图像处理装置、图像处理系统和图像处理方法

专利名称：图像处理装置、图像处理系统和图像处理方法
技术领域：
本发明涉及图像处理装置和图像处理方法。
背景技术：
在不断前进的信息社会，信息泄漏是严重的问题，因此存在开发用 于防止信息泄漏的技术的需求。例如，已开发了加密数字数据的技术， 使得即使数据被盗窃，第三人也无法阅读数据，这已经用作一种防止信 息泄漏的有效方式。
另一方面，还没有一种用于防止从诸如纸介质的印刷材料的泄漏信 息的有效技术。因此，与数字数据一样，存在对于立即开发用于防止从 印刷材料泄漏信息的技术的需求。
需要保护免于信息泄漏的印刷材料的示例包括采购收据、诸如信用 卡号和社会保险号的个人ID、医疗记录、来自学校的报告卡以及顾客列 表。本发明例如可以通过对信息的重要部分进行加密来防止从这些印刷 材料泄漏信息。
公知的对印刷数据进行加密和解密的技术包括将文档图像分割成
多个块并对这些块进行重排的方法(例如，见美国专利第4459611号)、 以条码形式将加密规则印刷在加密文档上的方法(例如，见日本专利第 2963472号，第1-4页，图1)、对重排后的块中的每一个块进行黑白反转 或镜像反转(mirror reverse)的方法(例如，见日本专利申请特开第 H8-179689,第4页，图3)、对重排后的块中的每一个块进行旋转的方法 (例如，见日本专利第3609097号，第4页，图3)、以及将参考标记添 加到加密图像中用于位置检测，然后在解密时基于参考标记来检测块边 界，而执行记录、缩放、旋转、移位以及覆盖缺陷(deficiency)中的至 少一个的方法(例如，见日本专利申请特开第H9-504660，第13页，图2)。
以下对如上所述的将图像分割成多个块并对这些块进行重排的方法 (以下称为"置乱技术")进行概述，当图像处理装置执行加密时，图像 处理装置将输入图像或输入图像的待加密区域分割成多个块，基于从输 入给该图像处理装置的加密密钥获得的参数对这些块进行重排或置乱， 并采用诸如黑白反转的技术对像素值进行转换，使得可以检测各块的位 置。
为了对通过置乱技术加密的图像进行解密，图像处理装置对加密区 域和加密区域中的块进行检测，然后基于从输入给图像处理装置的解密 密钥获得的参数对这些块进行重排或逆置乱。
然而，上述常规技术存在风险，如下所述，图像处理装置无法形成 如下的转换图像，即，即使该图像被劣化，也可以根据该转换图像来执 行正确的解密，其中转换图像是指已经受置乱处理和像素值转换的图像。
例如，根据美国专利第4459611号、日本专利第2963472号以及日 本专利第3609097号中描述的技术，不能精确校正各块的位置，因此不 能正确执行解密。更具体来说，在这些技术中不执行像素值的转换，因 此，如果图像由于打印或扫描而被扭曲，则不能精确校正各块的位置。
再者，根据美国专利第4459611号、日本专利申请特开第H8-179689 号以及日本专利申请特开第H9-504660号中描述的技术，通过对整个块 进行反转或通过将参考标记加入这些块中，在加密之后黑像素增加，这 导致在打印图像时出现模糊。按此方式，通过这些技术形成的转换图像 不能正确再现图像。
此外，例如，如果加密图像具有数字数据的形式，则在块被黑白反 转时可以完全再现信息。然而，如果加密图像被打印或由扫描仪扫描， 则不能完全再现经黑白反转的区域的图像。
再者，例如，由于在日本专利申请特开第H8-179689号以及日本专 利申请特开第H9-504660号中描述的技术采用黑白反转来转换像素值， 这些技术不能应用于具有多个色调的图像。
更具体来说，通过这些常规技术，图像处理装置通过检测反转区域与非反转区域之间的边界上形成的边沿来检测块。该技术假定待加密信息基本上是黑白字符或黑白图，因此它不能应用于具有多个色调的图像，
如照片。例如，如果将该技术应用于如图23A所示的具有半色调背景的图像，如图23B所示，背景的像素值很难改变，因此难以检测块边界。

发明内容
本发明的一个目的是至少部分地解决常规技术中的问题。根据一个方面的实施方式，提供了一种图像处理方法，该方法包括以下步骤分割步骤，其将待处理图像分割成多个块；重排步骤，其将所述多个块重排到由唯一地指定所述多个块在图像中的位置的加密密钥指定的位置中；确定步骤，其基于不属于在所述多个块被重排之后各块中包括的最小区域的预定像素的像素值，确定用以对构成所述最小区域的像素的像素值进行转换的计算方法；以及转换步骤，其基于在所述确定步骤中确定的计算方法对所述像素值进行转换。
根据另一方面的实施方式，提供了一种图像处理方法，该图像处理方法包括以下步骤检测步骤，在转换后的图像中，对具有转换后的像素值的最小区域的位置进行检测，其中，所述转换后的图像是对构成处理图像中的最小区域的像素的像素值进行转换而生成的，所述处理图像是通过将图像分割成多个块并对这些块进行重排而生成的，用于转换所述像素值的计算方法是基于不属于各最小区域的预定像素来确定的；确定步骤，通过针对所述最小区域识别所述用于转换所述像素值的计算方法，确定用于将转换后的像素值恢复为所述用于转换所述像素值的计算方法对所述像素值进行转换之前的原始像素值的计算方法；像素值恢复步骤，恢复构成所述最小区域的像素的像素值；以及逆重排步骤，将所述多个块逆重排到利用加密密钥重排所述多个块之前它们在图像中的原始位置。
根据又一方面的实施方式，提供了一种图像处理装置，包括分割单元，其将待处理图像分割成多个块；重排单元，其将所述多个块重排到由唯一地指定所述多个块在图像中的位置的加密密钥指定的位置中；以及转换单元，其对构成通过所述重排单元对所述多个块进行重排而产生的处理图像中的各块中包括的最小区域的像素的像素值进行转换。
根据再一方面的实施方式，提供了一种图像处理系统，其包括第一图像处理装置和第二图像处理装置。所述第一图像处理装置包括分割单元，其将待处理图像分割成多个块；重排单元，其将所述多个块重排到由唯一地指定所述多个块在图像中的位置的加密密钥指定的位置中；以及转换单元，其对构成通过所述重排单元对所述多个块进行重排而产生的处理图像中的各块中包括的最小区域的像素的像素值进行转换。所述第二图像处理装置包括检测单元，其在所述重排后的图像中，对具有转换后的像素值的最小区域的位置进行检测，其中基于不属于各最小区域的预定像素来确定用于转换像素值的计算方法；确定单元，其通过针对所述最小区域识别用于转换像素值的计算方法，确定用于将转换后的像素值恢复为在所述用于转换像素值的计算方法对像素值进行转换之
前的原始像素值的计算方法；恢复单元，其恢复构成所述最小区域的像素的像素值；以及逆重排单元，其将所述多个块逆重排到在通过利用加密密钥重排所述多个块之前它们在图像中的原始位置中。
本发明(实施方式)的附加目的和优点将在下面的说明中部分地加以阐述，并且根据以下说明将部分地显见，或者可以通过对本发明的实践来获知。通过所附权利要求中具体指出的要素和组合，可以实现并获得本发明的这些目的和优点。
