JP2007036659A

JP2007036659A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2007036659A
Application number: JP2005216933A
Authority: JP
Inventors: Yoshifumi Takebe; 佳文武部; Hitoshi Kokatsu; 斉小勝; Masahiko Kubo; 昌彦久保; Michio Kikuchi; 理夫菊地; Shinsuke Sugi; 伸介杉
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2005-07-27
Filing date: 2005-07-27
Publication date: 2007-02-08

Abstract

【課題】色信号変換のために利用される記憶領域を大きくすることなく、色信号変換の精度を向上させる。
【解決手段】濃度変化分布算出部２２１は、画像入力部から入力される画像信号１１１及び出力位置信号１１２に基づいて、画像内における濃度変化の強度分布を算出する。領域分割最適化部２２２は、濃度変化分布算出部２２１によって求められた濃度変化強度分布に基づいて、画像（出力）領域に関する最適な領域分割方法を決定する。例えば、濃度変化強度分布を解析して、濃度変化が大きい部分では、領域を細かく分割するようにし、濃度変化が小さい部分では、領域を分割しないようにする。変換パラメータ算出部２２３は、領域分割最適化部２２２によって決定された領域分割方法に従って、画像入力部から入力される画像信号１１１及び出力位置信号１１２から変換パラメータを算出する。
【選択図】図２

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に、画像形成装置における画像処理に関する。

従来、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置においては、様々な目的で色信号の変換処理が行われている。例えば、入力される画像信号の色情報に忠実な色が再現されるように、入力される色信号を、各画像形成装置の色再現特性に応じた画像記録信号に変換することが行われている。そして、このような色信号の変換処理には、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）が広く利用されている。ルックアップテーブルとは、入力信号に対応するアドレスに、変換結果を記憶させたメモリであり、当該ルックアップテーブルを利用することにより、色変換処理を高速に行うことができ、また、非線形性な色変換も、高い精度で行うことができる。

特開２００２−１３５６１０号公報（以下、特許文献１という）には、画像入力装置から入力される色信号と、画像形成装置の像担持体上における位置を示す記録位置座標信号とを入力とし、画像形成装置の画像記録信号を出力とするルックアップテーブルによって、入力色信号から画像記録信号への変換を行う技術が記載されている。特許文献１記載の技術によれば、像担持体上での二次元的な記録位置に起因する色差の発生を原理的に零にすることができるので、面内均一性が低い画像形成装置においても、色ムラのない面内均一性の高い出力結果を得ることが可能となる。

しかしながら、特許文献１記載の技術のように、記録位置座標信号をルックアップテーブルの入力とすると、ルックアップテーブルに記憶させるデータ量が増えることになり、高い変換精度を実現しようとすると、ルックアップテーブルに要するメモリ容量が非常に大きくなってしまう。
特開２００２−１３５６１０号公報

本発明の目的は、色信号変換のために利用される記憶領域を大きくすることなく、色信号変換の精度を向上させることにある。

本発明に係る画像形成装置は、画像信号の色変換を行う画像処理部と、当該画像処理部から出力される画像記録信号に基づいて画像の出力を行う画像出力部とを備えた画像形成装置であって、前記画像処理部は、入力される画像信号及び当該画像信号の出力位置を示す出力位置信号に応じて、当該画像信号を色変換した結果を出力する色変換処理部と、前記色変換処理部の変換パラメータを更新する変換パラメータ更新部とを備え、前記変換パラメータ更新部は、入力される画像信号及び出力位置信号に基づいて、画像信号の濃度変化分布を算出する濃度変化分布算出部と、算出された濃度変化分布に基づいて、画像の領域分割方法を決定する領域分割部と、決定された領域分割方法に従って、変換パラメータを算出する変換パラメータ算出部とを備えたことを特徴とする。

この場合において、前記領域分割部は、濃度変化が大きな部分では、領域を細かく分割するようにするようにしてもよい。また、前記色変換処理部は、ルックアップテーブルによって構成されるようにしてもよい。

