JP2010141608A - 画像処理方法、画像処理装置、画像処理プログラム及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】キャリブレーション実施前後の出力可能な階調数を維持する。
【解決手段】ガンマ補正テーブルを記憶するガンマ補正テーブル記憶部と、ガンマ補正テーブルを参照してガンマ補正を実施するガンマ補正部と、ディザパターンを記憶するディザパターン記憶部と、ディザパターンを参照して階調変換を実施する階調処理部と、画像データが取り得る階調数以上の数の論理階調ディザパターンを記憶する論理階調ディザパターン記憶部と、記録媒体上に形成された修正用パターンを読み取ることによって取得された修正用画像データに基づいてガンマ補正テーブルを修正するガンマ補正テーブル修正処理部と、修正される前のガンマ補正テーブルと論理階調ディザパターンとの対応表及び修正された後のガンマ補正テーブルに基づいて、ディザパターンを修正するディザパターン修正処理部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像データに対して濃度補正及び階調変換を実施する画像処理方法、画像処理装置、画像処理プログラム及び記録媒体に関するものである。

従来から、カラープリンタ等のカラー画像処理装置は、その経時変化や、温度、湿度等の環境変化等により、各色の最高濃度や記録出力特性が変動することが知られている。これを解決する技術として、本出願人は、下記の特許文献１掲載のカラー画像処理装置等を提案した。

特許文献１掲載の技術では、最高濃度を考慮して補正テーブルを修正する。しかしながら、特許文献１掲載の技術では、ディザパターンを修正することまではしていない。そのため、キャリブレーション実施後の出力可能な階調数が、キャリブレーション実施前の設計時点で目標としていた階調数より減ってしまう可能性がある。

特許第３７８９６６２号公報

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、キャリブレーション実施後の出力可能な階調数をキャリブレーション実施前と同等に維持することが可能な画像処理方法、画像処理装置、画像処理プログラム及び記録媒体を提供することを目的としている。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる画像処理方法は、画像データの濃度を所望の濃度に補正するための濃度補正テーブルを参照して、入力される画像データに対して濃度補正を実施し、画像データの階調を所望の階調に変換するための第１群の階調パターンを参照して、濃度補正が実施された画像データに対して階調変換を実施する画像処理装置において実行される方法であって、記録媒体上に形成された修正用パターンを読み取ることによって取得された修正用画像データに基づいて前記濃度補正テーブルを修正する濃度補正テーブル修正ステップと、前記濃度補正テーブル修正ステップによって修正される前の前記濃度補正テーブルと画像データが取り得る階調数以上の数の第２群の階調パターンとの対応関係に関する情報及び前記濃度補正テーブル修正ステップによって修正された後の前記濃度補正テーブルに基づいて、前記第１群の階調パターンを修正する階調パターン修正ステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明にかかる画像処理プログラムは、請求項１乃至６のいずれか一つに記載された画像処理方法をコンピュータに実行させる。

また、本発明にかかる記録媒体は、請求項７に記載された画像処理プログラムを格納したコンピュータの読み取り可能な記録媒体であることを特徴とする。

また、本発明にかかる画像処理装置は、画像データの濃度を所望の濃度に補正するための濃度補正テーブルを記憶する濃度補正テーブル記憶手段と、前記濃度補正テーブルを参照して、入力される画像データに対して濃度補正を実施する濃度補正手段と、画像データの階調を所望の階調に変換するための第１群の階調パターンを記憶する第１の階調パターン記憶手段と、前記第１群の階調パターンを参照して、前記濃度補正手段から出力される画像データに対して階調変換を実施する階調処理手段と、画像データが取り得る階調数以上の数の第２群の階調パターンを記憶する第２の階調パターン記憶手段と、記録媒体上に形成された修正用パターンを読み取ることによって取得された修正用画像データに基づいて前記濃度補正テーブルを修正する濃度補正テーブル修正処理手段と、前記濃度補正テーブル修正処理手段によって修正される前の前記濃度補正テーブルと前記第２群の階調パターンとの対応関係に関する情報及び前記濃度補正テーブル修正処理手段によって修正された後の前記濃度補正テーブルに基づいて、前記第１群の階調パターンを修正する階調パターン修正処理手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、記録媒体上に形成された修正用パターンを読み取ることによって取得された修正用画像データに基づいて濃度補正テーブルを修正し、修正される前の濃度補正テーブルと画像データが取り得る階調数以上の数の第２群の階調パターンとの対応関係に関する情報及び修正された後の濃度補正テーブルに基づいて、第１群の階調パターンを修正する。これにより、キャリブレーション実施後の出力可能な階調数をキャリブレーション実施前と同等に維持することが可能となるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像処理方法、画像処理装置、画像処理プログラム及び記録媒体の最良な実施の形態を詳細に説明する。

（本発明の実施の形態）
図１は、本発明の一実施の形態にかかる画像処理装置の構成を示すブロック図である。

図１の画像処理装置１は、本発明の濃度補正テーブル記憶手段としてのガンマ補正テーブル記憶部２と、本発明の濃度補正手段としてのガンマ補正部３と、本発明の第１の階調パターン記憶手段としてのディザパターン記憶部４と、本発明の階調処理手段としての階調処理部５と、本発明の第２の階調パターン記憶手段としての論理階調ディザパターン記憶部６と、キャリブレーション処理部７と、を含んでいる。キャリブレーション処理部７は、本発明の濃度補正テーブル修正処理手段としてのガンマ補正テーブル修正処理部７ａと、本発明の階調パターン修正処理手段としてのディザパターン修正処理部７ｂと、を含んでいる。

図２は、本実施形態にかかる画像処理装置を適用したＭＦＰ（Multi Function Peripherals）のモジュール構成の一例を示す図である。このＭＦＰ２０は、プリンタモジュール２１と、ＦＡＸモジュール２２と、画像蓄積モジュール２３と、コピーモジュール２４と、ＳＤＫモジュール２５と、画像配信モジュール２６と、スキャナモジュール２７と、認証モジュール２８と、キャリブレーションモジュール２９と、その他モジュール３０と、を含んでいる。図１の画像処理装置１は、図２のキャリブレーションモジュール２９に対応する。

