JP4865851B2 - 画像加工方法及び画像検査方法 - Google Patents

画像加工方法及び画像検査方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4865851B2
JP4865851B2 JP2009502390A JP2009502390A JP4865851B2 JP 4865851 B2 JP4865851 B2 JP 4865851B2 JP 2009502390 A JP2009502390 A JP 2009502390A JP 2009502390 A JP2009502390 A JP 2009502390A JP 4865851 B2 JP4865851 B2 JP 4865851B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
morphological
processing
digital image
information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009502390A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2008107973A1 (ja
Inventor
仁志 貴家
清史 西川
正明 藤吉
洋一 畑
俊昭 柿井
由光 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Tokyo Metropolitan University
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Tokyo Metropolitan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd, Tokyo Metropolitan University filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Publication of JPWO2008107973A1 publication Critical patent/JPWO2008107973A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4865851B2 publication Critical patent/JP4865851B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/387Composing, repositioning or otherwise geometrically modifying originals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/00002Diagnosis, testing or measuring; Detecting, analysing or monitoring not otherwise provided for
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T1/00General purpose image data processing
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09CCIPHERING OR DECIPHERING APPARATUS FOR CRYPTOGRAPHIC OR OTHER PURPOSES INVOLVING THE NEED FOR SECRECY
    • G09C5/00Ciphering apparatus or methods not provided for in the preceding groups, e.g. involving the concealment or deformation of graphic data such as designs, written or printed messages
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/00002Diagnosis, testing or measuring; Detecting, analysing or monitoring not otherwise provided for
    • H04N1/00005Diagnosis, testing or measuring; Detecting, analysing or monitoring not otherwise provided for relating to image data
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/00002Diagnosis, testing or measuring; Detecting, analysing or monitoring not otherwise provided for
    • H04N1/00026Methods therefor
    • H04N1/00037Detecting, i.e. determining the occurrence of a predetermined state
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/00002Diagnosis, testing or measuring; Detecting, analysing or monitoring not otherwise provided for
    • H04N1/00026Methods therefor
    • H04N1/00047Methods therefor using an image not specifically designed for the purpose
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/32Circuits or arrangements for control or supervision between transmitter and receiver or between image input and image output device, e.g. between a still-image camera and its memory or between a still-image camera and a printer device
    • H04N1/32101Display, printing, storage or transmission of additional information, e.g. ID code, date and time or title
    • H04N1/32144Display, printing, storage or transmission of additional information, e.g. ID code, date and time or title embedded in the image data, i.e. enclosed or integrated in the image, e.g. watermark, super-imposed logo or stamp
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/76Television signal recording
    • H04N5/91Television signal processing therefor
    • H04N5/913Television signal processing therefor for scrambling ; for copy protection
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2201/00Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
    • H04N2201/32Circuits or arrangements for control or supervision between transmitter and receiver or between image input and image output device, e.g. between a still-image camera and its memory or between a still-image camera and a printer device
    • H04N2201/3201Display, printing, storage or transmission of additional information, e.g. ID code, date and time or title
    • H04N2201/3225Display, printing, storage or transmission of additional information, e.g. ID code, date and time or title of data relating to an image, a page or a document
    • H04N2201/3233Display, printing, storage or transmission of additional information, e.g. ID code, date and time or title of data relating to an image, a page or a document of authentication information, e.g. digital signature, watermark
    • H04N2201/3235Checking or certification of the authentication information, e.g. by comparison with data stored independently
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2201/00Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
    • H04N2201/32Circuits or arrangements for control or supervision between transmitter and receiver or between image input and image output device, e.g. between a still-image camera and its memory or between a still-image camera and a printer device
    • H04N2201/3201Display, printing, storage or transmission of additional information, e.g. ID code, date and time or title
    • H04N2201/3225Display, printing, storage or transmission of additional information, e.g. ID code, date and time or title of data relating to an image, a page or a document
    • H04N2201/3233Display, printing, storage or transmission of additional information, e.g. ID code, date and time or title of data relating to an image, a page or a document of authentication information, e.g. digital signature, watermark
