場合には、それを携帯電話等に設けられたレンズで撮影して認識する際、かなり離れて位置で撮影する必要が生じていた。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、目視による視認性を低下させた高精度な非可視化情報を画像に埋め込むための非可視化情報埋込装置、非可視化情報埋込方法、及び非可視化情報埋込プログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本件発明は、以下の特徴を有する課題を解決するための手段を採用している。

本発明は、取得した画像の所定の位置に非可視化情報を埋め込む非可視化情報埋込装置において、前記画像に含まれる物体情報及び位置情報を取得する画像解析手段と、前記画像解析手段により得られた物体情報から前記画像が埋め込み対象の画像であるかを判定する埋込対象画像判定手段と、前記画像に合成される前記非可視化情報の輪郭形状を設定する非可視化情報設定手段と、前記非可視化情報設定手段により得られる設定情報に対応させた輪郭形状を用いた非可視化情報を生成する非可視化情報生成手段と、前記埋込対象画像判定手段により得られる判定結果に基づいて、前記画像の所定の位置に前記非可視化情報生成手段により得られた非可視化情報を埋め込んで画像を合成する画像合成手段とを有し、前記非可視化情報設定手段は、前記非可視化情報の輪郭形状のぼかしの有無を設定することを特徴とする。

また、本発明は、取得した画像の所定の位置に非可視化情報を埋め込む非可視化情報埋込方法において、前記画像に含まれる物体情報及び位置情報を取得する画像解析ステップと、前記画像解析ステップにより得られた物体情報から前記画像が埋め込み対象の画像であるかを判定する埋込対象画像判定ステップと、前記画像に合成される前記非可視化情報の輪郭形状を設定する非可視化情報設定ステップと、前記非可視化情報設定ステップにより得られる設定情報に対応させた輪郭形状を用いた非可視化情報を生成する非可視化情報生成ステップと、前記埋込対象画像判定ステップにより得られる判定結果に基づいて、前記画像の所定の位置に前記非可視化情報生成ステップにより得られた非可視化情報を埋め込んで画像を合成する画像合成ステップとを有し、前記非可視化情報設定ステップは、前記非可視化情報の輪郭形状のぼかしの有無を設定することを特徴とする。

また、本発明は、コンピュータを、請求項１乃至４の何れか１項に記載の非可視化情報埋込装置が有する各手段として機能させるための非可視化情報埋込プログラムである。

なお、本発明の構成要素、表現又は構成要素の任意の組み合わせを、方法、装置、システム、コンピュータプログラム、記録媒体、データ構造等に適用したものも本発明の態様として有効である。

本発明によれば、目視による視認性を低下させた高精度な非可視化情報を画像に埋め込むことができる。

本実施形態における非可視化情報埋込装置の機構構成の一例を示す図である。 本実施形態における非可視化情報埋込処理が実現可能なハードウェア構成の一例を示す図である。 本実施形態における非可視化情報埋込処理手順の一例を示すフローチャートである。 本実施形態における画像合成処理手順の一例を示すフローチャートである。 本実施形態における非可視化情報の概念の一例を示す図である。 実際に生成された非可視化情報の一例を示す図である。 本実施形態における非可視化情報を埋め込んだ画像例を示す図である。 本実施形態により得られた画像に対する評価結果の一例を示す図である。

＜本発明ついて＞
本発明では、例えば画面に表示される画像や映像又は紙やハガキ、ポスター等の各種印刷媒体等に対して、ユーザの目視（肉眼）では認識不可能な加工により非可視化情報（マーカー）を、画像に対して部分的に埋め込む。このとき、本発明では、非可視化情報のエッジ部分（輪郭形状）を変更したり、ぼかし（例えば、グラデーション等）処理を行うことで、エッジ部分を減らした非可視化情報を生成する。

また本発明では、例えば画像中から非可視化情報の埋め込み箇所を探索し、その埋め込み箇所の背景にあるオブジェクト（物体等）の形状等に対応させて、埋め込む非可視化情報のエッジ部分の形状を変形する。これにより、本発明は、非可視化情報を目立ちにくくし、機械認識性を落とすことなく、目視（肉眼）での視認性を低下することができる。

以下に、本発明における非可視化情報埋込装置、非可視化情報埋込方法、及び非可視化情報埋込プログラムを好適に実施した形態について、図面を用いて説明する。なお、本実施形態において説明する「画像」とは、例えば写真等の１枚の画像、又は、映像における連続したフレーム単位の画像等が含まれるものとする。

＜非可視化情報埋込装置：機能構成例＞
ここで、本実施形態における非可視化情報埋込装置の機構構成例について図を用いて説明する。図１は、本実施形態における非可視化情報埋込装置の機構構成の一例を示す図である。

