JP2000188693A - カラー画像処理装置 - Google Patents

カラー画像処理装置

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JP2000188693A
JP2000188693A JP10365487A JP36548798A JP2000188693A JP 2000188693 A JP2000188693 A JP 2000188693A JP 10365487 A JP10365487 A JP 10365487A JP 36548798 A JP36548798 A JP 36548798A JP 2000188693 A JP2000188693 A JP 2000188693A
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Japan
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pulse width
patch image
patch
color
selection table
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English (en)
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Takayuki Sawada
崇行 澤田
Shinsaku Ito
進策 伊藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/46Colour picture communication systems
    • H04N1/56Processing of colour picture signals
    • H04N1/60Colour correction or control
    • H04N1/603Colour correction or control controlled by characteristics of the picture signal generator or the picture reproducer
    • H04N1/6033Colour correction or control controlled by characteristics of the picture signal generator or the picture reproducer using test pattern analysis
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
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    • G06K15/02Arrangements for producing a permanent visual presentation of the output data, e.g. computer output printers using printers
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 歪みを補正するための複数パラメータを段階
的に決定することで、良好な階調・色再現のカラー画像
の出力を得るカラー画像処理装置を提供する。 【解決手段】 パルス幅変調による階調記録方式を用い
てカラー画像を形成するカラー画像処理装置であり、パ
ルス幅選択テーブルを設定するパルス幅選択テーブル設
定部65と、このパルス幅選択テーブルに基づいて階調
補正テーブルを設定する階調補正テーブル設定部60
と、この階調補正テーブルに基づいて色変換テーブルを
設定する色変換テーブル設定部54と、これらの設定さ
れた色変換テーブル、階調補正テーブル、パルス幅選択
テーブルに応じて、与えられたカラー画像を処理し出力
するカラー画像処理装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、カラー画像処理
装置に関するものであり、パッチ画像を用いてパルス幅
等の調整を行うカラー画像処理装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】最近、いわゆる複写機やプリンタ等の画
像形成装置においては、カラー印刷が主流となり、それ
に応じて印刷の色彩濃度についても厳密な色濃度特性が
要求されてきている。例えばカラー複写機では、スキャ
ナから入力されたRGB画像データを、プリンタで色材
を用いて出力するための色材三原色CMY画像データに
変換する色変換処理を行っている。原稿に忠実な色再現
で画像を複製するためには、色変換の特性(色変換パラ
メータ、色変換テーブル)を適切に調整する必要があ
る。
【0003】しかし、カラー画像を忠実に複製するため
には色変換だけでなく、階調特性が適切に調整されてい
ることも必要である。たとえば、スキャナから入力され
た画像データはセンサやフィルタを通る過程でRGBそ
れぞれに歪みを受けている。また、プリンタにおいて
も、環境(温度・湿度)、経時変動、製造固体差といっ
た要因により、同一の画像データを与えても出力される
階調および色が異なってしまうことがある。特にプリン
タ側の階調特性は各種要因に対して敏感に変動するた
め、良好な画像再現を保つためには出力階調特性および
色変換特性を随時適正化する仕組みを装置内部に備える
ことが必要である。
【0004】従来より、色変換パラメータを求める方法
