[發明專利]圖像處理設備和方法,以及存儲媒體

有效

• 申請號: 00104840.6
• 申請日: 2000-03-30
• 公開（公告）號: CN1270372A
• 公開（公告）日: 2000-10-18
• 發明（設計）人: 三宅信孝
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: G06T11/40
• 分類號: G06T11/40
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 于靜

本發明涉及一種圖像處理設備和方法，以及一種存儲媒體。

常規上，已經全面地進行了用來把另一個有關圖像的信息多路轉換到圖像信息上的研究。

近年來，一種稱為數字水印的技術，該技術把包括版權持有人姓名、使用許可/拒絕之類的附加信息多路轉換到照片、油畫之類的圖像信息上，致使視覺上難以察覺，并經由諸如因特網之類的網絡分發該信息，已經流行起來。

作為這種技術的另一個應用領域，像諸如復印機、打印機之類得到較高圖像質量的成像設備，一種把附加信息嵌入一個圖像以便從圖像輸出端對記錄紙指定輸出設備型式和型號，目的是防止諸如鈔票、印花稅票之類的票證被偽造，是公知的。

例如，已經提出了一種通過在具有低視覺靈敏度的色差和飽和成分的高頻范圍嵌入附加信息把信息多路轉換的技術。

然而，常規的多路轉換技術存在著以下問題。

圖16示出常規的附加信息嵌入方法。如圖16中所示，圖像信息A和附加信息B經由加法器1601被多路轉換以便生成多路轉換信息C。加法器1601可以把信息加在圖像信息A的真實空間里或者可以用例如付里葉變換之類把圖像信息A變換成在頻域里的信息，然后可以在變換的信息的高頻范圍里綜合附加信息B。

如果有可能不用進行任何諸如各種濾波處理之類的圖像處理或者任何諸如不可逆壓縮之類的編碼處理而分發這樣生成的多路轉換信息C，則即使用常規技術來從多路轉換信息C解碼附加信息B也是容易的。此外，在例如因特網上分發的圖像信息也可以經由用來諸如邊緣強調、平滑處理之類的改善圖像質量的數字濾波器來解碼，只要它具有一定的噪聲回彈性。

假定一個成像設備僅有低達每個顏色二至幾個灰度級的表達性能。近年來，噴墨打印機用具有較低的著色濃度的墨水或者通過可變地控制將要輸出的墨點尺寸，可以表達每個顏色幾個灰度級，但是除非采用準網點階調處理無法表達照片質量的圖像。

圖17示出在常規的附加信息多路轉換時執行準網點階調處理的一個例子。也就是說，除了圖16中所示的配置之外，該多路轉換信息靠準網點階調處理1701轉換成量化信息D，而該轉換信息靠打印機輸出1702在記錄紙上打出，從而得到已經明顯惡化的打印信息E。

因此，為了防止偽造的目的從記錄紙上的信息解碼附加信息意味著在圖17中所示的一系列處理之后從打印信息E解碼附加信息。然而，圖像信息通過該兩項處理，即準網點階調處理1701和打印機輸出1702，改變很大程度。因而，對附加信息進行多路轉換極其困難致使不能成為視覺上可以察覺的，而且從記錄紙上的信息對多路轉換的附加信息正常地進行解碼極其困難。

在上述多路轉換技術中，信息附加在圖像的高頻范圍里。然而，當隨后的準網點階調處理使用誤差擴散時，附加信息的頻率范圍被掩蓋在由于誤差擴散所特有的高通濾波器的特性而由誤差擴散產生的網紋之下，而且對附加信息進行解碼變得更困難。此外，為了準確地解碼該信息，需要具有極高的精度的掃描裝置。

也就是說，當必須進行準網點階調處理時，圖17中所示的多路轉換方法是不合適的。換句話說，需要一種充分利用準網點階調處理的特性的附加信息多路轉換方法。

下面將說明把附加信息的多路轉換與準網點階調處理的冗余部分結合起來的一些例子。

作為第1個例子，在用有序混色來二進制化時，通過選擇標示一個識別灰度級的混色矩陣而把附加數據混合在圖像信號中。然而，在有序混色中，除非使用具有高分辨率和極高的機械精度的打印機，難以輸出照片質量圖像。很小的機械誤差作為諸如橫條之類的低頻噪聲而產生，并且在紙上可以從視覺上容易地察覺。當該混色矩陣周期地改變時，由規則的混色圖案產生的具體頻率范圍被干擾，于是對圖像質量產生不良影響。此外，解碼器必須通過估計二進制化中所使用的混色矩陣來解碼，而作為原始信號的圖像信息的像素值是未知的，從而難以得到準確的解碼。

作為第2個例子，一種用彩色混色圖形法對附加信息進行多路轉換的方法是公知的。在此一方法中，切換混色矩陣時的圖像質量的惡化無法像上例中那樣避免。比起第1個例子來，數量更多的附加信息片可以被多路轉換，但是由于顏色成分的布局改變而使色調改變，而在實心部分圖像質量顯著惡化。此外，解碼變得更難得到。

在任何情況下，改變混色矩陣的這些方法都有以下問題，即盡管圖像質量顯著惡化，仍然難以得到解碼。

本發明已經做成以便解決上述問題，其目的在于，提供一種能夠把附加信息多路轉換到圖像信息上，同時抑制圖像質量的惡化，并且能夠對附加信息容易地進行解碼的圖像處理設備和方法，以及一種存儲媒體。