    • H04N2201/3236Details of authentication information generation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2201/00Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
    • H04N2201/32Circuits or arrangements for control or supervision between transmitter and receiver or between image input and image output device, e.g. between a still-image camera and its memory or between a still-image camera and a printer device
    • H04N2201/3201Display, printing, storage or transmission of additional information, e.g. ID code, date and time or title
    • H04N2201/3269Display, printing, storage or transmission of additional information, e.g. ID code, date and time or title of machine readable codes or marks, e.g. bar codes or glyphs
    • H04N2201/327Display, printing, storage or transmission of additional information, e.g. ID code, date and time or title of machine readable codes or marks, e.g. bar codes or glyphs which are undetectable to the naked eye, e.g. embedded codes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Editing Of Facsimile Originals (AREA)
  • Image Analysis (AREA)
  • Storage Device Security (AREA)

Description

この発明は、ディジタル画像の真正性を証明するための情報セキュリティ技術に関し、特に、該ディジタル画像に対する改ざん有無の検出や改ざんされた箇所の特定、該ディジタル画像への電子透かし情報の挿入を可能にするための画像加工方法及び画像検査方法に関するものである。
近年のコンピュータ及びネットワークの性能向上に伴い、静止画や映像などの画像データ、音声データ等で構成されたディジタルコンテンツの流通が増加している。特に、ディジタル画像の編集は容易であるため、不正な改ざんが社会問題化してきた。そこで、画像、音声などのマルチメディアデータに、データ全体の情報量にはほとんど影響を与えずに特定の情報を埋め込む電子透かし技術が注目されている(特許文献1参照)。
電子透かし技術は、不正コピーやデータの改ざんを防ぐことができ、さらには、データ改ざんの事実だけでなく著作権表示等の権利管理情報の埋め込みも可能である。このような電子透かし技術において、原画像(ディジタル画像)への透かし情報の埋め込みは、対象に応じてさまざまな処理方式が採用されるが、一例として、静止画像の場合について、図1を用いて説明する。なお、図1は、ディジタル画像への電子透かし技術の一般的な適用例を説明するための概念図である。
まず、原画像I(静止画像)をフーリエ変換によって周波数変換し、得られた変換データを埋め込み位置、強度などの「鍵」情報について操作することで、該変換データ内にパルス状の透かし情報Sが挿入される。そして、透かし情報Sが挿入された変換データに対して逆フーリエ変換を行うことにより、透かし情報Sが埋め込まれた画像Iが得られる。透かし情報Sは逆フーリエ変換の過程で画像全体に拡散されるため、得られた画像Iと原画像Iは外観上区別できない。
一方、得られた画像Iは、改ざん可能環境100に存在することになる。すなわち、ネットワーク101を介して第3者に配信されたり、ハードディスクなどの記録装置102(市場に流通するCD、DVD等の記録媒体も含む)に記録、保存される。改ざん可能環境100に存在していた画像I’の改ざん検出では、取得画像I’から専用のソフトを用いて埋め込まれている電子透かし情報S’を抽出し、この抽出された透かし情報S’と予め埋め込まれた透かし情報Sとを比較することにより、換算可能環境100において実際に改ざんが行われたか否かの判定が可能になる。
特開2000−341632号公報
発明者らは、従来の情報セキュリティ技術、特に電子透かし技術について検討した結果、以下のような課題を発見した。すなわち、従来の電子透かし技術は、外観上区別できないように透かし情報が原画像に埋め込まれるため、情報量自体をほとんど低下させることなく該原画像の真正性確認を可能にする。一方で、従来の電子透かし技術は、対象となる画像の種類に応じて異なる処理方式が適用されるため、汎用性が低く、広く普及するまでには至っておらず、改ざんされた箇所を具体的に特定することもできない。また、透かし情報の埋め込み及び抽出には膨大な計算量が必要となるので、動画像データを構成する各フレーム画像を対象とするような高速処理が要求される場合には、従来の電子透かし技術の適用は困難であった。さらに、従来の電子透かし技術では、輝度調整や画質調整が複雑化してしまうため、これら輝度及び画質の柔軟な調整ができないという課題があった。
この発明は上述のような課題を解決するためになされたものであり、ディジタル画像の真正性証明技術として、ディジタル画像に対する改ざん有無の検出や改ざんされた箇所も具体的に特定すること、該ディジタル画像への電子透かし情報の挿入を効率的かつ高精度に可能にするための、汎用性の高い画像加工方法及び画像検査方法を提供することを目的としている。
この発明に係る画像加工方法及び画像検査方法は、モルフォロジー演算(Morphology Operation)のべき等性(Idempotent)をディジタル画像の真正性を証明する情報セキュリティ技術に適用することで、より少ない計算量(高速化)で従来の電子透かし技術と同等以上の効果を得る。ここで、モルフォロジー演算のべき等性とは、原画像Iに対して構造要素eを用いてモルフォロジー演算fが施されることにより得られるモルフォロジー画像Iに対して、同じ構造要素eを用いてモルフォロジー演算fが再度施されても(モルフォロジー画像Iffが得られる)、演算前後における画像間の同一性(I=Iff)は維持されるという性質をいう。
この発明に係る画像加工方法は、上述の目的を達成するため、改ざん可能な環境下に一時的又は継続的に存在する可能性のあるディジタル画像を対象とし、該ディジタル画像に対して改ざん有無の検出や、改ざんされた箇所も具体的に特定すること、該ディジタル画像への電子透かし情報の挿入を可能にするための該ディジタル画像の真正性証明用の加工を施す。なお、改ざん可能な環境には、ディジタルコンテンツが格納されるハードディスクなどの記録装置(市場に流通するCD、DVD等の記録媒体を含む)の他、データの送受信が頻繁に行われるネットワーク空間が含まれる。また、加工対象となるディジタル画像は、静止画像の他、動画像を構成する各フレーム画像も含まれ、さらには、画像化された書類、文書、及びそれらの2値化画像も含まれる。
この発明に係る画像加工方法の第1実施例は、第1抽出工程と、第1演算工程と、そして、第1生成工程を少なくとも備える。
第1抽出工程は、加工前ディジタル画像から、該加工前ディジタル画像の少なくとも一部を加工対象情報として抽出する。この場合、第1抽出工程は、加工前ディジタル画像全体を加工対象情報として抽出してもよく、該加工前ディジタル画像を構成する画像成分の一部、又は該加工前ディジタル画像の一領域を加工対象情報として抽出してもよい。第1演算工程は、抽出された加工対象情報に対し、所定の第1構造要素eを用いて第1モルフォロジー演算を施すことにより、第1モルフォロジー画像情報を得る。また、第1生成工程は、得られた第1モルフォロジー画像情報を含む加工後ディジタル画像を生成する。
なお、この第1実施例に係る画像加工方法は、(1)モルフォロジー演算の種類、(2)構造要素の形状及び大きさ、(3)モルフォロジー演算が適用されるビットプレーン深度、並びに(4)モルフォロジー演算が適用される画像領域、の4つの自由度を有し、これらを調節することにより、画質、改ざん検出能力、改ざん位置特定精度を任意に変更できる。また、この明細書において「加工前ディジタル画像」は、単にモルフォロジー演算の対象となるディジタル画像を意味し、したがって、既にモルフォロジー演算が施された加工後ディジタル画像も加工前ディジタル画像として2回目以降のモルフォロジー演算の対象となり得る。1枚のディジタル画像に対して2回以上のモルフォロジー演算が施される効果は、以下の通りである。1回のモルフォロジー演算では、構造要素の決め方が限定されるので解読され易くなる(解読されると改ざん等が容易に可能になる)。そこで、対象となる1枚のディジタル画像に対して2回以上のモルフォロジー演算が施されることで、「鍵」となる構造要素の組み合わせを相乗的に複雑化し、情報セキュリティのレベルを各段に向上させることが可能になる。
加工前ディジタル画像の一成分(周波数成分、色成分、輝度成分又はビットプレーン)が加工対象情報として抽出される場合、第1抽出工程は、加工前ディジタル画像の周波数成分、色成分、輝度成分及びビットプレーンのいずれかについて、該加工前ディジタル画像を成分分解することにより得られた複数の画像成分のうち少なくともいずれかを加工対象成分として抽出することが可能である。また、第1抽出工程は、加工前ディジタル画像から1又はそれ以上の特定形状(矩形の他、文字、マーク等を現す図形、さらにはバーコード等のような形状であってもよい)を有する画像(部分画像)を加工対象画像として抽出することも可能である。この場合、部分画像に対してモルフォロジー演算が行われる。特に、部分画像それぞれが視覚的に認識可能な文字や有意な形状をなすパターンであって、該部分画像それぞれにより有意な文字列やマーク等が構成される場合、有意な情報(部分画像により構成される電子署名)をディジタル画像へ埋め込むことも可能である。
なお、この明細書において「抽出」とは、(1)ディジタル画像からその一部をモルフォロジー演算の対象として分離する処理(該ディジタル画像から部分画像を切り出す切り出し処理)、(2)ディジタル画像内の各領域をそれぞれモルフォロジー演算の対象となる部分画像として複製する処理(複製処理)、及び(3)ディジタル画像内の各領域をモルフォロジー演算の対象領域として特定する処理(該ディジタル画像自体をモルフォロジー演算の対象とし、特定された領域それぞれに部分的にモルフォロジー演算を施していく部分処理)のいずれも含まれる。
上述の構成では、モルフォロジー演算に適用される構造要素eが大きくなると、演算後の画像Iが原画像Iの細部を充分に保存できなくなる。そのため、演算後の画像Iの画質が著しく低下する可能性がある。そこで、この発明に係る画像加工法の第2実施例は、第1抽出工程で抽出された加工対象情報と第1演算工程で得られた第1モルフォロジー画像情報との差分情報に対し、第1構造要素eとは異なる第2構造要素e(e⊂e:第1構造要素の一部を構成し、該第1構造要素よりも小さい構造要素)を用いた第2モルフォロジー演算を施すことにより、第1モルフォロジー差分情報を得る第2演算工程をさらに備える。この場合、第1生成工程は、第1演算工程で得られた第1モルフォロジー画像情報と第2演算工程で得られた第1モルフォロジー差分情報とを論理差分演算することにより、加工後ディジタル画像を生成する。なお、モルフォロジー演算には、後述のように処理順序の違いによりオープニングとクロージングの2種類がある。この明細書において論理差分演算は、2種類の画像I、Iから差分画像Iを得る演算を意味する。具体的にモルフォロジー演算がオープニングの場合、差分画像IはI+Iで与えられる。一方、モルフォロジー演算がクロージングの場合、差分画像IはI−Iで与えられる。この第2実施例によれば、上述の第1実施例と同様に4つの自由度を確保しつつ、構造要素が大きくなった場合でも原画像Iの細部の保存が可能になる。また、この第2実施例においても、既にモルフォロジー演算が施された加工後ディジタル画像を加工前ディジタル画像として再度モルフォロジー演算の対象としてもよい(すなわち、1枚のディジタル画像を対象とした複数回のモルフォロジー演算が行われてもよい)。
