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撮像装置、電子透かしの抽出方法、電子透かし及び開閉パターンの最適化方法

国内特許コード	P160013353
整理番号	S2015-0642-N0
掲載日	2016年10月5日
出願番号	特願2015-037159
公開番号	特開2016-163064
登録番号	特許第6443982号
出願日	平成27年2月26日(2015.2.26)
公開日	平成28年9月5日(2016.9.5)
登録日	平成30年12月7日(2018.12.7)
発明者	小野智司川崎洋前原武堀田祐樹
出願人	国立大学法人鹿児島大学
発明の名称	撮像装置、電子透かしの抽出方法、電子透かし及び開閉パターンの最適化方法
発明の概要	【課題】手ぶれしても、動画像の電子透かしであっても、電子透かしを正確に抽出する。【解決手段】撮像素子４は、受光面上に結像する２次元画像を撮像し、２次元画像の画像データを取得する。結像光学系１（レンズ１Ａ、１Ｂ）は、電子透かしが埋め込まれた２次元画像を撮像素子４の受光面に結像させる。開口絞り２は、撮像の露光時間中、結像光学系１から撮像素子４へ到達する光が通過する開口を、時間変化が符号化されている開閉パターンで開閉する符号化露光を行う。画像処理部５は、撮像素子４で取得された画像データに対して開閉パターンに対応する関数を用いたデコンボリューションを実行して、２次元画像の画像データを得る。画像処理部５は、得られた２次元画像の画像データから電子透かしを抽出する。【選択図】図１
従来技術、競合技術の概要	航空機又は列車の搭乗券、イベントなどの入場券、電子マネー、クーポンなど、２次元コードが認証の役割を担うことが期待されている。紙に印刷された２次元コードに電子透かしを埋め込むことで、不正に複製された２次元コードを識別可能な技術が開示されている（例えば、特許文献１、２参照）。一方で、携帯電話の画面に表示された２次元コードの複製もより正確に検知する技術の実現が望まれている。
産業上の利用分野	この発明は、撮像装置、電子透かしの抽出方法、電子透かし及び開閉パターンの最適化方法に関する。
特許請求の範囲	【請求項1】受光面上に結像する２次元画像を撮像し、前記２次元画像の画像データを取得する撮像素子と、電子透かしが埋め込まれた２次元画像を前記撮像素子の受光面に結像させる結像光学系と、露光時間中、前記結像光学系から前記撮像素子へ到達する光が通過する開口の開閉を、符号化されている開閉パターンで繰り返す符号化露光を行う露光部と、前記撮像素子で取得された画像データに対して前記開閉パターンに対応する関数を用いたデコンボリューションを含む画像処理を実行して、前記電子透かしを抽出する画像処理部と、を備える撮像装置。【請求項2】前記電子透かしは、情報端末の画像に表示されている動画像である、請求項１に記載の撮像装置。【請求項3】前記２次元画像は、情報端末の画像に表示されている２次元コードである、請求項１に記載の撮像装置。【請求項4】前記画像処理部は、前記開閉パターンに対応する関数を用いたデコンボリューションを実行して、前記２次元画像の画像データを復元し、復元された前記２次元画像の画像データに対して周波数変換処理を実行することにより、前記電子透かしを抽出する、請求項１から３のいずれか一項に記載の撮像装置。【請求項5】液晶駆動部を備え、前記露光部は、前記液晶駆動部によって駆動されることにより、開口を形成する透過型の液晶開口である、請求項１から４のいずれか一項に記載の撮像装置。【請求項6】前記露光部は、開口が開いている間、前記結像光学系を介して前記撮像素子に入射する光が通過する符号化開口を有する開口絞りとして動作する、請求項５に記載の撮像装置。【請求項7】前記結像光学系を介して前記撮像素子に入射する光が通過する符号化開口を有する開口絞りを備え、前記露光部は、前記撮像素子への光の入射を遮断するシャッタである、請求項１から４のいずれか一項に記載の撮像装置。【請求項8】結像光学系から撮像素子へ到達する光が通過する開口の開閉を、符号化されている開閉パターンで繰り返す符号化露光を行いながら、前記結像光学系を介して電子透かしが埋め込まれた２次元画像の画像データを撮像素子で撮像して、前記画像データを取得する撮像工程と、前記撮像素子で取得された画像データに対して前記開閉パターンに対応する関数を用いたデコンボリューションを含む画像処理を実行して、前記電子透かしを抽出する画像処理工程と、を含む電子透かしの抽出方法。【請求項9】結像光学系から撮像素子へ到達する光が通過する開口の開閉を、符号化されている開閉パターンで繰り返す符号化露光を行いながら、前記結像光学系を介して電子透かしが埋め込まれた２次元画像の画像データを撮像素子で撮像して、前記画像データを取得する撮像工程と、前記撮像素子で取得された画像データに対して前記開閉パターンに対応する関数を用いたデコンボリューションを含む画像処理を実行して、前記電子透かしを抽出する画像処理工程と、前記画像処理工程で抽出された前記電子透かしの抽出率を算出する算出工程と、を含み、前記電子透かしのパターン及び前記開閉パターンを変更しながら、前記撮像工程と、前記画像処理工程と、前記算出工程とを繰り返し行い、最適化手法を用いて、前記抽出率が最大となる前記電子透かし及び前記開閉パターンを決定する電子透かし及び開閉パターンの最適化方法。
国際特許分類(IPC)	H04N 5/232 テレビジョンカメラを調整するための装置，例．遠隔制御 H04N 1/387 原画の組立て，再編成またはその他の変形 G06T 1/00 汎用イメージデータ処理
Fターム	5B057CA08 多値、濃淡 5B057CA12 ２次元 5B057CA16 ピクセル（ドット）データ 5B057CB08 多値、濃淡 5B057CB12 ２次元 5B057CB16 ピクセル（ドット）データ 5B057CG05 直交符号化 5B057CG07 その他の符号化、復号化方式＊ 5C076AA14 固定情報、付加情報の挿入＊ 5C076BA06 データ加工手段を有するもの 5C122FB02 光学設計に特徴があるもの 5C122FG15 映像電子回路．関連ＨＡ５０～ＨＡ５９ 5C122FH12 動き検出／動きベクトル検出 5C122FH22 特殊効果処理（例．モザイク／フェード／ぼかし）．関連ＥＡ０７，ＦＤ１４ 5C122FH23 フィルタリング 5C122HA31 電子透かし／ウォーターマーク 5C122HA40 符号化／復号化技術
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出願権利状態	登録

