JP2007129558A - 画像形成装置及び画像処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 原稿とスクリーンとの原稿モアレ発生に関して、特に次のような問題が挙げられる。（１）画像を印刷しなければ原稿とスクリーンとの干渉である原稿モアレが発生するかが不明であること、（２）原稿モアレが発生した場合、どのようにスクリーンを変えれば原稿モアレの発生を低減できるかが不明であることといった問題がある。
【解決手段】 入力画像に対して所定の画像処理を行い印刷可能な画像データを生成する画像処理手段を備える画像形成装置であって、前記画像データを出力する前に前記入力画像とスクリーンの干渉による原稿モアレの発生を判別するモアレ判別手段と、前記原稿モアレの発生有無によりハーフトーン処理方法の切替えを行うハーフトーン処理切替え手段と、を備えることを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、入力画像の画像情報に基づき画像出力を行う画像形成装置及び画像処理方法に関するものである。

従来、原稿画像をプリント出力する装置として、例えばデジタル複写機等が普及している。デジタル複写機に代表される電子写真方式や印刷方式などの画像形成装置で出力される大部分は、ドットのオン・オフの２値で表現されている。一般的にドットのオン・オフを決定する方法として、網点が用いられており、その網点の大きさを変調することで画像の階調表現を行っている。ＡＭスクリーニングでは、各色ごとに、網点を所定ピッチで配置し、規則的なパターンを重ね合わせるため、スクリーン間での干渉稿（スクリーン間モアレ）が発生する。画像に発生するモアレが人間の目につきやすい低周波なモアレだった場合、著しく画質は低下する。そのため、ＡＭスクリーンでは、各色のスクリーン角度をずらすことで、スクリーン間モアレの発生を抑制するよう設計している。しかし、原稿とスクリーンとの干渉である原稿モアレは必ず発生するため、原稿に応じてスクリーンを変えなければならない。

その他に原稿モアレの発生を低減させる方法としては、画像処理時に空間周波数フィルタを用い、画像データに対してフィルタ処理を行う方法がある。なお、空間周波数フィルタを用いた処理方法は、特開平８−５１５３６号公報に記載されている画像形成装置のように構成せれている。
特開平８−５１５３６号公報

しかしながら、原稿とスクリーンとの原稿モアレ発生に関して、次のような問題が挙げられる。（１）画像を印刷しなければ原稿とスクリーンとの干渉である原稿モアレが発生するかがわからない。（２）空間周波数フィルタを用いた方法では、フィルタの空間周波数は、原稿画像に関係なく設定されているため、原稿モアレの発生を抑える適正な空間周波数フィルタを適用しなければならない。つまり、複数の空間周波数フィルタを用意しなくてはならない。（３）また、同一原稿内に異なる空間周波数ピークからなる画像、例えばスクリーン線数が１５０線、１７５線の印刷原稿に写真を貼り付けた原稿などは、空間周波数フィルタが対応できず、原稿モアレを低減することができない。（４）スクリーンを変える方法では、原稿モアレが発生した場合、どのようにスクリーンを変えれば原稿モアレの発生を低減できるかがわからない、といった問題がある。

そこで、本発明は上記の問題点を解決するため、原稿とスクリーンの干渉による原稿モアレが発生するかを判別し、ハーフトーンスクリーンの切替えをユーザに警告・通知する。その後、電子写真特性を考慮した非周期のハーフトーンスクリーンに切替え、どんな入力画像に対しても、モアレフリーの出力画像を得ることができる画像形成装置及び画像処理装置を提供することを目的とする。

入力画像に対して所定の画像処理を行い印刷可能な画像データを生成する画像処理手段を備える画像形成装置であって、前記画像データを出力する前に前記入力画像とスクリーンの干渉による原稿モアレの発生を判別するモアレ判別手段と、前記原稿モアレの発生有無によりハーフトーン処理方法の切替えを行うハーフトーン処理切替え手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、入力画像の画像情報に基づき画像出力を行う画像形成装置及び画像処理方法において、画像を出力する前に原稿とスクリーンとの干渉による原稿モアレの発生を判別できる。また、原稿モアレの発生をユーザに警告・通知した後、ハーフトーン処理方法の切替えを行うことでモアレフリーの出力画像を得ることができる。

