專(zhuān)利名稱(chēng)：圖像處理裝置、圖像處理方法、執(zhí)行圖像處理方法的程序以及存儲(chǔ)程序的存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于將消息嵌入到文檔圖像并提取所嵌入 的消息的技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，由例如打印機(jī)、復(fù)印機(jī)等數(shù)字圖像形成裝置生成 的圖像的圖像質(zhì)量顯著提高，從而可以容易地獲取高質(zhì)量的打 印材料。換句話(huà)說(shuō)，每個(gè)人都可以通過(guò)使用高端的掃描儀、打 印機(jī)、復(fù)印機(jī)以及計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理來(lái)獲取需要的打印材料， 由此，發(fā)生了對(duì)文檔未經(jīng)授權(quán)的復(fù)制、變更等問(wèn)題。由于該原 因，為了防止或抑制這些問(wèn)題，近年來(lái)將訪(fǎng)問(wèn)控制信息作為水 印消息嵌入到打印材料本身的舉動(dòng)變得活躍。作為具有這種功能的水印消息，存在 一種通過(guò)將訪(fǎng)問(wèn)控制信息不可見(jiàn)地嵌入到打印材料來(lái)獲取的不可見(jiàn)的數(shù)字水印。這 里，作為實(shí)現(xiàn)不可見(jiàn)水印消息的通常方法，提出了如下類(lèi)型的方法通過(guò)控制英文單詞串中的間隔量嵌入消息的類(lèi)型(例如， 美國(guó)第6,086,706號(hào)專(zhuān)利)、轉(zhuǎn)動(dòng)字符的類(lèi)型、放大和縮小字符大 小的類(lèi)型、在使字符變形時(shí)嵌入消息的類(lèi)型等。然而，在如上不可見(jiàn)地嵌入消息的方法中，尤其是在文檔 圖像中，關(guān)于間隔以及變形的字符產(chǎn)生不協(xié)調(diào)感，從而原稿圖 像中的質(zhì)量劣化變得顯著。發(fā)明內(nèi)容考慮上述觀(guān)點(diǎn)完成了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供可以在
抑制原稿圖像質(zhì)量劣化時(shí)，實(shí)現(xiàn)確保 一 定或更大的消息嵌入精 度和量的水印消息的嵌入和提取的圖像處理裝置和方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的特征在于一種圖像處理裝置，該圖像處理裝置包括圖像輸入單元，用于輸入文檔圖像；提 取單元，用于提取包括在輸入的所述文檔圖像中的字符圖像； 以及嵌入單元，用于通過(guò)借助預(yù)定點(diǎn)圖案構(gòu)成所述字符圖像來(lái) 嵌入水印消息。此外，本發(fā)明的特征在于一種圖像處理裝置，該圖像處理 裝置包括圖像輸入單元，用于輸入帶水印的文檔圖像；獲取 單元，用于獲取表示點(diǎn)圖案的點(diǎn)圖案信息，所述點(diǎn)圖案構(gòu)成包 括在輸入的文檔圖像中的字符圖像；以及提取單元，用于基于 獲取的點(diǎn)圖案信息來(lái)提取水印消息。此外，本發(fā)明的特征在于一種圖像處理方法，該圖像處理方法包括圖像輸入步驟，用于輸入文檔圖像；提取步驟，用于提取包括在輸入的所述文檔圖像中的字符圖像；以及嵌入步驟，用于通過(guò)借助預(yù)定點(diǎn)圖案構(gòu)成所述字符圖像來(lái)嵌入水印消 臺(tái)、此外，本發(fā)明的特征在于一種圖像處理方法，該圖像處理方法包括圖像輸入步驟，用于輸入帶水印的圖像；獲取步驟， 用于獲取表示點(diǎn)圖案的點(diǎn)圖案信息，所述點(diǎn)圖案構(gòu)成包括在輸 入的文檔圖像中的字符圖像；以及提取步驟，用于基于獲取的 所述點(diǎn)圖案信息來(lái)提取水印消息。根據(jù)下面結(jié)合附圖進(jìn)行的說(shuō)明，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn) 將變得明顯，其中，整個(gè)附圖中相同的附圖標(biāo)記指定相同或相 似的部分。


包含于說(shuō)明書(shū)并構(gòu)成說(shuō)明書(shū) 一部分的附圖示出本發(fā)明的實(shí) 施例，并與說(shuō)明書(shū)一起，用于解釋本發(fā)明的原理。圖l是示出根據(jù)本發(fā)明的水印消息嵌入裝置的結(jié)構(gòu)的框圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的水印消息嵌入裝置和水印消息提 取裝置的電子結(jié)構(gòu)的框圖；圖3是用于說(shuō)明根據(jù)第 一 實(shí)施例的水印消息嵌入裝置的操 作過(guò)程的流程圖；圖4是用于說(shuō)明根據(jù)第 一 實(shí)施例在嵌入水印消息前后的字 符變化的框圖；圖5是用于說(shuō)明根據(jù)第 一 實(shí)施例的水印消息嵌入方法的流 程圖；圖6A和圖6B是示出第 一 實(shí)施例中步驟S306的處理的流程圖；圖7A、圖7B和圖7C是用于說(shuō)明根據(jù)第一實(shí)施例在嵌入水印 消息前后的狀態(tài)的圖；圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的水印消息提取裝置的結(jié)構(gòu)的框圖；圖9是用于說(shuō)明根據(jù)第 一 實(shí)施例的水印消息提取裝置的操 作過(guò)程的流程圖；圖IO是用于說(shuō)明根據(jù)第 一 實(shí)施例的水印消息提取方法的流 程圖；圖ll是用于說(shuō)明根據(jù)第一實(shí)施例的計(jì)算相似度的方法的流 程圖；圖12是用于說(shuō)明根據(jù)第 一實(shí)施例的變形l在嵌入水印消息 前后的字符變化的圖；圖13是示出第 一 實(shí)施例的變形1中步驟S306的處理的流程圖；圖14是示出第 一 實(shí)施例的變形1中步驟S306f的處理的流程
圖；圖15是用于說(shuō)明第一程的圖；圖16是示出第一實(shí)施 符表達(dá)式的圖；圖17是用于說(shuō)明根據(jù) 裝置的操作過(guò)程的流程18是用于說(shuō)明根據(jù) 前后的字符變化的框圖；圖19是用于說(shuō)明根據(jù) 裝置的操作過(guò)程的流程圖圖20是用于說(shuō)明在第-的大小變化的圖；圖21是用于說(shuō)明第二實(shí)施例中的步驟S805的流程圖；圖22是用于說(shuō)明第二實(shí)施例中的步驟S805f的流程圖；圖23是用于i兌明最鄰近方法(nearest neighbor method)的圖；圖24是用于說(shuō)明線(xiàn)性插值方法的圖；圖25是用于說(shuō)明第二實(shí)施例的變形1中的步驟S805fl的流 程圖；圖26是用于說(shuō)明第三實(shí)施例中文檔圖像的角度調(diào)整的流程圖；圖27是用于說(shuō)明第三實(shí)施例中輸入圖像的精細(xì)調(diào)整的圖； 圖28是用于說(shuō)明第三實(shí)施例中步驟S302b的流程圖； 圖29是用于說(shuō)明第三實(shí)施例中在角度調(diào)整之后的文檔圖像 的圖；圖30是用于說(shuō)明第三實(shí)施例的變形1中步驟S302的流程實(shí)施例的變形1中水印消息嵌入的流 例的變形1中用于檢測(cè)特征點(diǎn)的運(yùn)算 第 一 實(shí)施例的變形2的水印消息嵌入 第 一 實(shí)施例的變形2在嵌入水印消息 第 一 實(shí)施例的變形2的水印消息提取 二實(shí)施例中用于提取水印消息的圖案
圖；以及圖31是用于說(shuō)明第三實(shí)施例的變形2中步驟S302a的流程圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參考附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。 第一實(shí)施例圖l是示出根據(jù)本發(fā)明的水印消息嵌入裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。 如圖1所示，應(yīng)該嵌入水印消息的文檔圖像1 OO首先被輸入到圖 像輸入單元101 ,并在文檔分析單元102中對(duì)輸入文檔圖像IOO 中的字符的位置關(guān)系進(jìn)行分析。此外，嵌入判斷單元103判斷水 印消息是否可以,皮嵌入到文檔圖像100中。然后，在嵌入單元106 中，基于通過(guò)水印消息輸入單元105輸入的水印消息104，將水 印消息實(shí)際嵌入在文檔圖像100中。這里，應(yīng)該注意的是，將已 經(jīng)嵌入了數(shù)字水印的圖像稱(chēng)為帶水印的圖像。在任何情況下， 通過(guò)圖像輸出單元107輸出帶水印的圖像108。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的水印消息嵌入裝置和水印消息提 取裝置的電子結(jié)構(gòu)的框圖。這里，應(yīng)該注意的是，為了實(shí)現(xiàn)本 發(fā)明中的水印消息嵌入裝置和水印消息提取裝置，不必使用圖2 所示的全部功能。在圖2中，作為例如普及的個(gè)人計(jì)算機(jī)等的通用信息處理裝 置的計(jì)算機(jī)201可以輸入代表由例如掃描儀等圖像輸入裝置217 讀取的圖像的圖像數(shù)據(jù)(為了方便，下文中還可以將圖像輸入裝 置217稱(chēng)為掃描儀217),處理輸入的圖像數(shù)據(jù)，以及存儲(chǔ)處理后 的圖像數(shù)據(jù)。此外，打印機(jī)216可以打印由圖像輸入裝置217獲 取的圖像數(shù)據(jù)。順便地，通過(guò)鼠標(biāo)213和鍵盤(pán)214由用戶(hù)的輸入 操作來(lái)輸入來(lái)自用戶(hù)的各種指示等。在計(jì)算機(jī)201中，稍后說(shuō)明
