JP2008288970A - Image forming apparatus and gamma correcting program - Google Patents
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Images
Abstract
Description
本発明は、例えば、プリンタ、ファクシミリ装置、複写機等のトナーによる印刷出力や画像出力を行う画像形成装置に関し、特に、トナー濃度等の出力値を入力階調値に応じた最適な値にするため、ガンマ特性補正機能を備えた画像形成装置とそのガンマ補正プログラムに関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that performs printing output and image output using toner, such as a printer, a facsimile machine, and a copying machine, and in particular, sets an output value such as toner density to an optimum value according to an input tone value. Therefore, the present invention relates to an image forming apparatus having a gamma characteristic correction function and a gamma correction program thereof.
従来、プリンタ等の画像形成装置においては、入力される印刷データに基づいて、画像処理により画像信号を生成し、この画像信号に基づいてトナー濃度を調整することにより、適切な階調を有する画像の印刷出力を行うようにしている。
このような画像形成装置においては、画像信号と実際に印刷されるトナー濃度とを一致させるために、いわゆるガンマ特性(濃度階調特性)の補正が行われている。
このようなガンマ特性は、線形、即ち階調が高くなるにつれて、トナー濃度が高くなるのが理想的であるが、実際には、個々の装置毎にバラツキがあることから、装置完成後の初期設定の段階において、装置毎にガンマ特性が線形に補正され、初期設定されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a printer, an image signal is generated by image processing based on input print data, and an image having an appropriate gradation is obtained by adjusting toner density based on the image signal. Print output.
In such an image forming apparatus, so-called gamma characteristics (density gradation characteristics) are corrected in order to match the image signal with the actually printed toner density.
Such a gamma characteristic is linear, that is, ideally, the toner density increases as the gradation becomes higher. However, since there is actually a variation in each apparatus, the initial stage after the completion of the apparatus. In the setting stage, the gamma characteristic is linearly corrected for each apparatus and is initially set.
ところが、個々の画像形成装置において、使用等による経年変化により、印刷出力時に、感光体に付着するトナー濃度が、初期設定されたガンマ特性からずれてくることがある。
従って、従来の画像形成装置においては、例えば定期的に、あるいはガンマ特性の線形からのずれがしきい値を超えたとき、初期設定されたガンマ特性を補正して、実際のトナー濃度を適正値となるように、いわゆるガンマ補正が行われるようになっている(特許文献1参照)。
However, in individual image forming apparatuses, due to secular change due to use or the like, the toner density attached to the photoconductor may deviate from the initially set gamma characteristic at the time of print output.
Therefore, in the conventional image forming apparatus, for example, when the deviation of the gamma characteristic from the linearity exceeds the threshold value, the initial gamma characteristic is corrected to set the actual toner density to an appropriate value. Thus, so-called gamma correction is performed (see Patent Document 1).
このような画像形成装置におけるガンマ補正処理は、一般に、まず補正用のパッチ画像に対応して、トナーを感光体に付着させ、このパッチ画像のトナー濃度をセンサにより測定し、その測定値に基づき実際のガンマ特性を補正するようにしている。
ここで、パッチ画像には少なからずノイズが含まれるため、計測を何度か繰り返し行ったり、サンプルとなるパッチ画像の数を増やしたりしたうえで、計測データの平均値を求めることで、ノイズの影響を軽減することが必要となる。
ところが、計測を繰り返し行ったり、パッチ画像の数を増やしたりすると、パッチ画像の生成や測定に余計に時間がかかり、処理速度の低下につながる。
このため、実際には、任意の数点(例えば8点)の階調をサンプル点とするパッチ画像の濃度を測定し、これらのサンプル点に対する増点等の補間処理を複数回行い、すべての階調に展開することによって、全体のガンマ特性を取得する方法がとられている。
In such a gamma correction process in an image forming apparatus, generally, first, in accordance with a patch image for correction, toner is attached to a photosensitive member, and the toner density of the patch image is measured by a sensor, and based on the measured value. The actual gamma characteristic is corrected.
Here, since the patch image contains a lot of noise, it is necessary to repeat the measurement several times or increase the number of sample patch images, and then obtain the average value of the measurement data to determine the noise level. It is necessary to reduce the impact.
However, if measurement is repeated or the number of patch images is increased, it takes extra time to generate and measure patch images, leading to a reduction in processing speed.
For this reason, in practice, the density of a patch image with a sample point of an arbitrary number of points (for example, 8 points) is measured, and interpolation processing such as increasing points for these sample points is performed a plurality of times. A method of acquiring the entire gamma characteristic by developing in gradation is employed.
具体的には、図14のように、8点のサンプル点からガンマ特性を求める場合、連続する4つのサンプル点に注目して補間処理を行う方法が採られる。
例えば、線分S1S2、線分S2S3、線分S3S4を示す直線をL1、L2、L3とした各直線の方程式を求め、X軸の値(階調値)x1におけるY値(濃度値)をそれぞれN1、N2、N3とする。
そして、上記N1、N2、N3に関して、重み付け処理を行うことにより、内挿補間点を求める。重み付け処理は、予め設定された加重比率{α,β,γ}に基づく所定の計算式(α・N1+β・N2+γ・N3)によって算出したり、N1、N2、N3相互間の距離比率に応じてその都度算出することができる。
Specifically, as shown in FIG. 14, when obtaining gamma characteristics from eight sample points, a method of performing interpolation processing while paying attention to four consecutive sample points is employed.
For example, an equation for each straight line with line segments S1S2, S2S3, and S3S4 as L1, L2, and L3 is obtained, and the Y value (density value) for the X-axis value (gradation value) x1 is obtained. Let N1, N2, and N3.
Then, an interpolation point is obtained by performing a weighting process on N1, N2, and N3. The weighting process is calculated by a predetermined calculation formula (α · N1 + β · N2 + γ · N3) based on a preset weight ratio {α, β, γ}, or according to a distance ratio between N1, N2, and N3. It can be calculated each time.
しかしながら、上述した補間処理方法では、各補間点は、単純な移動平均処理により算出されるようになっているため、特性が単調な変化を示す場合には有効だが、装置の素特性やノイズの重畳により階調特性に急激な変化を生ずるような場合には、適切な補間点を求めることができない。
例えば、図15のように配置されるサンプル点S0〜S7が補間処理の対象となる場合、従来の補間方法によると各線分区間における補間点は、X0〜X6の様に配置される。しかしながら、S1〜S2区間における補間点X1を例にとると、線分S1S2の中点のX座標に対応した線分S0S1、S1S2、S2S3上の点N1、N2、N3の平均値によって補間点の値は求められるが、N3がN2から極端に離れた位置にあるため、本来の特性からはずれた不適切な配置となってしまう。また、S6〜S7区間における補間点X6についても同様となる。
このように、N1やN3の座標が、N2の座標から大きく離れている場合、従来の様に、単純に平均値をとって内挿補間点座標を算出したり、固定的に設定された加重比率に基づいて内挿補間点座標を算出すると、いわゆるオーバーシュートが発生して現状のガンマ特性を正確に認識できず、ひいては、正確な補正処理ができなくなっていた。
However, in the above-described interpolation processing method, each interpolation point is calculated by a simple moving average process. Therefore, it is effective when the characteristics show a monotonous change, but the device's elementary characteristics and noise In the case where a sudden change in gradation characteristics occurs due to superposition, an appropriate interpolation point cannot be obtained.
For example, when sample points S 0 to S 7 arranged as shown in FIG. 15 are to be subjected to interpolation processing, according to the conventional interpolation method, the interpolation points in each line segment section are arranged as X 0 to X 6 . The However,
As described above, when the coordinates of N1 and N3 are far away from the coordinates of N2, the interpolation interpolation point coordinates can be calculated by simply taking the average value as in the conventional case, or the weighting set in a fixed manner. When the interpolation interpolation point coordinates are calculated based on the ratio, a so-called overshoot occurs and the current gamma characteristic cannot be accurately recognized, and as a result, accurate correction processing cannot be performed.