应当明白，以上一般性描述和以下详细描述都只是示例性和说明性的，而不是对要求保护的本发明的限制。


图1是用于说明根据本发明第一实施方式的图像处理装置的特征的示意图2示出了用于说明第一实施方式的特征的公式；
图3是根据第一实施方式的执行加密的图像处理装置的框图4是根据第一实施方式的输入图像示例的示意8图5是示出根据第一实施方式的加密密钥示例的表；
图6A和6B是用于说明根据第一实施方式的计算方法的示意图7是用于说明由图3所示的加密区域指定单元执行的处理的示意
图8是用于说明由图3所示的图像转换单元执行的处理的示意图；图9A、 9B以及9C是用于进一步说明由图像转换单元执行的处理的示意图10是用于说明由图3所示的像素值转换单元执行的处理的示意
图11是用于进一步说明由像素值转换单元执行的处理的示意图12是根据第一实施方式执行解密的图像处理装置的框图13是根据第一实施方式的加密图像示例的示意图14是用于说明由图12所示的加密区域检测单元执行的处理的示
意图15A到15D是用于说明由加密位置检测单元执行的处理的示意
图16是用于说明由图12所示的像素值恢复单元执行的处理的示意
图17是根据第一实施方式的加密处理的流程图；图18是根据第一实施方式的解密处理的流程图；图19A到191是用于说明使用根据第一实施方式的图像处理单元的效果的示意图20是用于说明根据本发明第二实施方式的图像处理单元的特征的示意图21示出了用于说明第二实施方式的特征的公式；
图22是执行根据第一实施方式的图像处理程序的计算机的框图；以
及
图23A和23B是用于说明常规技术的示意图。
具体实施例方式
以下参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。本发明并不限于这些实施方式，可以在不脱离本发明的范围的情况下进行各种修改。
首先，对这些实施方式中使用的关键术语进行说明。"待加密区域"是指图像的待由图像处理装置处理的指定区域。其包括整个图像和图像的由使用图像处理装置的用户指定的一部分。
"处理后的图像"是指被分割成多个块、这些块被重排的图像。"加密图像"是指这样的图像在图像中，以可以检测处理后的图像中的各块的位置的方式，转换像素值(例如，所述多个块被黑白反转)。
以下参照图1对根据本发明第一实施方式的图像处理装置的特征进行说明。图1是用于说明根据本发明第一实施方式的图像处理装置的特征的示意图。该图像处理装置将待加密区域分割成多个块，基于从输入给图像处理装置的加密密钥获得的参数对这些块进行重排，然后以可以检测这些块的位置的方式对该图像的像素值进行转换，从而生成加密图像。该图像处理装置能够生成加密图像，可以通过解密从该加密图像重新获得清晰的图像。
具体来说，如图1的(1)所示，将待处理图像输入给图像处理装置，然后如图1的(l-a)所示地指定待加密区域。图像转换单元接着将待处理图像分割成多个块，如图1的(2)所示。
如图1的(3)所示，图像处理装置的图像转换单元将这些块重排到
由加密密钥指定的位置，该加密密钥唯一地指定了各块的位置。
图像处理装置接着对构成图1的(4)所示的处理图像中的块的最小区域的像素的像素值进行转换，如图1的(5)和(6)所示的放大图所示。更具体来说，图像处理装置的像素值转换单元对只在由(5)所示的块的最小区域中的像素值进行转换，如图1的(6-a)所示。
更清楚的是，通过将其中像素值被转换的区域限制为块中的最小区域，图像处理装置减小了为了解密而需要再次转换像素的区域。
再者，当图像处理装置对图1的(5)和(6)所示的像素进行转换时，图像处理装置基于不属于最小区域的预定像素来确定用于对最小区域中的像素的像素值进行转换的计算方法。例如，图像处理装置基于从构成最小区域近旁的区域(以下称为"邻近区域")的预定像素计算出的统计特性来确定该计算方法。
具体来说，当图像转换单元对图1的(6-a)所示的最小区域的像素值进行转换时，图像处理单元计算构成由(6-b)表示的区域的像素的平均像素值，然后基于该平均像素值来确定计算方法。
换句话说，该图像处理单元不基于待转换像素的像素值来确定计算方法，而基于不被转换的像素的像素值来确定计算方法。通过常规技术，例如，即使基于待转换像素的像素值确定了唯一的计算方法，在像素值被转换之后也并非总是能够识别出它来。但是，根据第一实施方式的图像处理单元可以唯一地识别出曾经用于转换像素值的计算方法。
图像处理单元接着输出由图1的(7)所示的加密图像。在图1所示的示例中，图像处理单元输出仅其一部分被加密的图像。
按此方式，根据第一实施方式的图像处理单元能够生成加密图像，通过解密可以从该加密图像重新获得清晰的图像。
具体来说，与对用于解密的块中的所有像素的像素值进行转换的方法相比，本图像处理装置仅对最小区域中的像素的像素值进行转换。由于待转换区域縮小，例如，抑制了因黑白反转而产生的黑像素的增加，减小了打印时的模糊，因此可以生成可以通过解密从其重新获得清晰图像的加密图像。
此外，例如，当打印加密图像并对打印出的图像进行扫描以进行解密时，不能正确地恢复原始图像。然而，通过根据第一实施方式的图像处理方法，縮小了为解密而需要转换像素值的区域，从而生成了可以通过解密从其重新获得清晰图像的加密图像。
再者，当解密图像时，根据第一实施方式的图像处理装置可以唯一地识别用于转换的计算方法，从而生成了可以通过解密从其重新获得清晰图像的加密图像。
例如，利用常规技术，为了对转换后的像素值进行恢复，构成加密
ii图像的最小区域的转换后的像素值不能总是唯一识别出用于转换像素值的计算方法，因此难以生成可以通过解密从其重新获得清晰图像的加密图像。
相反，根据第一实施方式的图像处理装置基于不属于最小区域的像素的像素值来确定计算方法。因此，本图像处理装置能够通过未转换像素的像素值来唯一识别用于加密的计算方法，从而生成可以通过解密从其重新获得清晰图像的加密图像。
此外，当对加密图像进行解密时，根据第一实施方式的图像处理装置能够唯一地识别用于加密的计算方法，从而生成可以通过解密从其重新获得清晰图像的加密图像。
以下参照图2到图16给出对执行图l所示的加密的图像处理装置和执行解密的图像处理装置的结构的说明。为了更好的理解，首先给出对执行加密的图像处理装置的说明，然后给出对执行解密的图像处理装置
