JP3472210B2 - 画像処理方法及び装置 - Google Patents
画像処理方法及び装置Info
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Description
報に対して付加情報を示す符号パターンを付加する画像
処理方法及び装置に関する。
の高画質化が進み、原稿画像を印刷物として複製し、忠
実に再現することが容易に可能になった。そのため、紙
幣等の有価証券の偽造も容易に行うことができるように
なり、様々な対策がとられるようになってきた。
別して、原稿が有価証券である旨を認識して忠実な印刷
を行わないようにする方法と、印刷物中に印刷装置の機
体番号等を付加することによって、有価証券の偽造が行
われた際に使用された機体を特定できるようにする方法
とに分けられる。
機体識別情報の多重化技術は、有価証券等の偽造防止の
みならず、著作権保護や、機密情報の保護、また文字、
音声等の伝達方法にも適用され、様々な手法が提案され
ている。
開平10−304179に記載されているように、長手
方向が異なる複数の領域から構成されるドットパターン
を符号として付加する方法が提案されている。
の多重化方法には、以下に示す問題点があった。
れた符号は、特定の長手方向を有する形状になってい
る。そのため、例えば画像情報に対して誤差拡散法によ
る疑似階調処理を行った場合に、この符号を付加する
と、誤差拡散法特有の分散性の高いドット配置内に特定
方向に連続したドット配置が出現する。従って、符号が
視覚的に認識しやすくなり、画質が劣化してしまう。
る場合には、複数の符号から構成される情報ブロックを
画像全体に配置する必要がある。その結果、符号の配置
が規則的になりやすいため、符号が視覚的に認識しやす
くなり、画質が劣化してしまう。
されたものであり、画質劣化を起こすことなく、多値の
入力画像情報に対して付加情報を示す符号パターンを付
加できる画像処理方法及び装置を提供することを目的と
する。
の一手法として、本発明の画像処理方法は以下の工程を
備える。
報を示す符号パターンを付加する画像処理方法であっ
て、前記入力画像情報における注目画素の周辺領域の濃
度に基づいて、複数の符号パターンから付加する符号パ
ターンを設定する設定工程と、設定された符号パターン
に基づいて、前記入力画像情報に対して符号パターンが
付加されるように前記注目画素の量子化閾値を決定する
決定工程と、決定された量子化閾値に基づいて前記注目
画素を量子化する量子化工程と、を有することを特徴と
する。
階調処理による量子化を行うことを特徴とする。
拡散法による量子化を行うことを特徴とする。
ついて、図面を参照して詳細に説明する。
る画像処理装置の構成を示すブロック図であり、例えば
インクジェットプリンタ等、疑似階調表現を用いて画像
形成を行う印刷装置に適用できる。
る入力端子、101は識別情報等の付加情報を入力する
入力端子である。102は画像情報を量子化する際の量
子化条件を決定する量子化条件決定部である。尚、量子
化条件決定部102は、その内部の不図示のROM等に
予め複数の量子化条件をテーブルとして保持しており、
そこから適当な量子化条件を選択する。103は付加情
報を構成する1符号を表すドットパターンを複数種類保
持している符号パターンメモリであり、保持されている
符号パターンは量子化条件決定部102において量子化
条件を決定する際に参照される。104は画像情報を量
子化する量子化部であり、量子化条件決定部102にお
いて決定された量子化条件に基づいて、誤差拡散法等の
手法によって画像情報の量子化を行う。また、105は
量子化した画像情報を出力する出力端子である。
像情報を2値、もしくは入力画像情報よりも少ない量子
化値によって疑似階調表現する方法であり、注目画素値
を量子化する際に発生する誤差を注目画素周辺の画素に
分配することにより、画像濃度保存を行う量子化方法で
ある。
を示す。図2において、*は注目画素位置を表し、a〜
lは、注目画素において発生した量子化誤差の配分比率
を表し、配分比率に従った誤差を注目画素の周囲の画素
に分配する。尚、図2に示す例においては注目画素から
縦横共に2画素の範囲に誤差を分配しているが、誤差の
配分範囲はこの限りではない。尚、本実施形態において
は、垂直方向符号付加間隔は一定であるとし、水平方向
の符号付加間隔を変更するものとする。
御手順を示すフローチャートである。
のアドレスをカウントする変数i、及び水平方向のアド
レスをカウントする変数jの初期化を行う。ステップS
301では、行アドレスiで示される行に対して符号付
加を行うか否かを判定する。符号付加を行う行であれ
ば、ステップS302において列アドレスjで示される
列に対して符号付加を行うか否かを判定する。
ドレスi,jで示される注目画素が符号付加位置である
と判定されると、処理はステップS303へ移行する。
本実施形態においては、複数ドットの所定配置からなる
