JP2008182702A - 分散型微小セキュリティ・マークを埋め込むためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マーク・パラメータ・データベース、グラフィカル・ユーザ・インターフェース、及び検出シミュレータを用いて、文書及び画像内に分散型微小セキュリティ・マークを埋め込む改善された方法を提供する。
【解決手段】各々が複数の散在するドットを含む分散型微小セキュリティ・マークの少なくとも１つの受け取り部のデジタル表示として定められるホスト画像の画素位置の各々についての検出誤り率を予測することを含む。各画素についての検出誤率が、ホスト画像と共にグラフィカル・ユーザ・インターフェース上に表示され、所望の分散型微小セキュリティ・マークが選択される。少なくとも１組の分散型微小セキュリティ・マーク・パラメータが識別され、このパラメータは、分散型微小セキュリティ・マークの可検出性と可視性との間の最適化されたバランスの決定を可能にする。
【選択図】図６

Description

本開示は、一般に、偽造防止のための方法及びシステムに関し、より具体的には、真正な文書及び／又は画像を偽造文書及び／又は画像から見分けるために、分散型微小セキュリティ・マーク（dispersed miniature security marks）を利用し、自動的に埋め込むためのシステム及び方法に関する。

現在の偽造防止システムは、主としてデジタル（電子）透かし、すなわちデジタル画像信号及び文書に情報（例えば、著作権表示、セキュリティ・コード、識別データ等）を挿入できるようにする技術の使用に基づいている。こうしたデータは、信号又は信号の著者に関する情報（例えば、名前、場所等）を記述するビット群とすることができる。画像に対する最も一般的な透かし方法は、空間又は周波数ドメインで機能するものであり、透かしを信号に付加し、これを信号から除去するために、種々の空間及び周波数ドメイン技術が使用されている。

空間デジタル透かしの場合、最も簡単な方法は、選択された画素の最下位ビットを、グレースケール又はカラー画像にフリップ（flip）することを必要とする。これは、画像が何らかの人による修正又はノイズを生じる修正（noisy modification）を受けない場合に限ってうまく機能する。紙に透かしを入れるのと同じように、より頑強な透かしを画像に埋め込むことができる。こうした技術では、絵の領域にわたって透かし記号を重ね合わせ、次に、その透かしに対して幾らかの固定した強度値を画像の種々の画素値に付加することが可能である。結果として得られる透かしは、透かしの強度値（それぞれ、大きいか又は小さいか）によって、目に見える場合も見えない場合もある。

色分離を用いて、空間透かしを適用することもできる。この手法において、透かしは、１つのカラーバンドにのみ現れる。この種の透かしは、肉眼では見えにくく、通常の観察条件下では検出が困難である。しかしながら、印刷又は電子写真のために画像の色が分離されると、この透かしが直ちに現れる。このことにより、透かしをそのカラーバンドから除去できない限り、その文書はプリンタに対して無用になる。この手法は、ジャーナリストが、透かしのないバージョンを購入する前に写真ストック（photo-stockhouse）からのデジタル写真を検査するのに、商業的に使用されている。

デジタル透かし技術の利用には幾つかの欠点がある。透かしを取り出すには、一般に、抽出用ハードウェア及び／又はソフトウェアが用いられる。デジタル透かしは、通常、かなり大きい占有面積（footprint）を有するため、デジタル透かしを読み取るのに用いられる検出器が、かなりのバッファ記憶装置を必要とすることが多く、このことにより、検出コストが増大される。

この問題を改善するために、代替的な偽造防止システム、すなわち微小セキュリティ・マークを用いることができる。微小セキュリティ・マーク（ＭＳＭ）は、特定の形状を形成する、小さく実質的に目に見えないマークから構成される。ＭＳＭは、保護される文書又は画像内に埋め込むことができる。文書又は画像が走査され、処理され、プリンタに送られると、画像形成システム内のＭＳＭ検出器が、埋め込まれたＭＳＭマークを認識し、偽造の試みを無効化することができる。ＭＳＭは、非常に単純で安価な検出器しか必要としないという点で、透かしのような既存の技術に優る利点を有するものである。したがって、費用対効果が大きい方法で、ＭＳＭを多くの装置に適用することが可能である。

画像内へのＭＳＭの埋め込みは、複雑なプロセスであり、最良のマーク位置を決定し、マーク・パラメータを調整することを必要とする。通常、高い検出率と低い可視性といった多数の競合する要件が存在するので、トライ・アンド・エラー手法は、スキルと経験を必要とする。さらに、トライ・アンド・エラー手法は、大きな労働力を要し、通常最適な結果をもたらさない。この問題及び他の問題を改善するために、システム及び方法を開発し、ＭＳＭ埋め込みプロセスを手助けする必要がある。さらに、ＭＳＭマークは、サイズが小さいため、人間の肉眼では見えないか又はほとんど見えないが、セキュリティを強化するために、それらの可視性をさらに低減させることが好ましい。