本発明は、以上のような従来の技術が有する問題を解決するために提案されたものであり、実際の階調特性を正確に取得し、その特性に応じた適切な補間処理を行うことにより、ノイズその他特性の凹凸に起因する不適切なガンマ補正処理を防ぐ画像形成装置及びガンマ補正プログラムの提供を目的とする。 The present invention has been proposed in order to solve the problems of the conventional techniques as described above. By accurately acquiring actual gradation characteristics and performing appropriate interpolation processing according to the characteristics, An object of the present invention is to provide an image forming apparatus and a gamma correction program that prevent inappropriate gamma correction processing due to noise and other characteristic irregularities.
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、請求項1に記載するように、固有のガンマ特性を保有し、当該ガンマ特性に基づいて出力画像に対する濃度制御を行う画像形成装置において、複数の階調値に対応するパッチ画像を所定の媒体上に形成するパッチ画像形成手段と、形成された前記各パッチ画像の濃度又は明度を計測する計測手段と、計測した濃度値又は明度値を示すサンプル点をその階調値の降順又は昇順に配置するサンプル点配置手段と、配置された前記サンプル点の各区間の中から所定の変曲点区間を検出する変曲点区間検出手段と、配置された前記サンプル点の各区間の中から所定の直線区間を検出する直線区間検出手段と、サンプル点の追加及び/又は削除によって補間処理を行う補間処理手段と、前記補間処理を介して一連の階調特性を取得する特性取得手段と、取得した前記階調特性に基づき、前記ガンマ特性を補正する特性補正手段と、を備え、前記補間処理手段は、連続して配置される4つのサンプル点Sn乃至Sn+3の区間内において、所定の変曲点区間が検出された場合、サンプル点SnSn+1Sn+2からなる三角形の重心及びサンプル点Sn+1Sn+2Sn+3からなる三角形の重心を新たなサンプル点として追加するとともにサンプル点Sn+1及びSn+2を削除し、前記区間内において所定の直線区間が検出された場合、線分Sn+1Sn+2の中点を新たなサンプル点として追加し、前記区間内において前記変曲点区間及び前記直線区間が検出されなかった場合、サンプル点Sn、Sn+1及び線分SnSn+1と線分Sn+2Sn+3の交点からなる三角形の重心を新たにサンプル点として追加することによって補間処理を行う構成としてある。 In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to the present invention has an inherent gamma characteristic and performs density control on an output image based on the gamma characteristic. Patch image forming means for forming a patch image corresponding to a plurality of gradation values on a predetermined medium, measurement means for measuring the density or brightness of each of the formed patch images, and the measured density value or brightness value. Sample point arrangement means for arranging the sample points to be displayed in descending order or ascending order of the gradation values; inflection point section detection means for detecting a predetermined inflection point section from each section of the arranged sample points; Straight line section detecting means for detecting a predetermined straight section from the sections of the sample points arranged, interpolation processing means for performing interpolation processing by adding and / or deleting sample points, and the interpolation processing And a characteristic correction unit that corrects the gamma characteristic based on the acquired gradation characteristic, and the interpolation processing unit is arranged continuously. in four sample points S n to the interval of S n + 3, when a predetermined inflection point interval is detected, the sample points S n S n + 1 S n + 2 consisting triangle centroid and the sample point S n The center of gravity of the triangle consisting of +1 S n + 2 S n + 3 is added as a new sample point, and sample points S n + 1 and S n + 2 are deleted, and a predetermined straight line section is detected within the section. If the midpoint of the line segment S n + 1 S n + 2 is added as a new sample point, and the inflection point section and the straight section are not detected in the section, the sample point S n , the center of gravity of a triangle consisting of S n + 1 and the line segment S n S n + 1 and the intersection of the line segment S n + 2 S n + 3 There a structure to perform interpolation processing by adding a valley sample points.
具体的には、請求項2に記載するように、前記変曲点区間検出手段は、連続して配置される4つのサンプル点Sn乃至Sn+3の区間内において、線分SnSn+1を基準とした線分Sn+1Sn+2への回転方向と、線分Sn+1Sn+2を基準とした線分Sn+2Sn+3への回転方向が異なる場合、サンプル点Sn乃至Sn+3の区間内における所定の変曲点区間の存在を検出する構成としてある。
また、請求項3に記載するように、前記変曲点区間検出手段は、連続する配置される4つのサンプル点Sn乃至Sn+3の区間内において、線分SnSn+1と線分Sn+1Sn+2との傾きの差分をとったときの正負符号を求め、さらに線分Sn+1Sn+2と線分Sn+2Sn+3との傾きの差分をとったときの正負符号を求め、これら2符号の正負がどちらも同じである場合、サンプル点Sn乃至Sn+3の区間内における所定の変曲点区間の存在を検出する構成とすることもできる。
さらに、請求項4に記載するように、前記直線区間検出手段は、連続して配置される4つのサンプル点Sn乃至Sn+3の区間内において、サンプル点Sn、Sn+1及びSn+2が同一直線上に配置される場合、又は、サンプル点Sn+1、Sn+2及びSn+3が同一直線上に配置される場合、サンプル点Sn乃至Sn+3の区間内における所定の直線区間の存在を検出する構成とすることもできる。
Specifically, as described in
Further, as described in
Further, according to a fourth aspect of the present invention, the straight line section detecting means includes sample points S n , S n + 1, and four sample points S n to S n + 3 arranged in succession. When S n + 2 is arranged on the same straight line, or when the sample points S n + 1 , S n + 2 and S n + 3 are arranged on the same straight line, the sample points S n to S n + A configuration in which the presence of a predetermined straight section in the three sections can be detected.
このような構成からなる本発明の画像形成装置によれば、まず、所定のパッチ画像を媒体上に形成させたうえで、その明度を計測し、その中から入力階調値の異なる数点のサンプル点を抽出し、所定の座標上に配置する。そして、これらサンプル点に対して新たなサンプル点を補間することによって、すべての階調に対応する特性を取得することができる。
これにより、装置が実際に保有する濃度階調の素特性を正確に把握することができ、的確なガンマ補正処理又はキャリブレーション処理につなげることが可能となる。
そして、特に本発明の画像形成装置によれば、階調値に応じて連続する4つのサンプル点に注目し、通常は、所定のアルゴリズムに従って構成した三角形の重心を補間することでガンマ特性を調整するようにしているが、これらサンプル点間にいわゆる変曲点区間や直線区間といった特徴的な区間が含まれる場合には、ガンマ特性を別の補間方法によって調整するようにしてある。
According to the image forming apparatus of the present invention having such a configuration, first, a predetermined patch image is formed on a medium, and then the brightness is measured. Sample points are extracted and placed on predetermined coordinates. Then, by interpolating new sample points with respect to these sample points, characteristics corresponding to all gradations can be acquired.
As a result, it is possible to accurately grasp the elementary characteristics of the density gradation actually held by the apparatus, and it is possible to connect to an accurate gamma correction process or calibration process.
In particular, according to the image forming apparatus of the present invention, attention is paid to four consecutive sample points according to the gradation value, and usually the gamma characteristic is adjusted by interpolating the center of gravity of the triangle formed according to a predetermined algorithm. However, when a characteristic section such as a so-called inflection point section or a straight section is included between these sample points, the gamma characteristic is adjusted by another interpolation method.