本発明に係る画像処理装置は、第一の色信号を第二の色信号に変換する画像処理装置であって、入力される前記第一の色信号及び当該第一の色信号の出力位置を示す出力位置信号に応じて、対応する前記第二の色信号を出力する色変換処理部と、前記色変換処理部の変換パラメータを更新する変換パラメータ更新部とを備え、前記変換パラメータ更新部は、入力される前記第一の色信号及び前記出力位置信号に基づいて、第一の色信号の濃度変化分布を算出する濃度変化分布算出部と、算出された濃度変化分布に基づいて、画像の領域分割方法を決定する領域分割部と、決定された領域分割方法に従って、変換パラメータを算出する変換パラメータ算出部とを備えたことを特徴とする。

本発明に係る変換パラメータ更新装置は、入力される画像信号及び当該画像信号の出力位置を示す出力位置信号に基づいて、画像信号の濃度変化分布を算出する濃度変化分布算出部と、算出された濃度変化分布に基づいて、画像の領域分割方法を決定する領域分割部と、決定された領域分割方法に従って、変換パラメータを算出する変換パラメータ算出部とを備えたことを特徴とする。

この場合において、前記領域分割部は、濃度変化が大きな部分では、領域を細かく分割するようにするようにしてもよい。また、画像を読み込むための画像入力部を更に備えるようにしてもよい。

本発明によれば、色信号変換のために利用される記憶領域を大きくすることなく、色信号変換の精度を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明が適用される画像形成装置の構成を示す図である。同図に示すように、本発明が適用される画像形成装置１００は、画像入力部１１０と、画像処理部１２０と、画像出力部１３０とを備える。

画像入力部１１０は、各種画像を画像形成装置１００に入力するためのもので、例えば、原稿画像情報を光学的に読み取って、デジタル画像データに変換するスキャナーユニットによって構成される。画像入力部１１０は、カラー画像を取り込んで、特定の色空間（例えば、ＲＧＢや、ＣＩＥ−Ｌ＊ａ＊ｂ＊）の画像信号１１１と、その画像信号（画素）の画像内での出力位置を示す出力位置信号１１２とを出力する。

画像処理部１２０は、画像入力部１１０から入力される画像信号１１１に対して、様々な画像処理を行うものである。例えば、画像処理部１２０は、画像入力部１１０で読み取られた原稿画像が、画像出力部１３０の出力結果において忠実に再現されるように、画像入力部１１０から入力される画像信号（例えば、ＲＧＢデータ）１１１を、画像出力部１３０で出力するための画像記録信号（例えば、ＹＭＣＫデータ）１２１に変換する。画像処理部１２０の詳細については、後述する。

画像出力部１３０は、画像処理部１２０から入力される画像記録信号１２１に基づいて生成される画像を、転写紙に出力するものであり、例えば、電子写真方式のプリンタユニットによって構成される。

図２は、本発明による画像処理部１２０の機能構成を示す図である。画像処理部１２０は、画像入力部１１０から入力される画像信号１１１の色変換処理を行うものであり、同図に示すように、ＤＬＵＴ部（色変換処理部）２１０と、変換パラメータ更新部２２０とを備える。

ＤＬＵＴ部２１０は、画像入力部１１０から入力される画像信号（色信号）１１１及び出力位置信号１１２に基づいて、対応する画像記録信号を出力するものである。ＤＬＵＴ部２１０は、入力画像信号及び出力位置信号に対応するアドレスに、該当する画像記録信号を記憶するルックアップテーブル（ＤＬＵＴ）によって構成される。また、ＤＬＵＴ部２１０は、必要に応じて、ルックアップテーブルから読み出されたデータに対して補間演算を行う。

変換パラメータ更新部２２０は、ＤＬＵＴ部２１０において利用される変換パラメータ（ルックアップテーブルに記憶されるデータ）を、必要に応じて適宜更新するものであり、同図に示すように、濃度変化分布算出部２２１と、領域分割最適化部（領域分割部）２２２と、変換パラメータ算出部２２３とを備える。

濃度変化分布算出部２２１は、画像入力部１１０から入力される画像信号１１１及び出力位置信号（例えば、主走査方向の位置を示すｘ座標信号及び副走査方向の位置を示すｙ座標信号）１１２に基づいて、画像内における濃度変化の強度分布を算出する。