第2実施例に係る画像加工方法は、第1抽出工程、第1演算工程及び第1生成工程の他、さらに第2演算工程を備えるが、上述のように、第1抽出工程が加工前ディジタル画像全体を加工対象情報として抽出してもよく、該加工前ディジタル画像を構成する画像成分の一部、又は該加工前ディジタル画像の一領域を加工対象情報として抽出してもよい。すなわち、加工前ディジタル画像の一部を加工対象情報として抽出する場合、第1抽出工程は、加工前ディジタル画像の周波数成分、色成分、輝度成分及びビットプレーンのいずれかについて、該加工前ディジタル画像を成分分解することにより得られた複数の画像成分のうち少なくともいずれかを加工対象成分として抽出してもよい。また、第1抽出工程は、当該画像加工方法の高速化を目的として、加工前ディジタル画像から該加工前ディジタル画像の一部を構成する、1又はそれ以上の特定形状を有する部分画像を加工対象画像として抽出してもよい。なお、この第2実施例においても、加工前ディジタル画像に対する「抽出」処理は、上述のような(1)切り出し処理、(2)複製処理、及び(3)部分処理のいずれも含む。
この発明に係る画像加工方法において、2値化画像に対してモルフォロジー演算を施す場合、背景が単一色(例えば白)であると、モルフォロジー演算後の改ざん検出能力や改ざん位置特定精度が充分ではない場合がある。そこで、この発明に係る画像加工方法において、第1抽出工程では、係る改ざん検出能力や改ざん位置特定精度の更なる向上を図るため、加工前ディジタル画像として、加工対象であるディジタル画像(原画像)に背景画像を予め重畳しておいてもよい(合成処理)。
一方、この発明に係る画像検査方法の第1実施例は、上述のような構造を備えた画像加工方法(この発明に係る画像加工方法)により真正性証明用の加工が施されたディジタル画像に対し、改ざん有無の検出や、改ざんされた箇所の特定など、該ディジタル画像の真正性検査を行う。具体的に、第1実施例に係る画像検査方法は、第2抽出工程と、第3演算工程と、第2生成工程と、判定工程を、少なくとも備える。
すなわち、第2抽出工程は、取得ディジタル画像(改ざん可能環境から取得されたディジタル画像)から、該取得ディジタル画像の少なくとも一部を検査対象情報として抽出する。第3演算工程は、抽出された検査対象情報に対し、上述の画像加工時に適用された第1構造要素と同じ第3構造要素eを用いて第3モルフォロジー演算を施すことにより、第2モルフォロジー画像情報を得る。第2生成工程は、第2モルフォロジー画像情報を含む検査用ディジタル画像を生成する。判定工程は、生成された検査用ディジタル画像と取得ディジタル画像との差分情報に基づいて、該取得ディジタル画像に対する改ざんの有無を判定する。すなわち、モルフォロジー演算のべき等性により、改ざんが行われていない場合には、抽出された検査用ディジタル画像と取得ディジタル画像との同一性は維持されるため、得られた差分情報の値は各画素とも零である。逆に、値が零でない画素が存在すれば、該非零の値をとる画素の位置が改ざん位置として検出される。
この第1実施例に係る画像検査方法においても、上述の画像加工方法において加工前ディジタル画像の一成分(周波数成分、色成分、輝度成分又はビットプレーン)に対してモルフォロジー演算が施された場合、第2抽出工程は、取得ディジタル画像の周波数成分、色成分、輝度成分及びビットプレーンのいずれかについて、該取得ディジタル画像を成分分解することにより得られた複数の画像成分のうち少なくともいずれかを加工対象成分として抽出してもよい。また、上述の画像加工方法において加工前ディジタル画像から抽出された1又はそれ以上の部分画像に対してモルフォロジー演算が施された場合、第2抽出工程は、取得ディジタル画像の全体を加工対象画像として抽出する。この場合、取得ディジタル画像の全体にモルフォロジー演算が施されるため、モルフォロジー演算のべき等性により、少なくとも2回のモルフォロジー演算が施された部分画像に相当する画像領域の同一性は維持される一方、残りの画像領域については当該改ざん検出時におけるモルフォロジー演算の前後で同一性が維持できなくなる。そこで、このモルフォロジー演算前後の取得ディジタル画像について差分画像を生成することにより、該取得ディジタル画像に埋め込まれた情報(画像加工時に抽出された部分画像により構成される有意な文字列などの電子署名)を読みとることが可能になる(視覚的に確認することも可能)。
さらに、上述の第2実施例に係る画像加工方法において、加工前ディジタル画像の原画像情報とモルフォロジー画像情報との差分情報にさらにモルフォロジー演算を施して原画像の細部を保存する場合(第2実施例に係る画像加工方法)、この発明に係る画像検査方法の第2実施例は、第2抽出工程、第3演算工程、判定工程に加え、第4演算工程をさらに備える。なお、この第2実施例に係る画像検査方法では、最終的に得られるモルフォロジー差分情報が真正性検査(例えば改ざん有無の検出など)用の判定データとなるため、上述の第2生成工程は不要である。また、モルフォロジー演算のべき等性により、改ざんが行われていない場合には、抽出された差分情報の各画素値はすべて零であるはずであり、この場合、判定工程では、取得ディジタル画像に改ざんはなかったものと判断される。逆に、値が零でない画素が存在すれば、該非零の値をとる画素の位置が改ざん位置として検出される。
第2実施例に係る画像検査方法において、第2抽出工程は、取得ディジタル画像から、該取得ディジタル画像の少なくとも一部を検査対象情報として抽出する。第3演算工程は、抽出された検査対象情報に対し、上述の画像加工方法で適用された第1構造要素と同じ第3構造要素eを用いて第3モルフォロジー演算を施すことにより、第2モルフォロジー画像情報を得る。第4演算工程は、抽出された検査対象情報と第3演算工程で得られた第2モルフォロジー画像情報との差分情報に対し、上述の画像加工方法で適用された第2構造要素と同じ第4構造要素e(e⊂e)を用いた第4モルフォロジー演算を施すことにより、第2モルフォロジー差分情報を得る。判定工程は、えられた第2モルフォロジー差分情報に基づいて、取得ディジタル画像に対する改ざん有無の検出や改ざんされた箇所の特定を行う。
上述の画像加工方法において、加工前ディジタル画像の一成分(周波数成分、色成分、輝度成分又はビットプレーン)についてモルフォロジー演算が施される場合、この第2実施例に係る画像検査方法において、第2抽出工程は、取得ディジタル画像の周波数成分、色成分、輝度成分及びビットプレーンのいずれかについて、該取得ディジタル画像を成分分解することにより得られた複数の画像成分のうち少なくともいずれかを検査対象情報として抽出する。また、上述の画像加工方法において加工前ディジタル画像から抽出された1又はそれ以上の部分画像に対してモルフォロジー演算が施される場合、第2抽出工程は、当該画像検査方法の高速化を目的として、取得ディジタル画像の一部を構成する部分画像を検査対象画像として抽出する。
上述の第1及び第2実施例に係る画像検査方法においても、取得ディジタル画像に対する「抽出」処理は、上述のような(1)切り出し処理、(2)複製処理、及び(3)部分処理のいずれも含む。
この発明に係る画像加工方法及び画像検査方法は、コンピュータ等で実行されるプログラムであってもよく、この場合、当該プログラムは、有線、無線を問わずネットワークを介して配信されてもよく、また、サーバや端末装置で管理されるCD、DVD、フラッシュメモリ等の記録媒体に格納されていてもよい。
なお、この発明に係る各実施例は、以下の詳細な説明及び添付図面によりさらに十分に理解可能となる。これら実施例は単に例示のために示されるものであって、この発明を限定するものと考えるべきではない。
また、この発明のさらなる応用範囲は、以下の詳細な説明から明らかになる。しかしながら、詳細な説明及び特定の事例はこの発明の好適な実施例を示すものではあるが、例示のためにのみ示されているものであって、この発明の思想及び範囲における様々な変形および改良はこの詳細な説明から当業者には自明であることは明らかである。
この発明に係る画像加工方法及び画像検査方法によれば、モルフォロジー演算のべき等性を利用してディジタル画像の真正性証明を行うので、高い汎用性が実現されるとともに、従来の電子透かし技術と比較して、より高速かつ高精度のディジタル画像の真正性証明が可能になる。例えば、当該画像加工方法及び画像検査方法は、著作権表示等の権利管理情報を、電子透かしとしてディジタル画像に埋め込んだり、また、該ディジタル画像から抽出することが可能である。
ディジタル画像への電子透かし技術の一般的な適用例を説明するための概念図である。 この発明に係る画像加工方法及び画像検査方法の第1実施例を説明するための概念図である。 この発明に係る画像加工方法及びその画像検査方法に適用されるモルフォロジー演算の原理を説明するための概念図である(その1)。 この発明に係る画像加工方法及び画像検査方法に適用されるモルフォロジー演算の原理を説明するための概念図である(その2)。 第1実施例に係る画像加工方法の第1応用例(ビット成分分解)を説明するための概念図である。 第1実施例に係る画像加工方法の第2応用例(色分解)を説明するための概念図である。 第1実施例に係る画像加工方法の第3応用例(輝度分解)を説明するための概念図である。 第1実施例に係る画像加工方法の第4応用例(周波数分解)を説明するための概念図である。 第1実施例に係る画像加工方法の第5応用例(画像分割)を説明するための概念図である。 この発明に係る画像加工方法の第2実施例を説明するための概念図である。 第2実施例に係る画像加工方法の応用例を説明するための概念図である。 この発明に係る画像検査方法の第2実施例を説明するための概念図である。 第2実施例に係る画像検査方法の応用例を説明するための概念図である。
以下、この発明に係るディジタル画像の加工方法及びその画像検査方法の各実施例を、図2〜13を参照しながら詳細に説明する。なお、図面の説明において同一部位、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
図2は、この発明に係る画像加工方法及び画像検査方法の第1実施例を説明するための概念図である。第1実施例に係る画像加工方法は、抽出工程(加工用抽出工程)と、演算工程(第1加工用演算工程)と、そして、生成工程(加工用生成工程)を少なくとも備え、図2に示されたように、ネットワーク101や記録装置102を含む改ざん可能環境100に提供されるディジタル画像を生成する。
すなわち、第1実施例に係る画像加工方法では、加工用抽出工程が、加工前ディジタル画像I(原画像情報)から、該加工前ディジタル画像Iの少なくとも一部を加工対象情報として抽出する。第1加工用演算工程は、抽出された加工対象情報に対し、所定の構造要素eを用いてモルフォロジー演算を施すことにより、モルフォロジー画像情報を得る。また、加工用生成工程は、得られたモルフォロジー画像情報を含む加工後ディジタル画像Iを生成する。なお、図2において、加工用抽出工程は、加工前ディジタル画像Iの全体を加工対象情報として抽出しており、加工用生成工程は、第1加工用演算工程で得られたモルフォロジー画像情報を、そのまま加工後ディジタル画像Iとして生成する。
一方、第1実施例に係る画像検査方法は、改ざん可能環境100から取得されたディジタル画像I’(取得ディジタル画像)の真正性を証明(改ざん有無の検出)するため、抽出工程(検出用抽出工程)と、演算工程(第1検出用演算工程)と、生成工程(検出用生成工程)と、判定工程を備える。
すなわち、第1実施例に係る画像検査方法において、検出用抽出工程は、取得ディジタル画像I’から、該取得ディジタル画像I’の少なくとも一部を検査対象情報として抽出する。第1検出用演算工程は、抽出された検査対象情報に対し、構造要素e(上述の画像加工時に適用された構造要素と同じ)を用いて再度モルフォロジー演算を施すことにより、モルフォロジー画像情報を得る。検出用生成工程は、第1検出用演算工程で得られた第2モルフォロジー画像情報を含む検査用ディジタル画像I’ffを生成する。判定工程は、生成された検査用ディジタル画像I’ffと取得ディジタル画像I’との差分情報に基づいて、改ざん可能環境100における取得ディジタル画像I’に対する改ざんの有無を判定する。ここで、取得ディジタル画像I’に対して改ざんが行われていない場合には、生成された検査用ディジタル画像I’ffと取得ディジタル画像I’との同一性は維持されるため、得られた差分情報の値は各画素とも零である。逆に、値が零でない画素が存在すれば、該非零の値をとる画素の位置が改ざん位置として検出される。