具体的には、通常は、サンプル点Sn、Sn+1及び線分SnSn+1と線分Sn+2Sn+3の交点からなる三角形の重心を新たにサンプル点として追加することとしているが、変曲点区間を有する場合、すなわち、所定の線分SnSn+1を基準とした線分Sn+1Sn+2への回転方向と、線分Sn+1Sn+2を基準とした線分Sn+2Sn+3への回転方向が異なる場合には、サンプル点SnSn+1Sn+2からなる三角形の重心及びサンプル点Sn+1Sn+2Sn+3からなる三角形の重心を新たなサンプル点として追加するとともに、サンプル点Sn+1及びSn+2を削除するようにしてある。
同様に、所定の直線区間を有する場合、すなわち、サンプル点Sn、Sn+1及びSn+2が同一直線上に配置される場合、又は、サンプル点Sn+1、Sn+2及びSn+3が同一直線上に配置される場合には、線分Sn+1Sn+2の中点を新たなサンプル点として追加するようにしている。
Specifically, usually, the sample point S n, the center of gravity of a triangle consisting of S n + 1 and the line segment S n S n + 1 and the intersection of the line segment S n + 2 S n + 3 as a new sample point In the case of having an inflection point section, that is, the rotation direction to the line segment S n + 1 S n + 2 with respect to the predetermined line segment S n Sn n + 1 , and the line segment S n + 1 S n + 2 when the rotation direction of the line segment S n + 2 S n + 3 on the basis differ the sample points S n S n + 1 S n + 2 centroid and samples of a triangle consisting of The center of gravity of the triangle composed of the points S n + 1 S n + 2 S n + 3 is added as a new sample point, and the sample points S n + 1 and S n + 2 are deleted.
Similarly, when it has a predetermined straight section, that is, when sample points Sn , Sn + 1 and Sn + 2 are arranged on the same straight line, or sample points Sn + 1 , Sn + 2 And S n + 3 are arranged on the same straight line, the midpoint of the line segment S n + 1 S n + 2 is added as a new sample point.
これにより、本発明によれば、ノイズ等による特徴的な特性変化の影響を受けず、装置が実際に保有する素特性をより正確に把握でき、的確なガンマ補正処理の実現が可能となる。
さらに、これらの処理を定期的に行うことにより、経年変化した出力特性に対応しつつ、初期設定されたガンマ特性における濃度階調のバランスを確保することができ、効果的にキャリブレーション処理を行うこともできる。
As a result, according to the present invention, it is possible to more accurately grasp the elementary characteristics actually held by the apparatus without being affected by characteristic changes due to noise or the like, and to realize an accurate gamma correction process.
Furthermore, by performing these processes periodically, it is possible to ensure the balance of density gradations in the initially set gamma characteristics while corresponding to the output characteristics that have changed over time, and to perform the calibration process effectively. You can also.
また、本発明の画像形成装置は、請求項5に記載するように、前記補間処理手段は、計測した一定数のサンプル点のうち、最も階調値の低いサンプル点をSnとした場合に、当該Snの濃度値と等しく、階調値がさらに低い仮想サンプル点Sn-1及びSn-2を段階的に設けてSn-2乃至Sn+1及びSn-1乃至Sn+2の区間における補間処理を行う構成としてある。
また、本発明の画像形成装置は、請求項6に記載するように、前記補間処理手段は、計測した一定数のサンプル点のうち、最も階調値の高いサンプル点をSnとした場合に、当該Snの濃度値と等しく、階調値がさらに高い仮想サンプル点Sn+1及びSn+2を段階的に設けてSn-2乃至Sn+1及びSn-1乃至Sn+2の区間における補間処理を行う構成としてある。
The image forming apparatus of the present invention, as described in
The image forming apparatus of the present invention, as described in
このような構成からなる本発明の画像形成装置によれば、当初配置したサンプル点の端点近傍に仮想的なサンプル点を配置して、その近傍区間の補間処理を行うようにしている。
このため、端点について特別な補間処理を必要とすることなく、他のサンプル点区間と同様、一律に補間処理ができるようになる。
従って、特性全体を効率よく把握することができ、ひいては、ガンマ補正やキャリブレーションの処理効率の向上を図ることができる。
According to the image forming apparatus of the present invention having such a configuration, virtual sample points are arranged in the vicinity of the end points of the initially arranged sample points, and interpolation processing of the neighboring sections is performed.
For this reason, the interpolation process can be uniformly performed like the other sample point sections without requiring any special interpolation process for the end points.
Therefore, it is possible to efficiently grasp the entire characteristics, and as a result, it is possible to improve the processing efficiency of gamma correction and calibration.
また、本発明のガンマ補正プログラムは、請求項7に記載するように、固有のガンマ特性を保有し、当該ガンマ特性に基づいて画像データの出力を行う画像形成装置の出力濃度制御に関するガンマ補正プログラムであって、前記画像形成装置を構成するコンピュータを、複数の階調値に対応するパッチ画像を所定の媒体上に形成するパッチ画像形成手段、形成された前記各パッチ画像の濃度又は明度を計測する計測手段、計測した濃度値又は明度値を示すサンプル点をその階調値の降順又は昇順に配置するサンプル点配置手段、配置された前記サンプル点の各区間の中から所定の変曲点区間を検出する変曲点区間検出手段、配置された前記サンプル点の各区間の中から所定の直線区間を検出する直線区間検出手段、サンプル点の追加及び/又は削除によって補間処理を行う補間処理手段、前記補間処理を介して一連の階調特性を取得する特性取得手段、取得した前記階調特性に基づき、前記ガンマ特性を補正する特性補正手段、として機能させるとともに、前記補間処理手段を、配置された前記サンプル点の各区間の中から、前記変曲点区間が検出された場合と、前記直線区間が検出された場合と、前記変曲点、前記直線区間のいずれも検出されなかった場合の、それぞれに応じて所定のサンプル点の追加及び/又は削除を行う手段、として機能させるためのプログラムとしてある。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a gamma correction program relating to output density control of an image forming apparatus that has a unique gamma characteristic and outputs image data based on the gamma characteristic. The computer constituting the image forming apparatus measures patch image forming means for forming patch images corresponding to a plurality of gradation values on a predetermined medium, and measures the density or brightness of each formed patch image. Measuring means for measuring, sample point arranging means for arranging the sample points indicating the measured density value or lightness value in descending or ascending order of the gradation values, and predetermined inflection point sections among the sections of the arranged sample points An inflection point section detecting means for detecting a straight line section detecting means for detecting a predetermined straight section from each section of the arranged sample points, addition of sample points and / or Interpolation processing means for performing interpolation processing by deletion, characteristic acquisition means for acquiring a series of gradation characteristics through the interpolation processing, and characteristic correction means for correcting the gamma characteristics based on the acquired gradation characteristics And when the inflection point section is detected from among the sections of the arranged sample points, the inflection point section is detected, the inflection point, the straight line is detected. This is a program for functioning as means for adding and / or deleting predetermined sample points according to each of the sections when none of the sections is detected.
このように本発明はプログラムとしても実現化することができる。
これにより、プリンタ、ファクシミリ装置、複写機等、様々な画像形成装置にプログラムをインストールすることによって本発明を実現することができ、汎用性,拡張性に優れたガンマ補正プログラムとして提供することができる。
Thus, the present invention can also be realized as a program.
Thus, the present invention can be realized by installing the program in various image forming apparatuses such as a printer, a facsimile machine, and a copying machine, and can be provided as a gamma correction program excellent in versatility and expandability. .
以上のように、本発明の画像形成装置によれば、ノイズ、端点その他特徴的な特性変化の有無に関わらず、実際の濃度階調特性を容易かつ正確に把握することができ、的確なガンマ補正処理及びキャリブレーション処理を効果的に実施することが可能となる。 As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, an actual density gradation characteristic can be easily and accurately grasped regardless of whether noise, an end point, or other characteristic changes, and an accurate gamma can be obtained. Correction processing and calibration processing can be effectively performed.