本実施形態において、出力階調数とは、プリンタエンジンが表現できる階調数、画像データが取り得る階調数のことを言う。例えば、画像データがＣＭＹＫ各８ビットであれば、出力階調数はＣＭＹＫ各２５６階調となる。

再び図１を参照すると、ガンマ補正テーブル記憶部２は、Ｃ（シアン）用ガンマ補正テーブル記憶領域２ａ、Ｍ（マゼンタ）用ガンマ補正テーブル記憶領域２ｂ、Ｙ（イエロー）用ガンマ補正テーブル記憶領域２ｃ及びＫ（ブラック）用ガンマ補正テーブル記憶領域２ｄを有している。Ｃ（シアン）用ガンマ補正テーブル記憶領域２ａ、Ｍ（マゼンタ）用ガンマ補正テーブル記憶領域２ｂ、Ｙ（イエロー）用ガンマ補正テーブル記憶領域２ｃ及びＫ（ブラック）用ガンマ補正テーブル記憶領域２ｄには、Ｃ（シアン）用ガンマ補正テーブル、Ｍ（マゼンタ）用ガンマ補正テーブル、Ｙ（イエロー）用ガンマ補正テーブル及びＫ（ブラック）用ガンマ補正テーブル（濃度補正テーブル）がそれぞれ記憶されている。なお、Ｃ（シアン）用ガンマ補正テーブル、Ｍ（マゼンタ）用ガンマ補正テーブル、Ｙ（イエロー）用ガンマ補正テーブル及びＫ（ブラック）用ガンマ補正テーブルは、初期時には所定の初期値にそれぞれ設定されており、後述するキャリブレーション処理実施後にはガンマ補正テーブル修正処理部７ａによってそれぞれ修正される。

ガンマ補正部３は、入力画像データ（本実施形態ではＣＭＹＫ各８ビット）に対して、Ｃ（シアン）用ガンマ補正テーブル記憶領域２ａ、Ｍ（マゼンタ）用ガンマ補正テーブル記憶領域２ｂ、Ｙ（イエロー）用ガンマ補正テーブル記憶領域２ｃ及びＫ（ブラック）用ガンマ補正テーブル記憶領域２ｄにそれぞれ記憶されているＣ（シアン）用ガンマ補正テーブル、Ｍ（マゼンタ）用ガンマ補正テーブル、Ｙ（イエロー）用ガンマ補正テーブル及びＫ（ブラック）用ガンマ補正テーブルを参照し、入力画像データの明るさ（濃度）を予め定めた特性に統一して階調処理部５に出力する。本実施形態では、例えば、ガンマ補正部３は、入力画像データを明度リニアな特性に補正する。

ディザパターン記憶部４は、Ｃ（シアン）用ディザパターン記憶領域４ａ、Ｍ（マゼンタ）用ディザパターン記憶領域４ｂ、Ｙ（イエロー）用ディザパターン記憶領域４ｃ及びＫ（ブラック）用ディザパターン記憶領域４ｄを有している。Ｃ（シアン）用ディザパターン記憶領域４ａ、Ｍ（マゼンタ）用ディザパターン記憶領域４ｂ、Ｙ（イエロー）用ディザパターン記憶領域４ｃ及びＫ（ブラック）用ディザパターン記憶領域４ｄには、Ｃ（シアン）用ディザパターンＰＣ_１〜ＰＣ_２５５、Ｍ（マゼンタ）用ディザパターンＰＭ_１〜ＰＭ_２５５、Ｙ（イエロー）用ディザパターンＰＹ_１〜ＰＹ_２５５及びＫ（ブラック）用ディザパターンＰＫ_１〜ＰＫ_２５５（第１群の階調テーブル）がそれぞれ記憶されている。本実施形態では、画像データがＣＭＹＫ各８ビット（２５６階調）であるので、Ｃ（シアン）用ディザパターン記憶領域４ａ、Ｍ（マゼンタ）用ディザパターン記憶領域４ｂ、Ｙ（イエロー）用ディザパターン記憶領域４ｃ及びＫ（ブラック）用ディザパターン記憶領域４ｄには、２５５個のディザパターンがそれぞれ記憶されている。

なお、Ｃ（シアン）用ディザパターンＰＣ_１〜ＰＣ_２５５、Ｍ（マゼンタ）用ディザパターンＰＭ_１〜ＰＭ_２５５、Ｙ（イエロー）用ディザパターンＰＹ_１〜ＰＹ_２５５及びＫ（ブラック）用のディザパターンＰＫ_１〜ＰＫ_２５５は、初期時には所定の初期値にそれぞれ設定されており、後述するキャリブレーション処理実施後にはディザパターン修正処理部７ｂによってそれぞれ修正される。

階調処理部５は、ガンマ補正部３から出力される画像データに対して、Ｃ（シアン）用ディザパターン記憶領域４ａ、Ｍ（マゼンタ）用ディザパターン記憶領域４ｂ、Ｙ（イエロー）用ディザパターン記憶領域４ｃ及びＫ（ブラック）用ディザパターン記憶領域４ｄにそれぞれ記憶されているＣ（シアン）用ディザパターンＰＣ_１〜ＰＣ_２５５、Ｍ（マゼンタ）用ディザパターンＰＭ_１〜ＰＭ_２５５、Ｙ（イエロー）用ディザパターンＰＹ_１〜ＰＹ_２５５及びＫ（ブラック）用ディザパターンＰＫ_１〜ＰＫ_２５５を参照し、画像データの階調を所定の階調に変換する処理を実施する。