的各種塊通過(guò)總線(xiàn)互相連接，以使得能夠交換各種數(shù)據(jù)。在圖2中，CPU 202可以控制包括在計(jì)算機(jī)201中的各塊的 操作，并且還可以執(zhí)行存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)201中的程序。包括RAM 的主存儲(chǔ)單元203是臨時(shí)存儲(chǔ)用于在CPU 202中執(zhí)行的處理的 程序和處理目標(biāo)圖像數(shù)據(jù)的裝置，HDD(硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器)204是可以 預(yù)先存儲(chǔ)要傳輸?shù)街鞔鎯?chǔ)單元203等的程序和圖像數(shù)據(jù)并進(jìn)一 步存儲(chǔ)處理后的圖像數(shù)據(jù)的裝置。掃描儀I/F(接口 )215是連接到讀取原稿、膠片等并產(chǎn)生相應(yīng) 圖像數(shù)據(jù)的掃描儀217的接口 ，并且可以輸入來(lái)自?huà)呙鑳x217的 圖像數(shù)據(jù)。打印機(jī)I/F 208是連接到打印圖像數(shù)據(jù)的打印機(jī)216 的接口 ，并且可以將要打印的圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到打印機(jī)126。CD驅(qū)動(dòng)器209是能夠從作為外部存儲(chǔ)介質(zhì)之 一 的 CD(CD-R/CD-RW)讀取數(shù)據(jù)并向CD寫(xiě)數(shù)據(jù)的裝置。與CD驅(qū)動(dòng) 器209 —樣，F(xiàn)DD(軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器)211是能夠從FD(軟盤(pán))讀取數(shù)據(jù) 并向FD寫(xiě)數(shù)據(jù)的裝置。與FDD 211 —樣，DVD(數(shù)字通用盤(pán))馬區(qū) 動(dòng)器210是能夠從DVD讀取數(shù)據(jù)并向DVD寫(xiě)數(shù)據(jù)的裝置。順便 地，如果例如圖像處理程序、打印機(jī)驅(qū)動(dòng)程序等的程序已經(jīng)被 存儲(chǔ)在CD、 FDD、 DVD等中，則將相關(guān)程序 一 次安裝到HDD 204 中，然后將安裝的程序或驅(qū)動(dòng)程序根據(jù)需要傳輸?shù)街鞔鎯?chǔ)單元 203。I/F 212是連接到鼠標(biāo)213和鍵盤(pán)214從而接受從它們輸入的 指示的接口。此外，監(jiān)視器206是能夠顯示水印消息嵌入和提取 處理的結(jié)果、過(guò)程等的顯示裝置，以及視頻控制器205是用于向 監(jiān)視器206發(fā)送顯示數(shù)據(jù)的裝置。附帶地，本發(fā)明可以應(yīng)用于由多個(gè)裝置(例如，主計(jì)算機(jī)、 接口裝置、讀取器、打印機(jī)等)構(gòu)成的系統(tǒng)，或可以應(yīng)用于包括 單個(gè)單元(例如，復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)等)的裝置。
在上述的結(jié)構(gòu)中，如果響應(yīng)于來(lái)自鼠標(biāo)213或鍵盤(pán)214的指 示，將程序裝載到主存儲(chǔ)單元203并由CPU 202執(zhí)行，則計(jì)算機(jī) 201用作水印消息嵌入裝置或水印消息提取裝置。那時(shí)，通過(guò)監(jiān) 視器206,用戶(hù)可以看見(jiàn)水印消息嵌入和提取處理的執(zhí)行過(guò)程和 結(jié)果。下文中，將具體說(shuō)明水印消息嵌入方法和水印消息提取方法。圖3是用于說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施例的水印消息嵌入裝置的操作 過(guò)程的流程圖。最初，在步驟S301中，將要嵌入水印消息的原始文檔圖像 100通過(guò)圖像輸入單元101輸入到文檔分析單元102。這里，應(yīng)該 注意的是，如果通過(guò)掃描儀217等輸入圖像數(shù)據(jù)并將該圖像數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)，則所獲取的電子數(shù)據(jù)可以用作文檔圖像IOO?？蛇x擇地， 如果通過(guò)使用圖像處理軟件等將各種電子數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并提取為位 圖數(shù)據(jù)，則所獲取的電子數(shù)據(jù)可以用作文檔圖像IOO，所述各種 電子數(shù)據(jù)例如存儲(chǔ)在連接到HDD 204、 CD驅(qū)動(dòng)器209、 DVD 驅(qū)動(dòng)器210或FDD 211的存儲(chǔ)介質(zhì)中的應(yīng)用程序中固有的格式 的數(shù)據(jù)、文本格式數(shù)據(jù)等。然后，在步驟S302中，由文檔分析單元102從輸入文檔圖 像提取外接矩形(即，字符區(qū)域)。這里，應(yīng)該注意的是，字符 的外接矩形是與相關(guān)字符外側(cè)相接觸的矩形，且外接矩形最初 是指表示執(zhí)行字符識(shí)別的區(qū)域的信息。然而，在水印消息技術(shù) 中，外接矩形表示執(zhí)行嵌入操作的字符區(qū)域。更具體地，將文 檔圖像中的每個(gè)像素值相對(duì)于垂直坐標(biāo)軸進(jìn)行投影，通過(guò)搜索 空白部分(即，不包括作為黑色部分的字符的部分)來(lái)區(qū)分行， 并對(duì)區(qū)分開(kāi)的行進(jìn)行分割。在這之后，以分割的行為單位將文
檔圖像相對(duì)于水平坐標(biāo)軸進(jìn)行投影，類(lèi)似地通過(guò)搜索空白部分 以字符為單位進(jìn)一 步分割所獲取的圖像，從而將每個(gè)字符用其 外接矩形切出。然后，如果如上提取了外接矩形，則在步驟S303中，從水印消息輸入單元105輸入用戶(hù)希望嵌入的水印消息104。這里， 應(yīng)該注意的是，水印消息104可以通過(guò)鍵盤(pán)214輸入或從先前存 儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中的水印消息中選擇。接下來(lái)，在步驟S304中，輸入一個(gè)字符。然后，在步驟S305 中，在實(shí)際嵌入水印消息之前，由嵌入判斷單元103判斷相關(guān)水 印消息是否可以被嵌入在外接矩形區(qū)域內(nèi)的輸入字符中。通過(guò) 步驟S305中的處理，只選擇大小大于如下區(qū)域的字符該區(qū)域 是為了即使執(zhí)行掃描也可以從其提耳又水印消息而預(yù)先確定的。 即，將太小的字符、符號(hào)等從嵌入目標(biāo)排除。如果判斷為水印消息不能被嵌入在輸入字符中(步驟S305 中為"否，，)，則流程返回到步驟S304，以輸入下一個(gè)字符。此時(shí)， 如果判斷為水印消息可以被嵌入在輸入字符中(步驟S305中為 "是，，)，則流程進(jìn)入步驟S306以使嵌入單元106嵌入水印消息。下文中，將說(shuō)明由嵌入單元106執(zhí)行的嵌入水印消息的方 法。即，在相關(guān)方法中，準(zhǔn)備了兩個(gè)不同的圖案，并通過(guò)分別 使用這些圖案將水印消息嵌入在字符中。例如，如果將水印消 息"l"嵌入在字符中，則通過(guò)使用由圖4中所示的附圖標(biāo)記605 表示的圖案"l"構(gòu)成字符。此外，如果將水印消息"O"嵌入在字 符中，則通過(guò)使用由圖4中所示的附圖標(biāo)記604表示的圖案"0" 構(gòu)成字符。圖4是用于說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施例在水印消息嵌入前后的字符 變化的框圖。在圖4中，附圖標(biāo)記601表示嵌入水印消息之前的字符(即，