符号パターンによって付加符号を表現するため、ステッ
プS303では、注目画素の座標値(i,j)に基づい
て該注目画素の符号パターン内における座標値を算出
し、ステップS304において注目画素(i,j)周辺
の画像濃度dを検出する。
符号パターンメモリ103に保持されている複数のドッ
トパターンより、符号付加対象画像に応じて設定され
る。この符号パターンは、符号付加処理が開始されるに
先だって設定されるが、その設定方法については後述す
る。
定部102において、符号付加を行う際の量子化条件
を、注目画素周辺の画像濃度d及び符号パターン内座標
値、及び付加情報に基づいて、予め複数の量子化条件が
登録されているテーブルより取得する。その後、ステッ
プS306において画像情報に対する疑似階調処理(量
子化部104における量子化処理)を行う。この擬似階
調処理により、本実施形態における実質的な符号付加が
行われる。
符号付加を行う画素位置ではないと判定されると、処理
はステップS307に移行し、符号付加を行わない通常
の量子化条件を取得した後、ステップS306にて画像
情報に対する疑似階調処理を行う。
レスjのカウント値を1増やし、ステップS309で列
方向の処理が終了したか否かを判定する。終了していな
ければステップS302へ戻るが、終了していればステ
ップS310へ移行する。
初期化を行った後、ステップS311において行アドレ
スiのカウント値を1増やし、ステップS312ですべ
ての行について処理が終了したか否かを判定する。ステ
ップS312において処理が終了していなければS30
1へ戻り、すべての処理が終了していれば当該符号付加
処理を終了する。
加された4ビットの情報を示す情報ブロックの例を示
す。同図における「●」が1つの符号、即ち複数ドット
からなる符号パターンを示す。
毎に、付加符号の間隔に応じて情報ビットを表現してい
る。同図によれば、同一行における符号間隔は一定であ
り、該符号間隔が該符号の奇数個分に相当する場合に情
報ビット「1」、偶数個分に相当する場合に情報ビット
「0」を示す。即ち、該情報ブロックは、「1010」
の4ビット情報を示している。
必要がある偽造防止技術等においては即ち、図4に示す
情報ブロックを、該画像情報全体のあらゆる場所に対し
て埋め込む。尚、図4に示す情報ブロックは本発明の一
実施形態を示すに過ぎず、本発明は本実施形態に限定し
て適用されるものではない。
情報を示す符号を付加する場合、該符号が視認されてし
まうことにより画質劣化が発生する。しかしながら、特
に有価証券の偽造防止対策として符号を付加する場合、
付加された特定情報を確実に検出するために、画像中の
広範囲にわたって該符号を繰り返し付加する必要があ
る。従って、符号そのものが視認されにくいことが必要
となる。
て、サイズの小さい符号を使用する方法が挙げられる。
しかしながらこの方法によれば、符号検出時に使用する
画像読みとり装置において高解像度の読み取り機能が必
要となるのみならず、印刷装置毎に最適な読み取り解像
度が異なるため、実用的ではない。
状とすることが考えられる。ところが、疑似階調表現さ
れた画像のドット配置は、該疑似階調処理方法に大きく
依存する。例えば誤差拡散法による疑似階調処理を行う
場合、図2に示す誤差分配行列中の誤差配分比率を変更
すると、出力画像のドットの配置が変更される。また、
ある一定サイズのウインドウ内における出力画像のドッ
ト配置としては、特に文字等により構成されるような画
像平坦部であれば特定のパターンが多く出現する一方、
別の特定パターンは出現しないという特徴がある。更
に、パターンの出現率は画像の濃度によっても異なり、
ある濃度で出現しないパターンであっても、別の濃度で
は出現することがある。
おける上記特徴を踏まえ、本実施形態において使用され
る符号パターン及びその付加処理について、具体的に説
明する。
態における符号パターンについて説明する。
約2%(5/256)、及び約6%(15/256)で
ある平坦画像を誤差拡散法によって2値化した画像の一
部を示す図である。また図6は、5×5サイズのドット
パターンウインドウであり、図5(b)において500
で示される部分に出現しているドットの配置パターンを
示す。この図6に示すパターンは、図5(a)において
は出現していないことが分かる。
に対応する画像濃度(約2%)に対して、図6に示すパ
ターンを画像情報とは区別可能な符号(以下、符号パタ
ーン)として設定する。即ち、符号パターンメモリ10
3内に保持されている複数の符号パターンのうち、濃度
2%の平坦画像については図6に示すパターンが、量子
化決定部102において選択される。尚、符号パターン
メモリ103に保持される符号パターンは、ある濃度を
有する平坦部の量子化結果において出現しうるパターン
である。従って、本実施形態では常に自然なドットパタ
ーンを符号パターンとして設定することができる。
階調表現を行う際に、図6に示す符号パターンを作成す