以下、本発明の画像形成装置及びガンマ補正プログラムの好ましい実施形態について図面を参照して説明する。
ここで、以下に示す本発明に係る画像形成装置は、プログラム(ソフトウェア)の命令によりコンピュータで実行される処理,手段,機能によって実現される。プログラムは、コンピュータの各構成要素に指令を送り、以下に示すような所定の処理・機能を行わせる。すなわち、本実施形態の画像形成装置における各処理・手段は、プログラムとコンピュータとが協働した具体的手段によって実現される。
なお、プログラムの全部又は一部は、例えば、磁気ディスク,光ディスク,半導体メモリ,その他任意のコンピュータで読取り可能な記録媒体により提供され、記録媒体から読み出されたプログラムがコンピュータにインストールされて実行される。また、プログラムは、記録媒体を介さず、通信回線を通じて直接にコンピュータにロードし実行することもできる。
Hereinafter, preferred embodiments of an image forming apparatus and a gamma correction program of the present invention will be described with reference to the drawings.
Here, the image forming apparatus according to the present invention described below is realized by processing, means, and functions executed by a computer according to instructions of a program (software). The program sends a command to each component of the computer to perform predetermined processing and functions as shown below. That is, each process / means in the image forming apparatus of the present embodiment is realized by specific means in which a program and a computer cooperate.
Note that all or part of the program is provided by, for example, a magnetic disk, optical disk, semiconductor memory, or any other computer-readable recording medium, and the program read from the recording medium is installed in the computer and executed. The The program can also be loaded and executed directly on a computer through a communication line without using a recording medium.
以下、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について図1〜図13を参照して説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
図1に示すように、本実施形態に係る画像形成装置10は、例えば、プリンタからなり、具体的には、画像形成部100,制御部200およびガンマ補正部300から構成されている。
An image forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 10 according to the present embodiment includes, for example, a printer, and specifically includes an
画像形成部100は、例えば、外部のホストコンピュータから入力された印刷データに基づいて、画像データを生成し、この画像データの印刷出力を行なうようになっている。
また、画像形成部100は、ガンマ補正部300から入力されるガンマ補正用のパッチ画像データに基づいて、パッチ画像を印刷出力するようになっており、本発明のパッチ画像形成手段を構成している。
For example, the
The
制御部200は、画像形成部100を制御して、入力された印刷データに基づいて、印刷出力を行なわせるようになっている。
その際、制御部200は、ガンマ補正部300により初期設定または補正されたガンマ特性に基づいて、上記画像形成部100を制御して、多階調、例えば256階調の画像に対応して、トナー濃度を適宜調整することにより、適正な印刷出力を行うようになっている。
ここで、制御部200およびガンマ補正部300は、コンピュータ上で動作するプログラムにより動作が制御されるようになっている。
The
At that time, the
Here, the operations of the
ガンマ補正部300は、初期設定の際、または定期的に、あるいはガンマ特性の線形からのずれがしきい値を越えたとき、ガンマ補正を行うようになっており、本発明の特性補正手段を構成している。
具体的には、ガンマ補正部300は、図2に示すように、処理部310と、記憶部320と、センサ部330を備えている。
The
Specifically, the
記憶部320は、ガンマ補正用のパッチ画像データが登録されるとともに、ワークメモリとして使用され得るようになっている。
センサ部330は、画像形成部100によりガンマ補正用のパッチ画像データが印刷出力される際に、画像形成部100の感光ドラム上に形成されたパッチ画像の明度を検出するようになっており、本発明に係る計測手段を構成している。
The
The
処理部310は、ガンマ補正の際に、記憶部320からガンマ補正用のパッチ画像データを読み出して、画像形成部100に送出する。これにより、画像形成部100にガンマ補正用のパッチ画像の印刷出力を行なわせることができるようになっている。
そして、この処理部310は、センサ部330からの検出信号(明度値)に基づいて、以下に示すようにガンマ補正を行ない、補正したガンマ特性を制御部200に送出するようになっている。
The
The
以下、本実施形態に係る画像形成装置10におけるガンマ補正処理の手順について詳細に説明する。
図3は、本実施形態に係る画像形成装置10における前段のガンマ補正処理手順を示すフローチャートであり、図4は、同じく後段のガンマ補正処理手順を示すフローチャートである。
図3に示すように、まず、画像形成装置10は、画像形成部100が、所定のパッチ画像をサンプルとして形成させ(ステップS1)、センサ部330が、その画像の明度を測定する(ステップS2)。
Hereinafter, the procedure of gamma correction processing in the image forming apparatus 10 according to the present embodiment will be described in detail.
FIG. 3 is a flowchart showing a first-stage gamma correction processing procedure in the image forming apparatus 10 according to the present embodiment, and FIG. 4 is a flowchart showing the second-stage gamma correction processing procedure.
As shown in FIG. 3, first, in the image forming apparatus 10, the
具体的には、複数の階調値(色値)に対応するパッチ画像(サンプル点)を、感光体又は紙面上に形成させ、各サンプル点における明度を測定する。
なお、階調全体を256階調とした場合、サンプル点は、8点、17点、33点等、比較的少ない数で離散して配置する方が処理効率上好ましい。
また、これらサンプル点の測定値を、明度値(例えば、Y軸)と階調値(例えば、X軸)とからなる直交座標上に、階調値の降順又は昇順に並べることによって、実際のガンマ特性のアウトラインを取得することができる(本発明のサンプル点配置手段)。
Specifically, patch images (sample points) corresponding to a plurality of gradation values (color values) are formed on the photoreceptor or the paper surface, and the brightness at each sample point is measured.
When the whole gradation is set to 256 gradations, it is preferable in terms of processing efficiency that the sample points are discretely arranged with a relatively small number such as 8 points, 17 points, and 33 points.
In addition, by arranging the measurement values of these sample points on the orthogonal coordinates composed of the lightness value (for example, the Y axis) and the gradation value (for example, the X axis), the actual values are arranged in descending or increasing order of the gradation values. An outline of the gamma characteristic can be acquired (sample point arrangement means of the present invention).
次に、ガンマ補正部300の処理部310は、コア処理に相当する補間処理の準備としてステップS3〜S5の前処理を行う。
前処理としては、まず、端点処理Aを行う(ステップS3)。
端点処理Aを行うことにより、端点の近傍区間において特別な補間処理を必要とすることなく、他のサンプル点区間と同様の補間処理(内挿補間A、内挿補間B、内挿補間C)が可能となる。
本実施形態に係る補間処理では、連続する4つのサンプル点を必要とし、そのままではサンプル点の最小側と最大側における処理ができないからであり、具体的には、図5のようにダミーの仮想サンプル点(Sa、Sb、Sc、Sd)を設置する処理を行う。
Next, the
As preprocessing, first, end point processing A is performed (step S3).
By performing the end point processing A, interpolation processing similar to that for other sample point sections (interpolation interpolation A, interpolation interpolation B, interpolation interpolation C) is performed without requiring special interpolation processing in the vicinity section of the end points. Is possible.
This is because the interpolation processing according to the present embodiment requires four consecutive sample points, and processing cannot be performed on the minimum side and the maximum side of the sample points as they are. Specifically, as shown in FIG. Processing for setting sample points (Sa, Sb, Sc, Sd) is performed.