なお、図2において、検出用抽出工程は、取得ディジタル画像I’の全体を加工対象情報として抽出しており、検出用生成工程は、第1検出用演算工程で得られたモルフォロジー画像情報を、そのまま検出用ディジタル画像I’ffとして生成する。また、1枚のディジタル画像に対して複数回のモルフォロジー演算が施されてもよい。さらに、モルフォロジー演算の種類、構造要素の形状及び大きさ、モルフォロジー演算が適用されるビットプレーン深度、並びにモルフォロジー演算が適用される画像領域は、所望の画質、改ざん検出能力、改ざん位置特定精度を得るため、適宜調節される。
次に、この発明に係る画像加工方法及び画像検査方法に適用されるモルフォロジー演算の原理について、図3及び図4を参照しながら詳述する。
モルフォロジー演算fは、構造要素e(Structuring Element)と呼ばれる画像を移動させる要素と、ミンコフスキー(Minkowski)和及びミンコフスキー差と呼ばれる演算から成り立っている。すなわち、モルフォロジー演算では、ミンコフスキー和を計算する収縮(Erosion)とミンコフスキー差を計算する膨張(Dilation)の組み合わせにより行われ、特に、収縮、膨張の順に行われるモルフォロジー演算をオープニング(Opening)といい、また、膨張、収縮の順に行われるモルフォロジー演算をクロージング(Closing)という。オープニングのべき等性及びクロージングのべき等性はいずれも維持されることが確認されており、モルフォロジー演算として、オープニング、クロージングのいずれが行われてもよい。なお、べき等性とは、原画像Iに対して構造要素eを用いてモルフォロジー演算fが施されることにより得られるモルフォロジー画像Iに対して、同じ構造要素eを用いてモルフォロジー演算fが再度施されても(モルフォロジー画像Iffが得られる)、演算前後における画像間の同一性(I=Iff)は維持されるという、モルフォロジー演算の一性質をいう。
例えば、構造要素eとして、図3の領域(a)に示された構造要素が適用される場合について説明する。なお、図3の領域(a)に示された構造要素eは、原画像Iを中心としてA〜Dの各方向に該原画像Iを移動させる構造要素である。また、図3の領域(b)には、原画像Iが示されており、この領域(b)において、200は仮想画像空間を示し、210の実線は原画像フレームを示す。
構造要素e(図3の領域(a))を用いて、原画像I(図3の領域(b))に対してモルフォロジー演算(オープニング及びクロージングのいずれでもよい)が行われる場合、まず、仮想画像空間200内において、構造要素eによって指示される方向に原画像Iを移動させたシフト画像A〜Dを得る(図3の領域(c))。
図4には、収縮処理及び膨張処理による画像生成工程の概念図が示されている。すなわち、このように得られたシフト画像A〜Dのミンコフスキー差を計算することで(収縮)、収縮画像Iが得られる。一方、シフト画像A〜Dのミンコフスキー和を計算することで(膨張)、膨張画像Iが得られる。なお、モルフォロジー演算では、オープニングが原画像に対して施される場合、仮想画像空間内において原画像を構造要素が指示する方向に移動させることにより複数のシフト画像を得、これらシフト画像に対して収縮が行われた後に膨張が行われる。また、クロージングが原画像に対して施される場合、構造要素eを用いて得られた複数のシフト画像に対して膨張が行われた後に収縮が行われる。
次に、第1実施例に係る画像加工方法及び画像検査方法の応用例を、図5〜図9を参照しながら説明する。図2に示された第1実施例に係る画像加工方法では、加工前ディジタル画像I(原画像情報)の全体についてモルフォロジー演算が施されたが、以下に説明する応用例では、加工前ディジタル画像Iの一成分に対して、あるいは、該加工前ディジタル画像Iから切り取られた一部の画像に対してモルフォロジー演算を施す。
まず、図5は、第1実施例に係る画像加工方法の第1応用例(ビット成分分解)を説明するための図である。図5に示された加工前ディジタル画像Iは、それぞれが複数ビット(例えば8ビット)の情報を含む画素(P11(b0,b1,b2,…,b7),P12(b0,b1,b2,…,b7),…,Pnm(b0,b1,b2,…,b7))で構成されている。また、この第1応用例に係る画像加工方法は、加工用抽出工程、第1加工用演算工程、及び加工用生成工程を備える。
加工用抽出工程は、加工前ディジタル画像Iに対してビット成分分解を行うことにより、各画素P11,P12,…,Pnmの第1ビットで構成されたビットプレーンIb0、各画素P11,P12,…,Pnmの第2ビットで構成されたビットプレーンIb1、…、各画素P11,P12,…,Pnmの第8ビットで構成されたビットプレーンIb7が得て、これら複数のビットプレーンのうちいずれか(図5では、ビットプレーンIb0)を加工対象プレーンとして抽出する。第1加工用演算工程は、抽出された加工対象プレーンIb0に対して構造要素eを用いてモルフォロジー演算を施すことにより、モルフォロジー画像情報を得る。加工用生成工程は、加工対象プレーンであるビットプレーンIb0(第1加工用演算工程で得られたモルフォロジー画像情報)と、残ったビットプレーンIb1〜Ib7をビット成分合成することで、加工後ディジタル画像としてのモルフォロジー画像Iを生成する。
一方、この第1応用例の画像加工方法に対応する画像検査方法(第1応用例に係る画像検査方法)は、検出用抽出工程、第1検出用演算工程、検出用生成工程、及び判定工程を備える。この第1応用例に係る画像検査方法では、検出用抽出工程が、改ざん可能環境100から取得されたディジタル画像I’(取得ディジタル画像)を、上述のように複数のビットプレーンIb0〜Ib7にビット成分分解し、得られたビットプレーンのうちから加工対象プレーンとして抽出されたビットプレーンIb0を検査対象情報として抽出する。第1検出用演算工程は、検査対象情報として抽出されたビットプレーンIb0に対し、構造要素e(第1応用例に係る画像加工方法で適用された構造要素と同じ)を用いてモルフォロジー演算を施す。検出用生成工程は、検査対象情報であるビットプレーンIb0(第1検出用演算工程で得られたモルフォロジー画像情報)と、検出用抽出工程でビット成分分解された複数のビットプレーンのうち検査対象成分を除く残りのビットプレーン(ビットプレーンIb1〜ビットプレーンIb7)とをビット成分合成することにより、検査用ディジタル画像I’ffを生成する。そして、判定工程は、生成された検査用ディジタル画像I’ffと取得ディジタル画像I’との差分情報に基づいて、該取得ディジタル画像I’に対する改ざん有無の検出や改ざんされた箇所の特定を行う。
図6は、第1実施例に係る画像加工方法の第2応用例(色分解)を説明するための図である。この第2応用例に係る画像加工方法も、加工用抽出工程、第1加工用演算工程、及び加工用生成工程を備える。
第2応用例に係る画像加工方法では、加工用抽出工程が、加工前ディジタル画像Iを色分解することにより得られた複数の色画像成分(赤画像成分I、緑画像成分I、青画像成分I)のうち少なくともいずれか(図6では赤画像成分I)を加工対象成分として抽出する。第1加工用演算工程は、抽出された加工対象成分(赤画像成分I)に対してモルフォロジー演算を施す。加工用生成工程は、第1検出用演算工程でモルフォロジー演算が施された加工対象成分(赤画像成分I)と、検出用抽出工程で色分解された複数の色画像成分のうち該加工対象成分を除く残りの色画像成分(緑画像成分I、青画像成分I)を色合成することにより、加工後ディジタル画像Iを得る。
一方、この第2応用例に係る画像加工方法に対応する改ざん検出(第2応用例に係る画像検査方法)は、検出用抽出工程、第1検出用演算工程、検出用生成工程、及び判定工程を備える。検出用抽出工程は、改ざん可能環境100から取得されたディジタル画像I’(取得ディジタル画像)を、赤画像成分I、緑画像成分I、青画像成分Iに色分解し、得られた複数の色画像成分のうち少なくともいずれか(図6では赤画像成分I)を検査対象情報として抽出する。第1検出用演算工程は、抽出された検査対象情報(赤画像成分I)に対し、構造要素e(第2応用例に係る画像加工方法で適用された構造要素と同じ)を用いてモルフォロジー演算を施す。検出用生成工程は、検出対象情報である赤画像成分I(第1検出用演算工程で得られたモルフォロジー画像情報)と、検出用抽出工程で色分解された複数の色画像成分のうち検査対象成分を除く残りの色画像成分(緑画像成分I、青画像成分I)とを色合成することにより、検査用ディジタル画像I’ffを生成する。判定工程は、生成された検査用ディジタル画像I’ffと取得ディジタル画像I’との差分情報に基づいて、該取得ディジタル画像I’に対する改ざん有無の検出や改ざんされた箇所の特定を行う。
図7は、第1実施例に係る画像加工方法の第3応用例(輝度分解)を説明するための図である。この第3応用例に係る画像加工方法も、加工用抽出工程、第1加工用演算工程、及び加工用生成工程を備える。
第3応用例に係る画像加工方法では、加工用抽出工程が、加工前ディジタル画像Iを輝度レベルごとに成分分解することにより得られた複数の輝度画像成分(低輝度レベル画像I、高輝度レベル画像I)のうち少なくともいずれか(図7では低輝度レベル画像I)を加工対象成分として抽出する。第1加工用演算工程は、抽出された加工対象成分(低輝度レベル画像I)に対してモルフォロジー演算を施す。加工用生成工程では、第1加工用演算工程でモルフォロジー演算が施された加工対象成分(低輝度レベル画像I)と、加工用抽出工程で成分分解された複数の輝度画像成分のうち該加工対象成分を除く残りの輝度画像成分(低輝度レベル画像I)を成分合成することにより、加工後ディジタル画像Iを得る。
一方、この第3応用例に係る画像加工方法に対応する改ざん検出(第3応用例に係る画像検査方法)は、検出用抽出工程、第1検出用演算工程、検出用生成工程、及び判定工程を備える。検出用抽出工程は、改ざん可能環境100から取得されたディジタル画像I’(取得ディジタル画像)を、低輝度レベル画像Iと高輝度レベル画像Iに成分分解し、得られた複数の輝度画像成分のうち少なくともいずれか(図7では低輝度レベル画像I)を検査対象情報として抽出する。第1検出用演算工程は、抽出された検査対象情報(低輝度レベル画像I)に対し、構造要素e(第3応用例に係る画像加工方法で適用された構造要素と同じ)を用いてモルフォロジー演算を施す。検出用生成工程は、検出対象情報である低レベル画像I(第1検出用演算工程で得られたモルフォロジー画像情報)と、検出用抽出工程で成分分解された複数の輝度画像成分のうち検査対象成分を除く残りの輝度画像成分(高輝度レベル画像I)とを成分合成することにより、検査用ディジタル画像I’ffを生成する。判定工程は、生成された検査用ディジタル画像I’ffと取得ディジタル画像I’との差分情報に基づいて、該取得ディジタル画像I’に対する改ざん有無の検出や改ざんされた箇所の特定を行う。
さらに、図8は、第1実施例に係る画像加工方法の第4応用例(周波数分解)を説明するための図である。一般に、ディジタル画像の配信又は記録では、データ圧縮及び解凍が行われる場合が多い。この第4応用例は、対象となるディジタル画像を複数の周波数画像成分に分解し、その一部(周波数分解された複数の周波数画像成分のいずれか)に限定的にモルフォロジー演算を施す。そのため、JPEG2000方式のような既存のデータ圧縮方式であっても、圧縮耐性を向上させることが可能である。なお、この第4応用例に係る画像加工方法も、加工用抽出工程、第1加工用演算工程、及び加工用生成工程を備える。
第4応用例に係る画像加工方法では、加工用抽出工程が、加工前ディジタル画像Iを周波数分解することにより得られた複数の周波数画像成分(低周波数画像成分I、高周波数画像成分I)のうち少なくともいずれか(図8では低周波数画像成分I)を加工対象成分として抽出する。第1加工用演算工程は、抽出された加工対象成分(低周波数画像成分I)に対してモルフォロジー演算を施す。加工用生成工程は、第1加工用演算工程でモルフォロジー演算が施された加工対象成分(低周波数画像成分I)と、加工用抽出工程で周波数分解された複数の周波数画像成分のうち該加工対象成分を除く残りの周波数画像成分(高周波数画像成分I)を周波数合成することにより、加工後ディジタル画像Iを得る。