図１に示す非可視化情報埋込装置１０は、入力手段１１と、出力手段１２と、蓄積手段１３と、画像取得手段１４と、画像解析手段１５と、埋込対象画像判定手段１６と、非可視化情報設定手段１７と、非可視化情報生成手段１８と、画像合成手段１９と、送受信手段２０と、制御手段２１とを有するよう構成されている。

入力手段１１は、ユーザ等からの画像取得指示や、画像解析指示、埋込対象画像判定指示、非可視化情報設定指示、非可視化情報生成指示、画像合成指示、送受信指示等の各種指示の開始／終了等の入力を受け付ける。なお、入力手段１１は、例えばパソコン等の汎用のコンピュータであればキーボードやマウス等のポインティングデバイスからなり、携帯型端末やゲーム機器等であれば各操作ボタン群等からなる。また、入力手段１１は、例えばデジタルカメラ等の撮像手段等により撮影された画像や映像等を入力する機能も有する。なお、上述の撮像手段は、非可視化情報埋込装置１０内に設けられていてもよく、外部の機能構成であってもよい。

出力手段１２は、入力手段１１により入力された内容や、入力内容に基づいて実行された内容等の出力を行う。具体的には、出力手段１２は、取得した画像や、画像解析結果、埋込対象画像判定結果、設定された非可視化情報、生成された非可視化情報、非可視化情報が合成された合成画像、各構成における処理の結果等の画面表示や音声出力等を行う。なお、出力手段１２は、ディスプレイやスピーカ等からなる。

更に、出力手段１２は、プリンタ等の印刷機能を有していてもよく、上述の各出力内容を紙やハガキ、ポスター等の各種印刷媒体等に印刷して、ユーザ等に提供することもできる。

蓄積手段１３は、本実施形態において必要となる各種情報や埋込処理の実行時、又は実行後の各種データを蓄積する。具体的には、蓄積手段１３は、入力又は予め蓄積されている画像取得手段１４で取得される１又は複数の画像或いは映像を取得する。また、蓄積手段１３は、画像解析手段１５にて解析された結果や、埋込対象画像判定手段１６における判定結果、非可視化情報設定手段１７による設定内容、非可視化情報生成手段１８により生成された非可視化情報、画像合成手段１９により合成された画像等を蓄積する。また、蓄積手段１３は、必要に応じて蓄積されている各種データを読み出すことができる。

画像取得手段１４は、情報を埋め込む対象となる画像や映像等を取得する。なお、画像や映像等は、例えばカメラ等の撮像手段により得られる画像や映像等でもよく、ポスターや写真、カード、シール等に適用される対象画像等であってもよい。また、画像取得手段１４は、送受信手段２０を介して通信ネットワーク上に接続される外部の装置で撮影された情報やデータベース等に蓄積された画像や映像等を取得することもでき、また、入力手段１１を介して実際にユーザ等がカメラ等で撮影した画像を用いてもよい。

画像解析手段１５は、画像取得手段１４にて取得した画像を解析して画像中に含まれる内容を解析する。具体的には、画像中のどの部分（位置、領域）にどのような物体が映し出されているか、又は、映像中において物体がどのように移動しているか等、物体情報及び座標等からなる物体の位置情報を取得する。例えば、物体が人物の場合、画像解析手段１５は、顔の特徴部分から顔検出を行ってもよく、また特徴量を数値化し、その結果により人物特定をおこなってもよい。

更に、画像解析手段１５は、非可視化情報を埋め込む画像中に含まれる物体（背景部分）の輪郭形状や模様等から、どの程度のエッジ量を有するかを物体毎に解析する。本実施形態では、画像解析手段１５により解析されたエッジ量に対応させて、予め設定された非可視化情報生成手段１８により非可視化のエッジ部分の形状を変形させたり、ぼかし処理等を行う。

埋込対象画像判定手段１６は、画像解析手段１５によって解析された結果に基づいて、その画像に映し出された物体が予め設定された非可視化情報の埋め込み対象であるか否かを判断する。なお、物体が非可視化情報を埋め込む情報であるか否かの判定は、例えば予め設定された埋込判定情報を蓄積手段１３等に蓄積しておき、その埋込判定情報と比較することで判定してもよく、また、その物体に対する何らかの付加情報が蓄積手段１３に蓄積されているかを検索し、もし付加情報が蓄積されている場合には、埋込対象物体であると判定してもよい。

したがって、例えば、画像解析手段１５によって画像を解析した結果、画像の一部にパソコンの画像が含まれていると解析された場合、埋込対象画像判定手段１６は、パソコンに関する付加情報が蓄積手段１３に蓄積されているか否かを判断し、パソコンに関する付加情報が存在する場合には、そのパソコンを埋込対象画像であると判定する。なお、埋め込む内容（付加情報）は、例えば非可視化情報設定手段１７において設定され、設定された内容は蓄積手段１３に蓄積される。

