JP2006109209A - 画像評価方法、画像評価支援装置および画像処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 評価画像についての座標位置に応じた光学的特性値の変動である特性値変動66と、評価画像についての座標位置に応じた光学的特性値の変動の成分であって知覚不能な低周波的な成分である知覚不能低周波変動成分68とに基づいて、画像の評価70,72を行う。本評価方法は、実空間における画像特性データに基づいて画像評価が行われるため、空間周波数特性の解析による画像評価と異なり、比較的低い周波数のノイズ、つまり、周期の比較的長い光学的特性値の変動を精度よく検出可能となる。また、知覚不能低周波変動成分を考慮した評価を行うことができるため、人間の視覚特性を前提とした実際的な評価を行うことが可能である。以上の理由から、画像形成ムラ等の画像の評価において、実用性の高い画像評価方法となる。
【選択図】 図2
Description
評価の対象となる評価画像についての画像データであってその評価画像内の座標位置を示す座標位置データと個々の座標位置における光学的特性値を示す光学的特性値データとを含む評価画像データを取得する画像データ取得工程と、
前記評価画像データに基づいて、前記評価画像についての座標位置に応じた光学的特性値の変動である特性値変動を認定する特性値変動認定工程と、
前記評価画像データに基づいて、前記評価画像についての座標位置に応じた光学的特性値の変動の成分であって知覚不能な低周波的な成分である知覚不能低周波変動成分を推定する低周波変動成分推定工程と、
前記特性値変動と前記知覚不能低周波変動成分とに基づいて、前記評価画像の評価を行う評価工程と
を含んで構成された画像評価方法。
前記評価工程において、前記低周波成分除外変動成分に基づいて前記評価指標を認定し、その評価指標に基づいて前記評価画像の評価を行う(5)項に記載の画像評価方法。
前記低周波変動成分推定工程において、前記模擬関数として、前記特定方向の座標位置をパラメータとするn次関数を作成する(8)項に記載の画像評価方法。
前記低周波変動成分推定工程において、複数作成された前記模擬関数の各々によって、前記知覚不能低周波変動成分を複数推定し、
前記評価工程において、複数推定された前記知覚不能低周波変動成分に基づいて前記評価画像の評価を行う(12)項に記載の画像評価方法。
前記評価工程において、複数認定された前記低周波成分除外変動成分に基づいて前記評価指標を複数認定し、その複数認定された前記評価指標に基づいて、前記評価画像の評価を行う(13)項に記載の画像評価方法。
評価の対象となる対象画像形成装置によって形成された評価の基礎となる評価画像についての画像データであって、その評価画像内の座標位置を示す座標位置データと個々の座標位置における光学的特性値を示す光学的特性値データとを含む評価画像データを取得する画像データ取得工程と、
前記画像データに基づいて、前記評価画像についての座標位置に応じた光学的特性値の変動である特性値変動を認定する特性値変動認定工程と、
前記画像データに基づいて、前記評価画像についての座標位置に応じた光学的特性値の変動の成分であって知覚不能な低周波的な成分である知覚不能低周波変動成分を推定する低周波変動成分推定工程と、
前記特性値変動と前記知覚不能低周波変動成分とに基づいて前記評価画像の評価を行うことで、前記対象画像形成装置の画像形成特性を評価する評価工程と
を含んで構成された画像形成特性評価方法。
評価の対象となる評価画像についての画像データであってその評価画像内の座標位置を示す座標位置データと個々の座標位置における光学的特性値を示す光学的特性値データとを含む評価画像データを取得する画像データ取得部と、
前記評価画像データに基づいて、前記評価画像についての座標位置に応じた光学的特性値の変動である特性値変動を認定する特性値変動認定部と、
前記評価画像データに基づいて、前記評価画像についての座標位置に応じた光学的特性値の変動の成分であって知覚不能な低周波的な成分である知覚不能低周波変動成分を推定する低周波変動成分推定部と、