水印消息未被嵌入在字符601中)，附圖標(biāo)記602表示在通過(guò)使用 圖案"0"將水印消息"O"嵌入在字符601中之后獲取的字符，附圖 標(biāo)記603表示在通過(guò)使用圖案"l"將水印消息"1"嵌入在字符601 中之后獲取的字符。即，通過(guò)使用圖案"0"(604)和圖案"1"(605) 構(gòu)成字符來(lái)嵌入水印消息。圖5是用于說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施例的水印消息嵌入方法的流程圖。首先，在步驟S306a中，從水印消息104中選擇要嵌入的位。 這里，應(yīng)該注意的是，在本實(shí)施例中將一位消息嵌入在一個(gè)字 符中。因此，例如，如果消息"101001…"被作為水印消息輸入， 則首先要選擇的位是頭位"l",下一個(gè)要選擇的位是位"O"。 在步驟S 3 0 6 b中，判斷要嵌入的水印消息的位是否是"1"。 如果在步驟S306b中判斷為要嵌入的水印消息的位是 "l，，(步驟S306b中為"是，，)，則流程進(jìn)入步驟S306c以通過(guò)使用圖 案'T，構(gòu)成字符。這里，將參考圖6A所示流程圖說(shuō)明步驟SS06c 中的處理細(xì)節(jié)。圖6A是用于說(shuō)明通過(guò)使用圖案"l"構(gòu)成字符的方法的流程圖。首先，在步驟S306cl中，獲取嵌入水印消息的字符(即，作 為水印消息嵌入目標(biāo)的字符)的坐標(biāo)。這里，應(yīng)該注意的是，字 符坐標(biāo)是在步驟S302中獲取的字符的外接矩形的坐標(biāo)。接下來(lái)，在步驟S306c2中，選擇圖案"l"。然后，在步驟 S306c3中，將字符的外接矩形區(qū)域分割成大小等于圖案"l"的大 小的區(qū)域，并且對(duì)于字符的每個(gè)分割的外接矩形區(qū)域，將字符 的外接矩形區(qū)域的點(diǎn)和點(diǎn)圖案"l"的點(diǎn)互相比較。從而，如果字 符的外接矩形區(qū)域的點(diǎn)(見(jiàn)圖7A)是黑點(diǎn)而同 一 位置處的圖案 "1 ，，的點(diǎn)(見(jiàn)圖7B)是白點(diǎn)，則將字符的外接矩形區(qū)域中的黑點(diǎn)改
變?yōu)榘c(diǎn)。在其它情況下，不改變?nèi)魏吸c(diǎn)。附帶地，圖7C示出 上述改變之后的字符的外接矩形區(qū)域的點(diǎn)。如果對(duì)字符的外接 矩形區(qū)域執(zhí)行相關(guān)處理，則通過(guò)使用圖案"l"構(gòu)成字符。
另 一方面，如果在步驟S306b中判斷為要嵌入的水印消息 的位是"0，，(步驟S306b中為"否，，)，則流程進(jìn)入步驟S306d以通過(guò) 使用圖案"O"來(lái)構(gòu)成字符。這里，將參考圖6B所示的流程圖說(shuō) 明步驟S306d中的處理細(xì)節(jié)。這里，應(yīng)該注意的是，圖6B所示 的流程圖與圖6A中所示的流程圖的不同點(diǎn)僅在于圖6B中使用 的圖案與圖6A中使用的圖案不同。
首先，在步驟S306dl中，獲取作為水印消息嵌入目標(biāo)的字 符的坐標(biāo)。接著，在步驟S306d2中，選擇圖案"O"。然后，在步 驟S306d3中，將字符的外接矩形區(qū)域分割成大小等于圖案"O" 的大小的區(qū)域，并且對(duì)于字符的每個(gè)分割的外接矩形區(qū)域，將 字符的外接矩形區(qū)域的點(diǎn)與點(diǎn)圖案"O"的點(diǎn)互相比較。從而，如 果字符的外接矩形區(qū)域的點(diǎn)是黑點(diǎn)而同 一位置處的圖案"0"的 點(diǎn)是白點(diǎn)，則將字符的外接矩形區(qū)域中的黑點(diǎn)改變?yōu)榘c(diǎn)。在 其它情況下，不改變?nèi)魏吸c(diǎn)。如果對(duì)字符的外接矩形區(qū)域執(zhí)行 相關(guān)處理，則使用圖案"0"構(gòu)成字符。然后，在步驟S307中，判斷相關(guān)字符是否是文檔圖像中的 最后的字符。從而，如果判斷為相關(guān)字符是最后的字符(步驟 S307中為"是，，)，則流程進(jìn)入步驟S308以結(jié)束水印消息的位的嵌 入處理，并且基于由嵌入單元106改變的圖案的信息，生成帶水 印的圖像。隨后，從圖像輸出單元107輸出帶水印的圖像(步驟 S309)。附帶地，應(yīng)該注意的是，例如，帶水印的圖像可能由打 印機(jī)打印，作為圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中，或通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送 到另一個(gè)終端。另一方面，如果在步驟S307中判斷為相關(guān)字符 不是最后的字符(步驟S 3 0 7中為"否")，則流程返回到步驟S 3 0 4 以輸入下一個(gè)字符。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的水印消息提取裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖8中所示，將帶水印的文檔圖像700輸入到圖像輸入單元 701,并且在文檔分析單元702中對(duì)輸入文檔圖像700中的字符的 位置關(guān)系進(jìn)行分析。此外，由嵌入判斷單元703判斷是否已經(jīng)將 水印消息嵌入在文檔圖像700中。然后，在水印消息提取單元704 中，從文檔圖像700中實(shí)際提取水印消息，從而輸出水印消息 705。圖9是用于說(shuō)明根據(jù)本實(shí)施例的水印消息提取裝置的操作 過(guò)程的流程圖。最初，在步驟S801中，輸入帶水印的文檔圖像。更具體地， 將從中提取水印消息的文檔圖像700通過(guò)圖像輸入單元701輸入 到文檔分析單元702。這里，應(yīng)該注意的是，如果圖像數(shù)據(jù)通過(guò) 掃描儀217等輸入并提取為位圖數(shù)據(jù)，或如果通過(guò)使用文檔處理 應(yīng)用程序生成電子數(shù)據(jù)，則所獲取的電子數(shù)據(jù)可以用作文檔圖 像700。可選擇地，如果通過(guò)使用圖像處理軟件等將各種電子數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)換并提取為位圖數(shù)據(jù)，則所獲取的電子數(shù)據(jù)可以用作文檔 圖像700，所述各種電子數(shù)據(jù)例如存儲(chǔ)在連接到HDD 204、 CD驅(qū)動(dòng)器209、 DVD驅(qū)動(dòng)器210或FDD 211的存儲(chǔ)介質(zhì)中的應(yīng)用 程序中固有的格式的數(shù)據(jù)、文本格式的數(shù)據(jù)等。然后，在步驟S802中，文檔分析單元702從輸入文檔圖像 中提取外接矩形，即字符區(qū)域。這里，應(yīng)該注意的是，步驟S802 中的處理與步驟S302中的處理相同。接下來(lái)，在步驟S803中，輸入一個(gè)字符。然后，在步驟S804 中，嵌入判斷單元703判斷輸入字符的外接矩形的區(qū)域是否是嵌 入了水印消息的字符的區(qū)域。這里，應(yīng)該注意的是，與圖1所示 的嵌入判斷單元10 3相同的嵌入判斷單元7 0 3可以精確地判斷已
經(jīng)嵌入了水印的字符。
如果在步驟S804中判斷為水印消息已經(jīng)被嵌入在輸入的字符中(步驟S 8 0 4中為"是")，則流程進(jìn)入步驟S 8 0 5以通過(guò)水印 消息提取單元704提取水印消息。與此同時(shí)，如果在步驟S804 中判斷為水印消息沒(méi)有被嵌入在輸入的字符中(步驟S805中為 "否，，)，則流程返回到步驟S803以輸入下一個(gè)字符。這里，將參 考圖10中所示的流程圖說(shuō)明步驟S805的細(xì)節(jié)。
圖10是用于說(shuō)明根據(jù)第一實(shí)施例的水印消息提取方法的流 程圖。
首先，在要提取水印消息的字符區(qū)域(也稱(chēng)為水印消息提取 目標(biāo)字符區(qū)域)中，求字符與圖案"O，，的互相關(guān)以獲取最大相似 度MaxPO。更具體地，圖案"O"是嵌入水印消息時(shí)使用的圖案 "0"，并且將通過(guò)求字符與圖案"0"的互相關(guān)所獲取的最大相似 度設(shè)置為最大相似度MaxPO。附帶地，假設(shè)水印消息提取目標(biāo) 字符區(qū)域(從中要提取水印)是在步驟S802中獲取的字符的外接 矩形區(qū)域。