論理階調ディザパターン記憶部６は、Ｃ（シアン）用論理階調ディザパターン記憶領域６ａ、Ｍ（マゼンタ）用論理階調ディザパターン記憶領域６ｂ、Ｙ（イエロー）用論理階調ディザパターン記憶領域６ｃ及びＫ（ブラック）用論理階調ディザパターン記憶領域６ｄを有している。Ｃ（シアン）用論理階調ディザパターン記憶領域６ａ、Ｍ（マゼンタ）用論理階調ディザパターン記憶領域６ｂ、Ｙ（イエロー）用論理階調ディザパターン記憶領域６ｃ及びＫ（ブラック）用論理階調ディザパターン記憶領域６ｄには、出力階調数（本実施形態においては２５６階調）以上の数（本実施形態においては１０００個とする）のＣ（シアン）用の論理階調ディザパターンＬＰＣ_１〜ＬＰＣ_１０００、Ｍ（マゼンタ）用の論理階調ディザパターンＬＰＭ_１〜ＬＰＭ_１０００、Ｙ（イエロー）用の論理階調ディザパターンＬＰＹ_１〜ＬＰＹ_１０００及びＫ（ブラック）用の論理階調ディザパターンＬＰＫ_１〜ＬＰＫ_１０００（第２群の階調テーブル）がそれぞれ記憶されている。

先に説明したＣ（シアン）用のディザパターンＰＣ_１〜ＰＣ_２５５の初期値は、Ｃ（シアン）用のガンマ補正テーブルとＣ（シアン）用の論理階調ディザパターンＬＰＣ_１〜ＬＰＣ_１０００とを対応づけて設定されており、Ｃ（シアン）用のガンマ補正テーブルとＣ（シアン）用の論理階調ディザパターンＬＰＣ_１〜ＬＰＣ_１０００との対応表（対応関係に関する情報）は、キャリブレーション処理部７に記憶されている。

同様に、Ｍ（マゼンタ）用ディザパターンＰＭ_１〜ＰＭ_２５５、Ｙ（イエロー）用ディザパターンＰＹ_１〜ＰＹ_２５５及びＫ（ブラック）用のディザパターンＰＫ_１〜ＰＫ_２５５の初期値は、Ｍ（マゼンタ）用ガンマ補正テーブル、Ｙ（イエロー）用ガンマ補正テーブル及びＫ（ブラック）用ガンマ補正テーブルとＭ（マゼンタ）用論理階調ディザパターンＬＰＭ_１〜ＬＰＭ_１０００、Ｙ（イエロー）用論理階調ディザパターンＬＰＹ_１〜ＬＰＹ_１０００及びＫ（ブラック）用の論理階調ディザパターンＬＰＫ_１〜ＬＰＫ_１０００とを対応づけてそれぞれ設定されている。そして、Ｍ（マゼンタ）用ガンマ補正テーブルとＭ（マゼンタ）用論理階調ディザパターンＬＰＭ_１〜ＬＰＭ_１０００との対応表、Ｙ（イエロー）用ガンマ補正テーブルとＹ（イエロー）用論理階調ディザパターンＬＰＹ_１〜ＬＰＹ_１０００との対応表及びＫ（ブラック）用ガンマ補正テーブルとＫ（ブラック）用論理階調ディザパターンＬＰＫ_１〜ＬＰＫ_１０００との対応表は、キャリブレーション処理部７にそれぞれ記憶されている。

（通常印刷処理）
上記構成の画像処理装置１の通常印刷処理の概略を説明する。通常印刷処理時において、ガンマ補正部３には、文書、写真等の画像データ（ＣＭＹＫ）が入力される。ガンマ補正部３は、入力された画像データ（文書データ、写真データ等）に対して、Ｃ（シアン）用ガンマ補正テーブル、Ｍ（マゼンタ）用ガンマ補正テーブル、Ｙ（イエロー）用ガンマ補正テーブル及びＫ（ブラック）用ガンマ補正テーブルを参照し、画像データの明るさ（濃度）を予め定めた特性に統一して階調処理部５に出力する。

階調処理部５は、ガンマ補正部３から出力される画像データ（文書データ、写真データ等）に対して、Ｃ（シアン）用ディザパターンＰＣ_１〜ＰＣ_２５５、Ｍ（マゼンタ）用ディザパターンＰＭ_１〜ＰＭ_２５５、Ｙ（イエロー）用ディザパターンＰＹ_１〜ＰＹ_２５５及びＫ（ブラック）用ディザパターンＰＫ_１〜ＰＫ_２５５を参照し、画像データの階調を所定の階調に変換する処理を実施する。階調処理部５から出力される画像データは、後段のプリンタエンジン（図示せず）に送られ、プリンタエンジンによって画像（文書、写真等）が記録媒体（例えば、紙等）上に形成される。

（キャリブレーション処理）
上記構成の画像処理装置１のキャリブレーション処理の概略を説明する。なお、キャリブレーション処理をリアルタイムで実施するようにしても良い。

キャリブレーション処理時において、ガンマ補正部３には、色材毎のパッチデータ等を含むキャリブレーション用カラーチャートの画像データ（ＣＭＹＫ）が入力される。ガンマ補正部３は、入力された画像データ（キャリブレーション用カラーチャート）に対して、Ｃ（シアン）用ガンマ補正テーブル、Ｍ（マゼンタ）用ガンマ補正テーブル、Ｙ（イエロー）用ガンマ補正テーブル及びＫ（ブラック）用ガンマ補正テーブルを参照し、画像データの明るさ（濃度）を予め定めた特性に統一して階調処理部５に出力する。

階調処理部５は、ガンマ補正部３から出力される画像データ（キャリブレーション用カラーチャート）に対して、Ｃ（シアン）用ディザパターンＰＣ_１〜ＰＣ_２５５、Ｍ（マゼンタ）用ディザパターンＰＭ_１〜ＰＭ_２５５、Ｙ（イエロー）用ディザパターンＰＹ_１〜ＰＹ_２５５及びＫ（ブラック）用ディザパターンＰＫ_１〜ＰＫ_２５５を参照し、画像データの階調を所定の階調に変換する処理を実施する。