前記特性値変動と前記知覚不能低周波変動成分とに基づいて、前記評価画像の評価の指標となる評価指標を認定する評価指標認定部と
を含んで構成された画像評価支援装置。
評価の対象となる対象画像形成装置によって形成された評価の基礎となる評価画像についての画像データであって、その評価画像内の座標位置を示す座標位置データと個々の座標位置における光学的特性値を示す光学的特性値データとを含む評価画像データを取得する画像データ取得部と、
前記評価画像データに基づいて、前記評価画像についての座標位置に応じた光学的特性値の変動である特性値変動を認定する特性値変動認定部と、
前記評価画像データに基づいて、前記評価画像についての座標位置に応じた光学的特性値の変動の成分であって知覚不能な低周波的な成分である知覚不能低周波変動成分を推定する低周波変動成分推定部と、
前記特性値変動と前記知覚不能低周波変動成分とに基づいて、前記対象画像形成装置の画像形成特性の評価の指標となる前記評価画像に関する評価指標を認定する評価指標認定部と
を含んで構成された画像形成特性評価支援装置。
評価の対象となる評価画像についての画像データであってその評価画像内の座標位置を示す座標位置データと個々の座標位置における光学的特性値を示す光学的特性値データとを含む評価画像データを取得する画像データ取得ステップと、
前記評価画像データに基づいて、前記評価画像についての座標位置に応じた光学的特性値の変動である特性値変動を認定する特性値変動認定ステップと、
前記評価画像データに基づいて、前記評価画像についての座標位置に応じた光学的特性値の変動の成分であって知覚不能な低周波的な成分である知覚不能低周波変動成分を推定する低周波変動成分推定ステップと、
前記特性値変動と前記知覚不能低周波変動成分とに基づいて、前記評価画像の評価の指標となる評価指標を認定する評価指標認定ステップと
を含んで構成された画像評価支援プログラム。
評価の対象となる対象画像形成装置によって形成された評価の基礎となる評価画像についての画像データであって、その評価画像内の座標位置を示す座標位置データと個々の座標位置における光学的特性値を示す光学的特性値データとを含む評価画像データを取得する画像データ取得ステップと、
前記評価画像データに基づいて、前記評価画像についての座標位置に応じた光学的特性値の変動である特性値変動を認定する特性値変動認定ステップと、
前記評価画像データに基づいて、前記評価画像についての座標位置に応じた光学的特性値の変動の成分であって知覚不能な低周波的な成分である知覚不能低周波変動成分を推定する低周波変動成分推定ステップと、
前記特性値変動と前記知覚不能低周波変動成分とに基づいて、前記対象画像形成装置の画像形成特性の評価の指標となる前記評価画像に関する評価指標を認定する評価指標認定ステップと
を含んで構成された画像形成特性評価支援プログラム。
前記制御デバイスが、
前記画像形成デバイスを制御して、被画像形成材に当該画像形成装置の画像形成特性を評価するための評価画像を形成させる評価画像形成制御部と、
前記画像情報読取デバイスを制御して前記評価画像の画像情報を読み取り、その画像情報に基づいて、前記評価画像についての画像データであってその評価画像内の座標位置を示す座標位置データと個々の座標位置における光学的特性値を示す光学的特性値データとを含む評価画像データを取得する画像データ取得部と、
前記評価画像データに基づいて、前記評価画像についての座標位置に応じた光学的特性値の変動である特性値変動を認定する特性値変動認定部と、
前記評価画像データに基づいて、前記評価画像についての座標位置に応じた光学的特性値の変動の成分であって知覚不能な低周波的な成分である知覚不能低周波変動成分を推定する低周波変動成分推定部と、
前記特性値変動と前記知覚不能低周波変動成分とに基づいて、前記画像形成デバイスの画像形成特性の評価の指標となる前記評価画像に関する評価指標を認定する評価指標認定部と
を有して前記画像形成デバイスの画像形成特性の評価を支援する画像形成特性評価支援部を備えた画像処理装置。