また、画像の一部の物体に対して非可視化情報を埋め込む場合だけでなく、画像全体に対して非可視化情報を埋め込む場合には、予め設定された位置（例えば、画像の中心、又は、画像の四隅のうちの少なくとも１つ（例えば、右下）等の予め設定された座標位置に設定される。

また、埋込対象画像判定手段１６は、画像中に複数の物体が存在する場合には、全ての物体を埋め込み対象にしてもよく、また少なくとも１つの物体を埋め込み対象としてもよい。この場合には、例えば物体に対して、予め設定される優先度や、その物体の画面全体に対する表示領域の位置、大きさ、映像であればその物体が表示されていた時間等により任意に設定することができ、それらの画像の詳細情報も蓄積手段１３に蓄積される。

非可視化情報設定手段１７は、埋込対象画像判定手段１６により得られる埋め込み対象として判定された物体情報に基づいて、どのような情報を付加情報として埋め込むのか、その具体的な情報の中身等を設定する。例えば、物体情報が化粧品や洋服等の商品である場合には、そのブランド名や商品名、値段、ホームページのアドレス等を設定し、物体情報が人物である場合には、その人物の氏名、年齢、性別、身長、趣味、経歴等を設定し、物体情報が本である場合には、その本のタイトル、著者、発行日、値段、著者に関する情報等を設定する。なお、非可視化情報設定手段１７にて設定される付加情報としては映像も含まれる。

また、非可視化情報設定手段１７は、埋め込み情報をどのような形態で情報を付加するのかを設定する。例えば、付加情報は、特定の暗号化された文字であるのか、或いは模様や記号、コード情報等であるのか等を設定する。なお、非可視化情報設定手段１７は、予め設定された複数の形態から、少なくとも１つの形態を設定することができる。そのため、非可視化情報設定手段１７は、例えば埋め込み対象の画像の内容に応じて適切な埋め込み情報を選択して設定することができる。

また、非可視化情報設定手段１７は、コード情報として非可視化情報を設定する際、そのエッジ部分の形状を変更できるように、予め複数の輪郭形状の設定を行う。なお、輪郭形状としては、円形、楕円形、或いは三角形以上の多角形状等があるが、本発明においてはこれに限定されるものではなく、例えば星型（例えば、五芒星や六芒星等の概念を広く含む）、凹凸を含む形状、予め設定された関数に基づく曲線形状等であってもよい。これらの設定された輪郭形状に関する情報やそれ以外の設定情報は、例えば蓄積手段１３に蓄積され、逐次読み出すことができ、読み出した情報を参照して設定することができる。

また、非可視化情報設定手段１７は、上述した非可視化情報の輪郭形状に対してぼかし（例えば、グラデーション等）の有無を設定する。なお、上述した輪郭形状やぼかしの有無の設定は、ユーザ等が入力手段１１を用いて、その非可視化情報を埋め込む画像中の物体の形状や模様等に応じて設定することができる。

非可視化情報生成手段１８は、埋込対象画像に埋め込む非可視化情報を生成する。非可視化情報生成手段１８は、直接文字情報を用いて非可視化情報を生成してもよく、コード情報を用いて非可視化情報を生成してもよい。なお、コード情報としては、例えばＱＲコード（登録商標）等の２次元バーコード等を使用することができる。また、本実施形態において、コード情報はＱＲコードに限定されず、例えばＪＡＮコードや、ＩＴＦコード、ＮＷ−７、ＣＯＤＥ３９、ＣＯＤＥ１２８、ＰＤＦ４１７、ＣＯＤＥ４９、Ｄａｔａ Ｍａｔｒｉｘ、Ｍａｘｉ Ｃｏｄｅ等の各種バーコードを選択的に用いることもできる。

更に、非可視化情報生成手段１８は、埋め込んだ情報が実際にユーザに提供される画像に対して見えにくくするために、埋込対象となる情報を原画像の色情報を対象にして高周波部と低周波部を用いた画像を生成する。なお、非可視化情報生成手段１８における非可視化情報の詳細については後述する。

また、非可視化情報生成手段１８は、非可視化情報の他に、埋め込み画像のどの位置に非可視化情報を埋め込むかの座標情報を生成する。本実施形態では、非可視化情報を埋め込む際、例えば画像中に表示されている埋込対象物体の位置上又はその周辺に埋め込むのが好ましい。したがって、座標情報は、埋込対象画像判定手段１６により得られる物体の位置情報等に対応して生成される。

これにより、本実施形態によれば、画像全体に対して１つの埋め込み情報を付与するのではなく、例えば画像中の物体毎に複数の非可視化情報を適切な場所に埋め込むことができる。