開示された実施形態は、上記の背景説明及びそこに引用された技術において言及された問題に対する改善された解決法の例を提供する。これらの例においては、マーク・パラメータ・データベース、グラフィカル・ユーザ・インターフェース、及び検出シミュレータを用いて、文書及び画像内に分散型微小セキュリティ・マークを埋め込む改善された方法が示される。この方法は、各々が複数の散在するドットを含む分散型微小セキュリティ・マークの少なくとも１つの受け取り部（recipient）のデジタル表示として定められるホスト画像の画素位置の各々についての検出誤り率を予測することを含む。各画素についての検出誤率が、ホスト画像と共にグラフィカル・ユーザ・インターフェース上に表示され、所望の分散型微小セキュリティ・マークが選択される。少なくとも１組の分散型微小セキュリティ・マーク・パラメータが識別され、このパラメータは、分散型微小セキュリティ・マークの可検出性と可視性との間の最適化されたバランスの決定を可能にする。操作者により検討し調整するために、分散型微小セキュリティ・マークを有するホスト画像は、グラフィカル・ユーザ・インターフェース上に表示される。

代替的な実施形態においては、マーク・パラメータ・データベース、グラフィカル・ユーザ・インターフェース、及び検出シミュレータを用いて、文書及び画像内に分散型微小セキュリティ・マークを埋め込むためのシステムが開示される。このシステムは、各々が複数の散在するドットを含む分散型微小セキュリティ・マークの少なくとも１つの受け取り部のデジタル表示として定められる、ホスト画像の各画素位置についての検出誤り率を予測するための手段を含む。このシステムは、各画素についての誤り率を検出するための手段を提供する。これらは、グラフィカル・ユーザ・インターフェース上にホスト画像と共に表示され、所望の分散型微小セキュリティ・マークの位置を選択するための手段が設けられる。このシステムは、少なくとも１組の分散型微小セキュリティ・マーク・パラメータを識別し、このパラメータは、分散型微小セキュリティ・マークの可検出性と可視性との間の最適バランスの判断を可能にするマーク・パラメータである。分散型微小セキュリティ・マークを有するホスト画像は、操作者により検討し、調整するためにグラフィカル・ユーザ・インターフェース上に表示される。

更に別の実施形態において、プログラム・コードがコンピュータによって実行されるとき、コンピュータに、マーク・パラメータ・データベース、グラフィカル・ユーザ・インターフェース、及び検出シミュレータを用いて文書及び画像内に分散型微小セキュリティ・マークを埋め込むための方法ステップを実行させる、コンピュータ可読プログラムが媒体内に埋め込まれたコンピュータ可読記憶媒体が開示される。この方法は、各々が複数の散在するドットを含む分散型微小セキュリティ・マークの少なくとも１つの受け取り部のデジタル表示として定められる、ホスト画像の各画素位置についての検出誤り率を予測することを含む。各画素についての検出誤り率は、グラフィカル・ユーザ・インターフェース上にホスト画像と共に表示され、所望の分散型微小セキュリティ・マーク位置が選択される。少なくとも１組の分散型微小セキュリティ・マーク・パラメータが識別され、このパラメータは、分散型微小セキュリティ・マークの可検出性と可視性との間の最適バランスの判断を可能にするマーク・パラメータである。分散型微小セキュリティ・マークを有するホスト画像は、操作者により検討し、調整するために、グラフィカル・ユーザ・インターフェース上に表示される。

分散型ＭＳＭは、これらの可視性が低下するため、標準的なＭＳＭと比べてセキュリティ機能が強化される。ＭＳＭは、３つの側面、すなわちＭＳＭが画像背景とは著しい色差を有する、各々のＭＳＭが所定の形状（円形、正方形等）を有する、ＭＳＭがある所定のパターンを形成するという側面において、画像コンテンツとノイズを区別する。階層型ＭＳＭの場合、パターンを、２つの層、すなわち一定のパターンを有する下部層と、下部層のグループの相対的位置及び配向を指定する上部層とに分解することが可能である。ここでの説明のために、ＭＳＭという用語は、階層的ＭＳＭ及び非階層的ＭＳＭの両方を含む。ＭＳＭ構成及び特徴は、Ｆａｎへの同時係属中の米国特許出願第１１／３１７，７６８号（「Ｃｏｕｎｔｅｒｆｅｉｔ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ Ｕｓｉｎｇ Ｍｉｎｉａｔｕｒｅ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｍａｒｋｓ」）及びＦａｎへの米国特許出願第１１／４７２，６９５号（「Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ Ｍｉｎｉａｔｕｒｅ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｍａｒｋｓ」）においてより完全に説明されており、これらの特許の両方とも本出願と同じ譲受人に譲渡され、それらの全体が引用によりここに組み入れられる。分散型ＭＳＭは、複数の散在するドットからなるＭＳＭとして、ここでの目的のために定められる。ＭＳＭ内のドットの分布は恣意的なものであり、均一であっても不均一であってもよい。