としては、装置自身が出力したサンプルカラーパッチを
読み込ませて、複数色パッチのRGB−CMYデータ対
を収集し、最小二乗法を用いてRGBからCMYへの変
換多項式の係数を求める方法が知られている。この方法
は、色変換以外の画像処理部の特性をブラックボックス
とみなすもので、色変換によってブラックボックスの逆
補正を行うことになるため、理想的にはこれだけで画像
の忠実再現が得られるという考え方に基づいている。
【0005】他方、ある仮定のもとに色変換パラメータ
の設定を固定とし、出力階調特性の方を上記と同様の方
法によって調整する手法も知られている。すなわち、装
置自身が出力したサンプル階調パッチを読み込ませて、
複数階調パッチのC′−C、M′−M、Y′−Yデータ
対を収集し、最小二乗法を用いてC、M、Y各々の階調
補正式の係数を求める方法である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
は上記のような調整方法を用いても満足な階調・色再現
の画像出力を得ることは難しい。なぜなら、スキャナか
らプリンタに至るまでの画像処理は、色変換の他に墨入
れ、階調処理(擬似中間調処理)、スクリーン処理等か
ら構成されており、これら各ブロックにおいて、それぞ
れ性質の異なる非線形な歪みが画像データに加えられる
からである。
【0007】従って従来の画像形成装置においては、こ
れら色変換処理、墨入れ処理、階調処理、スクリーン処
理等の非線形な歪みを補正するパラメータを一括して生
成することが困難であるという問題がある。
【0008】本発明は、歪みを補正するための複数のパ
ラメータを段階的に決定していくことにより、良好な階
調・色再現のカラー画像の出力を得るカラー画像処理装
置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、パルス幅変調
による階調記録方式を用いてカラー画像を形成するカラ
ー画像処理装置であって、パルス幅変調のためのパルス
幅選択テーブルを決定するパルス幅選択テーブル決定手
段と、前記パルス幅選択テーブル決定手段が決定した前
記パルス幅選択テーブルに基づき、階調補正テーブルを
決定する階調補正テーブル決定手段と、前記階調補正テ
ーブル決定手段が決定した前記階調補正テーブルに基づ
き、色変換テーブルを決定する色変換テーブル決定手段
と、前記色変換テーブル決定手段が決定した前記色変換
テーブルと、前記階調補正テーブル決定手段が決定した
階調補正テーブルと、前記パルス幅選択テーブル決定手
段が決定した前記パルス幅選択テーブルとに基づいて、
与えられたカラー画像信号を処理しこれを出力するカラ
ー画像処理手段とを有することを特徴とするカラー画像
処理装置である。
【0010】又本発明は、パルス幅変調による階調記録
方式を用いてカラー画像を形成するカラー画像処理装置
であって、パルス幅変調のためのパルス幅選択テーブル
を決定するためのパッチ画像を出力するパッチ画像出力
手段と、前記パッチ画像出力手段が出力した前記パッチ
画像を読み込んだパッチ画像データを取り込む取込手段
と、前記取込手段から与えれられた前記パッチ画像デー
タに基づいて、前記パルス幅選択テーブルを決定するパ
ルス幅選択テーブル決定手段と、前記パルス幅選択テー
ブル決定手段が決定した前記パルス幅選択テーブルに基
づいて、与えられたカラー画像信号を処理しこれを出力
するカラー画像処理手段とを有することを特徴とするカ
ラー画像処理装置である。
【0011】又本発明は、パルス幅変調による階調記録
方式を用いてカラー画像を形成するカラー画像処理装置
であって、パルス幅変調のためのパルス幅選択テーブル
を決定するための第1パッチ画像を出力する第1パッチ
画像出力手段と、前記パッチ画像出力手段が出力した前
記第1パッチ画像を読み込んで第1パッチ画像データを
取り込む第1取込手段と、前記第1取込手段から与えれ
られた前記第1パッチ画像データに基づいて、前記パル
ス幅選択テーブルを決定するパルス幅選択テーブル決定
手段と、前記パルス幅選択テーブル決定手段が決定した
前記パルス幅選択テーブルに基づく階調補正テーブルを
決定するための第2パッチ画像を出力する第2パッチ画
像出力手段と、前記第2パッチ画像出力手段が出力した
前記第2パッチ画像を読み込んで第2パッチ画像データ
を取り込む第2取込手段と、前記第2取込手段から与え
れられた前記第2パッチ画像データと、前記パルス幅選
択テーブル決定手段が決定した前記パルス幅選択テーブ
ルとに基づいて、前記階調補正テーブルを決定する階調
補正テーブル決定手段と、前記階調補正テーブル決定手
段が決定した前記階調補正テーブルと、前記パルス幅選
択テーブル決定手段が決定した前記パルス幅選択テーブ
ルとに基づいて、与えられたカラー画像信号を処理しこ
れを出力するカラー画像処理手段とを有することを特徴
とするカラー画像処理装置である。
【0012】又本発明は、パルス幅変調による階調記録
方式を用いてカラー画像を形成するカラー画像処理装置
であって、パルス幅変調のためのパルス幅選択テーブル
を決定するための第1パッチ画像を出力する第1パッチ
画像出力手段と、前記パッチ画像出力手段が出力した前
記第1パッチ画像を読み込んで第1パッチ画像データを
取り込む第1取込手段と、前記第1取込手段から与えれ
られた前記第1パッチ画像データに基づいて、前記パル
ス幅選択テーブルを決定するパルス幅選択テーブル決定
手段と、前記パルス幅選択テーブル決定手段が決定した
前記パルス幅選択テーブルに基づく階調補正テーブルを
決定するための第2パッチ画像を出力する第2パッチ画