また、非可視化情報生成手段１８は、非可視化情報設定手段１７により得られる設定情報に含まれる輪郭形状に基づいて、高周波成分、低周波成分等を用いた各データブロックからなる非可視化情報を生成する。更に、非可視化情報生成手段１８は、上述した設定情報に基づいて、各データブロックの輪郭部分をぼかす設定がある場合には、所定のぼかし処理等を行う。なお、所定のぼかし処理とは、例えば非可視化情報に含まれる高周波領域又は低周波領域の各領域の中心からの距離が離れるにつれて順次グラデーションの割合を大きくすることで、輪郭形状をぼかすことができる。なお、ぼかし処理については、これに限定されるものではない。

なお、１画面に合成する非可視化情報に対して変形される輪郭形状については、１つでもよく、複数でもよい。したがって、本実施形態では、例えば、背景の物体の形状や模様等のエッジ量に基づいて、１画面中に異なる輪郭形状の非可視化情報を埋め込むことができる。

画像合成手段１９は、画像解析手段１５により得られる画像と、その画像の物体情報、及び座標情報等からなる物体位置情報とに基づいて、非可視化情報生成手段１８にて生成された非可視化情報を所定の位置に埋め込んで画像を合成する。

なお、画像合成手段１９は、合成対象の画像が映像である場合、再生中の映像における物体の移動に対応させて非可視化情報を追随して移動させ、例えばその物体上に非可視化情報が常に埋め込まれているように合成することもできる。そのため、画像合成手段１９は、例えば映像に含まれる各画像フレームに対して非可視化情報の合成を行い、その合成画像を順次表示する。なお、本発明においてはこれに限定されるものではなく、例えば物体が動かない場合には、数フレーム毎に非可視化情報を埋め込んでもよい。

更に、画像合成手段１９は、非可視化情報を埋め込む際、その埋め込む位置の物体が有する輪郭形状又は色、エッジ部分等に合わせて、非可視化情報を所定方向に所定角度だけ回転させて埋め込むことができる。つまり、画像合成手段１９は、埋め込み箇所に対応させて非可視化情報の埋め込み手法を最適化して埋め込むことができる。これにより、本実施形態では、非可視化情報を違和感なく埋め込ませることができる。

送受信手段２０は、通信ネットワーク等を用いて接続可能な外部装置から所望する外部画像（撮影画像や合成画像等）や、本発明における非可視化情報埋込処理を実現するための実行プログラム等を取得するためのインタフェースである。また、送受信手段２０は、非可視化情報埋込装置１０内で生成された各種情報を外部装置に送信することができる。

制御手段２１は、非可視化情報埋込装置１０の各構成部全体の制御を行う。具体的には、制御手段２１は、例えばユーザ等による入力手段１１からの指示等に基づいて、画像の取得や画像解析、埋込対象画像であるか否かの判断、非可視化情報の設定並びに生成、画像合成等の各処理の制御等を行う。

本実施形態では、上述した非可視化情報を画像等に埋め込むことで、効率的な情報の取得により付加価値性に優れた高精度な画像を提供することができる。

＜非可視化情報埋込装置１０：ハードウェア構成＞
ここで、上述した非可視化情報埋込装置１０においては、各機能をコンピュータに実行させることができる実行プログラム（非可視化情報埋込プログラム）を生成し、例えば汎用のパーソナルコンピュータ、サーバ、携帯型端末、ゲーム機器等にその実行プログラムをインストールすることにより、本発明における非可視化情報埋込処理及び非可視化情報認識処理等を実現することができる。

ここで、本実施形態における非可視化情報埋込処理が実現可能なコンピュータのハードウェア構成例について図を用いて説明する。

図２は、本実施形態における非可視化情報埋込処理が実現可能なハードウェア構成の一例を示す図である。図２におけるコンピュータ本体には、入力装置３１と、出力装置３２と、ドライブ装置３３と、補助記憶装置３４と、メモリ装置３５と、各種制御を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３６と、ネットワーク接続装置３７とを有するよう構成されており、これらはシステムバスＢで相互に接続されている。

入力装置３１は、ユーザ等が操作するキーボード及びマウス等のポインティングデバイスを有しており、ユーザ等からのプログラムの実行等、各種操作信号を入力する。また、入力装置３１は、カメラ等の撮像手段から撮影された画像を入力する画像入力ユニットを有していてもよい。

出力装置３２は、本発明における処理を行うためのコンピュータ本体を操作するのに必要な各種ウィンドウやデータ等を表示するディスプレイを有し、ＣＰＵ３６が有する制御プログラムによりプログラムの実行経過や結果等を表示することができる。

ここで、本発明においてコンピュータ本体にインストールされる実行プログラムは、例えばＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）メモリやＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型の記録媒体６８等により提供される。プログラムを記録した記録媒体３８は、ドライブ装置３３にセット可能であり、記録媒体３８に含まれる実行プログラムが、記録媒体３８からドライブ装置３３を介して補助記憶装置３４にインストールされる。