るための閾値の構成例を示す。誤差拡散法における誤差
の蓄積は所定範囲内に収まるため、2値化のための閾値
を一定値以下とすることにより、該閾値に対応するドッ
トを必ずオンとすることが可能である。そこで、図7に
示す画素ブロックにおいて、その4隅の画素に相当する
Xについては必ずドットがオンで作成されるように閾値
を設定し、その他の画素に相当するYについては通常処
理時の閾値を設定する。このようにして作成された図7
の閾値ブロックにより、図6に示す符号パターンを確実
に作成することができる。
符号パターンを実際に画像に付加する例について具体的
に説明する。
に対して、図6に示す符号パターンを符号800,80
1,802,803として付加して2値化処理を行った
出力画像例を示す図である。
画像に対して図6に示す符号パターンとは異なるパター
ンを符号804,805,806,807として付加し
て2値化処理を行った出力画像例を示す図である。この
パターン804〜807は、図6に示す符号パターン
(図8(a)に示す符号800〜803)とドット数は
同じであるがその形状が異なり、通常の2値化処理の際
には平坦部には出現しないパターンである。
態において設定された符号パターン(符号800〜80
3)の方が視認されにくいことが分かる。即ち、当該濃
度の平坦部においては視認されにくいパターンを符号パ
ターンとして設定することにより、符号付加を行った際
の画質劣化を抑制することができる。
パターンが図5(a)の濃度では出現しないことを利用
して、これを符号パターンとして採用する例について説
明した。しかしながら、実際の画像においては必ずしも
完全な平坦部が存在するとは限らず、領域毎に画素値の
揺らぎが存存している場合がある。そのため、実際に符
号パターンを設定する際には、対象とする濃度域のみな
らず、その周辺の濃度域についても、当該パターンが出
現しないことを確認する必要がある。
パターンを構成するウインドウ内の濃度は、図5(a)
に示す画像の平均濃度よりも高くなっている。一般に、
ある濃度で出現しにくく、別な濃度で出現するパターン
においては、そのウインドウ内の濃度が対象画像濃度と
は大きく異なっている場合が多い。そこで、本実施形態
における符号パターンとしては、そのウインドウ内濃度
が対象画像濃度と比べて高い場合と低い場合とが考えら
れるが、対象画像濃度が低濃度である場合には、符号パ
ターンのウインドウ内濃度を該対象画像濃度よりも高く
し、逆に対象画像濃度が高濃度である場合には、符号パ
ターンのウインドウ内濃度を該対象画像濃度よりも低く
する。具体的には、符号パターンにおけるオン又はオフ
のいずれか少ない方のドット数が、対象画像の量子化結
果として出現するドットパターンよりも多くなるように
すれば良い。これにより、符号パターンが画像を構成す
るドット配置に埋もれて検出困難となるのを防ぐことが
できる。
ように符号パターンのウインドウサイズが5×5である
場合について説明したが、ウインドウサイズはこの限り
ではなく、更にウインドウの縦横比も同一でなくてよ
い。即ち、図6に示す符号パターンはあくまでも一実施
形態に過ぎず、本発明がこれに限定されるものでないこ
とはもちろんである。
ンは画像濃度に応じて変化するため、符号パターンを画
像濃度に応じて可変とすることにより、さらに視認され
にくい符号形状を設定することが可能となる。もちろ
ん、符号パターンのウインドウサイズを画像濃度に応じ
て変化させることも効果的である。
特に平坦部の多い画像情報を疑似階調表現した画像情報
中に異種情報を多重化する場合に、該情報を表現する符
号形状を視認されにくいものとすることにより、画質劣
化を抑制できる。
実施形態について説明する。
符号付加を行うにあたって、色成分毎に符号形状を変更
することを特徴とする。
レーザープリンタ等の印刷装置においては、C(シア
ン),M(マゼンタ),Y(イエロー),K(ブラック)のイ
ンクやトナー等を使用してカラー画像の印刷を行う。こ
のようなカラー印刷を行う場合に、たとえ同一の形状を
形成した場合でも、色成分によっては視覚的な印象が異
なってしまう。例えば、白色の紙上にドットを印刷する
場合について考えると、Kインクを使用した場合には視
覚的に目立ちやすいが、Yインクを使用した場合には目
立ちにくくなる。
刷を行った機体番号等の情報を付加する際には、該付加
情報が確実に検出される必要がある。なるべく少ない領
域に多くの情報を付加する方法の一つとして、複数の色
成分に対して情報を分割して付加する方法がある。画像
によらずに確実な情報検出を行うために、上記のように
複数の色成分に対して情報の付加を行い、情報読みとり
可能条件を大きくすることは有効である。
対する視認性により、各色に対して同一形状の符号を付
加した場合であっても、色によっては符号が目立ってし
まう場合がある。
像に対して符号付加を行う場合に、色成分毎のドットの
視認性に応じて、符号パターンの形状を制御することを