像出力手段と、前記第2パッチ画像出力手段が出力した
前記第2パッチ画像を読み込んで第2パッチ画像データ
を取り込む第2取込手段と、前記第2取込手段から与え
れられた前記第2パッチ画像データと、前記パルス幅選
択テーブル決定手段が決定した前記パルス幅選択テーブ
ルとに基づいて、前記階調補正テーブルを決定する階調
補正テーブル決定手段と、前記階調補正テーブル決定手
段が決定した前記階調補正テーブルに基づく色変換テー
ブルを決定するための第3パッチ画像を出力する第3パ
ッチ画像出力手段と、前記第3パッチ画像出力手段が出
力する前記第3パッチ画像を読み込んで第3パッチ画像
データを取り込む第3取込手段と、前記第3取込手段か
ら与えれられた前記第3パッチ画像データに基づいて、
前記色変換テーブルを決定する色変換テーブル決定手段
と、前記階調補正テーブ決定手段が決定した前記階調補
正テーブルと、前記色変換テーブル決定手段が決定した
前記色変換テーブルと、前記パルス幅選択テーブル決定
手段が決定した前記パルス幅選択テーブルとに基づい
て、与えられたカラー画像信号を処理しこれを出力する
カラー画像処理手段とを有することを特徴とするカラー
画像処理装置である。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0014】図1は、本発明に係るデジタル複写機の電
気的接続および制御のための信号の流れを概略的に表わ
すブロック図を示している。図1において、制御系は、
主制御部30内のメインCPU(セントラル・プロセッ
シング・ユニット)91、カラースキャナ部1のスキャ
ナCPU100、および、カラープリンタ部2のプリン
タCPU110の3つのCPUで構成される。
【0015】メインCPU91は、プリンタCPU11
0と共有RAM(ランダム・アクセス・メモリ)35を
介して双方向通信を行なうものであり、メインCPU9
1は動作指示をだし、プリンタCPU110は状態ステ
ータスを返すようになっている。プリンタCPU110
とスキャナCPU100はシリアル通信を行ない、プリ
ンタCPU110は動作指示をだし、スキャナCPU1
00は状態ステータスを返すようになっている。
【0016】操作パネル40は、液晶表示部42、各種
操作キー43、および、これらが接続されたパネルCP
U41を有し、メインCPU91に接続されている。
【0017】主制御部30は、メインCPU91、RO
M(リード・オンリ・メモリ)32、RAM33、NV
RAM34、共有RAM35、画像処理部36、ページ
メモリ制御部37、ページメモリ38、プリンタコント
ローラ39、および、プリンタフォントROM121に
よって構成されている。
【0018】メインCPU91は、全体的な制御を司る
ものである。ROM32は、制御プログラムなどが記憶
されている。RAM33は、一時的にデータを記憶する
ものである。
【0019】NVRAM(持久ランダム・アクセス・メ
モリ:nonvolatileRAM)34は、バッテ
リ(図示しない)にバックアップされた不揮発性のメモ
リであり、電源を遮断しても記憶データを保持するよう
になっている。
【0020】共有RAM35は、メインCPU91とプ
リンタCPU110との間で、双方向通信を行なうため
に用いるものである。
【0021】ページメモリ制御部37は、ページメモリ
38に対して画像情報を記憶したり、読出したりするも
のである。ページメモリ38は、複数ページ分の画像情
報を記憶できる領域を有し、カラースキャナ部1からの
画像情報を圧縮したデータを1ページ分ごとに記憶可能
に形成されている。
【0022】プリンタフォントROM121には、プリ
ントデータに対応するフォントデータが記憶されてい
る。プリンタコントローラ39は、パーソナルコンピュ
ータなどの外部機器122からのプリントデータを、そ
のプリントデータに付与されている解像度を示すデータ
に応じた解像度でプリンタフォントROM121に記憶
されているフォントデータを用いて画像データに展開す
るものである。
【0023】カラースキャナ部1は、全体の制御を司る
スキャナCPU100、制御プログラムなどが記憶され
ているROM101、データ記憶用のRAM102、こ
のカラーイメージセンサ15を駆動するCCDドライバ
103、この第1キャリッジ8などを移動する走査モー
タの回転を制御する走査モータドライバ104、およ
び、画像補正部105などによって構成されている。
【0024】画像補正部105は、カラーイメージセン
サ15から出力されるR,G,Bのアナログ信号をそれ
ぞれデジタル信号に変換するA/D変換回路、カラーイ
メージセンサ15のばらつき、あるいは、周囲の温度変
化などに起因するカラーイメージセンサ15からの出力
信号に対するスレッショルドレベルの変動を補正するた
めのシェーディング補正回路、および、シェーディング
補正回路からのシェーディング補正されたデジタル信号
を一旦記憶するラインメモリなどから構成されている。
【0025】カラープリンタ部2は、全体の制御を司る
プリンタCPU110、制御プログラムなどが記憶され
ているROM111、データ記憶用のRAM112、こ
の半導体レーザ発振器60を駆動するレーザドライバ1
13、この露光装置50のポリゴンモータ54を駆動す
るポリゴンモータドライバ114、この搬送機構20に
よる用紙Pの搬送を制御する搬送制御部115、この帯
電装置、現像ローラ、および、転写装置を用いて帯電、
現像、転写を行なうプロセスを制御するプロセス制御部
116、この定着装置80を制御する定着制御部11