図1に、本複合型プリンタ装置の全体斜視を示す。本プリンタ装置10は、イメージスキャナを備える複合機であり、ハード的に言えば、画像形成デバイスとしてのプリンタ部12,画像情報読取デバイスとしてのスキャナ部14,制御デバイスとしての制御ユニット16,操作パネル18等を含んで構成されている。
プリンタ部12は上記構造のものであり、それを構成する構成要素のステータスによって、プリンタ部12の画像形成特性、つまり、印刷される画像の品位、画像形成能力等が左右される。例えば、インクはノズルから射出されてシート24の表面にドットとして付着させられるが、インクの射出量等の変動によって、ドットの大きさが変動することになる。このドットの大きさの変動が、画像の濃淡,色彩の揺らぎ等の原因となる。また、ヘッド20がヘッド移動装置22によって移動させられ、かつ、シート24がフィード装置26によって送られつつ画像が印刷されるため、ヘッド移動装置22,フィード装置26によるヘッド20の移動速度,シート24の送り速度の変動も、画像の濃淡,色彩の揺らぎ等の原因となる。ヘッド移動装置22,フィード装置26は、送りローラ28等を有するローラ機構,ギヤ機構等によって構成されており、それらの機構の摩耗等の劣化,調整の不備等により、ヘッド20の移動速度,シート24送り速度が周期的な変動を呈する。それらの周期的な変動は、印刷された画像の周期的な濃淡,色彩の揺らぎ等、つまり、画像の位置に応じた光学的特性値の周期的な変動を生じさせることなる。この変動は、画像を見る人に画像形成ムラとして知覚される。そのような原因による揺らぎの周期は、数mm〜数十mm程度の比較的長い周期となり、その周期的な変動は、比較的低周波的な変動となる。
本プリンタ装置10は、上述したようなプリンタ部12の画像形成特性の評価を支援するための機能を備えている。その評価の支援に関する処理は、コンピュータによるデータ処理を中心とした処理であり、本プリンタ装置10では、制御ユニット16がその処理を担うものとされている。図2に、制御ユニット16の上記評価支援機能に関する機能構成を中心的に表す機能ブロック図を示し、以下、その図を参照しつつ、制御ユニット16の機能構成を説明する。
画像形成特性の評価を支援するための一連の処理(以下、単に「支援処理」と略する場合がある)は、先に説明したように、制御ユニット16が、図3にフローチャートで示す評価画像形成プログラム、および、図4にフローチャートで示す評価支援プログラムを実行することによって行われる。以下、それらのフローチャートに沿って、各プログラムを構成する各ステップの内容、つまり、それらのステップが実行されることによって行われる工程の内容について詳しく説明することで、本制御ユニット16による画像形成特性の評価の支援方法を説明する。
本評価画像形成工程における処理は、評価画像形成制御部62によって行われ、評価画像形成プログラムが実行されることで行われる。プリンタ部12に所定のA4サイズの評価用のシート24をセットした後、操作パネル18に所定の操作がなされることによって、評価画像形成プログラムの実行が開始される。
画像形成データ取得工程以降の工程は、評価支援プログラムが実行されて行われる。評価画像が印刷されたシート24をスキャナ部14にセットした後、操作パネル18に所定の操作が行われることによって、評価支援プログラムの実行が開始される。
続く、特性値変動認定工程は、特性値変動認定部66によって行われ、S22が実行されることによって行われる。この工程の処理は、評価を容易にするために、格納されている評価画像データに対して、上述の高周波的な変動成分、詳しくは、少なくとも知覚不能な高周波的な変動成分を除外する平滑化処理を行って、座標位置に応じた明度の変動である明度変動を認定する処理である。この平滑化処理は、平均サンプリング法に従う処理であり、特定方向の明度変動を表す一次元化処理をも同時に行う処理とされている。