的说明。然而，这些结构并不限于分立的；它们可以集成在一个装置中。图2示出了用于说明第一实施方式的特征的公式。图3是根据第一实施方式执行加密的图像处理装置的框图。图4是根据第一实施方式的输入图像示例的示意图。图5是示出根据第一实施方式的加密密钥示例的表。图6A和6B是用于说明根据第一实施方式的计算方法的示意图。图7是用于说明由图3所示的加密区域指定单元104执行的处理的示意图。图8是用于说明由图3所示的图像转换单元105执行的处理的示意图。图9A、 9B以及9C是用于进一步说明由图像转换单元105执行的处理的示意图。图10是用于说明由图3所示的像素值转换单元106执行的处理的示意图。图11是用于进一步说明由像素值转换单元106执行的处理的示意图。图12是根据第一实施方式执行解密的图像处理装置的框图。图13是根据第一实施方式的加密图像示例的示意图。图14是用于说明由图12所示的加密区域检测单元203执行的处理的示意图。图15A到15D是用于进一步说明由加密区域检测单元203执行的处理的示意图。图16是用于说明由图12所示的像素值恢复单元206执行的处理的示意图。如图3所示，图1所示的图像处理装置包括图像输入单元101、加
密密钥输入单元102、转换方法选择单元103、加密区域指定单元104、图像转换单元105、像素值转换单元106以及加密图像输出单元107。
图像输入单元101接收包括待加密区域的图像。例如，图像输入单元101接收如图4所示的那样的图像，该图像由用户直接输入或者是通过网络发送来的。尽管在第一实施方式中对图像输入单元101接收包括待加密区域的图像的方法进行了描述，但是本发明并不限于从外部接收图像。作为另一种选择，可以配置没有图像输入单元101的图像处理装置，以处理存储在图像处理装置中的图像。图像输入单元101接收的图像将由稍后描述的图像转换单元105和像素值转换单元106来处理。
加密密钥输入单元102接收加密密钥，该加密密钥唯一地指定由图像转换单元105分割出的块在图像中的位置。例如，加密密钥输入单元102接收如图5所示的那样的加密密钥，其由用户直接输入或者是通过网络发送来的。
在此情况下，加密密钥确定图2所示的公式1中的两个素数p禾口q，加密密钥输入单元102接收由二进制数字表示的如图5所示的数字值、字符串或其之一，作为加密密钥。
转换方法选择单元103确定是釆用对像素值进行可逆转换还是对像素值进行不可逆转换的计算方法来转换待加密区域。例如，转换方法选择单元103从图像处理装置的用户接收采用对像素值进行可逆转换的计算方法的指示，然后将所指示的计算方法传送给像素值转换单元106。
以下对用于对像素值进行可逆转换的计算方法和用于对像素值进行不可逆转换的计算方法进行进一步说明。用于对像素值进行可逆转换的计算方法是指如下方法稍后将描述的像素值恢复单元206通过该方法可以将经像素值转换单元106转换的像素值完全恢复为原始像素值。
另一方面，用于对像素值进行不可逆转换的计算方法不要求像素值恢复单元206将像素值完全恢复为原始像素值。其例如是如下方法该方法假定该图像将被打印，如图6A所示，通过对像素进行转换，使得转换后的像素较不容易变暗，而生成加密图像，可以通过解密从该加密图像重新获得清晰的图像。
更具体来说，当打印加密图像时，较暗的像素(即，几乎黑色的像素)往往由于墨或调色剂的影响而产生模糊和细点。因此，作为一种不可逆方法，根据第一实施方式的图像处理装置采用如下计算方法该计算方法对像素进行转换，使得转换后的像素较不容易变暗，因而转换后的像素较亮(即，几乎白色)，从而抑制其中像素值被转换的最小区域(即，"边界标记")中的模糊和细点。
不可逆转换的一种方法是利甩最小区域的平均像素值作为最小区域的代表性值，并将整个最小区域中的像素值替换为该代表性值，来对像素值进行转换。在此情况下，最小区域中的所有像素都具有同一像素值，这使得边界标记变清楚，从而提高检测边界标记的精度，即使在打印加密图像时加密图像会出现模糊或细点，也是如此。
在图6A和6B中，Pmax意味着像素值几乎是黑的，Pmin意味着像素值几乎是白的。通过图6B所示的可逆转换计算方法，如果像素值是Pmax到TO，则将像素值从黑转换成白；如果像素值是TO到Tl,将像素值移位，例如，将像素值减去X;如果像素值是Tl到Pmin，将像素值从白转换成黑。
另一方面，通过图6A所示的不可逆转换计算方法，与图6B所示的方法相比，Tl与Pmin之间的范围(其中将黑像素转换成白像素)较窄。此外，通过图6A所示的不可逆转换计算方法，与图6B所示的方法不同，如果像素值是TO到Tl，则"对色相进行反转并增大亮度"而不是对像素值进行移位。
当选择不可逆转换计算方法时，尽管不可能完全恢复原始图像的像
素值，但是像素值恢复单元206执行图像补偿，从而对由其像素值不能
完全恢复到原始图像的像素构成的图像进行补偿。
尽管在第一实施方式中对转换方法选择单元103将由用户指定的计
算方法传送给像素值转换单元106的方法进行了说明，但是本发明并不
限于该方法。作为另一种选择，转换方法选择单元103可以在不从用户
接收指示的情况下自动选择使用可逆计算方法或不可逆计算方法中的哪一个。例如，如果加密图像可能要被打印，则转换方法选择单元103选 择不可逆计算方法，如果加密图像不被打印，则转换方法选择单元103 选择可逆计算方法。
加密区域指定单元104在从图像输入单元101输入的图像中指定待 加密区域。例如，在从图像输入单元101输入的图像中(如图7的(1) 所示)，加密区域指定单元104指定如图7的(2)所示的待加密区域。 接着由图像转换单元105和像素值转换单元106转换由加密区域指定单 元104指定的区域，如图7的(3)所示。
为了指定待加密区域，例如，加密区域指定单元104可以从用户经 由诸如鼠标的输入单元(未示出)接收对区域的指定，或者加密区域指 定单元104可以使用预先存储在加密区域指定单元104中的待加密区域 模板来指定该区域。在由加密区域指定单元104指定的区域由图像转换 单元105和像素值转换单元106处理然后加密图像被输出之后，如果需 要对已经输出的加密图像中的另一区域进行加密，则加密区域指定单元 104可以再次指定待加密区域然后执行同样的处理。
图像转换单元105将待加密区域分割成多个块。例如，图像转换单 元105将如图8的(1)所示的待加密区域分割成如图8的(2)所示的 多个块。更具体来说，例如，图像转换单元105将该区域分割成4列3 行，共12块。为了方便起见，在对这些块分配如图9A到9C所示的1 到12的数字的情况下进行说明。
图像转换单元105将这些块重排到由加密密钥指定的位置。具体来 说，图像转换单元105对待加密区域中的图像进行视觉转换，如图8的 (3)所示。例如，图像转换单元105利用由加密密钥输入单元102接收 的加密密钥来生成该块的转换表。
更具体来说，假设在转换之前分配给各块的数字是x，通过将由加 密密钥确定的素数p和q赋予图2所示的公式1 ，图像转换单元105计算 与x相对应的各数字y，其表示转换之后的块位置。
艮卩，当如图9A所示p为7且q为13时，图像转换单元105执行计 算，因而当x为l时y为7。换句话说，例如，由于当x为l时y为7，因而图像转换单元105将原来位于7的块移动到块1的位置。通过对所 有块执行同样的处理，图像转换单元105生成如图9C所示的处理后图像。