特徴とする。即ち、視認されやすい色成分ほど、符号付
加の効率よりも視認されにくさを重要視して、符号パタ
ーン形状を決定する。
変更することも同様に効果的である。
状の設定は、上述した第1実施形態と同様の手法によっ
て行えば良い。
ば、符号付加対象となる色成分の視認性を考慮して符号
パターン形状を制御することにより、カラー画像におけ
る画質劣化を軽減することができる。
実施形態について説明する。
像の平坦部において符号パターンを多重化する例につい
て説明した。しかしながら、実際の画像情報には、エッ
ジ部が含まれる場合がある。特に有価証券の偽造防止を
目的として符号付加を行う場合、付加対象となる画像に
は文字や絵、或いは模様等が含まれており、即ち多くの
エッジ部が存在する。そこで、付加情報を確実に読み取
るためには、エッジ部においても符号パターンが検出可
能であることが望まれる。
における符号パターンの形状制御について説明する。
号パターンは、該低濃度領域に紛れ込む程度のドットの
密集度しかない。従って、該エッジ部において例えば該
符号パターンがエッジ部に埋もれてしまい、その半分程
度しか検出できなかった場合、該検出されたドットが符
号パターン、即ち符号を示すものであるか否かの判定は
困難になる。また、エッジ部の高濃度側においても同様
に、例えば分散したドットによって符号パターンが構成
されていれば、符号の検出は困難となる。
のエッジ部においても確実に検出可能となるような符号
パターンを設定することを特徴とする。
を行った例を示す。同図において、900,901,9
02はそれぞれ付加された符号であり、900は上述し
た第1実施形態における符号800等と同様に、当該量
子化条件下において低濃度領域で視認されにくい符号を
示す。一方、901及び902は、第3実施形態の特徴
であるエッジ部分にかかる符号を示す。
相当する符号パターン例を示す。同図によれば即ち、特
にエッジ部にかかる符号として、ドットの分散性が低
い、即ちドットが密集したパターンが設定されているこ
とが分かる。
た場合でも該符号を確実に判別するために、符号パター
ンのサイズを大きく取ることも非常に効果的である。ま
た、エッジ形状を考慮して符号パターンを設定すること
も効果的である。
特に画像のエッジ部に対して符号付加を行う場合に、ド
ットが密集した符号パターンを設定することにより、例
えば符号パターンの一部のみが検出された場合であって
も、該符号を確実に識別することが可能となる。
ホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プ
リンタなど)から構成されるシステムに適用しても、一
つの機器からなる装置(例えば、複写機、ファクシミリ
装置など)に適用してもよい。
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体(または記録媒体)を、システムあるい
は装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュ
ータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログ
ラムコードを読み出し実行することによっても、達成さ
れることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読
み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の
機能を実現することになり、そのプログラムコードを記
憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、
コンピュータが読み出したプログラムコードを実行する
ことにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけ
でなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピ
ュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)
などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理に
よって前述した実施形態の機能が実現される場合も含ま
れることは言うまでもない。
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示
に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備
わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。
の記憶媒体には、先に説明した図3に示すフローチャー
トに対応するプログラムコードが格納されることにな
る。
劣化を起こすことなく、多値の入力画像情報に対して付