（実施例１）
以下、本発明の一実施例について図面を用いて説明する。

図１は、本実施例を示す画像処理装置を適用可能なカラー複写機の構成を説明する断面図である。図示において、１０１はイメージスキャナ部であり、原稿を読み取り、その原稿画像に対してデジタル信号処理を行う部分である。また、１００はプリンタ部であり、イメージスキャナ部１０１で読み取った原稿画像に対応した画像の形成を行い、記録用紙上にプリント出力する部分である。以下、イメージスキャナ部１０１及びプリンタ部１００の詳細な構成を説明する。

まず、イメージスキャナ部１０１において、１０２は原稿圧板、１０３は原稿台硝子である。原稿１０４はその記録面を図示下方に向けて載置し、原稿圧版１０２によってその位置を固定する。１０５はハロゲンランプであり、原稿を照射する。原稿１０４からの反射光は、ミラー１０６、１０７に導かれ、レンズ１０８により収束されてリニアＣＣＤイメージセンサ（以下、ＣＣＤ）１１０の受光面上に結像する。なお、このレンズ１０８には、赤外カットフィルタ１３１が設けられている。

このＣＣＤ１１０は、原稿からの光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色に分解して読み取り、画像処理部１０９へ送出する。また、ＣＣＤ１１０は、例えばＲＧＢそれぞれ約５０００画素の受光素子が３ライン並んだものであり、Ａ３サイズの原稿の短手方向２９７mmを４００ＤＰＩ（ドット／インチ）で読み取ることが可能である。また、同様に、Ａ３サイズの原稿の短手方向２９７mmを６００ＤＰＩで読み取るためには、ＲＧＢそれぞれ約７５００画素の１次元イメージセンサが必要である。なお、ハロゲンランプ１０５、ミラー１０６が測度Ｖでミラー１０７がＶ／２で副走査方向（ＣＣＤ１１０の並びに直交する方向）に機械的に移動することにより、反射光は一定の距離を経てＣＣＤ１１０に結像され、読み取られるようになる。

１１１は均一な色度を有する基準白色板であり、レンズ１０８によるシェーディングムラやＣＣＤ１１０の各画素の感度ムラを補正するための基準色度値を提供する。

１０９は画像処理部であり、ＣＣＤ１１０で読み取られた信号をデジタル信号に変換し、印刷の際のトナー色に対応したシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色成分画像を形成してプリンタ部１００へ送出する。また、イメージスキャナ部１０１における１回の原稿スキャン（１回の副走査に相当）につき、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ内の１つの色成分画像がプリンタ部１００に送出されることにより、１回のプリント処理が完了する。

このようにして画像処理部１０９より送出されたＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの画像信号は、プリンタ部１００内レーザドライバ１１２へと送られる。レーザドライバ１１２は、各画素の画像信号に応じてレーザダイオードを発行させることによりレーザ光を出力する。そして、レーザ光はポリゴンミラー１４、ｆ−θレンズ１１５、ミラー１１６を介して感光ドラム１１７上を走査する。

１１９〜１２２は現像器であり、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋによりそれぞれ現像を行う。４個の現像器１１９〜１２２が準じ感光でラム１１７に当接し、上述したレーザ光照射により形成された感光ドラム１１７上の静電潜像に対して、対応するトナーにより現像を行う。１２３は転写ドラムであり、用紙カセット１２４あるいは用紙カセット１２５より給紙された記録用紙を静電気の作用で巻きつけ、感光ドラム１１７上で現像されたトナー像をこの記録用紙上に転写する。４色成分を使用した記録処理では、この転写ドラム１２３が４回転することで各色成分のトナーが重畳記録される。そして、記録用紙を剥離爪で転写ドラム１２３から剥離させ、定着ユニット１２６に向けて搬送し、定着させ、装置外部へ排出させる。以上が本実施例におけるカラー複写機の動作概要である。