続く低周波変動成分推定工程は、低周波変動成分推定部68によって行われ、S23が実行されることによって行われる。この工程の処理は、知覚不能な低周波的な明度変動の成分を推定する処理である。具体的には、格納されている特性値変動データを基に、低周波変動成分を模する模擬関数、換言すれば、正確であると考えられる低周波変動成分を近似する関数を作成する処理が行われる。模擬関数は特定方向であるX方向,Y方向の各々について、座標位置をパラメータとする一元関数として作成される。本低周波変動成分推定工程では、X方向,Y方向について、それぞれ、互いに次数の異なる4つの模擬関数、詳しく言えば、1次から4次までの模擬関数が作成される。
I1’(x)=a1*x+b1
I2’(x)=a2*x2+b2*x+c2
I3’(x)=a3*x3+b3*x2+c3*x+d3
I4’(x)=a4*x4+b4*x3+c4*x2+d4*x+e4
模擬関数の作成は、特性値変動認定工程において認定された明度変動のデータに基づき、最小自乗法に従って各模擬関数の各項の係数が決定することによって行われる。本低周波変動成分推定工程では、そのような4つの模擬関数の態様で、座標位置に応じた知覚不能低周波変動成分I1’(x)〜I4’(x)が推定される。Y方向に関しても、同様の4つの模擬関数の態様で推定される。なお、X方向,Y方向のそれぞれに対して作成された模擬関数は、データ・プログラム格納部80に格納される。
次の評価指標認定工程は、評価指標認定部によって行われ、S24以降が実行されることによって行われる。評価指標認定工程では、S24〜S26の3つのステップが順次実行される。以下に、それらのステップの各々の内容、すなわち、それらのステップの尾野のが実行されて行われる工程の内容について説明する。
評価指標認定工程では、まず、S24が実行されることによって、低周波成分除外変動成分認定工程が行われる。本工程における具体的処理は、X方向に関して言えば、次式に従って、格納されている特性値変動I(x)から格納されている知覚不能低周波変動成分I1’(x)〜I4’(x)をそれぞれ減じることで、座標位置xに応じた低周波成分除外変動成分I1”(x)〜I4”(x)をそれぞれ認定する処理、つまり、求差処理である。
I1”(x)=I(x)−I1’(x)
I2”(x)=I(x)−I2’(x)
I3”(x)=I(x)−I3’(x)
I4”(x)=I(x)−I4’(x)
Y方向についても、同様の式に従って、低周波成分除外変動成分が認定される。本工程では、模擬関数の数に応じて、X方向,Y方向それぞれに、4つずつの低周波成分除外変動成分が認定され、各低周波成分除外変動成分は、データ・プログラム格納部80に格納される。
続いて、S25が実行されることで、評価指標仮認定工程が行われる。本工程では、X方向,Y方向の各々に関して、格納されている上記4つの低周波成分除外変動成分の各々についての絶対値の最大値である変動成分最大値IMAX・1”〜IMAX・4”を求める処理が行われ、それぞれが、評価指標として仮認定される。ちなみに、上記低周波成分除外変動成分I3”(x)についての変動成分最大値IMAX・3”は、図9のチャートに示す箇所の値であり、その値が評価指標として仮認定される。なお、それらの仮認定された評価指標は、データプログラム格納部80に格納される。
次に、S26が実行されることによって評価指標選定工程が行われる。本評価指標選定工程では、X方向,Y方向の各々に関して、仮認定されて格納されている4つの変動成分最大値IMAX・1”〜IMAX・4”の相互関係に基づいて、それらの中から1つの評価指標が本評価指標認定工程における評価指標として選定される。より具体的に言えば、4つの変動成分最大値IMAX・1”〜IMAX・4”のうちのもっとも小さな値となる最小変動成分最大値[IMAX”]MINが、1つの評価指標として認定される。
続く評価判定工程は、評価判定部72によって行われ、S27が実行されることによって行われる。本評価判定工程では、X方向,Y方向の各々において、認定されている評価指標である最小変動成分最大値[IMAX”]MINが、設定されている閾値Is”を超えているか否かが判断され、X方向,Y方向のいずれかにおいて、最小変動成分最大値[IMAX”]MINが閾値Is”を超えている場合に、プリンタ部12の画像形成特性が不良であると判定され、いずれにおいても閾値Is”を超えていない場合に、良好であると判定される。
