JP2004236349A

JP2004236349A - 補正諧調曲線生成装置

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Publication number: JP2004236349A
Application number: JP2004065865A
Authority: JP
Inventors: Koji Hayashi; 浩司林; Fumihiro Nakashige; 文宏中重
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2004-03-09
Filing date: 2004-03-09
Publication date: 2004-08-19

Abstract

【課題】補正された補正階調曲線に局所的に不連続部が形成されたとき、あるいは、局所的に極大点や極小点が形成されたときであっても、キメの細かい滑らかな記録画像が形成可能な画像データを得ることができる補正階調曲線生成装置を提供すること。
【解決手段】複写機のスキャナによって読み取られた原稿の画像データが画像処理装置のγ変換回路において記録画像の濃度階調との整合性を取るための階調変換処理を受ける際に、所望の記録画像の濃度階調となるように基準階調曲線を補正した補正階調曲線の変換データ（Ｓ１）に、複数の大きさと強さの異なる一次元のデジタルフィルタの中から１つを選択して（Ｓ２）、デジタルフィルタを用いた平滑化処理を施す（Ｓ３）。
【選択図】図１

Description

本発明はデジタル方式の複写機、プリンター、ＦＡＸなどの画像形成装置において原稿読取装置により読み取った画像データの諧調変換のための基準諧調曲線の諧調変換特性を補正する際等に最適な、原画像に忠実な記録画像として再現させる補正諧調曲線を生成する補正諧調曲線生成装置に関する。

デジタル方式のカラー複写機やカラースキャナーなどには、諧調性を有する原稿画像を読み取って得られる画像データに基づいてプリンターから出力される転写紙の記録画像の濃度諧調との整合性を取るために、画像データの諧調変換を行う諧調変換装置が設けられている。しかしながら、一般に、原稿の濃度分布の特徴を的確にとらえて諧調変換を行う際の適正な諧調変換曲線を設定する事は容易ではなく、従来は諧調変換曲線の設定は操作者の経験に頼るところが多かった。原画の濃度分布の特徴を簡単なパラメーターで表現し、そのパラメーターに応じて経験則に合致した諧調変換曲線を自動設定する技術の開発が望まれている。そこで、例えば、特許文献１には、原画の濃度域を指示するデータを入力し、前記原画の濃度域に応じてその湾曲状態が決定されたモデル曲線を発生するモデル曲線発生手段と、諧調変換座標面上において、所定のハイライト点とシャドウ点を通るようにモデル曲線を修正する修正手段とを備え、前記モデル曲線の湾曲状態は、少なくとも上に凸の状態と下に凸の状態とを含んだ状態群の中から、前記原画の濃度域に応じて、経験則に合致したものが自動的に選択されるようにした諧調変換曲線発生装置が開示されている。
しかし、この諧調変換曲線発生装置は複雑な計算を必要とするために、計算に多くの時間を要したり、大容量のＲＯＭが必要になることから、装置の価格が高価になるという欠点があった。そこで、かかる欠点を克服するために、例えば、特許文献２には幾つかの特性値のデータの組を与えて、それらの特性点の間をスプライン曲線等によって滑らかに結ぶ諧調変換曲線を得る技術が開示されている。また、本出願人は特許文献３に、特定の濃度域の補正階調変換特性を変えるための複数組の特定濃度域補正階調曲線の変換データを予め用意して、該特定濃度域補正階調曲線を適宜選択することによって、出力画像が所望の諧調変換特性によって変換されるように基準階調曲線を補正するようにした補正階調曲線生成装置を提案している。
特開平２−１２２４５号公報特開平３−１２００６２号公報特願平５−２０３１５号