這里，將參考圖ll說(shuō)明計(jì)算作為水印消息提取目標(biāo)的特定 曰語(yǔ)字符(發(fā)音為"ye")的最大相似度的方法。在圖ll中，將字 符區(qū)域1901上的坐標(biāo)設(shè)定為f(x, y),由附圖標(biāo)記1902表示的圖 案"O"上的坐標(biāo)為t(x， y)。然后，當(dāng)在字符區(qū)域f(x， y)上沿X和Y 方向 一 個(gè)圖像一 個(gè)圖像地移動(dòng)圖案"O"t(x， y)時(shí)，順序計(jì)算相似 度，以獲取其最大值。從而，獲取了最大相似度。
即，最大峰值出現(xiàn)在構(gòu)成字符的圖案符合圖案"0"的位置 處。然后，可以從出現(xiàn)的峰值判斷或區(qū)分出圖案"O，，已經(jīng)被嵌入 在相關(guān)位置。
這里，用等式(l)表示的互相關(guān)來(lái)表示相似度。
gi(u， v)=仏t(x， y)f(x + u， y + v)dxdy (i = 1，…，M)…(1)其中，"s"是圖案"0"的面積。因此，檢測(cè)到相似度分布gi(x, y)的最大峰值，并將檢測(cè)到 的值設(shè)為最大相似度MaxP0(步驟S805a)。隨后，通過(guò)使用相同的方法，在字符區(qū)域中求字符與圖案 "l"的互相關(guān)以獲取最大相似度MaxPl(步驟S805b)。更具體地， 圖案"l"是當(dāng)嵌入水印消息時(shí)使用的圖案"l",并且將求字符與 圖案"1"的互相關(guān)所獲取的最大相似度設(shè)定為最大相似度 MaxPl。接下來(lái)，判斷MaxPl是否大于MaxP0(步驟S805c)。結(jié)果， 如果判斷為MaxP 1大于MaxPO(步驟S805c中為"是")，則將"1 "提 取為水印消息(步驟S805d)。與此同時(shí)，如果判斷為MaxPl小于 MaxP0(步驟S805c中為"否")，則將"O"提取為水印消息(步驟 S805e)。附帶地，在步驟S805a和S805b中，還可以^^艮據(jù)相似度分布 計(jì)算多個(gè)(例如，10個(gè))最大值以獲取平均MaxP0和平均MaxPl。 此外，不必說(shuō)，可以顛倒步驟S805a和S805b的處理順序。接下來(lái)，在步驟S806中，判斷在步驟S803中輸入的字符是 否是最后的字符。如果判斷為輸入的字符是最后的字符(步驟 S806中為"是")，則輸出水印消息(步驟S807),且處理結(jié)束。與 此同時(shí)，如果判斷為輸入的字符不是最后的字符(步驟S806中為 "否")，則流程返回到步驟S803以繼續(xù)處理。變形1下文中將說(shuō)明第 一實(shí)施例的變形1。即，進(jìn)一步變形本發(fā)明， 使得通過(guò)使用圖案構(gòu)成字符的一部分(不是整個(gè)字符)，以減小 字符的變形的面積，從而使變形不明顯。這里，應(yīng)該注意的是，
除了步驟S306之外，變形l的操作中所需的結(jié)構(gòu)和處理過(guò)程與第一實(shí)施例的#:作中所需的相同。因此，在下面，只詳細(xì)il明 與第一實(shí)施例不同的點(diǎn)。圖12是用于說(shuō)明根據(jù)變形l在嵌入水印消息前后的字符變 化的圖。更具體地，變形l中的嵌入前的字符、圖案"0"和圖案"1" 與第一實(shí)施例中的相同，即，變形中的嵌入水印消息后的字符 與第一實(shí)施例中的不同。圖13是示出變形l中步驟S306的處理的流程圖。 最初，在步驟S306e中，從水印消息104中選擇要嵌入的位。 在步驟S306f中，選擇要嵌入水印消息的字符，并提取所選 擇的字符的特征點(diǎn)。這里，將參考圖14進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明步驟S306f中的處理過(guò)程。圖14是示出提取字符的交叉點(diǎn)的處理的流程圖。 首先，在步驟S306fl中，判斷輸入字符圖像是否是二值圖 像。如果判斷為輸入字符圖像不是二值圖像(步驟S306fl中為 "否，，)，則流程進(jìn)入步驟S 3 0 6 f2以對(duì)輸入字符執(zhí)行二值化處理。 這里，應(yīng)該注意的是，在二值化處理中，在輸入圖像是多值圖 像的情況下，將小于一定濃淡值(shading value)的像素設(shè)定為黑 像素，將大于一定濃淡值的像素設(shè)定為白像素。此外，應(yīng)該注 意的是，二值化處理是字符細(xì)化(thinning)處理的預(yù)處理。在任 何情況下，如果判斷為輸入字符圖像是二值圖像(步驟S306f 1中 為"是")，則流程進(jìn)入步驟S306f3。在步驟S306f3中，對(duì)二值化的字符圖像進(jìn)行字符細(xì)化處理。 這里，應(yīng)該注意的是，字符細(xì)化處理是從二值化圖像提取線(xiàn)寬 為"l，，的中心線(xiàn)的處理。在變形l中，字符細(xì)化處理是通過(guò)使用 作為基本字符細(xì)化方法之一的Hildith的細(xì)化方法來(lái)執(zhí)行的。這 里，應(yīng)該注意的是，Hildith的細(xì)化方法在"Introduction to ImageProcessing Using Programming Language C"; Takeshi AGUI, Tomoharu NAGAO; Shokodo; November 2000; ISBN: 4785631244中進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。如果通過(guò)使用Hildith的細(xì)化方 法對(duì)如圖15所示的嵌入水印消息之前的日語(yǔ)字符1601(表示"眼 睛"的kanji字符)進(jìn)行字符細(xì)化處理，則獲取細(xì)化的字符1602。然后，從細(xì)化的字符圖像提取作為特征點(diǎn)的交叉點(diǎn)(步驟 S306f4)。更具體地，在步驟S306f4中，首先4全查存在字符圖像 的目標(biāo)點(diǎn)周?chē)陌藗€(gè)像素。然后，如果檢查的八個(gè)像素的值與 圖16所示的運(yùn)算符表達(dá)式的值相同，則將相關(guān)目標(biāo)點(diǎn)判斷為交 叉點(diǎn)。隨后，在步驟S306f5中，判斷是否提取了特征點(diǎn)。如果判 斷為沒(méi)有提取特征點(diǎn)(步驟S306f5中為"否")，則流程進(jìn)入步驟 S306f6以設(shè)定整個(gè)字符作為一個(gè)特征點(diǎn)。在任何情況下，如果在步驟S306f中提取了特征點(diǎn)，則流程 進(jìn)入步驟S306g以判斷要嵌入的水印消息的位是否是"1"，即， 在步驟S306e中選擇的位是否是"l"。如果在步驟S306g中判斷為要嵌入的水印消息的位是 "l"(步驟S306g中為"是，，)，則流程進(jìn)入步驟S306h以由圖案'T， 構(gòu)成在步驟S306f中提取的字符的全部特征點(diǎn)。例如，如果圖15 中所示的嵌入之前的字符1601的全部特征點(diǎn)通過(guò)使用圖案"l" 構(gòu)成，則獲取嵌入之后的字符1603 。另一方面，如果在步驟 S306g中判斷為要嵌入的水印消息的位是"0"(步驟S306g中為 "否，，)，則流程進(jìn)入步驟S306o以由圖案"0，，構(gòu)成在步驟S306f中 提取的字符的特征點(diǎn)。附帶地，應(yīng)該注意的是，用于提取嵌入的水印消息的過(guò)程 與第 一 實(shí)施例中的過(guò)程基本相同。因此，在第一實(shí)施例的變形l中，由于嵌入水印消息之后的字符的變形面積小，因而對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)相關(guān)的變形不明顯。此外，代替在一個(gè)字符中嵌入一個(gè)水印消息位，可以相對(duì)于一個(gè)字符的每個(gè)交叉點(diǎn)嵌入水印消息位。在這種情況下，由于可以對(duì)具有多個(gè)交叉點(diǎn)的字符嵌入多個(gè)水印消息位，因而可以嵌入更多消息數(shù)據(jù)。 變形2隨后，將在下文中說(shuō)明第一實(shí)施例的變形2。即，將本發(fā)明進(jìn)一步變形，以通過(guò)使用三個(gè)圖案將不同的圖案即圖案"r，和圖案"o，，嵌入不會(huì)嵌入任何水印消息的字符中，從而防止將沒(méi)有嵌入水印消息的字符在提取側(cè)被錯(cuò)誤地識(shí)別為已經(jīng)嵌入了水印消 息的字符。這里，應(yīng)該注意的是，除了以下點(diǎn)以外，在變形2的水印消 息嵌入側(cè)的操作中所需的結(jié)構(gòu)和處理過(guò)程與第 一 實(shí)施例的操作中所需的基本相同。即，在第一實(shí)施例中，如果步驟s:30s中的判斷結(jié)果為否，則流程返回到步驟S304(圖3)。另一方面，在圖 17所示的變形2中，如果步驟S305中的判斷結(jié)果為否，則流程 進(jìn)入步驟S310,然后流程進(jìn)一步進(jìn)入步驟S307。因此，在下面， 只詳細(xì)說(shuō)明與第 一 實(shí)施例不同的點(diǎn)。圖18是用于說(shuō)明根據(jù)變形2在嵌入水印消息前后的字符變 化的圖。更具體地，在變形2中，通過(guò)使用圖案"O"和圖案"l" 嵌入水印消息的過(guò)程與第一實(shí)施例中的相同。此外，如果在步 驟S305中判斷為水印消息不能被嵌入輸入的字符(步驟S305中 為"否，，)，則流程進(jìn)入圖17中的步驟S310以通過(guò)使用圖案"2"構(gòu) 成字符。這里，不能嵌入水印消息的字符是例如太小的字符、 代碼等。此外，圖案"2"不同于圖案"1"以及圖案"0"。更具體地， 作為圖案"2",希望使用不會(huì)被錯(cuò)誤識(shí)別為圖案"1"或圖案"0"的 圖案。