7、および、オプションを制御するオプション制御部1
18などによって構成されている。
【0026】なお、本発明の特徴である機能を有する画
像処理部36と、ページメモリ38、プリンタコントロ
ーラ39、画像補正部105、レーザドライバ113
は、画像データバス120によって接続されている。
【0027】このような構成の画像形成装置において、
本発明の特徴である特性補正を行う画像処理部36の構
成とその特性補正の処理を以下に詳細に説明する。
【0028】図2は、本発明に係る画像処理装置の構成
を示すブロックダイアグラムである。図2において、本
発明に係る画像処理装置は、カラースキャナ部1,カラ
ープリンタ部2にそれぞれ接続され、更に、図2に示す
ようにそれぞれが接続されている画像処理制御部51、
前処理部52、パッチデータ抽出部53、色変換テーブ
ル設定部54、面積率推定部55、パッチデータ記憶部
C56、パッチデータ生成部C57、色変換部58、墨
入れ部59、階調補正テーブル設定部60、階調補正部
(出力γ補正部)61、パッチデータ記憶部B62、パ
ッチ画像生成部B63、擬似中間調処理部64、パルス
幅選択テーブル設定部65、パッチデータ記憶部A6
6、パルス幅選択部67、パッチ画像生成部A68およ
び、スクリーン処理部69とから構成される。
【0029】まず、通常の画像複写時のデータの流れに
沿って、各部の機能を説明する。カラースキャナ部1で
は原稿を読み取ってRGB画像データを入力する。前処
理部52では、スキャナから供給される画像データに対
してシェーディング補正および入力γ補正を行う。色変
換部58では色光三原色(RGB)色空間で表現される
入力画像データを、色材三原色(CMY)色空間で表さ
れる画像データに変換する。墨入れ部59ではCMYデ
ータから黒(K)の色材量を算出(墨生成)し、生成し
たKの値に基づいてCMY量を補正(墨置き換え)す
る。墨入れ後のCMYK画像データに対して、出力γ補
正部61では各色チャネル毎に階調補正を行う。次の擬
似中間調処理部64では、多値誤差拡散などの擬似中間
調処理を行う。例えば、16値記録のシステムでは16
値誤差拡散処理を行い、出力される画像データの各画素
は0〜15の4bitで表される16通りの値だけを取
る。次のパルス幅選択部67では、0〜15の各レベル
に対して記録用のレーザー駆動信号のパルス幅値を選択
する。スクリーン処理部69ではパルス幅信号に変換さ
れた画像データを、各色チャネル毎にスクリーン角を施
した記録パターンに変換する処理を行う。カラープリン
タ部(記録エンジン部)2ではスクリーン処理された画
像を紙上に出力する。図2における他のブロックについ
ては、各テーブルの生成動作と共に以下で説明する。
【0030】本発明における画像処理パラメータテーブ
ル生成の一連の動作を図3のフローチャートに示す。
【0031】本発明の実施形態においては、上述した画
像処理装置により、パルス幅選択テーブル、階調補正テ
ーブル、色変換テーブルといった3種類のテーブルを、
図3に示す順序にしたがって生成する。すなわち、最初
に前処理の入力γ特性をリニアにし(S11)、次に例
えばパッチ画像等を用いてパルス幅選択テーブルを生成
し(S12)、次にこの求めたパルス幅選択テーブルに
基づきパッチ画像等を用いて階調補正テーブルを求め
(S13)、最後にこの求めた階調補正テーブルに基づ
きパッチ画像等を用いて色変換テーブルを生成する(S
14)。このように本発明は、パルス幅選択テーブルを
も含めて、比較的自由度の低く単純なポリシーにより決
定できるテーブルから順に既に生成したテーブルに基づ
いて各テーブルを生成するものである。これにより、従
来のような単調な生成処理では実現し得なかった正確な
入力画像の再現性を実現することができる。
【0032】次にこれら3つのテーブルの作成手順をそ
れぞれ以下にフローチャートを用いて詳細に説明する。
【0033】図4にパルス幅選択テーブルの生成フロー
を示す。まず、パルス幅選択テーブル生成用パッチ画像
を出力する(S21)。パッチデータ記憶部Aにはパル
ス幅選択テーブル生成用のパッチデータが予め格納され
ている。パッチデータはパルス幅を表しており、CMY
K各々について、パルス幅を等間隔に変化させて得られ
る複数のパッチが並ぶように設定されている。パッチ画
像生成部Aではこのパッチデータ群からパルス幅選択テ
ーブル生成用パッチ画像データを生成する。図7にパッ
チ画像の構成例を示す。このパッチ画像データはスクリ
ーン処理部に供給される(S22)。スクリーン処理部
では、画像処理制御部からの制御信号により、入力とし
てパッチ画像生成部Aからの画像データを選択する。パ
ッチ画像データはスクリーン角処理が施された後、紙上
に出力される(S23)。
【0034】次に、出力されたパルス幅選択テーブル生
成用パッチ画像をスキャナで読み取る(S24)。その
際、画像処理制御部によって前処理部における入力γ特
性を、通常設定とは異なるリニアな特性に設定変更して
おく(S25)。それは次の理由による。後述の面積率
推定部によって読み取りパッチデータから面積率を推定
するためには、読み取りパッチデータがパッチ画像の反
射光量に比例していることが望ましいが、一方、通常複
写時の入力γ特性は、反射光量のべき乗に比例している
方が望ましい場合があるためである。スキャナ入力され
たパッチ画像データはこの前処理を経てパッチデータ抽
出部に供給される。パッチデータ抽出部では、予め設定
されたパッチの印刷レイアウト情報に基づいて画素デー
タのサンプリングを行い、各パッチのRGB値を抽出す