像素值转换单元106对构成处理后图像(在处理后图像中，这些块 被图像转换单元105重排)中的块中包括的全部最小区域的像素的像素 值进行转换。具体来说，像素值转换单元106对这些块中的最小区域的 像素值进行转换，使得可以精确地检测最小区域的位置。简言之，像素 值转换单元106从处理后图像生成加密图像。
像素值转换单元106基于邻近区域中的预定像素来确定用于转换构 成最小区域的像素的像素值的计算方法，然后对这些像素值进行相应的 转换。例如，像素值转换单元106基于从构成邻近区域的预定像素计算 出的统计特性来确定该计算方法。
换句话说，与对块中的所有像素的像素值进行转换的方法、或对块 的一部分的像素值进行规则地转换的己知像素值转换方法不同，像素值 转换单元106采用与除块中的最小区域以外的任意区域相对应的计算方 法对像素值进行转换。
更具体来说，像素值转换单元106可以将任意大小任意形状的区域 设定为最小区域，只要它比块小，如图10的(3)和(4)所示，该区域 是图10的(1)所示的待加密区域中的图10的(2)所示的块的一部分。
例如，像素值转换单元106可以如图10的(3)所示将边界标记生 成为位于块的角处，或者如图10的(4)所示位于块的边处。理想的是， 预先将边界标记的位置和形状登记为参数。
按此方式，像素值转换单元106通过对块中的最小区域的像素值进 行转换来生成边界标记，从而抑制图像质量的劣化并使得容易执行稍后 将描述的图像补偿。
通过引用像素值转换单元106采用对像素值进行可逆转换的计算方 法来转换像素值的示例，给出进一步的说明。为了转换如图11的(1) 所示的待加密区域中的图11的(3)所示的最小区域中的像素值，像素 值转换单元106计算其中像素值待转换的最小区域附近的邻近区域的平 均像素值，如图11的(4)所示。
16在此的统计特性包括平均值、方差值、中值以及通过距最小区域的
距离进行加权的平均值，如图2的公式5所示。
像素值转换单元106基于所计算出的平均像素值来确定对像素值进 行转换的方法。具体来说，如图11的(5)所示，如果像素值是Pmax到 T0，则将像素值从黑反转为白；如果像素值是T0到T1，对像素值进行 移位(例如，减去X);如果像素值是Tl到Pmin，将像素值从白反转为黑。
例如，为了执行像素值反转以转换像素值，像素值转换单元106利 用图2所示的公式(2)来确定转换后的像素的像素值。在公式(2)中， x是转换前的像素值，y是转换后的像素值。为了执行像素值移位以转换 像素值，像素值转换单元106利用图2所示的公式(3)来确定转换后的 像素的像素值。
假设Pmax是255， Pmin是0， TO是64， Tl是192。当块中的最小 区域的像素值是80并且邻近区域的像素值是120时,像素值转换单元106 确定执行像素值移位。基于利用图2所示的公式(3)的计算，其为 (80+128)mod256=208，像素值转换单元106将像素值转换为208。
像素值转换单元106执行相同的处理，即使该像素包括多个分量。 例如，如果像素包括黑白图像中的黑分量和白分量，或者如果像素包括 彩色图像中的红分量、绿分量以及蓝分量，像素值转换单元106对构成 最小区域的各色分量中的一部分或全部的像素值进行转换。
具体来说，在图2所示的公式(4)中，可以对红分量(公式(4) 中的R)、绿分量(公式(4)中的G)以及蓝分量(公式(4)中的B) 中的一部分或全部的像素值进行转换。
以下对像素值转换单元106执行的处理的意义进行进一步说明。由 于像素值转换单元106基于不属于最小区域的像素来确定最小区域的转 换方法，如果转换方法选择单元103选择的计算方法是已知的，则像素 值恢复单元206可以通过计算邻近区域的平均像素值来确定用于进行恢 复的转换方法。
例如，通过常规方法，在此情况下，通过像素值移位将像素值80转
17换为208。像素值208等于从像素值47反转得出的值，后者通过 255-47=208获得，因此难以完全恢复原始图像的像素值。
相反，在其像素值通过像素值转换被转换的加密图像中，当像素值 恢复单元206执行解密时邻近区域的像素值未改变并且仍然是120，因此 显然用于转换最小区域中的像素值的方法是像素值移位。按此方式，像 素值恢复单元206选择像素值移位作为用于恢复像素值的方法，然后利 用图2所示的公式(3)获得值，其为(208+128)mod256-80，从而完全恢 复了像素值。
作为另一种选择，像素值转换单元106可以使用对像素值进行不可 逆转换的计算方法。
加密图像输出单元107输出由像素值转换单元106生成的加密图像。 例如，加密图像输出单元107使用打印机等(未示出)打印加密图像， 将其输出为电子数据，或者将其存储在记录介质(未示出)中。
以下说明对加密图像进行解密的图像处理装置的结构。如图12所 示，对加密图像进行解密的图像处理装置包括加密图像输入单元201、解 密密钥输入单元202、加密区域检测单元203、加密位置检测单元204、 解密方法选择单元205、像素值恢复单元206、图像逆转换单元207以及 解密图像输出单元208。
加密图像输入单元201接收加密图像，在加密图像中像素值经像素 值转换单元106转换。例如，加密图像输入单元201接收如图13所示的 加密图像，其是由用户直接输入的或经由网络发送来的。由加密图像输 入单元201接收的图像将由稍后要描述的像素值恢复单元206和图像逆 转换单元207来处理。
解密密钥输入单元202接收解密密钥，该解密密钥唯一地指定重排 后的块在它们被重排之前在图像中的原始位置。由解密密钥输入单元202 接收的解密密钥将被图像逆转换单元207使用。根据第一实施方式的图 像处理装置使用与加密密钥相同的解密密钥。
加密区域检测单元203对由加密图像输入单元201接收的加密图像 中的加密区域进行检测。例如，加密区域检测单元203采用图像处理技术来检测加密区域。如图14所示，加密图像的加密区域中的最小区域包 括边界标记。由于该边界标记，当对加密图像执行频率分析时，加密区 域趋于显示如图14的(3)所示的强周期性，而其他区域趋于显示如图 14的(4)所示的弱周期性。加密区域检测单元203基于周期性的差异来 检测加密区域。
作为另一种选择，加密区域检测单元203可以从诸如鼠标的输入设 备接收对加密区域的指定，或者可以基于作为模板预先存储在其中的与 加密区域有关的信息来指定加密区域。
加密位置检测单元204检测各最小区域(其像素值被转换)在加密 图像中的位置。例如，加密位置检测单元204检测多个块的位置，使得 像素值恢复单元206可以正确地执行处理。具体来说，加密位置检测单 元204检测各块中的边界标记，从而检测块的位置。