這里，應(yīng)該注意的是，除了在圖19中將步驟S808加到從圖 9所示的步驟S804到步驟S805的處理的點(diǎn)之外，在變形2的水印消息提取側(cè)的操作中所需的結(jié)構(gòu)和處理過(guò)程與第 一 實(shí)施例的操 作中所需的基本相同。在圖19中，在步驟S804中判斷輸入字符的外接矩形的面積 是否是嵌入了水印消息的字符的面積。然后，如果判斷為輸入 字符的外接矩形的面積是嵌入了水印消息的字符的面積(步驟 S 8 0 4中為"是，，)，則流程進(jìn)入步驟S 8 0 5以-提取水印消息。與此同時(shí)，如果判斷為輸入字符的外接矩形的面積不是嵌 入了水印消息的字符的面積(步驟S804中為"否，，)，則流程進(jìn)入 步驟S 8 0 8以判斷是否已將圖案"2 "嵌入到字符中。如果判斷為圖案"2"已經(jīng)嵌入到字符中(步驟S308中為 "是，，)，則流程返回到步驟S803以輸入下一個(gè)字符。與此同時(shí)， 如果判斷為圖案"2"沒(méi)有嵌入到字符中(步驟S308中為"否")，則 流程進(jìn)入步驟S 8 0 5以提取水印消息。如上所述，在變形2中，不同的圖案已被嵌入到?jīng)]有嵌入水 印消息的字符中。然后，即使在執(zhí)行水印消息提取處理的情況 下，相對(duì)于由圖案"2"構(gòu)成的字符不執(zhí)行水印消息的提取，由此 可以防止錯(cuò)誤地檢測(cè)水印消息。此外，通過(guò)使用預(yù)定圖案構(gòu)造 沒(méi)有嵌入水印消息的字符，從而，可以使沒(méi)有嵌入水印消息的 字符和嵌入了水印消息的字符之間的濃度差不明顯。第二實(shí)施例下文中將說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施例。即，在第二實(shí)施例中， 本發(fā)明被進(jìn)一步變形，從而即使在由掃描儀等光學(xué)讀取的圖像 的字符大小大于或小于當(dāng)嵌入了水印消息時(shí)的字符大小的情況 下，也能夠提取水印消息。這里，應(yīng)該注意的是，在第二實(shí)施 例的水印消息嵌入側(cè)的操作中所需的結(jié)構(gòu)和處理過(guò)程與第 一 實(shí)
施例的操作中所需的相同。此外，應(yīng)當(dāng)注意的是，除了第一實(shí) 施例中的步驟S 8 0 5之外，在第二實(shí)施例的水印消息提取側(cè)的操 作中所需的結(jié)構(gòu)和處理過(guò)程與第 一 實(shí)施例的操作中所需的相 同。因此，在下面，只詳細(xì)說(shuō)明與第一實(shí)施例不同的點(diǎn)。圖20是用于說(shuō)明第二實(shí)施例中用于提取水印消息的圖案的 大小變化的圖。圖21是用于說(shuō)明第二實(shí)施例中的步驟S805的流程圖。 最初，在步驟S805f中，分別改變圖案"0"和圖案"l"的大小，從而設(shè)定圖案"Ok"和圖案"lk"。隨后，將參考圖22所示流程圖詳細(xì)i兌明步驟S805f。圖22是用于說(shuō)明第二實(shí)施例中的放大圖案的方法的流程圖。首先，從由掃描儀等光學(xué)讀取的帶水印的圖像文件獲取分 辨率。然后，用打印前一帶水印的圖像時(shí)的分辨率除所獲取的分辨率，并將獲取的值設(shè)為字符的放大倍數(shù)(multiple number)k(步驟S805fl)。附帶地，應(yīng)該注意的是，打印帶水印的 圖像時(shí)的分辨率在提取水印消息時(shí)是必需的，因此該分辨率可 以被預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中或由用戶(hù)秘密地記憶作為水印消息 提取處理的密鑰。例如，在由掃描儀等以分辨率600dpi光學(xué)讀 取以分辨率3OOdpi打印的前 一 水印消息文檔的情況下，》丈大倍 數(shù)k是"2"。然后，判斷放大倍數(shù)k是否是正整數(shù)(步驟S805f2)。如果判 斷為放大倍數(shù)k是正整數(shù)(步驟S805f2中為"是，，)，則在最鄰近方 法中用"k"乘圖案"0，，(將圖案"0"放大k倍)，以獲取圖案"Ok"(步 驟S805f3)，然后在最鄰近方法中用"k"乘圖案"l"(將圖案"l"放 大k倍)，以獲取圖案"lk"(步驟S805f4)。與此同時(shí)，如果判斷為 放大倍數(shù)k不是正整數(shù)(步驟S805f2中為"否")，則在雙線(xiàn)性插值
方法(bilinear interpolation method)中用"k"乘圖案"0"(將圖案 "0"放大k倍)，以獲取圖案"0k"(步驟S805f5),然后在雙線(xiàn)性插 值方法中用"k"乘圖案"l"(將圖案"l"放大k倍)，以獲取圖案 "lk"(步驟S805f6)。隨后，將參考圖23說(shuō)明最鄰近方法。在圖23中，假設(shè)在四 個(gè)點(diǎn)(x, y)， (x, y+l), (x + 1, y)和(x + 1, y十l)的各值是已知 值。在這種情況下，獲取在點(diǎn)(xl,yl)的值。此時(shí)，將在四個(gè)點(diǎn) 中最近的點(diǎn)的值設(shè)定為在點(diǎn)(xl,yl)的值。即，在圖23中，在點(diǎn) (x + 1, y + l)的值是在點(diǎn)(xl，yl)的值。此外，將參考圖24說(shuō)明雙線(xiàn)性插值方法。在圖24中，假設(shè) Z。o表示在點(diǎn)(0,0)的已知值，Zoi表示在點(diǎn)(0,l)的已知值，Z,o表 示在點(diǎn)(1,0)的已知值，Zu表示在點(diǎn)(l，l)的已知值。在這種情況 下，獲取在點(diǎn)(x, y)的值Z。首先，根據(jù)下面的等式通過(guò)使用值Z。。和Z,。來(lái)獲取在點(diǎn)(x，0) 的值Z。。Z0 = x x Z。+ (1 - x) x Z00然后，根據(jù)下面的等式通過(guò)使用值Zcn和Zn來(lái)獲取在點(diǎn)(x，l) 的值Z"Z=x x Z + (1 -x) x Z01最后，根據(jù)下面的等式通過(guò)使用值Zo和Zj來(lái)獲取在點(diǎn)(x，y)的值Z。Z = x x Z, + (1 - y) x Z0附帶地，通過(guò)分別對(duì)x軸和y軸執(zhí)行雙線(xiàn)性插值來(lái)獲取在x 軸和y軸的相關(guān)點(diǎn)的校正量。然后，在圖21所示的步驟S805g中，獲取將從中提取水印
的字符和圖案"Ok"之間的互相關(guān)，并從通過(guò)互相關(guān)獲取的相似度(匹配集)來(lái)獲取最大值MaxPO。接下來(lái)，在圖21所示的步驟 S805h中，獲取字符和圖案"lk"之間的互相關(guān)，并從通過(guò)互相關(guān) 獲取的相似度(匹配集)來(lái)獲取最大值MaxPl。接下來(lái)，判斷最大值MaxPl是否大于最大值MaxPO(步驟 S805i)。然后，如果判斷為最大值MaxPl大于最大值MaxPO(步 驟S805i中為"是")，則"l"被提取為水印消息(步驟S805j)。與此 同時(shí)，如果判斷為最大值MaxPl小于最大值MaxP0(步驟S805i 中為"否")，則"O"被提取為水印消息(步驟S805k)。因此，即使由掃描儀等光學(xué)讀取的字符的大小改變，也可 以正確地提取水印消息。變形1隨后，下文中將說(shuō)明第二實(shí)施例的變形l。即，本發(fā)明被進(jìn) 一步變形，從而即使在不能得知由掃描儀等光學(xué)讀取的文檔圖 像與在嵌入水印消息時(shí)的文檔圖像相比被放大或縮小(即，倍增) 了多少的情況下，也能提取水印消息。在第二實(shí)施例的步驟 S805fl中，可以從掃描信息等獲取放大(或縮小)字符的倍率 (magnification)。另一方面，在第二實(shí)施例的變形l中，假設(shè)不 能從現(xiàn)有信息獲取放大(或縮小)字符的倍率。這里，應(yīng)該注意的是，除了步驟S805fl之外，在變形l的操 作中所需的結(jié)構(gòu)和處理過(guò)程與第二實(shí)施例的操作中所需的基本 相同。因此，在下面，只詳細(xì)說(shuō)明與第二實(shí)施例不同的點(diǎn)。圖25是用于說(shuō)明第二實(shí)施例的變形1中的步驟S805f 1的流 程圖。