次の評価関連情報出力工程は、評価関連情報出力制御部74によって行われ、S28が実行されることによって行われる。本工程では、先の判定結果と、X方向,Y方向のおのおのについて認定されている評価指標の値とを、評価関連情報として出力させるための処理が行われる。具体的には、操作パネル18に対して指令が発せられ、操作パネル18のディスプレイにそれら評価関連情報が表示される。
特性値変動認定工程においては、上記平滑化処理に代えて、フーリエ変換処理→フィルタ処理→逆フーリエ変換処理という一連の処理を行うことによって、特性値変動を認定することも可能である。X方向に関して説明すれば、本変形例の特性値変動認定工程では、評価画像データの同じX座標位置におけるすべての座標位置の明度値Lを平均し、X座標位置xに応じた1次元の明度値の変動を示すデータL(x)を作成する。このデータを基に、次式に従うフーリエ変換処理を行なって、空間周波数特性関数F(u)を求める。
F’(u)=VTF(u)*F(u)
ここで、本フィルタ処理に用いるVTF(u)は、ハイカットフィルタとして機能するものであることから、図10に示すプロフィールを有しており、低周波成分の除去は行わないような関数とされている。なお、このVTF(u)は、少なくとも知覚不能な高周波的な変動成分を除外するものとされればよく、どの程度の高周波的成分を除外するかについては、評価の目的等に応じて任意に設定することが可能である。続いて、補正空間周波数特性関数F’(u)に対して、次式に従う逆フーリエ変換処理を行って、特性値変動I(x)を認定する。
I(x)=FFT-1(F’(u))
ちなみに、FFT-1は、上記〔数2〕の式に示す変換関数の逆関数である。このような一連の処理によっても、少なくとも知覚不能な高周波的な変動成分が除外された特性値変動を認定することが可能である。なお、Y方向に関しても、同様な処理によって、特性値変動が認定される。
上記実施例では、評価画像を黒の単一色画像としたが、評価画像を複数色のインクを用いたカラー画像として、プリンタ部12の画像形成特性を評価することも可能である。その場合、L*a*b*表色系の明度L*のみならず、光学的特性値としてのa*,b*の値についても同様の処理を行い。それらの特性値変動,知覚不能低周波成分変動に基づいて、評価指標を認定し、評価判定を行えばよい。評価画像をカラー画像として支援処理を行えば、色彩の揺らぎ、ひいては、複数色のインクについての画像形成特性の相関関係をも評価することが可能となる。
上記実施例は、画像特性評価支援装置、画像形成特性評価支援プログラム、支援処理を行う機能を有する画像処理装置としての本発明の実施例であるが、上記支援処理を行い評価を行う方法に関する実施例であることから、画像特性評価支援方法としての本発明の実施例となっている。また、上記実施例は、支援処理を行う前提として、評価画像の評価を行なう実施例となっている。その観点からすれば、上記実施例は、画像評価方法,画像評価支援装置、画像評価支援プログラムとしての本発明の実施例となっている。
Claims (9)
- 画像の評価を行う方法であって、
評価の対象となる評価画像についての画像データであってその評価画像内の座標位置を示す座標位置データと個々の座標位置における光学的特性値を示す光学的特性値データとを含む評価画像データを取得する画像データ取得工程と、
前記評価画像データに基づいて、前記評価画像についての座標位置に応じた光学的特性値の変動である特性値変動を認定する特性値変動認定工程と、
前記評価画像データに基づいて、前記評価画像についての座標位置に応じた光学的特性値の変動の成分であって知覚不能な低周波的な成分である知覚不能低周波変動成分を推定する低周波変動成分推定工程と、
前記特性値変動と前記知覚不能低周波変動成分とに基づいて、前記評価画像の評価を行う評価工程と