図３は、濃度分布と濃度変化強度分布の関係を示す図であり、同図は、濃度が一次元方向（例えば、主走査方向）において変動する場合を示してる。同図（ａ）に示すような濃度分布から、隣接する画素や領域間の濃度変化を計算することで、同図（ｂ）に示すような濃度変化強度分布が求められる。

図４は、局所的な濃度変化強度を求める方法を説明するための図である。ΔE{(a,b),(c,d)}は、領域(a,b)と領域(c,d)との色差を示しており、同図に示すように、隣接領域との色差を計算することで、濃度ムラがどの部分で生じやすいかを判断することができる。

領域分割最適化部２２２は、濃度変化分布算出部２２１によって求められた濃度変化強度分布に基づいて、画像（出力）領域に関する領域分割方法（分割位置等）を決定する。例えば、濃度変化強度分布を解析して、濃度変化が大きい部分では、領域を細かく分割するようにし、濃度変化が小さい部分では、領域を分割しないようにする。このように、画像領域の分割サイズを濃度変化強度に応じて可変にすることによって、領域の分割数を増やさなくても、ＤＬＵＴ部２１０における色変換の精度を向上させることが可能となる。従来の手法（例えば、特許文献１に記載の技術）では、画像領域の分割サイズは固定（すべて同じ）であったため、分割数を増やさなければ、色変換の精度を向上させることはできなかった。分割数を増やすと、その分、ルックアップテーブルに記憶させるデータ量が増えることになる。

ｘ，ｙを色差計算のために細分化された領域の数、ｉ，ｊを細分化領域のインデックスとすると、色差の合計ＳΔEは、次の式１によって求めることができる。

そして、ＤＬＵＴのセット数をｎとすると、個々のＤＬＵＴ分割領域の色差合計ΔＥareaは、次の式２によって求めることができる。

ΔＥarea＝ＳΔE／ｎ・・・・・（２）

領域分割最適化部２２２は、個々のＤＬＵＴ分割領域の色差が、ΔＥareaに近づくように分割領域を最適化する。

変換パラメータ算出部２２３は、領域分割最適化部２２２によって決定された領域分割方法に従って、画像入力部１１０から入力される画像信号１１１及び出力位置信号１１２から変換パラメータを算出する。変換パラメータ算出部２２３によって算出された変換パラメータは、変換パラメータ更新部２２０によって、ＤＬＵＴ部２１０内のＤＬＵＴに設定される。

次に、以上のような構成を有する画像処理部１２０における変換パラメータ更新処理について説明する。

図５は、画像処理部１２０における変換パラメータ更新処理の流れを示す図である。

同図に示すように、まず、画像出力部１３０によって所定のテストチャート（例えば、濃度が全面で均一な画像データ）を出力する（Ｓ５０１）。

次に、画像出力部１３０によって出力されたテストチャートの画像を、画像入力部１１０によって取り込む（Ｓ５０２）。

次に、濃度変化分布算出部２２１によって、取り込んだテストチャートの画像を解析して、濃度変化の強度分布を求める（Ｓ５０３）。

次に、領域分割最適化部２２２によって、求められた濃度変化強度分布に基づいて、領域分割方法を決定する（Ｓ５０４）。例えば、濃度変化が大きい部分では、領域を細かく分割するようにし、濃度変化が小さい部分では、領域を分割しないようにする。

次に、変換パラメータ算出部２２３によって、決定された領域分割方法に従って、テストチャートの画像信号及び出力位置信号から変換パラメータを算出し、ＤＬＵＴ部２１０において利用される変換パラメータを、新たに算出されたものに更新する（Ｓ５０５）。