半自動式の分散型ＭＳＭ埋め込みシステム及び方法は、文書又は画像内にＭＳＭを埋め込む既存の方法を改善するものである。本開示に用いられる「画像（image）」という用語は、グラフィック又は複数のグラフィックス、テキストのコンパイル、コントーン又ハーフトーンの画像、或いは表示装置、こうした画像のデジタル表示を含む表示装置、マーカー等に出力できる、それらの組み合わせ又は部分組み合わせを指す。例えば、画像は、該画像を構成する特定の画素のカラー、強度等を示す一連の画素値によって表される、グラフィックス、テキスト、及び絵の組み合わせとすることができる。システムは、ユーザ・インターフェース、検出シミュレータ、及びマーク・パラメータを格納するデータベースを含む。この埋め込む方法は、シミュレーションにより各画像位置についての検出誤り率を予測することと、その結果をユーザ・インターフェースに表示することとを含む。予測情報を用いて、操作者は、所望のマーク位置を選択する。次に、システムは、操作者が決定したメトリクスに従って、マークの可検出性と可視性の間のバランスを最大にする一連のパラメータを自動的に選択する。これらのパラメータは、操作者によって調整することができ、その結果をデータベース内に配置することができる。

種々のコンピュータ環境が、分散型ＭＳＭを埋め込むためのシステム及び方法が常駐できるネットワークをサポートする能力を組み込むことができる。以下の説明は、方法及びシステムを実装できる適切なコンピュータ環境を簡潔かつ一般的に説明するように意図される。要求されているわけではないが、この方法及びシステムは、単一のコンピュータによって実行されるプログラム・モジュールのようなコンピュータ実行可能命令の一般的な文脈で説明される。一般に、プログラム・モジュールは、特定のタスクを実行する又は特定の抽象データ型を実装する、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を含む。さらに、当業者であれば、この方法及びシステムは、手持ち式装置、マルチプロセッサ・システム、マイクロプロセッサ・ベースの又はプログラム可能な大衆消費電子製品、ネットワーク化されたＰＣ、ミニコンピュータ、メインフレーム・コンピュータ等を含む、他のコンピュータ・システム構成を用いて実施され得ることを理解するであろう。

この方法及びシステムは、通信ネットワークを通して接続される遠隔処理装置によってタスクを実行する分散型コンピュータ環境において実施することもできる。分散型コンピュータ環境においては、プログラム・モジュールは、局所的及び遠隔メモリ記憶装置の両方に配置することができる。

図１を参照すると、見やすくするための拡大されたバージョンでの標準的なＭＳＭの実例が示される。標準的なＭＳＭは、円形、正方形、矩形等のような所定の形状を有する、０．１ミリメートル〜１．０ミリメートルのサイズ範囲のオブジェクトである。この例証において、標準的なＭＳＭは、部分的なサンプル文書上のパターン内にある７つの黄色のマークからなる。これとは対照的に、ここに開示される分散型ＭＳＭは、標準的なＭＳＭと比べてサイズがずっと小さい（０．０８ミリメートル〜０．２５ミリメートル）散在するドットのグループから構成される。各ＭＳＭが散在する又は分散された黄色のドット２１０のグループから構成される、分散型ＭＳＭ構成の一実施形態の実例が、図２に示される。説明及び比較のために、類似した検出精度を有する図１と同じ一般的構成及び図１と同じ拡大レベルが示される。分散型ＭＳＭは、例えば、所定の半径を有する円形などの小さい領域にわたって散在するドットのグループの形態とすることができる。ドットの総面積が、判別力を、よって検出精度を決定する。ドットの分布は恣意的なものであるが、均一性により幾つかの利点を達成することができる。幾つかの印刷エンジンは、極めて小さいドットを確実に印刷することができないため、ドットのサイズは、可視性及び印刷適性の問題によって決定される。例証のために、表示された構成内の全てのＭＳＭが分散されたもの、及び、同じパラメータをもつものとして示されるが、ＭＳＭ構成は、分散型ＭＳＭ及び非分散型ＭＳＭの両方を含むことができ、個々のＭＳＭのパラメータは変わり得ることが留意される。分散型ＭＳＭ３１０を示す、更なる拡大が図３に与えられる。説明のために黄色の分散型ＭＳＭが提示されるが、分散型ＭＳＭは、画像の背景とは著しい色差を提供する如何なるカラーにしてもよい。さらに、各々の分散型ＭＳＭは、例えば、ＭＳＭ当たりのドット数、ドット・サイズ、及びドット分布等、並びに他の可能なパラメータを含むことができる、様々な所定のドット・パラメータの形態をとることができ、それらの全ては、明細書及び特許請求の範囲によって考慮される。

図４を参照すると、文書及び／又は画像内の分散型ＭＳＭを埋め込むためのシステムの１つの例示的な実施形態の機能ブロック図が示される。ここで用いられるセキュリティ・マークは、画像、図形、絵、文書、テキスト本体等のような受け取り部に付与される任意のマーク（例えば、凹部、刻印、隆起部、上塗り）とすることができる。セキュリティ・マークは、検出し、抽出し、及び／又は解釈することが可能な情報を含むことができる。セキュリティ・マーク内に含まれる情報が正確であることを検証して、これによりセキュリティ・マークが付与された受け取り部の真正性を検証することによって、このような情報を利用して偽造を防止することが可能になる。１つの例示的な実施形態においては、セキュリティ・マークは、少なくとも１つの分散型データ・マークと、少なくとも２つの分散型アンカ・マークとを含む分散型ＭＳＭ構成を有する。分散型ＭＳＭは、異なる色及びドット・パラメータを有することができる。特に、分散型ＭＳＭ構成内のアンカ・マークは、少なくとも１つのデータ・マークとは異なる少なくとも１つの属性（例えば、色、ＭＳＭ当たりのドット数、ドット・サイズ、ドット分布等）を有する。このように、アンカ・マークは、どのデータ・マークとも同じ属性をもつことはない。