補助記憶装置３４は、ハードディスク等のストレージ手段であり、本発明における実行プログラムやコンピュータに設けられた制御プログラム等を蓄積し、必要に応じて入出力を行うことができる。

メモリ装置３５は、ＣＰＵ３６により補助記憶装置３４から読み出された実行プログラム等を格納する。なお、メモリ装置３５は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等からなる。

ＣＰＵ３６は、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）等の制御プログラム、及びメモリ装置３５に格納されている実行プログラムに基づいて、各種演算や各ハードウェア構成部とのデータの入出力等、コンピュータ全体の処理を制御して、非可視化情報の埋め込みにおける各処理を実現することができる。なお、プログラムの実行中に必要な各種情報等は、補助記憶装置３４から取得することができ、また実行結果等を格納することもできる。

ネットワーク接続装置３７は、通信ネットワーク等と接続することにより、実行プログラムを通信ネットワークに接続されている他の端末等から取得したり、プログラムを実行することで得られた実行結果又は本発明における実行プログラム自体を他の端末等に提供することができる。

上述したようなハードウェア構成により、本発明における非可視化情報埋込処理を実行することができる。また、プログラムをインストールすることにより、汎用のパーソナルコンピュータ等で本発明における非可視化情報埋込処理を容易に実現することができる。

次に、非可視化情報埋込処理について具体的に説明する。

＜非可視化情報埋込処理手順＞
まず、本実施形態における非可視化情報埋込処理手順について説明する。図３は、本実施形態における非可視化情報埋込処理手順の一例を示すフローチャートである。

図３に示す非可視化情報埋込処理は、まずカメラ等の撮像手段により撮影された画像を取得し（Ｓ０１）、画像の解析を行い（Ｓ０２）、画像中に含まれる物体情報、物体位置情報、エッジ量等を取得する。

次に、非可視化情報埋込処理は、Ｓ０２の処理にて得られた情報に基づいて埋込対象画像の判定を行い（Ｓ０３）、その物体に対して非可視化情報（マーカー）を埋め込むか否かを判断する（Ｓ０４）。ここで、非可視化情報埋込処理は、非可視化情報を埋め込む場合（Ｓ０４において、ＹＥＳ）、非可視化情報を設定し（Ｓ０５）、Ｓ０５の処理により設定された非可視化情報に基づいて、画像に合成する非可視化情報を生成する（Ｓ０６）。

なお、本実施形態における非可視化情報は、予め設定されていてもよく、画像中の物体（オブジェクト）に対応させて非可視化情報を設定してもよい。また、本実施形態では、ユーザ等の設定により、非可視化情報の輪郭形状を変更することができ、輪郭形状にぼかし処理を行うこともできる。

また、非可視化情報埋込処理は、Ｓ０６の処理にて生成された非可視化情報を画像の所定位置に合成して（Ｓ０７）、合成画像をディスプレイ等の出力手段により表示又はデータとして出力する（Ｓ０８）。

非可視化情報埋込処理は、Ｓ０８の処理終了後又はＳ０４の処理において、非可視化情報を埋め込まない場合（Ｓ０４において、ＮＯ）、他の画像に非可視化情報を埋め込むか否かを判断する（Ｓ０９）。また、非可視化情報埋込処理は、他の画像に非可視化情報を埋め込む場合（Ｓ０９において、ＹＥＳ）、Ｓ０１に戻り以降の処理を繰り返し実行する。また、非可視化情報埋込処理は、Ｓ０９の処理において、他の画像に非可視化情報を埋め込まない場合（Ｓ０９において、ＮＯ）、非可視化情報埋込処理を終了する。

＜画像合成処理手順＞
次に、上述したＳ０７における画像合成処理手順について説明する。図４は、本実施形態における画像合成処理手順の一例を示すフローチャートである。

図４に示す画像合成処理は、まず埋め込み対象の背景の輝度に応じて、ピクセル（画素）毎に埋め込みやすさを点数化する（Ｓ１１）。次に、画像合成処理は、埋め込み領域の点数の和が最大になる領域を探索する（Ｓ１２）。また、画像合成処理は、埋め込み領域における背景部分のエッジを抽出し（Ｓ１３）、例えば非可視化情報のファインダパターン等の所定のエッジ部分が、Ｓ１３の処理で抽出された背景部分のエッジに沿うように、非可視化情報を回転させる（Ｓ１４）。なお、ファインダパターンとは、例えばＱＲコード等の２次元バーコードに対して、その位置と向きを検出するための３隅にある切り出しシンボル（なお、マイクロＱＲの場合には、１個の切り出しシンボル）を示すが、本発明においてはこれに限定されるものではない。