る。この際、ノイズの影響を打ち消すため、各パッチか
らの画素データサンプリングは1画素だけではなく多数
の画素をパッチ中央から矩形状に切り出した後、RGB
各々を切り出し矩形画素数で除して平均を取るようにす
る(図8参照)。次に、抽出されたRGBパッチデータ
からパッチ画像のCMYK記録面積率を次式(1)によ
り推定する。
【0035】
【数1】
【0036】ただし、RGBおよびCMYKは8bit
で表されるものとする。
【0037】最後に、パルス幅選択テーブル設定部にお
いて、この面積率の推定結果とパッチデータ記憶部Aに
記憶されているパッチデータをもとにパルス幅選択テー
ブルを生成する。まず、推定面積率とパルス幅の関係を
(2)式に示すn次多項式として近似的に求める。
(2)式の計数ak の算出には最小二乗法を用いる。
【0038】
【数2】
【0039】このようにして求められるパルス幅と推定
面積率の関係を表す曲線の一例を図9に示す。パルス幅
選択テーブル値の算出は、図9における面積率の軸を記
録多値数等分(16値誤差拡散の場合は16等分)し、
各分割点に対するパルス幅を(2)式より求めることに
よって行う。
【0040】このようにパルス幅選択テーブルの生成で
は、例えば16値といった限定された階調数であって
も、その各レベルに対して記録面積率がリニアに変化す
るように(すなわち、限定階調の各レベルが面積率を表
すように)レーザー駆動パルス幅を割り当てるといっ
た、単純で実現容易な規則に基づいてテーブルが生成さ
れる。このことにより、濃淡全ての領域にわたって階調
の分解能を良好に保つことが可能となり、濃度つぶれや
跳びのない階調再現を実現することができる。
【0041】図5に階調補正テーブルの生成フローを示
す。まず、階調補正テーブル生成用パッチ画像を出力す
る。パッチデータ記憶部Bには階調補正テーブル生成用
のパッチデータが予め格納されている。パッチデータは
擬似中間調処理部に供給する8bitの階調レベルを表
しており、CMYK各々について、階調レベルを等間隔
に変化させて得られる複数のパッチが並ぶように設定さ
れている。パッチ画像生成部Bではこのパッチデータ群
から階調補正テーブル生成用パッチ画像データを生成す
る(S31)。パッチ画像のレイアウトイメージは図7
とほぼ同様である。このパッチ画像データは擬似中間調
処理部に供給される。擬似中間調処理部では、画像処理
制御部からの制御信号により、入力としてパッチ画像生
成部Bからの画像データを選択する。パッチ画像データ
は擬似中間調処理(S32)、上記設定済みパルス幅選
択テーブルによるパルス幅選択(S33)、およびスク
リーン処理が施された後(S34)、紙上に出力される
(S35)。
【0042】次に、出力された階調補正テーブル生成用
パッチ画像をスキャナで読み取る(S36)。その際、
画像処理制御部によって前処理部における入力γ特性
を、通常設定とは異なるリニアな特性に設定変更してお
く。その理由は、上記パルス幅選択テーブル生成の場合
と同様である。スキャナ入力されたパッチ画像データは
この前処理を経てパッチデータ抽出部に供給される(S
37)。パッチデータ抽出部では、予め設定されたパッ
チの印刷レイアウト情報に基づいて画素データのサンプ
リングを行い、各パッチのRGB値を抽出する(S3
8)。この際、ノイズの影響を打ち消すため、各パッチ
からの画素データサンプリングは1画素だけではなく多
数の画素をパッチ中央から矩形状に切り出した後、RG
B各々を切り出し矩形画素数で除して平均を取るように
する(図8)。次に、抽出されたRGBパッチデータか
らパッチ画像のCMYK記録面積率を上記(1)式によ
り推定する(S39)。
【0043】最後に、階調補正テーブル設定部におい
て、この面積率の推定結果とパッチデータ記憶部Bに記
憶されているパッチデータをもとに階調補正テーブルを
生成する(S41)。まず、推定面積率と8bit出力
階調レベルの関係を(3)式に示すn次多項式として近
似的に求める。(3)式の係数bk の算出には最小二乗
法を用いる(S40)。
【0044】
【数3】
【0045】このようにして求められる8bit出力階
調レベルと推定面積率の関係を表す曲線の一例を図10
に示す。階調補正テーブル値の算出は、図10における
面積率の軸を256等分し、各分割点に対する8bit
階調レベルを(3)式より求めることによって行う。
【0046】最後に、図6に色変換テーブルの生成フロ
ーを示す。まず、色変換テーブル生成用パッチ画像を出
力する(S51)。パッチデータ記憶部Cには色変換テ
ーブル生成用のパッチデータが予め格納されている。パ
ッチデータはCMY各8bitの面積率を表しており、
面積率を等間隔に変化させたCMYを組み合わせて得ら
れる複数の色パッチが並ぶように設定されている。パッ
チ画像生成部Cではこのパッチデータ群から色変換テー
ブル生成用パッチ画像データを生成する。色変換テーブ
ル生成用パッチの構成例を図11に示す。このパッチ画
像データは墨入れ部に供給される。墨入れ部では、画像
処理制御部からの制御信号により、入力としてパッチ画
像生成部Cからの画像データを選択する。パッチ画像デ
ータは墨入れ(S52)、上記設定済み階調補正テーブ
ルによる階調補正(S53)、擬似中間調処理(S5
4)、上記設定済みパルス幅選択テーブルによるパルス
幅選択(S55)、およびスクリーン処理が施された後
(S56)、紙上に出力される(S57)。
【0047】次に、出力された色変換テーブル生成用パ
ッチ画像をスキャナで読み取る(S58)。その際、前
処理部における入力γ特性は通常複写時の設定とする