例如，如图15A到15D所示，加密位置检测单元204使用中值滤波 器(其输出预定像素和该预定像素附近的像素的中值)来检测块的位置。 图15A所示的图像是由加密区域检测单元203检测出的加密区域，图15B 所示的图像是由3x3中值滤波器(其输出预定像素和8个周围像素的中 值)滤波后的加密区域。
在图15B所示的图像中，边界标记区域已被中值滤波器去除。通过 检测图15A与15B所示的图像之间的差异，加密位置检测单元204如图 15C所示地检测边界标记。
更具体来说，加密位置检测单元204针对图15C所示的图像的各列 生成直方图，并确定边界标记位于值较高的位置，值较高的位置按恒定 间隔出现，如图15D所示。针对各行以相同的方式生成直方图并检测边 界标记。加密位置检测单元204通过检测块中的边界标记来检测各块的
^ 针对各最小区域，解密方法选择单元205选择由不属于由加密位置 检测单元204检测出的最小区域的预定像素而确定的计算方法。具体来 说，解密方法选择单元205确定加密图像是否为打印图像，从而选择像 素值反转和图像补偿中的一个。例如，解密方法选择单元205确定由加密图像输入单元201接收的 加密图像是否为通过对打印的加密图像进行扫描而获得的图像。曾经被 打印和扫描的图像存在图像扭曲或模糊，因此像素值被改变了。因此， 解密方法选择单元205确定所有检测到的块的大小是否等于这些块在加 密之前的大小，并且确定边界标记的像素值是否明显不同于边界标记附 近的像素的像素值。如果至少一个确定为否，则解密方法选择单元205 确定加密图像是扫描图像。
如果加密图像是扫描图像，则由于墨或调色剂的模糊，加密生成的 边界标记的像素值不能完全恢复，因此解密方法选择单元205确定要执 行图像补偿。如果加密图像不是扫描图像，则解密方法选择单元205确 定像素值是否经过了可逆转换计算方法的转换。如果像素值经过了可逆 转换计算方法的转换，则解密方法选择单元205确定要执行逆转换。否 则，与扫描图像的情况一样，因为边界标记的像素值不能完全恢复，所 以解密方法选择单元205确定要执行图像补偿。
像素值恢复单元206通过采用由解密方法选择单元205选择出的计 算方法，将转换后的像素值恢复为转换前的像素值。具体来说，像素值 恢复单元206执行图像值反转或图像补偿。
例如，如果解密方法选择单元205确定要执行图像补偿，则像素值 恢复单元206对其像素值被转换的每个像素执行图像补偿，从而恢复像 素值。作为执行图像补偿的方法，像素值恢复单元206可以采用通常的 技术。例如，为了对图16的(1)所示的块中包括的由(2)表示的边界 标记执行图像补偿，像素值恢复单元206使用边界标记附近的像素的平 均像素值作为由图16的(2)表示的边界标记的像素值，执行图像补偿， 从而将边界标记恢复为如图16的(3)所示。
作为另一种选择，像素值恢复单元206可以使用由距最小区域的距 离加权后的平均值来执行图像补偿，如图2的公式5所示。例如，假设 待补偿的最小区域中的像素是P， P附近的k个像素是rii.其中i是从0 到k-l的整数，并且P与ni之间的距离是ri， P的估计值由图2的公式5 表不。更具体来说，如图16的(4)所示，如果由像素A、 B、 C.以及D 表示边界标记的像素值和边界标记附近的像素的像素值，假设A与B之 间的距离和A与C之间的距离是1并且A与D之间的距离是2，则像素 值恢复单元206可以用A=(2B+2C+D)/5作为补偿后的像素值。
此外，像素值恢复单元206基于由最小区域附近的像素的统计特性 确定出的计算方法，通过对最小区域中的各像素的像素值进行反转，恢 复由加密位置检测单元204检测出的最小区域的像素值。
例如，如果输入图像不是扫描图像，S卩，如果其为数字图像，则像 素值恢复单元206执行由像素值转换单元106执行的计算方法的逆处理， 从而反转最小区域的像素值。按此方式，利用位匹配可以完全恢复像素 值。
图像逆转换单元207将由加密位置检测单元204检测出的各最小区 域所识别出的各块重排到在使用加密密钥重排这些块之前其在图像中的 原始位置中。换句话说，图像逆转换单元207执行由图像转换单元105 执行的置乱处理的逆处理，其被称为逆置乱处理。
例如，引用图9所示的示例，其中x为l， y为7。因此，图像逆转 换单元207确定在加密图像中位于位置1的像素原来位于位置7，因此对 该块进行相应的重排。图像逆转换单元207对所有块执行相同的处理。
由于通过解密密钥唯一地确定对块进行重排的方法，因此仅当由解 密密钥输入单元202接收的解密密钥正确时，图像逆转换单元207才正 确地对加密图像进行重排，因而通过加密保护了信息。
解密图像输出单元208输出由像素值恢复单元206和图像逆转换单 元207处理后的图像。
图像处理装置可以是例如个人计算机、工作站、家庭视频游戏机、 因特网TV、个人数字助理、或诸如移动电话和个人手持电话系统的移动 通信装置。
以下参照图17和18对图像处理装置执行的处理进行说明。首先参 照图17给出对加密处理的说明，然后参照图18给出对解密处理的说明。 图17是根据第一实施方式的加密处理的流程图，图18是根据第一实施方式的解密处理的流程图。
如图17所示，在加密区域指定单元104指定了待加密区域时(在步
骤S101处的"是")，图像转换单元105执行置乱处理(步骤S102)。换 句话说，图像转换单元105将待加密区域分割成多个块，然后对这些块 进行重排。
像素值转换单元106获得邻近区域的平均像素值(步骤S103)，然 后选择转换方法(步骤S104)。换句话说，像素值转换单元106基于从构 成最小区域附近的区域的预定像素计算出的统计特性来确定该计算方 法。像素值转换单元106接着生成边界标记(步骤S105)。换句话说，像 素值转换单元106对构成最小区域的像素的像素值进行转换。
如图18所示，当加密区域检测单元203检测到加密区域时(在步骤 S201处的"是")，加密位置检测单元204对块进行检测(步骤S202)。 换句话说，加密位置检测单元204检测其中像素值被转换的各块的位置。
解密方法选择单元205确定加密图像是否为扫描图像(步骤S203)。 如果它是扫描图像(在步骤S203处的"是")，则解密方法选择单元205 选择图像补偿(步骤S204)。相反，如果它不是扫描图像(在步骤S203 处的"否")，则解密方法选择单元205确定加密图像中的像素值是否被 可逆地转换(步骤S205)。如果像素值被可逆地转换(在步骤S205处的 "是")，则解密方法选择单元205选择逆转换(步骤S206)。如果像素值 被不可逆地转换(在步骤S205处的"否")，则解密方法选择单元205选 择图像补偿(步骤S204)。
像素值恢复单元206基于由解密方法选择单元205选择的计算方法 将转换后的像素值恢复为转换前的原始像素值(步骤S207)。
图像逆转换单元207执行逆置乱处理(步骤S208)。换句话说，图 像逆转换单元207将各块重排到这些块在被重排之前其在图像中的原始 位置中。