上記従来技術の中、入力された特性点の間をスプライン曲線で結んで諧調変換曲線を得る方式の場合に、入力特性点の階調値が近接していたような時には、図１２に示すように、諧調変換曲線が単調増加曲線にならずに極大点（ｔ₁）や極小点（ｔ₂）ができることがあり、このような場合には局所的に諧調変換特性が逆転し、原稿色に対する記録色の色ずれが大きくなってしまう。
また、特定濃度域補正階調曲線に従って基準階調曲線に諧調特性変換を施すことによって所望の諧調変換特性を得るようにした方式では、特定濃度域補正諧調曲線の勾配が局所的に急峻になることがあり、特性データがデジタルデータで与えられるため、図１３に示すように、かかる領域では諧調変換曲線が不連続な（ｄ₁，ｄ₂）変換曲線となってしまう。さらに、かかる不連続点近傍の出力諧調値が同一になることもあり、このため、出力画像に疑似輪郭が形成されたり、キメが粗くなったり、あるいは、立体感の欠けたものになる。

以下に、補正諧調曲線に不連続が生じる場合の例を詳しく説明する。図７（ａ），（ｂ）は入出力データが１１階調データであった場合のそれぞれ基準諧調曲線Ａに対応する変換表および補正諧調曲線Ｂに対応する変換表を示したものである。基準諧調曲線Ａに１度、補正諧調曲線Ｂに対応する変換補正を施した諧調変換特性曲線をＥ１＝Ｂ（Ａ）、２度、補正諧調曲線Ｂに対応する変換補正を施した諧調変換特性曲線をＥ２＝Ｂ（Ｅ１）＝Ｂ（Ｂ（Ａ））とすると、諧調変換特性曲線Ｅ１，Ｅ２に対応する変換表はそれぞれ図８（ｅ），（ｆ）のようになる。
これらの表図から明らかなように、基準諧調曲線Ａに対して、出力階調に不連続階調部（入力階調２と３の間）を有する補正諧調曲線Ｂに対応する変換補正を施すことにより、連続階調であった基準諧調曲線Ａの入力階調２と３の間の出力階調が不連続階調となり、２度、変換補正を施すことにより、その不連続が拡大する。
ところで、このような諧調変換特性曲線に生じる飛躍は、地肌領域の低濃度のノイズ画像を取り除くための所謂「地肌飛ばし」処理の際にも現れる。図７（ｃ）は「地肌飛ばし」処理における諧調変換曲線Ｄに対応する変換表を示したものである。この例では閾値が４に設定され、この閾値以下の入力階調に対しては出力階調は全て０となる。図７（ｃ）に示すように、この場合にも入力階調４と５の間の出力階調が不連続階調となるため、諧調変換特性が段差状に変化し、やはり、出力画像に疑似輪郭が形成される。
本発明は従来技術におけるかかる不具合の解消を図るべく成されたものであり、補正された補正階調曲線に局所的に不連続部が形成された時、あるいは、局所的に極大点や極小点が形成された時であっても、キメの細かい滑らかな記録画像が形成可能な画像データを得ることができる補正諧調曲線生成装置を提供することを目的とする。

本発明は上記課題を解決するために、原画像の画像情報を電気信号に変換した多値の入力画像データを階調変換して出力画像データを得る画像データ階調変換装置に用いられ、原画像に忠実な記録画像として再現させる階調変換を行う際に用いられる諧調曲線を補正して所望の特性の補正階調曲線を得る補正諧調曲線生成装置において、補正された補正階調曲線をデジタル表示した時に不連続的な飛躍が形成された時、あるいは、局所的に極大点や極小点が形成された時に、前記補正階調曲線にデジタルフィルターを用いた平滑化処理を施すようにしたものである。
補正された補正階調曲線は、好適には所定の濃度域毎に、複数の階調特性補正曲線の中から選択された階調特性補正曲線に基づいた、少なくとも１度の特性補正が施され、あるいは、地肌領域の低濃度ノイズ画像を除去するために、ある閾値以下の値の出力階調を０レベルに変換するノイズデータ除去が施された補正諧調曲線としたものである。

補正階調曲線は、例えば、所定の濃度域毎に、複数の階調特性補正曲線の中から選択された階調特性補正曲線に基づいた、少なくとも１度の特性補正が施され、あるいは、ある閾値以下の値の出力階調を０レベルに変換するノイズデータ除去が施される。これらの処理によって、補正された補正階調曲線に局所的な不連続部が形成された時、あるいは、局所的に極大点や極小点が形成された時に、補正階調曲線にデジタルフィルターを用いた平滑化処理が施される。平滑化処理された補正階調曲線に基づいて入力画像データが階調変換されると、原画像に忠実な記録画像として再現させる階調変換が行われる。