階調処理部５から出力される画像データは、後段のプリンタエンジン（図示せず）に送られ、プリンタエンジンによって画像（修正用パターン）が記録媒体（例えば、紙等）上に形成される。記録媒体上に形成された画像は、スキャナ、読取装置等の濃度センサ（図示せず）によって読み取られ、修正用画像データ（ＲＧＢ）が取得される。読取装置によって取得された修正用画像データ（ＲＧＢ）は、ＣＭＹＫ各８ビットの画像データに変換されキャリブレーション処理部７に入力される。

図３は、キャリブレーション処理部７の処理の手順を示すフローチャートである。

キャリブレーション処理部７のガンマ補正テーブル修正処理部７ａは、修正用画像データ（ＣＭＹＫ）に基づいて、Ｃ（シアン）用ガンマ補正テーブル、Ｍ（マゼンタ）用ガンマ補正テーブル、Ｙ（イエロー）用ガンマ補正テーブル及びＫ（ブラック）用ガンマ補正テーブルを生成（修正）する（ステップＳ１）。なお、ガンマ補正テーブルの生成（修正）には、種々の技術を利用することができる。そのような技術の一例として、先に説明した本出願人による特許文献１記載の技術を利用することもできる。

次に、キャリブレーション処理部７のディザパターン修正処理部７ｂは、キャリブレーション前（ステップＳ１で修正される前）のＣ（シアン）用ガンマ補正テーブルとＣ（シアン）用論理階調ディザパターンＬＰＣ_１〜ＬＰＣ_１０００との対応表及びキャリブレーション後（ステップＳ１で修正された後）のＣ（シアン）用ガンマ補正テーブルに基づいて、レベルセレクト処理を実施する（ステップＳ２）。本実施形態において、レベルセレクト処理とは、論理階調ディザパターンとキャリブレーション実施後のガンマ補正テーブルを利用してキャリブレーション前の階調数を維持したディザパターンを生成する処理をいう。

図４は、レベルセレクト処理を実施する本実施形態のキャリブレーション前後のガンマ補正テーブルの一例を示す図である。論理階調ディザパターンから２５６階調に間引く際に平均的にディザパターンを選択するのではなく、キャリブレーション（ステップＳ１）で生成されたガンマ補正テーブルの制御ポイント（例えば、１６点等）を抽出し、キャリブレーション前（ステップＳ１で修正される前）のガンマ補正テーブルと論理階調ディザパターンとの対応表及びキャリブレーション後（ステップＳ１で修正された後）のガンマ補正テーブルの２つを参照して、制御ポイントからの補間を実施することで、２５６階調に近い階調数を確保し、なおかつキャリブレーション後のプリンタエンジン特性を反映したディザパターン（中間調表現パターン）を生成することができる。

図５は、レベルセレクト処理を実施しない従来技術のキャリブレーション前後のガンマ補正テーブルの一例を示す図である。図５に示すように、キャリブレーション後（ステップＳ１で修正された後）のガンマ補正テーブルの階調数が２５６階調より少なければ、生成されるディザパターンは２５６階調以下となり、キャリブレーションを実施することで階調数が低下することとなる。

次に、レベルセレクト処理について詳細に説明する。キャリブレーション処理部７のガンマ補正テーブル修正処理部７ａは、キャリブレーションを実施して（ステップＳ１を実施して）ＣＭＹＫ毎に結果を反映したＣＭＹＫ各色のガンマ補正テーブルの１６点の制御ポイントの値を保持する。

図６は、Ｃ（シアン）のガンマ補正テーブルの１６点の制御ポイントの一例を示す図である。キャリブレーション処理部７のガンマ補正テーブル修正処理部７ａは、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（ブラック）に関しても、Ｃ（シアン）と同様に、ガンマ補正テーブルの１６点の制御ポイントの値を保持する。

ところで、先に説明したように、キャリブレーション処理部７は、Ｃ（シアン）用ガンマ補正テーブルとＣ（シアン）用論理階調ディザパターンＬＰＣ_１〜ＬＰＣ_１０００との対応表、Ｍ（マゼンタ）用ガンマ補正テーブルとＭ（マゼンタ）用論理階調ディザパターンＬＰＭ_１〜ＬＰＭ_１０００との対応表、Ｙ（イエロー）用ガンマ補正テーブルとＹ（イエロー）用論理階調ディザパターンＬＰＹ_１〜ＬＰＹ_１０００との対応表、Ｋ（ブラック）用ガンマ補正テーブルとＫ（ブラック）用論理階調ディザパターンＬＰＫ_１〜ＬＰＫ_１０００との対応表を記憶している。

図７は、キャリブレーション前（ステップＳ１を実施する前）のＣ（シアン）用ガンマ補正テーブルとＣ（シアン）用論理階調ディザパターンとの対応表の一例を示す図である。キャリブレーション処理部７は、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（ブラック）に関しても、Ｃ（シアン）と同様に、キャリブレーション前（ステップＳ１を実施する前）のガンマ補正テーブルと論理階調ディザパターンとの対応表を記憶している。

次に、キャリブレーション処理部７のディザパターン修正処理部７ｂは、ＣＭＹＫ各色のガンマ補正テーブルの１６点の制御ポイントの値と、ＣＭＹＫ各色の論理階調ディザパターンとキャリブレーション前（ステップＳ１を実施する前）のＣＭＹＫ各色のガンマ補正テーブルとの対応表と、からスプライン補間を実施して、ＣＭＹＫ各色の論理階調ディザパターンとキャリブレーション後（ステップＳ１を実施した後）のＣＭＹＫ各色のガンマ補正テーブルとの対応表を生成する。