加情報を示す符号パターンを付加することが可能とな
る。
の構成を示すブロック図、
ローチャート、
を示す図、
図、
示す図、
を示す図、
ン例を示す図、である。
Claims (17)
- 【請求項1】 多値の入力画像情報に対して付加情報を
示す符号パターンを付加する画像処理方法であって、 前記入力画像情報における注目画素の周辺領域の濃度に
基づいて、複数の符号パターンから付加する符号パター
ンを設定する設定工程と、設定された符号パターン に基づいて、前記入力画像情報
に対して符号パターンが付加されるように前記注目画素
の量子化閾値を決定する決定工程と、決定された 量子化閾値に基づいて前記注目画素を量子化
する量子化工程と、を有することを特徴とする画像処理
方法。 - 【請求項2】 前記量子化工程においては、擬似階調処
理による量子化を行うことを特徴とする請求項1記載の
画像処理方法。 - 【請求項3】 前記量子化工程においては、誤差拡散法
による量子化を行うことを特徴とする請求項2記載の画
像処理方法。 - 【請求項4】 前記濃度は、平坦部における濃度である
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理方法。 - 【請求項5】 前記符号パターンは、複数ドットからな
るパターンを示すことを特徴とする請求項1記載の画像
処理方法。 - 【請求項6】 前記設定工程においては、前記符号パタ
ーンを予め用意された複数のドットパターンから選択す
ることを特徴とする請求項5記載の画像処理方法。 - 【請求項7】 前記予め用意された複数のドットパター
ンは、前記入力画像情報の平坦部において、前記量子化
工程における量子化結果として出現しうるものであるこ
とを特徴とする請求項6記載の画像処理方法。 - 【請求項8】 前記設定工程においては、前記注目画素
周辺の平均画素値による均一平坦画像において、前記量
子化結果として出現しないドットパターンを選択するこ
とを特徴とする請求項6記載の画像処理方法。 - 【請求項9】 前記設定工程においては、オン又はオフ
のいずれか少ない方のドット数が、前記均一平坦画像に
おいて前記量子化結果として出現するドットパターンよ
りも多いドットパターンを選択することを特徴とする請
求項8記載の画像処理方法。 - 【請求項10】 更に、前記入力画像情報における符号
付加対象の色成分を検出する色成分検出工程を有し、 前記設定工程においては、前記入力画像情報の色成分に
基づいて前記ドットパターンを選択することを特徴とす
る請求項6記載の画像処理方法。 - 【請求項11】 前記設定工程においては、前記色成分
に基づいて前記ドットパターンのサイズを設定すること
を特徴とする請求項10記載の画像処理方法。 - 【請求項12】 更に、前記入力画像情報のエッジ部を
検出するエッジ検出工程を有し、 前記設定工程においては、前記注目画素周辺が前記エッ
ジ部を含むか否かによって前記ドットパターンを選択す
ることを特徴とする請求項6記載の画像処理方法。 - 【請求項13】 前記設定工程においては、前記注目画
素周辺が前記エッジ部を含まない場合に第1のドットパ
ターンを選択し、前記エッジ部を含む場合に前記第1の
ドットパターンよりもドット配置が密である第2のドッ
トパターンを選択することを特徴とする請求項12記載
の画像処理方法。 - 【請求項14】 多値の入力画像情報に対して付加情報
を示す符号パターンを付加する画像処理装置であって、 複数の符号パターンを保持する保持手段と、 前記入力画像情報における注目画素の周辺領域の濃度に
基づいて前記保持手段から選択された符号パターンに基
づいて、前記入力画像情報に対して符号パターンが付加
されるように前記注目画素の量子化閾値を決定する決定
手段と、決定された 量子化閾値に基づいて前記注目画素を量子化
する量子化手段と、を有することを特徴とする画像処理
装置。 - 【請求項15】 前記量子化手段は、擬似階調処理によ
る量子化を行うことを特徴とする請求項14記載の画像
処理装置。 - 【請求項16】 前記量子化手段は、誤差拡散法による
量子化を行うことを特徴とする請求項15記載の画像処
理装置。 - 【請求項17】 コンピュータに、多値の入力 画像情報に対して付加情報を示す符号パター
ンを付加する画像処理方法であって、 前記入力画像情報における注目画素の周辺領域の濃度に
基づいて、複数の符号パターンから付加する符号パター
ンを設定する設定手順と、設定された符号パターン に基づいて、前記入力画像情報
に対して符号パターンが付加されるように前記注目画素
の量子化閾値を決定する決定手順と、決定された 量子化閾値に基づいて前記注目画素を量子化
する量子化手順と、を実行させるためのプログラムを記
録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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