本発明によれば、補正された補正階調曲線をデジタル表示した時に不連続的な飛躍が形成された時、あるいは、局所的に極大点や極小点が形成された時に、補正階調曲線にデジタルフィルターを用いた平滑化処理を施すようにしたので、入力画像データを階調変換する画像データ階調変換処理を施した時に、不連続的な飛躍が形成された補正階調曲線によって出力画像データの値に飛びが生じ、あるいは、局所的に極大点や極小点が形成された補正階調曲線により諧調変換特性が逆転することによって出力画像に疑似輪郭が形成されたり、キメが粗くなったり、立体感の欠けた画像になったり、あるいは、記録色の色ずれが大きくなるのを防止して、キメの細かい滑らかな記録画像を形成できる画像データを得ることができる。
また、本発明によれば、所定の濃度域毎に、複数の階調特性補正曲線の中から選択された階調特性補正曲線に基づいた、少なくとも１度の特性補正が施された補正諧調曲線に対してデジタルフィルターを用いた平滑化処理を施すようにしたので、所望の階調変換特性を有しながら、キメの細かい滑らかな記録画像を形成できる画像データを得ることができる。
また、本発明によれば、地肌領域の低濃度ノイズ画像を除去するために、ある閾値以下の値の出力階調を０レベルに変換するノイズデータ除去が施された補正諧調曲線に対してデジタルフィルターを用いた平滑化処理を施すようにしたので、地肌領域の低濃度ノイズ画像を除去しながら、キメの細かい滑らかな記録画像を形成できる画像データを得ることができる。
また、本発明によれば、デジタルフィルターの大きさおよび係数の異なる複数のデジタルフィルターの中から選択されたデジタルフィルターを用いた平滑化処理を施すようにしたので、所望の空間周波数特性に従った平滑化処理を施すことができるから、原画像の画質に則した階調変換特性を有した補正階調曲線を得ることができる。

以下、本発明を画像形成装置である電子写真複写機（以下、単に複写機と言う）に適用した実施例について説明する。まず、図２に示す機構図によって実施例の複写機本体１０１の機構の概略を説明する。
図２において、複写機本体１０１のほぼ中央部に配置された像担持体としての120 ｍｍφの有機感光体（ＯＰＣ）ドラム１０２の周囲には、該感光体ドラム１０２の表面を帯電する帯電チャージャー１０３、一様帯電された感光体ドラム１０２の表面上に半導体レーザーから射出されたレーザー光を照射して静電潜像を形成するレーザー光学系１０４、静電潜像に各色トナーを供給して現像し、各色毎にトナー像を得る黒現像装置１０５及びイエローＹ、マゼンダＭ、シアンＣの３つのカラー現像装置１０６、１０７、１０８、感光体ドラム１０２上に形成された各色毎のトナー像を順次転写する中間転写ベルト１０９、上記中間転写ベルト１０９に転写電圧を印加するバイアスローラー１１０、転写後の感光体ドラム１０２の表面に残留するトナーを除去するクリーニング装置１１１、転写後の感光体ドラム１０２の表面に残留する電荷を除去する除電部１１２などが順次配列されている。
上記中間転写ベルト１０９の周囲には、転写されたトナー像を転写材に転写する電圧を印加するための転写バイアスローラー１１３及び転写材に転写後に残留したトナー像を除去するためのベルトクリーニング装置１１４が配設されている。また、中間転写ベルト１０９から剥離された転写材を搬送する搬送ベルト１１５の下流側端部には転写材上のトナーを加熱及び加圧して定着させる定着装置１１６が配置されている。この定着装置１１６の出口部には、定着された転写材を排出するための排紙トレイ１１７が取り付けられている。
複写機本体１０１のレーザー光学系１０４の上部には、原稿載置台としてのコンタクトガラス１１８、このコンタクトガラス１１８上に載置された原稿に走査光を照射する露光ランプ１１９、原稿からの反射光を結像レンズ１２２に導く反射ミラー１２１、および結像レンズ１２２によって結像され、入光した反射光を光電変する光電変換素子としてのＣＣＤ（Charge Coupled Device)から成るイメージセンサーアレイ１２３が配置されている。原稿の画像情報がイメージセンサーアレイ１２３で電気信号に変換された画像信号は、後述する画像処理装置を経てレーザー光学系１０４に送られて、その中の半導体レーザーのレーザー発振を制御する。