図８は、キャリブレーション後（ステップＳ１を実施した後）のＣ（シアン）用ガンマ補正テーブルとＣ（シアン）用論理階調ディザパターンとの対応表の一例を示す図である。キャリブレーション処理部７のディザパターン修正処理部７ｂは、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（ブラック）に関しても、Ｃ（シアン）と同様に、ガンマ補正テーブルと論理階調ディザパターンとの対応表を生成する。

図９は、ＣＭＹＫ各色のガンマ補正テーブルの１６点の制御ポイントの値と、ＣＭＹＫ各色の論理階調ディザパターンとキャリブレーション前（ステップＳ１を実施する前）のＣＭＹＫ各色のガンマ補正テーブルとの対応表と、から、キャリブレーション後（ステップＳ１を実施した後）のＣＭＹＫ各色のガンマ補正テーブルとＣＭＹＫ各色の論理階調ディザパターンとの対応表を生成する際のデータの関連を示す図である。

次に、キャリブレーション処理部７のディザパターン修正処理部７ｂは、キャリブレーション後（ステップＳ１を実施した後）のＣＭＹＫ各色のガンマ補正テーブルと論理階調ディザパターンとの対応表と、ＣＭＹＫ各色の論理階調ディザパターンと、から、ほぼ２５６階調となるようなＣＭＹＫ各色のディザパターンを生成する。

図１０は、キャリブレーション後（ステップＳ１を実施した後）のＣＭＹＫ各色のガンマ補正テーブルと論理階調ディザパターンとの対応表と、ＣＭＹＫ各色の論理階調ディザパターンと、から、ほぼ２５６階調となるようなＣＭＹＫ各色のディザパターンを生成する際のデータの関連を示す図である。

再び図３を参照すると、キャリブレーション処理部７のディザパターン修正処理部７ｂは、レベルセレクト処理により生成されたＣＭＹＫ各色のディザパターンをディザパターン記憶領域４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに反映する（ステップＳ３）。以降、階調処理部５は、ディザパターン記憶領域４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに反映されたディザパターンを用いて、画像データに階調処理を実施する。

以上説明したように、本実施形態によれば、記録媒体上に形成された修正用パターンを読み取ることによって取得された修正用画像データに基づいてガンマ補正テーブルを修正し、修正される前のガンマ補正テーブルと画像データが取り得る階調数以上の数の論理階調ディザパターンとの対応表及び修正された後のガンマ補正テーブルに基づいて、ディザパターンを修正する。これにより、キャリブレーション実施後の出力可能な階調数をキャリブレーション実施前と同等に維持することが可能となる。

（ＭＦＰでの実施例）
スキャナを備えたＭＦＰでの実施例は、次の通りである。
（１）操作パネルにてキャリブレーション開始の指示を受け付ける。
（２）ＣＭＹＫ各色１７段階の濃度のキャリブレーション用カラーチャートを出力する。
（３）出力されたキャリブレーション用カラーチャートを、スキャナを使用して読み取り、ＲＧＢ画像データを取得する。
（４）取得したＲＧＢ画像データをＣＭＹＫ画像データに変換して、ＣＭＹＫ各色毎に上述したレベルセレクト処理を実施し、ＣＭＹＫ各色のディザパターンを生成する。

（プリンタ単体での実施例）
プリンタ単体での実施例は、次の通りである。
（１）プロコン時にキャリブレーション開始の指示を受け付ける。
（２）プリンタ内部の感光体上にパッチを形成する。
（３）形成されたパッチの濃度を、センサを使用して読み取り、ＣＭＹＫ画像データを取得する。
（４）取得したＣＭＹＫ画像データに対して、ＣＭＹＫ各色毎に上述したレベルセレクト処理を実施し、ＣＭＹＫ各色のディザパターンを生成する。

なお、階調処理の手法として、ディザ法、誤差拡散法等が利用されている。

ディザ法は、ドットパターンが固定であり、閾値を超えるとドットＯＮとなるような階調表現であり、ドットの周期特性から滑らかな階調が表現できない場合がある。

誤差拡散法は、データに依存して閾値と周囲の誤差を反映してドットＯＮとなる階調表現であり、ディザ法と比較して、データに依存した滑らかな階調を表現できる。

図１１は、階調処理の手法としてディザパターンを使用したディザ法を利用する場合に本発明を適用する処理を示すフローチャートである。図１１に示す処理は、電源投入時に実施される。

まず、キャリブレーション処理部７は、階調処理の手法としてディザパターンを使用したディザ法を利用するか否かを判定する（ステップＳ１１）。

次に、キャリブレーション処理部７は、階調処理の手法としてディザパターンを使用したディザ法を利用すると判定した場合には（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、先に説明した図３のステップＳ１〜Ｓ３を実行する（ステップＳ１２）。

一方、キャリブレーション処理部７は、階調処理の手法としてディザパターンを使用したディザ法を利用しないと判定した場合には（ステップＳ１１：Ｎｏ）、先に説明した図３のステップＳ１〜Ｓ３を実行しない（ステップＳ１３）。

このように、階調処理の手法としてディザパターンを使用したディザ法を利用する場合に本発明を適用することで、階調数低減防止の効果が現れやすいキャリブレーションを実施でき、効果が大きい。

また、入力画像データの属性が、イメージオブジェクトの場合もあれば、イメージオブジェクト以外の場合もある。

イメージオブジェクトとは、写真のような自然画像の低周波特性をもつ画像が多く、滑らかな階調表現が必要となるオブジェクトである。

イメージオブジェクト以外とは、グラフィックや文字などオフィス向けの画像が多く、単一色の使用や鮮やかさが要求されるオブジェクトである。

図１２は、入力画像データの属性がイメージオブジェクトの場合に本発明を適用する処理を示すフローチャートである。図１２に示す処理は、電源投入時に実施される。

まず、キャリブレーション処理部７は、入力画像データの属性がイメージオブジェクトであるか否かを判定する（ステップＳ２１）。

次に、キャリブレーション処理部７は、入力画像データの属性がイメージオブジェクトであると判定した場合には（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、先に説明した図３のステップＳ１〜Ｓ３を実行する（ステップＳ２２）。