(S59)。理由は、色変換の場;合は、前処理部から
供給されるRGBデータ自体が入力であり、上記のよう
に面積率を表すパッチデータからテーブル生成フローを
開始するため、面積率を推定する必要がないからであ
る。スキャナ入力されたパッチ画像データはこの前処理
を経てパッチデータ抽出部に供給される(S60)。パ
ッチデータ抽出部では、予め設定されたパッチの印刷レ
イアウト情報に基づいて画素データのサンプリングを行
い、各パッチのRGB値を抽出する。この際、ノイズの
影響を打ち消すため、各パッチからの画素データサンプ
リングは1画素だけではなく多数の画素をパッチ中央か
ら矩形状に切り出した後、RGB各々を切り出し矩形画
素数で除して平均を取るようにする(図8)。
【0048】最後に、色変換テーブル設定部において、
この抽出されたパッチデータとパッチデータ記憶部Cに
記憶されているパッチデータをもとに色変換テーブルを
生成する。RGBからCMYへの色変換関係式は、
(4)式のマトリクス演算式として近似的に求める(S
62)。(4)式の色変換マトリクスの要素Dijの算出
には最小二乗法を用いる。
【0049】
【数4】
【0050】色変換テーブル値の算出は、RGB色空間
を各座標軸に垂直に等分割し、各分割格子点のRGB座
標に対するC,M,Y値を(4)式より求めることによ
って行う(S63)。
【0051】以上のように、本発明は、パルス幅選択テ
ーブル、階調補正テーブル、色変換テーブルといった順
序、すなわち、処理の自由度が低く単純なポリシーに従
って決定できるテーブルを先に生成し、その後、処理の
自由度が高いテーブルの生成を、既に決定したテーブル
の値を考慮しながら、後で行うといった順序で、画像処
理の各テーブルを生成・設定するものである。
【0052】こうすることで、パルス幅選択テーブルの
生成では、例えば16値といった限定された階調数であ
っても、その各レベルに対して記録面積率がリニアに変
化するように(すなわち、限定階調の各レベルが面積率
を表すように)レーザー駆動パルス幅を割り当てるとい
った、単純で実現容易な規則に基づいてテーブルが生成
される。このことにより、濃淡全ての領域にわたって階
調の分解能を良好に保つことが可能となり、濃度つぶれ
や跳びのない階調再現を実現することができる。
【0053】又、階調補正テーブルの生成では、墨入れ
の出力である8bit・256階調のCMYK値を面積
率とし、この面積率が、階調補正および擬似中間処理を
通ることにより、パルス幅選択テーブルの生成時に該面
積率に対応付けられた限定階調レベルに変換されるよう
にテーブルが生成される。一方、パルス幅選択テーブル
は、擬似中間調処理の出力である限定階調レベルに応じ
て、この対応付けられた面積率で画像が出力されるよう
に既に生成されているため、結局、墨入れ出力から最後
の出力画像に至るまで、面積率が保存されたことにな
る。
【0054】このように、パルス幅選択テーブル生成か
ら階調補正テーブル生成までの過程により、墨入れ出力
以降のCMYK毎に分離独立した処理では、CMYK各
々での濃度のマッチングが完全に行われている。したが
って、残る色変換テーブル生成では、前処理部後段から
墨入れ出力までの短い区間でカラーマッチングが実現さ
れれば十分である。すなわち、墨入れ出力以降の処理に
よって受ける歪みを補正する必要がないため、色再現精
度の優れたテーブルを容易に得ることが可能となる。
【0055】また、本発明では、パルス幅選択テーブル
生成および階調補正テーブル生成の際のパッチ画像スキ
ャナ読み取り時に、パッチデータ抽出の前段にあたる前
処理における入力γ特性を、通常複写時の特性からリニ
アな特性に切り換える画像処理制御手段を有するため、
テーブル生成に必要な面積率推定を高精度で行うことが
できる。
【0056】
【発明の効果】以上詳細に述べたように、本発明によれ
ば、画像処理パラメータテーブルを、パルス幅選択テー
ブル、階調補正テーブル、色変換テーブルの順に逐次生
成することで、画像処理フローにおける複数の要所に、
調整可能なパラメータテーブルを分散させることによ
り、個々のテーブルを比較的単純な目標または規則に則
って生成することができ、このような手順で生成した画
像処理パラメータにより、良好な階調・色彩の再現性を
得る画像形成装置を提供することが可能となる。
【0057】又それぞれのテーブルのみを求めた場合で
も、従来にはない良好な階調・色彩の再現性を得る画像
形成装置を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像形成装置の一例をしめすブロ
ックダイアグラム。
【図2】本発明に係る画像処理装置の構成を示すブロッ
クダイアグラム。
【図3】本発明を実施する際の全体の流れを表すフロー
チャート。
【図4】パルス幅選択テーブル生成のフローチャート。
【図5】階調補正テーブル生成のフローチャート。
【図6】色変換テーブル生成のフローチャート。
【図7】パルス幅選択テーブル生成用、および階調補正
テーブル生成用パッチ画像を示す平面図。
【図8】1個のパッチからデータをサンプリングする様
子を示す説明図。
【図9】多項式近似によって求められる面積率とパルス
幅の関係の一例を示すグラフ。
【図10】多項式近似によって求められる面積率と8b
it階調レベルの関係の一例を示すグラフ。
【図11】色変換テーブル生成用パッチ画像の一例を示
す平面図。
【符号の説明】