次に、複写機の電装部の概略を示す図３を用いて複写機の電装部について説明する。図３に示すように、複写機は全体を制御するメイン制御部（ＣＰＵ）１３０を備えていて、このメイン制御部１３０に対して所定の制御情報を記憶するＲＯＭ１３１及びＲＡＭ１３２が付設されている。さらに、メイン制御部１３０にはインターフェースＩ／Ｏ１３３を介してレーザー光学系制御部１３４、電源回路１３５、光学センサー１３６、トナー濃度センサー１３７、環境センサー１３８、電位センサー１３９、トナー補給回路１４０および中間転写ベルト駆動部１４１がそれぞれ接続されている。レーザー光学系制御部１３４はレーザー光学系１０４のレーザー出力を調整する。また、電源回路１３５は帯電チャージャー１０３に対して所定の帯電用放電電圧を与えると共に、各色の現像装置１０５、１０６、１０７、１０８に対して所定の現像バイアス電圧を与え、かつ、バイアスローラー１１０および転写バイアスローラー１１３に対して所定の転写電圧を与える。
光学センサー１３６は発光ダイオードなどの発光素子とフォトセンサーなどの受光素子とから成り、感光体ドラム１０２の転写位置後方に近接配置され、感光体ドラム１０２上に形成される検知パターン潜像のトナー像におけるトナー付着量及び地肌部におけるトナー付着量を各色毎にそれぞれ検知すると共に、感光体ドラム１０２の除電後のいわゆる残留電位を検知するようになっている。この光電センサー１３６からの検知出力信号は図示を省略した光電センサー制御部に印加されている。光電センサー制御部は検知パターントナー像に於けるトナー付着量と地肌部におけるトナー付着量との比率を求め、その比率値を基準値と比較して画像濃度の変動を検知し、トナー濃度センサー１３７の制御値の補正を行なっている。
また、トナー濃度センサー１３７は現像装置１０５〜１０８内において現像装置１０５〜１０８内に存在する現像剤の透磁率変化に基づいてトナー濃度を検知する。トナー濃度センサー１３７は検知されたトナー濃度値と基準値と比較し、トナー濃度が一定値を下回ってトナー不足状態になった場合に、その不足分に対応した大きさのトナー補給信号をトナー補給回路１４０に出力する機能を有している。電位センサー１３９は像担持体である感光体１０２の表面電位を検知し、中間転写ベルト駆動部１４１は中間転写ベルト１０９の駆動を制御する。
Ｍ現像器１０５内にはＭトナーとキャリアを含む現像剤が収容されていて、剤撹拌部材２０４Ｍの回転によって撹拌される。現像剤規制部材は現像スリーブ２０１Ｍ上に汲み上げられる現像剤量を調節する。現像スリーブ２０１Ｍ上に供給された現像剤は磁気的に現像スリーブ２０１Ｍに担持されつつ、磁気ブラシとして現像スリーブ２０１Ｍの回転方向に移動する。なお、図３には示していないが、他の色の現像器においても全く同様である。