一方、キャリブレーション処理部７は、入力画像データの属性がイメージオブジェクトではないと判定した場合には（ステップＳ２１：Ｎｏ）、先に説明した図３のステップＳ１〜Ｓ３を実行しない（ステップＳ２３）。

このように、入力画像データの属性がイメージオブジェクトの場合に本発明を適用することで、階調数低減防止の効果が現れやすいキャリブレーションを実施でき、効果が大きい。

また、電源投入時と後段のプリンタエンジンによって印刷された枚数のカウント値とによってキャリブレーションを切り替えるようにしても良い。

図１３は、電源投入時であるか否か及び後段のプリンタエンジンによって印刷された枚数のカウント値によってキャリブレーションを切り替える処理を示すフローチャートである。

まず、キャリブレーション処理部７は、電源投入時であるか否かを判定する（ステップＳ３１）。

次に、キャリブレーション処理部７は、電源投入時であると判定した場合には（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、簡易なキャリブレーションを実行する（ステップＳ３２）。簡易なキャリブレーションとしては、例えば、ガンマ補正テーブルだけを修正し、ディザパターンを修正しないキャリブレーションが挙げられる。

一方、キャリブレーション処理部７は、電源投入時ではないと判定した場合には（ステップＳ３１：Ｎｏ）、後段のプリンタエンジンによって印刷された枚数のカウント値が所定の閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ３３）。

キャリブレーション処理部７は、後段のプリンタエンジンによって印刷された枚数のカウント値が所定の閾値より大きいと判定した場合には（ステップＳ３３：Ｙｅｓ）、精度が高いキャリブレーションを実行する（ステップＳ３４）。精度が高いキャリブレーションとしては、例えば、ガンマ補正テーブルとディザパターンの両方を修正するキャリブレーションが挙げられる。

また、キャリブレーション処理部７は、後段のプリンタエンジンによって印刷された枚数のカウント値が所定の閾値より大きくないと判定した場合には（ステップＳ３３：Ｎｏ）、キャリブレーションを実行しない（ステップＳ３５）。

また、濃度補正の手法としてガンマ補正テーブルを使用することで、キャリブレーションの効率を上げることができる。キャリブレーションの結果（経時変化を修正する結果）はＣＭＹＫ別に得られるため、ＣＭＹＫ別のガンマテーブルに反映するのは容易となる。

また、記録媒体上に形成された修正用パターンを読み取るために、ＣＭＹＫ別の濃度センサを使用することで、キャリブレーション結果を反映しやすくなり、キャリブレーションの効率を上げることができる。ＣＭＹＫ別の濃度センサを利用することで、記録媒体上に形成された修正用パターンの測定がＣＭＹＫ別（単色パッチ）となり、キャリブレーションの効率を上げることができる。

図１４は、本実施形態に係る画像処理装置を複合機に適用した場合のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。本図に示すように、この複合機は、コントローラ１１０とエンジン部（Engine）１６０とをＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）バスで接続した構成となる。コントローラ１１０は、複合機全体の制御と描画、通信、図示しない操作部からの入力を制御するコントローラである。エンジン部１６０は、ＰＣＩバスに接続可能なプリンタエンジンなどであり、たとえば白黒プロッタ、１ドラムカラープロッタ、４ドラムカラープロッタ、スキャナまたはファックスユニットなどである。なお、このエンジン部１６０には、プロッタなどのいわゆるエンジン部分に加えて、誤差拡散やガンマ変換などの画像処理部分が含まれる。

コントローラ１１０は、ＣＰＵ１１１と、ノースブリッジ（ＮＢ）１１３と、システムメモリ（ＭＥＭ−Ｐ）１１２と、サウスブリッジ（ＳＢ）１１４と、ローカルメモリ（ＭＥＭ−Ｃ）１１７と、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１１６と、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１１８とを有し、ノースブリッジ（ＮＢ）１１３とＡＳＩＣ１１６との間をＡＧＰ（Accelerated Graphics Port）バス１１５で接続した構成となる。また、ＭＥＭ−Ｐ１１２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１２ａと、ＲＡＭ(Random Access Memory)１１２ｂとをさらに有する。

ＣＰＵ１１１は、複合機の全体制御をおこなうものであり、ＮＢ１１３、ＭＥＭ−Ｐ１１２およびＳＢ１１４からなるチップセットを有し、このチップセットを介して他の機器と接続される。

ＮＢ１１３は、ＣＰＵ１１１とＭＥＭ−Ｐ１１２、ＳＢ１１４、ＡＧＰ１１５とを接続するためのブリッジであり、ＭＥＭ−Ｐ１１２に対する読み書きなどを制御するメモリコントローラと、ＰＣＩマスタおよびＡＧＰターゲットとを有する。

ＭＥＭ−Ｐ１１２は、プログラムやデータの格納用メモリ、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いるシステムメモリであり、ＲＯＭ１１２ａとＲＡＭ１１２ｂとからなる。ＲＯＭ１１２ａは、プログラムやデータの格納用メモリとして用いる読み出し専用のメモリであり、ＲＡＭ１１２ｂは、プログラムやデータの展開用メモリ、プリンタの描画用メモリなどとして用いる書き込みおよび読み出し可能なメモリである。

ＳＢ１１４は、ＮＢ１１３とＰＣＩデバイス、周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。このＳＢ１１４は、ＰＣＩバスを介してＮＢ１１３と接続されており、このＰＣＩバスには、ネットワークインターフェース（Ｉ／Ｆ）部なども接続される。