以下、上述した画像処理部１０９において行われる本実施例の画像処理について説明する。図２に、画像処理部１０９の詳細構成を示す。図２において、１１０は上述したＣＣＤであり、原稿画像を例えば６００ＤＰＩで読み取り、読み取られたＲＧＢの各信号出力は画像処理部１０９に入力される。画像処理部１０９において、２０１はＡ／Ｄ変換器で、入力されるＲＧＢの各信号出力をデジタル信号に変換する。２０２はシェーディング補正部で、照明光量やレンズ光学系で発生するＣＣＤ１１０の受光面上の光量ムラ及びＣＣＤ１１０の各画素の感度ムラを補正する。２０３は入力マスキング部で、読み取りＲＧＢ信号の色味をＲＧＢマトリクス演算により正しく補正する。２０４はＬＯＧ変換部で、ＲＧＢ各信号をＣＭＹの各濃度信号に変換する。２０５はＵＣＲ・出力マスキング部で、ＣＭＹ信号からＫ（黒）信号を除去してＣＭＹＫの４色に変換するＵＣＲ（下色除去）演算、及びＣＭＹＫ信号にプリンタの色再現性を補正するためのマトリクス演算を行う。なお、プリンタ部１００における各プリント色に対応して、ＣＭＹＫ４色の信号のうち１色を、各読み取りスキャンごとに順次出力する。図２では、この出力動作を示すため、出力信号を“Ｃ／Ｍ／Ｙ／Ｋ”と表記している。

２０９はハーフトーン処理部で、多値信号を２値画像信号に変換する。そして、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各２値画像信号が、プリンタ部１００内レーザドライバ１１２へ順次送出される。

また、２２０はＣＰＵであり、ＲＯＭ２２１に格納された制御処理に従い、上述した各構成を統括的に制御する。２２２はＲＡＭであり、ＣＰＵ２２０の作業領域として使用される。そして２２３は表示部であり、ユーザに原稿モアレのモアレ周波数を表示するために使用される。

ＣＰＵ２２０で行われる輝度抽出部２０６、モアレ判定部２０７及びハーフトーン切替え部２０８では、輝度抽出部２０６からの輝度信号に対してフーリエ変換する工程と、モアレ判定部２０７において、原稿とハーフトーン処理部２０９で行われるハーフトーンスクリーンとの干渉である原稿モアレが発生するか否かを判別する工程と、原稿モアレが発生しない場合は、画像処理方法を変更せず、ＡＭスクリーニングを行う工程と、原稿モアレが発生する場合において、原稿モアレの発生をユーザに警告し、発生する原稿モアレのモアレ周波数を通知する工程と、ハーフトーン処理部２０９の画像処理方法をグリーンノイズハーフトーンに切替えを行う工程で画像を出力することを特徴としている。

グリーンノイズハーフトーンによるハーフトーン処理は、電子写真特性を考慮した非周期のハーフトーンであるため、出力画像にモアレが発生することはない。但し、グリーンノイズハーフトーンはＡＭスクリーンに比べ、人間の目で出力画像を観察した場合、若干の粒状感を与える。そのため、総合的な画質を考慮し、原稿モアレの発生を検知した場合のみ、ハーフトーン処理の切替えを可能とする。

図３は、上記の構成における画像処理の流れを示すフローチャートである。図３において、まずＳ３００で、イメージスキャナ１０１より原稿から読み取られた原稿画像データは、上述したように信号処理され、輝度抽出部２０６に対してＲＧＢ信号が入力される。そして、入力された原稿画像のＲＧＢ信号は、輝度抽出部２０６で、輝度データのみ抽出される。

次に、Ｓ３０１で、原稿画像の輝度データをフーリエ変換し、原稿画像の周波数を算出する。輝度データをフーリエ変換し、周波数ピークを調べることで原稿画像の周期（線数と角度）を求めることができる。図６は、原稿画像をフーリエ変換した一例を擬似的に示すものである。同図において、原稿画像の周期は画像中心６０１から周波数ピーク６０２までの距離６０３で表される。

次に、Ｓ３０２では、Ｓ３０１で求まった原稿画像の周期とハーフトーン処理部２０９で用いられるＡＭスクリーンとの干渉による原稿モアレがどの程度発生するかについて、モアレ周波数を求める。図７は、周波数空間上において、原稿画像の周期とスクリーンの周期の一例を示すものである。同図において、スクリーンの周期（周波数ベクトル）はＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４で示すものである。また、原稿画像の周期は周波数ベクトルＲ５で示している。原稿モアレのモアレ周波数は周波数空間上の周波数ベクトルの和と差で求めることができる。そのため、モアレ周波数は、原稿画像の周波数ベクトルＲ５とスクリーンの周波数ベクトルＲ４の和Ｒ６、差Ｒ７で示すように求めることができる。同様にスクリーンの周波数ベクトルＲ１、Ｒ２、Ｒ３についても原稿画像の周波数ベクトルＲ５との演算により原稿モアレのモアレ周波数を求めることができる。