如上所述，根据第一实施方式，图像处理装置基于不属于最小区域 的预定像素来确定用于对构成处理过的图像中的块中的最小区域的像素 的像素值进行转换的计算方法。因此，图像处理装置能够生成可以通过解密从其重新获得清晰图像的加密图像。
具体来说，与对用于解密的块中的所有像素的像素值进行转换的方 法相比，本图像处理装置仅对最小区域中的像素的像素值进行转换。由 于待转换区域縮小，例如，抑制了因黑白反转而产生的黑像素的增加， 减小了打印时的模糊，因此可以生成可以通过解密从其重新获得清晰图 像的加密图像。
例如，当加密图像被打印并且打印出的图像被扫描以进行解密时， 不能精确地恢复原始图像。然而，通过根据第一实施方式的图像处理方 法，缩小了其中像素值需要被转换以进行解密的区域，从而生成了可以 通过解密从其重新获得清晰图像的加密图像。
再者，当解密图像时，根据第一实施方式的图像处理装置可以唯一 地识别用于转换处理的计算方法，从而生成了可以通过解密从其重新获 得清晰图像的加密图像。
例如，通过常规技术，为了对转换后的像素值进行恢复，构成加密 图像的最小区域的转换后的像素值不能总是唯一识别出用于转换像素值 的计算方法，因此难以生成可以通过解密从其重新获得清晰图像的加密 图像。
具体来说，根据常规方法，只要从图19A所示的原始图像生成的图
19B所示的加密图像具有数字数据的形式，装置就可以完全恢复原始图
像。然而，如果加密图像曾经被打印并扫描，构成加密图像的像素值不 同于数字数据(即，原始数据)中的像素值，因此难以完全恢复原始图
像，如图19C所示。
相反，根据第一实施方式的图像处理装置仅对最小区域中的像素值 进行转换，并基于不属于该最小区域的像素来确定计算方法。因此，本 图像处理装置可以减轻由于打印而产生的模糊，并唯一识别用于进行转 换的计算方法，从而生成可以通过解密从其重新获得清晰图像的加密图 像，如图19D所示。
除了黑白图像以外，本图像处理装置还可以处理灰度图像和彩色图 像。例如，图19E所示的图像是从黑白图像生成的加密图像，图19F所示的图像是从彩色图像生成的加密图像。尽管利用常规方法难以通过反
转来改变半色调像素的像素值(见图23A和23B)，但是图像处理装置可 以改变边界标记的像素值。
以下参照使用彩色图像的示例给出说明。当图19G所示的彩色图像 的加密图像被打印并扫描时，与如图19H所示的通过常规方法解密的图 像相比，如图19I所示的通过根据第一实施方式的图像处理方法解密的图 像的质量得到了改进。
艮口，通过本图像处理装置，转换像素值的方法并不是不变的，而是 针对各最小区域来确定的，因此无论图像是黑白的还是彩色的，都可以 对其进行加密和解密。再者，由于只对最小区域中的像素值进行转换， 因而即使在打印时产生了模糊和细点，也可以从加密图像重新获得清晰 的图像。
此外，由于本图像处理装置基于从构成最小区域附近的区域的预定 像素计算出的统计特性来确定用以转换像素值的计算方法，本图像处理 装置可以唯一地识别用于进行转换的计算方法，从而生成可以通过解密 从其重新获得清晰图像的加密图像。
此外，由于本图像处理装置采用对像素值进行可逆反转的计算方法 来转换像素值，因而如果加密图像在未被转换成模拟数据(即，未被打 印)的情况下被处理，则本图像处理装置可以按相反的方式将像素完全
转换成原始像素值。
再者，由于本图像处理装置采用对像素值进行不可逆转换的计算方
法对像素值进行转换，因而本图像处理装置能够生成可以通过解密从其 重新获得清晰图像的加密图像。
例如，当加密图像被打印时，较暗的像素(其接近黑色)往往由于 墨或调色剂的影响而产生模糊和细点。因此，作为一种不可逆方法，根 据本发明的图像处理装置采用如下计算方法该计算方法对像素进行转 换，使得转换后的像素较不容易变暗，因而转换后的像素接近白色，从 而抑制了模糊和细点以提高检测边界标记的精度。结果，本图像处理装 置能够生成可以通过解密从其重新获得清晰图像的加密图像。换句话说，通过在可逆转换与不可逆转换之间对转换像素值的方法 进行切换，本图像处理装置可以生成适合于各种应用的加密图像，如需 要位匹配或要求高检测精度的情况。
像素包括表示一种或更多种颜色的色分量黑白图像中的黑白分量、
彩色图像中的红分量、绿分量以及蓝分量。每个色分量都包括像素值。 由于本图像处理装置例如通过仅对产生更大视觉影响的色分量而非所有
色分量的像素值进行转换，来对构成最小区域的各像素中包括的一部分 或所有色分量进行转换，因此本图像处理装置可以减轻像素值转换处理 的负担，从而增大处理的处理速率。
此外，本图像处理装置对其中像素值被转换的各最小区域的位置进 行检测，识别由不属于所检测出的最小区域的预定像素确定的计算方法， 确定将由所识别出的计算方法转换的像素值恢复为原始像素值的计算方 法，恢复最小区域中的像素值，然后利用加密密钥将通过所检测到的最 小区域识别出的各块重排到其在加密之前在图像中的原始位置中。因此， 本图像处理装置可以从加密图像重新获得清晰的图像。
此外，由于本图像处理装置利用基于最小区域附近的像素的统计特 性所计算出的像素值，对最小区域中的各像素的像素值进行补偿，因此 本图像处理装置通过该补偿，可以通过对转换后的像素值进行恢复从加 密图像重新获得清晰的图像。
本发明可以以与第一实施方式不同的方式来实现。以下参照图20和
21对本发明第二实施方式进行说明。图20是用于说明根据第二实施方式 的图像处理单元的特征的示意图，图21示出了用于说明第二实施方式的
特征的公式。
尽管在第一实施方式中说明了像素值转换单元106在所有块中生成 边界标记的方法，但是本发明并不限于第一实施方式中说明的方法。作 为另一种选择，像素值转换单元106可以在一部分块中生成边界标记。 此外，像素值转换单元106还可以应用检査标记，以验证对加密图像的 解密的有效性。另外，像素值转换单元106向如图20的(2)所示的待 加密区域的四个角应用如图20的(1)所示的位置检测标记，使得容易在打印之后检测加密区域。
如果对加密区域应用了位置检测标记，则加密区域检测单元203可 以利用诸如模式匹配和图形连通性分析的通用图像识别技术来检测加密 图像中的位置检测标记，从而检测加密区域。
尽管在第一实施方式中如图6A和6B所示通过采用取决于不属于最 小区域的预定像素的像素值的像素值反转和像素值移位来转换像素值， 但是本发明并不限于该方法。例如，参照图6A和6B，当输入图像是黑 白的时，可以将图像处理装置设定为仅执行像素值反转作为转换方法， 将Pmax设定为l，将Pmin设定为O，将T0和Tl设定为0.5。在黑白图 像的情况下，不必计算邻近区域的平均像素值，并且可以按与常规方法 相同的方式来转换像素值。
尽管在第一实施方式中说明了将像素的分量按原分量进行转换的方 法，但是本发明并不限于该方法。作为另一种选择，在对像素进行转换 之前，可以将像素的分量转换成另一种类型的分量。 《