ＡＳＩＣ１１６は、画像処理用のハードウェア要素を有する画像処理用途向けのＩＣ（Integrated Circuit）であり、ＡＧＰ１１５、ＰＣＩバス、ＨＤＤ１１８およびＭＥＭ−Ｃ１１７をそれぞれ接続するブリッジの役割を有する。このＡＳＩＣ１１６は、ＰＣＩターゲットおよびＡＧＰマスタと、ＡＳＩＣ１１６の中核をなすアービタ（ＡＲＢ）と、ＭＥＭ−Ｃ１１７を制御するメモリコントローラと、ハードウェアロジックなどにより画像データの回転などをおこなう複数のＤＭＡＣ（Direct Memory Access Controller）と、エンジン部１６０との間でＰＣＩバスを介したデータ転送をおこなうＰＣＩユニットとからなる。このＡＳＩＣ１１６には、ＰＣＩバスを介してＦＣＵ（Fax Control Unit）１３０、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）１４０、ＩＥＥＥ１３９４（the Institute of Electrical and Electronics Engineers 1394）インターフェース１５０が接続される。操作表示部１２０はＡＳＩＣ１１６に直接接続されている。

ＭＥＭ−Ｃ１１７は、コピー用画像バッファ、符号バッファとして用いるローカルメモリであり、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１１８は、画像データの蓄積、プログラムの蓄積、フォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。

ＡＧＰ１１５は、グラフィック処理を高速化するために提案されたグラフィックスアクセラレーターカード用のバスインターフェースであり、ＭＥＭ−Ｐ１１２に高スループットで直接アクセスすることにより、グラフィックスアクセラレーターカードを高速にするものである。

なお、本実施形態の画像処理装置で実行される画像処理プログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれて提供される。

本実施形態の画像処理装置で実行される画像処理プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。

さらに、本実施形態の画像処理装置で実行される画像処理プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の画像処理装置で実行される画像処理プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。

本実施の形態の画像処理装置で実行される画像処理プログラムは、上述した各部（ガンマ補正部、階調処理部、キャリブレーション処理部）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記ＲＯＭから画像処理プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、ガンマ補正部、階調処理部、キャリブレーション処理部が主記憶装置上に生成されるようになっている。

なお、上記実施の形態では、本発明の画像処理装置を、コピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のうち少なくとも２つの機能を有する複合機に適用した例を挙げて説明するが、複写機、プリンタ、スキャナ装置、ファクシミリ装置等の画像処理装置であればいずれにも適用することができる。

以上のように、本発明にかかる画像処理方法、画像処理装置、画像処理プログラム及び記録媒体は、画像データに対して濃度補正及び階調変換を実施する技術に有用である。

本実施の形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係る画像処理装置を適用したＭＦＰのモジュール構成を示す図である。 本実施の形態に係る画像処理装置のキャリブレーション処理の手順を示すフローチャートである。 本実施の形態に係る画像処理装置におけるキャリブレーション前後のガンマ補正テーブルを示す図である。 従来技術におけるキャリブレーション前後のガンマ補正テーブルを示す図である。 本実施の形態に係る画像処理装置におけるＣ（シアン）のガンマ補正テーブルの１６点の制御ポイントを示す図である。 本実施の形態に係る画像処理装置におけるキャリブレーション前のＣ（シアン）のガンマ補正テーブルとＣ（シアン）の論理階調ディザパターンとの対応表を示す図である。 本実施の形態に係る画像処理装置におけるキャリブレーション後のＣ（シアン）のガンマ補正テーブルとＣ（シアン）の論理階調ディザパターンとの対応表を示す図である。 本実施の形態に係る画像処理装置において、キャリブレーション後のＣＭＹＫ各色のガンマ補正テーブルとＣＭＹＫ各色の論理階調ディザパターンとの対応表を生成する際のデータの関連を示す図である。 本実施の形態に係る画像処理装置において、ＣＭＹＫ各色のディザパターンを生成する際のデータの関連を示す図である。 階調処理の手法としてディザ法を利用する場合に本発明を適用する処理を示すフローチャートである。 入力画像データの属性がイメージオブジェクトの場合に本発明を適用する処理を示すフローチャートである。 電源投入時であるか否か及び後段のプリンタエンジンによって印刷された枚数のカウント値によってキャリブレーションを切り替える処理を示すフローチャートである。 本実施の形態に係る画像処理装置を複合機に適用した場合のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

符号の説明

１ 画像処理装置
２ ガンマ補正テーブル記憶部
２ａ Ｃ（シアン）用ガンマ補正テーブル記憶領域
２ｂ Ｍ（マゼンタ）用ガンマ補正テーブル記憶領域
２ｃ Ｙ（イエロー）用ガンマ補正テーブル記憶領域
２ｄ Ｋ（ブラック）用ガンマ補正テーブル記憶領域
３ ガンマ補正部
４ ディザパターン記憶部
４ａ Ｃ（シアン）用ガンマ補正テーブル
４ｂ Ｍ（マゼンタ）用ガンマ補正テーブル
４ｃ Ｙ（イエロー）用ガンマ補正テーブル
４ｄ Ｋ（ブラック）用ガンマ補正テーブル
５ 階調処理部
６ 論理階調ディザパターン記憶部
６ａ Ｃ（シアン）用論理階調ディザパターン記憶領域
６ｂ Ｍ（マゼンタ）用論理階調ディザパターン記憶領域
６ｃ Ｙ（イエロー）用論理階調ディザパターン記憶領域
６ｄ Ｋ（ブラック）用論理階調ディザパターン記憶領域
７ キャリブレーション処理部
７ａ ガンマ補正テーブル修正処理部
７ｂ ディザパターン修正処理部
２０ ＭＦＰ
２１ プリンタモジュール
２２ ＦＡＸモジュール
２３ 画像蓄積モジュール
２４ コピーモジュール
２５ ＳＤＫモジュール
２６ 画像配信モジュール
２７ スキャナモジュール
２８ 認証モジュール
２９ キャリブレーションモジュール
３０ その他モジュール
１１０ コントローラ
１１１ 中央演算ユニット
１１２ メモリユニット
１１３ ノースブリッジ
１１４ サウスブリッジ
１１５ ＡＧＰ
１１６ ＡＳＩＣ
１１７ ローカルメモリ
１１８ ＨＤＤ
１２０ 操作表示部
１３０ ＦＣＵ
１４０ ＵＳＢ
１５０ ＩＥＥＥ１３９４
１６０ エンジン部