36 … 画像処理部 51 … 画像処理制御部 52 … 前処理部 53 … パッチデータ抽出部 54 … 色変換テーブル設定部 55 … 面積率推定部 56 … パッチデータ記憶部C 57 … パッチデータ生成部C 58 … 色変換部 59 … 墨入れ部 60 … 階調補正テーブル設定部 61 … 階調補正部(出力γ補正部) 62 … パッチデータ記憶部B 63 … パッチ画像生成部B 64 … 擬似中間調処理部 65 … パルス幅選択テーブル設定部 66 … パッチデータ記憶部A 67 … パルス幅選択部 68 … パッチ画像生成部A 69 … スクリーン処理部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G06T 5/00 G06F 15/68 310A 5C079 H04N 1/60 H04N 1/40 D 1/405 B 1/407 101E Fターム(参考) 2C262 AA24 AA26 AB11 BA02 BA10 BB03 BB44 BC01 FA13 2H027 EA02 EB04 EC03 EC07 EC08 ED06 HB07 ZA07 2H030 AA03 AD11 AD16 BB02 5B057 AA11 BA02 CA01 CA07 CA08 CA12 CA16 CB01 CB07 CB08 CB12 CB16 CC01 CE13 CE14 CE18 CH01 CH07 CH11 CH18 DA17 DB02 DB06 DB09 DC04 DC25 5C077 LL02 LL12 LL19 MM27 MP08 NN07 NN11 NN17 NN19 PP06 PP15 PP31 PP32 PP33 PP38 PP74 PQ08 PQ12 PQ18 PQ22 PQ23 RR08 RR10 RR18 5C079 HB03 HB12 KA04 LA12 LA19 LA21 LA31 LB01 LC09 LC14 LC20 MA01 MA04 MA10 MA11 NA03 NA05 PA03

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パルス幅変調による階調記録方式を用
    いてカラー画像を形成するカラー画像処理装置であっ
    て、 パルス幅変調のためのパルス幅選択テーブルを決定する
    パルス幅選択テーブル決定手段と、 前記パルス幅選択テーブル決定手段が決定した前記パル
    ス幅選択テーブルに基づき、階調補正テーブルを決定す
    る階調補正テーブル決定手段と、 前記階調補正テーブル決定手段が決定した前記階調補正
    テーブルに基づき、色変換テーブルを決定する色変換テ
    ーブル決定手段と、 前記色変換テーブル決定手段が決定した前記色変換テー
    ブルと、前記階調補正テーブル決定手段が決定した階調
    補正テーブルと、前記パルス幅選択テーブル決定手段が
    決定した前記パルス幅選択テーブルとに基づいて、与え
    られたカラー画像信号を処理しこれを出力するカラー画
    像処理手段と、 を有することを特徴とするカラー画像処理装置。
  2. 【請求項2】 パルス幅変調による階調記録方式を用
    いてカラー画像を形成するカラー画像処理装置であっ
    て、 パルス幅変調のためのパルス幅選択テーブルを決定する
    ためのパッチ画像を出力するパッチ画像出力手段と、 前記パッチ画像出力手段が出力した前記パッチ画像を読
    み込んだパッチ画像データを取り込む取込手段と、 前記取込手段から与えれられた前記パッチ画像データに
    基づいて、前記パルス幅選択テーブルを決定するパルス
    幅選択テーブル決定手段と、 前記パルス幅選択テーブル決定手段が決定した前記パル
    ス幅選択テーブルに基づいて、与えられたカラー画像信
    号を処理しこれを出力するカラー画像処理手段と、 を有することを特徴とするカラー画像処理装置。
  3. 【請求項3】 パルス幅変調による階調記録方式を用
    いてカラー画像を形成するカラー画像処理装置であっ
    て、 パルス幅変調のためのパルス幅選択テーブルを決定する
    ための第1パッチ画像を出力する第1パッチ画像出力手
    段と、 前記パッチ画像出力手段が出力した前記第1パッチ画像
    を読み込んだ第1パッチ画像データを取り込む第1取込
    手段と、 前記第1取込手段から与えれられた前記第1パッチ画像
    データに基づいて、前記パルス幅選択テーブルを決定す
    るパルス幅選択テーブル決定手段と、 前記パルス幅選択テーブル決定手段が決定した前記パル
    ス幅選択テーブルに基づく階調補正テーブルを決定する
    ための第2パッチ画像を出力する第2パッチ画像出力手
    段と、 前記第2パッチ画像出力手段が出力した前記第2パッチ
    画像を読み込んだ第2パッチ画像データを取り込む第2
    取込手段と、 前記第2取込手段から与えれられた前記第2パッチ画像
    データに基づいて、前記階調補正テーブルを決定する階
    調補正テーブル決定手段と、 前記階調補正テーブル決定手段が決定した前記階調補正
    テーブルと、前記パルス幅選択テーブル決定手段が決定
    した前記パルス幅選択テーブルとに基づいて、与えられ
    たカラー画像信号を処理しこれを出力するカラー画像処
    理手段と、 を有することを特徴とするカラー画像処理装置。
  4. 【請求項4】 パルス幅変調による階調記録方式を用
    いてカラー画像を形成するカラー画像処理装置であっ
    て、 パルス幅変調のためのパルス幅選択テーブルを決定する
    ための第1パッチ画像を出力する第1パッチ画像出力手