その後、画像合成処理は、画像の背景のエッジに沿うように、非可視化情報のデータブロックの形状（輪郭形状）を変形して埋め込む（Ｓ１５）。

上述した処理により、効率的な情報の取得により付加価値性に優れた高精度な画像を提供することができる。また、プログラムをインストールすることにより、汎用のパーソナルコンピュータ等で本発明における非可視化情報埋込処理を容易に実現することができる。

＜非可視化情報について＞
ここで、本実施形態における非可視化情報について具体的に説明する。なお、非可視化情報としては、文字や数字、記号、マーク、模様、色彩、１次元コード、２次元コード等を用いることができる。

ここで、図５は、本実施形態における非可視化情報の概念の一例を示す図である。なお、図５（ａ）は非可視化情報の輪郭形状を円形にぼかした例を示し、図５（ｂ）は非可視化情報の輪郭形状を三角形にぼかした例と示し、図５（ｃ）は非可視化情報の輪郭形状を星型にぼかした例を示している。なお、図５（ｂ）では、三角形ぼかしの例を示しているが、本発明においては、その他の多角形のぼかし処理を行ってもよい。また、本実施形態では、通常の四角形の輪郭形状に対してもぼかし処理を行うことができる。

なお、図５（ａ）〜（ｃ）に示す非可視化情報４０−１〜４０−３は、ＱＲコードによる非可視化情報であり、ファインダパターンとして、非可視化情報の向きを認識するための３隅の四角い切り出しシンボル４１−１ａ〜４１−１ｃ，４１−２ａ〜４１−２ｃ，４１−３ａ〜４１−３ｃがそれぞれ設けられている。

本実施形態では、図５に示すように、各非可視化情報４０−１〜４０−３の低周波部分の形状を通常の四角形から所定の形状に変形し、更に必要に応じてぼかし処理を施して視認しにくい非可視化情報を提供することができる。なお、ぼかし処理は、低周波部分だけでもよく、高周波部分だけでもよく、高周波と低周波の両方に施してもよい。

更に、本実施形態では、上述した輪郭形状の選択やぼかしの有無については、埋め込む対象画像のオブジェクトのエッジ量や色情報、ユーザの指示等に基づいて適宜設定することができる。

また、図６は、実際に生成された非可視化情報の一例を示す図である。なお、図６（ａ）〜（ｅ）は、画像全体から非可視化情報部分を抽出したものである。ここで、図６（ａ）は非可視化情報の四角形のぼかし例を示し、図６（ｂ）は非可視化情報の円形のぼかし例を示し、図６（ｃ）は非可視化情報の三角形のぼかし例を示し、図６（ｄ）は非可視化情報の六角形のぼかし例を示し、図６（ｅ）は非可視化情報の星型のぼかし例を示している。

図６に示す画像４２−１〜４２−５は、灰色の背景に対して、高周波の部分を円形、三角形、六角形、星型にした例を示している。なお、本発明においては、その他の多角形のぼかし処理を行ってもよい。また、図６の例では、低周波の部分にぼかしを入れているが、高周波の部分にぼかしを入れてもよい。このように、ぼかし処理を行うことで、非可視化情報を目立ちにくくし、機械認識性を落とすことなく、目視（肉眼）での視認性を低下することができる。

＜非可視化情報を埋め込んだ画像例＞
図７は、本実施形態における非可視化情報を埋め込んだ画像例を示す図である。図７（ａ）は、上述した図５（ａ）に示す円形ぼかしの非可視化情報を埋め込んだ画像例を示し、図７（ｂ）は図５（ｂ）に示す三角形ぼかしの非可視化情報を埋め込んだ画像例を示し、図７（ｃ）は図５（ｃ）に示す星型ぼかしの非可視化情報を埋め込んだ画像例を示している。

図７に示す各画像５０−１〜５０−３には、それぞれの領域５１−１〜５１−３に所定の輪郭形状に変形させ、所定のぼかし処理を行った非可視化情報が埋め込まれている。

また、図７の例では、図６と同様に、高周波の部分を円形、三角形、星型に変形し、更に低周波の部分にはぼかしを入れている。なお、本発明においては図７の例に限定されるものではなく、では、高周波部分のみにぼかし処理を行ってもよく、両方の成分に対してぼかし処理を行ってもよい。このとき、本実施形態では、ぼかす量を各成分（高周波、低周波）毎に変えてもよく、同じ量に設定してもよい。また、これらの設定は、非可視化情報設定手段１７で設定される設定情報に含まれていてもよく、また非可視化情報に埋め込むオブジェクトのエッジ量や色情報等に応じて適宜変更することができる。