Claims (14)

1. 画像データの濃度を所望の濃度に補正するための濃度補正テーブルを参照して、入力される画像データに対して濃度補正を実施し、画像データの階調を所望の階調に変換するための第１群の階調パターンを参照して、濃度補正が実施された画像データに対して階調変換を実施する画像処理装置において実行される方法であって、
   記録媒体上に形成された修正用パターンを読み取ることによって取得された修正用画像データに基づいて前記濃度補正テーブルを修正する濃度補正テーブル修正ステップと、
   前記濃度補正テーブル修正ステップによって修正される前の前記濃度補正テーブルと画像データが取り得る階調数以上の数の第２群の階調パターンとの対応関係に関する情報及び前記濃度補正テーブル修正ステップによって修正された後の前記濃度補正テーブルに基づいて、前記第１群の階調パターンを修正する階調パターン修正ステップと、
   を含むことを特徴とする画像処理方法。
2. 前記階調パターン修正ステップは、前記第１群の階調パターン及び前記第２群の階調パターンがディザパターンである場合に、前記対応関係に関する情報及び前記濃度補正テーブル修正ステップによって修正された後の前記濃度補正テーブルに基づいて、前記第１群の階調パターンを修正すること
   を特徴とする請求項１に記載の画像処理方法。
3. 前記階調パターン修正ステップは、画像データの属性が所定の属性である場合に、前記対応関係に関する情報及び前記濃度補正テーブル修正ステップによって修正された後の前記濃度補正テーブルに基づいて、前記第１群の階調パターンを修正すること
   を特徴とする請求項１又は２に記載の画像処理方法。
4. 前記階調パターン修正ステップは、電源投入時ではなく且つ前記画像処理装置の後段のプリンタエンジンによって印刷された枚数のカウント値が所定の閾値を超えた場合に、前記対応関係に関する情報及び前記濃度補正テーブル修正ステップによって修正された後の前記濃度補正テーブルに基づいて、前記第１群の階調パターンを修正すること
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の画像処理方法。
5. 前記階調パターン修正ステップは、前記濃度補正テーブルがガンマ補正テーブルである場合に、前記対応関係に関する情報及び前記濃度補正テーブル修正ステップによって修正された後の前記濃度補正テーブルに基づいて、前記第１群の階調パターンを修正すること
   を特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の画像処理方法。
6. 前記記録媒体上に形成された前記修正用パターンが色材別の濃度センサによって読み取られること
   を特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載の画像処理方法。
7. 請求項１乃至６のいずれか一つに記載された画像処理方法をコンピュータに実行させるための画像処理プログラム。
8. 請求項７に記載された画像処理プログラムを格納したコンピュータの読み取り可能な記録媒体。
9. 画像データの濃度を所望の濃度に補正するための濃度補正テーブルを記憶する濃度補正テーブル記憶手段と、
   前記濃度補正テーブルを参照して、入力される画像データに対して濃度補正を実施する濃度補正手段と、
   画像データの階調を所望の階調に変換するための第１群の階調パターンを記憶する第１の階調パターン記憶手段と、
   前記第１群の階調パターンを参照して、前記濃度補正手段から出力される画像データに対して階調変換を実施する階調処理手段と、
   画像データが取り得る階調数以上の数の第２群の階調パターンを記憶する第２の階調パターン記憶手段と、
   記録媒体上に形成された修正用パターンを読み取ることによって取得された修正用画像データに基づいて前記濃度補正テーブルを修正する濃度補正テーブル修正処理手段と、
   前記濃度補正テーブル修正処理手段によって修正される前の前記濃度補正テーブルと前記第２群の階調パターンとの対応関係に関する情報及び前記濃度補正テーブル修正処理手段によって修正された後の前記濃度補正テーブルに基づいて、前記第１群の階調パターンを修正する階調パターン修正処理手段と、
   を備えたことを特徴とする画像処理装置。
10. 前記階調パターン修正処理手段は、前記第１群の階調パターン及び前記第２群の階調パターンがディザパターンである場合に、前記対応関係に関する情報及び前記濃度補正テーブル修正処理手段によって修正された後の前記濃度補正テーブルに基づいて、前記第１群の階調パターンを修正すること
    を特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
11. 前記階調パターン修正処理手段は、画像データの属性が所定の属性である場合に、前記対応関係に関する情報及び前記濃度補正テーブル修正処理手段によって修正された後の前記濃度補正テーブルに基づいて、前記第１群の階調パターンを修正すること
    を特徴とする請求項９又は１０に記載の画像処理装置。
12. 前記階調パターン修正処理手段は、電源投入時ではなく且つ後段のプリンタエンジンによって印刷された枚数のカウント値が所定の閾値を超えた場合に、前記対応関係に関する情報及び前記濃度補正テーブル修正処理手段によって修正された後の前記濃度補正テーブルに基づいて、前記第１群の階調パターンを修正すること
    を特徴とする請求項９乃至１１のいずれか一つに記載の画像処理装置。
13. 前記階調パターン修正処理手段は、前記濃度補正テーブルがガンマ補正テーブルである場合に、前記対応関係に関する情報及び前記濃度補正テーブル修正手段によって修正された後の前記濃度補正テーブルに基づいて、前記第１群の階調パターンを修正すること
    を特徴とする請求項９乃至１２のいずれか一つに記載の画像処理装置。
14. 前記記録媒体上に形成された前記修正用パターンが色材別の濃度センサによって読み取られること
    を特徴とする請求項９乃至１３のいずれか一つに記載の画像処理装置。

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