図４は画像処理ユニットを含む画像処理装置のブロック図である。以下、画像処理装置の構成について説明する。図４において、４０１はスキャナー、４０２はシェーディング補正回路、４０３はＲＧＢγ補正回路、４０４は画像分離回路、４０５はＭＴＦ補正回路、４０６は色変換−ＵＣＲ処理回路、４０７は変倍回路、４０８は画像加工（クリエイト）回路、４０９はＭＴＦフィルター、４１０はγ変換回路、４１１は諧調処理回路、４１２はプリンターである。なお、画像処理ユニットは図４に示す画像処理装置のスキャナー４０１およびプリンター４１２を除いた部分である。
コンタクトガラス１１８上に載置された原稿はスキャナー４０１によってＲ，Ｇ，Ｂの３色に分解されて読み取られる。シェーディング補正回路４０２では、イメージセンサーアレイ１２３の撮像素子のムラ、露光ランプ１１９光源の照明ムラなどが補正される。ＲＧＢγ補正回路４０３ではスキャナー４０１で読み取られた画像信号が反射率データから明度データに変換される。４０４の画像分離回路では文字部と写真部の判定および有彩色、無彩色の判定が行われる。ＭＴＦ補正回路４０５では特に、画像信号の高周波領域でのＭＴＦ特性の劣化を補正する。色変換−ＵＣＲ処理回路４０６は入力したＲ，Ｇ，Ｂ系の色分解特性と出力されるＹ，Ｍ，Ｃ系の色データの分光特性の違いを補正し、忠実な色再現に必要な色データＹ，Ｍ，Ｃの値を計算する色補正処理部と、補色のＹ，Ｍ，Ｃの３色が重なる成分をＢｋ（ブラック）に置き換えるためのＵＣＲ処理部とからなる。上記色補正処理は図１１のようなマトリックス演算を実行することにより実現できる。図１１において、Ｒ，Ｇ，ＢはＲ，Ｇ，Ｂの３色の補数を表す。マトリックス係数aij の値は入力系色データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と出力系色データ（Ｙ，Ｍ，Ｃ）の分光特性によって決まる。なお、本実施例では一次マスキング方程式によったが、Ｂ ²、ＢＧのような２次項、あるいはさらに高次の項を用いることにより、より精度良く色補正することができる。また、色相によって演算式を変えたり、ノイゲバー方程式を用いるようにしても良い。何れの方法にしても、補色の３成分Ｙ，Ｍ，Ｃは色の３成分の補数Ｂ，Ｇ，Ｒ（または、色の３成分Ｂ，Ｇ，Ｒでも良い）の値から求めることができる。
一方、ＵＣＲ処理は次式を用いて演算することにより行うことができる。
Ｙ’＝Ｙ−α・min （Ｙ，Ｍ，Ｃ）
Ｍ’＝Ｍ−α・min （Ｙ，Ｍ，Ｃ）
Ｃ’＝Ｃ−α・min （Ｙ，Ｍ，Ｃ）
Ｂk ＝ α・min （Ｙ，Ｍ，Ｃ）
上式において、αはＵＣＲの量を決める係数であり、α＝１の時１００％ＵＣＲ処理となる。例えば、高濃度部ではα≒１、ハイライト部ではα≒０にすることにより、ハイライト部での画像を滑らかにすることができる。なお、αは一定値でも良い。

変倍回路４０７では縦横変倍が行われ、画像加工（クリエイト）回路４０８ではリピート処理などが行われる。また、ＭＴＦフィルター４０９ではシャープな画像やソフトな画像など、使用者の好みに応じてエッジ強調や平滑化等、画像信号の周波数特性を変更する処理が行われる。γ変換回路４１０ではプリンター４１２の特性に応じて、画像信号の補正が行われる。また、「地肌飛ばし」等の処理も同時に行うことができる。諧調処理回路４１１ではディザ処理またはパターン処理が行われる。
インターフェース（Ｉ／Ｆ）４１３，４１４はスキャナー４０１で読み込んだ画像データを外部の画像処理装置等で処理したり、外部の画像処理装置からの画像データをプリンター４１２で出力するために備えられている。上述の画像処理回路を制御する画像処理ＣＰＵ４１５及びＲＯＭ４１６、ＲＡＭ４１７はＢＵＳ４１８で接続されている。画像処理ＣＰＵ４１５はシリアルＩ／Ｆを通じて、システムコントローラー４１９および必要に応じて外部のホストコンピューター４２０と接続されており、図示しない操作部などからのコマンド信号をも受信する。
図５はプリンター４１２のレーザー変換回路のブロック図である。ルックアップテーブル（ＬＵＴ）４５１では８ビットの画像データにγ変換を施すことができる。パルス幅変調回路（ＰＷＭ）４５２に入力した８ビットの画像信号は、その上位２ビットの信号に基づいて４値のパルス幅データに変換され、強度変調回路（ＰＭ）４５３で下位６ビットの信号に基づいて６４値の強度変調が施される。レーザーダイオード（ＬＤ）４５４は変調された駆動信号に基づいて発光する。フォトディテクター（ＰＤ）４５５はＬＤ４５４の発光強度を検出し、レーザー光学系制御部１３４はその検出結果に基づいて１ドット毎に光量補正を行う。なお、レーザー光の強度の最大値は、画像信号とは独立に８ビット（２５６段階）に可変できる。また、ＬＤ４５４の書き込み周波数は18.6MH_z、１画素の走査時間は53.8nsecである。