具体来说，像素由表示亮度级的亮度分量、表示亮度分量与色分量 之差的色差分量来表示，亮度分量和色差分量均包括相应的像素值。像 素值转换单元106对构成最小区域的各像素的亮度分量和色差分量中的 一个或两个的像素值进行转换。
例如，如图21的公式(6)所示，像素值转换单元106将像素的诸 如色分量的分量转换成亮度分量和色差分量。
像素值转换单元106可以对通过转换红分量、蓝分量以及绿分量而 获得的亮度分量和色差分量的像素值进行转换。然后像素值转换单元106 可以如图21的公式(7)所示的那样利用亮度值Y执行计算，从而将其 转换成红分量、蓝分量以及绿分量。
按此方式，例如，通过将色分量转换成亮度分量和色差分量，进而 对亮度分量和色差分量的像素值进行转换，根据第二实施方式的图像处 理装置可以通过转换最小像素值来实现足够的视觉变化，从而减轻像素 转换处理的负担并增加转换处理的速度。
此外，例如，如果通过改变各色分量的像素值难以实现足够的视觉变化，或者如果实现足够的视觉变化需要极大改变色分量的像素值，通 过转换色分量的像素值，那么本图像处理装置可以通过转换最少的像素 值来实现足够的视觉变化，从而减轻像素转换处理的负担并增加转换处 理的速度。
此外，尽管根据第一实施方式基于构成最小区域附近的区域的像素 的像素值来确定用于对最小区域中的各像素进行转换的计算方法，但是 本发明并不限于该方法。作为另一种选择，可以基于邻近最小区域的块 的平均像素值来确定该计算方法。
尽管在第一实施方式中未提及在待加密区域不合适(如不合适的大 小)时是否发出警告，但是本图像处理装置可以发出这种警告。
具体来说，如果图像转换单元105不能将待加密区域分割成具有预
定大小的预定数量个块，则根据第二实施方式的图像处理装置会发出警 告。此外，如果存在多于预定数量的块包括具有相同像素值的像素，则 图像处理装置会发出警告。
例如，假设加密区域中的块数是N并且包括同一图案(如其中所有 像素是白或黑的块)的块数是Nb，则通过图21所示的公式(8)来获得 通过像素转换所产生的加密图像的组合数。作为结果，加密密钥的位长 度需用图21所示的公式(9)表示。
因此，根据第二实施方式的图像处理装置就在图像转换单元105执 行的处理之前对加密密钥的位长度是等于或短于公式(9)表示的值进行 验证，并且，如果该密钥长度不满足公式(9)，则图像处理装置发出加 密密钥需要加宽或者该区域不能被加密的警告。更具体地说，如果在加 密时指定的加密区域太小以至于不能生成预定数量的块，或者如果尽管 加密区域大但是该区域太简单，那么根据第二实施方式的图像处理装置 会发出警告。
例如，如果图像太小，或者如果图像由于图像为单色的原因而不适 合加密，那么图像处理装置可以发出表示该加密区域需要加宽或者该区 域不能被加密的消息。
以下将对发出这种警告的意义进行进一步说明。如果通过对待加密区域进行分割而产生的块数太少，则可能可以用不正确的解密密钥对加 密数据进行解密。此外，如果加密区域是单色的，则对区域进行加密是 完全没有意义的。通过在这种情况下发出警告，根据第二实施方式的图 像处理装置可以生成得到充分保护的加密图像，并省去不必要的处理。
对第一实施方式的说明包括第一方法，其对构成最小区域的像素 的像素值进行转换；第二方法，其基于构成最小区域附近的邻近区域的
像素来选择计算方法；第三方法，其采用对像素值进行可逆转换的计算 方法；第四方法，其采用对像素值进行不可逆转换的计算方法；第五方 法，其利用一部分或所有像素分量对像素值进行转换；以及第六方法， 其对图像进行补偿。对第二实施方式的说明包括第七方法，其在将像 素分量转换成另一参数之后对像素值进行转换；和第八方法，其发出警告。
然而，本发明并不限于这些实施方式，并且可以采用这些方法中的 一部分或全部。例如，图像处理装置可以只采用对构成最小区域的像素 的像素值进行转换的第一方法。
具体来说，图像处理装置将待处理图像分割成多个块，将这些块重 排到由唯一地指定各块在图像中的位置的加密密钥所指定的位置中，然 后对构成处理后的图像(其中块已被重排)中的块中包括的最小区域的 像素的像素值进行转换。按此方式，图像处理装置能够生成可以通过解 密从其重新获得清晰图像的加密图像。
更具体来说，与对用于加密和解密的块中的所有像素的像素值进行 转换的方法相比，本图像处理装置只对最小区域中的像素的像素值进行 转换，从而縮小了待转换的区域。结果，抑制了由于黑白反转而导致的 黑像素的增加，减少了打印时的模糊，因此可以生成可以通过解密从其 重新获得清晰图像的加密图像。
此外，例如，当加密图像被打印并且打印图像被扫描以进行解密时， 即使通过对像素值进行再次转换也不能精确地恢复原始图像。然而，通 过根据本发明的图像处理方法，缩小了其中像素值需要被转换以进行解 密的区域，从而生成了可以通过解密从其重新获得清晰图像的加密图像。在第一实施方式中，通过硬件逻辑来执行各种处理。然而，本发明 并不限于硬件逻辑。作为另一种选择，本发明可以通过由计算机执行预 先提供的程序来实现。以下对这种执行与根据第一实施方式的图像处理
装置等同的图像处理程序的计算机的示例进行说明。图22是执行根据第 一实施方式的图像处理程序的计算机的框图。
如图22所示，图像处理装置3000包括操作单元3001、传声器3002、 扬声器3003、显示器3005、通信单元3006、中央处理器(CPU)3010、只 读存储器(ROM) 3011、硬盘驱动器(HDD) 3012以及随机存取存储器 (RAM) 3013，它们通过总线3019等相互连接。
ROM 3011在其中存储具有与图像输入单元101、加密密钥输入单元 102、转换方法选择单元103、加密区域指定单元104、图像转换单元105、 像素值转换单元106以及加密图像输出单元107相同的功能的控制程序， 即，图像输入程序3011a、加密密钥输入程序3011b、转换方法选择程序 3011c、加密区域指定程序3011d、图像转换程序3011e、像素值转换程序 3011f以及加密图像输出程序3011g，如图22所示。根据需要，程序3011a 到3011g可以是集成的或分立的，如图3所示的组成要素那样。
CPU 3010从ROM 3011读取程序3011a到301 lg然后执行它们，使 得它们充当图像输入处理3010a、加密密钥输入处理3010b、转换方法选 择处理3010c、加密区域指定处理3010d、图像转换处理3010e、像素值 转换处理3010f以及加密图像输出处理3010g，如图22所示。这些处理 3010a到3010g分别对应于图像输入单元101、加密密钥输入单元102、 转换方法选择单元103、加密区域指定单元104、图像转换单元105、像 素值转换单元106以及加密图像输出单元107。