１つ又はそれ以上の分散されたデータ・マークの位置、色、及び／又はドット・パラメータが、内部に含まれる情報を決定することができる。例えば、ＭＳＭ構成は、１９の分散されたデータ・マークと、２つの分散されたアンカ・マークとを含むことができる。分散されたアンカ・マーク及び分散されたデータ・マークのどちらの色及びドット・パラメータも既知であるので、アンカ・マークを互いに見分けることが可能である。さらに、各ＭＳＭ構成内の分散されたアンカ・マークの位置も互いに既知であり、１つ又はそれ以上の分散されたデータ・マークに対しても既知であり得る。このように、ＭＳＭ構成から、これに関連した１つ又はそれ以上のアルゴリズムを用いて、情報を格納し、抽出することができる。１つ又はそれ以上のアルゴリズムは、マーク位置、色、及びドット・パラメータの少なくとも１つを利用して、ＭＳＭ構成からのデータを格納及び／又は抽出することができる。

アンカ・マークを用いて、ＭＳＭ構成の検出及び抽出に使用される計算上のオーバーヘッド量を制限することができる。例えば、画像（及びこれに付与されたＭＳＭ構成）の回転、移動、及び／又は拡大縮小が未知であるため、より高い検出要件が必要になることがある。この結果、マークの数が増えるにつれて、計算上の複雑さが指数関数的に増大する可能性がある。一般に、アンカ・マークにより、ＭＳＭ構成の位置を即座に決定することが可能になる。特に、ＭＳＭ構成内において、アンカ・マークに対する少なくとも１つのデータ・マークの位置を迅速に決定することができる。このように、過度の計算オーバーヘッドを軽減することができる。さらに、ＭＳＭ構成は、デジタル透かしより小さい占有面積を形成することができ、これにより、バッファ記憶要件を低減させることができる。このことは、より多数のデータ・マーク及び／又はアンカ・マークが使用される場合に特に有利である。一態様においては、検出器は、まずアンカ・マークを識別し、次いで、このアンカ・マークを使用して、位置、配向、及び拡大縮小のパラメータを決定することができる。これらのパラメータを適用して、線形の計算上の複雑さで、データ・マークを位置決めすることができる。

図４に示されるように、システムは、データ受信ソース４１０と、分散型ＭＳＭ埋め込みモジュール４２０と、メモリ４６０と、アプリケーション（付与）モジュール４７０とを含む。これらのデバイスは、直接シリアル接続、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）、広域エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）、イントラネット、インターネット、回路配線等のような、データの伝送を可能にする任意のタイプのリンクとすることができるデータ通信リンクを介して、互いに連結される。データ受信ソース４１０は、１つ又はそれ以上のソース（図示せず）から情報を受信する。こうしたソースは、１つ又はそれ以上の製品（例えば、通貨、パスポート、ビザ、銀行書類、身分証明書類等）に関連した情報を含む、１つ又はそれ以上のデータベース、処理コンポーネント等とすることができる。場合によっては、ユーザは、１つ又はそれ以上の製品の真正性の検証に関心がある。真正性を検証する手段を提供するために、１つ又はそれ以上のセキュリティ・マークを製品に付けることができる。こうしたセキュリティ・マークは、検証のために、後で検出及び抽出することができる。

データは、例えば、製造元、日付、時間、通し番号等のような実質的に任意の所望の量を表すことができ、或いは単に任意の文字数字列を表すこともできる。１つの手法においては、このデータは独自のもの（proprietary）であり、限られた数のユーザしかデータを解釈することができない。

分散型ＭＳＭ埋め込みモジュール４２０は、受信したデータを、特定の構成に配置される１つ又はそれ以上の分散型ＭＳＭに変換することができる。データ受信コンポーネント４１０からの情報を用いて、１つ又はそれ以上の分散型ＭＳＭを生成することができる。ＭＳＭ構成を含むマークは、受信したデータを表すマークの構成に変換する１つ又はそれ以上のアルゴリズムを介して、受信したデータを構成することができる。アルゴリズムは、１つ又はそれ以上の方程式、方法、ワークフロー等を用いて、１つ又はそれ以上のマーク位置、カラー、及びドット・パラメータ（マーク当たりのドット数、ドット・サイズ、及びドット分布）を決定することができる。こうした決定は、１つ又はそれ以上の異なるマークの１つ又はそれ以上の側面に少なくとも部分的に基づいて行うことができる。ＭＳＭ構成及び特徴は、Ｆａｎへの同時係属中の米国特許出願第１１／３１７，７６８号（「Ｃｏｕｎｔｅｒｆｅｉｔ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ Ｕｓｉｎｇ Ｍｉｎｉａｔｕｒｅ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｍａｒｋｓ」）及びＦａｎへの米国特許出願第１１／４７２，６９５号（「Ｈｉｅｒａｒｃｈｉｃａｌ Ｍｉｎｉａｔｕｒｅ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｍａｒｋｓ」）においてより完全に説明されており、これらの特許の両方とも本出願と同じ譲受人に譲渡され、それらの全体が引用によりここに組み入れられる。