    段と、 前記パッチ画像出力手段が出力した前記第1パッチ画像
    を読み込んだ第1パッチ画像データを取り込む第1取込
    手段と、 前記第1取込手段から与えれられた前記第1パッチ画像
    データに基づいて、前記パルス幅選択テーブルを決定す
    るパルス幅選択テーブル決定手段と、 前記パルス幅選択テーブル決定手段が決定した前記パル
    ス幅選択テーブルに基づく階調補正テーブルを決定する
    ための第2パッチ画像を出力する第2パッチ画像出力手
    段と、 前記第2パッチ画像出力手段が出力した前記第2パッチ
    画像を読み込んだ第2パッチ画像データを取り込む第2
    取込手段と、 前記第2取込手段から与えれられた前記第2パッチ画像
    データに基づいて、前記階調補正テーブルを決定する階
    調補正テーブル決定手段と、 前記階調補正テーブル決定手段が決定した前記階調補正
    テーブルに基づく色変換テーブルを決定するための第3
    パッチ画像を出力する第3パッチ画像出力手段と、 前記第3パッチ画像出力手段が出力する前記第3パッチ
    画像を読み込んだ第3パッチ画像データを取り込む第3
    取込手段と、 前記第3取込手段から与えれられた前記第3パッチ画像
    データに基づいて、前記色変換テーブルを決定する色変
    換テーブル決定手段と、 前記階調補正テーブ決定手段が決定した前記階調補正テ
    ーブルと、前記色変換テーブル決定手段が決定した前記
    色変換テーブルと、前記パルス幅選択テーブル決定手段
    が決定した前記パルス幅選択テーブルとに基づいて、与
    えられたカラー画像信号を処理しこれを出力するカラー
    画像処理手段と、 を有することを特徴とするカラー画像処理装置。
  5. 【請求項5】 パルス幅変調による階調記録方式を用
    いてカラー画像を形成するカラー画像処理装置であっ
    て、 パルス幅変調のためのパルス幅選択テーブルを決定する
    ためのパッチ画像を出力するパッチ画像出力手段と、 前記パッチ画像出力手段が出力した前記パッチ画像を読
    み込んだパッチ画像データを取り込む取込手段と、 前記取込手段から前記パッチ画像データを受け、通常の
    画像形成時とは異なる設定によるシェーディング補正又
    はγ補正の前処理を行う前処理手段と、 前記前処理手段により前記前処理が行われた前記パッチ
    画像データに基づいて、前記パルス幅選択テーブルを決
    定するパルス幅選択テーブル決定手段と、 前記パルス幅選択テーブル決定手段が決定した前記パル
    ス幅選択テーブルに基づいて、与えられたカラー画像信
    号を処理しこれを出力するカラー画像処理手段と、 を有することを特徴とするカラー画像処理装置。
  6. 【請求項6】 パルス幅変調による階調記録方式を用
    いてカラー画像を形成するカラー画像処理装置であっ
    て、 パルス幅変調のためのパルス幅選択テーブルを決定する
    ためのパッチ画像を出力するパッチ画像出力手段と、 前記パッチ画像出力手段が出力した前記パッチ画像を読
    み込んだパッチ画像データを取り込む取込手段と、 前記取込手段から与えれられた前記パッチ画像データに
    基づいて、与えられた段階的な大きさをもつ濃度信号に
    それぞれ比例した段階的な濃度画像が得られるべく、前
    記濃度信号を前記パルス幅にそれぞれ変換するためのパ
    ルス幅選択テーブルを決定するパルス幅選択テーブル決
    定手段と、 前記パルス幅選択テーブル決定手段が決定した前記パル
    ス幅選択テーブルに基づいて、与えられたカラー画像信
    号を処理しこれを出力するカラー画像処理手段と、 を有することを特徴とするカラー画像処理装置。
  7. 【請求項7】 パルス幅変調による階調記録方式を用
    いてカラー画像を形成するカラー画像処理装置であっ
    て、 与えられたカラー画像について色変換を行う色変換手段
    と、 前記色変換手段により色変換がなされた前記カラー画像
    について、各色チャネル毎に階調を補正する階調補正手
    段と、 前記階調補正手段により階調補正がなされた前記カラー
    画像について、各色チャネル毎にパルス幅を選択するパ
    ルス幅選択手段と、 前記パルス幅選択手段が選択したパルス幅に基づき、前
    記カラー画像を画像処理して出力するカラー画像処理手
    段と、 を有することを特徴とするカラー画像処理装置。
  8. 【請求項8】 パルス幅変調による階調記録方式を用
    いてカラー画像を形成するカラー画像処理装置であっ
    て、 階調補正テーブルを決定するためのパッチ画像を出力す
    るパッチ画像出力手段と、 前記パッチ画像出力手段が出力した前記パッチ画像を読
    み込んだパッチ画像データを取り込む取込手段と、 前記取込手段から前記パッチ画像データを受け、通常の
    画像形成時とは異なる設定によるシェーディング補正又
    はγ補正の前処理を行う前処理手段と、 前記前処理手段により前記前処理が行われた前記パッチ
    画像データに基づいて、前記階調補正テーブルを決定す
    る階調補正テーブル決定手段と、 前記階調補正テーブル決定手段が決定した前記階調補正
    テーブルに基づいて、与えられたカラー画像信号を処理
    しこれを出力するカラー画像処理手段と、 を有することを特徴とするカラー画像処理装置。
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