より具体的には、図6に示すように、配置されるサンプル点S0〜S7に着目した場合、サンプル点の区間外に仮想サンプル点としての補助データS-2、S-1、S8、S9を付加することによって、端点近傍のサンプル点区間(S-2〜S1、S-1〜S2、S5〜S8及びS6〜S9)における内挿補間処理に関し、非端点からなる他区間と同一アルゴリズムを適用させることができる。
なお、仮想サンプル点は、端点のサンプル点の明度(Y座標)と同値に設定し、階調値(X座標)としてはサンプル画像の入力レンジに対して5〜10%程度の割合で配置することが望ましい。
More specifically, as shown in FIG. 6, when attention is paid to the arranged sample points S 0 to S 7 , auxiliary data S −2 , S −1 , S as virtual sample points outside the section of the sample points. by adding 8, S 9, relates to the interpolation processing in the terminal point near the sample point interval (S -2 ~S 1, S -1 ~
The virtual sample point is set to the same value as the brightness (Y coordinate) of the end point sample point, and the gradation value (X coordinate) is arranged at a ratio of about 5 to 10% with respect to the input range of the sample image. It is desirable.
次の前処理として、図3に示すように、変曲点区間の検知を行う(ステップS4)。
従来の補間処理方法を変曲点区間に適用するとオーバーシュートが発生して不都合が生じてしまう。また、後述する本実施形態の単調変化区間の補間方法(後述する内挿補間C)によっては変曲点区間の補正処理は行えない。
そこで、本実施形態では、すべてのサンプル点に対して、連続2区間のなす角の回転方向の変化を検出したり、二次微分を利用することによって、このような変曲点区間を予め検出することとしている(本発明に係る変曲点区間検出手段)。
なお、所定の変曲点区間を検出した場合には、後述する内挿補間Aの処理を施すようにしてある(図3のステップS7参照)。
As the next preprocessing, an inflection point section is detected as shown in FIG. 3 (step S4).
If the conventional interpolation processing method is applied to the inflection point section, an overshoot occurs, resulting in inconvenience. Further, the inflection point interval correction process cannot be performed by the monotonous change interval interpolation method (interpolation interpolation C described later) of the present embodiment described later.
Therefore, in this embodiment, such an inflection point interval is detected in advance by detecting a change in the rotation direction of an angle formed by two consecutive intervals or using a second derivative for all sample points. (Inflection point section detecting means according to the present invention).
When a predetermined inflection point section is detected, a process of interpolation A described later is performed (see step S7 in FIG. 3).
ここで、変曲点区間を検出するための方法(本発明に係る変曲点区間検出手段)について詳細に説明する。
まず、連続2区間のなす角の回転方向の変化に着目して変曲点区間を検出する方法について説明する。
具体的には、連続するサンプル点4点の隣り合う2点からなる各区間(3区間)について、隣り合う区間のなす角度が連続して同じ方向か否かを観察し、かかる角が連続して同じ方向であれば連続4点の中間2点区間に変曲点は存在せず、方向が異なる場合はその区間に変曲点が存在すると判定することができる。
例えば、図7に示されるサンプル点の中のS2〜S5区間に着目し、線分S2S3を基準とした線分S3S4への回転方向をプラス方向(時計回り)とすると、線分S3S4から線分S4S5への回転方向はマイナス方向(反時計回り)となり、S3〜S4間には変曲点が存在すると判定することができる。
Here, a method for detecting the inflection point section (inflection point section detecting means according to the present invention) will be described in detail.
First, a method for detecting an inflection point section will be described by paying attention to a change in the rotation direction of an angle formed by two continuous sections.
Specifically, for each section (three sections) composed of two adjacent sample points of four consecutive sample points, it is observed whether the angles formed by the adjacent sections are continuously in the same direction. If the directions are the same, there is no inflection point in the middle two-point interval of four consecutive points, and if the directions are different, it can be determined that the inflection point exists in that interval.
For example, paying attention to the sections S 2 to S 5 in the sample points shown in FIG. 7, the rotation direction to the line segment S 3 S 4 with reference to the line segment S 2 S 3 is defined as a plus direction (clockwise). Then, the rotation direction from the line segment S 3 S 4 to the line segment S 4 S 5 is a negative direction (counterclockwise), and it can be determined that an inflection point exists between S 3 and S 4 .
また、二次微分を利用した変曲点検出の方法、すなわち、連続区間の符号変化を観察することにより変曲点を検知する方法について説明する。
具体的には、連続する4点の前3点で構成される2区間における傾きの差分をとったときの正負符号を求め、さらに同連続する4点の後3点で構成される2区間における傾きの差分をとったときの正負符号を求め、これら2符号の正負がどちらも同じであれば変曲点はその区間には存在せず、正負が逆転していれば変曲点が存在すると判定する。
In addition, a method for detecting an inflection point using second-order differentiation, that is, a method for detecting an inflection point by observing a code change in a continuous section will be described.
Specifically, the sign of the slope when taking the difference of the slope in the two sections composed of the three points before the four consecutive points is obtained, and further, in the two sections composed of the three points after the four consecutive points If the sign of the slope is taken, the sign of the sign is obtained. If the sign of these two signs is the same, the inflection point does not exist in that section, and if the sign is reversed, the inflection point exists. judge.
そして、最後の前処理として、ノイズ量の検知を行う(ステップS5)。
ステップS2で行ったサンプル値の測定値にノイズ量が多く含まれる場合、正確な特性を把握できず、その後の補正処理にも悪影響がでるため、例えば、検知したノイズ量が所定のしきい値を超えるような場合には、処理自体を中止するなどの制御を行う。
Then, as the final preprocessing, the amount of noise is detected (step S5).
If the measurement value of the sample value performed in step S2 includes a large amount of noise, accurate characteristics cannot be grasped and subsequent correction processing is adversely affected. For example, the detected noise amount is a predetermined threshold value. If the value exceeds, control such as stopping the processing itself is performed.
次に、処理部310は、コア処理であるところの補間処理を行う(ステップS6〜S10)。
まず、前述の変曲点区間検出手段により、対象となる区間に所定の変曲点が含まれるか否かを確認する(ステップS6)。
具体的には、先のステップS4での判定を参照し、変曲点区間が存在するのであれば(ステップS6:YES)、補間処理手段として内挿補間Aの処理を行う(ステップS7)。
Next, the
First, it is confirmed by the above-described inflection point section detection means whether or not a predetermined inflection point is included in the target section (step S6).
Specifically, referring to the determination at the previous step S4, if there is an inflection point section (step S6: YES), the process of interpolation A is performed as an interpolation processing means (step S7).
ここで、内挿補間Aの処理について、図8を参照しながら説明する。
図8(a)は線分Sn+1Sn+2間に変曲点を有する典型的な例であり、図8(b)は、その補間処理後の特性を示した図である。
内挿補間Aは、図8(a)に示すように、連続するサンプル点4点(Sn、Sn+1、Sn+2、Sn+3)について中間線分(線分Sn+1Sn+2)に変曲点が検出された場合に、図8(b)に示すように、サンプル点SnSn+1Sn+2からなる三角形の重心Gn+1及びサンプル点Sn+1Sn+2Sn+3からなる三角形の重心Gn+2を内挿補間点として増点するとともに、サンプル点Sn+1及びSn+2を削除する処理を行う。
特に、図9で示す例のように変曲点区間が多く含まれる場合に有効である。なお、本例の場合、いわゆる単調変化区間は線分S5S6のみであり、他の線分区間はすべて変曲点を有する。
Here, the process of the interpolation A will be described with reference to FIG.
FIG. 8A is a typical example having an inflection point between the line segments S n + 1 S n + 2 , and FIG. 8B is a diagram showing the characteristic after the interpolation processing.
As shown in FIG. 8A, the interpolation A is an intermediate line segment (line segment S n ) for four consecutive sample points (S n , S n + 1 , S n + 2 , S n + 3 ). When an inflection point is detected at +1 S n + 2 ), as shown in FIG. 8 (b), the center of gravity G n + 1 of the triangle formed by the sample points S n S n + 1 S n + 2 and A process of increasing the center of gravity G n + 2 of the triangle formed by the sample points S n + 1 S n + 2 S n + 3 as an interpolation point and deleting the sample points S n + 1 and S n + 2 Do.