CPU 3010利用RAM 3013中存储的数据执行图像处理程序。
在以上实施方式中说明的图像处理装置可以通过由诸如个人计算机 或工作站的计算机执行预先提供的计算机程序来实现。该计算机程序可 以通过诸如因特网的网络来分发。该计算机程序可以记录在诸如硬盘驱 动器、软盘(FD)、光盘只读存储器(CD-ROM)、磁光盘(MO)或数 字多媒体盘(DVD)之类的计算机可读记录介质中，并由从记录介质读取该计算机程序的计算机来执行。
根据一个方面的实施方式，可以生成如下的加密图像，S卩，即使该 图像劣化，也可以在没有转换误差的情况下对其进行解密。
此外，为了对加密图像进行解密，可以唯一地识别用于进行转换的 计算方法，从而生成可以在没有转换误差的情况下来解密的加密图像。
此外，如果加密图像未被转换为模拟数据，可以将构成被转换的最 小区域的各像素的像素值完全恢复为转换前的原始像素值。
此外，可以对加密图像执行解密，使得能够在不使图像质量劣化的 情况下进行解密。
此外，通过补偿，可以通过对被转换的像素值进行恢复对打印的加 密图像进行正确的解密。
在此陈述的所有示例和条件语言旨在出于教导的目的帮助读者理解 本发明的原理和本发明人为促进技术进步而贡献的构思，并且应当被解 释成并不限于这种具体陈述的示例和条件，说明书中对这些示例的组织 也并不涉及表明本发明的优劣。尽管对本发明的实施方式进行了详细描 述，但是应当明白，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对其作 出各种改变、替换以及更换。
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权利要求
1、一种图像处理方法，该图像处理方法包括以下步骤分割步骤，其将待处理的图像分割成多个块；重排步骤，其将所述多个块重排到由唯一地指定所述多个块在所述图像中的位置的加密密钥所指定的位置中；确定步骤，其基于不属于被重排之后的所述多个块中的各块中包括的最小区域的预定像素的像素值，确定用以对构成所述最小区域的像素的像素值进行转换的计算方法；以及转换步骤，其基于在所述确定步骤中确定的计算方法对所述像素值进行转换。
2、 根据权利要求l所述的图像处理方法，其中所述确定步骤包括以 下歩骤基于从所述多个块中的各块附近的预定像素计算出的统计特性 来确定所述计算方法。
3、 根据权利要求l所述的图像处理方法，其中所述转换步骤包括以 下步骤采用对所述像素值进行可逆转换的计算方法。
4、 根据权利要求l所述的图像处理方法，其中所述转换步骤包括以 下步骤采用对所述像素值进行不可逆转换的计算方法。
5、 根据权利要求l所述的图像处理方法，其中各所述像素都由具有像素值的表示颜色的一个或更多个色分量来表 示；并且所述转换步骤包括对构成所述最小区域的各像素中包括的一部分或 所有色分量进行转换。
6、 根据权利要求l所述的图像处理方法，其中 各所述像素都由表示亮度的亮度分量和表示所述亮度分量与表示颜色的色分量之间的差的色差分量来表示，所述亮度分量和色差分量均具 有像素值；并且所述转换步骤包括对构成所述最小区域的各像素中包括的亮度分量 和色差分量中的一个或两个的像素值进行转换。
7、 根据权利要求1所述的图像处理方法，所述方法还包括以下步骤: 当在所述分割步骤中不能将待处理的所述图像分割成预定大小的预定数量的块时，发出第一警告；和当超过预定数量的块包括具有相同像素值的像素时，发出第二警告。
8、 一种图像处理方法，该图像处理方法包括以下步骤-检测步骤，在转换后的图像中，对具有转换后的像素值的最小区域的位置进行检测，其中，所述转换后的图像是对构成处理图像中的最小 区域的像素的像素值进行转换而生成的，所述处理图像是通过将图像分 割成多个块并对这些块进行重排而生成的，用于转换所述像素值的计算 方法是基于不属于各最小区域的预定像素来确定的；确定步骤，通过针对所述最小区域识别所述用于转换所述像素值的 计算方法，确定用于将转换后的像素值恢复为在通过所述用于转换所述 像素值的计算方法对所述像素值进行转换之前的原始像素值的计算方 法；像素值恢复步骤，恢复构成所述最小区域的像素的像素值；以及 逆重排步骤，将所述多个块逆重排到利用加密密钥重排所述多个块 之前它们在图像中的原始位置。
9、 根据权利要求8所述的图像处理方法，所述图像处理方法还包括以下步骤使用基于所述最小区域附近的像素的统计特性计算出的像素 值，对构成在所述检测步骤中检测到的具有转换后的像素值的所述最小 区域的像素的像素值进行补偿。
10、 根据权利要求8所述的图像处理方法，其中在将图像分割成多个块之后将所述转换后的图像打印并输入为数字 数据；在所述图像中对所述多个块进行重排；并且 对构成各块中的最小区域的像素的像素值进行转换。
11、 一种图像处理装置，所述图像处理装置包括分割单元，其将待处理图像分割成多个块；重排单元，其将所述多个块重排到由唯一地指定所述多个块在图像中的位置的加密密钥指定的位置中；以及转换单元，其对构成所述重排单元对所述多个块进行重排而产生的处理图像中的各块中包括的最小区域的像素的像素值进行转换。
12、 一种图像处理系统，其包括第一图像处理装置和第二图像处理装置，其中所述第一图像处理装置包括分割单元，其将待处理图像分割成多个块；重排单元，其将所述多个块重排到由唯一地指定所述多个块在 图像中的位置的加密密钥指定的位置中；以及转换单元，其对构成由所述重排单元对所述多个块进行重排而产生的处理图像中的各块中包括的最小区域的像素的像素值进行转换； 并且所述第二图像处理装置包括检测单元，其在所述重排后的图像中，对具有转换后的像素值 的最小区域的位置进行检测，其中基于不属于各最小区域的预定像素来 确定用于转换像素值的计算方法；确定单元，其通过针对所述最小区域识别所述用于转换像素值 的计算方法，确定用于将转换后的像素值恢复为在所述用于转换像素值的计算方法对像素值进行转换之前的原始像素值的计算方法；恢复单元，其恢复构成所述最小区域的像素的像素值；以及 逆重排单元，其将所述多个块逆重排到在使用加密密钥重排所述多个块之前它们在图像中的原始位置中。
全文摘要
本发明涉及图像处理装置、图像处理系统和图像处理方法。该图像处理装置将待处理图像分割成多个块，将所述多个块重排到由唯一地指定所述多个块在图像中的位置的加密密钥指定的位置中，基于不属于在所述多个块被重排之后各块中包括的最小区域的预定像素的像素值，确定用以对构成所述最小区域的像素的像素值进行转换的计算方法，并基于所述计算方法对所述像素值进行转换。
文档编号H04N1/44GK101540823SQ20081018684
公开日2009年9月23日 申请日期2008年12月31日 优先权日2008年3月21日
发明者中澙昌平, 仓木健介, 阿南泰三, 高桥润 申请人:富士通株式会社