最初，在步驟S805fla中，輸入一個(gè)被判斷為已經(jīng)在其中嵌 入了水印消息的字符。然后，在步驟S805flb中，將"l"賦給參 數(shù)I。 隨后，在步驟S805flc中，用Ix0.5乘圖案"0"的大小以獲取 對(duì)字符的最大相似度。這里，假設(shè)在參數(shù)I的情況下獲取的最大 相似度是P[I]。例如，在1=2的情況下，最大相似度是P[2]。同樣地，在步驟S805fld中，用Ix0.5乘圖案"l"的大小以計(jì) 算對(duì)字符的最大相似度。然后，將計(jì)算出的最大相似度賦給 P[關(guān)]。隨后，在步驟S805fle中，判斷參數(shù)I是否小于"10"。如果判斷為參數(shù)I小于"10"(步驟S805fle中為"是")，則流程 進(jìn)入步驟S805flf以賦給參數(shù)M+l。接下來(lái)，流程返回到步驟 S805flc以計(jì)算下一個(gè)參數(shù)P[1]。與此同時(shí)，如果判斷為參數(shù)I等于或大于"1 O，，(步驟S805f 1 e 中為"否")，則流程進(jìn)入步驟S805flg以從相似度P[l] P[20]中獲 取最大值。然后，將最大值的序號(hào)設(shè)定為"K"。例如，如果相 似度P[:15]具有最大值，則序號(hào)K是"15"。隨后，在步驟S805flh中，如果序號(hào)K大于"10",則設(shè)定K =K-IO，然后獲取Kx0.5并將其賦給要獲取的被提取圖像的倍 率B。附帶地，在步驟S805flc和步驟S805fld中設(shè)定參數(shù)Ix0.5， 從而以0.5倍率為單位;汰大圖案。然而，不必說(shuō)，"0.5，，可以進(jìn)一 步減小以獲取更精細(xì)的倍率。此外，即使以0.5倍率為單位計(jì)算 了 一次最大相似度，然后也可以在具有更高最大相似度的倍率 區(qū)域中通過(guò)減小倍率的單位來(lái)再次獲取最大相似度。在任何情況下，在第二實(shí)施例的變形l中，將參數(shù)I的范圍 指定為從"1"到"10"。然而，明顯地本發(fā)明不局限于此。此外，在上面的說(shuō)明中，將倍率順序改變成"相同大小"以 推斷放大和縮小大小的倍率。另一方面，^f艮i殳可以在某種程度 上推斷出大小改變前后的原稿的大小。例如，A4大小經(jīng)常被放
大到B4大小和A3大小。在這種情況下，如果應(yīng)用從推斷出的大 小獲取的》文大和縮小大小的倍率，則可以更高效地推斷放大和 縮小大小的倍率。如上所述，在第二實(shí)施例的變形l中，即使在不能得知由掃 描儀等光學(xué)讀取的帶水印的圖像與在嵌入水印消息時(shí)的帶水印 的圖像相比放大或縮小(即，倍增)了多少的情況下，也可以在推斷該;故大或縮小的倍率時(shí)一是取水印消息。 第三實(shí)施例下文中將i兌明本發(fā)明的第三實(shí)施例。即，在第三實(shí)施例中， 本發(fā)明被進(jìn)一步變形，從而即使在當(dāng)由掃描儀等光學(xué)讀取帶水 印的文檔圖像時(shí)，文檔的角度發(fā)生傾斜的情況下，也可以通過(guò) 調(diào)整文檔的角度而正確地提取水??；肖，包、。這里，應(yīng)該注意的是，除了第一實(shí)施例的步驟S302中的處 理之外，第三實(shí)施例的<|喿作中所需的結(jié)構(gòu)和處理過(guò)程與第 一 實(shí) 施例的操作中所需的相同。因此，在下面，只詳細(xì)說(shuō)明與第一 實(shí)施例不同的點(diǎn)。即，在第三實(shí)施例中，在步驟S302中首先調(diào)整輸入文檔圖 像的角度。圖26是用于說(shuō)明文檔圖像的角度調(diào)整的流程圖。最初，在步驟S302a中，獲取文檔圖像的傾斜量R以使輸入 文檔的行水平或豎直。將參考圖27說(shuō)明獲得傾斜量R的處理的示例。即，在圖27 中，實(shí)線(xiàn)矩形3101是代表輸入圖像的范圍的矩形，虛線(xiàn)矩形3102 是代表原稿的傾斜的矩形。這里，應(yīng)該注意的是，輸入圖像包 括范圍3105中的文檔部分3103以及噪聲3104,且輸入圖像中所 需的部分是文檔圖像。附圖標(biāo)記3106表示等于要獲取的傾斜量R的角度，并且角
度3106是實(shí)線(xiàn)矩形3101和虛線(xiàn)矩形3102之間的角度。在本實(shí)施 例中，應(yīng)該注意的是，將日本特開(kāi)平第H09-006914號(hào)公報(bào)中公 開(kāi)的方法用作獲取傾斜量R的方法。然而，當(dāng)然可以使用其它 方法。在曰本特開(kāi)平第H09-006914號(hào)公才艮中公開(kāi)的方法中，首先自動(dòng)檢測(cè)文檔的方向，通過(guò)沿相關(guān)行方向布置的兩個(gè)搜索窗口 分別獲取文檔在其行方向上的投影，將獲取的其中 一 個(gè)投影朝 垂直于相關(guān)行方向的方向移動(dòng)，并當(dāng)各投影之間的相關(guān)性最大 時(shí)，根據(jù)移動(dòng)量和距窗口的距離獲取文檔圖像的傾斜量。接著， 在步驟S302b中，獲取文檔圖像中字符的方向S。這里，將參考圖28所示的流程圖詳細(xì)說(shuō)明獲取字符方向S 的處理。首先，在步驟S302bl中，從文檔部分3103提取一個(gè)字符。 然后，在步驟S302b2中，將提取的字符轉(zhuǎn)動(dòng)R度以執(zhí)行傾斜調(diào)整。接著，在步驟S302b3中，將字符在4個(gè)方向(0。， 90。， 180°, 270。)上轉(zhuǎn)動(dòng)以執(zhí)行字符識(shí)別。在步驟S302b4中，將可以執(zhí)行字符識(shí)別的轉(zhuǎn)動(dòng)角度賦給字 符方向S。例如，如果當(dāng)相關(guān)字符轉(zhuǎn)動(dòng)了 270。時(shí)可以-執(zhí)行字符識(shí) 別，則可以獲取S- 270。隨后，由于在步驟S302a和S302b中獲取了文檔圖像的傾斜 度和字符的方向，因此接著在步驟S302c中對(duì)輸入圖像進(jìn)行變 形，從而使文檔圖像的角度變得正確。更具體地，只需要繞輸 入圖像的重心將輸入圖像轉(zhuǎn)動(dòng)(11+ S)度即可。結(jié)果，如圖29中 所示，可以從圖27所示的輸入圖像獲取已經(jīng)校正了角度的文檔 圖像。接著，在步驟S302d中，由文檔分析單元102從輸入的文檔
圖像提取外接矩形(即，字符區(qū)域)。這里，應(yīng)該注意的是，外 接矩形還被稱(chēng)為字符外接矩形。結(jié)果，即使掃描儀等的文檔圖像的角度發(fā)生改變，也可以 正確地提耳又水印消息。變形1隨后，下文中將說(shuō)明第三實(shí)施例的變形l。即，本發(fā)明被進(jìn) 一步變形，從而即使在當(dāng)由掃描儀等光學(xué)讀取帶水印的文檔圖 像時(shí)，文檔的角度發(fā)生傾斜的情況下，也能夠通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)提取中 使用的圖案來(lái)正確地提取水印消息。這里，應(yīng)該注意的是，除了第三實(shí)施例的步-驟S302c中的處 理之外，變形1的操作中所需的結(jié)構(gòu)和處理過(guò)程與第三實(shí)施例的 操作中所需的相同。因此，在下面，只詳細(xì)i^明與第三實(shí)施例 不同的點(diǎn)。即，在變形l中，在步驟S302中，首先檢測(cè)輸入文檔圖像 的角度，將用于水印消息提取的圖案轉(zhuǎn)動(dòng)所獲取的角度。 圖30是用于說(shuō)明圖案的轉(zhuǎn)動(dòng)的流程圖。首先，在步驟S302a中，獲取文檔圖像的傾斜量R以使輸入 文檔的行水平或豎直。然后，在步驟S302b中，獲取文檔圖像中字符的方向S。隨后，因?yàn)橐呀?jīng)在步驟S302a和S302b中獲取了文檔圖像的 傾斜度和字符的方向，所以接著在步驟S 3 0 2 e中對(duì)圖案"1，，的角 度進(jìn)行變形。更具體地，只需要繞圖案"l"的重心將輸入圖像轉(zhuǎn) 動(dòng)(R+S)度即可。結(jié)果，如圖29所示，可以從圖27中所示的輸入 圖像獲取已經(jīng)校正了角度的文檔圖像。接著，在步驟S302f中，繞圖案"O"的中心將輸入圖像轉(zhuǎn)動(dòng) (R+S)度。附帶地，在第一實(shí)施例中，通過(guò)使用圖案"l"和圖案 "O"獲取對(duì)字符的最大相似度，然后提取水印消息。與此同時(shí)，