This is particularly effective when there are many inflection point sections as in the example shown in FIG. In the case of this example, the so-called monotonous change section is only the line segment S 5 S 6 , and all other line segment sections have inflection points.
ステップS6の結果、対象区間に所定の変曲点が含まれないと判定された場合(ステップS6:NO)、次に、直線区間検出手段により、同区間において所定の直線区間が存在するか否かを判定する(ステップS8)。
直線区間検出手段は、具体的には、図10に示すように、連続するサンプル点4点のうち、後尾3点が直線上に配置されるか、先頭3点が直線上に配置される場合、その中間の線分が所定の直線区間であると判定する。
この結果、対象区間に所定の直線区間が存在すると判定された場合(S8:YES)、補間処理手段として内挿補間Bの処理を行う(ステップS9)。
As a result of step S6, when it is determined that the predetermined inflection point is not included in the target section (step S6: NO), next, whether or not the predetermined straight section exists in the same section by the straight section detecting means. Is determined (step S8).
Specifically, as shown in FIG. 10, the straight section detection means is configured such that, among the four consecutive sample points, the last three points are arranged on a straight line or the first three points are arranged on a straight line. Then, it is determined that the intermediate line segment is a predetermined straight line section.
As a result, when it is determined that the predetermined straight section exists in the target section (S8: YES), the process of interpolation B is performed as an interpolation processing means (step S9).
内挿補間Bは、連続する4点(Sn、Sn+1、Sn+2、Sn+3)のうち、後尾3点(Sn+1、Sn+2、Sn+3)が直線上に配置される場合(図10(a))、先頭3点(Sn、Sn+1、Sn+2)が直線上に配置される場合(図10(b))のいずれにおいても、中間線分(線分Sn+1Sn+2)の中点Cn+1を内挿補間点として増点する処理を行う。
これにより、いわゆる単調変化区間でもなく、変曲点区間にも該当しない区間の補間処理を適切に行うことができるようになる。
Interpolation B is the last three points (S n + 1 , S n + 2 , S n + 3 ) among four consecutive points (S n , S n + 1 , S n + 2 , S n + 3 ). ) Are arranged on a straight line (FIG. 10A), and the first three points (S n , S n + 1 , S n + 2 ) are arranged on a straight line (FIG. 10B). In any case, a process of increasing the midpoint C n + 1 of the intermediate line segment (line segment S n + 1 S n + 2 ) as an interpolation point is performed.
As a result, it is possible to appropriately perform the interpolation process for a section that is not a so-called monotonous change section but does not correspond to the inflection point section.
一方、ステップS8の結果、対象区間に所定の直線区間が存在しないと判定された場合(ステップS8:NO)、補間処理手段として内挿補間Cの処理を行う(ステップS10)。
内挿補間Cは、所定の変曲点区間や直線区間に該当しない、いわゆる単調変化区間における補間処理を行うものである。
具体的には、図11に示すように、連続するサンプル点4点(Sn、Sn+1、Sn+2、Sn+3)において、先頭区間である線分SnSn+1のSn+1方向への延長線と後尾区間である線分Sn+2Sn+3のSn+2方向への延長線との交点Cn+1を求め、三角形Sn+1Sn+2Cn+1の重心Gn+1を内挿補間点として増点する処理を行う。
重心Gn+1は、三角形Sn+1Sn+2Cn+1の中線が交わる点、すなわち、線分Sn+1Cn+1の中点MAn+1とSn+2とからなる直線ないし、線分Sn+2Cn+1の中点MBn+1とSn+1とからなる直線ないし、線分Sn+1Sn+2の中点MCn+1とCn+1とからなる直線のうち、いずれか2直線の交点で表される。
On the other hand, as a result of step S8, when it is determined that the predetermined straight section does not exist in the target section (step S8: NO), processing of interpolation C is performed as an interpolation processing means (step S10).
The interpolation C is to perform an interpolation process in a so-called monotonous change section that does not correspond to a predetermined inflection point section or a straight section.
Specifically, as shown in FIG. 11, the
The center of gravity G n + 1 is the point where the midline of the triangle S n + 1 S n + 2 C n + 1 intersects, that is, the midpoint MA n + 1 and S n + of the line segment S n + 1 C n + 1. It is no straight line of two Prefecture, line S n + 2 C n + 1 of the midpoint MB n + 1 and to not linearly consists S n + 1 Tokyo, line S n + 1 S n + 2 of the middle point MC n It is represented by the intersection of any two straight lines among the straight lines composed of +1 and C n + 1 .
図12は、単調変化区間が多く含まれる例を示したものであり、本例の場合、交点Cn+1は、C0〜C2及びC4〜C6をとり、非単調変化区間は、線分S3S4の区間のみとなる。
この点、上述した従来技術の補間方法では、図13に示すように、N1とN2とN3の平均値をとるため、補間点X1は特性から突出した配置となってしまい滑らかな階調曲線を得られなくなるが、本実施形態の内挿補間Cによればこのような不都合は生じなくなる。
以上のように、状況に応じて各補間処理手段を選択して実行する制御を行うことによって、ノイズの有無、その他特性変化の如何に関わらず、実際のガンマ特性を正確に取得することが可能となる。
FIG. 12 shows an example in which many monotonous change intervals are included. In this example, the intersection C n + 1 takes C 0 to C 2 and C 4 to C 6 , and the non-monotonic change interval is , Only the section of the line segment S 3 S 4 .
In this regard, in the interpolation method in the conventional technology, as shown in FIG. 13, to take an average value of N1 and N2 and N3, the interpolation point X 1 is smooth gradation curve becomes the arrangement projecting from the characteristic However, according to the interpolation C of this embodiment, such inconvenience does not occur.
As described above, by performing control that selects and executes each interpolation processing unit according to the situation, it is possible to accurately acquire the actual gamma characteristics regardless of the presence or absence of noise and other characteristics changes. It becomes.
次に、処理部310は、事後処理として、図4に示すようなステップS11〜S14により後処理を行う。
この後処理では、まず、内挿補間(A、B及びC)によって増点されたサンプル点を計数したり、内挿補間の回数を計数するなどして(ステップS11)、予め設定されたサンプル数に達したか否かを判定する(ステップS12)。
ステップS12の結果、サンプル数が所定値に達していなければ(ステップS12:NO)、ステップS4からの処理を再度繰り返し行う。
一方、ステップS12の結果、サンプル数が所定値に達していれば(ステップS12:YES)、内挿補間Dの処理を行う(ステップS13)。
Next, the
In this post-processing, first, the number of sample points increased by interpolation (A, B, and C) is counted, or the number of interpolation interpolations is counted (step S11). It is determined whether or not the number has been reached (step S12).
If the number of samples does not reach the predetermined value as a result of step S12 (step S12: NO), the processing from step S4 is repeated again.
On the other hand, if the number of samples has reached the predetermined value as a result of step S12 (step S12: YES), the interpolation interpolation D is performed (step S13).
内挿補間Dとは、単純な線形比率補間でも誤差が無視できる位にサンプル点が増点された後、簡単な内挿補間計算によりサンプル点を増点する方法に切り替えるための処理である。また、簡単に移動平均処理等によりスムージングを行う処理を追加しても良い。
なお、内挿補間Dは、コア処理における負荷軽減や処理速度の向上を図る場合にのみ用いても良く、内挿補間Dを行わない場合、所望のサンプル点数に達するまで内挿補間A、内挿補間B、内挿補間Cの処理が行われる。
次に、端点処理Bとして、ステップS3で仮想的に増点した端点処理用の補助データ及び補助データ間のデータを除去する。
The interpolation D is a process for switching to a method of increasing the number of sample points by simple interpolation calculation after the number of sample points is increased to such an extent that errors can be ignored even with simple linear ratio interpolation. In addition, a process for performing smoothing by a moving average process or the like may be added.