を含んで構成された画像評価方法。 - 前記評価工程において、前記特性値変動から前記知覚不能低周波変動成分を除外した前記評価画像についての座標位置に応じた特性値変動である低周波成分除外変動成分を認定し、その低周波成分除外変動成分に基づいて前記評価画像の評価を行う請求項1に記載の画像評価方法。
- 前記低周波変動成分推定工程において、前記評価画像データに基づいて、座標位置の変化に伴う光学的特性値の知覚不能な低周波的な変動を模する関数であって座標位置をパラメータとする関数である模擬関数を作成することで、前記知覚不能低周波変動成分を推定する請求項1または請求項2に記載の画像評価方法。
- 前記低周波変動成分推定工程において、次数が1以上4以下の前記模擬関数を作成する請求項3に記載の画像評価方法。
- 前記特性値変動認定工程が、前記評価画像についての座標位置に応じた光学的特性値の変動の成分であって少なくとも知覚不能な高周波的な成分が除外された前記特性値変動を認定する請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の画像評価方法。
- 前記特性値変動認定工程が、前記評価画像データに対して平滑化処理を行って、前記少なくとも知覚不能な高周波的な成分が除外された特性値変動を認定する請求項5に記載の画像評価方法。
- 前記特性値変動認定工程が、前記評価画像データに基づいて前記評価画像についての座標位置に応じた光学的特性値の変動であって前記特性値変動の基礎となる基礎特性値変動を認定し、その基礎特性値変動に対してフーリエ変換処理を行って空間周波数特性データを作成し、その空間周波数特性データに対して高周波成分を除外するフィルタ処理を施し、そのフィルタ処理を施した空間周波数データに対して逆フーリエ変換処理を行うことによって、前記特性値変動を認定する請求項5に記載の画像評価方法。
- 画像の評価を支援する装置であって、
評価の対象となる評価画像についての画像データであってその評価画像内の座標位置を示す座標位置データと個々の座標位置における光学的特性値を示す光学的特性値データとを含む評価画像データを取得する画像データ取得部と、
前記評価画像データに基づいて、前記評価画像についての座標位置に応じた光学的特性値の変動である特性値変動を認定する特性値変動認定部と、
前記評価画像データに基づいて、前記評価画像についての座標位置に応じた光学的特性値の変動の成分であって知覚不能な低周波的な成分である知覚不能低周波変動成分を推定する低周波変動成分推定部と、
前記特性値変動と前記知覚不能低周波変動成分とに基づいて、前記評価画像の評価の指標となる評価指標を認定する評価指標認定部と
を含んで構成された画像評価支援装置。 - 被画像形成材に画像を形成する画像形成デバイスと、被画像形成材に形成された画像の情報を読み取り可能な画像情報読取デバイスと、自身を制御する制御デバイスとを備えた画像処理装置であって、
前記制御デバイスが、
前記画像形成デバイスを制御して、被画像形成材に当該画像形成装置の画像形成特性を評価するための評価画像を形成させる評価画像形成制御部と、
前記画像情報読取デバイスを制御して前記評価画像の画像情報を読み取り、その画像情報に基づいて、前記評価画像についての画像データであってその評価画像内の座標位置を示す座標位置データと個々の座標位置における光学的特性値を示す光学的特性値データとを含む評価画像データを取得する画像データ取得部と、
前記評価画像データに基づいて、前記評価画像についての座標位置に応じた光学的特性値の変動である特性値変動を認定する特性値変動認定部と、
前記評価画像データに基づいて、前記評価画像についての座標位置に応じた光学的特性値の変動の成分であって知覚不能な低周波的な成分である知覚不能低周波変動成分を推定する低周波変動成分推定部と、
前記特性値変動と前記知覚不能低周波変動成分とに基づいて、前記画像形成デバイスの画像形成特性の評価の指標となる前記評価画像に関する評価指標を認定する評価指標認定部と
を有して前記画像形成デバイスの画像形成特性の評価を支援する画像形成特性評価支援部を備えた画像処理装置。
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