分散型ＭＳＭ埋め込みモジュール４２０は、ユーザ・インターフェース４３０、検出シミュレータ４４０、及びマーク・パラメータ・データ４５０を含む。検出シミュレータ４４０は、受け取り部のホスト画像内にある各画素位置についての検出誤り率を予測し、その結果は、ホスト画像と共に、ユーザ・インターフェース４３０上に表示される。結果は、スクリーン上に別個の画像として表示してもよく、又はオーバーラップさせてもよい。このオーバーラップは、例えば、ホスト画像に対する輝度チャネルの使用及び検出誤り率に対するクロミナンス・チャネルの使用によって、又は当技術分野において知られているいずれかの他の手段によって、達成することができる。マーク・パラメータ・データベース４５０は、ＭＳＭの可検出性と可視性の両方を最適に併せ持つ１組のマーク・パラメータを選択する。マーク・パラメータは、例えば、カラー及びドット・パラメータ（マーク当たりのドット数、ドット・サイズ、及びドット分布）を含むことができる。可検出性と可視性の組み合わせを最適化するのに適用されるメトリクスは、操作者により選択することができ、許容可能な可検出性を保証し、可視性を最小にすること、又は許容可能な可視性を保証し、可検出性を最小にすることを含む。選択されたパラメータを有する埋め込まれたマークを含むホスト画像は、操作者が見るために、ユーザ・インターフェース４３０上に表示される。検出シミュレータ４４０及びマーク・パラメータ・データベース４５０の動作は、図５〜図７を参照して本明細書により完全に説明される。

アルゴリズムは、実質的に任意の方法を用いて、ＭＳＭ構成内におけるデータ・マーク及び／又はアンカ・マークの位置、カラー、ドット・パラメータ等を決定することができる。例えば、キー依存関係（key dependency）、数学的モルフォロジ等を用いることができる。数学的モルフォロジを用いるアルゴリズムは、例えば、構造要素、エローション及び／又はダイレーションを用いて、画像を処理することができる。ブラインド抽出を用いる、情報に基づく埋め込みを用いることができる。一例においては、コンパクトな非真正領域を生成し、高品質圧縮によるノイズを偽検出マップから取り除くために、種々の技術が用いられる。数学的モルフォロジを用いることにより、改ざんされた領域を見つけることができ、ノイズ（例えば、損失のある圧縮等による）が低減される。別の例においては、幾何学的に不変の構造特徴に基づくセキュリティ・マークを生成するアルゴリズムが生成される。こうしたマークは、回転、拡大縮小、並進運動等によっても不変のままである。

メモリ４６０は、特定のＭＳＭ構成を生成する方法を提供するために、１つ又はそれ以上のアルゴリズム、ルックアップ・テーブル等を含むことができる。分散型ＭＳＭ埋め込みモジュール４２０によって用いられるアルゴリズムをメモリ４６０に伝送することができる。このように、アルゴリズムを、後に使用するために、格納し、閲覧し、編集し、組織化し、取り出すことができる。アルゴリズムの選択は、データ・ソース、ユーザの好み、時間的制約、占有面積の制約、データの制約、表面タイプ等のような複数の要因に基づいて行うことができる。

アプリケーション（付与）コンポーネント４７０は、分散型ＭＳＭ埋め込みモジュール４２０から受信した１つ又はそれ以上のセキュリティ・マークを１つ又はそれ以上の受け取り部に付与することができる。一例においては、アプリケーションコンポーネント４７０は、分散型ＭＳＭ埋め込みモジュール４２０から受信したコマンドに少なくとも部分的に基づいて、受け取り部（例えば、紙、膜（velum）、アセテート等）上にＭＳＭ構成を付けることができる印刷プラットフォームである。このように、プリント・ヘッド、アプリケータ等を、受け取り部に対する１つ又はそれ以上の位置に移動させ、インクを特定の位置に分散させて、特定のＭＳＭ構成を生成することができる。別の例証としての実施形態においては、アプリケーションコンポーネントは、受け取り部の表面を除去して及び／又は変色させて特定のＭＳＭ構成を生成する、レーザ・マーキング・システムである。アプリケーションコンポーネント４６０は、受け取り部上に１つ又はそれ以上のマークを生成できる実質的に任意の装置とすることができることを理解すべきである。

分散型ＭＳＭを埋め込むために実行される特定の方法が、一連のフローチャートに関連して下記に説明されるステップを含む。このフローチャートは、コンピュータ実行可能命令で方法が構成されるコンピュータ・プログラムを構成する実施形態を示す。フローチャートを参照することによって方法を説明することで、当業者が、このような命令を含むソフトウェア・プログラムを開発し、コンピュータ・システム上で方法を実行することが可能になる。こうしたプログラムを書くのに使用される言語は、フォートランのような手続き型言語、又はＣ＋＋のようなオブジェクト・ベースの言語とすることができる。当業者であれば、本明細書の開示の範囲から逸脱することなく、これらのステップの変形又は組み合わせを作り得ることを理解するであろう。