The interpolation D may be used only when reducing the load or improving the processing speed in the core processing. When the interpolation D is not performed, the interpolation A and the inner interpolation until the desired number of sample points is reached. Processing of interpolation B and interpolation C is performed.
Next, as end point processing B, auxiliary data for end point processing virtually added in step S3 and data between the auxiliary data are removed.
以上、ステップS14までの処理によって、画像形成装置10の実際のガンマ特性を近似的に、かつ、詳細に取得できたこととなる(本発明に係る特性取得手段)。
そして、最後に、入出力特性、すなわち装置に予め設定されている固有のガンマ特性の補正を行う(ステップS15)。
なお、このガンマ特性に従って、トナーの噴出量等が制御されており、出力画像における濃度又は明度を調節することができるようになっている。従って、実際に把握したガンマ特性に基づいて、固有のガンマ特性を修正・更新することによって装置の出力特性を理想的な特性に近づけることが可能である。
As described above, the actual gamma characteristics of the image forming apparatus 10 can be acquired approximately and in detail by the processing up to step S14 (characteristic acquisition means according to the present invention).
Finally, input / output characteristics, that is, inherent gamma characteristics preset in the apparatus are corrected (step S15).
It should be noted that the amount of toner ejection is controlled according to this gamma characteristic, and the density or brightness in the output image can be adjusted. Therefore, it is possible to bring the output characteristic of the apparatus closer to the ideal characteristic by correcting / updating the inherent gamma characteristic based on the actually recognized gamma characteristic.
具体的には、ステップS14までで得られたすべての階調(例えば、256階調)に対応して表されるガンマ特性を参照し、手動又は自動的に固有のガンマ特性の補正を行うか、予め準備された補正テーブルの更新等を行うことでトナー噴出量等が制御される。
なお、トナー噴出量の調整手段としては、例えば、潜像を形成するための露光量(パワー又は露光時間)を変更したり、露光面積(ドットの数等)を変更することで実現することができる。
Specifically, referring to the gamma characteristics expressed corresponding to all the gradations obtained up to step S14 (for example, 256 gradations), whether to correct the inherent gamma characteristics manually or automatically? The toner ejection amount and the like are controlled by updating a correction table prepared in advance.
The toner ejection amount adjusting means can be realized, for example, by changing the exposure amount (power or exposure time) for forming the latent image or changing the exposure area (number of dots, etc.). it can.
以上説明したように、本実施形態の画像形成装置10(及びガンマ補正プログラム)によれば、画像形成部100が補正用のパッチ画像の形成を行った後、センサ部330がこのパッチ画像の明度を測定し、処理部310により複数個の階調に対するサンプル点を選定して、明度−階調の座標上に配列する。
そして、処理部310は、その配列によって得られた各区間に着目し、適切な補間処理を適用していくことによって、実際のガンマ特性を効果的に取得できるようになっている。
As described above, according to the image forming apparatus 10 (and the gamma correction program) of the present embodiment, after the
Then, the
このため、画像形成装置10がもつ実際のガンマ特性を正確に、かつ、効率よく把握することが出来るようになり、ガンマ補正処理において効果的に利用することができる。
また、必要時又は定期的にガンマ特性の補正を行う等のキャリブレーション処理を行うことによって、継続的に理想のガンマ特性を保持することができるようになり、経年変化や使用環境等により誤差を生ずるようになったトナーの噴出量等を適切に制御できるようになる。
Therefore, the actual gamma characteristic of the image forming apparatus 10 can be accurately and efficiently grasped, and can be effectively used in the gamma correction processing.
In addition, by performing calibration processing such as correcting the gamma characteristic when necessary or periodically, it becomes possible to maintain the ideal gamma characteristic continuously, and errors due to secular change and usage environment etc. It becomes possible to appropriately control the amount of toner ejected and the like.
以上、本発明の画像形成装置及びガンマ補正プログラムについて、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明にかかる画像形成装置は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、上述した実施形態では、本発明の画像形成装置としてプリンタの場合を例にとって説明したが、本発明を適用可能な画像形成装置としては、プリンタに限らず、ファクシミリ装置、複写機、複合機等の画像形成処理が行われる各種の装置、機器であっても良い。
The image forming apparatus and the gamma correction program of the present invention have been described with reference to the preferred embodiments. However, the image forming apparatus according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the scope of the present invention. Needless to say, various modifications can be made.
For example, in the above-described embodiment, the case where a printer is used as an example of the image forming apparatus of the present invention has been described. However, the image forming apparatus to which the present invention can be applied is not limited to a printer, but is a facsimile machine, a copier, and a multifunction machine. Various apparatuses and devices that perform image forming processing such as the above may be used.
本発明は、ガンマ補正機能を備えた画像形成装置に好適に利用することができる。 The present invention can be suitably used for an image forming apparatus having a gamma correction function.
10 画像形成装置
100 画像形成部
200 制御部
300 ガンマ補正部
310 処理部
320 記憶部
330 センサ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
Claims (7)
複数の階調値に対応するパッチ画像を所定の媒体上に形成するパッチ画像形成手段と、
形成された前記各パッチ画像の濃度又は明度を計測する計測手段と、
計測した濃度値又は明度値を示すサンプル点をその階調値の降順又は昇順に配置するサンプル点配置手段と、
配置された前記サンプル点の各区間の中から所定の変曲点区間を検出する変曲点区間検出手段と、
配置された前記サンプル点の各区間の中から所定の直線区間を検出する直線区間検出手段と、
サンプル点の追加及び/又は削除によって補間処理を行う補間処理手段と、
前記補間処理を介して一連の階調特性を取得する特性取得手段と、
取得した前記階調特性に基づき、前記ガンマ特性を補正する特性補正手段と、を備え、
前記補間処理手段は、
連続して配置される4つのサンプル点Sn乃至Sn+3の区間内において、所定の変曲点区間が検出された場合、サンプル点SnSn+1Sn+2からなる三角形の重心及びサンプル点Sn+1Sn+2Sn+3からなる三角形の重心を新たなサンプル点として追加するとともにサンプル点Sn+1及びSn+2を削除し、
前記区間内において所定の直線区間が検出された場合、線分Sn+1Sn+2の中点を新たなサンプル点として追加し、
前記区間内において前記変曲点区間及び前記直線区間が検出されなかった場合、サンプル点Sn、Sn+1及び線分SnSn+1と線分Sn+2Sn+3の交点からなる三角形の重心を新たにサンプル点として追加することによって補間処理を行うことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus that has a unique gamma characteristic and performs density control on an output image based on the gamma characteristic.
Patch image forming means for forming a patch image corresponding to a plurality of gradation values on a predetermined medium;
Measuring means for measuring the density or brightness of each patch image formed;
Sample point arrangement means for arranging the sample points indicating the measured density value or lightness value in descending or ascending order of the gradation values;
Inflection point section detecting means for detecting a predetermined inflection point section from each section of the sample points arranged;
A straight line section detecting means for detecting a predetermined straight line section from each section of the arranged sample points;
Interpolation processing means for performing interpolation processing by adding and / or deleting sample points;
Characteristic acquisition means for acquiring a series of gradation characteristics through the interpolation process;
Characteristic correction means for correcting the gamma characteristic based on the acquired gradation characteristic,
The interpolation processing means includes
In four sample points S n to the interval of S n + 3 which are arranged sequentially, when a predetermined inflection point interval is detected, the triangle consisting of the sample point S n S n + 1 S n + 2 Add the center of gravity of the triangle consisting of the center of gravity and sample points S n + 1 S n + 2 S n + 3 as new sample points and delete the sample points S n + 1 and S n + 2 ,
If a predetermined straight line section is detected within the section, the midpoint of the line segment S n + 1 S n + 2 is added as a new sample point;
If the inflection point section and the straight section is not detected within the section, the sample point S n, the S n + 1 and the line segment S n S n + 1 and the line segment S n + 2 S n + 3 An image forming apparatus that performs an interpolation process by newly adding a center of gravity of a triangle formed by an intersection as a sample point.