次に、Ｓ３０３で、求まったモアレ周波数のうち最も低いモアレ周波数が１１０線以上かを判定する。図４に示すような人間の視覚特性（ＶＴＦ）によると、モアレ周波数が１１０線以上であるならば、目の応答感度が低いため、出力画像にモアレが目立つことはない。なお、モアレ周波数の判定基準となるこの閾値は、ユーザ入力による設定変更も可能である。原稿画像とスクリーンとの干渉による原稿モアレが発生しない場合は、画像処理を変更せず、Ｓ３０４でＡＭスクリーニングを行い、画像を出力する。原稿モアレが発生する場合は、Ｓ３０５で原稿モアレの発生をユーザに警告し、発生する原稿モアレのモアレ周波数を通知する。例えば図５に示すようなメッセージを表示部２２３に表示後、ユーザ操作により画像処理方法が決定される。画像処理方法の切替えについて、ユーザ操作が「変更しない」を選択した場合は、Ｓ３０４でＡＭスクリーニングが行い、画像を出力する。「変更する」を選択した場合は、Ｓ３０７で画像処理方法をＡＭスクリーンからグリーンノイズハーフトーンに切替えを行い、Ｓ３０８で画像を出力する。

これにより、原稿モアレの発生を検知した場合、ユーザに原稿モアレの発生を警告し、ユーザの選択結果に応じて電子写真特性を考慮した非周期のグリーンノイズハーフトーンにハーフトーン処理方法に変更し、画像形成を行うことで原稿モアレのない出力画像を得ることができる。

なお、本発明は図示する実施形態に基づいて説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、この他に様々な形態で実施可能である。例えば、上述の実施形態では、複写機のスキャナから入力される画像に基づき画像出力を行っているが、本発明は電子写真プリンタ等を用い、デジタルカメラで撮影された画像やコンピュータ上で作成されたデジタル画像やコンピュータグラフィックス（ＣＧ）画像などをプリント出力する場合にも適用可能である。

以上説明した上記実施形態によれば、入力画像の画像情報に基づき画像出力を行う画像形成装置及び画像処理方法において、画像を出力する前に原稿とスクリーンとの干渉による原稿モアレの発生を判別し、原稿モアレの発生をユーザに警告・通知した後、電子写真特性を考慮した非周期のハーフトーンスクリーンに切替えを行うことでモアレフリーの出力画像を得ることができる。特に、同一原稿内に異なる空間周波数ピークからなる画像、例えばスクリーン線数が１５０線、１７５線の印刷原稿に写真を貼り付けた原稿など、空間周波数フィルタを用いても原稿モアレを低減することができない画像に対して、非常に有効である。

本発明の実施形態における画像処理装置を適用可能なカラー複写機の側断面図である。 本実施形態における画像処理部の構成を示すブロック図である。 本実施形態における画像処理手順の一例を示すフローチャートである。 空間周波数による人の視覚特性を示すグラフである。 図２に示した表示部に表示されるユーザ警告・通知画面の一例を示す図である。 原稿画像をフーリエ変換した一例を擬似的に示す図である。 周波数空間上において、原稿画像の周期とスクリーンの周期の一例を示すものである。

Claims (4)

1. 入力画像に対して所定の画像処理を行い印刷可能な画像データを生成する画像処理手段を備える画像形成装置であって、前記画像データを出力する前に前記入力画像とスクリーンの干渉による原稿モアレの発生を判別するモアレ判別手段と、前記原稿モアレの発生有無によりハーフトーン処理方法の切替えを行うハーフトーン処理切替え手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１において、前記モアレ判別手段は、前記入力画像をフーリエ変換して算出される入力画像の周期とあらかじめ設定されているスクリーンの周期との演算結果に基づき原稿モアレの発生を判別することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１において、ハーフトーン切替え手段は、ユーザに前記原稿モアレが発生することを警告・通知した後、ユーザ操作に応じてハーフトーン処理方法の切替えを行うことを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１において、ハーフトーン切替え手段は、前記ハーフトーン処理方法で周期性のあるスクリーンを備えるのは勿論のこと非周期性のスクリーンについても少なくとも１つは備えることを特徴とする画像形成装置。

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