＜付加情報の具体的な埋め込み例＞
次に、本実施形態の画像合成手段１９における付加情報の具体的な埋め込み例について図を用いて説明する。なお、以下の説明では、付加情報として２次元コードの埋め込み例について説明する。本実施形態における非可視化情報は、拡大すると低周波部と高周波部とが所定の領域（例えば正方形）内で所定の条件に基づいて配列されている。ここで、低周波部を「０」とし、高周波部を「１」としてコードを埋め込む。また、高周波部は、濃色と淡色を所定ピクセル単位で交互に並べ、更に遠くから見た時には平均すると元の画像そのものの色になるよう調整する。

＜低周波及び高周波について＞
ここで、本実施形態における低周波及び高周波については、例えば上述した特許文献３に示されている手法を用いて各成分を求めることができる。以下に、その内容について説明する。通常、周波数には時間についての周波数（時間周波数）と空間の位置についての周波数（空間周波数）があるが、本実施形態においては、特に断らない限りは空間周波数を指す。空間周波数とは、「単位長さに対する画素値の周期の逆数」と定義される。

本実施形態における周波数は、特に限定されるものではないが、例えば高周波部では０．２〜２［ｃｙｃｌｅ／画素］、低周波部では０〜１［ｃｙｃｌｅ／画素］の範囲で設定すればよく、具体的には低周波部より高周波部のほうが、周波数が高くなっていればよい。

また、高周波部にて形成される所定の画素領域（例えば、４×４ｐｘ（ピクセル）等）からなるグリッドは、明部と暗部が周期的に繰り返していればよく、例えば、縦縞、横縞、格子状等があげられる。また、そのときの明部と暗部の明度差は１０以上であればよく、好適なのは５０以上であり、更に好適なのは１００以上である。

また、上述した付加情報の使用可能なピクセルサイズは、例えばその画像と、画像を見る人との距離により変化するため、限定されるものではないが、例えば１ｍの距離であれば、約０．０５〜２ｍｍ程度が好ましく、１０ｍの距離であれば、０．５ｍｍ〜２０ｍｍ程度が好ましい。更に離れた距離から使用する場合でも、同様のピクセルサイズと距離の比率を保っていることが好ましい。

＜低周波部のコードの埋め込み＞
次に、上述した低周波部のコードの埋め込み例について説明する。低周波部のコードの埋め込みは、例えば、画像に所定のグリッドが形成されている場合には、例えばガウシアンフィルター（Ｇａｕｓｓｉａｎ Ｆｉｌｔｅｒ）によるフィルタリング処理により、グリッド全体に所謂ぼかしフィルタをかけ、グリッド内の明度値を平滑化する。つまり、グリッドの明度が１３０前後で平滑化される。

＜高周波部のコードの埋め込み＞
次に、上述した高周波部のコードの埋め込み例について説明する。高周波部のコードは、所定のグリッドにおいて、高周波を埋め込むために縞模様を生成する。そのため、グリッドの偶数行（列）は明度を上げ、奇数行（列）は明度を落とす処理を行う。なお、明度の増減値は、例えば背景の明度から判断して決定することができる。このように、本実施形態では、明度の値に対応して増減値を設定することで、埋め込み情報を効率的に生成することができ、また埋め込み情報をより目立たなくさせることができる。

具体的には、画像中におけるグリッドの画素のラインが奇数行の場合には、明度減となる処理を行い増減値は「−３５」を用いて「１５２」から「１２７」となる。また、偶数行の場合には、明度増となる処理を行い増減値は「＋３０」を用いて「１２０」から「１５０」となる。本実施形態では、上述したような低周波部、高周波部のコードの埋め込み処理を非可視化領域に対して行うことで、２次元コードを生成することができる。

＜本実施形態を適用した場合の従来との比較による評価結果＞
次に、本実施形態を適用した場合の画像と従来の画像との読み取り精度評価と、見えにくさ評価結果について、図を用いて説明する。図８は、本実施形態により得られた画像に対する評価結果の一例を示す図である。なお、図８（ａ）は読み取り精度評価の一例を示し、図８（ｂ）は見えにくさ評価の一例を示している。

図８（ａ）に示す読み取り精度評価では、例えば上述する図６に示すような灰色背景画像に対して非可視化情報の輪郭形状（高周波又は低周波、又は両方の周波数成分に対する輪郭形状）が四角形、円形、三角形、六角形、星型の認識精度評価を示している。なお、図８の例では、各形状に対して３回の実験結果の平均値をとり、突発的なエラーに対する誤差がないようにしている。

図８（ａ）に示す評価結果によれば、認識精度が一番よいのは四角形であるが、他の形状についても四角形と略同様の読み取り精度を得ることができる。なお、その中でも特に円形と六角形については、他の形状に比べて読み取り精度が高いことが分かる。

また、図８（ｂ）に示す見えにくさの評価については、複数の実験参加者（今回の実験では６人）に対し、見えにくい画像から順に５点、４点、３点と点数を受けてもらい、その点数を集計した合計点が高い順に順位を付けている。図８（ｂ）の例によれば、見えにくい順に円形→六角形→四角形→三角形→星型となることが分かる。