一方、この第4応用例に係る画像加工方法に対応する改ざん検出(第4応用例に係る画像検査方法)は、検出用抽出工程、第1検出用演算工程、検出用生成工程、及び判定工程を備える。検出用抽出工程は、改ざん可能環境100から取得されたディジタル画像I’(取得ディジタル画像)を、低周波数画像成分Iと高周波数画像成分Iに周波数分解し、得られた複数の周波数画像成分のうち少なくともいずれか(図8では低周波数画像成分I)を検査対象情報として抽出する。第1検出用演算工程は、抽出された検査対象情報(低周波数画像成分I)に対し、構造要素e(第4応用例に係る画像加工方法で適用された構造要素と同じ)を用いてモルフォロジー演算を施す。検出用生成工程は、検出対象情報である低周波数画像成分I(第1検出用演算工程で得られたモルフォロジー画像情報)と、検出用抽出工程で周波数分解された複数の周波数画像成分のうち検査対象成分を除く残りの周波数画像成分(高周波数画像成分I)とを周波数合成することにより、検査用ディジタル画像I’ffを生成する。判定工程は、生成された検査用ディジタル画像I’ffと取得ディジタル画像I’との差分情報に基づいて、該取得ディジタル画像I’に対する改ざん有無の検出や改ざんされた箇所の特定を行う。
図9は、第1実施例に係る画像加工方法及び画像検査方法の第5応用例(画像分割)を説明するための図である。なお、この明細書において「抽出」処理は、(1)ディジタル画像からその一部をモルフォロジー演算の対象として分離する処理(該ディジタル画像から部分画像を切り出す切り出し処理)、(2)ディジタル画像内の各領域をそれぞれモルフォロジー演算の対象となる部分画像として複製する処理(複製処理)、及び(3)ディジタル画像内の各領域をモルフォロジー演算の対象領域として特定する処理(該ディジタル画像自体をモルフォロジー演算の対象とし、特定された領域それぞれに部分的にモルフォロジー演算を施していく部分処理)のいずれも含まれる。以下、「抽出」処理の一例として、原画像であるディジタル画像からモルフォロジー演算の対象(部分画像)を抽出する切り出し処理について説明する。
この第5応用例に係る画像加工方法及び画像検査方法は、加工対象であるディジタル画像から切り取られた該画像の一部についてモルフォロジー演算を行う。そのため、それぞれが文字などの特定形状を有するとともに視覚的にも有意な文字列や図形、マーク等を構成するよう1つ又はそれ以上の画像パターンを、加工対象であるディジタル画像から抽出することにより、電子署名や著作権管理情報等への利用が可能になる(電子署名、著作権管理情報などの有意な情報をディジタル画像に埋め込むことができる)。また、この第5応用例に係る画像検査方法も、モルフォロジー演算のべき等性を利用して、ディジタル画像に埋め込まれた情報が容易に読みとることができる(視覚化も可能)。
この第5応用例に係る画像加工方法も、加工用抽出工程、第1加工用演算工程、及び加工用生成工程を備える。すなわち、第5応用例に係る画像加工方法では、加工用抽出工程において、まず、ディジタル画像Iと背景画像Iとの合成処理が行われる。具体的にこの合成処理は、該ディジタル画像Iに背景画像Iを重畳させることにより行われる。加工用抽出工程では、加工対象として合成処理が施された重畳画像から一部を切り出すことにより、該重畳画像を画像Iと画像Iに分割する。加工用抽出工程は、これら画像I、Iのうちいずれか(図9では分割画像I)を加工対象画像として抽出する。第1加工用演算工程は、加工対象画像である分割画像Iに対して、構造要素eを用いてモルフォロジー演算を施す。加工用生成工程は、この加工対象画像である分割画像I(第1加工用演算工程で得られたモルフォロジー画像情報)と、残りの分割画像Iとを接合する。なお、2値化画像に対してモルフォロジー演算を施す場合、背景が単一色(例えば白)であると、モルフォロジー演算後の改ざん検出能力や改ざん位置特定精度が充分でない場合がある。そこで、この第5応用例では、加工対象であるディジタル画像Iに対する改ざん検出能力や改ざん位置特定精度の更なる向上を図るため、該ディジタル画像Iに対して背景画像Iを重畳することにより直接的な処理対象(加工前ディジタル画像)としての重畳画像を得ている。
一方、この第5応用例に係る画像加工方法に対応する改ざん検出(第5応用例に係る画像検査方法)は、検出用抽出工程、第1検出用演算工程、検出用生成工程、及び判定工程を備える。検出用抽出工程は、改ざん可能環境100から取得されたディジタル画像I’(取得ディジタル画像)の全体を検査対象情報として抽出する。第1検出用演算工程は、抽出された検査対象情報(取得ディジタル画像I’の全体)に対し、構造要素e(第5応用例に係る画像加工方法で適用された構造要素と同じ)を用いてモルフォロジー演算を施す。検出用生成工程は、検出対象情報(第1検出用演算工程で得られたモルフォロジー画像情報)と取得ディジタル画像I’との差分情報を、検査用ディジタル画像I’Pfを生成する。判定工程は、生成された検査用ディジタル画像I’Pfに基づいて、該取得ディジタル画像I’Pfに対する改ざんの有無を判定する。なお、検査対象情報である取得ディジタル画像I’は、既にモルフォロジー演算が施された分割画像Iと残りの分割画像Iに構成されているため、改ざん検出の際に取得ディジタル画像I’の全体にモルフォロジー演算を施せば、分割画像Iに対して改ざんがなければ、当該改ざん検出におけるモルフォロジー演算の前後で画像は一致しているはずである。一方、分割画像Iは画像加工時にはモルフォロジー演算は行われていないので、改ざん検出時におけるモルフォロジー演算の前後で画像が一致しなくなる。そこで、検出対象情報(第1検出用演算工程で得られたモルフォロジー画像情報)と取得ディジタル画像I’との差分をとることにより、分割画像Iが鮮明に表示される検出用ディジタル画像I’Pfが得られることになる。逆に、検出用ディジタル画像I’Pfにおいて分割画像Iに相当領域が鮮明に表示されなければ、取得ディジタル画像I’に対して改ざんが行われたことが明確になる。
上述の第5応用例に係る画像加工方法及び画像検査方法は、分割画像Iとして、特定の情報(モルフォロジー演算が施された有意な文字パターン列や図形)を加工後ディジタル画像Iに埋め込むことができる。すなわち、加工前ディジタル画像Iから有意な文字列や図形等を構成するように該加工前ディジタル画像Iの一部を切り出し、該切り出された分割画像Iにモルフォロジー演算を施すので、従来の電子透かし技術に代わる技術として電子署名システムへの適用も可能である。
次に、この発明に係る画像加工方法及び画像検査方法の第2実施例を、図10〜13を参照しながら説明する。なお、この第2実施例においても、加工対象画像の「抽出」処理は、上述のような(1)切り出し処理、(2)複製処理、及び(3)部分処理のいずれも含む。また、抽出された加工対象画像に対するモルフォロジー演算の回数に制限はない。さらに、モルフォロジー演算の種類、構造要素の形状及び大きさ、モルフォロジー演算が適用されるビットプレーン深度、並びにモルフォロジー演算が適用される画像領域は、所望の画質、改ざん検出能力、改ざん位置特定精度を得るため、適宜調節される。
図10は、この発明に係る画像加工方法の第2実施例を説明するための概念図である。上述の第1実施例に係る画像加工方法では、モルフォロジー演算に適用される構造要素eが大きくなると、演算後の画像Iが原画像Iの細部を充分に保存できなくなる。この場合、第1加工用演算工程におけるモルフォロジー演算後の画像Iの画質が著しく低下する可能性がある。そこで、この第2実施例に係る画像加工法は、加工用抽出工程で抽出された加工対象情報(加工前ディジタル画像Iの原画像情報)と第1加工用演算工程で得られたモルフォロジー画像情報Iとの差分情報Iに対し、構造要素eとは異なる第2構造要素e(e⊂e:構造要素eの一部を構成し、該構造要素eよりも小さい構造要素)を用いたモルフォロジー演算を施す第2加工用演算工程をさらに備える。この場合、加工用生成工程は、第1加工用演算工程で得られたモルフォロジー画像情報Iと第2加工用演算工程で得られたモルフォロジー差分情報Idfとを論理差分演算(後述)することにより、加工後ディジタル画像Iを生成する。
すなわち、第2実施例に係る画像加工方法は、加工用抽出工程と、第1加工用演算工程と、第2加工用演算工程と、加工用生成工程とを備える。第2実施例に係る画像加工方法では、加工用抽出工程が、加工対象であるディジタル画像Iの全体を加工対象情報として抽出する。第1加工用演算工程は、抽出された加工対象情報(加工前ディジタル画像Iの全体)に対し、構造要素eを用いてモルフォロジー演算を施す。一方、第2加工用演算工程は、加工前ディジタル画像Iと第1加工用演算工程で得られたモルフォロジー画像情報Iとの差分情報I(=|I−I|:絶対差)に対し、構造要素eとは異なる構造要素e(e⊂e)を用いたモルフォロジー演算を施す。加工用生成工程は、第1加工用演算工程で得られたモルフォロジー画像情報Iと第2加工用演算工程で得られたモルフォロジー差分情報Idfとの論理差分演算を行うことにより、加工後ディジタル画像Iを得る。なお、第1及び第2加工用演算工程におけるモルフォロジー演算がオープニングの場合、論理差分演算(I+Idf)により差分画像Iが与えられる。一方、第1及び第2加工用演算工程におけるモルフォロジー演算がクロージングの場合、論理差分演算(I−Idf)により差分画像Iが与えられる。
上述の第2実施例に係る画像加工方法では、加工前ディジタル画像I(原画像情報)の全体についてモルフォロジー演算が施されたが、該加工前ディジタル画像Iの一成分(周波数成分、色成分、輝度成分、又はビットプレーン)に対して、あるいは、該加工前ディジタル画像Iから切り取られた一部の分割画像に対してモルフォロジー演算を施すことも可能である。図11は、この第2実施例に係る画像加工方法の応用例を説明するための図である。
まず、図11の領域(a)に示された第1応用例に係る画像加工方法は、上述のように、加工用抽出工程、第1加工用演算工程、第2加工用演算工程、及び加工用生成工程を備える。例えば、図11の領域(a)には、加工前ディジタル画像Iの成分のうちビットプレーンのいずれを加工対象情報とする構成が示されている。すなわち、この第1応用例に係る画像加工方法において、加工用抽出工程は、加工前ディジタル画像Iに対してビット成分分解を行うことにより、各画素P11,P12,…,Pnmの第1ビットで構成されたビットプレーンIb0、各画素P11,P12,…,Pnmの第2ビットで構成されたビットプレーンIb1、…、各画素P11,P12,…,Pnmの第8ビットで構成されたビットプレーンIb7を得て、これら複数のビットプレーンのうちいずれか(図11の領域(a)では、ビットプレーンIb0)を加工対象プレーンとして抽出する。第1加工用演算工程は、抽出された加工対象プレーンIb0に対して構造要素eを用いてモルフォロジー演算を施す。一方、第2加工用演算工程は、加工対象プレーンIb0と第1加工用演算工程で得られたモルフォロジー画像情報Ib0fとの差分情報(=|Ib0−Ib0f|)に対し、構造要素eとは異なる構造要素e(e⊂e)を用いたモルフォロジー演算を施す。そして、加工用生成工程は、第1加工用演算工程で得られたモルフォロジー画像情報Ib0fと第2加工用演算工程で得られたモルフォロジー差分情報Idfとの差分情報と、残ったビットプレーンIb1〜Ib7をビット成分合成することで、加工後ディジタル画像Iを生成する。なお、上述の画像成分のいずれかにモルフォロジー演算が適用される構成は、加工前ディジタル画像Iの周波数成分、色成分、輝度成分のいずれにも適用可能である。
また、図11の領域(b)に示されたように、第2実施例に係る画像加工方法は、加工前ディジタル画像Iから切り取られた分割画像を加工対象とすることも可能である。この図11の領域(b)に示された第2応用例に係る画像加工方法は、加工用抽出工程、第1加工用演算工程、第2加工用演算工程、及び加工用生成工程を備える。なお、この場合、モルフォロジー演算の対象領域を加工前ディジタル画像の一領域に制限することができるので、当該画像加工方法の処理量を大幅に削減することが可能になる。
この第2応用例に係る画像加工方法では、加工用抽出工程が、加工前ディジタル画像Iを画像Iと画像Iに分割し、分割画像Iを加工対象画像として抽出する。第1加工用演算工程は、分割画像Iに対し、構造要素eを用いてモルフォロジー演算を施す。一方、第2加工用演算工程は、分割画像Iと第1加工用演算工程で得られたモルフォロジー画像情報Ibfとの差分情報I(=|I−Ibf|)対し、構造要素eとは異なる構造要素e(e⊂e)を用いてモルフォロジー演算を施す。加工用生成工程は、第1加工用演算工程で得られたモルフォロジー画像情報Ibfと第2加工用演算工程で得られたモルフォロジー差分情報Idfとの差分画像と、残った分割画像Iaとを接合することにより、加工後ディジタル画像Iを生成する。