以下、図３に示すγ変換回路４１０で行われる諧調変換処理の諧調変換特性を変える諧調曲線の修正処理について述べる。
まず、基準諧調曲線Ａに対し、２度、補正諧調曲線Ｂに対応する変換補正を施した諧調変換特性曲線Ｅ２＝Ｂ（Ｅ１）＝Ｂ（Ｂ（Ａ））に対して、図６（ａ）に示す１×５の大きさのデジタルフィルターによる平滑化処理を施す場合について、プログラム言語Ｃを用いて具体的に表記すると、下記のように表すことができる。なお、γ変換回路４１０においてもルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いるが、ＬＵＴ４５１とは異なるものである。
リスト１．
#define BYTE MASK 255
typedef int Table 256 ；
Table E2,E3 ;
int filter size = 5;
int digital filter filter size = ｛1, 2, 4, 2, 1 ｝;
int *filtering( Table Out, Table In )
｛
int i, j, k ;
unit normalize, sum, fil half;
unit *f = digital filter;
int f size = filter size;
/*** normalize : フィルター係数の和（規格化係数）***/
for(i=0, normalize = 0; i < f size; i++)
normalize + = f i ;
fil half = f size / 2;
/** i=0 より小さい係数はi=0 のＬＵＴの値を用いる **/
for(i= -fil half; i < 0; i++) ｛
for (j = 0, sum = 0; j < f size; j++)｛
k = i + j;
if (k > 0)
sum += In k *f j ;
else
sum += In 0 *f j ; ｝
Out i + fil half = sum / normalize;
｝
for(i=0; i <=BYTE MASK - f size; i++)｛
for (j = 0, sum = 0; j < f size; j++)
sum += In i + j *f j ;
Out i + fil half = sum / normalize;
｝
/** i= BYTE MASKより大きな係数はi=BYTE MASKのＬＵＴ **/
/** の値を用いる **/
for(i=BYTE MASK - f size + 1; i<=BYTE MASK; i++)
Out i = In i ;
/** ＬＵＴの値がBYTE MASKより大きい場合にはBYTE MASKの **/
/** 値にする。 **/
for(i=0; i <=BYTE MASK; i++)｛
if (Out i + fil half > BYTE MASK)
Out i + fil half = BYTE MASK;
｝
return Out;
｝
main()
｛
filtering( Out, In );
｝
なお、関数filtering( Table Out, Table In) の関数引き数の中のTable Inは図６（ａ）に示すデジタルフィルターによる平滑化処理を施す前の補正階調曲線Ｅ２（ＬＵＴ）、 Table Outは平滑化処理を施した後の補正階調曲線Ｅ３を表す。図８（ａ）は補正諧調曲線Ｅ２に対し、図６（ａ）に示すデジタルフィルターによる平滑化処理を施して得られた補正諧調曲線Ｅ３を与える変換表を示した表図である。図８（ｆ）に示す平滑化処理を施す前の補正諧調曲線Ｅ２を与える変換表と対比すれば明らかなように、出力階調の飛躍（入力階調２と３の間）階調数が減少している。デジタルフィルターの大きさを増大させると、より大きな空間周期で補正階調曲線に平滑化処理を施すことができる。図６（ｅ）は１×７の大きさのデジタルフィルターを示したものであり、図８（ｂ）は補正諧調曲線Ｅ２に対し、このデジタルフィルターによる平滑化処理を施して得られた特性変換諧調曲線Ｅ４を与える変換表を示した表図である。図６（ｅ）に示す大きなデジタルフィルターを用いて平滑化処理を施すことにより、補正階調曲線の出力階調の飛躍階調数をさらに減少させることができる。図６（ｂ）〜（ｄ），（ｆ），（ｇ）は大きさと強さの異なる他の５つのデジタルフィルターを例示したものである。