ここで図５を参照すると、フローチャートが、文書及び／又は画像内の分散型ＭＳＭを埋め込む方法の例示的な実施形態を示す。５１０において、受け取り部のデジタル表示であるホスト画像の各画素位置について、検出誤り率を予測する。下記の図６により詳細に説明される１つの例示的な手法によってこの決定を行うために、当技術分野において知られている種々の手法を用いることができる。各画素について検出誤り率を計算した後、結果は、ホスト画像と共に操作者に表示される。この結果及びホスト画像は、例えば、並んで単一のスクリーン上に別個に表示してもよく、或いは、画像をオーバーラップさせてもよい。ホスト画像を示すために輝度チャネルを使用すること、及び検出誤り率を示すためにクロミナンス・チャネルを使用することといった、種々の周知の技術を用いて、画像をオーバーラップさせることができる。次に、５２０において、操作者は、所望のマーク位置を選択する。一般に検出誤りが低い位置が好ましいが、位置のバランス（単一の領域内のマークの集中を回避するための）といった他の要因を考慮する必要もある。

５３０において、システムにより、１組のマーク・パラメータが選択される。マーク・パラメータにより、ＭＳＭの可検出性と可視性の間に最適なバランスが提供される。説明のために、例示的なパラメータとしてカラーを使用するが、マーク当たりのドット数、ドット・サイズ、及びドット分布のような代替的なパラメータを用いてもよい。カラー・パラメータの例の場合、各々のマークについて、システムは、マーク位置の周りのホスト画像のカラーである背景色を識別する。次に、システムは、データベースを検索し、可視性を最小にしながら検出可能についての下限を保証するマーク・カラーを見つけ出す。代替的に、メトリクスを適用し、検出を最大にしながら可視性についての制限を設けることもできる。可検出性及び可視性両方の組み合わせを最適化する他のメトリクスも適用できることが留意され、その全てが、この説明の範囲及び本明細書の特許請求の範囲によって考慮される。ユーザ・インターフェースは、選択のために、種々のメトリクスを操作者に提示する。

５４０において、選択されたパラメータを有する埋め込まれたマークを含むホスト画像が、ユーザ・インターフェース上に表示される。選択が満足のいくものでない場合、操作者は、ユーザ・インターフェースによってマーク・パラメータを変更することができる。他の場合には、操作者は、ファイルをメモリに保存し、システムアプリケーションモジュールによってＭＳＭの付与による埋め込みプロセスを完了する。

ここで図６を参照すると、フローチャートは、検出誤り率の予測についての例示的な実施形態を示す。６１０において、分散型ＭＳＭが、ホスト画像の第１の画素位置に埋め込まれる。分散型ＭＳＭを、例えば、ホスト画像の境界などの特定位置において埋め込むことができない場合には、その位置についての誤り率は、１００％と表記され、次の画素位置が識別される。次に、システムは、検出についての十分な信号対雑音比を保証するように、ＭＳＭについてのパラメータを選択する。６１０で生成された埋め込まれたホスト画像に種々の操作を行うことによって、６２０において、１組のシミュレーション画像が生成される。その操作は、これらに限られるものではないが、回転、移動、拡大縮小、及びフィルタ処理を含むことができる。６３０において、シミュレーション画像におけるＭＳＭ検出が行われ、６４０において検出率が記録される。６５０において、ホスト画像内の画素の全てについて検出誤り率が計算されたかどうかについての判断が行われる。ホスト画像内の画素の全てについて検出誤り率が計算された場合、６６０において、結果が、ホスト画像と共に、ユーザ・インターフェース上に表示される。上述のように、画像は、独立した画像として、又は重ね合わせられた画像として示すことができる。種々の手法を用いて、画像を重ね合わせることができ、一例は、ホスト画像を示すために輝度チャネルを使用すること、及び、検出誤り率を示すためにクロミナンス・チャネルを使用することである。

ここで図７を参照すると、フローチャートは、文書及び／又は画像内にＭＳＭを埋め込む方法においてパラメータを決定する方法の例示的な実施形態を示す。操作者によってマーク位置が決定された後、システムは、ＭＳＭの可検出性と可視性との間の最適なバランスをもたらす１組のマーク・パラメータを自動的に選択する。マークのカラー（図８を参照して下記に述べられる）、マーク当たりのドット数、ドット・サイズ、及びドット分布、又は当技術分野において周知の任意の他のパラメータのような種々のパラメータを用いることができる。

７１０において、最初に無限大に設定された現在の指定された可視性Ｖ_selでシステムを初期化する。７２０において、各マークについて、システムは、選択されたパラメータについてのホスト背景情報を識別する。次に、システムは、データベースを検索して、その可検出性が所定の閾値を超えるときにマークの可視性を最小にする最良のパラメータ・セットを識別する。７３０において、識別されたマーク・パラメータ・セットがデータベース内でチェックされるパラメータ・セットの最後のものであるかどうかについての判断が行われる。識別されたマーク・パラメータ・セットがデータベース内でチェックされるパラメータ・セットの最後のものである場合には、７４０において、可視性が無限大と等しいかどうかが判断される。可視性が無限大と等しい場合には、７５０において、パラメータは選択されず、システムは、検出及び可視性要件を満たすパラメータ・セットが識別されなかったというメッセージを戻す。可視性が無限大に等しくない場合には、７４５において選択されたパラメータＰ_selが識別され、７５５において操作者に与えられる。