在變形l中，使用轉(zhuǎn)動(dòng)了(尺+ S)度的圖案"1"和圖案"0"。隨后，在步驟S302g中，由文檔分析單元102從輸入文檔圖像提取外接矩形(即，字符區(qū)域)。結(jié)果，即使由掃描儀等光學(xué)讀取的文檔圖像的角度改變， 也可以在最短的時(shí)間內(nèi)正確地沖是耳又水印消息。變形2隨后，下文中將說(shuō)明第三實(shí)施例的變形2。即，將本發(fā)明進(jìn) 一步變形，從而即使在獲取文檔圖像的傾斜量的情況下，也能 在轉(zhuǎn)動(dòng)圖案時(shí)通過(guò)執(zhí)行圖案匹配來(lái)得知文檔圖像的傾斜量。這里，應(yīng)該注意的是，除了第三實(shí)施例的步驟S302a中的處 理之外，變形2的操作中所需的結(jié)構(gòu)和處理過(guò)程與第三實(shí)施例的 才乘作中所需的相同。因此，在下面，只詳細(xì)"i兌明與第三實(shí)施例 不同的點(diǎn)。圖3 1是用于說(shuō)明第三實(shí)施例的變形2中步驟S302a的流程圖。首先，在步驟S302al中，輸入一個(gè)被判斷為在其中嵌入了 水印消息的字符。接著，在步驟S302a2中，將"O，，賦給參數(shù)I。隨后，在步驟S302a3中，將圖案"O"轉(zhuǎn)動(dòng)I度以計(jì)算對(duì)字符 的最大相似度。然后，將計(jì)算出的最大相似度賦給P[1/5]。例如， 如果1=10度，則將最大相似度賦給P[2]。同樣地，在步驟S302a4中，將圖案"1"轉(zhuǎn)動(dòng)I度以計(jì)算對(duì)字 符的最大相似度。然后，將計(jì)算出的最大相似度賦給P[I/5 + 19j。隨后，在步驟S302a5中，判斷參數(shù)I是否小于"90"。然后，如果判斷為參數(shù)I小于"90"(步驟S302a5中為"是")， 則流程進(jìn)入步驟S302a6以賦給參數(shù)I = 1+5。接著，流程返回到 步驟S3 02a3以計(jì)算下 一 個(gè)參數(shù)P [1/5]。
與此同時(shí)，如果判斷為參數(shù)I等于或大于"90"(步驟S302a5 中為"否")，則流程進(jìn)入步驟S302a7以從相似度P
到P [3 7]中獲 取最大值。然后，將最大值的序號(hào)設(shè)定為"K"。例如，如果相 似度P[15]具有最大值，則序號(hào)K為"15"。
隨后，在步驟S302a8中，如果序號(hào)K大于"18"，則設(shè)定JO K- 19,然后獲取Kx5并將其賦給要獲取的文檔圖像的傾斜量 R。
附帶地，在步驟S302a3和步驟S302a4中設(shè)定參數(shù)I+5，從而 以"5"度為單位轉(zhuǎn)動(dòng)圖案。然而，不必說(shuō)，"5，，可以被進(jìn)一步減 小以更精細(xì)地分割圖像。此外，即使以"5"度為單位計(jì)算了 一次 最大相似度，然后也可能在具有更高最大相似度的角度區(qū)域中 通過(guò)減小轉(zhuǎn)動(dòng)的單位來(lái)再次獲取最大相似度。
在任何情況下，在本實(shí)施例中，因?yàn)閳D案"l"與圖案"0"對(duì) 稱(chēng)，所以只能計(jì)算出文檔圖像的傾斜量。另 一方面，如果圖案"l" 與圖案"0"不對(duì)稱(chēng)，則可以通過(guò)將參數(shù)I設(shè)定為從"0"度到"360" 度的角度來(lái)獲取"11+ S"。附帶地，如第三實(shí)施例中所述，"R + S "是文檔圖像的傾斜度與字符方向的和。
如上所述，根據(jù)第三實(shí)施例的變形2，即使由掃描儀等光學(xué) 讀取的文檔圖像的角度改變，也可以通過(guò)使用圖案的特征獲取 轉(zhuǎn)動(dòng)角度來(lái)正確地提取水印消息。
其它實(shí)施例
不必說(shuō)，即使在將記錄有實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例功能的軟件程序 代碼的記錄介質(zhì)(或存儲(chǔ)介質(zhì))提供給系統(tǒng)或設(shè)備，從而設(shè)置在 系統(tǒng)或設(shè)備中的計(jì)算機(jī)(或CPU,或MPU)讀耳又并執(zhí)行記錄在記 錄介質(zhì)中的程序代碼的情況下，也能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。在這 種情況下，從記錄介質(zhì)讀取的程序代碼本身實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的 功能。因此，存儲(chǔ)相關(guān)程序代碼的記錄介質(zhì)構(gòu)成本發(fā)明。
此外，不必說(shuō)，本發(fā)明不僅包括通過(guò)由計(jì)算機(jī)執(zhí)行讀出的 程序代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例功能的情況，而且還包括運(yùn)行在計(jì) 算機(jī)上的OS(操作系統(tǒng))等基于程序代碼的指令執(zhí)行部分或全部 實(shí)際處理，從而通過(guò)相關(guān)處理實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例功能的情況。此外，不必說(shuō)，本發(fā)明還包括如下情況在將從記錄介質(zhì) 讀出的程序代碼寫(xiě)到設(shè)置在插入計(jì)算機(jī)的功能擴(kuò)展卡或連接到 計(jì)算機(jī)的功能擴(kuò)展單元中的存儲(chǔ)器中之后，設(shè)置在功能擴(kuò)展卡 或功能擴(kuò)展單元中的CPU等基于程序代碼的指令執(zhí)行部分或全 部實(shí)際處理，從而通過(guò)相關(guān)處理實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的功能。在將本發(fā)明應(yīng)用于記錄介質(zhì)的情況下，將對(duì)應(yīng)于上述流程 圖的程序代碼存儲(chǔ)在該記錄介質(zhì)中。不必說(shuō)，在本發(fā)明中使用的圖案不局限于在上述實(shí)施例中 說(shuō)明的圖案。即，不必說(shuō)，圖案的大小(上述實(shí)施例中為9個(gè)像 素)、圖案中黑白像素的比率以及圖案中黑白像素的位置不局限 于上述實(shí)施例中所說(shuō)明的。此外，如果相關(guān)圖案可以與其它圖 案相區(qū)別，則可以在圖案中任意設(shè)置黑白像素的比率。附帶地， 上述實(shí)施例中使用了兩個(gè)圖案。然而，本發(fā)明不局限于此。例 如，如果使用4個(gè)圖案，則可以進(jìn)一步嵌入大量消息數(shù)據(jù)。在嵌入水印消息位"0"的情況下，可以由圖案"l，，構(gòu)成字符。另一方面，在嵌入水印消息位"r，的情況下，可以由圖案"o，，構(gòu) 成字符。即，如果水印嵌入側(cè)和水印提取側(cè)共享相同的圖案， 則只需了解對(duì)于水印嵌入側(cè)和水印提取側(cè)，哪個(gè)圖案對(duì)應(yīng)于哪 個(gè)消息位即可。如上所述，假設(shè)在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中嵌入水印消息，則一旦打印 了相關(guān)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，然后就可通過(guò)掃描所獲取的打印了相關(guān)數(shù)字據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施例，即使在打印了數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)之后，也可以
保持水印消息不易丟失的狀態(tài)。此外，假設(shè)在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)中嵌入水印消息，則一旦打印了相 關(guān)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，然后就可通過(guò)復(fù)印機(jī)復(fù)印所獲取的打印了相關(guān)數(shù) 字?jǐn)?shù)據(jù)的打印材料。即使在這種情況下，根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí) 施例，水印消息消失，從而可以確保數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的原始性。根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施例，可以在抑制原稿圖像質(zhì)量劣化 時(shí)，實(shí)現(xiàn)確保 一 定或更大的消息嵌入精度和量的水印消息的嵌 入和、提取。換句話(huà)說(shuō)，對(duì)本發(fā)明的各實(shí)施例的前述說(shuō)明只用于說(shuō)明的 目的，而不應(yīng)^^皮理解為在每個(gè)方面施加任何限制。因此，本發(fā)明的范圍只由所附權(quán)利要求書(shū)限定，而不受說(shuō) 明書(shū)文本的限制，且在與所附權(quán)利要求書(shū)的范圍等同的范圍內(nèi) 做出的變形，都落入本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍內(nèi)。