以下に、流れ図を参照して補正階調曲線の生成処理について説明する。図１は空間周波数特性や強度の異なるデジタルフィルターを選択して補正階調曲線に平滑化処理を施すようにした補正階調曲線の生成処理のサブルーチンの流れ図である。まず、補正階調曲線に特性変換処理を施す補正階調曲線特性変換処理を行う（Ｓ１）。次に、図示しない操作部の操作により、使用するデジタルフィルターを選択する（Ｓ２）。そして、選択されたデジタルフィルターを用いて補正階調曲線に平滑化処理を施す（Ｓ３）。
図９は図１のステップＳ１の補正階調曲線特性変換処理のサブルーチンの流れ図である。基準となる基準諧調曲線Ａに対し、全体の諧調変換特性を変える補正諧調曲線を全諧調補正諧調曲線Ｂ１とし、ハイライト領域（低濃度領域）の諧調変換特性を変える補正諧調曲線を低濃度域補正諧調曲線Ｃ１、シャドー領域（高濃度領域）の諧調変換特性を変える諧調曲線を高濃度域補正諧調曲線Ｃ２、基準諧調曲線Ａに対し、全諧調補正諧調曲線Ｂ１により諧調特性変換を行った特性変換諧調曲線をＥとし、これをＥ＝Ｂ１（Ａ）と表記する。
まず、操作部の操作により基準諧調曲線Ａを選択する（Ｓ１１）。続いて、全諧調補正諧調曲線Ｂ１を選択する（Ｓ１２）。そして、基準諧調曲線Ａに対し、全諧調補正諧調曲線１Ｂにより諧調特性変換を行った特性変換諧調曲線Ｅ＝Ｂ１（Ａ）を求める（Ｓ１３）。次に、低濃度域補正諧調曲線Ｃ１を選択し（Ｓ１４）、特性変換諧調曲線Ｅに対し、低濃度域補正諧調曲線Ｃ１により諧調特性変換を行った特性変換諧調曲線Ｅ＝Ｃ１（Ｅ）＝Ｃ１（Ｂ１（Ａ））を求める（Ｓ１５）。次に、高濃度域補正諧調曲線Ｃ２を選択し（Ｓ１６）、特性変換諧調曲線Ｅに対し、高濃度域補正諧調曲線Ｃ２により諧調特性変換を行った特性変換諧調曲線Ｅ＝Ｃ２（Ｅ）＝Ｃ２（Ｃ１（Ｂ１（Ａ）））を求める（Ｓ１７）。最終的に得られた特性変換諧調曲線Ｅを諧調特性変換を行った補正諧調曲線とする（Ｓ１８）。
この補正階調曲線特性変換処理をプログラム言語Ｃを用いて具体的に表記すると、下記のように表すことができる。
リスト２．
typedef int Table 256 ；
Table A,B1,E,C1,C2;
main()
｛
int i;
for(i=0; i <= 255; i++)
E i = B1 A i ;
for(i=0; i <= 255; i++)
E i =C1 E i ;
for(i=0; i <= 255; i++)
E i =C2 E i ;
/*** Eを求める補正諧調曲線とする ***/
｝
次に、「地肌飛ばし」処理が選択された時のデジタルフィルターによる平滑化処理について説明する。最も単純な「地肌飛ばし」処理である、ハイライト領域（低濃度領域）の出力諧調を全て０の値にする補正諧調曲線に施す平滑化処理をプログラム言語Ｃを用いて具体的に表記すると、下記のように表すことができる。
リスト３．
typedef int Table 255 ；
Table E;
int BG LEVEL MAX = 5;
int BG SELECT = 3;
int BG LEVELS BG LEVEL MAX = ｛0, 5, 10, 15, 20｝;
main()
｛
int i;
for(i=0; i <= BG LEVELS BG SELECT - 1 ; i++)
E i = 0;
｝
ただし、BG LEVELS（BG LEVELS BG LEVEL MAX = ｛0, 5, 10, 15, 20｝）は「地肌飛ばし」閾値の組であり、操作部の操作により、その中の１つが選択される。図１0 は「地肌飛ばし」補正諧調曲線生成処理の流れ図である。まず、補正階調曲線に特性変換処理を施す補正階調曲線特性変換処理を行う（Ｓ２１）。次に、図示しない操作部の操作により、「地肌飛ばし」閾値を選択し（Ｓ２２）、「地肌飛ばし」処理を行う（Ｓ２３）。次に、使用するデジタルフィルターを選択する（Ｓ２４）。そして、選択されたデジタルフィルターを用いて補正階調曲線に平滑化処理を施す（Ｓ２５）。
上述の処理はＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂの各色毎に、また、写真、文字等の各絵柄モード毎に設定され、実行される。
図８（ｃ），（ｄ）は「地肌飛ばし」処理された補正階調曲線が図７（ｃ）に示す諧調変換特性Ｄを与える変換表であった時に、それぞれ図６（ａ），（ｆ）に示すデジタルフィルターを用いて平滑化処理を施して得られた特性変換諧調曲線Ｄ１，Ｄ２を与える変換表を示した表図である。この場合はデジタルフィルターは３番目の値が選択されている。これらの表図から明らかなように、「地肌飛ばし」処理された補正階調曲線にデジタルフィルターを用いた平滑化処理を施すことにより、補正階調曲線の出力階調の閾値の前後の飛躍階調数を減少させることができる。