識別されたマーク・パラメータ・セットがデータベース内でチェックされるパラメータ・セットの最後のものでない場合には、７６０において、セット内の次の候補マーク・パラメータＰ_iが識別される。７７０において、システムは、候補パラメータが可検出性についての所定の閾値を満たすかどうかを判断する。システムによって閾値が設定され、操作者がこの閾値を変更することが可能である。可検出性の閾値が満たされた場合には、７７５において、システムは、設定された候補マーク・パラメータについての結果として得られる可視性を計算する。可検出性の閾値が満たされない場合には、システムは７３０に戻り、データベースから新しい候補パラメータ・セットを選択する。

可視性Ｖ_iが計算された後、７８０において、システムは、計算された可視性が現在の指定された可視性Ｖ_selより小さいかどうかを判断する。計算された可視性が現在の指定された可視性Ｖ_selより小さい場合は、７９０において、現在の指定された可視性Ｖ_selが計算された可視性に再設定され（Ｖ_sel＝Ｖ_i）、選択されたマーク・パラメータが、候補マーク・パラメータに設定される（Ｐ_sel＝Ｐ_i）。次に、システムは、７３０に戻り、データベース内の全てのパラメータ・セットが試されるまで別の候補マーク・パラメータを評価する。種々のメトリクスを適用し、例えば、示される検出についての下限を提供しながら可視性を最小にするなど、可検出性と可視性の間を最適化することができる。代替的に、可検出性を最大にしながら、可視性についての制限を課すように、メトリクスを適用することもできる。可検出性と可視性の両方の組み合わせを最適化する他のメトリクスを用いることもできる。操作者による選択のために、これらの選択肢は、システム・ユーザ・インターフェース上に提示される。

ここで図８を参照すると、フローチャートは、パラメータ決定方法の別の例示的な実施形態を示す。操作者によってマーク位置が決定された後、システムは、ＭＳＭの可検出性と可視性の間の最適バランスを与える１組のマーク・パラメータを自動的に選択する。この実施形態のために、ドット・サイズは例示的なパラメータとして用いられるが、マーク当たりのドット数、ドット・カラー、及びドット分布のような他のパラメータを用いることもできる。８１０において、システムを初期化し、現在の指定された可視性Ｖ_selが最初に無限大に設定される。各マークについて、８２０において、システムは、マーク位置の周りのホスト画像のカラーである背景色Ｂ、及びマーク・カラーを識別する。次に、システムは、データベースを検索し、マークの可検出性が所定の閾値より大きいという制約のもとで、知覚されたマーク・カラーと背景色との間の差を最小にする最良のドット・サイズを識別する。８３０において、識別されたドット・サイズがデータベース内でチェックされる最後のドット・サイズであるかどうかの判断が行われる。識別されたドット・サイズがデータベース内でチェックされる最後のドット・サイズである場合には、８４０において、可視性が無限大と等しいかどうかが判断される。可視性が無限大と等しい場合には、８５０において、ドット・サイズは識別されず、８５５において、システムは、ドット・サイズが識別されなかったというメッセージを戻す。可視性が無限大に等しくない場合には、８４５において、選択されたドット・サイズＳ_selが識別され、８５５において操作者に戻される。

識別されたドット・サイズがデータベース内でチェックされる最後のドット・サイズでない場合には、８６０において、次の候補ドット・サイズＳ_iが識別される。システムは、マーク・カラーと、検出が行われるカラー・チャネル内の候補ドット・サイズによって乗算された背景色との間の差が、可検出性についての所定の閾値より大きいかどうかを判断する。閾値は、システムによって設定され、操作者が変更することが可能である。可検出性の閾値を超える場合には、システムは、８７５において、結果として得られる可視性を計算し、この可視性は、ドット・サイズに関して選択されたカラーとＬ^※チャネル内の背景色との間の差として計算される。可検出性の閾値を超えない場合には、システムは８３０に戻り、データベースから新しい候補ドット・サイズを選択する。

可視性Ｖ_iを計算した後、８８０において、システムは、計算された可視性が現在の指定された可視性Ｖ_selより小さいかどうかを判断する。計算された可視性が現在の指定された可視性Ｖ_selより小さい場合には、８９０において、計算された可視性が現在の指定された可視性が計算された可視性に再設定され（Ｖ_sel＝Ｖ_i）、選択されたドット・サイズは、候補ドット・サイズに設定される（Ｓ_sel＝Ｓ_i）。次に、システムは、８３０に戻り、データベース内の全てのドット・サイズが試されるまで別の候補ドット・サイズを評価する。