続いて、この発明に係る画像検査方法の第2実施例について説明する。図12は、この発明に係る画像検査方法の第2実施例を説明するための概念図である。この第2実施例に係る画像検査方法は、検出用抽出工程、第1検出用演算工程、第2検出用演算工程、及び判定工程を備える。なお、この第2実施例に係る画像検査方法では、最終的に得られるモルフォロジー差分情報が改ざん検出用の判定データとなるため、第1実施例のような検出用生成工程は不要である。また、モルフォロジー演算のべき等性により、改ざんが行われていない場合には、抽出された差分情報の各画素値はすべて零であるはずであり、この場合、判定工程では、取得ディジタル画像に改ざんはなかったものと判断される。逆に、値が零でない画素が存在すれば、該非零の値をとる画素の位置が改ざん位置として検出される。
第2実施例に係る画像検査方法において、検出用抽出工程は、改ざん可能環境100から取得した取得ディジタル画像I’の全体を検査対象情報として抽出する。第1検出用演算工程は、抽出された検査対象情報に対し、構造要素eを用いてモルフォロジー演算を施す。第2検出用演算工程は、取得ディジタル画像I’と第1検出用演算工程で得られたモルフォロジー画像情報I’Pfとの差分情報I’(=|I’−I’Pf|)に対し、構造要素eとは異なる構造要素e(e⊂e)を用いたモルフォロジー演算を施すことにより、最終的にモルフォロジー差分情報I’dfを得る。判定工程は、得られたモルフォロジー差分情報I’dfに基づいて、取得ディジタル画像に対する改ざんの有無を判定する。取得ディジタル画像I’に対して改ざんが行われていなければ、最終的に得られたモルフォロジー差分情報I’dfを構成する各画素の値は零になる。逆に、値が零でない、画素が存在すれば、該非零の値をとる画素の位置が改ざん位置として検出される。
上述の第2実施例に係る画像検査方法でも、取得ディジタル画像I’の全体についてモルフォロジー演算が施されたが、該加工前ディジタル画像Iの一成分(周波数成分、色成分、輝度成分、又はビットプレーン)に対して、あるいは、該加工前ディジタル画像Iから切り取られた一部の分割画像に対してモルフォロジー演算を施すことも可能である。図13は、この第2実施例に係る画像検査方法の応用例を説明するための図である。
まず、図13の領域(a)に示された第1応用例に係る画像検査方法は、検出用抽出工程と、第1検出用演算工程と、第2検出用演算工程と、判定工程とを備える。例えば、図13の領域(a)には、取得ディジタル画像I’の成分のうちビットプレーンのいずれを加工対象情報とする構成が示されている。
すなわち、第1応用例に係る画像検査方法において、検出用抽出工程は、取得ディジタル画像I’に対してビット成分分解を行うことにより、各画素P11,P12,…,Pnmの第1ビットで構成されたビットプレーンI’b0、各画素P11,P12,…,Pnmの第2ビットで構成されたビットプレーンI’b1、…、各画素P11,P12,…,Pnmの第8ビットで構成されたビットプレーンI’b7を得て、これら複数のビットプレーンのうちいずれか(図13の領域(a)では、ビットプレーンI’b0)を検出対象プレーンとして抽出する。第1検出用演算工程は、抽出された検出対象プレーンI’b0に対して構造要素eを用いてモルフォロジー演算を施す。一方、第2検出用演算工程は、検出対象プレーンI’b0と第1検出用演算工程で得られたモルフォロジー画像情報I’b0fとの差分情報(=|I’b0−I’b0f|)に対し、構造要素eとは異なる構造要素e(e⊂e)を用いたモルフォロジー演算を施す。そして、判定工程は、第2検出用演算工程で得られたモルフォロジー差分情報I’dfに基づいて、取得ディジタル画像に対する改ざんの有無を判定する。取得ディジタル画像I’に対して改ざんが行われていなければ、最終的に得られたモルフォロジー差分情報I’dfを構成する各画素の値は零になる。逆に、値が零でない、画素が存在すれば、該非零の値をとる画素の位置が改ざん位置として検出される。なお、上述の画像成分のいずれかにモルフォロジー演算が適用される構成は、取得ディジタル画像I’の周波数成分、色成分、輝度成分のいずれにも適用可能である。
また、図13の領域(b)に示されたように、第2実施例に係る画像検査方法は、取得ディジタル画像I’から切り取られた分割画像を検出対象とすることも可能である。この図13の領域(b)に示された第2応用例に係る画像検査方法は、検出用抽出工程、第1検出用演算工程、第2検出用演算工程、及び判定工程を備える。この場合も、モルフォロジー演算の対象領域を取得ディジタル画像の一領域に制限することができるので、当該画像検査方法の処理量を大幅に削減することが可能になる。
この第2応用例に係る画像検査方法では、検出用抽出工程が、取得ディジタル画像I’を画像I’と画像I’に分割し、分割画像I’を検出対象画像として抽出する。第1検出用演算工程は、分割画像I’に対し、構造要素eを用いてモルフォロジー演算を施す。一方、第2検出用演算工程は、分割画像I’と第1検出用演算工程で得られたモルフォロジー画像情報I’bfとの差分情報I’(=|I’−I’bf|)に対し、構造要素eとは異なる構造要素e(e⊂e)を用いてモルフォロジー演算を施す。この第2応用例に係る改ざん検出工程でも、判定工程は、第2検出用演算工程で得られたモルフォロジー差分情報I’dfに基づいて、取得ディジタル画像に対する改ざんの有無を判定する。取得ディジタル画像I’に対して改ざんが行われていなければ、最終的に得られたモルフォロジー差分情報I’dfを構成する各画素の値は零になる。逆に、値が零でない、画素が存在すれば、該非零の値をとる画素の位置が改ざん位置として検出される。
なお、上述のような画像加工方法及び画像検査方法は、コンピュータ等で実行されるプログラムであってもよく、この場合、当該プログラムは、有線、無線を問わずネットワークを介して配信されてもよく、また、上記サーバや端末装置で管理されるCD、DVD、フラッシュメモリ等の記録媒体に格納されていてもよい。
この発明に係る画像加工方法及び画像検査方法は、ネットワーク101を介してディジタルコンテンツ、特に、静止画(画像化された文書等の2値化画像も含まれる)、動画像を構成する各画像フレームなどのディジタル画像を送受信するシステムに適用可能である。このようなシステムにおいて、当該画像加工方法及び画像検査方法は、データ送信者固有の情報とデータ受信者固有の情報の少なくともいずれかの情報の送受信手段としても有効である。もちろん、記録装置102に格納される画像データも対象とする。
また、モルフォロジー演算fに用いられる構造要素の形状及び大きさは、任意に変更でき、当該画像加工方法が実行される側と当該画像検査方法が実行される側とで係る構造要素に関する情報は共有される。
この発明に係る画像加工方法及び画像検査方法は、データ送信側及びデータ受信側でディジタル画像を共有又は相互に送受信するシステムにおいて、該ディジタル画像に特定の情報を埋め込む電子署名機能も実現する。
以上の本発明の説明から、本発明を様々に変形しうることは明らかである。そのような変形は、本発明の思想および範囲から逸脱するものとは認めることはできず、すべての当業者にとって自明である改良は、以下の請求の範囲に含まれるものである。
この発明は、記録装置やネットワークなどに配信されるディジタルコンテンツの真正性証明をより効率的(高速かつ低処理量)に実現するとともに改ざんの抑止にもその効果が期待でき、広範囲な情報セキュリティ技術への適用が可能である。一例として、この発明によれば、ディジタル画像に対する改ざん有無の検出や改ざんされた箇所の特定を可能にするための加工を施すことや、著作権表示等の権利管理情報を電子透かしとしてディジタル画像に埋め込んだり、また、埋め込まれた電子透かしを該ディジタル画像から抽出することも可能である。
I…原画像(加工前ディジタル画像)、I…モルフォロジー画像、100…改ざん可能環境、101…ネットワーク、102…記録装置、200…仮想画像空間、210…原画像フレーム。

Claims (19)

  1. 改ざん可能な環境下に一時的又は継続的に存在する可能性のあるディジタル画像を対象とし、該ディジタル画像に対して真正性証明を可能にするための加工を施す画像加工方法において、
    加工前ディジタル画像から、該加工前ディジタル画像の少なくとも一部を加工対象情報として抽出する第1抽出工程と、
    前記加工対象情報に対し、所定の第1構造要素を用いて第1モルフォロジー演算を施すことにより、第1モルフォロジー画像情報を得る第1演算工程と、そして、
    前記第1モルフォロジー画像情報を含む加工後ディジタル画像を生成する第1生成工程とを備え
    前記第1抽出工程は、加工前ディジタル画像から、それぞれが該ディジタル画像の一部を構成するとともに視覚的に有意な形状を有する1又はそれ以上の部分画像を加工対象画像として抽出し、
    前記第1演算工程は、前記加工対象画像に対し、前記第1モルフォロジー演算を施すことにより、前記第1モルフォロジー画像情報を得て、そして、
    前記第1生成工程は、前記第1モルフォロジー画像情報を含むよう、前記加工前ディジタル画像のうち前記加工対象画像に相当する領域の画像情報を変更する画像加工方法。
  2. 請求項1記載の画像加工方法において、
    前記第1抽出工程は、加工前ディジタル画像の周波数成分、色成分、輝度成分及びビットプレーンのいずれかについて、該加工前ディジタル画像を成分分解することにより得られた複数の画像成分のうち少なくともいずれかを加工対象成分として抽出し、
    前記第1演算工程は、前記加工対象成分に対し、前記第1モルフォロジー演算を施すことにより、前記第1モルフォロジー画像情報を得て、そして、
    前記第1生成工程は、前記第1モルフォロジー画像情報と、前記複数の画像成分のうち前記加工対象成分を除く残りの画像成分とを成分合成する。
  3. 改ざん可能な環境下に一時的又は継続的に存在する可能性のあるディジタル画像を対象とし、該ディジタル画像に対して真正性証明を可能にするための加工を施す画像加工方法において、
    加工前ディジタル画像から、該加工前ディジタル画像の少なくとも一部を加工対象情報として抽出する第1抽出工程と、
    前記加工対象情報に対し、所定の第1構造要素を用いて第1モルフォロジー演算を施すことにより、第1モルフォロジー画像情報を得る第1演算工程と、そして、
    前記第1モルフォロジー画像情報を含む加工後ディジタル画像を生成する第1生成工程とを備え、
    前記第1抽出工程は、加工前ディジタル画像の周波数成分、色成分、輝度成分及びビットプレーンのいずれかについて、該加工前ディジタル画像を成分分解することにより得られた複数の画像成分のうち少なくともいずれかを加工対象成分として抽出し、
    前記第1演算工程は、前記加工対象成分に対し、前記第1モルフォロジー演算を施すことにより、前記第1モルフォロジー画像情報を得て、そして、
    前記第1生成工程は、前記第1モルフォロジー画像情報と、前記複数の画像成分のうち前記加工対象成分を除く残りの画像成分とを成分合成する画像加工方法。
  4. 改ざん可能な環境下に一時的又は継続的に存在する可能性のあるディジタル画像を対象とし、該ディジタル画像に対して真正性証明を可能にするための加工を施す画像加工方法において、
    加工前ディジタル画像から、該加工前ディジタル画像の少なくとも一部を加工対象情報として抽出する第1抽出工程と、
    前記加工対象情報に対し、所定の第1構造要素を用いて第1モルフォロジー演算を施すことにより、第1モルフォロジー画像情報を得る第1演算工程と、そして、
    前記第1モルフォロジー画像情報を含む加工後ディジタル画像を生成する第1生成工程とを備え、
    前記加工対象情報と前記第1モルフォロジー画像情報との差分情報に対し、前記第1構造要素とは異なる第2構造要素を用いた第2モルフォロジー演算を施すことにより、第1モルフォロジー差分情報を得る第2演算工程を備え、そして、
    前記第1生成工程は、前記第1モルフォロジー画像情報と前記第1モルフォロジー差分情報とを論理差分演算することにより、前記加工後ディジタル画像を生成する画像加工方法
  5. 改ざん可能な環境下に一時的又は継続的に存在する可能性のあるディジタル画像を対象とし、該ディジタル画像に対して真正性証明を可能にするための加工を施す画像加工方法において、
    加工前ディジタル画像から、該加工前ディジタル画像の少なくとも一部を加工対象情報として抽出する第1抽出工程と、
    前記加工対象情報に対し、所定の第1構造要素を用いて第1モルフォロジー演算を施すことにより、第1モルフォロジー画像情報を得る第1演算工程と、そして、