連続して配置される4つのサンプル点Sn乃至Sn+3の区間内において、線分SnSn+1を基準とした線分Sn+1Sn+2への回転方向と、線分Sn+1Sn+2を基準とした線分Sn+2Sn+3への回転方向が異なる場合、サンプル点Sn乃至Sn+3の区間内における所定の変曲点区間の存在を検出する請求項1記載の画像形成装置。 The inflection point section detecting means is
The rotation direction to the line segment S n + 1 S n + 2 with respect to the line segment S n S n + 1 within the section of four sample points S n to S n + 3 arranged in succession; If the line segment direction of rotation of the S n + 1 S n + 2 line relative to the S n + 2 S n + 3 are different, predetermined inflection point in the interval of the sample points S n to S n + 3 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the presence of a section is detected.
連続する配置される4つのサンプル点Sn乃至Sn+3の区間内において、線分SnSn+1と線分Sn+1Sn+2との傾きの差分をとったときの正負符号を求め、さらに線分Sn+1Sn+2と線分Sn+2Sn+3との傾きの差分をとったときの正負符号を求め、これら2符号の正負がどちらも同じである場合、サンプル点Sn乃至Sn+3の区間内における所定の変曲点区間の存在を検出する請求項1又は2記載の画像形成装置。 The inflection point section detecting means is
When the difference between the slopes of the line segment S n S n + 1 and the line segment S n + 1 S n + 2 is obtained in the section of the four consecutively arranged sample points S n to S n + 3 The sign of the sign is obtained, and the sign of the difference between the line segment S n + 1 S n + 2 and the line segment S n + 2 S n + 3 is obtained. 3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein, when the same, the presence of a predetermined inflection point section in the section of the sample points Sn to Sn + 3 is detected.
連続して配置される4つのサンプル点Sn乃至Sn+3の区間内において、サンプル点Sn、Sn+1及びSn+2が同一直線上に配置される場合、又は、サンプル点Sn+1、Sn+2及びSn+3が同一直線上に配置される場合、サンプル点Sn乃至Sn+3の区間内における所定の直線区間の存在を検出することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項記載の画像形成装置。 The straight section detection means includes
Sample points S n , S n + 1 and S n + 2 are arranged on the same straight line within a section of four sample points S n to S n + 3 arranged consecutively, or sample points In the case where S n + 1 , S n + 2 and S n + 3 are arranged on the same straight line, the presence of a predetermined straight line section in the section of sample points S n to S n + 3 is detected. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3.
計測した一定数のサンプル点のうち、最も階調値の低いサンプル点をSnとした場合に、当該Snの濃度値と等しく、階調値がさらに低い仮想サンプル点Sn-1及びSn-2を段階的に設けてSn-2乃至Sn+1及びSn-1乃至Sn+2の区間における補間処理を行う請求項1乃至4のいずれか一項記載の画像形成装置。 The interpolation processing means includes
Among a number of sample points is measured, the lowest sample point gradation value in case of the S n, the S concentration value of n equally, the gradation value is lower virtual sample point S n-1 and S 5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein n-2 is provided in a stepwise manner and interpolation processing is performed in the sections of S n−2 to S n + 1 and S n−1 to S n + 2. .
計測した一定数のサンプル点のうち、最も階調値の高いサンプル点をSnとした場合に、当該Snの濃度値と等しく、階調値がさらに高い仮想サンプル点Sn+1及びSn+2を段階的に設けてSn-2乃至Sn+1及びSn-1乃至Sn+2の区間における補間処理を行う請求項1乃至5のいずれか一項記載の画像形成装置。 The interpolation processing means includes
Among a number of sample points is measured, the highest sample point gradation value in case of the S n, the S concentration value of n equally, the gradation value is higher virtual sample point S n + 1 and S 6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein n + 2 is provided in a stepwise manner to perform interpolation processing in the sections of S n−2 to S n + 1 and S n−1 to S n + 2. .
前記画像形成装置を構成するコンピュータを、
複数の階調値に対応するパッチ画像を所定の媒体上に形成するパッチ画像形成手段、
形成された前記各パッチ画像の濃度又は明度を計測する計測手段、
計測した濃度値又は明度値を示すサンプル点をその階調値の降順又は昇順に配置するサンプル点配置手段、
配置された前記サンプル点の各区間の中から所定の変曲点区間を検出する変曲点区間検出手段、
配置された前記サンプル点の各区間の中から所定の直線区間を検出する直線区間検出手段、
サンプル点の追加及び/又は削除によって補間処理を行う補間処理手段、
前記補間処理を介して一連の階調特性を取得する特性取得手段、
取得した前記階調特性に基づき、前記ガンマ特性を補正する特性補正手段、として機能させるとともに、
前記補間処理手段を、連続して配置される4つのサンプル点Sn乃至Sn+3の区間内において、所定の変曲点区間が検出された場合、サンプル点SnSn+1Sn+2からなる三角形の重心及びサンプル点Sn+1Sn+2Sn+3からなる三角形の重心を新たなサンプル点として追加するとともにサンプル点Sn+1及びSn+2を削除し、前記区間内において所定の直線区間が検出された場合、線分Sn+1Sn+2の中点を新たなサンプル点として追加し、前記区間内において前記変曲点区間及び前記直線区間が検出されなかった場合、サンプル点Sn、Sn+1及び線分SnSn+1と線分Sn+2Sn+3の交点からなる三角形の重心を新たにサンプル点として追加することによって補間処理を行う手段、として機能させるためのガンマ補正プログラム。 A gamma correction program related to output density control of an image forming apparatus that has inherent gamma characteristics and outputs image data based on the gamma characteristics,
A computer constituting the image forming apparatus;
Patch image forming means for forming a patch image corresponding to a plurality of gradation values on a predetermined medium;
Measuring means for measuring the density or brightness of each patch image formed;
Sample point arrangement means for arranging sample points indicating the measured density value or lightness value in descending or ascending order of the gradation values;
An inflection point section detecting means for detecting a predetermined inflection point section from each section of the sample points arranged;
A straight line detection means for detecting a predetermined straight line section from each of the sections of the arranged sample points;
Interpolation processing means for performing interpolation processing by adding and / or deleting sample points;
Characteristic acquisition means for acquiring a series of gradation characteristics through the interpolation processing;
Based on the acquired gradation characteristic, while functioning as a characteristic correction means for correcting the gamma characteristic,
It said interpolation means, in the four sample points within an interval of S n or S n + 3 which are arranged in succession, when a predetermined inflection point interval is detected, the sample points S n S n + 1 S n The triangle centroid of +2 and the sample point S n + 1 S n + 2 S n + 3 are added as new sample points and the sample points S n + 1 and S n + 2 are deleted. When a predetermined straight line section is detected within the section, the midpoint of the line segment S n + 1 S n + 2 is added as a new sample point, and the inflection point section and the straight line section are added within the section. Add If is not detected, the sample point S n, the center of gravity of a triangle consisting of S n + 1 and the line segment S n S n + 1 and the intersection of the line segment S n + 2 S n + 3 as a new sample point A gamma correction program for functioning as a means for performing interpolation processing.
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