標準的なＭＳＭ構成の一実施形態を示す。 分散型ＭＳＭ構成の一実施形態を示す。 より大きく拡大された図２による分散型ＭＳＭの例示である。 文書及び／又は画像内の分散型ＭＳＭを埋め込むための、システムの１つの例示的な実施形態の機能ブロック図である。 文書及び／又は画像内の分散型ＭＳＭを検出する方法の１つの例示的な実施形態を概説するフローチャートである。 検出誤り率の予測の１つの例示的な実施形態を概説するフローチャートである。 文書及び／又は画像内に分散型ＭＳＭを埋め込む方法におけるパラメータ決定の１つの例示的な実施形態を概説するフローチャートである。 文書及び／又は画像内に分散型ＭＳＭを埋め込む方法におけるパラメータ決定の別の例示的な実施形態を概説するフローチャートである。

符号の説明

２１０：ドット
４１０：データ受信ソース
４２０：分散型ＭＳＭ埋め込みモジュール
４３０：ユーザ・インターフェース
４４０：検出シミュレータ
４５０：マーク・パラメータ・データ
４６０：メモリ
４７０：アプリケーションコンポーネント

Claims (4)

1. マーク・パラメータ・データベース、グラフィカル・ユーザ・インターフェース、及び検出シミュレータを用いて、文書及び画像内に分散型微小セキュリティ・マークを埋め込む方法であって、
   各々が複数の散在するドットから構成される分散型微小セキュリティ・マークの少なくとも１つの受け取り部のデジタル表示を含むホスト画像の画素位置の各々について検出誤り率を予測し、
   前記画素の各々についての前記検出誤り率及び前記ホスト画像をグラフィカル・ユーザ・インターフェース上に表示し、
   前記表示された検出誤り率及び前記ホスト画像から、所望の分散型微小セキュリティ・マーク位置を選択し、
   少なくとも１組の分散型微小セキュリティ・マーク・パラメータを識別し、
   前記パラメータは、前記分散型微小セキュリティ・マークの可検出性と可視性の間に最適バランスを提供する分散型微小セキュリティ・マークの特性であり、
   前記パラメータを有する前記分散型微小セキュリティ・マークを含む前記ホスト画像を前記グラフィカル・ユーザ・インターフェース上に表示し、
   前記決定された組の分散型微小セキュリティ・マーク・パラメータが満足のいくものでない場合には、前記マーク・パラメータを調整する、
   ステップを含むことを特徴とする方法。
2. 前記予測誤り率を検出するステップは、
   分散型微小セキュリティ・マークを、前記ホスト画像の選択された画素位置に埋め込み、
   前記埋め込まれた分散型微小セキュリティ・マークを有する前記ホスト画像に、少なくとも１つの作業を行うことによって、１組のシミュレーション画像を生成し、
   前記シミュレーション画像の組において分散型微小セキュリティ・マークの検出を行い、少なくとも１つの検出誤り率を獲得し、
   前記少なくとも１つの検出誤り率を記録し、
   前記ホスト画像の全ての画素位置について検出誤り率が得られたかどうかを判断する、
   ステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記少なくとも１組の分散型微小セキュリティ・マーク・パラメータを判断するステップは、
   指定された可視性に初期化し、
   前記識別された分散型微小セキュリティ・マーク・パラメータについてのホスト画像背景情報を取り出し、
   前記マーク・パラメータ・データベースを検索し、可検出性を維持しながら前記マーク・パラメータの可検出性を最小にする最良のマーク・パラメータを識別する、
   ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記マーク・パラメータ・データを検索して、前記最良のマーク・パラメータを識別するステップは、
   前記識別されたマーク・パラメータが前記マーク・パラメータ・データベース内でチェックされる前記マーク・パラメータ・セットの最後のものであるかどうかを判断し、
   前記識別されたマーク・パラメータが前記マーク・パラメータ・データベース内でチェックされる前記マーク・パラメータ・セットの最後のものである場合には、計算された可視性が前記指定された可視性と等しいかどうかを判断し、
   前記計算された可視性が前記指定された可視性と等しい場合には、検出及び可視性要件を満たすパラメータが識別されなかったというメッセージを提示し、
   前記計算された可視性が前記指定された可視性と等しくない場合には、前記選択されたパラメータを前記グラフィカル・ユーザ・インターフェース上に提示し、
   前記識別されたマーク・パラメータが前記マーク・パラメータ・データベース内でチェックされる前記マーク・パラメータ・セットの最後のものでない場合には、別の候補マーク・パラメータを識別し、
   前記候補マーク・パラメータが可検出性についての閾値を満たすかどうかを判断し、
   前記可検出性についての閾値が満たされる場合には、前記候補マーク・パラメータについての前記可視性を計算し、
   前記可検出性についての閾値が満たされない場合には、新しい候補マーク・パラメータを選択し、前記可検出性の閾値が満たされるまで該可検出性の閾値を評価し、
   前記候補マーク・パラメータについての前記計算された可視性が前記指定された可視性より小さいかどうかを判断し、
   前記候補マーク・パラメータについての前記計算された可視性が前記指定された可視性より小さい場合には、該指定された可視性に再設定し、前記選択されたマーク・パラメータを前記候補マーク・パラメータに再設定する、
   ステップを含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。

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