以上のようにして変換パラメータの更新をすることにより、画像領域の分割数を変えることなく、ＤＬＵＴ部２１０での色変換処理の精度を向上させることが可能となる。すなわち、ルックアップテーブルに利用される記憶領域を大きくすることなく、色変換処理の精度を向上させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、当然のことながら、本発明の実施形態は上記のものに限られない。例えば、上述した実施形態においては、画像入力部１１０から出力される出力位置信号を使って、画像信号の色変換処理や、変換パラメータの更新処理を行っていたが、特許文献１記載の技術と同様に、画像出力部１３０から出力される像担持体上において像を記録する位置を示す記録位置信号を使って、色変換処理や更新処理を行うようにしてもよい。この場合、記録位置信号（出力位置信号）としては、例えば、画像出力部１３０内の感光体ドラムに設けられた感光体ドラムエンコーダによって計測される感光体ドラムの回転角を表す信号が使用される。

また、上述した実施形態においては、ＤＬＵＴ部２１０の変換パラメータの更新を行う変換パラメータ更新部２２０を、画像形成装置１００（画像処理部１２０）内に設けているが、テストチャート読取り用の画像入力部を備え、変換パラメータを更新するために画像形成装置に接続される専用の装置（変換パラメータ更新装置）内に、前述した変換パラメータ更新部を設けるようにしてもよい。

本発明が適用される画像形成装置の構成を示す図である。本発明による画像処理部１２０の機能構成を示す図である。濃度分布と濃度変化強度分布の関係を示す図である。局所的な濃度変化強度を求める方法を説明するための図である。画像処理部１２０における変換パラメータ更新処理の流れを示す図である。

符号の説明

１００画像形成装置
１１０画像入力部
１１１画像信号
１１２出力位置信号
１２０画像処理部
１２１画像記録信号
１３０画像出力部
２１０ＤＬＵＴ部
２２０変換パラメータ更新部
２２１濃度変化分布算出部
２２２領域分割最適化部
２２３変換パラメータ算出部

Claims

画像信号の色変換を行う画像処理部と、当該画像処理部から出力される画像記録信号に基づいて画像の出力を行う画像出力部とを備えた画像形成装置であって、
前記画像処理部は、
入力される画像信号及び当該画像信号の出力位置を示す出力位置信号に応じて、当該画像信号を色変換した結果を出力する色変換処理部と、
前記色変換処理部の変換パラメータを更新する変換パラメータ更新部と
を備え、
前記変換パラメータ更新部は、
入力される画像信号及び出力位置信号に基づいて、画像信号の濃度変化分布を算出する濃度変化分布算出部と、
算出された濃度変化分布に基づいて、画像の領域分割方法を決定する領域分割部と、
決定された領域分割方法に従って、変換パラメータを算出する変換パラメータ算出部と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
前記領域分割部は、濃度変化が大きな部分では、領域を細かく分割するようにする
ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記色変換処理部は、ルックアップテーブルによって構成される
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
第一の色信号を第二の色信号に変換する画像処理装置であって、
入力される前記第一の色信号及び当該第一の色信号の出力位置を示す出力位置信号に応じて、対応する前記第二の色信号を出力する色変換処理部と、
前記色変換処理部の変換パラメータを更新する変換パラメータ更新部と
を備え、
前記変換パラメータ更新部は、
入力される前記第一の色信号及び前記出力位置信号に基づいて、第一の色信号の濃度変化分布を算出する濃度変化分布算出部と、
算出された濃度変化分布に基づいて、画像の領域分割方法を決定する領域分割部と、
決定された領域分割方法に従って、変換パラメータを算出する変換パラメータ算出部と
を備えたことを特徴とする画像処理装置。
前記領域分割部は、濃度変化が大きな部分では、領域を細かく分割するようにする
ことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
前記色変換処理部は、ルックアップテーブルによって構成される
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の画像処理装置。
入力される画像信号及び当該画像信号の出力位置を示す出力位置信号に基づいて、画像信号の濃度変化分布を算出する濃度変化分布算出部と、
算出された濃度変化分布に基づいて、画像の領域分割方法を決定する領域分割部と、
決定された領域分割方法に従って、変換パラメータを算出する変換パラメータ算出部と
を備えたことを特徴とする変換パラメータ更新装置。
前記領域分割部は、濃度変化が大きな部分では、領域を細かく分割するようにする
ことを特徴とする請求項７に記載の変換パラメータ更新装置。
画像を読み込むための画像入力部を更に備えた
ことを特徴とする請求項７又は８に記載の変換パラメータ更新装置。