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発明の名称	IMAGING DEVICE, EXTRACTION METHOD OF DIGITAL WATERMARK, DIGITAL WATERMARK AND OPTIMIZATION METHOD OF OPENING AND CLOSING PATTERN
発明の概要	PROBLEM TO BE SOLVED: To extract a digital watermark even of a moving picture accurately, even if a camera shakes. SOLUTION: An imaging element 4 captures a two-dimensional image focused on a light-receiving surface, and acquires the image data of the two-dimensional image. An imaging optics 1 (lenses 1A, 1B) focuses a two-dimensional image embedding a digital watermark on the light-receiving surface of the imaging element 4. An aperture stop 2 performs coding exposure for opening and closing an opening, through which the light reaching the imaging element 4 from the imaging optics 1 passes during the exposure time of imaging, by an opening and closing pattern where the time change is encoded. An image processing section 5 executes deconvolution for the image data acquired by the imaging element 4 by using a function corresponding to the opening and closing pattern, and obtains the image data of the two-dimensional image. The image processing section 5 extracts the digital watermark from the image data of the two-dimensional image thus obtained.

発明の名称

IMAGING DEVICE, EXTRACTION METHOD OF DIGITAL WATERMARK, DIGITAL WATERMARK AND OPTIMIZATION METHOD OF OPENING AND CLOSING PATTERN

発明の概要

PROBLEM TO BE SOLVED: To extract a digital watermark even of a moving picture accurately, even if a camera shakes.
SOLUTION: An imaging element 4 captures a two-dimensional image focused on a light-receiving surface, and acquires the image data of the two-dimensional image. An imaging optics 1 (lenses 1A, 1B) focuses a two-dimensional image embedding a digital watermark on the light-receiving surface of the imaging element 4. An aperture stop 2 performs coding exposure for opening and closing an opening, through which the light reaching the imaging element 4 from the imaging optics 1 passes during the exposure time of imaging, by an opening and closing pattern where the time change is encoded. An image processing section 5 executes deconvolution for the image data acquired by the imaging element 4 by using a function corresponding to the opening and closing pattern, and obtains the image data of the two-dimensional image. The image processing section 5 extracts the digital watermark from the image data of the two-dimensional image thus obtained.

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