    前記第1モルフォロジー画像情報を含む加工後ディジタル画像を生成する第1生成工程とを備え、
    前記第1抽出工程は、前記加工前ディジタル画像として、加工対象となるディジタル画像に予め背景画像を重畳する画像加工方法
  6. 請求項1又は3記載の画像加工方法は、さらに、
    前記加工対象情報と前記第1モルフォロジー画像情報との差分情報に対し、前記第1構造要素とは異なる第2構造要素を用いた第2モルフォロジー演算を施すことにより、第1モルフォロジー差分情報を得る第2演算工程を備え、そして、
    前記第1生成工程は、前記第1モルフォロジー画像情報と前記第1モルフォロジー差分情報とを論理差分演算することにより、前記加工後ディジタル画像を生成する。
  7. 請求項4又は6記載の画像加工方法において、
    前記第1抽出工程は、加工前ディジタル画像の周波数成分、色成分、輝度成分及びビットプレーンのいずれかについて、該加工前ディジタル画像を成分分解することにより得られた複数の画像成分のうち少なくともいずれかを加工対象成分として抽出し、
    前記第1演算工程は、前記加工対象成分に対して前記第1モルフォロジー演算を施すことにより前記第1モルフォロジー画像情報を得て、そして、
    前記第2演算工程は、前記加工対象成分と前記第1モルフォロジー画像情報との差分情報に対し、前記第1構造要素とは異なる第2構造要素を用いた第2モルフォロジー演算を施すことにより前記第1モルフォロジー差分情報を得る。
  8. 請求項4又は6記載の画像加工方法において、
    前記第1抽出工程は、加工前ディジタル画像から切り取られた、それぞれが該加工前ディジタル画像の一部を構成する、1又はそれ以上の特定形状を有する切り取り画像を加工対象画像として抽出し、
    前記第1演算工程は、前記加工対象画像に対し、前記第1モルフォロジー演算を施すことにより、前記第1モルフォロジー画像情報を得て、そして、
    前記第2演算工程は、前記加工対象画像と前記第1モルフォロジー画像情報との差分情報に対し、前記第1構造要素とは異なる第2構造要素を用いた第2モルフォロジー演算を施すことにより、前記第1モルフォロジー差分情報を得る。
  9. 請求項1〜4及び6〜8のいずれか一項記載の画像加工方法において、
    前記第1抽出工程は、前記加工前ディジタル画像として、加工対象となるディジタル画像に予め背景画像を重畳する。
  10. 請求項1〜9のいずれか一項記載の画像加工方法を実行するためのコンピュータプログラム。
  11. 請求項10記載のコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
  12. 改ざん可能な環境下に一時的又は継続的に存在する可能性のあるディジタル画像を対象とし、該ディジタル画像に対して真正性証明を可能にするための加工を施す画像加工方法として、加工前ディジタル画像から、該加工前ディジタル画像の少なくとも一部を加工対象情報として抽出する第1抽出工程と、前記加工対象情報に対し、所定の第1構造要素を用いて第1モルフォロジー演算を施すことにより、第1モルフォロジー画像情報を得る第1演算工程と、そして、前記第1モルフォロジー画像情報を含む加工後ディジタル画像を生成する第1生成工程とを備えた画像加工方法により真正性証明用の加工が施されたディジタル画像であって、前記改ざん可能な環境から取得されたディジタル画像に対し、その真正性を検査する画像検査方法において、
    取得ディジタル画像から、該取得ディジタル画像の少なくとも一部を検査対象情報として抽出する第2抽出工程と、
    前記検査対象情報に対し、前記第1構造要素と同じ第3構造要素を用いて第3モルフォロジー演算を施すことにより、第2モルフォロジー画像情報を得る第3演算工程と、
    前記第2モルフォロジー画像情報を含む検査用ディジタル画像を生成する第2生成工程と、そして、
    前記検査用ディジタル画像と前記取得ディジタル画像との差分情報に基づいて、該取得ディジタル画像の真正性を判定する判定工程とを備えた画像検査方法。
  13. 改ざん可能な環境から取得されたディジタル画像であって、請求項記載の画像加工方法により真正性証明用の加工が施されたディジタル画像に対し、その真正性を検査する画像検査方法において、
    取得ディジタル画像の周波数成分、色成分、輝度成分及びビットプレーンのいずれかについて、該取得ディジタル画像を成分分解することにより得られた複数の画像成分のうち少なくともいずれかを検査対象情報として抽出する第2抽出工程と、
    前記検査対象情報に対し、前記第1構造要素と同じ第3構造要素を用いて第3モルフォロジー演算を施すことにより、第2モルフォロジー画像情報を得る第3演算工程と、
    前記第2モルフォロジー画像情報と、前記複数の画像成分のうち前記検査対象成分を除く残りの画像成分とを成分合成することにより、検査用ディジタル画像を生成する第2生成工程と、そして、
    前記検査用ディジタル画像と前記取得ディジタル画像との差分情報に基づいて、該取得ディジタル画像の真正性を判定する判定工程とを備えた画像検査方法。
  14. 改ざん可能な環境下に一時的又は継続的に存在する可能性のあるディジタル画像を対象とし、該ディジタル画像に対して真正性証明を可能にするための加工を施す画像加工方法として、加工前ディジタル画像から、該加工前ディジタル画像の少なくとも一部を加工対象情報として抽出する第1抽出工程と、前記加工対象情報に対し、所定の第1構造要素を用いて第1モルフォロジー演算を施すことにより、第1モルフォロジー画像情報を得る第1演算工程と、そして、前記第1モルフォロジー画像情報を含む加工後ディジタル画像を生成する第1生成工程とを備え、前記第1抽出工程は、加工前ディジタル画像から、それぞれが該ディジタル画像の一部を構成する、1又はそれ以上の特定形状を有する部分画像を加工対象画像として抽出し、前記第1演算工程は、前記加工対象画像に対し、前記第1モルフォロジー演算を施すことにより、前記第1モルフォロジー画像情報を得て、そして、前記第1生成工程は、前記第1モルフォロジー画像情報を含むよう、前記加工前ディジタル画像のうち前記加工対象画像に相当する領域の画像情報を変更する画像加工方法により真正性証明用の加工が施されたディジタル画像であって、前記改ざん可能な環境から取得されたディジタル画像に対し、その真正性を検査する画像検査方法において、
    取得ディジタル画像の全体を検査対象画像として抽出する第2抽出工程と、
    前記検査対象画像に対し、前記第1構造要素と同じ第3構造要素を用いて第3モルフォロジー演算を施すことにより、第2モルフォロジー画像情報を得る第3演算工程と、
    前記第2モルフォロジー画像情報と、前記取得ディジタル画像との差分画像を、検査用ディジタル画像として生成する第2生成工程と、そして、
    生成された前記検査用ディジタル画像に基づいて、該取得ディジタル画像の真正性を判定する判定工程とを備えた画像検査方法。
  15. 改ざん可能な環境から取得されたディジタル画像であって、請求項4記載の画像加工方法により真正性証明用に加工されたディジタル画像に対し、その真正性を検査する画像検査方法において、
    取得ディジタル画像から、該取得ディジタル画像の少なくとも一部を検査対象情報として抽出する第2抽出工程と、
    前記検査対象情報に対し、前記第1構造要素と同じ第3構造要素を用いて第3モルフォロジー演算を施すことにより、第2モルフォロジー画像情報を得る第3演算工程と、
    前記検査対象情報と前記第2モルフォロジー画像情報との差分情報に対し、前記第2構造要素と同じ第4構造要素を用いた第4モルフォロジー演算を施すことにより、第2モルフォロジー差分情報を得る第4演算工程と、そして、
    前記第2モルフォロジー差分情報に基づいて、前記取得ディジタル画像の真正性を判定する判定工程とを備えた画像検査方法。
  16. 改ざん可能な環境から取得されたディジタル画像であって、請求項記載の画像加工方法により真正性証明用の加工が施されたディジタル画像に対し、その真正性を検査する画像検査方法において、
    取得ディジタル画像の周波数成分、色成分、輝度成分及びビットプレーンのいずれかについて、該取得ディジタル画像を成分分解することにより得られた複数の画像成分のうち少なくともいずれかを検査対象情報として抽出する第2抽出工程と、
    前記検査対象情報に対し、前記第1構造要素と同じ第3構造要素を用いて第3モルフォロジー演算を施すことにより、第2モルフォロジー画像情報を得る第3演算工程と、
    前記検査対象情報と前記第2モルフォロジー画像情報との差分情報に対し、前記第2構造要素と同じ第4構造要素を用いた第4モルフォロジー演算を施すことにより、第2モルフォロジー差分情報を得る第4演算工程と、そして、
    前記第2モルフォロジー差分情報に基づいて、前記取得ディジタル画像の真正性を判定する判定工程とを備えた画像検査方法。
  17. 改ざん可能な環境から取得されたディジタル画像であって、請求項記載の画像加工方法により真正性証明用の加工が施されたディジタル画像に対し、その真正性を検査する画像検査方法において、
    取得ディジタル画像から切り取られた、それぞれが該取得ディジタル画像の一部を構成する、1又はそれ以上の特定形状を有する切り取り画像を検査対象画像として抽出する第2抽出工程と、
    前記検査対象画像に対し、前記第1構造要素と同じ第3構造要素を用いて第3モルフォロジー演算を施すことにより、第2モルフォロジー画像情報を得る第3演算工程と、
    前記検査対象情報と前記第2モルフォロジー画像情報との差分情報に対し、前記第2構造要素と同じ第4構造要素を用いた第4モルフォロジー演算を施すことにより、第2モルフォロジー差分情報を得る第4演算工程と、そして、
    前記第2モルフォロジー差分情報に基づいて、前記取得ディジタル画像の真正性を判定する判定工程とを備えた画像検査方法。
  18. 請求項12〜17のいずれか一項記載の画像検査方法を実行するためのコンピュータプログラム。
  19. 請求項18記載のコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
JP2009502390A 2007-03-06 2007-03-06 画像加工方法及び画像検査方法 Expired - Fee Related JP4865851B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2007/054317 WO2008107973A1 (ja) 2007-03-06 2007-03-06 画像加工方法及び画像検査方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2008107973A1 JPWO2008107973A1 (ja) 2010-06-10
JP4865851B2 true JP4865851B2 (ja) 2012-02-01

Family

ID=39737878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009502390A Expired - Fee Related JP4865851B2 (ja) 2007-03-06 2007-03-06 画像加工方法及び画像検査方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8553928B2 (ja)
EP (1) EP2120446A4 (ja)
JP (1) JP4865851B2 (ja)
KR (1) KR101426870B1 (ja)
CN (1) CN101622858B (ja)
WO (1) WO2008107973A1 (ja)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9426387B2 (en) 2005-07-01 2016-08-23 Invention Science Fund I, Llc Image anonymization
US9230601B2 (en) 2005-07-01 2016-01-05 Invention Science Fund I, Llc Media markup system for content alteration in derivative works
US9065979B2 (en) 2005-07-01 2015-06-23 The Invention Science Fund I, Llc Promotional placement in media works