本申請(qǐng)要求2005年4月12日提交的第2005-114532號(hào)日本專(zhuān)利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容通過(guò)引用包含于此。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理裝置，包括圖像輸入單元，用于輸入文檔圖像；提取單元，用于提取包括在輸入的所述文檔圖像中的字符圖像；以及嵌入單元，用于通過(guò)借助預(yù)定點(diǎn)圖案構(gòu)成所述字符圖像來(lái)嵌入水印消息。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像處理裝置，其特征在于，還字符圖像檢測(cè)特征點(diǎn)，其中，所述嵌入單元通過(guò)借助所述預(yù)定點(diǎn)圖案構(gòu)成檢測(cè)到 的所述特征點(diǎn)來(lái)嵌入所述水印消息。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像處理裝置，其特征在于，還 包括判斷單元，該判斷單元用于判斷由所述提取單元提取的所 述字符圖像是否是可以嵌入水印消息的字符。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像處理裝置，其特征在于，所 述嵌入單元通過(guò)借助所述預(yù)定點(diǎn)圖案構(gòu)成由所述判斷單元判斷 為可以嵌入水印消息的字符圖像來(lái)嵌入所述水印消息。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像處理裝置，其特征在于，所 述嵌入單元還借助與所述預(yù)定點(diǎn)圖案不同的點(diǎn)圖案來(lái)構(gòu)成未被 所述判斷單元判斷為可以嵌入水印消息的字符圖像。
6. —種圖像處理裝置，包括 圖像輸入單元，用于輸入帶水印的圖像；獲取單元，用于獲取表示點(diǎn)圖案的點(diǎn)圖案信息，所述點(diǎn)圖 案構(gòu)成包括在輸入的所述文檔圖像中的字符圖像；以及提取單元，用于基于獲取的所述點(diǎn)圖案信息來(lái)提取水印消自.
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像處理裝置，其特征在于，所　 述獲取單元基于所述字符圖像和預(yù)定點(diǎn)圖案之間的互相關(guān)來(lái)獲 取所述點(diǎn)圖案信息。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理裝置，其特征在于，還 包括放大/縮小比率獲取單元，用于獲取由所述圖像輸入單元輸 入的文檔圖像相對(duì)于在嵌入水印消息時(shí)獲取的文檔圖像的放大 /縮小比率；以及點(diǎn)圖案放大/縮小單元，用于根據(jù)獲取的所述放大/縮小比 率來(lái)放大/縮小所述預(yù)定點(diǎn)圖案，其中，所述獲取單元基于所述字符圖像和放大/縮小后的所 述預(yù)定點(diǎn)圖案之間的互相關(guān)來(lái)獲取所述點(diǎn)圖案信息。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理裝置，其特征在于，還 包括放大/縮小比率獲取單元，用于獲取由所述圖像輸入單元輸 入的文檔圖像相對(duì)于在嵌入水印消息時(shí)獲取的文檔圖像的放大 /縮小比率；以及文檔圖像放大/縮小單元，用于根據(jù)獲取的所述放大/縮小 比率來(lái)放大/縮小輸入的所述文檔圖像。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像處理裝置，其特征在于，還 包括調(diào)整單元，該調(diào)整單元用于調(diào)整輸入的所述文檔圖像的角 度。
11. 一種圖^象處理方法，包括 圖像輸入步驟，用于輸入文檔圖像；提取步驟，用于提取包括在輸入的所述文檔圖像中的字符 圖像；以及嵌入步驟，用于通過(guò)借助預(yù)定點(diǎn)圖案構(gòu)成所述字符圖像來(lái) 嵌入水印消息。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的圖像處理方法，其特征在于， 還包括檢測(cè)步驟，該檢測(cè)步驟用于從在所述提取步驟中提取的 所述字符圖像檢測(cè)特征點(diǎn)，其中，所述嵌入步驟用于通過(guò)借助所述預(yù)定點(diǎn)圖案構(gòu)成檢 測(cè)到的所述特征點(diǎn)來(lái)嵌入所述水印消息。
13. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的圖像處理方法，其特征在于，還包括判斷步驟，該判斷步驟用于判斷在所述提取步驟中提取 的所述字符圖像是否是可以嵌入水印消,氛-的字符。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的圖像處理方法，其特征在于， 所述嵌入步驟用于通過(guò)借助所述預(yù)定點(diǎn)圖案構(gòu)成在所述判斷步 驟中判斷為可以嵌入水印消息的字符圖像來(lái)嵌入所述水印消白
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像處理方法，其特征在于， 所述嵌入步驟用于還借助與所述預(yù)定點(diǎn)圖案不同的點(diǎn)圖案來(lái)構(gòu) 成未在所述判斷步驟中判斷為可以嵌入水印消息的字符圖像。
16. —種圖像處理方法，包括 圖像輸入步驟，用于輸入帶水印的圖像；獲取步驟，用于獲取表示點(diǎn)圖案的點(diǎn)圖案消息，所述點(diǎn)圖 案構(gòu)成包括在輸入的所述文檔圖像中的字符圖像；以及提取步驟，用于基于獲取的所述點(diǎn)圖案信息來(lái)提取水印消自
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的圖像處理方法，其特征在于， 所述獲取步驟用于基于所述字符圖像和預(yù)定點(diǎn)圖案之間的互相 關(guān)來(lái)獲取所述點(diǎn)圖案信息。
18. —種控制程序，用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行圖像處理方法，所 述圖像處理方法包括圖像輸入步驟，用于輸入文檔圖像；提取步驟，用于提取包括在輸入的所述文檔圖像中的字符圖像；以及嵌入步驟，用于通過(guò)借助預(yù)定點(diǎn)圖案構(gòu)成所述字符圖像來(lái) 嵌入水印消息。
19. 一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中存儲(chǔ)有用于使計(jì)算機(jī) 執(zhí)行圖像處理方法的控制程序，所述圖像處理方法包括圖像輸入步驟，用于輸入文檔圖像；提取步驟，用于提取包括在輸入的所述文檔圖像中的字符 圖像；以及嵌入步驟，用于通過(guò)借助預(yù)定點(diǎn)圖案構(gòu)成所述字符圖像來(lái) 嵌入水印消息。
20. —種控制程序，用于使計(jì)算機(jī)執(zhí)行圖像處理方法，所 述圖像處理方法包括圖像輸入步驟，用于輸入帶水印的圖像； 獲取步驟，用于獲取表示點(diǎn)圖案的點(diǎn)圖案信息，所述點(diǎn)圖 案構(gòu)成包括在輸入的所述文檔圖像中的字符圖像；以及提取步驟，用于基于獲取的所述點(diǎn)圖案信息來(lái)提取水印消息。
21. —種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中存儲(chǔ)有用于使計(jì)算機(jī) 執(zhí)行圖像處理方法的控制程序，所述圖像處理方法包括圖像輸入步驟，用于輸入帶水印的圖像； 獲取步驟，用于獲取表示點(diǎn)圖案的點(diǎn)圖案信息，所述點(diǎn)圖 案構(gòu)成包括在輸入的所述文檔圖像中的字符圖像；以及提取步驟，用于基于獲取的所述點(diǎn)圖案信息來(lái)提取水印消自全文摘要
為了提供可以在抑制原稿圖像質(zhì)量劣化時(shí)，實(shí)現(xiàn)確保一定或更大的消息嵌入精度和量的水印消息的嵌入和提取的圖像處理裝置和方法，將文檔圖像輸入到圖像輸入單元，由圖像分析單元提取包括在輸入的文檔圖像中的字符圖像，并且由嵌入單元通過(guò)借助預(yù)定點(diǎn)圖案構(gòu)成字符圖像來(lái)嵌入水印消息。
文檔編號(hào)H04N1/387GK101160950SQ20068001199
公開(kāi)日2008年4月9日 申請(qǐng)日期2006年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月12日
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