上述した評価結果によれば、特に星型又は六角形形状に変更することが好ましい。したがって、非可視化情報設定手段１７において、ユーザの指示で非可視化情報の輪郭形状を設定する場合に、円形又は六角形を設定することが好ましい。

なお、本実施形態では、非可視化情報を埋め込む場合に、その位置の背景画像の物体（オブジェクト）の形状や模様のエッジ部分等に合わせて非可視化情報を回転させたり、物体のエッジ部分等に合うように大きさを変更（拡大又は縮小）することで、更に人の目視による認識性を低下させることができる。

上述したように本発明によれば、視認性を低下させた高精度な非可視化情報を画像に埋め込むことができる。また本発明により効率的に情報を取得して、付加価値性に優れた高精度な画像を提供することができる。

以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

１０ 非可視化情報埋込装置
１１ 入力手段
１２ 出力手段
１３ 蓄積手段
１４ 画像取得手段
１５ 画像解析手段
１６ 埋込対象画像判定手段
１７ 非可視化情報設定手段
１８ 非可視化情報生成手段
１９ 画像合成手段
２０ 送受信手段
２１ 制御手段
３１ 入力装置
３２ 出力装置
３３ ドライブ装置
３４ 補助記憶装置
３５ メモリ装置
３６ ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）
３７ ネットワーク接続装置
３８ 記録媒体
４０ 非可視化領域
４１ シンボル
４２，５０ 画像
５１ 領域

Claims (7)

1. 取得した画像の所定の位置に非可視化情報を埋め込む非可視化情報埋込装置において、
   前記画像に含まれる物体情報及び位置情報を取得する画像解析手段と、
   前記画像解析手段により得られた物体情報から前記画像が埋め込み対象の画像であるかを判定する埋込対象画像判定手段と、
   前記画像に合成される前記非可視化情報の輪郭形状を設定する非可視化情報設定手段と、
   前記非可視化情報設定手段により得られる設定情報に対応させた輪郭形状を用いた非可視化情報を生成する非可視化情報生成手段と、
   前記埋込対象画像判定手段により得られる判定結果に基づいて、前記画像の所定の位置に前記非可視化情報生成手段により得られた非可視化情報を埋め込んで画像を合成する画像合成手段とを有し、
   前記非可視化情報設定手段は、前記非可視化情報の輪郭形状のぼかしの有無を設定することを特徴とする非可視化情報埋込装置。
2. 前記画像解析手段は、前記物体情報に対する物体形状のエッジ量を解析し、
   前記非可視化情報生成手段は、前記画像解析手段により得られる前記物体形状のエッジ量に対応させて、前記非可視化情報の輪郭形状を変形させることを特徴とする請求項１に記載の非可視化情報埋込装置。
3. 前記画像合成手段は、
   前記画像解析手段により得られる前記物体形状のエッジ部分に対応させて前記非可視化情報を回転させて前記画像に埋め込むことを特徴とする請求項２に記載の非可視化情報埋込装置。
4. 取得した画像の所定の位置に非可視化情報を埋め込む非可視化情報埋込方法において、
   前記画像に含まれる物体情報及び位置情報を取得する画像解析ステップと、
   前記画像解析ステップにより得られた物体情報から前記画像が埋め込み対象の画像であるかを判定する埋込対象画像判定ステップと、
   前記画像に合成される前記非可視化情報の輪郭形状を設定する非可視化情報設定ステップと、
   前記非可視化情報設定ステップにより得られる設定情報に対応させた輪郭形状を用いた非可視化情報を生成する非可視化情報生成ステップと、
   前記埋込対象画像判定ステップにより得られる判定結果に基づいて、前記画像の所定の位置に前記非可視化情報生成ステップにより得られた非可視化情報を埋め込んで画像を合成する画像合成ステップとを有し、
   前記非可視化情報設定ステップは、前記非可視化情報の輪郭形状のぼかしの有無を設定することを特徴とする非可視化情報埋込方法。
5. 前記画像解析ステップは、前記物体情報に対する物体形状のエッジ量を解析し、
   前記非可視化情報生成ステップは、前記画像解析ステップにより得られる前記物体形状のエッジ量に対応させて、前記非可視化情報の輪郭形状を変形させることを特徴とする請求項４に記載の非可視化情報埋込方法。
6. 前記画像合成ステップは、
   前記画像解析ステップにより得られる前記物体形状のエッジ部分に対応させて前記非可視化情報を回転させて前記画像に埋め込むことを特徴とする請求項５に記載の非可視化情報埋込方法。
7. コンピュータを、請求項１乃至３の何れか１項に記載の非可視化情報埋込装置が有する各手段として機能させるための非可視化情報埋込プログラム。