US8910033B2 (en) 2005-07-01 2014-12-09 The Invention Science Fund I, Llc Implementing group content substitution in media works
US9583141B2 (en) 2005-07-01 2017-02-28 Invention Science Fund I, Llc Implementing audio substitution options in media works
US9092928B2 (en) * 2005-07-01 2015-07-28 The Invention Science Fund I, Llc Implementing group content substitution in media works
US9215512B2 (en) 2007-04-27 2015-12-15 Invention Science Fund I, Llc Implementation of media content alteration
KR101788598B1 (ko) * 2010-09-01 2017-11-15 엘지전자 주식회사 이동 단말기 및 그의 정보보안 설정방법
US9672647B2 (en) * 2013-05-23 2017-06-06 Adobe Systems Incorporated Image effect extraction
WO2016207990A1 (ja) * 2015-06-24 2016-12-29 オリンパス株式会社 画像処理装置、撮像装置、画像処理方法、画像処理プログラムおよび記憶媒体
GB2551396B (en) 2016-06-17 2018-10-10 Imagination Tech Ltd Augmented reality occlusion
JP2018051877A (ja) * 2016-09-28 2018-04-05 株式会社Screenホールディングス 3次元造形物の製造方法
CN109583287B (zh) * 2017-09-29 2024-04-12 浙江莲荷科技有限公司 实物识别方法及验证方法
CN108268619B (zh) 2018-01-08 2020-06-30 阿里巴巴集团控股有限公司 内容推荐方法及装置
CN108446817B (zh) 2018-02-01 2020-10-02 阿里巴巴集团控股有限公司 确定业务对应的决策策略的方法、装置和电子设备
CN110569856B (zh) 2018-08-24 2020-07-21 阿里巴巴集团控股有限公司 样本标注方法及装置、损伤类别的识别方法及装置
CN110570316A (zh) 2018-08-31 2019-12-13 阿里巴巴集团控股有限公司 训练损伤识别模型的方法及装置
CN110569696A (zh) 2018-08-31 2019-12-13 阿里巴巴集团控股有限公司 用于车辆部件识别的神经网络***、方法和装置
CN110569864A (zh) 2018-09-04 2019-12-13 阿里巴巴集团控股有限公司 基于gan网络的车损图像生成方法和装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003150934A (ja) * 2001-08-28 2003-05-23 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 画像処理装置及び画像処理方法
JP2006325160A (ja) * 2005-05-20 2006-11-30 Sony Corp 文書原本性保証装置、文書原本性保証方法、文書原本性保証プログラム及び文書原本性検証装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6763122B1 (en) * 1999-11-05 2004-07-13 Tony Rodriguez Watermarking an image in color plane separations and detecting such watermarks
JP3550509B2 (ja) 1999-05-26 2004-08-04 松下電器産業株式会社 画像記録再生装置と画像再生装置と不正利用防止方法
JP2001078013A (ja) 1999-09-03 2001-03-23 Fuji Photo Film Co Ltd 電子透かし合成装置及び画像改ざん判定装置
KR100343604B1 (ko) * 2000-01-20 2002-07-11 소정숙 셔플링을 이용한 객체 기반 디지털 워터마크 삽입 방법
US6813367B1 (en) * 2000-09-11 2004-11-02 Seiko Epson Corporation Method and apparatus for site selection for data embedding
KR20010067778A (ko) * 2001-03-23 2001-07-13 원치선 영상/비디오 처리 방법 및 영상/비디오 객체 분할 방법
EP1300803A3 (en) * 2001-08-28 2007-10-24 Nippon Telegraph and Telephone Corporation Image processing method and apparatus
CN1279490C (zh) * 2004-01-09 2006-10-11 清华大学 图像处理中的快速形态学腐蚀、膨胀方法
JP4652717B2 (ja) * 2004-04-26 2011-03-16 株式会社ミツトヨ 画像処理装置及び方法並びにプログラム
US7532767B2 (en) * 2006-05-31 2009-05-12 Xerox Corporation Removing ringing and blocking artifacts from JPEG compressed document images
CN100433795C (zh) * 2006-09-01 2008-11-12 上海大学 基于变换域数学形态学的图像降噪方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003150934A (ja) * 2001-08-28 2003-05-23 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 画像処理装置及び画像処理方法
JP2006325160A (ja) * 2005-05-20 2006-11-30 Sony Corp 文書原本性保証装置、文書原本性保証方法、文書原本性保証プログラム及び文書原本性検証装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2120446A4 (en) 2012-11-14
WO2008107973A1 (ja) 2008-09-12
KR20100015314A (ko) 2010-02-12
JPWO2008107973A1 (ja) 2010-06-10
CN101622858A (zh) 2010-01-06
CN101622858B (zh) 2012-09-26
US20100128923A1 (en) 2010-05-27
US8553928B2 (en) 2013-10-08
EP2120446A1 (en) 2009-11-18
KR101426870B1 (ko) 2014-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4865851B2 (ja) 画像加工方法及び画像検査方法
Kalker Considerations on watermarking security
Cox et al. Digital watermarking and steganography
Sang et al. Fragility and robustness of binary-phase-only-filter-based fragile/semifragile digital image watermarking
Rey et al. Blind detection of malicious alterations on still images using robust watermarks
Dittmann et al. Media-independent Watermarking Classification and the need for combining digital video and audio watermarking for media authentication
Dittmann et al. Combined video and audio watermarking: Embedding content information in multimedia data
Petitcolas Digital watermarking
Gaur et al. Image watermarking using LSB technique
Saha et al. Security on fragile and semi-fragile watermarks authentication
Rao et al. R,“Digital watermarking: applications, techniques and attacks”
Arnold Attacks on digital audio watermarks and countermeasures
CN102024245A (zh) 一种基于易碎水印技术的电子***保护方法
Singh et al. Dual level digital watermarking for images
Hiran et al. Robust & secure digital image watermarking technique using concatenation process
Lande Survey of digital watermarking techniques and its application
Arab et al. Comparison of Data Hiding Techniques for Video Watermarking Applications
EP1739618A1 (en) Inserting a watermark during reproduction of multimedia data
Kumari Survey on digital image watermarking & techniques
Pal et al. Survey Of Digital Watermarking Using Dct
Mahajan et al. Alpha channel for integrity verification using digital signature on reversible watermarking QR
Sen et al. An algorithm for digital watermarking of still images for copyright protection
Li Digital watermarking schemes for multimedia authentication
Verma et al. Review Paper on Security Measures in Digital Watermarking
KR100751389B1 (ko) 디지털 영상의 워터마킹 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110607

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110727

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111101

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111110

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141118

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees