JP2006350402A - 画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法、画像処理プログラム及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 計算量を抑えながら画質を低下させずに階調補正できる画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法、画像処理プログラム及び記録媒体を提供する。
【解決手段】 画像処理装置１０は、原稿種類判別部１３、階調補正部１５、操作パネル、メモリ等を備える。原稿種類判別部１３は、入力画像の原稿種類を判別する。操作パネルは、入力画像の原稿種類及び画質調整種類の設定入力を受け付ける。メモリは、原稿種類毎に及び画質調整種類毎に定められた補正点及び各補正点における補正量を予め記憶している。階調補正部１５は、設定された原稿種類及び画質調整種類に対応する補正点及び補正量をメモリから読み出し、入力画像の濃度を補正点及び補正量に基づいて階調補正する。
【選択図】 図７

Description

この発明は、出力画像の階調特性に影響を与える画像特性又は入力画像に対して実行すべき画質調整の種類に応じて入力画像の濃度を階調補正する画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法、画像処理プログラム及び記録媒体に関する。

カラー複写機などの画像形成装置に搭載される画像処理装置として、文字原稿及び写真原稿などの原稿種類に応じて入力画像を階調補正することで入力画像に忠実な画像を出力するための原稿種類別補正モードと、濃度調整、下地除去調整及び彩度調整などユーザの嗜好に合わせた画像を出力するための画質調整種類別補正モードと、を備えたものがある。ユーザは原稿種類と自分の嗜好とに合わせて入力画像の濃度を補正するために、原稿種類及び画質調整種類を設定する。画像処理装置は、設定された原稿種類及び画質調整種類に応じて入力画像の濃度を階調補正する。

上述のように原稿種類等に応じて入力画像を階調補正する技術として、画質調整種類毎に補正テーブルを備え、ユーザの設定によって選択された補正テーブルを用いて階調補正する技術がある（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−２３２６２号公報

しかし、従来の技術では、画質調整種類に応じて補正テーブルが切り替えられるが、補正する濃度の数は画質調整種類によらず一定である。このため、従来の技術では、例えば、文字画像補正モードのようにあまり階調性が必要なく補正する濃度の数が少なくても画質に影響が出ないモードであっても、階調性が必要であり多くの濃度を用いて階調補正を行うべき写真画像補正モードと同じ数の濃度で補正するため、画質に与える影響は小さいにもかかわらず計算量は多くなるという問題がある。

また、従来の技術では、補正する濃度の間隔が一定であるため、例えば下地除去調整などのように低濃度域の濃度でのみ補正すればよい場合でも、低濃度域から高濃度域まで満遍なく設定された濃度で補正がされている。したがって、この場合、中濃度域及び高濃度域のそれぞれでは画質に与える影響は小さいにもかかわらず低濃度域と同程度の量の計算がなされ、全体として計算量が多くなるとともに、低濃度域には中濃度域及び高濃度域と同数の濃度でしか補正されず、下地除去の微妙な調整ができないという問題がある。

この発明の目的は、計算量を抑えながら画質を低下させずに階調補正できる画像処理装置、画像形成装置、画像処理方法、画像処理プログラム及び記録媒体を提供することにある。

この発明の画像処理装置は、上述の課題を解決するために以下のように構成される。

（１）入力画像の濃度を取得して前記入力画像の濃度を補正する画像処理装置において、出力画像の階調特性に影響を与える画像特性を取得する画像特性取得手段と、前記入力画像の単一又は複数の特定の濃度と前記濃度における補正量との関係を前記画像特性の種類毎に予め記憶する記憶手段と、前記画像特性取得手段によって取得された画像特性に対応する濃度及び前記濃度における補正量を前記記憶手段から読み出し、前記濃度における前記補正量に基づいて前記入力画像の濃度を階調補正する階調補正手段と、を備えることを特徴とする。

この構成においては、補正を行う濃度及び前記濃度における補正量が画像特性の種類毎に記憶されており、画像特性取得手段によって取得された画像特性に対応する濃度及びその濃度における補正量に基づいて入力画像の濃度が階調補正される。

（２）前記画像特性は、前記入力画像の原稿種類であり、前記画像特性取得手段は、前記入力画像の原稿種類の設定入力を受け付け又は前記入力画像の原稿種類を判別し、前記記憶手段は、各原稿種類の階調特性に応じて原稿種類毎に設定された前記濃度を予め記憶することを特徴とする。

この構成においては、入力画像の各原稿種類の階調特性に応じて原稿種類毎に設定された濃度が記憶されており、画像特性取得手段で設定入力され又は判別された原稿種類に対応する濃度及びその濃度における補正量に基づいて入力画像の濃度が階調補正される。

（３）前記画像特性は、前記入力画像の濃度分布であり、前記記憶手段は、各濃度分布の階調特性に応じて濃度分布毎に設定された前記濃度を予め記憶することを特徴とする。

この構成においては、低濃度域、中濃度域及び高濃度域のうちいずれの濃度域に属する画素が最も多いか等という濃度分布が取得され、濃度分布に基づいて補正すべき濃度が選択され、選択された濃度及びその濃度における補正量が記憶手段から読み出される。そして、読み出された濃度及びその濃度における補正量に基づいて入力画像の濃度が階調補正される。

（４）入力画像の濃度を取得して前記入力画像の濃度を補正する画像処理装置において、前記入力画像に対して実行すべき画質調整の種類の設定入力を受け付ける入力手段と、前記入力画像の単一又は複数の特定の濃度と前記濃度における補正量との関係を前記画質調整の種類毎に予め記憶する記憶手段と、前記入力手段によって設定入力された前記画質調整の種類に対応する濃度及び前記濃度における補正量を前記記憶手段から読み出し、前記濃度における前記補正量に基づいて前記入力画像の濃度を階調補正する階調補正手段と、を備えることを特徴とする。

この構成においては、各画質調整の種類の階調特性に応じて画質調整の種類毎に設定された濃度及びその濃度における補正量が記憶されており、画像特性取得手段で設定入力された画質調整の種類に対応する濃度及びその濃度における補正量に基づいて入力画像の濃度が階調補正される。

（５）前記記憶手段は、入力濃度と出力濃度との関係を示す基準データを予めさらに記憶し、前記階調補正手段は、前記濃度における前記補正量によって作成された入力濃度と出力濃度との関係を示す第１の補正データと前記基準データとを加算することで第２の補正データを算出し、前記入力画像の濃度を前記第２の補正データで補正することを特徴とする
この構成においては、第１の補正データと基準データとに基づいて第２の補正データが算出され、第２の補正データによって入力画像の濃度が補正されるので、第１の補正データで直接入力画像の濃度が補正される場合より、いっそう正確に意図したように補正される。

この発明の画像形成装置は、上述の課題を解決するために以下のように構成される。

（６）（１）から（５）のいずれかに記載の画像処理装置と、前記画像処理装置によって補正された前記入力画像の画像データに基づいて出力画像を形成する画像形成手段と、を備えることを特徴とする。

この構成においては、計算量を抑えながら画質を低下させずに階調補正された画像データに基づいて出力画像が形成される。

この発明の画像処理方法は、上述の課題を解決するために以下のように構成される。

（７）出力画像の階調特性に影響を与える画像特性又は入力画像に対して実行すべき画質調整の種類を取得する取得工程と、前記画像特性の種類毎に又は前記画質調整の種類毎に予め設定された濃度及び前記濃度における補正量のうち、前記取得工程において取得された画像特性又は画質調整の種類に対応する濃度及び前記濃度における補正量に基づいて前記入力画像の濃度を階調補正する階調補正工程と、を備えることを特徴とする。

この構成においては、補正すべき濃度及びその濃度における補正量が画像特性の種類毎に又は前記画質調整の種類毎に予め記憶されており、取得工程において取得された画像特性又は画質調整の種類に対応する濃度及び前記濃度における補正量に基づいて入力画像の濃度が階調補正される。

この発明の画像処理プログラムは、上述の課題を解決するために以下のように構成される。

（８）出力画像の階調特性に影響を与える画像特性又は入力画像に対して実行すべき画質調整の種類を取得する取得工程と、前記画像特性の種類毎に又は前記画質調整の種類毎に予め設定された濃度及び前記濃度における補正量のうち、前記取得工程において取得された画像特性又は画質調整の種類に対応する濃度及び前記濃度における補正量に基づいて前記入力画像の濃度を階調補正する階調補正工程と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。

この構成においては、補正すべき濃度及びその濃度における補正量が画像特性の種類毎に又は前記画質調整の種類毎に予め記憶されており、取得工程において取得された画像特性又は画質調整の種類に対応する濃度及び前記濃度における補正量に基づいて入力画像の濃度が階調補正される。

この発明の記録媒体は、上述の課題を解決するために以下のように構成される。

（９）出力画像の階調特性に影響を与える画像特性又は入力画像に対して実行すべき画質調整の種類を取得する取得工程と、前記画像特性の種類毎に又は前記画質調整の種類毎に予め設定された濃度及び前記濃度における補正量のうち、前記取得工程において取得された画像特性又は画質調整の種類に対応する濃度及び前記濃度における補正量に基づいて前記入力画像の濃度を階調補正する階調補正工程と、を実行させるためのプログラムをコンピュータ読み取り可能に記録したことを特徴とする。

この構成においては、補正すべき濃度及びその濃度における補正量が画像特性の種類毎に又は前記画質調整の種類毎に予め記憶されており、取得工程において取得された画像特性又は画質調整の種類に対応する濃度及び前記濃度における補正量に基づいて入力画像の濃度が階調補正される。

この発明によれば、以下の効果を奏することができる。

（１）画像特性の種類毎に補正を行う濃度及びその濃度における補正量を備え、画像特性に対応する濃度及び補正量に基づいて入力画像の濃度を階調補正するので、画質に与える影響が小さい濃度域における計算量を抑えることができるとともに、画質に与える影響が大きい濃度域における補正すべき濃度を増やすことで、画質を低下させずに階調補正することができる。したがって、高い計算能力を必要としないので、低コストで、高画質の画像を出力することができる。

（２）補正すべき濃度が各原稿種類の階調特性に応じて原稿種類毎に設定されているので、設定され又は判別された原稿種類の階調特性に対応する濃度及びその濃度における補正量に基づいて入力画像の濃度を補正することで、計算量を抑えながら画質を低下させずに階調補正することができる。

（３）入力画像の濃度分布に基づいて選択された補正すべき濃度に基づいて階調補正するので、画質に与える影響が小さい濃度域における計算量を抑えることができるとともに、画質に与える影響が大きい濃度域における補正点を増やすことで、画質を低下させずに階調補正することができる。

（４）補正すべき濃度が各画質調整の種類の階調特性に応じて画質調整の種類毎に設定されているので、設定された画質調整の種類の階調特性に対応する濃度及びその濃度における補正量に基づいて入力画像の濃度を補正することで、画質に与える影響が小さい濃度域における計算量を抑えることができるとともに、画質に与える影響が大きい濃度域における補正すべき濃度を増やすことで、画質を低下させずに階調補正することができる。したがって、高い計算能力を必要としないので、低コストで、高画質の画像を出力することができる。

（５）第１の補正データと基準データとに基づいて第２の補正データを算出し、第２の補正データによって入力画像の濃度を補正するので、第１の補正データで直接入力画像の濃度を補正する場合より、いっそう正確に意図したように補正することができる。

（６）計算量を抑えながら画質を低下させずに階調補正された画像データに基づいて出力画像を形成できるので、高い計算能力を必要とせず、低コストで、高画質の出力画像を形成することができる。

（７）計算量を抑えながら低コストで高画質の画像データを出力することができる画像処理方法をコンピュータに実行させることができる。

（８）計算量を抑えながら低コストで高画質の画像データを出力することができる画像処理方法をコンピュータに容易に供給することができ、画像処理方法を汎用的なものにすることができる。

以下に、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。図１は、この発明の実施形態に係る画像処理装置１０を含む画像形成装置１の概略の構成を示すブロック図である。この実施形態における画像形成装置１は、デジタルカラー複写機である。

画像形成装置１は、画像処理装置１０の他に、カラー画像入力装置２及びカラー画像出力装置３を備えている。カラー画像入力装置２は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）ラインセンサを備えたスキャナ部として構成され、入力画像からの反射光像を、アナログのＲＧＢ（Ｒ：赤、Ｇ：緑、Ｂ：青）信号としてＣＣＤラインセンサによって読み取り、アナログのＲＧＢ信号を画像処理装置１０に出力する。カラー画像出力装置２は、この発明の画像形成手段に相当する。

画像処理装置１０は、Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部１１、入力補正部１２、原稿種類判別部１３、領域分離部１４、階調補正部１５、色補正部１６、黒生成／下色除去部１７、空間フィルタ部１８、及び、中間調生成部１９を備えている。原稿種類判別部１３は、この発明の画像特性取得手段に該当する。階調補正部１５は、この発明の階調補正手段に相当する。

Ａ／Ｄ変換部１１は、カラー画像入力装置２のＣＣＤラインセンサによって入力されたアナログのＲＧＢ信号を、デジタルのＲＧＢ信号に変換して入力補正部１２に出力する。入力補正部１２は、ＲＧＢ信号から、カラー画像入力装置２の照明系、結像系及び撮像系で生じた各種の歪みを取り除き、反射率信号を濃度信号に変換するとともにＲＧＢ信号の補色であるＣＭＹ（Ｃ：シアン、Ｍ：マゼンタ、Ｙ：イエロー）信号に変換する。入力補正部１２は、ＣＭＹ信号を、原稿種類判別部１３、領域分離部１４及び階調補正部１５に出力する。

原稿種類判別部１３は、ＣＭＹ信号に基づいて入力画像の原稿種類の判別処理を行う。例えば、原稿種類判別部１３は、入力画像が、文字原稿、文字／印刷写真原稿、文字／印画紙写真原稿、印刷写真原稿、又は、印画紙写真原稿のうちの何れであるかを判別する。そして、原稿種類判別部１３は、入力画像が文字原稿である場合は文字補正モードを、入力画像が文字／印刷写真原稿である場合は文字／印刷写真補正モードを、入力画像が文字／印画紙写真原稿である場合は文字／印画紙写真補正モードを、入力画像が印刷写真原稿である場合は印刷写真補正モードを、入力画像が印画紙写真原稿である場合は印画紙写真補正モードを、設定する。上述の各補正モードのそれぞれは、原稿種類別補正モードの一つである。原稿種類判別部１３は、原稿種類の判別処理の結果情報である原稿種類信号を、領域分離部１４及び階調補正部１５に出力する。原稿種類の判別処理の詳細については後述する。なお、図示されていない操作パネルからユーザが原稿種類を設定入力するようにしてもよく、この場合は操作パネルが画像特性取得手段に該当する。

階調補正部１５は、原稿種類判別部１３から入力された原稿種類信号（原稿種類の設定情報）、又は、ユーザが操作パネルから設定入力した原稿種類の設定情報、並びに、ユーザが操作パネルから設定入力した画質調整種類の設定情報に基づいて、階調補正処理を行う。階調補正処理の詳細については後述する。なお、画質調整種類の設定情報が操作パネルから設定入力される場合、操作パネルはこの発明の入力手段に該当する。

領域分離部１５は、原稿種類判別部１３から入力された原稿種類信号（領域種別の判別処理中に取得される領域分離情報を含む）を利用し、入力画像の各画素がどのような領域に属するのかを判定する領域分離処理を行う。領域分離部１５は、領域分離処理の結果情報である領域識別信号を、黒生成／下色除去部１７、空間フィルタ部１８、中間調生成部１９に出力する。各処理部１７〜１９は、領域識別信号に基づいて画像データに対して入力画像の各領域に適した処理を施す。

色補正部１６は、色再現性を高めるためにＲＧＢ表色系の画像データをＣＭＹ表色系の画像データに変換する。黒生成／下色除去部１７は、３色のＣＭＹ信号を４色のＣＭＹＫ（Ｋ：黒）信号に変換する。空間フィルタ部１８は、ＣＭＹＫ信号に対してエッジ強調処理や平滑化処理を施す。中間調生成部１９は、誤差拡散法やディザ法を用いた中間調処理を行う。

カラー画像出力装置３は、電子写真方式のプリンタであり、画像処理装置１０から出力されたＣＭＹＫ信号の画像データに基づいて用紙に出力画像を形成する。なお、カラー画像出力装置３は、インクジェット方式のプリンタであってもよい。

画像処理装置１０は、図示されないＣＰＵ（Central ProcessingUnit）及びメモリ（この発明の記憶手段に相当する。）をさらに備え、ＣＰＵは各処理部１１〜１９における処理を統括的に制御している。また、メモリには、予め各種のデータが記憶されるとともに、原稿種類別補正モードの設定情報などのデータが一時的に退避される。メモリは、例えば不揮発性半導体メモリからなる。

図２は、画像処理装置１０の階調補正部１５の構成を示すブロック図である。階調補正部１５は、補正値算出手段１５Ａ、補間演算手段１５Ｂ及び階調補正手段１５Ｃを含む。補正値算出手段１５Ａには、原稿種類判別部１３が出力した原稿種類信号（原稿種類の設定情報）、ユーザが操作パネルから設定入力した原稿種類の設定情報、及び、ユーザが操作パネルから設定入力した画質調整種類の設定情報が入力される。さらに、補正値算出手段１５Ａには、原稿種類毎に及び画質調整種類毎に予め設定された補正すべき濃度（以下、補正点という。）及び各補正点における補正量を示す図７のような補正テーブルが入力される。補正テーブルは、メモリに格納されている。

補正値算出手段１５Ａは、原稿種類判別部１３から入力された原稿種類信号（原稿種類の設定情報）、又は、ユーザが操作パネルから設定入力した原稿種類の設定情報、並びに、ユーザが操作パネルから設定入力した画質調整種類の設定情報に基づいて、補正値を算出する。補間演算手段１５Ｂは、補正値算出手段１５Ａで算出された補正値に基づいて補間演算することによって補正値曲線を作成する。階調補正手段１５Ｃは、補間演算手段１５Ｂで作成された補正値曲線を用いて、入力画像の階調を補正する。

つぎに、原稿種類の判別処理について説明する。原稿種類の判別処理は、入力画像に対して、実際のコピー動作を行う前のプレスキャンで取得された画像データ、又は、ハードディスクなどの記憶媒体に一旦格納された画像データから、原稿種類判別部１３が抽出した領域分離情報に基づいて行われる。

この実施形態では、上述のように入力画像を、文字のみあるいは文字主体の原稿である「文字原稿」、文字と印刷画像とが混在している原稿である「文字／印刷写真原稿」、文字と印画紙写真とが混在している原稿である「文字／印画紙写真原稿」、印刷画像のみあるいは印刷画像主体の原稿である「印刷写真原稿」、又は、印画紙写真のみあるいは印画紙写真主体の原稿である「印画紙写真原稿」に判別しているが、ここでは、印刷原稿、文字原稿、印画紙原稿、文字印刷原稿、又は、文字印画紙原稿に判別する場合を例にあげて説明する。

原稿種類の判別処理では、まず、注目画素を含むｍ×ｎのブロック（例えば、１５×１５のブロック）における最小濃度値と最大濃度値との差分である最大濃度差と、隣接する画素の濃度差の絶対値の総和である総和濃度繁雑度とが算出される。つぎに、最大濃度差及び総和濃度繁雑度のそれぞれが、予め定められる複数の閾値と比較されることで、下地領域及び印画紙写真領域と、文字エッジ領域及び網点領域とに分離される。領域分離を行う際には、下記の特徴量が用いられる。

（１）下地領域の濃度分布は、通常、濃度変化が小さいので、最大濃度差及び総和濃度繁雑度ともに非常に小さくなる。

（２）印画紙写真領域の濃度分布は、滑らかな濃度変化をしており、最大濃度差及び総和濃度繁雑度はともに小さく、かつ、下地領域よりは多少大きくなる。

（３）網点領域の濃度分布は、最大濃度差は網点の濃度によってさまざまであるが、総和濃度繁雑度は網点の数だけ濃度変化が存在するので、最大濃度差に対する総和濃度繁雑度の割合が大きくなる。したがって、最大濃度差と文字・網点判定用閾値（上述の複数の閾値の１つ）との積よりも総和濃度繁雑度の方が大きい場合は、網点画素であると判別することができる。

（４）文字領域の濃度分布は、最大濃度差が大きく、それに伴い総和濃度繁雑度も大きくなるが、網点領域よりも濃度変化が少ないため、網点領域よりは総和濃度繁雑度は小さくなる。したがって、最大濃度差と文字・網点判定用閾値との積よりも総和濃度繁雑度が小さい場合は、文字エッジ画素であると判別することができる。

次に、領域分離の処理方法について説明する。

（１）原稿種類判別部１３は、算出した最大濃度差と最大濃度差閾値との比較、及び、算出した総和濃度繁雑度と総和濃度繁雑度閾値との比較を行う。そして、原稿種類判別部１３は、最大濃度差が最大濃度差閾値よりも小さく、かつ、総和濃度繁雑度が総和濃度繁雑度閾値よりも小さいと判定した場合は、注目画素は下地領域又は印画紙写真領域であると判定し、そうでない場合は、文字エッジ領域又は網点領域であると判定する。

（２）原稿種類判別部１３は、下地領域又は印画紙写真領域であると判定した場合、算出した最大濃度差と下地・印画紙判定用閾値とを比較し、最大濃度差の方が小さい場合は下地領域であると判定し、最大濃度差の方が大きい場合は印画紙写真領域であると判定する。

（３）原稿種類判別部１３は、文字エッジ領域又は網点領域であると判定した場合、最大濃度差と文字・網点判定用閾値との積と、総和濃度繁雑度とを比較し、総和濃度繁雑度の方が小さい場合は文字エッジ領域であると判定し、総和濃度繁雑度の方が大きい場合は網点領域であると判定する。

上述の処理方法によって、原稿種類判別部１３は、入力画像を文字エッジ領域、網点領域、印画紙写真領域及び下地領域に分離し、さらに、各領域の総画素数を計数することによって、入力画像を印刷原稿、文字原稿、印画紙原稿、文字印刷原稿、又は、文字印画紙原稿に判別する。原稿種類判別部１３は、この判別結果に基づいて、入力画像が印刷原稿であると判定した場合は印刷補正モードを、入力画像が文字原稿であると判定した場合は文字補正モードを、入力画像が印画紙原稿であると判定した場合は印画紙補正モードを、入力画像が文字印刷原稿であると判定した場合は文字印刷補正モードを、入力画像が文字印画紙原稿であると判定した場合は文字印画紙補正モードを、設定する。上述の各補正モードのそれぞれは、原稿種類別補正モードの一つである。

また、図７に示すように、画質調整種類として、例えば、入力画像全体の濃度を調整する明るさ補正、彩度を調整する鮮やかさ補正、入力画像上の下地の除去の程度を調整する下地除去補正、入力画像全体を赤っぽく又は緑っぽくするなどの色合い補正などがあり、必要に応じて画質調整種類が操作パネルから設定入力される。

図３は、階調補正部１５における処理手順を示すフローチャートである。階調補正部１５の補正値算出手段１５Ａは、原稿種類判別部１３における判別結果に基づいて設定された原稿種類又はユーザが操作パネルから設定入力した原稿種類の設定情報を取得して（Ｓ１）、原稿種類に応じた補正値算出処理を行うことで第１補正値を算出し（Ｓ２）、補完演算手段１５Ｂは、第１補正値を用いて補間演算処理を行うことによって（Ｓ３）、原稿種類用補正値曲線を作成する。

階調補正部１５の補正値算出手段１５Ａは、ユーザによって画質調整種類の設定入力が行われているか否かを判定し（Ｓ４）、ユーザによって画質調整種類の設定入力が行われていない場合は、原稿種類用補正値曲線を最終的な補正値曲線とし、Ｓ８の処理に進む。この場合、原稿種類用補正値曲線は、この発明の第１の補正データに相当する。

ユーザによって画質調整種類の設定入力が行われている場合は、階調補正部１５の補正値算出手段１５Ａは、操作パネルから設定入力された画質調整種類の設定情報を取得する（Ｓ５）。また、補完演算手段１５Ｂは、画質調整種類に応じた補正値算出処理を行うことで第２補正値を算出し（Ｓ６）、第２補正値を用いて補間演算処理を行うことによって（Ｓ７）、原稿種類と画質調整種類との両者が加味された最終的な補正値曲線を作成する。この場合、最終的な補正値曲線が第１の補正データに相当する。

階調補正部１５の階調補正手段１５Ｃは、各原稿種類に共通に備えられ予めメモリに記憶されている曲線（以下、基準γ曲線という。）と上述の補正値曲線とを加算することによって（Ｓ８）、階調補正曲線を作成し、階調補正曲線を用いて入力画像の階調を補正する（Ｓ９）。なお、基準γ曲線は、原稿種類毎に備えられてもよい。基準γ曲線はこの発明の基準データに相当し、階調補正曲線はこの発明の第２の補正データに相当する。

図４は、原稿種類に対する補正値算出処理の手順を示すフローチャートである。図７（Ａ）は、原稿種類毎に設定された補正点及び各補正点における補正量を示す補正テーブルであり、図７（Ｂ）は、画質調整種類毎に設定された補正点及び各補正点における補正量を示す補正テーブルである。図８は、原稿種類用補正値曲線及び画質調整の補正点で補正後の補正値曲線を示す図である。なお、図７では、補正点及び補正量として記号が記載されているが、実際には具体的な数値が設定される。また、図８では、原稿種類として文字原稿が設定され、画質調整種類として下地除去補正が設定された場合を示している。

補正値算出手段１５Ａは、ユーザによって操作パネルから原稿種類が設定入力されたか否かを判定し（Ｓ１１）、ユーザによって原稿種類が設定入力された場合は、設定入力された原稿種類の階調特性に応じて予め設定された原稿種類用の補正点及び各補正点における補正量を設定する（Ｓ１２）。具体的には、図７（Ａ）に示す補正テーブルに基づいて、設定入力された原稿種類に対応する補正点及び各補正点における補正量を設定する。

また、ユーザによって原稿種類が設定入力されなかった場合、補正値算出手段１５Ａは、原稿種類判別部１３から出力された原稿種類信号に基づく原稿種類に対応する補正点及び各補正点における補正量を、図７に示す補正テーブルに基づいて設定する（Ｓ１３）。

そして、補正値算出手段１５Ａは、図８に示すように、Ｓ１２又はＳ１３において設定された補正点及び補正量に基づいて各補正点における第１補正値を算出する（Ｓ１４）。図８では、原稿種類の補正点としてＴ＿Ｄ１〜Ｔ＿Ｄ４が設定され、各補正点における補正量Ｔ＿Ｃ１〜Ｔ＿Ｃ４に基づいて第１補正値が算出された。

図６は、補完演算処理の手順を示すフローチャートである。ここでは、補正点の個数をＮ、補正点をＣＰ[ｊ]で表している。補完演算手段１５Ｂは、ｊ＝０の初期値を設定し（Ｓ３１）、ＣＰ[ｊ]とＣＰ[ｊ＋１]との間の線形補完処理を行う（Ｓ３２）。

線形補間処理は、例えば以下の計算式で行われる。

補完演算手段１５Ｂが線形補間処理を全ての補正点間で行うことで（Ｓ３３，Ｓ３４）、図８において破線で示すような原稿種類用補正値曲線が作成される。原稿種類用補正値曲線は、メモリに一旦記憶される。なお、画質調整種類が設定されていない場合は、原稿種類用補正値曲線が最終的な補正値曲線となる。

つぎに、図３のＳ４の処理においてＹＥＳと判定された場合、すなわち、画質調整種類が設定入力されている場合は、図５に示すように、補正値算出手段１５Ａは、図７に示す補正テーブルに基づいて画質調整種類の補正点を設定し（Ｓ２１）、画質調整種類の補正点において、原稿種類用補正値曲線に各補正点における補正量を加算する。これによって、補正値算出手段１５Ａは、各補正点における第２補正値を算出する（Ｓ２２）。さらに、補完演算手段１５Ｂは、図６に示すように、各補正点間の第２補正値を補完演算処理によって補完する。ここでは、下地除去補正の補正点ＢＧ＿Ｄ１〜ＢＧ＿Ｄ４において、補正量ＢＧ＿Ｃ１〜ＢＧ＿Ｃ４で原稿種類用補正値曲線が補正された第２補正値が算出されるとともに、各補正点ＢＧ＿Ｄ１〜ＢＧ＿Ｄ４の間の第２補正値が補完演算処理によって補完される。これによって、図８において実線と、補正点Ｔ＿Ｄ２〜Ｔ＿Ｄ４までの破線とで構成される最終的な補正値曲線が作成される。

なお、図８では、原稿種類の補正点Ｔ＿Ｄ１と画質調整種類の補正点ＢＧ＿Ｄ１とは同一であり、原稿種類の補正点Ｔ＿Ｄ２と画質調整種類の補正点ＢＧ＿Ｄ４とは同一である。

図９は、基準γ曲線の出力濃度値と補正値曲線の出力濃度値とを加算処理する基準γ曲線・補正値曲線加算処理の手順を示すフローチャートである。図１０は、基準γ曲線及び階調補正曲線を示す図である。ここでは、入力濃度の階調数をＥ、補正値曲線の出力濃度をＣＶ[Ｌ]、基準γ曲線の出力濃度をＳＴＤ[Ｌ]、階調補正曲線の出力濃度をＣＬ[Ｌ]で表している。

階調補正部１５は、階調値を意味する変数Ｌに初期値０を設定し（Ｓ４１）、基準γ曲線の出力濃度ＳＴＤ[Ｌ]と補正値曲線の出力濃度ＣＶ[Ｌ]とを加算することによって（Ｓ４２）、階調値Ｌにおける階調補正曲線の出力濃度ＣＬ[Ｌ]を算出する。そして、階調補正部１５は、Ｓ４１及びＳ４２の処理を全階調値について行うことによって（Ｓ４３，Ｓ４４）、図１０において実線で示すような階調補正曲線を作成する。

図１１は、階調補正処理の手順を示すフローチャートである。ここでは入力画像データの階調値Ｌにおける出力濃度をＩｎ［Ｌ］、出力画像データの階調値Ｌにおける出力濃度をＯｕｔ［Ｌ］、階調補正曲線の階調値Ｌにおける出力濃度をＣＬ［Ｌ］で表し、入力画像データ及び出力画像データともに２５６階調（０≦Ｌ≦２５５）であるとする。

階調補正手段１５Ｃは、階調値Ｌにおける階調補正曲線の出力濃度ＣＬ［Ｌ］を参照して入力画像データの出力濃度Ｉｎ［Ｌ］を補正し、補正後の出力濃度を出力画像データの出力濃度Ｏｕｔ［Ｌ］とする（Ｓ５１）。階調補正手段１５Ｃは、Ｓ５１の処理を全画像領域に対して行う（Ｓ５２）。

上述のような処理によって、入力画像データは、原稿種類及び画質調整種類の設定情報が加味された階調に補正される。

また、図７に示すように、例えば文字補正モードでは、階調性が重視されず、階調性が少なくても画質への影響が小さいので、補正点を少なくすることでメモリ容量や階調補正部１５での計算量を低減することができる。さらに、画質調整種類別補正モードにおいても例えば下地除去補正モードについては低濃度域のみに補正点及び補正量を設けておけばよいので、メモリ容量及び階調補正部１５での計算量を低減することができる。

上述のように、画像処理装置１０によれば、原稿種類及び画質調整種類のそれぞれの種類毎に補正点（濃度）及びその補正点における補正量を記憶し、原稿種類及び画質調整種類に対応する補正点及び補正量に基づいて入力画像を階調補正するので、画質に与える影響が小さい濃度域における計算量を抑えることができるとともに、画質に与える影響が大きい濃度域における補正点を増やすことで、画質を低下させずに階調補正することができる。したがって、高い計算能力を必要としないので、低コストで高画質の画像を出力することができる。

また、この発明の画像処理方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録することによって、この発明の画像処理方法を実行するプログラムを容易に持ち運び自在な状態で提供することができる。

なお、この実施形態では、プログラムを記録した記録媒体は、例えばＲＯＭのようにコンピュータ内に固定的に装着されたものであってもよく、又は、外部記憶装置としてプログラム読取装置が設けられ、プログラム読取装置に挿入されることで読み取り可能となる記録媒体であってもよい。いずれの場合においても、記録媒体に格納されているプログラムは、マイクロプロセッサがアクセスして実行する構成であってもよく、又は、プログラムを読み出し、読み出されたプログラムがマイクロコンピュータの図示されていないプログラム記憶エリアにダウンロードされて、プログラムが実行される方式であってもよい。ダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納されているものとする。

ここで、上述の記録媒体は、コンピュータ本体と分離可能に構成されていることが好ましく、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスクやハードディスク等の磁気ディスク及びＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＭＤ、ＤＶＤ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）、光カード等のカード系、又はマスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory）、フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリなどであり、固定的にプログラムを担持する媒体である。

上述のプログラムは、例えば、デジタルカラー画像形成装置やコンピュータシステムに備えられるプログラム読み取り装置によって記録媒体から読み取られることで実行される。

記録媒体からプログラムを読み取るコンピュータシステムは例えば、フラットヘッドスキャナ、フィルムスキャナ又はデジタルカメラなどの画像入力装置、所定のプログラムがロードされることによってこの発明の画像処理方法など様々な処理が行われるコンピュータ、コンピュータの処理結果を表示するＣＲＴディスプレイ又は液晶ディスプレイなどの画像表示装置、および、コンピュータの処理結果を紙などに出力するプリンタ、から構成される。

なお、上述の実施形態のように原稿種類及び画質調整種類毎に予め定められた補正点を設定してもよいが、次に示す実施形態のように、入力画像の濃度分布を取得し、入力画像の濃度分布に基づいて選択した補正点を設定するようにしてもよい。

つぎに、他の実施形態に係る画像処理装置１０Ａについて、図１２〜図１４を参照して説明する。図１２は、入力画像の濃度分布を示す濃度ヒストグラムである。図１３は、補正点設定処理の手順を示すフローチャートである。図１４は、各濃度域における補正点及び各補正点における補正量を示す補正テーブルである。なお、画像処理装置１０Ａは、階調補正部１５における処理方法及びメモリに予め記憶される補正点及び補正量のデータを除いて、画像処理装置１０と同様に構成されている。

画像処理装置１０Ａでは、図１２において、例えば実線で示されるように中濃度域に多くの濃度値が存在する画像の場合は、中濃度域に補正点が多く設定され、中濃度域以外の濃度域の補正点が少なくされる。また、破線で示されるように高濃度域に多くの濃度値が存在する画像の場合は、高濃度域に補正点が多く設定され、高濃度域以外の濃度域の補正点が少なくされる。このように、画像処理装置１０Ａでは、入力画像の濃度分布特性に応じて補正点が設定される。

階調補正部１５は、まず、一定の濃度域毎に、例えば入力階調数が２５６階調である場合は、図１２に示すように濃度値０〜８５、８６〜１７１、及び、１７２〜２５５の３つに略等分割した濃度域毎に濃度ヒストグラムを作成することで（Ｓ６１）、入力画像の濃度分布を取得し、濃度ヒストグラムの最大頻度（ＭａｘＨｉｓｔ）が存在する濃度域を特定する（Ｓ６２）。ここで、上述のように濃度値０〜８５を低濃度域、濃度値８６〜１７１を中濃度域、濃度値１７２〜２５５を高濃度域と定義する。

階調補正部１５は、ＭａｘＨｉｓｔが低濃度域に存在すると判定した場合（Ｓ６３においてＹＥＳの場合）、低濃度域の補正点の数をＰ（例えば７）、低濃度域以外の濃度域の補正点の数をＱ（例えば４）とする（Ｓ６４）。同様に、階調補正部１５は、ＭａｘＨｉｓｔが中濃度域に存在すると判定した場合（Ｓ６５においてＹＥＳの場合）、中濃度域の補正点の数をＰ（例えば７）、中濃度域以外の濃度域の補正点の数をＱ（例えば４）とする（Ｓ６６）。さらに同様に、階調補正部１５は、ＭａｘＨｉｓｔが高濃度域に存在すると判定した場合（Ｓ６５においてＮＯの場合）、高濃度域の補正点の数をＰ（例えば７）、高濃度域以外の濃度域の補正点の数をＱ（例えば４）とする（Ｓ６７）。

ここで、ＭａｘＨｉｓｔが存在する濃度域に補正点を多く設定するようにして細かな画質調整を行うために、Ｐ＞Ｑという条件の下でＰ及びＱの値は決められる。

この実施形態では、図１４に示すように、濃度ヒストグラムの最大頻度（ＭａｘＨｉｓｔ）と補正点とに関する補正テーブルのデータがメモリに予め記憶されている。図１４に示す補正テーブルでは、ＭａｘＨｉｓｔが低濃度域に存在する場合は、低濃度域の補正点Ｄ１〜Ｄ７の全てをメモリから読み出して使用し、中濃度域では補正点Ｄ８，Ｄ１０，Ｄ１２，Ｄ１４のみを使用して補正点Ｄ９，Ｄ１１，Ｄ１３を使用せず、高濃度域では補正点Ｄ１５，Ｄ１７，Ｄ１９，Ｄ２１のみを使用して補正点Ｄ１６，Ｄ１８，Ｄ２０を使用しないようにする。

階調補正部１５は、上述のようにして選択された補正点において、画像処理装置１０の場合と同様に、所定の補正量に基づく補正値を算出するとともに、補完演算処理によって補正値曲線を作成する。そして、基準γ曲線・補正値曲線加算処理を行うことで階調補正曲線を作成し、入力画像データに対して階調補正処理を行う。

画像処理装置１０Ａによれば、頻度が大きい濃度域に多くの補正点を設定することによって、画質を低下させずに階調補正することができるとともに、画質に与える影響が小さい頻度が小さい濃度域の補正点の数を少なくすることによって、計算量を抑えることができる。

この発明の実施形態に係る画像処理装置を含む画像形成装置の概略の構成を示すブロック図である。 前記画像処理装置の階調補正部の構成を示すブロック図である。 前記階調補正部における処理手順を示すフローチャートである。 原稿種類に対する補正値算出処理の手順を示すフローチャートである。 画質調整種類に対する補正値算出処理の手順を示すフローチャートである。 補完演算処理の手順を示すフローチャートである。 （Ａ）は、原稿種類毎に設定された補正点及び各補正点における補正量を示す補正テーブルであり、（Ｂ）は、画質調整種類毎に設定された補正点及び各補正点における補正量を示す補正テーブルである。 原稿種類用補正値曲線及び画質調整種類の補正点で補正後の補正値曲線を示す図である。 基準γ曲線・補正値曲線加算処理の手順を示すフローチャートである。 基準γ曲線及び階調補正曲線を示す図である。 階調補正処理の手順を示すフローチャートである。 入力画像の濃度分布を示す濃度ヒストグラムである。 補正点設定処理の手順を示すフローチャートである。 各濃度域における補正点及び各補正点における補正量を示す補正テーブルである。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ カラー画像入力装置
３ カラー画像出力装置（出力手段）
１０，１０Ａ 画像処理装置
１３ 原稿種類判別部（画像特性取得手段）
１４ 領域分離部
１５ 階調補正部（階調補正手段）
１５Ａ 補正値算出手段
１５Ｂ 補完演算手段
１５Ｃ 階調補正手段

Claims (9)

1. 入力画像の濃度を取得して前記入力画像の濃度を補正する画像処理装置において、
   出力画像の階調特性に影響を与える画像特性を取得する画像特性取得手段と、
   前記入力画像の単一又は複数の特定の濃度と前記濃度における補正量との関係を前記画像特性の種類毎に予め記憶する記憶手段と、
   前記画像特性取得手段によって取得された画像特性に対応する濃度及び前記濃度における補正量を前記記憶手段から読み出し、前記濃度における前記補正量に基づいて前記入力画像の濃度を階調補正する階調補正手段と、を備えることを特徴とする画像処理装置。
2. 前記画像特性は、前記入力画像の原稿種類であり、
   前記画像特性取得手段は、前記入力画像の原稿種類の設定入力を受け付け又は前記入力画像の原稿種類を判別し、
   前記記憶手段は、各原稿種類の階調特性に応じて原稿種類毎に設定された前記濃度を予め記憶することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記画像特性は、前記入力画像の濃度分布であり、
   前記記憶手段は、各濃度分布の階調特性に応じて濃度分布毎に設定された前記濃度を予め記憶することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
4. 入力画像の濃度を取得して前記入力画像の濃度を補正する画像処理装置において、
   前記入力画像に対して実行すべき画質調整の種類の設定入力を受け付ける入力手段と、
   前記入力画像の単一又は複数の特定の濃度と前記濃度における補正量との関係を前記画質調整の種類毎に予め記憶する記憶手段と、
   前記入力手段によって設定入力された前記画質調整の種類に対応する濃度及び前記濃度における補正量を前記記憶手段から読み出し、前記濃度における前記補正量に基づいて前記入力画像の濃度を階調補正する階調補正手段と、を備えることを特徴とする画像処理装置。
5. 前記記憶手段は、入力濃度と出力濃度との関係を示す基準データを予めさらに記憶し、
   前記階調補正手段は、前記濃度における前記補正量によって作成された入力濃度と出力濃度との関係を示す第１の補正データと前記基準データとを加算することで第２の補正データを算出し、前記入力画像の濃度を前記第２の補正データで補正することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像処理装置。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の画像処理装置と、
   前記画像処理装置によって補正された前記入力画像の画像データに基づいて出力画像を形成する画像形成手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
7. 出力画像の階調特性に影響を与える画像特性又は入力画像に対して実行すべき画質調整の種類を取得する取得工程と、
   前記画像特性の種類毎に又は前記画質調整の種類毎に予め設定された濃度及び前記濃度における補正量のうち、前記取得工程において取得された画像特性又は画質調整の種類に対応する濃度及び前記濃度における補正量に基づいて前記入力画像の濃度を階調補正する階調補正工程と、を備えることを特徴とする画像処理方法。
8. 出力画像の階調特性に影響を与える画像特性又は入力画像に対して実行すべき画質調整の種類を取得する取得工程と、
   前記画像特性の種類毎に又は前記画質調整の種類毎に予め設定された濃度及び前記濃度における補正量のうち、前記取得工程において取得された画像特性又は画質調整の種類に対応する濃度及び前記濃度における補正量に基づいて前記入力画像の濃度を階調補正する階調補正工程と、をコンピュータに実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
9. 出力画像の階調特性に影響を与える画像特性又は入力画像に対して実行すべき画質調整の種類を取得する取得工程と、
   前記画像特性の種類毎に又は前記画質調整の種類毎に予め設定された濃度及び前記濃度における補正量のうち、前記取得工程において取得された画像特性又は画質調整の種類に対応する濃度及び前記濃度における補正量に基づいて前記入力画像の濃度を階調補正する階調補正工程と、を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

Images