本発明の実施例に係る補正階調曲線の生成処理のサブルーチンの流れ図である。実施例に係る複写機本体の機構の概略を示す機構図である。複写機の電装部の概略を示す構成図である。画像処理ユニットを含む画像処理装置のブロック図である。レーザー変換回路のブロック図である。平滑化処理に用いられる複数のデジタルフィルターを係数ブロックで表示した構成図である。基準階調曲線、変換補正を施すための補正階調曲線および「地肌飛ばし」処理された補正階調曲線を与える変換表の表図である。平滑化処理された補正諧調曲線を与える変換表を例示した表図である。補正階調曲線特性変換処理のサブルーチンの流れ図である。「地肌飛ばし」補正諧調曲線生成処理の流れ図である。色補正処理を実行するマトリックス演算式を表す数式図である。変換補正が施された結果、極大点と極小点が形成された補正階調曲線を示す特性図である。変換補正が施された結果、不連続な変換曲線となった補正階調曲線を示す特性図である。

符号の説明

１０１複写機本体
１０２感光体ドラム
１０４レーザー光学系
１０５，１０６，１０７，１０８現像装置
１１６定着装置
１２３イメージセンサーアレイ
１３０メイン制御部（ＣＰＵ）
４０１スキャナー
４０６色変換−ＵＣＲ処理回路
４１０ γ変換回路
４１２プリンター

Claims

入力画像を階調変換するときに用いられる階調曲線を補正して所望の特性の補正階調曲線を得る補正階調曲線生成装置において、
前記補正階調曲線に不連続的な飛躍が形成されたとき、前記補正階調曲線に対して空間周波数特性の異なるデジタルフィルタに基づき平滑化処理を施す
ことを特徴とする補正階調曲線生成装置。
入力画像を階調変換するときに用いられる階調曲線を補正して所望の特性の補正階調曲線を得る補正階調曲線生成装置において、
前記補正階調曲線に局所的に極大点や極小点が形成されたとき、前記補正階調曲線に対して空間周波数特性の異なるデジタルフィルタに基づき平滑化処理を施す
ことを特徴とする補正階調曲線生成装置。
請求項１または２において、
前記空間周波数特性はデジタルフィルタの大きさに対応付けられた係数であり、前記補正階調曲線が表す階調変換特性に応じて前記空間周波数特性を選択することを特徴とする補正階調曲線生成装置。
請求項１、２または３において、
前記補正階調曲線生成装置は画像形成装置であることを特徴とする補正階調曲線生成装置。